plc課程設計--搶答器設計

1、<p><b>　　物聯網工程學院</b></p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課程名稱： 電氣控制與PLC應用 </p><p>　　設計題目： 搶答器設計 </p><p>　

2、　班 級： </p><p>　　姓 名： 學 號： </p><p>　　指導教師： 評 分： </p><p><b>　　2013年7月2日</b><

3、/p><p><b>　　一、設備概況</b></p><p>　　實用搶答器這一產品是各種競賽活動中不可缺少的設備，無論是學校、工廠、軍隊還是益智性電視節(jié)目，都會舉辦各種各樣的智力競賽，都會用到搶答器。目前市場上已有的各種各樣的智力競賽搶答器絕大多數是早期設計的，只具有搶答鎖定功能的一個電路，即模擬電路、數字電路或者模擬電路與數字電路相結合的產品，這部分搶答器已相當成熟

4、。現在的搶答器具有倒計時、定時、自動（或手動）復位、報警（即聲響提示，有的以音樂的方式來體現）、屏幕顯示、按鍵發(fā)光等多種功能。但功能越多的電路相對來說就越復雜，且成本偏高，故障高，顯示方式簡單（有的甚至沒有顯示電路），無法判斷提前搶按按鈕的行為，不便于電路升級換代。本設計要求就是利用PLC作為核心部件進行邏輯控制及信號的產生，用PLC本身的優(yōu)勢使競賽真正達到公正、公平、公開。</p><p><b>　

5、　二，控制要求</b></p><p>　　1、搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0~S7表示。</p><p>　　2、設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。</p><p>　　3、搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在LED數碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出鈴聲進行提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)

6、先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　4、搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如30秒）。當主持人啟動“開始”按鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間0.5秒左右。</p><p>　　5、參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。&

7、lt;/p><p>　　6、如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。</p><p><b>　　三、儀器設備</b></p><p>　　PLC：西門子300系列PLC</p><p>　　開發(fā)平臺：STEP7</p><p><b>　　

8、開發(fā)語言：LAD</b></p><p><b>　　四、設計思路與原理</b></p><p>　　經對設計要求分析，對本次設計有以下幾點：</p><p>　　參賽選手控制的開關應該選用跳沿有效，且上升沿和下降沿并聯有效。</p><p>　　數碼管顯示功能，相對復雜，需要顯示搶答者的組別，還有顯示計時

9、器的剩余時間，剩余時間的顯示又相對更復雜。</p><p>　　在進行設計之前我們確定了各功能的實現方式:</p><p><b>　　時間限制：定時器</b></p><p>　　跳沿信號保持：中間繼電器自鎖</p><p>　　搶答互鎖：引入使能端作為信號有效的先決條件</p><p><

10、;b>　　各個蜂鳴器：定時器</b></p><p>　　組別的數碼管顯示：從接LED的Q讀取狀態(tài)，作為MOVE模塊使能端</p><p>　　獲取剩余時間：從30s定時器的BCD輸出獲取</p><p>　　顯示剩余時間：將讀取的BCD位邏輯作為MOVE模塊使能端</p><p><b>　　MOVE原理<

11、/b></p><p>　　MOVE模塊是數據傳送指令，當使能端Eable有效時，PLC將IN入口參數自動賦值給OUT端口，OUT端口用字節(jié)選址，IN端口可以用字節(jié)選址，也可以使用立即數，在本課程設計中，MOVE起到根據需求，將數碼管賦值給預先設置好的輸出口（直接接數碼管的各段）</p><p><b>　　數碼管顯示原理</b></p><

12、p>　　數碼管是常用的顯示器件，有共陰極和共陽極兩種接法，本課程設計中采用共陰極接法，0到9的數字十六進制段碼依次如下：3f ,06 , 5b , 4f , 66 , 6d , 7d , 07 , 7f , 6f 。</p><p>　　本設計中，將Q的每一位分別接到每一段的陽極，接法如下：</p><p><b>　　五、引腳分配</b></p>

13、<p><b>　　五、程序設計</b></p><p><b>　　5.1程序流程圖</b></p><p><b>　　5.2程序流程說明</b></p><p>　　在每次搶答開始前，主持人斷開開關，對搶答狀態(tài)鎖存復位，同時30s定時器停止工作，當再次閉合開關時，所有狀態(tài)被重置。&l

14、t;/p><p>　　1、30s定時器，0.5s定時器開始工作（提供蜂鳴器輸出）。</p><p>　　2、30s定時器計時完畢，答題失敗，不允許再搶答。</p><p>　　3、30s到之前，有一個選手搶答，則跳沿檢測信號自鎖，信號保持；復位使能端，其他選手不可搶答實現互鎖；根據搶答輸出，點亮選手數碼管；1s定時器提供搶答提示音；30s計數器停止及時，對應數碼管維持原

15、值不變。</p><p>　　5.3程序軟件設計及分析：</p><p>　　所有的使能端、MOVE模塊如下表:</p><p><b>　　六、心得體會</b></p><p>　　此次課程設計總共有8道題，以分組的方式進行，每個小組只需做一個題目。我們組做的是8路搶答器。因為在此次課程設計之前，我們做過類似的搶答器實