Luận văn thạc sĩ nghiên cứu và một số cải tiến hệ thống Điều khiển tự Động tại giàn nén khí trung tâm xnld vietsovpetro

Đồ ân tốt nghiệp cao học Bộ mền: ĐKTĐ— Trường ĐHBKHN' PHẦN I: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TẠI GNKTT Chương I: Mở đầu 1 Giới thiệu về Giàn nén khí Trung tâm GNKTT Giàn nén khí Trung

Trang 1

Lê Anh Chiến

'TÊN ĐỀ TÃI LUẬN VAN

Nghiên cứu và một số cải tiến Hệ thống Điều khiển tự động tại Giàn nền khí Trung Tâm, XNLD Vietsovpetro

LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

HÀ NỘI, 2008

Trang 2

Đồ ân tốt nghiệp cao học Bộ mền: ĐKTĐ— Trường ĐHBKHN'

Phần I: Hệ thống Điều khiển tự động tại GNKTT 4

I Giới thiệu về Giàn nén khí Trung tâm (GNKTT) 4

TII Phương pháp đề cập và thực hiện 5

Chương II: Tổng quan về Giàn nén khi trung tam 6

I Chức năng, nhiệm vụ của Giàn nén khí Trung tim 6

II Công nghệ và thiết bị tại Giần nén khí trung tâm 8

3 Công nghệ tại Giần nén khí Trung tầm 12

6 Historical Assign, Collect and Display 34

1, Hệ thống điều khiển cồng nghệ (Proeess Control System) 35

2 Hệ thống điều khiển dừng an toàn SSD (Safety Shutdown System) 40

3 PLC dùng điều khiển máy (Machine control) 44

Phần II: Cải tiến và thực thi hệ thống Điều khiển tự động 4ã

IV Lap dat hé thong SCADA cho Hé thong cung cấp điện 51

V Cải tiến hệ thong mang Ethernet, tang tich hợp hệ thống, mở rộng

VI Cải tiến hệ thống điều khiển bơm nhớt dự phòng (DC Backup Lube

oil pump) Turbine máy phát điện 60

Trang 3

VI Cải tiến hệ thống điều khién Recovery Pump 1-P-452A/B 65

Phần II: Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo 75

DANH SACH CAC HINH VE

Hình 1: Sơ đồ cơ bản của quá trình khai thác đầu khí

Hình 2: Sơ đồ công nghệ cơ bẩn của Giần nén khí Trung tầm

Hình 3: Sơ đồ tổng quan của hệ thống điều khiển tại GNKTT

Hình 4: Cấu hình hệ thống SCADA

Hình 5: Dòng truyền dữ liệu trong hệ thống SCADA

Hình 6: Chương trình thiết lập trình điều khiển 1O

Hình 7: Thiết lập thông số cho một khối dữ liệu

Hình 8: Các dụng cụ dùng cho chương trình Draw

Hình 9: Đăng nhập hệ thống

Hình 10: Chương trình System Configuration

Hình 11: Lưu đồ lưu trữ và hiển thị dữ liệu

Hình 12: Cấu hình của Process PLC

Hình 13: Điều khiển áp suất

Hình 14: Điều khiển mức chất lỏng

Hình 15: Valve điều khiển SSD với hai cấp bảo vệ SSDI và SSD2

Hình 16: Cấu hình của SSD PLC

Hình 17: Server được nâng cấp

Hinh 18: PLC Allen Bradley 5/80 va I/O Rack

Hình 19: Hệ thống SCADA cho Hệ thống điện

Hình 20: Trang màn hình Hệ thống điện cao áp

Hình 21: Trang màn hình Hệ thống điện hạ áp

Hình 22: Kết nối hệ thống SEPAM với SCADA qua EthernelGatway

SCADA cho hệ thống công nghệ và máy nén khí

Dòng truyền dữ liệu qua mạng SCADA

Hệ thống SCADA sau khi nâng cấp

Hình 26: DC Backup Pump B321 và switch áp suất $322-3

Trang 4

Đồ ân tốt nghiệp cao học Bộ miôn: ĐKTĐ — Truéng DHBKHN,

Hình 27: So dé đấu đầy cho Switch áp suất §322-3

Hình 28: Sơ đồ đấu dây mạch điều khién DC Backup Pump

Hình 29: Đoạn chương trình điều khiển hoạt động của bơm

Hình 30: Panel điều khiển Recovery Pump

Hình 31: Mạch điều khiển Role

Hình 32: Panel điều khiển sau khi cả

n

Hình 33: Đoạn chương trình chính nhảy đến chương trình con

Hình 34: Đoạn chương điều khiển 1-P-452 A

Trang 5

PHẦN I: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

TẠI GNKTT

Chương I: Mở đầu

1 Giới thiệu về Giàn nén khí Trung tâm (GNKTT)

Giàn nén khí Trung tâm (GNKTT), thuộc Xí nghiệp Quản lý và khai thác các

công trình khí, Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro là một giần nền khí được lắp

đặt tại mổ Bạch Hổ, ngoài khơi bờ biển Vũng Tàu vào năm 1996 Giàn nén

khí Trung tâm thu gom khí đồng hành từ các giàn khai thác dầu khí tại mỏ

Bạch Hổ, mỏ Rồng của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro và mỏ Rạng Đông

của Công ty Dầu khí Việt Nhật, năm 2008 sẽ kết nối thêm khí đồng hành từ

mồ Sư Tử Đen cửa Liên doanh điều hành Cửu Long và mỏ Cá Ngừ Vàng của

Công ty Liên doanh điều hành Hoàn Vũ Đây là giần nén khí đầu tiên được

lắp đặt tại Việt Nam, có công suất lớn nhất và có công nghệ điều khiển hiện

đại Nó có vai trò vô cùng quan trọng trong cổng nghệ khai thác khí của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro cũng như tạo tiên dé để phát triển nghành

công nghiệp khí còn tương đối mới mẻ ở Việt Nam Cung cấp nguồn nguyên

liệu quý giá cho các nhà máy Chế biến khí, cho các nhà máy nhiệt điện, cho

nhà máy đạm và hóa chất, cung cấp khí đốt nhiên liệu cho các nhà máy công

nghiệp, cung cấp một lượng lớn gas và xăng nhẹ cho nhu cầu đân sinh

Tl Mục tiêu của đề tài

Giàn nền khí Trung tâm được thiết kế và xây dựng theo các tiều chuẩn công nghiệp hiện đại và tiên tiến Tuy nhiên do quy mồ Giàn rất lớn nên trong quá trinh thiết kế, thí công, giám sát và chạy thử không thể trắnh khỏi những

sốt, những điểm bất cập, chưa hoàn thiện Hơn nữa cùng với sự phát

triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật trong những thập kỷ vừa qua, nhất là

tốc độ phát triển của công nghệ điện tử, tin học, điều khiển tự động hóa nên

công nghệ của Giàn nén khí Trung tâm vốn được thiết kế từ những năm 90 của thế kỷ trước có nhiều điểm không còn đáp ứng được kỳ vọng của công ty

Mục tiêu chính cửa đề tài là tìm hiểu về hệ thống điều khiển tự động hiện có tai Gidn nén khí Trung tâm, phát hiện những điểm không phù hợp hoặc chưa

hoàn hảo, cải tiến hoàn thiện chúng Cải tiến hệ thống điều khiển tự động

hóa để nâng cao khả năng đáp ứng, tốc độ, nâng cao khẩ năng dự phòng,

Trang 6

ning cao độ tin cây, tích hợp toàn điện hệ thống để thuận tiện cho quá trình

vận hành, sữa chữa và bảo dưỡng, chuẩn đoán lỗi Đề tài chủ yếu mang tính thực tiễn trên một dây chuyền sản xuất Tuy nhiên phạm vi của để tài hạn

chế trong giới hạn tính toán giữa chỉ phí thực hiện, thời gian thực hiện, lợi ích

kinh tế nó mang lại, có thực sự cần thiết hay không trong mối quan hệ mà lợi

nhuận là mục tiêu cao nhất vì công ty là một đơn vị sẩn xuất kinh doanh

I Phương pháp dé cập và thực hiện

Việc nghiền cứu, tìm hiểu hệ thống điều khiển tự động hóa trên Giàn nén khí Trung tâm của bẩn thần người viết trước tiên lấy cơ sở qua những tài liệu, sách vở, bài giảng cửa giáo viên về các hệ thống điều khiển tự động hóa và các tài liệu hiện có trên Giàn như: Tài liệu do các nhà sản suất cung cấp,

Operation and Maintannance Manual, Pre-commissioning manual, P&ID,

DCS & SCADA manual, tai liéu đào tạo do hãng cung cấp cho khách hàng

khi mua thiết bị

Việc tiến hành cải tiến các phần chưa hoàn hảo của hệ thống được tiến hành

bởi người viết qua thời gian làm việc thực tế tại Giàn nén khí Trung tâm, một

số công việc với quy mô lớn có sự giúp đỡ của đồng nghiệp và các nhà thâu

phụ Các cải tiến đã và đang được áp dụng tại Giàn nén khí Trung tâm an

toàn, hiệu quả và ổn định

IV Lờicẩmơn

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp này tôi đã nhận được sự giúp đỡ chân

thành và nhiệt tình của Giáo viên hướng dẫn, TS Lưu Hồng Việt, thầy đã giúp tôi nhìn nhận vấn đề theo một phương pháp khoa học và chuyên nghiệp hơn, giúp đỡ tôi vượt qua những vấn đề khó khăn gặp phải trong quá trình

thực hiện Tôi cũng nhận được sự giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi của

Lãnh đạo cổng ty Vietsovpetro, Lãnh đạo giàn GNKTT cũng như các đồng nghiệp và các nhà thầu phụ đã giúp chúng tôi hoàn thành một khối lượng

công việc tương đối lớn trong một khoảng thời gian hạn chế Tân đáy lòng

mình với những tình cầm chân thành nhất tối xin gửi lời cầm ơn đến thầy giáo Lưu Hồng Việt, đến Giám đốc XN Khai thác công trình khí VSP Từ Thành Nghĩa, đến Giàn trưởng GNKTT Nguyễn Xuân Lanh, đến Trưởng Bộ phận

Điều khiển Tự động hóa Andray Laduos A.V., đến nhà thầu phụ Techmach

và các bạn đồng nghiệp tại nơi tôi làm việc

Trang 7

Chương II: Tổng quan về Giàn nén khí trung tâm

1 Chức năng, nhiệm vụ của Giàn nén khí Trung tâm

Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro được thành lập năm 1981 dưới sự hợp tác

của hai Chính phủ Việt Nam và Liên Xô hoạt động trong lĩnh vực thăm đò và

khai thác dầu khí Đầy là công ty đầu tiên hoạt động trong lĩnh vực dầu khí, là

bước khởi đầu tạo nền móng cho nên công nghiệp khai thác đầu khí còn non

trể tại Việt Nam Trải qua quá trình tìm kiếm, khoan thăm đò, đánh giá trữ

lượng và lập phương án công nghệ khai thác, đến năm 1986 thì dòng dầu

thương phẩm đầu tiên đã được khai thác Cho đến thời điểm hiện nay mỗi

năm Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro khai thác được khoảng 10 triệu tấn

dau thé (nim dat đỉnh cao sản lượng đạt tới 13,5 triệu tấn), 2 tỉ mét khối khí đồng hành, chiếm khoảng 70% sản lượng khai thác đầu khí tại Việt Nam, mỗi năm đạt doanh thu khoảng 4 USD, nộp ngần sách nhà nước mỗi năm hơn

10.000 tỉ đồng, góp phần rất lớn trong việc nâng cao nguồn thu ngoại tệ cho

đất nước và thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế

Giàn nén khí Trung tâm (tên tiếng Anh là: Central Compression Platform,

viết tắt CCP) là một giàn trực thuộc Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro, được

xây dựng và đưa vào vận hành năm 1996 tại mỏ Bạch Hổ ngoài khơi bờ biển

Vũng Tàu Với vốn đầu tư xây dựng lên đến 185 triệu USD, đây là một giàn

thuộc loại lớn nhất và hiện đại nhất tại Việt Nam hiện nay Giàn nén khí

Trung tâm có vai trò vô cùng quan trọng trong công nghệ khai thác của

XNLD Vietsovpetro cũng như là tiền dé để phát triển các cụm công nghiệp

Khí - Điện - Đạm tại Việt Nam Nó có các nhiệm vụ và chức năng chính như

sau:

1~ Thu gom khí đồng hành tại các Giàn khai thác tại mỏ Bạch Hổ và mỏ

Rồng, năm 2001 thực hiện kết nối thu gom khí đồng hành tại mỏ Rang Dong

của Công ty dầu khí Việt Nhật (IVPC) và dự kiến đến năm 2008 thực hiện

kết nối thu gom khí đồng hành tại mỏ Sư Tử Đen của Công ty IOC Cửu Long,

2009 thực hiện kết nối thu gom khí đồng hành tại mỏ Cá Ngừ Vàng của Công

ty IOC Hoàn Vũ Trước khi xây dựng Giàn nén khí trung tâm, tại mỏ Bach

Hổ và mổ Rồng của Vietsovpetro, khí đồng hành sau khi khai thác đầu thé phải đốt bỏ rất lãng phí, mà khi đốt bỏ thì tạo tiếng ồn, độ rung rất lớn Tiếng

ổn lớn có thể gây nên bệnh điếc nghề nghiệp cho người lao động, độ rung lớn

gây hỏng hóc, bào mòn thiết bị máy móc Nhiệt độ do đuốc cháy rất cao khi

Trang 8

theo chiều gió thổi vào Giàn khai thác gây khó khăn cho cán bộ công nhân viên làm việc Khi có Giàn nén khí Trung tâm thì đã giải quyết được những

vấn đề đó

2 ~ Cung cấp khí Gaslift phục vụ cöng nghệ khai thác dầu Trong công nghệ

Khai thác dầu khí thì trong giai đoạn đầu khai thác do áp suất vỉa còn rất cao

nên đầu có thể tự phun lên được Nhưng sau một thời gian khai thác thì áp

suất vỉa giảm xuống, dầu khó có thể tự phun được nữa Muốn duy trì dòng dầu tự phun thì người ta phải nén khí xuống vìa dầu duy trì áp suất cho via &

ấp suất khoảng 100 atm, công nghệ khai thác dầu khí đó gọi là Gaslift

3 ~— Cung cấp khí nhiên liệu cho các giàn trong mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng của Vietsovpetro Tại các giàn này trước đây phải chạy các máy phát điện, cần

cẩu, một sế máy nén, động cơ bằng nguồn nhiên liệu đầu diezen nên chi phi

cho sản xuất rất cao Khi có Giần nén khí trung tâm thì việc chạy các máy phát điện và động cơ được chuyển sang dùng nhiên liệu là khí do giàn cung cấp, do đó giẩm được chỉ phí sản suất, nâng cao lợi nhuận cho công ty

4~ Bơm khí đồng hành về bờ để xử lý chế biến Khí đồng hành sau khi được

nén lên áp suất cao đến 125 atm dude bom vào đường ống dẫn 16” từ mỏ

Bạch Hổ đưa về Nhà máy xử lý khí Dinh Cố tại Bà Rịa Tại đây khí đồng

hành được xử lý tách ra thành các sản phẩm gồm: khí (gồm metan và etan),

LPG gas (là hỗn hợp của propan và butan) va condensate (là hỗn hợp của các hydrocacbon nặng từ C5+ trổ lên) Khí được cung cấp đến các nhà máy nhiệt

điện ở Bà Rịa, Phú Mỹ và sắp tới là Nhơn Trạch và TP HCM, tạo ra lượng

điện năng khoảng 40% ở Việt Nam, góp phần không nhỏ thúc đẩy công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá ở nước ta, nang cao va dim bdo an ninh nang

lượng, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế Khí được cung cấp cho Nhà

máy đạm Phú Mỹ, sản xuất đáp ứng được khoảng 40% nhu cầu phân đạm ở

nước ta, góp phần đảm bảo an ninh lương thực nhất là đối với một nước nông

nghiệp như nước ta hiện nay Ngoài ra khí còn được cung cấp cho các nhà

máy gốm sứ và khí nhiên liệu cho các cụm công nghiệp trong khu vực kinh tế trọng điểm phía Nam Mỗi ngày cung cấp ra thị trường 600 tấn LPG, chính là

gas dùng để đun nấu trong các gia đình, đáp ứng được khoảng 45% lượng LPG, tiết kiệm được một lượng tiền không nhồ cho đất nước Condensate mỗi

ngày sẩn xuất được khoảng 400 tấn, khi được xử lý thêm một số phụ gia tạo thành xăng A82 và xăng A90, cung cấp cho thị trường

Trang 9

H Công nghệ và thiết bị tại Giàn nén khí trung tâm

1 Vai trò của Giàn nén khí Trung tâm

“Trong ngành công nghiệp khai thác dầu khí, có hai nguồn tài nguyên chính là

dầu thô và khí thiên nhiên Các giàn khai thác dẫu sau khi tách và xử lý thu được dầu thô và khí đồng hành Gọi là khí đồng hành bởi vì nó được khai thác lên đồng hành với dâu thô Dâu thô được đưa đến chế biến ở các nhà máy lọc

héa dau dé cho ra các sản phẩm có thể sử dụng được như xăng, dâu, hóa chất,

parafin, nhựa đường Còn khí đồng hành thu được từ quá trình khai thác dầu

được xử lý phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau tùy theo yêu cầu Đó chính

là vai trò cửa giần nén khí với các chức năng như đã phân tích ở phẩn trên

Sau đây là sơ đồ cơ bản của quá trình khai thác và chế biến dầu khí:

Gas Processing Moduli

Hinh 1: Sơ đồ cơ bản của quá trình khai thác đầu khí

Giàn nén khí Trung tâm có nhiệm vụ cơ bản là khâu trung chuyển khí đồng

hành, đưa khí đồng hành từ các giàn khai thác đầu về Nhà máy xử lý khí (Gas

Trang 10

Processing PlanU, ngoài ra theo sơ đồ trên nó cồn làm luôn nhiệm vụ cung

cấp khí Gaslift phục vụ cho các giàn khai thác dầu

2 Thiết bị trên Giàn nén khí Trung tâm

Gian nén khí Trung tâm cấu tạo theo tầng, mỗi tầng có chiều cao từ óm đến 10m tùy theo thiết bị bố trí trên tầng đó, tầng thấp nhất cách mặt nước biển là 25m Gồm các tầng sau:

- Tang Jacket Deck

- Tang Cellar Deck

- Tang Mezzanin Deck

Tang Middle Deck

Tang Main Deck

~_ Tầng Main Deck Upper

Tang Cooler Deck

“Trên các tầng của Giàn nén khí Trung tâm có lắp đặt các thiết bị sau đây:

* 516 may nén cao áp chạy bằng turbine khí (HP Compressor), turbine dùng loại Mar 100 của Hãng Solar Turbine của Mỹ công suất 10 MW, máy nén

dùng máy nén của Hãng Dresser Rand của Isarel, mỗi tổ gồm có: tổ hợp máy nén, các bình tách lọc khí: đầu vào, trung gian và đầu ra, các thiết bị

làm mat khí cấp I cấp II và lầm mát nhớt

= 1té may nén khí thấp áp (LP Compressor) có bình tách đầu vào và thiết bị làm mát khí trung gian Bình tách trung gian là tháp Stripper Máy nén

dùng máy nén pittông của Hãng Nuovo Pignone của Ý, động cơ dùng

động cơ điện xoay chiều 3 pha điện áp 6,3KV

“Máy nén khí chạy bằng động cơ dién (Fuel Gas Booster) để tạo áp suất trong hệ thống khí nhiên liệu khi khởi động giàn Giàn nén khí Trung tam

" 2 hệ thống làm khô khí gồm có 2 tháp tiếp xúc khí - glycol (Glycol

Contactor) và 2 tổ hợp tái sinh glycol (Glycol Dehydration Unit)

"2 bình tách 3 pha (Inlet Separator) đặt ở đầu vào giàn nén để tách các pha khí — condensate — nước

Trang 11

" Các cụm đo khi (Metering): Inlet Gas Metering, Fuel Gas Metering, Export Gas Metering, Gas lift Metering, White Condensate Metering, Black Condensate Metering, Gas Chromatograph dùng để phân tích thành

phẩn khí và tính nhiệt trị Compaet Prover dùng để hiệu chuẩn các Turbine meter

“ Hệ thống thu gom và bơm condensate đen gồm có thấp chưng cất

condensate 1-T-231 và các bơm 1-P-233A/B

“ Hệ thống thu gom và bơm condensate trắng bao gồm: bổn chứa

condensate 1-V-232, bình chứa bổ sung: 1-V-234, bình loc condensate 1-

"Thiết bị xử lý nước đồng hành gồm có: bình tách khí của nước đồng hành

1-V-451, bình tách mâm nghiêng TPS 1-V-453 Nước trước khi xả ra biển

còn đi qua giếng ngâm 1-V-454, tại đây dầu thô và các sẩn phẩm đầu

được tách ra và bơm sang giàn Cồng nghệ trung tâm số 2 nhờ bơm 1-P- 452A", 1-P-453

"Hệ thống khí nhiên liệu gồm có: máy nén khí tăng áp với bình tách đầu

vào và thiết bị làm mát đâu ra, bình tách lọc khí nhiên liệu 1-V-342, các

phin lọc khí nhiên liệu I-F-342 A/B, thiết bị sấy nóng khí nhiên liệu 1-E-

342

"_ Hệ thống lưu giữ và bơm hoá chất (methanol dùng để bơm vào các điểm

chống hydrate hóa, chất chống gỉ bơm vào đường ống để chống gi, Glycol

dùng để làm khô khí, chất chống tạo bọt để nhằm mục đích tránh làm bay

hơi Glyeol) gồm mặt bằng để chứa các phi đựng hoá chất, các bổn chứa

hoá chất và các bơm định lượng, phần phối hoá chất

“03 máy phát điện chạy bằng tuốc bin khi (Turbine Generator) và một máy

phát dự phòng chạy bằng động cơ diesel (Emergency Diesel Generator)

Điện áp phát ra là điện áp 3 pha 6,3KV

“ Trạm phân phối dién cao thé (HV Switchgear) va ha thé (LV Switchgear), phòng ắcquy và hệ thong UPS

Trang 12

Đồ ân tốt nghiệp cao học Bộ miơn: ĐKTĐ — Truéng DHBKHN,

= Hé théng lưu giữ bảo quản đầu diezel chưa xử lý gồm bồn chứa đặt trong thấp của 1 trong 2 cần cẩu cửa giàn Để tiếp nhận dầu từ tàu dịch vụ sử

dụng hệ thống tiếp nhận chung cho Giàn nền khí Trung tâm, giàn Riser bloc và giàn Cơng nghệ trung tâm số 2 Ngồi ra cịn cĩ hệ thống làm sạch

và bảo quản dau diezel đã qua xử lý

= Thiết bị tạo dung địch Clo để bơm vào giếng nơi đặt các bơm nước kỹ

thuật và nước cứu hoẩ nhằm mục đích chống hà trong hệ thống

“Hệ thống cấp nước kỹ thuật gồm cĩ 2 bơm nước biển và mạng lưới phân

phối nước kỹ thuật Các bơm nước biển dùng để cấp nước kỹ thuật cho các

vịi nước, thiết bị tạo Clo chống hà, thiết bị xử lý nước thải, phịng vệ sinh

và để duy trì áp lực trong hệ thống nước cứu hộ

“_ Hệ thống khơng Khí nén cẩn cho các nhu cầu kỹ thuật và điều khiển, gồm cĩ: các máy nén khơng khí, bình chứa khơng khí, cụm lầm khơ khơng khí

nguồn nuơi Hệ thống khí nguồn nuơi là chung cho cả Giàn nén khí Trung

tâm và Riser bloc và cĩ sự liên kết với các giàn Cơng nghệ trung tâm số 2

và Giàn ép nước vỉa

“ Hệ thếng thơng giĩ và điều hồ khơng khí (VAC) cho phịng điều khiển

trung tâm, phịng phân phối điện năng, các phịng lầm việc, phịng ăn trưa,

phịng thơng tin, phịng họp và xưởng cơ khí Các phịng chứa ăcquy, máy

biến thế, máy phát điện chạy tude bin, máy phát dự phịng được lắp đặt hệ

thống thơng giĩ

"_ Các thiết bị cứu sinh gồm cố: các xuồng cứu sinh, bè, phao cứu sinh:

“2 cần cẩu lắp đặt ở gĩc tây bắc và đơng nam của Giàn dùng để cẩu hàng

từ tàu lên giàn và ếc cơng việc nội bộ Ngồi ra trên giàn cĩ các palăng xích và palăng điện

“Phịng điều khiển trung tâm, phịng thơng tin, các phịng làm việc, phịng

bếp và phịng ăn trưa được giữ kín và cĩ điều hồ khơng khí

=_ Hệ thống báo cháy, báo khí gồm cĩ: đầu dị khí điểm, đầu dị khí khu vực,

đầu đị cháy, đầu đị nhiệt, đầu đị khĩi, cẩm biến nhiệt độ, đầu dị hydro

và các đèn báo cháy, báo khí hồng ngoại

" _ Hệ thống chữa cháy gồm cĩ: các hệ thống CO2, chữa cháy bằng bọt, chữa cháy bằng bột, phun mưa, tạo sương Nước cứu hoẩ được cung cấp bởi 2

máy bơm chạy bằng động cd diezel, bơm trực tiếp nước biển Hệ thống

Trang 13

cứu hoả của Giàn nén khí Trung tâm được kết nối với các hệ thống cứu

hoẩ tương tự cửa các Giàn ép nước vỉa và Công nghệ trung tâm số 2

" Giếng ngầm (caisoon) để xử lý nước thoát nước mưa và nước thải công

nghiệp Miệng giếng đặt ngang tâm chân đế của giàn

“Nhu cầu sử dụng khí trơ của Giàn nén khí Trung tâm được đáp ứng nhờ

thiết bị sản xuất khí Nitơ, dùng để thổi sạch các thiết bị công nghệ cách ly nguồn chất cháy với không khí

= Nhu cầu nước ngọt cho Giàn nén khí Trung tâm được đáp ứng từ Giàn ép nước vỉa và hệ thống gom nước ngưng tụ độc lập cửa giàn

3 Công nghệ tại Giàn nén khí Trung tâm

Công nghệ của Giàn nén khí Trung tâm được mô tẩ một cách tổng quát nhất như theo Vidieo page hình 2, dầu từ mỏ đi lên qua Wellhead, được đưa qua

các bình tách ba pha, tách ra được dầu thô, khí đồng hành và nước Khí đồng hành từ các giàn khai thác đầu được gom về Giàn nén khí Trung tâm, đưa vào

bình tách đầu vào Inlet Seperator, đây là bình tách ba pha, tách ra được ba

thành phần: khí, condensate đen và nước Condensate đen chính là dầu thô

được bơm ngược trổ lại các giàn khai thác dầu Khí được đưa vào các máy

nén cao ấp chạy bằng Gas turbine, qua 2 cấp nén khí được nén từ áp suất 10

bar lền 125 bar Khí cao áp sau đó được tách nước bằng cách cho đi qua tháp

Glycol Contactor Khi kh6 sau khi tách nước được sử dụng làm khí nhiên liệu,

làm khí Gaslift và phân chính được đưa vẻ đường ống đẩy về nhà máy xử lý khí Dinh Cố Trong quá trình nén khí lên áp suất cao các cấu tử hydro cacbon

nặng ngưng tụ thành White condensate, thành phần lỏng này được bơm vào

đường ống đưa về nhà máy để xử lý

» Xử lý khí trước khi nén

Khí cao áp từ hệ thống thu gom của mỏ Bạch Hổ và Giàn Công nghệ Trung

tâm 2 qua Riser Block đi theo đường ống 30” vào Giàn nén khí Trung tâm, sau đó đi qua 2 bình tách 3 pha 1-V-211 A/B làm việc song song Áp suất làm

việc của bình là 10 bar Mỗi bình tách có khả năng xử lý lượng chất lỏng tức thời đến 10 mỶ, Khí nền từ đầu ra của máy nén thấp áp cũng đi vào các bình tách 3 pha này Khí đã được tách lọc sạch, đi qua cụm đo khí đầu vào LPK-

Trang 14

Do dn tot nghiép cao hoc Bộ môn: ĐKTĐ - Trường ĐHBKHN:

266 đến ống dẫn khí đầu vào các tổ máy nén cao áp để tiếp tục nâng áp suất

và đến đầu vào máy nén khí nhiên liệu phục vụ cho việc khởi động giàn ban đầu Ngoài ra khí đầu ra của các bình tách 3 pha có thể tuân hoàn trở về đầu vào máy nén khí thấp áp nhằm mục đích duy trì áp suất đầu vào của máy nén

Hình 2: Sơ đồ công nghệ cơ bản của Giàn nén khí Trung tâm

Nước tách ra từ khí qua các van điều chỉnh mức LV-0103, 0104 được đưa đến

hệ thống xử lý nước (bình tách khí 1-V-451)

Condensate đen tách ra từ bình tách 3 pha đi qua các van điều khiển mực LV-

0101, LV-0102 đi đến tháp Stripper I-T-23!I để ổn định và tách các

hydrocarbon nhẹ Khi lượng chất lỏng đến bình tách đâu vào lớn hơn thiết kế

(do các nút chất lỏng trong đường ống) condensate sẽ tự động xả sang Giàn Công nghệ Trung tâm 2 qua các van điều chỉnh mức LV-0106, LV-0107

Trang 15

" Quá trình nén khí cao áp

Từ các bình tách đầu vào 3 pha, khí đi qua cụm đo khí 1-PK-266 đến ống cái đầu vào và phân chia đến các tổ máy nén cao áp Mỗi tổ máy nén cao áp có

các đặc tính sau đầy:

- Năng suất thiết kế : 17 triệu m⁄ngày đêm

- Năng suất bình thường : 1,62 triệu mỶ/ngày đêm

- Áp suất đầu ra (tại mặt bích máy nén) : 127,5 bar

- Thiết bị truyền động : Tuốc bin khí MARS-100

(công suất N=10 MW, vòng quay n = 9500 vòng/phút)

Để tách các hạt chất lỏng và tạp chất cơ học, đòng khí trước khi vào đầu hút của máy nén cấp I 1-K-253 A/B/C/D/E phải đi qua các bình tách lọc đầu vào

cửa tổ máy 1-V-251A/B/C/D/E Dòng khí nén sau cấp I được lầm mát trong

các thiết bì làm mát khí bằng không khí 1-AC-251 A/B/C/D/E xuống 45%,

sau đó đi đến các bình tách lọc trung gian 1-V-252 A/B/C/D/E để tách các

chất lồng ngưng tụ, và đi đến đầu hút của các máy nén cấp II 1-K-254 A.E,

nén và tiếp tục được làm mát trong các thiết bị làm mát bằng không khí 1-

AC-252 A/B/C/D/E đến 450C và tiếp tục được đưa đến các bình cuối của các

tổ máy 1V-253 A/B/C/D/E để tách chất lỏng, khí từ bình tách gom vào ống

chung đầu ra (discharge header) sau d6 di đến các tháp làm khô khí 1-T-311

AJB Một phân khí sau bình tách đầu ra của cấp nén thứ nhất được đưa đến hệ thống xử lý nhiên liệu

Chất lồng tách ra từ các bình tách lọc khí được tự động xả về:

+ bình tách đuốc 1-V-361 qua các van LV-0301 A-E ở các bình 1-V-251 A/B/C/DE

+ bình chứa condensate tring 1-V-232, 234 hode sang giàn CNTT-2 qua các

van điều chỉnh mức LV-0401A/B/C/D/E ở các bình 1-V-252 A/B/C/DVE

+ Về bình tách khí 1-V-451 qua các van điều chỉnh mức LV-0402 A/B/C/D/E

Trang 16

= Qua trinh lam khé khi

Để đưa hàm lượng nước trong khí xuống giá trị tiêu chuẩn đáp ứng việc vận

chuyển trong đường ống và các yêu cầu của người sử dụng, sau khi nén, khí

phẩi được đi qua quá trình tách nước (làm khô) Quá trình nầy được thực hiện

tại hai thép hap thu Glycol Contactor 1-T-311 A/B làm việc song song Chất hấp thụ nước lầ Three Etylen Glycol TEG Khí ướt từ ống gom đầu ra đi vào phần dưới của các tháp hấp thụ 1-T-311 A/B sau đó đi ngược lên phía trên

đỉnh tháp và được lầm khö nhờ đòng TEG đi ngược chiều Khí khô đi ra khỏi

tháp từ phía trên sau đó đi qua các cụm đo khí về bờ, đo khí gaslift riêng biệt

và đi vào các đường ống dẫn khí về bờ và gaslift

Hầm liợng niớc trong Khí đi ra khối cde thấp ấp thụ được đo bôi các dụng

cụ đo điểm sương AI-0902 A/B

Glycol sach (99.5%) từ cụm tái sinh TEG được đưa vào phía trên của các tháp hấp thụ, glycol giầu nước từ đáy của các tháp hấp thụ 1-T-311 A/B qua các van điều chỉnh mực LV-0902 A/B được dẫn về qua cụm thiết bị tái sinh TEG

để tách nước

Nhằm tránh sự tạo hydrat trong các đường ống dẫn khí khi cụm thiết bị tái

sinh TEG ngừng hoạt động trên Giàn nén khí Trung tầm sử dụng methanol để

bơm vào các đường ống đầu ra cửa giàn nhờ các bơm 1-P-351 A/B

+ Năng suất thiết kế của một tháp hấp thụ là: 4.05 triệu m/ngày

+ Ap suất làm việc : 126.6 bar

+ Hàm lượng nước đầu vào : bảo hoà ở nhiệt độ và áp suất đầu vào tháp

+ Hầm lượng nước đầu ra : 55.8kg/tr NmỶ

"_ Quá trình nén khí thấp áp

Khí thấp áp từ Giàn Công nghệ Trung tâm 2 theo đường ống 16” qua bình

tách 1-V-254 đi vào đầu hút cấp nén thứ nhất của máy nén kiểu piston chạy

bằng động cơ điện I-K-251, được nén, làm mát tại thiết bị làm mát bằng

không khí hoặc không qua làm mát mà đi qua thấp ổn định Stripper 1-T-231,

sau đó đi vào cấp nén II 1-K-252 Trong tháp ổn định Stripper 1-T-231 diễn

ra quá trình trao đổi chất, trong đó các thành phần nhẹ được tách ra từ dòng

Trang 17

condensate đen chuyển sang pha khí, còn các hydroeaebon nặng lắng xuống dưới dang pha lỏng

Khí sau nén cấp II được đưa vào đường ống khí cao áp trước các bình tách 3

pha 1-V-211 AB

Ngoài ra khí đầu ra của các bình 1-V-211A/B có thể hỏi vào đầu vào của máy nén khí thấp áp để duy trì áp suất tại ống hút của máy nén khí thấp áp

Máy nén khí thấp áp kiểu piston có các đặc điểm sau đây:

+ Năng suất nén khí cấpI : 15018 kg/giờ

cấp: 17077 kg/giờ

+ Ấp suất hút : cấpI : 0.95 bar

cấp II : 3.65 bar + Ấp suất nén : cấpL : 4bar

cấp II : 1084 bar

Hiỗn hợp đầu nước tách được tại bình 1-V-254 đi qua van điều chỉnh mức LV-

0602 đến hệ thống xử lý nước (bình 1-V-453)

Condensate đen từ tháp ổn định 1-T-231 đi qua van điều chỉnh mức LV-0701

được bơm bằng các bơm 1-P-233A/B sang Giàn Công nghệ Trung tâm 2 qua

cum do 1-PK-264

Chất lỏng từ các bình có thể xả được về hệ thống xả kín

«- Hệ thống thu gom và bơm condensate trắng

Hệ thống im gom và bơm eondensnte trắng gốm cổ 2 bùh chứa Ì-V-232 và

1-V-234, bình lọc 1-V-231, bơm condensate trắng 1-P-231A/B/C và cụm do

gồm 2 nhánh đo kiểu tuốc bin 1-PK-263

Condensate trắng được tách ra trong các bình tách lọc trung gian của các tổ

máy 1-V-252 A/B/C/D/E được đưa về các bình chứa 1-V-232, 234 và sau đó đưa xuống bình lọc tích 2 pha 1-V-231 Tại đây, nước được tách ra và gom

vào phần dưới (Boot) của bình và qua van điều chỉnh mức LV-0801 tự động

xả về hệ thống xử lý nước (1-V-451), còn condensate trắng từ phần trên của

các bình I-V-231 được các bơm 1-P-231-A/B/C bơm qua van điều chỉnh mực LV-0802 và cụm đo 1-PK-263 đưa vào đương ống dẫn khi về bờ,

Trang 18

Các bơm 1-P-231 A/B/C được khởi động định kỳ theo nguồn tích tụ

condensate trong bình chứa, lưu lượng mỗi bơm là 30mỶ/h, chênh lệch áp suất bơm là 91.14 bar Sơ đổ kết nối đường ống bơm cho phép hồi condensate trở

về bình chứa 1-V-232 qua các van điều chỉnh lưu lượng FV-0801, FV-0802, EV-0803 Condensate trắng được đưa vào đường ống dẫn khí về bờ với áp

suất 128bar Condensate trắng có thể đưa thẳng sang Giàn Công nghệ Trung

tâm 2 không qua bình chứa 1-V-232

Để hiệu chỉnh cum do condensate trắng trên Giàn nén khí Trung tâm có lắp

thiết bị kiểm định Compaet Prover 1-PK-265 do Hãng Brook sản xuất

Ấp suất trong hệ thống condensate tring được duy trì nhờ van PV-0801

~_ Hệ thống thu gom và bom condensate den

Hệ thống thu gom và bơm condensate đen gồm có: tháp ổn định Stripper 1-T-

231, 2 bom condensate den 1-P-233 AB va cum do 1-PK-264 Condensate từ

các bình tách đầu vào 3 pha 1-V-211A/B đi vào phẩn trên của tháp 1-T-231, tại đây các thành phần nhẹ của nó được tách chuyển sang pha khí khi tiếp xúc

với dòng khí đầu ra của cấp nén I máy nén khí thấp áp, condensate được gom

ở phần dưới của tháp, sau đó được các bơm 1-P-233 A/B bơn sang Giàn Công

nghệ Trung tâm 2 qua van điều chỉnh mức và cụm đo 1-PK-264 gồm 2 nhánh

đo tuốc bin song song

Để kiểm định cụm đo này, sử dụng thiết bị kiểm dinh Compact Prover 1-PK-

265 do Hãng Brook sản xuất

Cùng vào đường này, không qua cụm đo và đến Giàn Công nghệ Trung tầm 2 cồn có condensate đen từ các nguồn:

+ Từ các bình tách 1-V-211A/B trong trường hợp sự cố quá tải chất lỏng

+ Từ các bơm cửa các bình tách đuốc thấp áp 1-P-361 A/B

+ Từ hệ thống xử lý nước: đầu ra của bơm 1-P-452 A/B

Trang 19

Hệ thống dude cao áp gom khí từ các van an toàn cửa các bình tách 3 pha đầu

vào, cụm condensate trắng, tháp tiếp xúc làm khô khí, máy nén và cụm xử lý

khí nhiên liệu Hệ thống đuốc cao áp được phần chia thành 2 nhánh: hệ thống nhiệt độ thấp và hệ thống cao áp

Khí xd sự cố từ các tổ máy nén cao áp, ống gom khí đầu ra, tháp sấy khô khí

và các đường ống dẫn kí về bờ và gaslift được đưa vào ống gom đuốc cao áp

nhiệt độ thấp, sau đó dân đến bình tách đuốc cao áp 1-V-361 để tách chất

lỗng và condensate được tạo ra do sự tiết lưu có chênh áp suất khi xả khí Chất lỏng từ bình tách đuốc cao áp 1-V-361 qua van điều khiến mức LV-1702

tự động xẩ xuống bình tách đuốc thấp áp 1-V-362 Khí từ bình tách đuốc cao

ấp đi theo ống dẫn lên đuốc để đốt,

Hệ thống đuốc thấp áp gom khí xả từ các van an toàn của bình đầu vào 1-V-

254, tổ máy nén khí thấp áp, tháp ổn định 1-T-231, cụm tái sinh glycol, binh

tách khí nước, ống dẫn khí nhiên liệu thấp áp Dòng khí này đi đến bình tách

đuốc thấp áp 1-V-362 để tách các thành phần lỏng và condensate, sau đó đi

Để duy trì đuốc cháy và theo dõi thường xuyên ngọn lửa ở dau đuốc cũng như

để đánh lửa môi đuốc, có hệ thống đánh lửa đuốc Hệ thống này bao gồm: bảng điểu khiển đánh lửa 1-M-361, hệ thống đường ống dẫn "ngọn lửa

chạy”, đường ống cấp khí nhiên liệu cho ngọn đuốc trực

" _ Hệ thống xử lý khí nhiên liệu

Khí nhiên liệu trên Giàn nền khí Trung tâm dùng cho:

- Các tuốc bin khí dẫn động các tổ máy nén cao áp 1-DGT-253 A-E

- Các tuốc bin khí của các máy phát điện chính 1-PK-501 A/B/C

Trang 20

- Các bình tái sinh TEG I-E-314A/B

- Khí đưa vào các hệ thống đuốc cao áp, thấp áp và nhiệt độ thấp

- Đuốc trực và cụm đánh lửa đuốc

- Cấp cho các hộ tiêu thụ khác (Giàn ép nước vỉa, Giàn Công nghệ Trung tâm

2)

Một phần khí sau bình tách trung giàn của các tổ máy nén cao áp 1-V-252

A/B/C/D/E qua các van điều chỉnh áp suất PV-4601, PV-4602 đi vào hệ thống

xử lý khí nhiên liệu Tại đây khí được tách lọc tại bình tách 1-V-342, lọc các

tạp chất cơ học ở các phin lọc 1-E-342 A/B và được sấy nóng ở thiết bị sấy

bằng điện 1-E-342 với sự duy trì chênh lệch nhiệt độ AT= 200C, sau đó khí

nhiền liệu đi qua bộ đo ET-4701 và phân làm 2 nhánh:

- Khí nhiên liệu cao áp cung cấp cho Giàn ép nước vỉa, Giàn Công nghệ

“Trung tâm 2, các tuốc bin khí của máy nén cao áp và tuốc bin máy phát điện

(qua van điều chỉnh giẩm áp PV-3405)

- Khí nhiên liệu thấp áp cung cấp cho các bình tái sinh TEG, các đuốc trực và cụm đánh lửa mỗi đuốc, duy trì áp suất dư trong các hệ thống đuốc

Khí nhiên liệu cấp cho các Giần ép nước vỉa và Giàn Công nghệ Trung tâm 2

thông qua cụm đo khí 1-PK-267 với 2 nhánh đo lắp song song (lưu lượng tối

đa môi nhánh là 200000 mỶ/ngày đêm)

Khi giàn khởi động ban đầu, khí từ đầu ra cửa các bình tách 3 pha 1-V-211

AVB đi vào đầu hút của máy nén khí nhiên liệu chạy bằng động cơ điện 1-K-

501 và được nén lên áp suất 32.5 bar sau đó đưa vào cụm xử lý khí nhiên

liệu

Thiết bị sấy khí nhiên liệu 1-E-342 có các đặc tính sau:

+ Công suất tiêu thụ khi làm việc bình thường: 350 KW

+ Công suất tiêu thụ khi khởi động giàn ban đấu: 50 KW

Trang 21

+ Nhiệt độ sấy nóng làm việc: 20°C

= Qua trinh tai sinh TEG

TEG bảo hoà (nước) đi từ phan đáy bình 1-T-311A/B qua van điều khiển mực LV-0902 A/B đến cụm tái sinh TEG TEG bảo hoà đi theo ống một gà lắp

trong bình ngưng tu 1-E-318 A/B sau đó đến bình tách 1-V-311 A/B, tại đây các Hydrocacbon hoà tan được tách ra ở pha khí sẽ được xả tự động ra đuốc thấp áp, còn phần Hydrocacbon lỏng được xả bằng tay định kỳ (theo kính

mức) về hệ thống xả kín Áp suất trong bình được duy trì nhờ cấp khí nhiên

liệu thấp áp TEG ra khỏi bình này sẽ đi vào các phin lọc thô I-FE-

311A/B/C/D để lọc các tạp chất cơ học, sau đó đi tiếp sang bình loc tinh 1-

F312 AB với các phần tử lọc bằng than hoạt tính có tác dụng lọc các

hydrocacbon nang hod tan trong TEG

Sau khi lọc, TEG được gia nhiệt nhờ dòng TEG đã tái sinh di ngược chiều trong thiết bị trao đổi nhiệt 1-E-316 A/B và đi vào bình ngưng 1-V-314 A/B

Sau đó TEG đi vào bình tái sinh 1-E-314 A/B tại đó ở nhiệt độ 204°C nude sé

bị tách ra ở thể hơi Để tạo nhiệt độ cần thiết trong các bình tái sinh, khí

nhiên liệu và không khí được cấp vào vòi đốt Không khí được bơm vào nhờ

ống thổi (quạt thổi gió) 1-X-312 A/B, khí nhiên liệu đựơc đưa vào qua các

van PCV-1013 A/B, XV-1001 A/B, XV-1012 A/B, XV-1011 A/B Hơi nước và

hydrocacbon từ bình tái sinh đựoe xả vào hệ thống đuốc thấp áp qua bình

ngung tul-E-318 A/B

TEG đã tách nước từ bình tái sinh chẩy xuống bình 1-V-313A/B, tại đây TEG lại được làm sạch thêm nhờ dòng khí (stripping gas) thổi ngược (đã được sấy

sơ bộ khí đi qua bình1-E-314A/B) Khí mang theo nước ẩm dư đi qua bình tái

sinh, bình ngưng, bình ngưng tụ và ra đuốc thấp áp TEG đi từ phần đáy bình

stripper 1-V-313 di qua thiết bị trao đổi nhiét 1-E-316 A/B dén binh chifa 1- V-312 AB

Các bơm tuân hoàn 1-P-311 A/B/C/D bơm TEG đã tái sinh (99,5%) qua thiết

bị làm mát TEG bằng không khí đến các tháp tiếp xúc 1-T-311 A/B để làm khô khí

Sơ đồ cổng nghệ cải tạo linh hoạt cho phép vận hành ở chế độ một bình tái sinh cho 2 tháp tiếp xúc hoặc vận hành song song 2 hệ thống tái sinh

Trang 22

TEG tổn hao trong quá trình vận hành được bổ sung bằng cách bơm định kỳ

'TEG sạch từ bổn chứa 1-T-352 nhờ các bơm 1-P-352 A/B

Để ngăn ngừa sự tạo bọt trong các tháp tiếp xúc, bơm định kỳ chất chống tạo

bọt vào hệ thống nhờ bơm 1-P-355

"Cụm thiết bị xử lý nước vỉa

Nước sẩn phẩm (nước vìa) sau khi được tách ra trong các bình tách lọc cuối ở

các tổ máy nén cao áp 1-V-253, trong bình loc condensate tring 1-V-231 va các bình tách khí 3 pha đầu vào giàn 1-V-211A/B được đưa đến bình tách khí

- nước 1-V-451, tai đây khí và các sản phẩm dầu dược tách ra Nước từ bình

1-V-451 qua van điều chỉnh mức tự động LV-2401 xả xuống bình tách mâm

nghiêng 1-V-453, đến bình này còn có các nguồn xả từ bình tách đầu vào

máy nén khí thấp áp 1-V-254 và hệ thống xả kín (CDH) Sẩn phẩm dầu từ

bình 1-V-451 qua van điều chỉnh mức LV-2401 tự động xả xuống ngăn dau

của bình tách nghiêng 1-V-453, từ đây sản phẩm dầu được bơm sang Giàn

Công nghệ Trung tầm 2 nhờ bơm 1-P-452 A/B

Nước sau khi được lầm sạch thêm trong bình tách nằm nghiêng 1-V-453 sẽ chảy xuống giếng ngầm 1-V-454 ở độ sâu 39m Sản phẩm dâu tách ra ở

giếng ngầm 1-V-454 được bơm 1-P-453 bơm sang Giàn Công nghệ Trung tâm

2 theo đường dầu thải

Để kiểm tra chất lượng nước thải ra môi trường (hàm lượng dầu không được

vào quá 40 ppm) tại đáy giếng có lắp thiết bị lấy mẫu Khí tách ra từ bình 1-

V-451 được dẫn ra đuốc thấp áp, còn khí từ các bình 1-V-453 và giếng 1-V-

454 được dẫn ra môi trường ở khu vực an toàn

Trang 23

Chương II: Hệ thống Điều khiển tại GNKTT

IL Tổng quan

Hệ thống Điều khiển tại Giàn nén khí Trung tâm là hệ thống điều khiển phân

tán DCS theo kiểu PLC-BASE DCS truyền thống, công nghệ điều khiển phổ

biến ở những năm thập kỷ 90 Hệ thống điều khiển phân tán DCS có vào ra

tập trung, chức năng điều khiển được phân tán riêng biệt theo chức năng và

hệ thống xuống nhiều thiết bị nhưng tất cả các thiết bị chủ yếu được đặt tại

phòng điều khiển trung tâm

Sơ đồ tổng quan của hệ thống như sau:

‘SCADA SERVER #1 Ethernet SCADA SERVER #2

Hình 3: Sơ đồ tổng quan của hệ thống điều khiển tại GNKTT

Hệ thống được xây dựng theo các tiêu chuẩn công nghiệp và các hệ thống

tiêu chuẩn cơ bản về Tự đông hóa trong lĩnh vực dầu khí như: ISO, API, ISA,

DNV, IEEC Hệ thống được xây dựng có dự phòng nhưng chỉ có ở cấp

SCADA và PLC, các cấp thấp hơn không có dự phòng Chức năng SCADA

dùng FEIX 7.0 Interiution của Hãng GE Fanue Mỹ Chức năng điều khiển

Trang 24

Công nghệ (Proeess control system), điều khiển Dừng an toàn hệ thống

(Safety Shutdown System), điều khiển may (Machine control) chi yéu ding PLC dong 5/40 của hãng Allen-Bradley của Mỹ Ngoài ra cồn một số máy móc chế tạo theo module được điều khiển bởi PLC của hãng Siemens và một

số hãng khác

II Hệ thốngSCADA

Hệ thống SCADA trên Giần nén khí Trung tâm dùng EFIX MMI 7.0 Intellution,

phần mềm của Cồng ty GE Fanuc International Inc Hệ thống FIX MMI 7.0

chạy trên nền WINDOW NT 4.0, là hệ điều hành hỗ trợ mạnh cho giao tiếp

mạng TCP/IP và có tính bảo mật an toàn cao Hệ thống SCADA cửa Giàn

nén khí Trung tâm có hai nhiệm vụ chính là thu thập, lưu trữ các dữ liệu về

thông số hệ thống quá trình công nghệ và điều khiển, giấm sát quá trình công nghệ Cụ thể gồm:

~_ Thu thập các giá trị công nghệ từ các thiết bị hiện trường

-_ Giao tiếp với các thiết bị vào ra trong hệ thống

-_ Hiển thị các thông số công nghệ theo thời gian thực

~ Giám sát quá trình điều khiển

~-_ Tạo các cảnh báo cho người vận hành biết thông số công nghệ đã đến

giới hạn ngưỡng

-_ Tạo các báo cáo và in báo cáo cũng như in các sự kiện, các cảnh báo

để tạo bằng chứng, là cơ sở để chuẩn đoán lỗi

Lưu trữ thông số và truy xuất dữ liệu

Hệ thống SCADA ding FIX MMI 7.0 có 2 loại trạm: Trạm chii (SCADA Server) và Trạm làm việc (Work Station) Trạm chủ là trạm giao tiếp một

cách trực tiếp với các thiết bị vào ra théng qua I/O driver, thu thập và lưu trữ các cơ sở dữ liệu hệ thống công nghệ, nó thực hiện đẩy đủ các chức của một

trạm SCADA điển hình Còn Trạm làm việc không giao tiếp trực tiếp với các

thiết bị vào ra mà gián tiếp thông qua Trạm chủ với giao thức Ethernet, nó

đóng vai trò như Giao điện người ~ máy, thực hiện các chức năng điều khiển

Hệ thống SCADA tại Giàn nén khí Trung tâm có cấu hình gồm 2 Trạm chủ

và 3 Trạm làm việc Hai Trạm chủ là SCADAI và SCADA2 có cấu hình

giống hệt nhau, làm việc đồng thời theo kiểu Dự phòng với SCADAI là trạm

chi chính, SCADA2 là trạm chủ phụ Khi làm việc bình thường tất cả các

Trang 25

trình công nghệ Cấu hình tổng quát của hệ thống như sau:

Hình 4: Cấu hình hệ thống SCADA

SCADA server và các Work Station dùng máy tính công nghiệp với cấu tạo

đặc trưng và bộ nguồn có công suất lớn để làm việc liên tục theo chế độ 24/24 giờ Cấu hình như sau:

Trang 26

Máy tinh KAYAK Pentium III, tốc độ 450 MHz do Công ty Hewlett-

Packard Mỹ sản suất

Chạy hệ điều hành WINDOW NT 4.0

Chạy chương trình EIX HMI 7.0 với Unlimited Tag Hardkey

Kiến trúc và dòng truyền dữ liệu trong hệ thống SCADA dùng phẩm mềm

FIX 7.0 nhv hinh sau:

Các thông số công nghệ được thu thập qua cdc sensor gin ngoài hiện trường, tín hiệu sensor sau đó được biến đổi và chuẩn hóa qua các

Transmitter Đây là cấp thiết bị hiện trường (Eield device)

Tín hiệu từ các Transmitter được đưa về các module vao ra (I/O

module) của các thiết bị điều khiển, thường dùng là PLC (Programable Logic Controller)

Từ các thiết bị điều khiển thông qua I/O Card giao tiép véi may tinh va phan mềm 1/O driver của hệ thống EIX 7.0 để đọc dữ liệu vào máy tính

Dữ liệu đọc qua phần mềm L/O driver là dữ liệu chưa xử lý (Raw data)

sau đó được đưa vào bảng ảnh thiết bị diéu khién DIT Driver Image

Table, bảng ảnh đó gồm có nhiều ban ghi (Poll record), méi ban ghi gồm nhiều đữ liệu và có kích thước giới han đo người sử dụng khai báo

Các giá trị dữ liệu đó được quét liên tục theo vòng lặp từ đầu đến cuối

theo một thời gian được định nghĩa bởi người sử dụng Poll tìme

Từ bảng ảnh dữ liệu thiết bị điều khiển DIT qua chương trình Quét,

Tạo cảnh báo và diéu khién SAC (Scan, Alarm and Control), các dữ

Trang 27

Đồ ân totnghiép cao hoc Bộ môn: ĐKTĐ = Trường ĐHBKHN

liệu công nghệ mà người dùng cần thiết được quét theo vòng lặp, các

dữ liệu đó được xử lý như đổi đơn vị, định lại thang giá trị, tính toán rổi đưa vào cơ sở dữ liệu công nghệ PDB (Process DataBase) Đây

chính là phần quan trọng nhất, là trái tim của hệ thống SCADA Từ đây

các dữ liệu công nghệ được so sánh với các giá trị ngưỡng để tạo tín

hiệu cảnh báo Alarm hoặc được dùng để điều khiển Control

- Di liệu từ cơ sở đữ liệu công nghệ qua các đường liên kết đến các

trang hình ảnh (View picture) dé thể hiện các thông số công nghệ một

các trực quan theo thời gian thực

Hình 5: Dòng truyền đữ liệu trong hệ thống SCADA

Trên đây là dòng truyền dữ liệu từ quá trình công nghệ đến hiển thị hình ảnh

thời gian thực trên màn hình SCADA, còn đồng truyền đữ liệu điều khiển từ

Trang 28

người vận hành hệ thống đến các thiết bị công nghệ được thực hiện theo

chiều ngược lại

Hệ thống SCADA FIX 7.0 gồm có những chương trình sau:

Card giao tiếp được sử dụng, địa chỉ của thiết bị, giao thức truyền số liệu, chế

độ truyền của SCADA PC, tốc độ truyền Baud rate, số bít đữ liệu, stop bit,

quy cách kiểm tra lỗi, thời gian chờ phần hồi, thời gian trễ, số lần thử lại

Chương trình cũng định nghĩa các Poll record dif trao đổi như: địa chỉ bắt đầu, địa chỉ kết thúc, độ dài của bản ghi, kiểu dữ liệu, chu kỳ thời gian quét,

định nghĩa dữ liệu là chỉ đọc hay là cả đọc và ghi đến thiết bị điều khiển

Mỗi một SCADA có tối da 8 kênh giao tiếp đối với thiết bị ngoại vi của một

hãng thiết bị điều khiển nhất định Sau đây là giao diện chương trình IO Driver ctia thiet bi điều khiển Allen — Bradlley dong PLC 5/40 với giao tiếp

theo chuẩn DH+ do hãng định nghĩa:

Trang 29

‘Device Name: HardwareTì PLI:6775I1MRIUIEZ

Beka Cha Sai —<——$$<—

Add | Delete t iy PAdders ` Backup IPAddiese | SreBridge Dest Bri

lz2Ekel: Set End lengh Data Type [Pol Time eet Time Evceplon 15 |Oead Band

6 156 L5 2 Unsigned [1.0 Disabled [Digital 0 a

‘oF Help, choose & command from the Help Menu Toe

Hình 6: Chương trình thiết lập trình điều khiển LO

2 Database Builder

Dữ liệu từ thiết bị điều khiển, sau khi được định nghĩa thông qua các Poll

record được chuyển vào bảng ảnh thiết bị điều khiển DIT Khi đó thông qua chương trình xây dựng cơ sở dữ liệu Database Builder, chứng ta sẽ tạo được

cơ sở dữ liệu công nghệ cho hệ thống Việc khai báo các thông số của một dữ liệu gồm có:

« Kiểu của khối dữ liệu: Gồm có hai kiểu dữ liệu cơ bản là Digital và

Analog Digital dùng cho các thiết bị vào ra dạng ON/OEF hoặc các bít dữ

liệu trong bộ nhớ Mỗi khối dữ liệu Digital có độ dài là 1 bit, có 2 giá trị là

0 hoặc 1 Analog đùng cho các thiết bị vào ra tương tự hoặc các Word gồm

16 bít trong bộ nhớ Mỗi khối dữ liệu Analog chiếm 16 bít Ngoài ra còn

có thể chia ra làm các khối dữ liệu chính và các khối dữ liệu thứ cấp Các

khối dữ liệu chính đọc dữ liệu trực tiếp từ DIT, có thông số thời gian quét

và liên quan đến thiết bị vào ra mà nó có liên kết Các khối dữ liệu thứ

Trang 30

cấp là khối đữ liệu nhận hoặc gửi tín hiệu đến một khối đữ liệu khác, thực hiện một chức năng nhất định đối với các đầu vào, tính toán hoặc lưu trữ

Cac kiéu khéi Digital gém: DI (Digital Input), DO (Digital Output), DR

(Digital Register), DA (Digital Alarm)

Các kiểu khối Analog gém: AI (Analog Input), AO (Analog Output), AR

(Analog Register), AA (Analog Alarm)

liệu mà nó sẽ lấy dữ liệu từ đó, còn khối dữ liệu liên kết sau là khối mà sẽ

dùng dữ liệu của nó

«Tên khối dữ liệu: Tối đa gồm 30 ký tự số hoặc chữ với một số ký tự đặc

biệt như: - _ [ ] % ! # nhưng không được có khoảng trắng

liệu và sẽ được hiển thị trong Bảng tín hiệu cảnh báo hoặc các Report,

man hinh View

¢ Dia chi phần cứng: Khai báo thiết bị giao tiếp, địa chỉ liên kết tương ứng

với thiết bị, cách thức xử lý dữ liệu

e Dat lai don vj theo céng viée: Dit cic gid tri Low, gid tri High va don vi

Vi du tin hiệu Analog được đưa về từ một Transmitter theo chudn 4-20mA

Sau khi đưa vào PLC qua bộ biến đổi A/D 12 bit ta thu được một Unsigned

Word có giá trị 0 - 4095 Muốn hiển thị đúng giá trị thực tế của nó là đo

áp suất từ 0 — 50 bar thì ta phẩi đặt Low là 0, High là 50, và đơn vị là bar

s Đặt các thuộc tính cảnh báo: Gồm có cho phép cảnh báo đối với khối dữ

liệu hay không, các giá trị ngường cảnh báo: LL, L, H, HH, thuộc vùng

cảnh bdo nào và mức độ ưu tiên của cảnh báo như thế nào

Sau đây là giao điện thiết lập cài đặt các thuộc tính và thông số cho một khối

dữ liệu đầu vào tương tự:

Trang 31

Đồ ân tốt nghiệp cao học Bộ môn: ĐKTĐ - Trường ĐHBKHN:

mm

Deserintlon: |FV-0801 COND INJ.PUMP DISCHARGE

Start Block On Scan Salas

Scan Time: |1 T Enable Alarming

Smoothing: [0 ——————” Alarm Areas: [P 7 7s

Hardware Specifications Low Low: lo ‘|

Hardware Options: [ 7 High: 100

WO Address: ƒPNssas — 2| HluhHlgh: 00

Signal Conditioning: [NONE Rate of Change: [0 7

~ Engineering Units Dead Band: Priority, 1

High Limit: [io rity Areas

Đây là chương trình vẽ các hình về mô hình quá trình công nghệ thực tế trong

đó có các đường Link với các dữ liệu về thông số công nghệ để khi xem trên

mần hình View nó sẽ hiển thị các giá trị đó theo thời gian thực Nó quy định

các liên kết giữa các trang màn hình, các đáp ứng điều khiển như nhấp chuột,

nhập thông số hoặc nhấn các nút ấn trên màn hình thông qua các dòng lệnh

được viết liên kết với hành động đó

Trang 32

4 View

Đây là chương trình đóng vai trò giao diện vận hành giữa người và máy HMI,

nó là kết quả hiển thị cuẩ các trang màn hình được vẽ trong chương trình Draw với các thông số công nghệ được thể hiện theo thời gian thực, các

chuyển động, các hình ảnh hoạt họa minh họa quá trình hoạt động của hệ

thống công nghệ Nó hiển thị các giá trị cảnh báo cũng như xác nhận các

hành động điều khiển của người vận hành hệ thống công nghệ và gửi các

lệnh điều khiển tương ứng đến các bộ điều khiển Giao diện tiêu biểu cho

chương trình View ở Giàn nén khí Trung tâm như ở Hình 2

5 System Configuration

Đây là chương trình thiết lập, cài đặt các thông số của hệ thống Bao gồm:

» _ Thiết lập đường dẫn lưu trữ các dữ liệu trong máy tính và thư mục chứa

các chương trình

* _ Thiết lập phương thức giao tiếp mạng, các nút mạng mà nó giao tiếp

= Thiết lập các thuộc tính tạo tín hiệu cảnh báo, gửi và nhận tín hiệu cảnh báo từ trạm nào và đến trạm nào, thiết lập bộ lọc tín hiệu cảnh

báo theo vùng cảnh báo và mức độ wu tiên

" Thiết lập chế độ làm việc của Trạm là Trạm chủ Server hay Trạm làm

viéc

= Thiet lap co sd di liéu lién kết

* Thiết lập và cài đặt các chương trình điều khiển thiết bị vào ra (I/O Driver)

= Thiét lap cdc nhiệm vụ khi khởi động hệ thống

= Thiét lap các chế độ bảo mật: Gồm các chức năng cụ thể như sau:

-_ Cho phép hoặc tắt chế độ bảo về

~_ Tạo hoặc thay đổi thuộc tính của các nhóm người dùng

- Tạo hoặc thay đổi các tài khoản người dùng, gồm user name va password twong ting

- Han ché tai khoần người dùng truy cập đến một số chương trình nào đó

hoặc hành động đối với chương trình và màn hình hiển thị HMI

Trang 33

- _ Cung cấp chế độ chống ghi đối với các khối dữ liệu trong Cơ sở dữ liệu

Hệ thống điều khiển tại Giàn nén khí Trung tâm có 5 nhóm tài khoản người dùng gồm có:

Cấp §: Guest là cấp thấp nhất, chỉ được cấp quyển xem các trang man

hình View mà không được thực hiện thêm bất cứ lệnh điều khiển hoặc

chạy chương trình nào

Cấp 4: Operator là cấp của các kỹ sư vận hành công nghệ, ở cấp này có

quyền xem các trang màn hình View, thực hiện các lệnh điều khiển, nhập

các thông số, chấp nhận các tín hiệu cảnh báo, xem các đổ thị đữ liệu

thông số công nghệ theo thời gian

Cấp 3: Engineer là cấp của các kỹ sư Điều khiển tự động hóa, cấp này có

quyền xem các trang man hình View nhưng không được thực hiện các lệnh

điều khiển thiết bị công nghệ, được quyền truy cập vào các chương trình

Draw dé vé va thay đổi cdc trang man hinh, vào chương trình Database

Builder để tạo, sửa đổi cơ sở dữ liệu hệ thống, vào chương trình Historical Assign va Historical Display để khai báo và thay đổi các thông số quá

trình công nghệ cần lưu trữ và hiển thị

Cap 2: Supervisory là cấp giám sát, ngoài các quyền như ở cấp trên còn

có thêm cée quyén truy cdp vio I/O Driver, Mission Control, vio System

Configuration nhung khéng có quyền truy cap vao Security để tạo và thay đổi các tài khoản người dùng

Cấp I: Administrator, là cấp quần trị cao nhất, có quyền truy cập đến mọi

cấp chương trình, dữ liệu như truy cập dén System Configuration vao

Security dé tao va thay đổi các tài khoản người dùng, có quyên sửa đổi và

khởi động lại cơ sở dữ liệu, có quyền khởi động lại hoặc dừng hệ thống Mỗi người khi đăng nhập vào hệ thống đều phẩi khai báo:

Trang 34

Đồ ân tốt nghiệp cao học Bộ môn: ĐKTĐ - Trường ĐHBKHN:

thống, các hành động của người đăng nhập, các chương trình đã được chạy,

các thông số đã được người đăng nhập thay đổi điều chỉnh

‘Network Configuration Secunty Configuration

SCADA Configuration Task Configuration

Sinh vién: Lé Anh Chién

Trang 35

Đồ ân totnghiép cao hoc Bộ miôn: DKTD — Truéng DHBKHN,

Hinh 10: Chuong trinh System Configuration

6 Historical Assign, Collect and Display

Trong hé thong SCADA FIX 7.0 sau quá trình thiết lập quan hệ giao tiếp vào

ra, thiết lập được cơ sở dữ liệu quá trình công nghệ thì sau đó muốn khai báo,

định nghĩa và thu thập, hiển thị dữ liệu về thông số công nghệ ta dùng các chương trình về Historical gồm có: Historical Assign, Historical Colleet và Historical Display

Hình 11: Lưu đồ lưu trữ và hiển thị dữ liệu

Chương trình Historieal Assign gần các dữ liệu công nghệ đã được khai báo, định nghĩa, xử lý trong Cơ sở dữ liệu quá trình công nghệ cần thu thập và lưu

trữ Nó khai báo tên của khối dữ liệu, trường dữ liệu, chu kỳ lấy mẫu dữ liệu

cũng như khoảng thời gian lấy mẫu lưu trữ trong một ñle Vì bộ nhớ của máy

tính là giới hạn nên không thể lưu trữ mãi mãi tất cả các giữ liệu mà nó phải

lưu trữ dữ liệu, dữ liệu quá số ngày quy định sẽ được tự

động thay thế bằng ngày mới nhất, số ngày lưu trữ mặc định là 30 ngày Dữ

liệu này được lưu trong các Assignment Eile Chương trình Historical Collect

sẽ thu thập các số liệu trong các Assignment Eile đã được khai báo vào các

Trang 36

Collection Eiles, mỗi file này chứa dữ liệu trong một ngày Hạn lưu mặc định

là 30 ngày Các dữ liệu này qua chương trình Historical Display sẽ thể hiện

các đồ thị về thông số công nghệ theo thời gian

IH Hệ thống điều khiển phân tán DCS

1 Hệ thống điều khiển công nghệ (Process Control System)

Hệ thống điều khiển công nghệ trên Giàn nén khí Trung tam ding PLC dong

5/40 cửa Hãng Allen-Bradley của Mỹ Đây là dòng PLC loại trung với các

đặc điểm chính sau đây:

® Được chế tạo dạng module thuận tiên cho việc lắp đặt, thay thế, bảo

dưỡng

® - Bộ nhớ chương trình là 48 K Word

s_ Số lượng đầu vào và đầu ra tương tự tối đa là 2048

¢ Số lượng đầu vào và đầu ra tối đa là 2048 đầu vào và 2048 đầu ra

«_ Tốc độ thực thi chương trình là 0.5 đến 2 ms cho mỗi Kword

trao đổi dữ liệu từ 57.6 đến 230.4 kbitS

«Tối đa 61 RackL/O

® _ Ngôn ngữ lập trình gồm có: Ladder, SEC và Struetured text

e Có khả năng kết nối giao tiếp với các chuẩn DH+, Ethernet, DeviceNet,

ControlNet va RS-232, RS-422

Hệ thống điều khiển công nghệ trên Giàn nén khí Trung tâm được thiết lập

hoạt động theo kiểu có dự phòng với hệ thong Backup Communication Hé thống có cấu hình như hình 12 với:

® Hệ thống gồm có 2 bộ xử lý CPU dòng 5⁄40 cửa Allen-Bradley lam việc đồng thời theo cấu hình có dự phòng Hai CPU nằm ở 2 Rack riêng biệt, mỗi CPU được cung cấp bởi một bộ nguồn riêng, mỗi CPU được gắn thêm

mét module BCM (Backup Communication Module) va mét module BEM (Backup Extention Module) để phục vụ cho chế độ làm việc dự phòng và

Trang 37

Đồ ân tổt nghiệp cao học Bộ mền: ĐKTĐ— Trường ĐHBKHN'

khả năng kết nối một lúc đến 2 mạng DH+ là DH+ 1 và DH+ 2 Một CPU

làm việc ở chế độ chính (Primary CPU), một CPU làm việc ở chế độ dự

phòng (Secondary CPU)

Tỉ86 ~BEM Mod#e (1785 -BEM Module 1765 BCM Maile —— TTNS -BEM Mol

Tn-B6 Power Supa

SSL conmects belveeh Ie eo T7BSEIOM meals ry

Hình 12: Cấu hình của Process PLC

CPU chính có quyền truy cập Bus tín hiệu vào ra (theo chuẩn RIO do Allen-Bradley dinh nghia) và quần lý các module vào ra: đọc tín hiệu từ

cdc module dau vào và xuất lệnh điều khiển đến các module đầu ra Đồng thời nó cũng gửi các dữ liệu bộ nhớ vào ra, bộ nhớ chương trình đến CPU

dự phòng thông qua các module BCM và BEM để cập nhật các thông số liên tục cho CPU dự phòng CPU chính lầm việc theo các chu trình khép kín liền tục, một chu trình làm việc gồm: Đọc các tín hiệu từ các module

đâu vào, thực hiện chương trình do người sử dụng viết, gửi dữ liệu đến

Trang 38

CPU dự phòng thông qua 2 module BCM và BEM, xuất tín hiệu điều

khiển đến các module đầu ra

CPU dự phòng không có quyền truy cập đến Bus tín hiệu vào ra để quản

lý các module vào ra Nó nhận các dữ liệu vào ra từ CPU chính truyền qua rồi ghi vào vùng bộ nhớ ảnh đầu vào Chu trình làm việc khép kín của CPU dự phòng gồm: nhận dữ liệu về các đầu vào ra và dữ liệu bộ nhớ từ

CPU chính truyền qua rổi ghỉ vào các vùng bộ nhớ tương ứng và thực biện

chương trình do người sử dụng viết CPU dự phòng cũng chạy chương trình

như CPU chính chỉ có điểm khác biệt là nó không đọc dữ liệu từ module

đầu vào và xuất dữ liệu ra module đầu ra mà thôi

® Tín hiệu vào ra: Gồm 16 I/O Rack, mỗi Rack cắm được tối đa 8 module

Mỗi Rack có một module nguồn nuôi riêng và được quản lý thông qua một

module Remote I/O Adapter Việc đọc tín hiệu từ các module đầu vào

cũng như xuất tín hiệu ở các module đầu ra đều được thực hiện thông qua

Remote I/O Adapter với giao thức RIO do Allen-Bradley định nghĩa

Các module đầu vào gồm có:

+ Module đầu vào số: Digital Input

Nó có các dạng tín hiệu điện áp như sau: - 0- 24 VDC (chủ yến)

- 0-110 VDC

- 0-110 VAC

- 0-220 VAC

+ Module đâu vào tương tự: Analog Input

Nó có các dạng tin hiệu như sau: - 4-20 mA (chủ yếu)

- 0-10 VDC

- 1-5 VDC

- 0-50mVDC

+ Module dau vio RTD: RTD Input

Tín hiệu được lấy từ các sensor do nhiệt độ theo nhiệt điện trở, thường đùng loại PL100 ø.385

+ Module dau vao Thermal Couple: TC Input

Trang 39

Tín hiệu được lấy từ các sensor nhiệt độ kiểu cặp nhiệt điện với tín hiệu

vào là điện áp một chiều mV, thường dùng các cặp nhiệt điện kiểu 1 hoặc

K

Các module đầu ra gồm có:

+ Module đầu ra số: Digital Output

Nó có các dạng tín hiệu điện áp như sau: - 0- 24 VDC (chủ yếu)

- 0- 110 VDC

- 0-110VAC

- 0-220 VAC

+ Module đầu vào tưởng tự: Analog Output

Nó có các dạng tín hiệu như sau: - 4- 20 mA (chủ yếu)

- 0- 10VDC

Hệ thống PCS thực hiện các chức năng điều khiển toàn bộ quá trình công

nghệ trên Giần nén khí Trung tâm như:

® Điều khiển áp suất:

Việc điều khiển áp suất là một quá trình công nghệ quản trọng tại Giàn nén

khí Trung tâm, được thực hiện bởi PCS, sơ đổ điều khiển áp suất được mô tả như hình 13: Áp suất quá trình sau khi thu được từ cảm biến đưa vào

transmitter áp suất (PT: Pressure Transmitter), tao ra tin hiéu dang dong điện với mức 4-20 mA tương ứng với khoảng đo định nghĩa đùng cho thiết bị đo

Tín hiệu dòng này được đưa vào module đầu vào tương tự của PLC Điều

khiển công nghệ PCS qua bộ biến đổi ADC 12 bít ta thu được giá trị tương ứng là một số nguyên có giá tri tương ứng từ 0 đến 4095 Giá trị này được so

sánh với giá trị Setpoint tương ứng cho giá trị áp suất công nghệ cần duy trì,

các đữ liệu này được đưa vào bộ điều khiển PID số để suất ra giá trị điều

khiển đưa ra để đóng mở van điều khiển áp suất PV-2001 nhằm duy trì áp suất ở giá trị đặt trước

Trang 40

Hình 13: Điều khiển áp suất

Ngoài các mạch vòng điều chỉnh áp suất tại Giàn nén khí Trung tâm còn sử dụng các bộ PID số trong PLC để điều chỉnh các đại lượng công nghệ khác với các nguyên lý điều khiển tương tự như:

$ Điều khiển mức

& Điều khiển nhiệt độ

+ Điều khiển lưu lượng

Tiêu đề	Nghiên cứu và một số cải tiến hệ thống điều khiển tự động tại giàn nén khí trung tâm, xnld vietsovpetro
Tác giả	Lê Anh Chiến
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Điều Khiển Tự Động
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	80
Dung lượng	4,77 MB