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
Mở rộng cơ hội phát triển công nghệ chiến lược cho doanh nghiệp, viện trường

Mở rộng cơ hội phát triển công nghệ chiến lược cho doanh nghiệp, viện trường

Doanh nghiệp, viện nghiên cứu, cơ sở giáo dục đại học, tổ chức khoa học và công nghệ, cá nhân có thể gửi đề xuất nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển công nghệ chiến lược tới Bộ Khoa học và Công nghệ trước ngày 30/9.
Tổng Bí thư Tô Lâm phát biểu tại Lễ kỷ niệm 72 năm Bác Hồ về thăm Đền Hùng

Tổng Bí thư Tô Lâm phát biểu tại Lễ kỷ niệm 72 năm Bác Hồ về thăm Đền Hùng

Ngày 19/9, tại Phú Thọ, Đảng bộ, chính quyền và nhân dân các dân tộc trong tỉnh phối hợp với Bộ Công an tổ chức Lễ kỷ niệm 72 năm Ngày Bác Hồ về thăm Đền Hùng và khánh thành Tượng đài “Bác Hồ với ngày hội non sông”. Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự và phát biểu tại buổi lễ.
Ông Trần Quân giữ chức Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy Lạng Sơn

Ông Trần Quân giữ chức Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy Lạng Sơn

Bộ Chính trị điều động, phân công, chỉ định ông Trần Quân, Ủy viên dự khuyết Trung ương Đảng, Giám đốc Kho bạc Nhà nước, giữ chức Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy Lạng Sơn nhiệm kỳ 2025-2030.
Ông Trịnh Mạnh Linh giữ chức Phó Bí thư Thường trực Thành ủy Huế

Ông Trịnh Mạnh Linh giữ chức Phó Bí thư Thường trực Thành ủy Huế

Bộ Chính trị quyết định điều động, phân công, chỉ định ông Trịnh Mạnh Linh, Ủy viên Trung ương Đảng, Phó Trưởng Ban Tổ chức Trung ương giữ chức Phó Bí thư Thường trực Thành ủy Huế nhiệm kỳ 2025-2030.
Đức Long Gia Lai chậm thanh toán hơn 753 tỷ đồng gốc và lãi trái phiếu

Đức Long Gia Lai chậm thanh toán hơn 753 tỷ đồng gốc và lãi trái phiếu

Tính đến 30/06/2026, Đức Long Gia Lai cho biết chưa thu xếp được nguồn tiền để thanh toán đầy đủ nghĩa vụ của hai mã trái phiếu và đang thương thảo với nhà đầu tư.
Trung Quốc vận hành nhà máy sản xuất 10.000 robot hình người mỗi năm

Trung Quốc vận hành nhà máy sản xuất 10.000 robot hình người mỗi năm

Trung Quốc đã tiến một bước lớn hướng tới sản xuất robot hình người thương mại sau khi UBTECH bắt đầu vận hành nhà máy sản xuất robot hình người công nghiệp mới tại Lưu Châu, Quảng Tây, ngày 12/9.
Mục tiêu hình thành 500 startup từ kết quả nghiên cứu

Mục tiêu hình thành 500 startup từ kết quả nghiên cứu

Chương trình quốc gia về khởi nghiệp sáng tạo giai đoạn 2026-2035 đặt mục tiêu hình thành tối thiểu 500 doanh nghiệp khởi nghiệp dựa trên công nghệ, kết quả nghiên cứu và quyền sở hữu trí tuệ, góp phần thúc đẩy thương mại hóa các kết quả nghiên cứu.
Sinh viên chinh phục khuôn mẫu từ bản vẽ đến sản xuất

Sinh viên chinh phục khuôn mẫu từ bản vẽ đến sản xuất

Đội BKADLab của Đại học Bách khoa Hà Nội giành Quán quân hạng mục Khuôn dập, trong khi 3CSLab cũng của trường này giành Quán quân hạng mục Khuôn nhựa tại Cuộc thi Khuôn mẫu Việt Nam 2026 (Vietnam Mold Grand Prix).
Thị trường chứng khoán ngày 18/9: Chứng khoán hưởng ứng tin nâng hạng, VN Index vẫn đảo chiều cuối phiên

Thị trường chứng khoán ngày 18/9: Chứng khoán hưởng ứng tin nâng hạng, VN Index vẫn đảo chiều cuối phiên

VN Index mở cửa đầy hưng phấn trước thông tin nâng hạng nhưng cuối phiên bất ngờ quay đầu giảm hơn 7 điểm. Thanh khoản vọt lên gần 26 nghìn tỷ đồng khi ETF cơ cấu mạnh, tạo nên một phiên giằng co dữ dội dù sắc xanh vẫn lấn át trên bảng điện.
Cen Land tiếp tục chuỗi động thái rút vốn khỏi các công ty con

Cen Land tiếp tục chuỗi động thái rút vốn khỏi các công ty con

CTCP Bất động sản Thế kỷ (Cen Land) vừa thông báo không còn sở hữu tại Công ty TNHH Quản lý đối tác Liên Kết Cen, qua đó chính thức chấm dứt quyền kiểm soát đối với hệ sinh thái gồm 17 doanh nghiệp gián tiếp.