PLC在抢答器中的应用.docx

结课论文
题目
PLC在抢答器中的应用

学 院
机械学院
专 业
机械设计制造及其自动化
姓 名

学 号

指导教师

完成时间
2013年10月25日

摘要……………………………………………………………………………3
Abstract………………………………………………………………………4
第一章 抢答器介绍………………………………………………………………………5
1.1 设备概况……………………………………………………………5
1.2 控制要求……………………………………………………………5
第二章 程序设计………………………………………………………………6
2.1 总体设计思路………………………………………………………6
2.2 PLC输入输出口分配………………………………………………8
2.3抢答器的输入输出接线图…………………………………………9
2.4抢答器的外部接线图………………………………………………10
2.5抢答器的梯形图……………………………………………………11
第三章 总结…………………………………………………………………13
第四章 参考文献……………………………………………………………14

摘要 
近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。PLC型抢答器是将PLC用于对抢答器的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前使用的抢答器进行精确控制，特别是对多人抢答的控制可方便的实现。通过设计一个抢答器，使我们系统掌握可编程控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，是我们掌握一些基本机型，掌握PLC控制技术的基本原理和应用，并学习PLC编程的多样性、灵活性，是我们掌握PLC在实际应用中的控制作用、动作顺序与原理，为今后从事自动化控制领域的工作打下坚实的基础。同时，在设计过程中还能培养我们独立工作能力与创造力，综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力，查阅图书资料、绘图、书写报告的能力。 
   关键词：PLC      抢答器 

Abstract
  Recent years, with the rapid development of science and technology, PLC applications are continually deepening, while the traditional control test drive the rapidly growing update. It has a simple structure, easy programming, high reliability, has been widely used in industrial processes and automatic control of the location. According to statistics, the programmable controller is the most widely used industrial automation equipment in a device. Experts believe that the PLC will become the main method of industrial control equipment, one of the important bases, PLC, robotics, CAD / CAM will be the three pillars of industrial production. PLC-based Responder is used for answering device PLC control, mainly on account of its adaptability with the use of the characteristics of the environment, while its abundant internal timer can be used Responder present accurate control, particularly is the people answer in the control can be easily realized. Most are within the PLC real-time clock, programmable control of the signal through the implementation of no management. As the PLC communications networking itself will signal with a line composed of a LAN, unified management, answer in the waiting time can be shortened, fast-based, accurate, then management. Through the design of a Responder to enable our system to grasp the basic principles of programmable controllers, function, application, program design and programming skills, is that we have some of the basic model, to master the basic principles of PLC control technology and applications, and learn PLC programming diversity, flexibility, is that we have practical application in the PLC in control function of the order and the principle of action for future work in the field of automatic control and lay a solid foundation. Meanwhile, in the design process but also to cultivate our ability to work independently with creativity, comprehensive knowledge of the use of professional and infrastructure capacity to solve practical engineering problems of capacity, access to books, drawing, writing ability to report .
Key words:     PLC    Responder
第一章 抢答器介绍
1.1设备概况
实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。
1.2控制要求
1, 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0-S7表示。
2, 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
3, 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4, 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5, 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6, 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
第二章 程序设计
2.1 总体设计思路
当主持人打开启动开关后，在设定时间TO（如30s） 内，如果某组抢先按下抢答按钮，则驱动音效电路发出声响（因实验室无蜂鸣器，此次采用小灯泡代替），并且在8段数码管显示器（因实验室无显示器，此次采用BCD码输出至小灯泡代替）上显示出抢答成功的组号，此时电路实现互锁，其他组再按下抢答按钮为无效;
在抢答成功后，定时器停止工作。显示器显示选手的编号和抢答的时间。主持人打开开关S，系统清零。

2.2 PLC输入输出口分配
I/O分配表：
输入输出
元件符号
地址
元件作用
输入
SB0
0.00
主持人开关
SB9
0.09
复位
SB1
0.01
1号选手按纽
SB2
0.02
2号选手按纽
SB3
0.03
3号选手按纽
SB4
0.04
4号选手按纽
SB5
0.05
5号选手按纽
SB6
0.06
6号选手按纽
SB7
0.07

7号选手按纽
SB8
0.07
8号选手按纽
输出
HR
10.07
蜂鸣器(由小灯泡代替)
HL1
10.01

选手编号BCD码显示
(由小灯泡代替)
HL2
10.02
HL3
10.03
HL4
10.04
HL5
11.01

时间倒计时BCD码显示(十位)
(由小灯泡代替)
HL6
11.02
HL7
11.03
HL8
11.04
HL9
11.05

时间倒计时BCD显示(个位)
(由小灯泡代替)
HL10
11.06
HL11
11.07
HL12
11.08

2.3 抢答器的输入输出接线图

2.4抢答器的外部接线图
SB0

HR

PLC
C24
-
C40
HL1

SB1

HL2
SB2

HL3
SB3

HL4￥
SB4

HL5

SB5

HL6
SB6

HL7&
SB7

HL8
SB88

HL9&

HL100

HL11&

HL12

2.5 抢答器的梯形图

1号抢答按钮，输出自锁

2号抢答按钮，输出自锁

3号抢答按钮，输出自锁

4号抢答按钮，输出自锁

5号抢答按钮，输出自锁

6号抢答按钮，输出自锁
7号抢答按钮，输出自锁

8号抢答按钮，输出自锁

（主持人闭合抢答开关SB0，即0.00闭合，抢答开始。8组选手任一选手按其抢答按钮，将其输出自锁。当抢答结束或无人抢答时，主持人打开开关SB9，即0.09打开，系统复位清零。该段梯形图使用互锁，一旦有选手选中，其他选手抢答无效）

开始，触发计时器

定时器，本次实验定时为30秒，以BCD码输出。8位选手一旦其中一位抢答成功，定时器停止

蜂鸣器
第三章 总结
在这次《可编程控制器原理及其应用》的结课论文设计中，让我很好地锻炼了理论联系实际，与具体项目、课程相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。期间，我查阅了大量资料文献，也和同班同学讨论了很多应答器的设计问题，深感自己所学知识尚浅，对教材的理解和对PLC的基本原理理解有限，在今后的学习生活中我将更加努力学习。
最后，感谢雷老师对我在学习上的指导！
第四章 参考文献
《可编程控制器原理及应用》吴建强 姜三勇主编;
《电气控制与PLC》胡汉文主编;
《PLC的顺序控制编程方法》廖常初，工业自动化（香港），1997
《可编程控制器基础及编程技巧》陈宇主编