基于PLC的控制抢答器设计.doc

中州大学工程技术学院
课程设计

课程名称: 基于PLC的控制抢答器设计
班级: 电气自动化1班
学号: 200801021124
姓名: 张艳伟
指导教师: 甄静然
二○一○年六月
目录
目录 2
中文摘要 3
英文摘要 4
一课程设计名称:PLC控制抢答器设计 5
二课程设计目的: 5
三课程设计控制要求: 5
四课程设计控制原理: 6
五课程设计内容: 9
六课程设计总结: 16
致谢 19
七课程设计参考资料: 20
注释 21
附录 22
封底 23
中文摘要
可编程控制器(PLC)是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的,现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心,用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
一般来讲,积极参加抢答比赛有助于锻炼参赛者的掌握知识能力、思维反应能力、语言表述能力、心理承受能力。但如果在比赛过程中,做不到严格意义上的公平公正,会挫伤选手的积极性,达不到比赛的真正目的。本文利用PLC技术设计了一款四位抢答器控制系统,利用PLC控制技术的先进性,圆满的实现了比赛的公平、公正的原则。本课程设计介绍的是一种基于PLC控制技术的智能化四位抢答器设计。该系统以日本OMRON的C28P型PLC作为控制核心,具有控制准确,功能完善的优点,而且结构简单,操作方便,易于维修,一块八段码显示器既可以作为选手编码显示屏,也可以作为比赛所用的倒数计时器,具有较高的实用价值。
关键词:CPM1A型机;抢答器;端口分配;方案分析
英文摘要
一课程设计名称:PLC控制抢答器设计
二课程设计目的:
1 熟悉PLC主机的结构,熟悉编程器的功能;
2 进一步熟悉编程器及CX-P的使用方法,掌握输入\输出、定时器\计数器、微分、保持继电器等常用指令的功能和编程方法;
3 理解联锁、跳转、数据比较、数据位移、数据传送、数据转换、运算等指令的功能,掌握其使用方法;
4 通过基本训练,设计一个PLC控制抢答器装置。按控制要求选择PLC机型和外部设备,设计PLC外部电路的接线图。编写控制程序,并学习上机调试程序的方法。
三课程设计控制要求:
设计一个三参赛组的抢答器装置,主持人通过控制台的按钮控制比赛的进行。为了使比赛的评判工作更透明,也为了方便观众了解各组的战绩,抢答器装置应设置必要的显示,对抢答器的功能要求如下:
1 比赛开始或宣布下一个题目之前,主持人要按一次复位按钮,使所有显示灯均灭;
2 为了控制比赛时间,回答问题必须在14秒内完成,超时按错误论处。当主持人公布题目并按下强大按钮后,参赛者有两秒抢答时间,超过两秒没人抢答,则题目作废,再抢答无效。两秒之内按下抢答按钮,这时控制台上的答题记时指示灯亮,自此抢答有效。当14秒到时,答题记时灯灭;
3 先按下按钮的参赛组,其桌面上的指示灯亮,后按下按钮的参赛组指示灯不亮;
4 若回答正确,主持人按控制台的正确按钮时,其一,播放一小段音乐;其二,由改组的奖品箱中弹出一个小奖品;
5 没有得到抢答权的参赛组不可能得到加分。比赛结束时,按获奖品数的多少论胜负;
四课程设计控制原理:
1 与机电控制原理区别不大,PLC控制主要是通过程序语言来实现,用程序语言主要是为了替代硬接线控制电路过于频繁的改变接线方式带来的不便,从而只需改变程序语言的某个程序片断或几个指令便可实现控制要求。
2 与基本微机类似,PLC也是由软件和硬件两大部分组成的。在软件的控制下,PLC才能正常工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。PLC的基本工作过程如下:
(1)输入现场信息: 在系统软件的控制下,顺次扫描各输入点,读入各输入点的状态;
(2)执行程序: 顺次扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算;
(3)输出控制信号: 根据逻辑运算的结果,输出状态寄从器(锁从器)向各输出点并行发出相应的控制信号,实现所要求的逻辑功能。
上述过程执行完后,又重新开始,反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十ms。在实际应用中,大多数机械设备的工作过程可以分为一系列不断重复的顺序操作,PLC的工作方式与此相似。因此,PLC的程序可与机器的动作一一对应,程序编制简单、直观,不容易出错,而且容易修改,从而大大减少了软件的开发费用,缩短了软件的开发周期。
为了提高工作的可靠性,即使接收外来的控制命令,PLC在每次扫描期间,除了完成上述操作外,通常还要进行故障自诊断,完成与编程器等的通信。因此,整个扫描过程如图:
每次扫描开始,先执行一次自诊断程序,对各输入输出点、存储器和CPU等