NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ES-WTPSCADA NHÀ MÁY NƯỚC CẦU NGUYỆT

1. Mở đầu Nhà máy nước Cầu Nguyệt (thuộc Công ty TNHH một thành viên Cấp nước Hải Phòng) được đầu tư cải tạo, xây dựng với số vốn đầu tư lên tới 14 triệu USD từ nguồn vốn ODA của Ngân hàng Thế giới. Dự án nhà máy nước Cầu Nguyệt gồm các hạng mục: cải tạo Nhà máy cấp nước công suất 40.000 m3/ngày, bể chứa, nhà hóa chất, trạm bơm nước rửa lọc, xây dựng 23,8 km ống dẫn chính, xây dựng hệ thống cấp nước tại 8 phường thuộc quận Kiến An, lắp đặt mới 32...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ES-WTPSCADA NHÀ MÁY NƯỚC CẦU NGUYỆT NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ES-WTPSCADA NHÀ MÁY NƯỚC CẦU NGUYỆT1. Mở đầuNhà máy nước Cầu Nguyệt (thuộc Công ty TNHH một thành viên Cấp nước Hải Phòng)được đầu tư cải tạo, xây dựng với số vốn đầu tư lên tới 14 triệu USD từ nguồn vốn ODAcủa Ngân hàng Thế giới. Dự án nhà máy nước Cầu Nguyệt gồm các hạng mục: cải tạoNhà máy cấp nước công suất 40.000 m3/ngày, bể chứa, nhà hóa chất, trạm bơm nước rửalọc, xây dựng 23,8 km ống dẫn chính, xây dựng hệ thống cấp nước tại 8 phường thuộcquận Kiến An, lắp đặt mới 32 nghìn đồng hồ nước... Hình 1: Khu xử lý nước sạch nhà máy nước Cầu Nguyệt Abstract: While implemented Cau Nguyen Water Plant Control System project, we have researched and integrated Control System named ES-SCADAWTP successfully. From Operation Command Centre, all devices and instruments inVới dự án Nhà máy nước Cầu Nguyệt, chúng plant and on water distribution networktôi đã nghiên cứu thiết kế và triển khai thành in city can be monitored and controlled.công hệ thống ES-WTPSCADA tại trung tâm ES-SCADAWTP have helped plant andđiều hành cho phép thu thập số liệu, giám sát distribution network be operated morevà điều khiển từ xa các thiết bị trong nhà máy effective and reliable: the water quality isnước và ngoài tuyến ống cấp nước sạch. Hệ controled, the input and output water isthống ES-WTPSCADA góp phần nâng cao managed, instruments status arehiệu quả trong vận hành nhà máy sản xuất và monitored and helpful for maintenancehệ thống cung cấp nước sạch nhằm đáp ứng plan, distribution network is managed tocác mục tiêu: đảm bảo chất lượng nước, quản keep in safety limit, good status, andlý lượng nước khai thác và tiêu thụ, vận hành enough output water to supply for eachvà quản lý máy móc thiết bị tối ưu, quản lý hệ user on each brand.thống tuyến ống cấp nước sạch đến người tiêudùng.2. Mô hình hệ thống nhà máy nước Cầu Nguyệt Hình 2: Sơ đồ công nghệ sản xuất nước sạch2.1. Quy trình sản xuất và cung cấp nước sạchVới quy trình sản xuất và cung cấp nước sạch (xem hình 2), để nâng cao hiệu quả và đảmbảo chất lượng nước sạch, chúng ta cần phải giám sát liên tục các thông số kỹ thuật sau:- Công trình thu nước thô: độ pH, độ đục, độ dẫn và lưu lượng nước thô.- Bể trộn, bể phản ứng và bể lắng: mức nước bể lắng.- Bơm cấp nước lọc: áp lực đường ống, độ pH, độ dẫn và mức nước.- Bể lọc cát: mức nước bể lọc.- Bể chứa nước sạch: mức nước.- Bơm rửa lọc và quạt gió: áp lực và lưu lượng nước đường ống.- Bơm tổng cấp nước sạch: áp lực, lưu lượng nước đường ống, độ pH, độ đục và độ dẫn.- Bể chứa bùn: mức bùn- Khu xử lý hóa chất: nồng độ Clo- Các tuyến ống truyền dẫn Unit 1 – Unit 8: áp lực và lưu lượng nước tuyến ống. Hình 3: Sơ đồ mặt bằng khu xử lý nước sạch2.2. Khu xử lý nước sạch trong nhà máy- Bể thu nước thô từ sông Đa Độ - Nhà hóa chất- Bể trộn, phản ứng và bể lắng - Trạm bơm nước rửa lọc cát- Bể chưa nước sạch - Trung tâm điều khiển- Sân phơi bùn - Nhà điều hành2.3. Mạng truyền dẫn tuyến ống cấp nước sạch- Unit 1 DN500 - Unit 3 DN300 - Unit 5 DN300 - Unit 7 DN300- Unit 2 DN300 - Unit 4 DN400 - Unit 6 DN250 - Unit 8 DN3003. Hệ thống giám sát và điều khiển ES-WTPSCADA3.1.Mô hình hệ thống SCADA giám sát và điều khiểnVới yêu cầu thiết kế hệ thống tự động hóa đáp ứng quy trình sản xuất và cung cấp nướcsạch của nhà máy nước Cầu Nguyệt, chúng tôi đã nghiên cứu thiết kế và ứng dụng hệthống SCADA giám sát và điều khiển trên nền tảng công nghệ PC, PLC của Siemens tíchhợp với các biến tần, thiết bị đo thông minh chuyên biệt cho lĩnh vực nước sạch củaABB, các thiết bị hiển thị số liệu trên bàn điều khiển MIMIC của Redlion và Schneider. Hình 4: Sơ đồ kết nối hệ thống SCADAHệ thống SCADA giám sát và điều khiển gồm trạm điều khiển bơm tích hợp thiết bị điềukhiển khả trình PLC và trạm giám sát mạng truyền dẫn tuyến ông từ xa ở nhà điều hànhđược kết nối với nhau qua cáp quang theo chuẩn Ethernet. Trong đó,- Các thiết bị đo thông số chất lượng nước như độpH, độ đục, độ dẫn và đo lưu lượng, áp lực đườngống trong nhà máy kết nối với PLC S7300 của trạmđiều khiển bơm chính qua tín hiệu dòng 4-20mA.- Các thiết bị hiển thị số liệu tại bàn điều khiểnMIMIC kết nối với PLC S7300 của trạm điều khiểnbơm qua mạng truyền thông RS485.- Thiết bị điều khiển PLC S7300 kết nối với biến tần Hình 5: Trung tâm SCADA giámqua mạng Profibus DP có khả năng điều khiển các sát và điều khiển trạm bơm chínhmáy bơm chính trong nhà máy theo áp lực đườngống bằng ...