Chọn PLC cho trạm xử lý nước thải ít khi sai ở hãng — mà hay sai ở số điểm vào ra và cổng truyền thông. PLC thiếu điểm thì không thêm được cảm biến khi cần nâng cấp. PLC không có cổng truyền thông phù hợp thì không đưa dữ liệu lên giám sát được, phải mua thêm thiết bị trung gian.
Bài này hướng dẫn liệt kê điểm vào ra từ danh sách thiết bị thực tế, tính dự phòng, và những gì cần kiểm tra khi chọn PLC.
Thuộc chuyên đề: Tự động hóa trạm xử lý nước thải: từ tủ điện tay đến Web-SCADA
Bốn loại điểm vào ra
| Loại | Viết tắt | Ví dụ trong trạm XLNT |
|---|---|---|
| Vào số | DI | Trạng thái chạy, lỗi, chế độ tay/tự động, phao mức, nút dừng khẩn |
| Ra số | DO | Lệnh chạy/dừng bơm, máy thổi khí, máy khuấy, đèn báo, còi |
| Vào tương tự | AI | pH, DO, mức nước, lưu lượng, áp suất, nhiệt độ — thường 4–20 mA |
| Ra tương tự | AO | Đặt tần số biến tần, độ mở van điều khiển — thường 4–20 mA |
Liệt kê điểm theo thiết bị
Thiết bị động lực chạy trực tiếp hoặc qua khởi động từ
| Tín hiệu | Loại | Số điểm |
|---|---|---|
| Phản hồi đang chạy | DI | 1 |
| Lỗi (rơ le nhiệt, quá tải) | DI | 1 |
| Chế độ tự động | DI | 1 |
| Lệnh chạy | DO | 1 |
Mỗi bơm, máy khuấy thông thường: khoảng 3 DI + 1 DO.
Thiết bị chạy qua biến tần
Ngoài các tín hiệu trên, thêm:
| Tín hiệu | Loại | Số điểm |
|---|---|---|
| Đặt tần số | AO | 1 |
| Phản hồi tần số hoặc dòng điện | AI | 1 (tùy chọn) |
Nếu biến tần có cổng truyền thông — Modbus hoặc giao thức khác — có thể đọc ghi qua mạng thay vì dùng AI/AO, giảm đi dây và lấy được nhiều thông tin hơn: dòng, công suất, điện năng, mã lỗi.
Bơm chìm đời mới
Thêm tín hiệu bảo vệ:
| Tín hiệu | Loại |
|---|---|
| Nhiệt độ cuộn dây quá cao | DI |
| Rò nước vào buồng động cơ | DI |
Nhiều trạm có bơm với cảm biến này nhưng không đấu vào PLC — bơm vẫn cháy dù cảnh báo có sẵn.
Cảm biến
| Cảm biến | Loại | Ghi chú |
|---|---|---|
| pH, DO, ORP, MLSS | AI | Mỗi thông số 1 AI, hoặc đọc qua truyền thông nếu bộ chuyển đổi hỗ trợ |
| Mức nước liên tục | AI | Mỗi bể 1 AI |
| Phao mức cao, mức thấp | DI | Thường dùng làm bảo vệ độc lập |
| Lưu lượng | AI + DI xung (tùy chọn) | Xung để đếm tổng lưu lượng |
| Áp suất đường khí | AI |
Phần chung
| Tín hiệu | Loại |
|---|---|
| Nút dừng khẩn | DI |
| Giám sát mất pha, mất điện lưới | DI |
| Còi, đèn báo động | DO |
| Cửa tủ điện mở | DI (tùy chọn) |
Ví dụ tính cho một trạm vừa
Giả định trạm có: 2 bơm gom, 2 bơm điều hòa, 2 máy thổi khí có biến tần, 2 máy khuấy thiếu khí, 2 bơm tuần hoàn bùn, 1 bơm bùn dư, 3 bơm định lượng hóa chất, 1 máy ép bùn; cảm biến pH ×2, DO ×1, mức ×3, lưu lượng ×1, áp suất khí ×1; phao mức cao ×3.
| Nhóm | DI | DO | AI | AO |
|---|---|---|---|---|
| 12 thiết bị chạy trực tiếp (3 DI + 1 DO) | 36 | 12 | — | — |
| 2 máy thổi khí biến tần | 6 | 2 | 2 | 2 |
| Bảo vệ 4 bơm chìm (nhiệt + rò nước) | 8 | — | — | — |
| Máy ép bùn (chạy, lỗi, tự động) | 3 | 1 | — | — |
| Cảm biến tương tự | — | — | 8 | — |
| Phao mức cao | 3 | — | — | — |
| Phần chung | 3 | 2 | — | — |
| Tổng | 59 | 17 | 10 | 2 |
| Cộng dự phòng khoảng 25% | ~74 | ~22 | ~13 | ~3 |
Con số dự phòng nên làm tròn lên theo cấu hình module thực tế của PLC.
Dự phòng bao nhiêu
Tối thiểu khoảng 20%, nên 30% nếu trạm có kế hoạch nâng cấp. Ngoài điểm vào ra, dự phòng cả:
- Chỗ trống trên thanh ray trong tủ để lắp thêm module
- Bộ nhớ chương trình và khả năng xử lý
- Công suất nguồn 24 VDC cho cảm biến và module thêm
Thêm module vào PLC còn chỗ thì rẻ; thay PLC vì hết chỗ thì đắt và rủi ro.
Chọn PLC theo quy mô
| Quy mô | Đặc điểm | Gợi ý |
|---|---|---|
| Trạm nhỏ, ít thiết bị | Dưới vài chục điểm | PLC loại nhỏ gọn, có thể mở rộng vài module |
| Trạm vừa | Vài chục đến hơn trăm điểm | PLC dạng module, mở rộng linh hoạt |
| Trạm lớn, nhiều khu | Hàng trăm điểm, nhiều tủ phân tán | PLC dạng module với I/O phân tán qua mạng |
Chọn hãng: ưu tiên hãng có đại lý, linh kiện thay thế và kỹ sư hỗ trợ sẵn tại Việt Nam. PLC tốt nhưng phải chờ linh kiện nhập khẩu hàng tháng khi hỏng là rủi ro vận hành.
Cổng truyền thông — đừng bỏ qua
| Cổng | Dùng để |
|---|---|
| Ethernet | Kết nối HMI, SCADA, gateway giám sát |
| Modbus TCP | Giao thức phổ biến nhất để hệ giám sát đọc dữ liệu |
| Modbus RTU (RS-485) | Đọc biến tần, đồng hồ điện, bộ chuyển đổi cảm biến |
| OPC UA (tùy chọn) | Kết nối hệ thống hiện đại với mô hình dữ liệu chuẩn |
Yêu cầu tối thiểu: PLC có Ethernet và hỗ trợ Modbus TCP — để sau này kết nối giám sát từ xa không phải thay PLC hay mua thêm bộ chuyển đổi.
Yêu cầu trong hồ sơ bàn giao
Nhiều trạm nhận bàn giao PLC mà không nhận đủ tài liệu — khi nhà thầu không còn hỗ trợ, không ai sửa được chương trình.
Yêu cầu bàn giao:
- Chương trình PLC — bản mềm, có chú thích, phiên bản cuối cùng
- Mật khẩu truy cập chương trình
- Danh sách điểm vào ra — địa chỉ, tên tín hiệu, thiết bị
- Danh sách thanh ghi Modbus — để kết nối hệ giám sát
- Mô tả logic điều khiển bằng lời — không chỉ bằng sơ đồ thang
- Sơ đồ điện hoàn công khớp với tủ thực tế
- Phần mềm lập trình — phiên bản tương thích hoặc hướng dẫn có bản quyền
Bài liên quan
- Từ tủ điện tay đến tự động: lộ trình nâng cấp trạm XLNT theo giai đoạn
- Bơm chìm nước thải: chọn cột áp, lưu lượng và loại cánh phù hợp
Kết nối PLC sẵn có lên giám sát
X-IRIS kết nối trực tiếp với PLC đang chạy tại trạm qua Modbus và các giao thức phổ biến — không cần viết lại chương trình điều khiển.
- Đọc toàn bộ trạng thái, số liệu từ PLC qua gateway
- Bổ sung tín hiệu thiếu — bảo vệ bơm chìm, đồng hồ điện, cảm biến
- Web-SCADA giám sát tập trung, phân quyền, nhật ký thao tác
- Rà soát danh sách điểm và tài liệu để trạm chủ động hơn với hệ thống của mình
Bước tiếp theo
Gửi phiếu khảo sát hiện trạng trạm của Quý vị →
Phiếu ghi nhận hãng, dòng PLC, cổng truyền thông và danh sách thiết bị. Đội kỹ thuật X-IRIS đọc rồi trao đổi lại.
Liên hệ: 0919 124 338 · erp.xiris@gmail.com
Xem thêm: Giám sát vận hành tập trung · Báo cáo và số hóa vận hành
Câu hỏi thường gặp
Trạm nhỏ có cần PLC không, hay dùng rơ le là đủ? Trạm rất nhỏ với logic đơn giản có thể dùng rơ le, hẹn giờ. PLC đáng đầu tư khi cần luân phiên thiết bị, liên động nhiều điều kiện, điều khiển theo cảm biến và kết nối giám sát.
Có nên đọc cảm biến qua truyền thông thay vì 4–20 mA? Truyền thông cho nhiều thông tin hơn và giảm đi dây, nhưng phụ thuộc vào mạng ổn định. Với tín hiệu quan trọng cho điều khiển và bảo vệ, nhiều thiết kế vẫn dùng 4–20 mA hoặc giữ cả hai.
PLC cũ không có Ethernet thì làm sao giám sát? Có thể dùng gateway đọc qua cổng nối tiếp sẵn có, hoặc lắp module truyền thông nếu dòng PLC hỗ trợ. Thay PLC chỉ cần thiết khi không còn lựa chọn nào khác.
Nhà thầu không bàn giao chương trình PLC thì sao? Đây là rủi ro lớn khi cần sửa chữa, nâng cấp. Nên đưa yêu cầu bàn giao chương trình, mật khẩu và tài liệu vào hợp đồng ngay từ đầu.
