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【考點(diǎn)3】PLC的特點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床中兩類(lèi)PLC的形式與區(qū)別

【例題·多選題】PLC的基本技術(shù)指標(biāo)包括（ ）。

A.CPU主頻

B.存儲(chǔ)器容量

C.I/O點(diǎn)數(shù)

D.掃描速度

E.編程語(yǔ)言

『正確答案』BCDE

『答案解析』PLC的基本技術(shù)指標(biāo)

存儲(chǔ)器容量一般用K字節(jié)（KB）、K位來(lái)表示。IK=1024字節(jié)。

掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需要的時(shí)間來(lái)衡量，單位是ms/K，或μs/步。

I/O點(diǎn)數(shù)I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC外部輸入、輸出端子總數(shù)，這是PLC最重要的一項(xiàng)技術(shù)指示。

編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言的指令條數(shù)是衡量PLC軟件功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)，指令越多，編程功能越強(qiáng)。

【鏈接】微處理器的品質(zhì)決定了CNC裝置的檔次。CPU的主要指標(biāo)是 主頻和字長(zhǎng)。

【例題·多選題】（2008）下列關(guān)于CNC裝置內(nèi)裝型PLC的說(shuō)法中，正確的是（ ）。

A.它可以具有自己的專(zhuān)用微處理器

B.它可以采用單獨(dú)的電源和地線(xiàn)

C.它可以單獨(dú)制成一塊印刷電路板

D.它可以使用本身的I／O接口與機(jī)床側(cè)的I／O連接

E.它可以傳輸高級(jí)控制功能

『正確答案』ACE

『答案解析』內(nèi)裝型PLC有與CNC共用微處理器和具有專(zhuān)門(mén)微處理器兩種類(lèi)型；與CNC其他電路同裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，共用一個(gè)電源和地線(xiàn)；可以和CNC其他電路制作在同一電路板上，也可以單獨(dú)制成一塊附加印刷電路板；沒(méi)有單獨(dú)的I/O接口電路，使用CNC裝置本身的I/O接口電路；可以使用梯形圖編輯和傳送高級(jí)控制功能。

【鏈接】1.內(nèi)裝型PLC的特點(diǎn)是：

（1）其性能指標(biāo)由所屬CNC裝置的性能規(guī)格確定。它的硬件和軟件被作為CNC裝置的基本功能統(tǒng)一設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、適配性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

（2）它有與CNC共用微處理器和具有專(zhuān)用微處理器兩種類(lèi)型。前者利用CNC微處理器的余力來(lái)發(fā)揮PLC的功能，I/O點(diǎn)數(shù)較少；后者由于有獨(dú)立的微處理器，多用于順序程序復(fù)雜動(dòng)作速度要求快的場(chǎng)合。

（3）它與CNC其它電路同裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，共用一個(gè)電源和地線(xiàn)。

（4）內(nèi)裝型PLC的硬件電路可與CNC其他電路制作在同一塊印刷電路板上，也可以單獨(dú)制成一塊附加印刷電路板，供用戶(hù)選擇。

（5）內(nèi)裝型PLC使用CNC裝置本身的I/O接口電路。

（6）采用內(nèi)裝型PLC造價(jià)低，具有較高的性能/價(jià)格比。

2.獨(dú)立型PLC的特點(diǎn)是：

（1）可根據(jù)數(shù)控機(jī)床對(duì)控制功能的要求靈活選購(gòu)或自行開(kāi)發(fā)。

（2）有自己的I/O接口電路，PLC本身采取模塊化結(jié)構(gòu)。

（3）可以擴(kuò)大CNC的控制功能，可以形成兩個(gè)以上的附加軸控制。

（4）在性?xún)r(jià)比不如內(nèi)裝型PLC。

【例題·單選題】下列關(guān)于采用PLC進(jìn)行位置控制的敘述中，正確的是（ ）。

A.PLC的位置控制模塊只能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

B.PLC的位置控制模塊只能進(jìn)行單軸控制

C.PLC的位置控制模塊只能進(jìn)行恒速控制

D.可采用PLC語(yǔ)言進(jìn)行位置運(yùn)動(dòng)編程

『正確答案』D

『答案解析』PLC制造廠商可提供驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；PLC位置控制的編程可用PLC語(yǔ)言完成，通過(guò)編程器輸入，用程序設(shè)定速度和加速度參數(shù)，控制系統(tǒng)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)階梯式加減速，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。

【例題·單選題】下列關(guān)于PLC特點(diǎn)的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）。

A.PLC功能完善，不僅具有邏輯運(yùn)算功能，還具有插補(bǔ)功能

B.PLC可以提供數(shù)據(jù)傳送、網(wǎng)絡(luò)通信功能

C.PLC可以采用面向過(guò)程的語(yǔ)言編程，編程方便

D.PLC抗工業(yè)環(huán)境干擾能力強(qiáng)，可靠性高

『正確答案』A

『答案解析』PLC接受來(lái)自零件加工程序的開(kāi)關(guān)功能信息（M、S、T 即輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能和刀具功能）、機(jī)床操作面板上的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，進(jìn)行邏輯處理，完成輸出控制功能，實(shí)現(xiàn)各功能以及操作方式的連鎖。

【鏈接】（1）控制程序可變，具有良好的柔性。（2）采用面向過(guò)程的語(yǔ)言，編程方便。（3）功能完善。（4）擴(kuò)充方便，配置靈活。（5）系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便。（6）可靠性高。

【例題·單選題】由PLC進(jìn)行處理和輸出的低速輔助信息M、S、T指的是（ ）。

A.輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能、刀具功能

B.進(jìn)給功能、主軸轉(zhuǎn)速功能、刀具功能

C.輔助功能、進(jìn)給功能、刀具功能

D.輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能、進(jìn)給功能

『正確答案』A

『答案解析』PLC處理的低速輔助信息包括（1）輔助功能 M（主軸起、停，冷卻液通、斷，刀具更換等）；（2）主軸轉(zhuǎn)速功能 S（主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定）；（3）刀具功能 T（刀具選擇）。

【考點(diǎn)4】伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、區(qū)別以及相關(guān)計(jì)算

【例題·單選題】（2007）數(shù)控機(jī)床不要求進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有（ ）的功能。

A.快速響應(yīng)

B.調(diào)速范圍寬

C.低速大轉(zhuǎn)矩

D.在寬調(diào)速范圍內(nèi)保持恒功率輸出

『正確答案』D

『答案解析』數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求是高精度，快速響應(yīng)、無(wú)超調(diào)，調(diào)速范圍寬，低速轉(zhuǎn)矩大，可靠性高。

【例題·單選題】（2007）與普通型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)（ ）。

A.能與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)直接相連

B.過(guò)載能力不高

C.轉(zhuǎn)子熱容量大

D.通過(guò)加大電源容量可以得到較好的快速響應(yīng)特性

『正確答案』B

『答案解析』小慣量型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量小，適合于快速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)；過(guò)載能力低；當(dāng)用于數(shù)控機(jī)床等進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時(shí)，由于轉(zhuǎn)子慣量與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)匹配較差，電動(dòng)機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不能直接相連，必須采取一些措施。

【例題·單選題】（2009）與普通型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)（ ）。

A.轉(zhuǎn)軸可與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)直接相連

B.低速輸出轉(zhuǎn)矩大

C.過(guò)載能力較低

D.快速響應(yīng)特性較差

『正確答案』C

『答案解析』小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是慣量小，適合快速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)。但其過(guò)載能力低，當(dāng)用于數(shù)控機(jī)床等進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，由于轉(zhuǎn)子慣量與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)匹配較差，電動(dòng)機(jī)機(jī)軸與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不能直接相連，必須采取一定的措施。

【例題·單選題】（2008）交流主軸電動(dòng)機(jī)是經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。它的（ ）仍與普通鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的相同。

A.定子鐵芯結(jié)構(gòu)

B.外形

C.定子繞組構(gòu)造形式

D.外殼

『正確答案』C

『答案解析』交流主軸電動(dòng)機(jī)定子鐵芯有軸向通風(fēng)孔，便于電動(dòng)機(jī)冷卻；它沒(méi)有外殼，定子鐵芯直接暴露在空氣中。

【例題·多選題】永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)工作曲線(xiàn)中的斷續(xù)工作區(qū)是由（ ）圍成的區(qū)域。

A.轉(zhuǎn)矩極限線(xiàn)

B.轉(zhuǎn)速極限線(xiàn)

C.瞬時(shí)換向極限線(xiàn)

D.溫度極限線(xiàn)

E.換向極限線(xiàn)

『正確答案』ADE

『答案解析』斷續(xù)工作區(qū)由縱坐標(biāo)，轉(zhuǎn)矩極限線(xiàn)、溫度極限線(xiàn)、換向極限線(xiàn)圍成的區(qū)域構(gòu)成。

Ⅰ區(qū)為連續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的任意組合都可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。

Ⅱ區(qū)為斷續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電動(dòng)機(jī)只能按允許的工作時(shí)間和斷電時(shí)間歇工作。

Ⅲ區(qū)為加速和減速區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電動(dòng)機(jī)只能作加速或減速，工作極短的時(shí)間。

【例題·單選題】（2009）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為步距角，步距角與電動(dòng)機(jī)（ ）的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。

A.轉(zhuǎn)子齒數(shù)成反比

B.相數(shù)成反比

C.運(yùn)行拍數(shù)成正比

D.通電方式系數(shù)成反比

『正確答案』C

『答案解析』 ，所以步距角和運(yùn)行拍數(shù)（N），步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相數(shù)（m），轉(zhuǎn)子的齒數(shù)（Zr），通電方式有關(guān)的系數(shù)（K）均呈反比。

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