Luận văn: Nghiên cứu về giải pháp DCS cho một xí nghiệp, nhà máy cụ thể
Hệ thống điều khiển phân tán (DCS) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp. Việc nắm bắt và làm chủ hệ thống này là yêu cầu cấp thiết đối với kỹ sư và sinh viên chuẩn bị ra trường. Để hiểu sâu sắc về DCS, bao gồm chức năng, cấu trúc, đặc điểm và khả năng ứng dụng, đòi hỏi sinh viên phải nghiên cứu thực tế tại các nhà máy, tìm hiểu về giải pháp DCS cho một xí nghiệp, nhà máy cụ thể.
Phần I: Giới thiệu chung về Công ty Giấy Bãi Bằng
Công ty Giấy Bãi Bằng, công trình hợp tác giữa Việt Nam và Thụy Điển, được xây dựng tại thị trấn Phong Châu, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ. Đây là một nhà máy sản xuất giấy hiện đại, khánh thành năm 1982, cung cấp sản phẩm chất lượng cao cho thị trường trong nước và quốc tế. Công ty luôn chú trọng bảo vệ môi trường và đã tiếp thu công nghệ quản lý tiên tiến.
Năm 2004, công ty đã nâng cấp và mở rộng sản xuất, đạt công suất 100.000 tấn giấy/năm và 61.000 tấn bột giấy/năm. Kế hoạch mở rộng giai đoạn 2 dự kiến hoàn thành trước năm 2007 với mục tiêu sản xuất bột giấy thương phẩm đạt chất lượng quốc tế và tiêu chuẩn môi trường cao.
Hệ thống sản xuất của Công ty Giấy Bãi Bằng
Nhà máy có hệ thống sản xuất khép kín, bao gồm:
- Nhà máy điện (Power Plant): Cung cấp điện và hơi nước cho sản xuất.
- Xí nghiệp Vận tải (Transport Enterprise): Bao gồm hệ thống xe chuyên dùng, xe tải, xà lan và cảng sông.
- Xí nghiệp Bảo dưỡng (Maintenance Enterprise): Đảm nhiệm bảo dưỡng, sửa chữa cơ khí, điện, đo lường và điều khiển.
- Nhà máy Hóa chất: Sản xuất clo, axit HCl, dịch tẩy Zaven và khí Axetylen.
- Nhà máy Sản xuất Giấy: Với công suất lớn, sản xuất đa dạng các loại giấy như giấy in, giấy viết, giấy photocopy, giấy tissue và các sản phẩm chế biến.
Phần II: Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất giấy
Quy trình sản xuất giấy bao gồm các công đoạn chính:
- Khâu chuẩn bị nguyên liệu: Xử lý tre, nứa, gỗ để tạo mảnh.
- Khâu chuẩn bị bột: Nấu bột theo phương pháp sunfat, rửa, sàng lọc và tẩy trắng bột.
- Công đoạn Xeo: Nghiền bột, pha trộn phụ gia, tạo hình tờ giấy trên lưới đôi.
- Phân xưởng hoàn thành: Bao gồm bộ phận ép để tách nước, bộ phận sấy để làm khô giấy, bộ phận ép quang để tăng độ bóng và bộ phận cuộn để tạo thành phẩm.
Phần III: Giới thiệu chung về hệ thống dây chuyền sản xuất trong phân xưởng Xeo 2
Phân xưởng Xeo 2 áp dụng quy trình sản xuất giấy phức tạp, bao gồm nhiều bể chứa bột, máy nghiền, máy làm sạch và các hệ thống phụ trợ để pha trộn và xử lý bột giấy. Quy trình này đảm bảo nồng độ bột phù hợp và loại bỏ tạp chất, tạo ra sản phẩm giấy chất lượng cao.
Phần IV: Các giải pháp điều khiển đang được ứng dụng trong phân xưởng Xeo
Phân xưởng Xeo hiện đang sử dụng hỗn hợp ba hệ thống điều khiển: DCS của Yokogawa, QCS của ABB và các bộ điều khiển PLC của Siemens, Mitsubishi. Hệ thống QCS được xem là một hệ thống DCS với cấu trúc phân tán, tài nguyên được chia sẻ qua hệ thống BUS và có tính chất mở.
Hệ thống QCS có thuật toán điều khiển khác biệt so với DCS thông thường, tập trung vào điều khiển tối ưu với hai vòng điều chỉnh. Hệ thống này có cấu hình mạng phức tạp, bao gồm các trạm Operator Station (OS), Masterpiece 200/1, Smart Platform và Smart Weight Profiler, kết nối với nhau qua chuẩn Master Net của ABB.
Các trạm OS được cấu hình chuyên dụng cho việc điều khiển hệ thống, sử dụng phương thức truy nhập MB 300 với CSMA/CD. Hệ điều hành HP-UX được cài đặt trên các máy này, cung cấp các dịch vụ quản lý hệ thống và ứng dụng. Phần mềm ứng dụng bao gồm các chức năng giám sát, quản lý quá trình, thống kê, sao lưu và phục hồi dữ liệu.
Trạm Masterpiece 200/1 đóng vai trò là trạm chủ điều khiển trung tâm, thu thập, xử lý dữ liệu và điều khiển các trạm cấp dưới. Nó bao gồm nhiều loại card xử lý và truyền thông, đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.