Viết theo đơn đặt hàng, chữ nhiều như báo Nhân dân (nói theo Nguyễn Ngọc Tư) he he.
Hệ thống điều khiển và giám sát cho Nhà máy khai thác vàng Phước Sơn.
Năm 2010, Novas thực hiện hợp đồng thiết kế và thi công hệ thống điều khiển & giám sát và hệ thống phân phối điện động lực cho Nhà máy khai thác vàng Phước Sơn.
Giới thiệu
Nhà máy khai thác vàng Phước Sơn do công ty Olympus (Canada) đầu tư tại huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam. Nhà máy bao gồm một dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh cho ra vàng thỏi từ quặng thô.
Như đại đa số các nhà máy thuộc ngành khai thác mỏ, thường nằm ở những vùng núi cao rừng sâu, đi lại vận chuyển khó khăn, môi trường hoạt động ẩm ướt bụi bặm và nguồn nhân lực khó đáp ứng yêu cầu. Thêm vào đó là máy móc công nghệ cồng kềnh, tiêu thụ nhiều năng lượng, sử dụng hóa chất độc hại, gồm nhiều công đoạn phức tạp liên hệ chặt chẽ với nhau. Những đặc điểm cơ bản này thách thức qui trình điều khiển sao cho thật hiệu quả, nâng cao sản lượng, giảm chi phí, tránh tổn thất năng lượng và vật chất (máy móc hư hỏng) đồng thời bảo đảm an toàn cho người lao động. Một yếu tố tế nhị không thể không nhắc đến là yêu cầu an ninh cao của ngành khai thác vàng.
Từ phân tích các đặc điểm nêu trên, những nhà quản lý có kinh nghiệm nhanh chóng nhận ra rằng: một hệ thống điều khiển tự động hoặc bán tự động là giải pháp tốt nhất để thay thế con người thực hiện những thao tác tưởng chừng như không thể, trợ giúp công nhân những động tác khó khăn, bảo vệ ngăn chặn mọi nguy hiểm, hoàn thiện hệ thống bằng sự nhanh nhạy và chính xác của ngành điều khiển.
Giải pháp của Novas
Căn cứ vào năng lực thực tế, dựa trên đội ngũ cán bộ kỹ thuật, quản lý, uy tín từ những dự án trước đó và mối quan hệ với các đối tác chiến lược hàng đầu thế giới, Novas đã vinh dự được chọn làm nhà cung cấp giải pháp cũng như trực tiếp thi công hệ thống điều khiển & giám sát và hệ thống phân phối điện cho toàn nhà máy.
Sau đây là một vài nét chính của dự án:
- Schneider Electric (SE), nhà cung cấp thiết bị điện nổi tiếng trên toàn thế giới cũng như đã có mặt lâu năm tại thị trường Việt Nam, đặc biệt uy tín trong quản lý năng lượng điện, được Novas chọn làm nhà cung cấp chính các thiết bị đóng cắt cho dự án.
- Rockwell Automation (RA), một trong hai hãng cung cấp thiết bị tự động lớn nhất thế giới, được Novas chọn làm nhà cung cấp thiết bị điều khiển cho dự án. Lựa chọn này đồng thời phù hợp với giải pháp của một số nhà cung cấp thiết bị khai thác mỏ danh tiếng từ Australia cùng tham gia dự án.
- Công nghệ nhà máy có 05 đặc điểm lớn:
- Nhà máy là một dây chuyền sản xuất từ đầu đến cuối có liên quan chặt chẽ nhưng được kết thành từ nhiều thành phần có xuất xứ độc lập nên hệ thống điều khiển phải nắm vai trò điều phối quan trọng.
- Nhiều thông số công nghệ đòi hỏi được đo đạc, thống kê thường xuyên, chính xác để làm cơ sở quyết định hoạt động của nhà máy.
- Nhiều thiết bị chủ chốt là những động cơ các loại công suất siêu lớn nên phải được giám sát, điều khiển chặt chẽ trong suốt quá trình hoạt động, đặc biệt lúc khởi động. Bên cạnh chúng còn có rất nhiều các thiết bị phụ trợ (như bơm nước, máy nén khí, bơm dầu bôi trơn, hệ thống thủy lực, ...) không được phép hoạt động sai sót, nếu không sẽ gây thiệt hại vô cùng lớn.
- Những phần liên quan đến hóa chất, nước, khí, ... cũng đòi hỏi điều khiển, định lượng chính xác.
- Lượng điện năng tiêu thụ khổng lồ (5 MW) hiện chưa thể được cung cấp bởi điện lực đia phương, do đó phải có một hệ thống các máy phát điện chạy diesel công suất lớn hòa đồng bộ. Đây là một vấn đề, đặc biệt với nhà máy hoạt động 24/24 giờ và hiện diện những động cơ siêu lớn như đã nêu.
- Giải pháp của Novas sử dụng nhiều PAC (Programmable Automation Controllers) hạng Control Logix và Compact Logix của RA điều khiển hoạt động của từng cụm công nghệ. Những PACs này đều tham gia vào một mạng (network) công nghiệp theo chuẩn Ethernet, cho phép chúng trao đổi dữ liệu đồng bộ đồng thời kết nối với mạng điều khiển giám sát (SCADA).
- Tham gia mạng còn có nhiều thành phần điều khiển như biến tần, các cảm biến (lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, ...) và các bộ chấp hành (van, xilanh, ...). Điều này cho phép cấu hình toàn hệ thống thuận lợi, nhanh chóng, chính xác.
- Một số màn hình cảm ứng (Touch panel HMI) cho phép một số thao tác điều khiển và đặt cấu hình cục bộ tại các trung tâm điều khiển MCC (Motor Control Center).
- Toàn bộ hệ thống được theo dõi sát sao và cho phép điều khiển từ xa thông qua SCADA, đặt trong phòng điều khiển trung tâm (Control room). Điều này bảo đảm các hoạt động định kỳ chính xác, không sai sót, được ghi nhận đầy đủ để báo cáo. Thao tác và theo dõi từ xa cũng tránh cho công nhân không phải tiếp xúc các khu vực nguy hiểm cũng như khu vực đòi hỏi an ninh cao.
- SCADA được thiết kế theo mô hình Client - Server có Redundancy đảm bảo tính tin cậy cao, trên nền Factory Talk View Site Edition của RA. SCADA còn cho phép làm báo cáo (report) thường xuyên, nhanh, gọn, đẹp mắt và truy cập giám sát qua mạng Internet rất thuận tiện cho các nhà quản lý và các nhà đầu tư đa quốc gia. Phòng điều khiển được Novas thiết kế thân thiện, mỹ thuật với hệ thống CPU tập trung, bàn phím và chuột kéo dài, màn hình phẳng 21" tại bàn song song với 55" treo tường kèm hệ thống âm thanh thuận lợi cho cảnh báo, vận hành khai thác.
- Hệ thống phân phối điện và hệ thống máy phát điện cũng được nối mạng đến từng nhánh công suất, giám sát và điều khiển các thông số thiết yếu để khai thác điện năng một cách hiệu quả nhất.
- Một số vấn đề khác đã được giải quyết trong dự án:
- Điều khiển tốc độ các bơm, quạt theo lưu lượng, áp lực hay thông số công nghệ đặc thù khác dùng phương pháp PID.
- Điều khiển các bơm hóa chất định lượng theo phương pháp vòng kín và vòng hở (closed and open loop).
- Điều khiển cân băng định lượng cho nguyên liệu đầu vào.
- Điều khiển khởi động các động cơ công suất lớn theo các phương pháp DOL (direct on line), sao - tam giác hay khởi động mềm.
- Điều khiển máy nghiền bi (ball mill) công suất lớn (1 MW) với động cơ đồng bộ trung thế (3.3 kV) khởi động bằng phương pháp bất đồng bộ, có ly hợp (clutch) điều khiển bằng khí nén.
