hệ thống điện - tự động hóa

Công ty cổ phần Xi măng Tân Quang
Hệ thống Điện - tự động hóa
1. Giới thiệu về Hệ thống Điện-Tự động hóa NM XM Hồng Khởi.
Hệ thống Điện tự động hóa là hệ thống có chức năng giám sát, điều
khiển toàn bộ hoạt động các thiết bị của nhà máy đảm bảo vận hành liên tục,
ổn định, an toàn, tiết kiệm tối đa nguyên vật liệu, nhân lực và cho ra sản phẫm
có năng suất, chất lợng cao.
Về công nghệ, hệ thống tự động hóa của nhà máy XM Hồng Khởi khá
tiên tiến, khả năng tự động hóa cao nên tiết kiệm đợc nhân lực trong vận hành
sản xuất.
Nền tảng của hệ thống tự động hóa là Hệ điều khiển phân tán DCS cho
nhà máy xi măng, sử dụng chủ yếu công nghệ của hãng Schneider, ngoài ra sử
dụng công nghệ của của các hãng Siemens, ABB, Telemecanique
2. Cấu trúc hệ thống tự động hóa NM XM Hồng Khởi:
Mô hình hệ thống Tự động hóa DCS của nhà máy XM Hồng Khởi:
Hệ thống Điện tự động hóa nhà máy Xi măng
C«ng ty cæ phÇn Xi m¨ng T©n Quang
HÖ thèng §iÖn tù ®éng hãa nhµ m¸y Xi m¨ng
Công ty cổ phần Xi măng Tân Quang
2.1 Phòng điều khiển trung tâm CCR
Phòng điều khiển trung tâm gồm có 6 máy tính trung tâm và 5 camera theo
dõi.
- 6 máy tính trung tâm gồm có:
+ Bốn máy tính vận hành thục hiện chức năng điều khiển giám sát các quá
trình hoạt động của nhà máy. Một máy tính dự phòng cho trờng hợp 1 trong
3 máychính có sự cố.
+ Một máy tính điều khiển hoạt động của hệ thống quét nhiệt độ vỏ lò.
+ Một máy tính đóng vai trò là trạm kỹ thuật (ES) do bộ phận tự động hóa
trực tiếp vận hành có thể vận hành nh các trạm OS nhng có chức năng cao
hơn thể can thiệp sâu vào hệ thống DCS.
- 5 màn hình camera quan sát quá trình cháy trong lò và hoạt động tại các

phân xởng.
2.2 Trạm điều khiển hiện trờng LCS
Từ phòng điều khiển trung tâm, các máy tính sẽ điều khiển trực tiếp hoạt
động của các trạm LCS, các trạm này sử dụng PLC chính của hãng Schneider
Module 140. Gồm có 4 trạm LCS chính đợc bố trí nh sau:
- 1 trạm đặt tại khu vực nghiền liệu.
- 1 trạm đặt tại khu vực tháp trao đổi nhiệt
- 1 trạm đặt tại khu vực đầu lò.
- 1 trạm đặt tại khu vực nghiền xi măng và đóng bao
2.2.1 Trạm LCS khu vực nghiền liệu (DCS 1)
PLC tại trạm này điều khiển một số thiết bị chính sau:
- PLC Siemens S7-200, bộ PLC này dùng để điều khiển bộ khởi động
chất lỏng cho động cơ quay chính của máy nghiền liệu.
Hệ thống Điện tự động hóa nhà máy Xi măng
Công ty cổ phần Xi măng Tân Quang
- LC Siemens S7-200, bộ PLC này dùng để điều khiển bộ khởi động chất
lỏng cho động cơ máy quạt gió từ bộ thu bụi gió xoáy sau máy nghiền
liệu vào máy lọc bụi tĩnh điện
- PLC Siemens S7-200, bộ PLC này dùng để điều khiển bộ khởi động
chất lỏng cho động cơ máy quạt gió sau máy lọc bụi tĩnh điện..
- 5 bộ biến tần điều khiển tốc độ quay các động cơ truyền động của 5 cân
băng định lợng tại khu vực silo chứa liệu thô.
2.2.2 Trạm LCS khu vực tháp trao đổi nhiệt (DCS2).
PLC tại trạm này điều khiển một số thiết bị chính sau:
- Bộ biến đổi DSC 800 của hãng ABB, bộ biến đổi này dùng để điều
khiển và ổn định tốc độ của động cơ một chiều quay lò.
- Thu thập các số liệu về nhiệt độ, áp suất tại tháp trao đổi nhiệt.
- Các quạt gió làm mát thân lò
- Động cơ phụ của lò
2.2.3 Trạm LCS khu vực đầu lò:

PLC tại trạm này điều khiển một số thiết bị chính sau:
- Hai bộ biến tần dùng để điều khiển và ổn định tốc độ động cơ quay cân
roto dùng để cấp than đầu lò và canxiner.
- Một bộ biến tần điều khiển hoạt động hai quạt root đầu lò
- Một bộ biến tần dùng để cân định lợng than đầu vào của máy nghiền
than.
- Các bộ biến đổi để điều chỉnh điện áp một chiều của lọc bụi tĩnh điện.
- PLC Siemens S7-200, bộ PLC này dùng để điều khiển bộ khởi động
chất lỏng cho động cơ quay chính của máy nghiền than
- Một bộ khởi động mềm để khởi động quạt gió đầu ra lọc bụi tĩnh điện
- Hai bộ biến tần điều khiển hoạt động hai quạt gió đầu lò.
- Bộ biến tần điều khiển động cơ máy phân ly của nghiền than.
Hệ thống Điện tự động hóa nhà máy Xi măng
Công ty cổ phần Xi măng Tân Quang
2.2.4 Trạm LCS khu vực nghiền xi măng và đóng bao:
PLC tại trạm này điều khiển một số thiết bị chính sau:
- PLC Siemens S7-300, bộ PLC này dùng để điều khiển .
- PLC Siemens S7-200, bộ PLC này dùng để điều khiển bộ khởi động
chất lỏng cho động cơ quay chính của máy nghiền xi măng.
- Bộ biến tần dùng để điều khiển động cơ quạt gió lọc bụi túi.
- Điều khiển hoạt động của máy đóng bao.
2.3 Mạng truyền thông công nghiệp.
Toàn bộ các PLC chính của hệ thống đều dùng PCL của hãng Schneider
module 140, loại Module này sử dụng giao thức truyền thông Modbus để trao
đổi thông tin với các máy tính của phòng điều khiển trung tâm. Tín hiệu từ các
CPU của PLC đợc truyền qua cổng RJ-45 tới bộ biến đổi tín hiệu N-Tron
thành tín hiệu quang theo chuẩn TCP/IP đa về phòng điều khiển trung tâm.
Các tín hiệu này sẽ đợc hiển thị tại các máy tính trung tâm, căn cứ vào đó các
cán bộ trực tại phòng điều khiển trung tâm sẽ đa ra lệnh điều khiển tới các
thiết bị cũng theo đờng truyền tín hiệu trên nhng theo hớng ngợc lại.

Với các tín hiệu từ các cảm biến đo lờng đợc chuẩn hóa thành tín hiệu
dòng từ 4-20 mA đợc đa về các PLC, tại đây các tín hiệu tơng tự (Analog) đợc
PLC biến đổi và mã hóa thành tín hiệu số (Digital) và truyền về phòng điều
khiển trung tâm, các đây tín hiệu đợc giải mã và hiển thị tại các máy tính trung
tâm. Với các tín hiệu dạng số, đợc chuẩn hóa thành mức điện áp 24 V, và đa
vào PLC tại đây tín hiệu đợc PLC mã hóa thành tín hiệu (0 hoặc 1) và truyền
về trung tâm.
Phần mềm điều hành của hệ thống, dùng phần mềm Citech Scada để
xây dựng giao diện mô phỏng hoạt động của nhà máy, từ đó theo dõi giám sát
và điều khiển hoạt động của nhà máy từ phòng điều khiển trung tâm.
Hệ thống Điện tự động hóa nhà máy Xi măng