四路抢答器.docx

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四路抢答器

石家庄铁道大学四方学院

集中实践报告书

课题名称

四路抢答器

姓名

***

学号

2012****

系、部

***

专业班级

方***

指导教师

李**

2014年12月31日

一、设计任务及要求：

设计任务：

本实验是一个关于四路抢答器的PLC设计电路。

四路抢答器是四位抢答者进行抢答，主持人设有开始按钮和复位按钮，一个人按下抢答按钮之后，其他抢答者按按钮无效，且不能在开始前抢答。

该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示于一身，借助较少的元件完成抢答的整个过程。

要求：

（1）要求本次设计的控制装置采用PLC技术实现；

（2）要能完全满足控制要求；

（3）根据I/O分配图连接试验箱电路接线；

（4）试验箱上要有完整的信号指示，包括对各工作步的指示，以及电源、启动、停止、等指示。

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4

第5章设计总结4

参考文献6

第1章　设计目的

近年来，随着科技的高速发展，各种形式的社会竞争日益激烈。

选拔人才，评判优胜智力竞赛的活动日益频繁，比赛中为了直观，准确，公正的评判出第一抢答者，这就要有一种强大设备作为裁判，于是抢答器也就应时而生。

抢答器广泛用于电视台、商业机构、企业公司及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。

而可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及，由PLC编程所设计出的抢答器具有其显著特点有分辨时间极短、结构清晰，成本低、制作方便、操作简单等优点，并且还有防作弊功能，能够广泛的应用在各种竞赛活动之中。

第2章　设计要求

本文所做得四路抢答器中，每一位抢答者台上有一个抢答按钮和一个指示灯，主持人台上有一个开始按钮和一个复位按钮，另外还有一个七段数码管和一个蜂鸣器。

当主持人按下了开始按钮后，四位抢答者开始抢答，谁先抢到，相应台上的指示灯亮，而且数码管显示他的位号，主持人再按复位按钮，下一循环又可以开始抢答。

如果主持人没有喊开始，谁先按下抢答按钮，相应台上的指示灯亮，数码管显示他的位号，同时蜂鸣器发出报警声，表示其违规，主持人按下复位，才能消除，之后可重复上述操作。

第３章　I/O分配表和接线图

3.1　PLC选型

FX系列PLC使由基本单元、扩展单元及特殊功能单元构成。

基本单元包括CPU、存储器、I/O接口部件和电源，使PLC的主要部分。

FXOS系列PLC是为超小型PLC。

它有18个基本单元，10-30个I/O点，用户存储器容量为800步。

不能扩展，基本单元有4中不同的I/O点数。

FXOS有20条基本指令。

2条步进指令，50条功能指令。

FXON系列PLC有12中基本单元、3种扩展单元、7种扩展模式，可组成24-128个I/O的系统。

用户的存储器容量为2000步。

FXON有20条基本指令，2条步进指令，55条功能指令。

FX2N系列PLC是FX系列中功能最强、速度最快的微型可编程序控制器。

其基本单元。

用户存储器容量可扩展到16K步。

I/O点最大可扩展到256点。

它有27条基本指令，其基本指令的执行速度超过的许多大型PLC。

FX2N系列PLC有3000多辅助继电器、200多定时器、200点16位加计数器、35点16位减计数器、8000多16位数据存储器、128点跳步指针、15点中断指针。

综上所述，本抢答器控制PLC控制装置的设计采用三菱公司FX2N系列的FX2N-32MR-001。

3.2　I/O分配表

　　输入

输出

　　X0　开始按钮

Y0　数码管A段

　　X1　复位/停止按钮

Y1　数码管B段

　　X2　1号选手抢答按钮

Y2　数码管C段

　　X3　2号选手抢答按钮

Y3　数码管D段

　　X4　3号选手抢答按钮

Y4　数码管E段

　　X5　4号选手抢答按钮

Y5　数码管F段

Y6　数码管G段

Y7　蜂鸣器

Y10　1号台指示灯

Y11　2号台指示灯

Y12：

3好台指示灯

Y13　4号台指示灯

图3-1　七段数码管的显示图

3.3　I/O接线图

图3-2　I/O接线图

第４章　PLC程序设计

4.1　梯形图设计

图4-1梯形图

4.2　指令语句表

图4-2指令表

第５章　设计总结

在本次程序设计过程中，因为程序不是很长，所以没有遇到太多问题，但是还是会有一些小的问题，例如I/O接线图的绘制等等。

四路抢答器是主要运用继电器的自锁和互锁的原理，使抢答器只能相应第一个按下按钮的人，正是因为在知识竞赛中往往需要选拔人才，培养人的反应意识和思维速度，使参赛者具有更快的反应速度。

七段数码管的显示，和蜂鸣器的嗡鸣是输出效果，一开始没有出现指示灯亮，经过程序的改正，通过定时器的设计，我们可以做出1秒循环一次的鸣响，通过对每段数码管的控制可以显示其号码，通过指示灯的显示可以知道谁是第一个抢到题的人。

在软件仿真过程中，调试程序也花费了不少时间，在和同学讨论之后，实现了课程设计要求的效果。

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，在PLC的运用上得到的丰富的经验，只有这样，才能不辜负我们所学，才能学以致用，用PLC去实现自己应有的价值，实现PLC对社会的价值最大化。

参考文献

[1]郁汉祺.电气控制与可编程序控制器应用技术.东南大学出版社.2010

[2]李文娟编著.可编程控制器指导书

[3]邓则名,程良伦,谢光汉.电器与可编程控制器应用技术.1997

[4]王兆义.小型可编程序控制器实用技术.机械工业出版社.1997

[5]张万忠.可编程序控制器应用技术.化学工业出版社.2002

[6]三菱及西门子PLC资料.来自工控网