1、PLC課程設(shè)計說明書可倒計時按鈕式三路搶答器學(xué)生姓名:學(xué)號:14070 學(xué)院:計算機與控制工程學(xué)院專業(yè):電氣工程及其自動化指導(dǎo)教師:2016年 12 月目錄2 附帶功能。11.2 課題主要過程。14 課程設(shè)計總結(jié)感想。13 附錄A(梯形圖。14 附錄B(四路及以上拓展思路。16 參考文獻。161 緒論市面上的的知識競賽搶答器,其大致采用模擬電路、數(shù)字電路、單片機或者PLC芯片、計算機控制系統(tǒng)等四類產(chǎn)品。對于采用模擬電路或者數(shù)字電路的產(chǎn)品,其技術(shù)相當(dāng)成熟。但是隨著功能的增多,電路也越復(fù)雜,并且成本偏高,故障率高,顯示方式簡單或者沒有,無法準確判斷搶按按鈕的行為,也不便于參數(shù)調(diào)節(jié)及其功能的升級換代

2、。對于計算機控制系統(tǒng)來說,其程序簡單,反應(yīng)靈敏,便于參數(shù)調(diào)節(jié)及其功能的升級換代,但鑒于其必須配合計算機實用,可操作性差,沒有得到廣泛的應(yīng)用。而對于科技飛速發(fā)展的今天,PLC、單片機應(yīng)用的不斷深入,帶動了傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)的不斷更新,并鑒于其本身具有的優(yōu)點,以PLC、單片機為核心的部件成為主流,可編程控制器是以計算機為核心的通用自動控制裝置,它的功能強、可靠性極強、編程簡單、使用方便、體積小。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域,它以微處理器為核心,用編寫的程序進行邏輯控制、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等,并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。PLC的學(xué)習(xí)比一般編程學(xué)習(xí)困難在于,要完成一個

3、控制系統(tǒng)不僅需要掌握一定的編程技術(shù),更為重要的是要知道如何針對實際應(yīng)用的需要選擇合適PLC型號,然后進行資源配置,設(shè)計控制系統(tǒng)。本次課程設(shè)計采用PLC作為實驗工具進行搶答器的通知搶答和搶答功能的實現(xiàn)。一個三路搶答器,任意一組搶先按下后,顯示器能及時顯示該組的編號并且指示燈開始閃爍,同時鎖住搶答器,使其他組按下無效,搶答器復(fù)位后才可重新?lián)尨稹Ｔ谡n題要求之外還附帶設(shè)計了搶答通知區(qū)和實體按鍵的拓展(請見下頁工作原理及運行過程1.2 課題主要過程1設(shè)計功能基本框圖,設(shè)定變量字符。2 編寫梯形圖及變量進行調(diào)試運行。3 通過仿真運行確保各變量正常運行。4 將變量導(dǎo)入進顯示器界面關(guān)聯(lián)界面按鍵或圖形表示。5

4、給字符變量設(shè)定地址,進行I/O點分配(實體按鍵拓展用6 畫出PLC的外部接線圖,并接線(實體按鍵拓展用7 對程序進行編譯、下載、運行2 系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及要求2.1 PLC的原理及采用PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設(shè)計。本次課程設(shè)計所選的是施耐德公司所生產(chǎn)的M218系列的TM218LDAE24DRHN。2.2 系統(tǒng)

5、控制要求設(shè)計三路搶答器控制系統(tǒng),其控制要求如下:一個三路搶答器,任意一組搶先按下后,顯示器能及時顯示該組的編號并且指示燈開始閃爍,同時鎖住搶答器,使其他組按下無效,搶答器復(fù)位后才可重新?lián)尨稹；竟δ?搶答器的核心設(shè)計為搶答模塊,搶答模塊的主要功能是自鎖,即主持人將開關(guān)置“開始”狀態(tài),宣布開始搶答后,一旦有一個選手首先按下?lián)尨鸢粹o,其他兩位選手將無法搶答,同時顯示器能及時顯示該組的編號并且指示燈開始閃爍,同時鎖住搶答器,使其他組按下無效,直到主持人按下再次開始復(fù)位按鈕,三位選手才可再次搶答。(1搶答通知區(qū)功能:添加開始按鈕,當(dāng)按下開始按鈕時,開始倒數(shù)時間3秒紅燈黃燈綠燈依次點亮后直至出現(xiàn)開始搶答

6、字樣閃爍,在此期間各選手無法進行搶答,即搶答按鍵無效,當(dāng)出現(xiàn)開始搶答字樣閃爍時即為通知搶答,選手即可開始搶答執(zhí)行上述基本功能。(2搶答實體按鍵的拓展:利用電機轉(zhuǎn)盤下方實體按鍵和指示燈進行實體部分的拓展,綠色代表一號選手,黃色代表二號選手,紅色代表三號選手,當(dāng)一號選手按下綠色按鍵時,綠色指示燈點亮?xí)崾具x手按鍵已按下,同理黃色指示燈提示二號選手按鍵成功。3整體設(shè)計及仿真過程3.1 變量及程序說明 3.3 外部接線圖 3.4 梯形圖 123行為當(dāng)觸碰Start鍵時會觸發(fā)Start結(jié)節(jié)通過T7計時第一秒到觸發(fā)置位D3為1,同時Start復(fù)位為0,第二三秒同理直到置位D1之前必須保證ABC 為無效狀態(tài)

7、即第4行,第5行觸發(fā)復(fù)位鍵使D1復(fù)位同時使ABC為0。 第6 9 12行在AB或C搶答時需保證其他輸出為0,同時要保證在倒計時完成后即D1置位狀態(tài)時方可輸出點亮,點亮之后輸入與結(jié)果并聯(lián)可以鎖存輸出量。 顯示從而實現(xiàn)指示燈的閃爍。 15 16 17 18行為控制數(shù)碼管顯示部分,通過對輸出狀態(tài)的判斷來決定L1-4的值,并聯(lián)中各個支路為之前搶答部分的搶答結(jié)果,并聯(lián)即可實現(xiàn)各種點亮Ln情況的疊加,在交互界面中數(shù)碼管每一個燈綁定不同的L可實現(xiàn)不同情況下的數(shù)值顯示。3.5編譯仿真過程(一號綠隊選手搶答成功 倒計時部分工作時狀態(tài) 搶答部分倒計時未結(jié)束按鍵時狀態(tài) 此時A為等待觸發(fā)狀態(tài) 控制閃爍部分狀態(tài) 搶答部

8、分一號搶答成功后,同時將其鎖存,使其他按鍵失效 一號搶答成功后控制數(shù)碼管部分 一號選手搶答成功后各狀態(tài) 由梯形圖可容易看出,在每一個變量之前加入了復(fù)位觸電,當(dāng)按下復(fù)位鍵時,致使三路選手的原鎖存失效,搶答重新進行。即可重新開始倒計時繼續(xù)進行下輪搶答。3.6實驗動畫演示 此時按下黃色按鈕時黃色指示燈提示按鈕按下?lián)尨鸪晒?同時其他按鈕按下為無效狀態(tài)。 倒計時第三秒紅燈表示 倒計時第二秒黃燈表示 倒計時第一秒綠燈表示 倒計時結(jié)束快閃通知搶答 當(dāng)率先按下2時2號選手搶答成功二號指示燈閃爍同時數(shù)碼管顯示2 當(dāng)按下RESET鍵時界面恢復(fù)原始界面,待重新按下START鍵重新開始倒計時。4課程設(shè)計總結(jié)感想通過此

9、次課程設(shè)計,對PLC的基本概念及基本設(shè)計方法有了一定的了解,培養(yǎng)了一定的工程設(shè)計的邏輯思維,在課程設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)問題,及時領(lǐng)悟并修正錯誤,雖然可能會碰到更多的問題,但經(jīng)過的思考和慢慢的檢查終于找出了原因所在,也使我發(fā)現(xiàn)之前我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗的不足。實踐后才能出真知,通過親自動手制作,使我們掌握的知識不再只是理論知識。這次課程設(shè)計完成后,在設(shè)計中遇到了很多問題,例如搶答環(huán)節(jié)設(shè)計過程中會存在無法正常搶答的情況,在數(shù)碼管設(shè)計中存在點亮錯誤的情況,最后在老師和研究生們的指導(dǎo)下與同學(xué)的幫助下,加上自己的獨立思考后終于解決了問題。在今后中北大學(xué)可編程控制器件課程設(shè)計報告書 社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中

10、，我一定要不懈努力，不能遇到問題就想到退縮，一 定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想 做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成 功，收獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認可! 這次課程設(shè)計，使得我能夠更好地文獻檢索，特別是如何利用互聯(lián)網(wǎng)檢索需要 的文獻資料；我的綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力得到了一定得提高； 我比以前能夠更加靈活得運用知識并完成簡單的工程設(shè)計。我認為，在這學(xué)期的實 踐中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。 從理論到實踐， 在這段日子里， 可以說得是苦多于甜,但是我學(xué)到了很多很多的 東西，同時不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過 的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知 識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論， 才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的 過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。