LUẬN VĂN: Nghiên cứu giải pháp DCS cho xí nghiệp , nhà máy cụ thể Lời nói đầu Hiện , hệ thống điều khiển phân tán DCS ứng dụng rộng rãi nhà máy công nghiệp . Do việc nắm bắt , am hiểu , làm chủ hệ thống điều khiển DCS yêu cầu cấp thiết kĩ sư sinh viên chuẩn bị trường. Để hiểu cách sâu sắc hệ thống điều khiển phân tán DCS , chức , cấu trúc , đặc điểm khả áp dụng . Đòi hỏi sinh viên phải tìm hiểu thực tế nhà máy, nghiên cứu giải pháp DCS cho xí nghiệp , nhà máy cụ thể. Phần I Giới thiệu chung công ty giấy Bãi Bằng I. Giới thiệu chung công ty Bãi Bằng : Công ty giấy bãi công trình xây dựng tiền viện trợ không hoàn lại phủ nhân dân Thụy Điển ,được xây dựng thị trấn Phong Châu , huyện Phù Ninh , tỉnh Phú Thọ . Đây biểu tượng cao đẹp tình hữu nghị gắn bó hai dân tộc Việt Nam-Thụy Điển từ năm nhân dân Việt Nam gian khổ đấu tranh chống xâm lược . Một công trình sản xuất giấy qui mô lớn đại Việt Nam , khánh thành năm 1982 , đưa thị trường lượng giấy đáng kể , có chất lượng cao , người tiêu dùng ưa chuộng có chân thị trường số nước khu vực Malaysia , Thái Lan , Singapore , Hồng Công . Giấy Bãi Bằng từ thiết kế ý đến việc bảo vệ môi trường trình hoạt động công tác phát triển . Công ty tiếp thu công tác quản lý Bắc Âu đào tạo đội ngũ cán , kỹ sư công nhân lành nghề quản lý vận hành thành thạo dây chuyền sản xuất đại . Năm 2004 công ty tiến hành nâng cấp mở rộng sản xuất lên 100.000 giấy/ năm 61 000 bột giấy/ năm với chất lượng cạnh tranh quốc tế môi trường cải thiện đạt chuẩn quốc gia Đồng thời công ty lập xong nghiên cứu tiền khả thi cho mở rộng công ty giai đoạn xây dựng nhà máy sản xuất bột giấy thương phẩm 250.000 năm hoàn thành trước năm 2007 với chất lượng quốc tế tiêu chuẩn môi trường đáp ứng yêu cầu giới. II . Tổng quan hệ thống sản xuất công ty giấy Bãi Bằng : Toàn nhà máy hệ thống khép kín , từ khâu động lực với lò , tuabin ,… hoạt động theo công nghệ đại , tự cung cấp đủ điện và nước cho sản xuất . Bao gồm : + Một nhà máy điện ( power plant ) :  Một lò đốt than 145 /  Một lò thu hồi 36 tấn/giờ  02 tuabins , 01 ngưng tụ , 01 đối áp  02 máy phát điện tổng công suất 28 Mw + Xí nghiệp vận tải ( transport enterprise )  Một hệ thống xe chuyên dùng  40 đầu xe tải , tổng trọng tải 300  12 đoàn xà lan , tổng trọng tải 9600  Một cảng sông đại + Xí nghiệp bảo dưỡng ( maintenance enterprise )  Xí nghiệp khí bảo dưỡng có đủ phương tiện , máy móc đội ngũ kĩ sư công nhân lành nghề , có khả bảo dưỡng , sửa chữa lớn lĩnh vực khí , điện , đo lường điều khiển + Nhà máy hoá chất :  Nhà máy có công suất 7000 clo hàng năm  24 thùng điện phân , điện cực ti tan  Một hệ thống sản xuất clo lỏng , axit HCl , dịch tẩy Zaven khí Axetylen đóng chai cung cấp đủ loại chất cho nhu cầu sản xuất công ty bán thị trường + Nhà máy sản xuất giấy :  Nhà máy có công suất 100.000 giấy / năm 61.000 bột giấy /năm với chất lượng cạnh tranh quốctế với sản phẩm : giấy in ( printing paper ) , giấy viết ( writing paper ) , giấy photocopy ( photocopy paper ) ,giấy tissue( tissue paper ) , sản phẩm chế biến ( processed products ) , sản phẩm gỗ ( wood products)  Nhà máy bao gồm phân xưởng đảm nhiệm công đoạn sản xuất giấy :  Phân xưởng nguyên liệu : nơi tập trung gỗ mỡ , gỗ bồ đề , gỗ bạch đàn , gỗ thông , keo tai tượng , tre nứa Vùng nguyên liệu quy hoạch trải rộng tỉnh : phú thọ , vỉnh yên , tuyên quang , Hà Giang , Yên Bái , Lào Cai  Phân xưởng sản xuất bột : gồm nồi nấu dung tích 140 / nồi , hệ thống rửa , sàng chọn khép kín thu hồi 96 – 98% hoá chất . Hệ thống tẩy trắng giai đoạn , có tiền xử lí oxy  Phân xưởng sản xuất giấy : 02 máy xeo khổ rộng 3,8 m. Một phân xưởng hoàn thành gia công chế biến tới loại sản phẩm cuỗi phần II Giới thiệu chung công nghệ sản xuất giấy Khâu chuẩn bị nguyên liệu Khâu chuẩn bị bột Công đoạn Xeo Phân xưởng hoàn thành I. Công đoạn xử lí nguyên liệu : Nguyên liệu chủ yếu tre nứa , đưa từ bãi chứa vào băng truyền rửa trước đưa vào máy chặt . Tại tre nứa băm thành mảnh nhỏ có kích thước theo tiêu chuẩn : dài 35mm rộng 10mm , dày 2,5 mm . Các loại máy đưa qua máy sàng chọn Sau đưa vào hệ thống rửa mảnh qua băng tải tới sân chứa mảnh Năng suất máy chặt tre nứa 20 /h . Gỗ đưa đến phận bóc vỏ băng tải xích . Gỗ sau bóc vỏ rửa vào máy chặt mảnh . Mảnh gỗ sau chặt mảnh có kích thước : dài 25 – 35mm , rộng 10- 20mm , dày 3-4mm . Mảng gỗ đưa qua sàng chọn đưa sân chứa mảnh băng tải Năng suất máy chặt gỗ 40 / h. Mảnh tre nứa ,gỗ đưavào nồi nấu hệ thống nầu nóng nhiệt độ cao thổi vào mảnh II. công đoạn xử lí bột : 1. Công đoạn nấu bột: Bột giấy sản xuất theo phương pháp sunfat có thu hồi hoá chất . Nguyên liệu nấu thùng , có cấu tạo hình trụ đứng với dung tích thùng V= 145 m3 . Thời gian hoàn thành chu kì nấu 240 phút kể thời gian nạp mảnh . Bột sau chuyển sang bể có dung tích 400m3 , từ bột chuyển qua máy đánh tơi đưa tới phận rửa .Năng suất nấu bột 150 /ngáy . Công đoạn rửa sàng : Tiếp theo đến công đoạn sàng , bột sau đánh tơi đưatới máy rửa lọc chân không . Tại bột rửa , dịch hoá chất thu hồi trình nấu bột ( dịch đen loãng ) có nồng độ 13% . Loại dịch đưa đến hệ thống chưng bốc . Bột đen rửa , đưa qua hệ thống sàng gồm sàng áp lực sàng thô giai đoạn lọc cát. Các mấu mắt tre nứa bột sống bị loại khỏi bột đưa xuống sáng cô đặc xuống vít tải thải . 3. Công đoạn tẩy trắng bột : Công đoạn tẩy trắng bột : bột từ sàng đưa vào bể chứa bột đen sau đưa vào tẩy . Công đoạn tẩy bao gồm giai đoạn : Bột clo hoá Clo , sau kiềm hoá để loại bỏ hợp chất màu Clora lignin khỏi bột . Sau kiềm hoá bột tẩy tiếp NaClO để đạt độ trắng khoảng74 – 78% . Để bột có độ trắng đồng theo yêu cầu phải thực theo quy trình tẩy nghiêm túc trì thích hợp yếu tố nồng độ bột , mức tỉ lệ hoá chất tẩy , nhiệt độ , thời gian độ PH . Bột Sau tẩy trắng đưavào bể chứa để chuẩn bị trình sản xuất giấy 4. Công đoạn Xeo : Trước vào máy xeo giấy , bột đưa qua hệ thống nghiền để làm tăng diện tích tiếp xúc , tăng khả liên kết thớ sợi với , tạo điều kiện cho khả hình thành tờ giấy tốt . Sau nghiền bột pha trộn với phụ gia : cao lanh , nhựa thông , phèn số chất khác tùy theo yêu cầu sản phẩm . Bột pha trộn phụ gia bể chứa đưa qua hệ thống phụ trợ : sàng áp lực , lọc cát thành phần khác có ảnh hưởng đến tờ giấy đưa đến hòm phun bột bắt đầu trình sản xuất giấy. 4.1-Hòm phun bột hình thành tờ giấy + Hòm phun bột : Nhiệm vụ hòm phun bột phân phối lượng bột đồng lưới ổn định với tốc độ không đổi toàn bề ngang lưới giữ cho dòng bột xáo trộn để chống chảy xoáy phá vỡ vón cục dòng bột hình thành.ở bột hình thành tờ giấy ướt có độ khô 18  20 % . +Bộ phận hình thành : Việc hình thành tờ giấy thực bề mặt lưới đôi . Lưới rộng 4350 mm,dài 22.000 mm , lưới rộng 4350 mm , dài 18000 mm .Ưu loại tạo hạn chế bề mặt tự dòng chảy lưới cho ta khả điều khiển tốt .Trên phận hình thành , nước thoát phía chiều dài tạo hình giấy có bề mặt đồng .Sử dụng nguyên tắc tạo tờ giấy trục hút mở (gọi trục tạo hình) phần lưới lưới bao lại có độ căng nên thuận lợi thời gian tách nước độ thấm . 4.2-Bộ phận ép: ép có nghĩa tờ giấy nén học để đạt bão hoà . phần nước tách nhiều khỏi tờ giấy tốt . Sau công đoạn hình thành , tờ giấy khoảng 80% nước (độ khô = 20 %) . công đoạn ép độ khô tăng lên từ 20  40 % . Nhiệm vụ phận ép tách nước khỏi tờ giấy , tăng độ bền độ nhẵn cuả tờ giấy đồng thời phận ép có nhiệm vụ dẫn tờ giấy đến phận sấy . Bộ phận ép có số lượng cặp ép cấu trúc khác . Một cặp ép bao gồm giá đỡ lô . Lô thường lắp ổ đỡ cố định lô dẫn động . Sự ép xảy khoảng lô khe ép tờ giấy chăn dẫn qua khe ép . Tờ giấy ướt chuyển trực tiếp từ lưới tới trục ép chân không lọc chặn tổ ép . Chức quan trọng lưới ép chống tạo vết tờ giấy .Từ tổ ép tờ giấy chuyển tới phận ép lưới tổ .Tổ gồm lưới nhựa chăn ép trục ép phía nhằm giảm áp suất thuỷ tĩnh tuyến ép .Từ chăn tờ giấy chuyển tới tổ ép nhẵn qua khoảng cách kéo hở . Tổ ép chăn nên nhiệm vụ tách nước mà có làm cho tổ giấy nhẵn phẳng . 4.3-Bộ phận sấy: Khi tờ giấy khỏi phận ép , có độ khô khoảng 40 % nhiệt độ từ 25 30 C . Trong phận sấy , lượng nước lại tách cách bốc . Sấy cách vận chuyển nhiệt nước , nhiệt độ chuyển qua vùng bay nước bốc lên qua bề mặt tờ giấy vào luồng khí thông gió . Các biện pháp sấy sử dụng : - Sấy trực tiếp : tờ giấy tiếp xúc với lô sấy máy. - Sâý đối lưu : nhiệt độ cung cấp không khí chụp xung quanh lò sấy. - Sấy tự : sấy khoảng sức căng lô sấy . giai đoạn , tờ giấy sấy khô tới 94% . Sau ,t giấy qua phận ép gia nhựa(ép keo) . , nước hoá chất tờ giấy hấp thụ lượng nước làm bay phận sấy thứ (bộ phận sấy nhựa). - Bộ phận sấy bao gồm 34 lô sấy (24 lô phận sấy 10 lô phận sấy nhựa) . Giấy sấy khô làm nguội lô làm lạnh .Tất lô có đường kính 1500 mm , chiều dài giấy có thay đổi trình sấy. Sau lô ép tờ giấy căng . Trong suốt trình gia nhiệt trình sấy sấy nhựa (ép keo) . Điều thường gây cố tờ giấy . Để khắc phục cố biến đổi tờ giấy , lô bố trí thành nhóm dẫn động khác .Trong Đo mức sủi bọt: §o nhiÖt ®é lÝt/phót KhÝ Dòng khí nén xả qua van vào ống nhúng dung dịch bể , gây sủi bọt . Đo độ sủi bọt ta suy mức bể Phương pháp thường áp dụng bể hở chôn sâu đất chứa dung dịch bẩn có độ PH không ổn định . d. Đo mức bể bắng phương pháp siêu âm : Trên đỉnh bể ta đặt thu phát sóng siêu âm . Sóng siêu âm phát từ phát vào dung dịch bể , đến đáy bể phản xạ trở lại thu cảm nhận . Vì tốc độ sóng siêu âm suy giảm dung dịch so với không khí , thời gian sóng siêu âm từ phát tới thu cảm nhận phụ thuộc vào mức bể . Đo thời gian ta suy mức bể. Phương pháp thường áp dụng cho dung dịch đặc biệt xăng dầu hay trường hợp đặc biệt yêu cầu độ xác cao , áp dụng phép đo khác . Phương pháp đo tốn kém. e. Đo mức bể kín theo nguyên lí bình thông : Hình vẽ : Ta dùng ống thuỷ tinh dễ quan sát , nối thông với bể cần đo . Nhìn vào mức ống thuỷ tinh ta suy mức bể . Phương pháp đo có tác dụng để người vận hành quan sát , chẳng hạn mức bể dầu f . Đo mức bể kín nguyên lí chênh áp : Hình vẽ : P1 5m 3m P3 P2 0m A + B - P1 áp suất vùng khí đỉnh nồi P2 áp suất khối chất lỏng khí đỉnh bình gây bể P3 áp suất cột nước . Ta có : P2 = ă . h1 . g P3 = ă .h2 . g Trong : ă hệ số h1 chiều cao khối chất lỏng bể . h2 chiều cao cột nước. Thường h2 giữ cố định chẳng hạn 5m. Từ bể dung dịch cột nước ta dẫn đường để đưa vào đầu sensor đo chênh áp . A đầu dương sensor nối với đường dẫn từ bể cần đo mức , B đầu âm sensor nối với đường dẫn từ cột nước . Tại đầu A áp suất : PA = P1 + P2 Tại đầu B áp suất : PB = P1 + P3 Do chênh áp đầu sensor : ∆P = PA – PB = P2 - P3 . Vì P3 biết trước đo ∆P ta suy mức bể . Khi h1 = : Zero = - P3 = - ă .5 . g , qua chuyển đổi áp suất thành dòng điểm Zero ứng với mA. Khi h1 = 3m : ∆P = ă .3 . g - ă .5 . g = - ă .2. g . qua chuyển đổi áp suất thành dòng tương ứng với 20 mA . Nếu ta đấu ngược đầu A B với đường dẫn từ bể dung dịch cột nước h1 biến thiên từ – m chênh áp ∆P biến thiên từ ă .5 . g tới ă .2 . g tức dòng đầu biến thiên từ 20 – mA . Điều gây khó khăn cho việc điều khiển. h. Đo mức bể kín phương pháp đo chênh áp dùng Transmitters : Hình vẽ : P1 P P2 Ưu điểm phương pháp đo mức bể đo áp suất bể kín . Ta dùng cảm biến màng để đo áp suất phần không khí đỉnh bể áp suất khối chất lỏng khí đỉnh bình gây gây . Đầu sensor đưa vào Transmitters truyền tới cộng nằm FCS , cộng có đầu vào âm đầu vào dương . Khi ∆P = PA – PB = Ap suất cột chất lỏng gây . Từ suy mức bể. 4.6.Một số nguyên lí đo nhiệt độ a. Dùng Pt100 b. Dùng cặp nhiệt điện c. Dùng tia hồng ngoại d. Phân tích quang phổ . 4.7. Nguyên lí đo độ PH 4.8.Nguyên lí đo áp suât 4.9. Một số loại sensors sử dụng nhà máy giấy bãi : a. Sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy , loại MEK 2000 sản xuất hãng BTG b. Sensor đo lưu lượng theo nguyên lí cảm ứng từ , loại IFC 080 hãng KRONHE c. Sensor đo độ nghiền dựa theo độ thoát nước , loại DRT 5090 hãng BTG d. Sensor đo áp suất theo nguyên lí màng hãng SALT CONTROL loại ETB04 , hãng HANOWELL , hãng ABB loại 400T , 500 T . e. Sensor đo mức theo nguyên lí màng hãng ABB loại 400T , 500 T . Hoặc Sensor đo mức theo kiểu chênh áp hãng ABB loại 51ST f. Sensor đo độ PH dung dịch hãng LEADNORTHURT ( LND) g. Sensor đo nhiệt độ Pt 100 hãng NAF 5. Các mạch điêu khiển hệ thống DCS phân xưởng Xeo : 5.1 Các mạch điều khiển mức dung dịch bể :  Mạch điều khiển mức L01 ( LRCA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể 64 – Ch 63 ( BamBoo pulp chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L02 ( LRCA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể 64 – Ch 64 ( Hardwood pulp chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L03 ( LRCA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể 64 – Ch 65 ( Hardwood pulp chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L04 ( LRCA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể 64 – Ch 66 ( BamBoo pulp chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L05 ( LRCA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể 64 – Ch 67 ( Blending chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L06 ( LRCA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể 64 – Ch 68 ( Machine chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L21 ( LICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 69 ( White water storage ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch đo hiển thị mức L22 ( LIA) , mạch có nhiệm vụ hiển thị , giám sát mức bể Ch 70 ( Wire pit ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L23 ( LIC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 71 ( White water tank ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L25 ( LICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 73 ( Couch pit pulper ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L26 ( LICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 74 (Wire shower water tank ) Ch 76 ( Broke chest 1) Filtrate tank Ch 78 . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L33 ( LICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 76 ( Broke chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L34 ( LRA) , mạch có nhiệm vụ đo hiển thị mức bể Ch 77 ( Broke chest ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L35 ( LSA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 78 ( Filtrate tank ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở .  Mạch điều khiển mức L30 ( LICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 81 ( Dry end pulper ) . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở . Mạch điều khiển mức bể theo van đổ dung dịch vào bể theo van xả dung dịch khỏi bể.  Mạch điều khiển mức L31 ( LICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển mức bể Ch 82 ,là bể chứa dung dịch hồ tinh bột phục vụ cho trình ép keo . Để đo mức , bể có đặt sensor đo mức theo nguyên lí cảm biến màng bể hở . 5.2 Các mạch điều khiển nồng độ bột dung dịch bể :  Mạch điều khiển Q01 ( QRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển nồng độ bột dung dịch bể 64 – Ch 66 , ổn định giá trị % . Dung dịch bột bể 64 – Ch 63 dẫn pha trộn với nước để nồng độ bột giảm từ 5% xuống % . Ta bố trí sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy đường ống để kiểm tra nồng độ bột sau pha trộn . Mạch Q01 thu nhận tín hiệu đo từ sensor để từ tính toán đưa tín hiệu điều khiển van phần trăm đường ống dẫn nước , cho lượng nước pha trộn thích hợp . Trước tín hiệu điều khiển từ Q01 đến van phần trăm , đưa qua Switch van ( sv) . Switch van có liên thông với động 64 – pu 503 , mở tín hiệu điều khiển từ mạch Q01 tới van phần trăm động 64 – pu 503 hoạt động nhằm tránh nước tràn vào bể 64 – Ch 63  Mạch điều khiển Q02 ( QRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển nồng độ bột dung dịch bể 64 – Ch 65 , ổn định giá trị % . Dung dịch bột bể 64 – Ch 64 dẫn pha trộn với nước để nồng độ bột giảm từ 5% xuống % . Ta bố trí sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy đường ống để kiểm tra nồng độ bột sau pha trộn . Mạch Q02 thu nhận tín hiệu đo từ sensor để từ tính toán đưa tín hiệu điều khiển van phần trăm đường ống dẫn nước , cho lượng nước pha trộn thích hợp . Trước tín hiệu điều khiển từ Q02 đến van phần trăm , đưa qua Switch van ( sv) . Switch van có liên thông với động 64 – pu 504 , mở tín hiệu điều khiển từ mạch Q02 tới van phần trăm động 64 – pu 504 hoạt động nhằm tránh nước tràn vào bể 64 – Ch 64  Mạch điều khiển Q03 ( QRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển nồng độ bột dung dịch đường ống dẫn bột từ bể 64 – Ch 65 tới bể 64 – Ch 67 , ổn định giá trị % . Dung dịch bột bể 64 – Ch 65 dẫn pha trộn với nước để nồng độ bột giảm từ 4% xuống % . Ta bố trí sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy đường ống để kiểm tra nồng độ bột sau pha trộn . Mạch Q03 thu nhận tín hiệu đo từ sensor để từ tính toán đưa tín hiệu điều khiển van phần trăm đường ống dẫn nước , cho lượng nước pha trộn thích hợp . Trước tín hiệu điều khiển từ Q03 đến van phần trăm , đưa qua Switch van ( sv) . Switch van có liên thông với động 64 – pu 505 , mở tín hiệu điều khiển từ mạch Q03 tới van phần trăm động 64 – pu 505 hoạt động nhằm tránh nước tràn vào bể 64 – Ch 65  Mạch điều khiển Q04 ( QRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển nồng độ bột dung dịch đường ống dẫn bột từ bể 64 – Ch 66 tới bể 64 – Ch 67 , ổn định giá trị % . Dung dịch bột bể 64 – Ch 66 dẫn pha trộn với nước để nồng độ bột giảm từ 4% xuống % . Ta bố trí sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy đường ống để kiểm tra nồng độ bột sau pha trộn . Mạch Q04 thu nhận tín hiệu đo từ sensor để từ tính toán đưa tín hiệu điều khiển van phần trăm đường ống dẫn nước , cho lượng nước pha trộn thích hợp . Trước tín hiệu điều khiển từ Q04 đến van phần trăm , đưa qua Switch van ( sv) . Switch van có liên thông với động 64 – pu 506 , mở tín hiệu điều khiển từ mạch Q04 tới van phần trăm động 64 – pu 506 hoạt động nhằm tránh nước tràn vào bể 64 – Ch 66  Mạch điều khiển Q05( QRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển nồng độ bột dung dịch đường ống dẫn bột vào bể 64 – Ch 68 , ổn định giá trị % . Dung dịch bột bể 64 – Ch 67 dẫn pha trộn với nước dung dịch bột giấy đứt từ bể Ch 73 để nồng độ bột giảm từ 3% xuống % . Ta bố trí sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy đường ống để kiểm tra nồng độ bột sau pha trộn . Mạch Q05 thu nhận tín hiệu đo từ sensor để từ tính toán đưa tín hiệu điều khiển van phần trăm đường ống dẫn nước , cho lượng nước pha trộn thích hợp . Trước tín hiệu điều khiển từ Q05 đến van phần trăm , đưa qua Switch van ( sv) . Switch van có liên thông với động 64 – pu 507 , mở tín hiệu điều khiển từ mạch Q05 tới van phần trăm động 64 – pu 507 hoạt động nhằm tránh nước tràn vào bể 64 – Ch 67  Mạch điều khiển Q22 ( QRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển nồng độ bột dung dịch bể Ch 76 bể chứa bột giấy đứt . Nước trắng dẫn từ bể Ch 71 đưa vào bể Ch 76 để pha trộn . Một sensor đo nồng độ bột theo nguyên lí cánh khuấy lắp đặt đường ống dẫn dung dịch bột từ bể Ch76 tới bể 64 – Ch 67. Mạch điều khiển Q22 thu nhận tín hiệu đo từ sensor để từ tính toán tín hiệu điều khiển mở van phân trăm đường ống dẫn nước trắng. 5.3 Các mạch điều khiển lưu lượng dung dịch bột đường ống  Mạch điều khiển F01 ( FFRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển lưu lượng dung dịch đường ống dẫn dung dịch bột từ bể 64 – Ch 65 đưa vào bể 64 – Ch 67 . Đây mạch điều khiển lưu lượng phân cấp theo kiểu tỉ lệ . Nó nhận tín hiệu đặt từ mạch điều khiển mức L05 , sau điều khiển độ mở van phần trăm theo tín hiệu đặt . Để triệt tiêu sai lệch giá trị đặt mạch L05 độ mở thực van , ta bố trí sensor đo lưu lượng theo nguyên lí cảm ứng từ đường ống . Mạch F01 thu nhận tín hiệu đo từ sensor so sánh giá trị mở thực van giá trị đặt để từ tính toán tín hiệu điều khiển van cho sai lệch không .  Mạch điều khiển F02 ( FFRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển lưu lượng dung dịch đường ống dẫn dung dịch bột từ bể 64 – Ch 66 đưa vào bể 64 – Ch 67 . Đây mạch điều khiển lưu lượng phân cấp theo kiểu tỉ lệ . Nó nhận tín hiệu đặt từ mạch điều khiển mức L05 , sau điều khiển độ mở van phần trăm theo tín hiệu đặt . Để triệt tiêu sai lệch giá trị đặt mạch L05 độ mở thực van , ta bố trí sensor đo lưu lượng theo nguyên lí cảm ứng từ đường ống . Mạch F02 thu nhận tín hiệu đo từ sensor so sánh giá trị mở thực van giá trị đặt để từ tính toán tín hiệu điều khiển van cho sai lệch không .  Mạch điều khiển F03 ( FFRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển lưu lượng dung dịch đường ống dẫn dung dịch bột từ bể Ch 76 đưa vào bể 64 – Ch 67 . Đây mạch điều khiển lưu lượng phân cấp theo kiểu tỉ lệ . Nó nhận tín hiệu đặt từ mạch điều khiển mức L05 , sau điều khiển độ mở van phần trăm theo tín hiệu đặt . Để triệt tiêu sai lệch giá trị đặt mạch L05 độ mở thực van , ta bố trí sensor đo lưu lượng theo nguyên lí cảm ứng từ đường ống . Mạch F03 thu nhận tín hiệu đo từ sensor so sánh giá trị mở thực van giá trị đặt để từ tính toán tín hiệu điều khiển van cho sai lệch không .  Mạch điều khiển F21 ( FRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển lưu lượng dung dịch đường ống dẫn từ bể 64 – Ch 68 tới bể Ch 70 . Mạch thu nhận tín hiệu từ sensor đo lưu lượng theo nguyên lí từ tính lắp đường ống để từ điều khiển lưu lượng đường ống phục vụ cho việc pha trộn dung dịch bột với nước bể Ch 70 , cho nồng độ bột giảm từ 2% xuống 0,8 – % .  Mạch điều khiển F ( FFRC) , mạch có nhiệm vụ điều khiển lưu lượng đường ống dẫn dung dịch chất phụ gia AKD vào pha trộn với dung dịch bột bể Ch 70  Mạch điều khiển F ( FCRI) , mạch có nhiệm vụ điều khiển lưu lượng đường ống dẫn dung dịch chất phụ gia BENTONITE vào pha trộn với dung dịch bột trước vào hòm phun bột tổng , phun lên đầu lưới định hình tờ giấy. 5.4 Các mạch điều khiển áp suất đường ống :  Mạch điều khiển P52 ( PICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển áp suất đường ống dẫn nước trắng từ bể Ch 71 , phục vụ cho việc pha trộn bột bể , công đoạn sàng làm . Mạch P52 thu nhận tín hiệu đo từ sensor đo áp suất theo nguyên lí màng gắn đường ống sau tính toán điều khiển độ mở van phần trăm.  Mạch điều khiển P49 ( PICA) , mạch có nhiệm vụ điều khiển áp suất đường ống thải nước bơm chân không. Một sensor đo áp suất đường ống theo nguyên lí cảm biến màng , mạch P49 nhận tín hiệu đo từ sensor đưa tín hiệu điều khiển van phần trăm.  Mạch điêu khiển P72 ( PIC) , mạch điều khiển áp suất lạnh để vào làm mát lô sấy . 5. . Các mạch điều khiển độ nghiền : Phân xưởng Xeo công ty giấy Bãi Bằng trang bị mạch điều khiển độ nghiền , để tăng chất lượng sản phẩm . Nhiệm vụ mạch điều khiển thu nhận tín hiệu đo từ đầu đo độ nghiền máy nghiền để từ điều khiển trục nghiền máy nghiền quay vị trí thích hợp 6.6 . Nhận xét : Trong tất mạch điều khiển phân xưởng Xeo , mạch điều khiển L05 hệ thống DCS mạch F21 hệ thống điều khiển QCS giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Nó liên quan chặt chẽ tới chất lượng đầu sản phẩm . Do ta phải giữ làm việc độ xác cao. Mạch điều khiển L05 mạch điếu khiển mức bể 64 – Ch 67 ( bể Blending chest ) . Bể nơi pha trộn loại bột : bột gỗ cứng , bột tre nứa , bột giấy đứt với loại phụ gia Clay, Alum, nhựa thông. Mạch L05 thu nhận tín hiệu đo mức từ sensor đặt bể , từ xử lí tính toán đưa tín hiệu làm điểm đặt cho mạch điều khiển F01 , F02 , F03 điều khiển đường ống dẫn phụ gia. Sáu tín hiệu phần trăm làm điểm đặt từ mạch L05 cho mạch điều khiển phải có tổng 1. Mạch điều khiển F21 có nhiệm vụ điều khiển áp suất hòm phun bột tổng , phun bột lên lưới định hình tờ giấy . Chất lượng điều khiển liên quan chặt chẽ đến định lượng tờ giấy. Tài liệu tham khảo . 1. Thiết kế kĩ thuật hệ DCS CENTUM 3000 Th.S Bùi Đăng Thảnh . 2. Hệ thống điều khiển phân tán CS 3000 - YOKOGAWA Phòng thí nghiệm tự động hoá , trường đại học Bách Khoa Hà Nội 3. Tìm hiểu hệ thống điều khiển chất lượng QCS phân xưởng Xeo K.S Khuất Bá Dương . 4. Công nghệ sản xuất giấy. 5. Mạng truyền thông công nghiệp Hoàng Minh Sơn. 6. Kĩ thuật đo lường đại lượng vật lí. Phạm Thượng Hàn , Nguyễn Trọng Quế , Nguyễn Văn Hoà Nguyễn Thị Vân . 7. Các cảm biến . Khoa vật lí kĩ thuật , trường đại học Bách Khoa Hà Nội . 8. Các vẽ kĩ thuật , sơ đồ sản xuất công ty giấy Bãi Bằng. Mục lục Lời nói đầu Phần I : Giới thiệu chung công ty giấy Bãi Bằng .4 I Giới thiệu chung công ty Bãi Bằng .4 II . Tổng quan hệ thống sản xuất công ty giấy Bãi Bằng .5 phần II : Giới thiệu chung công nghệ sản xuất giấy I. Công đoạn xử lí nguyên liệu II. công đoạn xử lí bột .7 1. Công đoạn nấu bột 2. Công đoạn rửa sàng .8 3. Công đoạn tẩy trắng bột 4. Công đoạn Xeo .8 4.1. Hòm phun bột hình thành tờ giấy .8 4.2-Bộ phận ép 4.3-Bộ phận sấy 10 4.4- Bộ phận ép quang .11 4.5- Bộ phận cuộn 11 thiệu chung hệ thống dây chuyền sản xuất phần III : Giới phân xưởng Xeo .12 Phần IV : Các giải pháp điều khiển ứng dụng phân xưởng Xeo .15 I Hệ thống điều khiển chất lượng QCS .15 1. Cấu hình hệ thống QCS 15 2. Chức cấu hình hai trạm vận hành OS .16 2.1 Cấu hình phần cứng 16 2.2 Phương thức truy nhập MB 300 .16 2.3 Cấu hình phần mềm 17 2.4 Chức hai trạmvận hành OS .18 3. Chức cấu hình hai trạm Master piece 200/1 .18 4. Chức cấu hình trạm Smart Weight Profiler (SWP) 5. Chức cấu hình trạm kĩ thuật EWS 20 . Đặc trưng điều khiển hệ thống QCS 21 7. Nhiệm vụ điều khiển hệ thống QCS .21 8. Các mạch điều khiển hệ thống QCS .24 II. Các điều khiển PLC .27 Phần V : Giải pháp điều khiển DCS cho phân xưởng xeo 28 I. Khỏi niệm chung hệ điều khiển phõn tỏn DCS .28 1. Cấu trúc chung hệ điều khiển phân tán 28 .Hệ thống mạng hệ thống điều khiển phân tán .31 2.1. Các mạng I/O .31 2.2. Mạng điều khiển .32 3. Mạng diện rộng nhà máy .33 2. 4.Kiểu mạng .33 II . Hệ thống điều khiển phân tán CENTUM CS3000 .34 III. Giải pháp DCS áp dụng phân xưởng Xeo 43 1. Giới thiệu hệ thống điều khiển DCS phân xưởng 43 2. Chức hệ thồng điều khiển DCS phân xưởng .45 3. Hệ thống điểm đo DCS .48 4. Nguyên lí đo số đại lượng .48 4.1 .Các nguyên lí đo nồng độ .49 4.2 . Các nguyên lí đo độ nghiền .50 4.3. Các nguyên lí đo lưu lượng .58 4.4.Đo lưu lượng cách đo độ giảm áp .68 4.5.Nguyên lí đo mức bể chứa 72 4.6.Một số nguyên lí đo nhiệt độ 72 4.8.Nguyên lí đo áp suất .72 4.9. Một số loại sensors sử dụng nhà máy giấy bãi Bằng .72 5. Các mạch điêu khiển hệ thống DCS phân xưởng Xeo thứ . 73 5.1 Các mạch điều khiển mức dung dịch bể 73 5.2 Các mạch điều khiển nồng độ bột dung dịch bể 74 5.3 Các mạch điều khiển lưu lượng dung dịch bột đường ống 76 5.4 Các mạch điều khiển áp suất đường ống 77 5. . Các mạch điều khiển độ nghiền 78 6.6 . Nhận xét .78 Tài liệu tham khảo .79 [...]... Gateway: Trước kia mỗi nhà cung cấp có giao thức truyền thông độc lập cho phép máy chủ truy cập dữ liệu từ các trạm điều khiển Hiện nay, Microsoft cùng một số các nhà cung cấp chính đó phỏt triển một tiêu chuẩn liên lạc gọi là OPC, OPC là OLE cho điều khiển quá trỡnh và cho phộp mỏy chủ nao cũng cú thể kết nối tới một DCS bất kỡ OPC cú thể đặt trong trạm điều khiển hoặc trong một máy tính độc lập Ghi... cần cải tiến để thay thế các bộ điều khiển PLC bằng DCS Phần V Giải pháp điều khiển DCS cho phân xưởng xeo I Khái niệm chung về hệ điều khiển phân tán DCS Distributed Control System, hệ điều khiển phân tán – DCS là hệ điều khiển mà các chức năng điều khiển được phân bố trên toàn bộ hệ thống thay vỡ được xử lý tập chung tại một trạm chung tõm Một hệ DCS điển hỡnh bao gồm cỏc trạm điều khiển có chức... và cho phép người vận hành có thể thực hiện các thay đổi một cách dễ dàng và thuận tiện DCS là một hệ thống tích hợp với một hệ cơ sở dữ liệu rộng lớn Không giống như với các hệ thống dựa trên PLC, ta không thể sử dụng các bộ điều khiển khác nhau và các trạm điều hành từ các nhà cung cấp khác nhau vỡ DCS là một hệ thống hoàn thiện và việc truyền thông, trao đổi dữ liệu giữa các bộ phận của hệ là một. .. Hệ DCS được ứng dụng trong các hệ thống điều khiển quá trỡnh như các nhà máy hoá chất, nhiệt điện, khai khoáng, giấy… DCS được phát triển từ các bộ điều chỉnh tương tự Khả năng xử lý dữ liệu tương tự và các trỡnh tự phức tạp và tối ưu hoá quá trỡnh lạ thế mạnh của DCS Một đặc điểm nổi bật nữa của hệ DCS là việc sử dụng các tagname Trong các hệ PLC sủ dụng hệ thống địa chỉ để truy cập dữ liệu cũn DCS. .. của máy Xeo 1 và các tổ sấy 1,2, 3 của máy Xeo2 , chúng cũng điều khiển sự chênh áp ở 6 lô sấy Nhiệm vụ của các bộ PLC này là giữ cho áp suất hơi trong các lô sấy ,cũng như sự chênh áp luôn ổn định ở một giải giá trị cho phép , như giữ cho áp suất hơi ở giá trị 0.3 Mpa Các bộ PLC được đặt tại chỗ trong các tủ điều khiển tại hiện trường và được kết nối với màn hình giao diện trên các Panel , cho phép... thu thập số liệu về 4 thông số quan trọng trên hệ thống QCS có một cơ cấu gọi là Smart Plat Form ( SPF) , SPF có nhiệm vụ thu thập số liệu về tình trạng vật lý của tờ giấy một cách liên tục , gia công tín hiệu thu thập được theo một chuẩn khuôn dạng dữ liệu định trước và truyền về MP200/1 , đồng thời nó cũng nhận tín hiệu điều khiển trạng thái làm việc từ lớp cao hơn SPF bao gồm một GARATE , được... như việc khai thác một hệ thống dữ liệu thông thường OPC định nghĩa thêm một số giao diện cho khai thỏc dữ liệu từ cỏc quỏ trỡnh kỹ thuật, tạo cơ sở cho việc xây dựng các ứng dụng điều khiển phân tán mà không bị phụ thuộc vào mạng công nghiệp cụ thể b) Lớp cơ sở dữ liệu : Dữ liệu được đọc từ hệ thống DCS phải được lưu trữ và có một bộ cơ sở dữ liệu – database package, được thiết kế cho mục đích này Chúng... đặc biệt chuyên dùng cho hệ thống Chúng có địa chỉ mạng là 11.21 cho hệ thống máy Xeo1 và 11.22 cho hệ thống máy Xeo 2 và có cấu hình là : CPU loại 68030 của Motorola RAM : 64 MB HARDISK : 1GB BUS : 66 Mhz Card mạng : Real time Accelerator PU510 phương pháp thâm nhập mạng CSMA/CD , giao thức sử dụng connection- oriented transport đây là một giao thức ngắn gọn tuân theo tiêu chuẩn ISO class 4 Card mạng... khiển sang cho nhau , thông qua việc xác lập chế độ quyền điều khiển Điều này là rất cần thiết khi sảy ra sự cố ở một trong 2 trạm , thì trạm kia sẽ thay thế vận hành ở cả hai máy Xeo Phần mềm ứng dụng trong điều khiển sản xuất giấy được chia làm 2 phần như sau : Điều khiển MD ( Machine Direction ) : chức năng điều khiển tỗc độ máy xeo , bao gồm đồng bộ hoá các thông số về tốc độ chạy máy , tốc độ... thông qua trạm Master piece Mặt khác hệ thống điều khiển QCS cũng là một hệ thống điều khiển duy nhất trong nhà máy dùng Bus trường , là chuẩn RS232 C Do đó từ màn hính OS ta có thể thâm nhập rất sâu vào hệ thống , như từ màn hình OS ta có thể thay đổi chế độ đo , dải đo , nhiệt độ của các sensors … Đây là điều mà hệ thống DCS của nhà máy không có được ví nó không sử dụng Bus trường Cấu trúc của Master . LUẬN VĂN: Nghiên cứu về giải pháp DCS cho một xí nghiệp , nhà máy cụ thể Lời nói đầu Hiện nay , hệ thống điều khiển phân tán DCS đang được. một hệ thống điều khiển phân tán DCS , chức năng , cấu trúc , đặc điểm và khả năng áp dụng của nó . Đòi hỏi các sinh viên phải đi tìm hiểu thực tế tại các nhà máy, nghiên cứu về giải pháp DCS. cứu về giải pháp DCS cho một xí nghiệp , nhà máy cụ thể. Phần I Giới thiệu chung về công ty giấy Bãi Bằng I. Giới thiệu chung về công ty Bãi Bằng :