東北大學(xué)6月考試機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)考核作業(yè)參考

1、東 北 大 學(xué) 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院 機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 試 卷（作業(yè)考核 線上） B 卷（共 7 頁(yè)） 總分題號(hào)一二三四五六七八九十得分一、 判斷題（正確的在括號(hào)中畫(huà)“”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”）（每小題1分,共15分），并將答案填入下表。 題號(hào)12345678910答案題號(hào)1112131415答案××1與工控機(jī)不同的是，商用計(jì)算機(jī)不支持遠(yuǎn)距離的信號(hào)采集或與現(xiàn)場(chǎng)的通信與控制。2計(jì)算機(jī)處理后的輸出信號(hào)是以數(shù)字量形式輸出，還必須轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的控制量，才能實(shí)現(xiàn)控制功能。3串行接口總線一般為單向傳送總線，信號(hào)從處理器（CPU）發(fā)出，送往總線上所連各部件。4可編程序控制器PLC

2、雖然也是計(jì)算機(jī)，但不適合運(yùn)算量很大的數(shù)據(jù)處理操作。5PLC在程序執(zhí)行過(guò)程中，如遇到某種干擾使掃描失控或進(jìn)入死循環(huán)，須及時(shí)復(fù)位或重新上電才能使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。6三菱PLC程序的運(yùn)行是按梯形圖語(yǔ)言的行依次從左至右，從上到下順序執(zhí)行。7由于單片機(jī)8031內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，即便采用備用電池也不能不經(jīng)擴(kuò)展就獨(dú)立作為控制器使用。8MOV R3,R19MCS-51系列單片機(jī)的每個(gè)機(jī)器周期含12個(gè)時(shí)鐘周期。10傳感器輸出信號(hào)形式均為模擬信號(hào)，必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換才能送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。11只有當(dāng)傳感器的輸入量為常量時(shí)，其輸入與輸出之間的關(guān)系稱為靜態(tài)特性。12要改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，可以將電動(dòng)機(jī)的電源反接

3、。13只要改變交流電機(jī)的供電頻率，即可改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 14一般說(shuō)來(lái)，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的級(jí)數(shù)越多，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就越小，運(yùn)轉(zhuǎn)就越靈活。15滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)效率高、平穩(wěn)、精度高和便于消除傳動(dòng)間隙，但是它不能自鎖，因此不能用于升降傳動(dòng)。二、選擇題（每小題2分，共20分）1機(jī)電一體化通常由五大要素構(gòu)成，即 、傳感器、機(jī)械結(jié)構(gòu)、執(zhí)行元件和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 機(jī)器人； 電動(dòng)機(jī)； 動(dòng)力源； 接口單元2工業(yè)控制機(jī)與通用計(jì)算機(jī)的重要區(qū)別之一是：工控機(jī)采用 底板結(jié)構(gòu)。 大母板； 帶固定壓條； 減振； 無(wú)源多槽3PLC的擴(kuò)展模塊與擴(kuò)展單元不同之處是： 由基本單元提供。 通訊線； 電源； 控制指令； 公共端4PLC的開(kāi)關(guān)量輸

4、入通道加入了 ，可以有效的防止了干擾信號(hào)的進(jìn)入。 R-C濾波器； 光電耦合器； 電磁屏蔽； 冗余系統(tǒng)5三菱電機(jī)FX2N系列PLC每個(gè)點(diǎn)允許通過(guò)的最大電流為 （250VAC/DC24V）。 20mA； 200mA； 1A； 2A6MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部有（ ）字節(jié)RAM存儲(chǔ)器。 128B ； 256B； 4KB； 8KB7指令SUBB A，#4CH的源操作數(shù)的尋址方式是 。 直接尋址； 立即尋址； 寄存器尋址； 寄存器間接尋址8傳感器的靈敏度是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肱c輸出之間 的比值。 量； 變化量； 靜態(tài)； 動(dòng)態(tài)9隨著控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖頻率的增加，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的 增加。轉(zhuǎn)向； 轉(zhuǎn)速；步距角； 角位

5、移10直流電動(dòng)機(jī)的基本調(diào)速方式有三種，即 。 調(diào)壓、調(diào)頻和調(diào)電阻； 調(diào)壓、調(diào)頻和調(diào)磁通 ； 調(diào)頻、調(diào)電阻和調(diào)磁通； 調(diào)壓、調(diào)電阻和調(diào)磁通三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共30分）1何謂計(jì)算機(jī)的總線？所謂總線，就是在模塊與模塊之間或者設(shè)備與設(shè)備之間傳送一組公用共享信號(hào)線。地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB及控制總線CB。2PLC有哪三種輸出方式，在應(yīng)用中如何選擇？答： PLC有三種輸出方式：繼電器輸出、可控硅輸出和晶體管輸出。繼電器適用于動(dòng)作不頻繁的交直流負(fù)載。最大開(kāi)閉頻率不得超過(guò)1Hz?？煽毓杩刂仆〝囝l繁交流負(fù)載。晶體管控制通斷頻繁直流負(fù)載。 3什么是尋址方式？MCS-51系列單

6、片機(jī)的指令系統(tǒng)有幾種尋址方式？請(qǐng)說(shuō)明。答：尋址方式就是確定參與操作的數(shù)的真正地址的方式。七種尋址方式：(1)立即尋址；(2)直接尋址；(3)寄存器尋址；(4)寄存器間接尋址；(5)基址寄存器加變址寄存器間接尋址；(6) 相對(duì)尋址；(7)位尋址4試說(shuō)明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理答：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)行元件，也稱脈沖電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是按電磁吸引的原理工作。（注：本題回答也可舉例說(shuō)明）5齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法有哪些？答： （l）剛性消隙（2）柔性消隙6在微機(jī)控制系統(tǒng)中，為什么要消除鍵盤(pán)的機(jī)械抖動(dòng)？有哪些方法？答：由于機(jī)械式觸點(diǎn)在閉合和斷開(kāi)時(shí)，均會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，造成命令被重復(fù)執(zhí)行

7、。消除觸點(diǎn)電平的抖動(dòng)措施：消抖電路等硬件措施；軟件延時(shí)。四、程序分析題（每個(gè)空2分，共16分）1執(zhí)行如下程序，并畫(huà)出Y000的輸出波形。 答：2執(zhí)行如下程序，并畫(huà)出T1和Y000的輸出波形。答：3設(shè)（30H）=20H，（20H）=55H，P1為輸入口，當(dāng)前輸入狀態(tài)為0A8H，執(zhí)行程序段：PROG:MOVR0，#30HMOVA，R0MOVR1，AMOVB，R1MOVR0，P1SJMP $結(jié)果為：（30H）= R1 ，B= 7AH ，R1 = 5AH 4執(zhí)行程序段：PROG2: CLRCMOVA，#26HORLA，#93HADDA，#33HMOVB，ARRCASJMP $結(jié)果為：A= 40H ，B

8、= 36H 五、計(jì)算題（5分）1某五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子有60個(gè)齒，若采用五相十拍的通電控制方式，試計(jì)算其步距角。若通電頻率達(dá)到200Hz，則電動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速為多少？解：b=360°/N/ZR=360°/(2*3)/60=0.75°n=60*f/N/ZR=60*800/(2*3)/60=100（r/min）六、編程題（7分，7分。共14分）1MCS51系列單片機(jī)控制系統(tǒng)直接采用8255A擴(kuò)展其I/0口，接口電路的典型接法如圖所示。設(shè)要求8255A的三個(gè)端口均工作在方式0，PA和PC4PC7為輸入口，PB和PC0PC3為輸出口，試編寫(xiě)程序段，將輸入口PA和PC4PC

9、7的數(shù)據(jù)存放在40H、41H單元，并將43H的內(nèi)容送到PB口輸出，44H的低4位送到PC0PC3輸出。注：8255方式選擇控制字的格式如下圖所示。答：MOD EQU 82H；方式控制字PORTA EQU 80H；A口地址PORTB EQU 81H；B口地址CNTRL EQU 83H；控制口地址START： MOV AL，MODEOUT CNTRL，AL ；設(shè)置方式控制字LOOP： MOV AL，01HOUT CNTRL，AL ；PC0置位，計(jì)數(shù)器復(fù)位DEC ALOUT CNRL，AL ；PC0復(fù)位，為計(jì)數(shù)做準(zhǔn)備MOV AL，OFHOUT CNTRL，AL ；PC7置位，開(kāi)始輸入脈沖計(jì)數(shù)CALL

10、 DELAY ；延時(shí)1秒DEC ALOUT CNTRL，AL ；PC7復(fù)位，停止輸入脈沖計(jì)數(shù)IN AL，PORTB ；輸入計(jì)數(shù)值OUT PORTA，AL ；輸出顯示JMP LOOP ；循環(huán)測(cè)量2當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)（設(shè)I/O地址為X001），要求每隔2秒發(fā)出脈寬為1秒采樣脈沖（Y001），當(dāng)采樣信號(hào)發(fā)出16個(gè)后，上述工作自動(dòng)停止，并點(diǎn)亮提示燈L（Y002）。若要中途停止可按X002按鈕，也點(diǎn)亮提示燈L（Y002）。試按要求編制控制軟件。答：LED: LJMP MAIN ORG 0003HLJMP INT_0MAIN: MOV SP，#60H MOV IE，#81HMOV DPTR，#7FFFH MOV A，#86HMOVX DPTR，AMOV A，#05H MOVX DPTR，ASJMP $ INT_0: MOV DPTR，#7FFDH MOVX A，DPTRMOV DPT