giup ban biet viet day chuyen san xuat, cac qua trinh tuan tu, chon loc, lap vong,..... va mot so bai tap vi du de hieu,nnandjjdnndajijdjaskndkdjidijsdnjwijejendjkakadndd nennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
Trang 1MẪU SỐ 6S
TRƯỜNG ĐHCN TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
Trang 2I- CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
1 Thông tin chung về môn học
Môn học : Tự động hóa quá trình công nghệ.
Tính chất Môn học : Bắt buộc
Đối tượng sinh viên : Đại học – chuyên ngành Điện tử -Tự động
2 Thông tin về giảng viên
- Giảng viên của tổ bộ môn
- Giảng viên kiêm nhiệm
Trang 33 Văn phòng bộ môn:
Tên Bộ môn : Bộ môn Tự Động
Địa chỉ : Phòng X7.02 – lầu 7 nhà X – số 12 Nguyễn Văn Bảo – P.4 – Q Gò
Vấp – Tp.Hồ Chí MinhĐiện thoại : 08.38940390
4 Phân tích nhu cầu
4.1 Vị trí môn học
- Khối kiến thức: Chuyên ngành
- Các môn học trước: Thiết bị và hệ thống điều khiển tự động, Điều khiển logic khả trình (PLC)
- Môn học tiên quyết: Không có
4.2 Thông tin người học
Sinh viên có một số kiến thức: Điều khiển logic khả trình; nắm vững được đặc điểm cấu tạo và cách sử dụng các thiết bị điện và các thiết bị sử dụng trong công nghệ tự động hóa; các kỹ năng phân tích, thiết kế các tủ điều khiển trong công nghiệp
4.3 Nhu cầu xã hội đối với người học.
Tự động hóa các quá trình sản xuất là yêu cầu cần thiết trong các xí nghiệp và nhà máy sản xuất Công tác quản lý, vận hành, khai thác, bảo dưỡng, nâng cấp và thiết kế các
hệ thống sản xuất tự động trong nhà máy là công việc chính của người kỹ sư điện-điện tử Những cơ quan, doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng người học có kiến thức và kỹ năng của môn học này gồm:
- Các cơ sở giáo dục, đào tạo, dạy nghề thuộc hệ thống giáo dục công và dân lập
- Các trung tâm nghiên cứu, viện trong lĩnh vực thiết bị và hệ thống tự động
- Các công ty, xí nghiệp nhà máy trong lĩnh vực hệ thống điều khiển tự động, tham gia các chương trình huấn luyện nhân viên
4.4 Những ưu tiên của cơ sở đào tạo
Đây là một trong những môn học chuyên ngành bổ sung kiến thức cho người học qua đó tạo nền tảng về kiến thức, kỹ năng cũng như ý thức và thái độ trong học tập, lao động chuyên môn về sau của người học, đồng thời môn học này làm tiền đề để phát triển tính lý luận và tư duy phân tích tính toán tối ưu của hệ thống Do đó nó nhận được sự quan tâm, đầu tư lớn cả về vật chất và con người của cơ sở đào tạo
5 Mục tiêu chung của môn học:
- Sau khi học môn học này, sinh viên có thể phân tích, thiết kế, tối ưu hóa hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất
- Vận dụng được kiến thức đã học, phân tích đánh giá các quá trình sản xuất ở các cơ sở sản xuất,
xí nghiệp, nhà máy một cách hệ thống theo hướng hiện đại, đưa ra giải pháp công nghệ nâng cao năng lực sản xuất và chất lượng sản phẩm
6 Chuẩn đầu ra của môn học:
Về kiến thức:
Trang 4- Giải thích được các khái niệm về tự động hóa quá trình công nghiệp.
- Trình bày được cấu trúc hệ thống tự động hóa, các thành phần và chức năng của một hệ thống sản xuất tự động như quá trình cấp phôi, quá trình gia công, quá trình kiểm soát chất lượng
- Trình bày được giản đồ tuần tự hệ thống tự động hóa quá trình
- Trình bày được phương pháp phân tích và thiết kế một dây chuyền sản xuất tự động
- Về kỹ năng cứng:
- Sử dụng thành thạo các thiết bị điện – điện tử và tuân thủ đúng theo qui trình công nghiệp và tiêu chuẩn an toàn điện, an toàn lao động
- Phân tích được chức năng thành phần của một hệ thống sản xuất tự động trong công nghiệp
- Thiết kế tối ưu quy trình hoạt động của dây chuyền sản xuất tự động theo yêu cầu
- Phân tích được hệ thống sản xuất tích hợp nhờ máy tính CIM
- Phân tích được hệ thống sản xuất tự động linh hoạt FMS
- Thiết kế được giản đồ tuần tự hệ thống tự động hóa
- Mô phỏng được các hệ thống tự động hóa quá trình sử dụng phần mềm chuyên dùng
- Lập trình được hệ thống tự động hóa quá trình sử dụng PLC
-Vận hành, bảo dưỡng được các hệ thống tự động trong công nghiệp
Về kỹ năng mềm:
+ Phát triển kỹ năng tự nghiên cứu:
- Kỹ năng phân tích và thiết kế điều khiển hệ thống, kỹ năng trình bày trên giấy, kỹ năng tiếp cận sử dụng phần mềm mô phỏng hệ thống tự động của các hãng Seimen, ABB, OMRON…
- Có khả năng xây dựng được kế hoạch tự nghiên cứu phát triển cho bản thân
- Có khả năng thu thập các thông tin phục vụ cho việc nghiên cứu
+ Phát triển kỹ năng giao tiếp:
- Kỹ năng đọc hiểu tài liệu chuyên môn bằng tiếng Anh
- Có khả năng phát triển được các mối quan hệ giao tiếp tốt với đồng nghiệp, đối tác
+ Phát triển kỹ năng thuyết trình:
- Thiết kế được, xây dựng được một chương trình và thuyết trình những ý tưởng của mình
- Có khả năng thuyết trình, thuyết phục khách hàng trong các hoạt động dịch vụ có liên quan
- Đánh giá được, tổng kết được nội dung buổi thuyết trình
Trang 5- Có khả năng hợp tác kỹ thuật để khai thác triệt để công cụ lao động tại các doanh nghiệp
- Có ý thức tổ chức kỷ luật lao động và tôn trọng nội qui học tập của Trường và nội qui phòng thí nghiệm của Khoa
7 Nội dung chi tiết
1.2 Phương pháp vận chuyển phôi
1.3 Cơ cấu vận chuyển
1.4 Cơ cấu trữ phôi trung gian
1.5 Chức năng điều khiển
1.6 Tự động hóa các nguyên công
1.7 Những điều cần biết khi thiết kế
và chế tạo
Sau khi học xong chương 1, sinh viên có thể:
1 Nắm bắt được khái niệm và bản chất hoạt động các dây chuyền gia công tự động
2 Trình bày được đặc điểm các cơ cấu trong dây chuyền tự động
3 Phân tích được nguyên lý và cấu trúc các dây chuyền gia công tự động
4 Phân biệt được các cơ cấu trữ và vận chuyển phôi trong dây chuyền
5 Chọn lựa được một thiết kế dây chuyền sản xuất tự động tối ưu trong điều kiện thực tiễn
6 Sử dụng được các phần mềm mô phỏng thiết kế
Sau khi học xong chương 2, sinh viên có thể:
1 Hiểu được khái niệm và chức năng hệ thống sản xuất CIM
2 Trình bày được cấu trúc và chức năng các thành phần trong một hệ thống sản xuất tích hợp nhờ máy tính
3 Nhận dạng và phân tích được các dạng sản xuất tích hợp trong thực tiễn
Chương 3: Hệ thống sản xuất
linh hoạt (FMS)
Sau khi học xong chương 3, sinh viên có thể:
1 Hiểu được khái niệm và đặc điểm của hệ thống
Trang 63.4 Các phương tiện tự động hóa
sản xuất linh hoạt
sản xuât linh hoạt
2 Trình bày được cấu trúc một hệ thống sản xuất linh hoạt
3 Phân loại được các hệ thống sản xuất linh hoạt trong thực tế
4 Trình bày được các thành phần phương tiện tự động hóa sản xuất linh hoạt
5 Thiết kế, tổ chức được một hệ thống sản xuất linh hoạt cho một hệ thống sản xuất
Chương 4: Ðiều khiển tuần tự
các quá trình công nghệ
4.1 Khái niệm
4.2 Quá trình tuần tự
4.2.1 Quá trình nối tiếp
4.2.2 Quá trình song song
4.2.3 Quá trình có chọn lựa
4.2.4 Quá trình lặp vòng
4.3 Các ứng dụng
Sau khi học xong chương 4, sinh viên có thể:
1 Hiểu được quá trình hoạt động tuần tự của một quy trình hoạt động của máy công nghệ
2 Nắm bắt được nguyên lý điều khiển tuần tự trong sản xuất
3 Phân tích được hoạt động tuần tự của một dây chuyền sản xuất tự động
4 Thiết kế và trình bày được giản đồ hoạt động tuần tự của hệ thống sản xuất tự động
5 Sử dụng được phần mềm mô phỏng hoạt động của hệ thống như VISU, FluidSIM, và phần mềm lập trình STEP-7
6 Thiết kế, chọn lựa, vẽ sơ đồ kết nối được các thiết bị cho hệ thống tự động
7 Lập trình được cho PLC hoạt động tuần tự theo giản đồ tuần tự đã thiết kế
Chương 5: Ðiều khiển ngẫu
nhiên các quá trình công nghệ
5.1 Khái niệm
5.2 Quá trình ngẫu nhiên
5.2.1 Phương pháp Huffman
trong điều khiển quá trình tuần tự
5.2.2 Ðiều khiển quá trình công
nghệ có ngõ vào ngẫu nhiên
5.3 Các ứng dụng
Sau khi học xong chương 5, sinh viên có thể:
1 Nắm bắt được quá trình ngẫu nhiên trong quy trình hoạt động của máy công nghệ
2 Hiểu biết thành thạo phương pháp Huffman cho điều khiển quá trình tuần tự
3 Sử dụng được phần mềm mô phỏng hoạt động của hệ thống như VISU, FluidSIM, và phần mềm lập trình STEP-7
4 Phân tích được quá trình ngẫu nhiên trong một dây chuyền sản xuất tự động
Trang 75 Phân tích và thiết kế được graph trạng thái cho
1.1 Giới thiệu phần mềm Fluidsim
1.2 Các chức năng cơ bản của phần
mềm
1.3 Thực hiện mô phỏng các hệ
thống khí nén
Sau khi học xong bài này, sinh viên có thể:
1 Sử dụng thành thạo phần mềm FluidSim để mô phỏng hệ thống điều khiển khí nén
2 Thực hiện được liên kết phần mềm FluidSim với lập trình PLC thông qua OPC để mô phỏng điều khiển
Bài 2: Ðiều khiển quá trình tuần
tự hệ thống khí nén
2.1 Tìm hiểu về mô hình khí nén,
sơ đồ bố trí thiết bị, đi dây
2.2 Thiết kế, thực hành đấu dây
điều khiển quá trình tuần tự nối
tiếp
2.2.1 Thiết kế giản đồ quá
trình tuần tự cho hệ thống
2.2.2 Phân chia giai đoạn
dựa trên giản đồ quá trình tuần tự
2.3 Thiết kế, thực hành dấu dây
diều khiển quá trình tuần tự song
song
Sau khi học xong bài này, sinh viên có thể:
1 Sử dụng thành thạo các thiết bị điện – điện tử
và tuân thủ đúng theo qui trình công nghiệp và tiêu chuẩn an toàn điện, an toàn lao động
2 Mô tả được hoạt động tuần tự của một hệ thống
7 Thiết kế, chọn lựa, vẽ sơ đồ kết nối được các thiết bị cho hệ thống tự động
8 Lập trình được cho PLC hoạt động tuần tự theo giản đồ tuần tự đã thiết kế
Trang 82.3.1 Thiết kế giản đồ quá
trình tuần tự cho hệ thống
2.3.2 Phân chia giai đoạn
dựa trên giản đồ quá trình tuần tự
2.4 Thiết kế, thực hành đấu dây
điều khiển quá trình tuần tự có chọn
lựa
2.4.1 Thiết kế giản đồ quá
trình tuần tự cho hệ thống
2.4.2 Phân chia giai doạn
dựa trên giản đồ quá trình
2.5 Thiết kế, thực hành đấu dây
điều khiển quá trình tuần tự có lặp
vòng
2.5.1 Thiết kế giản đồ quá
trình tuần tự cho hệ thống
2.5.2 Phân chia giai đoạn
dựa trên giản đồ quá trình
Trang 93.2.2 Phân chia giai đoạn
dựa trên giản đồ quá trình tuần tự
3.3 Thiết kế, lập trình điều khiển
quá trình ngẫu nhiên
3.3.4 Viết các biểu thức Set,
Reset cho các trạng thái trung gian
và ngõ ra
3.3.5 Lập trình trên S7 –
300, mô phỏng hệ thống bằng SPS
VISU
Sau khi học xong bài này, sinh viên có thể:
1 Hiểu biết thành thạo phương pháp Huffman cho điều khiển quá trình tuần tự
2 Sử dụng thành thạo các thiết bị điện – điện tử
và tuân thủ đúng theo qui trình công nghiệp và tiêu chuẩn an toàn điện, an toàn lao động
3 Sử dụng được phần mềm mô phỏng hoạt động của hệ thống như VISU, FluidSIM, và phần mềm lập trình STEP-7
4 Phân tích được quá trình ngẫu nhiên trong một dây chuyền sản xuất tự động
5 Phân tích và thiết kế được graph trạng thái cho
Bài 4: Thực nghiệm với mô hình
sản xuất công nghiệp
4.1 Khảo sát mô hình sản xuất
4.2 Tìm hiểu chương trình điều
Sau khi học xong bài này, sinh viên có thể:
1 Kỹ năng phân tích hoạt động và vận hành một
hệ thống sản xuất tự động
2 Phân tích được hoạt động của hệ thống hoạt
Trang 10Ôn tập cuối kỳ và giải đáp thắc
1.1 Các dây chuyền gia công tự động
1.2 Phương pháp vận chuyển phôi
1.3 Cơ cấu vận chuyển
1.4 Cơ cấu trữ phôi trung gian
1.5 Chức năng điều khiển
1.6 Tự động hóa các nguyên công
1.7 Những điều cần biết khi thiết kế và chế tạo
Chương 2: Hệ thống sản xuất tích hợp nhờ máy tính (CIM)
2.1 Giới thiệu
2.2 Các dạng hệ thống sản xuất trong CIM
2.2.1 Hệ thống sản xuất chuyên dùng
2.2.2 Tế bào sản xuất
2.2.3 Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS)
Chương 3: Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS)
3.1 Khái niệm
3.2 Ðặc điểm của hệ thống sản xuất linh hoạt
3.3 Phân loại các hệ thống sản xuất linh hoạt
3.4 Các phương tiện tự động hóa sản xuất linh hoạt
Chương 4: Ðiều khiển tuần tự các quá trình công nghệ
4.1 Khái niệm
4.2 Quá trình tuần tự
4.2.1 Quá trình nối tiếp
4.2.2 Quá trình song song
4.2.3 Quá trình có chọn lựa
Trang 114.2.4 Quá trình lặp vòng
4.3 Các ứng dụng
Chương 5: Ðiều khiển ngẫu nhiên các quá trình công nghệ
5.1 Khái niệm
5.2 Quá trình ngẫu nhiên
5.2.1 Phương pháp Huffman trong điều khiển quá trình tuần tự
5.2.2 Ðiều khiển quá trình công nghệ có ngõ vào ngẫu nhiên
5.3 Các ứng dụng
Phần 2: Thí nghiệm
Bài 1: Phần mềm mô phỏng Fluidsim, PLC
1.1 Giới thiệu phần mềm Fluidsim
1.2 Các chức năng cơ bản của phần mềm
1.3 Thực hiện mô phỏng các hệ thống khí nén
Bài 2: Ðiều khiển quá trình tuần tự hệ thống khí nén
2.1 Tìm hiểu về mô hình khí nén, sơ đồ bố trí thiết bị, đi dây
2.2 Thiết kế, thực hành đấu dây điều khiển quá trình tuần tự nối tiếp
2.2.1 Thiết kế giản đồ quá trình tuần tự cho hệ thống
2.2.2 Phân chia giai đoạn dựa trên giản đồ quá trình tuần tự đã thiết kế 2.2.3 Vẽ sơ đồ lập trình đấu nối theo đúng phương pháp
2.2.4 Thực hành đấu dây, kiểm tra và vận hành hệ thống
2.3 Thiết kế, thực hành dấu dây diều khiển quá trình tuần tự song song
2.3.1 Thiết kế giản đồ quá trình tuần tự cho hệ thống
2.3.2 Phân chia giai đoạn dựa trên giản đồ quá trình tuần tự đã thiết kế 2.3.3 Vẽ sơ đồ lập trình đấu nối theo đúng phương pháp
2.3.4 Thực hành đấu dây, kiểm tra và vận hành hệ thống
2.4 Thiết kế, thực hành đấu dây điều khiển quá trình tuần tự có chọn lựa
2.4.1 Thiết kế giản đồ quá trình tuần tự cho hệ thống
2.4.2 Phân chia giai doạn dựa trên giản đồ quá trình tuần tự dã thiết kế 2.4.3 Vẽ sơ đồ lập trình đấu nối theo đúng phương pháp
2.4.4 Thực hành đấu dây, kiểm tra và vận hành hệ thống
2.5 Thiết kế, thực hành đấu dây điều khiển quá trình tuần tự có lặp vòng
2.5.1 Thiết kế giản đồ quá trình tuần tự cho hệ thống
2.5.2 Phân chia giai đoạn dựa trên giản đồ quá trình tuần tự đã thiết kế 2.5.3 Vẽ sơ đồ lập trình đấu nối theo đúng phương pháp
Trang 122.5.4 Thực hành đấu dây, kiểm tra và vận hành hệ thống
Bài 3: Ðiều khiển quá trình tuần tự và ngẫu nhiên dùng PLC
3.1 Giới thiệu PLC S7-300, phần mềm Simatic Manager và SPS VISU
3.2 Thiết kế, lập trình điều khiển quá trình tuần tự
3.2.1 Thiết kế giản đồ quá trình tuần tự cho hệ thống
3.2.2 Phân chia giai đoạn dựa trên giản đồ quá trình tuần tự đã thiết kế
3.2.3 Viết chương trình lập trình hệ thống theo đúng phương pháp
3.2.4 Thực thi chương trình, điều khiển hệ thống
3.3 Thiết kế, lập trình điều khiển quá trình ngẫu nhiên
3.3.1 Thiết kế graph trạng thái cho hệ thống
3.3.2 Lập bảng trạng thái
3.3.3 Rút gọn bảng trạng thái và mã hóa trạng thái trung gian
3.3.4 Viết các biểu thức Set, Reset cho các trạng thái trung gian và ngõ ra
3.3.5 Lập trình trên S7 – 300, mô phỏng hệ thống bằng SPS VISU
Bài 4: Thực nghiệm với mô hình sản xuất công nghiệp
4.1 Khảo sát mô hình sản xuất
4.2 Tìm hiểu chương trình điều khiển trong hệ thống
4.3 Lập trình điều khiển hệ thống theo yêu cầu
Ôn tập cuối kỳ và giải đáp thắc mắc.
III- HỌC LIỆU Bắt buộc
1 Bài giảng Tự động hóa quá trình, Trường ĐH Công nghiệp Tp.HCM, 2005
2 Tài liệu thí nghiệm Tự động hóa quá trình công nghiệp, Trường ĐH Công nghiệp Tp.HCM, 2005
3. P Groover, Automation production systems and CIM, Prentice Hall, 2008
2. Hugh Jack, Automating Manufacturing Systems with PLCs, 2005
3. Nguyễn Doãn Phước, Tự động hóa với SIMATIC S7, NXB KHKT, 2000
Trang 13Ngoài ra, sinh viên cần làm quen với trang web với rất nhiều thông tin và vấn đề liên quan đến môn học:
Lý thuyết TH/TN
Thảo luận
Nhóm
Tự học
Trang 15- Các hình thức kiểm tra đánh giá và
tỷ lệ
- Hệ thống các vấn đề sinh viên chọn làm bài tập lớn học kỳ
2 Giới thiệu tổng quan môn học.
- Khái quát về hệ thống điều khiển
tự động trong lĩnh vực công nghiệp, các thành phần của một hệ thống điều khiển tự động
-Yêu cầu về tự động hóa quá trình sản xuất trong công nghiệp
- 3 Phân nhóm sinh viên đến hết học kỳ
- Đọc đề cương môn học
- Xây dựng kế hoạch học tập
- Chuẩn bị học liệu theo hướng dẫn
TT :1
Nội dung 1 Hệ thống tự động sản xuất cứng
Lí thuyết 2 giờ
tín chỉ
Các dây chuyền gia công tự động:
- Khái niệm và chức năng các hệ thống sản xuất
- Vận hành hoạt động các hệ thống sản xuất
- Các ví dụ về hệ thống điều khiển
tự động
Đọc:
- P Groover, Automation production systems and CIM, Prentice Hall, 2008
- Bài giảng, Tự động hóa quá trình, tài liệu lưu hành nội bộ khoa Điện tử Trường ĐHCN Tp.HCM
(tr.1 – 60)