PLC应用技术第二版 弭洪涛 课后习题答案
第一章PLC应用基础
1-1 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？
接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。
继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。
1-2 交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？
交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。
1-3 直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？
直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通入交流电后，将在铁心中产生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。
1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？
根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙δ一直很大，因此电磁线圈的电流I也一直很大，电磁线圈将被烧毁。
1-5 带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？
带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸力特性可知，直流电磁机构线圈的电流I与工作气隙δ无关，因此线圈电流I的大小不受衔铁状态的影响，所以带有直流电磁机构的接触器频繁操作时，不会造成线圈过热。
1-6 交流电磁铁的铁心端面上为什么要安装短路环？
根据交流电磁机构的吸力特性可知，电磁吸力F随时间周期变化，且每周期有两次过零点，也就是说F有两次小于机械负载反力Fr ，衔铁有两次“拍合”铁心的现象，引起电磁噪声，因此在铁心端面的2/3处安装短路环，从而产生相差一个相位的两个磁通Φ1和Φ2，Φ1和Φ2分别产生两个分力F1和F2，其合力F= F1+F2总大于反力，这样就消除了电磁噪声。
1-7 交流接触器能否串联使用？为什么？
交流接触器不能串联使用，既使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，而两个电器的动作总是有先有后，不可能同时吸合。假如一个接触器先吸合，则其磁路闭合，线圈电感显著增加，因而在该线圈上的电压降也相应增大，使另一个接触器的线圈电压达不到动作电压，从而使工作气隙δ一直
很大，由于交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，将造成线圈过热而烧毁。
1-8 直流电磁式时间继电器的延时原理是怎样?如何整定延时范围？
直流电磁式时间继电器断电延时原理是利用楞次定律，方法有两种：
1、阻尼铜套法：当线圈通电时，衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，所以阻尼铜套的作用很小，可不计延时作用，而线圈断电时，由于电流瞬间减小，根据楞次定律阻尼铜套中将产生一个感应电流，阻碍磁通的变化，维持衔铁不立即释放，直至磁通通过阻尼铜套电阻消耗逐渐使电磁吸力不足以克服反力时，衔铁释放，从而产生了断电延时。
2、短接线圈法：当电磁线圈断电时，立即把线圈短接，根据楞次定律线圈中将产生一个阻碍磁通变化的感应电流，维持衔铁不立即释放，从而产生断电延时。
延时范围的调整：
（1）改变释放弹簧的松紧度：释放弹簧越紧，释放磁通越大，延时越短。
（2）改变非磁性垫片厚度：垫片厚度增加，延时增加。
（3）为增大断电延时，对带阻尼套的时间继电器可兼用短接线圈法。
1-9 交流电压继电器与直流电压继电器在结构上有什么不同？
二者均为电压线圈，但有交流和直流之分。交流电压线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，铁心由硅钢片叠铆而成；直流电压线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，铁心由整块工程纯铁制成。
1-10 直流电压继电器与直流电流继电器在结构上有什么不同？
直流电压继电器的线圈是电流线圈，它与负载串联以反映负载电流的变化，故它的线圈匝数少而导线粗；直流电压继电器的线圈是电压线圈，导线细、电阻大、与负载并联以反映电路电压的变化。
1-11 Y形接法的三相异步电动机能否采用两相结构的热继电器作为断相和过载保护？△接法的三相异步电动机为什么要采用带有断相保护的热继电器？
电动机为Y接时，若任一相发生断相，另外两相电流增大，由于线电流等于相电流，流过绕组的电流与流过热元件的电流增加比例相同，因此采用普通两相式热继电器既可实现断相保护；若供电线路严重不平衡或电动机绕组内部发生短路或绝缘不良等故障时，就可能使绕组某一相电流比其它两相高，若恰好在这一相中没有热元件，则不能起到保护作用。此时须采用三相结构的热继电器。
电动机为△接时，若发生断相故障，流过绕组的电流与流过热元件的电流不相同，而热继电器按线电流整定，整定值比绕组相电流大，因此故障线电流达到动作值以前，绕组电流就已超过额定电流，使绕组过热烧毁。因此必须采用带断相保护的热继电器。
1-12试设计可以从两地控制一台电动机，能实现点动工作和连续运转工作的控制线路。
U
N
FU
FR
1
1-13在没有时间继电器的情况下，设计一个用按钮和接触器控制电动机串电阻降压启动的
控制线路。
U
FU
1
R
KM 2KM 2
1-14试设计一控制线路，要求：按下按钮后，KM1通电，经10s 后，KM2通电，经5s 后，
KM2释放，同时KM3通电，再经15s ，KM1、KM3同时释放，在任何时刻，按停止按钮线路停止工作。
U
FU
1-15试设计一绕线式异步电动机的控制线路，要求：①用按钮实现单方向运转；②按时间
原则串电阻三级启动。
N
FU
Q
FR
1
4
3
2
U KM
4
1-16图1－65所示TPH31系列滑环式异步电动机通用屏能实现几级调速？线路有哪些保护？
分别是哪些元件实现的？当主令控制器的手柄在第二位时，有哪些线圈通电？
答：TPH31系列滑环式异步电动机通用屏能实现三级调速；有4种保护：短路保护（QF 、QF1）、过载保护（KA1、KA2、KA3）、失压保护（KV 、KM1、KM2、KM3）、零位保护（KV 、SA ）；当主令控制器的手柄在第二位时，线圈KV 、KM1、KM2、KB 、YB 、KA1、KA2、KA3通电。 1-17试设计一小车运行的控制线路，小车由异步电动机拖动，其动作过程如下：
（1）小车由原位开始前进，到终点自动停止。 （2）小车在终点停留2min 后自动返回原位停止。
（3）要求能在前进或后退途中任意位置启动和停止。
U
终点
SQ 2
起点
1-18设计预警启动线路，要求：按下启动按钮后，电铃响，10s 后KM 启动再过10s 后电铃
停。
1-19两台电机连锁启停控制线路，要求:M1启动后，M2才启动；M2停止后，M1才停止。
U
FU 2
FR
2
2
KM
1-20设计闪光电源控制线路，要求：线路发生故障（KA 闭）时，信号灯HL 亮2s ，灭1s ，
周而复始，直到按下解除按钮。
第二章PLC 的结构和特点
2.1 PLC 工作过程分为几个阶段?
PLC 一般采用循环扫描工作方式，其工作过程一般分为四个阶段：系统监测阶段、执行外围设备命令阶段、程序执行阶段、输入/输出刷新阶段。 2.2 什么是PLC 的扫描周期？扫描周期如何计算？
PLC 完成一个扫描周期所需要的时间，称为扫描周期；将一次工作循环中系统监测阶段、执行外围设备命令阶段、程序执行阶段、输入/输出刷新阶段所需的时间加在一起计算扫描周期。
2.3 什么是PLC 的响应时间?在输出采用循环刷新和直接刷新方式时,响应时间有何区别? 从PLC 收到一个输入信号到PLC 向输出端输出一个控制信号所需的时间，就是PLC 的响应时间，使用循环刷新时，在一个扫描周期的刷新阶段开始前瞬间收到一个信号，则在本周期内该信号就起作用了，这时响应时间最短，等于输入延时时间、一个扫描周期时间、输
出延迟时间三者之和；如果在一个扫描周期的I/O更新阶段刚过就收到一个信号，则该信号在本周期内不能起作用，必须等到下一个扫描周期才能起作用，这时响应时间最长，它等于输入延迟时间、两个扫描周期时间与输出延迟时间三者之和；在使用直接输出刷新时，最长响应时间等于输入延迟时间、一个扫描周期时间、输出延迟时间三者之和。
2.4 PLC的基本配置包括那些部分？
CQM1的基本配置包括CPU、内存单元、I/O模块、电源、简易编程器等。
2.5 接终端扩展和接模块扩展配置各有什么特点？
接终端扩展特点：在CQM1主机部分接B7A接口单元，而在远程接相应终端，终端与接口间由双绞线连接。最大传距离可达500m。
接模块扩展的特点：在CQM1主机部分安装G730主控单元，其上装有RS-485接口，而在远程，各模块依次连接，然后再通过双绞线与主控单元相连。最大传送距离可达200m。
2.6 如何进行传感器模块的示教调整？其步骤如何？
示教的目的是调整传感器灵敏度，起调整步骤如下：
（1）将目标放在探头之间。
（2）设远程控制器为SET模式。
（3）按示教按钮，示教指示灯（橙色）亮。
（4）目标移出探头工作区，若示教成功，示教指示灯将转为绿色；若不成功，则仍为橙色，并闪烁。这时应改变目标与探头的距离，返回步骤（2）
（5）把远程控制器的模式设为RUN，以完成这次示教。
2.7 CX-P编程软件有那些功能？
1.为适用的PLC建立和编辑梯形图或助记符程序
2.建立和检索I/O表
3.改变CPU单元的操作模式
4.在个人计算机和PLC之间传送程序、内存数据、I/O表、PLC设置值和I/O注释
5.在梯形图显示上监控I/O状态和当前值，在助记符显示上监控I/O状态和当前值，以及
在I/O内存显示上监控当前值。
第三章PLC的基本指令及编程
3-1 写出图3-1对应的指令语句表。
图3-1 习题3-1图
解答：梯形图和指令语句的转换，首先要划分好各电路块。电路块由简单串并联的接点组成，当电路块处理完后，再用电路块的串并联指令将其连接起来。有分支时，应使用暂存继电器记忆分支点。图3-1对应的语句表如下：
LD 00000
AND-NOT 00001
LD 01600
OR 10000
AND 00002
AND 01601
OR-LD
LD 10000
AND-NOT 01600
OR-LD
LD 10000
OR T00
AND-LD
OUT TR0
AND 00003
OUT 10000
LD TR0
AND 00004
TIM 000
#0100
3-2 画出下列指令语句表对应的梯形图。
① LD 00000
OR 00001
AND-NOT 00002
OR 00003
LD 00004
AND 00005
OR 00006
AND-LD
OR 00007
OUT 10000
② LD 00000
AND 00001
OUT TR0
AND-NOT 01601
OUT 01600
LD TR0
OUT 01601
LD 01600
LD C000
OR 25315
CNT 000
#0002
LD 01600
OR 01601
OR 10000
AND-NOT C000
OUT 10000
解答：将指令语句转换成梯形图时，首先应将以LD指令为起点的电路块找出来，然后根据两个电路块后面的指令确定其相互关系。
①如图3-2所示。
图3-2 习题3-2①梯形图
②如图3-3所示。
图3-3 习题3-2②梯形图
3-3 对图3-2所示各梯形图进行化简，然后写出指令语句表。
图3-4习题3-3
图
（a ）
（b ）
（c ）
解答：首先将图3-4各梯形图简化成图3-5形式。
图3-5 习题3-3简化后的梯形图
（
a ）
（b ）
对应的指令语句表如下：
a ） LD 01600
AND 00002 LD-NOT 00001 OR-LD
AND 00000 OUT 10000 b ）LD-NOT 00004 AND 00005 LD 10000 AND 00006
OR-LD
AND 00003 LD 00002
AND 00004
OR-LD
AND 00001
OUT 10000
c）LD 10000
AND 00003
AND 00004
OR 00001
AND 00000
LD 10000
AND 00001
LD 00003
AND 00004
OR-LD
AND 00002
OR-LD
OUT 10000
3-4写出图3-6所示梯形图对应的指令语句表。
00001
图3-6习题3-4图
解答：用暂存器来处理分支电路。要注意的是，线圈10001前面没有接点，因此不必按分支处理。指令语句如下：
LD 00001
OUT TR0
AND 00002
AND 00003
OUT 10000
LD TR0
AND 00003
OUT 10001
AND 10000
OUT TR1
AND 00006
OUT 10002
LD
TR1
AND 00007 OR 00008 OUT 10003
3-5画出图3-7所示梯形图对应的波形图。
10000
图3-7
习题3-5图
（a ）
10000
10001
（b ）
解答：画波形的题考查的是读者对梯形图的理解。
a
）本题为一个单按钮启停电路。由于采用了下沿微分，因此，按钮在每次按下并松开后有
效。00000第一次为ON 并变为OFF 时，01600为ON 一个扫描周期，10000置“1”，此时01601为OFF ；00000第二次为ON 时，由于10000已经为ON ，因此01601在本周期为ON ，使10000置“0”。如图3-8所示。
图3-8
习题3-5a 解
b)本题为一个故障报警电路。其中，00000为故障信号输入；00001为试灯按钮；00002为解音按钮；10000为灯光报警输出；10001为音响报警输出。25502为1秒时钟脉冲，ON0.5秒，OFF0.5秒。如图3-7所示。
图3-9
习题3-5b 解
3-6 有一个用四条皮带运输机的传输系统，分别用四台电动机M1~M4驱动，如图3-10所示。控制要求如下：
图3-10
习题3-6图
(1)起动时，先起动最后一条皮带，每延时2s 后，依次起动其它皮带机，即M4→M3→M2→Ml 。
(2)停止时，先停最前面一条皮带，每延时5s 后，依次停止其它皮带机，即M1→M2→M3→M4。
(3)当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停下，而后面的皮带机按停止顺序依次停车。
试设计满足上述控制要求的PLC 控制程序。
解答：根据要求，每隔2s 启动一条皮带，可由脉冲发生器来设定时间间隔。设00000为启动按钮，00001为停止按钮，00002、00003、00004、00005分别为四条皮带的故障停车信号；10000为第1条皮带驱动，10001为第2条皮带驱动，10002为第3条皮带驱动，10003为第4条皮带驱动。中间继电器01602和01603的作用是在启动过程中，连锁接点10002、10001的有效时间滞后1个扫描周期，以保证启动顺序；01604的作用是在4条传送带均停止后，复位停止继电器01601，使系统复原，如图3-11所示。
2s
2s
2s
2s 2s 2s
图3-11 习题3-6梯形图
3-7 传送带产品检测：用红外传感器检测传送带上的产品，若20s 内无产品通过，则传送带停止，同时报警。设检测信号从00002端子输入，传送带由10000点驱动，报警信号由10001点控制，00000为起动按钮，00001为停止按钮。
解答：如图3-12所示，其中，00001既作为停止按钮，也作为报警解除按钮。
图3-12 习题3-7梯形图
3-8 某机床动力头的进给运动如图3-13所示，00000为启动按钮，按一次则动力头完成一个工作循环。启动时，动力头处于最左边，10000、10001、10002分别驱动三个电磁阀。试设计PLC 程序。
解答：如图3-14所示，根据给定的波形图，可得到三个电磁阀的启停控制状态。
图3-14 习题3-8梯形图
3-9 用PLC 实现下述控制要求，分别画出其梯形图。
(1)电动机Ml 先起动后，M2才能起动，M2能单独停车。 (2)M1起动后，M2才能起动，M2可以点动。 (3)M1起动10s 后，M2自行起动。
(4)M1
起动10s 后，M2起动，同时M1停止。
(5)M1起动后，M2才能起动；M2停止后，MI 才能停止。
解答：如图3-15所示，设00000、00001为M1启、停按钮，00002、00003为M2启、停按钮，00004为M2点动按钮，10000、10001分别为M1、M2驱动。第5小题也可仿照图2-19将继电接触线路改写成PLC 的梯形图，如图（5b ）。如图（5a ）为采用保持器的PLC 设计方式。
图3-15 习题3-9梯形图
(1)
(2)
(3)
(4)
(5a)
(5b)
3-10 一个用于检测和计算送到包装机装配线上的产品数量的控制电路如图3-16所示。当计数器计到12个产品时，电路接通一个电磁线圈，2s 后，电磁线圈自动断开。试用PLC 取代该继电器控制线路。
解答：对于继电器控制线路的PLC 改造问题，应首先了解原系统工艺要求，然后确定PLC 的型号及点数，并进行通道分配，最后画出梯形图。设00000为行程开关XK 输入，10000为电磁线圈X 输出，其余均由PLC 内部器件实现：设计数器CC 为C000，定时器KT 为T001，中间继电器K 为01600，则梯形图如图3-17所示。
图3-17 习题3-10梯形图
3-11用PLC控制三个接触器KMl、KM2、KM3动作。要求：按下启动按钮后，KMl、KM 2启动，10s后，KM2断电，再过5s后，KM3接通，按停车按钮后，KM1、KM3断电。
解答：如图3-18所示，设00000、00001为启、停控制按钮，KMl、KM2、KM3分别由10000、10001、10002驱动。
图3-18 习题3-11梯形图
3-12 试设计用PLC实现的密码锁控制。有8个按钮SBl~SB8，其控制要求为：
(1)SB7为启动按钮，按下SB7才可以进行开锁作业。
(2)SBl、SB2、SB5为可按压键。开锁条件：SBl设定按压次数为3次，SB2设定按压次数为2次，SB5设定按压次数为4次，如按此条件依次按键，则密码锁打开。
(3)SB3、SB4为不可按压键，一按压报警器就响，发出警报。
(4)SB6为复位按键，按下SB6，重新开始开锁作业。
(5)SB8为停止按健，按下SB8，停止开锁作业。
解答：如图3-19所示，设00006、00007为启、停控制按钮SB7、SB8，SB1：00000，SB2：00001，SB3：00002，SB4：00003，SB5：00004，SB6：00005，10000为开锁信号，10001
为报警信号。图中，开锁信号维持1s，报警信号则必须按复位按钮才能解除；计数器C000和C001的复位端将自身输出信号与相应的按压信号串联，可避免超过规定次数的按压有效；按下停止按钮后，开锁操作无效，但要重新开锁，必须先按复位键SB6。
图3-19 习题3-12梯形图
第四章 PLC功能指令及应用
4.1在某些控制场合，需要对控制信号进行分频处理。试设计一个四分频的PLC 控制程序。 解：设输入点为00000，输出端为10000。图4-1（a ）为用计数器和比较指令设计的程序，结果比较直观；本题也可用移位器来设计，如图4-1（b ）所示，利用00000本身作为移位脉冲，则01601的输出状态刚好满足要求，图4-1（c ）为时序图。
图
4-1 题4-1程序
（a ）
（b ）
01601
01600
00000
（c ）
4.2设计彩灯控制电路，要求：9组彩灯，启动后分两种动作交替循环进行。
（1）分三大组，1、4、7为一组，2、5、8为一组，3、6、9为一组，每大组依次亮1s 。 （2）按1到9顺序，每组依次亮1s 。
解：设启动按钮00000，停止按钮00001；输出彩灯分别为10001，10002，10003，10004，10005，10006，10007，10008，10009；如图4-2所示，按下启动按钮00000后，彩灯按要求循环亮灭，按下停止按钮00001后，彩灯立即熄灭。
图4-2 习题4-2图
4.3试设计一个能计算下面算式的PLC 程序，设X 1、X 2为4位十进制数。
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12121X X X X X X X X Y
解：设X 1存放在DM0000中，X 2存放在DM0001中，结果Y 存放在DM0002中。由于本题的计算有条件限制，最容易想到的是先通过比较指令判断条件，然后根据要求进行计算，如图4-3（a ）所示；本题也可以先进行减法运算，如果有借位，则表示X 1 ＜X 2，因此再重新按加法计算，如图4-3（b ）所示。
数控技术及其应用试卷及其答案
课程名称：_ _数控技术及其应用(上)___ 总分：_______________ 一、单项选择题（每1分，共20分） 1. 通常数控系统除了直线插补外，还有（ B ）。 （A）正弦插补（B）圆弧插补（C）抛物线插补（D）螺旋线插补2．数控加工中心与普通数控铣床、镗床的主要区别是（ D ）。 （A）一般具有三个数控轴（B）主要用于箱体类零件的加工（C）能完成铣、钻、镗、铰、攻丝等加工功能 （D）设置有刀库，在加工过程中由程序自动选择和更换 3．确定数控机床坐标系时假定（ A ）。 （A）刀具运动，工件相对静止（B）工件运动，刀具相对静止 （C）工件运动，工作台相对静止（D）刀具运动，工作台相对静止4．铣床程序单节“G00 G43 Z10. H05;”中H05的含义是（ C ）。（A）刀具长度补偿量是5mm（B）刀具半径补偿量是5mm （C）刀具长度补偿量存放位置（D）刀具半径补偿量存放位置 5．下列孔加工固定循环指令中不是钻孔循环的是（ D ）。 （A）G81 （B）G82 （C）G83 （D）G84 6．利用时间分割法进行插补运算时精度与进给速度和插补周期的关系（ C ） （A）速度越快、插补周期越长精度越高 （B）速度越慢、插补周期越短精度越高 （C）速度越快、插补周期越短精度越高 （D）速度越慢、插补周期越长精度越高 7．数控机床进给系统减少摩擦阻力和动静摩擦之差，是为了提高数控机床进给系统的（ B ）。 （A）传动精度（B）运动精度和刚度，减少爬行（C）快速响应性能和 运动精度（D）传动精度和刚度 8．步进电机的转速是通过改变电机的（ A ）而实现。 （A）脉冲频率(B) 脉冲速度 (C) 通电顺序 (D )脉冲个数 9．在铣削一个XY平面上的圆弧时，圆弧起点在（30，0），终点在（-30，0），圆弧圆心点坐标（0，-40），圆弧起点到终点的旋转方向为顺时针，则铣削圆弧的指令为（ D ）。 （A）G17 G90 G02 X30.0 Y0 R50.0 F50 （B）G17 G90 G02 X30.0 Y0 R-50.0 F50 （C）G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R50.0 F50 (D）G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R-50.0 F50 10. 数控机床的回零指的是直线坐标轴回到（ A ） （A）机床坐标系的原点（B）工件坐标系的原点（C）局部坐标系的原点（D）工作台的特定点，此点位置由用户自己设定 11. 数控铣床一般采用半闭环控制方式，它的位置检测器是（ B ）。 (A)光栅尺 (B)脉冲编码器 (C)感应同步器 (D)旋转变压器 12. 下列叙述错误的是（ C ）。 （A）旋转变压器属于间接测量位置检测装置 （B）直线感应同步器属于直接测量位置检测装置 （C）光栅属于模拟式测量位置检测装置 （D）脉冲编码器属于增量检测装置 13. 通常数控机床按（ A ）进行译码与控制。 （A）机床坐标系（B）工件坐标系（C）局部坐标系 （D）具体由用户自己设定 14. 步进电机的步距角的大小不受（ C ）的影响。 （A）转子的齿数（B）定子通电相数（C）通电的频率（D）通电方式 15. 下列叙述错误的是（ B ）。 （A）逐点比较法插补属于脉冲增量插补 （B）数字积分法插补属于数字增量插补 （C）扩展数字积分法插补属于数字增量插补 （D）时间分割法插补属于数字增量插补 16.数控系统所规定的最小设定单位就是（ C ）。 （A）数控机床的运动精度（B）机床的加工精度（C）脉冲当量 得分评卷人
PLC应用技术课后习题答案
第一章PLC应用基础 1-1 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？ 接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。 继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。 1-2 交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？ 交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。 1-3 直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？ 直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通入交流电后，将在铁心中产生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？ 根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙δ一直很大，因此电磁线圈的电流I也一直很大，电磁线圈将被烧毁。 1-5 带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？ 带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸力特性可知，直流电磁机构线圈的电流I与工作气隙δ无关，因此线圈电流I的大小不受衔铁状态的影响，所以带有直流电磁机构的接触器频繁操作时，不会造成线圈过热。 1-6 交流电磁铁的铁心端面上为什么要安装短路环？ 根据交流电磁机构的吸力特性可知，电磁吸力F随时间周期变化，且每周期有两次过零点，也就是说F有两次小于机械负载反力Fr ，衔铁有两次“拍合”铁心的现象，引起电磁噪声，因此在铁心端面的2/3处安装短路环，从而产生相差一个相位的两个磁通Φ1和Φ2，Φ1和Φ2分别产生两个分力F1和F2，其合力F= F1+F2总大于反力，这样就消除了电
光电技术习题
第一章习题 1、解释概念： 辐射出射度，辐射强度，辐射亮度Le ，照度，稳定腔和非稳定腔 2、教材1.1题和1.3题。 3、如图所示，设点源的辐射强度为I，它与被照面上x点处面积元dA的距离为l，dA的法线与l的夹角为q。求点源在被照面dA上产生的辐射照度。 4、已知波长l＝400nm光的光视效率Vl= 0.0004 ，该波长上1W的光功率可以产生的光通量为多少？ 5、假设人体辐射符合黑体辐射规律，人体的温度为310K，求其峰值辐射波长和辐射出射度。 6、简述题： 维恩位移定律;普朗克定律（公式）;斯忒藩-玻尔兹曼定律; 7、什么是朗伯辐射体（或余弦辐射体）？朗伯辐射体的Le与Me有什么样的关系？ 8、什么是光视效能？什么是光视效率？在哪个波长光视效能最大？该波长的光视效能和光视效率各是多少？ 9、简述激光产生的条件、激光器的主要组成及各部分的作用是什么？ 10、何谓激光的纵模和横模？基模激光束有什么特点？ 11、固体激光器主要采用哪种泵浦方式？举几个固体激光器例子。气体激光器主要采用哪种泵浦方式？举几个气体激光器例子。 12、半导体激光器主要有哪些特性？ 第二章习题 1、解释概念：大气窗口、电光效应、半波电压、声光效应、法拉第效应、弱导光纤； 2、简述大气对光辐射的衰减因素和主要吸收气体。在红外波段有哪几个窗口？位于哪些波段？ 3、何为大气湍流效应，大气湍流对光电探测系统有什么影响？ 4、请设计一个电光光开关（详细组成），并说明其工作原理。 5、简述拉曼-纳斯衍射和布喇格衍射产生的条件及其特点。 6、简述引起光纤衰减的原因。光纤的衰减特性用什么指标来衡量？它是如何定义的？石英光纤衰减最小的波长是多少？ 7、光纤的折射率分布主要有那两种？平方律折射率分布光纤有什么特点？阶跃光纤单模传输的条件是什么？ 8、什么是光纤色散？色散对光纤通信系统有什么影响？简述产生光纤色散的原因有哪些。 9、光纤色散、带宽和脉冲展宽之间有什么关系？对光纤传输容量有什么影响？ 10、什么是非线性光学？简述产生非线性光学现象的条件。试举几个非线性光学现象例子。 11、简述非线性光学中的光学倍频和混频技术。 12、简述在实际光学倍频和混频应用中，为了获得较高的转换效率要考虑的条件。 13、某阶跃光纤，纤芯半径a＝20mm，如果n1=1.48，n2=1.46。当入射光波长为1.31mm 时， (计算光纤的规一化频率。(若要使光纤单模传输，则纤芯半径应如何选择? 第三章习题
数控技术试题及答案67501
数控技术试题 1.欲用逐点比较法插补直线OA ，其起点坐标为O （0，0），终点坐标为A （e x ，e y ），其值为e x ＝5，e y ＝6，试写出其直 线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。 解：由于待插补直线的起点坐标为O （0，0），终点坐标为A （5，6），采用总步数终点判别方法，总步数N =5+6=11。 从坐标原点开始插补，故此时偏差 0=F ，加工过程的运算节拍如下表所示： 序号 工作节拍 第1拍：偏差判别 第2拍：坐标进给 第3拍：新偏差计算 第4拍：终点判别 1 0 0=F +X 6 6001-=-=-=e y F F 10111=-=N 2 01 0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用：功率集成电路（PIC），智能功率模块（IPM）器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般 为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征：电力电子器件以全控型器件为主，变流电路采用脉宽 调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件：器件性能优化，新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类，电力电子器件分哪几类? 按可控性分类，电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下： 1）普通二极管，反向恢复时间在5us以上。 2）快恢复二极管，反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者在100ns 以下，甚至达到20~30ns，多用于高频整流和逆变电路中。 3）肖特基二极管，反向恢复时间为10～40ns。 1-3.在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压； 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。 第一章 1.01、电磁式电器主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 答：电磁式的低压电器。就其结构而言，大都由三个主要部分组成，即触头、灭弧装置和电磁机构。 触头：触头是一切有触点电器的执行部件。电器通过触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、静触点组合而成。 灭弧装置：保护触头系统，降低损伤，提高分断能力，保证电器工作安全可靠。电磁机构：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。 1.05、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器? 答：接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器，用它可以实现频繁的远距离自动控制。 直流电磁机构：因其铁芯不发热，只有线圈发热，所以，直流电磁机构的铁芯通常是用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 交流电磁机构：由于其铁芯存在磁滞和涡流损耗，这样铁芯和线圈都发热。通常交流电磁机构的铁芯用硅钢片叠哪而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 1.11、中间继电器与接触器有何异同? 答：接触器是一种适用于远距离频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的电器。具有低电压释放保护功能、控制容量大、能远距离控制等优点，在自动控制系统中应用非常广泛，但也存在噪声大、寿命短等缺点。 中间继电器是一种电压继电器，是根据线圈两端电压大小来控制电路通断的控制电器，它的触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数量和容量）作用。 第二章 2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能? 答：三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。 一、填空题(每空2分，共30分) 1.数控机床的基本组成包括___________、____________、___________、 __________、加工程序及机床本体。 https://www.wendangku.net/doc/e512195512.html,C系统中常用的插补方法中，脉冲插补法适用于以_________电机作为驱动元件的数据系统；数字增量插补法(数据采样插补法)一般用于_________和 _________电机作为驱动元件的数控系统。 3.直流主轴电动机的控制系统可分为两部分：_________控制部分和 _________控制部分。 4.进给伺服系统若仅采用比例型位置控制，跟随误差是_________完全消除的。 5.目前应用的插补算法分为两类,一类为__________,另一类为__________. 6.FMC代表__________________，FMS代表__________________，CIMS代表__________________。一、填空题(每空2分，共30分) 1.输入装置数控系统伺服测量反馈系统辅助控制装 置 (顺序不分先后) 2.步进直流伺服交流伺服 (后两空顺序不分先后) 3.电枢电压励磁电流 (顺序不分先后) 4.不能 5.脉冲增量插补数据采样插补 (顺序不分先后) 6.柔性制造单元柔性制造系统计算机集成制造系统 (顺序不分先后) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案， 并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共24分) 1.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用（ B ）的原则编写程序。 A.刀具固定不动，工件移动 B. 工件固定不动，刀具移动 C.分析机床运动关系后再根据实际情况定 D. 由机床说明书说明 2.( A )是无法用准备功能字G来规定或指定的。 A.主轴旋转方向 B.直线插补 C.刀具补偿 D.增量尺寸 3.在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是( C ) A.X轴 B.Y轴 C.Z 轴 D.回转运动的轴 4.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（ B ） A 机床原点 B编程原点 C加工原点 D刀具原点 5.下列刀具中，（ C ）的刀位点是刀头底面的中心。 A. 车刀 B.镗刀 C. 立铣刀 D. 球头铣刀 第一章 2. 如图所示，设小面源的面积为?A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0 的夹角为θs ；被照面的面积为?A c ，到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角，试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解：亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量：Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为： 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为：2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对 的天空背景），其各处的辐亮度L e 均相同，试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答：由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ，且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度：()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比，即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律，其中常数为 5.6710-8W/m 2K 4 解答：教材P9，对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ=-进行积分即可证明。 第二章 3．对于3m 晶体LiNbO3，试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟（这里只求外场加在x 方向上） 解：铌酸锂晶体是负单轴晶体，即n x =n y =n 0、n z ＝n e 。它所属的三方晶系3m 点群电光系数有四个，即γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为： L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第1.2题图 PLC第三版课后答案王永华 王永华 第一章作业参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？ 答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？ 答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？ 答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？ 答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。 11、中间继电器与接触器有何异同？ 1、数控机床自动编程有两种：软件编程和软件编程。[APT、CAM] 2、使用作位置检测装置的半闭环进给系 统，一方面用它作实际位移反馈信号，另一方面作测速信号。[旋转变压器] 3、在数控编程时，是按照______ 来进行编程，而不需按照刀具 的在机床中的具体位置。 [工件原点] 4、数控车床自动换刀装置的刀架动作是刀架抬起、____ __、 _____ __、_____ _。 [刀架转位、刀架定位、夹紧刀架] 5、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为、和。 [开环、半闭环、闭环] 6、数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定并规定为正。 [工件不动刀具运动、刀具远离工件的方向] 7、普通数控铣床程序与加工中心编程的主要区别于。[换刀程序] 8、数控机床是 由、 、、 、 组成的。 [数控程序、计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板] 9、按所用的进给伺服系统的不同数控机床可 为、、 。 [开环、半闭环、闭环] 10、NC机床的含义是数控机床，CNC是_ FMS 是CIMS是。 [计算机数控机床、柔性制造系统、计算机集成制造系统] 11、数控机床程序编制可分为、。[手工编程、自动编程] 12、脉冲编码器是一种位置检测元件，按照编码方式，可分为和两种。 [光学式、增量式、绝对式] 13、一个零件加工的程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个组成的，而每个 是由若干个组成的。[程序段、程序段、指令字] 14、圆弧插补加工时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫使用_______指令，反 之使用_______指令。[G02、G03] 15、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这 个角度叫做______，电机的总角位移和输入脉冲的_______成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的______。 [步距角、数量、频率] 16、插补是指。[将工件轮廓的形状描述出来，边根据计算结果向各坐标发出进给指令] 插补的任务：跟据进给速度的要求，完成在轮廓起点与终点之间的中间点的坐标值的计算。 17、程序编制的方法有和。[手工编程、自动编程] 18、数控机床实现插补运算广泛应用的是插补和插补。[直线、圆弧] 19、数控机床由控制介质、和、等部分组成。[数控装置、伺服系统、机床] 20、数控机床按控制运动轨迹可分为、点位直线控制和等几种。[点位控制、轮廓控制] 21、对刀点既是程序的，也可以是程序的。 [起点、终点] 《电工电子技术》（第二版）节后学习检测解答 第1章节后检验题解析 第8页检验题解答： 1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。 2、实体电路元器件的电特性多元而复杂，电路元件是理想的，电特性单一、确切。由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。 3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向，但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说，某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出，因此在求解电路列写方程式时，各电量前面的正、负号无法确定。只有引入了参考方向，方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。列写方程式时，参考方向下某电量前面取正号，即假定该电量的实际方向与参考方向一致，若参考方向下某电量前面取负号，则假定该电量的实际方向与参考方向相反；求解结果某电量为正值，说明该电量的实际方向与参考方向相同，求解结果某电量得负值，说明其实际方向与参考方向相反。电量的实际方向是按照传统规定的客观存在，参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。 4、原题修改为：在图1-5中，五个二端元 件分别代表电源或负载。其中的三个元件上电流和电压的参考方向已标出，在参考方向下通过测量得到：I 1＝－2A ，I 2＝6A ，I 3＝4A ，U 1＝80V ，U 2＝－120V ，U 3＝30V 。试判断哪些元 件是电源？哪些是负载？ 解析：I 1与U 1为非关联参考方向，因此P 1=－I 1×U 1=－（－2）×80=160W ，元件1获得正功率，说明元件1是负载；I 2与U 2为关联参考方向，因此P 2=I 2×U 2=6×（－120）=－720W ，元件2获得负功率，说明元件2是电源；I 3与U 3为关联参考方向，因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ，元件3获得正功率，说明元件3是负载。 根据并联电路端电压相同可知，元件1和4及3和5的端电压之代数和应等于元件2两端电压，因此可得：U 4=40V ，左高右低；U 5=90V ，左低右高。则元件4上电压电流非关联，P 4=－40×（－2）=80W ，元件4是负载；元件5上电压电流关联，P 5=90×4=360W ，元件5是负载。 验证：P ＋= P 1+P 3+ P 4+ P 5= 160+120+80+360=720W P －= P 2 =720W 电路中电源发出的功率等于负载上吸收的总功率，符合功率平衡。 第16页检验题解答： 图1-5检验题4电路图 U 3 第一章 1、PLC：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计；它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 2、编程方法简单易学使用方便；功能强大性价比高；可靠性高抗干扰能力强；维护及维修方便；体积小能耗低 3、响应速度快，能满足复杂的控制要求，便于调整更改；能存储程序并且便于扩展；能够与计算机进行通信；可靠性高，抗干扰能力强，成本低； 4、农业、渔业、交通、食品业、制造业、娱乐业、建筑业、健康与医疗、环境保护 第二章 1、（1）cpu模块、i/o模块、电源模块、各种功能模块 （2）断开闭合 (3)接通闭合断开 (4)0 断电断开断电 2、整体式：结构紧凑，体积小，价格低适用于小型的PLC 模块式：配置灵活，装配方便，便于扩展及维修常用于大中型PLC 3、RAM 可随意存入或取出其存储内容，若断电内容将丢失 EEPROM 可更改的只读存储器，即插即用且掉电后数据不丢失 使用RAM时要注意是否需要备份其中的数据 4、交流输入模块抗干扰能力强适合用于有油雾粉尘的恶劣环境下 直流输入模块则对环境的要求较高 5、（1）继电器输出型：交直流均可输出，响应时间较长，不适用于高频动作的负载 （2）晶体管输出型：适用于直流负载，响应时间短可用于高频动作的负载 （3）可控硅输出：适用于交流负载可输出较大电流响应时间短 6、plc采用周期循环扫描的方式工作，有读属于阶段，执行程序阶段，处理通信请求阶段，执行cpu自诊断测试阶段，写输出阶段 7、 设以0.01HZ为单位的频率值为X 由题意得：4500~5500对应于0~32000 得比例关系为：(X-4500)/(5500-4500)=（N-0）/（32000-0） 得X=N/32+4500 8、设以0.01pa为单位的压力值为X 由题意得4Ma---20mA对应于6400---32000 得比例关系如下： （N-6400）/(32000-6400)=(X-(-6000))/6000-(-6000) 得X=15/32(N-6400)-6000 第三章 1、（1）接通接通闭合断开 （2）断开断开闭合0 （3）接通断开闭合断开接通断开闭合0 填空题 1、数控机床坐标系采用的就是右手笛卡尔直角坐标系。 2、数控机床坐标系的正方向规定为增大刀刀具与工件距离的方向。 3、数控机床坐标系中Z轴的方向指的就是与主轴平行的方向,其正方向就是刀具远离工件的方向。 4、数控机床中旋转坐标有 A 轴、B 轴、 C 轴,其正方向的判断就是用右手螺旋定则。 5、数控车床中X轴的方向就是工件的径向,其正方向就是远离工件的方向。 6、数控机床坐标系一般可分为机床坐标系与工件坐标系两大类。 7、数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为绝对坐标系与增量坐标系。 8、在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准,而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置 进行计算的。 9、数控系统的插补就是指根据给定的数学函数 ,在理想的轨迹与轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。 10、大多数数控系统都具有的插补功能有直线插补与圆弧插补。 11、插补的精度就是以脉冲当量的数值来衡量的。 12、所谓脉冲当量就是指数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。 13、数控机床插补过程中的四个节拍就是: 偏差差别、坐标进给、偏差计算、终点差别。 14、插补过程中终点判别的具体方法有: 单向计数、双向计数、分别计数。 15、数控编程就是从零件图样到获得数控机床所能识别的数控加工程序的全过程。 16、数控编程的步骤有工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验与首件加工。 17、数控机床程序段的格式有固定程序段格式与可变程序段格式。 18、数控机床的编程方法有手动编程与自动编程。 19、以下指令的含义:G00 快速点定位;G01直线插补 ;G02 顺时针圆弧插补;G03 逆时针圆弧插补。 20、准备功能G代码有模态代码与非模态代码两大类。 二、判断题 1、数控加工程序就是由若干程序段组成,而且一般常采用可变程序进行编程。( √ ) 2、只需根据零件图样进行编程,而不必考虑就是刀具运动还就是工件运动。( × ) 3、进给路线的确定一就是要考虑加工精度,二就是要实现最短的进给路线。( √ ) 4、刀位点就是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点,对刀时,应使刀位点与对刀点重合。( √) 5、绝对值方式就是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。( √ ) 6、增量值方式就是指控制位置的坐标就是以上一个控制点为原点的坐标值。( √ ) 7、编制程序时一般以机床坐标系作为编程依据。( × ) 8、数控加工的插补过程,实际上就是用微小的直线段来逼近曲线的过程。( √ ) 9、数控加工路线的选择,尽量使加工路线缩短,以减少程序段,又可减少空走刀时间。( √) 10、G代码可以分为模态G代码与非模态G代码。( √) 11、一个主程序中只能有一个子程序。( ×) 12、数控铣床规定Z轴正方向为刀具接近工件方向。( × ) 13、非模态G04代码只在本程序段有效。(√ ) 14、用G04指令可达到提高加工表面粗糙度精度的目的。( × ) 15确定机床坐标系时,一般先确定X轴,然后确定Y轴,再根据右手定则法确定Z轴。( × ) 16、数控铣加工中,进退刀位置应选在合适的位置,以保证加工质量。( √) 17、工作坐标系就是编程时使用的坐标系,故又称为编程坐标系。(√ ) 18、数控机床坐标系就是机床固有的坐标系,一般情况下不允许用户改动。( √ ) 19、机床参考点就是数控机床上固有的机械原点,该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。(√ ) 20、对于既有铣面,又有镗孔的工件,一般先铣面后镗孔。( √ ) 三、简答题 1、绝对坐标系与增量坐标系的区别就是什么？举例说明。 答:在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准,而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置进行计算的。 2、插补的定义。 答:数控系统的插补就是指根据给定的数学函数,在理想的轨迹与轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。 PLC控制技术练习题 1、什么是可编程控制器？它的特点是什么？ 2、可编程控制器主要应用在哪些领域？ 3、可编程控制器的发展方向是什么？ 4、PLC由哪几部分组成？各有什么作用？ 5、PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，有几种形式？ 6、可编程控制器常用哪几种存储器？各有什么特点？ 7、可编程控制器常用哪几种编程器？各有什么特点？ 8、PLC按I/O点数和结构形式可分为几类？各有何特点？ 9、PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？ 10、简述PLC的扫描工作过程。 11、简述FX系列可编程控制器型号的意义。 12、可编程控制器的技术性能指标有哪些？ 13、为什么PLC中软继电器的触点可无数次使用？ 14、FX2N有哪几种编程器件？它们的作用是什么？ 15、FX2N的高速计数器有哪几种类型？简述其工作原理。 16、可编程控制器有几种常用的编程语言？ 17、可编程控制器梯形图编程规则的主要内容是什么？ 18、请写出以下指令表对应的梯形图。 0 LD X0 8 LD X6 1 AND X1 9 OR X7 2 ANI X2 10 ANB 3 OR X3 11 OUT Y3 4 OUT Y1 12 LD X11 5 OUT Y2 13 OUT Y4 6 LD X4 14 AND X12 7 OR X5 15 OUT Y5 16 END 19、根据给出语句表程序画出对应的梯形图。 20、根据图写出语句表程序。 0 LD X0 1 MPS 2 AND X1 3 MPS 4 AND X2 5 OUT Y0 6 MPP 7 AND X3 8 OUT Y1 9 MRD 10 AND X4 11 AND X5 12 OUT Y2 13 MPP 14 AND X6 15 OUT Y3 21、使用MC和MCR指令有哪些注意事项。根据图2写出语句表程序。 0 LD X0 1 MC N0 M100 4 LD X1 5 OUT Y0 6 LD X2 7 MC N1 M101 10 LD X3 11 OUT Y1 12 MCR N1 14 MCR N0 题20 图题21图22、根据图3写出语句表程序。 数控机床技术测试试卷A卷<附答案） 一、填空题<每空1分，共30分） 1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为、、。 2、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。 3、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法，前者用于数控系统，后者用于数控系统。 4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、导轨和导轨。 5、数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备或使用。 6、电火花加工一次放电后，在工件和电极表面各形成一个小凹坑，其过程可分为电离、、热膨胀、和消电离等几个连续阶段。 7、影响材料放电腐蚀的主要因素是、、。 8、影响电火花加工精度的主要因素是、、。 9、电火花成形加工极性的选择主要靠经验和实验确定，当采用短脉冲时，一般应选用极性加工。 10、数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的。 11、数控机床的日常维护与保养主要包括、、等三个方面内容。 12、3B格式的数控系统没有功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按编程。 13、旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同，可分为工作方式和工作方式。 二、判断题<每题1分，共10分，正确打√错误打×） 1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。<） 2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。<） 3、数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。<） 4、电火花成形加工在粗加工时一般选择煤油加机油作为工作液。<） 5、当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。<） 6、开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。<） 7、当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无关。<） 习题解答 【1-1】填空： 1．本征半导体是，其载流子是和。两种载流子的浓度。 2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于，而少数载流子的浓度则与有很大关系。 3．漂移电流是在作用下形成的。 4．二极管的最主要特征是，与此有关的两个主要参数是和。 5．稳压管是利用了二极管的特征，而制造的特殊二极管。它工作在。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是、、、和。 6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将。7．双极型晶体管可以分成和两种类型，它们工作时有和两种载流子参与导电。 8．场效应管从结构上分成和两种类型，它的导电过程仅仅取决于载流子的流动；因而它又称做器件。 9．场效应管属于控制型器件，而双极型晶体管是控制型器件。 10．当温度升高时，双极性晶体管的β将，反向饱和电流I CEO将，正向结压降U BE将。 11．用万用表判断电路中处于放大状态的某个晶体管的类型与三个电极时，测出最为方便。 12．晶体管工作有三个区域，在放大区时，应保证和；在饱和区，应保证和；在截止区，，应保证和。 13．当温度升高时，晶体管的共射输入特性曲线将，输出特性曲线将，而且输出特性曲线之间的间隔将。 解： 1.完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2.杂质浓度，温度。 3.少数载流子，(内)电场力。 4.单向导电性，正向导通压降U F和反向饱和电流I S。 5.反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（U Z），工作电流（I Emin），最大管耗（P Zmax）和动态电阻（r Z） 6.增大; 7.NPN，PNP，自由电子，空穴(多子，少子)。 8.结型，绝缘栅型，多数，单极型。 9.电压，电流。 10.变大，变大，变小。 11.各管脚对地电压; 12.发射结正偏，集电结反偏；发射结正偏，集电结正偏；发射结反偏，集电结反偏。 13.左移，上移，增大.。 一、选择题 1.ＰLC配有的存储器中内容只能读出，不能写入的存储器是( ）。 A RAＭ B ROM C EPＲOM DＥEPROＭ答案:Ｂ ２.ＰＬＣ的I/O点数是指ＰLC上输入、输出点数（ )。 A 之和 B之差 C 之积Ｄ无关答案：A 3.PLC的运算和控制中心是( )。 A 存储器 B Ｉ/O系统 C 微处理器 D 寄存器答案:C 4. ( ）是由PLC生产厂家编写的,固化到ＲOM中。Ａ系统程序 B用户程序 C 工作程序Ｄ用户数据答案：A 5.PLC输入和输出继电器的编号通常都是（ )。 A 二进制 B 八进制 C十进制Ｄ十六进制答案:B 6．( ）年,美国首先研制成功第一台可编程控制器。 A １969 B 1973 C 1９７9 D 1989 答案:A 7.I／O模块是( ）的简称。 A 输入模块 B 输出模块 C 输入模块与输出模块Ｄ设备端口模块答案：C 8.ＰLＣ的L+及M端口间电压一般是（）伏。A ＤＣ2４ＶＢDC36Ｖ C ＡＣ１10V D AC220V答案:A 2 9.一般而言，PLC的AC输入电源电压范围是（）。 A 24V AC B８5-2６4VＡＣ C 22０-380V AC D 24ＶAC-2２0V AC 答案：B 1０.小型ＰLC一般不支持哪种编程语言（）。A梯形图 B C语言 C 顺序功能图（SFC) Ｄ指令表答案：Ｂ 1１.第一台ＰＬC是由以下（)公司研制成功的。Ａ GＥ公司 B DEC公司 C ABB公司 D SＩMＥNS公司答案:B 12.PLC输出线圈的常开、常闭触点的使用数量是(）。 A 50个Ｂ 100个Ｃ１000个Ｄ无数个答案：D 13.PＬC的输入模块一般使用（）来隔离内部电路和外部电路。A光电耦合器Ｂ继电器 C传感器 D电磁耦合答案:A 14.PＬC的工作方式是( )。 A等待工作方式 B中断工作方式Ｃ扫描工作方式 D循环扫描工作方式答案:D 15．下列不属于ＰLC硬件系统组成的是（）。Ａ用户程序 B输入输出接口C 中央处理单元Ｄ通讯接口答案：A 16.PLＣ使用（）存储系统保存用户程序。A随机存储器RAM B只读存储器ROＭＣ硬盘 D闪存答案:Ａ 17．ＰLC电池电压降低至下限,处理方法是（）。 A没关系 B及时更换电池 C拆下电池停用D关机后重启答案：B １８．在执行用户程序时特殊辅助继电器( )为OＮＡSM0.0 B ＳM０．1 C SＭ0.4ＤＳM0．5 答案：A 习题答案 第二章题目 2-1. 什么是可编程控制器PLC?与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么？ 2-2. 各发展阶段的PLC产品在其内部构成（CPU存储器）、功能以及应用领域等方面有什么区别？ 2-3. PLC 具有可靠性、抗干扰能力强的主要原因何在？ 2-4. PLC 基本单元（主机）有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2-5. PLC 内部存储空间可分为哪几部分？各部分的存储内容是什么？ 2-6. FX2 系列PLC内部供编程使用的软器件有哪几种？各有什么用途？ 2-7. 特殊用途的辅助继电器、数据寄存器有几种类型？各有什么特点？ 2-8. FX2 系列PLC提供几种中断源？其中断指针标号（I □□口）是如何表示的？ 2-9. PLC 采用什么工作方式？其特点是什么？ 2-10.开关量输入信号的脉冲宽度有什么限制？通常PLC开关量的输入响应延迟为多少？ 2-11. PLC扫描周期应包含哪几部分时间？PLC最少响应时间是多少？I/O响应迟后的主要因素有哪些？提高I/O 响应速度的主要措施有哪些？ 2-12. 何谓I/O 寻址方式？PLC 的I/O 寻址方式有几种？ 2-13. PLC 的开关量输入与输出方式有哪几种？输入、输出电路包含哪些基本部分？构成模拟量I/O 映象区的方式有哪几种？ 2-14. PLC的定时器是如何组成的？采用何种计时方式？当前值和线圈逻辑状态是如何刷新的？产生计时误差的原因是什么？ 2-15. FX2系列PLC内部提供哪些类型的定时器？各类定时器的计时分辨率和计时范围是多少？设定值K 是如何计算？ 2-16. PLC的计数器是如何组成的？FX2系列PLC内部提供哪些类型的计数器？采用何种计数工作方式？各类计数器的最高频率如何确定？ 第二章解答 2-1.什么是可编程控制器PLC？与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么？ 答：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采 用了可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。 可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 可编程控制器是一台专为工业控制而设计制造的专用计算机，它具有丰富的输入输出接口和较强的输出电力电子技术课后题答案
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