重庆大学机械电气控制及自动化考试题.doc

窗体顶端一、填空题（每空1分，共30分）1、传统观点认为，机械设备由原动机、及三部分组成。2、调速包含两个方面的含义，它们分别是速和速。3、熔断器通常用来进行保护，而热继电器则用来进行保护。4、交流调速的方法有三种，它们是：调速、调速、调速。其中调速是有极调速。5、PLC的选型主要从、三个方面考虑。6、PLC的周期工作方式包括三个阶段，它们是、和。7、三相单三拍的通电顺序是：。“三相”指，“单”指，“三拍”指。8、逐点比较法中每走一步要完成四个工作节拍：、。9、数控机床由控制介质、五个部分组成。10、常用的时间继电器有电子式时间继电器、电动式时间继电器、时间继电器、时间继电器。窗体底端窗体顶端二、判断题（10分，共10题，每题1分）1、在只有一个工作机构的生产机械上有时也可采用多电机拖动系统。（）对 错2、电力拖动系统的发展历程中，最初是F-D系统，接下来是交磁放大机-直流电动机系统，再接下来是继电器-接触式系统。（）对 错3、直流电机因具有良好的起、制动特性，在很宽的调速范围能实现平滑调速等优点，一直被认为是工业调速的原动机。（）对 错4、交流电机调速方法中，改变极对数的方法调速属于有极调速。（）对 错5、在电机调速闭环控制系统中，为保证系统的稳定性，当负载增加引起转速下降时，要求闭环系统能调节电机转速回升到原来的数值或略高于原来的数值。（）对 错6、在电器控制线路图中，同一电器元件的不同部位可画在不同地方。（）对 错7、自动开关具有过载保护、欠压保护及短路功能，因而在一定情况下它可以取代熔断器、热继电器等。（）对 错8、接触器具有短路保护功能。（）对 错9、对中小型普通车床的主电机必须采用降压起动控制线路。（）对 错10、为实现多地点起动控制，需将分散在各操作站的起动按钮引线串联连接。（）对 错窗体底端窗体顶端三、选择题（20分，共10题，每题2分）1、LDI指令的含义是（）。 A、取与母线相连的常开触点 B、取与母线相连的常闭触点 C、常开触点串联连接指令 D、驱动输出指令2、关于梯形图设计规则中，以下说法错误的是：（）。 A、梯形图按从上到下，从左到右的顺序排列 B、不允许在同一触点上有双向电流通过C、对于有串联电路块的逻辑行，并联支路的电路块应排在左边D、对于有串联电路块的逻辑行，并联支路的电路块应排在右边3、在（）情况下没有必要采用PLC。 A、I/O点数多 B、对可靠性要求高，用继电器不能满足要求 C、控制程序复杂 D、控制简单4、实现两个以上触点串联的支路与前面支路并联的指令是（）。 A、ANB B、ORB C、AND D、ANI5、将并联电路块与前面电路串联的指令是（）。 A、ANB B、ORB C、AND D、ANI6、以下（）最适宜用于工业控制。 A、单板机 B、单片机 C、工业控制计算机 D、PLC7、以下（）通电方式的步距角最小。 A、三相单三拍 B、三相双三拍 C、三相六拍 D、四相六拍8、以下控制方式中精度最高的是（）。 A、开环控制 B、半闭环控制 C、全闭环控制 D、开环补偿型控制9、以下不属于板后交叉配线特点的是（）。 A、只需一个配线工 B、配线、查线需两人 C、外观排列整齐 D、工艺性较好10、夹具的夹紧最好采用（）控制方式。 A、时间控制 B、电流控制 C、行程控制 D、速度控制窗体底端四、简答题（15分，共2小题）1、简述调速性能的指标有哪些？（7分）2、试证明/YY接法是恒功率调速？（8分）五、分析题（10分）根据图示的直流他激电机电枢回路原理图回答下列问题：（1）推导其机械特性方程；（为电机转速，M为负载转矩）（2）根据指出其调速方法；（3）对于各种调速方法给出三个由小到大的不同参数时的特性曲线图。六、设计题（15分）如图所示为某送料小车自动循环示意图，其自动循环过程为：按下SB1小车左行碰到行程开关SQ1时，停止左行，开始装料经过一段时间后自动右行碰到行程开关SQ2，停止右行，开始卸料经过一段时间后自动左行，依此循环，如下图示。试设计其控制线路（注：用接触器KM1控制装料，用接触器KM2控制卸料，用接触器KM3控制小车左行，用接触器KM4控制小车右行，用时间继电器KT1控制装料时间，KT2控制卸料时间，用按钮SB3控制整个控制线路的通断）。一、填空题（每空1分，共30分）1、传动装置；执行元件2、变速；稳速3、短路；过载4、变频；变极对数；变转差率；变极对数5、结构型式及档次；容量；开关量I/O模块的选择6、输入采样；程序执行；输出刷新7、A-B-C-A；三相步进电机；每次只有一组绕组通电；三种通电状态依次接通完成一个工作循环8、偏差判别；进给；偏差计算；终点判别9、数控装置；伺服装置；机床；检测装置10、晶体管式；空气阻尼式二、判断题（10分，共10题，每题1分）12345678910对错对对错对对错错错三、选择题（20分，共10题，每题2分）12345678910ADDBADDCAB四、简答题（15分，共2小题）1、【答案】（7分）电机调速有以下性能指标：（1）调速范围（D）它等于在额定负载下，电动机能提供的最高转速和最低转速之比，即：（2）调速的平滑性它是指某一个转速和其能够得到的最相邻转速之比来评价的。（3）静差度速度的稳定度，是衡量转速随负载变动程度的静态指标，电动机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：2、【答案】（8分）在三角形与双星形转换时，电动机输出功率分别为：由于：由此可知，电机从接法的低速运转变成YY接法的高速运转时，转速升高一倍，而功率只增加15%，所以这种调速方法可近似地看成恒功率调速。五、分析题（10分）【答案】（1）因：故：于是有：从而得：（2）由可知：对于一定的负载转矩M，n与、有关，因此，通过改变、则可改变电机转速，从而得到上述三种调速方法。（3）对于各种调速方法给出三个由小到大的不同参数时的特性曲线图如下图所示：六、设计题（15分）【答案】如下图所示：按下SB1后，KM3线圈得电，小车左行，当压下SQ1时，KM3断电，开始装料。由于SQ1为复合行程开关，因此KT1得电。装料完毕，延时时间到，KT1延时触头闭合，KM4通电，小车右行，到最右边时压下SQ2，KM4断电，开始卸料，与此同时KT2线圈得电，延时时间到后KT2线圈断电，整个线路断电。窗体顶端一、填空题（每空1分，共30分）1、现代观点认为，机械设备由主机、及四部分组成。2、自动化电力拖动系统的含义是。3、熔断器通常用来进行保护，而热继电器则用来进行保护。4、低压电器是指工作电压在交流以下，直流以下的各种电器。5、自动开关又称为，当电路发生、及故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。6、交流接触器的触头系统一般包括对常开主触头，主要用于，另有两对常开、常闭触头，安装在电路中。7、按钮和行程开关的作用是。8、常用的主令电器有、。9、数控机床由控制介质、五个部分组成。10、常用的时间继电器有电子式时间继电器、电动式时间继电器、时间继电器、时间继电器。11、直流电机调速具有三种方式，分别是调速、调速和调速。窗体底端窗体顶端二、判断题（10分，共10题，每题1分）1、在正常情况下，自动开关也可以不频繁地接通和断开电路或控制电动机的起动和停止。（）对 错2、在机床中，刀开关比组合开关和自动开关应用更广泛。（）对 错3、直流电机因具有良好的起、制动特性，在很宽的调速范围能实现平滑调速等优点，一直被认为是工业调速的原动机。（）对 错4、交流接触器能不频繁地接通或断开控制电路并能实现远程控制。（）对 错5、动合触头是指接触器线圈未通电时触头处于闭合位置的触头。（）对 错6、在电器控制线路图中，同一电器元件的不同部位可画在不同地方。（）对 错7、热继电器主要用于电器的短路保护。（）对 错8、逻辑代数式：。（）对 错9、逻辑代数式：。（）对 错10、为实现多地点起动控制，需将分散在各操作站的起动按钮引线并联连接。（）对 错窗体底端窗体顶端三、选择题（20分，共10题，每题2分）1、一般情况下，速度继电器动作转速为（）。 A、150r/min B、120r/min C、30r/min D、200r/min2、绘制原理图中，以下说法错误的是：（）。 A、电路应是未通电时的状态 B、动力电路中的电源电路绘成水平线C、对主电路和控制电路，元件应按动作顺序从上到下、从左到右排列 D、电气元件的各个部分均应画在一起3、定子串电阻降压起动控制电路是按（）原则进行工作的。 A、时间原则 B、行程原则 C、电流原则 D、速度控制4、以下关于/YY接法的双速异步电机说法正确的是（）。 A、恒功率调速 B、恒转矩调速 C、无极调速 D、变频调速5、以下关于调速的说法错误的是（）。 A、变速属于调速 B、稳速属于调速C、由于负载变化或电源波动而引起的电机转速发生变化属于调速 D、转速负反馈调速系统是稳速的应用6、以下关于调速性能指标说法正确的是（）。A、调速范围是指在任意负载下，电动机的最高转速与最低转速之比 B、调速范围越小，电动机的调速性能越好 C、静差度越小，稳速精度越高 D、调速的公比越小，则平滑性越好7、以下（）通电方式的步距角最小。 A、三相单三拍 B、双相双三拍 C、三相六拍 D、四相六拍8、以下控制方式中精度最低的是（）。 A、开环控制 B、半闭环控制 C、全闭环控制 D、开环补偿型控制9、扩大调速范围的是（）。 A、提高静态速降 B、减小最高空载转速 C、提高最低空载转速 D、提高最低转速下的静差度10、关于调压调速说法正确的是（）。 A、恒功率调速 B、恒转矩调速 C、转速与电动机的电枢电流成正比 D、转速与电动机的电枢电压成反比窗体底端四、简答题（15分，共2小题）1、简述电气系统原理图设计的一般原则？（7分）2、数控机床按控制方式可分为哪几种数控机床？各有何特点？（8分）五、分析题（10分）下图为实现电机正反转控制的原理图。欲达到以下要求：（1）不停机的情况下能直接正反转；（2）两个方向运转时能过载保护；（3）应有接触器互锁；（4）主电路能实现短路保护。试分析在上述控制电路图形中有何错误？并进行修改。六、设计题（15分）组合机床机械滑台的工作流程如下图，试设计其主电路和相应的控制电路（说明：系统采用两个电动机，利用差动方式传动，即工作进给和工作退回为一个电机，快速进给和快速退回时两个电机同时工作），试设计控制电路。要求：KM1控制主电机正转，KM3控制快进电机，KM2控制主电机反转。第二套窗体顶端一、填空题（每空1分，共30分）1、现代观点认为，机械设备由主机、及四部分组成。2、自动化电力拖动系统的含义是。3、熔断器通常用来进行保护，而热继电器则用来进行保护。4、低压电器是指工作电压在交流以下，直流以下的各种电器。5、自动开关又称为，当电路发生、及故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。6、交流接触器的触头系统一般包括对常开主触头，主要用于，另有两对常开、常闭触头，安装在电路中。7、按钮和行程开关的作用是。8、常用的主令电器有、。9、数控机床由控制介质、五个部分组成。10、常用的时间继电器有电子式时间继电器、电动式时间继电器、时间继电器、时间继电器。11、直流电机调速具有三种方式，分别是调速、调速和调速。窗体底端窗体顶端二、判断题（10分，共10题，每题1分）1、在正常情况下，自动开关也可以不频繁地接通和断开电路或控制电动机的起动和停止。（）对 错2、在机床中，刀开关比组合开关和自动开关应用更广泛。（）对 错3、直流电机因具有良好的起、制动特性，在很宽的调速范围能实现平滑调速等优点，一直被认为是工业调速的原动机。（）对 错4、交流接触器能不频繁地接通或断开控制电路并能实现远程控制。（）对 错5、动合触头是指接触器线圈未通电时触头处于闭合位置的触头。（）对 错6、在电器控制线路图中，同一电器元件的不同部位可画在不同地方。（）对 错7、热继电器主要用于电器的短路保护。（）对 错8、逻辑代数式：。（）对 错9、逻辑代数式：。（）对 错10、为实现多地点起动控制，需将分散在各操作站的起动按钮引线并联连接。（）对 错窗体底端窗体顶端三、选择题（20分，共10题，每题2分）1、一般情况下，速度继电器动作转速为（）。 A、150r/min B、120r/min C、30r/min D、200r/min2、绘制原理图中，以下说法错误的是：（）。 A、电路应是未通电时的状态 B、动力电路中的电源电路绘成水平线C、对主电路和控制电路，元件应按动作顺序从上到下、从左到右排列 D、电气元件的各个部分均应画在一起3、定子串电阻降压起动控制电路是按（）原则进行工作的。 A、时间原则 B、行程原则 C、电流原则 D、速度控制4、以下关于/YY接法的双速异步电机说法正确的是（）。 A、恒功率调速 B、恒转矩调速 C、无极调速 D、变频调速5、以下关于调速的说法错误的是（）。 A、变速属于调速 B、稳速属于调速C、由于负载变化或电源波动而引起的电机转速发生变化属于调速 D、转速负反馈调速系统是稳速的应用6、以下关于调速性能指标说法正确的是（）。A、调速范围是指在任意负载下，电动机的最高转速与最低转速之比 B、调速范围越小，电动机的调速性能越好 C、静差度越小，稳速精度越高 D、调速的公比越小，则平滑性越好7、以下（）通电方式的步距角最小。 A、三相单三拍 B、双相双三拍 C、三相六拍 D、四相六拍8、以下控制方式中精度最低的是（）。 A、开环控制 B、半闭环控制 C、全闭环控制 D、开环补偿型控制9、扩大调速范围的是（）。 A、提高静态速降 B、减小最高空载转速 C、提高最低空载转速 D、提高最低转速下的静差度10、关于调压调速说法正确的是（）。 A、恒功率调速 B、恒转矩调速 C、转速与电动机的电枢电流成正比 D、转速与电动机的电枢电压成反比窗体底端四、简答题（15分，共2小题）1、简述电气系统原理图设计的一般原则？（7分）2、数控机床按控制方式可分为哪几种数控机床？各有何特点？（8分）五、分析题（10分）下图为实现电机正反转控制的原理图。欲达到以下要求：（1）不停机的情况下能直接正反转；（2）两个方向运转时能过载保护；（3）应有接触器互锁；（4）主电路能实现短路保护。试分析在上述控制电路图形中有何错误？并进行修改。六、设计题（15分）组合机床机械滑台的工作流程如下图，试设计其主电路和相应的控制电路（说明：系统采用两个电动机，利用差动方式传动，即工作进给和工作退回为一个电机，快速进给和快速退回时两个电机同时工作），试设计控制电路。要求：KM1控制主电机正转，KM3控制快进电机，KM2控制主电机反转。一、填空题（每空1分，共30分）1、驱动装置；检测显示装置及控制装置2、能对生产机械进行自动控制，如实现自动控制起动、制动、调速、同步、自动维持转速、转矩或功率为恒定值，按给定的程序或事先不知道的规律改变转速、转向和工作机构的位置，使工作循环自动化3、短路；过载4、1000V；1200V5、自动空气开关；严重过载；短路；失压6、三；主电路的通断；辅助；控制7、发出指令控制接触器或其它电磁机构的线圈，使电路得以接通或断开来实现自动控制8、开关；按钮；行程开关；主令控制器9、数控装置；伺服机构；机床；检测装置10、晶体管式；空气阻尼式11、调压；调磁；调阻二、判断题（10分，共10题，每题1分）12345678910对错对错错对错对对对三、选择题（20分，共10题，每题2分）12345678910BDAACCDADB四、简答题（15分，共2小题）1、【答案】（7分）原理图设计的一般原则是：（1）控制系统应满足生产机械的工艺要求（2）力求控制电路安全可靠，简单经济（3）合理选择各种电器元件（4）符合人机关系，便于维修2、【答案】（8分）数控机床按控制方式可分为：（1）开环控制数控机床在开环控制中，机床没有检测反馈装置，它对机床移动部件的实际位置不作检验，所以机床加工精度不高，精度主要取决于伺服系统的性能。这种机床工作比较稳定、反应迅速、调试方便、维修简单，但其控制精度受到限制。它适用于一般要求的中、小型数控机床。（2）闭环控制数控机床在开环控制数控机床上增加检测反馈装置，在加工中时刻检测机床移动部件的位置，使之和数控装置所要求的位置相符合，以期达到很高的加工精度。此类机床优点是精度高、速度快，但调试和维修比较复杂。关键是系统的稳定性，所以在设计时必须对稳定性给予足够的重视。（3）半闭环控制数控机床这种控制方式对工作台的实际位置不进行检查测量，而是通过与伺服电机有联系的测量元件，如测速发电机和光电编码盘 (或旋转变压器)等间接检测出伺服电机的转角，推算出工作台的实际位移量，用此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有完全包括在控制回路内，因而称之为半闭环控制。这种控制方式介于开环与闭环之间，精度虽没有闭环高，调试却比闭环方便。五、分析题（10分）【答案】图中主要有以下错误：（1）没有短路保护；（2）热继电器应为三相保护；（3）控制电路在主电路中接线有错；（4）热继电器的触头应在KM1、KM2线圈并联后再连接；（5）线圈KM1、KM2自锁触头错误；（6）无互锁设置。修改后图形为：六、设计题（15分）【答案】如下图所示：按下SB1时，KM1、KM3线圈通电，快进电机和工进电机同时工作，实现快进，当压下行程开关SQ2时，KM3断电，快进电机停止，实现工进。当压下行程开关SQ3时，KM2得电同时KM1断电，反向电机接通，实现工退。当SQ2恢复原位时，KM3通电，实现快退。到原位时，压下SQ4，控制电路断电，实现停止。第3套窗体顶端一、填空题（每空1分，共30分）1、电力拖动的发展经历了拖动、拖动、拖动及拖动四部分组成。2、指令SFT的含义是，指令PLS的含义是。3、PLC由微处理器、及组成。4、三相步进电机的通电方式有：、。5、伺服装置的作用是，脉冲当量是指。6、PI调节器是同时具有运算和运算两种作用的放大器。7、试列举四种常用的调速系统：调速系统、调速系统、调速系统、调速系统。8、电机调速根据负载的性质可分为调速和调速。9、电器控制系统有保护、保护、保护、等保护环节。10、自动开关具有、短路及保护功能。窗体底端窗体顶端二、判断题（10分，共10题，每题1分）1、梯形图中没有真实的物理电流，而只有“概念”电流。（）对 错2、输入继电器是专门用来接收从外部开关或敏感元件发来的信号的，它与输入阻抗端子相连，可以由外部信号所驱动。（）对 错3、移位输入端的信号接通一次，每个辅助继电器的状态均向右移一位。（）对 错4、OR指令的含义是常闭触点并联指令。（）对 错5、具有转速负反馈的调速系统是无差调节。（）对 错6、有差调速系统中只要将放大倍数取得足够大，就能维持电动机转速保持不变。（）对 错7、为了补偿因电枢压降变量而引起的转速降过大，在电压负反馈系统中，同时采用电流负反馈。（）对 错8、闭环控制系统的调速范围比开环控制系统的调速范围宽。（）对 错9、逻辑代数式：。（）对 错10、调磁调速是恒功率调速。（）对 错窗体底端窗体顶端三、选择题（20分，共10题，每题2分）1、以下关于按钮的说法正确的是（）。A、利用机械生产机械的运动部件对按钮操作机构的碰撞而使触头动作 B、可实现过载保护 C、可作点动控制 D、可作短路保护2、以下关于交流接触器说法正确的是（）。 A、一般有三对主触头 B、主触头安装在控制电路中 C、辅助触头安装在主电路中 D、线圈安装在主电路中3、低压自动开关相当于（）的组合。 A、刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器 B、刀开关、熔断器、热继电器、起动器 C、刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器 D、刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄4、以下关于/YY接法的双速异步电机说法正确的是（）。 A、恒功率调速 B、恒转矩调速 C、无极调速 D、变频调速5、（）。 A、A B、AB C、B D、A+B6、以下关于调速性能指标说法正确的是（）。A、调速范围是指在任意负载下，电动机的最高转速与最低转速之比 B、调速范围越小，电动机的调速性能越好 C、静差度越小，稳速精度越高 D、调速的公比越小，则平滑性越好7、以下（）通电方式的步距角最小。 A、三相单三拍 B、三相双三拍 C、三相六拍 D、四相六拍8、以下控制方式中精度最低的是（）。 A、开环控制 B、半闭环控制 C、全闭环控制 D、开环补偿型控制9、要实现甲乙接触器互锁，须（）。A、将甲接触器的主触头串联在乙接触器线圈前方B、将甲接触器的辅助常开触头串联在乙接触器线圈电路前方C、将甲接触器的辅助常闭触头串联在乙接触器线圈电路前方D、将甲接触器的辅助常闭触头并联在乙接触器线圈电路前方10、异步电动机正反转控制是按照（）控制方式进行控制的。 A、时间原则 B、速度原则 C、电流原则 D、行程控制窗体底端四、简答题（15分，共2小题）1、为何要采用热继电器进行过载保护？（7分）2、接触器KM1下的索引表如下所示：根据索引表回答：该接触器有多少对主触头？分别在哪几个图区？有多少对辅助动合触头？有多少对辅助动断触头，分别位于哪几个图区？（8分）五、分析题（12分）图示为实现电机星-三角形降压起动电路，试回答：（1）电机起动和正常工作时是星形还是三角形连接？为什么？为什么要进行降压起动？（2）星形到三角形的转换是如何实现的？（3）如何实现星形和三角形的互锁？（4）试写出KM1、KT、KM2、KM3的逻辑表达式。六、设计题（13分）某机床具有主轴电机和油泵电机，要求：（1）油泵电机起动后机床主电机才能起动；油泵电机停止时则主电机同时停止；（2）主电机可单独实现停止；（3）主轴电机能实现正反转控制。试设计有关控制电路：KM1、KM2分别控制主轴电机正反转，KM3控制油泵电机。SB2、SB3分别控制主轴电机正反转起动，SB1控制主轴电机停止，SB5控制油泵电机起动，SB5用于控制电路的停止。一、填空题（每空1分，共30分）1、成组拖动；单独拖动；多电机拖动；自动化电力拖动2、移位寄存器移位输入指令；用于产生脉冲信号3、存储器；输入模块；输出模块；电源；编程器4、三相单三拍；三相双三拍；三相六拍5、把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动；数控装置每发出一个脉冲信号反映到机床移动部件上的位移量6、比例；积分7、电压负反馈调速系统；电压负反馈和电流正反馈调速系统；转速负反馈调速系统；电压微分负反馈调速系统8、恒功率；恒扭矩9、短路保护；过载保护；欠压保护；失压保护10、过载；失压二、判断题（10分，共10题，每题1分）12345678910对错对错错错错对对对三、选择题（20分，共10题，每题2分）12345678910CAAAACDACD四、简答题（15分，共2小题）1、【答案】（7分）电动机在实际运行中常会遇到过载情况，但只要过载不太严重，绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间太长，绕组温升超过允许值，会加速电机绝缘的老化，甚至烧坏绕组。因此，长期运行的电动机都应对其过载进行保护。2、【答案】（8分）该接触器有3对主触头，均布置在3图区，有2对辅助动合触头，分别位于9区、11区。有1对辅助动断触头，位于12图区。五、分析题（12分）【答案】（1）电机起动时是星形，正常工作时为三角形连接，这是因为星形连接时起动电流小，对电路和电网的冲击小。对功率较大的设备，起动时的电流是正常工作时电流的47倍，会对电网和设备造成较大冲击，因而必须降低起动时的电压进而降低起动电流。（2）星形到三角形的转换通过时间继电器KT的延时作用实现的。（3）将线圈KM2的辅助常闭触头串联在线圈KM3的电路前方。（4）KM1、KT、KM2、KM3的逻辑表达式如下：六、设计题（13分）【答案】KM3线圈控制油泵电机，将KM3的辅助常开触头串联在主电机控制电路的前方，就能实现顺序起动。KM1、KM2分别控制主电机正反转。