Bài giảng Thiết kế hệ thống cơ điện tử - Nguyễn Minh Tuấn

64 trang huongle 7360

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế hệ thống cơ điện tử - Nguyễn Minh Tuấn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_thiet_ke_he_thong_co_dien_tu_nguyen_minh_tuan.pdf

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế hệ thống cơ điện tử - Nguyễn Minh Tuấn

(Mechatronics System Design) Giảng viên:Th.s. Nguyễn Minh Tuấn Bộ Môn: Cơ điện tử-Khoa cơ khí Đại học bách khoa Tp.HCM Email: minhtuandavi@yahoo.com
NỘI DUNG Mục tiêu củamônhọc: Môn họcgiớithiệu các thành phầncơ bảnhình thành nên hệ thống Cơđiệntử, phương pháp thiếtkế hệ thống cơđiệntửđốitượng cụ thể, những ứng dụng cụ thể củacáchệ thống và sản phẩmcơđiệntử. Các hiểubiết, các kỹ năng cần đạt đượcsaukhihọcmônhọc Kiếnthức: Nắmvững các thuậtngữ, khái niệm, nguyên lý, các yếu tố hình thành hệ thống Cơđiệntử. Tiệmcậnmộtphương pháp thiết kế “phương pháp thiếtkế hệ thống cơđiệntử”. Kỹ năng nhậnthức: Nhậnbiết đượcmối liên kếtgiữa các thành phần trong hệ thống cơđiệntử; Kỹ năng chuyên môn: kỹ năng phân tích, thiếtkế sảnphẩmcơđiện tử. Kỹ năng chuyểntiếp: áp dụng kiếnthức đượctrangbịở môn này để tiếpcậncáchệ thống tựđộng trong các lĩnh vực khác nhau.
NỘI DUNG (tt) Kiểm tra giữa kỳ:20 () Kiểm tra cuối kỳ: 80(thi vieát 50%,chuyeân ñeà 20%, thí nghieäm 10%) Tài liệu học tập: Sách, Giáo trình chính: [1] Devdas Shetty-Mechatronics system design 1997. [2] Robert H. Bishop – The Mechatronics Handbook Tài liệu tham khảo: [3] W.botlton – Mechatronics – Electronic Control systems in mechanical engineering 1995. [4] D.A. Bradley - Mechatronics – Electronic in product and processes – chapman & Hall 1993.
1 Giớithiệu 2 Tổng quan về cơđiện tử 3 Đặc điểm và cấu trúc hệ thống Cơ điện tử 4 Lý thuyết thiết kế hệ thống Cơ điện tử 5 Baùo caùo chuyeân ñeà 6 Oân taäp
Ñeà taøi tieåu luaän stt Ñeà taøi Hoï teân sinh vieân Ñieåm 1 Mobile robot Nguyeãn ñaéc nghóa Tuaàn Nguyeãn quang nghóa 6 Nguyeãn ñöùc thaønh Vöông ñình tuaán 2 Robot lau kính nhaø cao taàng Phaïm tröôøng sôn 6 Leâ nhaät toaøn Töôûng anh tuaán Nguyeãn leâ minh huy 3 Maùy taäp luyeän tennis Nguyeãn hoàng duy baèng 7 Chung quoác huy Nguyeãn leâ hoàng vuõ Nguyeãn vieäc dung 4 Walking robot (loaïi 6 chaân) Nguyeãn ñoã trung chaùnh 7 Trieäu ñình coâng Ñinh vieät khaùnh Cao traàn ñöùc
Ñeà taøi tieåu luaän stt Ñeà taøi Hoï teân sinh vieân Ñieåm 5 Robot song song (hexapod) Traàn taân khoa 8 Voõ thuaän laâm Nguyeãn thaùi duy Cao ñình ñieàn 6 Baõi giöõ xe töï ñoäng Löu trieàu hieäp 8 Löông quoác anh Leâ höõu nam Buøi quoác vuõ 7 Thieát keá maùy chænh hình (maùy keùo coät soáng) Ñaäu vaên hoaøn 9 Nguyeãn phi bình Phaïm traàn kieân Voõ quang ñuùng 8 Robot taøu ngaàm Nguyeãn thaønh loäc 9 Tröông taán loäc Voõ minh thònh Ñoã ngoïc bình phöông
Ñeà taøi tieåu luaän stt Ñeà taøi Hoï teân sinh vieân Ñieåm 9 Maùy baùn haøng töï ñoäng Phaïm ngoïc lôïi 10 Maïch quang thaønh Ñaøo duy taân Leâ quang hoaøn 10 Maùy cnc 3 truïc Leâ döông huy 10 Ñinh nam nga Phan thaønh taán Phaïm baù ngoïc 11 Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Leâ minh ñöùc 11 Nguyeãn troïng hieàn Traàn thieän baùch Phaïm quoác huaân 12 Tay maùy gaép saûn nhöïa Ñoaøn phuùc trí 11 Nguyeãn baù töø Nguyeãn vieát thaønh Traàn minh nhaät
Ñeà taøi tieåu luaän stt Ñeà taøi Hoï teân sinh vieân Ñieåm 13 Thieát keá maùy taäp luyeän theå thao toaøn naêng Phaïm ngoïc khueâ Tuaàn Löu ñöùc anh 12 14 Thang maùy Phaïm duy quaân Tuaàn Traàn thaùi sôn 12 Nguyeãn vaên hoøa Nguyeãn thieân trung
chöông 1 toång quan veà cô ñieän töû 1.1 KHAÙI NIEÄM VEÀ CÔ ÑIEÄN TÖÛ Khaùi nieäm Cô ñieän töû ñöôïc môû ra töø ñònh nghóa ban ñaàu cuûa coâng ty Yasakawa Electric : “ Thuaät ngöõ Mechatronics( cô ñieän töû ) ñöôïc taïo thaønh bôûi “mecha” trong mechanism (cô caáu) vaø “tronics” trong electronics (ñieän töû). Noùi caùch khaùc, caùc coâng ngheä vaø saûn phaåm ñöôïc phaùt trieån seõ ngaøy caøng ñöôïc keát hôïp chaët cheõ vaø höõu cô thaønh phaàn ñieän töû vaøo trong caùc cô caáu vaø raát khoù coù theå chæ ra ranh giôùi giöõa chuùng.”
Moät ñònh nghóa khaùc veà Cô ñieän töû thöôøng hay ñöôïc noùi tôùi do Harashima, Tomizuka va Fuduka ñöa ra naêm 1996 : “ Cô ñieän töû laø söï tích hôïp chaët cheõ cuûa kyõ thuaät cô khí vôùi ñieän töû vaø ñieàu khieån maùy tính thoâng minh trong thieát keá vaø cheá taïo caùc saûn phaåm vaø quy trình coâng nghieäp.” Cung naêm ñoù, Auslander vaø Kempf cuõng ñöa ra moät ñònh nghóa khaùc nhö sau : “ Cô ñieän töû laø söï aùp duïng toång hôïp caùc quyeát ñònh taïo neân hoaït ñoäng cuûa caùc heä vaät lyù.” Naêm 1997, Shetty laïi quan nieäm : “ Cô ñieän töû laø moät phöông phaùp luaän ñöôïc duøng ñeå thieát keá toái öu caùc saûn phaåm cô ñieän.”
Vaø gaàn ñaây, Bolton ñeà xuaát ñònh nghóa : “ Moät heä cô ñieän töû khoâng chæ laø söï keát hôïp chaët cheõ caùc heä cô khí, ñieän vaø noù cuõng khoâng chæ ñôn thuaàn laø moät heä ñieàu khieån; noù laø söï tích hôïp ñaày ñuû cuûa taát caû caùc heä treân.” Taát caû nhöõng ñònh nghóa vaø phaùt bieåu treân veà Cô ñieän töû ñeàu xaùc ñaùng vaø giaøu thoâng tin, tuy nhieân baûn thaân chuùng, neáu ñöùng rieâng leû laïi khoâng ñònh nghóa ñöôïc ñaày ñuû thuaät ngöõ Cô ñieän töû.
Ngoaøi ra coøn co caùc ñònh nghóa khaùc veà cô ñieän töû nhö: • Chico state university: Laø lónh vöïc nghieân cöùu maø noù keát hôïp nhöõng nguyeân taéc chuû yeáu cuûa cô khí, kyõ thuaät ñieän töû vaø kyõ thuaät maùy tính. • Clemson university: Laø keát hôïp cuûa phaàn meàm vaø phaàn cöùng cho thieát keá vaø phaân tích kyõ thuaät ñieàu khieån tieân tieán. • Design with microprocessors for Mechanical engineers [ Stiffler 1992]: Laø khoa hoïc maø noù thoáng nhaát giöõa cô khí vaø ñieàu khieån ñieän töû. • Inductrial Research and Development Advisory Committee of the European [Alciatore 1998]: Laø söï lieân keát hoå trôï laån nhau cuûa cô khí chính xaùc, ñieàu khieån ñieän töû vaø heä thoáng tö duy trong thieát keá saûn phaåm vaø caùc quaù trình saûn xuaát.
• Introduction to mechatronic and meaurement systems (book): Laø lónh vöïc kyõ thuïaât lieân nghaønh thöïc hieän vieäc thieát keá saûn phaåm döï treân söï saùt nhaäp caùc phaàn töû cô khí vaø ñieän töû ñöôïc phoái hôïp bôûi moät caáu truùc ñieàu khieån. • Journal of mechatronics: Laø söï lieân keát hoå trôï laån nhau cuûa cô khí chính xaùc , ñieàu khieån ñieän töû vaø heä thoáng tö duy trong thieát keá tö duy vaø caùc quaù trình saûn xuaát. • Loughborough university (United Kingdom): Cô ñieän töû laø trí tueä thieát keá maø noù söû duïng moät khoái thoáng nhaát keát hôïp cuûa cô khí, ñieän töû vaø kyõ thuaät maùy tính laøm naâng cao chaát löôïng saûn phaåm, quaù trình hoaëc heä thoáng.
• ME magazine: “Laø taùc duïng hoå trôï laån nhau cuûa cô khí chính xaùc, lí thuyeát ñieàu khieån, khoa hoïc maùy tính, caûm bieán cô caáu taùc ñoäng, ñeå thieát keá saûn phaåm vaø caûi tieán quaù trình”. “öùng duïng cuûa coâng ngheä môùi nhaát trong kyõ thuaät cô khí chính xaùc, lyù thuyeát ñieàu khieån, khoa hoïc maùy tính vaø ñieän töû vaøo vieäc thieát keá caùc quaù trình taïo ra caùc saûn phaåm ña chöùc naêng hôn vaø ñaùp öùng nhu caàu tieâu duøng”. • Mechatronical secondary vocational school (Budapest, Hungary: source: EGK): Laø söï saùt nhaäp cuûa cô khí, ñieän töû vaø ñieàu khieån baèng maùy tính thoâng minh trong lónh vöïc laäp keá hoaïch, giai ñoaïn ñaàu saûn suaát vaø quaù trình maø caû ba nghaønh treân luoân hoå trôï vaø taêng cöôøng laån nhau moät caùch khoâng ngöøng. • Mechatronics –Electromechanics and Controlmechanics (Miu 1990): Laø lónh vöïc lieân nghaønh maø noù bao goàm ñoàng thôøi cô khí, ñieän töû vaø söï ñieàu khieån baèng maùy tính – heä thoáng giao tieáp cô ñieän.
• Mechatronics – Electronic control systems in mechanical engineering (Bolton 1995) Laø söï keát hôïp giöõa ñieän töû, kyõ thuaät ñieàu khieån vaø kyõ thuaät cô khí. • Mechatronics – Electronics in products and processes [Bradley 1994]: L aø lónh vöïc tích hôïp trong quaù trình thieát keá keát hôïp giöõa kyõ thuaät ñieän töû, maùy tính vaø kyõ thuaät cô khí. • Mechatronics – Mechanical system interfacing [Auslander 1994]: Laø söï öùng duïng cuûa caùc khaû naêng phöùc taïp ñoái vôùi söï hoaït ñoäng cuûa caùc heä thoáng vaät chaát. • Mechatronics engineering (book): Laø hoaït ñoäng tröôùc khi laäp keá hoaïch lieân quan ñeán cô khí, ñieän töû vaø phaàn meàm vaøo voøng ñôøi saûn phaåm trong hoaït ñoäng ñoàng thôøi cuûa quaù trình phaùt trieån.
• Mechatronics system design (shetty 1998): Phöông thöùc ñöôïc duøng cho thieát keá toái öu hoùa caùc saûn phaåm ñieän cô. • North Carolina state university course: Laø söï lieân keát hoå trôï laån nhau cuûa cô khí chính xaùc, ñieàu khieån ñieän töû vaø heä thoáng tö duy trong thieát keá saûn phaåm vaø caùc quaù trình saûn suaát thoâng minh. • University of California at Berkeley: Laø söï tieáp caän linh hoaït, ña kyõ thuaät trong söï keát hôïp cuûa kyõ thuaät cô khí, kyõ thuaät ñieän töû, kyõ thuaät maùy tính vaø coâng ngheä thoâng tin. • University of Linz: Heä thoáng kyõ thuaät vaän haønh moät caùch maùy moùc vôùi söï phaûn hoài tôùi moät vaøi boä phaän chuû yeáu nhöng vôùi nhieàu hoaëc ít söï hoå trôï ñaéc löïc cuûa ñieän töû cho caùc cô caáu cô khí.
• University of Twente (the Neherlands): Laø coâng ngheä maø noù keát hôïp cô khí vôùi ñieän töû vaø coâng ngheä thoâng tin ñeå hình thaønh tröôøng tích hôïp vaø töông taùc trong caùc chi tieát, moâdun, saûn phaåm vaø heä thoáng. • University of Washington: Söï nghieân cöùu toång hôïp cuûa thieát keá heä thoáng vaø saûn phaåm maø trong ñoù söï tính toaùn, cô khí hoùa, söï taùc ñoäng, caûm bieán vaø ñieàu khieån ñöôïc keát hôïp vôùi nhau ñeå ñaït ñöôïc chaát löôïng vaø tính naêng cuûa saûn phaåm tieân tieán. • Virginia polytechnic institute: Cô ñieän töû lieân quan ñeán söï keát hôïp cuûa cô khí, ñieän töû, phaàn meàm, vaø kyõ thuaät lyù thuyeát ñieàu khieån vaøo trong moät khung coâng vieäc hôïp nhaát maø noù laøm taêng cöôøng quaù trình thieát keá.
Ñoái vôùi Takashi Yamaguchi, ngöôøi laøm vieäc ôû phoøng kyõ thuaät cô khí Cty Hitachi ôû Ibaraki Nhaät Baûn thì cô ñieän töû laø “moät phöông phaùp luaän cho vieäc thieát keá nhöõng saûn phaåm maø ñöôïc tung ra nhanh treân thò tröôøng, coù ñaëc tính chính xaùc. Nhöõng ñaëc tính naøy coù ñöôïc vì saûn phaåm khoâng chæ mang yeáu toá thieát keá cô khí maø coøn laø söû duïng ñieàu khieån servo, caûm bieán vaø ñieän töû”. OÂng cuõng noùi theâm raèng, noù cuõng raát quan troïng ñeå laøm cho caáu truùc cöùng vöõng. Caùc oå ñæa maùy tính laø ví duï cuûa söï öùng duïng thaønh coâng cô ñieän töû: “ñóa ghi ñöôïc yeâu caàu cung caáp söï truy caäp raát nhanh, vò trí chính xaùc vaø ñoä cöùng vöõng toát ñeå choáng laïi nhöõng taùc ñoäng nhieãu bieán ñoåi”.
Ñoái vôùi Giorgio Rizzoni, phoù giaùo sö cô khí ôû Ñaïi hoïc bang Ohio taïi Columbus thì “cô ñieän töû laø söï hoäi tuï cuûa phöông thöùc thieát keá truyeàn thoáng vôùi caûm bieán vaø khí cuï ño kieåm, truyeàn doäng, kyõ thuaät cô caáu taùc ñoäng ñöôïc gaén vaøo heä thoáng vi xöû lí thôøi gian thöïc”. OÂng noùi: nhöõng saûn phaåm cô ñieän töû theå hieän nhöõng tính chaát ñaët bieät naøo ñoù, bao goàm söï thay theá nhieàu chöùc naêng cô khí vôùi nhöõng chöùc naêng ñieän töû maø noù mang ñeán söï thieát keá, laäp trình deå daøng vaø linh hoaït hôn, khaû naêng boå sung nhöõng ñieàu khieån ñöôïc saép xeáp trong heä thoáng phöùc taïp vaø khaû naêng ñieàu khieån söï xuaát nhaäp döõ lieäu töï ñoäng.
Ñoái vôùi Masayoshi Tomiyuka giaùo sö cô khí ôû Ñaïi hoïc California, Berkeley: “ cô ñieän töû thaät söï khoâng laø gì caû nhöng laø moät coâng cuï thieát keá toát. YÙ töôûng cô baûn laø öùng duïng nhöõng phöông phaùp ñieàu khieån môùi ñeå taïo ra nhöõng ñaëc tính môùi töø thieát bò cô khí. Noù coù nghóa laø söû duïng kyõ thuaät hieän ñaïi coù giaù trò thaät söï ñeå caûi tieán ñaëc tính vaø tính linh hoaït cuûa saûn phaåm vaø quaù trình saûn xuaát.
Ngoaøi nhöõng ñònh nghóa töông töï nhö treân, khaùi nieäm veà cô ñieän töû coøn ñöôïc theå hieän baèng hình aûnh, moät hình thöùc khaùi nieäm tröïc giaùc hôn. Giaùo sö Kevin Craig – Ñaïi hoïc Rensselaer (Myõ) moâ taû khaùi nieäm baèng hình nhö sau : Hình 1.1 Caùc thaønh phaàn tích hôïp trong cô ñieän töû
Ôû Vieât Nam PGS. TSKH Phạm Thượng Caùt ñaõ ñònh nghóa cô ñieän töû nhö sau: “Cơ điện tử là một lĩnh vực khoa học và công nghệ được hình thành từ sự cộng năng của nhiều ngành khoa học công nghệ nhằm hoàn thiện, thông minh hoá tạo nên linh hồn và cảm xúc cho các sản phẩm và công cụ phục vụ cho con người”
1.2 Heä thoáng cô ñieän töû Cuõng gioáng nhö cô ñieän töû, coù nhieàu khaùi nieäm khaùc nhau veà heä thoáng cô ñieän töû. Chuùng ta haõy khaûo saùt qua moät soá quan ñieåm sau cuûa Bradley, Okyay Kaynak, Bolton, Shetty.
Quan ñieåm cuûa Bradley Söï thaønh coâng cuûa caùc nghaønh coâng nghieäp trong saûn xuaát vaø baùn haøng treân thò tröôøng theá giôùi phuï thuoäc raát nhieàu vaøo khaû naêng keát hôïp cuûa ñieän –ñieän töû vaø coâng ngheä tin hoïc vaøo trong caùc saûn phaåm cô khí vaø caùc phöông thöùc saûn xuaát cô khí. Ñaëc tính laøm vieäc cuûa nhieàu saûn phaåm hieän taïi – xe oâtoâ, maùy giaët, robot, maùy coâng cuï - cuõng nhö vieäc saûn xuaát chuùng phuï thuoäc raát nhieàu khaû naêng cuûa caùc nghaønh coâng nghieäp veà öùng duïng nhöõng kyõ thuaät môùi vaøo trong vieäc saûn xuaát saûn phaåm vaø caùc quy trình saûn xuaát. Keát quaû laø ñaõ taïo ra moät heä thoáng reû hôn, ñôn giaûn hôn ñaùng tin caäy hôn vaø linh hoaït hôn so vôùi caùc heä thoáng tröôùc ñaây. Ranh giôùi giöõa ñieän – ñieän töû, maùy tính vaø cô khí ñaõ daàn daàn bò thay theá bôûi söï keát hôïp giöõa chuùng. Söï keát hôïp naøy ñang tieán tôùi moät heä thoáng môùi: Heä thoáng cô ñieän töû
Treân thöïc teá heä thoáng cô ñieän töû khoâng coù moät ñònh nghóa roõ raøng. Noù ñöôïc taùch bieät hoaøn toaøn ôû caùc phaàn rieâng bieät nhöng ñöôïc keát hôïp trong quaù trình thöïc hieän. Söï keát hôïp naøy ñöôïc trình baøy ôû hình 1.2, bao goàm caùc phaàn rieâng bieät ñieän - ñieän töû , cô khí vaø maùy tính vaø söï lieân keát chuùng laïi trong caùc lónh vöïc nhö giaùo duïc – ñaøo taïo, coâng vieäc thöïc teá,caùc nghaønh coâng nghieäp saûn xuaát vaø thò tröôøng. Cô khí Ñieän –ñieän töû Maùy tính Giaùo duïc vaø Coâng vieäc Coâng nghieäp saûn Thò tröôøng ñaøo taïo thöïc teá xuaát Hình1.2 Söï lieân keát cuûa caùc thaønh phaàn trong heä thoáng cô ñieän töû theo Bradley
Quan ñieåm cuûa Okyay Kaynak Theo Okyay Kaynak, gíao sö ñaïi hoïc ôû Thoå Nhò Kyø thì heä thoáng cô ñieän töû ñöôïc khaùi nieäm theo hình sau: MECHATRONIC SYSTEM Cognition Controlling sytem Perception Executtion Process monitoring visualiration Sensors Actuators Controller system Mechanical process Hình 1.3 Caáu truùc heä thoáng cô ñieän töû theo quan ñieåm cuûa Okyay Kaynak
Quan ñieåm cuûa Bolton Theo Bolton thì cô ñieän töû laø moät thuaät ngöõ cuûa heä thoáng. Moät heä thoáng coù theå ñöôïc xem nhö moät caùi hoäp ñen maø chuùng coù moät ñaàu vaøo vaø moät ñaàu ra. Noù laø moät caùi hoäp ñen vì chuùng goàm nhöõng phaàn töû chöùa ñöïng beân trong hoäp, ñeå thöïc hieän chöùc naêng lieân heä giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra. Ví duï nhö : caùi moâtô ñieän coù ñaàu vaøo laø nguoàn ñieän vaø ñaàu ra laø söï quay cuûa truïc ñoäng cô. Ñaàu vaøo Ñaàu ra Moâtô Nguoàn ñieän Söï quay cuûa truïc
Moät heä thoáng ño löôøng coù theå xem nhö moät caùi hoäp maøu ñen, maø chuùng coù theå ño löôøng. Chuùng coù ñaàu vaøo laø giaù trò caàn ño vaø ñaàu ra laø giaù trò ño ñöôïc. Ví duï heä thoáng ño nhieät ñoä, nhieät keá coù ñaàu vaøo laø nhieät ñoä ñaàu ra laø soá chæ treân thang ño. Nhieät ñoä Soá chæ treân thang ño Nhieät keá Moät heä thoáng ñieàu khieån coù theå xem nhö moät caùi hoäp maøu ñen duøng ñeå ñieàu khieån, ñaàu ra cuûa noù laø nhöõng giaù trò ñaëc bieät. Ví duï : moät heä thoáng ñieàu khieån nhieät ñoä coù ñaàu vaøo laø nhieät ñoä moâi tröôøng vaø ñaàu ra laø nhieät ñoä mong muoán. Giaù trò nhieät ñoä caøi ñaët Nhieät ñoä Nhieät keá moâi tröôøng
Quan ñieåm cuûa Shetty Nhö Bradly ñaõ noùi ôû treân “treân thöïc teá cô ñieän töû khoâng coù moät ñònh nghóa roõ raøng”. Vaäy baèng caùch naøo ta phaân bieät ñöôïc heä thoáng cô ñieän töû vôùi caùc heä thoáng khaùc? Chuùng ta seõ ñöôïc höôùng daãn roõ raøng hôn veà vaán ñeà naøy trong phaàn ñöôùi ñaây (theo saùch Mechatronic System Design cuûa Shetty). Töø nhieàu naêm tröôùc ñaây ngöôøi ta ñaõ thieát keá vaø öùng duïng thaønh coâng nhöõng heä thoáng ña lónh vöïc. Moät trong caùc heä thoáng ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát laø heä thoángcô ñieän. Heä thoáng naøy thöôøng söû duïng thuaät toaùn maùy tính ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng chaáp haønh cuûa heä thoáng cô vaø ñieän töû laøm nhieäm vuï giao tieáp thoâng tin qua laïi giöõa maùy tính vaø heä thoáng cô khí. Nhö vaäy heä thoáng ña lónh vöïc cuõng coù caáu truùc gioáng nhö heä thoáng cô ñieän töû maø ta ñaõ ñeà caäp. Vaäy söï khaùc nhau giöõa heä thoáng cô ñieän töû vaø heä thoáng ña lónh vöïc laø gì?
¾ Ñieåm khaùc nhau giöõa heä thoáng cô ñieän töû vaø heä thoáng ña lónh vöïc khoâng phaûi ôû caùc thaønh phaàn caáu taïo neân chuùng maø laø ôû trình töï maø chuùng ñöôïc thieát keá [Shetty]. Tröôùc ñaây nhöõng heä thoáng ña ngaønh söû duïng phöông thöùc thieát keá trình töï, theo töøng lónh vöïc rieâng bieät. Ví duï nhö thieát keá moät heä thoáng cô ñieän thì ngöôøi ta luoân thöïc hieän theo trình töï sau: ñaàu tieân laø thieát keá heä thoáng cô, khi heä thoáng cô ñaõ hoaøn taát ngöôøi ta môùi thieát keá caùc maïch ñieàu khieån vaø maïch coâng suaát ôû phaàn ñieän vaø cuoái cuøng laø thieát keá thuaät toaùn ñieàu khieån cho heä thoáng. Maët haïn cheá lôùn nhaát cuûa phöông phaùp thieát keá naøy laø vieäc coá ñònh caùc quaù trình thieát keá ôû töøng lónh vöïc rieâng bieät ñaõ taïo neân nhöõng raøng buoäc môùi (raøng buoäc phaùt sinh), keát quaû laø phaàn thieát keá tröôùc luoân aûnh höôûng aùp ñaët leân phaàn thieát keá phía sau. Nhieàu kyõ sö heä thoáng ñaõ quen thuoäc vôùi caâu noùi dí doûm sau: “Thieát keá vaø xaây döïng heä thoáng cô, sau ñoù mang noù ñeán cho ngöôøi thôï sôn sôn noù vaø ngöôøi kyõ sö heä thoáng ñieàu khieån seõ laép boä ñieàu khieån cho noù”.
¾ Phöông phaùp thieát keá cô ñieän töû ñöôïc ñaëc treân kyõ thuaät ñoàng thôøi thay cho kyõ thuaät trình töï. Trong ngaønh kyõ thuaät heä thoáng thì kyõ thuaät ñoàng thôøi ñöôïc öùng duïng trong caùc giai ñoaïn thieát keá cô sôû (thieát keá sô boä). ÔÛ moät khía caïnh naøo ñoù thì cô ñieän töû chính laø söï môû roäng cuûa ngaønh kyõ thuaät heä thoáng, nhöng noù ñöôïc boå xung theâm heä thoáng thoâng tin nhaèm taïo söï thuaän lôïi trong quaù trình thieát keá vaø kyõ thuaät ñoàng thôøi ñöôïc aùp duïng ôû taát caû caùc giai ñoaïn thieát keá chöù khoâng phaûi chæ ôû giai ñoaïn thieát keá cô sôû.
Nhìn chung heä thoáng Cô Ñieän Töû ñöôïc caáu thaønh bôûi caùc yeáu toá sau:
Söï hình thaønh vaø phaùt trieån heä thoáng cô ñieän töû
1.3 SAÛN PHAÅM CÔ ÑIEÄN TÖÛ Saûn phaåm cuûa cô ñieän töû laø saûn phaåm cuûa neàn coâng ngheä kyõ thuaät cao, laø keát quaû cuûa söï vaän duïng thaønh coâng töø khaùi nieäm cô baûn cuûa heä thoáng cô ñieän töû. Saûn phaåm cô ñieän töû luoân theå hieän nhöõng ñaëc tính vöôït troäi hôn caùc saûn phaåm truyeàn thoáng khaùc. Caùc ñaët tính ñoù coù theå laø moät hay nhieàu hôn caùc ñaëc tính sau: + Theå hieän söï taùc ñoäng qua laïi giöõa cô khí vôùi ñieän töû vaø kyõ thuaät thoâng tin trong caùc chöùc naêng laøm vieäc. + Laø keát quaû cuûa chöùc naêng ñieàu khieån moät caùch thoâng minh. + Theå hieän tính linh hoaït vaø thích öùng cao vôùi caùc ñieàu kieän moâi tröôøng khaùc nhau. + Theå hieän tính chính xaùc vaø kinh teá cao maø khoâng phaûi vôùi baát cöù saûn phaåm naøo cuõng coù ñöôïc. + Mang tính ñoàng boä vaø ñoàng loaït cao, ñöôïc thieát keá theo caáu truùc neân deå daøng môû roäng vaø phaùt trieån leân möùc cao hôn.
Ngaøy nay, vôùi yeâu caàu ngaøy caøng cao cuûa xaõ hoäi nhö saûn phaåm phaûi theå tính linh hoaït, an toaøn, tieän duïng, coù tính naêng hoaït ñoäng thoâng minh, ñoä tin caäy cao vaø giaù thaønh haï thì cô ñieän töû chính laø giaûi phaùp hoaøn haûo cho caùc yeâu caàu treân. Saûn phaåm cô ñieän töû luoân höôùng ñeán yeâu caàu ñôn giaûn hoùa trong söû duïng, thöïc hieän caùc chöùc naêng thay theá con ngöôøi vaø ñieàu naøy chính laø ñoä phöùc taïp trong quaù trình thieát keá. Vì vaäy vieäc thieát keá caùc saûn phaåm hay tieán trình xöû lyù cô ñieän töû laø keát quaû cuûa söï reøn luyeän trí oùc ôû nhieàu khía caïnh.
Caùc saûn phaåm cô ñieän töû tieâu bieåu bao goàm: camara ñieän töû, oå ñóa cöùng ôû maùy tính, caùc robot coâng nghieäp, maùy ño toïa ñoä 3 chieàu, maùy haùt CD, maùy photocopy, maùy Fax, Mouse, robo chieáu saùng, robo dòch chuyeån, camara töï ñoäng
Những loại xe trước đây đơn thuần chỉ là các kết cấu cơ khí chính xác và mọi hoạt động của xe phụ thuộc hoàn toàn vào người điều khiển. Khi lái xe, người điều khiển phải tập trung cao độ dẫn đến tình trạng mệt mỏi, mất tập trung dễ gây tai nạn, mặt khác tình trạng ô nhiễm khói bụi từ xe hơi cũng đáng để quan tâm. Chính vì vậy các nhà sản xuất ô tô cố gắng giảm bớt căng thẳng và tạo tiện lợi cho người điều khiển ô tô, họ kết hợp khéo léo các hệ thống điện, điện tử, công nghệ tin học, kỹ thuật lập trình, các thuật toán điều khiển lại với nhau. Kết quả là các loại ô tô ngày càng thông minh, tiết kiệm nhiên liệu, gon gàng và đẹp mắt, và công việc phối hợp và đưa các công nghệ mới vào các loại ô tô đã hình thành nên một ngành mới: "Cơ điện tử ô tô".
heä thoáng phanh choáng boù(ABS)ôû nhieàu phöông tieän di ñoäng muïc ñích cuûa ñoäng cô naøy laø nhaèm ngaên chaën vieäc boù cöùng moät baùnh xe vaø nhö vaäy seõ traùnh cho laùi xe maát ñieàu khieån höôùng laùi do bò tröôït.
Chöông 2: ÑAËC ÑIEÅM VAØ CAÁU TRUÙC CUÛA HEÄ THOÁNG CÔ ÑIEÄN TÖÛ
Chuùng ta caàn phaûi nhaän thöùc roõ raèng : Thieát keá cô ñieän töû laø moät thaùch thöùc raát lôùn bôûi vì noù mang tính kyõ thuaät lieân ngaønh. Moät trong nhöõng trôû ngaïi ñaùng chuù yù laø tính thoáng nhaát giöõa caùc lónh vöïc rieâng trong quaù trình thieát keá. Thöù hai nöõa laø khaû naêng hieåu sai yù töôûng cuûa nhau giöõa caùc nhaø thieát keá thuoäc caùc lónh vöïc kyõ thuaät khaùc nhau. Nhöõng trôû ngaïi nhö vaäy seõ daãn ñeán söï chaäm treå trong quaù trong quaù trình thieát keá.
A B SAÛN PHAÅM CÔ ÑIEÄN TÖÛ C D
Ngaøy nay, söï phaùt trieån cuûa kyõ thuaät ñieän töû cuõng nhö coâng ngheä maùy tính ñaõ taïo neân moät tieàm naêng to lôùn trong giao tieáp vaø phoái hôïp thoâng tin. Coù theå noùi ñaây laø moâi tröôøng giao tieáp khoâng theå thieáu trong caùc döï aùn thieát keá cô ñieän töû.
2.1 CAÙC ÑAËC ÑIEÅM VAØ CAÙC YEÁU TOÁ HÌNH THAØNH NEÂN CÔ ÑIEÄN TÖÛ 2.1.1Caùc Ñaëc Ñieåm Ñaëc Thuø Trong Cô Ñieän Töû: Trong cô ñieän töû, coù moät soá ñaëc ñieåm raát khaùc nhau bôûi caùc ñieåm ñaëc thuø rieâng cuûa caùc thaønh phaàn trong noù. Chaúng haïn nhö ñeå ñaùnh giaù baûn thieát keá cuûa moät kyõ sö cô khí thì ngöôøi ta phaûi xeùt treân 300 thoâng soá coøn kyõ sö ñieän töû thì chæ khoaûng 10% soá löôïng treân vaø kyõ sö phaàn meàm thì chæ coù khoaûng 5-10 thoâng soá ñeå ñaùnh giaù trong caû quaù trình thieát keá moät saûn phaåm. Bôûi lyù do naøy neân kinh nghieäm vaø tuoåi taùc cuûa caùc nhaø laõnh ñaïo thieát keá coù söï cheânh leäch tieâu bieåu nhö sau: 50 tuoåi cho lónh vöïc cô khí, 40 tuoåi cho lónh vöïc ñieän-ñieän töû vaø 30 cho lónh vöïc phaàn meàm. Nhöõng ñieåm khaùc nhau naøy cuõng coù aûnh höôûng khoâng toát ñaùng keå cho vieäc phoái hôïp trong quaù trình thieát keá. ¾ Noùi caùch khaùc, khi yeâu caàu ôû phaàn thieát keá cô khí laø phöùc taïp, ôû phaàn meàm laø toác ñoä thöïc thi thì cô ñieän töû seõ goàm caû hai yeáu toá phöùc taïp naøy.
Cô ñieän töû laø “moät caùi gì ñoù” öu vieät hôn nhieàu so vôùi söï keát hôïp ñôn thuaàn cuûa cô khí, ñieän-ñieän töû vaø coâng ngheä maùy tính. Nhöõng ñaëc ñieåm vöôït troäi cuûa coù theå laø goàm moät hay hôn trong caùc ñaëc ñieåm sau: 1. Saûn phaåm mang nhöõng ñaëc tính kyõ thuaät môùi maø khoâng theå coù ñöôïc vôùi coâng ngheä truyeàn thoáng. (Camera, robotics) 2. Phaùt trieån nhöõng chöùc naêng thoâng minh mang tính “nhaân baûn” vaøo boä ñieàu khieån maùy. 3. Taêng möùc ñoä linh hoaït caû trong thieát keá, söû duïng vaø khaû naêng thöïc hieän nhöõng chöùc naêng phöùc taïp. 4. Söû duïng boä ñieàu khieån ñieän töû ñeå taêng cöôøng chaát löôïng hoaït ñoäng heä thoáng, buø laïi cho nhöõng yeáu keùm trong thieát keá cô. 5. Tích hôïp ñieän töû vaø thieát bò cô trong moät khoái laøm giaûm kích thöôùc vaø giaù thaønh saûn xuaát v.v. (Sensor technologies).
“Linh Hoàn” Cuûa Cô Ñieän Töû Coù moät ñaëc tính chung khoâng theå thieáu trong caùc heä thoáng cô ñieän töû ñoù laø söï phoái hôïp, taùc ñoäng laån nhau giöõa cô khí, ñieän -ñieän töû vaø heä thoáng thoâng tin. Söï phoái hôïp naøy khoâng chæ ñöôïc thöïc hieän trong phöông dieän kyõ thuaät maø coøn ôû nhieàu phöông dieän khaùc, chaúng haïn nhö trong phaân tích caùc nhu caàu cuûa thò tröôøng veà saûn phaåm, caùc yeáu toá taøi nguyeân, moâi tröôøng Söï phoái hôïp ôû ñaây mang moät yù nghóa toaøn dieän. Nhöõng ñaëc ñieåm khaùc nhau ñaëc tröng giöõa cô ñieän töû vaø heä thoáng cô khí, giöõa cô ñieän töû vaø ñieän töû/phaàn meàm seõ ñöôïc theå hieän roõ trong baûng döôùi ñaây:
Cô ñieän töû so vôùi thieát keá cô khí Cô ñieän töû so vôùi thieát keá ñieän töû/phaàn meàm 1. Moät trong caùc ñaëc tính quan troïng cuûa cô ñieän 1. Trong cô ñieän töû luoân coù moät loaïi hình heä töû laø tính vaän haønh theo logic. Söï vaän haønh theo thoáng cô trong noù vaø hoaït ñoäng ñaùp öùng cuûa logic naøy thöôøng khaù phöùc taïp vaø raát khoù ñeå coù noù thì khoâng gioáng nhö trong ñieän töû vaø phaàn theå quan saùt ñöôïc. Ñeå thieát keá hieäu quaû caùc ñaùp meàm. öùng daïng naøy ñoøi hoûi phaûi coù phöông phaùp moâ 2. Thieát keá ñieàu khieån caùc quaù trình cô laø moät hình hoaù thích hôïp. khíacaïnhquantroïngtrongcôñieätöû.Ñeåthieát 2. Veà phöông dieän saûn xuaát thì cô ñieän töû ñôn giaûn keá toát phaàn naøy ñoøi hoûi phaûi coù kieán thöùc cô vaø hieäu quaû hôn nhieàu so vôùi saûn xuaát trong heä baûn veà keát caáu vaø caùc nguyeân lyù ñieàu khieån. thoáng cô truyeàn thoáng. Möùc ñoä linh hoaït trong 3. Trong cô ñieän töû coù moät thaønh phaàn keát noái cô ñieän töû raát cao nhôø hieäu quaû ñieàu khieån baèng giöõa heä thoáng cô vaø ñieän töû/phaàn meàm, ñoù laø phaàn meàm. giao tieáp thôøi gian thöïc. Ñaây laø ñieåm ñaëc thuø 3. Caùc saûn phaåm cô ñieän töû luoân phong phuù veà quan troïng cuûa cô ñieän töû. chuûng loaïi vaø ñaùp öùng nhanh choùng nhu caàu thò 4. Caùc quan heä saûn xuaát trong cô ñieän töû thì tröôøng hôn caùc saûn phaåm truyeàn thoáng. quan troïng hôn. 4. Ñieän töû vaø phaàn meàm trong cô ñieän töû luoân 5. Caùc quan heä giöõa heä thoáng vaø moâi tröôøng ñöôïc caûi tieán vaø ngaøy caøng cung caáp moät giao (nhieät ñoä, rung ñoäng ) coù yeâu caàu cao hôn. tieáp tieän lôïi giöõa ngöôøi söû duïng vaø maùy moùc. 5. Cô ñieän töû coù nhieàu khaû naêng thieáu soùt vaø ruûi ro trong thieát keá.
2.1.2 CAÙC YEÁU TOÁ HÌNH THAØNH CÔ ÑIEÄN TÖÛ 1. Cô Ñieän Töû -Moät Giaûi Phaùp Cho Chieán Löôïc Caïnh Tranh 2. Cô Ñieän Töû Töø Quan Ñieåm Phaùt Trieån Saûn Phaåm 3. Cô Ñieän Töû Töø Quan Ñieåm Coâng Ngheä Cô Ñieän Töû -Moät Giaûi Phaùp Cho Chieán Löôïc Caïnh Tranh Nhö laø moät keát quaû cuûa söï gia taêng tính caïnh tranh toaøn boä, caùc nhaø saûn xuaát lieân tuïc coá gaéng cöïc löïc ñeå hoaït ñoäng cuûa coâng ty mình ngaøy caøng hieäu quaû hôn. Hoï luoân ñaëc ra caùc tieâu chuaån, caùc thaùch thöùc môùi chaúng haïn nhö : laøm theá naøo ñeå thieát keá saûn phaåm trong thôøi gian ngaén hôn? laøm theá naøo ñeå giaûm chi phí saûn xuaát, naêng cao chaát löôïng vaø thieát keá caùc ñaëc tính öu vieät rieâng cho saûn phaåm cuûa mình. Vaø giaûi phaùp cho caùc yeâu caàu naøy chính laø cô ñieän töû.
Ngaøy nay vôùi xu höôùng caïnh tranh, voøng ñôøi saûn phaåm ngaøy caøng ñöôïc ruùt ngaén ôû taát caû caùc loaïi hình kinh doanh. Caùc nhaø saûn xuaát mong muoán coù nhöõng saûn phaåm maø thôøi gian “soáng” treân thò tröôøng cuûa noù phaûi ngaén hôn caû thôøi gian ngieân cöùu vaø phaùt trieån noù. Ñaây laø thaùch thöùc lôùn cho caùc nhaø thieát keá. Nhö vaäy yeâu caàu ñaëc ra laø caàn phaûi baét ñaàu moät döï aùn phaùt trieån môùi tröôùc khi caùc nhaø thieát keá coù kinh nghieäm töø döï aùn tröôùc ñoù. Thôøi ñieåm saûn phaåm xuaát hieän treân thò tröôøng laø moät trong nhöõng “vuõ khí” quan troïng nhaát trong cuoäc chieán caïnh tranh. Hieäu quaû cuûa caùc saûn phaåm maø khoâng coù söï thaâm nhaäp thò tröôøng theo ñònh kyø ñaõ ñöôïc tieán haønh ngieân cöùu ôû nhöõng saûn phaåm kyõ thuaät cao. Nhöõng nghieân cöùu cho bieát söï chaäm treå moåi 6 thaùng ñeå moät saûn phaåm môùi thaâm nhaäp thò tröôøng seõ laøm giaûm 33% lôïi nhuaän, 50% vöôït ngaên saùch cho coâng taùc ngieân cöùu. Vaø neáu nghieân cöùu theo ñònh kyø tung saûn phaåm ra thò tröôøng thì hieäu quaû cuõng khoâng cao (xaép xæ 4% lôïi nhuaän trong khoaûng thôøi gian hôn naêm naêm).
Trong lónh vöïc kinh doanh, nhaø saûn xuaát bò taùc ñoäng bôûi nhieàu yeáu toá. Döôùi ñaây laø caùc teáu toá taùc ñoäng chính ñöôïc quan taâm nhieàu nhaát trong thaäp nieân naøy: • Giaûm thôøi gian vaø chi phí phaùt trieån. • Taän duïng hieäu quaû töø söï phoái hôïp-hoå trôï giöõa caùc ngaønh kyõ thuaät ñeå taêng cöôøng lôïi theá caïnh tranh baèng caùch caûi tieán tính naêng saûn phaåm, thieát laäp caùc tính naêng ñaëc tröng rieâng cho saûn phaåm. • Ñònh höôùng thò tröôøng (taäp trung khaùch haøng). • Ñaùp öùng nhanh choùng theo nhu caàu thay ñoåi treân thò tröôøng, ñaëc bieät laø caùc thay ñoåi taùc ñoäng maïnh ñeán khaû naêng caïnh tranh.
Caùc yeáu toá treân lieân tuïc vaän ñoäng vaø nhö theá caùc nhaø saûn xuaát caàn phaûi ôû phía tröôùc caùc yeâu caàu naøy neáu nhö muoán thöïc hieän caïnh tranh hieäu quaû. Tieáp caän theo phöông phaùp cô ñieän töû seõ cung caáp caùc phöông phaùp hieäu quaû cho caùc vaán ñeà naøy. Caùc yeáu toá ñaõ trình baøy ôû treân cho thaáy caùc quaù trình nghieân cöùu trieån khai saûn phaåm theo keá hoaïch daøi haïn coù theå laø raát maïo hieåm bôûi yeáu toá thôøi gian Moái quan heä giöõa tæ leä % R & D (nghieân cöùu vaø phaùt trieån) vôùi voøng ñôøi saûn phaåm ôû caùc lónh vöïc [Ottoson].
Moät trong caùc yeáu toá quyeát ñònh cuûa giaûi phaùp cô ñieän töû laø yeáu toá thôøi gian. Yeâu caàu ñaët ra laø phaûi vaän duïng vaø keát hôïp nhöõng phaùt trieån tieân tieán cuûa lónh vöïc ñieän-ñieän töû/thoâng tin cho caùc saûn phaåm trong thôøi gian nhanh nhaát. Ñieàu naøy ngoaøi ñem laïi hieäu quaû trong chaát löôïng, giaù thaønh saûn xuaát maø coøn laø yeáu toá quyeát ñònh ñeå saûn phaåm coù theå nhanh choùng chieám lónh thò tröôøng. Ñaây laø moät lôïi theá to lôùn trong cuoäc chieán caïnh tranh.
Cô Ñieän Töû Töø Quan Ñieåm Phaùt Trieån Saûn Phaåm Ngaøy nay ñieän töû laø lónh vöïc ñöôïc öùng duïng voâ cuøng maïnh meõ trong haàu heát caùc heä thoáng saûn xuaát. Noù laø söï gia taêng lôùn nhaát trong tính naêng saûn phaåm so vôùi baát kyø lónh vöïc naøo khaùc. Moät yeáu toá ñoäng löïc chính hình thaønh neân cô ñieän töû laø caùc coâng ty caàn phaûi cung caáp caùc tính naêng saûn phaåm theo yeâu caàu khaùch haøng maø phaûi baûo ñaõm tính kinh teá nhaát trong caùc quyeát ñònh coù söï phoái hôïp giöõa caùc giaûi phaùp cô vaø ñieän. Nhöõng bieân giôùi truyeàn thoáng giöõa caùc lónh vöïc laø trôû ngaïi chính trong vaán ñeà phoái hôïp trong quaù trình phaùt trieån saûn phaåm. Giaûi phaùp ñeà ra laø caàn phaûi coù moät phöông phaùp quaûn lyù toát ñeå baûo ñaõm tính chaët cheõ, hieäu quaû trong suoát quaù trình hôïp taùc. Theo [Hildre 96] thì coù naêm thaønh phaàn lieân quan chính trong quaù trình phaùt trieån saûn phaåm cô ñieän töû, ñoù laø:
Caùc thaønh phaàn then choát trong phaùt trieån saûn phaåm cô ñieän töû 1. Interdisciplinary (töông taùc lieân ngaønh): Thaønh phaàn naøy yeâu caàu caàn phaûi coù nhöõng kieán thöùc toång quaùt veà caùc saûn phaåm, caùc nguyeân taéc saûn xuaát trong töøng lónh vöïc rieâng goàm cô khí, ñieän-ñieän töû vaø coâng ngheä thoâng tin. 2. System thinking (heä thoáng tö duy): Thaønh phaàn naøy nhaèm baûo ñaõm khaû naêng laøm vieäc cuûa toaøn heä thoáng, nôi maø coù nhieàu coâng ngheä khaùc nhau trong noù. 3. Communication (giao tieáp): Laø thaønh phaàn phuïc vuï giao tieáp thoâng tin trong moâi tröôøng thieát keá ña lónh vöïc. 4. Creativity (saùng taïo): Thaønh phaàn thuùc ñaåy tính saùng taïo trong caùc ñeà xuaát kyõ thuaät, caùc giaûi phaùp môùi maø tröôùc ñoù khoâng coù. 5. Business viewpoint (Quan ñieåm kinh doanh): thaønh phaàn naøy nhaèm ñaõm baûo ñònh höôùng kinh doanh ñeå cho pheùp ñaùnh giaù caùc yù töôûng trong moät moâi tröôøng caïnh tranh nhaát ñònh.
Cô Ñieän Töû Töø Quan Ñieåm Coâng Ngheä Söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa caùc saûn phaåm cô ñieän töû luoân gaén lieàn vôùi nhöõng tieán boä trong lónh vöïc ñieän töû. Caùc maïch tích hôïp ñöôïc saûn xuaát haøng khoái vôùi giaù reû ñaõ taïo neân moät söï thu huùt trong vaán ñeà thay theá caùc cô caáu cô vaø moät soá chöùc naêng con ngöôøi baèng ñieän töû. Giôø ñaây caùc thieát bò, caùc maïch ñieän ñaõ ñuû chaát löôïng ñeå coù theå chòu ñöôïc rung ñoäng, nhieät ñoä vaø caùc yeáu toá gaây nhieåu khaùc do söï phaùt sinh khi tích hôïp chuùng vaøo heä thoáng cô. Coâng ngheä naøy (ñieän töû) ñaõ taïo neân moät khaû naêng to lôùn ñeå saûn xuaát nhanh choùng caùc saûn phaåm theo nhu caàu thò tröôøng. Coâng ngheä caûm bieán laø moät ví duï veà saûn phaåm cô ñieän töû nhö theá. Vaøo moät vaøi thaäp nieân veà tröôùc, caùc xe hôi chæ ñöôïc trang bò moät vaøi caûm bieán nhö caûm bieán nhieân lieäu, caûm bieán toác ñoä. Ngaøy nay caùc haõng xe hôi trang bò ñeán haøng traêm caûm bieán trong moåi xe, khoâng chæ laø caùc caûm bieán veà möùc ñoä maø noù coøn thöïc hieän ñöôïc nhöõng tính toaùn phöùc taïp vaø ghi ñöôïc döû lieäu. Ví duï nhö moät vaøi caûm bieán coù khaû naêng nhaän daïng ñöôïc ñaëc ñieåm hình daùng cuûa ngöôøi ñieàu khieån xe vaø sau ñoù chuùng gôûi tín hieäu cho boä phaän xöû lyù laøm nhieäm vuï töï ñoäng hieäu chænh laïi vò trí ngoài, goùc göông quan saùt
Löïa choïn yù töôûng thieát keá • Ngöôøi vaän haønh cung caáp thoâng tin ñaàu vaøo so vôùi heä thoáng “töï tìm” ra ñaùp öùng thích hôïp. • Thöïc hieän soá hoaù tín hieäu ngay ôû nguoàn so vôùi soá hoaù ôû khoái xöû lyù tín hieäu. • Thieát keá heä thoáng theo caáu truùc modun (môû roäng theo keát noái song song) so vôùi heä thoáng noái tieáp. • Ñieàu khieån ñoàng boä so vôùi ñieàu khieån ñoäc laäp • Söû duïng thieát bò chuyeån ñoåi tín hieäu baèng cô caáu cô so vôùi söû duïng caûm bieán vaø cô caáu chaáp haønh coù thieát keá ñaëc bieät.
2.2 CAÁU TRUÙC HEÄ THOÁNG CÔ ÑIEÄN TÖÛ Caùc Phaàn Töû Cô Baûn Caáu Thaønh Neân Heä Thoáng Cô Ñieän Töû: 1. • Heä thoáng thoâng tin 2. • Heä thoáng ñieän 3. • Heä thoáng cô khí 4. • Heä thoáng maùy tính 5. • Caûm bieán 6. • Cô caáu taùc ñoäng 7. • Giao tieáp thôøi gian thöïc
Söï caàn thieát cuûa cô ñieän töû: Naâng cao naêng suaát Söï thieáu lao ñoäng Chi phí nhaân coâng cao Xu höôùng dòch chuyeån lao ñoäng veà thaønh phaàn dòch vuï Söï an toaøn Giaù nguyeân vaät lieäu cao Ruùt ngaén thôøi gian saûn xuaát Giaûm bôùt phoâi lieäu saûn xuaát Naâng cao chaát löôïng saûn phaåm Neáu khoâng töï ñoäng hoùa seõ traû giaù ñaét
CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CÔ ÑIEÄN TÖÛ 1. Ô nhiểm môi trường sản xuất : ¾Nguyên nhân: Do các chấtthải trong quá trình sảnxuất, ý thứccủa con người đối ớimôitrường làm ô nhiểmnướcvàđất đai. ¾Trách nhiệm: Các nhà sảnxuất và môi công nhân phảico ý thứcbảovệ môi trường
2 Các biệnphápđảmbảosự phát triểnbền vững trong töï cô ñieän töû: Khái niệm: -Cáchpháttriểnnhằmthoả mãn các nhu cầuhiệntại. - Không ảnh hưởng đến các nhu cầucủa thế hệ tương lai. -Pháttriểnhệ thống sảnxuấtxanh-sạch. Biệnpháp: + Sử dụng công nghệ cao trong sảnxuất + Xử lí chấtthảitrướckhiđưavàomôi trường. + Giáo dụcý thứcbảovệ môi trường.