机电一体化竞赛2019年广东决赛试题11页

职业院校学生技能竞赛电工电子专业机电一体化项目操作竞赛样卷请你按要求在4h内完成下列工作任务一、请按附图1及其要求完成工件分拣设备的组装电感式接近开关、光纤传感器，气缸等应根据控制要求选择安装位置，并调试至满足工件的分拣要求。

二、根据工作要求画出电气原理图，并完成电路的连接。

（1）电气原理图应画在《工件分拣设备电气原理图》（附图2）的图纸上；电气原理图的绘制，图形符号的使用应符合中华人民共和国国家标准，使用非中华人民共和国国家标准的图形符号时，应说明参照的标准名称。

（2）电路连接应符合工艺要求和安全要求，所有导线应放入线槽，导线与接线端子连接处应套编号管并有相应的编号；插接导线走向合理；（3）元件、器件的金属外壳，应可靠接地；三、按附图3及其要求完成工件分拣设备气动系统的气路连接。

四、根据工件分拣设备的工作要求编写PLC控制程序和设置变频器参数。

（1）在使用计算机编写程序时，应随时保存已编写好的程序。

保存的文件名为工位号+A（如9号工位文件名为“9A”）；（2）编写程序可用基本指令，也可以使用步进指令或功能指令；（3）变频器应按工作要求并尽可能提高设备生产率设置参数。

五、设备调试与试运行。

（1）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序应相互配合，协调动作，保证分拣的准确；（2）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序应保证皮带输送机启动和停止的位置和时间的准确。

（3）调节气路中的流量调节阀，使气缸活塞杆伸出和缩回的速度适中。

（4）机械手运行协调，夹持传送工件可靠（请将机械手的工件传送速度调试到满足设备控制要求）。

请你仔细阅读工件分拣设备的相关说明，避免完成工作任务时出错一、工件分拣设备的部件与器件工件分拣设备主要部件、器件和元件的名称和安装位置如图1所示：1．供料部件：由供料盘和供料架组成。

供料盘推料拨杆由直流电动机拖动，供料架有光电传感器1作工件到位检测用。

2．夹运工件的气动机械手：由气爪、负责气爪前后移动的悬臂气缸与上下移动的手臂气缸和负责气爪左右摆动的旋转气缸组成。

号一、判断题（共10 道试题，共40 分。

）1. 步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分2. 传感器的转换元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分3. 电液伺服系统的过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分4. 直流伺服电动机和永磁同步交流伺服电动机都可以采用PWM控制方式进行调速控制。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分5. 通常，步进电机的最高连续工作频率远大于它的最高启动频率。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分6. 步进电动机的转动惯量越大，同频率下的起动转矩就越大。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分7. 对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分8. 迟滞是传感器的一种动态误差，是由于在传感器的正反行程中的输出输入特性曲线不重合引起的。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分9. 直流伺服电动机的调速特性是电机转速与其输出转矩的关系。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分10. 永磁型步进电动机即使其定子绕组断电也能保持一定转矩，故具有记忆能力，可用于定位驱动。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分4号2. 气压式伺服驱动系统常用在定位精度较高的场合使用。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分3. 传感器的静态特性是特指输入量为常量时，传感器的输出与输入之间的关系。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分4. 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分5. 驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液压等各种类型的驱动装置。

（）A. 错误B. 正确满分：4 分6. 气压伺服系统的过载能力强，在大功率驱动和高精度定位时性能好，适合于重载的高加减速驱动。

电气设备安装任务书（竞赛试题）广东中等职业技术学校电气设备安装技能竞赛组委会2005年12月现在幵始计时，从阅读材料到完成全部工作任务，3只有（180 min的时间。

请你仔细阅读材料，理解系统的工作情况、动作要求，合理安排时间，按要求在规定的时间内完成工作任务。

系统的工作情况和保护要求一、系统的组成该系统为溶液配制和装瓶系统，其组成如图1所示。

送料小电动机1 |电动机光电传感器1 亠B液位传感C器SQ2 SQ伞『电磁光电传感賣兀阀. 一一光电传感0 ■ ■ ■第1页电动2*环门液体匚输送机1 ■图1 溶液配制与装瓶系统示意图2 ■二、系统的工作情况系统的工作分溶液配制和装瓶两个过程。

系统启动后，先进行溶液配制，然后再装瓶，溶液配制和装瓶不能同时进行。

1. 溶液配制送料小车在位置A 时，按下系统启动按钮SB（3 若停电或因故障停车，送料小车不在位置A时，则必须按下按钮SB,电动机M反转，带动送料小车回到位置A,压下位置幵关SQ,系统才能启动）。

电动机M启动，同时指示灯LED亮，指示系统正在进行溶液配制。

电动机M正转，拖动送料小车将原料由位置A输送到料仓中。

送料小车到达位置B，压下位置幵关SQ,电动机M正转停止；用5 s时间卸完小车中的原料后电动机M反转，带动小车返回位置A,压下位置幵关SQ, M反转停止。

电动机M回到位置A后3s，电动机M启动，带动液体输送机将某种液体原料输送到料仓中，料仓中的液面达到位置C 时，液位传感器的常幵触点闭合，电动机M停止转动，液体输送机停止向料仓输送液体原料。

此时，料仓中的溶液正好可以装3 瓶。

不考虑料仓中溶液的搅拌，溶液的配制完成，指示灯LED熄灭。

若在这一阶段出现停电或机器故障，恢复供电或排除故障后，系统重新启动，应继续完成溶液的配制工作，且应保证溶液中送料小车输送的原料只有1 车。

2. 溶液装瓶在料仓中的液面到达位置C后3 s，指示灯LED亮，指示系统正在进行溶液装瓶的工作。

机电一体化技能竞赛试题(中职学生)A4机电一体化设备组装与调试项目任务书（中职组）工位号：说明：一、本试卷依据2011’江苏省职业技术学校技能大赛电工电子类实施方案的要求和2001年颁布的《维修电工高级》国家职业标准命制；二、请参赛选手仔细阅读试题的具体考核要求，并按要求完成操作或进行笔答；三、操作技能竞赛时要遵守考场纪律，服从赛场管理人员指挥，以保证竞赛安全顺利进行。

工作任务与要求一、按××生产设备部分部件组装图（图1）及其要求，将本次任务需要的部件安装在工作台上。

二、根据PLC输入输出端子（I/O）分配表，如表1所示，在赛场提供的图纸（附页图号04）上画出配料装置电气控制原理图并连接电路。

你画的电气控制原理图和连接的电路应符合下列要求：1. 电气控制原理图的绘制，按现行国家标准：GB/T 6988.1-2008（电气技术用文件编制第1部分：规则）和机械行业标准JB/T 2739-2008（工业机械电气图用图形符号），JB/T 2740-2008（工业机械电气设备电气图、图解和表的绘制）以及GB/T 4728 （电气简图用图形符号）的有关规定。

文字符号的使用符合JB/T2740-2008的规定。

2. 凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。

交流电机金属外壳与变频器的接地极必须可靠接地。

3. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、送料直流电机、警示灯的连接线，必须放入线槽内；为减小对控制信号的干扰，工作台上交流电机的连接线不能放入线槽。

三、根据气动系统图及其要求和说明，连接××生产设备的气路。

四、根据触摸屏的要求编写触摸屏画面，并能按要求正确操作和显示。

五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写××生产设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。

六、请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成××生悬手手立右限左限图2臂 臂指气动马达柱 止位止位产设备部分部件整体调试，使该设备能按要求完成各工序的规定任务。

样题2018-2019年度广东省职业院校学生专业技能大赛机电一体化项目赛项竞赛样题选手须知：1.任务书共 24 页，附页图纸 31 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。

2.竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。

3.参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。

4.选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。

5.由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。

6.在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。

场次：工位号：日期：机电一体化项目任务书一、竞赛设备说明竞赛平台由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元5个工作单元组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。

系统每个工作单元都配有独立的控制PLC 和人机交互的按钮板，系统可以联机运行，同时各单元也可以单站运行。

5台PLC 通过RS485进行通讯，可以任意选择其中一个工作单元作为主站，触摸屏与主站进行串口通讯。

二、工作过程概述本系统工作过程概述如下：(一)颗粒上料单元上料输送带逐个将空瓶输送到主输送带；上料检测传感器检测到有空物料瓶到位，上料输送带停止；同时循环输送带机构将供料机构的物料推出，根据物料颗粒的颜色进行分拣；当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；填装机构将分拣到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。

《机电一体化技术》试卷（一)考试方法:闭卷考试时间12０分钟共２页第1页——————————————————————————————————————一、名词解释（每小题2分，共１0分)ﻫ1．测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5.传感器二、填空题(每小题2分，共20分）１.滚珠丝杆中滚珠的循环方式：＿＿_＿_____＿，____＿_＿＿__＿＿＿_＿_。

2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括＿___＿___＿＿，__________,＿____＿___＿, _＿＿＿_＿＿_＿＿。

3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用_＿_________＿____＿__＿_____＿_＿＿______。

４. 某光栅的条纹密度是5０条／mm，光栅条纹间的夹角θ=０.001孤度，则莫尔条纹的宽度是＿_________＿____＿_______。

5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动,必须同时控制每一个轴的_＿______＿_＿______＿_＿__,使它们同步协调到达目标点。

６.某4极交流感应电机，电源频率为５０Hz,转速为1470r/mｉn,则转差率为_____________。

7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数______＿__＿___________＿_＿＿___＿____＿________。

8．累计式定时器工作时有______＿＿____＿__________＿＿____＿___＿＿__＿____＿___＿______。

9．复合控制器必定具有__＿＿___＿___＿_＿＿__＿___＿＿__＿＿__＿____。

１0. 钻孔、点焊通常选用_＿_＿_______＿__＿___＿＿_＿＿_________＿____＿_类型。

三、选择题(每小题２分，共1０分)1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωｃ的数值,则动态性能指标中的调整时间ts（)A. 产大B．减小Ｃ. 不变Ｄ．不定2. 加速度传感器的基本力学模型是( ）A.阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统Ｃ．弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统3.齿轮传动的总等效惯量与传动级数（)Ａ. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关D．在一定级数内无关4.顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（)A．单片机B．205１ C.PLＣ D. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（) 等个五部分。

中职技能大赛机电一体化组竞赛试题（A卷）工位号：场次：成绩：考生须知：1、考试时间为3小时，注意考场纪律和操作安全规范。

2、竞赛在山东星科教育设备集团提供的XK-JD2A型机电一体化控制实训台上完成。

3、考试内容为实现对虚拟机电一体化装置的控制。

4、虚拟机电一体化装置由送料单元、气动机械手单元和物料分拣单元组成。

5、控制要求：（1）启动：按启动按钮后，运行灯（绿灯）亮，机械手首先恢复原位（手爪上升到上限位，然后手臂缩回到缩回限位，然后向左旋转到左限位）。

（2）供料单元：PLC启动送料电机，驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料检测光电传感器检测到物料后，送料电机停止，同时PLC驱动上料单向电磁阀上料（物料被抓走后（物料检测光电传感器检测不到物料），物料提升气缸下降到下限位）。

如果送料电机运行10秒后，物料检测光电传感器仍未检测到物料，需要报警（红灯闪烁，同时蜂鸣器鸣叫），同时送料电机停止运行。

该报警不影响气动机械手单元和物料分拣单元的工作。

（3）气动机械手单元：物料检测光电传感器检测到物料后，机械手手臂伸出，手爪下降抓物，然后手爪提升，到达上限位后手臂缩回，到达缩回限位后向右旋转到右限位，手臂伸出，到达伸出限位后手爪下降，到达下降限位将物料放下，然后回到原位。

如果机械手运行60秒，仍然没有返回原位（即60秒内没有完成一次循环），则需要报警（红灯闪烁，同时蜂鸣器鸣叫），机械手停在当前位置等待处理，同时送料电机停止运行。

该报警不影响物料分拣单元的工作。

（4）物料分拣单元：传送带上的物料检测开关检测到物料后，传送带运行，开始传送物料。

传感器根据物料性质，分别由PLC控制相应电磁阀使推料气缸动作，对物料进行分拣，传送带60s内检测不到物料，则传送带停止运行，等检测到物料后，传送带重新开始运行。

如果传送带检测到物料50s后，若三个推料均没有动作，则说明传送部分出现故障，需要报警（红灯闪烁，同时蜂鸣器鸣叫），传送带停止运行，同时送料电机停止运行，气动机械手单元在完成当前搬运操作后停止在原位。

请你在4h内，按要求完成下列工作任务一、按分拣设备部件组装图（见附页，图号为001）及其要求和说明，在铝合金工作台上组装××生产线分拣设备。

二、按分拣设备气动系统图（见附页，图号为002）及其要求和说明，连接××生产线分拣设备的气路。

三、请你仔细阅读××生产线分拣设备的有关说明，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见附页，图号为003）上，画出××生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“设计”和“制图”行填写自己的工位号。

四、根据你画出的电气原理图，连接××生产线分拣设备的电路。

电路的导线必须放入线槽，凡是你连接的导线，必须套上写有编号的编号管。

五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写××生产线分拣设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。

六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成××生产线分拣设备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物件的加工、分拣和组合。

××生产线分拣设备××生产线分拣设备各部分的名称如图1所示；气动机械手各部分的名称如图2所示。

××生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设备的任务是将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行加工和分拣、组合。

图1 ××生产线分拣设备各部分的名称一、部件的初始位置启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始位置。

有关部件的初始位置是：机械手的悬臂靠在右限止位置，手臂气缸的活塞杆缩回，悬臂气缸的活塞杆伸出，手指松开。

位置A、B、C的气缸活塞杆缩回。

处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动。

上述部件在初始位置时，指示灯HL1不亮。

只有上述部件在初始位置时，设备才能启动。

目录机电一体化复习题 (2)机电一体化复习题参考答案 (6)机电一体化技术试题 (11)答案及评分标准 (14)机电一体化复习题 (18)一、名词解释 (18)二、填空题 (19)三、简答题 (20)四、选择题。

（无答案） (23)五、应用题 (24)《机电一体化技术》试卷（一） (27)《机电一体化技术》试卷(一)答案 (29)《机电一体化技术》试卷(二) (31)《机电一体化技术》试卷(二) 答案 (34)《机电一体化技术》试卷(三) (37)《机电一体化技术》试卷(三)答案 (40)《机电一体化技术》试卷(四) (42)《机电一体化技术》试卷(四) 答案 (44)《机电一体化技术》试卷(五) (47)《机电一体化技术》试卷(五) 答案 (49)机电一体化系统设计试题 (53)一、填空题（每空1分，共20分） (53)二、简答题（每题5分，共30分） (53)三、计算题（共20分）（将本题答案写在答题纸上） (54)四、综合分析题（共30分） (54)机电一体化系统设计试题答案 (55)一、填空题（每空1分，共20分） (55)二、简答（每题5分，共30分） (55)三、计算题（共20分） (55)四、综合分析题（30分） (56)机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O 接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。

（×）2 滚珠丝杆不能自锁。

（√）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

（×）4 异步通信是以字符为传输信息单位。

（√）5 同步通信常用于并行通信。

（×）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。

（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。