机电一体化综合应用题目

一、利用磁电式传感器检测气缸活塞的位置，通过PLC、二位五通单电控换向阀控制气缸的伸出和缩回。要求在通电和通气后，按下启动按钮气缸活塞杆前伸，到前位后延时5s缩回，以此循环运动。当按下停止按钮时气缸活塞停止运动。（1）画出气控回路图，要求气缸调速采用排气节流方式，控制气缸伸出的节流阀开度50%，控制气缸缩回的节流阀开度75%。（2）填写PLC的I/O分配表，并根据I/O分配表画出PLC外部接线图输入输出外部元件输入继电器外部元件输出继电器启动按钮SB1电磁头Y1停止按钮SB2电磁头Y2磁性开关S1磁性开关S2（3）若气缸活塞没有磁环，用什么检测元件检测气缸活塞杆伸出位置和原始位置？（2分）二．如图所示电机M可以带动传送带上小车做向右（电机正转），向左（电机反转）运动。传送带右极限位为装料位，装有传感器S1；传送带左极限位为卸料位，装有传感器S2。装置上有复位按钮、启动按钮和急停开关。用PLC实现电机的自动控制，编写I/O分配表和程序。输入输出外部元件输入继电器外部元件输出继电器复位按钮电机正转传感器S1电机反转传感器S2启动按钮急停开关M电机正转电机反转S1S2装料位卸料位复位停止启动三、有如下物料传送装置，工作时，按下启动按钮，气缸A将工件推出料仓到指定位置，气缸B将其传送到加工站。回退时，必须等气缸A的活塞杆回缩到尾端的时候，气缸B的活塞杆才能返回。（要求：气缸A、B的活塞杆伸出到指定位置通过传感器来检测，气缸A、B的活塞杆退回到指定位置通过行程开关来检测）。设计内容：1、设计一个气动回路图。2、选择相应的位置传感器，并说明传感器与PLC输入口接线方法。3、以图示形式完成PLC的I/O口端子分配。4、编写PLC控制程序。PLCI/O口端子分配与电气回路图2B1Y2X2COM2B2…COMX4X3……Y34YAS1S21S1X1X0Y1Y01YA2YA3YA四．电机控制原理图如下，按照要求回答以下问题。（1）写出图中各字母代号表示的各个低压电器名称。（2）说明FR在控制中的作用。（3）分析合上QS后，按下SB1后，其控制动作过程物料传送装置示意图（4）若按下SB1后，又按SB2会有什么现象？(5)该电机控制电路的主要功能是什么？五、下图（a）为某组合机床工作台自动循环的示意图。工作台开始工作时若按正向起动按钮SB1，右行到SQ2位时，由传感器发出信号右行停止转左行，左行到SQ1位后，同样由传感器发出信号转右行，如此不断循环往复运动直至按下停止按钮后停止运动。反之亦然。图中的SQ3和SQ4为极限位置。图(b)为工作台自动循环的继电器接触器控制线路图。（a）工作台自动循环原理图(b)工作台自动循环的控制线路图试根据以上要求完成：1．分析该工作台电气控制线路的工作原理。2．该电气控制线路具有哪些保护环节？3．若用PLC控制工作台的往复运动，且要求采用位置传感器和行程开关作为动作转换信号条件。请选择相应的传感器，编制PLC的I/O分配表，并画出传感器与PLCI/O端口接线图。4．编写PLC控制程序。六、控制装置描述：图示为一工业自动化装配机构，工作时，传送带将工件输送到位，并由传感器发出信号驱动气缸A，将第一个工件压入基础工件的孔中，工件压入的速度要求可调。当气缸A的输出压力达到10bar时，气缸B才将另一个工件压入。延时5秒后气缸B先缩回到初始位然后气缸A缩回至初始位。设计一个模拟上述设备的气压回路，并用相应得PLC程序完成回路动作控制。要求采用位置传感器、压力传感器、行程开关和定时器作为动作转换信号条件。设计内容：1、设计一个电气动回路图2、根据电气动回路图完成PLC的I/O口端子分配3、编写PLC控制程序七、下图为某传送带的示意图，将塑料工件从右传送到左边电镀槽，电镀好的工件再用传送带从左传送到右边。原来采用手动控制，手动控制电气控制如图所示。（1）分析电气控制原理图中有哪些器件。（2）说明作为一个操作工将如何完成该传送带的操作。（3）现在想采用PLC自动控制传送带的转动，在传送带左边装有一个电感接近开关，判断是否有电镀好的工件。即手动（SB1开关）启动后，传送带向左传递；当有电镀好的工件放置在传送带上后，传送带向相反方向转动。①请说明为什么采用电感接近开关？②列出PLC的I/O分配表并画出PLC与外围设备的I/O端口接线图。（4分）装配机构示意图MS1电感接近开关右转左转停止八、一个简易的气动机械手如图，有一个摆动缸和一个真空吸取装置。摆动缸采用二位五通双电控换向阀控制，左右位置检测采用电感接近开关检测；吸取装置包括一个真空发生器、压力开关和真空吸盘，符号如图，采用二位五通单电控换向阀控制。1、画出气控回路图，暂不考虑调速问题和吸盘空气过滤问题。2、填写PLC的I/O分配表。3、根据I/O分配表画出换向阀和传感与PLC连接示意图4、如果摆动缸摆动速度希望可以调整，可以安装什么元件？九．三相异步电动机自动往返控制电路如图所示，SQ表示行程开关。（1）写出提供的继电接触控制回路中的电器元件名称。（2）如果想让工作台运动到SQ1的位置停留10秒钟，需要增加什么器件？（3）如果改用PLC来控制，列出I/O分配表。（4）画出3个行程开关与PLC连接的示意图。（5）行程开关寿命太短，试选用一种传感器并画出其与PLC连接示意图。摆动缸真空吸盘