CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ CỦA DÂY CHUYỂN GẠCH ỐP
3.2. HIỆU QUẢ XẢY DỰNG HỆ SCADA CHO DẦY CHUYỀN 1. Tính thực tiễn trong quá trình quản lý điều hành sản xuất
Công ty gạch ốp lát Thái Bình với dây chuyền sản xuất gạch ceramic của Italy được đầu tư vào những năm 2000 là một dây chuyền đồng bộ và hiện đại Sản phẩm của công ty đã tạo dựng được thương hiệu LONGHAU CERAMIC trên thị trường trong nước và đã xuất khẩu ra các thị trường lớn trên thế giới.
Dây chuyền sản xuất trải rộng trên diện tích khoảng 5.000 m2, với 11 công đoạn liên động vói nhau và sản xuất 3 ca liên tục nên công việc quản lý và điều hành sản xuất luôn phải đáp ứng kịp thờiệ Mỗi khâu, mỗi công đoạn đều phải thường xuyên kiểm tra. Trong quá trình sản xuất có thể gặp nhiều tình trạng sự cố khác nhau, có thể là một cụm máy bị hỏng và các cảnh báo tại máy được kích hoạt, đồng thời điều khiển dừng cụm máy này, cũng có thể cụm máy vẫn hoạt động bình thường xong các thông số công nghệ không đảm bảo như vậy sẽ dẫn đến chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu. Trong tất cả các tình trạng sự cố thì đều yêu cầu người vận hành và quản lý lường trước được sự cố có thể xảy đến và nếu sự cố xảy ra thì nhanh chóng xác định nguyên nhân và khắc phục nhanh chóng. Nếu một sự cố ở một công đoạn kéo dài hoặc chậm được phát hiện sẽ dẫn đến ảnh hưởng đến các công đoạn nối tiếp sau đó.
Với rất nhiều công việc và tính phức tạp của công,; nghệ và thiết bị, trong đó đội ngũ quản lý gồm 9 người chia làm 3 ca sản xuất với trình độ chuyên môn khác nhau là một thực tế khó khăn cho việc điều hành sản xuất.
Đội ngũ công nhân trực tiếp đứng máy không được đào tạo chuyên sâu nên công việc chủ yếu là vận hành máy hoạt động.
Việc dự đoán các sự cố sẽ xảy ra là thực sự cần thiết với một dây chuyền tợ động hoá. Khi có đầy đủ thông tin và được xử lý đồng thời kết hợp với
những kinh nghiệm lâu năm tiếp xúc trực tiếp ĩrên dây chuyền thì những người quản lý sẽ có thể tiên đoán được sự cố sẽ xảy ra hay các khu vực nhạy cảm cần chú ý để có kế hoạch khắc phục tốt nhất.
Hiện tại, các cán bộ điều hành phân xưởng thường xuyên phải đi giám sát trực tiếp trên toàn bộ dây chuyển và phần nhiều dùng trực quan để thu thập thông tin. Phần lớn các số liệu về quá trình sản xuất, các thống kê về các tình trạng và lỗi thường hay mắc phải không được tổng hợp và xử lý. Việc giám bớt gánh nặng về việc điều khiển, giám sát thiết bị và thu thập và tổng kế số liệu bằng các xây dựng một hệ thống điều khiển và thu thập số liệu của toàn bộ dây chuyền sản xuất là thực sự cần thiết để tăng hiệu quả sản xuất.
3.2.2. Tính kinh tế của việc xây dựng hệ SCADA
Công suất của dây chuyền là 2 triệu mét vuông gạch một năm và chỉ tiêu chất lượng, chỉ tiêu tiêu hao vật tư, nguyên nhiên vật liệu được giao tới từng bộ phận phụ trách.
Về chỉ tiêu chất lượng thì chủ yếu phải phấn đầu đạt trên 70% loại gạch AI trở ỉên. Trong quá trình sản xuất tỉ lệ bình quân cả năm cùng thưòĩig ở mức thấp hơn mức này. Theo đánh giá tổng kết của công ty thì phần ỉớn thời gian sản xuất tỉ lệ sản phẩn đạt mức 80% , song chỉ cần một ca sản xuất chất lượng xuống thấp do sự cố thiết bị không được phát hiện sớm thì tỉ lệ chất lượng chung sẽ bị kéo xuống rất nhiều.
Trong quá trình sản xuất, việc phát hiện nhanh sự cố cũng làm giảm chi phí sản xuất. Khi một cụm máy hỏng thì các cụm máy khẳc phải chờ vì các công đoạn sản xuất theo dây chuyền. Khi các cụm máy khác phải chờ thì ngoài việc giảm năng suất thì việc các cụm máy vẫn tiêu thụ năng lượng ở chế độ chờ sẽ làm tăng chi phí sản xuất. Hơn nữa, việc không phát hiện sớm sự cố còn có thể làm hỏng một lượng nhất định các sản phẩm mộc không thể làm ra thành phẩm, như vậy sẽ làm tăng chi phí cho vật tư, nguyên nhiên liệu.
Như vậy, nếu xây dựng một hệ thống điều khiển và thu thập số liệu chắc chắn sẽ mang lại lợi ích về kinh tế đáng kể.
3.2.3. Yêu cầu đặt ra đối với hệ SCADA
Mục đích của hệ SCADA xây dựng cho dây chuyền sản xuất là nhằm khắc phục việc thiếu thông tin quản lý của người quản lý phân xưởng từ đó sẽ dẫn đến tăng hiệu quả kinh tế.
Để người quản lý có thể điều khiển và quan sát toàn bộ dây chuyền thì ngoài một máy tính chính đặt ở phòng điều hành thì cần phải có một vài màn hỡnh giao diện để tiện cho việc theo dừi dõy chuyền sản xuất khi người quản lý ra khỏi phòng điều hành xuống dưới dây chuyển đốc thúc sản xuất.
Hệ thống SCADA sẽ thu thập những thông số quá trình hệ thống, đồng thời có các cảnh báo với các thông số không đảm bảo quá trình công nghệ. Hệ thống SCADA sẽ thu thập tất cả các thông số từ các PLC ở các công đoạn sản xuất.
Hệ thống SCADA cũng thể hiện toàn bộ quá trình công nghệ đã xảy ra trong một thời gian cố định để từ đó người quản lý có thể tổng kết đánh giá quá trình sản xuất. Hơn nữa, hệ SCADA cũng hiển thị những báo động khi kiểm tra các thông số không đạt yêu cầu kỹ thuật và có thể điều khiển dừng cụm máy để đảm bảo an toàn và chất lượng sản phẩm.
Hệ thống SCADA cũng có thể bị sự cố song quá trình sản xuất vẫn phải
được tiếp tục. Ngoài ra yêu cầu về nânơ cấp và mở rộng hệ thống cũng cần được tính toán trước.
3.2.4. Mô hình hệ thống xây dựng cho dây chuyền sản xuất
Mô hình hệ SCADA cho dây chuyền sản xuất được đề xuất trình bày ở hình 3.5.
Các công đoạn đã được thiết kế tại hiện trường và tất cả đều có PLC điều khiển, một vài có các màn hình giám sát. Các PLC sẽ thu nhận tín hiệu hiện trường và xử lý đồng thòi điều khiển thiết bị chạy theo chương trình đã được lập trình.
Như hình vẽ các công đoạn được chia làm hai khu vực. Một màn hình có chức năng hiển thị các thông số của các công đoạn từng khu vực. Khu vực một gồm các công đoạn là bình nghiền, bể khuấy, sấy phun, silo. Khu vực hai gồm các công đoạn là máy ép, sấy đứng, sấy tuynel, lò nung và phân loại sản phẩm. Các màn hình này có thể giám sát khu vực được phân công và được lắp đặt tại trung tâm của khu vực đó. Tại các màn hình của từng công đoạn này có thể truy nhập từng công đoạn và có thể có các điều khiển cho khu vực đó.
Một trạm điều hành và giám sát trung tâm cho toàn dây chuyền sản xuất.
Tại đây có thể truy nhập tất cả các công đoạn. Trong trường hợp mở rộng hệ thống trạm điều hành và giám sát trung tâm còn có thể nối với mạng công ty để báo cáo và truy cập số liệu từ các phòng ban khác.
Hình 3.5. Mô hình hệ thống –SCADA cho dây chuyền Trạm điều hành và giám sát
Trạm giám sát Trạm giám sát
Nghiền liệu
Bể khuấy
Sấy phung
Silô
Chứa Máy ép Sấy
Đứng
Sấy Tuynel
Lò nung
Phân loại