基于PLC的六路抢答器系统设计样本.doc

课程设计阐明书题目： 基于PLC六路抢答器系统设计 系 别： 机 械 工 程 学 院 专 业 班 级： 机设10-12 学 号： 302627 学 生 姓 名： 张 磊 指 导 教 师： 马 天 兵 年 0 1 月 15 日安徽理工大学课程设计（论文）任务书 机械工程学院 测控教研室 学 号学生姓名张磊专业（班级）机设10-12班设计题目基于PLC六路抢答器系统设计设计技术参数1. 抢答器同步供6个人或6支参赛队伍使用2. 每位选手配有一种抢答按钮和一种抢答成功批示灯，违规抢答批示灯3. 主持人没按下开始按钮，选手按下抢答按钮属于违规抢答，违规抢答第一种抢答有效4. 当主持人按下起动按钮时,准备抢答信号灯灭,容许抢答;第一位抢答有效,相应信号灯亮,其她选手则抢答无效设计要求1. 抢答器同步供6个人或6支参赛队伍使用2. 主持人台设有一种开始按钮、一种复位按钮和一种准备抢答信号灯。

3. 选手台设有6个抢答成功批示灯和6个抢答违规批示灯4. 当主持人按下起动按钮时,准备抢答信号灯灭,容许抢答;第一位抢答有效,相应信号灯亮,其她选手则抢答无效5. 主持人按下复位按钮时,所有批示灯都回到初始状态,准备抢答信号灯亮6. 如果在准备抢答信号灯亮时抢答,则犯规者所相应抢答违规信号灯亮工作量熟悉PLC技术，编写程序并调试，课程设计阐明书一份工作计划第一周：查阅有关资料和书籍，进行方案拟定 第二周：进行硬件和原理设计第三周：编写程序并进行仿真调试第四周：实物调试成功，编写课程设计阐明书参考资料[1] FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC编程手册[2] 郑凤翼. 三菱FX2N系列PLC应用100例[M]. 电子工业出版社，.[3] 姜治臻.PLC项目实训——FX2N系列[M].北京:高等教诲出版社，.[4] 魏德仙.可编程控制原理及应用[M].北京：中华人民共和国水利水电出版社..[5] 汤自春.PLC原理及应用技术[M].北京：高等教诲出版社，.[6] 王阿根. 电气可编程控制原理与应用[M].北京：清华大学出版社..指引教师签字教研室主任签字 年 01月15 日 学生姓名： 张磊 学号： 专业班级： 机设10-12班 课程设计题目： 基于PLC六路抢答器系统设计 指引教师评语： 成绩： 指引教师： 年 月 日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评估表摘 要 抢答器在生活中应用较为广泛，咱们常在各种电视娱乐节目中看到。

老式举手强大不合用于微小时间间隔迅速响应场合PLC 具备可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，编程语言易学，体积小、重量轻、能耗低等特点运用PLC控制新型抢答器变化了老式举手抢答局限性之处，通过预定程序设定能更精确、更公正、更直观显示抢答选手信息基于PLC设计抢答器能让主持人很直观看到是谁抢答了或者是谁犯规了，让比赛更加公正 ，更有趣味性，更有刺激性 本设计任务是基于三菱FX1N型PLC为重要控制器进行六人抢答器设计并针对规定给出了两种设计办法，一种是采用基本指令实现，另一种是用数据传送指令、比较指令实现然后在基于实验平台进行仿真模仿调试核心词：PLC;可编程控制器;六人抢答器目录第一章 课程设计综述 11.1课程设计背景 11.2课程设计任务 11.3课程设计意义 2第二章 抢答系统技术简介 32.1 PLC技术简介 32.2 单片机与PLC对比 4第三章 硬件系统设计 53.1 PLC选型 53.2 LED灯简介 53.3 功能布局 6第四章 控制系统软件设计 74.1 系统总体功能拟定 74.2实现功能方案拟定 74.3 I/O分派表和PLC接线图 74.4 方案一实现 94.4.1程序流程图如下 94.4.2 程序梯形图 94.5 方案二实现 144.5.1 实现方式图解 144.5.2 梯形图与梯形图解释 144.6 方案三实现 18第五章 程序调试 225.1 软件仿真调试 225.1.1 软件仿真调试概述 225.1.2软件仿真调试过程 225.2 实物调试 265.3 调试总结 28总结与展望 29参照文献 30第一章 课程设计综述1.1课程设计背景智力竞赛是一种生动活泼教诲方式，而抢答就是智力竞赛中非经常用一种答题方式。

抢答能引起参赛者和观众极大兴趣，并且能在极短时间内，使人们迅速增长某些科学知识和生活常识但是，在此类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，如何计算答题时间等等问题，若是仅凭主持人主观判断，就很容易浮现误判因此，咱们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题PLC虽然在国内发展只有短短四十近年，但由于其极高可靠性高，高度抗干扰能力强突出特点 ，现已广泛应用在国民经济乃至人们寻常生活各个方面;PLC已成为当代工业自动化三大支柱（PLC、CAD/CAM、机器人）之一 基于可编程控制器（PLC）设计抢答器具备开发周期短，性能呢稳定、功能强大，容易功能扩展等特点使用PLC设计抢答器具备先进可行性和发展前景图1-1 六人抢答器1.2课程设计任务用六个抢答按钮相应六个抢答批示灯,一种主持人起动按钮和一种复位按钮，一种准备抢答信号灯和一种犯规信号灯(蜂鸣器),实现先输入有效,后输入无效抢答器功能当主持人按下起动按钮时,准备抢答信号灯灭,容许抢答;第一位抢答有效,相应信号灯亮,其她无效主持人按下复位按钮,回到初始状态,准备抢答信号灯亮如在准备抢答信号灯亮时抢答,犯规者相应信号灯亮,同步犯规信号灯(蜂鸣器)发光(发声)。

1）抢答器同步供6个人或6支参赛队伍使用2）主持人台设有一种开始按钮、一种复位按钮和一种准备抢答信号灯3)选手台设有6个抢答成功批示灯和6个抢答违规批示灯4）当主持人按下起动按钮时,准备抢答信号灯灭,容许抢答;第一位抢答有效,相应信号灯亮,其她选手则抢答无效5）主持人按下复位按钮时,所有批示灯都回到初始状态,准备抢答信号灯亮6）如果在准备抢答信号灯亮时抢答,则犯规者所相应抢答违规信号灯亮1.3课程设计意义通过本次抢答器课程设计，让我对PLC抢答器基本原理有了更进一步理解，在实验平台仿真模仿提高了咱们动手能力和解决实际问题能力巩固了所学知识，并建立理论知识与实际相结合第二章 抢答系统技术简介2.1 PLC技术简介在PLC创造之前，在工业控制控制领域内，经常采用诸如鼓式开关、继电器、纸带阅读器等机械、电气式器件作为控制元件，特别是控制继电器，在离散制造过程控制领域内，成为“开关控制系统”中最广泛使用器件但是，随着工业当代化发展，生产规模越来越大，劳动生产率及产品质量规定在不断提高，对于控制系统可靠性也提出了更高规定但是老式继电器控制方案动作缓慢；寿命短、可靠性差；体积大、耗电多；设计制造周期长、程序修改费时。

原有“继电器控制系统”已不适应需要为理解决老式继电器控制系统种种弊病，可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）技术应运而生PLC用固态电路（集成电路）来代替老式继电器逻辑电路，用微电子电路中存储数位（程序）来代替继电器系统布线，用程序来规定逻辑关系；用固态I/ O触电来检测按钮和限位开关信号，给出输出以控制电机和其他执行机构这时PLC系统已开始具备如下某些特点：环境适应性强，可以使用于工业现场，有较高可靠性和自诊断能力，易于维修，基于能适应不同制造过程所需，只要变化系统中程序即可变化控制“逻辑”，而无需改造或更换控制硬件等这些特点使得PLC在柔性制造领域顺风顺水第一代可编程控制器最早是用于代替老式继电器控制方案，功能上只有逻辑控制、计时、计数以及顺序控制等，并且只能进行简朴开关量控制因此第一代可编程控制被命名为可编程逻辑控制器，英文名称为Programmable Logic Controller，简称PLC 日后，随着电子科技发展特别是微机技术发展，PLC技术也获得了空迈进步，其控制功能已经远远超过逻辑控制范畴，PLC功能也日益强大，在PLC中加入了模仿量、位置控制、字节寄存器及网路等功能，其名称也就改为可编程控制器（Programmable Controller），称PC。

但PC容易与个人计算机（Personal Computer）简称PC产生混淆，因此使用PLC这一简称，中文依然称“可编程控制器” 自1976年以来，微解决器及微控制器开始引入PLC领域，这大大加强了PLC功能，使PLC由简朴地代替继电器控制，而发展为先进控制装置系统核心设备当今PLC具备采集与解决大量数据、完毕复杂数学运算、与其他智能设备互联通信能力，以及具备先进人机对话功能（如屏幕、键盘、CRT和语音对话），近年来由于现场总线理念浮现和有关原则建立，以及产品迅速发展，PLC成为工业现场总线一种重要构成某些，进一步扩大了PLC应用领域2.2 单片机与PLC对比所谓单片机系统就是采用当前市场上单片机CPU及其他外围芯片，依照不同系统设计电路板，最后设计成一台简易计算机系统，并在此基本上设计程序以达到所规定控制功能这种形式在 80年代国内很流行，但由于受到自身可靠性及其他方面限制，当前除了仪表上依然采用外，在工业现场应用已逐渐被PLC所代替单片机可靠性：由于当前国内市场上单片机芯片品质良莠不齐，很大一某些还是国外筛选出来次等品，加上其他外围元件（如电阻、电容等）参数离散性也很大，批量小产品不也许通过筛选配对等技术解决，因而这样产品很难做到较好一致性和高可靠性，由于任一元件参数偏离设计规定都会引起系统不稳定。

此外，单片机所有器件均不是工业级，抗干扰性特别是抗电源干扰能力很弱，而国内电源普通都很差，加上压片机变频调速对电源干扰很大，因而，更也许引起单片机系统不稳定性单片机可扩展性：由于单片机线路是依照一定功能规定特别设计，因此要增长一种功能就要重新设计线路，并且相应程序都要重新设计这样对于增长功能开发成本和周期都会增长开发费用单片机可维护性差一旦单片机系统浮现故障，很难诊断出故障元件，最简朴办法是更换整个系统，这样维修成本增长了成本操作：当前国内单片机系统操作均采用自设计键盘，设定数据用拨码开关，显示用LED，整个面板显得繁锁，并且为了减少操作键，设计时往往一键多用，操作人员很难脱开阐明书操。