国家开放大学数控机床电气控制试题.docx
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国家开放大学数控机床电气控制试题
国家开放大学（数控机床电气控制）
[单项选择题]
1、数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理结构中可以分为单微处理器结构和（）。
A.专用型结构码
B.功能模块式结构
C.多微处理器结构
参考答案：
C
[单项选择题]
2、数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功能。
这部分功能一般由（）实现。
A.输入/输出装置
B.数控装置
C.可编程序逻辑控制器PLC
参考答案：
C
[单项选择题]
3、正弦波脉宽调制（SPWM）变频器的工作原理中运用了冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果（）这一采样控制理论重要结论。
A.不同
B.基本相同
C.无关
参考答案：
B
[单项选择题]
4、数控系统除了位置控制功能外。
还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。
这部分功能一般由（）实现。
A.输入／输出装置
B.数控装置
C.可编程序逻辑控制器
参考答案：
C
[单项选择题]
5、（）的数控系统是以工业PC机作为数控装置的支撑平台，再由各数控机床制造厂根据数控的需要，插入自己的控制卡和数控软件，构成相应的数控装置。
A.个人计算机式
B.专用型结构
C.多微处理器结构
参考答案：
A
[判断题]
6、绝对式位置检测是：
每个被测点的位里都从一个固定的零点算起。
参考答案：
对
[判断题]
7、开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。
参考答案：
对
[判断题]
8、直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于l0kW）的电动机。
参考答案：
错
[判断题]
9、数控系统的很多些功能既能采用软件实现，也可以由硬件实现。
参考答案：
对
[填空题]
10正弦波脉宽调制（SPWM）变频器采用的重要理论基础是什么？
参考答案：
在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM控制的重要理论基础。
[填空题]
11如图所示，说明变频器中的控制电路接线与主电路相交时，如何才能避免主电路对控制电路的干扰？
参考答案：
变频器中的控制电路（其它电器控制电路亦如此）接线要距离电源线至少100mm以上，两者绝对不可放在同一个导线槽内。
另外，控制电路配线与主电路配线相交时要成直角相交，控制电路的配线应采用屏蔽双绞线。
[单项选择题]
12、数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。
数控装置软件由（）组成。
A.控制软件
B.管理软件和控制软件两部分
C.管理软件
参考答案：
B
[判断题]
13、直线型检侧装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。
参考答案：
错
[单项选择题]
14、正弦波脉宽调制（SPWM）变频器的工作原理中运用了：
冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果（）这一采样控制理论重要结论。
A.不同
B.基本相同
C.无关
参考答案：
B
[填空题]
15接近开关与行程开关相比有哪些优点？
若接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线？
参考答案：
接近开关又称无触点行程开关。
与行程开关相比，接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点。
接近开关多为三线制。
三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有常开、常闭两种状态。
[填空题]
16这是采用接触器直接起动的电动机单向全电压起动控制线路，请说明其主电路由哪些器件组成？
并分析该控制方式的工作原理。
参考答案：
如图所示，主电路由刀开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M组成。
控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及其常开辅助触点、热继电器FR的常闭触点和熔断器FU2组成。
三相电源由QS引入，按下起动按钮SB2，接触器KM的线圈通电，其主触点闭合，电动机直接起动运行。
同时与SB2并联的辅助触点KM闭合，将“SB2”短接，其作用是当放开起动按钮SB2后，仍可使KM线圈通电，电动机继续运行。
这种依靠接触器自身的辅助触点来使其线圈保持通电的现象称为自锁或自保。
带有自锁功能控制线路具有失压保护作用，起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。
按停止按钮SB1，接触器KM的线圈断电，其常开主触点断开，电动机停止转动。
同时KM的自锁触点断开，故松手后SB1虽仍闭合，但KM的线圈不能继续得电。
[填空题]
17数控装置硬件结构是如何分类的？
参考答案：
数控装置是整个数控系统的核心，其硬件结构按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为大板式结构和功能模块式结构；按CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计算机式结构；按CNC装置中微处理的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。
[填空题]
18步进电动机的转速和转向是怎样控制的？
参考答案：
步进电动机受脉冲的控制，其转子的角位移量和转速严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，改变通电顺序可改变步进电动机的旋转方向；改变通电频率可改变电动机的转速。
[填空题]
19位置检测装置在数控机床控制中的主要作用是什么？
参考答案：
位置检测装置是数控系统的重要组成部分，在闭环或半闭环控制的数控机床中，必须利用位置检测装置把机床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定的控制值（指令信号）进行比较，从而控制驱动元件正确运转，使工作台（或刀具）按规定的轨迹和坐标移动。
[填空题]
20S7－200系列PLC共有几种类型定时器？
参考答案：
三种TON，TONR，TOF。
不同类型的定时器使用的定时器号的范围不一样，使用不同的定时器号定时单位不一样。
[填空题]
21闭环伺服系统一般由哪两个环组成？
并简述每个环的基本构成。
参考答案：
闭环伺服系统的一般由位置环和速度环组成。
速度环速度控制单元由伺服电动机、伺服驱动装置、测速装置及速度反馈组成；位置环由数控系统中的位置控制、位置检测装置及位置反馈组成。
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[判断题]
22、交流电机直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于lOkW）的电动机。
参考答案：
错
[单项选择题]
23、采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做（）。
A.绝对测量
B.直接测量
C.间接测量
参考答案：
C
[单项选择题]
24、位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。
位置检测装置的分辨率应适当（）机床加工精度。
A.高于
B.低于
C.等于
参考答案：
A
[单项选择题]
25、传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用（）取代。
A.可编程序控制器
B.数控装置
C.通用计算机
参考答案：
A
[填空题]
26常见的电气控制系统图有：
电气原理图、电气布置图和（）。
参考答案：
电气安装接线图
[单项选择题]
27、使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（）。
A.提高机床的安全性
B.提高机床的使用寿命
C.提高机床的定位精度、加工精度
D.提高机床的灵活性
参考答案：
C
[填空题]
28为何用热继电器进行过载保护？
参考答案：
电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载，欠电压运行或断相运行等都可能使电动机的电流超过其额定值，将引起电动机发热，绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机。
因此，必须采取过载措施，最常用的是利用热继电器进行过载保护。
[填空题]
29脉冲编码器的作用是什么？
参考答案：
脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，它把机械转角变成电脉冲，是一种常用的角位移传感器。
编码器除了可以测量角位移外，还可以通过测量光电脉冲的频率来测量转速。
如果通过机械装置，将直线位移转变成角位移，还可以测量直线位移。
[填空题]
30译码
参考答案：
译码是编码的逆过程，同时去掉比特流在传播过程中混入的噪声。
利用译码表把文字译成一组组数码或用译码表将代表某一项信息的一系列信号译成文字的过程称之为译码。
[填空题]
31主轴定向控制
参考答案：
是指实现主轴准确定位于周向特定位置的功能。
NC机床在加工中，为了实现自动换刀，使机械手准确地将刀具装入主轴孔中。
刀具的键槽必须与主轴的键位在周向对准；在镗削加工中，退刀时，要求刀具向刀尖反方向，径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，所有这些均需主轴具有周向准确定位功能。
[填空题]
32降压启动
参考答案：
电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。
[填空题]
33数控技术
参考答案：
数控技术，简称“数控”。
英文：
NumericalControl（NC）。
是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
[单项选择题]
34、数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用（）控制
A.全闭环
B.半闭环
C.开环
D.传动链
参考答案：
C
[单项选择题]
35、数控机床的性能很大程度上取决于（）的性能。
A.计算机运算
B.伺服系统
C.位置检测系统
D.机械结构
参考答案：
B
[单项选择题]
36、热继电器是一种利用（）进行工作的保护电器。
A.电流的热效应原理
B.监测导体发热的原理
C.监测线圈温度
D.测量红外线
参考答案：
A
[单项选择题]
37、交流接触器常用于远距离接通和分断（）的电路。
A.电压至380V、电流至630A
B.电压至1140V、电流至630A
C.电压至1140V、电流至1000A
D.电压至380V、电流至1000A
参考答案：
B
[单项选择题]
38、数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是（）。
A.转子、定子都装有永磁体和绕组
B.转子、定子都是绕组
C.定子装有永磁体，转子是绕组
D.转子装有永磁体，定子是绕组
参考答案：
D
[填空题]
39现代数控系统主要为（）系统。
参考答案：
计算机安装
[填空题]
40数字控制技术是用数字化信息对某一对象的工作过程进行（）的技术。
参考答案：
自动控制
[填空题]
41数控机床电器控制系统由（）、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统包括可编程序控制系统和继电器、接触器控制系统等组成。
参考答案：
数控装置
[填空题]
42数控机床控制应用的接触器可分为（）接触器和交流接触器。
参考答案：
直流
[单项选择题]
43、梯形图中当输入点I0.1与输入点I0.0的状态都为“I”时，输出Q0.2为（）。
A.“1”
B.“0”
C.都不是
参考答案：
A
[单项选择题]
44、数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和（）。
A.专用型结构
B.功能模块式结构
C.多微处理器结构
参考答案：
C
[填空题]
45三相反应式步进电动机的结构及工作原理如图所示，请回答步进电动机主要由哪几部分组成；简要分析三相反应式步进电动机的工作原理。
参考答案：
1．它是由转子、定子及定子绕组所组成。
2．工作原理：
当定子A相绕组通电时，形成以A—A’为轴线的磁场，转子受磁场拉力作用而产生转矩，使转子的1、3齿和定子的A—A’极对齐，当A相断电、B相绕组通电时，以B一B’为轴线的磁场使转子的2、4齿和定子的B一B’极对齐，转子将在空间逆时针转过30度角；当B相断电，c相绕组通电时，以C—C’为轴线的磁场使转子的1、3齿和定子的C—C’极对齐，转子将在空间又逆时针转过30。
角。
如此按A—B—C—A的顺序通电，转子就会不断地按逆时针方向转动；如按A—C—B—A的顺序通电，转子就会不断地按顺时针方向转动。
[填空题]
46对数控机床检测装置有哪些基本要求？
参考答案：
数控机床对检测装置的基本要求如下：
（1）稳定可靠、抗干扰能力强。
（2）满足精度和速度的要求。
（3）安装维护方便、成本低廉。
[填空题]
47简述数控装置（CNC）硬件部分由哪两方面基本结构组成。
参考答案：
就CNC装置硬件基本组成而言，它一方面具有一般微型计算机的基本结构，如中央处理单元（CPU）、总线、存储器、输入／输出接口等；另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元，如手动数据输入（MDI）接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。
[填空题]
48数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。
这些瞬变现象会使数控系统出现异常情况，引起故障。
为此数控机床能采用哪些抗干扰措施？
参考答案：
1.减少供电线路干扰
数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；要避免大功率起动、停止频繁的设备，电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，最好是采用独立的动力线供电。
2.减少机床控制中的干扰。
3.屏蔽
屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。
4.保证“接地”良好
“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。
电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的。
[填空题]
49接触器的作用是什么？
接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为哪两类？
参考答案：
接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。
接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。
[判断题]
50、数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。
参考答案：
错
[单项选择题]
51、按照电动机学原理，当（）的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。
A.交流电动机
B.直流电动机
C.步进电动机
参考答案：
A
[填空题]
52数控机床控制系统按控制方式分为哪几类？
参考答案：
可分为三类：
开环控制数控系统；闭环控制系统；半闭环控制系统。
[判断题]
53、绝对式位置检测是：
每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。
参考答案：
对
[判断题]
54、由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。
参考答案：
错
[判断题]
55、步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。
参考答案：
对
[判断题]
56、PLC内部可以看作是由许多“软继电器”等逻辑部件组成的。
参考答案：
对
[填空题]
57数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。
这些瞬变现象会使数控系统出现异常情况，引起故障。
为此数控机床可以采用哪些抗干扰措施？
参考答案：
1.减少供电线路干扰
数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；要避免大功率起动、停止频繁的设备，电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，最好是采用独立的动力线供电。
2.减少机床控制中的干扰。
3.屏蔽
屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。
4.保证“接地”良好
“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。
电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的。
[判断题]
58、在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C（零标志刻线），用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，可作为测量基准。
参考答案：
错
[判断题]
59、直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于10kw）的电动机。
参考答案：
错
[判断题]
60、绝对式位置检测是：
每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。
参考答案：
对
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