可编程控制器课程设计三路抢答器Word文档格式.docx
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4总结………………………………………………………………………………………16
参考文献……………………………………………………………………………………17
1引言
1.1课题背景
当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。
可是随着功能的增多,电路也越复杂,而且成本偏高,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。
对于计算机控制系统来说,其程序简单,反应灵敏,便于参数调节及其功能的升级换代,但鉴于其必须配合计算机实用,可操作性差,没有得到广泛的应用。
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。
可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置,它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。
现已广泛应用于工业控制的各个领域,它以微处理器为核心,用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等,并经过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
PLC的学习比一般编程学习困难在于,要完成一个控制系统不但需要掌握一定的编程技术,更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合适PLC型号,然后进行资源配置,设计控制系统。
1.2课题要求
一个三路抢答器,任意一组抢先按下后,显示器能及时显示该组的编号而且指示灯开始闪烁,同时锁住抢答器,使其它组按下无效,抢答器复位后才可重新抢答。
1.3课题主要内容
1、设计I/O点分配
2、画出PLC的外部接线图
3、设计完整的梯形图
4、编译、下载、运行
2系统设计内容及要求
2.1PLC的选择
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用能够编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能经过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
本次设计所选的是施耐德公司所生产的M218系列的TM218LDAE24DRHN。
执行时间:
2ms/1K(70%布尔型+30%数据指令)
程序容量:
1024K字节(用户逻辑应用程序,标签和组态数据)
数据容量:
60000字
保持型内存字容量:
1000字节
实时时钟:
内置,靠外部电池供电
RTC供电电池时间:
3年
2.2控制要求
设计三路抢答器控制系统,其控制要求如下:
2.3工作原理
抢答器的核心设计为抢答模块,抢答模块的主要功能是自锁,即主持人将开关置“开始”状态,宣布开始抢答后,一旦有一个选手首先按下抢答按钮,其它两位选手将无法抢答,同时显示器能及时显示该组的编号而且指示灯开始闪烁,同时锁住抢答器,使其它组按下无效,直到主持人按下再次开始复位按钮,三位选手才可再次抢答。
3设计仿真过程
3.1I/O点分配
输入端口I的分配
SB0
复位端口
I0
%IX0.0
SB1
1号抢答器
I1
%IX0.1
1号指示灯亮
SB2
2号抢答器
I2
%IX0.2
2号指示灯亮
SB3
3号抢答器
I3
%IX0.3
3号指示灯亮
输出端口O的分配
Q1
KM1
%QX0.1
控制1号指示灯
Q2
KM2
%QX0.2
控制2号指示灯
Q3
KM3
%QX0.3
控制3号指示灯
Q4
KA1
%QX0.4
控制a、d、g数码管
Q5
KA2
%QX0.5
控制c显示数码管
Q6
KA3
%QX0.6
控制b显示数码管
Q7
KA4
%QX0.7
控制e显示数码管
3.2七段数码管
数码管显示数字真值表
S3
S2
S1
数
a
b
c
d
e
f
g
0
1
2
0
3
数码管与电路图的连接
KA1控制数码管的a、d、g显示
KA2控制数码管的c显示
KA3控制数码管的b显示
KA4控制数码管的e显示
图3.2.1
3.3外部接线图
图3.3.1
3.4程序
图3.4.1
3.5梯形图
图3.5.1
3.6编译仿真过程
选手1抢答时摁下SB1,小灯1闪烁,控制数码管显示数字1。
图3.6.1
选手2抢答时摁下SB2,小灯2闪烁,控制数码管显示数字2。
图3.6.2
选手3抢答时摁下SB3,小灯3闪烁,控制数码管显示数字3。
图3.6.3
在新一轮抢答开始前需要主持人按下复位按钮SB0。
图3.6.4
在主持人摁下复位按钮SB0后,选手才能够进行下一轮抢答,否则抢答器无效。
4总结
经过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关PLC方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知,经过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改,善莫大焉。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下与同学的帮助下,终于解决了。
在今后社会的发展和学习实践过程中,我一定要不懈努力,不能遇到问题就想到退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及她人对你的认可!
经过这次课程设计,我能够更好地文献检索,特别是如何利用Intel网检索需要的文献资料;
我的综合分析问题、发现问题和解决问题的能力得到了一定得提高;
我比以前能够更加灵活得运用知识并完成简单的工程设计。
我认为,在这学期的实践中,不但培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,能够说得是苦多于甜,可是我学到了很多很多的东西,同时不但巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
经过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,能够说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
两个星期的课程设计让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。
参考文献
[1]曾繁玲.施耐德PLC、变频器入门与应用实训.中国电力出版社.
[2]王阿根.电气可编程控制原理与应用.清华大学出版社.
[3]郭纯生.可编程序控制器编程实战与提高.电子工业出版社.
[4]谢克明夏路易.可编程控制器.电子工业出版社.