基于某plc地8人抢答器设计

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1、实用文档学号：2014012304控制技术课程设计报告题目：抢答器PLC控制系统设计实用文档学院(系)：机械与电子工程学院专业年级：机电143学生姓名：黄颖石指导教师：刘利王转卫完成日期：2017年7月10日实用文档目录1、设计目的及要求11.1设计的目的11.2课程设计的任务要求12、设计方案12.1整体功能介绍12.2基本原理框图22.3整体流程设计22.4系统所用元器件42.5PLC的选型42.6外部接线设计53、程序设计64、系统调试及分析94.1抢答举例94.2程序的组态仿真105、设计心得体会12参考文献13附录：14实用文档实用文档1、设计目的及要求1.1设计的目

2、的（1）结合实际抢答器的工作情况，设计抢答器信号控制原理设计，掌握复杂情况下抢答器定时及减数功能的实现。（2）进一步熟悉控制系统设计中元器件选型，及组态环境下控制系统仿真与调试，掌握控制系统原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计。（3）提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。1.2课程设计的任务要求（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

3、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音，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。实用文档2、设计方案2.1整体功能介绍竞赛抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。随着社会

4、科技技术的不断发展，它的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。目前，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校及企事业单位，它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，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。2.2基本原理框图本系统利用PLC作为系统的核心控制部件，配合报警灯，数码管，定时器等原件的基本原理框图如图1所示。图1基本原理框图实用文档2.3整体流程设计主持人先按下抢答开始按钮，显示器开始显示倒计时（假设设定为50秒）同时扬声器发出声响（用报警

5、指示灯1亮代替扬声器）提示开始抢答。在抢答的有效时间内，若有选手按下了抢答按钮，则此选手的编号将被锁存并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发出报警声响提示（用报警灯2亮代替扬声器）。选手抢答实行优先锁存，其余选手抢答无效，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。如果参赛选手在指定的时间内没有进行抢答，即显示上的倒计时为0时，本次抢答无效，系统报警（用报警灯3亮来代替报警）并禁止抢答。设计流程如下图2所示。实用文档实用文档图2系统整体流程图表1本系统所用的元器件2.4系统所用元器件元器件名称数量报警灯3按钮开关10定时继电器4七段数码管3导线若干七段数码管采用如图3所

6、示的方式工作。实用文档图3七段数码管图形其中显示器b、c亮显示数字1；A、B、D、E、G亮显示数字2；A、B、C、D、G亮显示数字3；B、C、F、G亮显示数字4；A、B、D、F、G亮显示数字5；A、C、D、E、F、G亮显示数字6；A、C亮显示数字7；A、B、C、D、E、F、G亮显示数字8。竞赛抢答器有10个输入信号（即10个按钮），10个输出信号（即7个灯管信号、3个指示灯数码管输出信号）。由上可知PLC共有：10个输入点，10个输出点。2.5PLC的选型抢答器对时间间隔的要求很高，而且多在会议、答辩赛等一些正规的需要进行抢答的场合中使用，所以对设备的精准性和可靠性要求很高。为

7、此，我们对将采用的控制系统进行了全面的分析对比。可编程控制器（PLC）是由工业微型计算机、输入,输出设备、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。经过分析，根据系统的控制要求，对抢答器的输入输出端口的数量进行分析，从而确定与三菱PLC有关的输入/输出设备，并确定PLC的I/O点数，以及价格、可靠性等的考虑，最终选择FX2N-48MR。2.6外部接线设计表2PLC的I/O口地址分配实用文档PLC的I/O地址分配输入端口抢答按钮1X0抢答按钮2X1抢答按钮3X2抢答