System Control - Basic

Các bác tạm thời thảo luận những câu hỏi cơ bản về system control ở đây. Chừng nào rảnh tôi sẽ đưa tiếp bài tập lên sau:

1- If a computer can store only 1''s and 0''s, where does the decimal point come into being when a floating-point number is displayed on the computer screen?

2- Which is the better way of representing a negative number--two''s complement or offset binary?

3- When would you use a relay rather than a transistor, and vice versa?

4- What advantages or disadvantages are there to using a dedicated logic circuit, compared with using a microcontroller?

5- What are the disadvantages/advantages of a 555 timer over a crystal oscillator?

6- What distinguishes a ?oflip-flop? from a ?olatch??

7- Given any system, which of the following is better?
? A 12-bit DAC with a settling time of 1.5 microseconds
? An 8-bit DAC with a settling time of 1 microsecond

8- What devices around the house might be using an ADC or DAC? Why do you suspect this to be true?

9- When is it better to use a microcontroller instead of a logic circuit to control a device?

10- What is the best language to program a microcontroller: assembly , C , or BASIC ?

11- A trade representative once stated that the personal computer is gradually replacing the PLC on the factory floor. Do you see this happening and if so do you think this is a good idea?

12- An international exchange student stated that the PLCs in Germany use C rather than ladder logic. Do you think this is an advantage or disadvantage for the Germans? Why?

13- Given the recent advances in driver technology, when would it be a good idea to use a PMDC motor rather than a BLDC motor?

14- Current chip technology is able *****pply a maximum of only 3 A of current using a motor driver (see http://www.allegromicro.com/sf/3959/, for instance). If there was a need for 4 A of continuous current, what could be done to overcome this limitation?

15- Give an example of an ideal utilization of a stepper motor.

16- In your opinion, what has been the biggest technological advance in stepper motor technology in the past ten years or so?

18- Give an example of an ideal utilization of a stepper motor.

19- In your opinion, what has been the biggest technological advance in stepper motor technology in the past ten years or so?

20- Examine a Web site on Virtual Absolute technology such as:

http://www.gpi-encoders.com/enc_news.htm
http://www.gpi-encoders.com/Virtual_Absolute_Technology.pdf
Discuss this trend in encoder technology. What are the limitations and merits of using a pseudorandom binary scheme?

21- Examine a Web site on chip accelerometers (capacitive type) such as:
http://www.silicondesigns.com/Pdf/1010.pdf
http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MMA1200D.pdf
Discuss the advantages/disadvantages with respect to the charge type accelerometer at:

http://www.pcb.com/spec_sheet.asp?model=320C03&item_id=1899

22- What means could be used to ascertain that signals coming into and out of a microcontroller are updated on a regular basis?

23- A microprocessor running at 100 Hz has a processing delay of 0.01 seconds. What effect does a delay have on a feedback system?

24- Why has PID control become such an industry standard compared with other schemes such as lead-lag control or fuzzy logic?

25- In a manufacturing setting (opposed to design or development), is it practical to use the Ziegler-Nichols method?
=============================

Tham gia với bác

Floating-point phức tạp, lập trình ASM sử dụng đến Fixed-point cũng mệt rồi. Câu này thua.

Cách biểu diễn số âm là thường sử dụng MSB bit của byte/word hay dword.

Relay thì có giới hạn số lần đóng mở do xuất hiện dòng hồ quang khi tiếp xúc. Thời gian quá độ lớn, do tính cảm của cuộn dây. Do đó tần số đóng cắt rất giới hạn.
Transistor sử dụng trong những tác vụ yêu cầu tần số đóng mở cao, các ứng dụng servo.

Ổn định, không phụ thuộc vào mức độ lập trình nhưng mạch kích thước lớn, và rất phụ thuộc vào từng bài toán.

555 chỉ cho dao động đến 8KHz là tốt nhất. Lớn hơn, mạch 555 hay bị nhiễu, phụ thuộc vào độ chính xác củalinh kiện RC.

Latch thì chốt giá trị cuối cùng một cách bền vững. Flip-flop thì chôt giá trị cuối cùng trong 1 khoảng thời gian cho phép.

Cái thứ nhất độ chính xác cao hơn, nhưng thời gian xử lý lâu hơn. Cái thứ hai ít chính xác hơn nhưng xử lý byte đơn giản hơn xử lý word.
Nói chung 2 cái đều tốt như nhau.

ASM-assembler

BLDC thường sử dụng trong các ứng dụng chuyển động có độ chính xác vị trí cao, moment khởi động lớn và tuyến tính. Là servo hay motion control.

Chắc cái này làm bệ quay antena tốt nhất.

PID controller có thể được thực hiện bằng phần cứng analog (op-amp) hoặc bằng phàn mềm. Thuật toán PID đơn giản hơn các thuật toán fuzzy rất nhiều, và cho độ tin cậy rất lớn.
Tuy nhiên độ chính xác của PID phụ thuộc rất lớn về đặc tính cơ-điện của thiết bị vận hành.
Theo Ziegler-Nichols method thì điều chỉnh tăng P cho đến khi hệ thống dao động đều. Sau đó chỉnh tăng I từ zero để biên độ dao động giảm dần. Chỉnh D để cho thời gian khởi động phù hợp.
Mấy câu khác em không hỉu
Mời bác và ai quan tâm đọc cái lày:
http://www10.ttvnol.com/forum/kysu/1054574.ttvn

Cám ơn bác OD đã mở hàng. Thật ra đa là những câu hỏi thảo luận mở nên không nhất thiết phải có đúng sai. Như tôi đã nói là bắt đầu từ cơ bản nên những câu hỏi đầu có thể nói là cơ bản nhất nên nó cũng có thể mang đến những thú vị bất ngờ nhất.
1- floating-point thực tế không hề phức tạp mà chỉ là "display" không hơn không kém. Computer chỉ hiểu "0" và "1" thì nó cũng chẳng quan tâm đến dấu chấm hay dấu phẩy trong "display" mà chỉ thể hiện giá trị mà nó phải mang. Binary system có giá trị được gọi là weight attach to the power of the base; nói 1 cách dễ hiểu là giá trị mà nó mang là tổng vị trí của bit nâng lên thứ tự của base. Nếu tính chiều xuôi thì sẽ có 2 mũ 0, 2 mũ 1, ....2 mũ n-1, 2 mũ n. Vậy tại sao không tính ngược lại là 2 mũ (-1), 2 mũ (-2)....2 mũ (-n+1), 2 mũ (-n).
Ví du: 10110.0101
Dấu chấm ở đây chỉ là thể hiện trong suy nghĩ con người nhưng đối với máy tính thì vô nghĩa. Từ dấu chấm tính về trước thì quá đơn giản nhưng từ dấu chấm tính về sau cũng chẳng khó nếu như dùng số mũ -1, -2, -3, -4. Như vậy số thập phân ở đây sẽ là 1/4 + 1/16 = 5/16. Như vậy giá trị của 10110.0101 tương đương với 22.313. Lập trình phức tạp ra sao thì lúc này tạm thời khoan nói đến. Tuy nhiên ở đây chỉ nói lên 1 điều là bất chấp nó là gì thì đối với hệ thống số đều đơn giản như nhau với điều kiện duy nhất là "consistency".
Ngoài ra IEEE có đưa ra tiêu chuẩn về cách thể hiện số sử dụng 32 bit bao gồm 2 phần. Học cũng gần 10 năm rồi, tôi không còn nhớ rõ lắm nhưng cũng không phải là phức tạp đến độ cần phải nhớ vì nó chỉ là 1 chuẩn khi cần có thể kiếm ra.
2- MSB và LSB không phải là để thể hiện số âm mà được sử dụng trong nhiều phép tính về binary. Theo tôi nghĩ ý của bác OD muốn nói ở đây liên quan về sign number. MSB được sử dụng để assign "giá trị" positive hay negative nhưng nó cũng được dùng trong các phép tính như shift-left....
Thảo luận không nhất thiết phải tìm đúng sai mà là tạo điều kiện suy luận để nhìn vấn đề từ nhiều khía cạnh khác nhau. Tuy đây là những câu hỏi cơ bản nhưng nó được sử dụng để sinh viên Master thảo luận trong khoá học chính của trường đại học. Chủ yếu là học hỏi lẫn nhau về những cái mình đã biết và những cái chưa biết; thậm chí ngay cả những cái rất đơn giản tưởng chừng như đã biết nhưng vỡ ra lại thú vị hơn mình từng suy nghĩ. Sự khác biệt của 1 kỷ sư điện và một nhà toán học ở chổ nhà toán học có thể làm mọi phép toán nhưng 1 kỷ sư lại có thể hình dung trong đầu mình từng "hạt" điện duy chuyển ra sao trên đường dây như nhìn thấy những chiếc xe duy chuyển trên đường phố mà không cần những phép toán phức tạp vẫn có thể xác định khả năng chiếc xe chạy đến đích hay bị công an thổi lại giữa chừng.
===================

Trong cách xác lập một biểu thức, có một cách rất hay: đó là phương pháp ký hiệu Ba lan thứ tự sau. Khi đó dấu ngoặc hay thứ tự ưu tiên +-*: trở nên không cần thiết. Đây cũng là một điều rất thú vị theo ý niệm của bác.

Chính vì vậy mà bất kỳ một con chíp từ bất kỳ hãng nào cũng luôn tồn tại bít cờ carry và các phép toán liên quan. Phải không bác.

Trong cách xác lập một biểu thức, có một cách rất hay: đó là phương pháp ký hiệu Ba lan thứ tự sau. Khi đó dấu ngoặc hay thứ tự ưu tiên +-*: trở nên không cần thiết. Đây cũng là một điều rất thú vị theo ý niệm của bác.
[/quote]
Tôi thật tình không biết ký hiệu Ba Lan là gì nhưng nếu bác để ý những máy calculator xử dụng phương pháp RPN sẽ cho phép tính tóan chủ yếu là với giá trị thực, còn dấu và các phép tính bỏ vào sau con giá trị tuyệt đối và tự động quyết định thứ tự của các phép tính. Ví dụ như máy HP 33s scientific calculator, phương pháp default là xử dụng RPN được xem là phương pháp tối ưu. Tuy nhiên với bản thân tôi, mỗi khi cầm đến nó lại phải bấm qua ALG, phương pháp cổ điển vì nó là những gì mình quen thuộc từ bé. Tuy nhiên cũng phải công nhận sử dụng RPN sẽ đơn giản các thứ tự phép tính và dấu của con số hơn. Theo như nhà sản xuất, thì lập trình sẽ càng đơn giản hơn khi xử dụng RPN so với ALG. Kể ra cũng rấm rối nhưng khá thú vị.
RPN = Reverse Polish Notation
ALG = Algebraic
==========================

Liên quan đến chip sản xuất thì tôi phải tìm hiểu thêm trước khi trả lời nhưng các phép tính cơ bản ở 8 bits có thể bỏ qua carrier trong trường hợp cộng hay trừ 2 số trái dấu. Tuy nhiên khi cộng hai số cùng dấu thì sẽ bị lỗi overflow khi bỏ qua carrier bit. Vì vậy họ sử dụng sign bit để giải quyết vấn đề này. Vì giá trị của 1 byte luôn luôn là 8 bits nên dù nâng cấp processor base lên 16, 32 hay 64 theo tôi nghĩ cũng không giải quyết được vấn đề này. Có lẽ vì vậy mà như bác nói, phải dành riêng 1 bit cho carrier. Tuy nhiên vấn đề này có lẽ bác nào làm bên thiết kế sẽ rõ hơn.
=========================

Hello bac 7604,
Lâu quá tớ mới vào đây, và những câu đố của bác thì chữ thày đã trả lại thầy mất rồi, nhưng cũng còn nhớ chút ít,
- floating-point : tùy theo hãng chế tạo chip, IBM (RICS) và Intel khác nhau cách xếp đặt số 0 và 1 trong memory
mỗi hãng có cách xếp number of bit của exponent và number of bit của mantisa (phần định vị) khác nhau .
Ngày xưa thì memory chỉ có 8 bit nên người ta chỉ mới dùng MM/DD/YY nên mới có sự kiện Y2K, ngày nay thì kỹ nghệ
cao nên họ dùng 64 bit để cất giữ con số và khi cộng, trừ, nhân, chia đều có 1 bit để dùng cho error detection (overflow, hay là carry bit) cái bit error detection này không nằm trong 64 bit để giữ số mà nằm trong register của CPU, khi cái
result bị overflow thì left most bit sẽ set to 1 để cho biết là error (overflow).
Đến năm 2036 chúng ta sẽ có 1 sự kiện giống như Y2K nữa đó vì hiện nay họ dùng 64 bit để chứa number of seconds
của thời gian và nó sẽ overflow trong năm 2036, tất cả software dùng thời gian sẽ phải viết lại.

Hi bác Tu_Hu,
Bác vẫn làm DCS hay đã sang cái khác rồi? Siemen hình như đang làm rất mạnh về Distribution-SCADA. Đưa one-line lên nền GPS như các hệ thống sở cảnh sát đang dùng; rồi đưa lên web.
Y2K xảy ra thì mấy bác FORTRANS hốt bạc. Theo bác thì vụ 2036 này cái gì sẽ ăn tiền? Nói trước cho anh em chuẩn bị để làm cú chót về hưu luôn. Những năm 80s thì tụi military đã biết trước và tìm cách giải quyết Y2K. Giờ mới 2008 mà bác đã tính đến 2036, bác có dính liếu gì bên defend không?
À, mấy câu hỏi này cũng chẳng phải của tôi mà là lượm được nên mang lên cho anh em thảo luận để khởi động thôi. Tự nhiên hứng thú với system control và automation nên nhảy nhót 1 tý, chứ chữ nghĩa mấy vụ này kể ra cũng gần 8 năm không đụng tới rồi. Cũng tới lúc phải trở lại ghế nhà trường để làm mới rồi.
============================
Được 7604 sửa chữa / chuyển vào 04:22 ngày 04/06/2008

Hi bác 7604,
Tớ không có làm bên DMS, nhưng chỗ tớ vừa ship 6 DMS cho Israel, nhóm DMS cũng đang bận rộn cho system DMS của Nga nữa, Siemens cũng ship 1 system EMM cho CAISO, hiện nay tớ làm cho PJM project về multi-sites, vì PJM có nhiều members nên PJM multi-site khác với multi-site của bác đang sài. Siemens đang viết thêm phần web interface với SCADA, từ nay users sẽ connect với SCADA via web page không cần connect với MMI nữa mà connect tới Web server mà thôi.
Vụ Y2K thì mấy hãng software có lợi vì họ chỉ patch thêm vài hàng code để check nếu năm mà nhỏ hơn 36 thì họ cộng thêm 2000 thì sẽ không có chuyện năm 2000 thành năm 1900. Còn năm 2036, thì mấy hãng làm hardware và compiler sẽ có lợi vì hiện nay các software đang sài, họ dùng unsign interger (64 bits) cho second, nếu tất cả 64 bits
là 1 thì convert ra là năm 2036, nên đến năm 2036 thì compiler phải viết lại unsign integer sẽ là 128 bits và các CPU sẽ phải dùng 128 bits để tính chứ không thể dùng 64 bits mà tính được, còn các software mà dùng shift left or right phải viết lại hết vì lúc đó phải shift 128 chứ không còn shift 64 nữa.
Dạo này tớ cũng bận rộn lắm nên cũng ít vào ttvnol này, đang theo dõi chuyện ENV mua EMS, hy vọng là Siemens bán cho EVN được nhưng nghe nói EVN đang định upgrade EMS với Areva và ABB vì Areva và ABB sẽ upgrade RTU free cho EVN.