intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ sản xuất xi măng và hệ thống điều khiển của nhà máy Tam Điệp

Chia sẻ: Hưng Trần | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:119

Thêm vào BST
Báo xấu
383
lượt xem 67
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ sản xuất xi măng và hệ thống điều khiển của nhà máy Tam Điệp gồm 2 phần chính: Phần 1 Nghiên công nghệ sản xuất xi măng và hệ thống điều khiển của nhà máy, Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ cho Precalciner. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ sản xuất xi măng và hệ thống điều khiển của nhà máy Tam Điệp

  1. Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình thực tập tại nhà máy xi măng Tam Điệp em đã có dịp tìm  hiểu về  công nghệ  sản xuất xi măng, cũng như  hệ  thống điều khiển tại nhà  máy, đặc biệt là ứng dụng của PLC trong hệ thống điều khiển. Trong đồ án này   em được PGS.TS Phan Xuân Minh giao nhiệm vụ  tìm hiểu toàn bộ  công nghệ  sản xuất xi măng, đặc biệt là đi sâu nghiên cứu về Precalciner của nhà máy. Em   đã xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát nhiệt độ cho Precalciner bằng cách  sử dụng thiết bị khả trình PLC S7 – 300 thuộc họ Simatic của hăng Siemens. Ý  tưởng này được xuất phát từ một số ưu điểm của PLC S7 – 300:  ­ Thuận lợi trong việc sửa chữa và thay thế. ­ Dễ dàng tìm mua các thiết bị trên thị trường. ­ Ngôn ngữ lập trình dễ sử dụng và kiểm tra. ­ Khả năng kết nối truyền thông cao. ­ Dễ dàng giám sát và điều khiển khi sử dụng WinCC. Tuy đã cố  gắng hết sức nhưng do lần đầu tiên bắt tay vào thiết kế  một hệ  thống điều khiển phức tạp trong nhà máy và thời gian không có nhiều, nên đồ án  không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em mong sẽ nhận nhiều sự chỉ bảo   của các thầy cô để đồ án của em sẽ được hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi. Đồ  án của em được hoàn thành ngoài sự  cố  gắng của bản thân, em còn  nhận được sự  chỉ  bảo tận tình của các thầy cô giáo trong bộ  môn, đặc biệt là  PGS.TS Phan Xuân Minh, cùng các cán bộ  kỹ  sư  trong xưởng Điện – Điện Tử  của nhà máy xi măng Tam Điệp. Em xin trân trọng cám ơn sự giúp đỡ đó. Công nghệ sản xuất xi măng 1
  2. Đồ án tốt nghiệp PHẦN I CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI  MĂNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU  KHIỂN CỦA NHÀ MÁY Công nghệ sản xuất xi măng 2
  3. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 Giới thiệu chung về nhà máy: Công ty xi măng Tam Điệp được đặt tại xã Quang Sơn thị  xã Tam Điệp  tỉnh Ninh Bình, nằm gần quốc lộ  1 và đường sắt Bắc Nam nên rất thuận tiện  cho việc giao thông vận tải.   Công ty đã bắt đầu chạy thử đầu năm 2004 và đến đầu năm 2005 bao xi   măng đầu tiên đã được bán ra thị trường. Dây chuyền sản xuất của công ty  theo   phương pháp khô với các thiết bị thuộc thế hệ mới, tiên tiến nhất trên thế giới.   Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao, định mức tiêu hao nhiên liệu thấp. Toàn  bộ  dây chuyển sản xuất của nhà máy từ  khâu tiếp nhận nguyên vật liệu tới   khâu xuất sản phẩm cho khách hàng đều được điều khiển tự  động từ  phòng  điều khiển trung tâm thông qua hệ thống máy tính và hệ  thống các tủ  PLC của   hãng Allen­Bradley ( Hoa Kỳ  ). Việc thiết kế cung cấp thiết bị và phần mềm   giám sát do các chuyên gia Đan Mạch đảm nhiệm. Ngoài ra công ty còn được  trang bị hệ thống lọc bụi, xử lý nước thải và chống ồn hiện đại của thê giới. Công ty có nguồn nguyên liệu phong phú với chất lượng cao và  ổn định   rất phù hợp với việc sản xuất xi măng, kết hợp với dây chuyền thiết bị  hiện   đại, hệ thống phân tích nhanh bằng tia X quang, chương trình tối  ưu hóa thành  phần phối liệu và hệ thống điều khiển tự động với hàng nghìn các đầu đo, đảm   bảo quá trình giám sát và điều khiển liên tục toàn bộ quá trình sản xuất, duy trì   ổn đình chất lượng sản phẩm ở mức cao nhất. Các   loại   sản   phẩm  chính   của   công  ty   xi   măng  Tam   Điệp  là:   PCB30,   PCB40 và PCB50. Sản phẩm của công ty được đóng gói trong bao có 5 lớp giấy   Karll hoặc bao phức hợp KPK, đảm bảo chất lượng xi măng tốt nhất khi đến   tay người tiêu dùng. Tuy nhiên do dây chuyển mới được đưa vào hoạt động nên   sảm phẩm xi măng của công ty chưa tìm được thị  trường thích hợp vì vậy sản  phẩm chính mà công ty bán vẫn là Clinker. Công nghệ sản xuất xi măng 3
  4. Đồ án tốt nghiệp Hiện nay với nhu cầu xây dựng mạnh mẽ  của đất nước thì thị  trường   của sản phẩm xi măng vẫn còn rất rộng lớn, trong một ngày gân đây xi măng   Tam Điệp sẽ là sản phẩm không thể thiếu được của mỗi công trình. 1.2 Giới thiệu về công nghệ nhà máy: 1.2.1 Khu nghiền liệu: Đá vôi Cầu cào Máy đập Két chứa cầu rải Đá sét Cầu cào Máy đập Két chứa cầu rải Phụ gia Két chứa Thạch cao Cầu cào Máy đập Két chứa cầu rải Xilô đồng Máy nghiền nhất Quạt sục Công nghệ sản xuất xi măng 4
  5. Đồ án tốt nghiệp Đá vôi được khai thác bằng phương pháp nổ mìn và vận chuyển về trạm  đập bằng xe ô tô. Tại đây đá được đưa vào máy đập đê làm nhỏ kích thước, máy  đập đá là loại máy va đập trực tiếp một rô to có gắn các thanh đập. Đá sau khi   đập có kích thước khoảng 150mm và được vận chuyển về kho đồng nhất sơ bộ  bằng hệ thống băng tải. Máy rải đá vôi (Stacker) có năng suất bình quân 600t/h   rải đá vôi thành 2 đống trong kho. Đất   sét   được   khai   thác   bằng   phương   pháp   bốc   xúc   trực   tiếp   và   vận   chuyển về trạm chứa của nhà máy. Máy đập sét là loại máy đập 2 trục có răng,  năng suất đập 250t/h. Đất sét sau khi đập cũng được vận chuyển về  kho đồng  nhất sơ bộ bằng hệ thống băng tải. Kho sét được trang bị  2 máy rải ( Stacker )  rải sét thành 2 đống dọc kho theo phương pháp đánh luồng. Năng suất rải của   mỗi stacker bình quân là 280t/h. Thạch cao  ở  dạng cục, có thể  chứa tại bãi ngoài trời gần với kho chứa   tổng hợp. Trước khi đưa vào kho đồng nhất sơ bộ thạch cao cục được đập qua  máy đập có năng suất 120t/h. Khối lượng mỗi loại trong kho là: + Than cám : 2 đông x 7500t + Thạch cao : 1 đống x 800t + Xỷ quặng : 1 đống x 5000t  Kho chứa đá vôi được lắp đặt một máy cào ( Reclaimer ) kiểu 2 mái bừa,   cắt ngang đống, xúc đá vôi vào băng tải ( 151.300 ) chạy dọc kho. Sau đó đổ vào  băng   (151.320   )   vận   chuyển   lên   két   chứa   đá   vôi   (   331.010   )   .   Tốc   độ   của   reclaimer được điều khiển tự động nhằm giữ két chứa ở một độ đầy nhất định (  đã đặt trước ) nhờ sự chỉ báo của tế bào trọng lượng gắn trên két chứa. Kho chứa đất sét cũng được trang bị  một reclaimer ( 153.300 ) kiểu cào  ngược, cắt ngang luống đưa sét vào băng tải chạy dọc kho sau đó đổ  vào băng  tải  ( 153.340 ) có găn thiết bị  định lượng ( 153.345 ) vận chuyển đất trực tiếp vào  máy nghiền liệu. Quặng sắt và nguyên liệu giàu SiO2  cũng được reclaimer kiểu cần cẩu   cào vào băng ( 224.700 ) chạy dọc kho đồng nhất và đưa vào các két chứa riêng   biệt. Công nghệ sản xuất xi măng 5
  6. Đồ án tốt nghiệp Tôc độ của reclaimer ( 224.700 ) sẽ được điều khiển để giữ cho két chứa   ở một độ đầy nhất định nhờ sự chỉ báo của các tế bào trọng lượng gắn trên két  chứa. Trừ  đất sét ( được định lượng qua băng 153.340 ), đá vôi, quặng sắt và   nguyên liệu giàu SiO2 để  được định lượng nhờ  các băng cân trước khi đưa vào  máy nghiền liệu. Máy nghiền đứng con lăn Atox được trang bị cho nghiền và sấy hỗn hợp  nguyên liệu. Máy phân ly động ( 341. 021 ) được lắp liền trên máy nghiền liệu  để  phân loại bột liệu. Những hạt quá cỡ  sẽ  được quay lại bàn nghiền, những   hạt thô văng ra khỏi bàn nghiền được cấp liệu rung ( 314.030 ) đưa vào hệ  thống tuần hoàn vật liệu. Gồm băng tải ( 331.150 ) và gầu nâng ( 331.140 ) đưa   trở lại máy nghiền. Trước khi vào máy nghiền, các kim loại lẫn trong nguyên liệu được tách  ra bằng các thiết bị chi tách ( 331.110 ) và ( 331.120 ). Nguồn nhiệt cho sấy được sử  dụng chủ yếu là khí thải lò nung sau quạt   preheatr. Nhiệt độ  khí thải lò nung được điều chỉnh bằng phương pháp phun  nước trong tháp điều hòa khí thải GCT để giữ cho nhiệt độ ra khỏi máy nghiền   liệu không đổi ( ở mức đặt trước, khoảng 940C ). Khí nóng từ lò nung không đủ  nhiệt độ để sấy liệu bên trong máy nghiền thì một máy phát nhiệt ( Generator )  sẽ  được khởi động cấp khí nóng bổ  sung cho quá trình sấy vật liệu trong máy   nghiền. Tỷ lệ phần trăm pha trộn của các loại vật liệu ( đá vôi, đất sét, xỷ, quặng   và nguyên liệu giàu SiO2 ) được tính toán cân đối tự  động bằng hệ  thống điều  chỉnh cân đối bột liệu trên cơ sở các hệt số chế tạo do phòng KTSX đưa ra phù   hợp với quá trình nung luyện và chất lượng Clinker theo yêu cầu ( chế  độ  trực   tuyến : online mode ). Tỷ lệ trên cũng có thể đặt trực tiếp nếu người vận hành   chuyển sang chế độ ngoại tuyến ( off line mode ). Quá trình khởi động hệ  thống vận chuyển nguyên liệu tới máy nghiền  liệu Reclaimer ( 153.300 ) phải khởi động trước cùng với các băng tải để đất sét  có thời gian tới các két chứa đá vôi, xỷ, quặng, nguyên liệu giàu SiO 2. Có nghĩa  là các băng cân ( 331.020, 331.060, 331.100 ) phải khởi động trễ  một thời gian   ( đã tính toán trước ) kể từ khi Reclaimer ( 153.300 ) bắt đầu khởi động. Công nghệ sản xuất xi măng 6
  7. Đồ án tốt nghiệp Trường hợp sau khi dừng khẩn cấp máy nghiền, vật liệu thô vẫn còn  trong băng tải, khi khởi động lại thì người vận hành CCR có thể khởi động bình  thường toàn bộ  hệ  thống vận chuyển mà không cần có thời gian trễ. Bột liệu   sau khi được tập trung tai 4 cyclon được vận chuyển bằng máng khí động đưa  vào xilô đồng nhất ( 361.040 ). Tốc độ của máy phân ly được điều chỉnh bởi kết   quả phân tích độ min sản phẩm của phòng thí nghiệm. Lộ trình vận chuyển bột   liệu qua gầu nâng     ( 361.010 ) hoặc gầu nâng ( 361.100 ) được chọn bởi người   vận hành CCR trước khi khởi động nhóm thiết bị  vận chuyển. Khí và bụi sau   cyclon lắng, được tuần hoàn lại máy nghiền liệu hoặc đưa qua lọc bụi tĩnh điện   (   341.390   )   ra   ống   khói   nhờ   quạt   máy   nghiền   (   341.090   )   và   quạt   khí   thải  ( 341.400 ). Có 5 vòng điều khiển cho quá trình nghiền liệu. 1.2.2 Khu vực lò nung: Dầu nặng MFO Xilô đồng Làm nguội Sấy 5 tầng Lò nung Xilô Clinker nhất Clinker Than Cầu cào Két chứa Máy nghiền Két chứa cầu rải than khô than than mịn Xilô bột liệu được chế tạo bằng bê tông cốt thép có sức chứa 20.000 tấn  bột liệu. Đáy xilô được bố trí 7 cửa xả liệu ứng với 7 khoang tròn hình nón và  được sục khí bởi hệ thống 3 quạt thổi pít tông quay ( 361.BL.01­ 03 ) nhằm đạt  tới hiệu quả đồng nhất cao. Hệ thống đường ống cấp khí sục phức tạp và các  hộp khí đặt tại đáy xilô tạo lên "tầng sôi" Công nghệ sản xuất xi măng 7
  8. Đồ án tốt nghiệp bột liệu  xả qua 7 cửa tháo đáy theo chương trình. Mỗi lần xả gồm 3 cửa đáy  tương ứng với 3 múi tam giác trong 42 múi tại đáy xilô. Mỗi chu ky bằng 60  giây. Trong chu kỳ xả đáy 12 phút, mỗi chu kỳ được sục đáy một lần. Quá trình  suc khí xilô và xả đáy được điều khiển bởi 1 bộ PLC lắp đặt trong một hệ  thống vi xử lý. Có 7 cửa tháo tại đáy xilô (361.040 ) mỗi cửa được lắp 2 van, một van   vận hành bằng tay một van vận hành bằng khí nén. Sau khi bột liệu tập trung tại  phễu nhận và theo chu kỳ xả tại các cửa tháo tương ứng. Sau khi tập trung tại   phễu bột liệu qua van vận hành khí nén (361.050 ) vào cân cấp liệu lò nung.   Việc   tháo   xả   bột   liệu   từ   cân   cấp   liệu   lò   nung   nhờ   van   vận   hành   mô   tơ  ( 361.FG11 ). Bột đã qua cân được đưa vào preheater 2 nhánh 5 tầng nhờ máng  khí động học ( 361.090 ),các van quay (361.120) và các đối trọng ( Flap Value )   (361.125) và vị trí ống nối giữa cyclone số 2 và cyclone số 1 của 2 nhánh A và B.  Vị  trí van phân chia liệu (361.095) được điều khiển để  tình trạng khí giữa 2  nhánh là như  nhau. Do có sức hút của quạt preheater khí nóng từ  lò và calciner  cuốn bột liệu vào cyclone. Tại cyclone quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa bột  liệu và khí nóng, bột liệu tăng dần nhiệt độ  và xảy ra các phản ứng mất nước,   phản ứng phân hủy khoáng sét. Quá trình canxi hóa xảy ra mãnh liệt khi bột liệu   được đưa vào calciner. Trước khi vào lò nung mức độ canxi hóa đạt 90% ­ 95%,  nhiệt độ bột liệu vào khoảng 860 – 8750C. Do có độ dốc và chuyển động quay  của lò nung bột liệu được vận chuyển từ  đầu lò tới máy làm lạnh clinker trên   chiều dài 71m của lò. Khi ra khỏi lò nung bột liệu có nhiệt độ  vào khoảng   13500C được rơi vào máy làm lạnh clinker kiểu ghi để  làm nguội. Hệ  thống  điều khiển lò nung có 11 vòng điều chỉnh. Than cám 4A được reclaimer cào vào   băng tải chạy dọc kho và được đưa tới két chứa nhờ  hệ  thống băng tải. Trước   khi vào két chứa kim loại trong than được chia tách thải bỏ nhờ hai thiết bị phát   hiện kim loại. Sau đó than được tháo từ  két chứa vào máy nghiền, máy nghiền   than là loại máy nghiền Atox kiểu 3 con lăn được lắp đặt cùng máy phân ly  động kiểu RAKM. Có 4 mạch điều khiển được lắp đặt cho máy nghiền than.   Sau khi nghiền, than mịn được đưa tới các vòi phun nhờ  khí từ  các quạt thổi  cung cấp cho vòi phun calciner và vòi phun chính của lò. Dầu MFO được một   thiết bị  gia nhiệt hâm sấy tới nhiệt độ  120 – 1300C và được bơm tới vòi phun  cho giai đoạn sấy và khởi động lò nung. Ngoài ra dầu còn được cung cấp tới các   generator phát nhiệt cho sấy máy nghiền liệu và máy nghiền than.  Công nghệ sản xuất xi măng 8
  9. Đồ án tốt nghiệp 1.2.3 Khu vực nghiền – đóng bao: Xilô chứa Máy nghiền xi Xilô chứa xi Két chứa xi Clinker măng măng măng Máy nghiền Máy đóng Máy đóng CKP bao bao Máng xuất xi Xuất xi măng măng rời cho ô tô Xi măng thành phẩm được hệ  thống vít tải, gầu nâng và mang khí động  học vận chuyển vào 4 xilô chứa. Để đồng nhất và tháo xi măng ra khỏi xilô, hệ  thống các quạt thổi được lắp đặt để  sục khí vào khoang trộn. Xi măng được  tháo ra tại đáy duy nhất cho mỗi xilô bên trong khoang trộn rồi qua các van điều   khiển lưu lượng vào hệ thống máng khí động học và gầu nâng đến két chứa cho   các máy đóng bao. Máng khí động học xả xi măng rời trực tiếp ra các xe ô tô. CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA NHÀ  MÁY 2.1 Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển của nhà máy gồm có 12 bộ PLC lắp đặt cho các  công đoạn sau: + Đập đá vôi, đập đất sét + Kho đá vôi, đất sét + Nghiền liệu + Cấp liệu lò nung + Nung Clinker + Nghiền than + Nghiền sơ bộ + Đập phụ gia, thạch cao + Nghiền xi măng + Đóng bao 1 Công nghệ sản xuất xi măng 9
  10. Đồ án tốt nghiệp + Đóng bao 2 PLC là bộ điều khiển logic khả trình có những chức năng quan trọng nhất  để điều khiển hoạt động toàn nhà máy: +  Điều khiển đóng mạch PID + Điều khiển trình tự động cơ + Phát hiện sai lỗi vận hành + Xử lý báo động + Quét tín hiệu analog, tín hiệu số + Thông tin với hệ thống ECS/OP Station + Thông tin với các PLC khác Các bộ cáp cho kết nối mạng của hệ thống bao gồm: + 1 bộ 500m cáp Ethernet cho kết nối mạng tại vị trí kỹ thuật vận hành                           + 1 bộ 12km cáp Ethernet cho mạng PLC kể cả phạm vi kết nối  giữa                              phòng điều khiển trung tâm và phòng điều khiển tại chỗ     + 1 bộ 4km cáp Device Net cho mạng cáp từ hệ thống PLC đến các                            thiết bị được điều khiển từ xa hoặc tại chỗ. + Một modul kỹ thuật FLS – ACE/PLC nhãn hiệu FLSA + Một modul tài liệu FLS – ACE/PLC nhãn hiệu FLSA 2.2 Các vị trí vận hành: a. Tại phòng điều khiển trung tâm: Gồm 6 vị trí: ­ 5 giao diện vận hành gồm máy tính, chuột, bàn phím để điều khiển quá  trình. Trong đó có 2 máy tính chủ có dung tích ổ cứng và bộ nhớ gấp đôi máy  tính thường, cùng các thiết bị phụ để bảo vệ máy tính chủ. Máy in cho phép in  các báo động, máy in lazer cho báo cáo, máy in mầu để copy các màn hình cần  thiết. ­ Một vị  trí kỹ  thuật lập trình gồm 1 máy tính chủ  32 phần mềm PC  AnyWhere: phần mềm chương trình PLC AutoCAC Light; Microsoft Office For   Window, phần mềm ECS/Op Station cho giao diện HMI b. Tại phòng điều khiển tại chỗ: Có 4 phòng điều khiển tại chỗ cho các công đoạn sau: ­ Đập đá vôi Công nghệ sản xuất xi măng 10
  11. Đồ án tốt nghiệp ­ Đập đất sét ­ Đập thạch cao ­ Đóng bao xi măng Thiết bị điều khiển tại mỗi phòng điều khiển tại chỗ gồm: ­ 1 máy tính chủ màn hình 21 inch, chuột bàn phím  ­ Giá đỡ và các thiết bị đầu nối Ngoài hệ thống điều khiển còn được trang bị các modul: ­ Modul phần mềm FLS ­ SDR cho thu nhận dữ liệu, báo động, ghi                            chép báo cáo và các chức năng khác. ­ Modul phần mềm FLS ­ ECS/Op Station hiệu FLSA ­ Một modul kỹ thuật FLS ­ ACE cho hệ thống các giao diện vận  hành, hiệu FLSA 2.3 Chức năng của hệ thống: Việc đánh giá hệ thống tự động điều khiển quá trình dựa trên cơ sở khái   niệm về hệ thống FLS ­ ACE/System (Adaptable Control Engineering )  bao gồm các giao diện vận hành cho người và thiết bị  dựa trên hệ thống FLS ­  ECS/Op Station và các bộ điều khiển logic khả lập trình cho việc điều khiển và  thu nhận dữ  liệu quá trình dựa trên hệ  thống FLS ­ ACE Allen Bradley PLS   System. Hệ  thống điều khiển các quá trình chính bao gồm việc giám sát và điều  khiển các công đoạn sau: ­ Nghiền liệu ­ Cấp liệu lò nung ­ Lò nung ­ Máy làm nguội ­ Nghiền than ­ Nghiền sơ bộ xi măng ­ Nghiền xi măng Hệ thống điều khiển các quá trình chính dựa trên cơ sở hệ thống máy tính   tại  vị   trí   vận  hành   trung  tâm   cho  giao   diện  HMI.   Các   PLC   phân   tán  và   các  Modules I/O ( lắp đặt trong các trạm ) cho việc điều khiển môtơ, xử  lý báo  động và điều khiển vòng. Thông tin giữa các vị  trí vần hành trung tâm và hệ  Công nghệ sản xuất xi măng 11
  12. Đồ án tốt nghiệp thống PLC phân tán sẽ  được thưc hiện thông qua hệ  thống mạng Ethernet tốc   độ cao. Hệ thống điều khiển tại chỗ bao gồm: ­ Đập đá vôi ­ Đập đất sét ­ Đập thạch cao ­ 2 xưởng đóng bao Các hệ  thống điều khiển tại chỗ  này dựa trên cơ  sở  vị  trí vận hành tại  chỗ cho giám sát và điều khiển, hệ thống PLC và các Modul I/O cho điều khiển   môtơ, xử  lý báo động và các vòng điều khiển. Các phòng điều khiển tại chỗ  được kết nối tới hệ thống điều khiển quá trình chính thông qua hệ thống mạng   Ethernet. Người vận hành hệ thống điều khiển quá trình chính ( tại phòng điều   khiển trung tâm ) có thể  theo dõi, giám sát tình trạng có liên quan tới các công  đoạn vận hành tại chỗ. Cho mỗi công đoạn các màn hình sau đây được xác định: a. Hiển thị Mimic ( Mimic display ): ­ Trong Mimic các phần của công đoạn được đại diện bằng các hình thể  tiếp  nối với các loại vật liệu và lưu lượng khí. ­ Mỗi mô tơ, van mở  hay ngắt được hiển thị  thông tin về  256 tình trạng   khác                nhau như: chạy, dừng, báo lỗi, tại chỗ, bình thường, mở, ngắt ­ Mỗi thông tin trạng thái được hiển thị mầu được mô tả nguyên văn trên  vị               trí vận hành. ­ Các giá trị analog được hiển thị cùng với các mầu khác nhau tương ứng  với các mức báo động bằng số hoặc bằng mô hình các thanh. ­ Các đường cong hướng cho các giá trị  kiểm soát có thể  được đưa vào   hình  ảnh mimic.     b. Hiển thị start ­ up ( Start ­ up display ): ­ Các mimic đăc biệt được thiết kế để khởi động, dừng các nhóm thiết bị  qua các chương trình điều khiển PLC cùng các thông tin về báo động, khoá liên   động cho các nhóm dừng và khởi động. Công nghệ sản xuất xi măng 12
  13. Đồ án tốt nghiệp c. Hiển thị vòng PID ( PID loop display ):    ­ Việc điều khiển vòng cùng với thưc đơn bộ điều khiển và hình ảnh   đường cong điều khiển dựa trên 3 chế độ vận hành: + Chế độ Auto + Chế độ Manual + Chế độ Force down ­   Việc   điều   khiển   vòng   được   thực   hiện   từ   các   cửa   sổ   Pop   –   up   ( PID Faceplate ) sử  dụng chuột cùng với các hình thể  trong PID  Facepiate.   Facepiate hiển thị  điểm đặt, đầu vào quá trình, đầu ra bộ  điều khiển và có thể  nhập vào sơ đồ mimic. d. Xem xet báo động: ­ Các thông tin về  báo động quá trình và hệ  thống có thể  xảy ra  cùng. với thời gian xuất hiện ­ Mỗi tín hiệu analog có thể  có trên 10 mức khác nhau. Mỗi mức  đại . diện cho 1 mức báo động ­ Trong PLC, mỗi báo động được đánh dấu thời gian tại thời điểm                    ghi và xoá, cho phép phân tích báo động các máy đơn hoặc phân   xưởng. e. Các đường cong về hướng: ­ Cung cấp thông tin về năng suất máy móc và quá trình trong thời  kỳ  và so sánh sự  phát triển các giá trị  quá trình khác nhau cùng với các dữ  liệu  thực tế và dữ liệu đã qua. ­ Xác định các nhóm cùng với 4 đường cong dữ liệu kiểm soát. ­ Các đường cong đã qua và đường cong tại thời điểm thực tế. f. Các báo cáo: ­ Các báo cáo quá trình chứa đựng 16 giá trị điểm khác nhau về giá  trị  vận hành như  sản phẩm, mức tiêu tốn nguyên, nhiên liệu...   được báo cáo tự  động trong 24h. ­ Báo cáo tháng hoặc giá trị  trung bình ngày, báo cáo năm với tính  toán tháng hoặc giá trị trung bình tháng, số giờ làm việc liên tục của thiết bị. ­ Các báo cáo về báo động ­ Các báo cáo về sự việc xảy ra Công nghệ sản xuất xi măng 13
  14. Đồ án tốt nghiệp ­ Báo cáo về hướng cùng với 4 đường cong 2.4 Giám sát và điều khiển FLF ­ ECS Expert: a. Thiết bị tối ưu hoá quá trình bao gồm: ­ 1 máy tính chủ với bộ nhớ 128Mbyte dung tích ổ cứng 10Gbyte                            màn hình 21 inch chuột và bàn phím. ­ 1 máy in lazer b. Điều khiển lò nung: ­ 1 modul điều khiển lò FLS ­ ECS/Fuggy Expert, hiệu FLSA: điều           khiển giám sát lò nung khi lò đã nạp tới 70% năng suất nhằm ổn  định                    lò nung, chất lượng Clinker, kinh tế về nguyên liệu và sản phẩm tối  đa            dựa trên mức.             ­ Nhóm điều khiển zôn nung: + Xử lý tổn thất gạch chịu lửa + Ổn định vận hành + Chất lượng Clinker tốt + Sản phẩm tối đa ­ Nhóm điều khiển quá trình cháy: + Mức CO đúng + Mức O2 đúng + Tiết kiệm về nhiên liệu với nhiệt độ khí gas thải ra là nhỏ  nhất. ­ Nhóm điều khiển điểm đặt dẫn động: + Cấp liệu lò nung + Nhiên liệu tới lò + Tôc độ quạt khí thải c. Điều khiển khởi động lò nung: ­ Modul điều khiển khởi động lò FLS ­ ECS/Fuzzy Expert hiệu  FLSA: điều khiển và giám sát lò nung từ khi cấp liệu tới khi cấp liệu đạt 70%  năng suất. ­ Nhóm điều khiển khởi động lò bao gồm các mục tiêu: + Làm tăng tốc độ lò và cấp liệu lò nung tới mức sản xuất  mong muốn. Công nghệ sản xuất xi măng 14
  15. Đồ án tốt nghiệp + Điều khiển tiêu tốn nhiệt trong phần nung theo chức năng. + Điều khiển điểm đặt nhiệt độ cho Calciner theo chức  năng. ­ Điều khiển điểm đặt cho dẫn động: + Tốc độ lò + Cấp liệu lò + Nhiên liệu cấp cho lò d. Điều khiển máy làm nguội:  Modul phần mềm FLS ­ ECS/Fuzzy Expert điều khiển máy làm  nguội nhãn hiệu FLSA bao gồm:  ­ Nhóm điều khiển máy làm nguội clinker bao gồm những mục tiêu   sau:        + Điều khiển dòng chảy + Ổn định áp suất dưới ghi + Ổn định và tối đa lượng gió 2 và gió 3 + Tối ưu hoá lượng gió làm mát + Những mục tiêu mới do khách hàng qui định ­ Điều khiển điểm đặt cho đẫn động: + Áp suất ghi số 1. + Tốc độ các ghi + Lưu lượng gió của tất cả các quạt e. Điều khiển máy nghiền xi măng: ­   Modul   phần   mềm   FLS   ­   ECS/fuzzy   Expert   điều   khiển   máy  nghiền xi măng nhãn hiệu FLSA bao gồm: việc điều khiển máy phân ly trong  giai đoạn nghiền xi măng nhằm đạt chất lượng xi măng và sản lượng tối đa. ­ Nhóm điều khiển máy nghiền xi măng gồm các mục đích sau: + Độ mịn tối ưu + Sản phẩm tối đa và phần quay lại máy nghiền là tối thiểu. + Những mục tiêu do khách hàng xác định. ­ Điều khiển điểm đặt cho các dẫn động: + Tốc độ máy phân ly + Cấp liệu mới tới máy nghiền f. Máy quét Scanner: Công nghệ sản xuất xi măng 15
  16. Đồ án tốt nghiệp ­ Hệ  thống được trang bị  một máy quét nhiệt độ  vỏ  lò nung để  giám sát theo dõi nhiệt độ  vỏ  lò và gạch chịu lửa. Thiết bị scanner là một máy  quét tia hồng ngoại tốc độ  cao để  đo nhiệt độ  vỏ  lò nung. Cứ  mỗi vòng quay   của vỏ  lò nung, toàn bộ  nhiệt độ  vỏ  lò được thu về  với 1 hình chữ  nhật 20 ­   30cm trên màn hình máy quét. ­ Máy quét Scanner không chỉ là 1 thiết bị báo động đáng tin cậy mà  còn sử dụng để đánh giá tình hình gạch chịu lửa lát trong lò, tức là xác định mức   độ hao mòn lớp lót cũng như phát hiện và mức độ mảng nóng phát triển, độ dày   của lớp bảo vệ và hình dạng của vòng đỡ lò, mức độ vùng đốt, giúp cho người   vận hành tại phòng điều khiển trung tâm có giải pháp phù hợp nhằm tránh hư  hại lớn cho lớp lót và duy trì lo nung tiếp tục hoạt động dài ngày, có hiệu quả. ­ Một máy tính chủ  bộ  nhớ  128Mbyte, dung tích  ổ  cứng 10Gbyte,   màn hình 21 inch, chuột, bàn phím và máy in màu được lắp đặt trong phòng điều   khiển trung tâm để theo dõi và giám sát nhiệt độ vỏ lò. Công nghệ sản xuất xi măng 16
  17. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG MẠNG ETHERNET TOÀN NHÀ MÁY 3.1 Giới thiệu chung: 3.1.1. Giới thiệu chung:               Hệ thống điều khiển tự động của nhà máy được kết nối bởi mô hình   mạng Ethernet, dựa trên mô hình 7 lớp OSI. Nguyên tắc đấu nối hình sao Star,  điều khiển  logic   kiểu  Bus  hoặc  kiểu   mạch vòng  Token Ring.  Phương  pháp  đường truyền bao gồm : Control Net (CN), RS­232, RS485, Data Highway Plus   (DH+), twisted Pair, Fiber Optical. Phần mềm quản lý mạng là WinNT4.0 Server, phần mềm điểu khiển và vận   hành là Plain Guide, OP Station và RSLogic5000. Các trạm vận hành và hệ thống các tủ PLC được máy chủ quản lý bằng các địa  chỉ IP ( Internet Potcol), cấp phát nhờ dịch vụ DHCP của WinNT4.0Server Hệ  thống điều khiển tự  động gồm 5 trạm vận hành trung tâm, 5 trạm điều  khiển cục bộ và 40 tủ PLC Cabinet. 3.1.2. Hệ thống máy tính quản lý mạng, điều khiển và vận hành: Công nghệ sản xuất xi măng 17
  18. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống máy tính quản lý mạng toàn nhà máy 3.1.3 Quản lý mạng Ethernet :             Bao gồm 2 máy chủ ECS được cấp phát địa chỉ IP1 và IP2. Mỗi máy chủ  đấu nối với 1 Ethernet Switch (bộ chuyển mạch mạng thượng tầng ), quản lý  hệ thống mạng bằng địa chỉ IP, qua Ethernet Switch. Một trong 2 máy chủ đóng  vai trò Back Up Server ( máy chủ  sao lưu, dự  phòng ). Chúng chạy song hành  nhờ dịch vụ đồng bộ dữ liệu của WinNT Server. Ngoài ra còn có 4 bộ  chuyển mạch Ethernet Switch khác phục vụ  cho các trạm   điều khiển và vận hành cục bộ là 131, 133, 222, 641(1), 641(2). 3.1.4. Điều khiển và vận hành:              Bao gồm 5 trạm điều khiển vận hành trung tâm tại phòng điều khiển   trung   tâm,   5   trạm   điều   khiển   và   vận   hành   cục   bộ   131,   133,   222,   641(1),   641(2).Chúng liên kết với nhau nhờ các bộ chuyển mạch Ethernet Switch và địa   chỉ IP cấp phát bởi máy chủ ECS. 3.1.5 Lập trịnh PLC và vận hành mô phỏng( lập trình mờ ):    Gồm 2 máy trạm lập trình PLC SMART STAION và 1 máy trạm vận  hành mô phỏng Fuzzy Epress. Lập trình mờ­ Hệ  chuyên gia : kiến trúc điều khiển và vận hành giả  định, mô  phỏng chạy thử và tối ưu hoá quy trình vận hành sản xuất. 3.1.6 Phòng thí nghiệm :    Gồm 1 hệ  thống lấy mẫu tự  động, 1 trạm phân tích quang phổ   X­RAY   và 1 trạm quản lý chất lượng QCX. Công nghệ sản xuất xi măng 18
  19. Đồ án tốt nghiệp 3.1.7 Hệ thống giám sát Cem­Scanner :    Gồm 1 trạm  Cem­Scanner kết nối  với  2  trạm giám sát  độc  lập  LON  WORK tại lò nung và vi lò. 3.1.8 Phần còn lại :      Các máy in báo cáo quá trình vận hành và sản xuất thường nhật, thường   kỳ, tự động và cảnh báo “nóng ”. Chúng được được nối bởi bộ Print Server, liên   kết trực tiếp với tất cả các trạm thông qua các bộ chuyển mạch Ethernet Switch   với IP được cấp phát bởi máy chủ ECS. 3.2 Hệ thống mạng lưới đấu nối :   gồm 5 phần   3.2.1 Điều khiển trung tâm:         Mọi thiết bị  được đấu nối với Ethernet Switch U11.1 và U11.2 bằng  truyền thông cáp xoắn. Hai máy chủ ECS với địa chỉ IP1, IP2 được đấu nối với   2 Switch U11.1 và u11.2.      05 trạm vận hành OP­Station được đánh địa chỉ  IP11/12/13/14/15 cũng  đấu nối tới U11.1 và U11.2 với truyền thông cáp xoắn Ethernet. Các hoạt động  của chúng dựa trên cơ  sở  phân cấp và điều hành của WinNT4.0. Tuỳ  theo sự  phân cấp của máy   chủ  ECS mà mỗi trạm vận hành có chức năng vận hành  giống nhau hoặc khác nhau. Một lệnh điều khiển hoặc vận hành từ  OP­Station  bất kỳ được máy chủ ECS cập nhật, thông qua hệ thống mạng Ethernet chuyển   tải xuống từng bộ phận làm việc tương ứng.      02 trạm theo dõi tổng thể quá trình sản xuất của nhà máy là Plant Guide  được đánh địa chỉ IP31/IP32 và được đấu nối với U11.1. 2 trạm Plant Guide sử  dụng phần mềm Plant­Guide chạy trên nền hệ  điều hành WinNT, đóng vai trò  giám sát chặt chẽ mọi hoạt động, phát hiện và cảnh báo sự cố.     02 trạm lập trình PLC Smart Station được đánh địa chỉ IP21/IP22 đấu nối   với   U11.1   và   U11.2   cho   phép   sửa   đổi,   thay   đổi   trực   tiếp   hoặc   gián   tiếp   (Online/Ofline) mọi vị trí trên dây chuyền sản xuất của nhà máy. Hệ thống QCX, lấy mẫu tự động và X­RAY được đấu nối với U11.2 có địa chỉ  IP51/71 và 72.     Trạm lập trình mờ  Fuzzy Expert đấu nối tới U11.1, 4 máy in báo cáo,  cảnh báo được đấu nối tới 1 Print Server, từ đây đấu nối trực tiếp tới 2 máy chủ  ECS. Công nghệ sản xuất xi măng 19
  20. Đồ án tốt nghiệp 3.2.2  Đập đá và sét 131/133:       Là một trạm vận hành Local Control có vị trí đặc biệt là cách xa trung tâm  nhà máy. Trạm vận hành đập đá và sét liên kết với điều khiển trung tâm bằng   truyền thông sợi quang đa mode, chế  độ  Half Duplex. Để  thực hiện được điều  này, nhà máy sử  dụng 1 bộ  Switch quang tại tram 131 cho phép ghép nối và  truyền nhận tín hiệu quang với 731 và với 151/153 một cách chính xác và nhanh   nhất. 02 trạm vận hành OP­Station Local 131/133 được đánh địa chỉ IP16/17 cho phép   hiện thị  và vân hành mọi hoạt động tại trạm đập đá và sét. Thiết lập chế  độ  thời gian thực của băng tải, công suất máy đập và đồng bộ  quá trình liên động  với CCR.   Vì những lý do kỹ thuật và địa hình, rõ ràng hệ thống Ethernet tại trạm  đập đá và sét 131/133 là hệ thống mạng phức tạp nhất của nhà máy. Đòi hỏi yêu   cầu lắp đặt, chạy thử và vận hành phải tuyệt đối chính xác. Từ 131/133, người   ta còn sử dụng 3 bộ chia quang Split Fiber, phân làm 3 đoạn, mỗi đoạn dài 1km  để  kết nối liên động với PLC tại 151/153. Do vậy, tổn thất đường truyền nếu   có tại 151/153 là điều hoàn toàn dễ hiểu và có thể xảy ra.      3.2.3  Kho tổng hợp(thạch cao, than, phụ gia)222 Tại 222, trạm vận hành tại chỗ OP­Station Local được đánh địa chỉ IP18   cho phép thiết lập thông số với quá trình tiếp nhận,chuyển tải Thạch Cao, Phụ  Gia, Than cho quá trình xi măng. Đồng bộ tín hiệu với CCR trong quá trình liên   động toàn nhà máy. Đấu nối với CCR bằng truyền thông sợi quang. Bố  trí 1 Ethernet Hub  thực hiện việc tiếp nhận, phân chia đường truyền và tín hiệu. 3.2.4  Phân xưởng đóng bao 641 (1) và 641 (2):       Tương tự như 222.       Trạm điều hành cục bộ  OP­Station Local tại 641/1 và 641/2 được đánh   địa chỉ  IP19/IP20 cho phép đồng bộ  tín hiệu với CCR băng truyền thông   sợi   quang bằng 2 Ethernet Hub. 3.3  Hoạt động của mạng Ethernet của nhà máy: 3.3.1.Hoạt động chung: Công nghệ sản xuất xi măng 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1253 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0