Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT kế hệ SCADA và lập TRÌNH điều KHIỂN các THAM số điển HÌNH của NHÀ máy vàng Bồng Miêu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY KHAI THÁC VÀNG BỒNG MIÊU I.1 Vị trí địa lý: Nhà máy khai thác vàng Bồng Miêu thuộc thôn Bồng Miêu, xã Tam Lãnh, huyện Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam, Việt Nam Nhà máy xây dựng ven đồi tiện cho việc khai thác nguyên liệu đầu vào hạn chế tình trạng ô nhiểm môi trường tác động trực tiếp đến người xa dân cư I.2 Ảnh hưởng nhà máy tình hình kinh tế trị xã Tam Lãnh Trước nhà máy xây dựng, tình hình trị phức tạp với nạn khai thác vàng bừa bãi, nghiện hút, gái mại dâm, tình trạng sập hầm gây chết nhiều người v v Sau nhà máy vào hoạt động giải việc làm cho dân cư vùng mà nhiều người dân khác Hiện nay, trở thành xã với đầy đủ điện, đường, trường trạm, sống dân cư giả lên Nhà máy đóng thuế cho tỉnh Quảng Nam với mức 50% số lượng vàng khai thác Với nguồn thu từ nhà máy tỉnh Quảng Nam đóng góp vào ngân sách nhà nước khoản lớn, tỉnh xây dựng nhiều cơng trình phúc lợi Bên cạnh đó, việc sử dụng hóa chất độc hại xianua, dioxil ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe công nhân, nguồn nước, động thực vật xung quanh nhà máy Tuy nhiên ảnh hưởng mức kiểm sốt sau nhiều lần đánh giá sở tài ngun mơi trường I.3 Tình hình hoạt động nhà máy: Nhà máy vàng Bồng Miêu trước công ty Gekko thiết kế hệ thống có tính tự động khơng cao Việc điều khiển cịn mang tính rời rạc cụm Khi có lỗi xãy thường thời gian sau phát khắc phục nên ảnh hưởng lớn đến suất sản xuất Cuối tháng 10/2006 nhà máy ký hợp đồng với công ty Novas nhằm đưa cụm điều khiển rời rạc điều khiển giám sát phòng điều khiển trung tâm Dự án thành công Hiện năm nhà máy khai thác khoảng 600kg vàng đạt tiêu chuẩn Với giá vàng tăng cao nhà máy phát triển tốt Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh CHƯƠNG II: TỔNG QUAN QUY TRÌNH KHAI THÁC VÀNG Xem xét cách tổng thể, nhà máy vàng Bồng Miêu có cụm sau: GRAVITY FEED STRIPPING And RESIN GOLD ROOM FLOATATION WEIGHING BALL MILL ILR DETOX Hình 2.1: Tổng quan quy trình khai thác vàng Đi vào chi tiết hơn, cụm có cấu trúc sau: II.1 Cụm FEED: Xe chở đất Băng tải Nghiền côn Sàn rung lọc Băng tải Băng tải Hình 2.2: Cụm FEED Mơ tả: Trang: WEIGHING Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Sau khai thác đất, đá núi mìn người đất chở đổ bãi đất rộng trước đổ lên băng tải Đất theo băng tải đổ vào nghiền côn Đất rơi xuống, hạt nhỏ lọt qua sang rung để rơi xuống băng tải qua cụm WEIGHING Các hạt lớn theo độ dốc sàn rung tới băng tải mang nghiền lại Thực tế trình qua nhiều cơng đoạn với kích cỡ hạt khác để đất tới cụm WEIGHING tương đối nhỏ Như vấn đề điều khiển việc cho chạy/dừng băng tải nghiền bi II.2 Cụm WEIGHING: FEED Băng tải Băng tải tổng Encoder BALL MILL Loadcell Hình 2.3: Cụm WEIGHING Mơ tả: Nguyên liệu từ cụm FEED tới cụm WEIGHING đổ vào ba băng tải con, trước tới băng tải tổng Thực chất hệ thống cân băng định lượng với băng tải thành phần có nguyên liệu giống Thường băng tải tổng có tốc độ khơng đổi Phía băng tải tổng có đặt encoder dựa nguyên tắc đếm xung để đo tốc độ băng tải, loadcell để cân khối lượng nguyên liệu chạy băng tải tổng Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Như việc điều khiển làm sau phối hợp tốc độ thời điểm đóng mở ba băng tải nhỏ cho đạt lưu lượng yêu cầu II.3 Cụm BALL MILL: Hình 2.4: Cụm BallMill Mô tả: Từ cụm WEIGHING nguyên liệu với nước đổ vào hai (hoặc hai tùy theo công suất) nghiền bi Các viên bi làm cho nguyên liệu nát mịn trước đổ vào máng bơm lên cụm GRAVITY Ở hai đầu gối trục nghiền bi có cảm biến nhiệt độ để đo nhiệt độ gối trục Có cảm biến mức máng Như vấn đề cần điều khiển điều khiển lưu lượng nước bơm vào thơng qua tín hiệu cảm biến mức, điều khiển thời gian hoạt động nghiền bi để hai gối trục không bị q nóng Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh II.4 Cụm GRAVITY: Hình 2.5: Cụm GRAVITY Mơ tả: Nguyên liệu dạng bùn nước qua hai cyclone có cấu trúc xoắn ốc Phần nhẹ xem đất đá đẩy lên áp lực nước qua FALCON, phần nặng qua hai JIG ( PRIMARY SECONDARY) để đến cụm FLOATATION Phía JIG có cấu điều khiển khí nén tạo dao động tịnh tiến “dập” theo phương thẳng đứng Phần nhẹ trào hai bên đến FLOATATION, phần nặng quay trở lại cụm BALL MILL Phần nặng PRIMARY JIG quay trở lại trước hai nghiền bi để nghiền lại phần nặng SECONDARY JIG quay lại máng phía sau hai nghiền bi Như việc điều khiển valve khí nén bơm Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh II.5 Cụm FLOATATION: Hình 2.6: Cụm FLOATATION Mơ tả: Ngun liệu từ cyclone qua FALCON Đây thiết có cấu tạo phức tạp nhiều so với JIG nhằm tách nguyên liệu thành hai phần Một phần coi nhẹ xuống bể ghom với nguyên liệu từ SECONDARY để tới ILR Phần lại coi nặng tới bể trộn có ba động khuấy Trong bể trộn người ta cho hóa chất tạo bọt vào với mục đích phần nhẹ gồm nhiều vàng dính phần trào qua ILR Trên bể trộn có ba cảm biến mức tia hồng ngoại Như việc điều khiển ba động khuấy valve mở hóa chất cho lưu lượng bơm cho thõa mãn mức nước bể vừa đủ tràn bọt hai bên Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh II.6 Cụm ILR: Hình 2.7: Cụm ILR Mô tả: Nguyên liệu từ FLOATATION dung dịch dioxile đổ vào thùng nằm ngang đặt giá có bánh ăn khớp làm cho thùng quay Thùng quay trộn nguyên liệu dung dịch dioxile trước bơm lên cụm RESIN COLUM Vấn đề điều khiển valve cho lưu lượng chất dioxile động quay bánh đế Thêm bơm nguyên liệu trước sau trộn Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh II.7 Cụm RESIN COLUMN: Hình 2.8: Cụm RESIN COLUMN Mơ tả: Đây nói cụm phức tạp quan trọng Người ta cho hóa chất để làm cho chì bám vào bọt tràn hai bên bể THICHNER Phần lại đổ vào tầng thấp bốn tầng cột RESIN COLUMN Các hạt nhựa đưa từ xuống nguyên liệu bơm từ lên bám vàng vào Nguyên liệu lấy từ tầng rữa hóa chất để tách hạt nhựa dùng lại cịn lượng có nhiều vàng qua bể điện phân Các kẽm sau điện phân bám lên bề mặt lớp vàng Người ta đưa rữa nước thu vàng Như đối tượng điều khiển bơm, valve cột RESIN dòng điện để điện phân Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh II.8 Cụm VÀNG: Hình 2.9: Cụm VÀNG Mơ tả: Do khơng phép vào khu vực nên em biết chức đúc kết vàng II.9 Cụm DETOX: Hình 2.10: Cụm DETOX Mơ tả: Đây q trình xử lý chất thải Nếu chất chuẩn bị thải có thành phần hóa học mức cho phép thải trực tiếp mơi trường, cịn khơng phải quay lại xử lý tiếp Trong cụm có sử dụng chất dioxile để xử lý chất thải II.10 Thiết bị điều khiển: - Các biến tần AB - Đồng hồ Giocokawa Nhật - PLC AB, Mitsubisy, Seimens ( Novas cung cấp) Trang: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ MẠNG CƠNG NGHIỆP Mạng truyền thơng cơng nghiệp hay mạng công nghiệp (MCN) khái niệm chung để hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit liệu nối tiếp sử dụng để ghép nối thiết bị công nghiệp Các hệ thống truyền thông công nghiệp phổ biến cho phép liên kết mạng nhiều mức khác nhau, từ cảm biến, cấu chấp hành cấp trường máy tính điều khiển, thiết bị giám sát, máy tính điều khiển giám sát máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý cơng ty Đối tượng mạng công nghiệp tuý thiết bị cơng nghiệp Vì dạng thơng tin quan tâm để truyền mạng công nghiệp liệu III.1 Tổng quan lịch sử tự động hóa cơng nghiệp mạng truyền thơng: Đầu kỷ 20, hệ điều khiển trình hệ chế tạo thiết kế chủ yếu dựa cơng nghệ khí thiết bị analog Việc sử dụng hệ điều khiển tập trung cho hệ thống lớn lan rộng với đời điều khiển điện tử vào năm 1950 chúng có khoảng cách phát tín hiệu lớn Nhiều hệ thống trao đổi liệu công nghiệp phát triển cho hệ điều khiển Các hệ thống mạng có quyền dùng công nghệ analog, dùng để nối kết xử lí trung tâm tới thiết bị ngoại vi terminal Các thiết bị ngoại vi điển hình dùng cáp song song, nhiều lõi phối ghép vòng lặp 20 mA tốc độ phát thấp Đầu năm 1960, lần máy tính số áp dụng làm điều khiển số Khái niệm điều khiển số trực tiếp (DDC-Direct Digital Control) dùng để nhấn mạnh máy tính trực tiếp điều khiển trình Trong thập kỷ 1960 việc ứng dụng máy tính mini cịn giải pháp đắt đỏ cho tốn điều khiển Trong đó, PLC đời thay điều khiển dựa Rơle truyền thống có tính điều khiển hạn chế Ngồi ra, nhiều cơng nghệ phát triển cho Trang: 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh MD6: Giá trị Setpoint băng tải I MD10: Giá trị Setpoint băng tải II MD14: Giá trị Setpoint băng tải III Setpoint Manual Value MD6 Băng tải I Biến tần I MD10 Băng tải II Biến tần II MD14 Băng tải III Biến tần III MD20 Băng tải tổng Hình 6.6: Sơ đồ điều khiển cụm Weighing chế độ Manual Chương trình điều khiển cụ thể Phụ lục VI.3 Thiết kế HMI cho nhà máy: Phần thiết kế HMI cho nhà máy dựa hình ảnh thực tế sơ đồ công nghệ nhà máy Dưới hình HMI: VI.3.1 Màn hình Overview1: Trang: 123 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Overview có hai hình Đây hình từ ta xem xét nhà máy cách tổng quan phần hai phần nhà máy Phía bên phải hình gồm có nhiều button có ghi tên cụm Nếu ta nhấn vào button ta đến hình cụm khác Trang: 124 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Từ hình ta có nhìn phương diện mối tương quan cụm để xử lý có cố xãy VI.3.2 Màn hình Overview2: Tương tự hình Overview 1, hình từ ta xem xét nhà máy cách tổng quan phần lại hai phần nhà máy Với hình ảnh tương đối giống với thiết bị thực tế, người vận hành tưởng tượng lúc xem xét cụm cụ thể Phía bên phải hình có dãy button đồng hồ hình Overview Trang: 125 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh VI.3.3 Màn hình cụm Crushing: Đây hình điều khiển cụm Crushing Màn hình trực quan sát với thực tế Nhìn hình ta biết băng tải chạy, băng tải dừng thông qua màu sắc động Nếu động màu xanh tức chạy, cịn màu đỏ dừng Phía hình có bảng Alarm dùng để xem động bị lỗi, lỗi vào thời gian nào, có kèm theo dẫn sửa lỗi Trang: 126 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh VI.3.4 Màn hình cụm Weighing: Đây hình điều khiển cụm Weighing Màn hình trực quan Các chế độ điều khiển Remote/Local hay Auto/Manual chuyển qua lại nhờ button Các động On/Off nhờ button Các chữ button theo trạng thái chuyển tới ta nhấn vào Các field cho ta đặt giá trị cho băng tải hiển thị giá trị thực tế Cho biết tổng thời gian khối lượng mà băng tải vận chuyển Trang: 127 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Nếu nhấn vào button Trend Report, hình Trend Report Số liệu cập nhật liên tục biểu đồ khuynh hướng Trend VI.3.5 Màn hình cụm BallMill: Đây hình điều khiển cụm BallMill Hai BallMill valve, bơm điều khiển phụ thuộc qua button Thơng số điều khiển nhiệt độ mức dầu gối trục Trên hình có field để ta đặt giá trị setpoint hay hiển thị giá trị nhiệt độ dầu Nếu giá trị nhiệt độ dầu cao giá trị setpoint BallMill dừng Tương tự mức dầu thấp không đủ tạo lớp ngăn cách gối trục BallMill phải dừng Trang: 128 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Để thuận tiện cho việc bảo dưỡng phát lỗi phía hình có Alarm Các mũi tên đường nguyên liệu vào công đoạn VI.3.6 Màn hình cụm Gravity: Màn hình điều khiển giám sát cụm Gravity Hai thơng số tần số biến tần bơm khí nén độ rộng xung đóng ngắt van điện từ Các thơng số điền field Phụ thuộc vào tần số biến tần mà áp lực đẩy Jig thay đổi theo Như ta phải điều chế độ rộng xung để hành trình tốc độ dập Jig thay đổi theo mong muốn ta Trang: 129 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Tương tự hình trước, hình chuyển hai chế độ điều khiển Remote Local thơng qua button VI.3.7 Màn hình cụm Floatation: Đây hình để điều khiển giám sát cụm Floatation Cụm chủ yếu để điều khiển van hóa chất, động trộn khuấy Cũng giống cụm khác, cụm có bảng Alarm, dãy button Cụm có nút Exit Runtime, ta nhấn vào hình chuyển hệ thống hoạt động chế độ Local Trang: 130 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Các thị mức cảm biến mức nước tăng lên phù hợp cho người vận hành VI.3.8 Màn hình cụm ILR: Đây hình dùng để điều khiển giám sát cụm ILR Cụm chủ yếu điều khiển động khuấy trộn, điều khiển mức bùn thông qua cảm biến báo mức bùn bơm Trang: 131 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh Giống hình khác, hình có bảng Alarm phía dãy button bên cạnh Với đồng hồ thực ta xem xét thay đổi đối tượng theo thời gian Việc thay đổi màu đối tượng giúp ta nhận biết trạng thái hoạt động đối tượng VI.3.9 Màn hình cụm Setting Cone: Đây hình dùng để điều khiển giám sát cụm Setting Cone Ở điều khiển ON/OFF hai Resin screen cài đặt thông số van Trang: 132 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh Giống hình khác, hình có bảng Alarm phía dãy button bên cạnh Với đồng hồ thực ta xem xét thay đổi đối tượng theo thời gian VI.3.10 Màn hình cụm Resin Column: Đây hình dùng để điều khiển giám sát cụm Resin Column Trang: 133 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Ở cụm chủ yếu điều khiển van, bơm cài đặt thông số cho bơm nước cột Rip Ở đặt chế độ Remote hay Local Cũng hình khác hình xem xét thay đổi đối tượng theo thời gian VI.3.11 Màn hình cụm Strip Column: Đây hình dùng để điều khiển giám sát cụm Strip Column Trang: 134 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Ở điều khiển van, bơm cài đặt thông số thời gian mở van VI.3.12 Màn hình cụm Detox: Đây hình dùng để điều khiển giám sát cụm Detox Trang: 135 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đoàn Quang Vinh Chúng ta đặt bơm hóa chất chế độ manual hay remote, cài đặt thông số bơm van Giống hình khác, hình có bảng Alarm phía dãy button bên cạnh Với đồng hồ thực ta xem xét thay đổi đối tượng theo thời gian VI.3.13 Màn hình chẩn đốn lỗi: Đây hình xem xét xem mạng trạm bị lỗi Nếu trạm bị lỗi màu xanh PLC thay màu đỏ Trang: 136 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Đồn Quang Vinh Màn hình quan trọng cho việc xem xét khắc phục lỗi Nó nhìn trực quan trạng thái hoạt động mạng Trang: 137 ... Đầu kỷ 20, hệ điều khiển trình hệ chế tạo thiết kế chủ yếu dựa cơng nghệ khí thiết bị analog Việc sử dụng hệ điều khiển tập trung cho hệ thống lớn lan rộng với đời điều khiển điện tử vào năm 1950... sáng chế hệ điều khiển máy tính phân tán (DCCS) đầu tiên, hệ điều khiển phân cấp với nhiều vi xử lý Từ khái niệm DCCS phát triển nhiều hệ tự động hố cơng nghiệp điều khiển nhà máy điện, hệ thống... terminal Các thiết bị ngoại vi điển hình dùng cáp song song, nhiều lõi phối ghép vòng lặp 20 mA tốc độ phát thấp Đầu năm 1960, lần máy tính số áp dụng làm điều khiển số Khái niệm điều khiển số trực
