抢答器报告.docx
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抢答器报告
ShaanxiUniversityofTecnology
电气控制及可编程控制器课程设计
五组抢答器带时间显示控制
学生姓名学号
所在院（系）电气工程系
专业班级
指导教师董锋斌
完成地点陕西理工学院电气工程系实验室
2010年7月5日——7月15日
1引言……………………………………………………………………………………….….3
2系统总体方案设计……………………………………………………………………4
2.1系统硬件配置及组成原理………………………………………………………….….….4
2.2系统变量定义及分配表………………………………………………………….….….…..5
2.3系统接线图设计………………………………………………………………….….……..5
3控制系统设计………………………………………………………………………..6
3.1控制程序流程图设计………………………………………………………………..…..….6
3.2控制程序梯形图设计………………………………………………………………..…..….7
3.3梯形图对应的指令语句……………………………………………………………….……11
4系统调试及结果分析……………………………………………….…………....16
4.1系统调试解决得问题…………………………………………………………….….….....16
4.2结果分析……………………………………………………………………….……….….17
5结束语…………………………………………………………………………..19
6参考文献………………………………………………………………………19
引言
随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC以其外部电路简单、模块化结构、软硬件开发周期短、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，它将传统的继电器控制技术与计算机和通信技术融为一体，在工业的应用中越来越广泛。
《电气控制与PLC》作为自动化专业的一门专业课程，学好电气控制与PLC对掌握实际电工操作能力很有帮助，为以后的工作学习打下良好的基础。
课程设计是教学中的一项重要内容，是完成教学目标的重要环节，是教学计划中综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有重要的意义，为此，我们想通过本次课程设计让学生掌握电气控制系统的基本原理设计，掌握plc的设计，基本编程及调试方法，实现控制功能，学会查阅想过资料及设计手册，以便学生能更快的融入到将来的工作中去。
本文将利用PLC来设计一个带时间显示的五组抢答器，该抢答器集抢答、灯光警示、抢答倒计时，答题倒计时于一身。
本次课程设计要实现的目标：
在主持人没有按下开始抢答按钮前，若有组别提前抢答，则视为犯规，同时蜂鸣器发出声响（这里用报警指示灯代替），当主持人按下开始抢答按钮后，五组选手开始抢答，数码管开始显示十五秒倒计时。
如果在十五秒只内无人抢答该题作废，并且指示灯报警；在抢答时间内如果有人抢答，抢答成功的选手台前指示灯亮，则主持人按下开始答题按钮，两组数码管开始倒计时，选手有三十秒的答题时间，时间一到，指示灯再次报警。
当主持人再次按复位键后，开始进行新一轮抢答。
2系统总体方案设计
2.1系统硬件配置及原理图设计
2.2系统变量定义及分配表
用PLC设计抢答器控制程序，现在有五路输入开关X1,X2，X3，X4,X5实现优先抢答，任一组抢答器按下按键后，显示器能及时显示该组的编号（由于输出口个数的限制，本实验用五个指示灯代替），同时锁住该抢答器使其他组按键使其无效，主持人有抢答器复位开关，复位后可重新抢答。
并且每次抢答和答题时都用数码管显示其抢答和答题时间。
抢答时间为15秒，答题时间为30秒，时间一到报警指示灯亮，进行报警。
。
输入口：
X0开始抢答按钮；X1第一位选手抢答按钮；
X2第二位选手抢答按钮；X2第三位选手抢答按钮；
X3第四为选手抢答按钮；X5第五位选手强抢答按钮；
X6主持人复位按钮；X7开始答题按钮。
输出口：
Y0第一组抢答指示灯；Y1第二组抢答指示灯；
Y2第三组抢答指示灯；Y3第四组抢答指示灯；
Y4第五组抢答指示灯；Y5电源指示灯；
Y6报警指示灯；Y10~Y19个位数字；
Y20~Y23十位数字
2.3系统接线图设计
3控制系统设计
3.1控制程序流程图设计
3.2控制程序梯形图设计
3.3梯形图对应的指令语句如下：
0LDX000
1ORY005
2MPS
3ANIX006
4OUTY005
5MPP
6ANIY006
7ANIM1
8ANIM2
9ANIM3
10ANIM4
11ANIM5
12OUTM0
13LDX001
14ORM1
15ORM6
16ANIX006
17ANIT14
18ANIM2
19ANIM3
20ANIM4
21ANIM5
22MPS
23ANDY005
24OUTM1
25MPP
26ANIY005
27OUTM6
28LDX002
29ORM2
30ORM7
31ANIX006
32ANIT14
33ANIM1
34ANIM3
35ANIM4
36ANIM5
37MPS
38ANDY005
39OUTM2
40MPP
41ANIY005
42OUTM7
43LDX003
44ORM3
45ORM8
46ANIX006
47ANIT14
48ANIM1
49ANIM2
50ANIM4
51ANIM5
52MPS
53ANDY005
54OUTM3
55MPP
56ANIY005
57OUTM8
58LDX004
59ORM4
60ORM9
61ANIX006
62ANIT14
63ANIM1
64ANIM3
65ANIM2
66ANIM5
67MPS
68ANDY005
69OUTM4
70MPP
73LDX005
74ORM5
75ORM10
76ANIX006
77ANIT14
78ANIM1
79ANIM3
80ANIM2
81ANIM4
82MPS
83ANDY005
84OUTM5
85MPP
86ANIY005
87OUTM10
88LDM6
89ORM7
91ORM9
92ORM10
93ANIY005
94ORT14
95ORT44
96ORY006
97ANIX006
98OUTY006
99LDM1
100ORM6
101OUTY000
102LDM2
103ORM7
104OUTY001
105LDM3
106ORM8
107OUTY002
108LDM4
109ORM9
110OUTY003
111LDM5
112ORM10
113OUTY004
114LDY005
115ANDM0
116OUTT0K10
119OUTT1K20
122OUTT2K30
125OUTT3K40
128OUTT4K50
131OUTT5K60
134OUTT6K70
137OUTT7K80
140OUTT8K90
143OUTT9K100
146OUTT10K110
149OUTT11K120
152OUTT12K130
155OUTT13K140
158OUTT14K150
161LDX007
162ORM11
163ANIX006
164OUTM11
165LDY005
166ANDM11
167OUTT15K10
170OUTT16K20
173OUTT17K30
176OUTT18K40
179OUTT19K50
182OUTT20K60
185OUTT21K70
194OUTT24K100
197OUTT25K110
200OUTT26K120
203OUTT27K130
206OUTT28K140
209OUTT29K150
212OUTT30K160
215OUTT31K170
218OUTT32K180
221OUTT33K190
224OUTT34K200
227OUTT35K210
230OUTT36K220
233OUTT37K230
236OUTT38K240
239OUTT39K250
242OUTT40K260
245OUTT41K270
248OUTT42K280
251OUTT43K290
254OUTT44K300
257LDT13
258ANIT14
259LDT3
260ANIT4
261ORB
262LDT23
263ANIT24
264ORB
265LDT33
266ANIT34
267ORB
268LDT43
269ANIT44
270ORB
271MOVK6K2Y010
276LDT12
277ANIT13
278LDT2
279ANIT3
280ORB
281LDT22
282ANIT23
283ORB
284LDT32
285ANIT33
286ORB
287LDT42
288ANIT43
289ORB
290MOVK91K2Y010
295LDT1
296ANIT2
297LDT11
298ANIT12
299ORB
300LDT21
301ANIT22
302ORB
303LDT31
304ANIT32
305ORB
306LDT41
307ANIT42
308ORB
309MOVK79K2Y010
314LDT10
315ANIT11
316LDT0
317ANIT1
318ORB
321ORB
322LDT30
323ANIT31
324ORB
325LDT40
326ANIT41
327ORB
328MOVK102K2Y010
333LDIT0
334LDT9
335ANIT10
336ORB
337ANDM0
338LDT19
339ANIT20
340ORB
341LDT29
342ANIT30
343ORB
344LDT39
345ANIT40
346ORB
347MOVK109K2Y010
352LDT8
353ANIT9
354LDT18
355ANIT19
356ORB
357LDT28
358ANIT29
359ORB
360LDT38
361ANIT39
362ORB
363MOVK125K2Y010
368LDT7
369ANIT8
370LDT17
371ANIT18
372ORB
373LDT27
374ANIT28
375ORB
376LDT37
377ANIT38
378ORB
379MOVK7K2Y010
384LDT6
385ANIT7
386LDT16
387ANIT17
388ORB
389LDT26
390ANIT27
391ORB
392LDT36
393ANIT37
394ORB
395MOVK127K2Y010
400LDT5
401ANIT6
402LDT15
403ANIT16
404ORB
405LDT25
406ANIT26
407ORB
408LDT35
409ANIT36
410ORB
411MOVK103K2Y010
418LDM11
419ANIT15
420ORB
421LDT24
422ANIT25
423ORB
424LDT34
425ANIT35
426ORB
427ORM13
428MOVK63K2Y010
433LDT35
434ORT5
435ORM13
436MOVK63K2Y020
441LDIT5
442ANDM0
443ORT25
444ANIT35
445MOVK6K2Y020
450LDIT25
451ANDT15
4系统调试及结果分析
4.1系统调试及解决的问题
按2.3中系统接线图进行接线，先将电源的正极和数码管的电源正极相连接，将电源负极与plc的输出端相连接，八段数码管的输出端a,b,c,d,e,f,g,h接试验台的输出端Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6。
最后将所有的com端连接在一起，与电源正极相连接，构成外围电路。
本实验台所用的数码管是共阳极的，数码管接线图如下。
LED数码显示管：
LED发光二极管在PLC控制系统中用得较多，主要用来显示相应的数据。
LED由发光二极管构成，具有结构简单，价格便宜等特点。
通常使用的LED显示器是7段LED，它由7个发光二极管组成。
这7个发光二极管a至g呈“日”字形排列，当某一发光二极管导通时，相应点亮某一点或某一段笔画，通过二极管不同的亮暗组合形成不同的数字，字母及其他符号。
当打开电源之后数码管不亮，但按下开始抢答按钮后，发现plc的out端显示正常。
当抢答时间到，报警指示灯笨亮，但当主持人按下复位或开始答题按钮后，报警指示灯本应熄灭，但指示灯依然亮着。
对于这些问题，我们做了如下出理：
打开电源后两个数码管都不亮，经过检查发现，原来是com端接反了，将com端接好后，数码管亮。
为解决报警指示灯在主持人按下开始答题后依然亮的问题，我们将T14,T44,Y6并了之后，将其在接入复位开关X6的非得前面，使的复位开关按下后，将指示灯Y6熄灭。
在调试过程中，按下开始答题按钮后，发现倒计时显示的十位一直是3，但个位显示却正常，经过几个人的讨论，原来是plc的锁存器将上一组十位的数据3所存了起来，最后我们给k2y010送了个k63，当每次上电后强行将上组数据复位。
使十位数据显示正常。
4.2结果分析
当主持人没有按下抢答按钮使如果有人抢答（例如第一名选手抢答），则M6线圈的电，报警指示灯Y6亮，进行报警。
当主持人按下开始抢答按钮X0后，M0线圈得电，数码管开始显示15秒抢答倒计时。
时间继电器T14得电,15秒到了后如果无人抢答，报警指示灯Y6报警，主持人按下复位按钮X6，开始下一轮比赛。
如果有人抢答（这里以第一名选手抢答为例），主持人按下开始答题按钮X7,则M1线圈的电，组号指示灯Y1亮，开始30秒的倒计时,选手开始答题，时间继电器T44时间一到，报警指示灯Y6报警。
只有主持人再次按下复位按钮后，才能进行下一轮比赛。
5结束语
本文主要阐述了带显示的五路抢答器的PLC控制系统的设计过程，使我们对PLC控制产生了浓厚的兴趣。
并且通过此次课程设计，我们对PLC编程的基本思想和基本指令有了一定程度的掌握，对教材也理解的更加透彻，将理论知识与具体相结合，使我们的想法的到了实现，既巩固了我们所学的知识，又提高了我们的动手能力。
在做课程设计过程中，我们组六个人团结合作，从搜集资料，构思设计方案到论证设计结果，顺利完成设计任务，在此过程中，我们遇到一些问题，对于调试中遇到的问题，我们除了思考解决，还请教了老师和同学，并通过从课本和网络的资料获得了问题的最终解决。
此过程提高了我们的动手能力和解决问题的能力。
这次课程设计，最终按照我们的意愿实现了抢答，报警，显示等目的，完成了任务书上的要求，即，利用PLC来设计一个带时间显示的五组抢答器，该抢答器集抢答、灯光警示、抢答倒计时、答题倒计时于一身。
在满足主持人按下抢答按钮开始抢答，按下开始答题按钮开始答题，抢答和答题时都带有数码管倒计时显示，时间到了以后，报警指示灯都报警，主持人按下复位按钮，开始下一轮比赛。
对于数码管显示这部分，本可以通过译码指令直接通过通道送立即数即可，但由于实验室实验设备不具备这样的功能，故我们最后选择了，用对应数码管一段一段显示的方法。
通过15个抢答计时定时器和30个答题计时定时器，虽然麻烦，但最终还是满足了设计要求。
报告虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有老师的指引和帮助，没有同组同伴的帮助和支持，这篇报告肯定会大打折扣。
在设计的过程中遇到了很多困难和挑战，但是凭着大家的共同努力，我们一一克服，并且成功按照要求设计出了带显示五路抢答器系统的设计。
我们也因此对PLC有了进一步的认识，为将来的应用和工作打下坚实的基础!
6参考文献
廖常初《可编程序控制器应用技术》重庆：
重庆大学出版社，2005年。
祁文钊《CS/CJ系列PLC应用基础及案例》北京：
机械工业出版社，2007年。
张凤删《电气控制及可编程控制器》北京：
中国轻工业出版社，2009年。
陈立定《电气控制与可编程控制器的原理及应用》北京：
机械工业出版社。
2006
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