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1、课程名称: 机电一体化系统设计 1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（共 页） 总分题号一 二 三 四 五 六 七 八 九 十十一十二十三十四十五得分 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。5PLC 线圈的所有触点（包括常开、
2、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。7MCS-51 系列单片机 8051/8031/8751/89C51 的差别仅在于内部的只读存储器。8MOV R3,R09MCS-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
3、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。课程名称: 机电一体化系统设计 215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 。 机械技术； 检测传感技术； 自动控制技术； 多媒体技术2工业控制机常采用高功率双冷风扇配置，一
4、方面解决电子元件散热问题，另一方面使机箱内部 ，减少粉尘侵入。降低温度；温度场均匀； 空气循环； 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 等接口产品。模数转换（A/D）板卡； 数模转换（D/A ）板卡； 远程 I/O 板卡； 通信板卡4PLC 的模拟输入通道加入了 ，可以有效的防止了干扰信号的进入。光电耦合器； R-C 滤波器； 电磁屏蔽；冗余系统5如下的应用形式中，不适合采用 PLC 的是 。开关逻辑控制；定时控制；顺序（步进）控制；科学计算6. MCS-51 系列单片机 8751 内部有 4K 的 。ROM； P
5、ROM；EPROM； EEPROM7指令 ADD A，65H 的源操作数的寻址方式是 。立即寻址； 直接寻址； 寄存器寻址； 寄存器间接寻址8当传感器的输入量为 时，传感器的输出与输入之间的关系为静态特性。常量； 随时间作缓慢变化；常量或随时间作缓慢变化； 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 。转速； 转向；步距角； 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 。电流减小；磁通增加 ；输出转矩下降；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
6、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；课程名称: 机电一体化系统设计 3(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
7、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。3MCS-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。外部中断 0（ ）：0003H；定时/计数器 T0 溢出中断：000BH；外部中断 1（ ）：0013H；定时/ 计数器 T1 溢出中断：001BH；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
8、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
9、 分，共 16 分）1执行如下程序，并画出 Y000 的输出波形。 Y0T0X0T0 K=12.32 sX0Y0 END答：课程名称: 机电一体化系统设计 42执行如下程序，并画出 Y010 的输出波形。X01 Y03Y03Y03M0M0输 出Y03M0 PLSM0X01答：3执行程序段：PROG: CLR CMOV A，#09HRRC AADD A，#37HMOV B，ARL ASJMP $结果为：（A）= 80H ， （B）= 40H ， （C）= 04执行程序： PROG: CLR CMOV A，#0FEHMOV 20H，#00HADD A，#03HMOV 06H，CSJMP $结果为：
10、（A）=01H ； （20H ）=40H 课程名称: 机电一体化系统设计 5四、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 270，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： 6.03mzk4527N故，要求电动机输出轴转过 270，需要发出控制脉冲 步450N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
11、意程序运行完成。 （7 分）1解：MOV DPTR，#0800HMOV R0，#40HMOV R1，#25BACK： MOVX A，DPTRMOV R0，AINC DPTRINC R0DJNZ R1，BACKEND2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） 380V SBSB1SB2 KM2KM1FRKM1KM2KM2FM1 FM2FRMFUQS解：1、硬件接线图：课程名称: 机电一体化系统设计 62、梯形图：
