Hiện trạng
Tủ điều khiển động cơ thông gió hiện tại cấu hình thô sơ, không đáp ứng như cầu vận hành thông minh
Theo thiết kế ban đầu, hệ thống điều khiển thông gió thiết trí điều khiển thủ công. Khi xảy ra tình trạng kẹt lá van phân bổ luồng gió trong ống thông gió, thuật toán không kích hoạt chức năng báo hiện trạng không tương xứng, trạng thái này thường gây quá tải động cơ. Trường hợp xảy ra hỏa hoạn, việc thao tác điều khiển các động cơ thông gió chức năng phục vụ công tác chữa cháy, buộc nhân viên vận hành phải xuống tới vị trí tủ điều khiển để thao tác gây mất thời gian. Hệ thống thông gió chưa giám sát được nhiệt độ và độ ẩm ở khu vực cần thông gió, chưa có khả năng hoạt động tự động. Không có chức năng điều khiển và giám sát từ SCADA.v.v. Thiết bị công nghệ sau 26 năm vận hành không còn phù hợp với phương thức vận hành hiện đại.
Sự cần thiết số hóa thiết bị công nghệ
TMP chọn giải pháp số hóa hệ thống điều khiển, kết nối hệ thống thông gió thông qua giao thức truyền thông Modbus TCP/IP, kết nối tất cả các trạm thông gió về một trung tâm điều khiển. So với cấu hình trước đây, ứng dụng số hóa đã giảm hàng trăm, hàng ngàn dây kết nối từ các cụm thông gió rời rạc về trung tâm, không những thế còn giảm đáng kể về không gian đi cáp điện, truyền thông Modbus TCP/IP là một trong các giải pháp giảm chi phí đầu tư, giảm chi phí nhân công và thời gian thi công cũng giảm đáng kể.
Giải pháp số hóa phù hợp với nhu cầu xây dựng Trung tâm điều khiển tập trung thông minh cụm nhà máy điện Smart OCC (Operations Control Center) là yêu cầu cấp thiết. Số hóa hệ thống điều khiển thông gió là một trong các bước hình thành một mô hình quản lý vận hành hiện đại theo hướng tập trung, đáp ứng yêu cầu sử dụng hợp lý nguồn nhân lực. Nâng cao năng suất lao động, phù hợp với lộ trình phát triển lưới điện thông minh theo chủ trương của EVN.
Mục tiêu:
Nhìn về tương lai, TMP ưu tiên triển khai công nghệ 4.0, phát triển hệ thống điều khiển thông minh vào trong việc điều khiển và giám sát thiết bị tại các nhà máy, kết nối với hệ thống SCADA hiện hữu, đồng bộ hệ thống điều khiển, giám sát thiết bị của Nhà máy, góp phần nâng cao độ tin cậy thiết bị, đảm bảo an toàn cho công tác sản xuất kinh doanh khi tham gia thị trường điện cạnh tranh.
Điều hành viên trực ca đương phiên kiểm tra tín hiệu điều khiển thông gió, tại trạm chủ (SLAVE -CPU S7-1200)
Phương án kỹ thuật:
Với lực lượng kỹ thuật tinh nhuệ và nhiều kinh nghiệm trong lãnh vực ứng dụng PLC (Programmable Logic Controller), Đội Thí nghiệm thuộc Trung tâm Dịch vụ và Sửa chữa Cơ Điện, được Lãnh đạo TMP tin tưởng và giao nhiệm vụ thiết kế và thi công đề tài “Số hóa Hệ thống điều khiển thông gió”.
Hệ thống điều khiển mới là một mô hình bố trí điều khiển theo cụm phù hợp với các cao trình khác nhau. Các CPU S7-1200 (SLAVE) được bố trí theo từng cụm để có thể điều khiển các nhóm các động cơ thông gió phía dưới thông qua mạch điều khiển. Các CPU này nhận được lệnh điều khiển và phản hồi các trạng thái của các động cơ thông gió cơ sở đến CPU S7-1500 (MASTER) đặt tại tủ điều khiển trung tâm bằng kết nối truyền Modbus TCP/IP. Nguồn cấp cho các CPU điều khiển phía dưới sử dụng 2 bộ nguồn dự phòng nóng, đảm bảo nguồn điều khiển liên lục không gây gián đoạn trong quá trình điều khiển, giám sát. Hệ thống còn được trang bị các cảm biến gắn tại các vị trí quan trọng để có thể theo dõi nhiệt độ, đổ ẩm tại các vị trí này. Các cảm biến này kết nối với các CPU điều khiển bên dưới trong hệ thống thông qua truyền thông Modbus TCP/IP. Tại các lá van điều khiển phân bổ luồng gió trong ống thông gió được lắp thêm các cảm biến hành trình để giám sát độ mở của lá van, điều này là cần thiết để tác động ngắt các động cơ ra khỏi nguồn điện khi các lá van này bị kẹt. Ngoài ra các động cơ còn được trang bị thêm các rơ le nhiệt để bảo vệ khi xảy ra sự cố trên. Việc điều khiển và giám sát từ xa các động cơ thông gió tại các trạm được thực hiện từ màn hình cảm ứng TP1200 Comfort, lắp tại tủ điều khiển trung tâm hoặc qua hệ thống SCADA…
Kết quả đạt được
Ứng dụng công nghệ 4.0 vào hệ thống thông gió của TMP đã giải quyết được nhu cầu kết nối với hệ thống SCADA hiện hữu, giám sát từ xa các động cơ thông gió, tạo sự đồng bộ trong hệ thống điều khiển, cảnh báo và xử lý kịp thời các hư hỏng, tự động xuất dữ liệu báo cáo..,nâng cao năng suất lao động, góp phần nâng cao độ tin cậy thiết bị công nghệ.
Việc ứng dung các cảm biến giám sát được nhiệt độ, độ ẩm các khu vực cần thông gió để phục vụ cho việc điều khiển hoạt động của các động cơ thông gió hợp lý là động thái tích cực hưởng ứng “Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” do Quốc hội ban hành (số 50/2010/QH12. Hà Nội, ngày 17 tháng 6 năm 2010), góp phần nâng cao ý thức của người lao động về vấn đề năng lượng cho trong kỷ nguyên 4.0./.