工業(yè)自動化控制原理及實(shí)踐練習(xí)題集

工業(yè)自動化控制原理及實(shí)踐練習(xí)題集姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成包括哪些部分？

A.控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、執(zhí)行器

B.控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、計算機(jī)

C.控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、電源

D.控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、網(wǎng)絡(luò)

2.PLC編程語言中，梯形圖編程的優(yōu)點(diǎn)是什么？

A.易于理解，編程簡單

B.執(zhí)行速度快，功能優(yōu)良

C.適用于復(fù)雜邏輯控制，易于調(diào)試

D.支持多語言編程，功能強(qiáng)大

3.傳感器按工作原理可分為哪幾類？

A.電阻型、電容型、電感型、霍爾型

B.磁電型、壓電型、熱電型、光電型

C.霍爾型、光電型、電容型、熱電型

D.磁電型、電感型、霍爾型、熱電型

4.伺服電機(jī)的控制方式有哪些？

A.位置控制、速度控制、力矩控制

B.開環(huán)控制、閉環(huán)控制、混合控制

C.直接轉(zhuǎn)矩控制、矢量控制、PID控制

D.脈沖寬度調(diào)制控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

5.工業(yè)按照應(yīng)用領(lǐng)域可以分為哪幾類？

A.鈑金加工、裝配、搬運(yùn)、焊接、噴漆

B.裝配、搬運(yùn)、焊接、噴漆、切割

C.搬運(yùn)、焊接、噴漆、切割、打磨

D.裝配、搬運(yùn)、噴漆、切割、打磨

6.可編程控制器（PLC）的輸入輸出接口有哪些？

A.輸入接口、輸出接口、模擬接口、通信接口

B.輸入接口、輸出接口、數(shù)字接口、模擬接口

C.輸入接口、輸出接口、串行接口、通信接口

D.輸入接口、輸出接口、并行接口、通信接口

7.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)有哪些？

A.CAN總線、Profibus、DeviceNet、Modbus

B.CAN總線、Profibus、DeviceNet、Hart

C.CAN總線、Profibus、ControlNet、Hart

D.CAN總線、DeviceNet、ControlNet、Modbus

8.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)有哪些？

A.VxWorks、RealtimeLinux、WindowsCE、RTThread

B.VxWorks、RealtimeLinux、WinCE、RealTimeJava

C.VxWorks、RealtimeLinux、WindowsCE、RTOS

D.VxWorks、WinCE、RealtimeLinux、RealTimeJava

答案及解題思路：

1.答案：A

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)基本組成部分應(yīng)包括控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、執(zhí)行器等。

2.答案：A

解題思路：梯形圖編程簡單易理解，便于調(diào)試和修改，符合工程師的編程習(xí)慣。

3.答案：B

解題思路：傳感器按照工作原理可以分為磁電型、壓電型、熱電型、光電型等。

4.答案：C

解題思路：伺服電機(jī)控制方式包括直接轉(zhuǎn)矩控制、矢量控制、PID控制等。

5.答案：A

解題思路：工業(yè)按照應(yīng)用領(lǐng)域可以分為鈑金加工、裝配、搬運(yùn)、焊接、噴漆等。

6.答案：A

解題思路：PLC輸入輸出接口包括輸入接口、輸出接口、模擬接口、通信接口等。

7.答案：A

解題思路：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線技術(shù)主要有CAN總線、Profibus、DeviceNet、Modbus等。

8.答案：A

解題思路：實(shí)時操作系統(tǒng)包括VxWorks、RealtimeLinux、WindowsCE、RTThread等。二、填空題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的傳感器，其作用是______。

檢測與轉(zhuǎn)換：傳感器能夠?qū)⑽锢砹浚ㄈ鐪囟?、壓力、位移等）轉(zhuǎn)換為電信號，以便于后續(xù)處理和控制。

2.PLC編程語言中，______是一種結(jié)構(gòu)化編程語言。

結(jié)構(gòu)化文本：結(jié)構(gòu)化文本（ST）是PLC編程語言的一種，它允許用戶使用類似高級編程語言的語法結(jié)構(gòu)來編寫程序。

3.伺服電機(jī)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，主要用于______。

位置和速度控制：伺服電機(jī)以其高精度的位置和速度控制而著稱，常用于需要精確運(yùn)動的場合。

4.工業(yè)按照應(yīng)用領(lǐng)域可以分為______、______、______等。

裝配、焊接、搬運(yùn)：這些是工業(yè)最常見的應(yīng)用類別，分別用于裝配、焊接和搬運(yùn)等任務(wù)。

5.可編程控制器（PLC）的輸入輸出接口包括______、______、______等。

數(shù)字輸入/輸出、模擬輸入/輸出、特殊功能接口：PLC通過這些接口與外部設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)處理。

6.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)包括______、______、______等。

FoundationFieldbus、Profibus、CAN總線：這些技術(shù)允許現(xiàn)場設(shè)備之間的數(shù)字通信，提高了系統(tǒng)的互操作性和可靠性。

7.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)包括______、______、______等。

VxWorks、RTLinux、QNX：這些操作系統(tǒng)專為實(shí)時應(yīng)用設(shè)計，能夠保證任務(wù)的及時執(zhí)行。

答案及解題思路：

答案：

1.檢測與轉(zhuǎn)換

2.結(jié)構(gòu)化文本

3.位置和速度控制

4.裝配、焊接、搬運(yùn)

5.數(shù)字輸入/輸出、模擬輸入/輸出、特殊功能接口

6.FoundationFieldbus、Profibus、CAN總線

7.VxWorks、RTLinux、QNX

解題思路：

針對每道填空題，首先明確題干中的關(guān)鍵詞，如“傳感器”、“PLC編程語言”、“伺服電機(jī)”等。

結(jié)合工業(yè)自動化控制原理，理解這些設(shè)備或技術(shù)的功能和應(yīng)用。

根據(jù)所學(xué)知識和參考資料，準(zhǔn)確填入相應(yīng)的內(nèi)容。

對于涉及技術(shù)細(xì)節(jié)的問題，如操作系統(tǒng)類型，需查閱相關(guān)資料或回憶課程內(nèi)容。

在回答時，保證語言嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯清晰，并按照題目的格式要求進(jìn)行排版。三、判斷題1.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的傳感器，其作用是檢測和轉(zhuǎn)換信號。

正確。

解題思路：傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色，其功能主要是檢測工業(yè)過程中的各種物理量（如溫度、壓力、流量等），并將這些非電信號轉(zhuǎn)換為電信號，以便于后續(xù)的處理和控制。

2.PLC編程語言中，梯形圖編程是一種面向過程的編程語言。

錯誤。

解題思路：梯形圖編程是一種圖形化的編程語言，主要用于可編程控制器（PLC）的編程。它類似于電氣控制圖的梯形圖，但梯形圖編程更多的是一種面向邏輯的編程方式，而不是面向過程。

3.伺服電機(jī)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，主要用于精確位置控制。

正確。

解題思路：伺服電機(jī)以其高精度、高速度、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用于需要對運(yùn)動進(jìn)行精確控制和位置反饋的應(yīng)用中。

4.工業(yè)按照應(yīng)用領(lǐng)域可以分為工業(yè)、服務(wù)、特種等。

正確。

解題思路：工業(yè)根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域和任務(wù)類型，可以分為不同的種類，包括工業(yè)、服務(wù)、特種等，每種類型的都有其特定的設(shè)計和應(yīng)用場景。

5.可編程控制器（PLC）的輸入輸出接口包括模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出等。

正確。

解題思路：PLC的輸入輸出接口是它與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的接口，包括模擬和數(shù)字兩種類型，以滿足不同類型的控制需求。

6.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)包括CAN總線、Modbus總線、Profibus總線等。

正確。

解題思路：現(xiàn)場總線技術(shù)是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間通信的重要技術(shù)，CAN總線、Modbus總線、Profibus總線等都是常見的現(xiàn)場總線技術(shù)。

7.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)包括VxWorks、RTLinux、QNX等。

正確。

解題思路：實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中用于支持實(shí)時任務(wù)處理的操作系統(tǒng)，VxWorks、RTLinux、QNX等都是專門為實(shí)時應(yīng)用設(shè)計的操作系統(tǒng)。四、簡答題1.簡述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成。

答案：

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成包括以下幾個部分：

控制對象：如生產(chǎn)線、設(shè)備等，是控制系統(tǒng)作用的對象。

控制器：如PLC、DCS等，負(fù)責(zé)接收輸入信號，進(jìn)行邏輯或數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制信號。

傳感器：用于檢測控制對象的狀態(tài)，并將物理量轉(zhuǎn)換為電信號。

執(zhí)行器：根據(jù)控制器的指令，對控制對象進(jìn)行操作，如驅(qū)動電機(jī)、閥門等。

人機(jī)界面：用于人與控制系統(tǒng)之間的交互，顯示信息、接收指令等。

解題思路：

本題要求考生熟悉工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本組成部分，能夠清晰地描述每個部分的功能和作用。

2.簡述PLC編程語言的特點(diǎn)。

答案：

PLC編程語言的特點(diǎn)包括：

通用性強(qiáng)：適用于各種工業(yè)控制場合。

易于理解和編程：使用類似于工業(yè)流程的語言，易于工程師理解和編程。

可靠性高：具有抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。

可擴(kuò)展性好：可以通過增加模塊來擴(kuò)展功能。

適應(yīng)性強(qiáng)：可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境和應(yīng)用需求。

解題思路：

本題考查考生對PLC編程語言特點(diǎn)的掌握，需要考生能夠列舉并解釋其特點(diǎn)。

3.簡述傳感器的工作原理。

答案：

傳感器的工作原理通?；谝韵聨追N方式：

電磁感應(yīng)：利用磁場與導(dǎo)體間的相互作用，將物理量轉(zhuǎn)換為電信號。

光電效應(yīng)：利用光與物質(zhì)相互作用，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

熱效應(yīng)：利用溫度變化引起的電阻、電容等物理量的變化，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號。

壓電效應(yīng)：利用材料在受力時產(chǎn)生電荷，將機(jī)械信號轉(zhuǎn)換為電信號。

解題思路：

本題要求考生了解傳感器的工作原理，能夠列舉并簡要說明常見的傳感器工作原理。

4.簡述伺服電機(jī)的控制方式。

答案：

伺服電機(jī)的控制方式主要有以下幾種：

位置控制：通過設(shè)定目標(biāo)位置，伺服電機(jī)根據(jù)位置反饋信號調(diào)整運(yùn)動。

速度控制：通過設(shè)定目標(biāo)速度，伺服電機(jī)根據(jù)速度反饋信號調(diào)整轉(zhuǎn)速。

功率控制：通過設(shè)定目標(biāo)功率，伺服電機(jī)根據(jù)功率反饋信號調(diào)整輸出功率。

電流控制：通過設(shè)定目標(biāo)電流，伺服電機(jī)根據(jù)電流反饋信號調(diào)整電流大小。

解題思路：

本題要求考生掌握伺服電機(jī)的控制方式，能夠區(qū)分并解釋不同控制方式的特點(diǎn)。

5.簡述工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域。

答案：

工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括但不限于：

自動化裝配：如汽車制造、電子組裝等。

物流搬運(yùn)：如倉庫、港口等。

檢測與維修：如設(shè)備檢測、航空航天維修等。

醫(yī)療輔助：如手術(shù)輔助、康復(fù)訓(xùn)練等。

軍事應(yīng)用：如無人機(jī)、導(dǎo)彈發(fā)射等。

解題思路：

本題要求考生了解工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，能夠列舉并簡要說明其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

6.簡述可編程控制器（PLC）的輸入輸出接口。

答案：

PLC的輸入輸出接口主要包括：

輸入接口：用于接收傳感器、按鈕等輸入信號。

輸出接口：用于驅(qū)動執(zhí)行器、指示燈等輸出信號。

數(shù)字輸入輸出接口：用于處理數(shù)字信號。

模擬輸入輸出接口：用于處理模擬信號。

解題思路：

本題要求考生了解PLC的輸入輸出接口，能夠區(qū)分并解釋不同接口的功能。

7.簡述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)。

答案：

現(xiàn)場總線技術(shù)是一種用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的通信技術(shù)，其主要特點(diǎn)包括：

數(shù)字通信：使用數(shù)字信號進(jìn)行通信。

多主從結(jié)構(gòu)：允許多個設(shè)備同時通信。

高速傳輸：支持高速數(shù)據(jù)傳輸。

診斷功能：具有故障診斷和自恢復(fù)能力。

靈活性：適用于各種工業(yè)環(huán)境。

解題思路：

本題要求考生了解現(xiàn)場總線技術(shù)的基本概念和特點(diǎn)，能夠描述其在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。五、論述題1.論述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案：

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

提高生產(chǎn)效率：通過自動化控制，可以減少人工操作，提高生產(chǎn)線的速度和準(zhǔn)確性。

降低生產(chǎn)成本：自動化控制可以減少能源消耗，降低原材料浪費(fèi)，從而降低生產(chǎn)成本。

提高產(chǎn)品質(zhì)量：自動化控制系統(tǒng)可以精確控制生產(chǎn)過程，減少人為誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

保障生產(chǎn)安全：自動化控制可以實(shí)時監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境，及時發(fā)覺并處理異常情況，保障生產(chǎn)安全。

解題思路：

首先概述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，然后從提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和保障生產(chǎn)安全四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。

2.論述PLC編程語言在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答案：

PLC編程語言在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括：

編寫控制邏輯：PLC編程語言可以編寫復(fù)雜的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。

實(shí)時監(jiān)控：通過PLC編程，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時響應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場的變化。

數(shù)據(jù)處理：PLC編程語言可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如計算、比較、轉(zhuǎn)換等，以滿足生產(chǎn)需求。

通信功能：PLC編程語言可以實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的通信，如人機(jī)界面、傳感器等。

解題思路：

首先介紹PLC編程語言在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的基本作用，然后從編寫控制邏輯、實(shí)時監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理和通信功能四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。

3.論述傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的作用。

答案：

傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的作用包括：

檢測生產(chǎn)環(huán)境：傳感器可以檢測溫度、濕度、壓力等生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)，為控制系統(tǒng)提供實(shí)時數(shù)據(jù)。

監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)：傳感器可以監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如振動、噪音等，及時發(fā)覺設(shè)備故障。

控制系統(tǒng)反饋：傳感器將檢測到的數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

提高生產(chǎn)精度：傳感器可以提高生產(chǎn)過程中的精度，如位置、速度等。

解題思路：

首先說明傳感器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的重要性，然后從檢測生產(chǎn)環(huán)境、監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)、控制系統(tǒng)反饋和提高生產(chǎn)精度四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。

4.論述伺服電機(jī)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答案：

伺服電機(jī)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：

高精度定位：伺服電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高精度的定位，滿足工業(yè)生產(chǎn)對精度的高要求。

快速響應(yīng)：伺服電機(jī)具有快速響應(yīng)的特性，可以滿足生產(chǎn)過程中對速度的要求。

能耗低：伺服電機(jī)能耗低，有利于降低生產(chǎn)成本。

適用于復(fù)雜環(huán)境：伺服電機(jī)可以在復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

解題思路：

首先介紹伺服電機(jī)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢，然后從高精度定位、快速響應(yīng)、能耗低和適用于復(fù)雜環(huán)境四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。

5.論述工業(yè)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答案：

工業(yè)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用包括：

高重復(fù)性作業(yè)：工業(yè)可以完成高重復(fù)性的作業(yè)，提高生產(chǎn)效率。

精度高：工業(yè)具有高精度作業(yè)能力，滿足生產(chǎn)對精度的要求。

安全性高：工業(yè)可以替代人工進(jìn)行危險作業(yè)，提高生產(chǎn)安全性。

靈活性強(qiáng)：工業(yè)可以根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行快速調(diào)整，適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境。

解題思路：

首先概述工業(yè)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢，然后從高重復(fù)性作業(yè)、精度高、安全性高和靈活性強(qiáng)四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。

6.論述可編程控制器（PLC）在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答案：

可編程控制器（PLC）在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用包括：

控制邏輯執(zhí)行：PLC可以執(zhí)行復(fù)雜的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)自動化控制。

數(shù)據(jù)處理：PLC可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如計算、比較、轉(zhuǎn)換等，以滿足生產(chǎn)需求。

人機(jī)交互：PLC可以與人機(jī)界面進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和調(diào)整。

系統(tǒng)集成：PLC可以與其他自動化設(shè)備進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化。

解題思路：

首先介紹PLC在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的基本功能，然后從控制邏輯執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)交互和系統(tǒng)集成四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。

7.論述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案：

現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：

數(shù)據(jù)傳輸：現(xiàn)場總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，滿足生產(chǎn)過程中的實(shí)時性要求。

系統(tǒng)集成：現(xiàn)場總線技術(shù)可以將不同設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)的集成。

靈活性：現(xiàn)場總線技術(shù)具有高度的靈活性，可以適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境。

成本降低：現(xiàn)場總線技術(shù)可以減少電纜的使用，降低系統(tǒng)成本。

解題思路：

首先介紹現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢，然后從數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)集成、靈活性和成本降低四個方面進(jìn)行詳細(xì)論述，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說明。六、計算題1.計算PLC輸入輸出模塊的配置數(shù)量。

題目：某生產(chǎn)線需要控制10個輸入信號和20個輸出信號，每個輸入輸出模塊最多支持8個點(diǎn)，請計算所需PLC輸入輸出模塊的數(shù)量。

解答：

輸入模塊需求：10個輸入信號/8個點(diǎn)/模塊=1.25模塊，向上取整為2模塊

輸出模塊需求：20個輸出信號/8個點(diǎn)/模塊=2.5模塊，向上取整為3模塊

總需求：2模塊（輸入）3模塊（輸出）=5模塊

2.計算伺服電機(jī)的額定功率。

題目：某伺服電機(jī)在額定負(fù)載下轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘，扭矩為0.5Nm，轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘，請計算該伺服電機(jī)的額定功率。

解答：

額定功率（P）=扭矩（T）×轉(zhuǎn)速（n）/9.55

P=0.5Nm×1500轉(zhuǎn)/分鐘/9.55=78.73W，約等于79W

3.計算工業(yè)的工作速度。

題目：某工業(yè)執(zhí)行器臂長為1米，每秒移動0.2米，請計算該執(zhí)行器臂的工作速度。

解答：

工作速度（v）=移動距離（s）/時間（t）

v=0.2米/秒

4.計算可編程控制器（PLC）的掃描周期。

題目：某PLC的掃描周期由CPU執(zhí)行程序、I/O處理和中斷處理組成，執(zhí)行程序時間為50ms，I/O處理時間為20ms，中斷處理時間為10ms，請計算該P(yáng)LC的掃描周期。

解答：

掃描周期=執(zhí)行程序時間I/O處理時間中斷處理時間

掃描周期=50ms20ms10ms=80ms

5.計算工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線傳輸速率。

題目：某工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中使用的現(xiàn)場總線傳輸速率為1000kbps，數(shù)據(jù)幀長度為500字節(jié)，請計算一個數(shù)據(jù)幀的傳輸時間。

解答：

傳輸時間（t）=數(shù)據(jù)幀長度（L）×8/傳輸速率（R）

t=500字節(jié)×8/1000kbps=4ms

6.計算工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的實(shí)時操作系統(tǒng)響應(yīng)時間。

題目：某實(shí)時操作系統(tǒng)在處理中斷時的平均響應(yīng)時間為5ms，中斷頻率為每秒100次，請計算該系統(tǒng)的平均中斷處理時間。

解答：

平均中斷處理時間=總中斷次數(shù)/中斷頻率

平均中斷處理時間=5ms×100次/秒=500ms

7.計算工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的傳感器測量誤差。

題目：某溫度傳感器的標(biāo)稱值為100℃，實(shí)際測量值為99.5℃，請計算該傳感器的測量誤差。

解答：

測量誤差=(實(shí)際測量值標(biāo)稱值)/標(biāo)稱值×100%

測量誤差=(99.5℃100℃)/100℃×100%=0.5%

答案及解題思路：

1.答案：5模塊

解題思路：根據(jù)輸入輸出信號數(shù)量和每個模塊支持的點(diǎn)數(shù)，計算所需模塊數(shù)量并向上取整。

2.答案：79W

解題思路：使用功率公式計算扭矩和轉(zhuǎn)速對應(yīng)的功率。

3.答案：0.2米/秒

解題思路：根據(jù)移動距離和時間計算速度。

4.答案：80ms

解題思路：將執(zhí)行程序、I/O處理和中斷處理時間相加得到總掃描周期。

5.答案：4ms

解題思路：根據(jù)數(shù)據(jù)幀長度和傳輸速率計算傳輸時間。

6.答案：500ms

解題思路：計算中斷處理時間，即中斷次數(shù)乘以每次中斷的平均響應(yīng)時間。

7.答案：0.5%

解題思路：計算實(shí)際測量值與標(biāo)稱值之差占標(biāo)稱值的百分比。七、應(yīng)用題1.設(shè)計一個簡單的PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)一個電機(jī)啟停控制。

【題目】

設(shè)計一個PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)對單臺電機(jī)的啟?？刂啤＜僭O(shè)電機(jī)啟動和停止分別由按鈕I0.0和I0.1控制，啟動信號需延時5秒后電機(jī)才能啟動，電機(jī)啟動和停止信號分別由Q0.0和Q0.1輸出。

【答案及解題思路】

程序設(shè)計采用梯形圖或者指令表編寫。

使用定時器T0，設(shè)置其預(yù)設(shè)值為5秒。

在啟動按鈕I0.0按下時，啟動定時器T0，T0啟動后，若I0.0仍然保持為高電平，則Q0.0輸出高電平，電機(jī)啟動。

延時5秒后，T0的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值，T0完成定時，T0的完成位（T0.Q）變?yōu)楦唠娖?，此時Q0.0輸出保持高電平，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。

停止按鈕I0.1按下時，Q0.0輸出變?yōu)榈碗娖剑姍C(jī)停止。

2.設(shè)計一個工業(yè)搬運(yùn)工件的程序，實(shí)現(xiàn)工件從起點(diǎn)到終點(diǎn)的搬運(yùn)。

【題目】

設(shè)計一個工業(yè)搬運(yùn)工件的程序，實(shí)現(xiàn)工件從起點(diǎn)（坐標(biāo)（0，0））到終點(diǎn)（坐標(biāo)（100，100））的搬運(yùn)。假設(shè)由PLC控制，其移動方向由輸入信號決定，速度由參數(shù)設(shè)置。

【答案及解題思路】

程序設(shè)計需要根據(jù)運(yùn)動學(xué)原理進(jìn)行。

設(shè)置起始坐標(biāo)（0，0）和目標(biāo)坐標(biāo)（100，100）。

通過輸入信號控制的移動方向（上、下、左、右）。

根據(jù)速度參數(shù)計算移動時間，使用計時器實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制。

使用坐標(biāo)值的變化來監(jiān)測的位置變化，直到達(dá)到目標(biāo)坐標(biāo)。

3.設(shè)計一個可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)線上的物料輸送。

【題目】

設(shè)計一個PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線上的物料輸送系統(tǒng)進(jìn)行控制。系統(tǒng)包含一個輸送帶，輸送帶由電機(jī)驅(qū)動，啟動/停止由按鈕控制，且輸送帶的運(yùn)行狀態(tài)