基于plc搶答器畢業(yè)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 還有儲(chǔ)呈明等同學(xué)，他們?cè)趯?shí)訓(xùn)中也給我們提供了許多幫助，特別是儲(chǔ)呈明同學(xué)，這次我在實(shí)訓(xùn)中他幫了我很多，教會(huì)了我許多東西。運(yùn)用互動(dòng)式多媒體技術(shù)，將競(jìng)賽題目制作成演示程序。以往的電子搶答器，許多功能也達(dá)不到的，比如播放視頻題，搶答視頻暫停再繼續(xù)功能等。帶設(shè)備調(diào)試。調(diào)試中多數(shù)是控制程序問題。系統(tǒng)調(diào)試　　系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)首先按控制要求將電源、外部電路與輸入輸出端子連接好，然后裝載程序于PLC中，運(yùn)行PLC進(jìn)行調(diào)試。PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試　　PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試一般包括I/O端子測(cè)試和系統(tǒng)調(diào)試兩部分內(nèi)容，良好的調(diào)試步驟有利于加速總裝調(diào)試的過程。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O埠來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)呢。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。先入先出寫入指令SFWR(P)先入先出讀出指令SFRD(P)　　先入先出寫入指令和先入先出讀出指令SFWR(P)和SFRD(P)的編號(hào)分別為FNC38和FNC39。圖3 　位右移指令的使用 使用位右移和位左移指令時(shí)應(yīng)注意：1）源操作數(shù)可?。亍ⅲ?、Ｍ、Ｓ，目標(biāo)操作數(shù)可?。佟ⅲ?、Ｓ。圖2 帶進(jìn)位右、左循環(huán)移位指令的使用 使用ROR/ROL/RCR/RCL指令時(shí)應(yīng)該注意：1）目標(biāo)操作數(shù)可取KnY，KnM，KnS，T，C，D，V和Z，目標(biāo)元件中指定位元件的組合只有在K4（16位）和K8（32位指令）時(shí)有效。微分指令的使用PLS、PLF指令的使用說明：1）PLS、PLF指令的目標(biāo)元件為Y和M；2）使用PLS時(shí)，僅在驅(qū)動(dòng)輸入為ON后的一個(gè)掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件ON，如圖321所示，M0僅在X0的常開觸點(diǎn)由斷到通時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON；使用PLF指令時(shí)只是利用輸入信號(hào)的下降沿驅(qū)動(dòng)，其它與PLS相同。積算定時(shí)器工作原理（PLS/PLF）FX系列PLC有基本邏輯指令20或27條、步進(jìn)指令2條、功能指令100多條（不同系列有所不同）。以下舉例說明積算定時(shí)器的工作原理。圖1（2）10ms通用定時(shí)器（T200～T245）它們是通過對(duì)一定周期的時(shí)鐘脈沖的進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有周期為1ms、10ms、100ms三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。狀態(tài)器（S）狀態(tài)器用來紀(jì)錄系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)。M8000、M800M8012的波形圖如圖2所示?？梢娪捎贛600和M601具有斷電保持，所以在小車中途因停電停止后，一旦電源恢復(fù)，M600或M601仍記憶原來的狀態(tài)，將由它們控制相應(yīng)輸出繼電器，小車?yán)^續(xù)原方向運(yùn)動(dòng)。它之所以能在電源斷電時(shí)保持其原有的狀態(tài)，是因?yàn)殡娫粗袛鄷r(shí)用PLC中的鋰電池保持它們映像寄存器中的內(nèi)容。輔助繼電器采用M與十進(jìn)制數(shù)共同組成編號(hào)（只有輸入輸出繼電器才用八進(jìn)制數(shù)）。輸出繼電器線圈是由PLC內(nèi)部程序的指令驅(qū)動(dòng)，其線圈狀態(tài)傳送給輸出單元，再由輸出單元對(duì)應(yīng)的硬觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。PLC通過輸入接口將外部輸入信號(hào)狀態(tài)（接通時(shí)為“1”，斷開時(shí)為“0”）讀入并存儲(chǔ)在輸入映象寄存器中。它的功能是將源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)傳送到指定目標(biāo)開始的n個(gè)元件中，傳送后n個(gè)元件中的數(shù)據(jù)完全相同。若用到需要指定位數(shù)的位元件，則源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)的指定位數(shù)應(yīng)相同。2）SMOV指令只有16位運(yùn)算，占11個(gè)程序步。（2）移位傳送指令SMOV (D)MOV(P)指令的編號(hào)為FNC12，該指令的功能是將源數(shù)據(jù)傳送到指定的目標(biāo)。當(dāng)X0常開接通時(shí)，Y0變?yōu)镺N狀態(tài)并一直保持該狀態(tài)，即使X0斷開Y0的ON狀態(tài)仍維持不變；只有當(dāng)X1的常開閉合時(shí)，Y0才變?yōu)镺FF狀態(tài)并保持，即使X1常開斷開，Y0也仍為OFF狀態(tài)。（2）ANB（塊與指令）（3）ORP 上升沿檢測(cè)并聯(lián)連接指令。（4）ANDF圖315中，當(dāng)M1有一個(gè)下降沿時(shí)，則Y3只有一個(gè)掃描周期為ON。FX2N的共有27條基本邏輯指令，其中包含了有些子系列PLC的20條基本邏輯指令。(六)機(jī)型盡量統(tǒng)一一個(gè)企業(yè)，應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。第三章 硬件電路設(shè)計(jì) PLC機(jī)型的選擇步驟與原則PLC機(jī)型的選擇PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛?！?單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線路是根據(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)線路，而且對(duì)應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。[2] 音響叫（響1S）+某臺(tái)燈亮+總臺(tái)燈亮，某參賽隊(duì)違規(guī)。（2）設(shè)裁判隊(duì)為裁判臺(tái)，參賽對(duì)為參賽臺(tái)。 這種結(jié)構(gòu)的PLC是將CPU、輸入單元、輸出單元、電源單元、智能I/O單元，通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板和擴(kuò)展模塊。（3）大型機(jī)現(xiàn)在的高性能小型機(jī)還具有一定的通信能力和少量的模擬量處理能力。 繼電接觸器控制系統(tǒng)雖具有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸頭，使設(shè)備連線復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動(dòng)及觸頭在開閉時(shí)受電弧的損害大大降低了系統(tǒng)的可靠性。通過窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由PLC送至CNC設(shè)備使用。（3）閉環(huán)過程控制 這是PLC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。長見的幾種PLC如下圖11所示： 圖11三種常見的PLC國際電工委員會(huì)（IEC）于1987年對(duì)PLC定義如下:PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置,是帶有存儲(chǔ)器,可以編制程序的控制器。本文采用本三菱公司生產(chǎn)的FX2N48MR型PLC 作為核心控制器進(jìn)行四路搶答器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。同時(shí)根據(jù)知識(shí)競(jìng)賽搶答器的控制要求和特點(diǎn),確定PLC 的輸入輸出分配,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。PLC可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。 PLC能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。美國GE公司的CNC設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的PLC。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。這類PLC價(jià)格低廉，體積小，適合于控制單臺(tái)設(shè)備，開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品。 大型機(jī)PLC的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到86K字。按PLC物理結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為整體式（也稱單元式）和組合式（也稱模塊式）兩類。組合式的特點(diǎn)是配置靈活，輸入接點(diǎn)、輸出接點(diǎn)的數(shù)量可以自由選擇，各種功能模塊可以依需要靈活配置。裁判臺(tái)設(shè)有音響和裁判燈，并且設(shè)有裁判臺(tái)開始按鈕SB0和裁判臺(tái)復(fù)位按鈕SB5；參賽臺(tái)設(shè)有參賽臺(tái)搶答按鈕以及參賽臺(tái)燈。[3] 音響叫（響1S）+裁判臺(tái)燈亮，無人搶答或答題超時(shí)。這樣對(duì)于增加功能的開發(fā)成本和周期都會(huì)增加?！　LC的可靠性：進(jìn)口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購買的，經(jīng)過嚴(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。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：(一)對(duì)于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔PLC。主要考慮到以下三方面問題：１)機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。（LD/LDI/LDP/LDF/OUT）（1）LD（取指令） 一個(gè)常開觸點(diǎn)與左母線連接的指令，每一個(gè)以常開觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。3）LD、LDI、LDP、LDF指令的目標(biāo)元件為X 、Y 、M 、T、C、S；4）OUT指令可以連續(xù)使用若干次（相當(dāng)于線圈并聯(lián)），對(duì)于定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，在OUT指令之后應(yīng)設(shè)置常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器。 下降沿檢測(cè)串聯(lián)連接指令。（4）ORF 下降沿檢測(cè)并聯(lián)連接指令。用于兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)連接的電路之間的串聯(lián)。圖5如圖1所示，當(dāng)X0為ON時(shí)，則將[S.]中的數(shù)據(jù)K100傳送到目標(biāo)操作元件[D.]即D10中。（3）取反傳送指令CML取反傳送指令的使用使用取反傳送指令CML時(shí)應(yīng)注意：1）源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，目標(biāo)操作數(shù)可為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z.，若源數(shù)據(jù)為常數(shù)K，則該數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。圖4如圖5所示，當(dāng)X0為ON時(shí)，把K0傳送到D0～D9中。如圖1所示為輸入繼電器X1的等效電路。如圖1所示為輸出繼電器Ｙ０的等效電路。1．通用輔助繼電器（M0～M499）FX2N系列共有500點(diǎn)通用輔助繼電器。其中M500～M1023可由軟件將其設(shè)定為通用輔助繼電器。若不用斷電保護(hù)輔助繼電器當(dāng)小車中途斷電后，再次得電小車也不能運(yùn)動(dòng)。是編制順序控制程序的重要編程元件，它與后述的步進(jìn)順控指令STL配合應(yīng)用。 圖3 狀態(tài)器（S）的作用狀態(tài)器有五種類型：