Luận án tự động hoá họng rót trạm bơm xăng dầu với plc và quẹt thẻ

Mục lục Mở đầu. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn. Mục đích nghiên cứu của đề tài. Nhiệm vụ nghiêm cứu của đề tài.

8 Chương 1: Tổng quan về hệ thống điều khiển và giám sát. Định nghĩa hệ thống SCADA. Phân loại hệ thống SCADA. Những chuẩn để đánh giá một hệ thống SCADA.

Cấu trúc chung của hệ SCADA. Mô hình phân cấp chức năng.1 Mô hình phân cấp.2 Chức năng nhiệm vụ từng cấp. 19 Chương 2: Hiện trạng hệ thống giám sát nhiên liệu tại các trạm xăng, dầu. Hiện trạng các hệ thống xuất nhập dầu hiện nay.

Đề xuất giải pháp.21 Chương 3: Giải pháp thực hiện. Lựa chọn cấu trúc phần cứng. Sơ đồ cấu trúc phần cứng. Quy trình hoạt động của hệ thống.

Lựa chọn PLC. Lựa chọn màn hình HMI. Phần mềm TIA portal V14. Xây dựng chương trình trên phần mềm.

Bảng định địa chỉ đầu vào và đầu ra. Chương trình đo và tính toán. Thiết kế giao diện cho màn hình HMI. Quy trình xuất nhiên liệu tại bến.

Khảo sát thực nghiệm. 50 Chương 4: Kết luận, đánh giá.52 Danh mục hình ảnh Hình 1.1: Cấu trúc chung hệ SCADA.2: Tổ chức truy cập của hệ SCADA.3: Mô hình phân cấp hệ thống SCADA.1: Quá trình xuất nhiên liệu lên các xe chuyên dụng.1: Cấu trúc phần cứng.4: CPU và các module của S7-1200.5: Module mở rộng tín hiệu vào/ra.8: Màn hình HMI.9: Hệ thống giám sát sử dụng HMI.10: Màn hình HMI Siemens.11: Màn hình HMI KTP700 BASIC DP – 6AV2123-2GA03-0AX0.12: Phần mềm TIA PORTAL V14.13: CT con đo và tính toán thể tích Dầu.14: Chương trình chính.15: CT con đo và tính toán thể tích Xăng.16: CT con đo nhiệt độ Dầu.17: CT con đo nhiệt độ Xăng.18: Khởi tạo bộ đếm tốc độ cao HSC.19: Cấu hình cho bộ điếm HSC 1.20: Cấu hình cho đếm HSC 2.21: Đặt thời gian cho HSC.22: Setup chân CV làm chân RESET của HSC 1.23: Chuyển đổi và tính toán thể tích xăng.24: Setup chân CV làm chân RESET của HSC 2.25: Chuyển dổi và tính thể tích dầu.26: Chuyển đổi nhiệt độ.29: Setup dữ liệu để hiển thị ra màn hình HMI.30: Tạo các đối tượng trong giao diện chính.31: Thêm các đối tượng.32: Giao diện màn hình khi có đơn hàng.33: Xác nhận thông tin đơn hàng.34: Hoàn thành nhập đơn.48 Danh mục bảng Bảng 3.1: Định địa chỉ đầu vào.2: Định địa chỉ đầu ra. Đặt vấn đề Với việc ngày càng phát triển như hiện nay, đất nước ta đang bước vào giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa, tất cả các nhà máy trên đất nước đều cần có thiết bị tự động hóa. Ngành thiết bị tự động hóa là ngành đang được phổ biến tại Việt Nam, Với thời đại công nghiệp hóa hiện nay, ngành thiết bị tự động càng trở nên quan trọng vì một khi các khu công nghiệp mọc lên song song với đó là các nhà máy sản xuất ra đời, đây cũng là lúc mà ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa thể hiện rõ vai trò quan trọng của mình.

Các nhà máy hoạt động liên tục đòi hỏi các thiết bị cần thiết sẽ phải sản xuất liên tục để đáp ứng nhu cầu hoạt động của các nhà máy Bên cạnh đó thiết bị tự động hóa thuộc nhóm ngành điện-điện tử dùng để chỉ một công việc được thực hiện mà không có sự giúp đỡ của bất kỳ sự can thiệp trưc tiếp của con người. Nó có nghĩa là thực hiện một nhiệm vụ đặc biệt với sự giúp đỡ của mạch điện truyền động điện. Thiết bị tự động đã luôn luôn khẳng định là một ngành có hiệu quả đối với hầu hết các ngành công nghiệp và các công ty. Thiết bị tự động được thiết kế để phục vụ các dây chuyền sản xuất tự động tại các nhà máy: trạm xăng dầu, xi măng, sắt thép, nước giải khát, dược phẩm, nhà máy bia, cung cấp lắp đặt thiết bị hạ tầng tự động…… Vì vậy, các nhà sản xuất trên thế giới cho ra đời các loại PLC, cáp lập trình, motor, van điện.

để đáp ứng nhu cầu của các nhà máy. Việc hoạt động liên tục của máy móc làm cho quá trình hoạt động thiết bị tự động bị giảm chất lượng, vì vậy ngành thiết bị điện tự động ra đời để kịp phục vụ cho quá trình sản xuất của nhà máy. Xăng dầu là loại hàng hóa quan trọng vì xăng dầu là yếu tố đầu vào quan trọng và chưa thể thay thế được của sản xuất, xăng dầu là năng lượng phục vụ dân sinh, quốc phòng và an ninh. Như chúng ta đã biết nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến mật độ xăng dầu từ tình hình thực tế việc nghiên cứu thiết kế và hoàn thiện hệ thống đo và kiểm soát nhiệt độ, lưu lượng khi xuất xăng dầu sẽ giảm được những tổn hao, kiểm soát được xăng dầu tốt hơn.

Vì vậy em đã chọn đề tài luận văn của mình là: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động hóa, hệ thống giám sát nhiệt độ và thể tích áp dụng cho kho cảng xăng dầu sông giang-petrolimex Quảng Bình”. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài  Nghiên cứu cấu trúc của hệ thu thập và giám sát dữ liệu, từ đó làm cơ sở thiết kế hệ thống giám sát tự động, ứng dụng cho kho cảng xăng dầu sông Giang - Petrolimex Quảng Bình.  Nâng cao khả năng thực hiện các dự án tự động hoá trong cảng xăng dầu cũng như trong các nhà máy công nghiệp khác.

 Giúp nâng cao khả năng nghiên cứu của giảng viên để nâng cao chất lượng đào tạo cho sinh viên của các ngành: Năng lượng, tự động hoá, hệ thống điện…  Là giáo cụ dạy học cho sinh viên ngành năng lượng, tự động hoá và hệ thống điện.  Hệ thống này là mô hình thu nhỏ của các cảng or trạm xăng dầu, do vậy sẽ giúp sinh viên sau khi ra trường có thể làm quen và tiếp cận công nghệ sản xuất trong các nhà máy điện một cách nhanh nhất. Nhiệm vụ nghiêm cứu của đề tài  Tìm hiểu cấu trúc của hệ thu thập và giám sát dữ liệu.  Khảo sát hệ thống tự động hóa, hệ thống giám sát nhiệt độ và thể tích áp dụng cho kho cảng xăng dầu sông giang-petrolimex Quảng Bình.

 Khảo sát các điểm đo: (nhiệt độ, điện áp, dòng điện, tốc độ.), lựa chọn các cảm biến sử dụng cho hệ thống.  Nghiên cứu thiết bị điều khiển quá trình.  Nghiên cứu phần cứng và phần mềm SIMATIC S7 – 1200.  Nghiên cứu phần mềm giao diện điều khiển HMI của hãng SIEMENS.

 Nghiên cứu thực nghiệm.  Khảo sát, thực nghiệm quan hệ đặc tuyến của các cảm biến với các chỉ số trong PLC.  Xây dựng chương trình phần mềm giám sát tự động cho hệ thống trên nền hệ thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC S7 – 1200). Chương 1: Tổng quan về hệ thống điều khiển và giám sát 1.

Định nghĩa hệ thống SCADA SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu, nói một cách khác là một hệ thống hỗ trợ con người trong việc giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn hệ điều khiển tự động thông thường. Để có thể điều khiển và giám sát từ xa thì hệ SCADA phải có hệ thống truy cập, truyền tải dữ liệu cũng như hệ giao diện người và máy (HMI - Human Machine Interface). Trong hệ thống điều khiển giám sát thì HMI là một thành phần quan trọng không chỉ ở cấp điều khiển giám sát mà ở các cấp thấp hơn người ta cũng cần giao diện người và máy để phục vụ cho việc quan sát và thao tác vận hành ở cấp điều khiển cục bộ. Vì lý do giá thành, đặc điểm kỹ thuật nên các màn hình vận hành (OP - Operator Panel), màn hình chạm (TP - Touch Panel), Multi Panel chuyên dụng được sử dụng nhiều và chiếm vai trò quan trọng hơn.

Nếu nhìn nhận SCADA theo quan điểm truyền thống thì nó là một hệ thống mạng và thiết bị có nhiệm vụ thuần tuý là thu thập dữ liệu từ các trạm ở xa và truyền tải về khu trung tâm để xử lý. Trong các hệ thống như vậy thì hệ truyền thông và phần cứng được đặt lên hàng đầu và cần sự quan tâm nhiều hơn. Trong những năm gần đây sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ truyền thông công nghiệp và công nghệ phần mềm trong công nghiệp đã đem lại nhiều khả năng và giải pháp mới nên trọng tâm của công việc thiết kế xây dựng hệ thống SCADA là lựa chọn công cụ phần mềm thiết kế giao diện và các giải pháp tích hợp hệ thống. Phân loại hệ thống SCADA Các hệ thống SCADA được phân làm bốn nhóm chính với các chức năng: - SCADA độc lập / SCADA nối mạng.

- SCADA không có khả năng đồ hoạ / SCADA có khả năng xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực. Bốn nhóm chính của hệ thống SCADA: Hệ thống SCADA mù (Blind): Đây là hệ thống đơn giản, nó không có bộ phận giám sát. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống này thu thập và xử lý dữ liệu bằng đồ thị. Do tính đơn giản nên giá thành thấp.

Hệ thống SCADA xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực: Đây là hệ thống SCADA có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu. Nhờ tập tin cấu hình của máy khai báo trước đây mà hệ có khả năng mô phỏng tiến trình hoạt động của hệ thống sản xuất. Tập tin cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động của hệ thống. Khi xảy ra sự cố thì hệ thống có thể báo cho người vận hành để xử lý kịp thời.

Cũng có thể hệ sẽ phát ra tín hiệu điều khiển dừng hoạt động của tất cả máy móc. Hệ thống SCADA độc lập: Đây là hệ có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với một bộ vi xử lý. Hệ này chỉ có thể điều khiển được một hoặc hai máy móc. Vì vậy hệ này chỉ phù hợp với những sản xuất nhỏ, sản xuất chi tiết.

Hệ thống SCADA mạng: Đây là hệ có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với nhiều bộ vi xử lý. Các máy tính giám sát được nối mạng với nhau. Hệ này có khả năng điều khiển được nhiều nhóm máy móc, tạo nên dây chuyền sản xuất. Qua mạng truyền thông, hệ thống được kết nối với phòng quản lý, phòng điều khiển, có thể nhận quyết định điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý hoặc từ phòng thiết kế.

Từ phòng điều khiển có thể điều khiển hoạt động của các thiết bị ở xa.