机电一体化设备组装与调试 第2版 习题及答案 梁倍源

项目一任务1一、填空题1、光机电一体化实训考核装置，由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块单元、触摸屏模块单元、变频器模块单元、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成。2、光机电一体化实训考核装置各种机械采用气缸驱动。3、检测采用磁性开关、光电传感器、接近开关、行程开关等工业上常用的传感器发出检测信号。4、光机电一体化实训考核装置控制采用PLC模块、变频器模块和按钮模块以及配套的电气控制线路。5、转盘中共放三种物料分别是：白色非金属物料、黑色非金属物料、金属物料。6、驱动电机采用24V直流减速电机电机，转速为6r/min。7、笔式低压验电器由氖管、电阻、金属弹簧、笔身和笔尖等组成。二、选择题1、光机电一体化实训考核装置整体结构采用开放式和（B）。A、封闭式B、拆装式C、半封闭式D、全封闭式2、物料传送及分拣机构中用到的传感器，直流两线制包括棕色和（C）。A、黑色B、红色C、蓝色D、绿色3、物料传送及分拣机构中用到的传感器，直流三线制包括棕色、蓝色和（A）。A、黑色B、红色C、蓝色D、绿色4、传感器的引出线中（A）表示“正”、蓝色表示“负”、黑色表示“输出”。A、棕色B、红色C、蓝色D、黑色5、模块采用（B）和抽屉式模块放置架，互换性强。A、敞开式B、封闭式C、标准结构D、开放式6、产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为（A）。A、可靠度B、失效率C、平均寿命D、有效度7、光机电一体化实训考核装置PLC控制相应（C）使气缸动作，对物料进行分拣。A、机器人

B、传感器C、电磁阀

D、电动机8、转盘中共放三种物料，分别是（B）、白色非金属物料、黑色非金属物料。A、红色非金属物料B、金属物料C、棕色非金属物料D、蓝色非金属物料9、送料机构电机采用（A）直流减速电机。A、24VB、12VC、6VD、220V10、验电器分为（C）验电器和高压验电器两种。A、直流B、交流C、低压D、交直流11、只要带电体与大地之间的电位差超过（C）V，电笔中的氖泡就发光。A、20VB、40VC、60VD、80V12、人体与带电体应保持足够的安全距离，10KV高压的安全距离为（D）以上。A、3mB、2mC、1mD、0.7m13、钢直尺的长度规格有（B）mm、300mm、1000mm等多种。A.100B.150C.200D.250三、问答题1.钢直尺的最小刻线距是多少？答：钢直尺的最小刻线距通常为1毫米送料盘采用什么进行驱动，转速是多少？答：24V直流减速电机，6r/min在端子排上接线有什么要求？答：1.在安装前，应确保接线端子排和导线的表面清洁，避免因氧化或污染导致连接不良。2.安装过程中，需适度加紧螺丝或弹簧，确保夹紧力适中，既能够保持良好的电气连接，又能够避免损坏导线。3.根据接线端子排的设计，注意导线的插入方向，确保导线正确插入，并且稳固可靠。项目一任务2一、填空题1、电源模块主要包括一个三相漏电保护开关、两位的单相电源插座。2、指示灯额定电压为24VDC。3、三菱FX2N-48MR型PLC为继电器输出PLC，其输入点为24点，输出点为24点。4、警示灯共有5根引出线，其中2根为电源线，3根为信号控制线。二、选择题1、ＰＬＣ程序中手动程序和自动程序需要（D）。A.自锁B.互锁C.保持D.联动2、在PLC中，可以通过编程器修改或增删的是（B）。A.系统程序B.用户程序C.工作程序D.任何程序3、在PLC可编程控制器里，一个继电器带有（D）对触点。A.两对B.三对C.四对D.无数对4、可编程序控制器的特点是（D）。A.不需要大量的活动部件和电子元件，接线大大减少，维修简单，维修时缩短，性能可靠B.统计运算、计时、计数采用了一系列可靠性设计C.数字运算、计时编程简单，操作方便，维修容易，不易发生操作失误D.以上都是5、可编程序控制器采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算（D）和算术运算等操作指令。A.控制运算、计数B.统计运算、计时、计数C.数字运算、计时D.顺序控制、计时、计数6、可编程控制器的输入、输出、辅助继电器、计时、计数的触点是（A）,（A）无限地重复使用。A.无限的能B.有限的能C.无限的不能D.有限的不能三、问答题1.警示灯三根信号线需要外加24V电源吗？答：需要，以满足设备驱动、信号传输和安全性等方面的要求三菱FX2N-48MR英文和数字分别代表什么意思？答：FX2N是三菱PLC的系列，48指输入和输出点数；DI24个和DO24个；M是基本单元，R是继电器输出。项目二任务1一、填空题1、机械手主要有安装支架、旋转气缸、气动手爪、非标螺丝、伸缩气缸、传感器、缓冲阀、节流阀、双控电磁换向阀等组成。2、安装气路时首先要保证气路通畅，应避免急剧弯曲；其次要考虑布局合理，便于操作和维护方面。3、机械手搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下移动、手爪松紧。4、由双向电控气阀控制时，手爪抓紧和松开分别由一个线圈控制，在控制过程中不允许两个线圈同时通电。5、气源所提供的压力为0.4-0.8MPa,输出压力为0.4-0.6MPa可调。二、选择题1、（B）调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。A.干燥器B.压力表C.空气过滤器D.油雾器2、(A)是液压与气压传动中两个最重要的参数。A.压力和流量B.压力和负载C.负载和速D.流量和速度3、流量决定执行元件的运动(C)。A.流量B.负载C.速度D.快慢4、（A）的往返运动是依靠压缩空气从缸内被活塞分隔开的两个腔室交替进入和排出来实现的，压缩空气可以在两个方向上作功。A.双作用气缸B.单作用气缸C.双出杆气缸D.摆动气缸5、（C）具有两个活塞杆。A.双作用气缸B.单作用气缸C.双出杆气缸D.摆动气缸6、YL-235A设备上使用的传感器工作电压一般为（B）。A.12VB.24VC.36VD.6V7、我国的工业频率是（B）。A.45HZB.50HZC.55HZD.60HZ8、中性线的作用就在于使星形连接的不对称负载的（B）保持对称。A.线电压B.相电压C.相电流D.线电流9、压缩空气经过一系列控制元件后，将能量传递至（B），输出力（直线气缸）或者力矩（摆动气缸或气动马达）。A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.检测元件10、将压力能转换为驱动工作部件机械能的能量转换元件是（B）。A.动力元件B.执行元件C.控制元件D.检测元件11、压缩空气站是气压系统的（D）。A.执行装置B.辅助装置C.控制装置D.动力源装置12、摆动气缸传递的是（B）。A.力B.转矩C.曲线运动D.直线运动三、问答题1、电控阀内装的红色指示灯有正负极性，如果极性接反了能正常工作吗？有什么现象？答：能，电控阀仍然能正常工作，但指示灯不会亮。对机械手进行组装有什么要求？答：确保每一步操作都符合规范，以保证机械手的质量和可靠性。摆动气缸的作用?答：根据需要使输出轴在特定角度范围内进行往复回转运动，从而实现物体的驱动、定位、夹持、翻转、分类、排序等功能项目二任务2一、填空题1、磁性开关是用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动终点的。2、磁性开关可分为有触电型和无触点型两种。3、磁性开关触点电阻一般为85mΩ。4、电感传感器检测距离约为0.2-50mm，光电传感器检测距离约为3-100mm。5、光纤传感器由光源、光接收器两部分组成。5、电感式接近传感器由高频振荡器、检波、放大、触发及输出电路等组成。6、光电传感器是一种红外调制型无损检测光电传感器。7、光电传感器工作方式有对射式和反射式型。二、选择题1、在PLC的梯形图中，线圈（B）。A.必须放在最左边B.必须放在最右边C.可放在任意位置D.可放在所需处2、PLC的I/O信号，属于无源开关的有按钮、继电器、（D）等。A.接近开关B.编码器C.光电开关D.控制开关3、PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第四个阶段应为(A)。A.与编程器通讯B.执行用户程序C.读入现场信号D.自诊断4、PLC可编程序控制器，依据负载情况不同，输出接口有(A)类型种。A.3B.1C.2D.45、PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第一个阶段应为(D)。A.与编程器通讯B.执行用户程序C.读入现场信号D.自诊断6、国内外PLC各生产厂家都把(A)作为第一用户编程语言。A.梯形图B.指令表C.逻辑功能图D.语言7、PLC主机和外部电路的通信方式采用（D）。A.输入采用软件，输出采用硬件B.输出采用软件，输入采用硬件C.输入、输出都采用软件D.输入、输出都采用硬件8、ＰＬＣ的ＲＳ－４８５专用通信模块的通信距离是（A）。A.1200mB.200mC.500mD.15m9、现有亚龙设备所使用的电源电压为交流380V，如果现场只能提供交流220V的电压，必须更换（除空压机外）将（B）器件更换成（B）器件，设备一样能使用、运行。A.三相变频器单相变频器B.三相异步电机单向异步电机C.单相变频器三相变频器D.单向异步电机三相异步电机三、问答题1．电感式接近传感器的工作原理？答：利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流磁性开关的使用注意事项？答：(1)电压和电流应避免超出使用范围。严禁磁性开关与电源直接接通，必须同负载（如继电器等）串联使用。磁性开关选用连接之前，要确认使用的工作电源，采用直流电源时，磁性开关的红色线接电源的正极光纤传感器的灵敏度是不是越高越好，为什么？答：光纤传感器的灵敏度并不是越高越好。在选择光纤传感器时，需要根据具体的应用场景和需求进行综合考虑，以确保传感器的性能和测量结果的准确性漫反射式光电开关的原理是什么？答：漫反射光电开关通过发射器发出红外线束(或激光),光束被物体反射后到达接收器,接收器监听红外线信号，若信号未遭阻挡则为空气中直接将信号返回以发射器造成的测距。若被目标物体阻挡会导致探测器无法接收信号，便会发出一个开关量信号来控制设备的启停等操作项目三任务1一判断题1．物料传送及分拣机构中所使用的电磁阀均为二位四通电磁阀。（×）2．双电控电磁阀在两端都无电控信号时，阀芯的位置取决于前一个电控信号。（×）3．气压系统所使用的压缩空气必须经过干燥和净化处理后才能使用。（√）4．由执行元件（气缸）、流量控制阀、方向控制阀和配管构成的回路称为气动回路。(√)5．单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成，用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。（√）二选择题1．气动系统主要有能源部件、（C）、执行元件及辅助装置组成。A.发光二极管B.热电偶C.控制元件D.敏感元件2．将压力能转换为驱动工作部件机械能的能量转换元件是（B）。A.动力元件B.执行元件C.控制元件3．物料传送及分拣机构上用的推料气缸是双作用（D）气缸。A.四杠B.三杠C.双杠D.单杠4．双作用气缸是指活塞的往复运动均由（A）来推动。A.压缩空气B.电动机C.步进电机D.伺服电机5．编码器一般应用于机械角度、（B）、位置的测量。A.压力B.速度C.流量D.温度6．FX3U—48MR型PLC高速计数器从C251到（C）共5个。A.C258B.C257C.C255D.C256三综合题叙述双作用单杠气缸的结构和工作原理答：双作用气缸的结构比较简单，通常由气缸壳体、活塞、活塞杆、密封件、进出口油口等部件组成。

双作用气缸的工作原理是将油液从进口口进入气缸内部，推动活塞向外运动。皮带输送机主要有哪些部件组成？答:驱动装置，制动装置，托辊组，张紧装置，该项装置等3、请在下表中填入物料传送与分拣机构中使用的元器件名称、型号、作用。序号名称型号作用备注4、请在下表中填入设备安装过程中碰到的问题及解决办法。序号存在问题解决办法备注注：第3、4的参考答案请根据实际使用机型中部件名称进行填写。项目三任务2一判断题1．三菱变频器操作面板上RES键是正转指令。（×）2．FR-E740变频器的SD端可以接地使用（√）3．输入电源必须接到变频器输入端子R、S、T上，电动机必须接到变频器输出端子U、V、W上。（×）4．光纤放大器的灵敏度调整至越高越好。（×）5．变频器在前盖板或配线盖板打开的情况下严禁运行机器，否则可能引起触电事故。（√）二选择题1．（A）可以用来检测气缸活塞位置的。A.磁性开关B.电感式接近开关C.光电式接近开关D.漫射式接近开关2．三菱变频器的操作模式包括（D）模式。A.PU和内部操作B.PU和外部操作C.内部和外部操作D.以上都是3．三菱变频器操作面板上的MODE键可用于（C）模式。A.正转B.反转C.操作或设定D.以上都不是4．（C）是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。A.磁性开关B.电感式接近开关C.光电式接近开关D.漫射式接近开关5．推料气缸的运动速度可通过（A）调节A．节流阀B．电磁阀C．变频器三综合题变频器的主回路中R、S、T和U、V、W端子接反后会出现什么后果？答：如果接反，可能会导致变频器烧坏的严重后果，什么是顺序控制？你认为顺序控制功能图编程有哪些优点？答：顺序控制是一种按照预先规定的顺序，使各个执行机构自动地、有秩序地进行操作的控制方式优点：直观性强，故障定位方便，简化设计，灵活性高某生产线通过皮带输送机传送物料，当按下启动按钮，设备启动，皮带输送机以20HZ的频率正转运行；当落料口检测到有物料时，皮带输送机以30HZ的频率正转运行；当物料被取走后，皮带输送机仍以20HZ的频率正转运行，请根据工作要求设置变频器参数、编制控制程序，使皮带输送机满足工作过程的运行要求。4．请根据调试过程，列出调试（步骤）项目，分析调试中注意点及调试结果过程调试（步骤）项目调试中注意点调试结果5．请在下表中填入你在设备调试过程中碰到的问题及解决办法。序号存在问题解决办法备注项目四任务1一、填空题1、三菱PLC与触摸屏通信设置中，数据位设置为7；停止位为1；波特率为9600bit/s；校验码为偶校验。2、MT4000系列两个串行通信口可以支持RS232，RS485，TTL方式的通信链接。3、MT4000系列使用USB从设备下载数据可以达到100KB/S。4、首次使用EV5000时，需在PC中安装用于下载HMI程序的EV-Studio程序。5、EV5000提供简体中文和英文两种语言的集成开发环境。6、EV5000软件默认安装到C盘根目录下。7、安装结束后，EV5000会在开始菜单菜单创建完整的启动目录，同时操作系统桌面会创建EV-Studio和EV-HMIMonitor的快捷方式。8、EV5000的启动方法有两种：一种是从开始菜单中启动，另一种是双击桌面EV5000EV-Studio启动软件。9、为确保产品的正确使用，禁止软件在未关闭的状态下进行卸载、更新修改配置。10、在使用新版本的软件更新旧版本软件做的工程前，请保存好旧版本做的工程。二、判断题1、两个串行通信中，一个通信口上PLC通信失败不会影响另一个通信。（√）2、建立组态工程时，链接使用的端口与实际物理连接一致。（√）3、使用以太网组态时，如果网络内没有冲突，建议不要修改默认的端口号。（√）4、USB驱动程序必须手动安装，不能自动安装。（×）项目四任务2一、填空题1.TPC7062K触摸屏采用24V直流电源。2.组态软件安装完成后，桌面上添加了MCGSE组态环境和MCGSE模拟环境两个图标。3.触摸屏和PLC通信设置中，数据长度为7，停止位为1，波特率为9600，数据校验方式为偶校验。4.MCGS嵌入版组态软件包括主控窗口、设备窗口、用户窗口三部分。5.主控窗口是应用系统的父窗口和主框架，其基本职责是调度与管理运行系统，反映出应用工程的总体概貌。二、判断题1.TPC7062K触摸屏采用USB1下载工程。（√）2.用户指定设备通道与数据对象之间的对应关系称为通道连接。（√）3.采用RS-485通信时，TPC7062K触摸屏串口端口号选择COM1。（×）4.组态软件缺省安装到D:\MCGSE目录下。（×）5.先添加“通用串口父设备”到“设备组态”窗口，才可以添加“三菱FX-系列串口”到“设备组态”窗口。（√）三、问答题1.简述MCGS嵌入版应用系统结构。答：主控窗口，设备窗口，用户窗口，实时数据库，运行策略2.简述采用编程线建立触摸屏与PLC通信的实施方案。项目四任务3一、填空题1.装载位图时，选取位图后缀为*.bmp，位图大小不能超过高*宽=130000。2.标签构件除了具有文本标记功能之外，还具有图形显示、动态数据绑定、颜色动画连接、特殊动画连接的功能。3.标准按钮构件有可见与不可见两种状态，可分别设置其动作。4.标准按钮构件在可见状态下，鼠标移过标准按钮上方时，将变为手形图标，表示可以进行鼠标按键操作。5.在标准按钮构件数据对象值操作属性设置中，当鼠标在构件上按下时，对应数据对象的值为1，而松开时，对应数据对象的值为0称为释放事件。6.将数值、属性和方法定义成一体的数据称为对象。7.实时数据库是MCGS嵌入版系统的核心，是应用系统的数据处理中心。8.数值型数据对象有限值报警属性，可同时设上限报警值、下限报警值、偏差上限报警值、偏差下限报警值、变化率上限报警值、变化率限报警值等六种报警限值。9.实时数据库中定义的数据对象都是全局变量，MCGS嵌入版各个部分都可以对数据对象进行引用或操作，通过数据对象来交换信息和协调工作。10.变量选择方式可以使用最小准则和最大准则。二、判断题1.标签构件纵向排列文本内容时只允许输入单行文本。（×）2.标准按钮构件的一种状态只能指定一种操作属性。（×）3.当指定构件的可见度表达式满足条件时，该构件将呈现可见状态，否则，处于不可见状态。（√）4.在MCGS嵌入版中，数据不同于传统意义的数据或变量，以数据对象的形式来进行操作与处理。（√）5.数据组对象是多个数据对象的集合，应包含两个以上的数据对象，也可以包含其他的数据组对象。（√）6.定义数据对象的过程，就是构造实时数据库的过程。（√）7.对象名称的第一个字符可以为数字，字符串中间不能有空格。（×）8.数据对象的基本属性中包含数据对象的名称、单位、初值、取值范围和类型等基本特征信息。（√）三、问答题1.采用标签构件，设计文字水平循环移动。2.设计触摸屏界面，实现机电一体化设备七段速度控制。项目四任务4填空题1.输入框构件可以设置值、类型和事件三个属性。2.输入框构件具有文本输入模式和密码输入模式两种不同的工作模式。3.MCGS嵌入版对象和函数列表以树结构形式，列出了工程中所有的窗口、策略、设备、变量、系统支持的各种方法、属性以及各种函数，以供用户快速的查找和使用。4.MCGS嵌入版脚本程序语言使用的数据类型只有数值型、字符串型、布尔型三种。5.逻辑运算符：逻辑与、逻辑与、逻辑与、异或。6.stop用于中断脚本程序的运行，停止执行其后面的语句。7.所有的脚本程序都可由赋值语句、控制流语句、函数调用语句、注释语句、注释语句这五种语句组成。8.条件语句中的四个关键字是if、case、while、switch。9.MCGS嵌入版系统的操作权限机制采用组别概念来进行操作权限的控制。10.当前登录用户属于管理员组时，在脚本程序中可以执行!Editusers()函数。判断题1.输入框构件只能接受用户从键盘输入的信息，不能够作为数据输出器件，显示所连接的数据对象的值。（×）2.选择前导0，当输入的整数位数小于设置的整数位数时，数据通过补零的方式实现设置的整数位数。（√）3.字符型数据类型是最多512个字符组成的字符串。（×）4.在脚本程序中可以对组对象和事件型数据对象进行读写操作。（√）5.使用系统函数时，函数的前面必须加“$”符号。（×）6.表达式的计算结果称为表达式的值。（√）7.单个数据对象不是表达式。（×）8.注释语句在脚本程序中只起到注释说明的作用，实际运行时，系统不对注释语句作任何处理。（√）9.赋值号右边表达式的类型必须与左边数据对象值的类型相符合。（√）10.MCGS嵌入版系统操作权限的分配是以用户为单位来进行。（×）项目五任务1一填空题1.三菱PLC具有27条基本指令，2条步进顺控指令。2.16位D数据寄存器最大可存储数据值为65535。3.MOV是传送指令，用于传送数据4.电感传感器用于检测金属物体，电容传感器用于检测非金属物体，而光电传感器可以检测金属和非金属物体。5.触摸屏广泛的应用于工业现场，其在工业控制系统中的作用主要有控制和监测。6.三菱FR-E740变频器，三个多段速端子RH、RM和RL组合最多可以实现7段速。配合REX端子，最多可以实现15段速。7.如果需要进行掉电保持状态，需要使用的状态器是M500-M1023，如果需要掉电保持计数结果，需要使用的计数器是C100-C199，如果需要掉电保持定时当前值，需要使用的定时器可能是TONR。8.请写出三菱FX系列PLC数据寄存器的地址划分及其区别。名称地址区间功能一般型数据寄存器(16bit,可变更）D0-D199存储和传输中间数据保持型数据寄存器(16bit,可变更）D200-D511数据保持，数据恢复保持型数据寄存器（16bit）D512-D799数据持久保存，系统状态恢复特殊数据寄存器（16bit）D800-D8511控制和监视PLC内部工作，存储系统参数，实现数据的转换和处理请你写出三菱FR-E740变频器与速度有关的参数，并简单介绍其用途。变频器参数变频器参数含义变频器参数变频器参数含义多段速设定（高速）多段速设定（9速）多段速设定（中速）多段速设定（10速）多段速设定（低速）多段速设定（11速）多段速设定（4速）多段速设定（12速）多段速设定（5速）多段速设定（13速）多段速设定（6速）多段速设定（14速）多段速设定（7速）多段速设定（15速）多段速设定（8速）二自动物料分拣装置控制要求：（1）送电后，工作台上红灯亮，说明系统已处于有电等待工作状态；（2）按启动按钮后，工作台上红灯灭，绿灯亮；传送带运行三秒后自动停止，传送带停止后送料机构开始运行。（3）送料机构运行时，当出料口传感器检测到物料时则停止，当送料机构运行10秒钟后出料口传感器未检测到物料时则发出故障报警。（4）当出料口传感器检测到物料时，机械手把物料运到传送带的进料口。（5）当传送带上有物料时以30HZ的频率运行，当传送带上无物料时以20HZ的频率运行，当传送带上连续15秒无物料则自动停止。（6）要求第一个料槽为白色塑料料槽，第二个料槽为黑色塑料料槽，第三个料槽为金属料槽；（7）当有任何一个物料传送到传送带的最尾端时则自动停机。（8）当按下急停按钮时系统立即停止。（9）故障报警的方式是蜂鸣器以2秒钟为周期发出声音报警的同时红色报警灯闪亮。项目五任务2一、填空题1.三菱FX系列PLC在SFC编程中，如要需要禁止所有输出的执行，应该驱动M8034，如果需要禁止状态转移，应该驱动M8040。2.INC和DEC指令为循环执行指令，在执行中不会影响标志位溢出标志和符号标志。3.变频调速如果要实现无级调速，速度的给定就需要用模拟量，PLC和变频器可以利用通讯的方式实现PL