Phần mềm công nghiệp Wonderware

Đây là bộ phần mềm do hãng Wonderware (Mỹ) cùng với nhà phân phối và tích hợp hệ thống của Wonderware tại Việt Nam là: Công ty Q. Systems giới thiệu tại Hội thảo được tổ chức mới đây ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh. Bộ phần mềm này thể hiện những công nghệ mới nhất của phần mềm HMI (là phần mềm tự động hóa có giao diện giữa người với máy), dựa trên nền tảng Microsoft Windows. Do đó, nó có khả năng tích hợp cao, rất dễ sử dụng, giúp người sử dụng có thể quan sát từ xa mọi hoạt động của nhà máy qua mạng Internet hay Intranet và đưa ra những quyết định kịp thời khi nhà máy gặp sự cố. Phần mềm Wonderware có thể được chính kỹ sư và chuyên viên phần mềm Việt Nam tự lập trình và sử dụng.

Vì vậy, sẽ giảm thiểu chi phí cho các nhà đầu tư, đem lại những hiểu quả cao trong sản xuất. Dưới đây là những ứng dụng của phần mềm Wonderware trong các nhà máy điện và nhà máy lọc dầu…

Bộ phần mềm Wonderware còn được gọi là FactorySiute, gồm có các phần mềm sau:

- In Touch: cung cấp cho người sử dụng công cụ tạo giao diện người - máy (HMI) và điều khiển bằng tay. InTouch có khả năng kết nối được hầu hết các bộ điều khiển của các hãng khác nhau, thông qua phần mềm quản lý vào/ra (I/O Server) của Wonderware và các chuẩn mở OPC (OLE for Process Control). InTouch cũng hỗ trợ thư viện chuẩn biểu tượng thiết bị của các ngành công nghiệp. Nhờ đó, người sử dụng có thể dễ dàng tạo một giao diện sinh động, phù hợp với các hệ thống của nhà máy. Các mã Script và các hàm chức năng (Function) hỗ trợ tối đa khả năng của các kỹ sư trong việc lập trình hệ thống và thiết kế cơ sở dữ liệu. Với hệ thống cơ sở dữ liệu mở, InTouch có khả năng tạo và kết nối được với các hệ cơ sở SQL, MS Accesss, Foxpro…

- InSQL Server: Thu thập và quản lý dữ liệu nhà máy theo thời gian thực. InSQL Server sẽ tự động thu thập trạng thái của từng điểm điều khiển (tag) trong hệ thống theo một chu kỳ thời gian, hoặc theo sự kiện (event), lưu trữ tất cả các tác động, sự kiện này theo một định dạng cơ sở dữ liệu của Microsoft SQL Server. InSQL Server có thể chia sẻ thông tin, dữ liệu này trên các mạng cục bộ LAN, WAN hay Internet theo quyền và cấp độ truy cập.

- ActiveFactory: Phân tích và báo cáo trên MS office từ nguồn dữ liệu của InSQL Server. ActiveFactory cung cấp một bộ các mẫu báo cáo và các hàm tính toán cho phép người sử dụng có thể tạo lập được những báo cáo, biểu đồ, lược đồ, lược đồ thời gian theo thời gian thực. Nhờ đó, các nhà quản lý, các kỹ sư vận hành, nhân viên bảo dưỡng có hình ảnh đầy đủ về quá trình hoạt động của nhà máy, chất lượng sản phẩm và kế hoạch tu bổ hệ thống sản xuất trong tương lai.

- Suite Voyger: Phần mềm hiển thị, phân tích và báo cáo từ xa trên website của mạng Internet. Giống như ActiveFactory, Suite Voyager cho phép người sử dụng có thể vận hành và giám sát nhà máy thông qua các đường truyền Internet và Website. Các thông tin nhà máy được truyền trực tiếp đến các website qua nguồn cơ sở dữ liệu InSQL Sever. Dù bất cứ nơi đâu, nếu có Internet sẽ biết được trạng thái hoạt động của nhà máy, hệ thống thông qua Suite Voyager.

- SCADAlarm: Phần mềm quản lý các báo động trong hệ thống tại chỗ hoặc từ xa. Phần mềm này được hỗ trợ cho các thiết bị theo dõi cầm tay như các máy Palm và các hệ thống vô tuyến khác. Các kỹ sư vận hành có thể quản lý các báo động, ra lệnh đóng/mở hoặc điều chỉnh các báo động đó từ xa, không nhất thiết phải đến phòng điều khiển trung tâm. SCADAlam giúp nhà máy trở nên an toàn và thông minh hơn.

Hiện nay, ở Việt Nam có một số nhà máy đang sử dụng các hệ thống DCS và PLC. Nhà máy Nhựa của Thái Lan ở Khu Công nghiệp Long Thành được điều khiển bằng DCS Honeywell 3000, Nhà máy Đường Sông Côn (Nghệ An) được điều khiển bằng PLC Allen Bradley Series 5, Nhà máy Xử lý than Cẩm Phả được điều khiển bằng hệ thống DCS Yokogawa C1000. Hệ thống PLC và HMI cũng sẽ thực hiện được đầy đủ chức năng khi sử dụng trong các nhà máy lớn.

Với trường hợp của nhà máy điện

Nhà máy điện nói chung được chia thành 2 phần, gồm: Power Island (tạm gọi là Cụm công suất) và BOP (Balance of Plant - Phần còn lại của nhà máy).

Trong trường hợp của nhà máy điện chạy bằng than, Power Island gồm có lò hơi, tua bin máy phát và các thiết bị phụ như máy nghiền than, các quạt gió và khói, hệ thống nước ngưng và nước cấp lò hơi. Nằm ngoài Power Island, nhưng liên hệ chặt chẽ với nó là thiết bị lọc bụi, khử lưu huỳnh và ống khói.

BOP gồm có các hệ thống cấp than, hệ thống cấp dầu, thải sỉ, xử lý nước thô, xử lý nước cấp lò hơi, xử lý nước thải.

Hình 1 dưới đây cho chúng ta thấy hệ thống DCS, PLC, AC (Autonomous Controller hay Bộ điều khiển riêng) của nhà máy nhiệt điện chạy bằng than. DCS thường được dùng để điều khiển Power Island. Các nhân viên vận hành và theo dõi, điều khiển nhà máy qua DCS tại phòng điều khiển trung tâm. Còn PCS thường được dùng để điều khiển các hệ thống BOP và hệ thống lọc bụi, khử lưu huỳnh.

Lò hơi được điều khiển phần lớn trực tiếp bằng DCS. Nhiều nhà chế tạo lò hơi cấp luôn cả hệ thống Burner Management System (BMS hay Hệ thống quản lý Vòi đốt). Ví dụ: trong trường hợp của nhà máy nhiệt điện Phả Lại 2 đang được xây dựng, lôgic BMS của lò hơi là một phần của hệ thống DCS.

Tua bin/máy phát thường được cấp với Bộ điều khiển riêng (Autonomous Controllor hay AC) của chúng, gồm:

- Hệ thống đo lường, điều khiển và bảo vệ tua- bin

- Hệ thống điều tốc. General Electric kết hợp các chức năng điều khiển và bảo vệ tua-bin, kể cả điều tốc và hệ thống Mark V.

- Hệ thống đo lường, điều khiển và bảo vệ máy phát, kể cả hệ thống điều khiển hệ thống kích từ. General Electric kết hợp các chức năng điều khiển và bảo vệ máy phát vào hệ thống EX2000.

- Hệ thống rơ-le bảo vệ về điện.

Các hệ thống điều khiển, bảo vệ riêng của tua-bin/máy phát được nối với DCS. Các hệ thống PCL phải được đi kèm với HMI (Human Machne Interface hay Giao diện Người - Máy). Các thiết bị BOP có phòng điều khiển tại chỗ. Các PLC này được nối với DCS qua mạng Ethernet. Các kỹ sư thiết kế DCS vẽ lại mô phỏng (HMI graphic của hệ thống BOP ở HMI của DCS. HMI này hiện lên tại Enginnering Station và Operator Station của phòng điều khiển trung tâm. HMI của BOP ở DCS có thể tương tác trực tiếp với các PLC, mà không qua HMI của BOP ở PLC. Như vậy, thiết bị BOP có thể được điều khiển từ phòng điều khiển tại chỗ qua HMI của PLC, hay từ phòng điều khiển trung tâm qua HMI của DCS.

Với trường hợp của nhà máy lọc dầu

Nhà máy lọc dầu nói chung được chia thành 3 phần: Proces Area (Khu công nghệ chính) và Utilities (Khu hỗ trợ) và Offsites (Khu ngoại vi).

Hình 2 cho chúng ta thấy hệ thống DCS, PLC, AC của nhà máy lọc dầu. Procces Area có những phần như thiết bị gia nhiệt dầu thô, khử muối và nước, tháp chưng áp lực không khí, tháp chưng áp lực chân không, khử Sulphua, Thermal cracking hay Fluid Catalytic Cracking (FCC), Refomer, đồng phân hóa, Blending (trộn). Prcess Area được điều khiển bằng DCS và hơn nữa, được điều khiển bằng hệ thống ESD (Emergency Shutdown). ESD là một hệ thống đặc biệt, cần độ tin cậy cực kỳ cao như hệ thống Triconex của Invensys.

Utilities có hệ thống xử lý nước sạch, nước thải và lò hơi để sản xuất hơi nước cho nhà máy tự dùng. Lò hơi của nhà máy lọc dầu chạy bằng dầu, nhỏ hơn rất nhiều so với lò hơi của nhà máy điện và nó được điều khiển bằng hệ thống điều khiển riêng có Burner Mana System. Thiết bị xử lý nước sạch, nước thải được điều khiển bằng PLC với HMI.

Offsites gồm có các khu:

- Cảng dầu thô để nhận dầu thô từ biển có thể được điều khiển bằng PLC với HMI.

- Kho chứa dầu thô (crude tank faram) có hệ thống đo lường riêng (TGS hay Tank Gauging System). Các bơm của kho chứa có thể được điều khiển bằng PLC với HMI.

- Cơ xưởng pha trộn (blending plant) có thể được điều khiển bằng DCS của Process Area hay PLC riêng với HMI.

- Kho chứa dầu sản phẩm (product tank farm). Có hệ thống đo lường riêng TGS hay TanGauging System. Các bơm của kho chứa có thể được điều khiển bằng PLC với HMI.

- Cảng xuất sản phẩm (lên tàu thủy, tầu hoả hay xe tải) thường được điều khiển bằng một hệ thống kết hợp giữa PLC và thiết bị đo lường và điều khiển đặc thù như Accuload của Công ty Smith Meter.

- API (xử lý dầu thải) có thể được điều khiển bằng PLC với HMI.

Một nhà máy lọc dầu hoàn hảo sẽ có hệ thống DCS, ESD, các hệ thống PLC, các hệ thống đo lường và điều khiển riêng nối với nhau để nhân viên vận hành trong phòng điều khiển trung tâm (ở Process Area), có thể theo dõi hay điều khiển tất cả các bộ phận nhà máy và các dữ liệu nhà máy có thể được tập trung tại một hệ thống quản lý dữ liệu chung.

Phần mềm Wonderware đang được sử dụng tại hơn 350 nhà máy trên toàn cầu, thuộc nhiều ngành công nghiệp như sản xuất thực phẩm, hoá chất, dược phẩm, hoá mỹ phẩm, dầu khí, hàng không… Đến Việt Nam cách đây khoảng 3 - 4 năm, nhưng phần mềm công nghiệp Wonderware đã nhận được sự quan tâm của khá nhiều doanh nghiệp. Hiện phần mềm đa năng này đang được sử dụng trong nhà máy Xi măng Nghi Sơn, Công ty Netsle, Thủy điện Đa Nhim (Hàm Thuận)… và sử dụng trong thiết kế và quản lý các trạm điện - tự động hóa ở Thủ Đức (Tp HCM), hệ thống Mini Scada cho Điện lực Hà Nội…

( Theo chuyên san KHCN số tháng 5/2005 của irv.moi.gov.vn

->Read More...