đề cương thi học phần môn điều khiển sản xuất tích hợp máy tính, đề cương sxthmt ,đề cương thi hết học phần dksxthmt.........................................................................................................................................................
Trang 1CÂU HỎI ÔN TẬP ĐIỀU KHIỂN SẢN XUẤT TÍCH HỢP MÁY TÍNH
Nhóm câu hỏi Trình bày Nêu ví dụ ứng dụng: 1,2
Câu 1 Trình bày cổng RS-232 (cấu trúc, đặc trưng về điện, tốc độ truyền, khoảng cách, địa chỉ, truyền dữ liệu) Nêu ví dụ ứng dụng cổng RS-232 Câu 3
ST
T
Mô tả
1 Cấu trúc
2 Đặc trưng về
điện
3 Tốc độ truyền
4 Khoảng cách
5 Địa chỉ
6 Truyền dữ
liệu
Ví dụ ứng dụng cổng RS-232
Câu 2 Trình bày khe cắm ISA (cấu trúc, đặc trưng về điện, tốc độ truyền, khoảng cách, địa chỉ, truyền dữ liệu) Nêu ví dụ ứng dụng khe cắm ISA Câu 3
ST
T
Mô tả
1 Cấu trúc
2 Đặc trưng về
điện
3 Tốc độ truyền
4 Khoảng cách
5 Địa chỉ
6 Truyền dữ
liệu
Ví dụ ứng dụng khe cắm ISA:
Trang 2Nhóm câu hỏi So sánh 2 giao diện Trường hợp sử dụng.: 3.
Câu 3 So sánh 2 giao diện RS-232 và ISA (cấu trúc, đặc trưng về điện, tốc độ truyền, khoảng cách, địa chỉ, truyền dữ liệu) Trong trường hợp nào thì sử dụng 1 trong 2 giao diện
- Giống nhau:
+ Tốc độ truyền tương đối lớn
+ Dùng trao đổi thông tin giữa máy tính với thiết bị bên ngoài
- Khác nhau:
ST
T
1 Cấu trúc
2 Đặc trưng về
điện
Có 5 đường lối vào (1 ,2, 6,
8, 9) và có 3 đường lối ra (3,4,7); 1đường nối đất(7)
Mức điện áp logic là khoảng điện áp giữa +12V
và -12V Mức logic 1 nằm trong khoảng -3V->-12V, mức logic 0 nằng trong khoảng +3V->+12V Trở kháng tải về bộ nhận của mạch phân giải nằm trong khoảng 3000m-7000m các lối vào của bộ phân giải có điện dung< 2500pF Đô phân giải cáp nối giữ máy tính và thiết bị ghép nối qua cổng nối tiếp k thể vượt qua
15 máy nếu ko sư dụng modul
Đấu nối bus chuẩn có chứa các dãy A và B Trên dãy A
có 20 địa chỉ (A0-A19), 8 đường dẫn dữ liệu (D0-D7), dãy B có chứa các đường đãn ngắt (IRQO-IRQ7), các đường cấp nguồn nuôi và các đường dẫn điều khiển khác
truyền
Các bit dữ liệu được gửi nối tiếp nhau trên đường dẫn
Từ tốc độ ban đầu thiết lập được tốc độ truyền các giá trị thông thường:300, 600,
Tốc độ truyền dữ liệu đc quy định bởi tốc độ đồng hồ cố định
Trang 31200, 2400,4800,9600bit/s Tốc độ truyền bị hạn chế và chậm hơn ISA
5 Địa chỉ
6 Truyền dữ
liệu
- Trong trường hợp nào thì sử dụng 1 trong 2 giao diện?
+ RS-232: Truyền tín hiệu đi xa
+ Khe cắm ISA: Kết nối thêm card mở rộng
Nhóm câu hỏi So sánh sơ đồ Nêu ví dụ thực tế: 4,5,6
Câu 4 So sánh sơ đồ "Máy tính ở chế độ cố vấn cho quá trình điều khiển" và sơ đồ
"Máy tính điều khiển trực tiếp" trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp máy tính Nêu ví dụ thực tế 1 trong 2 hệ thống trên
-Giống nhau: : Thu nhập thông tin nguồn: thu nhập thông tin của hệ được điều
khiển các trạng thái tín hiệu ra
+ Vi xử lý: nhận thông tin từ khối Thu nhập nguồn thông tin + tín hiệu cố vấn từ máy tính sau đó xử lý thông tin và truyền đến người vận hành.
+ Bàn điều khiển: gồm cả nút ấn, tín hiệu điều khiển sẽ được truyền đến khối Điều khiển logic và cũng có thể được truyền tới Các cơ cấu điều chỉnh nếu tín hiệu này phù hợp với Các cơ cấu điều chỉnh, Hệ thống điều khiển tự động
+ Điều khiển logic: nhận thông tin từ khối Thu thập nguồn thông tin để tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với Các cơ cấu điều chỉnh
+ Hệ thống điều khiển tự động : nhận thông tin từ khối Thu thập nguồn thông tin
sau đó tác động điều chỉnh tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với
Các cơ cấu điều chỉnh làm việc trong chế độ tự động.
Trang 4+ Hệ được điều khiển : đối tượng điều khiển
- Khác nhau:
Chức năng các
khối
Máy tính điều khiển trực tiếp
Máy tính ở chế độ cố vấn
Máy tính Nhận thông tin từ khối thu
nhập nguồn tin sau đó xử lý nguồn thông tin để tạo tín hiệu phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
để điều khiển trực tiếp các cơ cấu điều chỉnh
Nhận thông tin từ khối thu nhập nguồn tin và đưa ra tín hiệu cố vấn cho việc điều khiển
Người vận hành Dựa vào thông tin ‘cố vấn’ từ
máy tính quyết định đk bằng việc tác động lên bàn đk , trong trường hợp này thực hiện các nút ấn start ,stop
Dựa vào thông tin cố vấn từ máy tính để quyết định đk bằng việc tác động lên bàn đk
Các cơ cấu điều
chỉnh
Nhận tín hiệu được truyền trực tiếp từ máy tính các cơ cấu điều chỉnh sẽ điều chỉnh tín hiệu tác động vào tín hiệu và
để đk hệ thống
Nhận tín hiệu được truyền từ khối logic hoặc khối hệ thống điều khiển tự dộng các cơ cấu điều chỉnh sẽ điều chỉnh tín hiệu tác động vào tín hiệu để điều khiển hệ thống
Ví dụ thực tế: Máy tính điều khiển trực tiếp
Trong các nhà máy sản xuất ôtô, công đoạn lắp ráp, phun sơn,…của ôtô được cánh tay robot thực hiện tự động thông qua sự điều khiển của máy tính Cảm biến trên các cánh tay robot cũng như dây chuyền sản xuất gửi tín hiệu về cho máy tính xử lý rồi đưa ra tín hiệu điều khiển ngược trở lại cánh tay robot và dây chuyền sản xuất Người vận hành chỉ giám sát, khởi động hệ thống máy tính
Trang 5Câu 5 So sánh sơ đồ "Máy tính ở chế độ cố vấn cho quá trình điều khiển" và sơ đồ
"Máy tính là trung tâm điều khiển" trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp máy tính Nêu ví dụ thực tế 1 trong 2 hệ thống trên
-Giống nhau:
+ Thu nhập nguồn thông tin: thu nhập thông tin của Hệ được điều khiển và các trạng thái tín hiệu ra (Các đại lượng ra).
+ Vi xử lý nhận thông tin từ khối Thu nhập nguồn thông tin + tín hiệu cố vấn từ máy tính sau đó xử lý thông tin và truyền đến người vận hành.
+ Bàn điều khiển gồm cả nút ấn, tín hiệu điều khiển sẽ được truyền đến khối Điều khiển logic và cũng có thể được truyền tới Các cơ cấu điều chỉnh nếu tín hiệu này phù hợp với Các cơ cấu điều chỉnh, Hệ thống điều khiển tự động
+ Các cơ cấu điều chỉnh : Nhận tín hiệu được truyền từ khối Điều khiển logic hoặc khối Hệ thống điều khiển tự động rồi điều chỉnh tín hiệu tác động vào Hệ được điều khiển
+ Hệ được điều khiển: đối tượng điều khiển
-Khác nhau:
Các khối Máy tính chế độ cố vấn Máy tính là trung tâm ĐK
Máy tính Nhận thông tin từ khối thu
nhập nguồn tin và đưa ra tín hiệu cố vấn cho việc điều khiển
Nhận thông tin từ khối thu nhập nguồn tin sau đó xử lý nguồn thông tin rồi truyền tín hiệu đến khối điều khiển logic hoặc đến khối hệ thống đk tự động
Điều khiển
logic
Nhận thông tin từ khối thu thập thông tin nguồn thông tin
và tín hiệu điều khiển từ bàn điều khiển để tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
Nhận thông tin đk từ máy tính ,nhận thông tin từ khối thu thập thông tin nguồn thông tin
để tạo ra các tín hiệu đk tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
Hệ thống điều
khiển tự động
Nhận thông tin từ khối thu thập thông tin sau đó tự động
Thông tin từ máy tính và khối thu nhập thông tin sau đó tự
Trang 6điều chỉnh tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
động điều chirnh tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh Người vận
hành
Dựa vào thông tin cố vấn từ máy tính để quyết định đk bằng việc tác động lên bàn đk
Dựa vào thông tin ‘cố vấn’ từ máy tính để quyết định điều khiển bằng việc tác động lên bàn điều khiển , trường hợp này thực hiện các nút ấn start, stop
VD:
Nhà thông minh có tích hợp máy tính làm trung tâm điều khiển Khi trời tối và chủ nhà về thì máy tính sẽ nhận tín hiệu rồi tính toán sau đó đưa tín hiệu tới hệ thống điều khiển tự động để hệ thống này bật đèn, chứ máy tính không trực tiếp can thiệp vào việc bật đèn
Câu 6 So sánh sơ đồ "Máy tính điều khiển trực tiếp" và sơ đồ "Máy tính là trung tâm điều khiển" trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp máy tính Nêu ví dụ thực tế 1 trong 2 hệ thống trên
-Giống nhau : thu nhập thông tin nguồn: thu nhập thông tin của hệ được điều khiển
các trạng thái tín hiệu ra
+Vi xử lý nhận thông tin từ khối thu nhập nguồn thông tin, tín hiệu cố vấn từ máy tính sau đó xử lý thông tin và truyền đến người vận hành,ng vận hành dựa vào thông tin cô vấn từ máy tính để quyết định việc điều khiển tác đông vào
+Bàn điều khiển :gồm các nút ấn,tín hiệu sẽ được thực các nút start or stop, bàn điều khiển gồm các nút ấn tín hiệu điều khiển sẽ được truyền đến các khối logic và cũng
Trang 7có thể được truyền tới các cơ cấu điều chỉnh nếu tín hiệu này phù hợp các cơ cấu điều chỉnh, hệ thống điều khiển tự động
+Hệ thống được điều khiển: đối tượng điều khiển
-Khác
Chức năng các khối Máy tính điều khiển trực
tiếp
Máy tính là trung tâm đk
Máy tính Nhận thông tin từ khối
thu nhập nguồn tin sau đó
xử lý nguồn thông tin để tạo tín hiệu phù hợp với
cơ cấu điều chỉnh để điều khiển trực tiếp các cơ cấu điều chỉnh
Nhận thôn gtin từ khối thu nhập nguồn tin sau đó
xử lý nguồn thông tin rồi truyền tín hiệu đến khối điều khiển logic hoặc đến khối hệ thống đk tự động, ngoài ra máy tính làm việc ở chế độ ‘cố vấn’ máy tính là trung tâm đk
hệ thống Điều khiển logic Nhận thông tin từ khối
thu thập thông tin nguồn thông tin để tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
Nhận thông tin đk từ máy tính ,nhận thông tin từ khối thu thập thông tin nguồn thông tin để tạo ra các tín hiệu đk tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
Hệ thống điều khiển tự
động
Nhận thông tin từ khối thu thập thông tin sau đó
tự động điều chỉnh tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với
cơ cấu điều chỉnh >> làm việc trong chế độ tự động
Thông tin từ máy tính và khối thu nhập thông tin sau đó tự động điều chirnh tạo ra các tín hiệu điều khiển tương ứng phù hợp với cơ cấu điều chỉnh
Các cơ cấu điều chỉnh Nhận tín hiệu được
truyền thông tin từ máy tính ,các cơ cấu điều chỉnh sẽ tự điều chỉnh tính hiệu tác động vào tín hiệu để điều chỉnh hệ thống
Nhận tín hiệu từ khối điều khiển logic hay hệ thống điều khiển tự động các cơ cấu điều sẽ điều chỉnh tín hiệu tác động vào tín hiệu để điều chỉnh
hệ thống
Nhóm câu hỏi Cách sử dụng 8255 để mở rộng Nêu ví dụ: 9,10
Trang 8Câu 7 Hãy trình bày cách sử dụng vi mạch 8255 để mở rộng cổng COM Nêu ví dụ.
Câu 8 Hãy trình bày cách sử dụng vi mạch 8255 để mở rộng giao diện ISA Nêu ví dụ
Nhóm câu hỏi Phân tích sơ đồ Nêu ví dụ thực tế: 9,10
Câu 9 Hãy phân tích sơ đồ "Máy tính là trung tâm điều khiển" trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp máy tính Nêu một ví dụ thực tế hệ thống trên
Phân tích:
Sau khi đưa tín hiệu điều khiển để Hệ được điều khiển chấp hành, ta tiến hành thu thập tín hiệu đầu ra của Hệ được điều khiển để kiểm tra xem đã đúng với yêu cầu
mong muốn, đúng với tín hiệu đặt hay chưa Do đó có khối Thu thập nguồn thông
tin Dữ liệu thu thập được sẽ được gửi về các nơi như máy tính, Vi xử lý, Điều khiển logic, Hệ thống điều khiển tự động để các khối này xử lý rồi đưa ra tín hiệu điều khiển phù hợp, điều chỉnh đến sát giá trị đặt nhất có thể Ta thấy, máy tính đã
được tích hợp sâu vào trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp máy tính do có
đường dẫn tín hiệu trực tiếp đến khối Điều khiển logic và Hệ thống điều khiển tự động, đưa tín hiệu đến 2 khâu trên mà không cần thông qua người vận hành.
Nêu một ví dụ thực tế:
Nhà thông minh có tích hợp máy tính làm trung tâm điều khiển Khi trời tối và chủ nhà về thì máy tính sẽ nhận tín hiệu rồi tính toán sau đó đưa tín hiệu tới hệ thống điều khiển tự động để hệ thống này bật đèn, chứ máy tính không trực tiếp can thiệp vào việc bật đèn
Trang 9Câu 10 Hãy phân tích sơ đồ "Máy tính điều khiển trực tiếp" trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp máy tính Nêu một ví dụ thực tế hệ thống trên
Phân tích:
Sau khi đưa tín hiệu điều khiển để Hệ được điều khiển chấp hành, ta tiến hành thu thập tín hiệu đầu ra của Hệ được điều khiển để kiểm tra xem đã đúng với yêu cầu mong muốn, đúng với tín hiệu đặt hay chưa Do đó có khối Thu thập nguồn thông tin Dữ liệu thu thập được sẽ được gửi về các nơi như máy tính, Vi xử lý, Điều khiển logic, Hệ thống điều khiển tự động để các khối này xử lý rồi đưa ra tín hiệu điều khiển phù hợp, điều chỉnh đến sát giá trị đặt nhất có thể Máy tính nhận
dữ liệu từ khối Thu thập nguồn thông tin để xử lý sau đó đưa ra tín hiệu điều khiển trực tiếp đến Các cơ cấu điều chỉnh Lúc này máy tính có vai trò điều khiển toàn bộ, người vận hành đóng vai trò khởi động, kiểm tra, thiết lập ban đầu Máy tính đóng vai trò điều khiển trực tiếp trong hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp
máy tính
Nêu một ví dụ thực tế:
Trong các nhà máy sản xuất ôtô, công đoạn lắp ráp, phun sơn,…của ôtô được cánh tay robot thực hiện tự động thông qua sự điều khiển của máy tính Cảm biến trên các cánh tay robot cũng như dây chuyền sản xuất gửi tín hiệu về cho máy tính xử lý rồi đưa ra tín hiệu điều khiển ngược trở lại cánh tay robot và dây chuyền sản xuất Người vận hành chỉ giám sát, khởi động hệ thống máy tính
Nhóm câu hỏi Ứng dụng vi mạch 8255: 11,12,13,14,15(Cổng COM) /16,17,18(ISA)
Câu 11 Ứng dụng vi mạch 8255 để xây dựng (vẽ sơ đồ nguyên lý) một module 8 đầu vào và 16 đầu ra ghép nối với cổng COM của máy tính Hãy giải thích nguyên
lý hoạt động của module và viết một đoạn chương trình cho module trên COM, 8 vào, 16 ra
Trang 10Chọn cổng vào ra:
PA vào;
PB ra;
PC ra;
TDK = 1001 0000 B = 90 H
Chọn COM 1 (3F8 H)
TGDK = 3FC;
TGDL = 3F8;
TDK = 90 H;
Outportb(TGDK, 03H);
Outportb(TGDK, 90H);
Câu 12 Ứng dụng vi mạch 8255 để xây dựng (vẽ sơ đồ nguyên lý) một module 8 đầu ra và 16 đầu vào ghép nối với cổng COM của máy tính Hãy giải thích nguyên
lý hoạt động của module và viết một đoạn chương trình cho module trên COM, 8
ra, 16 vào
Chọn cổng vào ra:
PA ra;
Trang 11PB vào;
PC vào;
TDK = 1000 1011 B = 8B H
Chọn COM 1 (3F8 H)
TGDK = 3FC;
TGDL = 3F8;
TDK = 8BH;
Outportb(TGDK, 03H);
Outportb(TGDK, 8BH);
Câu 13 Ứng dụng vi mạch 8255 để xây dựng (vẽ sơ đồ nguyên lý) một module 24 đầu ra cách ly quang ghép nối với cổng COM của máy tính Hãy giải thích nguyên
lý hoạt động của module và viết một đoạn chương trình cho module trên COM, 24
ra, cách ly quang
Chọn cổng vào ra:
PA ra;
PB ra;
PC ra;
Trang 12TDK = 1000 0000 B = 80 H
Chọn COM 1 (3F8 H)
TGDK = 3FC;
TGDL = 3F8;
TDK = 80 H;
Outportb(TGDK, 03H);
Outportb(TGDK, 80H);
Câu 14 Ứng dụng vi mạch 8255 để xây dựng (vẽ sơ đồ nguyên lý) một module 24 đầu vào cách ly quang ghép nối với cổng COM của máy tính Hãy giải thích nguyên lý hoạt động của module và viết một đoạn chương trình cho module trên COM, 24 vào, cách ly quang
Chọn cổng vào ra:
PA vào;
PB vào;
PC vào;
Trang 13TDK = 1001 1011 B = 9B H
Chọn COM 1 (3F8 H)
TGDK = 3FC;
TGDL = 3F8;
TDK = 9BH;
Outportb(TGDK, 03H);
Outportb(TGDK, 9BH);
Câu 15 Ứng dụng vi mạch 8255 để xây dựng (vẽ sơ đồ nguyên lý) một module 24 đầu ra rơle (dòng điện cuộn hút 500mA) ghép nối với cổng COM của máy tính. 500mA) ghép nối với cổng COM của máy tính Hãy giải thích nguyên lý hoạt động của module và viết một đoạn chương trình cho module trên COM, 24 ra, rơle
Chọn cổng vào ra:
PA ra;
PB ra;
PC ra;
TDK = 0000 0000 B = 80 H