CÔNG TY CỔ PHẦN MINH VIỆT
TRUNG TÂM ĐIỀU KHIỂN – TĐH - CNTT
GIỚI THIỆU
HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1. Sơ đồ hệ thống điện - tự động hoá 55
2. Mã chương trình điều khiển trên PLC 55
V. TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ SỬ DỤNG 65 Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262
3
Quy định các từ viết tắt trong tài liệu
Từ viết tắt Viết đầy đủ
XLNT
Xử lý nước thải
HTXLNT
Hệ thống xử lý nước thải
HTTĐH
Hệ thống tự động hoá
ĐK
Điều khiển
CB
Cảnh báo
BĐ
Báo động
SC
Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, xử lý nước thải công nghiệp đang là vấn
đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào
sự phát triển bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tại nhiều nước có nền công
nghiệp phát triển cao như Nhật, Mỹ, Anh, Pháp, các hệ thống xử lý nước thả
i công nghiệp
đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh
vực tự động hoá cũng đã được áp dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to
lớn.
Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water
Corporation (HWC), Global Industries.Inc đã đưa ra các giải pháp công nghệ xử lý nước
thải hiện đại. Những công nghệ tự
động hoá của các công ty hàng đầu trên thế giới như
SIEMENS, AB, YOKOGAWA, được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý nước thải.
Có thể nói trình độ tự động hoá xử lý nước thải đã đạt mức cao, tất cả các công việc giám sát,
điều khiển đều có thể thực hiện được tại một Trung tâm, tại đây người vận hành được hỗ trợ
bởi những công cụ đơn giản, dễ s
ử dụng như giao diện đồ hoạ trên PC, điều khiển bằng kích
chuột, góp phần nâng hiệu quả cho công việc quản lý điều hành dây chuyền công nghệ.
Ngoài ra cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông, khoảng cách về không
gian và thời gian đã được rút ngắn, cho phép người vân hành có thể điều khiển từ cách xa
hàng ngàn km với chỉ một máy tính PC hoặc nhận được thông tin về hệ thống thông qua
SMS. Hơn th
ế, hệ thống tự động hoá xử lý nước thải còn được tích hợp với các hệ thống điều
hành ở cấp độ điều khiển cao hơn như cấp điều hành sản xuất (manufacturing execution:
workflow, order tracking, resources), cấp xí nghiệp (enterprise:Production planning, orders,
purchase) và trên cùng là cấp quản trị (administration:Planning, Statistics, Finances) nhằm
nâng cao hơn nữa mức tự động hoá và tối ưu hoá quá trình sản xuất.
Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiể
n đã có rất nhiều các lý thuyết điều khiển hiện đại được
Nước thải chứa các axít vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng 7±0.2
trước khi sử dụng cho công đoạn xử lý tiếp theo. Trung hoà nước thải thực hiện bằng cách bổ
sung các tác nhân hoá học. Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành.
Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải c
ũng như loại và lượng
các tác nhân sử dụng cho quá trình [5]
Để trung hoà trong công nghệ này người ta sử dụng tác nhân hoá học là NaOH và HCl.
Khi pH vượt ngưỡng dưới thì bơm định lượng DP bổ sung thêm NaOH, khi pH vượt ngưỡng
trên thì DP bổ sung HCl và cho máy khuấy M1 hoạt động. Máy khuấy tạo điều kiện thuận lợi
cho phản ứng trung hoà và làm đồng đều hoá chất bổ sung với nước thải. Điều khiển pH được
thực hiện thủ công.
Để bảo đảm an toàn cho vi sinh vật người vận hành thường xuyên phải đo
tay độ pH đầu nguồn nước vào bể kỵ khí để đảm bảo chắc chắn rằng pH không vượt ngưỡng
cho phép. Khi phát hiện pH không đạt yêu cầu thì người vận hành tắt P1, P2, P3 để cắt nguồn
nước không bảo đảm chỉ tiêu pH cho công đoạn xử lý sinh học tiếp sau vì các vi sinh vật rất
nhạy cảm với pH, pH ảnh hưởng rấ
t lớn đến quá trình tạo men trong tế bào và quá trình hấp
thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào. Nếu vi sinh vật chết sẽ cần nhiều thời gian và kinh phí để
khôi phục lại chúng đồng thời làm gián đoạn sản xuất [5]
Sau khi trung hoà nước được xử lý tiếp bằng các phương pháp sinh học. Người ta sử dụng
các phương pháp sinh học để làm sạch nước thải khỏi nhiều chất hữu cơ hoà tan và một số
chất vô cơ như H
2
S, các chất sunfit, amoniac, nitơ…Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng
hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi
sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng
lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh
trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hu
ỷ các chất hữu
cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá [4]. Trong công nghệ sử dụng hai phương
trong khoảng cho phép nhờ công suất không đổi của máy thổi khí theo thiết kế trừ trường hợp
có sự cố (hỏng máy thổi, tắc ống dẫn khí, ) và được giám sát thủ công. Nhiệt độ nước trong
bể đo thủ công theo quy trình vận hành (định kỳ hoặc theo thời điểm do kỹ sư vận hành quyết
định).
Nước thải sau khi được xử lý tại bể hi
ếu khí sẽ tràn sang bể lắng đứng. Tại đây sử dụng
phương pháp lắng trọng lực. Trong nước thải vào các bể này chứa bùn hoạt tính là sản phẩm
của quá trình phân giải của vi sinh tại bể hiếu khí. Bùn hoạt tính có dạng bông màu vàng nâu,
dễ lắng, kích thước từ 3 đến 5µm. Những bông này gồm các vi sinh vật sống và chất rắn
(40%). Vi sinh bao gồm vi khuẩn, động vật bậc thấp, dòi, giun, nấm men, nấm mốc, xạ
khuẩn, [4], một phần bùn được đưa quay trở lại bể hiếu khí để bảo đảm đủ lượng vi sinh
cần thiết. Bể lắng có thể tích thiết kế đủ lớn để nước được lưu trong đó vài giờ, đủ thời gian
cho quá trình lắng, do đó có thể xả bùn và ép bùn liên tục (luôn bật máy gạt bùn M2, bơm hút
bùn SP và máy ép bùn D). Các van tay V4, V5 được mở trước ở các độ mở nhất định, các
m
ức mở này do kỹ sư vận hành thực hiện nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa thức ăn và vi
khuẩn hiếu khí.
Đánh giá trình độ công nghệ tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia
Trên cơ sở khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia nói trên chúng tôi đưa ra đánh
giá như sau:
Công nghệ có khả năng cho phép chất lượng nước đầu ra đạt TCVN theo đúng quy
định (TCVN 7221:2002, TCVN 5945:1995)
Công nghệ
chưa áp dụng tự động hoá, việc giám sát điều khiển được thực hiện thủ
công dẫn tới độ ổn định, tin cậy thấp
Hiệu quả kỹ thuật, kinh tế, xã hội chưa cao.
Hình 1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia hiện tại
CHẮN RÁC
P1
P2
HỐ BƠM
NƯỚC THẢI TỪ
NHÀ MÁY
BỂ CÂN BẰNG
HCl
NaOH
Corporation(HWC), Global Industries.Inc đã đưa ra các giải pháp công nghệ tiên tiến xử lý
nước thải. Hầu hết các công nghệ hiện đại ngày nay đều được tự động hoá cao, nhờ đó đảm
b
ảo năng suất, chất lượng, hiệu quả như mong muốn.
Tại Việt Nam đã có những nhà máy xử lý nước thải hiện đại, sử dụng hoàn toàn hoặc phần
lớn các công nghệ của nước ngoài do đó mức độ tự động hoá cao, tuy nhiên giá thành đắt,
nhiều công nghệ không mang tính mở nên khó làm chủ hoàn toàn, chi phí nâng cấp, bảo trì
rất lớn.
Qua khảo sát kết hợp nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống xử lý n
ước thải trong và ngoài
nước, chúng tôi khẳng định rằng chúng ta hoàn toàn có thể tự thiết kế và xây dựng một hệ
thống tự động hoá hiện đại cho dây chuyền xử lý nước thải nhà máy bia. Bên cạnh đó, chính
nhờ phát huy tối đa nội lực trong nước chi phí đầu tư và bảo trì hệ thống sẽ giảm đáng kể.
Mức độ tự động hoá chủ yếu phụ thuộc vào khả nă
ng đầu tư của nhà máy, song một thiết
kế hợp lý dựa trên các chuẩn quốc tế mở sẽ cho phép linh hoạt khi lựa chọn cấu hình hệ thống
cũng như nâng cấp mức độ tự động hoá và mở rộng hệ thống một cách dễ dàng trong tương
lai.
Hệ thống tự động hoá sẽ cho phép giám sát điều khiển tất cả các công đoạn xử lý nước
thả
i từ một Trung tâm điều khiển. Để làm được điều này cần trang bị thêm các thiết bị đo
lường, điều khiển và xây dựng thêm một số chức năng cần thiết đối với hệ thống tự động hoá
xử lý nước thải hiện đại. Các thiết bị đo lường, điều khiển nói chung rất sẵn có tại Việt Nam
với nhiề
u đại diện của các hãng lớn như Endress+Hauser, Yokogawa, Siemens, Đây là một
thuận lợi khi xây dựng hệ thống tự động hoá.
Tóm lại:
Tự động hoá cho xử lý nước thải nhà máy bia là hoàn toàn khả thi về kỹ thuật và kinh tế
trong điều kiện Việt Nam hiện nay.
tính làm tiện lợi thêm khả năng khống chế từ xa một số lượng lớn các thông tin, đơn giản hoá
nhiệm vụ khai thác, giám sát và quản lý.[1]
Nâng cao hiệu quả của thiết bị: Trước hết ta có thể cải thiện chất lượng xử lý n
ước bằng
các thiết bị đo và điều chỉnh . Ví dụ như định lượng chất phản ứng, mức độ ô xy hoá, kiểm tra
nhiệt độ các bể phản ứng…Tự động hoá quá trình cho phép giải phóng con người và làm tăng
tốc độ tin cậy của hệ thống. Nhưng mục tiêu quan trọng là nâng cao độ chắc chắn vận hành
của thiết bị có tính đến các tiêu chuẩn độ tin cậy qua việ
c nghiên cứu các sự cố vận hành.
Nghĩa là dự phòng các phương án để thiết bị có thể làm việc liên tục trong trường hợp bị
hỏng hóc một bộ phận nào đó bằng cách đưa tự động các thiết bị dự phòng vào làm việc và
giải quyết hỏng hóc. Tự động hoá cho phép việc nghiên cứu thống kê các dữ liệu đã thu được,
mở ra con đường tối ưu của việc xử lý.[1]
Tăng năng suất lao động: Tự động hoá nhằm nâng cao năng suất bằng cách giảm chi phí
vận hành. Ta cũng có thể tối ưu hoá giá thành năng lượng chi phí hàng giờ và chi phí vật liệu.
Giảm nhân công vận hành và giảm công việc bảo dưỡng cũng cho phép giảm giá thành.[1]
Trợ giúp việc giám sát: Nó bao gồm việc lắp đặt bộ biến đổi, phát hiện báo động, đặt các
phương tiện ghi các dữ liệu và truyền đi xa cho
đến nơi giám sát bằng máy tính. Tự động hoá
không có mục đích riêng, mức độ phức tạp của thiết bị phải đáp ứng điều kiện của nhà máy
và đối tượng xử lý. Tự động hoá chỉ xem như một bộ trợ giúp, không ép buộc. Một trong
những hậu quả của một hệ thống tự động không chắc chắn là khi “mất nhớ” nó không tiếp
xúc trực tiế
p được với quá trình công nghệ được nữa. Tuy nhiên những ưu điểm của nó quá
rõ ràng nếu thiết bị được một chuyên gia về xử lý nước thải thiết kế và vận hành thực hiện.[1]
2. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hoá
Hệ thống tự động hoá có thể chia làm hai phần: hệ thống thông tin và hệ thống điều khiển.
Hệ thống thông tin có nhiệm vụ thực hiện các chức năng thông tin. Các chức năng này cho
phép giám sát quá trình công nghệ: cụ thể là thu thập, bảo quản, thống kê và ghi lại các thông
Trung tâm điều khiển, các tủ, trạm đặt thiết bị điều khiển cần được sắp xếp như thế nào
để
người điều khiển từ chỗ ngồi làm việc có thể bao quát được tất cả các dụng cụ đo lường và
các tín hiệu. Kết cấu các tủ và trạm điều khiển yêu cầu phải đơn giản nhưng cho khả năng lắp
ráp dụng cụ một cách dễ dàng hoặc có thể thực hiện đổi chỗ chúng khi cần thiết. Trên sơ đồ
bằng các ký hiệ
u tương ứng làm tái hiện lại các tín hiệu truyền từ xa, đánh dấu trạng thái tác
động của các máy bơm, của khoá van, của các cầu giao dầu và các thiết bị khác. Bằng sự thay
đổi màu sắc, ánh sáng và kim quay chỉ trạng thái của đối tượng. Khi có các tín hiệu cảnh báo,
báo động cần cho ánh sáng đèn nhấp nháy [1].
Với tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ tự động các phương tiện điều khiển
ngày mộ
t hiện đại hơn, có độ chắc chắn, tinh vi trong công tác lại có kích thước thu nhỏ. Rất
tiện ích về nhiều mặt. Điều đó đạt được khi các quá trình công nghệ được điều khiển bằng các
thiết bị vừa tính toán vừa điều khiển lại vừa có khả năng tự động lập trình gọi là thiết bị tự
động lập trình công nghiệp (máy tính PC và các thiết bị tự
động khả trình PLC) và chúng
được lắp đặt làm việc trong mạng riêng gọi là mạng công nghiệp. Nhờ có mạng truyền thông
công nghiệp mà điều hành, quản lý giám sát một nhà máy, xí nghiệp nói chung hay một quá
trình công nghệ nói riêng thu được nhiều kết quả tốt hơn [1].
Chúng ta cũng biết rằng công nghệ làm sạch nước thải rất phức tạp, vì trong đó có nhiều
quá trình khác biệt nhau xảy ra… Mặt khác các quá trình đó về phương diện công nghệ cũng
còn nhi
ều vấn đề chưa được nghiên cứu thấu đáo. Nước thải là một môi trường luôn thay đổi
về thành phần cấu tạo bởi các hợp chất và lưu lượng: lại có độ ẩm, độ kết dính, độ ô xít hoá,
nhiệt độ biến đổi nên gây nhiều khó khăn phức tạp cho việc áp dụng tự động hoá. Cụ thể như
ta không thể sử dụng các thiết bị tự
động đã sản xuất hàng loạt lưu hành trên thị trường như
cho tự động hoá các môi trường bình thường khác, mà phải chọn các thiết bị tự động hoá
chuyên sử dụng cho tự động hoá ở môi trường đặc biệt như nước thải. Các loại cảm biến này
máy tính điện tử có thiết bị đo lường từ xa các thông tin ở dạng tín hi
ệu tương tự hoặc dạng
số rất tiện ích, đã có các thiết bị gọi là thiết bị tự động lập trình công nghiệp ra đời (API) hơn
hẳn các bộ điều chỉnh trước đây, có khả năng tính toán và điều khiển; có thể kết nối với đối
tượng điều khiển qua các cảm biến điện tử có độ tin cậy cao với c
ơ cấu chấp hành và các thiết
bị ngoại vi khác (màn hình, phím lập trình, thẻ điện tử, mạng thông tin…). Cũng đã có các
API có khả năng điều khiển quá trình đồng thời với nhiều thông số đầu vào biến đổi với các
qui luật khác nhau. Các API có khả năng làm việc trong điều kiện khắc nghiệt về môi trường.
Sự xuất hiện của thiết bị tự động lập trình công nghiệ
p đã mở ra những triển vọng tốt đẹp
trong việc áp dụng tự động hoá vào điều khiển các công trình xử lý nước thải [1].
3. Thiết kế các chức năng hệ thống tự động hoá xử lý nước thải
Để đạt được mục đích cũng như đáp ứng các yêu cầu nói trên, hệ thống tự động hoá xử lý
nước thải cần có những chức năng cơ bản sau đây:
a) Điều chỉnh tự động
Điều chỉnh tự động là sử dụng các thiết bị tự động để tác động lên quá trình công nghệ cần
điều khiển theo một chế độ làm việc đã định sẵn. Mỗi quá trình công nghệ xảy ra trong đối
tượng điều chỉnh được đặc trưng bởi một hay vài đại lượng. Một số đại lượng được duy trì
không đổi, một số đại lượ
ng khác được thay đổi trong giới hạn cho trước nào đó.[1]
Đây là một trong những chức năng quan trọng nhất quyết định đến mức độ tự động hoá.
Trong dây chuyền xử lý nước thải nhà máy bia có ba khâu điều chỉnh tự động là điều chỉnh
pH tại Bể trung hoà, lưu lượng nước vào Bể kỵ khí và DO tại bể hiếu khí.
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262
13
b) Giám sát điều khiển có khoảng cách hoặc từ xa
Nếu điều khiển bằng tay trực tiếp tại chỗ người vận hành có thể phải tiếp xúc với môi
c) Hiển thị thông số công nghệ
Chức năng này giúp cho việc theo dõi, giám sát các thông số chất lượng nước, trạng thái
thiết bị, sự cố một cách thuận tiện, dễ hiểu đối với người vận hành. Việc hiển thị được thiết
kế hợp lý về màu sắc, bố trí các cửa sổ, kiểu thể hiện. Màu sắc không quá loè loẹt, dùng các
gam màu dịu không gây mỏi mắt khi nhìn lâu. Cảnh báo, báo động bằng đổi màu và nhấp
nháy liên tục để gây s
ự chú ý. Kiểu thể hiện đa dạng : kiểu số riêng biệt, kiểu bảng thống kê,
kiểu đồ thị trực tuyến (online trend).
d) Cấu hình hệ thống
Chức năng này dùng để đặt và thay đổi các tham số công nghệ cho hệ thống tự động hoá,
chủ yếu là các giá trị chủ đạo (setpoint), ngưỡng cảnh báo sớm, ngưỡng báo động. Các tham
số đặt sẽ được truyền từ PC xuống thiết bị điều khiển sau đó lại được truyền ngược lại PC để
so sánh, nếu thấy không trùng nhau thì báo động, trái lại chứng tỏ rằng việc truyề
n và xử lý
dữ liệu chính xác, đường truyền và thiết bị điều khiển không có sự cố. Chức năng này nâng
cao độ an toàn (fail-safe) của hệ thống.
e) Bảo vệ tự động
Bảo vệ hệ thống máy móc, đường ống và các đối tượng khác khỏi các sự cố được thực
hiện bởi các thiết bị chuyên dụng để ngắt các bộ phận bị sự cố. Ngoài ra các thiết bị tự động
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262
14
còn thực hiện chức năng liên động tự động, cho phép bảo vệ các thiết bị máy móc khỏi nguy
hiểm do thao tác nhầm lẫn của người vận hành. Ta phân biệt hai loại liên động: liên động sự
cố và liên động cấm chỉ.
Liên động sự cố dùng để điều khiển bảo vệ (ví dụ: điều khiển dừng) một nhóm máy móc
thiết bị có liên quan khi sự cố xảy ra
Liên
động cấm chỉ loại trừ khả năng điều khiển sai, không đúng trình tự có khả năng gây
sự cố.
khiển bị hỏng thì phải điều khiển tay, khó chính xác, do đó điều khiển dự phòng là cần thiết
để nâng cao độ tin cậy của hệ thống điều khiển. Xây dựng hệ thống có điều khiển dự phòng
sẽ làm tăng chi phí đầu tư ban đầu, nhưng với lựa chọn giải pháp hợp lý cùng với thiết kế ban
đầu có kh
ả năng mở rộng sẽ làm cho việc nâng cấp thành hệ điều khiển dự phòng ít tốn kém
mà vẫn có hiệu quả. Chúng tôi lựa chọn điều khiển dự phòng mềm (Software Redundancy)
hay còn gọi là dự phòng ấm (Warm Standby) cho CPU điều khiển vì vừa đáp ứng yêu cầu
công nghệ vừa có giá thành rẻ, phù hợp với điều kiện Việt Nam
i) Hỗ trợ quyết định hoặc hệ chuyên gia
Số lượng thông số chất lượng nước cần đảm bảo đạt TCVN là vài chục (TCVN 5945:1995
có khoảng 30), tuy nhiên do trình độ công nghệ, do bản chất thông số, do điều kiện kinh tế
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262
15
nhà máy không cho phép đo tức thời được tất cả các thông số cần cho hệ thống điều khiển.
Chỉ một vài thông số như pH, T, DO, Turbidity, NO
3
, được đo và điều khiển tự động, các
thông số khác phải dùng máy phân tích, có thông số đòi hỏi thời gian phân tích lâu như BOD
5
cần tới 5 ngày. Mặt khác chất lượng nước đầu vào nói chung là không ổn định, phụ thuộc vào
thời gian, thời tiết, vào hoạt động của nhà máy do đó cần hiệu chỉnh lại tham số công nghệ là
cần thiết.
Để điều chỉnh tham số công nghệ, sau khi phân tích chất lượng nước, chuyên gia công
nghệ sẽ căn cứ vào chỉ số chất lượng nước đầu vào và đầu ra để đi
ều chỉnh lại các thiết bị cho
hợp lý (điều chỉnh bơm định lượng hoá chất, thời gian phản ứng, thời gian lắng, ). Tuy vậy
việc điều chỉnh này mang tính chủ quan và phụ thuộc nhiều vào trình độ và kinh nghiệm của
chuyên gia. Chính vì vậy chức năng hỗ trợ quyết định sẽ đưa ra các bộ tham số có tính chất
Hình 2 Sơ đồ chức năng hệ thống tự động hoá
Hệ thống tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia
Cấu hình hệ thống
Hỗ trợ quyết định,
hệ chuyên gia
Giám sát, điều khiển có
khoảng cách hoặc từ xa
Cảnh báo/ Báo động Bảo vệ tự động Điều chỉnh tự động Lưu trữ, báo cáo thống kê Điều khiển dự phòng
Điều chỉnh pH
Điều chỉnh DO
Điều chỉnh lưu lượng
Giám sát, điều khiển động cơ
Giám sát, điều khiển thông số nước
Giám sát, điều khiển van
Nhập giá trị chủ đạo (setpoint)
Nhập ngưỡng cảnh báo/báo động
Bảo vệ liên động tự động sự cố
Bảo vệ liên động cấm chỉ
Cảnh báo sớm
Báo động sự cố
Giải trừ sự cố
Các chức năng mở rộng
Lưu trữ, báo cáo thông số chất lượng nước
Lưu trữ, báo cáo sự cố, cảnh báo, báo động
Lưu trữ, báo cáo thông số cần cho quản lý
Hình 3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia sau khi áp dụng tự động hoá CHẮN RÁC
T1
P1
P2
HỐ BƠM
NƯỚC THẢI TỪ
NHÀ MÁY
BỂ CÂN BẰNG
LV1 LV2
HCl
NaOH
DP
PH1
M1
BỂ TRUNG HOÀ
P3
PH2
BỂ KỴ KHÍ
BIOGAS
V1
V2
V3
B
TT Tên thiết bị Thông số kỹ thuật chính
1 Bơm nước P1, P2, P3 Công suất 5.5 KW
2 Bơm bùn SP Công suất 2.2 KW
3 Máy thổi khí B Công suất 15 KW
4 Máy khuấy M1 Công suất 2.2 KW; 60 rpm
5 Máy ép bùn D Công suất 15 KW
6 Máy gạt bùn M2 Công suất 5.5 KW; 0.2rpm
7 Bơm hoá chất DP Công suất 0.5 KW
8 Van điện từ V1, V2 Nguồn cấp 220V AC
9 Thiết bị đo pH1, pH2, T1, T2, DO, FL1, FL2 Mức bảo vệ IP65-68
10 Khống chế mức LV1, LV2, LV3, LV4
11 Biến tần FI1 điều khiển P3 Công suất 5.5 KW
12 Biến tần FI2 điều khiển B Công suất 15 KW
khiển cho PLC để tắt các bơm P1, P2, P3. Nếu chế độ là Auto thì PLC sẽ tự động tắt các bơm
P1, P2, P3 nếu các khoá liên động được khoá, trái lại bơm vẫn hoạt động bình thường. Có
nhiều khoá liên động phụ cho phép người vận hành lựa chọn bơm cần tắt khi có sự cố. Việc
cho phép bơm hoạt động trở l
ại và hết báo động chỉ khi đã bấm nút giải trừ sự cố trên bàn
điều khiển.
Trong lưu đồ biến SC (sự cố) chỉ được chương trình trên PLC cho =1 duy nhất 1 lần khi
pH2 vượt ngưỡng và chương trình chỉ đưa biến này về 0 khi tín hiệu từ nút giải trừ sự cố đưa
về PLC là =1. Còn nếu không thì cho dù pH2 sau đó có không vượt ngưỡng nữa thì biến SC
vẫn duy trì =1 và đèn báo động nhấp nháy để
người vận hành biết được đã có sự cố nào đó
trong công đoạn Bể trung hoà, từ đó kiểm tra xem khâu điều khiển pH có vấn đề gì không (ví
dụ: hỏng bơm định lượng, hỏng van điện, tắc ống dẫn hoá chất, hỏng cảm biến pH1), và sau
khi xử lý xong thì bấm giải trừ để xoá bỏ sự cố đi. Như vậy sau một khâu điều khiể
n nào đó
mà kiểm tra thấy thông số điều chỉnh vẫn không đạt yêu cầu thì phải ngừng bắt buộc một số
thiết bị để đảm bảo an toàn. Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262
20
21
Hình 6 Lưu đồ điều chỉnh DO trong Bể hiếu khí Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262
23Điều chỉnh lưu lượng vào Bể kỵ khí
Để điều chỉnh lưu lượng (Hình 7) chỉ cần đặt trước giá trị đầu vào (dòng hoặc áp) cho biến
tần, trong biến tần tích hợp sẵn bộ điều khiển PID để điều chỉnh ổn định tốc độ động cơ bơm,
nhờ đó ổn định lưu lượng theo giá trị ch
ủ đạo (setpoint). Sử dụng biến tần sẽ tiết kiệm điện vì
biến tần có sẵn chức năng tự động điều chỉnh công suất động cơ theo phụ tải. Nếu lưu lượng
không đạt thì P1, P2 hoặc P3 có sự cố hoặc đường ống có sự cố và cần báo động.
Hình 8 Lưu đồ điều khiển bơm P1
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn