TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP

Tự động hóa công nghiệp

HN thiết kế hệ thống điều khiển từ điện động lực và thiết bị điện của máy đến PLC/HMI, truyền động, mạng OT và lớp dữ liệu; mỗi chức năng được xác định trạng thái, điều kiện cho phép, hành vi khi lỗi và phương pháp kiểm chứng.

BỐI CẢNH KỸ THUẬT

Phương án cần được xem xét ở cấp hệ thống

Một hệ thống điều khiển chỉ được xem là sẵn sàng vận hành khi các nội dung về bảo vệ, liên kết đẳng thế, EMC, mô hình trạng thái, liên động, chức năng an toàn, quyền thao tác, quản lý phiên bản và khả năng phục hồi đã được xem xét trong đúng phạm vi.

TRƯỜNG HỢP PHÙ HỢP

Các nhu cầu nên được khảo sát có cấu trúc

01

Dây chuyền mới cần bộ hồ sơ điện–điều khiển và tiêu chí FAT/SAT thống nhất

02

Hệ thống hiện hữu thiếu chương trình nguồn, bản vẽ không còn đúng hiện trạng hoặc phụ thuộc kinh nghiệm của một số nhân sự

03

Biến tần/servo gây lỗi nhiễu, trip khó truy vết hoặc truyền thông không ổn định

04

Máy cần bổ sung E-stop, guard interlock hoặc chức năng an toàn theo đánh giá rủi ro

DỮ LIỆU ĐẦU VÀO

Cơ sở cần xác nhận trước khi thiết kế

01

P&ID hoặc sơ đồ công nghệ, trình tự vận hành, các chế độ sản xuất và trạng thái an toàn của từng thiết bị

02

Nguồn cấp, fault level, tải, duty cycle, phương thức khởi động, điều kiện môi trường và không gian tủ

03

Đánh giá rủi ro máy; chức năng an toàn, PLr/SIL mục tiêu và giao diện với hệ cơ khí, khí nén hoặc thủy lực

04

I/O thực tế, cấu trúc mạng, phiên bản firmware/phần mềm, cửa sổ dừng máy và phương án quay về cấu hình trước

PHẠM VI KỸ THUẬT

Các nhóm công việc thường được xem xét

01

Hệ thống điện điều khiển

SLD/schematic, nguồn điều khiển, protection, protective bonding, terminal, cable segregation, marking và interface giữa tủ nguồn, tủ máy và thiết bị hiện trường.

02

Phần mềm PLC/HMI

Cấu trúc chương trình theo equipment module và sequence; state/mode rõ ràng; permissive, interlock, alarm, reset và manual control được định nghĩa bằng control narrative.

03

Truyền động và điều khiển chuyển động

Tính chọn theo torque/speed/duty, braking, overload, motor cable, filter/reactor, STO hoặc chức năng an toàn liên quan; quản lý tham số và xác nhận chiều quay/tuning.

04

An toàn chức năng

Xác định chức năng an toàn từ đánh giá rủi ro, thiết kế kiến trúc, kiểm tra khả năng chẩn đoán và nguyên nhân chung theo phương pháp phù hợp, sau đó xác nhận bằng tình huống thử.

05

Tích hợp hệ thống OT

Phân vùng mạng, định danh thiết bị, giao thức, mô hình điểm dữ liệu, tài khoản, truy cập từ xa, nhật ký, sao lưu và kết nối SCADA/lưu trữ lịch sử theo phạm vi đã duyệt.

06

Cải tạo hệ thống hiện hữu

Sao lưu hiện trạng, lập kế hoạch chuyển đổi, mô phỏng I/O, thử song song khi khả thi, xác định điều kiện quay về cấu hình trước và phân kỳ để kiểm soát thời gian dừng máy.

KIẾN TRÚC THAM KHẢO

Các lớp thành phần chính

  1. 01Nguồn, bảo vệ, tủ phân phối và protective bonding
  2. 02Motor/drive/actuator, sensor và thiết bị an toàn hiện trường
  3. 03PLC/safety controller, remote I/O và local HMI
  4. 04Industrial Ethernet/fieldbus, engineering workstation và OT zone
  5. 05SCADA/historian, reporting và giao diện hệ thống cấp trên
NỘI DUNG KIỂM TRA

Các điểm kỹ thuật cần được rà soát

  • Dòng tải, short-circuit withstand/protection, conductor sizing, voltage drop và control power budget
  • Temperature rise/ventilation của tủ, IP/environment, creepage-clearance và khả năng bảo trì
  • EMC: bonding, shield termination, motor cable, route separation, filter/reactor và common-mode path
  • State transition, race condition, fail-safe/fail-operational behavior, restart inhibit và reset philosophy
  • Safety function: input–logic–output chain, response time, diagnostic, proof test và bypass control
  • Change/version management cho source, library, parameter, firmware và engineering tool
KIỂM TRA VÀ XÁC NHẬN

Bằng chứng dự kiến trước khi nghiệm thu

Phép thử cần nêu điều kiện ban đầu, bước thực hiện, kết quả mong đợi, kết quả thực tế và tài liệu liên quan.

  1. 01

    Routine verification tủ trong phạm vi IEC/TCVN 61439 và kiểm tra thiết bị điện máy trong phạm vi IEC/TCVN 60204-1

  2. 02

    Point-to-point/I/O test, functional sequence, interlock, alarm, loss of sensor, loss of communication và power-cycle test

  3. 03

    Xác nhận từng chức năng an toàn với điều kiện ban đầu, thao tác, kết quả mong đợi và bằng chứng

  4. 04

    Drive test không tải/có tải, trip/recovery, thermal condition và kiểm tra nhiễu tại trạng thái vận hành đại diện

  5. 05

    Thử khôi phục từ bản sao lưu trên môi trường phù hợp; xác nhận mã kiểm tra, phiên bản và tài khoản cần thiết

HỒ SƠ BÀN GIAO

Tài liệu và cấu hình theo phạm vi hợp đồng

Danh mục dưới đây là khung tham khảo; hồ sơ cuối cùng được thống nhất theo trách nhiệm cung cấp, yêu cầu nghiệm thu và quyền sở hữu dữ liệu.

  • Basis of design, risk/safety input register và danh mục tiêu chuẩn áp dụng
  • SLD, schematic, GA, terminal/cable schedule, I/O list và network architecture
  • Control narrative, cause-and-effect, software design, tag/alarm list và user matrix
  • Source PLC/HMI/SCADA, drive parameter, firmware/asset register và backup có checksum
  • Biên bản FAT/SAT, hồ sơ xác nhận, danh sách tồn tại, hồ sơ hoàn công và hướng dẫn vận hành–khôi phục
CĂN CỨ KỸ THUẬT

Tiêu chuẩn và căn cứ kỹ thuật tham chiếu

Các liên kết dưới đây dẫn tới cổng công bố của IEC, ISO, VSQI, NIST, OASIS hoặc cơ sở dữ liệu pháp luật để kiểm tra số hiệu, phiên bản và phạm vi. Tài liệu hướng dẫn đọc mở được tập hợp riêng trong thư viện kỹ thuật.

TCVNTCVN 12669-1:2020 / IEC 60204-1

An toàn máy – Thiết bị điện của máy – Yêu cầu chung

Cơ sở cho ngắt nguồn, bảo vệ, mạch điều khiển, dừng khẩn, đánh dấu dây, hồ sơ và thử nghiệm máy.

Khi dùng IEC trực tiếp, đối chiếu IEC 60204-1:2016+A1:2021.
Xác minh trên Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam (VSQI)Kiểm tra số hiệu, tình trạng hiệu lực, tiêu chuẩn tương đương và phạm vi áp dụng trên VSQI.
TCVNTCVN 13724-1:2023 / IEC 61439-1:2020

Cụm đóng cắt và điều khiển hạ áp – Quy tắc chung

Không xem việc lắp đủ thiết bị là hoàn thành; cần kiểm chứng nhiệt, điện môi, ngắn mạch, bảo vệ và tính liên tục mạch bảo vệ theo phạm vi áp dụng.

Xác minh trên Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam (VSQI)Kiểm tra số hiệu, tình trạng hiệu lực, tiêu chuẩn tương đương và phạm vi áp dụng trên VSQI.
TCVNTCVN 13724-2:2023 / IEC 61439-2:2020

Cụm đóng cắt và điều khiển nguồn điện lực

Áp dụng cho MSB, MDB, MCC và các cụm tủ nguồn trong giới hạn điện áp của tiêu chuẩn.

Xác minh trên Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam (VSQI)Kiểm tra số hiệu, tình trạng hiệu lực, tiêu chuẩn tương đương và phạm vi áp dụng trên VSQI.
IECIEC 61131-3:2025

Bộ điều khiển lập trình – Ngôn ngữ lập trình

Cơ sở chuẩn hóa cấu trúc chương trình, quy ước khối chức năng và khả năng bảo trì logic PLC.

Xác minh trên IECKiểm tra số hiệu, phiên bản, trạng thái vòng đời và phạm vi công bố trên IEC.
ISOISO 13849-1:2023

An toàn máy – Phần liên quan an toàn của hệ thống điều khiển

Dùng khi đánh giá chức năng như dừng khẩn, cửa bảo vệ, chống khởi động ngoài ý muốn hoặc giới hạn chuyển động nguy hiểm.

Xác minh trên ISOKiểm tra số hiệu, phiên bản, trạng thái và phạm vi công bố của ISO 13849-1:2023.
IECIEC 62061:2021 + AMD1:2024 + AMD2:2026

An toàn chức năng của hệ thống điều khiển liên quan an toàn cho máy

Dùng khi chức năng an toàn được thực hiện bằng hệ thống điện, điện tử hoặc lập trình và cần xác định SIL theo đánh giá rủi ro.

Xác minh trên IECKiểm tra số hiệu, phiên bản, trạng thái vòng đời và phạm vi công bố trên IEC.
IECIEC 61800-3:2022/COR1:2025

Hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ – Yêu cầu EMC

Cơ sở lựa chọn bộ lọc, cáp động lực, nối đất, tuyến cáp và biện pháp hạn chế nhiễu của biến tần/servo.

Xác minh trên IECKiểm tra số hiệu, phiên bản, trạng thái vòng đời và phạm vi công bố trên IEC.
IECIEC 61000-6-2:2016 / IEC 61000-6-4:2018

Miễn nhiễm và phát xạ EMC trong môi trường công nghiệp

Dùng khi không có tiêu chuẩn sản phẩm chuyên biệt hoặc để xác định môi trường EMC của tủ và hệ thống tích hợp.

Xác minh trên IECKiểm tra số hiệu, phiên bản, trạng thái vòng đời và phạm vi công bố trên IEC.
IECIEC 62443 series; IEC 62443-2-1:2024

An ninh mạng cho hệ thống tự động hóa và điều khiển công nghiệp

Dùng để phân vùng OT, xác định zone/conduit, kiểm soát truy cập, quản lý bản vá, sao lưu và ứng phó sự cố.

Xác minh trên IECKiểm tra số hiệu, phiên bản, trạng thái vòng đời và phạm vi công bố trên IEC.
THÔNG TIN CẦN LÀM RÕ

Câu hỏi trước khi chốt phương án

Các nội dung chưa có dữ liệu cần được ghi nhận thành điểm mở để hai bên xác minh, thay vì mặc định bằng giả định.

  1. 01

    Safe state của từng thiết bị khi mất nguồn, mất PLC, mất mạng hoặc sensor hỏng là gì?

  2. 02

    Chức năng nào là điều khiển quá trình và chức năng nào thực sự liên quan an toàn?

  3. 03

    Mức ngắn mạch, điều kiện môi trường và duty cycle thực tế đã có dữ liệu hay chưa?

  4. 04

    Source/parameter hiện tại có thể backup và restore trên phần cứng thay thế không?

  5. 05

    Cửa sổ dừng máy, điều kiện quay về cấu hình trước và thẩm quyền xác nhận SAT được quy định thế nào?

TRAO ĐỔI KỸ THUẬT

Bắt đầu từ hiện trạng và mục tiêu vận hành

Khách hàng có thể cung cấp sơ đồ, công suất, danh mục thiết bị hoặc mô tả vấn đề đang gặp. HN sẽ đề xuất các dữ liệu cần bổ sung trước khi xác định phạm vi khảo sát.