plc課程設(shè)計(jì)--基于plc四路搶答器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　題目：基于PLC四路搶答器的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要: 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展， PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新，可編程控制器由于其優(yōu)良的控制性能，極高的可靠性，在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛普及。對(duì)于搶答器其廣泛用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、企事業(yè)工會(huì)組織、俱樂(lè)部及學(xué)校等單

2、位組織舉辦各種知識(shí)、技術(shù)競(jìng)賽及文娛活動(dòng)時(shí)作搶答之用，為競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活，并且給人的視覺(jué)效果非常好，是各單位開(kāi)展素質(zhì)教育、精神文明、娛樂(lè)活動(dòng)的必備產(chǎn)品。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是利用PLC（Programmable Logic Controller）對(duì)PLC控制的四路智力搶答器進(jìn)行控制。首先，選擇這個(gè)題目之后，我對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的思考。使自己對(duì)本次設(shè)計(jì)有一個(gè)大致的

3、總體思路，然后仔細(xì)分析PLC控制的四路智力搶答器的工作原理，以及它的一些工作過(guò)程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、選手的搶答、報(bào)警、計(jì)時(shí)及輸出顯示功能等?？紤]到只是PLC控制的四路智力搶答器則輸出端口需要25個(gè)，輸入端口需要7個(gè)，由于PLC具有可靠性高、體積小、通用性、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，我決定選用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM223作為本次設(shè)計(jì)的PLC。具有方便靈活，維護(hù)使用方便等特點(diǎn)。&

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞: 智力控制，四路搶答器，PLC </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p>　　1 PLC四路搶答器概述1</p><p>　　1.

5、1 四路搶答器概述1</p><p>　　1.2 PLC智能搶答器的工作原理2</p><p><b>　　2 PLC概述4</b></p><p>　　2.1 PLC的產(chǎn)生4</p><p>　　2.2 PLC的定義5</p><p>　　2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)5</p>

6、;<p>　　2.4 PLC工作原理7</p><p>　　2.5 PLC的編程語(yǔ)言7</p><p>　　2.6 PLC的性能指標(biāo)8</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)選取9</p><p>　　3.2 控制系統(tǒng)的硬件組成9</p>&

7、lt;p>　　3.3 系統(tǒng)控制要求10</p><p>　　3.4 控制系統(tǒng)I/O分配表11</p><p>　　3.5 系統(tǒng)硬件連接圖12</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.1 整體設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.2 PLC控制程序14</p><

8、;p>　　5 模擬運(yùn)行與調(diào)試過(guò)程16</p><p>　　5.1 程序的模擬運(yùn)行17</p><p>　　5.2 程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試18</p><p><b>　　6 結(jié)論19</b></p><p><b>　　7 參考文獻(xiàn)20</b></p><p>　　1

9、.PLC四路搶答器概述</p><p>　　1.1 四路搶答器概述</p><p>　　搶答器廣泛應(yīng)用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)及學(xué)校，為競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。以下介紹一種數(shù)字式搶答器，能使四個(gè)隊(duì)同時(shí)參加搶答,賽場(chǎng)中設(shè)有1個(gè)裁判臺(tái)，4個(gè)參賽臺(tái)，分別為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)參賽臺(tái).總體設(shè)計(jì)選用西門(mén)子PLC控制,搶答操作方便，在很多的場(chǎng)所都可以使用，并且給人的視覺(jué)

10、效果非常好。</p><p>　　搶答器，顧名思義就是用于比賽時(shí)，跟對(duì)手比反應(yīng)時(shí)間，思維運(yùn)轉(zhuǎn)快慢的新型電器。隨著社會(huì)科技技術(shù)的不斷發(fā)展，他的應(yīng)用場(chǎng)合也隨之增加；技術(shù)含量大大提升；更加方便可靠。目前, 形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、學(xué)校及企事業(yè)單位, 它為各種競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性, 在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。用PLC進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)，其控制方便，靈活，只要改變輸入PLC的

11、控制程序，便可改變競(jìng)賽搶答器的搶答方案。</p><p>　　PLC智能搶答器與單片機(jī)搶答器相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性.首先說(shuō)一下單片機(jī)搶答器，所謂單片機(jī)系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上的單片機(jī)CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路板，最終設(shè)計(jì)成一臺(tái)簡(jiǎn)易的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所要求的控制功能。這種形式在 80年代國(guó)內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

12、的應(yīng)用已逐步被PLC所代替。</p><p>　　單片機(jī)的可靠性：由于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的單片機(jī)芯片的品質(zhì)良莠不齊，很大一部分還是國(guó)外篩選出來(lái)的次等品，加上其它外圍元件（如電阻、電容等）的參數(shù)離散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過(guò)篩選配對(duì)等技術(shù)處理，因此這樣的產(chǎn)品很難做到很好的一致性和高可靠性，因?yàn)槿我辉膮?shù)偏離設(shè)計(jì)要求都會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機(jī)的所有器件均不是工業(yè)級(jí)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力很弱，而

13、國(guó)內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對(duì)電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。</p><p>　　單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線(xiàn)路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線(xiàn)路，而且對(duì)應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。這樣對(duì)于增加功能的開(kāi)發(fā)成本和周期都會(huì)增加。</p><p>　　單片機(jī)的可維護(hù)性：一旦單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡(jiǎn)單的方法是更換

14、整個(gè)系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。</p><p>　　操作：現(xiàn)在國(guó)內(nèi)單片機(jī)系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開(kāi)關(guān)，顯示用LED，整個(gè)面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計(jì)時(shí)往往一鍵多用，操作人員很難脫開(kāi)說(shuō)明書(shū)操作。特別是故障顯示只能顯示故障代碼，一旦發(fā)生故障，操作人員必須翻閱說(shuō)明書(shū)方能發(fā)現(xiàn)故障所在，最終按說(shuō)明書(shū)指示排除故障，這樣排除故障的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。總之，這樣的人機(jī)對(duì)話(huà)不夠友善。</p>

15、<p>　　特點(diǎn)：不可靠，價(jià)格便宜。</p><p>　　可編程控制器（PLC）： 所謂PLC系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上各大工業(yè)控制廠(chǎng)家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　PLC的可靠性：進(jìn)口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠(chǎng)家專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)專(zhuān)用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠(chǎng)家購(gòu)買(mǎi)

16、的，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選的工業(yè)級(jí)元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗(yàn)而特別設(shè)計(jì)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。</p><p>　　PLC的可擴(kuò)展性：要增加一個(gè)功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對(duì)應(yīng)的程序，而PLC的編程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，這樣對(duì)于開(kāi)發(fā)周期會(huì)縮短。</p><p>　　PLC的可維護(hù)性：PLC本身有很強(qiáng)的自診斷功能，一旦系

17、統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專(zhuān)業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡(jiǎn)單。</p><p>　　操作：PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機(jī)界面，全屏顯示，上面設(shè)計(jì)了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對(duì)操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫(huà)面自動(dòng)切換到故障提示畫(huà)面，提示故障原因和排除方

18、法。甚至可以顯示故障在機(jī)器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。</p><p>　　特點(diǎn)：價(jià)格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡(jiǎn)單。</p><p>　　1.2 PLC智能搶答器的工作原理</p><p>　　我所設(shè)計(jì)的PLC智能搶答器是適合四個(gè)人搶答的四路搶答器，現(xiàn)在以四路搶答器為例。給競(jìng)賽主持人設(shè)置了3個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制開(kāi)始、復(fù)位、答題計(jì)時(shí)，每當(dāng)

19、主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三秒）以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始下一輪搶答。若選手在未開(kāi)始搶答時(shí)提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼管顯示其編號(hào)同時(shí)紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器T0開(kāi)始計(jì)時(shí)（設(shè)定30秒）若30秒限制到時(shí)仍無(wú)人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲響，以

20、示選手放棄該題。在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)按鈕，同時(shí)數(shù)碼管顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間改時(shí)間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，此設(shè)定為50秒，選手必須在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成答題，否則，音響電路發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)。其中以上功能都通過(guò)編制的PLC程序來(lái)控3個(gè)制數(shù)碼管和3個(gè)指示燈以及一個(gè)喇叭來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖1-1所示:</p><p>　　圖1-1搶答器模型圖</p><p><b>　　2. PLC概述</b&

21、gt;</p><p>　　2.1 PLC的產(chǎn)生</p><p>　　可編程序控制器(Programmable Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)，是在繼電器控制的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。</p><p>　　根據(jù)以上要求，1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)上試用，取得了滿(mǎn)意的效果，可編程序控制器由此誕

22、生。可編程序控制器的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了以微電子技術(shù)為核心的數(shù)字化電氣控制技術(shù)的新局面，此后這一全新的技術(shù)便以很快的速度發(fā)展起來(lái)。現(xiàn)在的PLC不僅具有邏輯控制功能，而且還增加了數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳送與處理功能，成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　2.2 PLC的定義</p><p>　　可編程序控制器出現(xiàn)以后，名稱(chēng)一直沒(méi)有統(tǒng)一。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于1987年2月對(duì)可編程序控

23、制器作了如下的規(guī)定：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序控制的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其相關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！庇捎谠缙诘目删幊绦蚩刂破髦饕糜陂_(kāi)關(guān)量的邏輯控制，且為了和個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal

24、 Computer)相區(qū)別，人們把可編程序控制器縮寫(xiě)成為PLC(Programmable Logic Controller)，一直沿用至今。</p><p>　　2.3 PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　PLC是通過(guò)程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的，作為一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng)域，一定有其專(zhuān)用的語(yǔ)言。PLC的編程語(yǔ)言有多種，如梯形圖、語(yǔ)句表、功能圖等。梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形語(yǔ)言，具有繼電

25、器控制電路形象、直觀(guān)的優(yōu)點(diǎn)；語(yǔ)句表編程語(yǔ)言類(lèi)似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來(lái)表示各種指令的功能，是PLC用戶(hù)程序的基礎(chǔ)元素。</p><p>　　梯形圖程序讓PLC仿真來(lái)自電源的電流通過(guò)一系列的輸入邏輯條件，根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出的允許條件。梯形圖按邏輯關(guān)系分為“梯級(jí)”或網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　如圖2-3所示是用PLC控制的梯形圖程序，可完成與繼電器控制的電動(dòng)機(jī)直接起、停（起、保、停）繼電

26、器控制電路圖相同的功能。</p><p>　　圖2-3PLC控制的梯形圖程序</p><p>　　2.5 PLC的性能指標(biāo)</p><p><b>　　1、I/O點(diǎn)數(shù)</b></p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)，即PLC面板上的I/O端子的個(gè)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可以連接的I/O器件就越多，控制規(guī)模就越大。它是衡量PLC性

27、能的重要指標(biāo)之一。</p><p><b>　　2、存儲(chǔ)容量</b></p><p>　　這里專(zhuān)指用戶(hù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，它決定了用戶(hù)所編程序的長(zhǎng)短。大、中、小型PLC的存儲(chǔ)容量變化范圍一般為2KB～2MB。</p><p><b>　　3、掃描速度</b></p><p>　　掃描速度是指PLC執(zhí)行

28、程序的快慢，是一個(gè)重要的性能指標(biāo)，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制取代繼電器控制的穩(wěn)合程度?？删幊炭刂破鞑捎醚h(huán)掃描的工作方式。</p><p><b>　　4、指令系統(tǒng)</b></p><p>　　它是衡量PLC能力強(qiáng)弱的標(biāo)志，決定了PLC的處理能力、控制能力的強(qiáng)弱。限定了計(jì)算機(jī)發(fā)揮運(yùn)算功能、完成復(fù)雜控制的能力。</p><p><b>　　5、通

29、信功能</b></p><p>　　通信有PLC之間的通信和PLC與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備之間的通信。主要涉及通信模塊、通信接口、通信協(xié)議、通信指令等。</p><p><b>　　6、擴(kuò)展能力</b></p><p>　　擴(kuò)展能力包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和PLC功能的擴(kuò)展兩方面的內(nèi)容。</p><p><b&g

30、t;　　7、特殊功能單元</b></p><p>　　特殊功能單元種類(lèi)多，也可以說(shuō)PLC的功能多。典型的特殊功能單元有模擬量、模糊控制連網(wǎng)等功能。</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)選取</p><p>　　搶答器對(duì)時(shí)間間隔的要求很高，而且多在會(huì)議、答辯賽等

31、一些正規(guī)的需要進(jìn)行搶答的場(chǎng)合中使用，所以對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)性和可靠性要求很高。為此，我們對(duì)將采用的控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析對(duì)比?？删幊炭刂破鳎≒LC）是由工業(yè)微型計(jì)算機(jī)、輸入, 輸出設(shè)備、保護(hù)及抗干擾隔離電路等構(gòu)成的微機(jī)控制裝置，具有順序、周期性工作的特征，從應(yīng)用角度看可編程控制器具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　1、可靠性高：由于可編程控制器的輸入, 輸出端口均采用繼電器或光電耦合器件，采取了隔離和抗干擾措施，使其

32、具有很高的抗干擾能力，因而能在惡劣環(huán)境下可靠工作。</p><p>　　2、體積?。河捎谠谥圃鞎r(shí)采用了大規(guī)模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線(xiàn)，便于安裝，實(shí)現(xiàn)了小型化。</p><p>　　3、通用性好：由于可編程控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)，一般有CPU 模塊、電源模塊、PID模塊、模擬輸入和輸出模塊等，可以用這些模塊靈活的組成各種不同的控制系統(tǒng)，對(duì)不同的控制系統(tǒng)，只需選取不同的模塊即可

33、，因而具有很好的適用性。</p><p>　　4、使用方便：對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入、輸出作很小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)連線(xiàn)做較大的修改，減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，使用起來(lái)靈活方便?；诳删幊炭刂破鞯纳鲜鰞?yōu)點(diǎn)能夠適應(yīng)和滿(mǎn)足立體車(chē)庫(kù)高性能的使用要求，所以我確定該車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)為PLC(西門(mén)子S7-200系列)。</p><p>　　S7-200系列的PLC

34、在各種行業(yè)的檢測(cè)及控制的自動(dòng)化都得到廣泛的應(yīng)用。由于其具有極高的性?xún)r(jià)比，在以下幾方面都有優(yōu)越的表現(xiàn)：極高的可靠性、程序易于掌握，實(shí)時(shí)特性功能、編程語(yǔ)言指令豐富，操作簡(jiǎn)便，有豐富的擴(kuò)展功能。搶答器所使用的各種判斷信號(hào)均為數(shù)字量，所以用西門(mén)子S7-200系列就完全可以滿(mǎn)足電氣控制系統(tǒng)方面的要求。</p><p><b>　　3.2系統(tǒng)控制要求</b></p><p>　　

35、1．搶答器可同時(shí)供四組選手參加比賽</p><p>　　2．給主持人設(shè)置三個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制搶答的開(kāi)始、復(fù)位和答題計(jì)時(shí)的開(kāi)始。</p><p>　　3．每當(dāng)主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鸢粹o，則數(shù)碼管1就顯示該組的編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路給出信箱提示信號(hào)（持續(xù)3S），以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不再響應(yīng)。選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)才能開(kāi)始下一

36、輪搶答。</p><p>　　4．違規(guī)搶答：若選手在未開(kāi)時(shí)搶答試題時(shí)搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼管1顯示其編號(hào)，同時(shí)紅燈亮，音響電路發(fā)出聲響。</p><p>　　5．搶答限時(shí)：當(dāng)主持人按下開(kāi)始按鈕后，定時(shí)器T0開(kāi)始計(jì)時(shí)（設(shè)定30S）。若30S時(shí)限到仍無(wú)人搶答，則黃燈亮、音響電路發(fā)出聲響，以示選手放棄該題。</p><p>　　6. 答題限時(shí)：在搶答成功后，主持人

37、按下答題計(jì)時(shí)開(kāi)始按鈕，同時(shí)數(shù)碼管2、3上顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間（該時(shí)間設(shè)定為50S），選手必須在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成答題。否則，音響電路發(fā)出答題超時(shí)報(bào)警信號(hào)</p><p>　　3.3控制系統(tǒng)I/O分配表</p><p>　　表3.1輸出信號(hào)對(duì)照表</p><p>　　表3.2輸入信號(hào)對(duì)照表</p><p>　　3.5 系統(tǒng)硬件連接圖</p&g

38、t;<p>　　根據(jù)系統(tǒng)要求和所需要的硬件，系統(tǒng)數(shù)字量輸入點(diǎn)總計(jì)7個(gè)點(diǎn)，輸出點(diǎn)總計(jì)25個(gè)點(diǎn)。綜合考慮到系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比和系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，輸入、輸出點(diǎn)留出一定的富裕量，因此PLC選擇SIEMENS的S7-200系列的CPU226繼電器輸出型和數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM223。輸入、輸出端子電氣接線(xiàn)圖如圖3-3所示。（具體請(qǐng)參考表3.1和表3.2）</p><p>　　圖3-3控制系統(tǒng)外部I/O接線(xiàn)圖</p&

39、gt;<p><b>　　4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 整體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)PLC智能搶答器的控制要求，應(yīng)用程序采用一體化結(jié)構(gòu)。通過(guò)PLC控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的運(yùn)行，系統(tǒng)僅需要少量的按鈕和接口，一般的PLC配置都可運(yùn)行。在搶答時(shí)只需按動(dòng)按鈕即可數(shù)碼管在系統(tǒng)程序的控制下自動(dòng)顯示組號(hào)

40、以及倒計(jì)時(shí)時(shí)間。</p><p>　　控制軟件應(yīng)用SIEMENS編程軟件，采用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě),工作系統(tǒng)自動(dòng)控制流程框圖如圖4-1所示。根據(jù)系統(tǒng)控制要求，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，要充分保證系統(tǒng)的安全，保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠。自動(dòng)條件下，必須復(fù)位后在滿(mǎn)足自動(dòng)條件下才能進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行程序，當(dāng)中充分應(yīng)用各個(gè)過(guò)程的互鎖來(lái)保證系統(tǒng)的安全。</p><p>　　圖4-1PLC工作系統(tǒng)自動(dòng)控制流程圖</p

41、><p>　　4.2 PLC控制程序</p><p>　　為了編程結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單、明了在主程序中引用了中間繼電器，I1.0—I1.3分別為四組選手的搶答信號(hào)， 同時(shí)我們用中間繼電器M0.0、M0.1、M1.0—M1.3進(jìn)行自鎖和互鎖功能，以保證每個(gè)選手公平搶答。主持人控制臺(tái)有I0.0按鈕用以搶答開(kāi)始，I0.2按鈕用以控制答題時(shí)間地開(kāi)始，I0.1按鈕為復(fù)位按鈕。</p><p&g

42、t;　　4.2.1 主持人控制臺(tái)控制搶答器的開(kāi)始、答題計(jì)時(shí)和復(fù)位</p><p>　　當(dāng)主持人按下I0.0按鈕后，選手才能正常搶答，搶答完畢，當(dāng)主持人按下按鈕I0.1，系統(tǒng)才能進(jìn)行下一輪的搶答圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2搶答開(kāi)始及數(shù)碼管重置</p><p>　　4.2.2 選手的搶答</p><p>　　主持人發(fā)出搶答開(kāi)始指令

43、后，選手開(kāi)始搶答，四組選手的搶答程序如圖4-3所示：</p><p><b>　　圖4-3選手的搶答</b></p><p>　　4.2.3 組別顯示</p><p>　　每當(dāng)主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鸢粹o，則數(shù)碼管1就顯示該組的組號(hào)，且其他組搶答無(wú)效，如圖4-4所示：</p><p><b&g

44、t;　　圖4.4 組號(hào)顯示</b></p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　在老師和同學(xué)的幫助下做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決我在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，使自己的動(dòng)手能力和思考問(wèn)題的能力得到了很大的提高。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中我查閱了很多的資料，并認(rèn)真的閱讀這些與我的設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，從而我的專(zhuān)業(yè)涵養(yǎng)得到了提高

45、，知識(shí)的儲(chǔ)備量也有所增加。在做設(shè)計(jì)時(shí)，我復(fù)習(xí)了很多專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，這使得我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)在離校之前得到了鞏固。整個(gè)設(shè)計(jì)通過(guò)了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。我想這對(duì)于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助的。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書(shū)本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問(wèn)題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。</p><p>　　但是，通過(guò)這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)自

46、己的很多不足之處。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)自己考慮問(wèn)題很不全面，自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握的很不牢固，所掌握的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件還不夠多，我希望自己的這些不足之處能在今后的工作和學(xué)習(xí)中得到改善。而且，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持和努力，這將為以后的工作、學(xué)習(xí)做出了最好的榜樣！</p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 蔣圣平、 顏景

47、龍、 裴煥斗等。 PLC 在搶答器中的應(yīng)用[J ]。測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，2000</p><p>　　[2] 林明星。電氣控制及可編程序控制器[M ]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[3] 周淑珍、高鴻斌。PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用。北京：電子工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[5] 王玉中。電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)。河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2

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49、電子實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)仿真[M]。電子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[10] 王成福主編。可編程序控制器原理及應(yīng)用。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[11] 張進(jìn)秋主編?？删幊炭刂破髟砑皯?yīng)用實(shí)例[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[12] 江秀漢、湯楠主編?？删幊绦蚩刂破髟砑皯?yīng)用。西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2