Đồ án Tìm hiểu về điều khiển phân tán DCS đi sâu điều khiển DCS nhà máy điện Hậu Giang 1

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU . 1

CHưƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG. 2

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN . 2

1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN SÔNG HẬU 1. 3

1.3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG. 4

1.3.1. Vai trò của điện năng trong hệ thống lưới điện . 4

1.3.2. Quy trình sản xuất điện năng trong nhà máy nhiệt điện . 5

CHưƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN DCS . 9

2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN . 9

2.1.1. Sự ra đời và phát triển của các hệ thống điều khiển. 9

2.1.2 Hệ thống điều khiển với cấu trúc điều khiển phân tán (DCS). 10

2.2. CẤU TRÚC CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT . 11

2.2.1. Cấu trúc và các thành phần cơ bản . 12

2.2.2. Mô hình phân cấp. 13

2.2.2.1. Cấp chấp hành. 14

2.2.2.2. Cấp điều khiển . 14

2.2.2.3. Cấp điều khiển giám sát. 15

2.2.3. Cấu trúc điều khiển. 15

2.2.3.1. Điều khiển tập trung. 15

2.2.3.2. Điều khiển tập trung với vào/ra phân tán . 16

2.2.3.3. Điều khiển phân tán . 17

2.2.3.4. Điều khiển phân tán với vào/ra phân tán. 19

2.3. CÁC THÀNH PHÂN CỦA 1 HỆ ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN . 20

2.3.1. Cấu hình cơ bản . 20

2.3.1.1. Trạm điều khiển cục bộ . 20

2.3.1.2. Bus trường và các trạm vào ra từ xa . 22

2.3.1.3. Trạm vận hành . 24

2.3.1.4. Trạm kỹ thuật và các công cụ phát triển. 26

2.3.1.5. Bus hệ thống. 26

2.3.2. Phân loại các hệ DCS. 28

2.3.2.1. Các hệ DCS truyền thống . 28

2.3.2.2. Các hệ DCS trên nền PLC . 29

2.3.2.3. Các hệ DCS trên nền PC. 33

2.3.3. Các vấn đề kỹ thuật. 34

2.4. TÍNH SẴN SÀNG VÀ ĐỘ TIN CẬY CỦA CÁC HỆ ĐKPT. 35

2.4.1. Đặt vấn đề . 3590

2.4.2. Cơ chế dự phòng . 36

2.4.3. Cơ chế an toàn . 37

2.4.4. Cơ chế khởi động lại sau sự cố . 37

2.4.5. Bảo mật. 37

2.4.6. Bảo trì. 37

2.5. CHỨC NĂNG CỦA HỆ DCS. 38

2.5.1. Chức năng điều khiển. 38

2.5.2. Chức năng vận hành và giám sát hệ thống (chức năng SCADA). 41

2.6. TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ DCS. 44

2.6.1. Giới thiệu chung. 44

2.6.2. Giao thức mạng (Network Protocol). 46

CHưƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DCS TIÊU BIỂU CHO NHÀ

MÁY NHIỆT ĐIỆN HẬU GIANG (SÔNG HẬU 1 ). 57

3.1. YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA HỆ DCS CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN . 57

3.1.1. Hệ thống giám sát và điều khiển tích hợp ICMS. 57

3.1.2. Các yêu cầu về chức năng phần cứng hệ thống. 59

3.1.2.1. Cấu trúc hệ thống. 59

3.1.2.2. Hệ thống điều khiển phụ trợ. 60

3.1.2.3. Các yêu cầu dự phòng cho hệ thống . 61

3.1.2.4. Bảng điều khiển giao tiếp người máy . 62

3.1.2.5. Đường truyền dữ liệu tốc độ cao. 62

3.1.2.6. Các đầu nối và Gateway . 63

3.1.2.7. Các đầu vào/ra. 64

3.1.2.8. Bộ xử lý lưu trữ dữ liệu . 67

3.1.2.9. Ghép nối các thiết bị trong nhà máy . 67

3.1.3. Các yêu cầu về chức năng phần mếm hệ thống. 68

3.1.3.1. Hệ giám sát – vận hành. 68

3.1.3.2. Yêu cầu về các biến hệ thống . 69

3.1.3.3. Yêu cầu xử lý các tín hiệu vào/ra . 70

3.1.3.4. Yêu cầu về khả năng tính toán xử lý. 72

3.1.3.5. Yêu cầu về xử lý sự cố . 73

3.1.3.6. Yêu cầu về đồng bộ thời gian . 76

3.1.3.7. Lưu trữ lâu dài. 76

3.1.3.8. Yêu cầu về truy cập dữ liệu quá khứ. 78

3.1.3.9. Xử lý hiển thị . 78

3.2. ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN. 79

3.2.1. Phạm vi chức năng . 79

3.2.2. Cấu trúc hệ thống và các thiết bị thành phần . 8091

3.2.3. Tính năng mở. 80

3.2.4. Phát triển hệ thống. 81

3.2.5. Độ tin cậy và tính sẵn sang . 81

3.2.6. Giá thành và chi phí. 81

3.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN TIÊU BIỂU. 82

3.3.1. PCS7 của Siemens. 82

3.3.2. Centum CS1000/CS3000 của Yokogawa. 84

3.3.3. PlantScape của Honeywell. 85

KẾT LUẬN. 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 88