1、 2014年 9月份考试机械电气控制及自动化第三次作业 一、填空题（本大题共 60 分，共 15 小题，每小题 4 分） 1. 变频调速是以一个 _ 、 _ 可变的电源，向异步 (或同步 )电动机供电，从而调节电动机转速的方法。 2. AND 指令的含义是 _ ， ANI 指令的含义是 _ 。 3. 时间继电器延时方式可分为 _ 延时型和 _ 延时型 4. 吸合时间是指 _ 的时间；释放时间是指 _ 的时间。 5. 电气控制常用的控制方式有： _ 控制、 _ 控制、 _ 控制和 _ 控制。 6. 对于一般无特殊调速指标要求的机床，应优先采用 _ 电动机作电力拖动，当调速范围 D=23 时，调速
2、级数小于 24 时，可采用 _ 鼠笼式异步电动机。对于调速范围、调速精度、调速平滑性要求较高以及起、制动频繁的机床，则采用 _ 调速系统。 7. 晶闸管 -直流电动机调速系统是利用改变 _ 来改变晶闸管的导通角，输出不同的 _ ，供给直流电机，使直流电机的 _ 随着导 通角的信号而变化。 8. 交流接触器的触头 般包括 _ 对主触头，用于控制 _ 电路的通、断。另有两对 _ 辅助常开触头、 _ 对常闭辅助触头，用于 _ 电路中。 9. 数控机床通常在电机尾部安装 _ 或 _ 作为电机转速控制的检测元件，同时也作为 _ 控制的检测元件。 10. 基本的逻辑代数关系有： _ 、 _ 、 _ 三种。
3、 11. 数控装置的存储器用于存储 _ 和 _ 。它 一般包括存放系统程序的 _ 和存放中间数据的 _ 两部分。 12. 在转速负反馈调速系统中，控制角 越小，则导通角越 _ ，可控整流器的输出电压越 _ ，电机的转速越 _ 。 13. 接触器主要有三个部分组成，分别是： _ 、 _ 和 _ 。 14. 调速的平滑性也称为 _ ，其值越接近于 _ ，调速的平滑性越好。 15. 在电动机调速系统中，常用的性能指标有：静差度、 _ 、 _ 和 _ 。 二、计算题（本大题共 10 分，共 1 小题，每小题 10 分） 一个转速负反馈系统的总放大倍数为 15，额定负载下电动机的转速降落为10r/min
4、，如果放大倍数提高到 30，它的转速降落为多少？在静差度不变的条件下，调速范围可以扩大多少倍？ 三、简答题（本大题共 18 分，共 3 小题，每小题 6 分） 1. PLC 的选型应从哪几个方面进行考虑？ 2. 在调速系统中，调速范围 D和静差度的含义是什么？二者有什么关系？为什么 D和 S同时提才有意义？ 3. 分析图 1电路有什么问题？并进行修改。在图 2中要求 实现： KM2 得电后，KM1 和 KT 线圈失电，以免造成电能的浪费，按要求对图 2 电路进行修改。 图1 图 2 四、分析题（本大题共 12 分，共 1 小题，每小题 12 分） 试比较 PLC 与单片机、单板机、个人计算机、
5、工业控制计算机在工业控制方面有哪些优势？并列举 PLC的主要用途？ 答案： 一、 填空题（ 60 分，共 15 题，每小题 4 分） 1. 参考答案： 电压；频率 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 常开触点串联连接指令；常闭触点串联连接指令 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 通电；断电 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 从线圈接受电信号到衔铁完全吸合时所需；从线圈失电到衔铁完全释放时所需 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 时间；速度；电流；行程 解题方案： 评分标准： 6. 参考答案： 三相鼠笼式异步电动机；双速或多速；直流或交流 解题方案： 评分标准： 7.
6、参考答案： 差值电压；整流电压；转速 解题方案： 评分标准： 8. 参考答案： 三；主；常开；两；控制 解题方案： 评分标准： 9. 参考答案： 测速发电机；光电编码器；位置 解题方案： 评分标准： 10. 参考答案： 逻辑和；逻辑乘；逻辑非 解题方案： 评分标准： 11. 参考答案： 系统软件（或控制软件）；零件加工程序； EPROM； RAM 解题方案： 评分标准： 12. 参考答案： 大；大； 高 解题方案： 评分标准： 13. 参考答案： 电磁系统、触头系统、灭弧装置 解题方案： 评分标准： 14. 参考答案： 公比； 1 解题方案： 评分标准： 15. 参考答案： 调速范围 ；平滑性
7、；调速的经济性 解题方案： 评分标准： 二、计算题（ 10 分，共 1 题，每小题 10 分） 0. 参考答案： 由 可得 ： 当 时， 在静差度不变的情况下， 查得： ，调速范围是原来的 1.92倍。 解题方案： 评分标准： 三、简答题（ 18 分，共 3 题，每小题 6 分） 1. 参考答案： PLC 的选型应从以下几个方面进行考虑 （ 1）结构型式及档次 整体式的每一个 I/O 点的价格较低。对于单台仅需开关量控制的设备，一般选小型整体式 PLC就可满足要求。 对于复杂的、要求较高的系统可考虑采用模块式的中、大型机，这样能灵活地配置 L/O 模块的点数和类型。 （ 2）容量 （ 3）开关
8、量 I/O模块的选择 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 在调速系统中，调速范围 D 等于在额定负载下，电动机能提供的最高转速和最低转速 之比，即 ： 静差度 S 表 示在某一转速下运行时，机械负载由理想空载变到额定负载所产生的转速降落 与理想空载转速 之比，即 ： 静差度和调速范围 D两项指标是相互制约的，负载要求的 S 小， D 也小，负地要求的 S大， D也大，对 D 和 S同时提才有意义。 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 在图 1中主要原因是按钮的接线是在按钮台，而接触器的接线是在电气柜中，采用图 1的方式将造成多用导线，修改后如图 a所示。 图 2中，当 KM2接触器
9、动作后， KM1 和 KT已失去作用，但继续通电会造成不必要的通电时间，修改后如图 b所示。 a b 解题方案： 评分标准： 四、分析题（ 12 分，共 1 题，每小题 12 分） 0. 参考答案： PLC 与其他的计算机控制相比较具有显著的特点。 个人计算机 (如 IBM-PLC AT)具有很强的数据处理能力。如用于控制，还需附加专用的 I/O 接口。但它们对环境要求很高，抗干扰能力不 强，一般不适于工业现场使用。 单板机开发能力弱、功能有限。不但难于满足复杂控制的要求，而且还必须进行二次开发 (接口设计 )才能应用。 单片机要用于工业控制，一般还要附加配套的集成电路和 I/O接口。用户必须完成大量的硬件设计和制作工作，这是甚为头疼的。 工业控制计算机也是为工业控制专门设计的。它的功能很强，但价格很高。若用于开关量控制有 “ 杀鸡用牛刀 ” 之感。 以上各种计算机用于控制的程序大多是用汇编语言写的，工厂的电气工程师和操作维护人员较难掌握。 PLC 是专门为工业控制 设计的一种计算机系统，是一种通用的控制产品。 PLC 由于具有前述的优点，在工业控制领域内具有不可比拟的竞争力。 PLC 的应用领域：（ 1）开关量逻辑控制 ；（ 2）运动控制 ；（ 3）闭环过程控制 ；（ 4）数据处理 ；（ 5）通讯。 解题方案： 评分标准：
