可编程控制器优秀课程设计三路抢答器.doc

目 录

1 引言 ………………………………………………………………………………………1
1.1 课题背景 ………………………………………………………………………………1
1.2 课题要求 ………………………………………………………………………………1
1.3 课题关键内容 …………………………………………………………………………1
2 系统设计内容及要求 ……………………………………………………………………2
2.1 PLC 选择 ……………………………………………………………………………2
2.2 控制要求 ………………………………………………………………………………2
2.3 工作原理 ………………………………………………………………………………2
3 设计仿真过程 ……………………………………………………………………………3
3.1 I/O 点分配 ……………………………………………………………………………3
3.2 七段数码管 ……………………………………………………………………………3
3.3 外部接线图 ……………………………………………………………………………4
3.4 程序 ……………………………………………………………………………………5
3.5 梯形图 …………………………………………………………………………………5
3.6 编译仿真过程 …………………………………………………………………………7
4 总结 ………………………………………………………………………………………16
参考文件 ……………………………………………………………………………………17

1 引言
1.1 课题背景
现在中国外市场上已经有很多类型知识竞赛抢答器，其大致采取模拟电路、数字电路、单片机或PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。对于采取模拟电路或数字电路产品，其技术相当成熟。不过伴随功效增多，电路也越复杂，而且成本偏高，故障率高，显示方法简单或没有，无法正确判定抢按按钮行为，也不便于参数调整及其功效升级换代。对于计算机控制系统来说，其程序简单，反应灵敏，便于参数调整及其功效升级换代，但鉴于其必需配累计算机实用，可操作性差，没有得到广泛应用。而对于科技飞速发展今天，PLC、单片机应用不停深入，带动了传统控制检测技术不停更新，并鉴于其本身含有优点，以PLC、单片机为关键部件成为主流。
可编程控制器是以计算机为关键通用自动控制装置，它功效强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制各个领域，它以微处理器为关键，用编写程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并经过数字量和模拟量输入/输出来控制机械设备或生产过程。PLC学习比通常编程学习困难在于，要完成一个控制系统不仅需要掌握一定编程技术，更为关键是要知道怎样针对实际应用需要选择适宜PLC型号，然后进行资源配置，设计控制系统。
1.2 课题要求
一个三路抢答器，任意一组抢先按下后，显示器能立即显示该组编号而且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其它组按下无效，抢答器复位后才可重新抢答。
1.3 课题关键内容
1、设计I/O点分配
2、画出PLC外部接线图
3、设计完整梯形图
4、编译、下载、运行

2 系统设计内容及要求
2.1 PLC选择
PLC是一个专门在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置。它采取能够编制程序存放器，用来在其内部存放实施逻辑运算、次序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能经过数字式或模拟式输入和输出，控制多种类型机械或生产过程。PLC及其相关外围设备全部应根据易于和工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功效标准而设计。
此次设计所选是施耐德企业所生产M218系列TM218LDAE24DRHN。
实施时间: 2ms/1K (70%布尔型+30%数据指令)
程序容量: 1024K字节（用户逻辑应用程序，标签和组态数据)
数据容量: 60000字
保持型内存字容量: 1000字节
实时时钟: 内置，靠外部电池供电
RTC供电电池时间: 3年
2.2 控制要求
设计三路抢答器控制系统，其控制要求以下：一个三路抢答器，任意一组抢先按下后，显示器能立即显示该组编号而且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其它组按下无效，抢答器复位后才可重新抢答。
2.3 工作原理
抢答器关键设计为抢答模块，抢答模块关键功效是自锁，即主持人将开关置“开始”状态，宣告开始抢答后，一旦有一个选手首先按下抢答按钮，其它两位选手将无法抢答，同时显示器能立即显示该组编号而且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其它组按下无效，直到主持人按下再次开始复位按钮，三位选手才可再次抢答。

3 设计仿真过程
3.1 I/O点分配

输入端口I分配

SB0

复位端口

I0

%IX0.0

SB1

1号抢答器

I1

%IX0.1
1号指示灯亮

SB2

2号抢答器

I2

%IX0.2
2号指示灯亮

SB3

3号抢答器

I3

%IX0.3
3号指示灯亮

输出端口O分配
Q1
KM1
%QX0.1
控制1号指示灯
Q2
KM2
%QX0.2
控制2号指示灯
Q3
KM3
%QX0.3
控制3号指示灯
Q4
KA1
%QX0.4
控制a、d、g数码管
Q5
KA2
%QX0.5
控制c显示数码管
Q6
KA3
%QX0.6
控制b显示数码管
Q7
KA4
%QX0.7
控制e显示数码管

3.2 七段数码管

数码管显示数字真值表
S3
S2
S1
数
a
b
c
d
e
f
g
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
2
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
3
1
1
1
1
0
0
1

数码管和电路图连接
KA1控制数码管a、d、g显示
KA2控制数码管c显示
KA3控制数码管b显示
KA4控制数码管e显示

图3.2.1
3.3 外部接线图

图3.3.1

3.4 程序

图3.4.1
3.5梯形图

图3.5.1

3.6 编译仿真过程
选手1抢答时摁下SB1,小灯1闪烁，控制数码管显示数字1。

图3.6.1

选手2抢答时摁下SB2,小灯2闪烁，控制数码管显示数字2。

图3.6.2

选手3抢答时摁下SB3,小灯3闪烁，控制数码管显示数字3。

图3.6.3
在新一轮抢答开始前需要主持人按下复位按钮SB0。

图3.6.4
在主持人摁下复位按钮SB0后，选手才能够进行下一轮抢答，不然抢答器无效。

4总结
经过此次课程设计，使我愈加扎实掌握了相关PLC方面知识，在设计过程中即使碰到了部分问题，但经过一次又一次思索，一遍又一遍检验最终找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面知识欠缺和经验不足。实践出真知，经过亲自动手制作，使我们掌握知识不再是纸上谈兵。
过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不停发觉错误，不停更正，不停领悟，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”知行观。这次课程设计最终顺利完成了，在设计中碰到了很多问题，最终在老师指导下和同学帮助下，最终处理了。在以后社会发展和学习实践过程中，我一定要不懈努力，不能碰到问题就想到退缩，一定要不厌其烦发觉问题所在，然后一一进行处理，只有这么，才能成功做成想做事，才能在以后道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及她人对你认可!
经过这次课程设计，我能够愈加好地文件检索，尤其是怎样利用Intel网检索需要文件资料；我综合分析问题、发觉问题和处理问题能力得到了一定得提升；我比以前能够愈加灵活得利用知识并完成简单工程设计。我认为，在这学期实践中，不仅培养了独立思索、动手操作能力，在多种其它能力上也全部有了提升。
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，能够说得是苦多于甜,不过我学到了很多很多东西，同时不仅巩固了以前所学过知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过知识。经过这次课程设计使我知道了理论和实际相结合是很关键，只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识和实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提升自己实际动手能力和独立思索能力。在设计过程中碰到问题，能够说得是困难重重，但可喜是最终全部得到了处理。
两个星期课程设计让我明白了思绪即出路，有什么不懂不明白地方要立即请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思索，动手实践，就没有弄不懂知识，收获颇丰。

参考文件
[1] 曾繁玲. 施耐德PLC、变频器入门和应用实训.中国电力出版社.
[2] 王阿根. 电气可编程控制原理和应用. 清华大学出版社.
[3] 郭纯生. 可编程序控制器编程实战和提升. 电子工业出版社.
[4] 谢克明 夏路易. 可编程控制器. 电子工业出版社.