Danh mục bài viết
Thực trạng và bài toán kỹ thuật của nhà máy Crown
Trong môi trường sản xuất công nghiệp, hệ thống điện đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo tính liên tục và ổn định cho toàn bộ dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, với quy mô hệ thống điện lớn và nhiều tủ phân phối đặt tại các khu vực khác nhau trong nhà máy, việc giám sát và quản lý năng lượng gặp nhiều khó khăn khi chưa có một hệ thống quản lý tập trung. Nhà máy đặt ra các yêu cầu kỹ thuật chính như sau:
Giám sát năng lượng theo thời gian thực. Hệ thống cần thu thập và giám sát liên tục các thông số điện quan trọng như:
- Điện áp
- Dòng điện
- Công suất
- Điện năng tiêu thụ
- Hệ số công suất
Dữ liệu cần được cập nhật theo thời gian thực nhằm hỗ trợ đội ngũ vận hành theo dõi tình trạng hệ thống điện một cách chính xác.
Đánh giá tiêu thụ năng lượng theo khu vực. Nhà máy cần có khả năng phân tích mức tiêu thụ điện năng của từng khu vực hoặc dây chuyền sản xuất nhằm xác định các điểm tiêu thụ năng lượng lớn và xây dựng các giải pháp tối ưu hóa. Bao gồm:
- Quản lý tải điện: Hệ thống cần hỗ trợ theo dõi tải điện tổng thể của nhà máy để kiểm soát việc phân bổ tải giữa các khu vực, đồng thời phát hiện sớm các tình trạng quá tải hoặc mất cân bằng pha trong hệ thống điện.
- Phân tích dữ liệu lịch sử: Việc lưu trữ và phân tích dữ liệu lịch sử giúp đánh giá xu hướng tiêu thụ năng lượng theo thời gian, hỗ trợ các kỹ sư vận hành đưa ra các quyết định tối ưu hóa vận hành và giảm chi phí năng lượng.
- Độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu: Hệ thống phải đảm bảo dữ liệu đo lường có độ chính xác cao, khả năng lưu trữ ổn định và đáp ứng yêu cầu phân tích, báo cáo trong dài hạn.
Để đáp ứng các yêu cầu trên, dự án đã lựa chọn triển khai nền tảng EcoStruxure Power Monitoring Expert của Schneider Electric.
Tổng quan về hệ thống giám sát và quản lý năng lượng tập trung
Nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành hệ thống điện trong nhà máy, Crown Đà Nẵng đã triển khai hệ thống giám sát và quản lý năng lượng tập trung
Giải pháp được xây dựng dựa trên nền tảng phần mềm EcoStruxure Power Monitoring Expert của Schneider Electric, một trong những hệ thống quản lý năng lượng và giám sát điện năng hàng đầu hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp và các hệ thống hạ tầng quy mô lớn.
Thông qua hệ thống này, dữ liệu điện năng từ các tủ điện chính và tủ phân phối trong nhà máy được thu thập liên tục thông qua các thiết bị đo điện chuyên dụng. Dữ liệu sau đó được truyền về máy chủ trung tâm, xử lý và hiển thị trực quan trên nền tảng phần mềm PME, cho phép đội ngũ vận hành theo dõi tình trạng hệ thống điện theo thời gian thực.
Vai trò năng lực của TESFA trong dự án
Trong dự án này, TESFA đóng vai trò là đơn vị tư vấn kỹ thuật, thiết kế hệ thống và triển khai giải pháp giám sát năng lượng cho nhà máy.
Với kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp và hệ thống quản lý năng lượng, TESFA tham gia toàn bộ các giai đoạn của dự án, bao gồm:
- Khảo sát hệ thống điện và hạ tầng truyền thông hiện hữu của nhà máy
- Thiết kế kiến trúc hệ thống giám sát năng lượng
- Cung cấp thiết bị đo điện và hệ thống phần mềm
- Tích hợp thiết bị vào hệ thống quản lý năng lượng
- Cấu hình phần mềm và xây dựng hệ thống dashboard giám sát
- Kiểm thử, commissioning và đào tạo vận hành
Thông qua việc triển khai đồng bộ từ phần cứng đến phần mềm, TESFA đã xây dựng một hệ thống giám sát năng lượng ổn định, chính xác và có khả năng mở rộng, đáp ứng nhu cầu quản lý năng lượng lâu dài của nhà máy.
Phạm vi công việc của TESFA trong dựa án
Trong dự án này, TESFA thực hiện cung cấp và triển khai trọn gói hệ thống giám sát năng lượng dựa trên nền tảng EcoStruxure Power Monitoring Expert của Schneider Electric.
Các hạng mục triển khai chính bao gồm:
- Cung cấp và triển khai hệ thống phần mềm quản lý năng lượng PME (Power Monitoring Expert)
- Lắp đặt và tích hợp 37 đồng hồ đo điện năng dòng Schneider Electric PM5000 Series Power Meter tại các tủ điện chính và tủ phân phối trong nhà máy
- Tích hợp 03 module truyền thông cho rơ le bảo vệ Schneider Electric Sepam Protection Relay để thu thập dữ liệu trạng thái và thông số vận hành của thiết bị bảo vệ
- Thiết kế và cấu hình hệ thống thu thập dữ liệu năng lượng
- Xây dựng dashboard giám sát và hệ thống báo cáo năng lượng
- Thiết lập hệ thống cảnh báo và phân tích dữ liệu
- Kiểm tra, hiệu chỉnh và đưa hệ thống vào vận hành
Thông qua phạm vi triển khai này, hệ thống cho phép thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu điện năng tập trung, phục vụ cho công tác quản lý và tối ưu hóa vận hành hệ thống điện của nhà máy.
Giải pháp cấu hình hệ thống
TESFA thực hiện cấu hình hệ thống thu thập dữ liệu trên phần mềm PME, thiết lập cấu trúc thiết bị, mapping các điểm đo và xây dựng các dashboard giám sát năng lượng. Hệ thống cảnh báo và báo cáo năng lượng cũng được thiết lập nhằm hỗ trợ công tác quản lý và phân tích dữ liệu.
Kiến trúc hệ thống được thiết kế theo mô hình giám sát tập trung, bao gồm:
- Máy chủ phần mềm PME
- Hệ thống cơ sở dữ liệu lưu trữ
- Mạng truyền thông công nghiệp kết nối các thiết bị đo điện
Thiết kế này đảm bảo hệ thống có độ ổn định cao, khả năng mở rộng và dễ dàng tích hợp với các hệ thống quản lý khác trong tương lai.
Lập trình và cấu hình
Đội ngũ kỹ sư TESFA thực hiện cấu hình phần mềm PME, thiết lập hệ thống thu thập dữ liệu từ các thiết bị đo điện, xây dựng giao diện giám sát và cấu hình các chức năng cảnh báo phù hợp với nhu cầu vận hành của nhà máy.
Sau khi hoàn tất lắp đặt và cấu hình, hệ thống được tiến hành kiểm tra, hiệu chỉnh và chạy thử nhằm đảm bảo việc thu thập và hiển thị dữ liệu chính xác.
Quá trình commissioning bao gồm:
- Kiểm tra kết nối truyền thông thiết bị
- Xác nhận dữ liệu đo lường
- Kiểm tra hệ thống báo cáo và cảnh báo
- Đào tạo vận hành cho đội ngũ kỹ thuật của nhà máy
Kết quả sau triển khai hệ thống giám sát và quản lý năng lượng
Hệ thống vận hành ổn định. Sau khi đưa vào vận hành, hệ thống giám sát năng lượng hoạt động ổn định và thu thập dữ liệu liên tục từ toàn bộ các thiết bị đo điện trong nhà máy.
Giám sát hệ thống điện theo thời gian thực. Đội ngũ vận hành có thể theo dõi các thông số điện quan trọng như điện áp, dòng điện, công suất và điện năng tiêu thụ theo thời gian thực thông qua giao diện phần mềm PME. Nâng cao hiệu quả quản lý năng lượng
Hệ thống giúp nhà máy:
- Phân tích xu hướng tiêu thụ điện năng
- Phát hiện các khu vực tiêu thụ năng lượng bất thường
- Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện
Từ đó nâng cao hiệu quả quản lý năng lượng, giảm chi phí vận hành và tăng độ tin cậy của hệ thống điện phục vụ cho hoạt động sản xuất.
Việc triển khai hệ thống không chỉ giúp nhà máy Crown xây dựng nền tảng quản lý năng lượng hiện đại và tập trung, mà còn tạo điều kiện cho việc phân tích chuyên sâu dữ liệu tiêu thụ điện năng, đánh giá hiệu suất vận hành của từng khu vực và dây chuyền sản xuất. Từ đó hỗ trợ ban quản lý đưa ra các quyết định tối ưu hóa năng lượng, giảm chi phí vận hành và nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện.