plc课程设计（论文）-抢答器plc控制系统设计

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1、机电控制综合设计课程设计设计说明书设计题目:抢答器PLC控制系统设计院系名称：机电工程专业班级：机制F09学生姓名：学号：指导教师：2012年12月14日内容摘要利用CPU224型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图、梯形图及语句表。抢答器广泛应用于各种知识竞赛中，传统的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，可靠性差。本文介绍一种以西门子S7-200系列PLC为核心的八路抢答器系统，它充分利用了PLC的优点，具有结构简单、可靠性好等特点。1、抢答器系统的功能：(1)抢答器可同时供8组选手参加比赛；(2)具有防止违规功能：只有在主持人发

2、出开始抢答指令后，选手才能开始抢答；(3)具有抢答限时功能：在无人抢答时设置了蜂鸣器提示信号；(4)具有数码显示功能：能显示抢答选手的编号及答题倒计时时间。2、抢答器控制系统抢答器控制系统分5部分：PLC、抢答按钮、蜂鸣器和显示部分，它利用抢答按钮输入各路的抢答信号，经PLC处理，输出控制信号，控制数码管和蜂鸣器提示电路工作。关键词：PLC;抢答器;倒计时;数码管显示;梯形图;语句表目录第1章引言11.1设备概况11.2控制要求1第2章系统设计22.1抢答器系统组成22.2系统设计过程22.3工作过程设计32.4硬件接线图及ＩＯ端子分配表52.5调试运行72.6梯形图82.

3、7语句表20结论与设计总结25谢辞26参考文献27第1章引言利用CPU224型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图、梯形图及语句表。抢答器广泛应用于各种知识竞赛中，传统的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，可靠性差。本文介绍一种以西门子S7-200型PLC为核心的八路抢答器系统，它充分利用了PLC的优点，具有结构简单、可靠性好等特点。1.1设备概况实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是

4、早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。1.2控制要求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

5、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，同时蜂鸣器发出报警声响提示。选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响，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）如果定时时间已到，无人抢答，本次

6、抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。27第2章系统设计2.1抢答器系统组成抢答器控制系统分５部分：ＰＬＣ、抢答按钮、音响电路和显示部分，它利用抢答按钮输入各路的抢答信号，经ＰLC处理，输出控制信号，控制数码管和音响提示电路工作。图2.1八位选手抢答按钮主持人控制按钮PLC控制器音效电路数码管显示2.2系统设计过程1）抢答器同时为八组选手提供了八个按钮SB0-SB7。2）复位按钮SB8，开始抢答按钮SB9。3）抢答器锁存与显示功能设计：当有选手按动按钮时，梯形图中M0.1实现自锁，当M0.1自锁得电时，常闭触电断开，在实现音响电路和指示灯电路的输出的同时完成优

7、先锁存，实现屏蔽，并在LED数码管上显示。通过自锁优先抢答选手的编号一直保持直到到主持人按下复位按钮SB8自锁解除。4）复位按钮SB8接PLC的I1.1，贯穿于整个梯形图，具有最高优先级，可实现随时中断，中断后数码管显示30。5）倒计时设计：本系统抢答计时30s，数码管２、数码管３显示部分的设计采用动态显示方式。整个过程为30s，当主持人发出开始抢答指令（即按下I1.0按钮）后，倒计时显示。276）数码管显示的设计：参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，由于常闭开关T38断开，步进梯形图停止到正在运行的一步，保