Nhà máy nhiệt điện Chu trình hỗn hợp Phú Mỹ 4 với tổng công suất 450MW được thiết kế sử dụng toàn bộ công nghệ tiên tiến và hiện đại của Alstom gồm 2 tổ máy tuabin khí GT13E2, 2 lò thu hồi nhiệt và một tuabin hơi KA13E2-2.
Toàn bộ các hệ thống thiết bị chính của Nhà máy được điều khiển bởi hệ
thống DCS Advant OCS với những tính năng nổi bật như có độ nhạy và độ
linh hoạt cao, hỗ trợ quản lý bằng các phần mềm ứng dụng, hệ thống có
tính mở hỗ trợ các chuẩn truyền thông khác nhau, khả năng làm việc theo
thời gian thực.
Dựa trên sự thành công của hệ thống Master trong thập niên 80, đến năm
1992 Tập đoàn ABB đã cho ra đời một hệ thống điều khiển mới là Advant
OCS. Sự tiến triển này mở đầu bằng các bộ điều khiển dung lượng lớn và
các I/O được lắp đặt theo cấu hình có tính dự phòng rất cao
(redundancy). Những cải tiến này của hệ thống DCS Advant OCS đã khắc
phục được các khuyết điểm của hệ thống điều khiển DCS Procontrol P13
trước đó.
Hệ thống điều khiển của Nhà máy điện Chu trình hỗn hợp Phú Mỹ 4 có cấu
hình đặc trưng của một DCS Advant OCS với cấu hình như sau:
Hình 1: Kiến trúc hệ thống DCS Nhà Máy Điện Phú Mỹ 4
Sở dĩ hệ thống điều khiển Advant OCS được đánh giá cao và sử dụng rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là trong các nhà máy công
nghiệp có quy mô lớn, là nhờ vào các ưu điểm vượt trội như:
- Sự phân tán chức năng xử lý thông tin cũng như chức năng điều khiển cùng
với cấu trúc I/O phân tán; khả năng dự phòng nóng của bộ điều khiển
cũng như hệ thống bus truyền thông làm cho hệ thống DCS có độ tin cậy và
độ linh hoạt cao, đặc biệt là khả năng làm việc theo thời gian thực.
- Các trạm kỹ thuật (Engineering Station) chạy trên hệ điều hành Windows,
giúp quản lý việc thiết kế toàn bộ hệ thống điều khiển dễ dàng hơn. .
- Hỗ trợ quản lý bằng các phần mềm ứng dụng như: IMS, OptiMax, Data Aquiscition DM200.
- Hệ thống DCS có tính mở thể hiện ở khả năng kết nối với thiết bị (cảm
biến, cơ cấu chấp hành) và hệ thống giám sát của nhiều nhà cung cấp khác
nhau thông qua các chuẩn truyền thông khác nhau
Các ưu điểm nổi bật sẽ được giải thích rõ khi đi sâu tìm hiểu thành phần cấu tạo trong hệ thống DCS như sau:
Trạm vận hành Advant Station OS500 (Operator Station): Là một máy tính công nghiệp có giao diện vận hành HMI (Human Machine
Interface) được cài đặt phần mềm AdvaCommand 1.8/4 và Advant Power
Control APC 2.3/2 trên hệ điều hành UNIX, ngoài ra còn được trang bị
thêm bàn phím chuyên dụng để người vận hành có thể theo dõi giám sát và
điều khiển hoạt động các tổ máy dể dàng hơn.
Trạm kỹ thuật Advant Station 160_ES (Engineering Station): Là máy tính chạy trên hệ điều hành Window 2000 Professional được cài đặt
phần mềm AdvaBuild Engineering (phiên bản 2001), trên đó cho phép thực
hiện các tác vụ kỹ thuật như: giả lập các tín hiệu I/O digital và
analog, sửa đổi chương trình điều khiển các cơ cấu chấp hành, phát triển
các ứng dụng hoặc nâng cấp hệ thống khi cần thiết.
EGATROL 8 (Electronic Gas Turbine Control): Là trạm cục
bộ dùng để điều khiển tổ máy tuabin khí, nó được trang bị đầy đủ 2 bộ
điều khiển thuộc loại mới đó là AC160 và AC450. Giao tiếp I/O và HMI cho
phép vận hành viên có thể thao tác trực tiếp để vận hành tổ máy tuabin
khí như: khởi động, dừng máy hay tự động điều chỉnh công suất, tốc độ và
nhiệt độ tại Local.
TURBOTROL 8 ( The Electronic Turbine Controller): Tương
tự như EGATROL 8, trạm TURBOTROL cũng được trang bị đầy đủ các bộ điều
khiển, giao tiếp I/O và HMI cho phép vận hành viên thao tác vận hành
trực tiếp các thiết bị thuộc WSC (Water Steam Cycle) và tổ máy tuabin
hơi.
Bộ điều khiển Advant Controller (AC): Hệ thống DCS Phú Mỹ 4 sử
dụng 2 loại Advant Controller AC160 và AC450 được tích hợp đầy đủ nhiều
chức năng khác nhau. Các bộ AC được lắp đặt bởi 2 bộ vi xử lý ghép song
song và vận hành ở chế độ dự phòng nóng nên giảm thiểu các rủi ro do bộ
điều khiển gây ra, tăng tính khả dụng của toàn hệ thống.
Mạng liên kết: Tương tự như các hệ thống điều khiển DCS trong công nghiệp khác, Advant OCS xây dựng mạng liên kết theo 3 cấp độ khác nhau:
- Plant Network liên kết các OS, ES và các trạm điều khiển cục bộ qua giao thức TCP/IP mạng Ethernet..
- Control Network kết nối các bộ điều khiển với các OS, ES thông qua Master bus 300.
- Fieldbus AF100 có chức năng liên kết các thiết bị tại chỗ như cảm biến, cơ cấu chấp hành với các trạm điều khiển cục bộ.
Máy tính quản lý thông tin IMS_AS520 ( Information Management System):
Có chức năng thu thập dữ liệu, lưu trữ thông tin và thiết lập các báo
cáo mẫu. Các dữ liệu lưu trữ sẽ được xử lý thông qua các biểu đồ dạng
trend và IMS sẽ xuất các bảng báo cáo số liệu phù hợp đã được chuẩn hóa
và cài đặt trước bởi các kỹ thuật viên.
Máy tính OptiMax (Plant Management and Optimization): Optimax
là giải pháp quản lý và tối ưu hóa cho Chu trình hỗn hợp Phú Mỹ 4. Thiết
bị này có chức năng giám sát vận hành toàn bộ hệ thống nhằm đưa ra các
giái pháp hiệu quả kinh tế cho cả phương thức vận hành và bảo dưỡng định
kỳ. Một mặt làm tăng tính khả dụng (tuổi thọ) của tổ máy đồng thời giám
sát liên tục được các thông số tránh gây tác động đến môi trường xung
quanh.
Với cấu trúc hệ thống điều khiển hiện đại, ổn định, tin cậy và linh
hoạt, hệ thống điều khiển DCS Advant OCS của Nhà máy điện Phú Mỹ 4 đã và
đang vận hành rất hiệu quả, góp phần nâng cao hệ số khả dụng cho các tổ
máy.
Công Thương