Basic control system og insdustry (none ei background)

E&I on O&G industry
Em trình bày chung chung nhất để các anh có thể hình dung được vai trò và cách xây dựng hệ thống điều
khiển. Có gì không đúng các anh cứ góp ý thẳng thắn giúp em nhé.
Cơ bản là các hang tự động hóa lớn như: Siemens, Rockwell Automation, Yokowaga, Honeywell… đều có
giải pháp riêng cho các hệ E&I trong lĩnh vực dầu khí.
Do có sẵn tài liệu của Rockwell Automation nên em phân tích dựa trên hệ thống của Rockwell và phần
này em tập trung nói về hệ thống PCS (Process Control System), hệ thống FGS (Fire & Gas system), ESD
(Emergency Shutdown System) em sẽ trình bầy vào mục khác.
Để có các giải pháp này, hang sẽ dựa trên sơ đồ công nghệ (P&ID) và philosophy của từng cụm thiết bị
(process skid) để đựa ra cấu hình phần cứng cho phần control system và giải thuật lặp trình cho hệ thống
(hai yếu tố quan trọng để quyết định giá cả của hệ thống)
*) Từ P&ID sẽ bóc tách ra số lượng I/O point, số lượng I/O point nhiều hay ít sẽ quyết định số lượng card
I/O của hệ thống điều khiển.
VD:

để đọc 1 Transmitter nhiệu độ (PT-xxx) sẽ cần 1 tín hiệu analog input (AI)
Để điều khiển 1 SDV sẽ cần:
-

1 Digital Output (điều khiển đóng mở 24V/0V)
2 Digital input (1 để báo valve đóng và 1 để đóng valve mở)

*) Từ philosophy của cụng thiết bị: Hãng sẽ xây dựng giải thuật, mỗi đoạn giải thuật sẽ điều khiển một
cụm thiết bị.
VD:
Điều khiển mức trong bình: Với một mức chất lỏng yêu cầu (Setpoint) thì giả thuật điều khiển
như sau:
-

mức cao--- control valve mở ra
Mức thấp---Control valve đóng bớt lại

Trong software sẽ có một hàm PID (điều khiển hồi tiếp) để làm nhiệm vụ này

*) Để cho các đại ca P&P làm việc, họ sẽ trang bị các máy tính OW (operation Work-station) hay còn gọi
HMI (human Machine interface)
Qua nhiều dự án, các hang sẽ xây dựng được các hệ thống chuẩn và tùy theo số lượng I/O point họ sẽ
tính toán số lượng card I/O cần thiết.


VD: Đối với ngành dàu khí, sẽ bao gồm các công nghẹ chung như sau:

Chi tiết từng cụm công nghệ:


Sẽ có cụm điều khiển tương ứng:


Hệ thống điều khiển:


Trạm máy nén:


Trạm đo:


Và một trạm trung tâm để kết nối tất cả các trạm con lại:


Với cấu hình điều khiển:

Như vậy để bảo đảm điều khiển hệ thống công nghệ theo yêu cầu:


Ta sẽ cần một hệt thống điều khiển tương ứng:

Đây là sơ đồ hệ thống E&I thường hay gặp trên các FPSO, WHP hoặc bất kỳ nhà máy nào có phần tự
động hóa.