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

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 nghìn đồng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ES-WTPSCADA NHÀ MÁY NƯỚC CẦU NGUYỆTNGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆTHỐNG ES-WTPSCADA NHÀMÁY NƯỚC CẦU NGUYỆT1. Mở đầuNhà máy nước Cầu Nguyệt (thuộc Công ty TNHH một thànhviên Cấp nước Hải Phòng) được đầu tư cải tạo, xây dựng vớisố vốn đầu tư lên tới 14 triệu USD từ nguồn vốn ODA củaNgân hàng Thế giới. Dự án nhà máy nước Cầu Nguyệt gồmcác hạng mục: cải tạo Nhà máy cấp nước công suất 40.000m3/ngày, bể chứa, nhà hóa chất, trạm bơm nước rửa lọc, xâydựng 23,8 km ống dẫn chính, xây dựng hệ thống cấp nước tại8 phường thuộc quận Kiến An, lắp đặt mới 32 nghìn đồng hồnước... Hình 1: Khu xử lý nước sạch nhà máy nước Cầu NguyệtAbstract: Whileimplemented CauNguyen Water PlantControl Systemproject, we haveresearched andintegrated ControlSystem named ES-SCADAWTPsuccessfully. FromOperation CommandCentre, all devices andinstruments in plantand on waterdistribution network incity can be monitoredand controlled. ES-SCADAWTP havehelped plant anddistribution networkbe operated moreeffective and reliable:the water quality iscontroled, the inputand output water ismanaged, instrumentsstatus are monitoredand helpful formaintenance plan,distribution network ismanaged to keep insafety limit, goodstatus, and enoughoutput water to supplyVới dự án Nhà máy nước Cầu for each user on eachNguyệt, chúng tôi đã nghiên brand.cứu thiết kế và triển khai thànhcông hệ thống ES-WTPSCADA tại trung tâm điều hành chophép thu thập số liệu, giám sát và điều khiển từ xa các thiết bịtrong nhà máy nước và ngoài tuyến ống cấp nước sạch. Hệthống ES-WTPSCADA góp phần nâng cao hiệu quả trongvận hành nhà máy sản xuất và hệ thống cung cấp nước sạchnhằm đáp ứng các mục tiêu: đảm bảo chất lượng nước, quảnlý lượng nước khai thác và tiêu thụ, vận hành và quản lý máymóc thiết bị tối ưu, quản lý hệ thống tuyến ống cấp nước sạchđến người tiêu dùng.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 đảm bảo 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 lưulượng 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 vàmức 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 đườngống.- Bơm tổng cấp nước sạch: áp lực, lưu lượng nước đườngống, 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 lưulượng 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 - Nhà hóa chấttừ sông Đa Độ - Trạm bơm- Bể trộn, phản nước rửa lọc cátứng và bể lắng - Trung tâm điều- Bể chưa nước khiểnsạch - Nhà điều hành- Sân phơi bùn2.3. Mạng truyền dẫn tuyến ống cấp nước sạch- Unit - Unit - Unit - Unit1 3 5 7DN50 DN30 DN30 DN300 0 0 0- Unit - Unit - Unit - Unit2 4 6 8DN30 DN40 DN25 DN300 0 0 03. 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 trìnhsản xuất và cung cấp nước sạch của nhà máy nước CầuNguyệt, chúng tôi đã nghiên cứu thiết kế và ứng dụng hệthống SCADA giám sát và điều khiển trên nền tảng côngnghệ PC, PLC của Siemens tích hợp với các biến tần, thiết bịđo thông minh chuyên biệt cho lĩnh vực nước sạch của ABB,các thiết bị hiển thị số liệu trên bàn điều khiển MIMIC củaRedlion và Schneider.Hình 4: Sơ đồ kết nối hệ thống SCADAHệ thống SCADA giám sát và điều khiển gồm trạm điềukhiển bơm tích hợp thiết bị điều khiển khả trình PLC và trạmgiám 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 sốchất lượng nước như độpH, độ đục, độ dẫn và đolưu lượng, áp lực đườngống trong nhà máy kết Hình 5: Trung tâm SCADAnối với PLC S7300 của giám sát và điều khiển trạmtrạm điều khiển bơm bơm chínhchính qua tín hiệu dòng4-20mA.- Các thiết bị hiển thị số liệu tại bàn điều khiển MIMIC kếtnối với PLC S7300 của trạm điều khiển bơm ...