ÔN THI BỘ MÔN TỰ ĐỘNG

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 CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

ĐỀ THI CUỐI KỲ

SCADA

HỆ ĐẠI HỌC, LỚP: ĐHĐTTĐ9A THỜI GIAN: 90 PHÚT

Ngày 21/11/2016

(Sinh viên được tham khảo tài liệu)

Câu 1 (4 điểm): OPC Server là gì? OPC Server liên kết với Tag như thế nào? Vẽ sơ đồ và giải thích?

Câu 2 (6 điểm):

a Các bước thiết kế hệ thống SCADA sử dụng phần mềm WINCC và PLC

b Hãy mô tả các bước thiết kế hệ thống đèn giao thông thông minh dùng SCADA

Bộ môn Điện tử - Tự động

TS Nguyễn Tấn Lũy

ĐỀ SỐ 2

Câu 1: OPC server là gì?

- OLE: for process control OPC

- OPC server tập hợp nhiều driver của các dòng PLC cho phép kết nối, dữ liệu được 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)…

- Mô hình kết nối của OPC server:

Nói cách khác: OPC chính là phần mềm chuyển đổi (cầu nối) giao thức truyền thông phần cứng của PLC sang OPC

- OPC server liên kết với tag: được thể hiện qua mô hình logic

WinCC: OPC client

OPC server

- OPC server sẽ liên kết với các OPC group, trong từng group sẽ chứa nhiều item, phía dưới sẽ có các thiết bị (Device), gắn với từng Tag

- OPC server và OPC group được thể hiện qua 1 giao diện Interface

- OPC cho SCADA

Tag Tag Tag

Upper controller level

Controller level

Câu 2:

a Các bước thiết kế hệ thống SCADA sử dụng phần mềm WinCC và PLC: Bước 1: phân tích yêu cầu thiết kế của hệ thống SCADA

Bước 2: Xây dựng sơ đồ khối và lưu đồ hoạt động

Bước 3: Viết chương trình điều khiển (Lập trình)

Bước 4: Kiểm tra lỗi và chạy thư trên phần mềm

SCADA station Tag

OPC server Tag

PLC

- I/O driver: cầu nối giữa PLC và phần mềm trên 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 môi trường: đây là yếu tố quan trọng vì nó ảnh hưởng đến con người và sự phát triển lâu bền

b Các bước thiết kế hệ thống đèn giao thông thông minh dùng SCADA:

- Phân tích hệ thống yêu cầu:

+ Tùy qui mô quản lý, nhỏ hoặc lớn mà ta quy định số trạm nhiều hay ít VD: Trên 1 đường có 3 trạm, 1 quận có 20 trạm,…

+ Nguyên lý hoạt động của đèn giao thông trên 1 ngã tư:

VB XB

ĐA VB XB ĐB

VA XA START

- Hệ thống quản lý:

1,2,3,4: số trạm

- Ta sử dụng mạng truyền thông Zigbee và Internet

+ zigbee thu nhận tín hiệu từ cảm biến

+ Số liệu mỗi trạm sẽ được đưa lên Cloud thông qua Internet gửi về trạm chính (trung tâm điều khiển)

- Mô hình tại 1 ngã tư:

Camera

Camera

HỆ THỐNG CẢNH BÁO LỖI

MẤT ĐIỆN

Camera

Camera Khu A

Khu A Khu B

Khu B

Mô hình kết nối:

Trên mỗi nhánh đường sẽ bố trí các camera giám sát:

+ Kiểm tra lưu lượng xe đông đúc hoặc thưa thớt => Hệ thống sẽ tự điều chỉnh thời gian cho phù hợp

+ Chụp lại hành vi vi phạm gửi về trung tâm, sau đó trung tâm gửi về cơ quan hành pháp

Do các nút liên kết với trạm nên khi có sự cố ở trạm phái trước, nó sẽ thông báo cho trạm trước hiển thị trên màn hình, để người lưu thông thuận tiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

ĐỀ THI CUỐI KỲ

TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH CÔNG NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỬ

HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUI, LỚP: ĐHDTTĐA

THỜI GIAN: 90 PHÚT

Ngày 18/11/2016

(Sinh viên không được tham khảo tài liệu)

Câu 1 (5 điểm)

Viết chương trình điều khiển hệ thống theo mô tả:

Một hệ thống tuần tự ngẫu nhiên có hai ngõ vào 𝑥1 và 𝑥2 và ngõ ra Z Ban đầu

𝑥1𝑥2 = 00 và 𝑍 = 0 Trong quá trình làm việc 𝑍 = 1 nếu 𝑥1𝑥2 = 01 chuyển trực tiếp sang 𝑥1𝑥2 = 11 và 𝑍 chỉ trở về 0 khi 𝑥1𝑥2 = 00

Câu 2 (5 điểm): Viết chương trình điều khiển ngõ vào tuần tự ngẫn nhiên với sơ đồ chuyển trạng thái sau:

Bộ môn Điện tử - Tự động

TS Nguyễn Tấn Lũy

𝒙𝟏𝒙𝟐𝑻

100

 Chương trình:

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐỀ KIỂM THI HẾT MÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM MÔN : ĐTCS

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ LỚP : ĐHĐT9–CĐ15-HL

Ngày thi: 27 / 11 /2016 Thời gian: 90 phút

(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)

Câu 1 (3 điểm): Cho mạch biến đổi xoay chiều một pha điều khiển bất đối xứng (2SCR)

có tải R=100, góc kích = 55o, nguồn cung cấp Vi=240Vac

a Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra

b Tính trị hiệu dụng của các đại lượng dòng, áp, công suất trên tải

c Tính trị dòng trung bình, áp đỉnh ngược, dòng đỉnh, dòng hiệu dụng cho 1SCR

Câu 2 (4 điểm): Cho mạch chỉnh lưu 3 pha hình cầu điều khiển bất đối xứng tải R, với R=100, góc kích =350, nguồn cung cấp giữa dây pha và dây trung tính Vi=240V, hãy:

a Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra

b Tính dòng, áp và công suất trung bình trên tải

c Hiệu điện thế đỉnh ngược, dòng trung bình, dòng đỉnh trên 1SCR

d Tìm  khi VAV = 200V

Câu 3 (3 điểm): Cho mạch đổi điện toàn cầu 1-pha (Hình vẽ) với tải R=2  , D= 50%

và V1= 200V, tạo dạng sóng ngõ ra hình nấc

a Tính trị điện thế hai đầu bậc SW khi ngưng

b Tính trị trung bình dòng qua tải

c Tính trị trung bình của dòng qua bậc SW

d Tính công suất trên tải

NGUYỄN TẤN LŨY

R=2

V1 200 V

DẠNG SÓNG VÀO (SV PHẢI VẼ LẠI SÓNG VÀO BÀI THI)

ĐÁP ÁN

CÂU 1: 3 Điểm

a Vẽ đúng sơ đồ mạch biến đổi xoay chiều 2 SCR

Vẽ đƣợc dạng sóng xoay chiều vào , tín hiệu kích, dạng sóng vào ra

V R

V R I R

2

2 2

Dòng hiệu dụng qua mỗi SCR

Điện áp ngược lớn nhất đặt lên mỗi SCR

VM-1SCR = 339 V

CÂU 2: 4 Điểm

a Vẽ đúng sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu điều khiển bất đối xứng ( 3 SCR + 3 DIODE )

Vẽ được dạng sóng xoay chiều 3 pha vào , tín hiệu kích, dạng sóng vào ra

b Điện áp trung bình trên tải

Dòng trung bình qua tải

Công suất trung bình trên tải

200100A2

R

A R

V I

I

TAI M DIODE M SCR

2)

I

ISCRAV  SCRRMS  AV /  3 1 23

V V

c Trị trung bình dòng qua bậc SW :

( ) ( )

100 50A

( )

200

20kW2

L hd

L hd L

dV V

V P

R

Trường Đại học Công nghiệp TpHCM Đề thi cuối học kỳ 1 – năm học 2016-2017

Khoa Công nghệ Điện tử Môn thi: Mạng truyền thông công nghiệp

Bộ môn Điện tử - Tự động Lớp: ĐHĐT9A ; Thời gian: 90 phút

(Sinh viên không được sử dụng tài liệu)

Câu 1: (2đ) Anh (chị) hãy phân biệt

a Phương tiện truyền dẫn dùng cáp đôi dây xoắn và cáp đồng trục về cấu tạo và tốc độ

truyền dữ liệu

b Các thiết bị liên kết mạng Hub, Switch và Repeater

Câu 2: Anh (chị) hãy trình bày

a. (1đ) Đặc tính kỹ thuật của mạng truyền thông AS-i

b. (2đ) Thiết kế hệ thống truyền thông (lựa chọn thiết bị, kết nối mạng) gồm cấp hiện

trường và cấp điều khiển giám sát

Cấp hiện trường sử dụng mạng AS-i để kết nối 1 trạm chủ và hai trạm tớ (mỗi

trạm gồm 4 cảm biến) Trong đó, trạm tớ 1 cách trạm chủ 200m, trạm tớ 2 cách

trạm chủ 600m

Cấp điều khiển giám sát gồm một trạm truyền thông kết nối với trạm chủ AS-i

qua mạng Profinet

Câu 3: (2đ) Anh (chị) hãy trình bày

a Các bước thiết kế hệ thống mạng trong các hệ thống tự động hóa

b Ứng dụng tích hợp truyền thông trong hệ thống mạng giám sát môi trường nuôi trồng

thủy sản

Câu 4: (2đ) Anh (chị) hãy xác định cấu trúc bức điện khi sử dụng mạng truyền thông AS-i

Trong đó, phương pháp parity chẵn được sử dụng để bảo toàn dữ liệu

a Trạm chủ gởi thông tin I = 15D cho trạm tớ có ID = 17

b Trạm tớ có ID = 19 gởi thông tin I = 9D cho trạm chủ

c Trạm tớ có ID = 02 gởi thông tin I = 19D cho trạm chủ

Câu 5: (1đ) Anh (chị) hãy trình bày vai trò của IC CAN Driver (như MCP 2551, TJA 1050)

được sử dụng trong mạng CAN

Bộ môn Tự Động

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM MÔN THI: Điện Tử Công Suất

Tp HCM, ngày 14 tháng 12 năm 2016

Đề

(Được phép sử dụng tài liệu)

Câu 1 (2 điểm): Hãy phân loại các linh kiện điện tử công suất theo tín hiệu điều khiển, cho biết các phương

pháp điều khiển cho các loại linh kiện này và loại linh kiện điều khiển theo cách nào là tốt hơn, lý do tốt là tại sao?

Câu 2 (4 điểm): Cho mạch chỉnh lưu cầu một pha như hình Mạch có nguồn cung cấp 220Vrms, tần số

60Hz Tải R= 10 nối tiếp L=100mH, góc kích α=60o

(a) Chứng tỏ rằng dòng ra liên tục

(b) Xác định hiệu điện thế, tổng trở và dòng điện trung bình của thành phần DC trên tải

(c) Tính dòng cực đại, dòng trung bình và áp ngược cực đại cho 1 SCR

(d) Tìm công suất tiêu tán và hệ số công suất trên tải

Câu 3 (4 điểm): Cho mạch nghịch lưu 1- pha cầu đầy đủ với tải R=20  , L= 0,2 H, f= 100Hz và V1=400V, dạng sóng ngõ ra có hình PWM (sóng có dạng hình vuông) Hãy

(a) Viết biểu thức dòng điện ngõ ra trong một bán kỳ

(b) Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện ngõ ra Xác định thời gian tại đó dòng điện đi qua trị zero (c) Tính trị hiệu dụng dòng qua tải

(d) Tính trạng thái dẫn tuần tự của 8 phần tử công suất giao hoán và góc dẫn của mỗi phần tử

Lưu ý:

- Cán bộ coi thi không được giải thích gì thêm

- Sinh viên không được sử dụng các thiết bị có khả năng truyền/nhận tin, xem văn bản

/hình ảnh

Bộ môn Điện tử - Tự động Trưởng Bộ môn

Nguyễn Tấn Lũy

ĐÁP ÁN

Câu 1 (2 điểm): Hãy phân loại các linh kiện điện tử công suất theo tín hiệu điều khiển, cho biết các

phương pháp điều khiển cho các loại linh kiện này và loại linh kiện điều khiển theo cách nào là tốt hơn, lý

do tốt là tại sao?

Giải

- Phân loại linh kiện theo tín hiệu điều khiển: trong linh kiện công suất tín hiệu điều khiển có 2 loại điều khiển là dòng và áp

- Phương pháp điều khiển cho từng loại linh kiện được chia như sau:

o Linh kiện không điều khiển: điều khiển bằng nguồn

o Linh kiện bán điều khiển: điều khiển bằng dòng hay áp VD như, SCR điều khiển bằng dòng, MCT linh kiện điều khiển bằng áp

o Linh kiện điều khiển hoàn toàn: điều khiển bằng dòng hay áp VD như BJT điều khiển bàng dòng, MOSFET điều khiển bằng áp

 Loại linh kiện điều khiển theo cách nào là tốt hơn: Linh kiện điều khiển bằng áp là được hướng tới nhiều hơn vì linh kiện công suất được sử dụng với nguồn lớn nên tín hiệu điều khiển cũng lớn nếu ta điều khiển bằng áp với dòng bằng 0 thì công suất thất thoát sẽ rất thấp và không bị sụt áp khi linh kiện ON cụ thể các linh kiện cải tiến được sản xuất hướng tới linh kiện điều khiển bằng áp như IGBT, MCT…

Câu 2 (4 điểm): Cho mạch chỉnh lưu cầu một pha như hình Mạch có nguồn cung cấp 220Vrms, tần số

60Hz Tải R= 10 nối tiếp L=100mH, góc kích α=60o

(a) Chứng tỏ rằng dòng ra liên tục

(b) Xác định hiệu điện thế, tổng trở và dòng điện trung bình của thành phần DC trên tải

(c) Tính dòng cực đại, dòng trung bình và áp ngược cực đại cho 1 SCR

(d) Tìm công suất tiêu tán và hệ số công suất trên tải

1

M

V t d t V

V

Áp dụng định luật Ohm cho dòng ta có kết quả trong bảng bên dưới

Tính các biên độ của các thừa số ac

Với

2 2

n n

1

1sin1

1sin2

1

1cos1

1cos2

n V

b

n

n n

n V

a

M n

M n

I

I AV SCR 

V

V 2

(d) Tìm công suất tiêu tán và hệ số công suất trên tải

Thành phần AC (n=2): dựa vào các công thức trên ta tính được

a2=-90; b2 =-93.5; V2=129.8V; Z2 =76; I2 = 1,71A

Dòng ra hiệu dụng được tính theo công thức

L jn R

V Z

V I R

V I

I I

I

o n n

n n n

n RMS      

0 0 2

6 , 4 , 2

2 0

2

71.14.5

2 2

(a) Viết biểu thức dòng điện ngõ ra trong một bán kỳ

(b) Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện ngõ ra Xác định thời gian tại đó dòng điện đi qua trị zero

(c) Tính trị hiệu dụng dòng qua tải

(d) Trạng thái dẫn tuần tự của 8 phần tử công suất giao hoán và góc dẫn của mỗi phần tử

11

c Thời gian dòng đi qua trị zero: t 2 2,19ms

hay: 2  

2,19

360 78,8410

o o

ms ms

d Thời khoảng điện thế và dòng có trị zero cho bởi bảng sau:

`Thời khoảng Góc dẫn Linh kiện dẫn

t+4,9A

-4,9A

t1 t2 t3 t4 t5

1

Trường Đại học Công Nghiệp TP HCM

Khoa Công Nghệ Điện Tử

Đề thi cuối kỳ: HK 1, 2016 – 2017 Môn: Lý thuyết điều khiển hiện đại

2) Giải bài toán ổn định hệ điều khiển phương pháp LQR với chỉ tiêu chất lượng là

𝐽 𝑥, 𝑢 = 𝑥𝑇𝑄𝑥 + 𝑢𝑇𝑅𝑢 𝑑𝑡

𝑏 𝑎

o Tín hiệu ra: vận tốc xe theo phương ngang 𝑣 (m/s)

 Tập các giá trị ngôn ngữ và hàm thuộc được cho dưới đây

 Tất cả các luật mờ được cho trên bảng (xem tràng 2):

 Cho    5(độ);w   10(độ/s) Tính giá trị của v dùng phương pháp trọng tâm

để giải mờ

Bài 3: (3 điểm)

Cho hàm số

𝑓 𝑥 = sin 𝑥, Thiết kế mạng thần kinh thực hiện 6 phần tử đầu tiên của dãy Maclaurin đối với hàm 𝑓(𝑥), biết rằng chỉ được dùng hàm tác động bậc 1 và bậc 2

Trưởng khoa Trưởng bộ môn tự động Giảng viên

7.5 60

n

i V i i

n

V i i

Bước 2 (1.5 đ):

Thực hiện phần tử 𝑥3:

Thực hiện phần tử 𝑥5

Bước 3 (1 đ):

6

Mạng thần kinh đầy đủ:

𝜑1

Ne sin 𝑥

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM MÔN THI: ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

BẰNG MÁY TÍNH

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG Thời gian: 90 phút

10)( = + Rời rạc hóa bộ điều khiển dùng biến đổi ngược, chu

kì lấy mẫu là 0,5 s Tìm D(z)

Lưu ý:

- Cán bộ coi thi không được giải thích gì thêm

- Sinh viên không được sử dụng các thiết bị có khả năng truyền/nhận tin, xem văn bản /hình ảnh

Bộ môn Điện tử - Tự động Trưởng Bộ môn

TS Nguyễn Tấn Lũy

1

Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM

Khoa Công nghệ Điện tử

Bộ môn Điện tử tự động

Đáp án Đề thi cuối kỳ

Môn học: Đo lường và điều khiển bằng máy tính

Lớp: CĐĐTTĐ16A Ngày thi: 12/ 12/2016 Thời gian : 90 phút (Sinh viên không được tham khảo tài liệu) Câu 1: (2,5 điểm)

Trình bày sơ đồ khối hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC dùng PIC 16F887 Giải thích

10)( = + Rời rạc hóa bộ điều khiển dùng biến đổi ngược, chu kì lấy mẫu là 0,5 s Tìm D(z)

Câu 1: (2,5 điểm)

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhiệt tốc độ động cơ DC dùng PIC 16F887 Giải thích

2

Giải thích:

Đối tượng là động cơ DC

Đo lường là cảm biến encoder

Bộ điều khiển gồm vi điều khiển PIC 16F887 kết hợp máy tính

H L298)

Cảm biến Encoder

Động cơ

DC

3

Hình 2.3b: Nguyên lý cặp nhiệt điện Nếu nhiệt độ tại A và B là khác nhau thì có dòng điện trong mạch Sơ đồ bean phải minh họa mạch thực tế để đo điện áp được tạo ra Điểm A đượcgọi là đầu nóng và điểm B và C là đầu nguội Chú ý là B và C phải có cùng nhiệt độ

Cặp nhiệt điện đầu tiên được xây dựng vào name 1887 bởi moat người Pháp tên là leChatelier Xem xét hai điểm A và B mà được nối bởi hai day kim loại khác nhau (thí dụ Alunimum và đồng (Cu)) để màmột mạch kín được tạo ra (hình 1) Khi nhiệt độ tại A và B là giống nhau thì không có dòng điện, nhưng nếu A và B có nhiệt độ khác nhau thì moat dòng điện được tạo ra trong mạch Điều này được gọi là hiệu ứng Seebeck Sức điện động nhiệt tăng khi sự sai leach nhiệt độ trở nên lớn Điện áp đượctạo ra trong tầm khoảng 10 μV đến vài milivôn như vậy mạch tương tự là tương đối đắt Cáp và truyền tín hiệu trở nên quan trọng Chú ý là cặp nhiệt điện đo sự sai leach nhiệt độ , như vậy nhiệt độ ở đầu nguội phải biết được Tổ hợp kim loại khác nhau được dùng cho tầm nhiệt độ khác nhau

V = ×

Câu 3: (2,5 điểm)

Viết chương trình điều khiển 8 led chạy đuổi dùng cổng somg song (LPT) Vẽ sơ đồ mạch

Sử dụng ngôn ngữ C hay Visual Basic

Trạng thái led:

0 0 0 0 0 0 0 1 =01h

0 0 0 0 0 0 1 0=02h

10)( = + Rời rạc hóa bộ điều khiển dùng biến đổi ngược, chu kì lấy mẫu là 0,5 s Tìm D(z)

Giải:

Thay s=(z-1)/Tz vào G(s), ta có:

1

105

5101

510

=

−+

z Tz

Tz

z

z

G