TMTEK nâng cấp hệ thống PLC Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 2 – Giải bài toán “Ngưỡng tải” cho hệ thống điều khiển

TMTEK đồng hành cùng Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 2 nâng cấp hệ thống PLC điều khiển.

Sau nhiều năm vận hành liên tục, các hệ thống công nghệ trọng yếu như Hệ thống Thải xỉ (Ash Handling System), Discharge Pump, Compressor và nhiều hệ thống dùng chung tại Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 2 đang đứng trước yêu cầu nâng cấp để đáp ứng nhu cầu vận hành ổn định, mở rộng và chuyển đổi số.

Một trong những thách thức lớn nhất là bộ điều khiển Siemens SIMATIC S7-400 CPU 412 đã hoạt động gần tới ngưỡng tải (CPU Load Limit). Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ xử lý và khả năng mở rộng chương trình mà còn làm giảm hiệu quả truyền thông của toàn bộ hệ thống điều khiển.

Với kinh nghiệm triển khai các dự án tự động hóa trong lĩnh vực năng lượng, đội ngũ kỹ sư TMTEK đang trực tiếp thực hiện giải pháp toàn diện nâng cấp hệ thống PLC nhằm giúp nhà máy giải quyết triệt để bài toán “ngưỡng tải”, đồng thời tạo nền tảng vững chắc cho quá trình hiện đại hóa hệ thống điều khiển trong tương lai.

Thách thức của hệ thống PLC sau nhiều năm vận hành

Hệ thống PLC Siemens S7-400 CPU 412 đã chứng minh được độ tin cậy trong nhiều năm khai thác. Tuy nhiên, khi quy mô hệ thống ngày càng mở rộng, số lượng tín hiệu điều khiển và các yêu cầu tích hợp tăng lên, nền tảng này bắt đầu bộc lộ nhiều hạn chế:

• CPU thường xuyên hoạt động ở mức tải cao, tiệm cận giới hạn cho phép.
• Thời gian xử lý chương trình tăng khi bổ sung thêm tín hiệu và chức năng mới.
• Mạng truyền thông PROFIBUS-DP không còn đáp ứng tối ưu yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao.
• Khả năng mở rộng và kết nối với các thiết bị thế hệ mới còn hạn chế.
• Việc bảo trì, chỉnh sửa chương trình ngày càng phức tạp do hệ thống đã vận hành trong thời gian dài.

Nếu không được nâng cấp kịp thời, hệ thống sẽ đối mặt với nguy cơ giảm hiệu suất vận hành, khó mở rộng và tiềm ẩn nhiều rủi ro trong quá trình sản xuất.

TMTEK triển khai giải pháp nâng cấp toàn diện hệ thống PLC

Thay vì chỉ thay thế thiết bị, TMTEK xây dựng giải pháp tổng thể, kết hợp giữa nâng cấp phần cứng, tối ưu phần mềm điều khiển và hiện đại hóa hạ tầng truyền thông, giúp hệ thống vận hành ổn định và sẵn sàng cho các yêu cầu trong tương lai.

Tối ưu logic chương trình PLC – Giảm tải CPU, nâng cao hiệu quả vận hành

Một trong những giá trị nổi bật của dự án là việc tối ưu hóa toàn bộ chương trình điều khiển PLC trước khi chuyển đổi sang nền tảng mới.

Đội ngũ kỹ sư TMTEK tiến hành phân tích chi tiết cấu trúc chương trình hiện hữu, rà soát từng khối chức năng và tối ưu logic điều khiển nhằm giảm tải cho CPU, đồng thời nâng cao hiệu quả vận hành của toàn hệ thống mà vẫn giữ nguyên triết lý điều khiển của nhà máy.

Các hạng mục tối ưu bao gồm:

• Rà soát và tinh gọn các khối chương trình (OB, FB, FC, DB).
• Loại bỏ các đoạn mã và biến không còn sử dụng.
• Tối ưu chu kỳ quét (Scan Cycle) giúp PLC phản hồi nhanh hơn.
• Chuẩn hóa cấu trúc chương trình theo tiêu chuẩn Siemens để thuận tiện cho công tác bảo trì và mở rộng.
• Tối ưu các thuật toán điều khiển, liên động (Interlock), cảnh báo (Alarm) và bảo vệ thiết bị.
• Cải thiện khả năng chẩn đoán lỗi, giúp rút ngắn thời gian xử lý sự cố.
• Chuẩn bị cấu trúc phần mềm sẵn sàng cho việc tích hợp các thiết bị mới thông qua mạng PROFINET.

Việc tối ưu logic không chỉ giúp giảm đáng kể tải xử lý của CPU mà còn cải thiện tốc độ phản hồi, tăng tính ổn định và giúp các hệ thống Thải xỉ, Discharge Pump, Compressor cùng các hệ thống phụ trợ vận hành đồng bộ, hiệu quả hơn.

Nâng cấp PLC CPU từ Siemens S7-400 CPU 412 lên S7-410-5H

Sau khi hoàn thành quá trình tối ưu chương trình, TMTEK tiến hành nâng cấp bộ xử lý từ CPU 412 lên SIMATIC S7-410-5H, dòng CPU hiệu năng cao dành cho các hệ thống điều khiển dự phòng (High Availability).

Giải pháp này mang lại nhiều lợi ích:

• Tăng đáng kể năng lực xử lý chương trình.
• Dung lượng bộ nhớ lớn hơn, đáp ứng nhu cầu mở rộng lâu dài.
• Hỗ trợ cấu hình PLC dự phòng (Redundancy), nâng cao tính sẵn sàng của hệ thống.
• Giảm thời gian phản hồi của hệ thống điều khiển.
• Tăng độ ổn định và độ tin cậy cho các hệ thống công nghệ quan trọng.

Bổ sung máy chủ dự phòng cho hệ thống giám sát

Song song với việc nâng cấp hệ thống PLC, TMTEK triển khai thêm máy chủ dự phòng (Redundant Server) nhằm đảm bảo hệ thống giám sát SCADA/HMI luôn hoạt động liên tục.

Giải pháp này giúp:

• Đảm bảo tính liên tục của hệ thống giám sát.
• Giảm thiểu thời gian dừng hệ thống khi xảy ra sự cố phần cứng.
• Tăng tính sẵn sàng (High Availability).
• Hỗ trợ công tác bảo trì mà không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất.

Chuyển đổi truyền thông từ PROFIBUS-DP sang PROFINET cho hệ thống PLC

Để đáp ứng xu hướng chuyển đổi số và nâng cao hiệu suất truyền thông, TMTEK từng bước chuyển đổi mạng công nghiệp từ PROFIBUS-DP sang PROFINET.

So với PROFIBUS truyền thống, PROFINET mang lại nhiều ưu điểm:

• Tốc độ truyền dữ liệu cao hơn.
• Khả năng mở rộng linh hoạt.
• Chẩn đoán lỗi nhanh và chính xác.
• Dễ dàng tích hợp với các thiết bị thông minh và nền tảng IoT.
• Sẵn sàng cho các giải pháp Nhà máy thông minh (Smart Factory).

Lộ trình chuyển đổi được xây dựng nhằm đảm bảo hệ thống luôn vận hành ổn định trong suốt quá trình triển khai.

Giá trị TMTEK mang lại cho hệ thống PLC Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 2

Thông qua dự án nâng cấp, TMTEK không chỉ thay thế phần cứng mà còn mang đến giải pháp tối ưu toàn diện từ khảo sát, thiết kế, lập trình, tối ưu phần mềm, chuyển đổi dữ liệu, chạy thử đến hỗ trợ vận hành.

Những giá trị nổi bật mà dự án mang lại gồm:

• Giảm tải xử lý cho CPU PLC.
• Tăng tốc độ phản hồi của hệ thống điều khiển.
• Tối ưu logic vận hành và nâng cao hiệu quả sản xuất.
• Gia tăng độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống.
• Kéo dài tuổi thọ hệ thống điều khiển.
• Sẵn sàng mở rộng khi bổ sung thiết bị mới.
• Giảm thời gian xử lý sự cố và chi phí bảo trì.
• Tạo nền tảng cho chuyển đổi số và Nhà máy thông minh.

Đặc biệt, các hệ thống Thải xỉ, Discharge Pump, Compressor và các hệ thống phụ trợ khác được nâng cấp mà vẫn đảm bảo yêu cầu vận hành liên tục, an toàn và không ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của nhà máy.

Hãy liên hệ với chúng tôi nếu hệ thống PLC điều khiển trong nhà máy bạn đang gặp vấn đề tương tự.