GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DCS VÀ ỨNG DỤNG DCS CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠ
5.3.1. Cấu trỳc phần cứng DCS – cho nhà mỏy nhiệt điện: 1 Cấu trỳc hệ DCS – PC:
5.3.1.1. Cấu trỳc hệ DCS – PC:
Hệ thống DCS điều khiển hai tổ mỏy (khối 1 và khối 2), cụng suất mỗi tổ mỏy là 300 MW và điều khiển hệ thống chung dựng cho cả hai tổ mỏy. Vỡ vậy hệ thống được chia ra làm 3 phần:
Phần 1: điều khiển khối 1. Phần 2: điều khiển khối 2. Phần 3: điều khiển phần chung.
Cỏc phần trờn được liờn kết với nhau bằng Bus Converter sao cho cỏc giao diện HIS của mạng điều khiển phần chung cú thể điều khiển được cỏc tổ mỏy, nhưng cỏc HIS của tổ mỏy này khụng thể điều khiển được tổ mỏy khỏc. Mặt khỏc, cỏc Bus Converter sẽ cỏch ly về điện giữa cỏc mạng điều khiển của tổ mỏy và phần chung.
Hệ thống DCS – PC gồm cú 4 cấp: Cấp 1. Cấp quản lý, giỏm sỏt chung:
Cú chức năng quản lý toàn bộ hoạt động của nhà mỏy bao gồm: cỏc khối 1, 2 và cỏc phần chung. Thực hiện chức năng này nhờ cỏc mỏy tớnh cụng nghiệp cấu hỡnh mạnh: nhà mỏy sử dụng hai mỏy tớnh Supervisor PC (mỏy tớnh trung tõm quản lý và giỏm sỏt toàn bộ hệ thống) truyền thụng qua mạng với cỏc khối và phần điều khiển chung. Gửi lệnh điều khiển và thu thập, lưu trữ thụng tin quản lý từ cỏc mỏy tớnh HIS và Historian ở cấp vận hành.
Cấp 2. Cấp quản lý vận hành:
– Historian: là cỏc mỏy tớnh cú dung lượng lớn dựng để lưu trữ cỏc thụng tin vận hành của nhà mỏy, thường cài đặt cỏc phần mềm quản lý dữ liệu. Mỗi khối 1,
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 100 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
khối 2 và phần chung cú 1 mỏy Historian nối với cỏc mỏy in để in dữ liệu khi cần thiết.
Historian thu thập dữ liệu từ cỏc trạm điều khiển trường FCS (Field Control Station) thụng qua cỏc OPC Server và bộ ghi tuần tự SOE (Sequence Of Events).
– OPC Server: là cỏc mỏy tớnh quản lý truyền dữ liệu qua cỏc giao thức mạng khỏc nhau, từ FCS qua Vnet đến OPC Server rồi qua Ethernet và đưa đến cỏc mỏy tớnh Historian. Mỗi Historian cú hai mỏy OPC Server, một cho thu thập tớn hiệu số, một cho thu thập tớn hiệu tương tự.
– EWS (Engineering Work Station): Trạm kỹ thuật truyền thụng cú chức năng sau:
+) Phõn quyền cho cỏc trạm quản lý vận hành.
+) Lập và sửa đổi chương trỡnh cho cỏc trạm điều khiển khu vực. +) Khụi phục dữ liệu Bach up/Restore.
– Mỏy in (Laser Jet Printers): in cỏc thụng số, số liệu cần thiết. Cú một mỏy in màu, một mỏy in đen trắng cho mỗi khối và cho phần chung.
Cấp quản lý vận hành gồm cỏc trạm giao diện vận hành HIS kiểu màn hỡnh kộp tại cỏc trạm vận hành. Khối 1 và khối 2 mỗi khối cú 5 trạm vận hành, phần chung cú 2 trạm vận hành. Giao diện vận hành thực chất là cỏc mỏy tớnh với bàn phớm được thiết kế riờng cho việc điều khiển nhà mỏy.
Cỏc mỏy tớnh này chạy trờn hệ điều hành Window NT cú cài đặt phần mềm CENTUM CS 3000, trờn màn hỡnh vận hành sẽ cung cấp tất cả cỏc sơ đồ cụng nghệ, thụng số vận hành, cửa sổ điều khiển, cỏc điểm đặt, đồ thị, bỏo động,…
Cấp 3. Cấp điều khiển:
Cấp điều khiển thực hiện điều khiển cỏc quỏ trỡnh trong mỗi tổ mỏy và phần chung. Cấp điều khiển trực tiếp điều khiển cỏc cơ cấu chấp hành, cỏc trạm điều khiển tại chỗ, … trong cấp chấp hành. Cấp điều khiển nằm dưới sự điều khiển và giỏm sỏt của người quản lý vận hành thụng qua cỏc HIS trong cấp quản lý vận hành.
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 101 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
– Mỗi khối 1 và khối 2 cú 12 trạm điều khiển LFCS, 2 trạm PFCS và một trạm PFCD điều khiển cỏc quỏ trỡnh trong một tổ mỏy. Chức năng của 12 trạm LFCS điều khiển của mỗi khối như sau:
1. Trạm chủ (Unit Master): quản lý điều khiển chung.
2. Trạm 2 (GEN & ELEC): điều khiển mỏy phỏt và cỏc thiết bị phõn phối điện.
3. Trạm 3 (SH/RH): điều khiển bộ quỏ nhiệt, gia nhiệt. 4. Trạm 4 (FW & COND): điều khiển nước cấp. 5. Trạm 5 (Tuabine): điều khiển tuabin.
6. Trạm 6 (Misc Boiler): điều khiển nồi hơi. 7. Trạm 7 (Mill 2/3): điều khiển than nghiền 1. 8. Trạm 8 (Mill 1/4): điều khiển than nghiền 2.
9. Trạm 9 (BMS): điều khiển hệ thống tũa nhà chứa tổ mỏy. 10. Trạm 10 (Draft): điều khiển khúi giú.
11. Trạm 11 (CW & MISC): điều khiển cỏc hệ thống phụ. 12. Trạm 12: điều khiển cấp nước làm mỏt.
– Phần dựng chung cú 3 trạm điều khiển kiểu LFCS, 6 trạm kiểu PFCS và 6 trạm PF CD.
LFCS là cỏc trạm điều khiển lớn cú khối lượng điều khiển nhiều và phức tạp hơn cỏc trạm PFCD, cỏc trạm PFCD thường điều khiển cỏc bộ điều khiển quỏ trỡnh nhỏ (Subsystem) thường dựng PLC. Việc xử lý tớnh toỏn của hệ thống DCS được thực hiện thụng qua cỏc FCS. Trờn cỏc FCS cú cỏc khối vi xử lý, khối nguồn, khối vào/ra I/O, khối thụng tin liờn lạc, tớn hiệu liờn lạc giữa bộ vi xử lý và cỏc khối vào/ra được thực hiện thụng qua đường truyền dữ liệu R IO Bus cú tốc độ truyền 1 Mb/s.
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 102 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bao gồm toàn bộ đối tượng điều khiển của cỏc trạm điều khiển ở cấp điều khiển và cỏc hệ thống điều khiển dưới quyền như:
– Hệ thống điều khiển Mark V. – Cỏc trạm điều khiển PLC. – Cỏc trạm điều khiển tại chỗ. – Cỏc cơ cấu chấp hành khỏc.
– Cỏc thiết bị đo – được nối với cấp điều khiển thụng qua đường truyền thụng R IO Bus.