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【考點3】PLC的特點，數(shù)控機床中兩類PLC的形式與區(qū)別

【例題·多選題】PLC的基本技術指標包括（ ）。

A.CPU主頻

B.存儲器容量

C.I/O點數(shù)

D.掃描速度

E.編程語言

『正確答案』BCDE

『答案解析』PLC的基本技術指標

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

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

I/O點數(shù)I/O點數(shù)是指PLC外部輸入、輸出端子總數(shù)，這是PLC最重要的一項技術指示。

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

【鏈接】微處理器的品質決定了CNC裝置的檔次。CPU的主要指標是 主頻和字長。

【例題·多選題】（2008）下列關于CNC裝置內裝型PLC的說法中，正確的是（ ）。

A.它可以具有自己的專用微處理器

B.它可以采用單獨的電源和地線

C.它可以單獨制成一塊印刷電路板

D.它可以使用本身的I／O接口與機床側的I／O連接

E.它可以傳輸高級控制功能

『正確答案』ACE

『答案解析』內裝型PLC有與CNC共用微處理器和具有專門微處理器兩種類型；與CNC其他電路同裝在一個機箱內，共用一個電源和地線；可以和CNC其他電路制作在同一電路板上，也可以單獨制成一塊附加印刷電路板；沒有單獨的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控制功能。

【鏈接】1.內裝型PLC的特點是：

（1）其性能指標由所屬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)一設計，具有結構緊湊、適配性強等優(yōu)點。

（2）它有與CNC共用微處理器和具有專用微處理器兩種類型。前者利用CNC微處理器的余力來發(fā)揮PLC的功能，I/O點數(shù)較少；后者由于有獨立的微處理器，多用于順序程序復雜動作速度要求快的場合。

（3）它與CNC其它電路同裝在一個機箱內，共用一個電源和地線。

（4）內裝型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，也可以單獨制成一塊附加印刷電路板，供用戶選擇。

（5）內裝型PLC使用CNC裝置本身的I/O接口電路。

（6）采用內裝型PLC造價低，具有較高的性能/價格比。

2.獨立型PLC的特點是：

（1）可根據(jù)數(shù)控機床對控制功能的要求靈活選購或自行開發(fā)。

（2）有自己的I/O接口電路，PLC本身采取模塊化結構。

（3）可以擴大CNC的控制功能，可以形成兩個以上的附加軸控制。

（4）在性價比不如內裝型PLC。

【例題·單選題】下列關于采用PLC進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動步進電動機

B.PLC的位置控制模塊只能進行單軸控制

C.PLC的位置控制模塊只能進行恒速控制

D.可采用PLC語言進行位置運動編程

『正確答案』D

『答案解析』PLC制造廠商可提供驅動步進電動機或伺服電動機的單軸或多軸位置控制模塊，所以選項A、B錯誤；PLC位置控制的編程可用PLC語言完成，通過編程器輸入，用程序設定速度和加速度參數(shù)，控制系統(tǒng)可自動實現(xiàn)階梯式加減速，所以選項C錯誤，選項D正確。

【例題·單選題】下列關于PLC特點的敘述中，錯誤的是（ ）。

A.PLC功能完善，不僅具有邏輯運算功能，還具有插補功能

B.PLC可以提供數(shù)據(jù)傳送、網絡通信功能

C.PLC可以采用面向過程的語言編程，編程方便

D.PLC抗工業(yè)環(huán)境干擾能力強，可靠性高

『正確答案』A

『答案解析』PLC接受來自零件加工程序的開關功能信息（M、S、T 即輔助功能、主軸轉速功能和刀具功能）、機床操作面板上的開關量信號，進行邏輯處理，完成輸出控制功能，實現(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）采用面向過程的語言，編程方便。（3）功能完善。（4）擴充方便，配置靈活。（5）系統(tǒng)構成簡單，安裝調試方便。（6）可靠性高。

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

A.輔助功能、主軸轉速功能、刀具功能

B.進給功能、主軸轉速功能、刀具功能

C.輔助功能、進給功能、刀具功能

D.輔助功能、主軸轉速功能、進給功能

『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）主軸轉速功能 S（主軸轉速設定）；（3）刀具功能 T（刀具選擇）。

【考點4】伺服電動機的結構、特點、區(qū)別以及相關計算

【例題·單選題】（2007）數(shù)控機床不要求進給伺服驅動系統(tǒng)具有（ ）的功能。

A.快速響應

B.調速范圍寬

C.低速大轉矩

D.在寬調速范圍內保持恒功率輸出

『正確答案』D

『答案解析』數(shù)控機床對伺服驅動系統(tǒng)的要求是高精度，快速響應、無超調，調速范圍寬，低速轉矩大，可靠性高。

【例題·單選題】（2007）與普通型轉子直流伺服電動機相比，小慣量型轉子直流伺服電動機（ ）。

A.能與機械傳動系統(tǒng)直接相連

B.過載能力不高

C.轉子熱容量大

D.通過加大電源容量可以得到較好的快速響應特性

『正確答案』B

『答案解析』小慣量型轉子電動機的轉子慣量小，適合于快速響應的伺服系統(tǒng)；過載能力低；當用于數(shù)控機床等進給伺服系統(tǒng)中時，由于轉子慣量與機械傳動系統(tǒng)匹配較差，電動機與機械傳動系統(tǒng)不能直接相連，必須采取一些措施。

【例題·單選題】（2009）與普通型轉子直流伺服電動機相比，小慣量型轉子直流伺服電動機（ ）。

A.轉軸可與機械傳動系統(tǒng)直接相連

B.低速輸出轉矩大

C.過載能力較低

D.快速響應特性較差

『正確答案』C

『答案解析』小慣量型轉子直流伺服電動機的特點是慣量小，適合快速響應的伺服系統(tǒng)。但其過載能力低，當用于數(shù)控機床等進給伺服系統(tǒng)中，由于轉子慣量與機械傳動系統(tǒng)匹配較差，電動機機軸與機械傳動系統(tǒng)不能直接相連，必須采取一定的措施。

【例題·單選題】（2008）交流主軸電動機是經過專門設計的鼠籠式三相異步電動機。它的（ ）仍與普通鼠籠式三相異步電動機的相同。

A.定子鐵芯結構

B.外形

C.定子繞組構造形式

D.外殼

『正確答案』C

『答案解析』交流主軸電動機定子鐵芯有軸向通風孔，便于電動機冷卻；它沒有外殼，定子鐵芯直接暴露在空氣中。

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

A.轉矩極限線

B.轉速極限線

C.瞬時換向極限線

D.溫度極限線

E.換向極限線

『正確答案』ADE

『答案解析』斷續(xù)工作區(qū)由縱坐標，轉矩極限線、溫度極限線、換向極限線圍成的區(qū)域構成。

Ⅰ區(qū)為連續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內轉矩和轉速的任意組合都可以長時間連續(xù)工作。

Ⅱ區(qū)為斷續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內電動機只能按允許的工作時間和斷電時間歇工作。

Ⅲ區(qū)為加速和減速區(qū)，在該區(qū)域內電動機只能作加速或減速，工作極短的時間。

【例題·單選題】（2009）步進電動機每輸入一個脈沖信號轉子轉過的角度稱為步距角，步距角與電動機（ ）的說法是錯誤的。

A.轉子齒數(shù)成反比

B.相數(shù)成反比

C.運行拍數(shù)成正比

D.通電方式系數(shù)成反比

『正確答案』C

『答案解析』 ，所以步距角和運行拍數(shù)（N），步進電動機相數(shù)（m），轉子的齒數(shù)（Zr），通電方式有關的系數(shù)（K）均呈反比。

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