基于plc控制的四路智能搶答器-資料下載頁

【導讀】4組以下選手參加比賽。3個控制按鈕，用來控制開始.復位.停止。后，由主持人按下復位按鈕，系統開始下一輪搶答。顯示其編號同時紅燈亮音響電路發出聲響。15秒限制到時仍無人搶答則黃燈亮音響電路發出聲響，以示選手放棄該題。發出超時報警信號。搶答器廣泛用于電視臺娛樂性質。在競賽中能準確、公正、直觀地判斷出第1搶答者。碼顯示和警示蜂鳴等手段指示出第1搶答者。考慮到只是對四組智能搶答器進行控制，則輸入端口需要7個，輸出端口需。要實現聲光功能需要兩個喇叭和四個指示燈。由于搶答時要顯示組號和倒計時故還。和數字量擴展模塊EM222作為本次設計的PLC控制的四路智能搶答器的主要模塊。

　　

【正文】 3 個控制按鈕，用來控制開始 、 復位 、 停止 。 出開始搶答指令后，哪 組選手最先按下搶答器按鈕，則數碼管就顯示該組的編號，同時綠色指示燈亮，音響電路發出聲響提示信號（持續三秒）以指示搶答成功，并對其后的搶答信號不在相應，選手答 題完畢后，由主持人按下復位按鈕，系統開始下一輪搶答。 ： 若選手在未開始搶答時提前搶答了，則視為違規，違規時數碼管顯示其編號同時紅燈亮音響電路發出聲響。 ： 當主持人按下搶答器按鈕時定時器 T0 開始計時（設定 30 秒）若30 秒限制到時仍無人搶答則黃燈亮音響電路發出聲響，以示選手放棄該題。 ： 在搶答成功后，主持人按下答題計時按鈕，同時數碼管顯示答題倒計時時間改時間可根據需要調節，此設定為 30 秒，選手必須在設定時間內完成答題，否則，音響電路 發出超時報警信號。 控制 系統 I/O 分 配表 一 .PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制 系統 的輸入端口如表 所示 。 表 信號名稱 外部元件 內部地址 信號名稱 外部元件 內部地址 搶答 開始按鈕 SB0 4 組按鈕 SB4 1 組按鈕 SB1 復位 按鈕 SB5 2 組按鈕 SB2 計時 按鈕 SB6 3 組按鈕 SB3 濟源職業技術學院畢業設計 16 二 .PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制系統的輸出端口如表 所示 表 輸出信號對照表 信號名稱 代號 內部地址 信號名稱 代號 內部地址 數碼管 1 LED1 綠燈 L1 數碼管 2 LED2 紅燈 L2 數碼管 3 LED3 黃燈 L3 蜂鳴器 搶答信號燈 L4 系統 硬件 連接 圖 根據系統要求和所需要的硬件，系統數字量輸入點總計 10 個點，輸出 點總計30 個點。綜合考慮到系統的性價比和系統的可擴展性，輸入 、 輸出點留出一定的富裕量，因此 PLC 選擇 SIEMENS 的 S7200 系列的 CPU222 繼電器輸出型 和數字量擴展模塊 EM222。 輸入 .輸出端子電氣接線圖如下圖 所示。 濟源職業技術學院畢業設計 17 圖 濟源職業技術學院畢業設計 18 4 系統軟件設計 整體設計 根據 PLC 聲光智能搶答器的控制要求，應用程序采用一體化結構。 通過 PLC控制程序來實現整體的運行，系統僅需要少量的按鈕和接口，一般的 PLC 配置都可運行。該系統本著簡單易懂 、 可靠性強 、 適應性強等方面 進行 設計。 在搶答時只需按動按鈕即可數碼管在系統程序的控制下自動顯示組號以及倒計時時間。安全 、 可靠 、 省時 、 省力 、 價格便宜。 PLC 聲光智能搶答器 控制程序 梯形圖 PLC 聲光智能搶答器的 控制的程序 梯形 圖 如圖 所示。本程序簡潔易懂 、 便于修改 、 使用性強 、 條理性強，具體如下。 濟源職業技術學院畢業設計 19 濟源職業技術學院畢業設計 20 濟源職業技術學院畢業設計 21 濟源職業技術學院畢業設計 22 濟源職業技術學院畢業設計 23 濟源職業技術學院畢業設計 24 濟源職業技術學院畢業設計 25 圖 PLC 聲光智能搶答器的控制的程序 梯形圖 濟源職業技術學院畢業設計 26 5 模擬運行與調試過程 程序的模擬 運行 將設計好的程序寫入 PLC 后，首先 要做的就是 仔細檢查 程序 ，并改正寫入時出現的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模 擬調試， 在調試時應充分考慮各種可能的情況，對系統各種不同的工作方式 、 有選擇序列的功能表圖中的每一條支路 、 各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發現問題后應及時修改梯形圖和 PLC 中的程序 ，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求 ， 下面— 是程序運行調試中的幾個過程圖 。 圖 圖 濟源職業技術學院畢業設計 27 圖 如果程序中某些定時器或計數器的設定值過大，為了縮短調試時間，可以在調試時將它們減小，模擬調試結束后再寫入它們的實際設定值。在設計和模擬調試程序的同時，可以設計 、 制作控制臺或控制柜， PLC 之外的其他硬件的安裝 .接線工作也可以同時進行。 程序的現場調試 完成上述的工作后， 就可以進行現場的調試工作立刻 ,首先 將 PLC 安裝在控制現場進行聯機總調試，在調試過程中 有可能 將 會顯示出 系統中 原先 可能存在的傳感器 、執行器和硬接線等方面的問題，以及 PLC的外部接線圖和梯形圖程序設計中的問題，濟源職業技術學院畢業設計 28 應對出現的問題及時加以解決。如果調試達不到指標要求，則 可以 對相應硬件和軟件部分 設計 作適當調整，通常只需要 略微 修改程序就可能 出現實際效果 。全部調試通過后， 再 經過一段時間的 實驗 ，系統 才 可以投入 到實際運用當中 。 在調試過程中出現的問題： ，程序無法下載，經過認真檢查后，發現內存沒有初始化 ，對內存進行清理后，下載程序進行調試。 ，最后發現我在編寫程序時誤把程序中的數字 0 寫成了英文 O。 ， 發現數碼管不亮，經過認真檢測后，發現數碼管和電源之間未連成回路 ，連接后數碼管正常顯示。 ，在模擬實驗調試時，按下啟動按鈕 運行后發現搶答器顯示燈不能正常發光，有時會出現同時亮的現象，經過認真檢測后發現是程序中沒有添加中間繼電器自鎖功能所致，程序經修改后 回復正常。下面為未修改前程序如圖 修改后程序如圖 。 圖 濟源職業技術學院畢業設計 29 圖 ，在運行時發現倒計時程序運行時，做倒計時顯示的數碼管在倒計時結后總停在 30 而不是 00，經過認真檢測后，發現是將計算器放在 倒計時程序之后而 PLC 微機是從上到下掃描所造成的，將兩程序位置調換后恢復正常。 ，第一輪搶答時倒計時運行良好，復位后 再度搶答時倒計時出現混亂，經過認真檢測后，發現是倒計時程序缺少復位按鈕所致，添加后程序運行正常。 下面為未修改前程序如圖 修改后程序如圖 。 濟源職業技術學院畢業設計 30 圖 濟源職業技術學院畢業設計 31 圖 由于受實驗設備條件的限制，本次 設計只在實驗室進行了模擬實驗調試，沒有把整個設計技術運用到實際當中。 濟源職業技術學院畢業設計 32 致 謝 經過一個 多 月的時間 ， 在各位老師 .同學的幫助下，在我的 不斷 努力下，我的畢業設計 終于要完成了。從設計中我學到許多知識，也理解了做任何事都要細心的道理。知識的積累是一點一滴的，在設計中我也感受頗深。在此我要真誠的感謝郭繼紅老師給予我的指導，在設計過程中郭老師嚴格督促我的畢業設計速度，及時的幫我解決我在設計中遇到的各種問題和困難，在設計中一直對我嚴格要求，在整個畢業設計過程中都給我耐心的指導和講解，并主動為我提供各種相關技術資料，在郭 老師的幫助和指導下我順利完成了本次畢業設計，也讓我在這次畢業設計中受益匪淺， 在此謹向郭老師致以深切的謝意！ 在這次畢業設計中我也遇到了許多困難得到了學校里其他老師的幫助和指導，我也要感謝我的母校 濟源職業技術學院 ，是她提供了良好的學習環境和生活環境，讓我的 三年 大學生活豐富多 彩 ，為我的人生留下精彩的一筆。 感謝評閱和閱讀本設計論文的老師為此付出的辛勤勞動！ 在此還要感謝濟源職業技術學院的全體老師，感謝他們對我的培養！ 最后祝愿各位老師： 身體健康！萬事如意 。 濟源職業技術學院畢業設計 33 參考文獻 [1] 胡滿紅 主編 . 電氣控 制與 PLC .鄭州：大象出版社， 2021 [2] 王成福主編 .可編程序控制器原理及應用 .北京 ： 機械工業出版社 ， 2021 [3] 周淑珍、高鴻斌 主編 .PLC 分析與設計應用 .北京：電子工業出版社， 2021 [5] 王玉中 主編 .電氣控制及 PLC 應用技術 .河南：河南科學技術出版社， 2021 [6] 孫平 主編 .可編程序控制器原理及應用 ， 北京 ： 高等教育出版社 ， 2021 [7] 江秀漢 、 湯楠主編 .可編程序控制器原理及應用 .西安： 西安電子科技大學出版社 ， 2021 [8] 劉敏 主編 .可編程序控制器技術 .北京： 機械工業出版社， 2021 [9] 鄒其洪 、 黃智偉 、 高嵩 、 等編著 .電工電子實驗與計算機仿真 [M].電子工業出版社 ， 2021 [10] 林明星 主編 .電氣控制及可編程序控制器 [M ].北京：機械工業出版社，2021