机械系统控制技术概论

第1章机械系统控制技术概论

思考题：

1、简述机电一体化的基本概念。

机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感器检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并保证整个系统最优化运行的系统工程技术。由此而产生的功能系统，称为机电一体化系统或机电一体化产品。

2、机电一体化的机械系统的组成包括：、、、和。执行机构驱动元件检测元件计算机机体

3、机电一体化的机械系统的评价基本指标包括：、和。

运动参数指标动力参数指标表征运动参数和动力参数的品质指标

4、机械系统实现机电一体化的方法包括：、和。

取代法融合法组合法

5、阐述组合法实现机电一体化的基本原理。

在融合法的基础上，将功能部件或模块。像搭积木一样，根据不同的工作要求，组合成不同的机电一体化的机械产品。如设计机器人。可以将机器人的关节驱动元件、检测元件和控制器做成一个驱动功能模块。根据所设计的机器人的运动的轴数要求，选用与其轴数相同数量的驱动功能模块，就可以实现机器人的动作要求，这一方法可以缩短产品的设计与研制周期，节约工装设备费用，保证精度．而且便于使用和维修。

第2章工业控制计算机

思考题：

1、简述工业现场计算机控制的特点和要求。

①高可靠性，以适应工业现场十分恶劣和复杂的工作条件；

②具有实时响应处理能力，以满足工业生产过程实时控制要求；

③有丰富的可与工业生产现场信号相连接的专业接口；

④控制系统结构应能组配灵活，易于扩展；

⑤有先进的系统软件与应用软件，便于开发。

2、计算机总线是、按总线的规模、用途及应用场合，总线可分为、和三类。计算机模块间传递信息的通道片总线内总线外总线

4、总线的性能指标包括：、、、、和。

总线宽度标准传输率时钟同步与异步信号线数数据总线与地址总线的多路复用和非多路复用负载能力

8、工业控制组态软件(功能)？

(1)数据采集

(2)动态显示

(3)实时计算

(4)过程控制

(5)数据记录

(6)通讯功能

(7)报警功能

(8)开放结构

第3章1、单片机原理

思考题：1、单片微机(SingIe Chip MicroComputer)简称单片机，是将、、、和全部集成在一个硅片上。

CPU RAM ROM(EPROM) 定时器／计数据I／O接口

2、MCS-51中央处理器（CPU）包括：和部件。

运算部件控制

3、运算部件以算术ALU为核心，包含ACC（简称A）、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等许多部件，它能实现算术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。

逻辑运算单元累加器

5、控制部件包括哪些部分？如何运行？

控制部件是单片机的控制中心，它包括定时和控制电路、指令寄存器、指令译码器、程序计数器PC、堆栈指针SP、数据指针DPTR以及信息传送控制部件等。它先以振荡信号为基准产生CPU的时序，从ROM中取出指令到指令寄存器，然后在指令译码器中对指令进行译码，产生指令执行所需的各种控制信号，送到单片机内部的各功能部件，指挥各功能部件产生相应的操作，完成对应的功能。

6、MCS-51单片机存储器结构与一般微机的存储器结构不同，分为程序存储器和数据存储器。程序存储器存放、和。数据存储器用作及。

ROM RAM 程序固定常数数据表格工作区存放数据

12、片内数据存储器按功能分成以下几个部分：组区、区、

区，其中还包含。

工作寄存器位寻址一般RAM 堆栈区

13、堆栈是按的原则进行管理的一段存储区域。MCS-51单片机中，堆栈是用片内数据存储器的一段区域，在具体使用时应避开工作寄存器、位寻址区，一般设在以后的单元，如工作寄存器和位寻址区未用，也可开辟为堆栈。

先入后出、后入先出2FH

16、P0口是一个三态双向口，可作为分时复用口，也可作为通用的

接口。它包括一个输出锁存器、两个三态缓冲器、输出驱动电路和输出控制电路组成。

地址／数据I/O

17、当P0口作通用I/O接口时，应注意以下两点：

（1）在输出数据时，由于V2截止，输出级是漏极开路电路，要使“1”信号正常输出，必须外接。

（2）P0口作为通用I/O口输入使用时，在输入数据前，应先向P0口写“”。

上拉电阻 1

18、P1口是准双向口，它只能作通用接口使用。

I/O

19、P2口也是准双向口，它有两种用途：通用I/O接口和地址线。

高8位

22、PSEN（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，电平有效。

低

23、ALE/PROG（30脚）：信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。地址锁存

24、VCC（40脚）：接+5 V电源端；VSS（20脚）：接+5 V电源端。

正地

27、什么是机器周期？

机器周期是单片机的基本操作周期，每个机器周期包含S1、S2、、S6，6个状态，每个状态包含2拍P1和P2，每一拍为一个时钟周期（振荡周期）。因此，一个机器周期包含12个时钟周期。依次可表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、…、S6P1、S6P2。

9、数据传送指令有29条，是指令系统中数量最多、使用也最频繁的一类指令。这类指令可分为三组：指令、指令、指令。

普通传送数据交换堆栈操作

15、写出完成下列功能的程序段。

（1）将R0的内容送R6中

程序为：MOV A，R0

MOV R6，A

（2）将片内RAM 30H单元的内容送片外60H单元中

程序为：MOV A，30H

MOV R0，#60H

MOVX @R0，A

（3）将片外RAM 1000H单元的内容送片内20H单元中

程序为：MOV DPTR，#1000H

MOV A，@DPTR

MOV 20H，A

（4）将ROM 2000H单元的内容送片内RAM的30H单元中

程序为：MOV A，#0

MOV DPTR，#2000H

MOVC A，@A+DPTR

MOV 30H，A

18、求R3←R2 - R1。

程序为：

MOV A，R2

CLR C

SUBB A，R1

MOV R3，A

27、若累加器A中的内容为10001011B，CY=0，则执行RLC A指令后累加器A中的内容为，CY= 。00010110B 1

33、条件转移指令有三种：条件转移指令、转移指令、转移指令。累加器A判零比较减1不为零

41、如何把片内RAM中位寻址区的20H位的内容传送到30H位？

程序：

MOV C，20H

MOV 30H，C

42、位逻辑操作指令包括位、、、和位或，总共10位指令。清0、置1、取反、位与

三.3、单片机C语言程序设计

3、C－51的程序结构与一般C语言的结构相同，以函数为程序入口，程序体中包含若干语句还可以包含若干函数。main()

4、根据下列汇编语言清零程序(将2000H—20FFH的内容清零)，编写C语言程序：

ORG 0000H

SE01: MOV R0,#00H

MOV DPTR,#2000H ;(0000H)送DPTR

LOO1: CLR A

MOVX @DPTR,A ;0送(DPTR)

INC DPTR ;DPTR+1

INC R0 ;字节数加1

CJNE R0,#00H,LOO1 ;不到FF个字节再清

LOOP: SJMP LOOP

C－51清零程序

#include

main( )

{

int i;

unsigned char xdata *p=0x2000;

/* 指针指向2000H单元*/

for(i=0;i<256;i++)

{*p=0; p++;} /*清零2000H-20FFH单元*/

}

三.5、单片机C语言与汇编语言混合编程

思考题：

1、单片机混合编程的优点？

1．编程效率高

2．执行速度快

3．可读性、可移植性好和使用范围广

2、外部计数脉冲的频率应小于振荡频率的。1/24

4、通常利用定时/计数器来产生周期性的。波形

6、计算机与外界的通信有两种基本方式：和。并行通信串行通信

7、根据信息传送的方向，串行通信可以分为单工、和3种。半双工全双工

8、判断：

a如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。b如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。

c如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。

18、串行口的应用通常用于三种情况：利用方式0扩展；利用方式1实现点对点的；利用方式2或方式3实现多机通信。并行I/O口双机通信19、利用方式0扩展并行I/O，MCS-51单片机的串行口在方式0时，当外接一

个串入的移位寄存器，就可以扩展并行输出口，当外接一个串出的移位寄存器时，就可以扩展并行输入口。并出并入

21、要实现甲与乙两台单片机点对点的双机通信，线路只须将甲机的与乙机的相连，将甲机的RXD与乙机的TXD相连，与地线相连。

TXD RXD 地线

23、判断：

中断响应过程

(1) 根据中断请求源的优先级高低，对相应的优先级状态触发器置“1”。

(2) 保护断点，即把程序计数器PC的内容压入堆栈保存。

(3) 清内部硬件可清除的中断请求标志位(IE0、IE1、TF0、TF1)。

(4) 把被响应的中断服务程序入口地址送入PC，从而转入相应的中断服务程序执行。

2、8031最小应用系统片内无程序存储器片，因此，在构成最小应用系统不仅要外接晶体振荡器和复位电路，还应外扩展存储器。程序

3、MCS-51单片机可扩展片外程序存储器KB，地址为0000H~FFFFH。64

4、MCS-51单片机可扩展片外数据存储器64KB，地址为。0000H~FFFFH 7、对于检测键盘上有无键按下通常采用3种方式：、

、查询工作方式定时扫描工作方式中断处理方式8、为什么要使用光耦？

1、单片机应用系统开发的基本过程？

一．系统需求与方案调研

系统需求与方案调研的目的是通过市场或用户了解用户对拟开发应用系统的设计目标和技术指标。通过查找资料，分析研究，解决以下问题：1）了解国内外同类系统的开发水平、器材、设备水平、供应状态；对接收委托研制项目，还应充分了解对方技术要求、环境状况、技术水平，以确定课题的技术难度。

2）了解可移植的硬、软件技术。能移植的尽量移植，以防止大量低水平重复劳动。

3）摸清硬、软件技术难度，明确技术主攻方向。

4）综合考虑硬、软件分工与配合方案。单片机应用系统设计中，硬、软件工作具有密切的相关性。

二．可行性分析

可行性分析的目的是对系统开发研制的必要性及可行性作出明确的判定结论。根据这一结论决定系统的开发研制工作是否进行下去。

可行性分析通常从以下几个方面进行论证：

1）市场或用户的需求情况。

2）经济效益和社会效益。

3）技术支持与开发环境。

4）现在的竞争力与未来的生命力。

三．系统方案设计

系统功能设计包括系统总体目标功能的确定及系统硬、软件模块功能的划分与协调关系。

系统功能设计是根据系统硬件、软件功能的划分及其协调关系，确定系统硬件结构和软件结构。系统硬件结构设计的主要内容包括单片机系统扩展方案和外围设备的配置及其接口电路方案，最后要以逻辑框图形式描述出来。系统软件结构设计主要完成的任务是确定出系统软件功能模块的划分及各功能模块的程序实现的技术方法，最后以结构框图或流程图描述出来。

四．系统详细设计与制作

系统详细设计与制作就是将前面的系统方案付诸实施，将硬件框图转化成具体电路，并制作成电路板，软件框图或流程图用程序加以实现。

五．系统调试与修改

系统调试是检测所设计系统的正确性与可靠性的必要过程。单片机应用系统设计是一个相当复杂的劳动过程，在设计、制作中，难免存在一些局部性问题或错误。系统调试可发现存在的问题和错误，以便及时地进行修改。调试与修改的过程可能要反复多次，最终使系统试运行成功，并达到设计要求。

六．生成正式系统或产品

系统硬件、软件调试通过后，就可以把调试完毕的软件固化在EPROM中，然后脱机（脱离开发系统）运行。如果脱机运行正常，再在真实环境或模拟真实环境下运行，经反复运行正常，开发过程即告结束。

2、一个单片机应用系统的硬件电路设计包括三个部分内容：一是，二是，三是。单片机芯片的选择单片机系统扩展系统配置

4.1、电器控制原理

思考题：

1、电器是对于电能的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测及保护等作

用的工具之总称。如：，，等。开关，熔断器、变压器

2、低压电器：直流小于，交流小于。1500V 1200V

3、常见低压电器有：，，，，，

开关电器主令电器熔断器接触器继电器信号灯

5、刀开关的额定电压应等于或大于电路额定电压。其额定电流应等于或稍于电流工作电流。在开关柜内使用还应考虑操作方式，如杠杆操作机构、螺旋式操作机构等。当用刀开关控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的倍。大 3

9、接触器是一种用来地接通或断开交直流及容量控制电路的自动切换电器。频繁主电路大

1、简述传感器定义：

将被测物理量转换成与之相对应的、容易检测、传输或处理的信号的装置，称之为传感器。也叫变换器、换能器。

2、传感器按被测物理量分类，有传感器、传感器、传感器等；位移力温度

3、按传感器工作的物理基础分类，有式、式、式、流体式等；机械电气光学

6、简述机械式传感器的原理？

机械式传感器以弹性体作为传感器的敏感元件，又称为弹性敏感元件。它的输入量是力、压力等物理量，而输出则为弹性元件本身的弹性变形。这种变形经放大后造成仪表指针的偏转，借助刻度指示被测量的大小。

7、电阻式传感器是把被测的量如位移、力等转换成变化的一种传感器。有变阻式和电阻式两种。电阻应变片

8、电感式传感器可分为型(包括可变磁阻式和涡流式)与型(差动变压器式)两种；自感互感

9、压电式传感器的工作原理是利用某些物质的效应。某些物质如石英、钛酸钡等。当受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，形成。当外力去掉时，又恢复原状态，这种现象叫压电效应。具有压电效应的材料叫压电材料或压电晶体。压电传感器是在压电晶体的两个工作面上进行金属蒸镀，形成金属膜，构成两个电极。实验证明，在极板上聚集的电荷量与施加的作用力成正比。压电电场

11、半导体敏感元件的一个重要特性是对光、热、力、磁等物理量的。利用这些特性，可作为非电量电测的敏感元件．如磁电转换元件、光电转换元件、热敏电阻、气敏电阻等。敏感性

12、选用传感器进行机械参数检测，输入输出信号之间要求一定的函数关系。经常要求是、的函数关系。单值线性

13、选用传感器进行机械参数检测，要有较高的和较大的。灵敏度信噪比

1、简述可编程控制器含义？

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，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

2、阐述可编程控制器的基本特点？

A、灵活、通用

-----PC是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。

B、可靠性高、抗干扰能力强

平均无故障时间一般可达10万小时左右

-----PC采用的是微电子技术，大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的，因此不会出现继电器控制系统中的接线老化、脱焊、触点电弧等现象。C、编程简单、使用方便“专为适应恶劣的工业环境而设计的计算机”

-----用微机实现控制，使用的是汇编语言，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。

D、接线简单

E、功能强

F、体积小,重量轻,易于实现机电一体化

第4章3 PLC的基本组成

思考题：

1、简述PLC的基本组成？

由输入和输出模块，中央处理器，电源模块组成，各模块控制相应的功能。

3、可编程序控制器的物理结构分为：、和。

整体式模块式叠装式

6、PLC的开关输出电路有哪几种？各有何特点？

a晶体管输出单元：晶体管无触点开关，其使用寿命长，响应速度快。

b双向晶闸管输出单元：负载电源可根据需要选择直流或交流。

c继电器输出单元：负载可直流或交流。但是由于继电器使用寿命为10—30万次，因此频繁通断场合（高频脉冲）应该选用晶体管或晶闸管。

7、开关量I/O模块的外部接线方式有哪几种？

A汇点式

各个I/O电路有一个公共点，共用一个电源。

B分组式

I/O分成若干组，每组I/O共用一个电源，各组电源可以不同。

C分割式

各个I/O点之间相互隔离，每个I/O可以使用独立电源。2、梯形图的主要特点

A某些编程元件沿用继电器名称。

B梯形图两侧的垂直公共线为公共母线（Bus bar）。

C逻辑求解顺序：从上到下，从左到右。

D编程元件的常开触点和常闭触点可以无限次使用。

3、简述PLC各部分的作用？

1）输入部分作用：

接受被控设备的信息或操作命令等外部输入信息。

2）内部控制电路作用：

运算和处理由输入部分得到的信息，并判断应产生哪些输出。

3）输出部分作用：驱动外部负载。

4、PLC每一个扫描循环称为一个扫描周期。一个扫描周期中除了执行指令外，还有、等操作。I/O刷新故障诊断

5、可编程序控制器(PLC)的编程语言主要包括：、、、和。梯形图语句表逻辑功能图逻辑方程式或布尔代数式

7、按控制规模分类，PLC大致可分为、、及大型机、超大型机。微型机小型机中型机

第4章5 CPM1A系列PLC的硬件系统(4学时)

思考题：

1、CPM1A系列PLC的基本模块包括：、、、和。主机模块开关量输入/输出模块模拟量输入/输出模块智能模块

2、CPM1A的CPU单元（主机）有种规格。16

3、CPM1A输入信号电源可以自己供给，也可以有PLC供给。但注意不要与PLC 电源共，同时注意等级。地电压

4、请阐述PLC输出开关量种类与特点？

A继电器输出型速度慢安全隔离最好电压范围宽，可用于多路不同电压

B晶体管输出类型最快常用于直流接触器、电磁阀

C双向晶闸管输出类型快驱动交流接触器、电磁阀、电机启动

5、CPM1A模拟量主要是完成转换和转换。一般自带CPU和存储器，PLC上电后，PLC主控模块就将控制字装入其内部存储器中，模拟量I/O模块就能独立完成工作并且与主控模块共享存储器。A/D D/A

7、请解释PLC CPM1A内部继电器编号00105含义？

第1通道，5位。

10、常用的特殊辅助继电器包括那些？

说明：3）4）5）是重点，其后的红色是重点。

1)高速计数器的软件复位标志25200

2)故障码存储区25300--25307

3)扫描时间出错标志25309

4)常闭或25313位恒为1，25314为常OFF继电器。

5) 25315常用作初始化脉冲，它在PLC运行的第一个扫描周期，处于0N状态，然后处于OFF状态。

6) 25407启动一个单步执行时，该位ON一个扫描周期。

7)时钟标志25400—25401、25500--25502

输出占空比为1：1的时钟脉冲。

CPM1A共有5个内部时钟标志，周期分别为0.02秒到1分钟。

25400: 1分钟时钟脉冲。

25401：0.02秒时钟脉冲。当扫描时间T＞0．01秒时，该时钟无法正常使用。25500：0.1秒时钟脉冲。当扫描时间T＞0.05秒时，该时钟无法正常使用。25501：0.2秒时钟脉冲。当扫描时间T＞0.1秒时，该时钟无法正常使用。25502：1秒时钟脉冲。

8)指令执行出错标志ER，25503

当执行指令出错时，出错标志位25503为ON。该位为ON时，当前指令不执行。

9)运算标志位25504--25507

进位标志位CY，25504：运算结果有进位或借位时，该位为ON。可利用STC指令将该位置为ON;利用CLR指令将该位置为OFF。

大于标志位GR，25505：执行比较指令时,若第一个比较数大于第二个比较数时，则该位为0N。

相等标志位EQ，25506：执行比较指令时，若两个操作数相等，或执行运算指令时运算结果为0000，则该位为ON。

小于标志位LE，25507：执行比较指令时，若第一个比较数小于第二个比较数时，则该位为ON。

11、CPM1A共有5个内部时钟标志，周期分别为秒到分钟。0.02 1 13、保持继电器以HR标识，有20个通道HR00一HR19。每个通道有16个继

电器，编号为，共有个继电器。保持继电器的使用方法同内部辅助继电器一样。00—15 320

14、保持继电器既能以位为单位使用，又能以通道为单位使用。其断电保持功能通常有两种用法:以通道为单位使用，用作数据通道，此时断电后数据丢失，恢复供电时,数据亦可恢复。以位为单位使用，与指令配合使用，或者用于本身带有自保电路。不会KEEP

16、辅助记忆继电器区共有个通道，AR00—AR15。辅助记忆继电器区具有断电功能。16 保持

18、CPM1A共有个定时器和计数器，其TC号为000—127。128

21、CPM1A定时器断电保持功能，当电源断电时，定时器复位；计数器断电保持功能，计数器保持断电前的状态。无有

24、CPM1A的输入时间常数设置范围为：1ms/2ms/4ms/8ms／16ms/32ms /64ms/ 128ms，缺省设置为。8ms

26、周期扫描影响输入响应速度，瞬时信号易被。快速响应可不受扫描周期的影响，随时接收瞬间脉冲，最小宽度ms。其内部具有缓冲，将脉冲瞬间记忆下来并在规定的时间内响应。遗漏0.2

28、CPM1A具有丰富的指令系统，除控制指令、指令、移位寄存器指令外，还有算术运算指令、逻辑运算指令、数据传送指令、数据比较指令、数据转换指令、高速计数器控制指令、脉冲输出控制指令、中断控制指令、子程序控制指令、步进控制指令及故障诊断指令等。基本逻辑定时/计数

4.6 CPM1A的指令系统(8学时)

思考题：

1、CPM1A的指令根据功能分为指令和指令两大类。基本应用

2、解释基本指令的含义？

直接对输入和输出点进行操作的指令。包括输入、输出和逻辑“与”、“或”、“非”基本运算等。

5、大部分基本指令指令码，而应用指令几乎都指令码。没有有

6、说明微分、非微分指令的区别？

对非微分型指令，只要执行条件为ON，则在每个循环周期都将执行该指令。

对微分型指令，仅在执行条件由OFF变为ON时才执行一次；如果执行条件不发生变化，或者从上一个循环周期的ON变为OFF，则该指令是不执行的。

7、常开/常闭触点的状态由它对应的继电器的状态决定：继电器为ON，它对应的常开触点为，对应的常闭触点为。ON OFF

9、OUT指令输出逻辑运算结果到继电器，OUT NOT指令将逻辑运算结果后再输出到继电器。取反

10、试写出下列梯形图的指令表？

LD 00000

OUT 01000

OUT NOT 01001

LD NOT 00001

OUT 01002

12、试写出下列梯形图的指令表？

LD 00000

OR 00001

OUT 01000

LD 00000

OR NOT 00003

OUT 01001

13、试写出下列梯形图的指令表？

解：

方法1：分置法

LD 00000

AND 00001

OR NOT 00002

LD 00003

OR 00004

AND LD

LD 00005

OR NOT 00006

AND LD

OUT 20000

方法2：后置法

LD 00000

AND 00001

OR NOT 00002

LD 00003

OR 00004

LD 00005

OR NOT 00006

AND LD

AND LD

OUT 20000

14、试写出下列梯形图的指令表？

解：

方法1：分置法

LD 00000

AND NOT 00001

LD 00002

AND 00003

OR LD

LD NOT 00004

AND NOT 00005

OR LD

OUT 01001

方法2：后置法

LD 00000

AND NOT 00001

LD 00002

AND 00003

LD NOT 00004

AND NOT 00005

OR LD

OR LD

OUT 01001

16、利用指令对如下梯形图编程？

解：

LD 00000

OR 00001

ANDNOT 00002

OUT 01000

LD 00003

AND 00004

LD 00005

ANDNOT 00006

OR LD

OUT 01001

LD 00007

OR 00008

LD 00009

OR 00010

AND LD

OUT 01002

17、利用指令对如下梯形图编程？

解：

LD 00000

AND NOT 00002

AND 00004

AND NOT 01001

OUT 01000

LD 00001

AND NOT 00003

AND 00004

AND NOT 01000

OUT 01001

LD 01002

AND NOT 00005

OR 00004

AND NOT 01000

AND NOT 01001

AND NOT 01003

OUT 01002

LD 00000

OR 00001

OR 01003

AND NOT 00004

AND NOT 01002

OUT 01003

19、请画出下列梯形图指令表执行的时序图，并进行说明。

SET 20000

LD 00003

RESET 20000

解

当00000由OFF变为ON后，20000被置位为ON，并保持ON，即使00000变为OFF。

当00003由OFF变为ON后，20000被复位为OFF，并保持OFF，即使00003变为OFF。

21、请画出下列指令表所表示的梯形图？

LD 00000

ANDNOT 00001

ORNOT 00003

AND 00002

OR 00005

OUT 01000

END（01）

解：

22、请写出下列梯形图的指令表？

解：

LD 25315

DIFU(13) 20000

LD 20000

KEEP(11) 01000

24、请将下面梯形图表示为：联锁/联锁解除指令表示的梯形图，并写出指令表。

解：梯形图如下：

LD 00000

IL（02）

LD 00001

OUT 01000

LD NOT 00002

OUT 01001

LD 00003

AND NOT 00004

OUT 01002

ILC（03）

LD 00005

OUT 01003

25、请将下面梯形图表示为：联锁/联锁解除指令表示的梯形图，并写出指令表。

解：

LD 00000

IL（02）

LD 00001

OUT 01000

LD 00002

IL（02）

LD 00003

OUT 01001

LD 00004

OUT 01002

ILC（03）

LD 00005

OUT 01003

28、定时器的最小定时单位为秒，实际定时时间为SV×0．1秒；定时范围为0～秒。0.1 999．9

29、试写出下列梯形图的语句表，继电器00000接通1300s时的时序图。说明总的定时时间。

解：

LD 00000

TIM 000

#1500（150s)

LD TIM000

TIM 001

#9500（950s)

LD TIM001

OUT 01000

总的定时时间为1100s。

30、写出如下时序图的梯形图？

解：以上时序图的实现梯形图如下。

32、请写出如下梯形图的语句表。

解：

LD 00000

LD 00001

CNT 004

#0150

LD CNT004

OUT 01005

包装机械设计中的控制技术

包装机械设计中的控制技术 发表时间：2018-06-11T17:19:17.533Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：柴晓宇[导读] 摘要：包装机械是一种比较复杂的机械，它的核心就是控制技术，同时它也是包装工业的重要组成部分，在现代社会，人们对商品提出了更高的要求，因此对于商品的包装也更加的苛刻，为了应对这种趋势，包装业也应该比以前有着更加巨大的进步才行，所以控制技术应该在这种大环境下不断地发展创新，为人们提供更加优质的商品，为包装业的发展做出更加巨大的贡献。 河南质量工程职业学院 467000 摘要：包装机械是一种比较复杂的机械，它的核心就是控制技术，同时它也是包装工业的重要组成部分，在现代社会，人们对商品提出了更高的要求，因此对于商品的包装也更加的苛刻，为了应对这种趋势，包装业也应该比以前有着更加巨大的进步才行，所以控制技术应该在这种大环境下不断地发展创新，为人们提供更加优质的商品，为包装业的发展做出更加巨大的贡献。本文介绍了包装机械中控制技术的组成，分析了包装机械控制系统的设计。 关键词：包装机械；设计；控制技术；应用 包装机械指的是能够独立完成全部或者大部分产品以及商品的一种机械。在生产过程中如果使用包装机械对产品进行包装的话可以极大提高生产的效率，适当的减轻工人们的劳动强度，它是一种适应于大规模的生产需要，并且还满足人们对于清洁和卫生方面的要求。但是在我国，无论是包装机械的类型还是包装机械的性能都与国外有着不小的差距，因此应该在包装机械的控制技术方面予以关注。 一、包装机械中控制技术的组成 包装机械并不是独立的个体，它由多个系统共同组成。所以，包装机械中控制技术也根据包装机械的系统组成分成不同的部分。 1、主传动部分。传动系统可以将未包装的物品运送到包装机械中，然后将包装好的物品传送到指定的位置。所以，传动系统是整个包装机械实现连续工作的基础。控制技术在传动系统中主要是用来控制传动的速度和精度，在包装开始前将产品传送到指定的位置进行包装操作，在包装完成后再将产品传送到指定的位置进行检测。这部分的控制技术主要是通过可编程逻辑控制器实现，电脑根据信号发出不同的指令，控制传动系统的运转方式。 2、计量部分。计量装置承担着称重和计数等作用，是包装操作开始前进行的操作。计数是为了给生产效率的计算提供原始数据，称重是为了给包装开始的物品质量提供保障。通过计量装置，可以一目了然整个生产的各项数据，明确生产是否符合预计的需求。在整个计量装置中，也处处体现着控制技术。首先，计量的检测信号就是控制开始的第一步；其次，数据的传送也需要控制技术的支撑；最后，数据的处理和反馈更是需要控制技术作为基础。 3、物品包装的执行部分。整个包装过程最关键的环节就是包装的执行操作，也是在这个环节，包装机械发挥其核心的作用。在包装过程中，控制技术最直接的控制整个操作。按照目前包装机械的情况，整个包装过程都是事先编好控制程序，然后由计算机控制输出指令，最后控制包装的操作。综合分析整个包装的执行部分，控制技术是其核心。从指令的编写到指令的执行，必须通过控制技术来实现。包装机械的执行部分的控制系统主要是通过PLC系统实现，PLC可以将人们编写的程序语言逻辑化地反映在包装机械的生产中。而且，PLC控制系统还有可靠性强、设计较灵活和操作简单等优点。根据包装机械行业的发展，PLC的应用极大提高了包装机械的自动化程度，满足了生产对包装机械的需求。 4、成品的检测部分。包装机械完成包装的操作后，并没有完成整个包装的环节，成品还需要经过检验的环节，检查其质量是否符合企业设计的要求。因此，在包装机械包装的成品还需要经过检测，判断其合格性，然后把不符合要求的产品挑选出来。检测部分的组成主要是传感器和探测器，探测器检验产品的各种属性，然后把它转换成相应的数据格式，再通过传感器传递给计算机系统。计算机系统根据数据的特征做相应地处理，然后由逻辑变成给机械手臂指令，最终选择挑选的动作或者静止的动作。控制系统在整个检测部分是其运转的中枢，信号在发出之后，控制系统根据指令的不同执行不同的动作，最后满足生产的各项需求。 二、包装机械控制技术要求 1、主传送系统的控制。主传送系统在包装机械中的运动分为间歇性运动和连续性运动两种，主传送系统根据其不同的运动方式也有着不同类型的分类。主传送系统运动类型的不同也决定了不同运动类型的包装机械整个运动结构之间也存在这较大的差异。原因在于，主传送系统运动的不同决定了力矩和各个零件所承受的载荷的不一致，也就是说，包装机械在不同运动状态下需要根据实际的情况和需求对机械本身做出调整。此时，控制系统就要根据主传送系统运动方式的不同有针对性的做出不同的选择，保证主传送系统能够适应不同的生产运行需求，从而保障包装机械正常高校的运转和运行。 2、速度调节及控制。整个包装机械系统的包装过程可以被看成为一条互相配合的生产线，在这一整条生产线上的每个环节都需要有相应的传动速度来进行配合和调节。有时，包装机械系统不能够实现完全的自动化运行，还需要一部分的人工手动参与，故而，速度调节的控制在手动和自动的情况下的要求也是不尽相同的。对速度调节的控制要求控制技术不仅能够实现速度调节的功能，还要备选两个及以上的速度调节方案，以便随时根据生产的需求和突发情况调节传送的速度。所以，速度调节的控制系统需要和传动系统密切配合设计，利用传感器或其他调节装置与预先设置的调节方案相配合，实现对整个系统的速度调节和控制。 3、工作时间及次序的控制。包装机械的工作时序指的是机械的各个部分连贯性配合生产的流程的总和。不论是在柔性包装生产线还是在刚性包装生产线的生产过程中，控制系统对工作时间及工作次序的控制都是十分有必要的。对工作实践及次序的控制就是指根据实际生产的需要和工艺流程的要求，对每一个生产的过程进行合理安排，并做好意外情况的调整。在此基础上，实现对包装机械的总体调节和掌控，不仅关注效率问题，还要确保整个包装机械生产过程的安全，这样才能切实保障包装生产的正常进行。 三、包装机械控制系统的设计 1、记忆控制。为了能够让包装机械中的各个工位相互对应起来，并且还要在同时实现各个工位上面的逐渐移动，把监测系统检测到的情况统统记录下来，因此在程序设计的时候可以采用唯一寄存器的方式来满足这些条件，实现记忆控制。 2、联锁的控制。这种控制实际上是用来满足包装机械上各个动作的配合，它可以通过互锁、顺序、延时等程序来进行控制，这种控制程序一般来说都不会很难。 3、速度的控制。当操作人员用手动进行操作时，可用手动进行控速，当处于自动操作时，可以根据不同的信号来控制包装机械的速度。这种控制系统也是相对来说很简单的一种控制系统。

机械试题及答案

机械企业安全生产标准化考评试题 一、单项选择题： 1.所有机器的危险部分，应______来确保工作安全。(C) A.标上机器制造商名牌 B.涂上警示颜色 C.安装合适的安全防护装置 2.机器防护罩的主要作用是______.(B) A.使机器较为美观 B.防止发生操作事故 C.防止机器受到损坏 3.操作转动的机器设备时，不应佩戴______.（B） A.戒指 B.手套 C.手表 4.金属切削过程中最有可能发生______.(C) A.中毒 B.触电事故 C.眼睛受伤事故 5.工人操作机械设备时，穿紧身适合工作服的目的是防止______.(B) A.着凉 B.被机器转动部分缠绕 C.被机器弄污 6.清理机械器具上的油污时应______.(C) A.用汽油洗刷 B.用压缩空气喷 C.用抹布擦净

7.______不宜用来制作机械设备的安全防护装置。(B) A.金属板 B.木板 C.金属网 8.在冲压机械中，人体受伤部位最多的是______.(A) A.手和手指 B.脚 C.眼睛 9.在剪切作业中，影响安全的因素有______.(A) A.光线强度 B.湿度变化 C.以上两项都能影响 10.下列______伤害不属于机械伤害的范围(C) A.夹具不牢固导致物件飞出伤人 B.金属切屑飞出伤人 C.红眼病 11.手用工具不应放在工作台边缘是因为______.(C) A.取用不方便 B.会造成工作台超负荷 C.工具易坠落伤人 12.操作砂轮时，下列______是不安全的。（A） A.操作着站在砂轮的正面 B.使用前检查砂轮有无破裂和损伤 C.用力均匀磨削 13.机械加工设备的运动部件如转轴、联结器飞轮、齿轮、摩擦轮、皮带及皮带轮、旋转物体上的突出部分等是容易发生机械伤害事故的危险部

机械式温度控制器原理

机械式温度控制器原理 机械式温度控制器实际上是一种压力式（气压式）温度控制器，其控温原理如图5-6所示。图5-6 机械式温度控制器的控温原理 从结构上看，机械式温度控制器主要由感温器和触点式微型开关组成。其中，感温器叫做温压转换部件，它是一个封闭的囊体，主要由感温头、感温管和感温腔三部分组成。根据感温腔的形式不同，感温器又分为波管式和膜盒式两种感温头位于蒸发器的表面或电冰箱箱体内，用以感应电冰箱箱内的温度。感温管内充有感温剂，温度控制器旋钮用以设定电冰箱的制冷温度。 当蒸发器表面的温度上升并超过温度控制器旋钮设定 的温度时，感温管内感温剂的压力增大，感温腔中的隔膜在压力的作用下压迫传动支板，使触点接通，电路闭合，压缩机开始运转，电冰箱开始制冷。当蒸发器表面的温度逐渐下降至设定值时，感温管内感温剂的压力下降，弹簧的收缩力大于感温腔隔膜对传动支板产生的推力，传动支板即在弹簧的收缩作用下微微向上抬起，使得触点断开，压缩机便随之停止运转。 电冰箱制冷温度的调节是通过调节温度控制器旋钮实 现的。当调整温度控制器旋钮时，温度控制器旋钮便带动调

温凸轮转动，从而使温度控制板控制弹簧的张力。 图5-7为温度控制器的调温凸轮与温度控制板的关系示意图。图5-7 调温凸轮与温度控制板的关系示意图 调整温度控制器旋钮时，旋钮的转动实际上就带动调温凸轮转动，便会造成温度控制板的前移或后移，从而控制弹簧拉力的增大或缩小。若弹簧拉力较大，就需要待蒸发器温度较高时使感温剂压力增大，产生较大的推动力使得传动支板前移，推动触点闭合，压缩机才会启动工作。这就是调高电冰箱温度的方法。反之，若弹簧拉力较小，当蒸发器温度稍微升高时，感温剂所产生的压力就足以推动传动支板，使触点闭合，启动压缩机工作，这样就将电冰箱的制冷温度调低了。 图5-7中的温度调节螺钉是用来调整温度范围的，将该螺钉顺时针转动（右旋），相当于加大了弹簧的拉力，使得 温控点升高。如果电冰箱出现不停机的故障，可将该调节螺钉顺时针旋转半周或一周。反之，若逆时针转动该温度调节螺钉（左旋），则相当于减小弹簧的拉力，使得温控点降低。当电冰箱出现不能规律性启动的故障时，可将该调节螺钉逆时针旋转半周或一周。 值得注意的是，电冰箱温度的调节是否合理直接关系到其使用寿命。电冰箱的工作时间和耗电量受周围环境的影响很大。通常在夏季时，周围的环境温度较高，这时最好不要将电冰

机械设备控制技术第一章电气控制复习测试题

机械设备控制技术第一章电气控制复习测试题 一、填空题（每空0.5分共20分） 1.低压电器按用途或所控制的对象不同可分为和；按动作方式不同可分为和。 2.开启式负荷开关又称，它的系列符号为，文字符号，它适用于接通或断开有电压而无负载的电路中，在一般照明电路和功率小于KW电动机的控制电路中仍可采用，但开关的额定电流可选择电动机额定电流的倍。 3.组合开关又称，是一种、、的电器。常用的有系列。 4.自动开关又称，它具有、电路外，还具有、 、等保护功能。 5. 一、选择题（每小题2分，） 1．在电器元件的文字符号中，“QS”可代表（） A．控制按钮B．继电器C．刀开关D．接触器 2．熔断器应（）在被保护电路中。 A．串联B．并联C．二者均可D．不确定 3．对于△形接法的三相异步电动机，应选用（）热继电器。 A．二相式B．三相式C．小额定电流D．三相带断相保护式 4．三相异步电动机的旋转方向取决于三相电源的（） A．相序B．电压C．电流D．频率 5．电磁式接触器的主要结构不包括（） A．电磁机构B．触点系统C．灭弧装置D．刀开关 6．接触器的互锁触点应（）在对应的线圈电路中。 A．串联B．并联C．二者均可D．不确定 7．在机床电气控制系统中，自动开关的主要作用是接通或切断（） A．主电路B．控制电路C．照明电路D．电源电路 8．时间继电器的文字符号是（） A．KM B．KT C．KA D．KV 9．当电路中发生短路时，自动开关中的（）会起保护作用。 A．热脱扣器B．电磁脱扣器C．欠压脱扣器 D．分励脱扣器 10．热继电器在电路中具有（）保护作用。 A．过载B．短路C．欠压D．失压 11．从电网向工作机械的电动机等供电的电路是（） A．主电路B．控制电路C．保护电路D．信号电路 12．三相异步电动机能耗制动时，通入定子绕组中的直流电流越大，制动力矩（）A．越大B．越小C．不变D．不确定 13．行程开关主要是利用（）使触头动作来实现接通或分断电路。 A．手动B．机械运动C．电磁吸引D．热变形 14．电气基本控制线路表示方法一般不包括（） A．电气原理图B．电气设备安装图C．电气设备接线图D．电器元件外形图15．图1为电动机顺序控制电路图，其中按钮（）可以控制电动机M1先起动。 16．多地控制的原则是：起动按钮，停止按钮。（） A．串联；并联B．并联；串联C．串联；串联D．并联；并联 17．在CM6132型普通车床中，电动机起动的顺序是（） A．液压泵电动机先起动，主电动机后起动B．主电动机先起动，液压泵电动机后起动C．二者同时起动D．不确定

机械工程控制基础简答题汇总

控制论两个核心：信息和反馈 控制论与机械工程控制关系：机械工程控制论是研究控制论在机械工程中应用的一门技术学科。 控制论发展阶段及特点：第一阶段的自动控制理论，即经典伺服机构理论，成熟于40~50年代。针对工程技术运用控制论的基本原理建立起来的在复数域（频率域）内以传递函数（频率特性）概念为基础的理论体系，主要数学基础是拉普拉斯变换和傅里叶变换，主要研究单输入—单输出定常系统的分析和设计。第二阶段的自动控制理论，即形成于20世纪60年代的现代控制理论。主要以状态空间法为基础建立起来的理论体系，主要针对多输入—多输出（线性或非线性）系统研究其稳定性、可控性、可观测性等系统分析、综合以及最优控制和自适应控制等问题。第三阶段的自动控制理论，即在20世纪70年代形成的大系统理论，主要针对规模特别庞大的系统，或者特别复杂的系统，采用网络化的电子计算机进行多级递阶控制。第四阶段的自动控制理论，即始于20世纪70年代的智能控制理论。使工程系统、社会、管理与经济系统等具有人工智能。 机械工程控制论研究对象：机械工程控制论是研究以机械工程控制技术为对象的控制论问题。具体的讲，是研究在这一工程领域中广义系统的动力学问题，即研究系统在一定的外界条件（即输入与干扰）作用下，系统从某一初始状态出发，所经历的整个动态过程，也就是研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。 控制系统研究涉及问题分类：1）系统确定，输入已知而输出未知，要求确定系统输出并分析系统性能，此类问题为系统分析。2）系统确定，输出已知而输入未施加，要求确定输入使输出满足最佳要求，此类问题称为最优控制。3)系统已确定，输出已知而输入已知但未知时，要求识别系统输入或输入中有关信息，此类问题即滤波与预测。4）当输入与输出已知而系统结构参数未知时，要求确定系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此类问题即系统辨识。5）当输入与输出已知而系统尚未构建时，要求设计系统使系统在该输入条件下尽可能符合给定的最佳要求，此类问题即最优设计。 信息：在科学史上控制论与信息论第一次把一切能表达一定含义的信号、密码、情报和消息概括为信息概念，并把它列为与能量、质量相当的重要科学概念。 信息传递：所谓信息传递，是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递的过程。 系统：所谓系统，一般是指能完成一定任务的一些部件的组合。 控制系统：系统的可变输出如果能按照要求由参考输入或控制输入进行调节的，则称为控制系统。 控制系统组成：主要由控制装置和被控对象两部分组成。控制装置包含给定元件、测量元件、比较元件、放大元件、执行元件和校正元件，给定元件给出系统的控制指令即输入；被控对象则是看得见的实体，输出即被控量是反映被控对象工作状态的物理量。 控制系统分类：1）按微分方程分类，可分为线性系统和非线性系统，根据微分方程系数是否随时间变化，可分为定常系统和时变系统。2）按传递信号性质分为连续系统和离散系统。3）按控制信号变化规律分为恒指控制系统、程序控制系统及随动系统。4）按是否存在反馈，分为开环控制系统和闭环控制系统。 反馈：把一个系统的输出信号不断直接或经过中间变换后全部或部分的返回到输入端，再输入到系统中去。 控制系统基本要求：系统的稳定性、响应的快速性、响应的准确性。 第2章拉普拉斯变换的数学方法 复数表示方法：点表示法、向量表示法、三角函数表示法和指数表示法。 零点与极点：当s=z1, …, z m时，G(s)=0，则称z1, …, z m为G(s)的零点；当s=p1, …, p m时，G(s)=∞，则称p1, …, p m为G(s)的极点。

《机电控制技术》试题

机械设备控制技术（100分） 一、填空题（每空1分，共25分） 1、机电控制技术的核心内容是： 2、单轴传动系统处于稳态时，电动机发出的转矩的大小，仅由 来决定。 3、电力拖动系统稳定运行的条件是（也可用公式表示） 4、直流电动机改善换向的方法主要是采用安装。 5、并励直流电动机的调速主要是改变电压和改变回路中的来调速。 6、低压电器是指工作在交流电压为以下或直流电压 以下的电器。 7、主令电器是指的电器。 8、常用做保护电器的有、等 9、接触器主要用于控制需要大的电气元件及设备。 10、接触器的文字符号是：，接触器线圈图形符号是： 11、继电器主要有：、、等类型。 12、低压断路器（空气开关）的作用是。 13、写出下列字母在电路图中的含义： （1）QS （2）FU （3）HL （4）KM （5）SB （6）FR 14、接触器的触点可以分为触点和辅助触点两种。 15、熔断器在电路中主要起保护作用。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1．下列电器元件中，哪一个是属于低压控制电器（） A．断路器 B．主令电器 C．转换开关 D．熔断器 2．在电气控制线路中起到过载保护的是（） A．刀开关 B．中间继电器 C．接触器 D．热继电器 3．按下按钮，接触器线圈通电时（） A．常开触头先闭合 B．常闭触头先断开 C．常开、常闭触头同时动作 D．常开、常闭触头延时动作 4．交流接触器发热的主要部件是（） A．线圈 B．触头 C．衔铁 D．铁心

5．同一电器的各元件在电路图和接线图中使用的图形符号、文字符号要（） A．基本相同 B．基本不同 C．完全相同 D．没有要求 6．绘制电气控制原理图时，所有电路元件的图形符号均按（） A．电器已接通电源和没有受外力作用时的状态绘制 B．电器未接通电源和受外力作用时的状态绘制 C．电器已接通电源和受外力作用时的状态绘制 D．电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制 7．反接制动时，旋转磁场反向转动，与电动机的转动方向（） A．相反 B．相同 C．不变 D．垂直 8、在电气控制线路中，起短路保护作用的元件是（） A、熔断器 B、接触器 C、热继电器 9、根据线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器称为（） A、电流继电器 B、电压继电器 C、中间继电器 D、时间继电器 10、接触器的种类很多，按接触器主触头通过的电流的种类可分为（） A、电磁式、气动式和液压式 B、交流接触器和直流接触器 C、自然冷却、油冷和冰冷 D、单极、双极、三极和多极 三、判断题（每题2分；共20分） 1、熔断器的额定电流与熔体的额定电流含义相同。（） 2、熔断器的熔断时间随电流的增大而减少。（） 3、在电动机控制线路中，熔断器既可以作短路保护电器使用，也可以作过载保护电器使用。（） 4、低压断路器只能起控制电路接通和断开的作用，不能起保护作用。（） 5、接触器除用来通断大电流电路外，还具有欠电压和过电压保护功能。（） 6、交流接触器中主要的发热部件是铁心。（） 7、当电路中发生短路或过载故障时，过电流继电器的触头即动作。（） 8、流过主电路和辅助电路中的电流相等。（） 9、电路图中，一般主电路垂直画出时，辅助电路要水平画出。（） 10、画电路图、布置图、接线图时，同一电器的各元件都要按它们的实际位置画在一起。 四、简答题（每小题5分，共20分） 1、电力拖动的定义是什么，试举出你见到的生活中的电力拖动的例子(5个)？

机械工程控制基础作业

第一题：生活中常见开环控制系统与闭环控制系统综合性能分析。 电加热炉开环系统与闭环系统综合性能分析 一、反馈及反馈控制 反馈：所谓信息的反馈，就是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回，再输入到系统中去。负反馈：如果反馈回去的信号与原系统的输入信号的方向相反，称为负反馈。正反馈：如果反馈回去的信号与原系统的输入信号的方向相同，称为正反馈。 系统中还会存在外反馈、内反馈。外反馈：在自动控制系统中，为达到某种控制目的而人为加入的反馈，称为外反馈。内反馈：在系统或过程中存在的各种自然形成的反馈，称为内反馈。它是系统内部各个元素之间相互耦合的结果。内反馈是造成机械系统存在一定的动态特性的根本原因，纷繁复杂的内反馈的存在使得机械系统变得异常复杂。 二、开环控制 开环控制是指系统的被控制量（输出量）只受控于控制作用，而对控制作用不能反施任何影响的控制方式。采用开环控制的系统称为开环控制系统。例如： 电加热炉。 被控制对象：炉子 被控制量（输出量）：炉温

控制装置：开关K和电热丝，对被控制量起控制作用。 开环控制的特点： 由于开环控制的特点是控制装置只按照给定的输入信号对被控制量进行单向控制，而不对控制量进行测量并反向影响控制作用。这样，当炉温偏离希望值时，开关K的接通或断开时间不会相应改变。因此，开环控制不具有修正由于扰动（使被控制量偏离希望值的因素）而出现的被控制量与希望值之间偏差的能力，即抗干扰能力差。 开环系统主要问题：无法自动减小或消除由于扰动而产生的误差。 三、闭环控制 闭环控制是指系统的被控制量（输出量）与控制作用之间存在着反馈的控制方式。采用闭环控制的系统称为闭环控制系统或反馈控制系统。闭环控制是一切生物控制自身运动的基本规律。人本身就是一个具有高度复杂控制能力的闭环系统。 如图所示：该电热炉由于有反馈的存在，整个控制过程是闭合的，故也称为闭环控制。 可以看到:控制系统的输出量对系统的控制作用有影响，或控制器与控制对象之间既有顺向作用又有反向联系，故这种控制系统称为闭环控制系统。说明的是：输出量对系统的控制作用的影响称为“反馈”。闭环系统:控制的是控制对象的输出量 (被控量)，测量的是输出量与给定值之间的偏差。因此只要出现偏差，就能自动纠偏，用它可以实现准确的控制,因此,它是自动控制系统工作的主要方式。其框图如下图所示：

2021年石油机械液压系统中的可编程逻辑控制器控制技术

2021年石油机械液压系统中的可编程逻辑控制器控制技术 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0307

2021年石油机械液压系统中的可编程逻辑 控制器控制技术 随着工业化的不断发展，社会生产中对于石油机械产品的要求越来越高，传统的控制技术逐渐难以满足产品的使用需求，存在着很大的不足和问题。针对这种情况，采用可编程逻辑控制器控制技术，与石油机械液压系统相互结合，可以成功实现系统的自动化和智能化控制，从而有效提高石油机械的质量和使用效率。 1.可编程逻辑控制器概述 可编程逻辑控制器，简称PLC，是一种具有微处理机的数字化电子设备，可以应用于自动化化控制，采用一类可编程存储器，用于其内部程序的存储，执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术以及算数操作等指令，同时通过数字或模拟式的输入和输出，对各种类型的机械或者生产过程进行控制。

PLC的基本结构包括电源、CPU、存储器、输入输出接口电路、功能模块和结构模块等，并通过控制总线、电源总线、数据总线等形成一个统一的整体。 PLC具有以下几个鲜明的特点： 1.1.结构灵活：PLC系统结构构成灵活多变，可以很方便地进行功能的扩展，同时也能够实现开关量的控制和PID回路控制，通过与上位机构的连接，形成更为复杂、功能更加丰富的控制系统。 1.2.易于使用：PLC采用简单明了的梯形图、逻辑图等作为编程语言，对于操作人员的要求较低，不需要掌握复杂的计算机知识，就可以轻松进行操作，从而有效减少了系统的开发周期，不仅能够方便地进行现场调试工作，还可以通过远程控制的方法，对程序进行在线修改，随时对控制方案进行更新，而不需要进行硬件的处理。 1.3.可靠性强：能够在各种恶劣的环境下运行，具有良好的抗干扰能力，可靠性强。 2.PLC技术在石油机械液压控制系统中的应用 对于液压控制系统而言，主要是通过上下两个液压缸来实现对

机械制造技术基础试题及答案

1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 3．精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床）。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级）。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 一、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响（8分） 变形规律：ro↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑, Λh↓; HB↑, Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ ￥ 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分） L＝mm 2201.0- 九、在六角自动车床上加工一批18 03 .0 08 .0 φ+-mm滚子，用抽样检验并计算得到全部工件的平均尺寸为Φ17.979mm，均方根偏差为0.04mm，求尺寸分散范围与废品率。 尺寸分散范围：－18.099mm 废品率：% 、 1．工序是指一个工人在一台机床上对一个（或多个）零件所连续完成的那部分工艺过程。 2．剪切角增大，表明切削变形（减少）；当切削速度提高时，切削变形（减少）。 3．当高速切削时，宜选用（硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．CA6140车床可加工公制，英制，模数和径节等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（减少），当切削温度提高时，耐用度（减少）。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．测量误差是属于（随机）误差，对误差影响最大的方向称误差敏感方向。

《机电控制技术》试题

机械设备控制技术 一、填空题（每空1分，共25分） 1、机电控制技术的核心内容是： 2、单轴传动系统处于稳态时，电动机发出的转矩的大小，仅由 来决定。 3、电力拖动系统稳定运行的条件是（也可用公式表示） 4、直流电动机改善换向的方法主要是采用安装。 5、并励直流电动机的调速主要是改变电压和改变回路中的来调速。 6、低压电器是指工作在交流电压为以下或直流电压 以下的电器。 7、主令电器是指的电器。 8、常用做保护电器的有、等 9、接触器主要用于控制需要大的电气元件及设备。 10、接触器的文字符号是：，接触器线圈图形符号是： 11、继电器主要有：、、等类型。 12、低压断路器（空气开关）的作用是。 13、写出下列字母在电路图中的含义： （1）QS （2）FU （3）HL （4）KM （5）SB （6）FR 14、接触器的触点可以分为触点和辅助触点两种。 15、熔断器在电路中主要起保护作用。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1．下列电器元件中，哪一个是属于低压控制电器（） A．断路器 B．主令电器 C．转换开关 D．熔断器 2．在电气控制线路中起到过载保护的是（） A．刀开关 B．中间继电器 C．接触器 D．热继电器 3．按下按钮，接触器线圈通电时（） A．常开触头先闭合 B．常闭触头先断开 C．常开、常闭触头同时动作 D．常开、常闭触头延时动作 4．交流接触器发热的主要部件是（） A．线圈 B．触头 C．衔铁 D．铁心 5．同一电器的各元件在电路图和接线图中使用的图形符号、文字符号要（）

A．基本相同 B．基本不同 C．完全相同 D．没有要求 6．绘制电气控制原理图时，所有电路元件的图形符号均按（） A．电器已接通电源和没有受外力作用时的状态绘制 B．电器未接通电源和受外力作用时的状态绘制 C．电器已接通电源和受外力作用时的状态绘制 D．电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制 7．反接制动时，旋转磁场反向转动，与电动机的转动方向（） A．相反 B．相同 C．不变 D．垂直 8、在电气控制线路中，起短路保护作用的元件是（） A、熔断器 B、接触器 C、热继电器 9、根据线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器称为（） A、电流继电器 B、电压继电器 C、中间继电器 D、时间继电器 10、接触器的种类很多，按接触器主触头通过的电流的种类可分为（） A、电磁式、气动式和液压式 B、交流接触器和直流接触器 C、自然冷却、油冷和冰冷 D、单极、双极、三极和多极 三、判断题（每题2分；共20分） 1、熔断器的额定电流与熔体的额定电流含义相同。（） 2、熔断器的熔断时间随电流的增大而减少。（） 3、在电动机控制线路中，熔断器既可以作短路保护电器使用，也可以作过载保护电器使用。（） 4、低压断路器只能起控制电路接通和断开的作用，不能起保护作用。（） 5、接触器除用来通断大电流电路外，还具有欠电压和过电压保护功能。（） 6、交流接触器中主要的发热部件是铁心。（） 7、当电路中发生短路或过载故障时，过电流继电器的触头即动作。（） 8、流过主电路和辅助电路中的电流相等。（） 9、电路图中，一般主电路垂直画出时，辅助电路要水平画出。（） 10、画电路图、布置图、接线图时，同一电器的各元件都要按它们的实际位置画在一起。 四、简答题（每小题5分，共20分） 1、电力拖动的定义是什么，试举出你见到的生活中的电力拖动的例子(5个)？

机电系统中的数字控制技术

86 1　全方位数字闭环的伺服控制技术 以物体的方位、位置、姿式等作为被控量，是数字控制系统中的伺服系统。这种控制系统的根本目的就是按照系统给予的速度以及运动轨迹，任意变化跟踪目标，来实现准确的跟踪与定位的一种技术。它需要保障系统中有充足的能量，才能推动负载输入指令，在规律的运作下，输入与输出的偏差，不得超出规定的范围。伺服系统作为一个高性能、高技术的产品，在一些定位精度与动态响应下，可以提供灵活、准确、快速、方便的驱动，这使得它在较高的机电一体化产品中，得到广泛的应用。其中符合数字化控制模式的数字式伺服系统，非常跟得上数字控制技术的潮流，它在调试方面广受好评，使用起来也非常简单。 最近一段时间，工控机控制技术在大部分的交流伺服系统中都广泛被采用。为了使操作简单易学，提供友好的人机界面给操作员，因而采用工控机与下位机的通信。同时，还采用DSP（专用数字信号处理器）与新型高速微处理器的伺服控制技术，将全方位替代以模拟为电子器件为主的伺服控制技术。使DSP的高速运算能力得到充分发挥，增强调节功能，自动完成整个伺服系统，甚至还可以实时调节系统增益，负载跟踪其中的变化。为了将原来的硬件伺服控制转变为软件伺服控制，实现全方位数字化的闭环伺服控制，提高系统的定位精准度与动态响应的速度，有部分驱动器具备快速傅立叶变换的功能，将设备的机械共振点测算出来，再通过陷波滤波的方式，消除机械共振。以下就是PC 运动控制卡的闭环伺服控制系统图。 图1 全数字闭环伺服控制系统组成结构图 2　先进的现代化数字伺服驱动技术 传统的工业控制单元需要向信息化、数字化转变，是因为信息技术的发展。正是由于信息技术与传统驱动技术相结合，才会出现代表它们的数字驱动技术，这将是21世纪伺服驱动领域里的关键技术之一。同时，伺服系统中数字化的交流应用也日趋广泛，客户对伺服驱动技术的要求也越来越高，引起了 试析机电系统中的数字控制技术 刘军高 （广州数控设备有限公司，广东 广州 510165） 摘要： 在这个以“科技”为主题的现代化机电控制系统中，关键领域的科学技术就取决于数控技术，它集多种高新技术为一体，其中包括了微电子与计算机技术，信息处理与自动检测、控制技术等。它们都具有高精度、高效率的特点，柔性自动化能力强，便于实现制造业的集成化、自动化、智能化。文章通过论述数字控制技术几个方面的新发展与变化，希望能够为机电系统的设计提供一点帮助。关键词： 智能数控；伺服控制；现场总线；DSP ；PCC 中图分类号： TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）25-0086-032012年第25期（总第232期）NO.25.2012 （CumulativetyNO.232）

机械设备控制技术期末题库

机械设备控制技术期末题库 命题人:王文松使用班级:105101~03 填空题 第一章 1、组合开关是一种多__ _ _ __、多___ ___、可控制多个的电器。 2、接触器互锁触点应__ __联在对应的电路中。 3、电动机点动和连续控制的区别是控制线路是否具有__ _____功能 4、可编程控制器采用____ ___的方式___ ____地进行工作。 5、液压传动是以___ ____系统中的____ ___液体作为工作介质来传递运动和动力的一种传动方式。 6、常用的液压泵有_______、_______和_______三种。 7、叶片泵按流量是否可调分为_______和_______两类。 8、液压缸按结构特点不同，可分为_______、_______和_______三大类。 9、顺序阀能控制执行元件的_______动作，其图形符号为_______。 10、根据调速方法不同，调速回路主要有_______回路、_______回路和_______回路。 11、液压控制系统由_______、_______、_______、_______和_______基本部分组成。 12、电器是接通、断开电路或_______、_______、保护设备的电工器具和装置。 13、刀开关、按钮、组合开关属于_______控制电器，接触器、继电器、电磁铁属于_______控制电器。 14、熔断器熔体的额定电流对于没有电流冲击的电路，应使熔体的额定电流_______线路的工作电流。 15、液压系统的压力取决于。 16、液体的粘度随温度的升高而，因压力的增高而。 17、液压控制阀按用途不同，可分为_______ 、 _______ 和_______ 三大类。 18、调速阀是由_______ 阀和_______ 阀串联而成的 19、溢流阀在进油节流调速回路中作_______ 阀用；在容积调速回路中作_______ 阀用。

数控机床控制技术与系统

数控机床控制技术与系统（期末复习） 1、 名词解释 数控：即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 数控系统：能按照零件加工程序的数值信息指令进行控制，使机床完成工作运动并加工零件的一种控制系统。 2、数控加工程序按两类控制量分别输出：连续控制量（送往伺服系统）、离散的开关控制量（送往机床强电控制系统） 3、MDI 工作方式的三种功能：编程、PLC 参数修改、CNC 参数修改。 4、CNC 在机床工作时的作用：译码、插补、位置检测 PLC 的 作用：剩下的都是PLC 的，例如：工件夹紧、工作台转动等 编码器 1、 根据位置检测装置的安装形式和测量方式分为：直接测量和间接测量、 2、 按编码方式分为：绝对式测量和增量式测量，绝对式无需返参，直接测量。增量式开 机之后需要返参。 3、 位置测量装置分为：直线式、旋转式 4、 绝对式编码器按内部结构和测量方式分为接触式、光电式、电磁式 5、 码盘的分辨角：n 2 360?=α，分辨率=n 21。n —码盘的码道圈数。n 越大。分辨角越小，测量精度越高。 6、 编码器各部分的名称：P18 7、 光栅工作原理：是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当指示光栅与主光栅发生相对 位移，会形成莫尔条纹。其方向与光栅线纹方向大致垂直。两条莫尔条纹之间的距离为纹距W ， 若栅距为ω，则有θ ω=w ，当工作台移动一个栅距，莫尔条纹就向上或向下移动一个纹距，莫尔条纹由光敏元件接受，从而产生电信号电信号经读数头中的电子线路板处理后。输出脉冲信号。 8、 光栅莫尔条纹纹距θ ω=W ,ω—栅距，θ—两条线纹之间的倾斜夹角。 9、 PLC 的接线图 10、 PMC 指令（考试可能会用到）：应用数据检索功能指令（DSCH ）、符合功能检查指令 （COIN ）、后传输指令（MOVE ）、译码指令（DEC ） 11、 给出电路图，表述工作原理 12、 直流电动机 ⑴ 正反馈（自己找） ⑵ 晶闸管小结：晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，最基本的用途就是可控整流，晶闸管导通的条件：1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉冲(正向触发电压)。 晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反馈，晶闸管仍可维持导通状态。 晶闸管关断的条件：1.将阳极电压（电流）减小或断开,直到正反馈效应不能维持。 2.在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压。 ⑶ 感阻性（自己找） ⑷ 降压斩波电路 升压斩波电路

机械自动控制技术现状与未来发展趋势 梁晓莹

机械自动控制技术现状与未来发展趋势梁晓莹 发表时间：2019-06-10T10:59:48.047Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：梁晓莹 [导读] 摘要：机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基，也是最基础的设备，各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业，都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次，增强在市场上的适配程度以及竞争能力。 （身份证号码：44128319870222xxxx） 摘要：机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基，也是最基础的设备，各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业，都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次，增强在市场上的适配程度以及竞争能力。本文首先对机械自动控制技术加以概述，并在此基础上，剖析了机械自动控制技术的发展现状与发展趋势。 关键词：机械自动控制技术；应用现状；发展趋势 机械自动控制技术的应用有着其自身的优势，在这一技术的应用下，能大大降低劳动的强度，从整体上提高工作效率以及节约能源等。机械自动控制技术的应用也是未来发展的重要趋势。通过从理论层面对机械自动控制技术研究分析，就能对其理论进行丰富。 1机械自动控制技术应用现状 依照我国经济发展的水平以及我国重点建设工程的实际要求，建造研究“高、精、尖”的重大机械自动控制系统装备，突破外国的技术封锁和限制，自主掌握相关的关键技术，打造出中国机械自动控制系统机床领军品牌，提升市场份额，是整体增强我国机械自动控制技术行业竞争力的重点问题。同时机械自动控制技术也是目前在制造业领域最关键的技术之一。 我国在机械自动控制技术方面的研究进行的相对较晚，伴随着计算机技术的持续进步，以往的传统制造业早已无法满足经济发展的需求，也跟不上时代的脚步。机械自动控制技术作为一项集高新技术于一身的技术手段受到越来越多的重视。当今的机械自动控制技术逐渐朝着通用型的趋势发展，例如系统逐渐变小、变得轻便，能够在工作的时候自动修正参数。在网络技术逐渐成熟的当前，未来能够通过机床联网的方式来将中央集中控制展开加工操作变为可能。 2 机械自动控制的关键技术 2.1 PCC技术 可编程计算机控制器技术（PCC）是一种基于 PLC 和 IPC 结合形成的全新机械自动控制技术，从其实际应用表现出来的性能来看，PCC 集合了PLC 和IPC 二者的优点，表现出较高的可靠性、扩展性以及计算处理能力。相较于以往传统的 PLC 而言，在计算处理能力方面得到大幅度提升，在实时性和开放性上有更大的提升。现代机械设备在运转的过程中常常存在多个不同的项目部分，而且这些不同的项目部分在功能上存在着较大的差异，为实现对不同项目部分的统一性管理，可将 PCC 技术应用于其中。通过 PCC技术为不同项目部分设置对应的模块，通过对模块单独编程，以保证机械设备运行满足实际功能需要。同时在运行的过程中各模块之间会产生出大量的运行数据，这些数据统一传输到 PCC 的 cpu中，经过计算处理后实现整体的协调控制，从而保证机械设备不同项目部分能够高效并行运转，满足实际运行所需。 2.2 运动控制卡技术 运动控制卡技术在具体的功能上主要包括：脉冲输出、数字输入/输入等。该技术在运用的过程中，会根据设置的编程程度发出连续的脉冲串，而在控制上主要通过改变发出脉冲的频率和数量来实现，通过控制脉冲频率可实现对电机运转速度的调节，通过控制脉冲发出的数量可实现对电机位置的调节，再加上脉冲计数功能，可以准确的反馈机器所在的位置，然后对运动过程中产生的误差做出调整，使其在控制上保持较高的精度。该项技术在运用上表现出较高的开放性，也因此适用于许多类型的机械设备，从目前应用现状来看，国外对该项技术应用更为普遍，而国内在这方面发展较晚，所生产制造的产品性能与国外还存在加到的差距。 2.3 直线电机驱动技术 在以往的机床进给系统中，主要采用的是旋转电动机传动方式，在这种传动方式中存在着较多的中间传动环节，也因此在控制上影响到响应速度、控制精度等。而在直线电机驱动技术中，将原来传动过程中的中间环节省去，将传动链长度缩短为零，也因此该项技术被称之为“零传动”技术。从直线电机驱动技术的实际使用情况来看，其主要表现出以下一些优势：高响应性、高灵敏性、高精度、传动刚度高、行程长度不受限制、效率高、噪音低。在实际发展中也正因为该项技术表现出较多的优势，在国外机床行业发展中得到非常高的关注。 3 机械自动控制技术的具体应用 3.1 装载机中的机械自动控制技术 一般情况下，装载机的自动控制技术是由电源、微电子控制器、传感器和电磁比例阀组成。这样一整套系统使得装载机的配置达到了最佳状态，能够很好地按照规定程序完成作业，操作简单，机动性强。时装载机中的位置传感器就会介入，在工作人员对机械进行操作时，传感器就会根据工作人员的指令自动停止在设定的位置，自动选择和切换指令下达的位置，最终完成指令要求，安全、可靠、精准。 3.2 起重机中的机械自动控制技术 起重机的自动控制可以由很多种办法来实现，例如在起重机上配备自动控制变速箱、装备反力传感系统等都可以实现起重机的自动控制。其中装有电子微速控制器的起重机能够完成高精度的起重作业。起重机的电子监控系统由显示器、中央演算器和其他多种传感器组成，在工作过程中，吊装物的重量、臂展的长度、起重臂的斜度、吊钩升起的高度等等都可以以数字的方式显示在显示器上，方便工作人员了解起重器的状态，便于操作。 4 机械自动控制技术的发展趋势 4.1 数字化 机械自动控制技术会向着数字化的趋势发展，这是通过将计算机技术以及制造技术和网络技术等进行综合应用的发展方向。机械制造企业的发展就需要有先进技术作为支持，生产中的各种图形以及数据等信息，都是数字形式呈现，通过网络技术的传递才能提高信息的分析处理能力。数字化的发展目标实现，就能从整体上提高机械自动控制的程度，最终实现优势互补的发展效果。 4.2 虚拟化 机械自动控制技术的发展会逐渐向着虚拟化方向迈进，虚拟技术的应用是未来技术应用的重点，电子计算机技术以及网络通讯技术的应用不断成熟，在对电子计算机技术的应用下，能实现模拟操作大量工作，并借助网络技术将信息数据实施传递，这样就能实现虚拟的操