THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH | Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp

lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 1 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021 2 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
BÀI GIẢNG HỌC PHẦN
THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH Số tín chỉ : 03 Ngành đào tạo:
Trình độ đào tạo: Đại học TÊN BÀI GIẢNG
Bài 1. CẤU TRÚC TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 3 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH
Tài liệu học tập và tài liệu tham khảo
➢ Tài liệu học tập:
[1]. Ths. Nguyễn Đức Dương, PGS.TS Võ Thu Hà, Ths. Trần Ngọc Sơn, Ths.
Nguyễn Đức Điển, Ths. Nguyễn Hải Bình, Thực hành điều khiển quá trình,
Khoa Điện, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp, (2020).
➢ Tài liệu tham khảo:
[2]. PGS.TS. Hoàng Minh Sơn, Cơ sở điều khiển quá trình, NXB Bách Khoa, (2006).
[3]. PGS.TS. Bùi Quốc Khánh, Điều khiển quá trình, NXB Khoa học và kỹ thuật, (2014).
[4]. PGS.TS. Bùi Quốc Khánh, Hệ điều khiển DCS cho nhà máy sản xuất điện năng,
NXB Khoa học và Kỹ thuật, (2013).
[5]. PGS.TS. Phạm Thượng Hàn , Bùi Đăng Thảnh, Đào Đức Thịnh, Nguyễn
Anh Tuấn, Hệ thống thông tin công nghiệp, NXB Giáo dục, (2007).
BÀI 1: CẤU TRÚC TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH
1.1. GiớI thiệu chung
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.3. Cấu trúc mạng điều khiển
1.4. Hệ thống tủ điều khiển
1.5. Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình 4 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.1. Giới thiệu chung
Hệ thống SCADA điều khiển, giám sát bàn thí nghiệm điều
khiển quá trình bao gồm:
* 01 controller và 4 module vào ra S800 IO (tủ PLC)
* Bốn máy chủ tên là DCCS1, DCCS2, AS1, AS2 được cài các phần
mềm cụ thể như sau:
- Máy chủ DCCS1 (primary domain controller và primary connectivity
server ): Cài kết hợp Domain Controller và Connectivity Server.
- Máy chủ DCCS2 (secondary domain controller và secondary
connectivity): Cài kết hợp Domain Controller và Connectivity Server.
- Máy chủ AS1 (primary aspect server): Cài Aspect Server.
- Máy chủ AS2 (secondary aspect server): Cài Aspect Server.
1.1. Giới thiệu chung
Hệ thống SCADA điều khiển, giám sát bàn thí nghiệm điều
khiển quá trình bao gồm:
* Bốn máy chủ đóng vai trò 4 trạm vận hành. 5 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.1. Giới thiệu chung
Hệ thống SCADA điều khiển, giám sát bàn thí nghiệm điều
khiển quá trình bao gồm:
* Mô hình đối tượng: bàn thí nghiệm với các cơ cấu chấp hành, cảm biến …
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.2.1 Máy chủ primary aspect server AS1
* AS1 là máy chủ mới 100%.
* HDD: Ổ cứng: 01 TB SATA - 1TB DELL
Enterprise 7200 RPM SATA 3.5 inch * Mainboard: DELL Main server
* CPU: 1 x Xeon - Intel® Xeon® Processor (8M Cache, 3.30 GHz) * Ram: 8GB PC4-19200 ECC 2400 MHz Unbuffered DIMMs
* DVD/CD-ROM: Slim 8X DVD+/-RW 9.5mm Internal Drive * Lan (Network adapter) 01 Ethernet Adapter
* Tổng số cổng mạng: 02
* Hỗ trợ hệ điều hành OS: Windows 2008 Server/ Windows 2012 Server
* Hãng sản xuất: DELL. 6 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.2.2 Máy chủ secondary aspect server AS2
* AS2 là máy chủ mới 100%.
* HDD: Ổ cứng: 01 TB SATA - 1TB DELL
Enterprise 7200 RPM SATA 3.5 inch * Mainboard: DELL Main server
* CPU: 1 x Xeon - Intel® Xeon®
Processor (8M Cache, 3.30 GHz) * Ram: 8GB PC4-19200 ECC 2400 MHz Unbuffered DIMMs
* DVD/CD-ROM: Slim 8X DVD+/-RW 9.5mm Internal Drive * Lan (Network adapter) 01 Ethernet Adapter
* Tổng số cổng mạng: 02
* Hỗ trợ hệ điều hành OS: Windows 2008 Server/ Windows 2012 Server
* Hãng sản xuất: DELL.
Bố trí các máy trong tủ máy chủ
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.2.3. Máy chủ primary connectivity server DCCS1(Vẫn cấu hình như trên)
Hệthống màn hình v ⌀n hành, giám sát 7 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.2.4. Máy chủ secondary connectivity server DCCS2
* DCCS2 là máy chủ mới 100%. * HDD:
Ổ cứng: 01 TB SATA - 1TB DELL
Enterprise 7200 RPM SATA 3.5 inch * Mainboard: DELL Main server
* CPU: 1 x Xeon - Intel® Xeon® Processor (8M Cache, 3.30 GHz) * Ram: 8GB PC4-19200 ECC 2400 MHz Unbuffered DIMMs
* DVD/CD-ROM: Slim 8X DVD+/-RW 9.5mm Internal Drive
* Lan (Network adapter) 01 Ethernet Adapter
* Tổng số cổng mạng: 04
* Hỗ trợ hệ điều hành OS: Windows 2008 Server/ Windows 2012 Server
* Hãng sản xuất: DELL.
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.2.5. Bộ Switch connector
Sử dụng 04 switch mạng LGS 308 tạo hai lớp mạng Client Server Network
và Control Network, mỗi lớp mạng gồm 02 switch có cấu trúc dự phòng Đặc điểm phần cứng: 8 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.2. Cấu trúc thành phần của hệ thống trong tủ server
1.2.6. Màn hình cảm ứng PP815
Được gắn trên cánh tủ server
1.3. Cấu trúc mạng điều khiển
Cấu trúc mạng của hệ thống bàn thí nghiệm bao gồm: * Client/ Server network:
+ Client/ Server network sử dụng cho truyền thống giữa các server
hay giữa client workplace và server.
+ Các server (AS1, AS2, DCCS1, DCCS2) được nối vào mạng client/ server network. * Control network:
+ Control network là mạng lan với độ tin cậy và hiệu quả truyền
thông cao. Nó được sử dụng để nối các controller với các server.
+ Các controller và các connectivity server (DCCS1 và DCCS2)
được nối vào mạng control network. 9 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.3. Cấu trúc mạng điều khiển
Cấu hình mạng của hệ thống điều khiển Tên node Tên máy Địa chỉ IP Loại Mô tả Ghi chú tính 172.16.4.11 Connectivity Server Secondary [1] 172.17.4.11 Connectivity [2] DCCS2 DCCS2 Server 172.16.0.11 Domain Server Secondary [1] 172.17.0.11 Domain Server [2] 172.16.4.15 Connectivity Server Primary [1] 172.17.4.15 Connectivity [2] DCCS1 DCCS1 Server 172.16.0.15 Domain Server Primary Domain [1] 172.17.0.15 Server [2] 172.16.0.1 Aspect Server Primary Aspect [1] AS1 AS1 172.17.0.1 Server [2] 172.16.0.22 Aspect Server Secondary [1] AS2 AS2 172.17.0.22 Aspect Server [2] AC 800M Boiler AC 800M AC 800M 172.16.4.150 PM856 Controller Chú ý: [1] : Primary Network Switch
[2] : Secondary Network Switch
1.4. Hệ thống tủ điều khiển
* Tủ PLC bao gồm: Bộ điều khiển AC 800M
và các rơle trung gian, contactor, aptomat,...
▪ Trong đó, Bộ điều khiển AC800M gồm
các đơn vị phần cứng sau:
• Khối xử lý CPU unit (trong mô hình này ta sử dụng PM856).
• Khối giao diện truyền thông cho các giao
thức khác nhau (CI851, CI852…), mô hình ta
không sử dụng khối truyền thông này.
• Khối nguồn cấp các mức điện áp khác nhau
(với các loại như SD821, SD823 …), trong
mô hình này ta sử dụng nguồn SD823.
• Khối pin giúp lưu trữ chương trình trong bộ nhớ (SB821).
• Khối modul I/O kết nối bộ điều khiển với các tín hiệu vào ra.
Một số đặc điểm khác của bộ điều khiển AC800M:
• Có pin và CPU dự phòng (khi pin hay CPU chính gặp sự cố) 10 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.4. Hệ thống tủ điều khiển
* Khối I/O System có thể kết nối tối đa với
12 module, bao gồm các loại module sau:
• Analog Input module AI810/TU810V1. • Analog Output Module AO810/TU810V1. • Digital Output Module DO810/TU810V1.
• Digital Input Module DI810/TU810V1.
1.5. Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình
Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình gồm:
❖ Các thiết bị chấp hành:
• Van điều khiển CV (Control Valve):
Van điện có chốt xoay hình trụ ECV-250-4X của hãng OMEGA.
• Van điện từ (Solenoid Valve):
Dùng van điện từ của hãng Danfoss. • Bơm ba pha:
Dùng 2 bơm 3 pha của hãng EWARA. 11 lOMoAR cPSD| 46884348 9/20/2021
1.5. Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình
Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình gồm:
❖ Các thiết bị đo:
• Thiết bị đo mức (LT – Level Transmister):
Dùng cảm biến đo mức theo
phương pháp siêu âm của hãng OMEGA.
• Thiết bị đo nhiệt độ:
Dùng thiết bị đo nhiệt là loại
nhiệt kế điện trở của hãng OMEGA.
• Thiết bị đo lưu lượng (FT – Flow Transmister):
Dùng lưu lượng kế kiểu phao của hãng OMEGA.
1.5. Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình
Mô hình thí nghiệm điều khiển quá trình gồm:
❖ Các thiết bị khác:
• Bình nóng lạnh:
Mô hình sử dụng bình
nóng lạnh của hãng ROSSI
để tạo nước nóng. • Thùng chứa:
Thùng chứa có thể tích khoảng 300 lít. 12