ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

1.1. Thực trạng khai thác tài nguyên thiên nhiên trên Thế giới và Việt Nam: 1.1.1. Thực trạng khai thác tài nguyên thiên nhiên trên Thế giới: Con người hiện nay đang sử dụng nguồn lực thiên nhiên với một tốc độ nhanh hơn tốc độ tái tạo và cung cấp của Trái đất đến 20%. Trong vòng 40 năm, từ năm 1961 đến 2001, mức tiêu thụ nguồn nhiên liệu khai thác từ lòng đất, như than, khí đốt và dầu hỏa, đã tăng với tỉ lệ kinh khủng là 700%. Trong khi đó, Trái đất không có đủ thời gian để hấp thụ hết một lượng khí CO2 khổng lồ thải ra từ những hoạt động sản xuất và khai thác của con người. Hậu quả là lượng khí thải không được hấp thụ đó đã dần dần hủy hoại tầng ôzôn bảo vệ Trái đất. Từ năm 1970 đến năm 2000, số lượng sinh vật sống trên cạn và dưới biển đã giảm đi 30%, trong khi các chủng loài động vật nước ngọt bị thu hẹp “dân số” đến 50%. Sự suy thoái này là hậu quả của nạn phá hủy môi trường sống, tình trạng ô nhiễm ngày càng tăng và sự khai thác, sử dụng tài nguyên quá mức. Thực trạng tài nguyên đất trên thế giới cũng rất đáng lo ngại. Tổng diện tích đất tự nhiên là 17.077 triệu ha; diện tích đất tiềm năng là 3,2 tỷ ha; diện tích đất canh tác là 1,5 tỷ ha; diện tích đất có thể khai hoang là 1,7 tỷ ha; đất tốt ít trong khi đất xấu nhiều, tỷ lệ đất có năng suất cao đạt 14%, năng suất trung bình đạt 28%, năng suất thấp đạt 58%. Đất thế giới suy giảm liên tục về số lượng và chất lượng, hiện nay mất 14 15 triệu hanăm đất nông nghiệp do sử dụng không đúng mục đích. Ngoài ra, sự phát triển nhanh của ngành công nghiệp gỗ, giấy và sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất để phát triển các đồn điền trong cao su, cà phê, cọ dầu…đã và đang làm cho diện tích rừng bị thu hẹp nhanh chóng nhất là rừng nhiệt đới. Đến nay, thế giới đã mất đi 13 diện tích rừng hiện có, rừng còn lại không đủ để che phủ 13 lục địa của hành tinh. Hơn 40% diện tích rừng nguyên sinh nhiệt đới đã bị hủy diệt… hậu quả lên môi trường ngày càng nặng nề.Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Thường – Lớp 06D3 Trang 2 1.1.2 Thực trạng khai thác tài nguyên thiên nhiên tại Việt Nam: Tổn thất trong khai thác dầu khí của Việt Nam là 50 60%, than hầm lò là 40 60% còn trong chế biến vàng là 60 70% (tính đến năm 2004). Đây chỉ là ba trong những con số đáng báo động về tình trạng lãng phí sử dụng tài nguyên và nhiên liệu ở nước ta. Việt Nam có trên 5.000 mỏ, với khoảng 60 loại khoáng sản, nhưng phần lớn lại là loại mỏ vừa và nhỏ, hầu hết đều không đủ khai thác với quy mô công nghiệp. Thêm vào đó, nguồn tài nguyên không tái tạo này đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt vì sự khai thác và sử dụng quá lãng phí. Đối với các mỏ vừa và nhỏ (chiếm đa số), sự thất thoát không dừng lại ở một vài chục phần trăm mà nguy cơ mất mỏ là rất nghiêm trọng. Do năng lực có hạn, khai thác phần lớn là thủ công, nên đa số các mỏ nhỏ hiện nay chỉ lấy được những phần giàu nhất, bỏ đi toàn bộ các quặng nghèo và khoáng sản đi cùng, dẫn đến không thể tận thu được. Bên cạnh đó, tổn thất trong chế biến khoáng sản cũng rất cao. Khai thác vàng là một ví dụ, do độ thu hồi quặng vàng trong chế biến (tổng thu hồi) hiện chỉ đạt khoảng 30% 40%, nghĩa là hơn một nửa thải ra ngoài bãi thải, không chỉ mất mát mà còn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nếu so với chỉ tiêu một số nước, thu hồi vàng trong quặng thường chiếm 92% 97%, rõ ràng đây là một tổn thất quá lớn. Đối với những mỏ vừa và nhỏ, chủ yếu do dân tự khai thác với công nghệ thô sơ, vì vậy càng không thể đánh giá được hết những tổn thất.

Chương 1 CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM

để hấp thụ hết một lượng khí CO2 khổng lồ thải ra từ những hoạt động sản xuất và khai thác của con người Hậu quả là lượng khí thải không được hấp thụ đó đã dần dần hủy hoại tầng ô-zôn bảo vệ Trái đất Từ năm 1970 đến năm 2000, số lượng sinh vật sống trên cạn và dưới biển đã giảm đi 30%, trong khi các chủng loài động vật nước ngọt bị thu hẹp “dân số” đến 50% Sự suy thoái này là hậu quả của nạn phá hủy môi trường sống, tình trạng ô nhiễm ngày càng tăng và sự khai thác, sử dụng tài nguyên quá mức

Thực trạng tài nguyên đất trên thế giới cũng rất đáng lo ngại Tổng diện tích đất

tự nhiên là 17.077 triệu ha; diện tích đất tiềm năng là 3,2 tỷ ha; diện tích đất canh tác

là 1,5 tỷ ha; diện tích đất có thể khai hoang là 1,7 tỷ ha; đất tốt ít trong khi đất xấu nhiều, tỷ lệ đất có năng suất cao đạt 14%, năng suất trung bình đạt 28%, năng suất thấp đạt 58% Đất thế giới suy giảm liên tục về số lượng và chất lượng, hiện nay mất

14 - 15 triệu ha/năm đất nông nghiệp do sử dụng không đúng mục đích Ngoài ra, sự phát triển nhanh của ngành công nghiệp gỗ, giấy và sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất để phát triển các đồn điền trong cao su, cà phê, cọ dầu…đã và đang làm cho diện tích rừng bị thu hẹp nhanh chóng nhất là rừng nhiệt đới Đến nay, thế giới đã mất đi 1/3 diện tích rừng hiện có, rừng còn lại không đủ để che phủ 1/3 lục địa của hành tinh Hơn 40% diện tích rừng nguyên sinh nhiệt đới đã bị hủy diệt… hậu quả lên môi trường ngày càng nặng nề

1.1.2 Thực trạng khai thác tài nguyên thiên nhiên tại Việt Nam:

Tổn thất trong khai thác dầu khí của Việt Nam là 50 - 60%, than hầm lò là 40 - 60% còn trong chế biến vàng là 60 - 70% (tính đến năm 2004) Đây chỉ là ba trong những con số đáng báo động về tình trạng lãng phí sử dụng tài nguyên và nhiên liệu ở nước ta Việt Nam có trên 5.000 mỏ, với khoảng 60 loại khoáng sản, nhưng phần lớn lại là loại mỏ vừa và nhỏ, hầu hết đều không đủ khai thác với quy mô công nghiệp Thêm vào đó, nguồn tài nguyên không tái tạo này đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt vì

sự khai thác và sử dụng quá lãng phí Đối với các mỏ vừa và nhỏ (chiếm đa số), sự thất thoát không dừng lại ở một vài chục phần trăm mà nguy cơ mất mỏ là rất nghiêm trọng Do năng lực có hạn, khai thác phần lớn là thủ công, nên đa số các mỏ nhỏ hiện nay chỉ lấy được những phần giàu nhất, bỏ đi toàn bộ các quặng nghèo và khoáng sản

đi cùng, dẫn đến không thể tận thu được Bên cạnh đó, tổn thất trong chế biến khoáng sản cũng rất cao Khai thác vàng là một ví dụ, do độ thu hồi quặng vàng trong chế biến (tổng thu hồi) hiện chỉ đạt khoảng 30% - 40%, nghĩa là hơn một nửa thải ra ngoài bãi thải, không chỉ mất mát mà còn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Nếu so với chỉ tiêu một số nước, thu hồi vàng trong quặng thường chiếm 92% - 97%, rõ ràng đây là một tổn thất quá lớn Đối với những mỏ vừa và nhỏ, chủ yếu do dân tự khai thác với công nghệ thô sơ, vì vậy càng không thể đánh giá được hết những tổn thất

Hình 1.1: Khai thác than tại Quảng Ninh

Với tài nguyên nước, mức sử dụng nước ở nhiều ngành công nghiệp là rất cao và lãng phí, đặc biệt khu vực tư nhân, các doanh nghiệp vừa và nhỏ để thất thoát nước dùng trong sản xuất phần lớn không thể kiểm soát được Rõ rệt nhất là ngành bia, trên thế giới để sản xuất 1 lít bia trung bình sử dụng khoảng 4 lít nước, song ở Việt Nam

cao hơn gấp ba lần (khoảng 13 lít nước) Các ngành dệt và ngành giấy cũng ở tình trạng tương tự

Về tiêu hao năng lượng, với ngành thép, công nghệ sử dụng của Việt Nam hiện

có thời gian nấu cao hơn 360% so với thế giới, các chỉ tiêu tiêu hao thép phế, điện và điện cực đều quá cao, đặc biệt tiêu hao điện bằng 257% so với các nước, song công đoạn cán có tốc độ chỉ bằng 12,7% so với các nhà máy trên thế giới Về tài nguyên rừng, hiện tại, rừng tự nhiên có khả năng khai thác gỗ không còn bao nhiêu (ước tính khoảng 0,5 triệu ha) Diện tích rừng sản xuất chỉ chiếm hơn 50% trong tổng diện tích rừng hiện có nhưng phần lớn là rừng nghèo và trung bình

Hình 1.2: Khai thác thủy điện

Như vậy, với tốc độ khai thác tài nguyên như hiện nay, môi trường ngày càng bị suy thoái nghiêm trọng, gây tổn thương cho con người đang sống ở hiện tại và các thế

hệ tương lai - buộc chúng ta phải xem xét đến thước đo của sự phát triển - phát triển bền vững và có những phương sách chiến lược để đảm bảo thực hiện phát triển bền vững một cách có hiệu quả

Tiết kiệm năng lượng, một vấn đề vô cùng cấp bách

Bước vào thập kỷ thứ hai của thế kỷ 21, việc sử dụng năng lượng trên thế giới, và

cả ở Việt Nam, đang phải đối mặt với hai vấn đề nan giải có khả năng làm sụp đổ công cuộc phát triển kinh tế và đe dọa sự phồn vinh của các quốc gia Đó là nguy cơ thiếu hụt năng lượng, và nguy cơ biến đổi khí hậu gây ra bởi việc sử dụng các nhiên liệu hoá thạch Để góp phần giải quyết đồng thời hai vấn đề này, chúng ta cần có những giải pháp để tiết kiệm năng lượng

Tiết kiệm năng lượng cũng không có nghĩa là phải hy sinh những dịch vụ do năng lượng cung cấp hay hạ thấp chất lượng đời sống vì phải cắt giảm năng lượng mà chỉ đơn giản là làm tăng hiệu suất sử dụng năng lượng hay giảm cường độ năng lượng nghĩa là tìm cách cung cấp một dịch vụ năng lượng tương đương nhưng với mức tiêu hao năng lượng thấp hơn

1.2 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng:

1.2.1 Tiết kiệm năng lượng trong sinh hoạt:

Trong các giải pháp để ứng phó với tình trạng cạn kiệt năng lượng, người ta thường nhắc đến giải pháp cắt giảm và tiết kiệm tiêu thụ năng lượng Mục tiêu nhằm

sử dụng năng lượng hiện có ở mức tối thiểu, đồng thời mang lại hiệu quả nhất, trước khi nghĩ đến các nguồn năng lượng thay thế khác Cho đến nay, phát triển kinh tế cộng với đà gia tăng dân số tỷ lệ thuận với việc tiêu thụ năng lượng, buộc tất cả các nước, nhất là với Việt Nam trong điều kiện thiếu điện hiện nay, phải nghĩ đến sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng của mình

Việc tiết kiệm năng lượng có thể thực hiện trong tất cả các lĩnh vực hoạt động phát triển, từ quy mô công nghiệp đến gia đình

Sử dụng tiết kiệm là sử dụng đúng lúc, đúng chỗ; không dùng nữa thì tắt ngay Ví dụ: chỉ bật đèn tại những vị trí sinh hoạt, cần chiếu sáng và bật vừa đủ, dùng xong thì tắt ngay; hay với máy điều hòa không khí, chỉ nên cài nhiệt độ từ 240C đến 260C khi

sử dụng

Sử dụng hiệu quả là sử dụng một lượng năng lượng ít nhất mà vẫn thỏa mãn nhu cầu sử dụng Ví dụ: sử dụng các loại đèn tiết kiệm như đèn huỳnh quang, đèn compact

có điện năng tiêu thụ thấp hơn loại đèn dây tóc mặc dù cho độ sáng như nhau

Để tiết kiệm điện năng sử dụng trong gia đình, nên làm theo các cách sau:

a Lựa chọn thiết bị tiết kiệm điện:

Các thiết bị điện, thế hệ càng mới khả năng tiết kiệm điện càng cao Khi chọn lựa thiết bị điện quay (bơm nước, quạt điện, máy giặt ), bạn nên chọn động cơ có nhiều nấc tốc độ hoặc có biến tần đi kèm để tiết kiệm điện Với bóng đèn, bạn nên sử dụng đèn tuýp gầy và compact thay cho bóng đèn tròn vì bóng đèn tròn tiêu thụ điện gấp 3-4 lần

b Lắp đặt thiết bị hợp lý, khoa học:

Biện pháp này cũng góp phần tiết kiệm điện rất lớn Ví dụ: Máy bơm đặt ở vị trí thích hợp sẽ giúp bể nước nhanh đầy hơn Trong nhà nên quét vôi hoặc lăn tường bằng màu sáng, tận dụng ánh sáng tự nhiên để tiết kiệm một phần ánh sáng điện

c Điều chính thói quen sử dụng đồ điện trong gia đình:

Tủ lạnh: Hạn chế mở tủ để đỡ tốn điện Nhiệt độ bên trong tủ lạnh nên để ở chế

độ từ 3 - 60C Với chế độ đông lạnh thì để - 150C đến -180C Cứ lạnh hơn 100C là tốn thêm 25% điện năng Bạn cũng nên thường xuyên kiểm tra gioăng cao su, nếu bị hở thì bộ phận nén khí của tủ lạnh sẽ phải làm việc nhiều nên rất tốn điện

Máy điều hoà nhiệt độ: Hãy để nhiệt độ ở mức trên 200C Cứ cao hơn 100C là bạn đã tiết kiệm được 10% điện năng Nếu bạn thường xuyên lau chùi bộ phận lọc thì

sẽ tiết kiệm được từ 5 - 7% điện năng Nếu đặt máy xa tường bạn sẽ tiết kiệm 20 - 25% điện năng Nên tắt máy điều hòa nếu bạn vắng nhà 1 giờ trở lên

Quạt: Nên cho quạt chạy ở tốc độ thích hợp để tiết kiệm điện vì quạt càng chạy

nhanh càng tốn điện Nhớ rút phích cắm điều khiển từ xa ở quạt sau mỗi lần sử dụng

Máy tính: Màn hình máy tính có độ sáng càng cao, màu càng đậm thì càng tốn

điện Nên tắt máy tính nếu như bạn không có ý định dùng trong vòng 15 phút Hãy chọn chế độ tiết kiệm điện năng trong máy tính (Screen Save) để vừa bảo vệ được máy, vừa giảm được khoảng 55% lượng điện năng tiêu thụ trong thời gian tạm dừng

sử dụng máy (down-time)

Bàn là: Không dùng bàn là trong phòng có bật máy điều hoà nhiệt độ hoặc khi

quần áo còn ướt Lau sạch bề mặt kim loại của bàn là sẽ giúp bàn là hoạt động có hiệu quả hơn Sau khi tắt điện, bạn còn có thể là được 2 bộ quần áo nữa vì nhiệt của bàn là giảm chậm

Máy giặt: Chỉ dùng máy giặt khi có đủ lượng quần áo để giặt và chỉ dùng chế độ

giặt nước nóng khi thật cần thiết

Lò vi sóng: Không bật lò vi sóng trong phòng có điều hoà nhiệt độ, không đặt gần

các đồ điện khác để khỏi ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của các đồ điện này

Ti vi: Không nên để màn hình ở chế độ sáng quá để đỡ tốn điện Không nên tắt ti

vi bằng điều khiển từ xa mà nên tắt bằng cách ấn nút ở máy Không xem ti vi khi đang

nối với đầu video Nên chọn kích cỡ ti vi phù hợp với diện tích nhà bạn vì ti vi càng to càng tốn điện

1.2.2 Tiết kiệm năng lượng trong sản xuất:

a Sử dụng biến tần - giải pháp tiết kiệm điện năng trong sản xuất:

Hệ thống truyền động điện cho máy công tác hoặc các dây chuyền sản xuất phục

vụ sản xuất công nghiệp đã sử dụng phổ biến động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ loại roto lồng sóc hay còn gọi là động cơ cảm ứng Động cơ không đồng bộ

nói chung có nhiều ưu việt nhưng nếu sử dụng để điều khiển đơn giản ( khởi động trực

tiếp hoặc khởi động sao tam giác ) thì hệ tồn tại một số nhược điểm như:

- Dòng điện khởi động rất lớn, gấp 4 - 6 lần dòng điện định mức của động cơ, đặc biệt ở những máy luôn có tải thường trực như máy bơm nước, quạt ly tâm, máy nén khí, băng tải, máy nghiền, động cơ hút thổi gió ảnh hưởng xấu tới những máy khác đang vận hành đồng thời và giảm tuổi thọ động cơ điện

- Tốc độ vòng quay của động cơ điện cảm ứng chỉ được điều khiển theo từng cấp (hữu cấp); thông thường mỗi động cơ chỉ thay đổi được một trong các dãy tốc độ đồng

bộ như: 3.000 - 1.500vg/ph; 1.500 - 1.000vg/ph; trong khi đó những công nghệ sản xuất yêu cầu hệ thống truyền động cần được điều khiển tốc độ liên tục (vô cấp) theo mômen và phụ tải thay đổi thì hệ truyền động điện trên không có khả năng đáp ứng

Ở các xí nghiệp, nhà máy và ở các nhà máy điện đều có các thiết bị hút thổi gió, khói, hơi nước có sử dụng động cơ ba pha xoay chiều làm động cơ sơ cấp Tại các xí nghiệp khác, thường là các thiết bị làm mát (điều hoà trung tâm ), máy bơm nước Trong quá trình sản xuất, lưu lượng của các thiết bị này luôn cần thay đổi để phù hợp với nhu cầu cụ thể về sản xuất của xí nghiệp, nhà máy Với động cơ sơ cấp là các động cơ xoay chiều ba pha, việc điều chỉnh lưu lượng của các thiết bị này là khó khăn vì như ta đã biết, lưu lượng của các môi chất thông qua thiết bị là phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ sơ cấp Với cấu tạo của các động cơ xoay chiều ba pha truyền thống thì tốc độ quay của động cơ coi như không đổi với hệ thống lưới điện xoay chiều

có tần số công nghiệp f = 50Hz thông qua quan hệ f=p.n/60 - trong đó p là số đôi cực của động cơ, và n là tốc độ quay Với quan hệ này, tốc độ quay của động cơ chỉ còn phụ thuộc vào tần số của lưới điện Vì vậy để thực hiện thay đổi được lưu lượng, điều tốt nhất là thay đổi tốc độ động cơ sơ cấp, có nghĩa là cần thay đổi tần số của lưới điện

Thêm nữa, như ta đã biết, đối với các hệ truyền động loại bơm và quạt, mômen tải phụ thuộc vào tốc độ quay của trục theo hàm bình phương Lưu lượng ra của hệ tỉ lệ thuận với tốc độ quay: Q ≈ n

Do rằng việc điều chỉnh tần số của lưới điện là điều không thể được, nên cho đến nay tại các xí nghiệp, nhà máy thường để điều chỉnh lưu lượng, người ta thường sử dụng biện pháp điều chỉnh các lá chắn đầu vào, đầu ra hoặc làm một đường quay trở lại Thí dụ như ở nhà máy nhiệt điện, ở các quạt hút khói, thổi gió, ở đầu ra hoặc đầu vào của quạt, thường có một lá chắn động, gồm các cánh hình cánh quạt, có trục quay theo các bán kính Có một động cơ nhỏ điều khiển độ quay của các lá chắn này, để tạo

ra các khe hở rộng hay hẹp tuỳ theo yêu cầu cho gió, khói lọt qua Việc điều chỉnh lưu lượng khói gió kiểu đối phó này tuy có đem lại hiệu quả về điều chỉnh lưu lượng khói gió nhưng không kinh tế vì động cơ vẫn làm việc gần như không thay đổi, lượng điện tiêu thụ không giảm được bao nhiêu

Hiển nhiên là trong các phương pháp trên đây, năng lượng tiêu thụ của toàn hệ thống lớn hơn nhiều so với năng lượng yêu cầu khi lưu lượng yêu cầu giảm đi so với thiết kế Mặc dù khi giảm lưu lượng ra, năng lượng tiêu thụ cũng giảm đi nhưng tổn hao trên các thiết bị khống chế như các lá chắn vẫn còn lớn Các phương pháp điều chỉnh lá chắn khác nhau cho thấy tổn hao trên các lá chắn cũng khác nhau rất nhiều Ngoài ra, với việc sử dụng các lá chắn, chẳng những năng lượng tổn hao đã gây

ra lãng phí lớn mà bản thân nó còn gây ra những tác hại không nhỏ cho hệ thống Các

lá chắn bị mòn đi rất nhanh Các chi tiết cơ khí trên hệ thống bị chịu áp lực nhiều hơn cần thiết, chóng mỏi hơn và mau hỏng Như vậy, chúng ta lại còn mất thêm những chi phí cho bảo trì hệ thống.Việc làm mất đi những tổn hao trên các lá chắn này gợi ra một tiềm năng tiết kiệm rất lớn

Như đã biết ở trên, lưu lượng của các thiết bị này phụ thuộc vào tốc độ của động

cơ sơ cấp, mà tốc độ này lại phụ thuộc vào tần số của nguồn điện Vì vậy với một động

cơ sơ cấp đã có, việc điều chỉnh tốc độ dễ dàng thực hiện được nhất là thay đổi tần số của nguồn điện Giải pháp cho vấn đề trên chính là sử dụng biến tần để thay thế cho các van

Việc điều chỉnh đầu ra (ví dụ lưu lượng) của bơm/quạt được thực hiện ngay tại đầu vào là nguồn sinh ra lưu lượng, cũng chính là thông qua điều chỉnh tốc độ của

động cơ truyền động bơm/quạt ấy Khi không phải dùng van (hoặc để các van sẵn có

mở tối đa) đương nhiên sẽ không còn tổn thất trên van Động cơ cũng không phải sinh công suất cơ trên trục lớn hơn nhu cầu thực để thắng sức cản trên các van

Ứng dụng biến tần cho hệ thống bơm

Đối với các trạm bơm cấp 1 cung cấp nước cho nhà máy xử lý thì giải pháp thiết

kế biến tần cho trạm bơm phụ thuộc vào chế độ làm việc của các máy bơm trong trạm

và số lượng các máy bơm có trong trạm bơm, điều kiện làm việc của mạng lưới cấp nước

Trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay nhu cầu tiêu thụ năng lượng đang tăng dần

và đã có rất nhiều cảnh báo về tiết kiệm năng lượng Các ngành công nghiệp nói chung

và ngành cấp thoát nước ngày nay vẫn sử dụng công nghệ truyền động không thích hợp, điều khiển thụ động không linh hoạt Điều này được kiểm chứng với các nhà máy nước đang hoạt động đó là điều kiện làm việc khác xa so với thiết kế Chúng ta đã biết trong các yếu tố cấu thành giá nước thì chi phí điện bơm nước chiếm tỷ lệ rất lớn khoảng 30 – 35%.Trước đây có tồn tại quan điểm cho rằng việc đầu tư vào tiết kiệm năng lượng là một công việc tốn kém không mang lại hiệu quả thiết thực Với công nghệ biến tần tính toán đã chỉ ra rằng việc đầu tư vào hệ thống điều khiển tiết kiệm năng lượng cho trạm bơm cấp 1 có thời gian hoàn vốn đầu tư hết sức ngắn và làm giảm chi phí cho công tác quản lý vận hành thiết bị Máy bơm và quạt gió là những ứng dụng rất thích hợp với truyền động biến đổi tốc độ tiết kiệm năng lượng Vì vậy trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em sẽ đề cập đến việc sử dụng thiết bị biến tần trong

điều khiển tốc độ tiết kiệm năng lượng cho các máy bơm nước

Hình 1.3: Sơ đồ lắp đặt biến tần trong điều khiển bơm

Ngoài ra trong các khâu của quá trình sản xuất nước sạch, việc vận hành bơm nước thô ở trạm bơm cấp 1 là công đoạn có thể được thực hiện gián đoạn Vì vậy nhà máy phải chủ động hạn chế vận hành trạm bơm này vào giờ cao điểm và thay vào đó

có kế hoạch bù lại vào các giờ thấp điểm

b Giảm mức tiêu thụ công suất phản kháng của các động cơ không đồng bộ:

Các động cơ không đồng bộ trong các xí nghiệp sản xuất tiêu thụ một lượng đáng kể công suất phản kháng Lượng công suất phản kháng mà động cơ tiêu thụ phụ thuộc hệ

số mang tải, được biểu thị bởi: Q = Qo (1-k2mt)+Qdm k2mt

Trong đó: Qo là công suất phản kháng lúc động cơ làm việc không tải

Qđm là công suất phản kháng lúc động cơ làm việc với tải định mức

kmt là hệ số mang tải của thiết bị điện

Thông thường thành phần công suất phản kháng không tải chiếm tới (60÷70)% tổng công suất phản kháng mà thiết bị tiêu thụ Như vậy chúng ta thấy khi hệ số mang tải có giá trị nhỏ thì lượng tiêu thụ công suất phản kháng sẽ tăng Việc truyền tải một lượng công suất phản kháng qua mạng điện, gây ra một tổn thất lớn, tỷ lệ với bình phương trị số của chúng Ngoài ra việc truyền tải công suất phản kháng còn làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng điện áp

Từ những phân tích trên chúng ta thấy có thể áp dụng một số giải pháp để giảm công suất phản kháng của các hộ tiêu thụ như sau:

- Hạn chế thời gian làm việc không tải của các động cơ

Đối với nhiều hộ tiêu thụ, thời gian làm việc không tải của động cơ có thể chiếm đến 50÷65% toàn bộ thời gian làm việc Nếu thời gian không tải lớn, thì tốt nhất là cắt động cơ ra khỏi lưới trong thời gian đó, như vậy mức tiêu thụ điện năng tác dụng và phản kháng sẽ giảm xuống đáng kể Tuy nhiên cần phải tính toán kinh tế - kỹ thuật dựa theo đồ thị công suất tác dụng và phản kháng tiêu thụ của động cơ Để giảm thời gian làm việc không tải của các thiết bị đòi hỏi phải có dây chuyền công nghệ hợp lý

- Giảm điện áp đặt vào cuộn dây của động cơ non tải

Khi không có khả năng thay thế động cơ không đồng bộ non tải, có thể dùng biện pháp giảm điện áp đặt trên cực động cơ Việc giảm điện áp trên cực động cơ không đồng bộ xuống trị số nhỏ cho phép Umin dẫn đến giảm sự tiêu thụ công suất phản kháng (do giảm dòng từ hoá) Khi đó tổn thất công suất tác dụng cũng giảm

xuống, kết quả là làm tăng hiệu suất của động cơ Trong thực tế người ta thường dùng các biện pháp đổi nối cuộn dây stator và phân đoạn các cuộn dây stator

c Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng các động cơ công suất bé hơn:

Các động cơ khi làm việc đầy tải có hiệu suất khá cao, nhưng hiệu suất sẽ giảm khi hệ số mang tải giảm Trong thực tế, phụ thuộc vào quá trình công nghệ, nhiều động

cơ làm việc với hệ số mang tải thay đổi và đôi khi có giá trị rất thấp Nếu non tải, công suất phản kháng mà động cơ tiêu thụ sẽ tăng thêm một lượng tỷ lệ với bình phương hệ

số mang tải của động cơ

Chương 2

HỆ BIẾN TẦN ALTIVAR – PLC S7200 SIEMEN VÀ PHẦN MỀM

GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂNGIÁM SÁT WINCC

2.1 Giới thiệu về biến tần Altivar:

2.1.1 Khái quát :

Thiết bị biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện từ tần số f1 này sang tần số khác là

f2 Tần số biến đổi thường là tần số công nghiệp 50Hz Tần số đó được biến đổi f1 phụ thuộc vào mục đích yêu cầu của phụ tải, f2 phụ thuộc vào cả cấu trúc của sơ đồ và loại biến tần nếu biến tần là gián tiếp thì f2 > f1 hay f2 < f1, nếu biến tần là trực tiếp thì f2 < f1 Thiết bị biến tần được sử dụng rộng rãi trong việc điều chỉnh tốc độ quay của các động cơ đồng bộ, khung đồng bộ 3 pha roto dây quấn hoặc roto lồng sóc Thông thường biến tần trực tiếp điều chỉnh cho động cơ đồng bộ và biến tần gián tiếp điều chỉnh cho ĐK, do động cơ đồng bộ làm việc với tần số thấp hơn

Ưu điểm của thiết bị biến tần là kích thước gọn nhẹ, hiệu suất làm việc lớn, khả năng điều chỉnh tốc độ quay gần như là vô cấp

Nhu cầu điều chỉnh tốc độ:

a) Điều khiển thang máy, cơ cấu nâng hạ

- Dừng nhanh và chính xác

- Giảm sốc và chấn động cơ khí

b) Điều khiển quá trình sản xuất

- Phối hợp quá trình sản xuất

- Dừng nhanh và chính xác

- Giảm sốc và chấn động cơ khí

c) Tiết kiệm năng lượng với hệ thống HVAC/Bơm quạt

- Tiết kiệm năng lượng → giảm chi phí vận hành

- Nâng cao chất lượng điều khiển toàn hệ thống

- Giảm sốc và chấn động cơ khí cho toàn hệ truyền động

- Toàn bộ hệ thống bơm quạt sẽ được điều khiển thông qua biến tần

- Áp suất của toàn hê thống không đổi với mọi lưu lượng (cảm biến áp suất trên đường ống phản hồi thông số về cho biến tần)

- Với phương pháp điều khiền U/f, điều khiển vector, do đó tốc độ có thể thay đổi một cách linh hoạt

- Dòng khởi động được hạn chế sẽ không gây sụt áp khi khởi động sẽ không ảnh hưởng đến các thiết bị khác

- Quá trình stop, start được mềm hóa nên giảm tổn hại cho động cơ về mặt cơ khí, cho hệ truyền động cũng như về mặt điện Chi phí bảo dưỡng giảm

- Không giới hạn số lần khởi động

- Tiết kiệm năng lượng khi tải thay đổi liên tục

- Có các chức năng bảo vệ: quá áp, thấp áp, quá nhiệt,bảo vệ nhiệt động cơ, bảo

vệ ngắn mạch,đảo pha, kẹt rotor,…

- Có tính năng làm đầy đường ống: khởi động bơm từ từ với thời gian cài đặt, tránh gây rung đường ống và sự thay đổi áp suất đột ngột,… ảnh hưởng xấu cho

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo biến tần

Hình 2.2: Dạng sóng điện áp và dòng điện đầu ra của biến tần

Hình 2.3: Mạch hãm

Hình 2.4: Các đầu vào ra

2.1.3 Phương thức điều khiển biến tần:

a) Kênh tham chiếu/điều khiển

Điều khiển (command): là lệnh gởi tới ALTIVAR

- Chạy thuận, đảo chiều

- Dừng tự do, dừng theo đặc tuyến, dừng nhanh

Tham chiếu (Reference): là tín hiệu đặt tốc độ (mômen) cho ALTIVAR

- Đặt tốc độ 200 v/ph ,1000 v/ph

Kênh (channel): là nguồn tín hiệu điều khiển và tham chiếu

Các kênh tham chiếu/điều khiển ALTIVAR

- Màn hiển thị trên ALTIVAR (LOC hoặc HMI)

- Đầu vào/ ra (Terminals)

b)Điều khiển/ tham chiếu tại chỗ:

Các phím : Stop/reset Run ESC Fwd/Rev F1 > F4 Núm xoay Keypad có thể lắp đặt ngoài mặt tủ điều khiển sử dụng cáp RJ-45 (10m) và bộ gá lắp

c) Điều khiển nhiều động cơ:

- Mỗi động cơ phải có rơle nhiệt bảo vệ

- Khi các động cơ có công suất khác nhau nên dùng luật điều khiển V/F d) Điều khiển nhiều động cơ:

Chức năng đồng bộ hóa quá trình sản xuất được thực hiện ở mức trên của mạng

2.1.4 Các chức năng cơ bản của biến tần:

Điều khiển tốc độ động cơ:

a Nối ATV với nguồn L1,L2.L3,N

b Nối ATV với động cơ U,V,W,N c Nối dây mạch điều khiển

d Nhập thông số của động cơ

Autotuning: Tun = Yes

e Chọn luật điều khiển

Vào Menu DrC- Chọn thông số : UfT = P cho tải bơm/quạt

f Đặt các thông số cho biến tần

Vào Menu Settings: SEt-

- Đặt bảo vệ nhiệt (quá tải) cho động cơ:

+ Đặt thông số "lth" bằng dòng động cơ

- Đặt thông số khởi động/dừng:

+ Đặt thời gian khởi động : ACC

+ Đặt thời gian dừng : DEC

- Đặt hạn chế tốc độ trên/dười:

+ Đặt hạn chế tốc độ dưới: LSP (Hz)

+ Đặt hạn chế tốc độ trên: HSP (Hz)

g Đặt các thông số cho biến tần:

Vào menu quản lý I/O : I-O- Kiểm tra kiểu đấu dây 2-wire và 3-wire hay LOC:

- Vào sub-menu tCC, chọn kiểu đấu dây 2C Chuyển kênh tham chiếu về AI1:

- Vào sub-menu Fr1, chọn AI1

h Kết thúc:

Bật công tắc cho động cơ làm việc

Lưu thông số/ Trở về thông số mặc định/ Bảo vệ truy cập:

 Lưu thông số vừa mới thiết lập vào ALTIVAR

+ Vào menu Motor control: DrC-

- Vào sub-menu SCS, chọn Str1 → Lưu thông số vào EFROM

 Trở về thông số đã lưu hoặc thông số mặc định (Factory settings):

+ Vào menu Motor control : DrC-

- Vào sub-menu FCS, chọn rEC 1 → Trả về thông số đã lưu trong EFROM Hoặc chọn InI → Trả về thông số mặc định của nhà sản xuất

 Bảo vệ ALTIVAR khỏi truy cập vô ý:

+ Vào menu hiển thị SUP-

- Vào sub-menu COd, chọn on, nhập mã bảo mật xxx

2.1.5 Luật điều khiển – đặc tính cơ:

Điều khiển moment:

- Duy trì từ thông không đổi  constant

- Moomen tỷ lệ với dòng điện T = f(I)

• Các luật điều khiển cho biến tần ATV31:

L: Tải CT, động cơ đặc biệt

n : Điều khiển vecto từ thông mạch vòng hở (CT)

UnS và FrS định nghĩa các điểm làm việc của động cơ

UFr là điện áp đưa tới động cơ tại 0 hz (boost)

 Điều khiển vecto từ thông

Nguyên lý : chuyển đổi hệ phương trình máy điện, chuyển các đại lượng vô hướng (điện áp, dòng điện, từ thông) thành các vecto tương ứng

Trên hệ quy chiếu với vecto từ thông, thành lập

2.2 Giới thiệu về PLC S7200 Siemen:

2.2.1 Vai trò và sự thiết yếu của PLC:

PLC, viết tắt của Programnable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic lập trình được, hay khả trình, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình

Những đặc điểm làm cho PLC có tính năng ưu việt và thích hợp trong môi trường công nghiệp:

 Khả năng kháng nhiễu rất tốt

 Cấu trúc dạng module rất thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng cấp

 Có những modul chuyên dụng để thực hiện những chức năng đặc biệt hay những modul truyền thông để kết nối PLC với mạng công nghiệp hoặc mạng Internet

 Khả năng lập trình được, lập trình dễ dàng cũng là đặc điểm quan trọng để xếp hạng một hệ thống điều khiển tự động

 Yêu cầu của người lập trình không cần giỏi về kiến thức điện tử mà chỉ cần nắm vững công nghệ sản xuất và biết chọn thiết bị thích hợp là có thể lập trình được

 Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt do tính thay đổi được chương trình hoặc thay đổi trực tiếp các thông số mà không cần thay đổi lại chương trình

2.2.2 Thành phần của một PLC:

- Các thành phần của một PLC thường có các modul phần cứng sau:

1 Modul nguồn

2 Modul đơn vị xử lý trung tâm

3 Modul bộ nhớ chương trình và dữ liệu

4 Modul đầu vào

5 Modul đầu ra

6 Modul phối ghép (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông nội bộ)

7 Modul chức năng (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông mạng)

2.2.3 Cấu trúc phần cứng của PLC:

2.2.3.1 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU Central Procesing Unit) :

Thường trong mỗi PLC có một đơn vị xử lý trung tâm, ngoài ra còn có một số loại lớn có tới hai đơn vị xử lý trung tâm dùng để thực hiện những chức năng điều khiển phức tạp và quan trọng gọi là hot standby hay redundant

a) Đơn vị xử lý "một -bit": Thích hợp cho những ứng dụng nhỏ, chỉ đơn thuần là logic ON/OFF, thời gian xử lý dài, nhưng kết cấu đơn giản nên giá thành hạ vẫn được thị trường chấp nhận

b) Đơn vị xử lý "từ - ngữ":

• Xử lý nhanh các thông tin số, văn bản, phép tính, đo lường, đánh giá, kiểm tra

• Cấu trúc phần cứng phức tạp hơn nhiều

• Giá thành cao

Xử lý trực tiếp các tín hiệu đầu

vào (địa chỉ đơn)

Các tín hiệu vào/ra chỉ có thể được địa chỉ hoá thông qua từ ngữ

Cung cấp lệnh nhỏ hơn, thông

thường chỉ là một quyết định

có/ không

Cung cấp tập lệnh lớn hơn, đòi hỏi phải có những kiến thức về

vi tính

Ngôn ngữ đầu vào đơn giản,

không cần kiến thức tính toán

Ngôn ngữ đầu vào phức tạp dùng cho việc cung cấp lệnh lớn

Khả năng hạn chế trong việc

xử lý dữ liệu số (không có chức

năng toán học và logic)

Thu thập và xử lý dữ liệu số

Chương trình thực hiện liên

tiếp, không bị gián đoạn, thời gian

của chu trình tương đối dài

Các quá trình thời gian tới hạn được địa chỉ hoá qua các lệnh gián đoạn hoặc chuyển đổi điều khiển khẩn cấp

Chỉ phối được với máy tính

2.2.3.2 Bộ nhớ: Bao gồm cả RAM, ROM, EEPROM:

Một nguồn điện dự phòng là cần thiết cho RAM để duy trì dữ liệu ngay cả khi mất nguồn điện chính

Bộ nhớ được thiết kế thành dạng modul để cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển với các kích cỡ khác nhau Muốn rộng bộ nhớ chỉ cần cắm thẻ nhớ vào rãnh cắm chờ sẵn trên modul CPU

2.2.3.4 Khối vào/ra:

Hoạt động xử lý tín hiệu bên trong PLC: 5VDC, 15VDC (điện áp cho họ TTL

& CMOS) Trong khi đó tín hiệu điều khiển bên ngoài có thể lớn hơn khoảng 24VDV đến 240VDC hay 110VAC đến 220VAC với dòng lớn

Khối giao tiếp vào ra có vai trò giao tiếp giữa mạch vi điện tử của PLC với mạch công suất bên ngoài.Thực hiện chuyển mức điện áp tín hiệu và cách ly bằng mạch cách ly quang (Opto-isolator) trên các khối vào ra Cho phép tín hiệu nhỏ đi qua

và ghim các tín hiệu có mức cao xuống mức tín hiệu chuẩn Tác dụng chống nhiễu tốt khi chuyển công tắc bảo vệ quá áp từ nguồn cung cấp điện lên đến điện áp 1500V

• Ngõ vào: nhận trực tiếp tín hiệu từ cảm biến

• Ngõ ra: là các transistor, rơle hay triac vật lý

2.2.3.5 Thiết bị lập trình:

Có 2 loại thiết bị có thể lập trình được đó là

• Các thiết bị chuyên dụng đối với từng nhóm PLC của hãng tương ứng

• Máy tính có cài đặt phần mềm là công cụ lý tưởng nhất

2.2.3.6 Rơle:

Rơle là bộ nhớ 1 bít, có tác dụng như rơle phụ trợ vật lý như trong mạch điều khiển dùng rơle truyền thống gọi là các rơ le logic Theo thuật ngữ máy tính thì rơle còn được gọi là cờ, kí hiệu là M Có rất nhiều loại rơle chúng ta sẽ khảo sát kỹ hơn đối với loại các PLC của hãng

2.2.3.7 Modul quản lý việc phối ghép:

Dùng để phối ghép bộ PLC với các thiết bị bên ngoài như máy tính, thiết bị lập trình, bảng vận hành và mạng truyền thông công nghiệp

2.2.3.8 Thanh ghi (Register) :

- Là bộ nhớ 16 bit hay 32 bit để lưu trữ tạm thời khi PLC thực hiện quá trình tính toán

- Thanh ghi chốt (Latch register) duy trì nội dung cho đến khi nó được chồng lên bằng nội dung mới

- Thanh ghi chuyên dùng (Special register)

- Thanh ghi tập tin hay thanh ghi bộ nhớ chương trình (Program memory registers)

- Thanh ghi điều chỉnh giá trị được từ biến trở bên ngoài

- Thanh ghi chỉ mục (Index register)

2.2.3.9 Bộ đếm (Counter): kí hiệu là C

a) Phân loại theo tín hiệu đầu vào:

- Bộ đếm lên

- Bộ đếm xuống

- Bộ đếm lên - xuống, bộ đếm này có cờ chuyên dụng chọn chiều đếm

- Bộ đếm pha phụ thuộc vào sự lệch pha giữa hai tín hiệu xung kích

- Bộ đếm tốc độ cao (high speed counter), xung kích có tần số cao khoảng vài kHz đến vài chục kHz

b) Phân loại theo kích thước của thanh ghi và chức năng của bộ đếm:

- Bộ đếm 16 bit: thường là bộ đếm chuẩn, có giá trị đếm trong khoảng -32768 

xung với chu kỳ có thể thay đổi được Chu kỳ của xung tính bằng đơn vị ms gọi là độ

phân giải Tham số của bộ định thì là khoảng thời gian định thì, tham số này có thể là biến hoặc là hằng nhập vào là số nguyên

2.2.4 Giới thiệu một số nhóm PLC phổ biến hiện nay trên thế giới:

2.2.5 Tổng quan về họ PLC S7-200 của hãng Siemens:

Có hai series: 21x (loại cũ không còn sản xuất nữa) và 22x (loại mới) Về mặt tính năng thì loại mới có ưu điểm hơn nhiều Bao gồm các loại CPU sau: 221, 222,

224, 224XP, 226, 226XM trong đó CPU 224XP có hỗ trợ analog 2I/1O onboard và 2 port truyền thông

Bảng 2.2: Các loại CPU S7-200

Bảng 2.3: So sánh các thông số và đặc điểm kỹ thuật của series 22x

2.2.6 Giao tiếp với thiết bị ngoại vi:

a) Thiết bị lập trình loại PGxx được trang bị sẵn phần mềm lập trình, chỉ lập trình được với ngôn ngữ STL

b) Máy tính PC: Hệ điều hành Win 95/98/ME/2000/NT4.x

Trên đó có cài đặt phần mềm Step7 Micro/Win 32 và Step7 Micro/Dos Hiện nay hầu hết sử dụng Step7 Mcro/Win 32 version 3.0, 3.2, 4.0 V4.0 cho phép người lập trình có thể xem được giá trị, trạng thái cũng như đồ thị của các biến Nhưng chỉ sử dụng được trên máy tính có cài đặt hệ điều hành Window 2000/ WinNT và PLC loại

version mới nhất hiện nay

2.2.7 Cấu trúc bên ngoài của S7-200:

 Đèn SF-màu đỏ, đèn báo hiệu hệ thống bị hỏng có nghĩa là lỗi phần cứng hoặc

hệ điều hành Ở đây cần phân biệt rõ lỗi hệ thống với lỗi chương trình người dùng, khi lỗi chương trình người dùng thì CPU không thể nhận biết được vì trước khi download xuống CPU, phần mềm lập trình đã làm nhiệm vụ kiểm tra trước khi dịch sang mã máy

 Đèn Ix.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off của đầu vào số

 Đèn Qx.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off của đầu vào số

 Port truyền thông nối tiếp: RS 485 protocol, 9 chân sử dụng cho việc phối ghép với PC, PG, TD200, TD200C, OP, mạng biến tần, mạng công nghiệp

Tốc độ truyền - nhận dữ liệu theo kiểu PPI ở tốc độ chuẩn là 9600 baud

Tốc độ truyền - nhận dữ liệu theo kiểu Freeport là 300  38400 baud

2 Công tắc chọn chế độ:

 Công tắc chọn chế độ RUN: Cho phép PLC thực hiện chương trình, khi chương trình gặp lỗi hoặc gặp lệnh STOP thì PLC sẽ tự động chuyển sang chế độ STOP mặc dù công tắc vẫn ở chế độ RUN (nên quan sát đèn trạng thái)

 Công tắc chọn chế độ STOP: Khi chuyển sang chế độ STOP, dừng cưỡng bức chương trình đang chạy, các tín hiệu ra lúc này đều về off

 Công tắc chọn chế độ TERM: cho phép người vận hành chọn một trong hai chế độ RUN/STOP từ xa, ngoài ra ở chế độ này được dùng để download chương trình người dùng

3 Vít chỉnh định tương tự: Mỗi CPU có từ 1 đến 2 vít chỉnh định tương tự,

có thể xoay được một góc 270, dùng để thay đổi giá trị của biến sử dụng trong chương trình

4 Pin và nguồn nuôi bộ nhớ: Sử dụng tụ vạn năng và pin Khi năng lượng của tụ bị cạn kiệt PLC sẽ tự động chuyển sang sử dụng năng lượng từ pin

Hình 2.5: Cấu trúc của port RS 485

Hình 2.6: CPU 224XP và TD200

2.2.7.2 Giao tiếp với thiết bị ngoại vi:

a) Thiết bị lập trình loại PGxx được trang bị sẵn phần mềm lập trình, chỉ lập trình được với ngôn ngữ STL

b) Máy tính PC: Hệ điều hành Win 95/98/ME/2000/NT4.x

Trên đó có cài đặt phần mềm Step7 Micro/Win 32 và Step7 Micro/Dos Hiện nay hầu hết sử dụng Step7 Mcro/Win 32 version 3.0, 3.2, 4.0 V4.0 cho phép người lập trình có thể xem được giá trị, trạng thái cũng như đồ thị của các biến Nhưng chỉ sử dụng được trên máy tính có cài đặt hệ điều hành Window 2000/ WinNT và PLC loại

version mới nhất hiện nay

2.2.8 Vòng quét (thực hiện chương trình) và cấu trúc của một chương trình:

PLC thực hiện chương trình theo vòng lặp Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (scan)

Hình 2.7 Chu kỳ vòng quét của CPU S7-200

Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các cổng vào vùng đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc bằng lệnh kết thúc Mend Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi Vòng

quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của các bộ đệmảo tới các cổng

ra

2.3 Giới thiệu chung về Wincc:

2.3.1 Giới thiệu chung:

Trong hệ thống các dây chuyền sản xuất tự động, các thiết bị như: IPC (Industrial Personal Computer), PLC (Programmable Logic Controller), CNC (Computer Numerical Control) được sử dụng phổ biến Một hệ thống có khả năng tự động hoá cao, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm thì việc nối mạng, phối hợp hoạt động

và xử lý quá trình giữa các thiết bị là một vấn đề tất yếu Thực tế cho thấy việc nối mạng các thiết bị trong hệ thống đã mang lại nhiều hiệu quả đáng kể

WinCC là chữ viết tắt của Windows Control Center (Trung tâm điều khiển chạy trên nền Windows), nói cách khác, nó cung cấp các công cụ phần mềm để thiết lập một giao diện điều khiển chạy trên các hệ điều hành của Microsoft như Windows NT hay Windows 2000 Trong dòng các sản phẩm thiết kế giao diện phục vụ cho vận hành

và giám sát, WinCC thuộc thứ hạng SCADA với những chức năng hữu hiệu cho việc điều khiển

Một trong những đặc điểm của WinCC là đặc tính mở Nó có thể sử dụng một cách dễ dàng với các phần mềm chuẩn và phần mềm của người sử dụng, tạo nên giao diện người - máy đáp ứng nhu cầu thực tế một cách chính xác Những nhà cung cấp hệ thống có thể phát triển ứng dụng của họ thông qua giao diện mở của WinCC như một nền tảng để mở rộng hệ thống

Hình 2.8: Đặc tính mở của phần mềm WinCC

Hình 2.9: Logo của phần mềm WinCC

WinCC kết hợp các bí quyết của hãng Siemens, công ty hàng đầu trong tự động hoá quá trình, và năng lực của Microsoft, công ty hàng đầu trong việc phát triển phần mềm cho PC

Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có qui mô lớn nhỏ khác nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với những ứng dụng có qui mô toàn công ty như việc tích hợp với những hệ thống cấp cao như MES (Manufacturing Excution System - Hệ thống quản lý việc thực hiện sản xuất) và ERP (Enterprise Resource Planning) WinCC cũng có thể sử dụng trên cơ sở qui mô toàn cầu nhờ hệ thống trợ giúp của Siemens có mặt khắp nơi trên thế giới

2.3.2 Các đặc điểm chính:

2.3.2.1 Sử dụng công nghệ phần mềm tiên tiến:

WinCC sử dụng công nghệ phần mềm mới nhất Nhờ sự cộng tác của Siemens và Microsoft, người dùng có thể yên tâm với sự phát triển của công nghệ phần mềm mà Microsoft là người dẫn đầu

2.3.2.2 Hệ thống khách chủ với các chức năng SCADA:

Ngay từ hệ thống WinCC cơ sở đã có thể cung cấp tất cả các chức năng để người dùng có thể khởi động các yêu cầu hiển thị phức tạp Việc gọi những hình ảnh (picture), các cảnh báo (alarm), đồ thị trạng thái (trend), các báo cáo (report) có thể dễ dàng được thiết lập

2.3.2.3 Có thể nâng cấp mở rộng dễ dàng từ đơn giản đến phức tạp:

WinCC là một module trong hệ thống tự động hoá, vì thế, có thể sử dụng nó để

mở rộng hệ thống một cách linh hoạt từ đơn giản đến phức tạp từ hệ thống với một máy tính giám sát tới hệ thống nhiều máy giám sát, hay hệ thống có cấu trúc phân tán với nhiều máy chủ (server)

Có thể phát triển tuỳ theo lĩnh vực công nghiệp hoặc từng yêu cầu công nghệ Một loạt các module phần mềm mở rộng định hướng cho từng loại ứng dụng đã được phát triển sẵn để người dùng chọn lựa khi cần

2.3.2.4 Cơ sở dữ liệu ODBC/SQL đã được tích hợp sẵn:

Cơ sở dữ liệu Sysbase SQL đã được tích hợp sẵn trong WinCC Tất cả các dữ liệu về cấu hình hệ thống và các dữ liệu của quá trình điều khiển đựơc lưu giữ trong cơ

sở dữ liệu này Người dùng có thể dễ dàng truy cập tới cơ sở dữ liệu của WinCC bằng SQL (Structured Query Language) hoặc ODBC (Open Database Connectivity) Sự truy cập này cho phép WinCC chia sẻ dữ liệu với các ứng dụng và cơ sở dữ liệu khác chạy trên nền Windows

2.3.2.5 Các giao thức chuẩn mạnh (DDE, OLE, ActiveX, OPC):

Các giao diện chuẩn như DDE và OLE dùng cho việc chuyển dữ liệu từ các chương trình chạy trên nền Windows cũng là những tính năng của WinCC Các tính năng như ActiveX control và OPC server và client cũng được tích hợp sẵn

2.3.2.6 Ngôn ngữ vạn năng:

WinCC được phát triển dùng ngôn ngữ lập trình chuẩn ANSI-C

2.3.2.7 Giao diện lập trình API mở cho việc truy cập tới các hàm của WinCC và dữ liệu:

Tất cả các module của WinCC đều có giao diện mở cho giao diện lập trình dùng ngôn ngữ C (C programming interface, C-API) Điều đó có nghĩa là người dùng có thể tích hợp cả cấu hình của WinCC và các hàm thực hiện (runtime) vào một chương trình của người sử dụng

2.3.2.8 Cài đặt phần mềm với khả năng lựa chọn ngôn ngữ:

Phần mềm WinCC được thiết kế trên cơ sở nhiều ngôn ngữ Nghĩa là, người dùng

có thể chọn tiếng Anh, Pháp, Đức hay thậm chí các ngôn ngữ châu Á làm ngôn ngữ sử dụng Các ngôn ngữ này cũng có thể thay đổi trực tuyến

2.3.2.9 Giao tiếp với hầu hết các loại PLC:

WinCC có sẵn các kênh truyền thông để giao tiếp với các loại PLC của Siemens như SIMATIC S5/S7/505 cũng như thông qua các giao thức chung như PROFIBUS

DP, DDE hay OPC Thêm vào đó, các chuẩn thông tin khác cũng có sẵn như là những lựa chọn hay phần bổ sung

2.3.2.10 WinCC như một phần tử của hệ thống Tự động hoá tích hợp toàn diện (Totally Integrated Automation-TIA):

WinCC đóng vai trò như cửa sổ hệ thống và là phần tử trung tâm của hệ Nó cũng chính là phần tử SCADA trong hệ thống PCS 7 của Siemens

2.3.3 Các module của sản phẩm :

Tuỳ theo chức năng sử dụng mà người dùng có thể chọn các gói khác nhau của WinCC như là một trong các lựa chọn của sản phẩm Các gói cơ bản của WinCC chia làm hai loại như sau:

+ WinCC Runtime Package (viết tắt là RT): chứa các chức năng ứng dụng dùng

để chạy các ứng dụng của WinCC như hiển thị, điều khiển, thông báo các trạng thái, các giá trị điều khiển và làm các báo cáo

+ WinCC Complete Package (viết tắt là RC): bao gồm bản quyền để xây dựng cấu hình hệ thống và bản quyền để chạy ứng dụng

Các gói này có các phiên bản khác nhau tuỳ theo số lượng các tham số làm việc (Powertag) mà nó có thể đáp ứng: 128, 256, 1024, 65536 Powertags Powertag là các tham số làm việc mà bộ điều khiển theo dõi giá trị của nó bằng việc nối ghép với quá trình và thiết bị mà nó điều khiển hoặc giám sát Trong trường hợp người sử dụng muốn nâng cấp từ một phiên bản có số powertag nhỏ lên cấp lớn hơn, họ có thể mua các phiên bản chuyên để nâng cấp gọi là WinCC Powerpacks

Ngoài các gói phần mềm cơ bản trên, WinCC còn có các module nâng cao dành cho những ứng dụng cấp cao hơn (WinCC Options) và các module mở rộng đặc biệt (WinCC Add-on) Các WinCC Options là sản phẩm của Siemens Automation and Drive (A&D) Các WinCC Add-on là các sản phẩm của các bộ phận khác của Siemens hay các đối tác của Siemens xây dựng lên nhằm mở rộng chức năng hay để phù hợp với từng loại ứng dụng

2.3.4 Các cấu hình hệ thống cơ bản :

WinCC có thể hỗ trợ các cấu hình hệ thống từ thấp đến cao

2.3.4.1 Hệ thống điều khiển dùng một máy tính (Sing-user system):

Cấu trúc này thường được dùng cho các ứng dụng nhỏ với một hệ thống hoạt động độc lập Tuy nhiên nó cũng có thể nối với các máy tính văn phòng khác thông qua mạng LAN

2.3.4.2 Hệ thống điều khiển dùng nhiều máy tính (multi-user system):

Cấu trúc này cho phép nhiều người cùng tham gia điều khiển các công đoạn khác nhau của một quá trình Các thông tin về hoạt động của các công đoạn đều có thể truy cập tới thông qua tất cả các máy tính Các máy tính này hoạt động dưới một sự điều phối thống nhất chia sẻ các dịch vụ chung

Hệ thống kiểu này hoạt động theo nguyên tắc khách/chủ (client/server) Trạm chủ chịu trách nhiệm về các nhiệm vụ trung tâm như phối ghép và thu thập các số liệu cho các trạm khách (máy tính) Việc áp dụng cấu trúc kiểu này yêu cầu module phần mềm WinCC/Server

sự cố được khắc phục, dữ liệu sẽ tự động chuyển từ trạm còn làm việc sang trạm đã có

sự cố và trở về trạng thái làm việc như ban đầu Quá trình này không ảnh hưởng tới quá trình hoạt động trực tuyến của hệ thống

2.3.4.4 Cấu trúc hệ thống phân tán với nhiều trạm chủ (server):

Trong cấu trúc phân tán, toàn bộ ứng dụng có thể san sẻ cho nhiều trạm chủ Việc phân chia này sẽ nâng cao khả năng hoạt động của hệ thống

Về nguyên tắc, toàn bộ nhiệm vụ giám sát có thể chia cho nhiều trạm chủ dựa theo cấu trúc của nhà máy hay dựa theo chức năng của từng bộ phận của hệ thống Đối với cấu trúc phân tán dùng nhiều trạm chủ, mỗi một trạm chủ yêu cầu một bản quyền phần mềm cho trạm chủ (WinCC/Server option) Sự phân chia nhiệm vụ cụ thể cho

từng trạm chủ có thể qui định bởi cấu hình của hệ thống (do người cài đặt quyết định)

Hệ thống cũng có thể cung cấp cái nhìn tổng thể của cả hệ thống bằng việc thể hiện thông tin của nhiều trạm chủ kết hợp lại

Với WinCC, hệ thống có thể chia thành cấu trúc phân lớp có tới 6 trạm chủ, mỗi trạm chủ phục vụ tới 16 trạm khách (client) Trong trường hợp cần thiết, hệ thống nhiều trạm chủ cũng có thể cấu trúc thành cấu trúc có dự phòng

2.3.5 Các chức năng SCADA cơ bản:

2.3.5.1 Giao diện người sử dụng:

Không phụ thuộc vào các ứng dụng nhỏ hay lớn, đơn giản hay phức tạp, dùng WinCC ta có thể thiết kế ra các giao diện cho người sử dụng để phục vụ cho việc điều khiển và tối ưu hoá quá trình sản xuất

WinCC có một bộ công cụ thiết kế giao diện đồ hoạ mạnh như các Toolbox, các Control, các OCX được đặt dễ dàng trên của sổ thiết kế

Giao diện người sử dụng cho phép hiển thị quá trình hội thoại giữa người điều khiển và quá trình điều khiển một cách linh hoạt và phụ thuộc vào nhu cầu của quá trình điều khiển Màn hình điều khiển có thể thể hiện quá trình công nghệ một cách toàn cảnh, qui trình công nghệ chính hoặc một cụm công nghệ nào đó cần theo dõi Tính năng này được hỗ trợ bởi Split Screen Wizard Các hình ảnh của quá trình điều khiển có thể cấu trúc theo sơ đồ hình cây để có thể theo dõi quá trình một cách tổng thể Việc chia các hình ảnh này được hỗ trợ bởi Picture Tree Manager một cách tiện lợi Tại đây ta có thể dùng chuột để di chuyển một hình ảnh từ một ví trí này đến một

vị trí khác trên sơ đồ hình cây

WinCC có thể ghi nhớ các giá trị của các biến Và cũng như vậy, nó cũng có thể ghi nhận ngày tháng, thời gian, người sử dụng, giá trị cũ và mới Vì thế diễn biến của những quá trình có tính chất kịch tính có thể được tái tạo lại phục vụ cho mục đích phân tích

2.3.5.2 Quyền truy nhập hệ thống và công tác quản trị người sử dụng:

WinCC chỉ cho phép những người được uỷ quyền truy cập vào hệ thống Có tới

1000 mức truy cập khác nhau cho phép phân chia quyền truy cập và can thiệp vào hệ thống ở mức độ khác nhau Mật khẩu (password) và tên người sử dụng (user name) xác định quyền truy cập của mỗi người Điều này cũng có thể được định nghĩa lại

trong quá trình vận hành hệ thống Một công cụ có tên là “User Administrator” (Quản trị người sử dụng) được dùng để thoả mãn mục đích này Quyền truy cập sẽ hết hiệu lực nếu thời hạn cho phép đã kết thúc

2.3.5.3 Chuyển đổi ngôn ngữ sử dụng:

Một vài ngôn ngữ có thể được xác lập trong quá trình cài đặt để làm ngôn ngữ sử dụng của một dự án Trong quá trình vận hành, người sử dụng chỉ việc nhấn chuột vào một hộp thoại để thay đổi ngôn ngữ sử dụng

2.3.6 Các chức năng cơ bản:

2.3.6.1 Hệ thống đồ hoạ (Graphics System):

Hệ thống đồ hoạ của WinCC xử lý tất cả các đầu vào và đầu ra thể hiện trên màn hình trong quá trình vận hành Khả năng hiển thị thông tin điều khiển dưới dạng đồ hoạ được thực hiện bởi một module chương trình có tên gọi là Graphics Designer Công cụ này có thể cung cấp các công cụ có sẵn như:

- Các hình vẽ của các phần tử tiêu biểu (như bơm, van, động cơ, silô )

- Các phím , hộp thoại, thanh trượt

- Các màn hình ứng dụng và màn hình hiển thị

- Các đối tượng OLE, ActiveX

- Các trường vào, ra

- Các thanh trạng thái và các hiển thị theo nhóm

- Các đối tượng đã được thay đổi để phù hợp với nhu cầu của người sử dụng Người xây dựng hệ thống có thể thể hiện qui trình công nghệ mà mình điều khiển bằng đồ họa Việc định nghĩa các tính chất cơ bản của các đồ hoạ như: hình dáng hình học, màu sắc, kiểu hoa văn, có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách sử dụng các công cụ thiết kế đồ hoạ có sẵn

Hình 2.10: Màn hình thiết kế giao diện đồ hoạ

a) Object Palette: Chứa các đối tượng chuẩn (Polygon, Ellipse, Rectangle, ), các đối tượng thông minh (OLE Control, OLE Element, I/O Field, ) và các đối tượng Windows (Button, Check Box, )

b) Style Palette: thay đổi hình thức của đối tượng được chọn Tuỳ vào kiểu đối tượng, mà ta có thể thay đổi kiểu đường thẳng hoặc đường viền, độ rộng của đường thẳng hoặc đường viền, kiểu kết thúc của đường thẳng, hoặc kiểu tô

c) Alignment Palette: Cho phép thay đổi vị trí của một hoặc nhiều đối tượng,

để thay đổi vị trí các đối tượng đã chọn có liên quan đến đối tượng khác, hoặc tiêu chuẩn hoá chiều cao và bề rộng của vài đối tượng

d) Zoom palette: thiết lập hệ số phóng đại (phần trăm) cho sự hoạt động của cửa sổ Các hệ số phóng đại chuẩn là: 8, 4, 1, 1/2, và 1/4

e) Menu Bar: Chứa tất cả các trình đơn lệnh cho Graphic Designer Những lệnh không có hiệu lực được biểu diễn bằng màu xám

f) Toolbar: chứa các nút để thực hiện nhanh nhiều lệnh chung

g) Font Palette: cho phép thay đổi kiểu font, kích thước, và màu trong đối tượng text, cũng như là màu đường thẳng của các đối tượng chuẩn

h) Layer: cho hiển thị một lớp trong 16 lớp (Lớp 0 đến 15) Lớp 0 được chọn mặc định

Menu

Object Color

2.3.6.2 Hệ thống thông báo (Message System):

Hệ thống thông báo của WinCC cung cấp thông tin đầy đủ về các lỗi và trạng thái nói chung trong quá trình hoạt động Nó thể hiện các thông báo lúc hiện tại cũng như trong quá khứ Các thông báo này giúp người vận hành sớm phát hiện ra các sự cố để khắc phục kịp thời, tránh được các sự cố Ta có thể tự do lựa chọn các khối thông báo, các thứ hạng thông báo, các dạng thông báo, các kiểu hiển thị thông báo

Một thông báo gồm các khối thông báo có chứa các giá trị của quá trình Mỗi thông báo được sắp đặt tại một tệp tin (file) bao gồm 16 thứ hạng thông báo (message classes) và 16 loại thông báo (message type) cho mỗi thứ hạng thông báo Điều đó có nghĩa là: có thể phân biệt các thông báo thuộc loại cảnh báo, nhắc nhở, báo lỗi, hoạt động sai chức năng, cho các vùng khác nhau của hệ thống

Hình 2.11: Giao diện chính Alarm Logging

2.3.6.3 Chức năng thu thập dữ liệu (Tag Logging):

Chức năng này được sử dụng để thu thập các dữ liệu của quá trình công nghệ để hiển thị chúng và lưu trữ Ta có thể tự do định dạng các dữ liệu khi lưu trữ chúng Các giá trị của quá trình được thể hiện bằng bảng trực tuyến (Online Table) và đồ thị Trong việc này Tag Logging Editor cho phép ta thu thập dữ liệu và biểu diễn theo cách mà ta muốn

Các phương pháp thu thập và lưu trữ dữ liệu:

a) Liên tục theo chu kỳ (Cyclical logging): các giá trị được thu thập một cách liên tục theo chu kỳ và trong trật tự thời gian

b) Theo chu kỳ chọn lựa (selective logging): quá trình thu thập dữ liệu chỉ bắt đầu khi xảy ra một sự kiện nào đó và kết thúc khi sự kiện đó chấm dứt Ví dụ, quá trình thu thập dữ liệu sẽ tiến hành khi có những sự kiện sau:

- Thay đổi giá trị của một biến nhị phân

- Giá trị của một biến tương tự vượt quá một ngưỡng cho trước

- Tại một điểm thời gian định trước

- Tác động của bàn phím hoặc chuột

- Có lệnh của hệ thống máy tính cấp cao hơn

c) Không theo chu kỳ (acyclical logging): sự kiện bắt đầu phụ thuộc vào một hay nhiều bit Quá trình thu thập dữ liệu bắt đầu khi các bit này chuyển từ 0 sang 1 hay ngược lại

d) Chỉ khi có sự thay đổi (archiving only when changed): hệ thống chỉ lưu trữ dữ liệu khi có sự thay đổi lớn hơn một giá trị đã định trước

Các giá trị của qúa trình có thể lưu trữ trong kho lưu trữ (Process Value Archives) hay kho lưu trữ được nén Các kho lưu trữ này có thể nằm trên vùng nhớ đệm của bộ nhớ hay chứa trên ổ cứng Quá trình thu thập và lưu trữ liên tục đòi hỏi người sử dụng định trước kích cỡ của các bản ghi Nếu bộ nhớ đầy, các giá trị cũ sẽ tự động bị xoá nhường chỗ cho các giá trị mới

Hình 2.12: Giao diện chính Tag Logging

2.3.6.4 Hệ thống báo cáo (Report System):

WinCC cung cấp hệ thống báo cáo cho phép ta đưa các dữ liệu ra giấy Nó in các báo cáo về thứ tự của các thông báo, báo cáo về việc lưu trữ các thông báo, báo cáo về

hoạt động của người vận hành, báo cáo về các thông báo của hệ thống, báo cáo của người sử dụng và báo cáo dưới dạng văn bản in với định dạng tuỳ ý

Trước khi gởi các báo cáo ra máy in, các báo cáo có thể được lưu giữ dưới dạng tệp tin, biểu diễn dưới dạng mong muốn Trạng thái của máy in khi in các báo cáo cũng được thể hiện trực tuyến

Trong công cụ thiết kế các báo cáo (Report Designer), ta có thể qui định dạng thức của báo cáo được in ra, số trang in và lựa chọn máy in Trong quá trình đó ta cũng

có thể qui định chu kỳ in báo cáo ra một cách tự động

Các báo cáo cũng có thể được in ra theo sự kiện hay theo lệnh của người vận hành Ta có thể gán từng loại báo cáo cho các máy in khác nhau

2.3.6.5 Chức năng Text Library:

Trong Text Library, bạn có thể sửa các văn bản thể hiện sự thay đổi của các module được sử dụng trong lúc chạy chương trình Các văn bản với những ngôn ngữ khác nhau cũng được định nghĩa tại đây Những văn bản sau đó xuất ra tương ứng với việc lựa chọn ngôn ngữ lúc chạy chương rình

2.3.6.6 Hệ thống lưu giữ dữ liệu người dùng (User Archives):

User Archiver là một hệ thống cơ sở dữ liệu mà người dùng có thể tự định cấu hình cho nó Dữ liệu từ quá trình công nghệ có thể được lưu giữ liên tục trên PC và biểu diễn trực tuyến lúc chạy chương trình Ngoài ra, nó còn chỉ định việc kết nối để trao đổi với các thiết bị tự động khác Điều này có nghĩa là các công thức, thông số trong chương trình có thể được soạn thảo, lưu giữ và sử dụng trong hệ thống

Chương 3 ỨNG DỤNG BIẾN TẦN – PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BƠM NHÀ MÁY NƯỚC VẠN NIÊN - TP HUẾ

3.1 Giới thiệu về nhà máy nước Tp Huế:

3.1.1 Lịch sử hình thành:

Với bề dày lịch sử 100 năm xây dựng và phát triển, Công ty đã xây dựng được một tập thể đoàn kết, chung sức chung lòng, thống nhất trong mọi ý chí và hành động với gần 400 CBCNV có trình độ cao, nhiệt tình, ham học hỏi, năng động, sáng tạo

Công ty TNHH MTV Xây dựng và Cấp nước TT.Huế - đơn vị Anh hùng lao động thời kỳ đổi mới - tiền thân là nhà máy nước Huế được xây dựng dưới thời Pháp thuộc vào năm 1909 Năm 1992 được đổi tên thành Công ty Cấp thoát nước TT.Huế

Thuở ban đầu đến ngày miền Nam giải phóng, nhà máy nước Huế chủ yếu cung cấp cho các công sở và một vài điểm công cộng với công suất vài ngàn m3/ngày đêm Ngày nay, công suất của công ty đã lên hơn 100 nghìn m3/ngày đêm và cấp nước sạch đến tận gia đình của gần 600 nghìn dân toàn tỉnh (99% nhân dân thành phố Huế), đây

là kết quả rất cao so với cả nước Nước sạch đã góp phần quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, cải thiện đáng kể môi trường sống, nâng cao chất lượng cuộc sống của nhân dân tỉnh nhà

Với bề dày lịch sử 100 năm xây dựng và phát triển, Công ty đã xây dựng được một tập thể đoàn kết, chung sức chung lòng, thống nhất trong mọi ý chí và hành động với gần 400 CBCNV có trình độ cao, nhiệt tình, ham học hỏi, năng động, sáng tạo Đội ngũ cán bộ kỹ thuật, quản lý của Công ty đã có khả năng chủ động thiết kế, thi công nhiều công trình quan trọng trong ngành nước Một số công trình tiêu biểu như Nhà máy nước sạch Bạch Mã, Hòa Bình Chương, Tứ Hạ…đặc biệt, hiện nay công ty đang triển khai dự án mở rộng NM Quảng Tế 2 nâng công suất từ 27.500 lên 82.500m3/ngày đêm với công nghệ tiên tiến, hiện đại ứng dụng hệ thống SCADA điều khiển, giám sát tự động từ xa, phần xây dựng áp dụng công nghệ đúc không trát mác

300 lần đầu tiên tại khu vực Miền Trung và Tây Nguyên Nhà máy có mức đầu tư thấp hơn 4 lần so với mức nhà nước quy định

Công ty vinh dự được Đảng và Nhà nước tặng thưởng nhiều huân chương, huy chương, danh hiệu cao quý và hàng trăm bằng khen, giấy khen Một số thành tích tiêu biểu mà Công ty đã được tặng thưởng đó là:

- Danh hiệu Anh hùng Lao động thời kỳ đổi mới (2000)

- Huân chương Độc lập hạng Ba (2004)

- Cờ thi đua của Thủ tướng Chính Phủ (2008)

Trong thời gian đến, tập thể CBCNV nguyện phấn đấu xây dựng Công ty trở thành một trong những đơn vị cấp nước có trình độ quản lý tiên tiến, công nghệ hiện đại ngang tầm với các Công ty cấp nước hàng đầu trong nước, sớm hòa nhập trình độ cấp nước trong khu vực và thế giới; đáp ứng tốt nhu cầu phát triển của tỉnh, phù hợp với định hướng phát triển cấp nước các đô thị đến năm 2020 đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt

3.1.2 Lĩnh vực hoạt động:

a) Sản xuất và kinh doanh nước sạch:

Với quy mô hiện tại gồm 14 nhà máy sản xuất nước sạch trực thuộc, tổng công suất thiết kế đạt trên 142.625 m3/ngày đêm Công ty luôn đảm bảo cung cấp đủ nguồn nước sạch, an toàn phục vụ đời sống và sản xuất của nhân dân trên toàn tỉnh Thừa Thiên Huế đến năm 2015

b) Sản xuất và kinh doanh nước uống tinh khiết đóng chai:

Nước uống tinh khiết Bạch Mã và Cowasu là sản phẩm nước uống tinh khiết cao cấp được sản xuất từ nguồn nước chất lượng cao của HueWACO

Sản phẩm được sản xuất bởi một đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ và dạn dày kinh nghiệm trong ngành nước, cùng với dây chuyền công nghệ hiện đại của Mỹ, hệ thống lọc thẩm thấu ngược RO, than hoạt tính, tiệt trùng hai lần bằng tia cực tím và Ozone nên đảm bảo độ tinh khiết cao

Nước uống tinh khiết Bạch Mã và Cowasu là sản phẩm nước uống được tinh lọc luôn đảm bảo hương vị thiên nhiên, ngon, ngọt, tinh khiết, nhờ được quản lý chất lượng bởi Hệ thông quản lý chất lượng ISO 9001:2000 và kiểm định chất lượng tại Trung tâm hóa nhiệm với trang thiết bị hiện đại, được chứng nhận đạt chuẩn ISO/IEC17025