基于plc的四路搶答器的設(shè)計(jì)(文件)

　

【正文】 接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)：檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以 及警戒定時(shí) 器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 存儲(chǔ)器 （ Memory） 可編程控制器的控制中樞，在系統(tǒng)監(jiān)控下工作，承擔(dān)著將外部輸入的信號(hào)的狀態(tài)寫(xiě)入映像寄存器區(qū)域，然后將結(jié)果送到輸出映像寄存器區(qū)域。 基本 I/O 接口電路 （ 1）輸入接口單元。一種是直流輸入，一種是交流輸入。 接口電路 PLC 接口電路分為 I/O 擴(kuò)展接口電路和外設(shè)通信接口電路兩類 （ 1） I/O 擴(kuò)接口電路 I/O 擴(kuò)展接口電路用連接 I/O 擴(kuò)展單元，可以用來(lái)擴(kuò)充開(kāi)關(guān)量 I/O 點(diǎn)數(shù)和增加模擬量的 I/O 端子。 PLC 通過(guò) PC/PPI 電纜或使用 MPI 卡通過(guò) RS485 接口和電纜與計(jì)算機(jī)連接，可以實(shí)現(xiàn)編程、監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)等功能。 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 9 1．向高速度、大容量方向發(fā)展 2．向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展 3． PLC 大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力 4．增強(qiáng)外部故障的檢 測(cè)與處理能力 5．編程語(yǔ)言多樣化 PLC 工作原理 循環(huán)掃描的特點(diǎn) 輸入映像寄存器的內(nèi)容是由設(shè)備驅(qū)動(dòng)的，在程序執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)周期內(nèi)輸入映像寄存器的值保持不變， CPU 采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來(lái)控制程序的執(zhí)行。 在讀輸入階段， CPU 對(duì)各個(gè)輸入端子進(jìn)行掃描， 通過(guò)輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入映象寄存器中。 用來(lái)存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為工作數(shù)據(jù)區(qū)。梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形語(yǔ)言，具有繼電器控制電路形象、直觀的優(yōu)點(diǎn)；語(yǔ)句表編程語(yǔ)言類似計(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 用戶程序的基礎(chǔ)元素。 圖 PLC 的分類及性能指標(biāo) 按 I/O 點(diǎn)數(shù)容量分類 小型機(jī)（ I/O 點(diǎn)數(shù)小于 256 點(diǎn)） 典型的小型機(jī)有 SIEMENS 公司的 S7200 系列。 整體式結(jié)構(gòu) 微型和小型 PLC 一般為整體式結(jié)構(gòu)。 的性能指標(biāo) I/O 點(diǎn)數(shù) I/O 點(diǎn)數(shù)，即 PLC 面板上的 I/O 端子的個(gè)數(shù)。大、中、小型 PLC的存儲(chǔ)容量變化范圍一般為 2KB～ 2MB。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。 特殊功能單元 特殊功能單元種類多，也可以說(shuō) PLC 的功能多。可編程控制器（ PLC）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)： 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，使其具有很高的抗干擾能力，因而能在惡劣環(huán)境下可靠工作。基于可編程控制器的上述優(yōu)點(diǎn)能夠適應(yīng)和滿足立體車庫(kù)高性能的使用要求，所以我確定該車庫(kù)控制系統(tǒng)為 PLC(西門(mén)子 S7200系列 )。 在搶答器的工作過(guò)程中，主控單元的主要控制對(duì)象首先是輸入信號(hào)，控制系統(tǒng)就是判別這個(gè)事件有沒(méi)有發(fā)生，不同的情況給出不同的結(jié)果，讓大家都很快的明。 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。否則，音響電路發(fā)出答題超時(shí)報(bào)警信號(hào) I/O 分配表 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 14 搶答器的 PLC 控制系統(tǒng)的輸出端口 搶答器的 PLC 控制系統(tǒng)的輸出端口 如表 所示 ： 表 信號(hào)名稱 內(nèi)部地址 信號(hào)名稱 內(nèi)部地址 數(shù)碼管 1a 段 數(shù)碼管 2g 段 數(shù)碼管 1b 段 數(shù)碼管 3a 段 數(shù)碼管 1c 段 數(shù)碼管 3b 段 數(shù)碼管 1d 段 數(shù)碼管 3c 段 數(shù)碼管 1e 段 數(shù)碼管 3d 段 數(shù)碼管 1f 段 數(shù)碼管 3e 段 數(shù)碼管 1g 段 數(shù)碼管 3f 段 數(shù)碼管 2a 段 數(shù)碼管 3g 段 數(shù)碼管 2b 段 音響 數(shù)碼管 2c 段 綠色指示燈 數(shù)碼管 2d 段 黃色指示燈 數(shù)碼管 2e 段 紅色指示燈 數(shù)碼管 2f 段 搶答器的 PLC控制系統(tǒng)的輸入端口 搶答器的 PLC 控制系統(tǒng)的輸入端口如表 所示 表 入 信號(hào)對(duì)照表 信號(hào)名稱 內(nèi)部地址 信號(hào)名稱 內(nèi)部地址 搶答開(kāi)始按鈕 SB1 第 二 組搶答按鈕 SB5 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 15 主持人復(fù)位按鈕 SB2 第 三 組搶答按鈕 SB6 答題計(jì)時(shí)按鈕 SB3 第四組搶答按鈕 SB7 第 一 組搶答按鈕 SB4 硬件 連接 圖 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)。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。 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 。主持人控制臺(tái)有 按鈕用以搶答開(kāi)始， 按鈕用以控制答題時(shí)間地開(kāi)始， 按鈕為復(fù)位按鈕。 每當(dāng)主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，若有選手最先按下?lián)尨鸢粹o， 則綠色指示燈亮以指示其搶答成功；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)限時(shí)到仍無(wú)人搶答，則黃燈亮，以示選手放棄該題。知識(shí)的積累是一點(diǎn)一滴的，在設(shè)計(jì)中我也感受頗深。 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào) ， 2021 [2] 林明星 。 北京 ： 電子工業(yè)出版社 ， 2021 [5] 王玉中 。電氣控制與 PLC 技術(shù)及應(yīng)用。 電工電子實(shí)驗(yàn)與 計(jì)算機(jī)仿真 [M]。 可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例 [M]。 電工技術(shù)與可編程序控制器實(shí)踐 。 可編程序控制器原理及應(yīng)用 。 可編程序控制器原理及應(yīng)用 。立體車庫(kù)及其控制 [J]。 河南 ： 河南科學(xué)技術(shù)出版社 ， 2021 [6] 孫平 。 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 [3] 周淑 珍 、 高鴻斌 。 感謝評(píng)閱和閱讀本 設(shè)計(jì)論 文的老師為此付出的辛勤勞動(dòng)！ 在此還要感謝包頭鋼鐵 職業(yè)技術(shù)學(xué)院的全體老師，感謝他們對(duì)我的培養(yǎng)！ 最后祝愿各位老師： 合家歡樂(lè)！工作順利 ！身 體健康包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 44 參考文獻(xiàn) [1] 蔣圣平 、 顏景龍 、 裴煥斗等 。 如圖 所示 ： 圖 搶答器控制程序 為了便于讀懂和了解搶答器的控制過(guò)程，其詳細(xì)控制程序如 圖 所示 ： 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 28 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 29 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 30 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 31 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 32 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 33 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 34 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 35 圖 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 36 致 謝 經(jīng)過(guò) 幾個(gè) 月的時(shí)間 ， 在各位老師、同學(xué)的幫助下，在我的 不斷 努力下，我的畢業(yè) 實(shí)踐任務(wù)書(shū) 終于要完成 了。如 圖 所示 ： 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 22 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 23 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 24 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐任務(wù)書(shū) 25 圖