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1/10………考………生………答………题………不………准………超………过………此………线………国家职业培训认证统一考试机电一体化理论考试试卷(高级，A卷)注意事项1、请在试卷的标封处填写姓名、准考证号和培训单位。2、请仔细阅读题目的要求后回答，保持卷面整洁，不要在标封区内填写无关内容。3、考试时间为120分钟题号一二三四五总分分数得分评卷人一、根据任务单中印刷企业使用的机电一体化设备描述，完成以下试题。（62分）（一）经工作人员检查该设备的齿形皮带，因磨损和老化，需要更换。(21分)1、与链传动相比，带传动有什么优缺点？请列举2项优点，2项缺点。（4分）优点：安静并且空气异味比较少；减震较好；较少的维护费用；较高的运转速度（转速）。缺点：对外界影响较敏感；有温度限制；较大的轴承负荷。2、力矩和转动力矩传递的方式有三种，请写出。并回答在带传动中，那种传递方式实现了力传递。（4分）答案：有三种：材料连接，力连接，形状连接。带传动中的传递方式：形状连接。3、齿形皮带传动速度是否与传动皮带长度有关？（4分）无关。只与主动轮的转速及主、从动轮的直径有关培训单位准考证号姓名职业名称机电一体化2/104、在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是（）。（2分）A、带传动B、链传动C、齿轮传动D、摩檫轮传动5、请写出齿形带的几种常用维护方法（至少四种）。（4分）（1）安装时不能硬撬。（2）同步带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒。（3）不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀。（4）安装防护罩。（5）定期张紧。6、新更换的齿形皮带的数据页（部分）如下：转速（r/min-1）小齿轮的齿数z…2628…有效直径dw（mm）…66.2171.30………………1200…2.31KW2.65KW…1450…2.79KW3.14KW…1600…3.07KW3.42KW………………已知以下所给的工作参数：齿形皮带轮的传动比为1：1轮盘的齿数为：z=28驱动电动机的额定转速为：n=1450（r/min-1）驱动电动机的额定功率为：PN=2.2KW请问此齿形皮带是否可以使用？简述其理由。（3分）数据表中的数据显示：轮盘的齿数z=28和驱动电机的额定转速（n=1450r/min-1）时齿形带的最大可负载电机功率为3.14KW大于所需驱动的电机额定功率PN=2.2KW，故此齿形带可以使用。（二）对该设备的驱动电动机的转速监测使用了测速发电机。（11分）1、测速发动机上的碳刷需要更换。在测速发动机上有以下一段话；3/10ReplacethecarbonbrushesWhentheminimumbrushlengthisreached,thebrushesshouldbereplacedandthecommutatorareashouldbecleanedwithdrycompressedairinordertoensureperfectoperation.请将此段话的内容翻译成中文。（3分）更换碳刷当刷子长度达到最小值时，刷子需要更换。同时，整流器区应使用干燥的压力气体进行清洁，以保证操作毫无问题。2、直流测速发电机输出的是与转速（）。（2分）A）成正比的直流电压B）成反比的交流电压C）成正比的交流电压D）成反比的直流电压3、该测速发动机的Up=10mv/rpm，请计算测速发动机在转速1450r/min-1时的输出电压。（4分）输出电压：UA=Uo·nN=10mv／rpm·1450r/min-1=14.5V4、除了采用测速发动机测量电动机的转速外，还可以使用哪种方法测速？请再列举2种方法。（2分）增量式角度编码器、霍尔元件、光电式传感器等。4/10（三）该机电设备有一热溶冲模装置，包装材料通过热量和压力被连接起来。按下启动按钮后，热溶杆伸出，包装材料被焊接。当系统达到所要求的压力后，热溶杆回到初始位置。装置图片、气动图、电气图请查看任务单。（18分）1、试说出其气动图中的各个元器件名称。（4分）双作用气缸、过滤调压组件(二联件)、5/2双电控电磁阀、压力继电器2、若图中的气缸位置检测传感器1B1、1B2选用的是磁感应接近开关，请问选用是三线制的。（1分）3、试根据工作要求和气动图、电气图，分析其工作原理。（5分）按下按钮S1后，电气回路中的继电器K1闭合。松开按钮S1后，触点K1闭合，继电器K1保持接通。触点K1闭合，线圈1Y1接通，5/2双电控电磁阀被触发。双作用气缸的活塞杆前进到末端位置，并触发传感器1B2。当起刚离开末端位置后，传感器1B1打开，线圈1Y1也打开。当双作用气缸的供给压力达到预设压力时，压力继电器1B3被触发。继电器K2闭合，1B2也发出信号。电气回路中的继电器K3闭合。指示灯H1通过触点K3接通。同时线圈1Y2闭合，5/2双电控电磁阀回到初始位置。双作用气缸的活塞杆返回到末端位置，并触发传感器1B1。当气缸离开前进的末端位置后，电气回路中的继电器K3打开。指示灯H1和线圈1Y2也打开。当转换压力下降时，压力继电器1B3回到初始位置。4、该设备采用磁感应接近开关检测气缸位置，请问还有哪些方法监测气缸的位置，至少说出2种。（2分）其他方法有：在气杆末端安装行程开关、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。5/105、当气缸出现输出力不足的故障时，可能的原因是（）。（2分）A、缓冲调节阀松动B、负载过大C、活塞密封件磨损D、以上都是6、如果发现气动回路有漏气现象，应采取何种方法检查？（4分）检查漏气时应采用在各检查点涂肥皂液的方法，也可以通过听声音的方式，但前者显示漏气的效果要好与后者。（四）该设备的送料机构采用步进电机驱动，在运行中出现了温度过高的问题。（12分）1、步进电机一般用于（）控制系统中。（2分）A、开环B、闭环C、半闭环D、前馈2、送料机构采用三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100，单双六拍通电，要求电动机转速为30r/min，请问输入脉冲频率为多少?步距角为多少?（4分）K=2;M=3,Z=100;α=360/（2*3*100）=0.6º（2分）∵n=f×α/6∴f=6×n÷α=6×30÷0.6=300Hz（2分）3、步进电机（STEPMOTOR）细分的目的是提高精度。（2分）4、步进电机属于精密器件，机械加工精度较高，在运行中出现了温升过高故障，可能的原因有哪些？（4分）答案：下列几种情况将使步进电机温升过高：(1)环境温度过高，散热条件差，安装接触面积不符合标准；(2)工作方式不符合技术要求，如三相六拍工作的电机改为双三拍工作，温升要变高；(3)驱动电路发生故障，电动机长期工作在单一高电压下或长期工作在高频状态，同样要使电动机的温升变高。(4)高、低压供电的驱动电路在高频工作时，高压脉宽不能太宽，应按技术标准调整，6/10否则温升也会高；二、根据任务单所示自动生产线的供料单元的技术描述，完成下述试题。(38分)1、料仓中采用的对射式光电传感器，如任务单图6所示，请简单叙述其工作原理。（4分）对射式光电传感器是指光发射器（光发射器探头或光源探头）与光接收器（光接收器探头）处于相对的位置工作的光电传感器。对射式传感器有分体式和一体式两种形式。在光发射器与光接收器一体的结构中，以光纤作为光路，光纤共有两根，一根用于导出光线，一根用于导入光线。对射式光电传感器在工作中其发光射头始终是有光发出的，光发射头与接收头之间无障碍物时，光线可以达到接收端，使传感器动作而输出信号1，光发射头与接收头之间有障碍物时，光线则被挡住，光线不能达到接收端，使传感器不能动作而输出信号0。传感器上带有LED显示灯，用于表达传感器的信号状态，便于使用者观察。2、供料单元采用PLC作为控制器，请根据气动控制回路和电气回路图，补充填写其I/O表。（12分，每空0.5分）表1供料单元PLC的I/O地址分配情况地址设备符号设备名称设备用途信号特征I1.0START按钮开关启动设备信号为1，表示按钮被按下I1.2AUTO/MAN转换开关自动/手动转换信号为0,表示为自动模式信号为1，表示为手动模式I1.1STOP按钮开关停止设备信号为1，表示按钮被按下I1.3RESET按钮开关复位设备信号为1，表示按钮被按下1B1磁感应式接近开关（传感器）判断推料杆的位置1B2磁感应式接近开关（传感器）判断推料杆的位置3S1行程开关判断摆臂的位置3S2行程开关判断摆臂的位置2B1真空压力传感器判断是否吸到工件7/10B4对射式光电传感器判断料仓是否工件IP＿FI光电传感器判断下一站是否准备好lMl电磁阀控制推料杆的动作2M1电磁阀控制吸、放工件动作2M2电磁阀控制吸、放工件动作3M1电磁阀控制摆臂的动作3M2电磁阀控制摆臂的动作Q1.0H1指示灯启动指示灯信号为1，灯亮信号为0，灯灭Q1.1H2指示灯复位指示灯信号为1，灯亮信号为0，灯灭Q1.2H3指示灯料仓空指示灯信号为1，灯亮信号为0，灯灭3、真空发生器的实物如任务单图7所示。绘制出真空发生器的符号，分析吸盘掉工件可能的原因，并说明如何调整。（5分）真空发生器的符号：（1分）掉工件的原因:（1）气源压力不足（2）气路漏气（3）吸盘老化，与工件密闭不好或工件与吸盘接触面不规则（4）压力开关设定的真空度太低。（2分）调整：（1）调整二联件，提高压力（2）检查气路（3）更换吸盘（4）调整真空压力开关。（2分）4、供料单元的控制要求如下：在启动前，供料单元的执行机构若不在初始位置、料仓中若无工件，则不允许启动。其初始位置为推料缸伸出；摆动缸处于“料仓”位置；真空发生器关闭。按下启动按钮后，系统按如下工作顺序动作。（1）如果料仓中有工件，按下START按钮后，启动按钮指示灯灭，摆动缸转换到“下一站”位置。（2）推料缸缩回，工件从料仓中推出。8/10（3）摆动缸转换到“料仓”位置。（4）真空启动，摆动模块的真空吸盘吸起工件。（5）推料缸伸出，工件落下。（6）摆动缸转换到“下一站”位置。（7）真空关闭，真空吸盘吹气，工件掉落。（8）摆动缸转换到“料仓”位置。按下停止按钮，复位按钮指示灯亮，供料单元在完成本次循环后停止动作。按下复位按钮，启动按钮指示灯亮，供料单元回到初始位置。请根据以上控制要求设计其控制程序。（17分）答案：停止程序FC1:（3分）启动程序FB1:（8分）9/10复位程序FC2：（3分）10/10主程序OB1：（3分）