Mô phỏng điều khiển quy trình: “Chìa khóa số” nâng cao hiệu quả các dự án tự động hóa

Mô phỏng điều khiển quy trình có thể đảm bảo các dự án tự động hóa hiệu quả

Julie Smith, chuyên gia tự động hóa công nghiệp, cho rằng mức độ đầu tư cho mô phỏng phụ thuộc chủ yếu vào độ phức tạp của quy trình và mục tiêu sử dụng. Nếu chỉ nhằm kiểm chứng logic điều khiển cơ bản, các mô hình liên kết đơn giản đã có thể đáp ứng. Tuy nhiên, với các hệ thống nguy hiểm hoặc phức tạp như lò phản ứng hóa học hay cột chưng cất, doanh nghiệp cần các mô hình động có độ chính xác cao để mô phỏng sát điều kiện vận hành thực tế.

Theo bà, việc xác định rõ phạm vi mô phỏng ngay từ đầu là yếu tố quyết định hiệu quả dự án. Một hệ thống phục vụ đào tạo vận hành sẽ có yêu cầu hoàn toàn khác với hệ thống dùng để đánh giá khóa liên động an toàn hoặc dự đoán chất lượng sản phẩm. Điều này cũng ảnh hưởng trực tiếp đến lựa chọn công cụ mô phỏng. Trong nhiều trường hợp, các công cụ tích hợp sẵn trong hệ thống điều khiển là đủ, nhưng với các yêu cầu chuyên sâu, doanh nghiệp phải sử dụng phần mềm mô phỏng của bên thứ ba.

Đồng quan điểm, Edin Rakovic nhấn mạnh mô phỏng cần được xem như một “tài sản dài hạn” thay vì chỉ là hạng mục triển khai ngắn hạn. Ông cho biết các dự án thử nghiệm nghiệm thu ảo thường tiêu tốn khoảng 10–15% tổng công sức phát triển chiến lược điều khiển, nhưng giá trị thu được lớn hơn nhiều nhờ giảm lỗi khi vận hành thực tế.

Đáng chú ý, xu hướng hiện nay là xây dựng “mô phỏng động đa năng”, nơi mô hình ban đầu phục vụ thiết kế và kiểm thử, sau đó tiếp tục được sử dụng cho đào tạo nhân sự, bảo trì và tối ưu sản xuất. Đây cũng là nền tảng quan trọng để phát triển “bản sao số” (digital twin) trong nhà máy thông minh.

Greg McMillan, chuyên gia điều khiển quy trình của ISA, cho rằng mô phỏng nguyên lý cơ bản đặc biệt hữu ích trong việc hiệu chỉnh bộ điều khiển PID và nâng cao hiểu biết về động học quy trình. Tuy nhiên, để đạt hiệu quả, mô hình phải phản ánh chính xác các yếu tố như thời gian trễ, đặc tính van, độ phân giải thiết bị đo và các điều kiện vận hành đặc biệt.

Có thể thấy, mô phỏng điều khiển quy trình đang chuyển từ vai trò hỗ trợ kỹ thuật sang vị trí trung tâm trong chiến lược tự động hóa công nghiệp. Doanh nghiệp đầu tư bài bản cho mô phỏng không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn tạo nền tảng vững chắc cho chuyển đổi số và nhà máy thông minh trong tương lai.

Theo automation.com