东北大学-机电一体化系统设计

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   机电一体化系统设计 试 卷（作业考核 线上2）  A  卷（共  5  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．与工控机不同的是，商用计算机不支持远距离的信号采集或与现场的通信与控制。

2．计算机处理后的输出信号是以数字量形式输出，还必须转换成现场需要的控制量，才能实现控制功能。

3．串行接口总线一般为单向传送总线，信号从处理器（CPU）发出，送往总线上所连各部件。

4．可编程序控制器PLC虽然也是计算机，但不适合运算量很大的数据处理操作。

5．PLC在程序执行过程中，如遇到某种干扰使扫描失控或进入死循环，须及时复位或重新上电才能使系统转入正常运行。

6．三菱PLC程序的运行是按梯形图语言的行依次从左至右，从上到下顺序执行。

7．由于单片机8031内部没有程序存储器，即便采用备用电池也不能不经扩展就独立作为控制器使用。

8．MOV  R3,R1

9．MCS-51系列单片机的每个机器周期含12个时钟周期。

10．传感器输出信号形式均为模拟信号，必须经过A/D转换才能送入计算机进行处理。

11．只有当传感器的输入量为常量时，其输入与输出之间的关系称为静态特性。

12．要改变步进电动机的旋转方向，可以将电动机的电源反接。

13．只要改变交流电机的供电频率，即可改变交流电机的转速。  

14．一般说来，齿轮传动系统的级数越多，转动惯量就越小，运转就越灵活。

15．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。

二、选择题（每小题2分，共20分）

1．机电一体化通常由五大要素构成，即        、传感器、机械结构、执行元件和计算机系统。

① 机器人；② 电动机；③ 动力源；④ 接口单元

2．工业控制机与通用计算机的重要区别之一是：工控机采用         底板结构。

① 大母板；② 带固定压条；③ 减振；④ 无源多槽

3．PLC的扩展模块与扩展单元不同之处是：       由基本单元提供。

① 通讯线；② 电源；③ 控制指令；④ 公共端

4．PLC的开关量输入通道加入了        ，可以有效的防止了干扰信号的进入。

① R-C滤波器；② 光电耦合器；③ 电磁屏蔽；④ 冗余系统

5．三菱电机FX2N系列PLC每个点允许通过的最大电流为      （250VAC/DC24V）。

① 20mA；② 200mA；③ 1A；④ 2A

6．MCS-51系列单片机内部有（          ）字节RAM存储器。

① 128B ；② 256B；③ 4KB；④ 8KB

7．指令SUBB  A，#4CH的源操作数的寻址方式是          。

① 直接寻址；② 立即寻址；③ 寄存器寻址；④ 寄存器间接寻址

8．传感器的灵敏度是指传感器的输入与输出之间       的比值。

① 量；② 变化量；③ 静态；④ 动态

9．随着控制步进电动机的脉冲频率的增加，步进电动机的      增加。

①转向； ②转速；③步距角； ④角位移

10．直流电动机的基本调速方式有三种，即            。

① 调压、调频和调电阻；  ② 调压、调频和调磁通 ；

③ 调频、调电阻和调磁通；④ 调压、调电阻和调磁通

三、简答题（每小题5分，共30分）

1．何谓计算机的总线？

2．PLC有哪三种输出方式，在应用中如何选择？

3．什么是寻址方式？MCS-51系列单片机的指令系统有几种寻址方式？请说明。

4．试说明步进电动机的工作原理。

5．齿轮传动间隙的调整方法有哪些？

6．在微机控制系统中，为什么要消除键盘的机械抖动？有哪些方法？

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．执行如下程序，并画出T1和Y000的输出波形。

3．设（20H）=60H，（60H）=20H，P1为输入口，当前输入状态为B7H，执行程序段：

PROG:        MOV     R0，#20H

                            MOV     A，@R0

                            MOV     R1，A

MOV B，@R1

MOV @R0，P1

                            SJMP   $

4．执行程序段：    

PROG2:  CLR         C

                            MOV     A，#15H

                            ORL      A，#78H

                            ADD     A，#22H

                            MOV     B，A

                            RLC             A

       SJMP   $

五、计算题（5分）

1．某四相步进电动机，转子有60个齿，若采用四项八拍的通电控制方式，试计算其步距角。若要求输出转速达到100rpm，需要输出控制脉冲频率为多少？

六、编程题（7分，7分。共14分）

1．1．用MCS-51汇编语言编写程序段：将外部RAM中从0800H单元开始的16个无符号数相加，其和大于等于FFH时由P1.1输出高电平点燃报警指示灯，和小于FFH时则转SSL处，取平均值后送内部RAM单元30H内保存（小数部分舍去）。

2．有三个信号灯L1、L2、L3（DC24V/0.1A），要求启动键K1后，按顺序依次延时2秒钟点亮；在L3点亮后2秒钟，三个信号灯全部熄灭；然后再按L1、L2、L3顺序依次延时2秒钟点亮，再熄灭；不断循环往复。按停止时全部熄灭。用FX2N系列PLC控制，试设计PLC外部硬件电路接线，并编制控制软件。