ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN KĨ THUẬT TỰ ĐỘNG HÓA CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: Cho hàm logic như sau:

PHẦN 1 : CÂU HỎI

Câu 1: Cho hàm logic như sau:

𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧

a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?

b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút gọn trên?

Câu 2: Trình bày về cấu trúc phần cứng của PLC?

Câu 3: Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu sau?

a, V10.4

b, VB12

c, VW160

d, VD320

Câu 4 : Cho hệ thống gồm các bóng đèn Đ1, Đ2 và các nút bấm S1, S2, Stop

Viết chương trình điều khiển cho PLC S7 200 thực hiện yêu cầu công nghệ sau: Nhấn S1 đèn Đ1 sáng, sau đó nhấn S2 đèn Đ2 sáng (nếu chưa nhấn S1 mà nhấn S2 thì đèn Đ2 không sáng)

Nhấn Stop: cả hai đèn Đ1 và Đ2 cùng tắt

a) Lập bảng phân công địa chỉ vào ra với PLC?

b) Vẽ sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi?

c) Viết chương trình điều khiển?

Câu 5 : Cho hàm logic như sau:

𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧

a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?

b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút gọn trên?

Câu 6 : Trình bày về các loại vùng nhớ có trong PLC S7 – 200 ?

Câu 7 : Cho một đoạn chương trình như hình dưới

a, Hãy giải thích đoạn chương trình trên?

b, Vẽ giản đồ thời gian cho đầu ra Q0.0?

Câu 8 : Cho hệ thống gồm bóng đèn Đ và các công tắc S1, S2 Viết chương

trình điều

khiển cho PLC S7 200 thực hiện yêu cầu công nghệ sau:

Công tắc S1 và S2 cùng đóng thì đèn Đ sáng, còn lại đèn Đ tắt

a) Lập bảng phân công địa chỉ vào ra với PLC?

b) Vẽ sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi?

c) Viết chương trình điều khiển?

Câu 9 : Cho bảng chân lý như bên dưới

a, Tìm hàm logic dạng tối giản của bảng chân lý trên?

b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút gọn

trên?

Câu 10 : Trình bày về cấu trúc phần cứng của PLC?

Câu 11 : Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu sau?

a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?

b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút gọn

trên?

Câu 14 : Trình bày về các thông số kĩ thuật cơ bản của PLC:

Câu 15 : Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu sau?

a) Lập bảng phân công địa chỉ vào ra với PLC S7 200?

b) Vẽ sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi?

c) Viết chương trình điều khiển?

Câu 17 : Cho hàm logic như sau:

𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧

a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?

b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút gọn trên?

Câu 18 : Trình bày về nguyên lý làm việc của PLC?

Câu 19 Cho một đoạn chương trình như hình dưới

a, Hãy giải thích đoạn chương trình trên?

b, Vẽ giản đồ thời gian cho đầu ra Q0.0 với tín hiệu vào I0.0 và I0.2 như hình dưới?

Câu 20: Viết chương trình điều khiển các băng tải hoạt động theo yêu cầu

Bấm nút khởi động: BT3 chạy, sau đó 5s BT2 chạy, sau 5s BT1 chạy

Bấm nút dừng: BT1 dừng, sau 5s BT2 dừng, sau 5s BT3 dừng

Câu 21 : Viết chương trình điều khiển dây chuyền đếm sản phẩm

ấn nút START thì băng chuyền hoạt động Khi hộp đụng cảm biến hộp, băng tải hộp dừng, băng tải táo hoạt động Cảm biền táo dùng để đếm số táo rơi vào

thùng Khi táo đủ 10 quả băng tải táo dừng và băng tải hộp hoạt động Bộ đếm

được đặt lại và quá trình vận hành lặp lại cho đến khi ấn nút STOP

Câu 22 : chuyển chương trình dạng Ladder sang STL

a,

b,

c,

d,

e,

Một hệ thống PLC cơ bản gồm 2 thành phần:

• Khối xử lý trung tâm

• Hệ thống giao tiếp I/O

CPU là bộ xử lý trung tâm, nó như bộ não của PLC có nhiệm vụ điều khiển và quản lý mọi hoạt động bên trong PLC Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ

và các đầu vào/ra được thực hiện thông qua các bus nối dưới sự điều khiển của CPU

Câu 3: Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu

a, V10.4 : truy cập bộ nhớ theo bit

Kí hiệu Địa chỉ chú thích Input

c, Chương trình điều khiển

Câu 5 :

a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic

- Vùng chương trình : lưu trữ lệnh chương trình

- Vùng tham số : lưu trưc các tham số như từ khóa, địa chỉ, …

- Vùng dữ liệu: lưu trữ dữ liệu của chương trình như kết quả tính, bộ đệm

truyền thông, …

- Vùng đối tượng: lưu dữ liệu cho các đối tượng lập trình như counter, timer,

thanh ghi, bộ đệm ngõ vào/ra tương tự

Câu 7 :

a, Giải thích đoạn chương trình

Khi chạy chương trình, bộ đếm timer T33 bắt đầu hoạt động, khi T33 có giá

trị >= 40 thì Q0.0 có tín hiệu, Khi T33 có giá trị 100 thì M0.0 có tín hiệu và

reset T33 về 0

b, Giản đồ thời gian cho đầu ra Q0.0

c, Viết chương trình điều khiển

Câu 10 :

Cấu trúc phần cứng của PLC

Một hệ thống PLC cơ bản gồm 2 thành phần:

• Khối xử lý trung tâm

• Hệ thống giao tiếp I/O

CPU là bộ xử lý trung tâm, nó như bộ não của PLC có nhiệm vụ điều khiển và quản lý mọi hoạt động bên trong PLC Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ

và các đầu vào/ra được thực hiện thông qua các bus nối dưới sự điều khiển của CPU

Khối CPU gồm 3 phần:

• bộ xử lý

• Hệ thống bộ nhớ

• Hệ thống cung cấp nguồn

Mọi hoạt động bên trong PLC đều có mức điện áp hoặc (mức điện áp cấp cho các IC TTL hoặc CMOS) trong khi đó tín hiệu điều khiển theo tiêu chuẩn công nghiệp là 24 VDC hoặc 320 VAC Do đó các cổng vào/ra đóng vai trò là mạch giao tiếp giữa các vi mạch điện tử bên trong PLC với các mạch công suất bên ngoài, nó thực hiện chuyển đổi mức tín hiệu và cách ly

Câu 11 :

Giải thích các lệnh truy cập vùng nhớ dữ liệu

a, I10.5 : truy cập bộ nhớ theo bit

100 : địa chỉ byte cao của word

d, QD340 : truy cập bộ nhớ theo double word

Rút gọn : F = 𝑥𝑧 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧

b,

Câu 14 :

PLC S7-200 là thiết bị điều khiển lập trình loại nhỏ (micro PLC) của hãng

Siemens (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu modul và có các modul mở rộng

Thành phần cơ bản của S7 – 200 là khối xử lý trung tâm (CPU: Central

Processing Unit) bao gồm hai chủng loại: CPU 21x và CPU 22x Mỗi chủng loại

có nhiều CPU Loại CPU 21x ngày nay không còn sản xuất nữa, tuy nhiên hiện vẫn còn sử dụng rất nhiều trong các trường học và trong sản xuất Tiêu biểu cho loại này là CPU 214 CPU 214 có các đặc tính như sau:

– Bộ nhớ chương trình (chứa trong EEPROM): 4096 Byte (4 kByte)

• Bộ nhớ dữ liệu (Vùng nhớ V): 4096 Byte (trong đó 512 Byte chứa trong

EEPROM)

• Số lượng ngõ vào:14 , và

• Số lượng ngõ ra: 10 ngõ ra digital tích hợp trong CPU

• Số module mở rộng: 7 gồm cả module analog

• Số lượng vào/ra số cực đại: 64

• Số lượng Timer :128 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4 Timer 1ms, 16 Timer 10 ms và 108 Timer có độ phân giải 100ms

• Số lượng Counter: 128 bộ đếm chia làm hai loại: 96 Counter Up và 32 Counter Up/Down

• Bit memory (Vùng nhớ M): 256 bit

• Special memory (SM) : 688 bit dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ làm việc

• Có phép tính số học

• Bộ đếm tốc độ cao (High-speed counters): 2 counter 2 KHz và 1 counter 7 KHz

• Ngõ vào analog tích hợp sẵn (biến trở): 2

• Các chế độ ngắt và xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc xuống, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung

Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ khi PLC

100 : địa chỉ byte cao của word

d, QD360 : truy cập bộ nhớ theo double word

Q : tên miền

360 : địa chỉ word cao của double word

Câu 16 :

a, Lập bảng phân công địa chỉ vào ra

b, Sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi

c, Chương trình điều khiển

Câu 18:

Nguyên lý làm việc của PLC :

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra

chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ

PLC thực chất chạy bằng mã máy với hệ thống số nhị phân, do đó tốc độ quét vòng chương trình có thể đạt đến vài phần ngàn giây, các Software dùng để lập trình PLC tích hợp cả phần biên dịch Các dòng lệnh khi lập trình chúng ta đưa

từ chương trình vào thì trình biên dịch sẽ chuyển đổi sang mã máy và ghi từng bit “0” hay bit “1” lên đúng vào vị trí có địa chỉ đã được quy ước trước trong PLC lên PC được thực thi xảy ra ngược lại và trình biên dịch đã làm xong nhiệm

vụ của mình trước khi trả chương trình lên Monitor

Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:

- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau

- Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu

- Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển

đồng bộ các hoạt động trong PLC

Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song

Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ

chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus Nếu một địa chỉ byte của

8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế

Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về địnhthời, đồng

hồ của hệ thống

* Vòng quét của chương trình:

PLC thực hiện các công việc (bao gồm cả chương trình điều khiển) theo chu trình lặp Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scancycle) Mỗi vòng quét được bắt đàu bằng việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1

Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn xử lý các yêu cầu truyền thông (nếu có) và kiểm tra trạng thái của CPU

Câu 19 :

a, giải thích đoạn chương trình

Ban đầu C48 có gia trị bằng 0, khi I0.0 có tín hiệu thì giá trị của C48 tăng lên 1 Khi giá trị của C48 bằng 4 thì Q0.0 có tín hiệu I0.2 có tín hiệu thì thì C48 được reset về 0

Câu 20 :

Chương trình điều khiển

Câu 21 :

Câu 22 :

a,

b,

c,

d,

e,