1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu và một số cải tiến hệ thống điều khiển tự động tại giàn nén khí trung tâm, XNLD vietsovpetro

80 41 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 80
Dung lượng 1,14 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Nhà xuất bản : Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tóm tắt : Hệ thống điều khiển tự động tại giàn nén khí trung tâm, chức năng, nhiệm vụ. Cải tiến và thực thi hệ thống điều khiển tự động. Mô tả: Luận văn (Thạc sỹ khoa học) Chuyên ngành Điều khiển tự động

Trang 2

MỤC LỤC TRANG

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

Chương I: Mở đầu 4

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

II Mục tiêu của đề tài 4

III Phương pháp đề cập và thực hiện 5

IV Lời cảm ơn 5

Chương II: Tổng quan về Giàn nén khí trung tâm 6

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

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

1 Vai trò của Giàn nén khí Trung tâm 8

2 Thiết bị trên Giàn nén khí Trung tâm 9

3 Công nghệ tại Giàn nén khí Trung tâm 12

Chương III: Hệ thống Điều khiển tại GNKTT 22

I Tổng quan 22

II Hệ thống SCADA 23

1 I/O driver 27

2 Database Builder 28

3 Draw 30

4 View 31

5 System Configuration 31

6 Historical Assign, Collect and Display 34

III Hệ thống điều khiển phân tán DCS 35

1 Hệ thống điều khiển công nghệ (Process 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 45

I Đặt vấn đề 45

II Nâng cấp các Server 45

III Nâng cấp Process PLC 48

IV Lắp đặt hệ thống SCADA cho Hệ thống cung cấp điện 51

V Cải tiến hệ thống mạng Ethernet, tăng tích hợp hệ thống, mở rộng Mạng SCADA 54

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

oil pump) Turbine máy phát điện 60

Trang 3

VII Cải tiến hệ thống điều khiển Recovery Pump 1-P-452A/B 65

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

I Kết luận 75

II Hướng phát triển tiếp theo của đề tài 76

Tài liệu tham khảo 79

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

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

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

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

Hình 4: Cấu hình hệä thống SCADA

Hình 5: Dòng truyền dữ liệu trong hệ thống SCADA

Hình 6: Chương trình thiết lập trình điều khiển I/O

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 SSD1 và SSD2

Hình 16: Cấu hình của SSD PLC

Hình 17: Server được nâng cấp

Hình 18: PLC Allen Bradley 5/80 và 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 EthernetGatway

Hình 23: SCADA cho hệ thống công nghệ và máy nén khí

Hình 24: Dòng truyền dữ liệu qua mạng SCADA

Hình 25: Hệ thống SCADA sau khi nâng cấp

Hình 26: DC Backup Pump B321 và switch áp suất S322-3

Trang 4

Hình 27: Sơ đồ đấu dây cho Switch áp suất S322-3

Hình 28: Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển 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 Rơle

Hình 32: Panel điều khiển sau khi cải tiến

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

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

Hình 35: Trang màn hình chế độ Local

Hình 36: Trang màn hình chế độ Remote

Trang 5

PHẦN I: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

TẠI GNKTT

Chương I: Mở đầu

I 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 giàn nén khí được lắp đặt tại mỏ 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 mỏ Sư Tử Đen của Liên doanh điều hành Cửu Long và mỏ Cá Ngừ Vàng của Công ty Liên doanh điều hành Hoàn Vũ Đây là giàn 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 công nghệ khai thác dầu khí của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro cũng như tạo tiền đề 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 dân sinh

II Mục tiêu của đề tài

Giàn nén khí Trung tâm được thiết kế và xây dựng theo các tiêu chuẩn công nghiệp hiện đại và tiên tiến Tuy nhiên do quy mô Giàn rất lớn nên trong quá trình thiết kế, thi công, giám sát và chạy thử không thể tránh khỏi những thiếu sót, 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 của đề tài là tìm hiểu về hệ thống điều khiển tự động hiện có tại Giàn 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 khả năng dự phòng,

Trang 6

nâng cao độ tin cậy, tích hợp toàn diện 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 đề tài hạn chế trong giới hạn tính toán giữa chi 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 sản xuất kinh doanh

III Phương pháp đề cập và thực hiện

Việc nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống điều khiển tự động hóa trên Giàn nén khí Trung tâm của bản thân người viết trước tiên lấy cơ sở qua những tài liệu, sách vở, bài giảng của 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, tài liệu 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 thầu phụ Các cải tiến đã và đang được áp dụng tại Giàn nén khí Trung tâm an toàn, hiệu quả và ổn định

IV Lời cảm ơn

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 công 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 Tận đáy lòng mình với những tình cảm chân thành nhất tôi xin gửi lời cám 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

I 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 dò và khai thác dầu khí Đây là công ty đầu tiên hoạt động trong lĩnh vực dầu khí, là bước khởi đầu tạo nền móng cho nền công nghiệp khai thác dầu khí còn non trẻ tại Việt Nam Trải qua quá trình tìm kiếm, khoan thăm dò, 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 dầu thô (năm đạt đỉnh cao sản lượng đạt tới 13,5 triệu tấn), 2 tỉ mét khối khí đồng hành, chiếm khoảng 70% sản lượng khai thác dầu khí tại Việt Nam, mỗi năm đạt doanh thu khoảng 4 tỉ USD, nộp ngân 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 đề 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 Rạng Đông của Công ty dầu khí Việt Nhật (JVPC) và dự kiến đến năm 2008 thực hiện kết nối thu gom khí đồng hành tại mỏ Sư Tử Đen của Công ty JOC Cửu Long,

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

ty JOC Hoàn Vũ Trước khi xây dựng Giàn nén khí trung tâm, tại mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng của Vietsovpetro, khí đồng hành sau khi khai thác dầu thô phải đốt bỏ rất lãng phí, mà khi đốt bỏ thì tạo tiếng ồn, độ rung rất lớn Tiếng ồn lớn có thể gây nên bệnh điếc nghề nghiệp cho người lao động, độ rung lớn

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 công 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 dầu 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 vỉa dầu duy trì áp suất cho vỉa ở áp 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 số máy nén, động cơ bằng nguồn nhiên liệu dầu diezen nên chi phí cho sản xuất rất cao Khi có Giàn 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 giảm được chi 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 được bơm 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) và condensate (là hỗn hợp của các hydrocacbon nặng từ C5+ trở 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, nâng cao và đảm bảo an ninh năng 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 nhỏ cho đất nước Condensate mỗi ngày sản 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

II 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 dầu 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 dầu thô Dầu thô được đưa đến chế biến ở các nhà máy lọc hóa dầu để cho ra các sản phẩm có thể sử dụng được như xăng, dầu, hóa chất, paraffin, 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 của giàn nén khí với các chức năng như đã phân tích ở phần trên Sau đây là sơ đồ cơ bản của quá trình khai thác và chế biến dầu khí:

Hình 1: Sơ đồ cơ bản của quá trình khai thác dầu 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 dầu về Nhà máy xử lý khí (Gas

Trang 10

Processing Plant), ngoài ra theo sơ đồ trên nó còn 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

Giàn nén khí Trung tâm cấu tạo theo tầng, mỗi tầng có chiều cao từ 6m đến 10m tùy theo thiết bị bố trí trên tầng đó, tầng thấp nhất cách mặt nước biển là 25m Gồm các tầng sau:

- Tầng Jacket Deck

- Tầng Cellar Deck

- Tầng Mezzanin Deck

- Tầng Middle Deck

- Tầng Main Deck

- Tầng Main Deck Upper

- Tầng Cooler Deck

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

 5 tổ máy 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 mát khí cấp I cấp II và làm mát nhớt

 1 tổ máy 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 điện (Fuel Gas Booster) để tạo áp suất trong hệ thống khí nhiên liệu khi khởi động giàn Giàn nén khí Trung tâm

 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 khí (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 phần khí và tính nhiệt trị, Compact Prover dùng để hiệu chuẩn các Turbine meter

 Hệ thống thu gom và bơm condensate đen gồm có tháp chưng cất condensate 1-T-231 và các bơm 1-P-233A/B

 Hệ thống thu gom và bơm condensate trắng bao gồm: bồn chứa condensate 1-V-232, bình chứa bổ sung: 1-V-234, bình lọc condensate 1-V-231 và các bơm 1-P-231A/B/C

 Hệ thống đuốc gồm có: các bình tách đuốc cao áp 1-V-361 (HP Flare) và thấp áp 1-V-362 (LP Flare), tháp đuốc Các đường ống của hệ thống đuốc được phân thành: đuốc thấp áp, đuốc cao áp và đuốc nhiệt độ thấp Ngoài

ra còn có hệ thống mồi đuốc tự động

 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 ngầm 1-V-454, tại đây dầu thô và các sản phẩm dầu được tách ra và bơm sang giàn Công nghệ trung tâm số 2 nhờ bơm 1-P-452A/B, 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 đầu ra, bình tách lọc khí nhiên liệu 1-V-342, các phin lọc khí nhiên liệu 1-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 gỉ, Glycol dùng để làm khô khí, chất chống tạo bọt để nhằm mục đích tránh làm bay hơi Glycol) gồm mặt bằng để chứa các phi đựng hoá chất, các bồn chứa hoá chất và các bơm định lượng, phân phối hoá chất

 03 máy phát điện chạy bằng tuốc bin khí (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 điện cao thế (HV Switchgear) và hạ thế (LV Switchgear), phòng ắcquy và hệ thống UPS

Trang 12

 Hệ thống lưu giữ bảo quản dầu diezel chưa xử lý gồm bồn chứa đặt trong tháp của 1 trong 2 cần cẩu của giàn Để tiếp nhận dầu từ tàu dịch vụ sử dụng hệ thống tiếp nhận chung cho Giàn nén khí Trung tâm, giàn Riser bloc và giàn Công nghệ trung tâm số 2 Ngoài ra còn có hệ thống làm sạch và bảo quản dầu diezel đã qua xử lý

 Thiết bị tạo dung dịch Clo để bơm vào giếng nơi đặt các bơm nước kỹ thuật và nước cứu hoả nhằm mục đích chống hà trong hệ thống

 Hệ thống cấp nước kỹ thuật gồm có 2 bơm nước biển và mạng lưới phân phối nước kỹ thuật Các bơm nước biển dùng để cấp nước kỹ thuật cho các vòi nước, thiết bị tạo Clo chống hà, thiết bị xử lý nước thải, phòng vệ sinh và để duy trì áp lực trong hệ thống nước cứu hoả

 Hệ thống không khí nén cần cho các nhu cầu kỹ thuật và điều khiển, gồm có: các máy nén không khí, bình chứa không khí, cụm làm khô không khí nguồn nuôi Hệ thống khí nguồn nuôi là chung cho cả Giàn nén khí Trung tâm và Riser bloc và có sự liên kết với các giàn Công nghệ trung tâm số 2 và Giàn ép nước vỉa

 Hệ thống thông gió và điều hoà không khí (HVAC) cho phòng điều khiển trung tâm, phòng phân phối điện năng, các phòng làm việc, phòng ăn trưa, phòng thông tin, phòng họp và xưởng cơ khí Các phòng chứa ăcquy, máy biến thế, máy phát điện chạy tuốc bin, máy phát dự phòng được lắp đặt hệ thống thông gió

 Các thiết bị cứu sinh gồm có: các xuồng cứu sinh, bè, phao cứu sinh…

 2 cần cẩu lắp đặt ở góc tây bắc và đông nam của Giàn dùng để cẩu hàng từ tàu lên giàn và các công việc nội bộ Ngoài ra trên giàn có các palăng xích và palăng điện

 Phòng điều khiển trung tâm, phòng thông tin, các phòng làm việc, phòng bếp và phòng ăn trưa được giữ kín và có điều hoà không khí

 Hệ thống báo cháy, báo khí gồm có: đầu dò khí điểm, đầu dò khí khu vực, đầu dò cháy, đầu dò nhiệt, đầu dò khói, cảm biến nhiệt độ, đầu dò hydro và các đèn báo cháy, báo khí hồng ngoại

 Hệ thống chữa cháy gồm có: các hệ thống CO2, chữa cháy bằng bọt, chữa cháy bằng bột, phun mưa, tạo sương Nước cứu hoả được cung cấp bởi 2 máy bơm chạy bằng động cơ 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 hoả tương tự của 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 tầm 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 của giàn

3 Công nghệ tại Giàn nén khí Trung tâm

Công nghệ của Giàn nén khí Trung tâm được mô tả 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 dầu 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 trở lại các giàn khai thác dầu Khí được đưa vào các máy nén cao áp chạy bằng Gas turbine, qua 2 cấp nén khí được nén từ áp suất 10 bar lên 125 bar Khí cao áp sau đó được tách nước bằng cách cho đi qua tháp Glycol Contactor Khí khô sau khi tách nước được sử dụng làm khí nhiên liệu, làm khí Gaslift và phần chính được đưa về 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 m3 Khí nén 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 I-PK-

Trang 14

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 tuần hoàn trở về đầu vào máy nén khí thấp áp nhằm mục đích duy trì áp suất đầu vào của máy nén khí thấp áp

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 1-T-231 để ổn định và tách các hydrocarbon nhẹ Khi lượng chất lỏng đến bình tách đầu 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 đây:

- Năng suất thiết kế : 1,7 triệu m3/ngày đêm

- Năng suất bình thường : 1,62 triệu m3/ngày đêm

- Aùp suất đầu hút : 9,5 bar

- Aùp 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, dòng 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 của tổ máy 1-V-251A/B/C/D/E Dòng khí nén sau cấp I được làm mát trong các thiết bị làm mát khí bằng không khí 1-AC-251 A/B/C/D/E xuống 450C, sau đó đi đến các bình tách lọc trung gian 1-V-252 A/B/C/D/E để tách các chất lỏng 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 đó đi đến các tháp làm khô khí 1-T-311 A/B Một phần khí sau bình tách đầu ra của cấp nén thứ nhất được đưa đến hệ thống xử lý nhiên liệu

Chất lỏng 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/D/E

+ bình chứa condensate trắng 1-V-232, 234 hoặc 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/D/E

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

ở các bình 1-V-253 A/B/C/D/E

Ngoài ra có thể xả chất lỏng từ các bình về hệ thống xả kín

Trang 16

Quá trình làm khô khí

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 phải được đi qua quá trình tách nước (làm khô) Quá trình này được thực hiện tại hai tháp hấp thụ Glycol Contactor 1-T-311 A/B làm việc song song Chất hấp thụ nước là 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 làm khô nhờ dòng 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

Hàm lượng nước trong khí đi ra khỏi các tháp hấp thụ được đo bởi các dụng cụ đo điểm sương AI-0902 A/B

Glycol sạch (99.5%) từ cụm tái sinh TEG được đưa vào phía trên của các tháp hấp thụ, glycol giàu 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 tâm sử dụng methanol để bơm vào các đường ống đầu ra của giàn nhờ các bơm 1-P-351 A/B

+ Năng suất thiết kế của một tháp hấp thụ là: 4.05 triệu m3/ngày

+ Aùp suất làm việc : 126.6 bar

+ Nhiệt độ : 450C

+ Hàm lượng nước đầu vào : bảo hoà ở nhiệt độ và áp suất đầu vào tháp + Hàm lượng nước đầu ra : 55.8kg/tr Nm3

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 1-K-251, được nén, làm mát tại thiết bị làm mát bằng không khí hoặc không qua làm mát mà đi qua tháp 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 hydrocacbon nặng lắng xuống dưới ở dạng pha lỏng

Khí sau nén cấp II được đưa vào đường ống khí cao áp trước các bình tách 3 pha 1-V-211 A/B

Ngoài ra khí đầu ra của các bình 1-V-211A/B có thể hồi 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 cấp I : 15018 kg/giờ

cấp II : 17077 kg/giờ + Aùp suất hút : cấp I : 0.95 bar

cấp II : 3.65 bar + Aùp suất nén : cấp I : 4 bar

cấp II : 1084 bar Hỗn hợp dầu 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 cụm đo 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 thu gom và bơm condensate trắng gồm có 2 bình chứa 1-V-232 và 1-V-234, bình lọc 1-V-231, bơm condensate trắng 1-P-231A/B/C và cụm đo 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 tách 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 1-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 khí 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 30m3/h, chênh lệch áp suất bơm là 91.14 bar Sơ đồ 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, FV-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 cụm đo condensate trắng trên Giàn nén khí Trung tâm có lắp thiết bị kiểm định Compact Prover 1-PK-265 do Hãng Brook sản xuất

Áp suất trong hệ thống condensate trắng được duy trì nhờ van PV-0801

Hệ thống thu gom và bơm condensate đen

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

1-T-231, 2 bơm condensate đen 1-P-233 AB và cụm đo 1-PK-264 Condensate từ các bình tách đầu vào 3 pha 1-V-211A/B đi vào phần 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 định Compact Prover

1-PK-265 do Hãng Brook sản xuất

Cùng vào đường này, không qua cụm đo và đến Giàn Công nghệ Trung tâm 2 còn 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 của 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

Hệ thống đuốc

Hệ thống đuốc phân chia thành: đuốc cao áp và đuốc thấp áp

Trang 19

Hệ thống đuốc cao áp gom khí từ các van an toàn của 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 phân chia thành 2 nhánh: hệ thống nhiệt độ thấp và hệ thống cao áp

Khí xả sự cố từ các tổ máy nén cao áp, ống gom khí đầu ra, tháp sấy khô khí và các đường ống dẫn khí về bờ và gaslift được đưa vào ống gom đuốc cao áp nhiệt độ thấp, sau đó dẫn đến bình tách đuốc cao áp 1-V-361 để tách chất lỏng 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 xả xuống bình tách đuốc thấp áp 1-V-362 Khí từ bình tách đuốc cao áp 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, bình 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 lên đuốc để đốt

Condensate tích tụ trong bình tách đuốc thấp áp 1-V-362 được bơm sang Giàn Công nghệ Trung tâm 2 theo đường condensate đen nhờ các bơm 1-P-361 A/B

Trên Giàn nén khí Trung tâm, tháp đuốc đặt thẳng đứng và có 2 đường dẫn khí cao áp và thấp áp riêng rẽ đến đầu đốt của đuốc

Khí nhiên liệu thấp áp được cấp liên tục vào các đầu của các ống gom của hệ thống đuốc nhằm mục đích tạo áp suất dư trong trong hệ thống đuốc và nuôi đuốc chính

Để duy trì đuốc cháy và theo dõi thường xuyên ngọn lửa ở đầu đuốc cũng như để đánh lửa mồi đuốc, có hệ thống đánh lửa đuốc Hệ thống này bao gồm: bảng điều 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 nén khí Trung tâm dùng cho:

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

Trang 20

- Các bình tái sinh TEG 1-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-F-342 A/B và được sấy nóng ở thiết bị sấy bằng điện 1-E-342 với sự duy trì chênh lệch nhiệt độ T= 200C, sau đó khí nhiên liệu đi qua bộ đo FT-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 giảm 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 Giàn 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 mỗi nhánh là 200000 m3/ngày đêm)

Khi giàn khởi động ban đầu, khí từ đầu ra của các bình tách 3 pha 1-V-211 A/B 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 đầu: 50 KW

+ Nhiệt độ làm việc : 40 - 450C

+ Năng suất sấy khí : 27,75 kg/h

Trang 21

+ Nhiệt độ sấy nóng làm việc: 200C

Quá trình tái sinh TEG

TEG bảo hoà (nước) đi từ phần 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 ruột gà lắp trong bình ngưng tụ 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 1-F-311A/B/C/D để lọc các tạp chất cơ học, sau đó đi tiếp sang bình lọc tinh 1-F312 A/B với các phần tử lọc bằng than hoạt tính có tác dụng lọc các hydrocacbon nặng hoà tan trong TEG

Sau khi lọc, TEG được gia nhiệt nhờ dòng TEG đã tái sinh đi 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 2040C nước sẽ

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 đựoc xả vào hệ thống đuốc thấp áp qua bình ngưng tụ1-E-318 A/B

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

sơ bộ khi 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 đi qua thiết bị trao đổi nhiệt 1-E-316 A/B đến bình chứa 1-V-312 A/B

Các bơm tuần 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 công 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 bồn 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 sản phẩm (nước vỉa) sau khi được tách ra trong các bình tách lọc cuối ở các tổ máy nén cao áp 1-V-253, trong bình lọc condensate trắng 1-V-231 và các bình tách khí 3 pha đầu vào giàn 1-V-211A/B được đưa đến bình tách khí

- nước 1-V-451, tại đây khí và các sản phẩm dầu được 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) Sản phẩm dầu từ bình 1-V-451 qua van điều chỉnh mức LV-2401 tự động xả xuống ngăn dầu của bình tách nghiêng 1-V-453, từ đây sản phẩm dầu được bơm sang Giàn Công nghệ Trung tâm 2 nhờ bơm 1-P-452 A/B

Nước sau khi được làm sạch thêm trong bình tách nằm nghiêng 1-V-453 sẽ chảy xuống giếng ngầm 1-V-454 ở độ sâu 39m Sản phẩm dầu 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 III: Hệ thống Điều khiển tại GNKTT

I 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:

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 FIX 7.0 Interluttion của Hãng GE Fanuc Mỹ Chức năng điều khiển

Trang 24

Công nghệ (Process control system), điều khiển Dừng an toàn hệ thống (Safety Shutdown System), điều khiển máy (Machine control) chủ yếu dùng PLC dòng 5/40 của hãng Allen-Bradley của Mỹ Ngoài ra còn một số máy móc chế tạo theo module được điều khiển bởi PLC của hãng Siemens và một số hãng khác

II Hệ thống SCADA

Hệ thống SCADA trên Giàn nén khí Trung tâm dùng FIX MMI 7.0 Intellution, phần mềm của Công 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 của 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, giám 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 dùng FIX MMI 7.0 có 2 loại trạm: Trạm chủ (SCADA Server) và Trạm làm việc (Work Station) Trạm chủ là trạm giao tiếp một cách trực tiếp với các thiết bị vào ra thông qua I/O driver, thu thập và lưu trữ các cơ sở dữ liệu hệ thống công nghệ, nó thực hiện đầy 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 diện 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 SCADA1 và SCADA2 có cấu hình giống hệt nhau, làm việc đồng thời theo kiểu Dự phòng với SCADA1 là trạm chủ chính, SCADA2 là trạm chủ phụ Khi làm việc bình thường tất cả các

Trang 25

thông số được lấy từ trạm chính và lệnh điều khiển cũng xuất thông qua trạm

chính Khi trạm chính bị lỗi thì thông số được tự động chuyển qua lấy từ trạm

phụ và lệnh điều khiển cũng xuất thông qua trạm phụ Ba Work Station đóng

vai trò như Giao diện vận hành giữa người và máy móc, hiển thị các giá trị

thông số của quá trình công nghệ theo thời gian thực, hiển thị các giá trị

alarm, đưa các lệnh điều khiển do người vận hành thiết lập thông qua các

SCADA server đến các bộ điều khiển để thực hiện chức năng điều khiển quá

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

Hình 4: Cấu hình hệä 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:

WORK STATION 1

WORK STATION 2

WORK STATION 3

ETHERNET HUB

RS-232 MODBUS TCP/IP ETHERNET DH+ NETWORK SIEMENS S5 PLC

AB PLC 5/40

Trang 26

- Máy tính KAYAK Pentium III, tốc độ 450 MHz do Công ty Packard Mỹ sản suất

Hewlett Chạy hệ điều hành WINDOW NT 4.0

- Chạy chương trình FIX HMI 7.0 với Unlimited Tag Hardkey

- Tín hiệu từ các Transmitter được đưa về các module vào 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 tiếp với máy tính và phần mềm I/O driver của hệ thống FIX 7.0 để đọc dữ liệu vào máy tính

- Dữ liệu đọc qua phần mềm I/O driver là dữ liệu chưa xử lý (Raw data) sau đó được đưa vào bảng ảnh thiết bị điều khiển DIT Driver Image Table, bảng ảnh đó gồm có nhiều bản ghi (Poll record), mỗi bản ghi gồm nhiều dữ liệu và có kích thước giới hạn do 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 time

- Từ bảng ảnh dữ liệu thiết bị điều khiển DIT qua chương trình Quét, Tạo cảnh báo và điều khiển SAC (Scan, Alarm and Control), các dữ

Trang 27

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… rồi 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

- Dữ liệu từ cơ sở dữ liệu công nghệ qua các đường liên kết đến các trang hình ảnh (View picture) để thể hiện các thông số công nghệ một các trực quan theo thời gian thực

Hình 5: Dòng truyền dữ 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 dòng truyền dữ 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:

Trang 29

Hình 6: Chương trình thiết lập trình điều khiển I/O

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, chúng 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/OFF 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 dùng 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

Trang 30

cấp là khối dữ liệu nhận hoặc gửi tín hiệu đến một khối dữ liệu khác, thực hiện một chức năng nhất định đối với các đầu vào, tính toán hoặc lưu trữ Các kiểu khối Digital gồm: DI (Digital Input), DO (Digital Output), DR (Digital Register), DA (Digital Alarm)…

Các kiểu khối Analog gồm: AI (Analog Input), AO (Analog Output), AR (Analog Register), AA (Analog Alarm)…

• Khối dữ liệu liên kết trước và sau: Khối dữ liệu liên kết trước là khối dữ

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

• Miêu tả khối dữ liệu: Tối đa 40 ký tự, nó dùng để miêu tả cho khối dữ liệu và sẽ được hiển thị trong Bảng tín hiệu cảnh báo hoặc các Report,

màn hình View

• Địa chỉ phần cứng: Khai báo thiết bị giao tiếp, địa chỉ liên kết tương ứng với thiết bị, cách thức xử lý dữ liệu

• Đặt lại đơn vị theo công việc: Đặt các giá trị Low, giá trị High và đơn vị

Ví dụ tín hiệu Analog được đưa về từ một Transmitter theo chuẩn 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 phải đặt Low là 0, High là 50, và đơn vị là bar

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

liệu hay không, các giá trị ngưỡng cảnh báo: LL, L, H, HH, thuộc vùng cảnh báo nào và mức độ ưu tiên của cảnh báo như thế nào

Sau đây là giao diện thiết lập cài đặt các thuộc tính và thông số cho một khối dữ liệu đầu vào tương tự:

Trang 31

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

3 Draw

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 màn 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 cuả 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 ưu tiên

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

 Thiết lập cơ sở dữ liệu liên kết

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

 Thiết lập các nhiệm vụ khi khởi động hệ thống

 Thiết lập các chế độ bảo mật: Gồm các chức năng cụ thể như sau:

- Cho phép hoặc tắt chế độ bảo vê

- Tạo hoặc thay đổi thuộc tính của các nhóm người dùng

- Tạo hoặc thay đổi các tài khoản người dùng, gồm user name và password tương ứng

- Hạn chế tài khoản 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 5: Guest là cấp thấp nhất, chỉ được cấp quyền xem các trang màn

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 đồ thị dữ 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 màn hình View nhưng không được thực hiện các lệnh điều khiển thiết bị công nghệ, được quyền truy cập vào các chương trình Draw để vẽ và thay đổi các trang màn hình, vào chương trình Database Builder để tạo, sửa đổi cơ sở dữ liệu hệ thống, vào chương trình Historical Assign và Historical Display để khai báo và thay đổi các thông số quá trình công nghệ cần lưu trữ và hiển thị

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

có thêm các quyền truy cập vào I/O Driver, Mission Control, vào System Configuration nhưng không có quyền truy cập vào Security để tạo và thay đổi các tài khoản người dùng

Cấp 1: Administrator, là cấp quản trị cao nhất, có quyền truy cập đến mọi

cấp chương trình, dữ liệu như truy cập đến System Configuration vào Security để tạo và thay đổi các tài khoản người dùng, có quyền 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 phải khai báo:

Trang 34

Hình 9: Đăng nhập hệ thống

Khi đó hệ thống sẽ lưu trữ tất cả các thông tin về người đăng nhập vào hệ thống, thời gian đăng nhập vào hệ thống và thời gian thoát ra khỏi hệ 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 …

Giao diện chương trình System Configuration như sau:

Trang 35

Hình 10: Chương trình System Configuration

6 Historical Assign, Collect and Display

Trong hệ thống 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 Collect và Historical Display

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

Chương trình Historical Assign gán 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 file Vì bộ nhớ của máy tính là giới hạn nên không thể lưu trữ mãi mãi tất cả các giữ liệu mà nó phải quy định số ngày 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 File Chương trình Historical Collect sẽ thu thập các số liệu trong các Assignment File đã được khai báo vào các

Trang 36

Collection Files, 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

III 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 tâm dùng PLC dòng 5/40 của 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

• 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

• Tốc độ quét các đầu vào ra là từ 3 đến 10 ms tùy theo việc thiết lập tốc độ trao đổi dữ liệu từ 57.6 đến 230.4 kbit/s

• Có 4 cổng giao tiếp có thể thiết lập là cổng DH+ hoặc là Remote I/O

• Tối đa 61 Rack I/O

• Dòng điện tiêu thụ ở Backplan là 3.3 A

• Ngôn ngữ lập trình gồm có: Ladder, SFC và Structured text

• Có khả năng kết nối giao tiếp với các chuẩn DH+, Ethernet, DeviceNet, ControlNet và 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 thống Backup Communication Hệ thống có cấu hình như hình 12 với:

♦ Hệ thống gồm có 2 bộ xử lý CPU dòng 5/40 của Allen-Bradley làm 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 một module BCM (Backup Communication Module) và một module BEM (Backup Extention Module) để phục vụ cho chế độ làm việc dự phòng và

Trang 37

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)

Hình 12: Cấu hình của Process PLC

CPU chính có quyền truy cập Bus tín hiệu vào ra (theo chuẩn RIO do Allen-Bradley định nghĩa) và quản lý các module vào ra: đọc tín hiệu từ các module đầu 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 làm việc theo các chu trình khép kín liên tục, một chu trình làm việc gồm: Đọc các tín hiệu từ các module đầu 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 rồi ghi vào các vùng bộ nhớ tương ứng và thực hiện 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 yếu)

- 0 - 110 VDC

- 0 - 110 VAC

- 0 - 220 VAC

+ Module đầu vào tương tự: Analog Input

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

- 0 - 10 VDC

- 1 - 5 VDC

- 0 - 50 mVDC

+ Module đầu vào RTD: RTD Input

Tín hiệu được lấy từ các sensor do nhiệt độ theo nhiệt điện trở, thường dùng loại Pt100 α.385

+ Module đầu vào 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 J 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 - 110 VAC

- 0 - 220 VAC

+ Module đầu vào tương tự: Analog Output

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

- 0 - 10 VDC

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

nghệ trên Giàn nén khí Trung tâm như:

♦ Điều khiển áp suất:

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

khí Trung tâm, được thực hiện bởi PCS, sơ đồ 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), tạo ra tín hiệu dạng dòng điện

với mức 4-20 mA tương ứng với khoảng đo định nghĩa dùng 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 bit ta thu được giá trị tương

ứng là một số nguyên có giá trị 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 dữ 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

♦ Điều khiển tốc độ

♦ Điều khiển trình tự

Ngày đăng: 20/11/2020, 17:46

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm