基于plc的打地鼠游戲課程設(shè)計

1、<p><b>　　PLC課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目 基于PLC的打地鼠游戲設(shè)計</p><p>　　院 （系） </p><p>　　專 業(yè) 班 級 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名

2、 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　設(shè) 計 地 點 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　設(shè)計起止時間： 年 月

3、 日至 年 月 日 </p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計的意義</p><p>　　電器控制技術(shù)是電氣工程及自動化專業(yè)的一門重要課程，該課程不但有較高的理論基礎(chǔ)要求，而且工程實踐性很強(qiáng)。安排課程設(shè)計有利于鞏固理論知識，鍛煉實踐能力，將理論與實踐相結(jié)合。</p><p

4、><b>　　1.2課程設(shè)計目的</b></p><p>　　綜合運(yùn)用PLC課程和其他理論課程知識，掌握PLC設(shè)計的一般方法，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力。</p><p>　　學(xué)會從控制系統(tǒng)功能的要求出發(fā)，合理選擇設(shè)備制定方案。</p><p>　　學(xué)會PLC簡單的程序編寫，運(yùn)行及操作。</p><

5、p>　　1.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　用PLC實施控制，其實質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這變換予以物理實現(xiàn)，多應(yīng)用于工業(yè)場合。PLC轉(zhuǎn)為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成。</p><p>　　圖1.1 PLC結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.4 PLC的編程語言&

6、lt;/p><p>　　在可編程邏輯控制器中有多種編程設(shè)計語言，它們是梯形圖語言，功能表圖語言，功能模塊圖語言，結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。</p><p>　　本次采用梯形圖語言，它與電器操作原理圖對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性，易于掌握和學(xué)習(xí)。</p><p>　　梯形圖程序設(shè)計語言的特點是： </p><p>　　與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對

7、應(yīng)性；</p><p>　　與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)；</p><p>　　與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點是，梯形圖中的能流不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待；</p><p>　　與布爾助記符程序設(shè)計語言有一一對應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序

8、的檢查。 </p><p><b>　　設(shè)計要求及功能</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計要求</b></p><p>　　實驗平臺中有一個LED燈管陣列和開關(guān)陣列，并且開關(guān)和對應(yīng)位置的LED燈管在邏輯上對應(yīng)。游戲時，發(fā)光二極管陣列中的一個會閃爍一下，然后給出一定時間（根據(jù)級別不同時間也不同）讓游戲者

9、將對應(yīng)的開關(guān)按下，如果按對則計數(shù)器會計數(shù)加1，按錯或沒有在規(guī)定的時間內(nèi)按下按鍵均不加分但也不扣分；如果在規(guī)定時間內(nèi)完成多少或一個未完成，那么游戲?qū)⒆詣臃祷氐介_始狀態(tài)，按下I0，游戲重新開始，規(guī)定在地鼠出現(xiàn)的時間內(nèi)（并且在這段時間內(nèi)地鼠會一直顯示）如果游戲者按對按鍵才會得分。</p><p><b>　　2.2基本功能</b></p><p>　　成品中的開關(guān)和對應(yīng)位置

10、的發(fā)光二極管在邏輯上對應(yīng)，游戲時發(fā)光二極管上的燈會亮，總共有四盞燈，I0,I1，I2，I3。按下I0游戲開始，陣列中的燈會亮，但是燈亮個數(shù)會隨著時間的變化變化，開始是一盞燈，接著可能是兩盞，然后是三盞燈一起亮，這些燈亮都是隨機(jī)然后給出一定時間（根據(jù)級別不同時間也不同）讓游戲者將對應(yīng)的開關(guān)按下，如果按對則計數(shù)器計數(shù)，按錯或沒有在規(guī)定的時間內(nèi)按下按鍵均不計數(shù)但也不計數(shù)。到達(dá)規(guī)定時間，游戲結(jié)束，計數(shù)器會顯示，你完成多少。</p>

11、<p><b>　　硬件電路圖設(shè)計</b></p><p>　　3.1利用電腦CAD軟件設(shè)計模擬硬件圖：</p><p>　　CAD首先它是一個可視化的繪圖軟件，許多命令和操作可以通過菜單選項和工具按鈕等多種方式實現(xiàn)。而且具有豐富的繪圖和繪圖輔助功能，如實體繪制、關(guān)鍵點編輯、對象捕捉、標(biāo)注、鳥瞰顯示控制等，它的工具欄、菜單設(shè)計、對話框、圖形打開預(yù)覽、信息交

12、換、文本編輯、圖像處理和圖形的輸出預(yù)覽為用戶的繪圖帶來很大方便。其次它不僅在二維繪圖處理更加成熟，三維功能也更加完善，可方便地進(jìn)行建模和渲染。</p><p>　　在CAD軟件操作中，為使用者方便，于在 Windows中工作時一樣，利用快捷鍵代替鼠標(biāo)。可以利用鍵盤快捷鍵發(fā)出命令，完成繪圖，修改，保存等操作。</p><p><b>　　3.2繪圖技法　</b><

13、/p><p>　　為了提高作圖速度，用戶最好遵循如下的作圖原則：</p><p>　　1．作圖步驟：設(shè)置圖幅→設(shè)置單位及精度→建立若干圖層→設(shè)置對象樣式→開始繪圖。</p><p>　　2．繪圖始終使用1：1比例。為改變圖樣的大小，可在打印時于圖紙空間內(nèi)設(shè)置不同的打印比例。</p><p>　　3．為不同類型的圖元對象設(shè)置不同的圖層、顏色及線寬，

14、而圖元對象的顏色、線型及線寬都應(yīng)由圖層控制（BYLAYER）。</p><p>　　4．需精確繪圖時，可使用柵格捕捉功能，并將柵格捕捉間距設(shè)為適當(dāng)?shù)臄?shù)值。</p><p>　　5．不要將圖框和圖形繪在同一幅圖中，應(yīng)在布局（LAYOUT）中將圖框按塊插入，然后打印出圖。</p><p>　　6．對于有名對象，如視圖、圖層、圖塊、線型、文字樣式、打印樣式等，命名時不僅要

15、簡明，而且要遵循一定的規(guī)律，以便于查找和使用。</p><p>　　7．將一些常用設(shè)置，如圖層、標(biāo)注樣式、文字樣式、柵格捕捉等內(nèi)容設(shè)置在一圖形模板文件中（即另存為*.DWF文件），以后繪制新圖時，可在創(chuàng)建新圖形向?qū)е袉螕?quot;使用模板"來打開它，并開始繪圖。</p><p>　　圖3-1 CAD模擬硬件接線圖</p><p><b>　　程

16、序設(shè)計</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)流程圖如下圖4-1</p><p>　　PLC進(jìn)入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。按下啟動按鈕，燈會點亮，在燈自動熄滅前按下對應(yīng)的按鈕燈熄滅，直到游戲結(jié)束，可以在電腦上查看記錄當(dāng)前所得的分?jǐn)?shù)。</p><p><b>　　圖4-1系統(tǒng)流程圖</b></p><p&

17、gt;<b>　　4.2系統(tǒng)梯形圖</b></p><p>　　圖4-2系統(tǒng)梯形圖五、調(diào)試及運(yùn)行</p><p><b>　　5.1硬件調(diào)試</b></p><p>　　仔細(xì)看硬件電路電源極性有沒有接反，是否接地，看有沒有邏輯性錯誤，主要包括錯接、開路、短路。檢查接線是否牢固，及時更改錯誤。</p><

18、p><b>　　5.2軟件調(diào)試</b></p><p><b>　　編寫梯形圖并檢查。</b></p><p>　　將程序、擴(kuò)展指令等下載到PLC。</p><p>　　程序傳送成功后選擇運(yùn)行，完成后PLC就能按程序工作了，調(diào)節(jié)PLC輸入，觀測對應(yīng)的輸出是不是想要的結(jié)果。</p><p>&l

19、t;b>　　六、設(shè)計心得</b></p><p>　　通過這次設(shè)計實踐，掌握了PLC基本編程的方法，對PLC的基本工作原理和使用方法有了更深刻的了解。在對理論的應(yīng)用中，提高了我們的實踐素質(zhì)。在本次實踐中，遇到了一些錯誤操作，編程上面也出現(xiàn)了錯誤。問題出現(xiàn)了，運(yùn)行結(jié)果達(dá)不到我們想要的結(jié)果，不過經(jīng)過仔細(xì)排查，同學(xué)討論，最終解決了問題。在這解決問題的時候，我們對PLC的理解得到了加強(qiáng)，看到了實踐與理論

20、的差距。</p><p>　　實踐使得自己的動手能了和獨立思考能力得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，也讓自己對PLC設(shè)計原理以及梯形圖、順序功能圖等有了更好的了解。有很多設(shè)計理論來源于實踐，從實踐中找到設(shè)計的方法，在實踐中比較理論鞏固理論知識。</p><p>　　在這次實踐中還得到了老師和同學(xué)的幫助和意見，學(xué)習(xí)過程中不是每一個問題都是自己能夠解決的，向老師請教和同學(xué)討論都是很好的方法。在討論中比較同學(xué)