Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn I thuộc Tổng công ty Phát điện 2 (EVNGENCO2), tọa lạc tại quận Ô Môn, TP. Cần Thơ. Nhà máy gồm 2 tổ máy với tổng công suất 660 MW (2 × 330 MW), vận hành tổ máy 1 từ năm 2009 và tổ máy 2 từ năm 2015, đóng vai trò là nguồn cung điện chiến lược cho toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Sau hơn một thập kỷ vận hành liên tục, hệ thống điều khiển và hạ tầng mạng công nghiệp của nhà máy đã dần tiến đến giai đoạn cuối vòng đời công nghệ (end-of-life), đặt ra nhu cầu cấp bách về nâng cấp và hiện đại hóa. Năm 2021, PISA đã hoàn thành dự án “Nâng cấp hệ thống điều khiển Nhà máy Nhiệt điện Ô Môn”, tập trung vào ba trụ cột: bộ điều khiển trung tâm, hạ tầng mạng công nghiệp và phần mềm SCADA.

Trong nhà máy nhiệt điện quy mô lớn, hệ thống điều khiển chính là “bộ não” chi phối toàn bộ quá trình vận hành – từ điều khiển tua-bin, lò hơi cho đến quản lý các hệ thống phụ trợ như xử lý nước và nước thải. Khi hệ thống điều khiển lạc hậu, nhà máy đối mặt đồng thời với nhiều rủi ro nghiêm trọng: nguy cơ ngừng sản xuất do linh kiện không còn được hỗ trợ (obsolescence), năng lực xử lý không đáp ứng nhu cầu vận hành ngày càng phức tạp, hạ tầng mạng cũ trở thành “nút thắt cổ chai” về băng thông và khả năng mở rộng, đồng thời nhà máy bị cô lập khỏi xu hướng chuyển đổi số và IIoT (Industrial Internet of Things).

Việc nâng cấp không chỉ là bảo trì kỹ thuật – mà là quyết định chiến lược để kéo dài vòng đời vận hành của nhà máy thêm nhiều thập kỷ.

Phạm vi triển khai của PISA

1. Nâng cấp bộ điều khiển trung tâm: ControlLogix 5560 → 5570

Trái tim của hệ thống điều khiển nhà máy là bộ điều khiển logic khả trình (PLC) dòng Allen-Bradley ControlLogix của Rockwell Automation. PISA đã thực hiện nâng cấp từ dòng ControlLogix 5560 – đã bị nhà sản xuất ngừng hỗ trợ (discontinued) từ tháng 6/2017 – lên dòng ControlLogix 5570 thế hệ mới.

Đây là bước nâng cấp mang tính nền tảng, mang đến cho nhà máy hàng loạt cải tiến quan trọng. Về năng lực xử lý, dòng 5570 có tốc độ quét chương trình (scan time) nhanh hơn đáng kể, cho phép xử lý nhiều vòng điều khiển và logic phức tạp hơn trong cùng một chu kỳ. Về dung lượng bộ nhớ, bộ nhớ được mở rộng lớn hơn, đáp ứng nhu cầu lưu trữ chương trình điều khiển ngày càng phức tạp cùng khối lượng dữ liệu quá trình (process data) lớn. Về khả năng kết nối, dòng 5570 hỗ trợ tối ưu cho giao thức Ethernet/IP – chuẩn mạng công nghiệp hàng đầu hiện nay. Về vòng đời sản phẩm, việc chuyển sang dòng 5570 đảm bảo nhà máy tiếp tục nhận được hỗ trợ kỹ thuật, firmware update và linh kiện thay thế từ Rockwell Automation trong nhiều năm tới.

2. Chuyển đổi hạ tầng mạng: ControlNet → Ethernet/IP

Một trong những hạng mục có tác động sâu rộng nhất của dự án là chuyển đổi toàn bộ hạ tầng mạng điều khiển từ ControlNet sang Ethernet/IP.

ControlNet là giao thức mạng công nghiệp được phát triển từ những năm 1990, từng là giải pháp đáng tin cậy cho các ứng dụng điều khiển yêu cầu tính xác định cao (deterministic). Tuy nhiên, sau hơn hai thập kỷ, ControlNet đã bộc lộ những hạn chế không thể khắc phục: băng thông giới hạn ở mức 5 Mbps, số lượng node tối đa trên mỗi mạng bị giới hạn, khó tích hợp với hệ thống IT và các ứng dụng phân tích dữ liệu hiện đại, đồng thời nguồn cung module ControlNet ngày càng khan hiếm do xu hướng ngừng sản xuất.

Ethernet/IP (Ethernet Industrial Protocol) là chuẩn mạng công nghiệp thế hệ mới, kế thừa hạ tầng Ethernet tiêu chuẩn với băng thông lên đến 1 Gbps (gấp 200 lần ControlNet), khả năng mở rộng gần như không giới hạn, tích hợp liền mạch giữa mạng OT (Operational Technology) và IT (Information Technology), và đặc biệt là nền tảng không thể thiếu cho các ứng dụng IIoT, phân tích dữ liệu và chuyển đổi số trong tương lai.

PISA đã thực hiện quá trình chuyển đổi (migration) một cách có hệ thống – từ thiết kế kiến trúc mạng mới, thay thế các module truyền thông, cập nhật cấu hình phần mềm cho đến kiểm tra tích hợp toàn diện – đảm bảo quá trình chuyển đổi diễn ra an toàn, không ảnh hưởng đến vận hành nhà máy.

3. Nâng cấp phần mềm SCADA: FactoryTalk View

Song song với nâng cấp phần cứng, PISA đã triển khai nâng cấp phần mềm giám sát và điều khiển lên FactoryTalk View – nền tảng HMI/SCADA hàng đầu của Rockwell Automation. FactoryTalk View cung cấp giao diện vận hành trực quan, khả năng hiển thị dữ liệu thời gian thực, quản lý cảnh báo thông minh và hỗ trợ truy cập từ xa – giúp đội vận hành giám sát toàn bộ nhà máy một cách hiệu quả hơn từ phòng điều khiển trung tâm.

4. Tối ưu hóa hệ thống xử lý nước và nước thải

Dự án cũng bao gồm việc tối ưu hóa hệ thống điều khiển cho các hệ thống xử lý nước và nước thải của nhà máy – một hạng mục phụ trợ quan trọng nhưng thường bị đánh giá thấp. Trong nhà máy nhiệt điện, hệ thống xử lý nước đóng vai trò cung cấp nước khử khoáng cho lò hơi và nước làm mát cho tua-bin, trong khi hệ thống xử lý nước thải đảm bảo tuân thủ các quy chuẩn môi trường. Việc nâng cấp điều khiển giúp hai hệ thống này vận hành chính xác, tự động và tiết kiệm hóa chất hơn.

Nền tảng công nghệ

Toàn bộ dự án được triển khai đồng bộ trên nền tảng Rockwell Automation, đảm bảo tính nhất quán và tương thích cao giữa các thành phần:

Dự án nâng cấp mang đến những giá trị chiến lược trên nhiều phương diện. Về hiệu suất vận hành, bộ điều khiển mạnh hơn và mạng truyền thông nhanh hơn giúp rút ngắn thời gian phản hồi, nâng cao độ chính xác điều khiển và giảm thiểu nguy cơ ngừng máy ngoài kế hoạch (unplanned downtime). Về kéo dài vòng đời nhà máy, việc loại bỏ các thiết bị đã ngừng sản xuất (obsolete) và thay thế bằng thế hệ mới đảm bảo nhà máy tiếp tục nhận được hỗ trợ kỹ thuật và linh kiện từ nhà sản xuất trong ít nhất 10–15 năm tới. Về sẵn sàng cho chuyển đổi số, hạ tầng Ethernet/IP và phần mềm FactoryTalk View tạo nền tảng vững chắc để nhà máy triển khai các ứng dụng IIoT, phân tích dữ liệu vận hành (operational analytics), bảo trì dự đoán (predictive maintenance) và giám sát từ xa trong tương lai. Về tuân thủ môi trường, hệ thống xử lý nước và nước thải được tối ưu hóa giúp nhà máy vận hành hiệu quả hơn, giảm tiêu hao hóa chất và đáp ứng tốt hơn các quy chuẩn môi trường ngày càng nghiêm ngặt.