智力抢答器plc设计.docx

《机电传动控制》课程设计说明书
设计题目:智力抢答器的PLC控制
专业
班级
学号
姓名
指导教师
提交日期
2015年12月
目录
第1章绪论 3
第2章智力抢答器的设计方案 4
设计任务分析 4
设计的目的 4
设计的内容 4
系统设计方案 5
第3章智力抢答器的PLC控制系统原理 6
智力抢答器的PLC控制系统框图 6
智力抢答器PLC控制的控制原理 6
第4章系统硬件电路设计 7
电源的选择 7
PLC选型和配置 7
PLC的机型和容量 7
I/O模块 7
PLC的I/O点的分配及I/O接线图 8
PLC的I/O点的分配 8
PLC的I/O端子与输入/输出设备的连接图 10
第5章 PLC程序设计 11
控制程序流程分析以及顺序功能图 11
脉冲信号示意图 12
控制程序梯形图和相应的程序指令表 13
第六章系统调试 16
参考文献 19
设计心得
绪论
抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路,其运算速度慢,线路复杂,可靠性不高,功能也比较简单,特别是当抢答路数很多时,实现起来就更加困难。而本设计将以PLC为核心设计了顺序功能图,程序指令表以及控制程序梯形图的分配方案,在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了一系列实用的功能并简化了抢答器的电路结构,使得只要改变输入PLC的控制程序,便可改变竞赛抢答器的抢答方案,从而使得竞赛不断完善其公平,公正性。
通过这次课程设计,要求学生掌握一定的理论基础知识,同时具备一定的实践设计技能,并且能够利用PLC控制技术结合实际情况进行系统设计以及编程。
第2章智力抢答器的设计方案
设计任务分析
设计的目的
通过本课程的学习,使学生了解和掌握PLC在机电设备控制中的现状、技术应用和发展趋势;了解并掌握三菱FX2N系列PLC硬件组成,控制程序的基本编写过程,掌握GX Developer编程环境的使用及调试,能够根据机电设备的功能要求独立完成控制系统的硬件设计及软件设计,培养学生的分析能力和实践动手能力。
设计的内容
本设计将以PLC为核心设计了顺序功能图,程序指令表以及控制程序梯形图的分配方案,在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了一系列实用的功能并简化了抢答器的电路结构,使得只要改变输入PLC的控制程序,便可改变竞赛抢答器的抢答方案,从而使得竞赛不断完善其公平,公正性。设计内容如下:
竞赛开始时,主持人按下启动/停止开关SA,指示灯HL1亮;
当主持人按下开始抢答按钮SB0后,如果在10s内无人抢答,,指示灯HL2亮,表示抢答器自动撤销此次抢答信号;
当主持人按下开始抢答按钮SB0后,如果在10s内有人抢答(按下抢答按钮SB3、SB4、SB5),则最先按下抢答按钮的信号有效,相应的抢答桌上的抢答灯(HL3,HL4,HL5)亮,赛场的音响发出短促音( ON, Off ON);
当主持人确认抢答有效后,按下答题计时按钮(SB 6),抢答桌上的抢答灯灭,计时开始,计时时间到时(1min),赛场的音响发出持续3s的长音,抢答桌上抢答灯再次亮;
如果抢答者在规定时间内正确回答问题,主持人或助手按下加分按钮,为抢答者加分,同时抢答桌上的指示灯快速闪烁3s(,);
如果抢答者不能在规定时间内正确回答问题,主持人或助手按下减分按钮,为抢答者减分。

系统设计方案
智力抢答器,顾名思义就是用于比赛时,跟对手反应时间,思维运转快慢的新型电器。与传统抢答器不同,在PLC的控制下可以弥补传统抢答器的很多不足。PLC是由工业微型计算机、输入,输出设备,是保护及抗干扰隔离电路等构成的微机控制装置,具有顺序、周期性工作的特征,从应用角度看PLC具有如下特点:可靠性高、体积小、通用性好、使用方便。
第3章智力抢答器的PLC控制系统原理
智力抢答器的PLC控制系统框图
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PLC系统结构框图
智力抢答器PLC控制的控制原理
从上述的任务分析中可以看出来,本课程设计主要要解决的问题有以下几点:
在主持人按下抢答按钮后,10s内的抢答情况。10s内是否有人抢答是抢答是否继续的关键。无人抢答则撤销抢答信号,否则就继续下面的环节,因此需要在这个环节设置一个撤销抢答信号的输出与继续抢答信号的输出的互锁,即其中一个输出得电,另一个就立即断开电路。有人抢答