Trong bối cảnh tự động hóa ngày càng được ứng dụng sâu rộng trong sản xuất, logistics và các hệ thống công nghiệp thông minh, yêu cầu đối với nguồn nhân lực kỹ thuật không còn dừng ở kiến thức lý thuyết. Sinh viên cần được tiếp cận trực tiếp với PLC, HMI, cảm biến, biến tần, servo, mạng truyền thông công nghiệp và các mô hình điều khiển thực tế ngay trong quá trình đào tạo.
Đối với các trường cao đẳng, đại học và cơ sở giáo dục nghề nghiệp đang đào tạo Tự động hóa, Điện – Điện tử, Cơ điện tử, Logistics và các ngành kỹ thuật liên quan, việc xây dựng một phòng thực hành lập trình PLC và HMI đồng bộ có ý nghĩa quan trọng trong việc kết nối giữa chương trình đào tạo và môi trường làm việc thực tế.
Một phòng thực hành PLC & HMI được thiết kế đúng định hướng không chỉ cung cấp thiết bị để sinh viên thực hành lập trình mà còn tạo ra môi trường để người học thiết kế, cấu hình, vận hành, giám sát, kết nối thiết bị và xử lý sự cố các hệ thống tự động hóa.
Đặc biệt, với các chương trình đào tạo gắn với tự động hóa logistics và kho thông minh, hệ thống PLC & HMI còn là nền tảng để sinh viên từng bước tiếp cận các bài toán điều khiển conveyor, phân loại sản phẩm, giao tiếp mạng công nghiệp và các hệ thống tự động ở cấp độ cao hơn.
Nội dung dưới đây tổng hợp các nhóm thiết bị quan trọng cần xem xét khi xây dựng phòng thực hành lập trình PLC và HMI, đồng thời giới thiệu giải pháp triển khai phòng LAB đồng bộ từ Đại Nam STEC.
I. Cơ sở pháp lý và định hướng xây dựng nội dung đào tạo
Việc xây dựng Phòng thực hành Lập trình PLC & HMI phục vụ chương trình Tự động hóa Logistics được thực hiện trên cơ sở các văn bản quy phạm pháp luật hiện hành về giáo dục nghề nghiệp và định hướng phát triển nguồn nhân lực kỹ thuật:
• Nghị quyết 52-NQ/TW của Bộ Chính trị về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, nhấn mạnh phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao cho các lĩnh vực công nghệ trọng điểm như tự động hóa, robot và hệ thống sản xuất thông minh.
• Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia, xác định khoa học – công nghệ và chuyển đổi số là động lực chính, trong đó tự động hóa đóng vai trò then chốt.
• Quyết định 2289/QĐ-TTg về Chiến lược quốc gia về Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đến năm 2030, định hướng phát triển và ứng dụng các công nghệ như PLC, SCADA, robot công nghiệp và hệ thống điều khiển tự động.
• Nghị quyết 71-NQ/TW về đột phá phát triển giáo dục và đào tạo, khẳng định giáo dục nghề nghiệp giữ vai trò then chốt trong phát triển lực lượng lao động kỹ năng cao, ưu tiên các ngành kỹ thuật – công nghệ.
Ngoài các văn bản trên, việc xây dựng phòng thực hành còn phải tuân thủ nghiêm ngặt hai thông tư quan trọng của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:
Thông tư 22/2019/TT-BLĐTBXH (ngày 23/12/2019) quy định khối lượng kiến thức tối thiểu và yêu cầu về năng lực đối với các ngành nghề thuộc lĩnh vực kỹ thuật, trong đó có các nghề liên quan trực tiếp như Tự động hóa công nghiệp. Các yêu cầu về năng lực lập trình điều khiển, sử dụng HMI, mạng truyền thông công nghiệp và xử lý sự cố hệ thống tự động được lấy làm nền tảng để xây dựng chuẩn đầu ra cho phần PLC – HMI trong chương trình Tự động hóa Logistics.
Thông tư 16/2021/TT-BLĐTBXH (ngày 08/11/2021) ban hành Danh mục thiết bị đào tạo tối thiểu trình độ trung cấp, trình độ cao đẳng cho 98 ngành, nghề. Thông tư này quy định cụ thể danh mục, số lượng và yêu cầu kỹ thuật tối thiểu của các thiết bị, dụng cụ, mô hình thực hành mà cơ sở giáo dục nghề nghiệp bắt buộc phải trang bị, bao gồm các nghề Tự động hóa công nghiệp và Logistic. Danh mục thiết bị của các nghề này được sử dụng làm cơ sở để lựa chọn và thiết kế hệ thống thiết bị thực hành cho Phòng Lập trình PLC & HMI trong chương trình Tự động hóa Logistics, bảo đảm tính đồng bộ, an toàn và đáp ứng yêu cầu kiểm định nghề nghiệp.
Việc tuân thủ đầy đủ Thông tư 16/2021 và Thông tư 22/2019 không chỉ giúp nhà trường đạt chuẩn kiểm định nghề nghiệp mà còn bảo đảm sinh viên sau tốt nghiệp có năng lực thực tiễn tương đương yêu cầu của doanh nghiệp, giảm thời gian đào tạo lại và nâng cao tỷ lệ việc làm đúng nghề.
Theo các văn bản này, chuẩn đầu ra của sinh viên cao đẳng nghề ngành Tự động hóa nói chung và ngành Tự động hóa Logistics nói riêng đối với phòng thực hành Lập trình PLC & HMI yêu cầu: thành thạo lập trình PLC từ cơ bản đến nâng cao; cấu hình và thiết kế giao diện giám sát trên HMI; kết nối cảm biến với các cơ cấu chấp hành; điều khiển động cơ, biến tần và servo; xây dựng và vận hành các bài toán điều khiển conveyor, hệ thống phân loại; thực hiện giao tiếp mạng công nghiệp; đồng thời có khả năng chẩn đoán, xử lý sự cố cơ bản của hệ thống điều khiển và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình an toàn lao động.
II. Nội dung đào tạo chính trong phòng thực hành lập trình PCL Và HMI
Chương trình thực hành tập trung vào việc hình thành năng lực điều khiển toàn diện, bao gồm các nhóm nội dung chính:
• Lập trình PLC từ cơ bản đến nâng cao với ngôn ngữ LAD và các cấu trúc chương trình thực tế.
• Cấu hình và thiết kế giao diện giám sát trên HMI, xây dựng màn hình vận hành trực quan.
• Kết nối cảm biến công nghiệp, encoder với các cơ cấu chấp hành như động cơ, biến tần, servo và xy lanh khí nén.
• Điều khiển chuyển động, bao gồm điều khiển tốc độ động cơ, định vị và các bài toán motion control đơn giản.
• Thực hành cơ bản mạng truyền thông công nghiệp (Profinet, Modbus TCP, RS485) và mô hình SCADA cơ bản.
• Thiết kế và vận hành các bài toán điển hình trong kho tự động: điều khiển conveyor, hệ thống phân loại sản phẩm, xử lý tín hiệu và khắc phục sự cố.
Lộ trình đào tạo đi từ lập trình đơn giản, đến tích hợp thiết bị, xây dựng giao diện giám sát và cuối cùng là giải quyết các bài toán điều khiển hoàn chỉnh. Đây là giai đoạn then chốt giúp sinh viên sẵn sàng tiếp cận hệ thống kho tự động ở cấp độ cao hơn.
III. Phương án thiết bị quan trọng cho phòng thực hành lập trình PCL Và HMI
Để hỗ trợ hiệu quả quá trình đào tạo gắn với ứng dụng thực tế, phòng lab được trang bị đồng bộ các nhóm thiết bị chính:
• PLC Siemens S7-1200/S7-1500 hoặc dòng tương đương, kèm module Digital/Analog I/O.
• Màn hình HMI công nghiệp.
• Bộ nguồn 24 VDC ổn định.
• Hệ thống cảm biến công nghiệp và encoder.
• Động cơ AC, biến tần, servo motor và servo drive.
• Cơ cấu chấp hành khí nén và bộ điều khiển van điện từ.
• Mô hình conveyor mini và mô hình sorting.
• Switch Industrial Ethernet cùng các thiết bị truyền thông Profinet/Modbus TCP/RS485.
• Máy tính cài đặt phần mềm lập trình PLC/HMI và mô hình SCADA cơ bản.
Toàn bộ hệ thống được bố trí khoa học, bảo đảm an toàn và thuận tiện cho việc tổ chức các bài thực hành từ cơ bản đến nâng cao, sát với điều kiện vận hành thực tế trong kho tự động.
IV. Đại Nam STEC – Đơn vị cung cấp giải pháp và chuyển giao công nghệ phòng LAB, phòng thực hành
Đầu tư một phòng thực hành PLC & HMI hiệu quả không đơn thuần là lựa chọn và mua sắm từng thiết bị riêng lẻ. Nhà trường cần một cấu hình đồng bộ giữa chương trình đào tạo – thiết bị – mô hình thực hành – phần mềm – hạ tầng phòng lab – năng lực giảng viên và khả năng mở rộng trong tương lai.
Đại Nam STEC là đơn vị chuyên cung cấp giải pháp phòng LAB, phòng thực hành và chuyển giao công nghệ cho các trường cao đẳng, đại học và cơ sở giáo dục nghề nghiệp.
Với định hướng triển khai giải pháp tổng thể, Đại Nam STEC đồng hành cùng nhà trường từ bước khảo sát nhu cầu, phân tích chương trình đào tạo, thiết kế cấu hình thiết bị, bố trí mặt bằng, cung cấp và tích hợp hệ thống đến lắp đặt, chạy thử, đào tạo và chuyển giao công nghệ.
Đại Nam STEC có thể triển khai những gì cho phòng thực hành PLC & HMI?
1. Tư vấn cấu hình theo chương trình đào tạo
Thay vì áp dụng một cấu hình cố định cho mọi trường, hệ thống được xây dựng dựa trên ngành đào tạo, chuẩn đầu ra, số lượng sinh viên, thời lượng thực hành và mục tiêu sử dụng của từng cơ sở.
Các nhóm thiết bị có thể được cấu hình từ PLC, HMI, nguồn 24 VDC, cảm biến, encoder, động cơ, biến tần, servo, khí nén đến mạng truyền thông công nghiệp và mô hình conveyor/sorting.
2. Thiết kế phòng thực hành đồng bộ
Đại Nam STEC hỗ trợ xây dựng phương án bố trí thiết bị và không gian thực hành theo hướng khoa học, an toàn và thuận tiện cho giảng dạy.
Mục tiêu không chỉ là “đủ thiết bị”, mà là tạo ra một hệ thống để sinh viên có thể thực hành xuyên suốt quy trình:
Lập trình → Kết nối → Điều khiển → Giám sát → Vận hành → Chẩn đoán → Xử lý sự cố.
3. Tích hợp PLC, HMI và thiết bị hiện trường
Các thành phần trong phòng thực hành được xây dựng theo hướng có khả năng kết nối và tương tác với nhau, giúp sinh viên hiểu được mối quan hệ giữa bộ điều khiển PLC, giao diện HMI, cảm biến, cơ cấu chấp hành và hệ thống truyền thông.
Đây là nền tảng quan trọng để người học chuyển từ bài tập lập trình cơ bản sang các bài toán tự động hóa có tính ứng dụng cao hơn.
4. Xây dựng mô hình thực hành gắn với thực tế
Bên cạnh các bài thực hành PLC & HMI cơ bản, hệ thống có thể phát triển các mô hình như conveyor, sorting, điều khiển động cơ, biến tần, servo, khí nén, cảm biến và giao tiếp mạng công nghiệp.
Với định hướng đào tạo Tự động hóa Logistics, các mô hình có thể được mở rộng theo hệ thống kho tự động, băng tải, robot và các bài toán giám sát vận hành. Website Đại Nam STEC hiện cũng định hướng nhóm giải pháp Logistics & tự động hóa với kho thông minh, băng tải, AGV, robot, PLC và hệ thống giám sát.
5. Đào tạo và chuyển giao công nghệ cho giảng viên
Sau khi hoàn thiện hệ thống, Đại Nam STEC hỗ trợ hướng dẫn vận hành, bàn giao tài liệu và đào tạo đội ngũ sử dụng, giúp nhà trường chủ động khai thác thiết bị trong giảng dạy và thực hành.
Quy trình triển khai của Đại Nam STEC được xây dựng theo các bước: khảo sát và tư vấn → thiết kế cấu hình → lắp đặt và chạy thử → đào tạo, chuyển giao → hỗ trợ vận hành.
Vì sao nên triển khai phòng thực hành PLC & HMI theo giải pháp tổng thể?
Một phòng thực hành hiệu quả cần bảo đảm sự thống nhất giữa mục tiêu đào tạo và hệ thống thiết bị. Khi được thiết kế đồng bộ, nhà trường có thể:
- Tăng thời lượng thực hành và khả năng thao tác trực tiếp của sinh viên.
- Giúp người học tiếp cận thiết bị và quy trình điều khiển gần với môi trường công nghiệp.
- Tạo điều kiện triển khai các bài thực hành từ cơ bản đến nâng cao.
- Hỗ trợ đào tạo lập trình PLC, thiết kế HMI, điều khiển động cơ, biến tần, servo và giao tiếp mạng.
- Tạo nền tảng để mở rộng sang các hệ thống tự động hóa, logistics và kho thông minh.
- Tối ưu việc đầu tư thiết bị theo chương trình đào tạo và quy mô sử dụng.
Đại Nam STEC hiện cung cấp thiết bị, phòng thực hành và giải pháp chuyển giao công nghệ đồng bộ cho các trường đại học, cao đẳng và cơ sở giáo dục nghề nghiệp; đồng thời triển khai các nhóm giải pháp như điện – điện tử, vi mạch – bán dẫn, năng lượng tái tạo và logistics – tự động hóa.
Phòng thực hành lập trình PLC & HMI là một trong những nền tảng quan trọng để đào tạo nguồn nhân lực tự động hóa có khả năng làm việc với các hệ thống điều khiển hiện đại.
Một danh mục thiết bị phù hợp cần được xây dựng dựa trên chương trình đào tạo, chuẩn đầu ra, nội dung thực hành, quy mô lớp học và định hướng phát triển của nhà trường, thay vì chỉ tập trung vào việc mua sắm từng thiết bị riêng lẻ.
Với kinh nghiệm triển khai giải pháp phòng thực hành và hệ thống đào tạo công nghệ, Đại Nam STEC đồng hành cùng các trường cao đẳng, đại học từ tư vấn, thiết kế, cung cấp thiết bị đến lắp đặt, đào tạo và chuyển giao công nghệ.
Liên hệ để cộng tác:
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ VÀ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐẠI NAM – CHUYÊN TƯ VẤN GIẢI PHÁP VÀ THIẾT BỊ ĐÀO TẠO NGHỀ CÔNG NGHỆ CAO
Miền Bắc: Số 5 Hạ Yên Quyết – P. Yên Hoà – Hà Nội
Miền Nam: Số 33 Mai Lão Bạng – P. Tân Bình – Tp.HCM
Hotline: 0934 189 533
Fanpage: https://www.facebook.com/dainamstec/
