Nhập môn công nghệ kỹ thuật cơ điện tử

Mục tiêu Học phần cung cấp cho người học các kiến thức tổngquan về chương trình đào tạo, về ngành nghề của ngànhcông nghệ kỹ thuật cơ điện tử CĐT, biết được các thànhphần trong hệ thống

Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Định

NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

GIỚI THIỆU VỀ HỌC PHẦN

1 Mục tiêu

Học phần cung cấp cho người học các kiến thức tổngquan về chương trình đào tạo, về ngành nghề của ngànhcông nghệ kỹ thuật cơ điện tử (CĐT), biết được các thànhphần trong hệ thống cơ điện tử Bên cạnh đó, người học còntiếp cận các thiết bị thực để biết được qui trình tạo ra sảnphẩm, từ đó giúp người học có những hiểu biết chung vàđịnh hướng chuyên môn phù hợp

2 Thời lượng: 02 tín chỉ

3 Nhiệm vụ của sinh viên

§ Tỉ lệ tham gia học trên lớp ít nhất phải đạt 80%

§ Tham gia thuyết trình và thảo luận

§ Dụng cụ học tập: có đủ tài liệu học và tham khảo

4 Đánh giá kết quả học tập

§ Kiểm tra: 50%, trong đó:

- Tham gia học trên lớp: 5%

5 Các chủ đề

Chủ đề 1: Giới thiệu CTĐT và ngành nghề (4 tiết)Chủ đề 2: Phương pháp học ở ĐH (2 tiết)Chủ đề 3: Các thành phần hệ thống CĐT (6 tiết)

Đánh giá quá trình, kiểm tra (3 tiết)

6 Thông tin giảng viên

ThS Nguyễn Văn Định, Bộ môn Cơ điện tử - Khoa Cơ khíĐT: 0905 124 566 Email: dinhnv@ntu.edu.vn

GIỚI THIỆU VỀ HỌC PHẦN (tt)

7 Tài liệu học tập

Nguyễn Văn Định (2018), Bài giảng Nhập môn công

nghệ kỹ thuật cơ điện tử, Lưu hành nội bộ

8 Tài liệu tham khảo

§ Trường Đại học Nha Trang (2016), Chương trình đào

tạo ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử

§ Slide bài giảng “Introduction to Mechatronics”

GIỚI THIỆU VỀ HỌC PHẦN (tt)

1.1 CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử

GIỚI THIỆU

Cơ điện tử là một ngành học đào tạo ra các kỹ sư vàchuyên gia có kiến thức và kỹ năng về cơ khí, điện tử và tinhọc để thiết kế, chế tạo và vận hành máy móc, thiết bị điềukhiển tự động nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và hiệuquả làm việc

Với định hướng ứng dụng, chương trình đào tạo được xâydựng chú trọng nhiều vào kiến thức và kỹ năng thực hành,điều này nhằm giúp cho sinh viên có được các kỹ năng cầnthiết để dễ tiếp cận công việc sau khi ra trường

1.1 CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử

MỤC TIÊU CHUNG

Chương trình giáo dục đại học ngành Công nghệ kỹ thuật

cơ điện tử cung cấp cho sinh viên (SV) môi trường và nhữnghoạt động giáo dục để SV hình thành và phát triển nhân cách,đạo đức, tri thức, các kỹ năng cơ bản và cần thiết nhằm đạtđược thành công về nghề nghiệp trong lĩnh vực cơ điện tửphục vụ sản xuất và đời sống

ü Trang bị các kỹ năng mềm và kỹ năng nghề nghiệp cầnthiết.

1.1 CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử

CHUẨN ĐẦU RA

(1) Phẩm chất đạo đức, nhân văn và sức khỏe

§ Có lập trường chính trị tư tưởng vững vàng, ý thức tổ chức

kỷ luật tốt, hiểu biết về các giá trị nhân văn và ý thức tráchnhiệm công dân, có phẩm chất đạo đức nghề nghiệp

§ Có hiểu biết về văn hóa - xã hội, kinh tế và pháp luật, có ýthức học tập để nâng cao năng lực và trình độ

§ Có ý thức rèn luyện sức khỏe

§ Hiểu và có khả năng ứng dụng các kiến thức cốt lõi về lĩnhvực cơ khí.

§ Hiểu và vận dụng các kiến thức chuyên môn sau: về điện –điện tử, lập trình, điều khiển và giám sát hệ thống Sử dụngtốt các phần mềm thuộc chuyên ngành Cơ điện tử

§ Tư vấn, thiết kế và đề xuất các giải pháp tự động.

§ Quản lý, điều hành quá trình thiết kế và sản xuất hệ thống

tự động

§ Có khả năng thu thập và xử lý thông tin để giải quyết vấn

đề trong lĩnh vực chuyên môn

1.1 CTĐT ngành CNKT Cơ điện tửCẤU TRÚC CTĐT

1.1 CTĐT ngành CNKT Cơ điện tửCTĐT CHI TIẾT VÀ PHÂN KỲ

1.1 CTĐT ngành CNKT Cơ điện tửPHÂN NHÓM KIẾN THỨC

1.2 Cơ hội nghề nghiệp ngành CNKT Cơ điện tửĐỊNH HƯỚNG

Sau khi tốt nghiệp, kỹ sư cơ điện tử có thể:

§ Thiết kế, vận hành và đề xuất các giải pháp tự động hóacho các hệ thống có sử dụng sản phẩm cơ điện tử

§ Làm việc trong các nhà máy, xí nghiệp có dây chuyền sảnxuất tự động

§ Làm việc trong các cơ quan nghiên cứu, thiết kế ứng dụngcông nghệ điều khiển tự động; các cơ sở đào tạo; cơ quan

tư vấn, đại lý phân phối sản phẩm tự động hóa

1.2 Cơ hội nghề nghiệp ngành CNKT Cơ điện tửCÁC TỐ CHẤT CẦN THIẾT

- Sống thực tế, giải quyết vấn đề đơn giản, hiệu quả

- Khéo léo, thích làm việc với các máy móc, thiết bị, công cụ

- Thích sửa chữa các vật dụng gia đình và làm các công việcthủ công

- Có sức khỏe tốt, thích tham gia các hoạt động thể thao

- Cẩn thận, tỉ mỉ, ngăn nắp, tin cậy, luôn tuân thủ quy định,quy trình

- Thích hành động, thực hành hơn là trầm tư suy nghĩ, nghiêncứu

- Thích làm việc ngoài trời hơn là bên bàn giấy

1.3 Các vật dụng cần thiết

Laptop/ Desktop

1.3 Các vật dụng cần thiết

Bộ dụng cụ làm mạch

1.3 Các vật dụng cần thiết

Bộ mỏ hàn, khò chỉnh nhiệt

1.3 Các vật dụng cần thiết

Đồng hồ đo

1.3 Các vật dụng cần thiết

Bộ tua vít đa năng

1.3 Các vật dụng cần thiết

Kìm tuốt dây điện Kìm cắt chân linh kiện

2.1 Đặc điểm học ở bậc đại học

Đối với cấp học phổ thông, phương pháp thường thấy làchủ yếu thầy cô giảng và đọc cho học sinh ghi chép, ít có giờthảo luận và trao đổi trong quá trình học

Ở đại học: Các thầy cô chỉ đóng vai trò là người hướngdẫn SV tìm kiếm tài liệu và nghiên cứu, gợi ý và hướng dẫn

SV thảo luận Kết quả học tập dựa vào khả năng tự tiếp thu,

tự nghiên cứu và xử lý kiến thức của SV đối với bài học đó.Chính vì sự khác nhau đó mà làm cho rất nhiều bạn SV rất bỡngỡ trong việc xác định và tìm kiếm một số phương pháp họchiệu quả nhất cho mình

2.1 Đặc điểm học ở bậc đại học

Khi đã bước vào ĐH, SV được coi là những con người

đã trưởng thành, việc học và dạy ở ĐH nhấn mạnh đến sự

tự giác và tự chịu trách nhiệm về kết quả học tập của mỗi

cá nhân Vì vậy, cách học ở ĐH luôn xoay quanh vấn đề: làmsao để tự nỗ lực mà đạt kết quả học tập cao nhất

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

(A) PHƯƠNG PHÁP HỌC CÁ NHÂN

Nghe giảng: Nếu chú tâm nghe giảng, hiệu suất tiếp thu

đạt tới 50%

Ghi chép: Không ai có thể tự tin vào trí nhớ của mình mà

không cần ghi chép

Làm bài tập, thực hành: Học phải đi đôi với hành, lý

thuyết phải gắn liền với thực hành, thực tập

Tự học: "Khả năng quý giá giúp con người thành công

trong mọi việc"

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

(B) PHƯƠNG PHÁP HỌC THEO NHÓM

Học nhóm là một hình thức học hợp tác nâng cao chấtlượng của mỗi thành viên nhờ học hỏi từ bạn bè thông quaquá trính trao đổi và chia sẻ kiến thức cùng nhau, do đó cóđược những kết quả học tập tiến bộ về nhiều mặt

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

(B) PHƯƠNG PHÁP HỌC THEO NHÓM

Những ưu điểm của phương pháp học nhóm:

- Góp phần xây dựng tinh thần đồng đội, thúc đẩy sự tíchcực học tập của cá nhân, tạo sự gắn kết trong một “cộngđồng” bởi trong khi làm việc nhóm, những mâu thuẫn sẽnảy sinh từ đó yêu cầu phải giải quyết và để giải được cần

sự cố gắng của mỗi cá nhân cùng với trí tuệ của cả tập thể

- Tăng khả năng hòa nhập, có thêm tinh thần học hỏi và biếtlắng nghe người khác thông qua phần trình bày của bảnthân và sự phản hồi của mọi người xung quanh

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

(B) PHƯƠNG PHÁP HỌC THEO NHÓM

- Tập hợp được những ý kiến sáng tạo của từng cá nhân,mỗi người bổ sung một ý, từ đó sản phẩm của học tập sẽ giàutính sáng tạo và mang tính tập thể

- Rèn luyện khả năng thuyết trình trước tập thể, khả nănglàm cho người khác hiểu điều mình hiểu - đây là điểm yếu của

đa số sinh viên chúng ta hiện nay

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

(C) PHƯƠNG PHÁP P.O.W.E.R

Từ "POWER" ở đây vừa có nghĩa là sức mạnh, năng lực,vừa là tên gọi của một phương pháp học tập ở bậc đại học do

GS Robert Feldman (ĐH Massachusetts) Phương pháp

POWER bao gồm 5 yếu tố cơ bản là chữ viết tắt ghép thành

POWER: Prepare, Organize, Work, Evaluate, Rethink.

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

1 Prepare (chu ẩn bị sửa soạn)

Quá trình học tập ở đại học không phải chỉ bắt đầu ởgiảng đường khi SV nghe thầy giáo giảng bài hoặc trao đổi,tranh luận với các bạn đồng học Quá trình này chỉ thật sự

bắt đầu khi SV chuẩn bị một cách tích cực các điều kiện cần thiết để tiếp cận môn học như: đọc trước giáo trình, tìm

tài liệu có liên quan

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

2 Organize (t ổ chức)

Sự chuẩn bị nói trên sẽ được nâng cao hơn nữa khi SVbước vào giai đoạn thứ hai, giai đoạn người SV biết tự tổchức, sắp xếp quá trình học tập của mình một cách có mụcđích và hệ thống

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

3 Work (làm vi ệc)

Một trong những sai lầm của việc học tập cũ là tách rờiviệc học tập ra khỏi làm việc Trong khi làm việc chính là mộtquá trình học tập có hiệu quả nhất

Trong giai đoạn này SV phải biết cách làm việc một cách

có ý thức và có phương pháp ở trong lớp và trong phòng thínghiệm, thực hành

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

5 Rethink (suy ngh ĩ lại)

Khả năng suy nghĩ lại này giúp SV luôn biết cách cải thiệnđiều kiện, phương pháp và kết quả học tập của mình

Về bản chất, đó là phương pháp tư duy luôn biết cách lật

ngược vấn đề theo một cách khác, soi sáng vấn đề

từ những khía cạnh chưa ai đề cập đến

2.2 Một số phương pháp học ở ĐH

3.1 Các khái niệm về điều khiển tự động

* Tự động học: là ngành khoa học chuyên nghiên cứu những

qui luật chung để hình thành các hệ thống và phần tử tự độngnhằm điều khiển các quá trình mà không có sự tham gia trựctiếp của con người

* Điều khiển học: là ngành khoa học dựa trên nền tảng của

tự động học, nghiên cứu về các quá trình thu thập, xử lý tínhiệu và điều khiển Điều khiển học chia ra nhiều lĩnh vực khácnhau gồm: điều khiển học toán học, sinh học, kỹ thuật, kinh

tế, …

* Điều khiển tự động: là tập hợp tất cả các tác động mang

tính tổ chức của một quá trình nào đó nhằm đạt được mụcđích mong muốn của quá trình đó mà không cần có sự thamgia trực tiếp của con người

3.1 Các khái niệm về điều khiển tự động

Ví dụ: Lái xe với mục tiêu giữ tốc độ (v) xe ổn định v=40km/h:

Mục tiêu định trước.

* Mắt quan sát đồng hồ đo tốc độ: Thu thập thông tin.

* Bộ não điều khiển tăng tốc nếu v<40km/h, giảm tốc nếuv>40km/h: Xử lý thông tin.

* Tay giảm ga hoặc tăng ga: Tác động lên hệ thống.

èKết quả của quá trình điều khiển trên: xe chạy vớitốc độ “gần” bằng 40km/h: Đáp ứng của hệ thống.

3.1 Các khái niệm về điều khiển tự động

Như vậy: Điều khiển là quá trình thu thập thông tin, xử lýthông tin và tác động lên hệ thống để đáp ứng của hệ thống

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

Cơ điện tử về cơ bản là sự kết hợp phức hợp của

các ngành cơ khí, điện tử và tin học Sản phẩm cơ điện tử

tạo ra các máy móc, thiết bị tự động hóa

Mỗi ngành như cơ khí, điện tử, tin học đều có nền tảngkhoa học vững chắc và tạo ra các sản phẩm đặc trưng riêng.Tuy nhiên, yêu cầu của thời đại đặt ra yêu cầu cao hơn vềcách hoạt động của máy móc, yêu cầu máy móc cần phải gọnnhẹ hơn, linh động hơn, uyển chuyển hơn và thông minh hơn

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

C Ơ KHÍ

CƠ ĐIỆN TỬ

TIN H ỌC ĐIỆN TỬ

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

Các kỹ sư cơ khí không thể làm máy móc thông minh hơn,trong khi những kỹ sư tin học có thể tạo ra trí thông minh nhântạo nhưng họ không biết về cơ khí, những kỹ sư điện tử có thểkết nối và điều khiển tín hiệu, nhưng họ không thể kết nối giữatrí thông minh nhân tạo để điều khiển thiết bị cơ khí Chínhyêu cầu này đã hình thành nên ngành Cơ điện tử để tạo rasản phẩm mới đáp ứng các yêu cầu đặt ra trên cơ sở phốihợp nền tảng sẵn có của các ngành với nhau.

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

Với khả năng am hiểu về cơ khí, điện tử, tin học, và cáccông nghệ hiện đại người kỹ sư cơ điện tử đưa vào các sảnphẩm cơ khí hệ thống điều khiển linh hoạt bằng điện tử, vàthông qua hệ thống điện tử, kết nối với hệ thống xử lý thôngtin - trí thông minh nhân tạo để tạo ra một sản phẩm hoànchỉnh.

3.2 Khái niệm về Cơ điện tử

3.3 Hệ thống cơ điện tử

CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Động cơ điện: AC, DC, bước,…

3.3 Hệ thống cơ điện tử

CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Xy lanh khí nén, thủy lực

3.3 Hệ thống cơ điện tử

CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Bơm

Máy nén khí

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Mô hình thang máy 4 tầng (Trần Ngọc Tài – 48CDT)

Máy cán, cắt tôn (Ngô Văn Tuấn, Vũ Ngọc Tuấn – 48CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Bảng tỉ giá ngân hàng (Nguyễn Thanh Trí – 49CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Máy sấy cà phê (Nguyễn Trọng Duy, Vũ Ánh Quý – 49CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Máy quấn biến áp (Nguyễn Hữu Mai – 50CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Máy quấn biến áp (Trịnh Đức Thiện, Huỳnh Nhựt Minh –

50CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Xe lăn điện (Lê Văn Thắng, Phan Nam Khánh – 51CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Cân điện tử (Võ Minh Tuấn – 51CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

KIT thực hành VĐK (Nguyễn Đình Thi – 52CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Điều khiển thiết bị điện từ xa (Nguyễn Khắc Thủy – 52CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Mô hình dạy học AC Servo (Đặng Duy Tùng – 55CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Bộ điều khiển động cơ 3 pha bằng điện thoại (Nguyễn

Thanh Nhất – 55CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Hệ thống chiết, rót, đóng nắp chai tự động (Phạm Ngọc

Lân, Huỳnh Văn Tuấn, Nguyễn Tiến Tài – 56CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Máy gieo hạt (Nguyễn Văn Hậu – 56CDT)

Sản phẩm SV Cơ điện tử

Dây chuyền sản xuất

Sản phẩm thương mại

Robot công nghiệp

Sản phẩm thương mại

Hệ thống điều khiển, giám sát trong nông nghiệp

Sản phẩm thương mại

CHỦ ĐỀ 4

KIẾN TẬP

Mục tiêu của việc tổ chức kiến tập là tạo điều kiện chosinh viên được tiếp cận môi trường làm việc thực, có cơ hộiquan sát, hiểu được những yêu cầu của nghề nghiệp và tựđánh giá những ưu khuyết của bản thân để có kế hoạch pháthuy, khắc phục trước khi thực sự bước vào môi trường làmviệc thực tế

CHỦ ĐỀ 4

KIẾN TẬP

Nội dung thực hiện:

1 Chia nhóm, mỗi nhóm từ 4-5 SV

2 Kiến tập hệ thống điều khiển bằng vi điều khiển

3 Kiến tập hệ thống điều khiển bằng PLC

4 Kiến tập hệ thống điều khiển dùng biến tần

5 Viết và trình bày báo cáo kiến tập