Báo cáo thực tập hệ thống DCS CENTUM CS3000

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 1
MỤC LỤC
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 8
1.1. Tổng quan nhà máy PMPC. 8
1.1.1. Tóm tắt tình hình nhà máy. 8
1.1.2. Sơ đồ tổng quát nhà máy và vị trí địa lí nhà máy: 9
1.1.2.1. Sơ đồ tổng quát nhà máy: 9
1.1.2.2. Vị trí địa lí nhà máy: 10
1.1.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất PVC: 11
1.1.4. Sản phẩm: 14
1.2. Cơ cấu nhân sự: 15
CHƢƠNG 2. HỆ THỐNG DCS TRONG NHÀ MÁY PMPC. 16
2.1. Giới thiệu về hệ thống điều khiển trung tâm DCS. 16
2.1.1. Sự ra đời của hệ thống điều khiển trung tâm DCS. 16
2.1.2. Khái niệm DCS (Distributed Control System): 17
2.1.3. Phân loại các hệ DCS. 18
2.1.3.1. Các hệ DCS truyền thống. 18
2.1.3.2. Các hệ DCS trên nền PLC. 19
2.1.3.3. Các hệ DCS trên nền PC. 19
2.1.4. Ƣu điểm của DCS: 20
2.2. DCS CENTUM CS3000. 20
2.2.1. Giới thiệu chung. 20
2.2.2. Cấu trúc cơ bản của hệ thống CENTUM CS3000. 21
2.2.2.1. Quy mô hệ thống. 22
2.2.2.2. Trạm vận hành. 23
2.2.2.3. Trạm điều khiển-control station. 24
2.3. Sơ đồ và chức năng hệ thống DCS CS3000 trong nhà máy PMPC 25
2.3.1. Sơ đồ khối DCS trong PMPC. 25

2.3.2. Sơ đồ tổng quát hệ thống DCS trong nhà máy PMPC : 28

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 2
2.3.3. Các hệ thống phụ trợ. 30
2.3.3.1. Hygiene Monitoring System ( hệ thống giám sát vệ sinh ). 30
2.3.3.2. Firing and Gas detection ( F & G ) : 32
2.3.3.3. High Integrated Safety System ( HISS ) : 34
2.3.3.4. VCM Metering System : 36
2.3.3.5. Electrical Integrated Monitoring System (EIMS): 38
2.3.3.6. Packaged Equipment (PLC) : 41
2.3.4. Một số sơ đồ kết nối dây trong hệ thống nhà máy: 43
2.3.5. Một số chức năng điều khiển đặc trƣng của DCS trong PMPC. 53
2.4. Thực tập site. 53
CHƢƠNG 3. TÓM TẮT VÀ KẾT LUẬN 54
3.1. Tóm tắt kết quả thực tập: 54
3.2. Kết luận. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55



HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 3
DANH MỤC HÌNH
HÌNH 1: Biểu đồ cổ đông nhà máy 9
HÌNH 2:Sơ đồ tổng quát nhà máy PMPC 9
HÌNH 3:Bản đồ nhà máy PMPC – Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 10
HÌNH 4:Bản đồ vị trí nhà máy PMPC trong khu công nghiệp Cái Mép 11

HÌNH 5:Mô hình sản xuất nhựa PVC của nhà máy PMPC 12
HÌNH 6 : Biểu đồ PVC tiêu thụ tại Việt Nam 14
HÌNH 7 : Quá trình phát triển DCS CENTUM 16
HÌNH 8:Cấu trúc hệ thống điều khiển trung tâm DCS 18
HÌNH 9:Các thành phần chức năng chính của một PLC 19
HÌNH 10:Mô hình hệ thống của hệ thống CENTUM CS 3000 20
HÌNH 11:Cấu trúc cơ bản của hệ thống CENTUM CS3000. 22
HÌNH 12:Các dạng của trạm HIS 23
HÌNH 13:Các trạm điều khiển FCS cuản hệ thống CENTUM CS3000 24
HÌNH 14: Các cổng đấu nối trong tủ FCS 27
HÌNH 15: Sơ đồ hệ thống DCS CENTUM CS3000 trong nhà máy PMPC 29
HÌNH 16 : Sơ đồ kết nối hệ thống phụ trợ với FCS 30
HÌNH 17: Hygiene Monitoring System với ACM 12 31
HÌNH 18 : Firing and Gas detection ( F & G )với ACM 12 33
HÌNH 19: High Integrated Safety System ( HISS ) với ACM 11 35
HÌNH 20: VCM Metering System với ACM12 37
HÌNH 21: Electrical Integrated Monitoring System (EIMS) với ACM 12 39
HÌNH 22:Cổng kết nối packaged equipment với ACM12 41
HÌNH 23: Sơ đồ kết nối dây vòng hở của hệ thống giám sát an toàn cấp cao (HISS) 44
HÌNH 24:Sơ đồ kết nối dây vòng kín thiết bị điều khiển lƣu lƣợng (FV) 45
HÌNH 25: Sơ đồ kết nối dây vòng hở hiển thị thiết bị đo dòng chảy.(FI) 46
HÌNH 26: Sơ đồ kết nối dây vòng hở hiển thị thiết bị mực chất lỏng mức thấp (LA) 47
HÌNH 27: Sơ đồ kết nối dây vòng kín hiển thị tín hiệu điều khiển áp suất 48
HÌNH 28 : Sơ đồ kết nối dây vòng hở hiển thị nút nhấn trong DCS 49
HÌNH 29 : Sơ đồ kết nối dây vòng kín hiển thị tín hiệu điều khiển tốc độ thiết bị. 50
HÌNH 30 : Sơ đồ đấu dây vòng hở hiển thị tín hiệu thiết bị đóng gói trong sản xuất 51
HÌNH 31 : Sơ đồ đấu dây vòng hở báo hiệu có sự cố trong khu vực đóng gói. 52

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 4
DANH MỤC BẢNG
BẢNG 1: Tổng quan nhà máy 8
BẢNG 2 :Hygiene Monitoring System 31
BẢNG 3: Setting Items specification From system view. (Hygiene Monitoring System) 31
BẢNG 4: F & G module configuration 33
BẢNG 5:Setting Items specification From system view ( F & G) 33
BẢNG 6 : HISS module configuration 35
BẢNG 7 .Setting Items specification From system view (HISS) 36
BẢNG 8 : VCM metering system module configuration 37
BẢNG 9 : Setting Items specification From system view (VCM metering system) 38
BẢNG 10 : EIMS module configuration 39
BẢNG 11 : Setting Items specification From system view (EIMS) 40
BẢNG 12 : Packaged Equipment ( PLC ) module configuration 41
BẢNG 13 :Setting Items specification From system view Packaged Equipment ( PLC) 42

DANH MỤC VIẾT TẮT
PMPC
PHUMY PLASTICS
&CHEMICALS
PLC
Programmable Logic Control
VCM
VINYL CHLORIDE MONOR
TNHH
Trách Nhiệm Hữu Hạn
DCS
Distributed Control System

KCN
Khu Công Nghiệp
F&G
FIRE & GAS
PVC
Polyvinyl Chloride
PC
Personal Computer
DDC
Direct Digital Control



HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 5
BẢNG TRA
INSTRUMENTATION GENERAL INSTRUMENT TYPE / LETTER CODING
CHỮ CÁI ĐẦU TIÊN (CÁC CÁCH BIẾN ĐỔI)
A : ANALYSIS
B : FLAME
F : FLOW
KW : POWER
J : ENERGY
L : LEVEL
P : PRESSURE
S : SPEED
T : TEMPERATURE
Tq : TORQUE
E : POWER/CURRENT/VOLTAGE

U : COMMON
V : VIBRATION
W : WEIGHING
X : UNCLASSIFIED
Z : POSITION
CHỮ CÁI PHÍA SAU (MỘT HAY NHIỀU )
T : TRANSMITTER
I : INDICATOR
R : RECORD ( TO HARD RECORDER ONLY )
C : CONTROL
A : ALARM
Q : INTEGRATOR
G : GAUGE
S : SWITCH
Y : SELECTOR
D : DIFFERENTIAL
E : MEASURING ELEMENT
V : VALVE



HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 6
MISCELLANEOUS OTHER ITEMS OF INSTRUMENTATION / CONTROL
EQUIPMENT
( CÁC SỰ XÁO TRỘN KHÁC TRONG MỘT VÀI THIẾT BỊ/ TRONG ĐIỀU KHIỂN
THIẾT BỊ)
XV : ON-OFF VALVE
PV/TV/FV : CONTROL VALVE

M : MOTOR DRIVER
HS : MANUAL ( ON – OFF ) SWITH
HV : HAND VALVE
PB : PUSH BUTTON
ZS : LIMIT SWITH
ALARM SYSMBOLS(ĐÈN BÁO HỆ THỐNG)
HH : HIGH – HIGH
H : HIGH
L : LOW
LL : LOW – LOW

Các kí hiệu:


HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 7





HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 8
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan nhà máy PMPC.
1.1.1. Tóm tắt tình hình nhà máy.
Công Ty TNHH Nhựa và Hóa Chất Phú Mỹ( Phu My Plastics and Chemicals Co.
Ltd) (PMPC ) : KCN Cái Mép ,Tân Thành – Bà Rịa Vũng Tàu -Việt Nam

BẢNG 1: Tổng quan nhà máy
Ngày thành lập
8/8/1997
Tổng vốn đầu tƣ
70 triệu USD
Nhân lực
142 ngƣời
Công suất thiết kế
100.000 tấn/năm
Sản phẩm
hạt nhựa PVC
Cung cấp công nghệ
Inovyl ,EVC, Europe
Nhà thầu chính
Samsung Eng.,S.Korea
Tổng diện tích nhà máy
15ha
Ngày khởi công
6/2001
Hoàn thiện lắp đặt
7/2002
Sản phẩm đƣa ra thị trƣờng
8/2002
Ngày khánh thành
10/2002
Đạt chứng chỉ ISO 9001:2000
2/2004
Cổ đông nhà máy
Petronas 93% ; Vũng tàu Shipyard 7%

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 9

HÌNH 1: Biểu đồ cổ đông nhà máy
1.1.2. Sơ đồ tổng quát nhà máy và vị trí địa lí nhà máy:
1.1.2.1. Sơ đồ tổng quát nhà máy:

HÌNH 2:Sơ đồ tổng quát nhà máy PMPC
Nhà máy nhựa và hóa chất Phú Mỹ đƣợc phân ra 2 khu vực chính bao gồm :
 Khu vực không sản xuất:
o Khu vực nhà hành chính : nơi điều hành và quản lý nhân sự.

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 10
o Khu vực phi sản xuất : nơi đóng gói và lƣu trữ sản phẩm.
 Khu vực sản xuất.
o Khu lƣu trữ khí VCM(nhiên liệu).
o Khu công nghệ.
o Khu tiện ích.
o Vị trí bồn nƣớc
1.1.2.2. Vị trí địa lí nhà máy:
Nhà máy Nhựa và Hóa Chất Phú Mỹ thuộc khu công nghiệp Cái Mép ,
huyện Tân Thành –tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu.
 Hình 3 .Vị trí nhà máy cùng với các thành phố lớn trong khu vực phía
Nam : HO CHI MINH CITY , BIEN HOA CITY , VUNG TAU CITY ,…PMPC
PVC PLANT.

HÌNH 3:Bản đồ nhà máy PMPC – Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 11
 Hình 4 Vị trí nhà máy PMPC PVC PLANT và các nhà máy lân cận gần
khu vực sông Thị Vải.

HÌNH 4:Bản đồ vị trí nhà máy PMPC trong khu công nghiệp Cái Mép
1.1.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất PVC:


HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 12
 Sơ đồ công nghệ sản xuất PVC ( từ trái sang phải):

HÌNH 5:Mô hình sản xuất nhựa PVC của nhà máy PMPC


HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 13
 Quy trình công nghệ sản xuất PVC từ VCM



VCM

PVC nhão
Khí VCM dƣ


PVC nhão sau khi lắng

Nƣớc

PVC ẩm
Khí Xả
Bột PVC đƣợc làm khô


VCM lỏng
(Nhiên liệu chính )
Bồn phản ứng
Nƣớc khoáng
Hóa chất &
chất xúc tác
Cột lắng bột nhão
Bồn thu hồi khí
VCM dƣ
Hơi nƣớc
nóng
Bơm ly tâm
Hệ thống sấy
Bột PVC (sản phẩm)
Hơi Nƣớc
Nóng
& Khí Nóng

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT: Mr . TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 14
 Các phản ứng hóa học tạo ra PVC

1.1.4. Sản phẩm:
Hạt nhựa PVC ( Polyvinyl Chloride): tỉ lệ tiêu thụ tại Việt Nam

HÌNH 6 : Biểu đồ PVC tiêu thụ tại Việt Nam
Hạt nhựa PVC có đặc tính lý hóa lý tƣởng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau đáp
ứng hầu hết nhu cầu cuộc sống. nhƣ:
Trong đóng gói: chai nhựa, bao bì thực phẩm, thùng đựng chất tẩy rửa…
Trong y tế: bộ thiết bị truyền máu, túi plasma, các ống dẫn…
Trong công nghệ ô tô: thắng tay, các bộ phận trong bộ li hợp, bọc ghế…
Trong may mặc: áo mƣa, áo bơi cứu hộ, áo phản quang, giả da, giày, ủng…
Trong xây dựng: hồ bơi, thẻ tín dụng, bàn phím máy tính, ống nhựa, khung cửa …

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT

GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 15
1.2. Cơ cấu nhân sự:
Cơ cấu tổ chức quản lý của nhà máy PMPC
General Director
Tổng Giám Đốc
Deputy GD
Phó TGĐ –Tài chính
HRD
Phòng Nhân Sự
Deputy GD

Phó TGĐ –Nhà Máy
Máy
Deputy GD
Phó TGĐ - Đối ngoại
General Manager
Trƣởng phòng
Tổng hợp Kinh doanh
HSE
Dept
Phòng
An Toàn
Operation
Dept
Phòng
Vận
Hành
Engineering
Dept
Phòng Kỹ
Thuật
Technical
Support
Dept
Phòng Hỗ
trợ KT
PWH &
Logistics
Kho thành
phẩm &vận
tải

Finance Dept
Phòng Tài
Chính
Admin Dept
Phòng Hành
Chính
Marketing Dept
Phòng Kinh
Doanh
Procurement Dept
Phòng Vật tƣ
Shift
No.1
Ca 1
I&C Section
Tổ Thiết bị tự động
Shift
No.2
Ca 2
Electrical Section
Tổ Điện
Shift
No.5
Ca 5
Shift
No.3
Ca 3
Shift
No.4
Ca 4

Mechanical Section
Tổ Cơ Khí

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 16
CHƢƠNG 2. HỆ THỐNG DCS TRONG NHÀ MÁY PMPC.
2.1. Giới thiệu về hệ thống điều khiển trung tâm DCS.
2.1.1. Sự ra đời của hệ thống điều khiển trung tâm DCS.

HÌNH 7 : Quá trình phát triển DCS CENTUM
Sản phẩm DCS đầu tiên là hệ TDC2000 do Honeywell và Yokogawa đƣa ra đầu
tiên vào năm 1975. Từ đó tới nay, các sản phẩm DCS liên tục đƣợc phát triển và tiến
hoá. DCS sử dụng bộ điều khiển số đa vòng lặp để thực hiện điều khiển. DCS đã trải qua
trong 33 năm qua và có nhiều sự thay đổi. Những gì là hệ thống điều khiển đơn giản
trƣớc đây đã là hệ thống hỗ trợ ra quyết định và tự quyết định. Ngƣời sử dụng muốn hệ
thống đƣa con ngƣời cùng các vai trò là một kỹ sƣ, nhà quản lí, bảo dƣỡng, lập kế hoạch,
môi trƣờng và dây chuyên cung cấp liên kết vào quá trình. Chúng ta mong muốn thu thập
nhiều dữ liệu hơn, lƣu trữ lâu hơn và biến nó thành thông tin hữu ích. Chúng ta cũng
muốn thông báo các vấn đề trên cơ sở đặc biệt với một cách thực hợp lí tới đúng ngƣời
không chỉ là ngƣời vận hành và để tự động ra những quyết định phức tạp nhƣ tối ƣu hóa
quá trình thời gian thực.

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 17
2.1.2. Khái niệm DCS (Distributed Control System):
Distributed Control System – Hệ thống điều khiển trung tâm
 Hệ thống điều khiển trung tâm dựa trên các phần cứng và phần mềm điều
khiển và thu thập dữ liệu trên cơ sở 1 đƣờng truyền thông tin tốc độ cao, các module
đƣợc phân tán và tổ chức theo 1 cấu trúc nhất định với một chức năng và nhiệm vụ
riêng. Các thiết bị giao tiếp trên đƣờng truyền tốc độ cao này cho phép ghép nối dễ

dàng với các bộ PLC, Controller , các máy tính điều khiển giám sát khác.
 Hệ thống điều khiển trung tâm DCS có thể đƣợc hiểu là hệ thống điều khiển
trong đó chức năng điều khiển đƣợc phân bố khắp hệ thống. Một hệ thống DCS tiêu
biểu có các trạm điều khiển hoạt động độc lập và điều khiển từng bộ phận chuyên dụng
của nhà máy.
 Các chức năng điều khiển đƣợc phân bố khắp hệ thống thay vì xử lý tập
trung trên một máy tính đơn lẻ. Một hệ thống DCS tiêu biểu có các trạm điều khiển
hoạt động độc lập và điều khiển từng bộ phận chuyên dụng của nhà máy…
 Khả năng xử lý tín hiệu tƣơng tự và chạy các trình tự phức tạp là thế mạnh
của hệ thống DCS.

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 18

HÌNH 8:Cấu trúc hệ thống điều khiển trung tâm DCS
2.1.3. Phân loại các hệ DCS.
2.1.3.1. Các hệ DCS truyền thống.
Các hệ này sử dụng các bộ điều khiển quá trình đặc chủng theo kiến trúc riêng của nhà
sản xuất. Các hệ cũ thƣờng đóng kín, ít tuân theo các chuẩn giao tiếp công nghiệp, các bộ
điều khiển đƣợc sử dụng cũng thƣờng chỉ làm nhiệm vụ điều khiển quá trình, vì vậy phải

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 19
sử dụng kết hợp PLC cho các bài toán điều khiển logic và điều khiển trình tự. Các hệ mới
có tính năng mở tốt hơn, một số bộ điều khiển lai đảm nhiệm cả các chức năng điều khiển
quá trình, điều khiển trình tự và điều khiển logic (hybrid controller).
2.1.3.2. Các hệ DCS trên nền PLC.
Với cấu trúc ghép nối vào/ra linh hoạt, nguyên tắc làm việc đơn giản theo chu kì,
khả năng lập trình và lƣu trữ chƣơng trình trong bộ nhớ không cần can thiệp trực tiếp tới
phần cứng, PLC nhanh chóng thu hút sự chú ý trong giới chuyên ngành. Vào thời điểm

các máy tính điều khiển chuyên dụng và không chuyên dụng đều có kích cỡ rất lớn và giá
thành rất cao, thì việc sử dụng PLC là giải pháp lý tƣởng để thay thế các mạch logic tổ hợp
và tuần tự rong điều khiển các quá trình gián đoạn.

HÌNH 9:Các thành phần chức năng chính của một PLC
2.1.3.3. Các hệ DCS trên nền PC.
DCS trên nền PC là một hƣớng giải pháp tƣơng đối mới, mới có một số sản phẩm
trên thị trƣờng nhƣ PCS7 (Siemens, giải pháp Slot-PLC), 4Control (Softing), Stardom
(Yokogawa), Ovation (Westinghouse-Emerson Process Management)… Hƣớng giải pháp
này thể hiện nhiều ƣu điểm về mặt giá thành, hiệu năng tính toán và tính năng mở. Một
trạm điều khiển cục bộ chính là một máy tính cá nhân công nghiệp đƣợc cài đặt một hệ
điều hành thời gian thực và các card giao diện bus trƣờng và card giao diện bus hệ thống.
Trong giải pháp điều khiển dùng máy tính cá nhân thì một vấn đề thƣờng rất đƣợc quan
tâm là độ tin cậy của máy tính. Một phần ta có thể yên tâm bởi với cấu trúc vào/ra phân

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 20
tán, máy tính điều khiển đƣợc đặt trong phòng điều khiển trung tâm với điều kiện môi
trƣờng làm việc tốt. Mặt khác, trên thị trƣờng cũng đã có rất nhiều loại máy tính cá nhân
công nghiệp, đảm bảo độ tin cậy cao không kém một PLC. Một khi máy tính chỉ đƣợc cài
đặt hệ điều hành và phần mềm điều khiển thì khả năng gây lỗi do phần mềm cũng sẽ đƣợc
giảm thiểu.
2.1.4. Ƣu điểm của DCS:
Bao gồm nhiều bộ phận tích hợp/kiểm tra trƣớc và có bộ nhớ lƣu trữ dữ liệu và thông
tin riêng. Chính điều này đã mở rộng HMI và điều khiển truyền thông sang các lĩnh vực
chức năng khác nhƣ các hệ thống thiết bị an toàn, tích hợp hệ thống điện và tối ƣu hóa tài
sản.
2.2. DCS CENTUM CS3000.
2.2.1. Giới thiệu chung.
Từ năm 1997, Yokogawa đã lựa chọn các giải pháp công nghệ ETS – Enterprise

Technology Solutions cho những khái niệm kinh doanh mới. ETS đảm bảo cho mục đích
cung cấp các giải pháp tối ƣu trên quan điểm quản lý doanh nghiệp để thoả mãn mọi yêu
cầu của khách hàng và sự hy vọng vào trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật trong
phạm vi từ cấp điều khiển đến cấp quản lý thông tin doanh nghiệp. Là sản phẩm cốt lõi
của hệ thống điều khiển quá trình trong các giải pháp ETS, Yokogawa đã giới thiệu hệ
thống điều khiển tích hợp CENTUM CS3000 – hệ thống điều khiển quá trình quy mô lớn.


HÌNH 10:Mô hình hệ thống của hệ thống CENTUM CS 3000

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 21
Để đáp ứng yêu cầu hệ thống mở, hệ thống sử dụng hệ điều hành Windows NT cho
giao diện ngƣời dùng Human Interface. Các chức năng điều khiển của hệ thống đƣợc thiết
lập để đảm bảo sự tin cậy của hệ thống.
Sự thay đổi mạnh mẽ trong cơ cấu tổ chức của công nghiệp sản xuất, chế tạo đã thúc
đẩy nhu cầu cải tiến sản xuất để giảm nhân công, tăng hiệu quả và các yếu tố thuận lợi cho
sản xuất. Mặt khác, để vận hành nhà máy an toàn, càng không thể bỏ qua việc tăng độ tin
cậy và sự an toàn trong sản xuất.
Nhiệm vụ của hệ thống điều khiển quá trình nhằm đơn giản hoá các thao tác điều
khiển quá trình, nhƣng khi có sự phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực công nghệ thông tin
thì yêu cầu hiện nay đòi hỏi cần có sự trao đổi thông tin giữa hệ thống quản lý và hệ thống
sản xuất.
Trong xu hƣớng phát triển chung, hệ thống cấu trúc mở sử dụng các chuẩn phổ biến
đã trở thành yêu cầu khá quan trọng. Vào năm 1997, Yokogawa giới thiệu hệ thống điều
khiển phân tán CENTUM CS1000 cho các nhà máy nhỏ và trung bình. CENTUM CS1000
là một hệ thống DCS mở, sử dụng hệ điều hành Windows NT. Hiện nay, hệ thống
CENTUM CS3000 đƣợc phát triển từ hệ CENTUM CS1000 là một hệ thống điều khiển
quá trình thích hợp với quy mô nhà máy lớn.
Kế thừa và phát triển các đặc điểm của những hệ CENTUM trƣớc đó, hệ thống

CENTUM CS3000 cung cấp cho ngƣời dùng những thuận lợi cơ bản sau:
Tăng hiệu quả vận hành sản xuất bằng hệ thống đa cửa sổ theo dõi và khả năng cập
nhật công nghệ mới.
Kết nối thông tin của cấp điều khiển giám sát với hệ thống thông tin thuộc cấp điều
hành.
Phát triển mạnh khả năng tự động hoá và điều khiển.
2.2.2. Cấu trúc cơ bản của hệ thống CENTUM CS3000.

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 22

HÌNH 11:Cấu trúc cơ bản của hệ thống CENTUM CS3000.
2.2.2.1. Quy mô hệ thống.
Số vùng điều khiển tối đa : 16 vùng
Số trạm tối đa cho một vùng điều khiển : 64 trạm (16 trạm HIS tối đa)
Số trạm tối đa trong hệ thống : 256 trạm
Số đối tƣợng quản lý tối đa : 100.000 tag.

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 23
2.2.2.2. Trạm vận hành.
Trong hệ thống CENTUM CS3000, các trạm vận hành OS thƣờng đƣợc liên quan
đến các giao diện ngƣời máy HIS (Human Interface Stations). HIS đƣợc sử dụng chủ yếu
cho việc vận hành và giám sát: theo dõi sự thay đổi của các thông số quá trình, các giá trị
điều khiển và đƣa ra các cảnh báo khi cần thiết để ngƣời vận hành có thể nắm bắt nhanh
chóng trạng thái vận hành của quá trình sản xuất. HIS cho phép kết hợp với các giao diện
mở để các máy tính giám sát có thể truy cập vào hệ thống cơ sở dữ liệu, thông tin sản xuất.
Việc sử dụng hệ điều hành Windows NT đã cho phép HIS có thể hỗ trợ các chức
năng hệ thống thông thƣờng và các ứng dụng kinh doanh thông dụng khác nhƣ MS Excel
nhƣ thực hiện các chức năng giám sát và vận hành. Đồng thời, HIS sử dụng khả năng cập

nhật dữ liệu tốc độ cao trong các điều khiển áp suất và lƣu lƣợng.



HÌNH 12:Các dạng của trạm HIS

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 24
2.2.2.3. Trạm điều khiển-control station.
Các trạm điều khiển trong hệ thống CENTUM CS3000 đƣợc gọi là các trạm điều
khiển hiện trƣờng FCS – Field Control Station. Đây là trung tâm của mỗi hệ thống điều
khiển và là thiết bị cần thiết dùng cho việc điều khiển nhà máy liên tục do FCS xử lý
các chức năng điều khiển quá trình liên tục hay theo nhóm trong hệ thống CENTUM
CS3000.

HÌNH 13:Các trạm điều khiển FCS cuản hệ thống CENTUM CS3000

HỆ THỐNG DCS CENTUM CS3000 NGƢỜI HDTT : Mr. TRẦN MINH NHỰT
GVHDTT: ThS . NGUYỄN LÊ TƢỜNG Trang 25
Các trạm FCS sử dụng các giao diện truyền thông để kết nối hệ thống với các
thiết bị logic khả trình PLC hoặc các thiết bị thu thập dữ liệu DAU – Data
Acquisition Units (nhƣ khối thu thập dữ liệu Darwin của hãng Yokogawa).
Có 2 dạng FCS trong hệ thống CENTUM CS3000 nhằm đáp ứng yêu cầu sản
xuất: Dạng FCS chuẩn - Standard FCS (nhƣ LFCS và KFCS) và Dạng FCS thu gọn
SFCS - Compact FCS (nhƣ SFCS).
Dạng Standard FCS: hai dạng Standard FCS: LFCS – Standard FCS for RIO
và KFCS – Standard FCS for FI/O. LFCS sử dụng công nghệ bus RIO (Remote I/O bus)
cho việc liên hệ giữa FCS với các nút vào/ra, còn KFCS sử dụng công nghệ bus ESB
(Extended Serial Board) và ER(Enhanced Remote) cho sự kết nối trên. LFCS thích hợp
cho các hệ thống điều khiển với số lƣợng lớn các điểm vào/ra. Với KFCS thích hợp cho

các hệ thống điều khiển đòi hỏi tốc độ cao.
Dạng Compact FCS: bộ điều khiển SFCS thƣờng đƣợc đặt gần các thiết bị
hoặc hệ điều khiển quá trình, và là giải pháp lý tƣởng cho việc liên kết với các hệ thống
phụ.
2.3. Sơ đồ và chức năng hệ thống DCS CS3000 trong nhà máy PMPC.
2.3.1. Sơ đồ khối DCS trong PMPC.
Nhà máy PMPC sử dụng hệ điều khiển tập trung DCS CENTUM CS3000 bao gồm
những thành phần chính :
Phần cứng : gồm các cổng vào ra(IN/OUT) và các đầu đấu nối.
Phần mềm : gồm các khối chức năng , sơ đồ đấu dây , các biểu đồ hiệu ứng , biểu đồ
liệt kê , đặc tính các thiết bị phụ , mẫu báo cáo , và sự kiểm soát….
Sự kiểm soát hệ thống: kiểm soát và báo cáo tình hình hệ thống .