基于plc控制的搶答器畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 信息。 2．程序執行 根據PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執行程序。遇到程序跳轉指令，根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器，根據用戶程序進行邏輯運算，存入有關器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內容，會隨著程序執行過程而變化。 3．輸出處理 程序執行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態，在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅動外部負載。 PLC 有兩種工作狀態，即運行(RUN)狀態與停止(STOP)狀態。運行狀態是執行應用程序的狀態。停止狀態一般用于程序的編制與修改。 不同的掃描過程。由圖可知，在這兩個不同的工作狀態中，掃描過程所要完成的任務是不盡相同的。在運行狀態，PLC 通過反復執行反映控制要求的用戶程序來實現控制功能。為了使PLC 的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執行一次，而是不斷地重復執行，直至PLC 停機或切換到停止(STOP)工作模式。在內部處理階段，PLC 檢查CPU 模塊內部的硬件是否正常，將監控定時器復位，以及完成一些其他內部工作。在通信服務階段，PLC 與其他帶微處理器的智能裝置通信以更新編程器的顯示內容。當PLC 處于停止模式時，只執行以上兩種的操作。PLC 處于運行(RUN)模式時，還要完成另外三個階段的操作。PLC 在運行狀態時，執行一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期，～100ms。掃描周期的長短主要取決于以下幾個因素：CPU 執行指令的速度，執行每條指令占用的時間；程序中指令條數的多少。指令執行所需的時間與用戶程序的長短、指令的種類和CPU 執行速度有很大關系，一般說來，一個掃描過程中，輸入采樣和輸出刷新所占時間較少，執行指令的時間占了絕大部分。PLC的響應時間是指從PLC外部輸入信號發生變化的時刻起至由它控制的有關外部輸出信號發生變化的時刻之間的間隔，也叫做滯后時間(通常滯后時間為幾十毫秒)。它由輸入電路的時間常數、輸出電路的時間常數、用戶語句的安排和指令的使用、PLC 的循環掃描方式以及PLC 對I/O 的刷新方式等部分組成。這種現象稱為I/O 延遲響應或滯后現象。由于PLC 的這種周期循環掃描工作方式，決定了響應時間的長短與收到輸入信號的時刻有關。響應時間可以分為最短響應時間和最長響應時間。（1）最短響應時間如果在一個掃描周期剛結束之前收到一個輸入信號，在下一個掃描周期之前進入輸入采樣階段，這個輸入信號就被采樣，使輸入更新，這時響應時間最短。（2）最長響應時間如果收到一個輸入信號經輸入延遲后，剛好錯過I/O 刷新的時間，在該掃描周期內這個輸入信號無效，要到下一個掃描周期輸入采樣階段才被讀入，使輸入更新，這時響應時間最長。由于PLC 采用循環掃描的工作方式，即對信息串行處理方式，必定導致輸入、輸出延遲響應，產生滯后現象。對于一般工業控制要求，這種滯后現象是允許的。但是對那些要求響應時間小于掃描周期的控制系統則不能滿足，這時可以使用智能輸I/O單元(如快速響應I/O模塊)或專門的指令(如立即I/O指令)，通過與掃描周期脫離的方式來解決。 PLC機型選擇步驟與原則 PLC機型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優化機型。在工藝過程比較固定、環境條件較好（維修量較小）的場合，建議選用整體式結構的PLC；其它情況則最好選用模塊式結構的PLC。對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉換、D/A轉換、加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求。 而在控制比較復雜，控制功能要求比較高的工程項目中（如要實現PID運算、閉環控制、通信聯網等），可視控制規模及復雜程度來選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規模過程控制、全PLC的分布式控制系統以及整個工廠的自動化等。(一) 合理的結構型式PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統工藝過程較為固定的小型控制系統中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I／O點數、輸入點數與輸出點數的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制系統。(二) 安裝方式的選擇PLC系統的安裝方式分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯網的分布式。集中式不需要設置驅動遠程I／O硬件，系統反應快、成本低；遠程I／O式適用于大型系統，系統的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在現場裝置附近，連線短，但需要增設驅動器和遠程I／O電源；多臺PLC聯網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制，又要相互聯系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。(三)相應的功能要求一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能，對于只需要開關量控制的設備都可滿足。對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統，可選用能帶A／D和D／A轉換單元，具有加減算術運算、數據傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復雜，要求實現PID運算、閉環控制、通信聯網等功能，可視控制規模大小及復雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般用于大規模過程控制和集散控制系統等場合。(四)響應速度要求PLC是為工業自動化設計的通用控制器，不同檔次PLC的響應速度一般都能滿足其應用范圍內的需要。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，則應該慎重考慮PLC的響應速度，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。(五)系統可靠性的要求對于一般系統PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統，應考慮是否采用冗余系統或熱備用系統。 PLC的容量包括I／O點數和用戶存儲容量兩個方面(一)I／O點數的選擇PLC平均的I／O點的價格還比較高，因此應該合理選用PLC的I／O點的數量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點最少，但必須留有一定的裕量。通常I／O點數是根據被控對象的