SCADA/HMI trong hệ thống xử lý nước thải – Khái niệm, Cấu trúc, Ứng dụng và Tương tác với PLC

1. Khái niệm

• HMI (Human Machine Interface):
  Là màn hình giao diện người – máy, thường gắn tại tủ điều khiển. HMI giúp vận hành viên theo dõi giá trị cảm biến (mực nước, DO, pH…) và điều khiển thiết bị (bơm, quạt, van) trực tiếp tại hiện trường.

• SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition):
  Là hệ thống phần mềm giám sát, thu thập dữ liệu và điều khiển ở mức cao hơn. SCADA kết nối nhiều PLC và HMI trong cùng hệ thống, cho phép hiển thị toàn trạm trên máy tính trung tâm, lưu trữ dữ liệu, cảnh báo và điều khiển từ xa.

HMI = giao diện tại chỗ, SCADA = giám sát và điều khiển tập trung.

2. Cấu trúc SCADA/HMI trong hệ thống xử lý nước thải

• Cảm biến → Transmitter → PLC

• PLC ↔ HMI: giám sát & điều khiển tại chỗ.

• PLC ↔ SCADA: thu thập dữ liệu, hiển thị toàn trạm, lưu log, điều khiển từ xa.

• Client (máy tính, smartphone) → kết nối SCADA qua LAN/Internet để giám sát online.

Hình 1 : Cấu trúc hệ thống SCADA

3. Chức năng của HMI

• Hiển thị trực quan trạng thái bơm, quạt, van, mức nước, DO, pH.

• Cảnh báo ngay tại chỗ (màu sắc, còi).

• Cho phép vận hành viên bật/tắt thiết bị, thay đổi setpoint (ví dụ DO = 2.5 mg/L).

• Thân thiện, dễ dùng cho người không chuyên về PLC.

✅ Một số sản phẩm màn hình HMI thường dùng trong xử lý nước thải

4. Chức năng của SCADA

• Giám sát tập trung toàn trạm xử lý.

• Data logging: ghi log dữ liệu cảm biến và thiết bị, phục vụ báo cáo môi trường.

• Trend & biểu đồ: theo dõi DO, pH, lưu lượng theo thời gian.

• Cảnh báo từ xa: gửi email/SMS khi sự cố (bơm quá tải, nước tràn, DO thấp).

• Điều khiển từ xa: kỹ sư có thể mở bơm, chỉnh setpoint từ văn phòng hoặc qua internet.

• Phân quyền: quản trị viên – kỹ thuật viên – vận hành viên có quyền truy cập khác nhau.

Bảng sản phẩm SCADA thương mại trong xử lý nước thải :