18年6月考试《机电一化系统设计》考核作业(参考)

[东北大学]18年6月考试《机电一化系统设计》考核作业(参考)

东北大学继续教育学院

机电一化系统设计试卷（作业考核线上） B 卷

（共7 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），并将答案填入下表。

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。

课程名称: 机电一体化系统设计 1

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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③、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④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：②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②，可以有效的防止了干扰信号的进入。

①R-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④（250VAC/DC24V）。

①20mA；②200mA；③1A；④2A

6．MCS-51系列单片机内部有（②）字节RAM存储器。

①128B ；②256B；③4KB；④8KB

7．指令SUBB A，#4CH的源操作数的寻址方式是①。

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②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②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④。

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？

所谓总线，就是在模块与模块之间或者设备与设备之间传送一组公用共享信号线。地址总线AB、数据总线DB及控制总线CB。

2．PLC有哪三种输出方式，在应用中如何选择？

答： PLC有三种输出方式：继电器输出、可控硅输出和晶体管输出。

课程名称: 机电一体化系统设计 2

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继电器适用于动作不频繁的交直流负载。最大开闭频率不得超过1Hz。可控硅控制通断频繁交流负载。晶体管控制通断频繁直流负载。

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。

答：寻址方式就是确定参与操作的数的真正地址的方式。七种寻址方式：(1)立即寻址；(2)直接寻址；(3)寄存器寻址；(4)寄存器间接寻址；(5)基址寄存器加变址寄存器间接寻址；(6) 相对寻址；(7)位寻址

4．试说明步进电动机的工作原理

答：步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，也称脉冲电动机。步进电机是按电磁吸引的原理工作。（注：本题回答也可举例说明）

5．齿轮传动间隙的调整方法有哪些？

答：

（l）刚性消隙

（2）柔性消隙

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？

答：由于机械式触点在闭合和断开时，均会发生抖动，造成命令被重复执行。消除触点电平的抖动措施：①消抖电路等硬件措施；②软件延时。

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。

O F F ON

X000 触点

X001 触点

Y000

课程名称: 机电一体化系统设计 3

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课程名称: 机电一体化系统设计 4 答：

1.23s X0

Y0

2．执行如下程序，并画出T1和Y000的输出波形。

K=100

X000Y000K=100T1

答：

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3．设（30H）=20H，（20H）=55H，P1为输入口，当前输入状态为0A8H，执行程序段：PROG: MOV R0，#30H

MOV A，@R0

MOV R1，A

MOV B，@R1

MOV @R0，P1

SJMP $

结果为：（30H）= R1 ，B= 7AH ，R1 = 5AH

4．执行程序段：

PROG2: CLR C

MOV A，#26H

ORL A，#93H

ADD A，#33H

MOV B，A

RRC A

SJMP $

结果为：A= 40H ，B= 36H

五、计算题（5分）

1．某五相步进电动机，转子有60个齿，若采用五相十拍的通电控制方式，试计算其步距角。若通电频率达到200Hz，则电动机输出轴的转速为多少？

解：θb=360°/N/Z R=360°/(2*3)/60=0.75°

n=60*f/N/Z R=60*800/(2*3)/60=100（r/min）

六、编程题（7分，7分。共14分）

1．MCS－51系列单片机控制系统直接采用8255A扩展其I/0口，接口电路的典型接法如图所示。设要求8255A的三个端口均工作在方式0，PA和PC4~PC7为输入口，PB和PC0~PC3为输出口，试编写程序段，将输入口PA和PC4~PC7的数据存放在40H、41H单元，并将43H的内容送到PB口输出，44H的低4位送到PC0~PC3输出。

课程名称: 机电一体化系统设计 5

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课程名称: 机电一体化系统设计

6

注：8255方式选择控制字的格式如下图所示。

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 ，MODE

OUT CNTRL ，AL ；设置方式控制字

LOOP ： MOV AL ，01H

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OUT CNTRL，AL ；PC0置位，计数器复位

DEC AL

OUT CNRL，AL ；PC0复位，为计数做准备

MOV AL，OFH

OUT CNTRL，AL ；PC7置位，开始输入脉冲计数

CALL DELAY ；延时1秒

DEC AL

OUT CNTRL，AL ；PC7复位，停止输入脉冲计数

IN AL，PORTB ；输入计数值

OUT PORTA，AL ；输出显示

JMP LOOP ；循环测量

2．当按下启动按钮时（设I/O地址为X001），要求每隔2秒发出脉宽为1秒采样脉冲（Y001），当采样信号发出16个后，上述工作自动停止，并点亮提示灯L（Y002）。若要中途停止可按X002按钮，也点亮提示灯L（Y002）。试按要求编制控制软件。

答：

LED: LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP INT_0

MAIN: MOV SP，#60H

MOV IE，#81H

MOV DPTR，#7FFFH

MOV A，#86H

MOVX @DPTR，A

MOV A，#05H

课程名称: 机电一体化系统设计7

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MOVX @DPTR，A

SJMP $

INT_0: MOV DPTR，#7FFDH

MOVX A，@DPTR

MOV DPTR，#7FFCH

CJNE A，#08H，NOR

JNC DARK ；

JZ OUT0 ；

MOV R7，A ；

MOV A，#0FEH

PRE: RLC A

DJNZ R7，PRE

SJMP EXIT

OUT0: MOV A，#0FEH

SJMP EXIT

DARK: MOV A，#0FFH

EXIT: MOVX @DPTR，A

RETI

END

课程名称: 机电一体化系统设计8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2cli.html