Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của lĩnh vực điều khiển quy trình công nghiệp, Emerson đã khẳng định vị thế là một nhà lãnh đạo toàn cầu, cung cấp các giải pháp sáng tạo giúp các nhà sản xuất nâng cao hiệu quả, đảm bảo độ tin cậy và thích ứng với các yêu cầu của Industry 4.0. Cốt lõi trong các dịch vụ của họ là danh mục Hệ thống Điều khiển Emerson—được dẫn đầu bởi Nền tảng Tự động hóa DeltaV nổi tiếng trong ngành—tích hợp phần cứng, phần mềm và các khả năng thông minh tiên tiến để định nghĩa lại cách các cơ sở hiện đại vận hành. Từ việc hỗ trợ các lĩnh vực được quản lý chặt chẽ như khoa học đời sống đến việc cho phép tự động hóa linh hoạt, được xác định bằng phần mềm cho các quy trình phức tạp, các hệ thống điều khiển của Emerson được thiết kế để giải quyết các thách thức công nghiệp hiện tại đồng thời đảm bảo hoạt động trong tương lai. Bài viết này khám phá các công nghệ chính, những tiến bộ mới nhất và tác động trong thế giới thực của Hệ thống Điều khiển Emerson, làm nổi bật lý do tại sao chúng vẫn là lựa chọn hàng đầu cho các nhà sản xuất quy trình trên toàn thế giới.

Nền tảng: Nền tảng Tự động hóa DeltaV—Trụ cột của Hệ thống Điều khiển Emerson
Nền tảng Tự động hóa DeltaV của Emerson đóng vai trò là xương sống của các hệ thống điều khiển, cung cấp một hệ thống điều khiển phân tán (DCS) cân bằng hiệu suất đã được chứng minh với sự đổi mới liên tục.

Một cột mốc gần đây trong sự phát triển này là Gói tính năng DeltaV Phiên bản 15 Phiên bản 3—một bản cập nhật quan trọng giúp tăng cường các khả năng của nền tảng trên ba lĩnh vực chính: khả năng phục hồi mạng, tuân thủ quy định và phát triển lực lượng lao động. Như Claudio Fayad, Phó Chủ tịch Công nghệ của bộ phận Hệ thống và Giải pháp Quy trình của Emerson, lưu ý: “DeltaV Phiên bản 15 Gói tính năng 3 cung cấp các chức năng mới giúp các nhà sản xuất quy trình hiện đại đáp ứng các thách thức công nghiệp hiện tại và trong tương lai.” Nhịp điệu cập nhật tính năng thường xuyên này đảm bảo rằng người dùng có thể nhanh chóng mở khóa các khoản tiết kiệm dự án và hiệu quả hoạt động, giữ cho các hệ thống điều khiển của họ phù hợp với những tiến bộ công nghệ mới nhất.

Những tiến bộ chính trong Hệ thống Điều khiển Emerson: Đổi mới cho Ngành công nghiệp hiện đại
Hệ thống Điều khiển Emerson nổi bật nhờ khả năng tích hợp các công nghệ mới nổi vào các giải pháp thực tế, hướng đến người dùng. Gói tính năng DeltaV Phiên bản 15 Phiên bản 3 là một ví dụ điển hình cho cách tiếp cận này, giới thiệu các cải tiến giải quyết trực tiếp các điểm khó khăn cho các nhà sản xuất quy trình:

1. Khả năng dự phòng hệ thống PROFINET: Tăng cường tính khả dụng của mạng
Mạng thiết bị trường dựa trên Ethernet là huyết mạch của các hoạt động công nghiệp hiện đại, nhưng thời gian ngừng hoạt động trong các mạng này có thể dẫn đến sự gián đoạn quy trình tốn kém. Gói tính năng DeltaV Phiên bản 15 Phiên bản 3 giải quyết rủi ro này bằng khả năng dự phòng hệ thống PROFINET—một khả năng giúp cải thiện tính khả dụng của mạng thiết bị trường bằng cách loại bỏ các điểm lỗi đơn lẻ. Đối với các ngành như dầu khí hoặc chế biến hóa chất, nơi chỉ cần vài phút ngừng hoạt động cũng có thể dẫn đến những tổn thất đáng kể, khả năng dự phòng này đảm bảo liên lạc liên tục giữa bộ điều khiển và các thiết bị quan trọng (ví dụ: cảm biến, van), giảm thiểu sự gián đoạn hoạt động.

Bổ sung cho điều này, Bộ điều khiển DeltaV PK—một thành phần linh hoạt của hệ thống điều khiển Emerson—hiện hỗ trợ khả năng dự phòng hệ thống S2. Sự cải tiến này đảm bảo khả năng phục hồi liền mạch trong quá trình chuyển đổi bộ điều khiển, có nghĩa là nếu bộ điều khiển chính bị lỗi, bộ điều khiển dự phòng sẽ tiếp quản mà không làm gián đoạn các quy trình. Ngoài ra, việc Bộ điều khiển PK hỗ trợ các thiết bị PROFINET S2 cho phép điều chỉnh dễ dàng hơn đối với các thay đổi quy trình, trao quyền cho các nhóm sản xuất nhanh chóng thực hiện các cải tiến chất lượng hoặc mở rộng sản lượng—điều này rất quan trọng đối với các ngành năng động như thực phẩm và đồ uống hoặc sản xuất theo lô.

2. Kiểm soát phiên bản cho các lĩnh vực được quản lý: Đơn giản hóa việc tuân thủ
Đối với các ngành được quản lý chặt chẽ như khoa học đời sống (dược phẩm, công nghệ sinh học), việc duy trì kiểm soát phiên bản và dấu vết kiểm toán nghiêm ngặt là không thể thương lượng. Gói tính năng DeltaV Phiên bản 15 Phiên bản 3 bổ sung khả năng kiểm soát phiên bản cho DeltaV Live—giải pháp giao diện người-máy (HMI) hiện đại của Emerson—cung cấp các công cụ quản lý thay đổi mạnh mẽ phù hợp với môi trường được quản lý.

Người dùng hiện có thể:
- Kiểm tra đồ họa và các yếu tố HMI vào/ra để tùy chỉnh, ngăn chặn các chỉnh sửa xung đột.
- Theo dõi trực quan ai đã thực hiện thay đổi, khi nào và tại sao—đơn giản hóa việc phân tích nguyên nhân gốc rễ cho các sai lệch.
- Tạo các báo cáo kiểm soát phiên bản có thể tùy chỉnh, có thể dễ dàng xuất để kiểm toán theo quy định (ví dụ: kiểm tra của FDA).

Tính năng này loại bỏ các quy trình thủ công, dễ xảy ra lỗi thường liên quan đến việc tuân thủ, giảm thiểu rủi ro không tuân thủ và tiết kiệm thời gian quý báu cho các nhóm về tài liệu.

3. Mô phỏng nâng cao: Nâng cao kỹ năng lực lượng lao động cho tương lai
Ngành công nghiệp phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt ngày càng tăng của các kỹ sư và nhà điều hành có kinh nghiệm, khiến việc phát triển lực lượng lao động trở thành ưu tiên hàng đầu. Hệ thống Điều khiển Emerson giải quyết vấn đề này bằng DeltaV Simulate—một bộ công cụ đào tạo và phát triển giúp tăng cường mô phỏng dựa trên bộ điều khiển máy ảo. Gói tính năng 3 nâng cấp công cụ này với chức năng “lưu và khôi phục” ảnh chụp nhanh mới, cho phép người hướng dẫn tạo ra các tình huống đào tạo thực tế: ví dụ, mô phỏng các lỗi thiết bị hoặc sự cố quy trình, sau đó khôi phục hệ thống về trạng thái trước đó để kiểm tra các phản ứng khác nhau của người vận hành.

Việc đào tạo thực hành này không chỉ đẩy nhanh quá trình nâng cao kỹ năng mà còn giảm thiểu rủi ro sai sót trong quá trình vận hành trực tiếp. Bằng cách cho phép người vận hành thực hành trong một môi trường ảo an toàn, các hệ thống điều khiển của Emerson giúp thu hẹp khoảng cách về kỹ năng đồng thời cải thiện hiệu quả tổng thể của nhà máy.

Hướng tới Tự động hóa được xác định bằng phần mềm: Bộ điều khiển IQ và Khả năng sẵn sàng cho Industry 4.0
Hệ thống Điều khiển Emerson không chỉ thích ứng với Industry 4.0—chúng còn dẫn đầu xu hướng hướng tới tự động hóa được xác định bằng phần mềm. Một bước quan trọng trong hành trình này là cơ sở hạ tầng do Gói tính năng DeltaV Phiên bản 15 Phiên bản 3 đặt ra cho Bộ điều khiển IQ được mong đợi—một bộ điều khiển chịu lỗi, mô-đun, được xác định bằng phần mềm, được triển khai trong môi trường dựa trên máy chủ. Không giống như các bộ điều khiển truyền thống bị ràng buộc phần cứng, Bộ điều khiển IQ tận dụng công nghệ ảo hóa và COTS (thương mại trên kệ) để mang lại hiệu suất vượt trội ngay cả đối với các quy trình khắt khe nhất (ví dụ: nhà máy hóa chất quy mô lớn hoặc sản xuất dược phẩm liên tục).

Sự thay đổi này phản ánh một xu hướng rộng hơn trong các hệ thống điều khiển, như Bob Halgren của Emerson đã lưu ý trong một bài báo của Control Engineering Europe: Trong hai thập kỷ qua, các hệ thống điều khiển đã phát triển từ các trạm làm việc và mạng độc quyền sang PC COTS, hệ điều hành và giao thức. Chỉ trong năm năm qua, ảo hóa đã thu hẹp dấu chân phần cứng, trong khi phần mềm và trải nghiệm người dùng đã trở thành “cốt lõi quan trọng” của hoạt động.

Trọng tâm của Emerson về tự động hóa được xác định bằng phần mềm cũng cho phép khả năng truy cập lớn hơn: các hệ thống điều khiển hiện có thể được quản lý từ mọi nơi thông qua điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc thiết bị di động. Màn hình di động và giao diện người vận hành trực quan cho phép các nhóm giám sát quy trình, truy cập dữ liệu theo thời gian thực và đưa ra quyết định khi đang di chuyển—cải thiện đáng kể hiệu quả hoạt động và khả năng phản hồi.

Tác động trong thế giới thực: Hệ thống Điều khiển Emerson trên các ngành
Hệ thống Điều khiển Emerson mang lại giá trị hữu hình trên nhiều lĩnh vực, nhờ khả năng thích ứng và các tính năng dành riêng cho ngành của chúng:

- Khoa học đời sống: Khả năng kiểm soát phiên bản và kiểm toán của DeltaV Live đảm bảo tuân thủ các quy định nghiêm ngặt, trong khi DeltaV Simulate đào tạo người vận hành để xử lý các quy trình theo lô nhạy cảm (ví dụ: sản xuất thuốc) một cách chính xác.
- Dầu khí: Khả năng dự phòng PROFINET và khả năng phục hồi của Bộ điều khiển PK giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động trong các hoạt động thượng nguồn và hạ nguồn, bảo vệ các tài sản quan trọng như đường ống và nhà máy lọc dầu.
- Chế biến hóa chất: Thiết kế được xác định bằng phần mềm của Bộ điều khiển IQ hỗ trợ các quy trình liên tục, phức tạp, cho phép điều chỉnh nhanh chóng các đầu vào nguyên liệu thô hoặc mục tiêu sản xuất.
- Phát điện: Các công cụ mô phỏng nâng cao giúp người vận hành bảo trì tuabin và máy phát điện, trong khi tích hợp dữ liệu theo thời gian thực tối ưu hóa sản lượng năng lượng và giảm thiểu chất thải.

Kết luận: Hệ thống Điều khiển Emerson—Đối tác của bạn trong Chuyển đổi Công nghiệp

Hệ thống Điều khiển Emerson đại diện cho nhiều thứ hơn là chỉ công nghệ tự động hóa—chúng là một khoản đầu tư chiến lược vào sự xuất sắc trong hoạt động, tuân thủ và khả năng sẵn sàng trong tương lai. Từ các bản cập nhật tính năng liên tục của Nền tảng DeltaV đến sự đổi mới được xác định bằng phần mềm sắp tới của Bộ điều khiển IQ, Emerson luôn cung cấp các giải pháp giải quyết những thách thức công nghiệp cấp bách nhất: độ tin cậy của mạng, tuân thủ quy định, phát triển lực lượng lao động và tích hợp Industry 4.0.

Đối với các nhà sản xuất quy trình muốn duy trì tính cạnh tranh trong một thế giới thay đổi nhanh chóng, Hệ thống Điều khiển Emerson cung cấp sự linh hoạt để thích ứng, độ chính xác để thực hiện và sự hỗ trợ để phát triển. Như Bob Halgren nhấn mạnh, tương lai của các hệ thống điều khiển nằm ở việc nhúng kiến thức chuyên môn vào phần mềm, tích hợp cảm biến IoT và làm cho những hiểu biết sâu sắc dựa trên dữ liệu có thể truy cập được đối với tất cả các nhóm. Với Emerson, tương lai đó đã ở đây—trao quyền cho các ngành công nghiệp hoạt động thông minh hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn bao giờ hết. Cho dù bạn ở trong một phòng thí nghiệm được quản lý chặt chẽ hay một nhà máy lọc dầu quy mô lớn, Hệ thống Điều khiển Emerson cung cấp các công cụ bạn cần để biến thách thức thành cơ hội.