Chuẩn hóa tự động hóa: Lời giải cho ngành cấp thoát nước

Tự động hóa công nghiệp
30/04/2026 15:15
Trong lĩnh vực tự động hóa hệ thống cấp nước và xử lý nước thải đô thị, một vấn đề phổ biến mà nhiều đơn vị vận hành gặp phải là sự thiếu nhất quán trong mã lập trình điều khiển. Mặc dù các nhà máy và trạm bơm thường sử dụng những thiết bị tương tự nhau, mỗi dự án lại được lập trình theo cách riêng, dẫn đến khó khăn trong vận hành, bảo trì và đào tạo nhân sự. Một hướng tiếp cận mới dựa trên thư viện khối chức năng tiêu chuẩn hóa đang cho thấy khả năng giải quyết hiệu quả bài toán này.
aa
[E-Magazine] Biến tần - thiết bị thầm lặng viết lại ngôn ngữ của nhà máy hiện đại Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: SACOMBANK chuyển mình chiến lược sau Đại hội cổ đông 2025
Chuẩn hóa tự động hóa: Lời giải cho ngành cấp thoát nước
Việc chuẩn hóa thông qua các khối chức năng có thể tái sử dụng là hoàn toàn khả thi, có giá trị và đáng để đầu tư

Thách thức: mỗi dự án lại “phát minh lại bánh xe”

Các công ty cấp nước thường vận hành nhiều hệ thống tự động hóa khác nhau do lịch sử đầu tư và lựa chọn nhà cung cấp. Một số cơ sở sử dụng hệ thống điều khiển Emerson PACSystems, trong khi các nhà máy mới hơn sử dụng Rockwell ControlLogix, còn các trạm từ xa có thể triển khai các bộ điều khiển chi phí thấp như Rockwell Micro800. Sự đa dạng về nền tảng PLC khiến việc tiêu chuẩn hóa trở nên khó khăn.

Trong nhiều trường hợp, các kỹ sư phải viết lại mã điều khiển cho từng dự án, kể cả khi chức năng hoàn toàn giống nhau, chẳng hạn như điều khiển bơm, trình tự van hoặc xử lý tín hiệu analog. Một trạm bơm điển hình có 4–5 máy bơm có thể tiêu tốn tới 35–40 giờ kỹ thuật chỉ để lập trình. Khi con số này nhân lên cho hàng chục cơ sở, chi phí và thời gian trở nên rất lớn.

Hệ quả là giao diện vận hành không thống nhất, lỗi vận hành lặp lại, thời gian khắc phục sự cố kéo dài và nhân viên kỹ thuật gặp khó khăn khi phải làm việc giữa các cơ sở khác nhau.

Giải pháp: thư viện khối chức năng đa nền tảng

Để giải quyết vấn đề này, các chuyên gia tự động hóa đã phát triển thư viện khối chức năng có thể tái sử dụng, được thiết kế cho các hệ thống xử lý nước và nước thải. Thư viện này có thể triển khai trên nhiều nền tảng PLC nhưng vẫn giữ được hành vi và giao diện vận hành nhất quán.

Các khối chức năng cốt lõi bao gồm:

Hệ thống điều khiển động cơ và bơm tích hợp biến tần (VFD) và theo dõi thời gian vận hành.

Điều khiển van thông minh với giám sát vị trí và thời gian đóng mở.

Bộ xử lý tín hiệu analog với hiệu chỉnh, tính toán và quản lý cảnh báo.

Bộ điều khiển luân phiên bơm tự động cho tối đa 10 bơm.

Mỗi khối đều tích hợp sẵn các chức năng quan trọng như chế độ thủ công–tự động, quản lý cảnh báo và chế độ mô phỏng để thử nghiệm hệ thống trước khi triển khai thực tế.

Lợi ích rõ ràng về hiệu quả và chi phí

Việc áp dụng thư viện khối chức năng đã mang lại kết quả đáng kể. Thời gian lập trình cho một thiết bị như bơm hoặc van giảm từ 3-4 giờ xuống khoảng 30 phút, tương đương giảm 85%. Trong nhiều dự án đã triển khai, tổng cộng hơn 1.200 giờ công kỹ sư đã được tiết kiệm, tương đương hơn 120.000 USD chi phí nhân công.

Không chỉ tiết kiệm thời gian, chất lượng hệ thống cũng được cải thiện đáng kể. Số lỗi phát hiện trong mỗi dự án giảm từ 15-20 lỗi xuống còn khoảng 2-3 lỗi. Thời gian khắc phục sự cố giảm từ hơn 4 giờ xuống còn 30-60 phút. Đồng thời, các cuộc gọi hỗ trợ kỹ thuật sau khi hệ thống đi vào hoạt động cũng giảm khoảng 60%.

Ngoài ra, mức độ tương đồng mã nguồn giữa các cơ sở tăng từ khoảng 30% lên 95%, giúp nhân viên dễ dàng chuyển đổi công việc giữa các địa điểm.

Hướng tới tiêu chuẩn hóa trong ngành

Một dự án nâng cấp nhà máy xử lý nước thải công suất 8 triệu gallon/ngày đã minh chứng rõ ràng cho hiệu quả của phương pháp này. Thay vì cần 140 giờ lập trình như cách truyền thống, dự án chỉ mất 24,5 giờ, tiết kiệm hơn 115 giờ kỹ thuật.

Thành công của mô hình thư viện khối chức năng cho thấy tiêu chuẩn hóa tự động hóa không chỉ khả thi về mặt kỹ thuật mà còn mang lại lợi ích kinh tế rõ rệt. Khi các hệ thống ngày càng phức tạp và nhu cầu tối ưu hóa vận hành tăng cao, việc sử dụng các khối chức năng tái sử dụng có thể trở thành thông lệ tiêu chuẩn trong ngành cấp thoát nước, giúp giảm chi phí, tăng độ tin cậy và thúc đẩy chuyển đổi số trong hạ tầng đô thị.

Theo automation.com

tudonghoangaynay.vn
tan-hoang-minh
Tin bài khác
Công nghệ số không vô hình: Cái giá năng lượng phía sau mỗi cú nhấp chuột

Công nghệ số không vô hình: Cái giá năng lượng phía sau mỗi cú nhấp chuột

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang mở ra một bước nhảy lớn về năng suất và cách con người xử lý thông tin, nhưng công nghệ số chưa bao giờ là “vô hình”.
VAA nhìn lại 8 tháng hoạt động, xác định trọng tâm cho chặng đường phía trước

VAA nhìn lại 8 tháng hoạt động, xác định trọng tâm cho chặng đường phía trước

Sau 8 tháng đầu nhiệm kỳ 2025 - 2030, Hội Tự động hoá Việt Nam đã triển khai nhiều hoạt động nổi bật trong lĩnh vực khoa học công nghệ, kết nối doanh nghiệp, hợp tác quốc tế và phát triển hội viên. Bên cạnh những kết quả đạt được, Hội cũng thẳng thắn nhìn nhận những hạn chế trong một số hoạt động, qua đó xác định các trọng tâm nhằm củng cố nội lực, nâng cao hiệu quả hoạt động và từng bước xây dựng hệ sinh thái tự động hoá gắn kết chặt chẽ giữa Nhà nước, nhà khoa học, doanh nghiệp.
Phenikaa-X tham gia Dự án thử nghiệm xe buýt tự hành, robotaxi và robot giao hàng tại Hòa Lạc

Phenikaa-X tham gia Dự án thử nghiệm xe buýt tự hành, robotaxi và robot giao hàng tại Hòa Lạc

Hà Nội cho phép Công ty cổ phần Phenikaa-X thử nghiệm có kiểm soát hệ thống giao thông tự hành thông minh tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc và Đại học Quốc gia Hà Nội cơ sở Hòa Lạc trong 24 tháng.
Kỳ 5: VinFast và bài học công nghiệp Việt Nam

Kỳ 5: VinFast và bài học công nghiệp Việt Nam

Một chiếc xe điện khi lăn bánh trên phố được coi là sản phẩm tiêu dùng. Nhưng ở tầng sâu hơn, nó là bản tổng phổ của một nền công nghiệp ô tô gồm thân vỏ, pin, điện tử công suất, phần mềm, dây chuyền, tiêu chuẩn, chuỗi cung ứng và năng lực học hỏi dưới áp lực toàn cầu. VinFast, vì thế, không chỉ bán xe. Nó đặt ra một câu hỏi khó về tầm vóc công nghiệp Việt Nam.
Hà Nội rộn ràng trước thềm 2/9: Sân khấu ngoài trời, triển lãm ảnh, chiếu phim và loạt không gian sáng tạo

Hà Nội rộn ràng trước thềm 2/9: Sân khấu ngoài trời, triển lãm ảnh, chiếu phim và loạt không gian sáng tạo

Hướng tới kỷ niệm 81 năm Quốc khánh, Hà Nội liên tục tổ chức các chương trình nghệ thuật, chiếu phim, triển lãm, trưng bày sách báo và không gian sáng tạo, trải rộng từ khu vực trung tâm đến nhiều xã, phường.
Hạt sáng mùa Vu Lan báo hiếu

Hạt sáng mùa Vu Lan báo hiếu

Bên Vườn Táo Cổ ven sông Hồng, đêm Vu Lan trở thành cuộc hội ngộ của trà Việt, âm nhạc, thi ca và những nghi thức tri ân. Hoa đăng theo dòng nước, ánh đèn mang theo lời nguyện ước, còn chén trà đưa người dự trở về với chữ Hiếu, nguồn cội và những giá trị bền vững của văn hóa Việt.
Công nghiệp công nghệ số tăng tốc, doanh thu tháng 8 đạt hơn 680.000 tỷ đồng

Công nghiệp công nghệ số tăng tốc, doanh thu tháng 8 đạt hơn 680.000 tỷ đồng

Doanh thu công nghiệp công nghệ số tháng 8/2026 ước đạt 680.586 tỷ đồng, tăng 36% so với cùng kỳ năm 2025.
Phú Xuyên

Phú Xuyên 'mở khóa' quản trị trường học bằng dữ liệu và AI

Ngày 28/8/2026, gần 4.000 cán bộ quản lý, giáo viên, nhân viên của ngành Giáo dục bốn xã Phú Xuyên, Phượng Dực, Chuyên Mỹ và Đại Xuyên cùng tham gia chương trình bồi dưỡng trực tiếp kết hợp trực tuyến, khởi động một chiến lược vận hành mới cho năm học 2026-2027.
CNS thúc đẩy hệ sinh thái bán dẫn, đưa nghiên cứu từ phòng lab đến thị trường

CNS thúc đẩy hệ sinh thái bán dẫn, đưa nghiên cứu từ phòng lab đến thị trường

Ngày 28/8, tại TP.Hồ Chí Minh, Tổng Công ty Công nghiệp Sài Gòn - TNHH Một thành viên (CNS) ký kết các biên bản ghi nhớ hợp tác với doanh nghiệp, liên minh phát triển nguồn nhân lực bán dẫn và các trường đại học, mở rộng liên kết trong khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số. Điểm đáng chú ý là định hướng đưa nghiên cứu gắn trực tiếp với bài toán sản xuất, đào tạo nhân lực bán dẫn và từng bước thương mại hóa các sản phẩm công nghệ “Make in Vietnam”.
Hai Phó Chủ tịch VAA tham gia Ban Chấp hành Liên hiệp Hội Việt Nam khóa IX

Hai Phó Chủ tịch VAA tham gia Ban Chấp hành Liên hiệp Hội Việt Nam khóa IX

Sáng 28/8, Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chính thức khai mạc tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội, với chủ đề “Đoàn kết - Sáng tạo - Đột phá - Phát triển”.