东北大学-机电一体化系统设计B包含答案

东北大学继续教育学院

机电一体化系统化设计试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：姓名:

（共 6 页）

一、判断题（正确的在括号中画“√”，错误的画“×”）（每小题1分,共15分）

1．对传统机械设备进行机电一体化改造一定会提高其设备的精度。(×)

2．工业控制机一般都采用大底板结构，留给用户尽可能多的插槽供I/O扩展用。(×)

3．地址总线AB一般为单向传送总线，信号通常从处理器发出，送往总线上各部件。(√)

4．所有的可编程序控制器PLC都具有良好的自诊断功能。(√)

5．PLC线圈的所有触点（包括常开、常闭触点）不会象电气继电控制中的继电器那样立即动作，而是必须等扫描到该触点时，才会动作，因此其响应速度略低于继电器控制。(×)

6．三菱PLC的程序执行顺序与其梯形图的编写顺序一致。(√)

7．MCS-51系列单片机8051/8031/8751/89C51的差别仅在于内部的只读存储器。(√)

8．MOV R3,@R0 (×)

9．MCS-51系列单片机的每个状态周期含2个振荡周期。(√)

10．传感器的敏感元件能将被测量的非电物理量转换成转换成便于测量的电信号。(×)

11．传感器是机电控制系统的关键部分。所有的自动化仪器和装置均需要先经过信息检测才能实现信息的转换、处理和显示，而后达到调节、控制的目的。(√)

12．虽然步进电动机一般只给出空载起动频率指标，但由于有负载，其运行频率要小于空载起动频率。(×)

13．要对直流电动机进行调速，在调节电枢的电压的同时，还要改变电机电流的频率。(×)

14．滚珠丝杠螺母副传动效率高、平稳、精度高和便于消除传动间隙，但是它不能自锁，因此不能用于升降传动。(×)

15．同步齿型带传动具有传动比准确、效率高.、吸振、传动平稳、能高速传动等优点，缺点是安装精度要求高、中心距无法调整。(×)

二、选择题（每小题2分，共20分）

1．机电一体化技术是各种技术相互渗透的结果，下列技术中不属于其主要相关技术的是④。

①机械技术；②检测传感技术；③自动控制技术；④多媒体技术

2．工业控制机常采用高功率双冷风扇配置，一方面解决电子元件散热问题，另一方面使机箱内部④，减少粉尘侵入。

①降低温度；②温度场均匀；③空气循环；④气压为正压力

3．计算机的输出结果是数字量的形式，要对生产过程中的对象实现连续控制，除采用工业计算机主机之外，还需要配备②等接口产品。

①模数转换（A/D）板卡；②数模转换（D/A）板卡；③远程I/O板卡；④通信板卡

4．PLC的模拟输入通道加入了②，可以有效的防止了干扰信号的进入。

①光电耦合器；②R-C滤波器；③电磁屏蔽；④冗余系统

5．如下的应用形式中，不适合采用PLC的是④。

①开关逻辑控制；②定时控制；③顺序（步进）控制；④科学计算

6. MCS-51系列单片机8751内部有4K的③。

①ROM；②PROM；③EPROM；④EEPROM

7．指令ADD A，65H的源操作数的寻址方式是②。

①立即寻址；②直接寻址；③寄存器寻址；④寄存器间接寻址

8．当传感器的输入量为③时，传感器的输出与输入之间的关系为静态特性。

①常量；②随时间作缓慢变化；③常量或随时间作缓慢变化；④随时间变化

9．改变步进电动机分配脉冲的相序，则可以改变②。

①转速；②转向；③步距角；④角位移

10．在基频以上调速时，定子电压受限制不得增加，因此，交流电动机给定频率增加时，会引起③。

①电流减小；②磁通增加；③输出转矩下降；④输出功率减小

三、简答题（每小题5分，共30分）

1．工业控制机与通用个人计算机的主要差别是什么？为了适应工业控制要求，工控机在软硬件上采用了哪些措施？

答：工业控制机主要应用于工业过程测量、控制、数据采集等。而通用个人计算机主要用于科学计算

和数据处理等。为适应工业现场的要求，工业控制机普遍采用如下措施：

(1)可靠性电源装置；

(2)双冷风扇配置；

(3)全钢机箱和减振，加固压条;

(4) 无源底板。

(5)元器件经过严格筛选。

2．大、中、小型可编程控制器PLC的区分主要根据哪些方面？

答：(1)CPU的档次与位数：小型采用8位或16位微处理器或单片机；中型采用16或32位微处理器或单片机；大型PLC，大多采用32或64位高速位片式微处理器。

（2）I/O的点数：小型机I/O的点数一般不超过256点，中型机小于1000点，而大型机都在数千点甚至几万点。

（3）存储器的容量：小型机小于8KB，中型机小于50KB，而大型机可在50KB以上。

（4）小型机一般是整体式，中大型机都是模块式。

3．MCS-51系列单片机有几个中断源？写出其名称和各中断服务程序入口地址。

答：五个中断源，两个中断优先级。①外部中断0（）：0003H；②定时/计数器T0溢出中断：000BH；

③外部中断1（）：0013H；④定时/计数器T1溢出中断：001BH；⑤串行口中断（TI、RI）：0023H。

4．步进电动机的脉冲分配器的作用是什么？如何实现？

答：环行分配器的主要功能是是将控制脉冲，按步进电机所要求的规律分配给步进电机的驱动电源的各相输入端，以控制励磁绕组的通断、运行及换向。称为环行分配器。

环行分配器的功能可用硬件或软件的方法来实现。

5．齿轮传动间隙的调整方法有哪些？

答：常用的调整齿侧间隙的方法有以下几种。

（l）刚性消隙法：包括偏心套（轴）调整法、轴向垫片调整法及斜齿轮法等。

（2）柔性消隙法：包括双片薄齿轮错齿调整法、斜齿轮轴向压簧调整法等.

6．何谓堆栈？MCS-51系列单片机的堆栈指针有何特点？

答：堆栈是在片内RAM中开辟出来的一个后进先出的特殊数据存储区，用于在子程序调用或中断响应时保护断点和保护现场。

MCS-51堆栈指针始终指向栈顶。复位时被初始化为07H。

四、程序分析题（每个空2分，共16分） 1．执行如下程序，并画出Y000的输出波形。

2 s

X000Y000

答：

2．执行如下程序，并画出Y010的输出波形。

M0输出Y030

X001

答：

3．执行程序段：

PROG: CLR

C

MOV A ，#09H RRC A

ADD A ，#37H MOV

B ，A

RL A SJMP $ 结果为：（A ）= 80H ，（B ）= 40H ，（C ）= 0 4．执行程序：

PROG: CLR C

MOV A ，#0FEH MOV 20H ，#00H ADD A ，#03H MOV 06H ，C SJMP $

结果为：（A ）= 01H ； （20H ）= 40H

四、计算题（5分）

1．某五相步进电动机，转子有60个齿，若采用五项十拍的通电控制方式，试计算其步距角。若要求电动机输出轴转过270o，需要发出多少个控制脉冲？ 解：

根据转子齿数z=60齿，得：

步距角：?=?

=

6.0360mzk

θ 450270=?

=

θ

N

故，要求电动机输出轴转过270o，需要发出控制脉冲450=N 步

五、编程题（7分，7分。共14分）

1．用MCS-51汇编语言编写程序段：将数据块从外部RAM 地址0800H 处传送到内部RAM 地址40H 开始的单元，传送25个数据后停止传送，并给p1.0口发送低电平示意程序运行完成。（7分）

1．解：

MOV DPTR ，#0800H MOV R0，#40H MOV R1，#25 BACK ： MOVX A ，@DPTR MOV @R0，A INC DPTR INC R0

DJNZ R1，BACK END

2．如图为异步电动机正反转继电器控制线路，若将该线路改为用FX0N 系列PLC 控制，并采用停止按键接入X007口，正转启动按键接入X006口，反转启动按键接入X005口，试画出其硬件接线图，并编制控制软件。（7分）

解：

1、硬件接线图：

2、梯形图：