机电一体化技术应用复习题(附答案)

机电一体化技术应用复习题

一、填空题 (每空2分)

1. 机电一体化技术的主要特征：整机结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化。

2. 可编程序控制器的英文简称PLC 。

3. S7-200PLC型号CPU224XPCN：14点数字量输入、10点数字量输出、2路模拟量输入、1路模拟量输出。

4. S7-200PLC型号EM235CN是模拟量扩展模块、4路输入、1路输出。

5. S7-200有6个高速计数器为HSC0～HSC5、高速计数器有12种工作模式。

6. 编码器有增量式和绝对式。

7. S7-200有2种高速脉冲输出、为PTO和PWM。

8. S7-200高速脉冲输出占用输出端子Q0.0和Q0.1。

9. S7-200主从模式通信的网络读指令为NETR，网络写指令为NETW。

10. S7-200自由端口模式通信的网络发送指令为XMT，网络接收指令为RCV。

11.典型气压传动系统是由气压发生装置、执行元件、控制元件、和辅助元件四个部分组成。

12.气动表压力是以相对于大气压压力的差来表示。

13.气缸按照运动形式分为直线气缸、摆动气缸、和转动气缸3种。

14.压力控制阀可以分为3类减压阀、溢流阀、和顺序阀。

15.上图所示的方向控制阀是单控、二位、五通阀。

16.传感器由敏感元件、传感元件及测量电路三部分组成。

17.电容式传感器有三种类型变面积式、变隙式及变介电常数式。

18.光电式传感器有三种类型对射式、反射式及漫射式。

19.伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机。

20.步进电机分为反应式、永磁式和混合式。

21.变频器通过改变电源的频率来调节交流电机的速度。

二、名词解释(每小题4分)

1、FMS

2、CIMS

3、 PLC自由端口通信

4、传感器

5、传感器灵敏度

6、传感器线性度

7、传感器迟滞

8、传感器分辨力

9、光电效应10、霍尔效应11、A/D 12、D/A 13、 PWM 14、步进电机的步距角15、步进电机的运行矩频特性

答案：1、柔性制造系统2、计算机集成制造系统3、串行通信接口可以由用户程序控制的操作模式4、传感器是一种以测量为目的，以一定精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于处理的另一物理量的测量器件5、传感器在静态下输出变化量与输入变化量之比6、传感器实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之百分比7、传感器正向特性与反向特性的不一致程度8、传感器能检出的被测信号最小变化量9、当光照射某一物体，物体将受到一连串能量为hγ的光子所轰出，组成这物体的材料吸收光子能量而发出相应的物理现象10、金属或半导体薄片置于磁场方向垂直于该薄片的磁场中，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象11、模拟量转数字量12、数字量转模拟量13、脉冲宽度调制14、步进电机接收一个脉冲所转过的角度15、步进电机的平均电磁转矩与频率的关系

三、单项选择题(每小题4分)

1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度

B 脉冲的数量

C 脉冲的相位

D 脉冲的占空比

2. 步进电动机通过（ C ）决定转速。

A 脉冲的宽度

B 脉冲的数量

C 脉冲的频率

D 脉冲的占空比

3.PWM指的是（C）。

A.机器人

B.计算机集成系统

C.脉宽调制

D.可编程控制器

4. VF0变频器设置功能参数（ C ）使接于接线端子5的外控开关控制启停，接于接线端子6的外控开关控制正反转。

A. P08=0

B. P08=1

C. P08=3

D. P08=5

5. VF0变频器设置功能参数（ D ）使变频器受接于接线端子2和接线端子3之间的0～5 V外控电压控制。

A. P09=0

B. P09=1

C. P09=2

D. P09=3

四、计算题(每题15分)

1. 已知五相十拍步进电机，采用同步轮同步带带动工作台作直线运动，步进电机转子齿数为24，输入脉冲频率为100脉冲/秒，同步轮12个齿，同步轮齿距5mm。求：

1）该步进电机的步距角；

2）该步进电机的转速（单位为转/分钟）。

3）求工作台直线运动速度（单位为mm/s）

答案：1）步距角=360·/(5×2×24)=1.5·

2）转速=100×1.5/6=25(r/min)

3）工作台直线运动速度=12×5×25/60=25mm/s

1.刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上，已知丝杠的螺距为2mm，编

码器在10秒内输出307200个脉冲，试求刀架的位移量、速度和丝杠的转速分别是多少？答案：位移量=307200/1024×2=600mm；

速度=600/10=60mm/s；

转速=307200/1024/10×60=1800r/min

五、综合应用题(每小题15分)

1.两PLC采用主从模式通信，2号机为主机，3号机为从机。

3号机接收2号机启动指令控制推料气缸向前推料，推料到终点延时5秒返回，要求从原点出发（原点磁性开关1B1，终点磁性开关1B2），并将向前、终点停留、返回3种状态报告给2号机；2号机除发送启停指令外还显示3号机当前状态，向前绿灯亮，终点停留黄灯亮，返回红灯亮。

2号机I/O分配表

序号功能分配地址序号功能分配地址

1 启动按钮I0.0 1 绿灯Q0.0

2 停止按钮I0.1 2 黄灯Q0.1

3 红灯Q0.2