Giải pháp nâng cấp hệ thống điều khiển lọc bụi cho Insee Hòn Chông

Dự án Insee Hòn Chông được nhà thầu DPTA (Đức Phong) thực hiện nhằm nâng cấp bộ phận điều khiển cho lọc bụi của trạm nghiền Cement 1 và 2.

Bài toán đề ra

• Hệ thống điều khiển hiện tại cho lọc bụi đã cũ và lỗi thời khiến bộ phận sản xuất đối mặt nguy cơ dừng máy trong thời gian dài để đặt hàng linh kiện thay thế.
• Hệ thống điều khiển hiện tại còn tồn đọng nhiều thiếu sót: chỉ có một chế độ chạy duy nhất (timer), thường xuyên xảy ra lỗi khiến thời gian kiểm tra và bảo trì tăng cao.
• Các thiếu sót trên dẫn đến các hệ quả như: 
  • Hiệu suất lọc bụi không cao do hệ thống điều khiển không tối ưu được bước làm sạch bụi.
  • Quy trình thay thế các van solenoid khó khăn do vận hành viên không thể xác định chính xác vị trí xảy ra lỗi bằng hệ thống điều khiển.
  • Vận hành viên cần phải trực tiếp xuống khu vực sản xuất để thay đổi thông số Timer_off tùy theo sản phẩm.
  • Delta áp suất còn khá cao, dao động từ 13-16 mBar)

Nguyên lý vận hành hiện hữu (trước nâng cấp)

• 1 bộ điều khiển KOBE vận hành 10 buồng lọc, mỗi buồng gồm 18 van solenoid.
• 6 bộ điều khiển THAILAND vận hành 6 buồng lọc, mỗi buồng gồm 15 van solenoid.
• Chỉ có một chế độ chạy timer duy nhất: timer_on (thời gian mở van) là 10ms, timer_off (giãn cách giữa 2 lần mở van) là 10s, timer cycle (giãn cách giữa 2 lần làm sạch bụi).
• Không thể thay đổi quá trình làm sạch bụi, quá trình chạy tuần tự theo thứ tự.Sau khi hoàn thành một quá trình làm sạch, chương trình sẽ bắt đầu lại từ đầu.

Giải pháp đề xuất

Bên phía công ty cổ phần công nghệ và tự động Đức Phong (DPTA) đề xuất thay thế toàn bộ hệ thống điều khiển cũ bằng các sản phẩm PLC, HMI Siemens và lập trình lại chương trình điều khiển mới. Hệ thống mới sẽ chia các buồng hiện hữu thành 4 nhóm để quản lý: 

• Hệ KOBE gồm 1 điều khiển chính cho 10 buồng lọc sẽ được tách thành 2 nhóm, mỗi nhóm gồm 5 buồng do 2 PLC, HMI Siemens điều khiển.
• Hệ THAILAND gồm 6 điều khiển cho 6 buồng lọc sẽ được tách thành 2 nhóm, mỗi nhóm gồm 3 buồn do 2 PLC, HMI Siemens điều khiển.

Quy mô công việc

• Thay thế bộ điều khiển cũ bằng PLC và HMI Siemens
• Thay thế các van solenoid bị hư
• Lắp đặt 16 tủ SSR cho mỗi trạm nghiền xi măng
• Lắp đặt 16 hộp van solenoid
• Lắp đặt 16 bộ truyền áp suất
• Lập trình chương trình điều khiển mới

Thành quả và lợi ích của dự án

Một số lợi ích từ dự án nâng cấp:

• Bộ điều khiển mới được thay thế là các sản phẩm PLC, HMI có độ bền và vòng đời sử dụng cao của SIEMENS. Các sản phẩm trên cũng còn đang trong vòng đời sản xuất của hãng giúp tiết kiệm thời gian trong công tác đặt hàng linh kiện thay thế.
• Các chế độ chạy có thể dễ dàng được tinh chỉnh bằng lập trình nhằm gia tăng hiệu quả lọc bụi.
• Giải quyết các vấn đề tồn đọng của hệ thống hiện hữu.
• Giảm thiểu chênh lệch áp suất buồng lọc xuống còn 10-11mBar và ổn định áp suất hệ thống ở 6.8 Bar.

Hiệu quả tiết kiệm năng lượng:

• Giảm thiểu số lượng máy nén khí cần thiết từ 5 xuống 3. Do số lượng máy nén khí hoạt động giảm nên phụ tùng thay thế được dự trữ dư ra trước đó có thể được tận dụng cho các đợt bảo trì sau.
• Cải thiện chất lượng khí nén (qua đó tăng hiệu quả thiết bị sản xuất) và kéo dài vòng đời máy nén khí.
• Tiết kiệm trung bình 300kWh/h (tương đương 2.628.000 kWh/năm). Sự giảm thiểu tiêu thụ điện năng trên giúp nhà máy tiết kiệm gần 5 tỉ đồng chi phí vận hành mỗi năm (tiền điện nói riêng).
• Giảm thiểu mức tiêu thụ điện cụ thể (SECC).