plc课程设计 - 图文

基于PLC原理来设计抢答器控制系统

PLC原理及应用

结 课 考 核

设计题目：抢答器控制系统设计

姓 名： 学 号： 班 级： 专 业： 学 院： 完成日期： 备 注： 任课教师： 教师评分：

石鹏飞 201315310125 2013级本五 机械设计制造及其自动化

机电工程学院 2014年6月30日 两人一组合作完成

孙 正

基于PLC原理来设计抢答器控制系统

基于PLC原理的四路抢答器控制系统设计

目录

绪论..............................................................2 第一章 控制系统的控制任务与功能要求..............................3

1.1 抢答器设计任务要求.......................................3 1.2 基本功能..................................................3

第二章 控制系统的硬件设计........................................4

2.1 PLC选型与硬件配置........................................4 2.2 控制系统的输入输出信号描述................................4 2.3 I/O分配，必须有I/O分配表................................4 2.4 电气原理图................................................5

第三章 控制系统的软件设计........................................6

3.1 程序总体结构设计..........................................6 3.2 程序流程图................................................6 3.3 具体控制程序..............................................7

第四章 控制系统模拟调试.........................................13

4.1 模拟调试的方案及结果.....................................13 4.2 模拟调试的结果...........................................13

第五章 总结与展望...............................................15

5.1 总结.....................................................15 5.2 展望.....................................................16

附录 语句表程序...............................................17 参考文献........................................................21 致谢.............................................................22

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基于PLC原理来设计抢答器控制系统

绪论

目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。对于计算机控制系统来说，其程序简单，反应灵敏，便于参数调节及其功能的升级换代，但鉴于其必须配合计算机实用，可操作性差，没有得到广泛的应用。而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。

抢答器广泛应用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。以下介绍一种四路抢答器，能使四个队同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，4个参赛台，分别为1号、2号、3号、4号参赛台.总体设计选用西门子PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。

抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。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、学校及企事业单位, 它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。用PLC进行知识竞赛抢答器设计，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。

可编程控制器（PLC）： 所谓PLC系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器，根据要求选用不同的模块，在此基础上设计程序以达到所设计的功能。这种形式目前在工业现场应用最为广泛。

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基于PLC原理来设计抢答器控制系统

第一章

控制系统的控制任务与功能要求

1.1抢答器设计任务要求

实现4人抢答：

（1）每人设置一个抢答按钮主持人有一抢答开始按钮。 （2）显示最快抢答选手的编号。

（3）在答题时间回答正确显示编号，回答错误LED灯显示编号且Q1.1亮报警。

（4）提前抢答和超时抢答或无人抢答喇叭报警，并显示数字8。

1.2基本功能

（1）可供4个对同时参加抢答,显示最快抢答选手的编号。 （2）裁判台设有抢答开始灯和裁判台灯，参与者设有参赛台灯。 （3）出题后，各队抢答必须在主持人说出“开始”，并按下开始按钮发出抢答信号后才能进行抢答。抢答必须在10s内进行，否则10s时间到，则抢答器给出时间已到信号，该题作废。

（4）在有对正确抢答的情况下，抢答器发出抢答信号，并由数码管显示出抢答题的参赛队号，其他组被封锁。

（5）抢答题的队员必须在10s内完成答题，并由答题者按下答题结束按钮，如果10s内未完成答题，则做超时处理。

（6）答题结束后，裁判员按下裁判台上的复位按钮，抢答器，回复原来状态，为下一轮抢答做准备。

(7)若某队未在主持人发出抢答开始信号就提前抢答，显示该组组号，若答题正确，将进行下一题的抢答，若不正确，主持人复位后，将继续进行该题的答题，但是提前抢答组将不能与其他组同时进行抢答。

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基于PLC原理来设计抢答器控制系统

第二章控制系统的硬件设计

2.1 PLC选型与硬件配置

选型：西门子S7—200型PLC

硬件配置：PLC的主机由微处理器，存储器，输入/输出模块、外设I/O接口，通信接口及电源组成。

2.2 控制系统的输入输出信号描述

根据实验要求，应有八个输入控制变量，十个输出控制变量， （1）八个输入控制变量：主持人宣布抢答开始的开关I0.0，复位开关I0.5，控制1号参赛队的抢答开关I0.1，控制2号参赛队的抢答开关I0.2，控制3号参赛队的抢答开关I0.3，控制4号参赛队的抢答开关I0.4，参赛对答题结束按钮I0.6,答题正确的开关I0.7，答题错误开关I1.0

（2）八个输出控制变量：控制抢答开始的变量Q0.6，控制答案正确的变量Q0.7，控制答案错误的变量Q1.0，另外，Q0.0,Q0.1，Q0.2，Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6分别表示LED灯上的A段显示管，B段显示管,C段显示管，D段显示管，E段显示管，F段显示管，G段显示管.

2.3 I/O分配，必须有I/O分配表；

输入信号 名称 裁判台开始按钮 第一组抢答按钮 第二组抢答按钮 第三组抢答按钮 第四组抢答按钮 裁判台复位按钮 答题结束按钮 输出信号 输入点编号 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 名称 组号A段显示管 组号B段显示管 组号C段显示管 组号D段显示管 组号E段显示管 组号F段显示管 组号G段显示管 代号 A B C D E F G 输出点信号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 代号 SB0 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 4

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