抢答器控制.docx
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抢答器控制
石家庄铁道大学四方学院
集中实践报告书
课题名称
抢答器控制
姓名
***
学号
*******
系、部
电气工程系
专业班级
***
指导教师
李**
2014年12月31日
一、设计任务及要求:
设计任务:
“抢答器控制装置”是用PLC设计出圆盘旋转控制装置系统。
要求:
1.竞赛主持人接通“起动/停止”转换按钮,电源指示灯亮。
2.参赛者共分三组,每组桌上设有一个抢答器按钮。
当主持人按下开始抢答按钮后,如果在10s内有人抢答,则最先按下的抢答按钮信号有效,相应桌上的抢答指示灯亮。
3.当主持人按下开始抢答按钮后,如果10s内无人抢答,则撤销抢答指示灯亮,表示抢答器自动撤销此次抢答信号。
4.当主持人再次按下开始抢答按钮后,所有抢答指示灯熄灭。
二、指导教师评语:
三、成绩
指导教师签名:
年月日
目录
第1章设计目的1
第2章设计要求1
第3章I/O分配表和接线图1
3.1PLC选型1
3.2I/O分配2
3.3I/O接线图2
第4章PLC程序设计3
4.1梯形图设计3
4.2指令语句表6
第5章设计总结7
参考文献7
_______________________________________________________________________________________________________________________________
第1章设计目的
1.掌握微分指令LDP、LDF的功能及应用。
2.掌握三菱PLC置位、复位指令、微分指令及主控指令和定时器在PLC的软件系统及梯形图编程设计中的综合应用。
3.会根据控制要求,能灵活地运用经验法,通过置位、复位指令、微分指令及主控指令和定时器的综合运用,实现抢答器控制系统的梯形图程序设计。
4.本设计将以PLC为核心主要用到置位、复位指令和计时器,设计了系统结构图、梯形图以及输入输出端子的分配方案,比较优秀的实现了三路抢答的功能,主持人操作简单,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。
第2章设计要求
1竞赛主持人接通“起动/停止”转换按钮,电源指示灯亮。
2参赛者共分三组,每组桌上设有一个抢答器按钮。
当主持人按下开始抢答按钮,主持人喊开始后,如果在10s内有人抢答,则最先按下的抢答按钮信号有效,相应桌上的抢答指示灯亮。
3当主持人按下开始抢答按钮后,如果10s内无人抢答,则撤销抢答指示灯亮,表示抢答器自动撤销此次抢答信号。
4当主持人再次按下开始按钮后,所有抢答指示灯熄灭,进行下一轮抢答。
第3章I/O分配表和接线图
3.1PLC选型
三菱FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。
它有27条基本指令,其基本指令的执行速度超过了很多大型PLC。
有多种特殊功能模块,如模拟量输入/输出、高速计数模块、脉冲输出模块、位置控制模块。
有多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板。
本课程设计中我是用的是FX2N-16MRD。
3.2I/O分配
I/O通道地址分配表
输入
输出
元件代号
作用
输入继电器
元件代号
作用
输出继电器
SA
总电源开关
X000
HL1
电源指示灯
Y000
SB1
第1分台按钮
X001
HL2
第1分台台灯
Y001
SB2
第2分台按钮
X002
HL3
第2分台台灯
Y002
SB3
第3分台按钮
X003
HL4
第3分台台灯
Y003
SB4
抢答开始/复位按钮
SB4
HL5
撤销抢答指示灯
Y004
3.3I/O接线图
图3-3I/O接线图
第4章PLC程序设计
4.1梯形图设计
编程思路:
抢答开始/复位支路的梯形图:
在设计抢答器“抢答开始/复位”的梯形图时,我们可以用微分指令中的PLS(上升沿脉冲微分输出指令)和复位/置位指令进行编程,如图4-1所示。
图4-1抢答器“抢答开始/复位”的梯形图
从图4-1中可以看出,当首次按下抢答器“抢答开始/复位”按钮SB4时,即上升沿脉冲微分输出指令X004接通(由OFF→ON)时,M1接通(ON)一个扫描周期,当松开SB4时,即X004断开(由ON→OFF)时,通过置位指令SET使得辅助继电器线圈M1保持接通(ON),M1的常开触点闭合;当再次按下按钮SB4时,X004接通(由OFF→ON)时,M2接通(ON)一个扫描周期,辅助继电器M2线圈接通,其常闭触点断开,切断M1的置位支路,同时通过复位指令RST使M1复位;当松开SB4时,即X004断开(由ON→OFF)时,M1通过复位指令RST使得辅助继电器线圈M1保持断开状态,M1的常开触点断开,为下一次抢答开始再次按下SB4做准备。
设计各分台台灯梯形图:
各分台台灯启动条件中串入M1的常开触点体现了抢答器的一个基本原则:
只有在主持人按下“抢答开始/复位”按钮并宣布开始时,各分台的抢答按钮才起效。
另外,在各分台台灯支路中串入相邻分台台灯输出继电器的常闭触点,起到抢答时封锁的作用,即在已有人抢答之后其他人再按抢答按钮无效。
如图4-2所示为各分台台灯梯形图。
图4-2各分台台灯梯形图
抢答时限控制和撤销抢答指示灯控制梯形图:
如图4-3所示为抢答时限控制和撤销抢答指示灯控制梯形图。
图中通过定时器T1实现抢答器的抢答时限控制;当主持人按下抢答开始按钮后,辅助继电器M1得电,M1常开触点闭合,在无人抢答的情况下,定时器T1线圈获电,延时10S后,T1常开触点闭合,接通撤销抢答指示灯输出继电器Y4,撤销抢答指示灯亮;当按下复位按钮时,M2接通一个扫描周期,M2常闭触点断开,输出继电器Y4线圈断电,撤销抢答指示灯熄灭。
若在抢答时限内有人抢答,则与定时器T1线圈串联的各分台台灯输出继电器的常闭触点Y001、Y002和Y003当中的任何一个触点都会断开,定时器T1线圈将断开,限时自动失效。
图4-3抢答时限控制和撤销抢答指示灯控制梯形图
总电源控制和电源指示灯控制梯形图:
由于抢答器的控制系统必须在主持人合上总电源开关SA后,系统才能开始工作,在此我们可运用MC、MCR指令进行编程设计。
如图4-4所示为总电源控制和电源指示灯控制梯形图。
图4-4总电源控制和电源指示灯控制梯形图
完整梯形图:
通过上述编程思路可设计出本任务控制的完整梯形图,如图4-5所示。
图4-5抢答器控制梯形图
4.2指令语句表
抢答器指令表
0LDX000
1MCN0M0
2LDM0
3OUTY000
4LDX001
5ORY001
6ANIY002
7ANIY003
8ANDM1
9OUTY001
10LDX002
11ORY002
12ANIY001
13ANIY003
14ANDM1
15OUTY002
16LDX003
17ORY003
18ANIY002
19ANIY001
20ANDM1
21OUTY003
22LDPX004
23ANDM1
24RSTM1
25OUTM2
26LDPX004
27ANIM2
28SETM1
29LDM1
30ANIY001
31ANIY002
32ANIY003
33OUTT1K10
34LDT1
35ORY004
36ANIM2
37OUTY004
39MCRN0
40END
第5章设计总结
这次PLC课程设计,我做的是抢答器控制。
这个课题关键是用到了置位、复位指令,还有计时器。
经过一番的思考与用到所学的知识,就初步作出基本框架到梯形图的完成。
事实并非如此简单,等到在模拟软件上仿真调试时,就发现出现了不少的问题,有些要求并没有实现,比如说时间过了10s时撤销指示灯没有亮或者停止时抢答指示灯也没有熄灭。
在这着急的时刻,自己还是很认真地想出解决问题的办法,经过仔细观察与调整,有时问同学或老师,有时去查找资料,最终如人所愿地基本完成设计的要求。
自我感觉,这次PLC课程设计使我收获不少!
在系统全面总结以前所学知识的同时,又学习到了新的知识。
不仅锻炼了思考能力,也提高了总结、归纳、综合运用的能力,是对以前所学知识的总结。
通过解决一个个在调试中出现的问题提高我们对PLC课程的理解,加强了我们的实践能力。
还有就是PLC确实给我们生活带来很大的帮助,能让许多东西变得完美起来。
就比如这次设计的抢答器控制,已经感觉到其功能之强大。
使用PLC控制是个不断完善的过程,对于这次的抢答器我想还能增加许多功能,比如增加答题时间的限制,还有响铃之类。
由于能力有限,使欲之而不达。
不过这使我深深地知道对知识的吸取和能力提高的重要性。
参考文献
[1]郁汉琪.电气控制与可编程序控制器应用技术.东南大学出版社.2010