《抢答器plc控制系统设计(论文)说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抢答器plc控制系统设计(论文)说明书（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计(论文)说明书题 目： 抢答器 PLC 控制系统设计 院 （系）： 机械工程学院 专 业： 机电一体化 学生姓名： 谢 xx 学 号： 140xxxxxx 指导教师： 王 xx 职 称： 讲 师 2016 年 06 月 06 日新余学院课程设计报告1摘要摘要可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的 一门新兴技术，是实现工业生产、科学研究以及其他各个领域自动化技术的重 要手段之一，应用十分广泛，是现代工业控制的三大支柱之一。近年来随着科技的飞速发展，PLC 的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制日新月益。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于
2、工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM 将成为工业生产的三大支柱。PLC 控制系统设计 8 人抢答器是将 PLC 用于对抢答器的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前使用的抢答器进行精确控制，特别是对多人抢答的控制可方便的实现。通过设计一个八人抢答器，利用七段显示数码管显示选手编号、倒计时使我们系统掌握可编程控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，是我们掌握一些基本机型，掌握 PLC 控制技术的
3、基本原理和应用，并学习 PLC 编程的多样性、灵活性，是我们掌握 PLC 在实际应用中的控制作用、动作顺序与原理，为今后从事自动化控制领域的工作打下坚实的基础。关键词关键词：PLC；八人抢答器；七段显示数码管新余学院课程设计报告2目录目录 摘要摘要1 1 1 概述概述3 1.1 抢答器概述3 1.2 控制器系统原理3 1.3 设计任务及要求4 2 2 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计4 2.1 硬件组成4 2.11 抢答器系统简介4 2.2 数码管显示的设计5 2.3 流程框图6 2.4 硬件设计及地址分配7 3 3 软件软件编程编程设计设计9 3.1 梯形图9 3.2 软件编程注
4、意的问题15 3.2 调试运行15 4 4 课程设计体会课程设计体会16 参考文献参考文献17新余学院课程设计报告31 1 概述概述1.11.1 抢答器概述抢答器概述 本课程设计书介绍了一种以 PLC 控制的八人抢答器，根据实际需求编制程 序从而实现所需的功能 。总体核心设计选用三菱 FX2N 系列 PLC 控制器,抢答操 作简单方便，应用广泛，功能齐全，可靠性高。抢答器，顾名思义就是用于比 赛时，与对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。随着社会科学技术的不 断发展，它的应用场合也随之增加；技术含量大大提升。目前, 形式多样、功 能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构及学校, 它为各种竞
5、赛增添了 刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。用 PLC 进行抢答器设 计，其控制方便，灵活，只要改变输入 PLC 的控制程序，便可改变竞赛抢答器 的抢答方案。 八人抢答器工作原理如下，我所设计的 PLC 智能抢答器是适合八组选手或 个人抢答的抢答器。为主持人设置 2 个按钮，用来控制何时开始抢答以及系统 的复位，主持人发出开始抢答信号并按下启动按钮后（此时用绿灯闪烁指示可 以抢答） ，选手可抢答，实行优先抢答原则，几号选手最先按下就有回答权利， 数码管就显示该组的编号，电铃发出声响指示抢答成功，并对其后的抢答信号 封锁而不在响应，选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统开始
6、下一轮 抢答。 选手在主持人未按下启动按钮时选手提前抢答了，则视为违规抢答，违规 时数码管显示其编号，电铃也发出声响，同时违规指示灯黄灯亮。当主持人按 下抢答开始按钮时定时器开始计时（设定 10 秒）若 10 秒限制到时仍无人抢 答则音响电路发出声响，指示灯红灯亮以表示选手放弃该题。 在抢答成功后，系统自动倒计时，同时数码管显示答题倒计时时间，该时 间可根据需要调节，此设定为 30 秒，剩余时间为 10 秒时，指示灯闪烁提示选 手抓紧时间答题，选手必须在设定时间内完成答题，否则，蜂鸣器发出超时报 警信号。 其中以上功能都通过编制的 PLC 程序来控制 3 个数码管以及一个蜂 鸣器来实现。本抢答
7、器系统虽是针对八路参赛选手设计的，但通过原理分析可 知，它也完全适用于少于八路选手的抢答场合。当然，如果对外围电路及程序 稍加修改，就很容易使之扩展成更多支路的抢答器。1.21.2 控制器系统原理控制器系统原理 1 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 S7表示。 2 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，同时 扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直 保持到主持人将系统清除为止。 4 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒） 。 当主持人启动
8、“开始“键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响， 声响持续的时间0.5秒左右。 5 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示 器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。新余学院课程设计报告46 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答。 基于以上控制要求，采用西门子公司的PLC s7-200为主要控制器。1 1. .3 3 设设计计任任务务及及要要求求 (1) 抢答器可同时供 8 组选手参加比赛； (2) 具有违规提示功能：只有在主持人发出开始抢答指令后，选手才能开始抢 答； (3) 具有抢答限时及答题限时功能：在无人抢答
9、及答题超时时都设置了提示信 号； (4) 具有数码显示功能：能显示抢答选手的编号及答题倒计时时间。2 2 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计2.12.1 硬件组成硬件组成2.112.11 抢答器系统抢答器系统简介简介抢答器控制系统分部分：、抢答按钮、音响电路和显示部分，它利用抢答按钮输入各路的抢答信号，经LC 处理，输出控制信号，控制数码管和音响提示电路工作。八位选手抢答按钮主持人控制按钮P L C 控制器音效电路数码管显示图 2.1新余学院课程设计报告52.22.2 数码管显示的设计数码管显示的设计数码管显示的设计：参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，由于常闭开关 T38 断
10、开，步进梯形图停止到正在运行的一步，保持输出，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。七段数码管显示器编码表（表 2.2）及示意图（图 2.2）如下：表 2.2数 字ABCDEFG 图 2.2新余学院课程设计报告62.32.3 流程框图流程框图新余学院课程设计报告72.42.4 硬件设计及地址分配硬件设计及地址分配（1） 、I/O 分配表SBI1.0 主持人开关新余学院课程设计报告8SB1I0.0 1 号选手按纽 SB2I0.1 2 号选手按纽 SB3I0.2 3 号选手按纽 SB4I0.3 4 号选手按纽 SB5I0.4 5 号选手按纽 SB6I0.5 6 号选手按纽 SB
