ÔN THI BỘ MÔN TỰ ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ.

ĐỀ THI CUỐI KỲ
ĐỀ SỐ 2

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


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:

WinCC: OPC client

OPC server

Device 1

Device 2

Device n

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


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 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

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 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.
Cụ thể như sau:
+ Mô tả được quá trình, xác định I/o, số station, cấu hình network cần sử dụng.


+ Cấp 1:
Begin

Mô tả quá trình

Xác định I/O (loại, số lượng)

Input -> Cảm biến (số hoặc tương tự)
Output -> Cơ cấu chấp hành

Số trạm, cấu hình mạng

truyền thông

PLCs
+ Cấp 2:

Begin

Ứng dụng WinCC
Tags nội

Tags ngoại

I/O driver
PLCs
Tags

Giao diện


- 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:
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 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:

Khu A

Khu B

Camera

Camera

Camera
Camera

Khu A
Khu B

HỆ THỐNG CẢNH BÁO
LỖI
MẤT ĐIỆN


Mô hình kết nối:
Trạm chính

CLOUD

Trạm 1

Node 1

Node 2

….

Node 3

Trạm n

Node n1

Node n2

zigbee
Sensor, camera

Node n3

zigbee
Sensor, camera

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.
Chọn thiết bị:
+ Tùy theo yêu cầu hệ thống lớn, nhỏ ta sử dụng cảm biến, PLC it hoặc nhiều
- PLC S7 300 siemens
- PLC S7 1200 siemens


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
𝑥1 𝑥2 = 00 và 𝑍 = 0. Trong quá trình làm việc 𝑍 = 1 nếu 𝑥1 𝑥2 = 01 chuyển trực tiếp
sang 𝑥1 𝑥2 = 11 và 𝑍 chỉ trở về 0 khi 𝑥1 𝑥2 = 00.
Câu 2 (5 điểm): Viết chương trình điều khiển ngõ vào tuần tự ngẫn nhiên với sơ đồ
chuyển trạng thái sau:
𝒙𝟏 𝒙𝟐
𝑻

1

2

3

00
0

10
1

00
1

5

6

01
0

11
1

01
1

00
1

4

7

Bộ môn Điện tử - Tự động

TS. Nguyễn Tấn Lũy


CÂU 1
 Mô tả quá trình:

X1 X 2
Z

00
0

10
0

1

5

01
0

11
0

2

6

11
1

01
1

3

7

10
1

4


 Bảng trạng thái:
STT

X1X2

00

01

11

10

Z

1

1

2

X

5

0

2

X

2

3

X

0

3

X

7

3

4

1

4

1

X

3

4

1

5

1

X

6

5

0

6

X

2

6

5

0

7

1

7

3

X

1

11

10

 Gom nhóm:

{1,2}, {3,4,7}, {5,6}

X1X2

00

01

Y1Y2
00

1

2

3

5

3,4,7

01

1

7

3

4

X

11

X

X

X

X

5,6

10

1

2

6

5

1,2


 Viết biểu thức R- S:
X1X2

Y1Y2
00
01
11
10

R1

R1  X 1 ;

00

01

11

10

X
X
X
1

X
X
X
1

X
X
X
0

0
X
X
0

S2

X1X2
Y1Y2
00
01
11
10

00

01

11

10

0
0
X
0

0
0
X
0

0
0

X
X

1
0
X
X

00

01

11

10

0
0
X
0

0
X
X
0

1
X
X
0

0
X
X
0

S1  X 1 X 2 Y2

X1X2

00

Y1Y2
00
01
11
10

R2

S1

X1X2
Y1Y2
00
01
11
10

X

1
X
X

R2  X 1 X 2 ;

01

11

10

X
0
X
X

0
0
X
X

X
0
X
X

S 2  X 1 X 2 Y1

 Biểu thức ngõ ra:

X1X2

00

01

11

10

0

0

X

0

01

X

1

1

1

11

X

X

X

X

10

0

0

0

0

Y1Y2
00

Z  Y2


 Chương trình:


CÂU 2
 Bảng trạng thái:
STT

X1X2

00

01

11

10

T

1

1

6

X

2

0

2

3

X

X

2

1

3

3

4

X

2

1

4

5

4

7

X

1

5

5

6

X

2

1

6

1

6

7

X

0

7

X

4

7

2

1

 Gom nhóm: {1,6}, {2,3,7}, {4}, {5}


X1X2

Y1Y2

00

01

11

10

1,6

00

1

6

7

2

2,3,7

01

3

4

7

2

4

11

5

4

7

X

5

10

5

6

X

2

 Biểu thức R- S:
X1X2

R1

Y1Y2
00
01
11
10

00

01

11

10

X

X
0
0

X
0
0
1

X
X
1
X

X
X
1
0

R1  X 2 Y2  X 1Y2
X1X2

R2

Y1Y2
00
01
11
10

01

11

10

X
0
1
X

X
0
0
X

0
0
0
X

0
0
0
0

;

00

01

11

10

0
0
X
X

0
1
X
0

0
0
0
X

0
0
0
X

00

01

11

10

0
X
0
0

0
X
X
0

1
X
X
X

1
X
X
1

S1  X 1 X 2Y2

;

00

R2  X 1 X 2Y1

S1

X1X2
Y1Y2
00
01
11
10

S2

S2  X1

X1X2
Y1Y2
00
01
11
10


 Biểu thức ngõ ra:
X1X2

00

01

11

10

0

0

X

X

01

1

1

1

1

11

1

1

1

1

10

1

X

X

1

Y1Y2
00

T  Y1  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 phút
(Sinh viên đƣợc 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 lƣợng dòng, áp, công suất trên tải.
c. Tính trị dòng trung bình, áp đỉnh ngƣợc, dòng đỉnh, dòng hiệu dụng cho 1SCR.
Câu 2 (4 điểm): Cho mạch chỉnh lƣu 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 ngƣợc, 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 ngƣng

b.

Tính trị trung bình dòng qua tải

c.

Tính trị trung bình của dòng qua bậc SW

d.

Tính công suất trên tải
SW
V1
200
V

1

SW
2

SW
D1
R=23

D2

SW

D3

D4

4

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG

NGUYỄN TẤN LŨY


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
b. Trị hiệu dụng điện áp
VRMS 

VM
 sin 2
1 
 216V

2
2

Trị hiệu dụng dòng điện
I RMS 

VRMS
V
 sin 2
 M 1 
 2,16 A

R

2
R 2

Công suất trên tải
PRMS 

2
VRMS
V 2   sin 2 
2
 I RMS
R  M 1  
  466.5W
R
2R  
2 

c. Dòng trung bình qua 1 SCR
I AV SCR 

1
2





VM

V
sin tdt  M 1  cos   0,85 A
R
2R

Dòng cực đại qua mỗi SCR


I M _ 1SCR  I M _ 1DIODE  I M _ TAI 

VM
 3.395 A
R

Dòng hiệu dụng qua mỗi SCR
I RMS ( SCR) 

I RMS
2

 1.5 A

Điện áp ngƣợc lớn nhất đặt lên mỗi SCR
VM-1SCR = 339 V
CÂU 2: 4 Điểm
a. Vẽ đúng sơ đồ mạch chỉnh lƣu cầu điều khiển bất đối xứng ( 3 SCR + 3 DIODE )
Vẽ đƣợc dạng sóng xoay chiều 3 pha vào , tín hiệu kích, dạng sóng vào ra
b. Điện áp trung bình trên tải
VAV 

3VM (l l )
2

1  cos   369V

Dòng trung bình qua tải
I AV 

3VM (l l )
2R

1  cos   3,69 A

Công suất trung bình trên tải
PAV = 1361W
c. Dòng trung bình qua mỗi SCR

I SCR AV  I SCRRMS  I AV / 3  1.23A
Dòng lớn nhất qua mỗi SCR
IM = 4,15A
Hiệu điện thế ngƣợc lớn nhất đặt lên mỗi SCR
VRM  3VM  415,6V

d. Tìm  khi VAV = 200V
VAV 

3VM (l l )
2

1  cos   200V

Cos α = 0.0072
CÂU 3: 3 Điểm
a. Điện thế của SW khi hở mạch:
V SW  V S  200  200V

b. Điện thế và dòng điện trung bình trên tải :
V L (tb )  2V 1d  2  200  0,5  200V
V L (tb ) 200

 100A
I L (tb ) 
R
2


c. Trị trung bình dòng qua bậc SW :
I SW (tb) 

I L(tb) 100

 50A
2
2

d. Công suất hiệu dụng của tải:
V L ( hd )  2dV1  2  0,5  200   200V
V L ( hd )  200 

 20kW

PL 
R
2
2

2


Trường Đại học Công nghiệp TpHCM
Khoa Công nghệ Điện tử
Bộ môn Điện tử - Tự động

Đề thi cuối học kỳ 1 – năm học 2016-2017
Môn thi: Mạng truyền thông công nghiệp
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