Ôn Thi Các Môn Trong Chuyên Ngành Cơ Điện Tử . Kỹ Thuật Lập Trình Plc. Kỹ Thuật Điều Khiển Scada Tự Động Hóa Quá Trình Sản Xuất Hệ Thống Cơ Điện Tử Hệ Thống Truyền Động Điện Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Điện Tử Công Suất Kỹ Thuật Điều Khiển Vi Xử Lý Quản Lý Bảo Trì Công Nghiệp Đây Là Hệ Thống Bài Tập + Đề Cương Ôn Thi Các Môn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỀ THI CUỐI KỲ ĐỀ SỐ SCADA HỆ ĐẠI HỌC, LỚP: ĐHĐTTĐ9A THỜI GIAN: 90 PHÚT Ngày 21/11/2016 (Sinh viên tham khảo tài liệu) Câu (4 điểm): OPC Server gì? OPC Server liên kết với Tag nào? Vẽ sơ đồ giải thích? Câu (6 điểm): a Các bước thiết kế hệ thống SCADA sử dụng phần mềm WINCC PLC b Hãy mô tả bước thiết kế hệ thống đèn giao thông thông minh dùng SCADA Bộ môn Điện tử - Tự động TS Nguyễn Tấn Lũy Câu 1: OPC server gì? - OLE: for process control OPC - OPC server tập hợp nhiều driver dòng PLC cho phép kết nối, liệu truyền nhần từ PLC sang OPC client - Có tính năng: Openness, Productivity, connectivity - Một số loại OPC thường gặp: DC Acess ( Siemens), Rslinx (Allen Bradley), Kepware (Kepware)… - Mơ hình kết nối OPC server: WinCC: OPC client OPC server Device Device Device n Nói cách khác: OPC phần mềm chuyển đổi (cầu nối) giao thức truyền thông phần cứng PLC sang OPC - OPC server liên kết với tag: thể qua mơ hình logic OPC server OPC group OPC group OPC item OPC item OPC item OPC item OPC item OPC item Device Device Tag Tag Tag Tag Tag Tag Tag Tag Tag Tag Tag Tag - OPC server liên kết với OPC group, group chứa nhiều item, phía có thiết bị (Device), gắn với Tag - OPC server OPC group thể qua giao diện Interface - OPC cho SCADA SCADA station SCADA station Tag Tag OPC server OPC server OPC server Tag Tag Tag PLC Passive I/O board Tag Instrument station Tag Tag Upper controller level PLC Controller level Tag Câu 2: a Các bước thiết kế hệ thống SCADA sử dụng phần mềm WinCC PLC: Bước 1: phân tích yêu cầu thiết kế hệ thống SCADA Bước 2: Xây dựng sơ đồ khối lưu đồ hoạt động Bước 3: Viết chương trình điều khiển (Lập trình) Bước 4: Kiểm tra lỗi chạy thư phần mềm Cụ thể sau: + Mơ tả q trình, xác định I/o, số station, cấu hình network cần sử dụng + Cấp 1: Begin Mơ tả q trình Xác định I/O (loại, số lượng) Input -> Cảm biến (số tương tự) Output -> Cơ cấu chấp hành Số trạm, cấu hình mạng truyền thơng PLCs + Cấp 2: Begin Ứng dụng WinCC Tags nội Tags ngoại I/O driver PLCs Tags Giao diện - I/O driver: cầu nối PLC phần mềm máy tính - Tùy theo yêu cầu, chi phí lắp đặt mà ta sử dụng mạng truyền thông khác nhau: Ethernet, LAN, Zigbee,… - Tác động đến mơi trường: yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến người phát triển lâu bền b Các bước thiết kế hệ thống đèn giao thơng thơng minh dùng SCADA: - Phân tích hệ thống yêu cầu: + Tùy qui mô quản lý, nhỏ lớn mà ta quy định số trạm nhiều hay VD: Trên đường có trạm, quận có 20 trạm,… + Nguyên lý hoạt động đèn giao thông ngã tư: XA + VA = ĐB XB + VB = ĐA - Quy trình: (+) sáng (-) tắt XA VA XB VB ĐB ĐA START XB XA VB VA ĐA ĐB - Hệ thống quản lý: 1,2,3,4: số trạm - Ta sử dụng mạng truyền thơng Zigbee Internet + zigbee thu nhận tín hiệu từ cảm biến + Số liệu trạm đưa lên Cloud thơng qua Internet gửi trạm (trung tâm điều khiển) - Mơ hình ngã tư: Khu A Khu B Camera Camera Camera Camera Khu A Khu B HỆ THỐNG CẢNH BÁO LỖI MẤT ĐIỆN Mơ hình kết nối: Trạm CLOUD Trạm Node Node … Node Trạm n Node n1 Node n2 zigbee Sensor, camera Node n3 zigbee Sensor, camera Trên nhánh đường bố trí camera giám sát: + Kiểm tra lưu lượng xe đông đúc thưa thớt => Hệ thống tự điều chỉnh thời gian cho phù hợp + Chụp lại hành vi vi phạm gửi trung tâm, sau trung tâm gửi quan hành pháp Do nút liên kết với trạm nên có cố trạm phái trước, thơng báo cho trạm trước hiển thị hình, để người lưu thơng thuận tiện Chọn thiết bị: + Tùy theo yêu cầu hệ thống lớn, nhỏ ta sử dụng cảm biến, PLC it nhiều - PLC S7 300 siemens - PLC S7 1200 siemens TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỀ THI CUỐI KỲ TỰ ĐỘNG HĨA Q TRÌNH CƠNG NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỬ HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUI, LỚP: ĐHDTTĐA THỜI GIAN: 90 PHÚT Ngày 18/11/2016 (Sinh viên không tham khảo tài liệu) Câu (5 điểm) Viết chương trình điều khiển hệ thống theo mô tả: Một hệ thống ngẫu nhiên có hai ngõ vào 𝑥1 𝑥2 ngõ Z Ban đầu 𝑥1 𝑥2 = 00 𝑍 = Trong trình làm việc 𝑍 = 𝑥1 𝑥2 = 01 chuyển trực tiếp sang 𝑥1 𝑥2 = 11 𝑍 trở 𝑥1 𝑥2 = 00 Câu (5 điểm): Viết chương trình điều khiển ngõ vào ngẫn nhiên với sơ đồ chuyển trạng thái sau: 𝒙𝟏 𝒙𝟐 𝑻 00 10 00 01 11 01 00 Bộ môn Điện tử - Tự động TS Nguyễn Tấn Lũy CÂU Mơ tả q trình: X1 X Z 00 10 01 11 11 01 10 Hình 4.65 Logic 1:led sáng,logic 0: led tắt Chương trình C: #include #include main() { printf(“Chuong trinh den nhay:\n”); outportb(0x378,0xff); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0xfe); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0xfc); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0xf8); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0xf0); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0xe0); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0xc0); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0x80); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ outportb(0x378,0x00); delay(1000); /*tri hoan 1giay */ return 0; } Cách 2: Dùng Visual Basic 2010: Tạo nút nhấn (Button) nhấn vào đèn chạy Option Explicit On Public Class Form1 Dim i As Integer Dim LPT As Integer Private Declare Sub PortOut Lib "IO.dll" (ByVal port As Integer, ByVal data As Byte) Private Declare Function PortIn Lib "IO.dll" (ByVal port As Integer) As Byte Private Sub delay() Dim j As Long For j = To 10000000 Next End Sub Private Sub Button1_Click(sender As System.Object, e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Dim i As Integer For i = To 10 PortOut(&H378, &Hff) delay() PortOut(&H378, &Hfe) delay() PortOut(&H378, delay() PortOut(&H378, delay() PortOut(&H378, delay() PortOut(&H378, delay() PortOut(&H378, delay() PortOut(&H378, delay() &Hfc) &Hf8) &Hf0) &He0) &Hc0) &H00) Next End Sub End Class Câu 4: (2,5 điểm) a)Trình bày sơ đồ khối hệ thống điều khiển số Giải thích b)Cho hàm truyền điều khiển PI: D ( s ) = + Rời rạc hóa điều khiển dùng biến s đổi ngược, chu kì lấy mẫu 0,5 s Tìm D(z) Giải: a) Hệ thống điều khiển máy tính (Computer-controlled system) gọi hệ thống lấy mẫu liệu (sampled-data system) Sơ đồ khối hệ sau b) Thay s=(z-1)/Tz vào G(s), ta có: 6Tz 3( z − 1) + 6.0,5.z = 3+ = z −1 z −1 z −1 Tz 6z − G( z ) = z −1 G( z ) = + 10 ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ MÔN THI: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LỚP: CĐTĐ16 G CĐTĐ14 (LT,TH) D2 Thời gian: 90 phút BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG Tp HCM, ngày 13 tháng 12 Đề (Được phép sử dụng tài liệu) Câu 1: (2,5 điểm) Trình bày thí dụ hệ thống điều khiển nhiệt độ Vẽ sơ đồ khối giải thích hoạt động Câu 2: (3 điểm) a)Cho phương trình vi phân tuyến tính: d y (t ) dy (t ) + 34,5 + 1000 y (t ) = 1000r (t ) dt dt Tìm hàm truyền G(s)=Y(s)/R(s) b)Tìm hàm truyền đạt hệ sau: C1 R1 R C Vo Vi G( s) = V0 ( s) Vi ( s) Câu 3: (2,5 điểm) Cho hệ sau: Hàm truyền vòng hở hệ thống hồi tiếp âm đơn vị cho sau năm 2016 G (s) = K ( s + 5) ( s + s + 3s ) Hãy vẽ quỹ đạo nghiệm số với K ≥ Câu 4: (2 điểm) Tìm biến đổi z ngược f(k) hàm truyền F(z) sau: F ( z) = 10 z ( z − 1)( z − 0,2) Lưu ý: - Cán coi thi khơng giải thích thêm Sinh viên khơng sử dụng thiết bị có khả truyền/nhận tin, xem văn /hình ảnh Bộ mơn Điện tử - Tự động Trưởng Bộ môn TS Nguyễn Tấn Lũy Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM Khoa Công nghệ Điện tử Bộ môn Điện tử tự động Đề thi cuối kỳ Môn học: Kỹ thuật điều khiển tự động Lớp : CĐTĐ16 G CĐTĐ14 (LT,TH) D2 Học kì 1, năm học : 2016-2017 Ngày thi: 13/12/2016 Thời gian: 90 phút (Sinh viên tham khảo tài liệu) Câu 1: (2,5 điểm) Trình bày thí dụ hệ thống điều khiển nhiệt độ Vẽ sơ đồ khối giải thích hoạt động Câu 2: (3 điểm) a)Cho phương trình vi phân tuyến tính: d y (t ) dy (t ) + 34,5 + 1000 y (t ) = 1000r (t ) dt dt Tìm hàm truyền G(s)=Y(s)/R(s) b)Tìm hàm truyền đạt hệ sau: C1 R1 R C Vo Vi G (s) = V0 ( s) Vi ( s) Câu 3: (2,5 điểm) Cho hệ sau: Hàm truyền vòng hở hệ thống hồi tiếp âm đơn vị cho sau G (s) = K ( s + 5) ( s + s + 3s ) Hãy vẽ quỹ đạo nghiệm số với K ≥ Câu 4: (2 điểm) Tìm biến đổi z ngược f(k) hàm truyền F(z) sau: F ( z) = 10 z ( z − 1)( z − 0,2) Đáp án: Câu 1: 2,5 điểm Hệ thống điều khiển nhiệt độ: (tương tự) Hoặc: Hệ thống điều khiển nhiệt độ dùng vi xử lí: Câu 2: điểm a)Cho phương trình vi phân tuyến tính: d y (t ) dy (t ) + 34,5 + 1000 y (t ) = 1000r (t ) dt dt Tìm hàm truyền G(s)=Y(s)/R(s) Giải: Biến đổi Laplace hai vế phương trình (1), ta được: s 2Y ( s ) + 34,5sY ( s ) + 1000Y ( s ) = 1000 R ( s ) Y ( s )( s + 34,5s + 1000) = 1000 R ( s ) ⇒ G( s) = Y (s) 1000 = R ( s ) s + 34,5s + 1000 (1) b) Tìm hàm truyền đạt hệ sau: C1 R1 R C Vo Vi G (s) = V0 ( s) Vi ( s) Giải: Cách 1: Theo định luật K2 áp: vi = v + v c v c= i.dt C∫ v0=i.R i=v0/R hay vi = v0 dt + v0 RC ∫ Lấy biến đổi Laplace hai vế ta được: v0 ( s) + v0 ( s) RCs v ( s) RCs ⇒ G (s) = = vi ( s ) + RCs vi ( s ) = Cách 2: Z1=1/sC; Z2=R1 Theo mạch phân thế, ta có: V0 = R1 Vi R1 + sC ⇒ G( s) = V0 R1Cs = Vi + R1Cs Câu 3: 2,5 điểm Phương trình đặc tính hệ thoáng: 1+G(s)=0 ⇔ + K ( s + 5) = (1) s ( s + s + 3) cực : p1=0, p2=-1,p3=-3 (n=3) Các zero: s=-5 (m=1) QĐNS gồm có ba nhánh xuất phát từ cực K=0 Khi K >∞, nhánh QĐNS tiến zero, hai nhánh QĐNS tiến đến vô theo tiệm cận xác đònh bởi: -Góc tiệm cận trục thực π α1 = (2l + 1)π (2l + 1)π π = ⇒ α = − α= n−m −1 α1 = π (l = 0) (l = −1) (l = 1) -Giao điểm tiệm cận trục thực OA = ∑ cuc − ∑ zero = [0 + (−1) + (−3)] − (−5) = 0,5 n−m −1 -Điểm tách nhập nghiệm phương trình dK =0 ds (1)< >K=-s(s+1)(s+3)/(s+5)=-(s3+4s2+3s)/(s+5) >dk/ds=-(2s3+19s2+40s+15)/(s+5)2 Do dK/ds=0< >-(2s3+19s2+40s+15)=0 < >s1=-6,67 (loại) S2=-3.352 (loại) S3=-0,478 (nhận) -Giao điểm QĐNS với trục ảo xác đònh hai cách sau đây: cách 1: p dụng tiêu chuẩn Routh (1)< > s3+4s2 +(3+K)s+5K=0 Baûng Routh α3=1/4 S3 3+K S2 5K S1 − K S0 5K Điều kiện để hệ thống ổn đònh 3 − K > ⇔ < K < 12 K > Do Kgh=12 Cách 2: Giao điểm (nếu có) QĐNS trục ảo phải có dạng s=jω Thay s=jω vào phương trình (1) ta ( jω ) + 4( jω ) + (3 + K )( jω ) + K = ⇔ − jω − 4ω + (3 + K ) jω + K = − jϖ + (3 + K ) jϖ = ⇔ − 4ϖ + K = ϖ = K = ⇔ ϖ = ± 15 = ±3,872 K = 12 QĐNS là: Câu :2 điểm Tìm biến đổi z ngược f(k) hàm truyền F(z) sau: F ( z) = 10 z ( z − 1)( z − 0,2) Giải: Mở rộng F(z)/z thành phân số: F ( z) A B = + z z − z − 0,2 F1 = F ( z) z A = ( z − 1) F1 z =1 B = ( z − 0,2) F1 = 10 z − 0,2 z =0 , = = 12,5 z =1 10 = −12,5 z − z =0 , Do : F ( z ) 12,5 12,5 = − z z − z − 0,2 F ( z ) 12,5 12,5 = − z z − z − e −αT Với e −αT = 0,2 Biểu thức mở rộng cuối cho F(z) là: 12,5 z 12,5 z − z − z − 0,2 12,5 z 12,5 z F ( z) = − z − z − e −αT F ( z) = Theo bảng biến đổi z ngược , ta có: f (kT ) = 12,5 − 12,5e −αkT k=0,1,2,… ... Y1Y2 Chương trình điều khiển: BỘ CÔNG THƢƠNG ĐỀ KIỂM THI HẾT MÔN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM MÔN : ĐTCS KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ LỚP : ĐHĐT9–CĐ15-HL Ngày thi: 27 / 11 /2016 Thời gian: 90... 1050) sử dụng mạng CAN Bộ mơn Tự Động BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ MƠN THI: Điện Tử Cơng Suất LỚP: ĐHĐT10... d Công suất hiệu dụng tải: V L ( hd ) 2dV1 0,5 200 200V V L ( hd ) 200 20kW PL R 2 Trường Đại học Công nghiệp TpHCM Khoa Công nghệ Điện tử Bộ môn Điện tử - Tự động Đề thi