EN
Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, dòng sản phẩm Advant và hệ thống 800xA của ABB đại diện cho hai thế hệ kiến trúc hệ thống điều khiển phân tán (DCS) điển hình. Từ các hệ thống tập trung vào điều khiển truyền thống đến các nền tảng tích hợp nhằm quản lý thông tin và tài sản, sự tiến hóa này phản ánh không chỉ việc nâng cấp sản phẩm mà còn xu hướng phát triển của các hệ thống công nghiệp từ "các đảo điều khiển" sang "các nền tảng số được tích hợp."
Từ Advant đến 800xA: Bối cảnh Tiến hóa Kiến trúc
Hệ thống Advant là một kiến trúc hệ thống điều khiển phân tán (DCS) truyền thống điển hình, tập trung vào việc điều khiển quy trình ổn định và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp điện, hóa chất và luyện kim. Đặc điểm của hệ thống này bao gồm độ tin cậy cao trong điều khiển, nhưng các hệ thống tương đối độc lập; giao diện người – máy (HMI), hệ thống điều khiển, hệ thống an toàn và hệ thống điện thường tách biệt nhau, khả năng chia sẻ dữ liệu bị hạn chế.
Khi độ phức tạp của các hệ thống công nghiệp gia tăng, các doanh nghiệp phải đối mặt với những thách thức như chi phí bảo trì cao cho nhiều hệ thống, tình trạng cô lập thông tin nghiêm trọng và thiếu một giao diện vận hành thống nhất. Trong bối cảnh đó, ABB đã ra mắt Hệ thống 800xA (Tự động hóa Mở rộng), nhằm xây dựng một nền tảng thống nhất tích hợp điều khiển, thông tin và quản lý tài sản.
Đặc điểm Kiến trúc của Hệ thống 800xA
Thay đổi cốt lõi trong hệ thống 800xA không chỉ đơn thuần là nâng cấp bộ điều khiển, mà còn là sự chuyển đổi về triết lý kiến trúc tổng thể.
● Mô hình Đối tượng Thống nhất (Đối tượng Aspect)
Hệ thống 800xA áp dụng kiến trúc Đối tượng Đặc tả (Aspect Object), thống nhất việc mô hình hóa thiết bị, đơn vị quy trình và thông tin (như cảnh báo, dữ liệu lịch sử và tài liệu), nâng cấp hệ thống từ "điều khiển điểm-đến-điểm" lên "quản lý dựa trên đối tượng."
● Kiến trúc phân tầng
Một kiến trúc điển hình của 800xA có thể được chia thành bốn tầng:
Tầng Doanh nghiệp: Hệ thống MES / ERP / Phân tích Dữ liệu
Tầng Vận hành: Trạm vận hành, Trạm kỹ thuật, Cơ sở dữ liệu lịch sử
Tầng Điều khiển: Bộ điều khiển AC800M, Hệ thống an toàn
Tầng Trường: Module I/O S800 và các bus trường khác nhau
● Tính mở và khả năng tích hợp
Thông qua các giao thức tiêu chuẩn công nghiệp như OPC và IEC 61850, hệ thống 800xA có thể tích hợp với PLC, hệ thống điện, hệ thống SIS và các thiết bị bên thứ ba để đạt được điều khiển phối hợp liên hệ thống.
Những khác biệt chính giữa Advant và 800xA
Từ góc độ kỹ thuật, những khác biệt chính nằm ở ba khía cạnh:
Triết lý kiến trúc: Advant lấy việc điều khiển làm trung tâm, trong khi 800xA lấy thông tin và tài sản làm trung tâm.
Khả năng tích hợp hệ thống: Advant tương đối khép kín, trong khi 800xA nhấn mạnh vào khả năng tích hợp đa hệ thống.
Khả năng mở rộng và vòng đời: 800xA hỗ trợ mở rộng theo mô-đun và nâng cấp từng giai đoạn.
Do đó, 800xA không đơn thuần là sự thay thế cho Advant, mà thay vào đó cung cấp một "con đường tiến hóa từng bước".
Con đường nâng cấp từ Advant lên 800xA
Trong các dự án kỹ thuật thực tế, việc thay thế hệ thống thường không được thực hiện toàn bộ cùng một lúc, mà thay vào đó áp dụng chiến lược tiến hóa từng giai đoạn:
● Giữ lại lớp điều khiển hiện có + bổ sung lớp vận hành 800xA
Không thay đổi hệ thống điều khiển Advant gốc, 800xA được triển khai như một nền tảng vận hành và giám sát thống nhất nhằm đạt được nâng cấp trực quan.
● Chuyển đổi theo kiến trúc lai
Advant và AC800M cùng tồn tại; hệ thống mới dần đảm nhận các đơn vị quy trình mới được bổ sung, từ đó thực hiện quá trình di chuyển chuyển tiếp một cách mượt mà.
● Di chuyển toàn bộ
Về lâu dài, các bộ điều khiển và hệ thống I/O sẽ được thay thế dần để đạt được một nền tảng kiến trúc 800xA thống nhất.
Lựa chọn hệ thống và các yếu tố ra quyết định
Khi lựa chọn lộ trình nâng cấp, các yếu tố sau thường được xem xét:
- Quy mô và độ phức tạp của hệ thống hiện hữu
- Thời gian ngừng hoạt động có thể chấp nhận được
- Ngân sách dự án và chu kỳ đầu tư
- Yêu cầu tích hợp hệ thống điện và hệ thống an toàn
- Yêu cầu về số hóa và phân tích dữ liệu
- Lập kế hoạch vòng đời hệ thống
Đối với hầu hết các nhà máy hiện có, việc nâng cấp từng phần (tiến hóa) thường là giải pháp có rủi ro thấp nhất và hiệu quả chi phí cao nhất.
TỔNG QUAN
Quá trình tiến hóa từ Advant lên System 800xA về bản chất là sự chuyển dịch trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, từ một "kiến trúc hướng tới điều khiển" sang một "nền tảng hội tụ thông tin và điều khiển." Về thực tiễn kỹ thuật, trọng tâm không nằm ở việc thay thế hệ thống một lần duy nhất, mà là cách thiết kế một lộ trình di chuyển theo từng giai đoạn hợp lý nhằm từng bước đạt được các nâng cấp số hóa trong khi vẫn đảm bảo tính liên tục của sản xuất.