三路抢答器PLC程序设计

目录

一、前言 (2)

二、课程设计分析与解决思路 (3)

2.1、控制任务 (3)

2.2、分析及解决思路 (3)

三、控制系统设计 (4)

3.1、PLC机型选择 (4)

3.2、控制程序流程图 (4)

3.3、输入输出点分配图 (5)

3.4、梯形图设计 (6)

3.5、设计指令 (8)

3.6、外部接线图 (11)

四、程序调试说明 (12)

五、总结 (13)

参考资料 (14)

一、前言

目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。

对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。

而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。它对采样获得的各种抢答信号进行分析。但仅有抢答功能的抢答器已经不能满足当今社会的需要。该设计不但有抢答功能，而且还有一个计分系统，能分别对四个选手进行计分，并能够对分数进行加、减。带计分功能的智能抢答器将会取代一般的智能抢答器，更好的服务于社会。

本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、梯形图以及输入输出端子的分配方案，实现了三路抢答的功能，抢答人员按下抢答器后，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号。主持人只需按一下即可达到初始状态继续答题。从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。

二、课程设计分析与解决思路

1、控制任务：

（1）、有3个抢答席（分别为1~3号）和1个主持人席，每个抢答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。

（2）、参赛者在允许抢答时，第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号，且释放抢答按钮后，指示灯仍然亮；此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。这样主持人就可以轻易的知道谁是第一个按下抢答器的。

（3）、该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮，则七段显示器显示零，指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。

（4）、控制面板上有开始、结束和复位3个按钮。单击开始（ON）按钮，系统开始运行，并开始抢答。复位（RESET）按钮有输入，系统复位，显示屏显示0。结束（OFF）有输入，系统停止。

（5）、ON和OFF按钮带有指示灯，需PLC控制。

2、分析及解决思路：

根据课题要求，基本可以想到本程序是建立在基本逻辑上，通过继电器来实现程序的自锁与互锁，从而达到抢答以及复位的功能。当第一个选手按下开关后，继电器通电，自使其他选手自动断电。而其他的选手再按时则没反应了。

主要是实现3个抢答席之间的“互锁”功能，即当某一抢答席抢答成功后，即使释放其抢答按钮，其指示灯仍然亮，同时当该抢答席抢答成功后，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号，直至主持人进行复位才熄灭，七段显示器显示归为零；

三、控制系统设计

1、PLC机型选择：

该课程设计采用西门子公司S7-200型PLC，同时根据所要设计，需采用CPU 226 CN的主机。

2、控制程序流程图：

3、输入输出点分配图：

4、梯形图设计：

5、设计指令：Network 1

LD I0.4 O Q1.0 O M0.0 AN I0.5 = Q1.0 = M0.0 Network 2

LD I0.5 ON Q1.1 AN I0.4 = Q1.1 Network 3

LD I0.1 O Q1.3 AN Q1.4 AN Q1.5 A Q1.0 AN I0.6 = Q1.3 Network 4

O Q1.4

AN Q1.3

AN Q1.5

A Q1.0

AN I0.6

= Q1.4 Network 5

LD I0.3

O Q1.5

AN Q1.4

AN Q1.3

A Q1.0

AN I0.6

= Q1.5 Network 6

LD Q1.3 MOVB 6, QB0 Network 7

LD Q1.4 MOVB 91, QB0 Network 8

MOVB 79, QB0 Network 9

LD M0.0

AN I0.5

AN Q1.3

AN Q1.4

AN Q1.5 MOVB 63, QB0

6、外部接线图：

四、程序调试说明

1、外部接线图接线，核对地址，逐点进行，确保正确无误。

2、检查模拟量输入输出。检查输入输出模块是否正确，工作是否正常。必要时，用标准仪器检查输入输出的精度。

3、检查与测试指示灯。对控制面板上对应的指示灯进行检查，如有指示灯不亮，一方面查看指示灯是否已坏，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。

4、三路智能抢答器梯形图程序写入PLC，然后从初始步开始调试。用元件监视功能监视四个指示灯的状态变化。注意顺序功能图中有可能出现的路径，在调试时应从初始步开始，分别经过可能出现的路径，一步一步地检查转换过程是否正确，最后是否能返回初始步。

5、手动按钮来实施模拟现场，观察运行结果是否与要求相符合。

6、在仿真软件上仿真模拟正常通过，设计正确。

五、总结

经过这两个星期的努力，在老师和同学的帮助下做完了这次PLC 的课程设计工作.由于自己知识的缺乏及能力的有限，仍没有能够做出出满意的设计。但是通过这次的课程设计，我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题，使自己的动手能力和思考问题的能力得到了很大的提高。在做设计的过程中我查阅了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而我的专业涵养得到了提高，知识的储备量也有所增加。整个设计通过了软件和硬件上的调试、仿真。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助的。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。

但是，通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的计算机应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。而且，通过这次设计，我懂得了学习的重要性，学会了坚持和努力，这将为以后的学习做出了最好的榜样！