【正文】 同時(shí)也感謝盧文超等老師的指導(dǎo)，在我遇到一些問題解決不了時(shí)，是你們的辛勤指導(dǎo)我們，使我們受益匪淺。與電視播放的那 35 些競(jìng)賽場(chǎng)面對(duì)照 —— 選手坐在顯示器前答題，觀眾看著大屏幕顯示題目和答案，大屏幕有搶答顯示計(jì)分排行等，絢麗的畫面有節(jié)奏的音樂 —— 差距很大，但這些都不是電視臺(tái)的專利，利用搶答器競(jìng)賽軟件，用戶自己就可以實(shí)現(xiàn)這樣的視覺效果。 知識(shí)競(jìng)賽的一個(gè)最重要的硬件設(shè)備就是搶答器。 （ 2） 檢查硬件 /修改程序 。在正式 調(diào)試前全面檢查整個(gè) PLC 控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、 I/O連線等。 PLC 接線圖 名 稱 代號(hào) 輸出 主持人 HL0 Y0 第一個(gè)選手 HL1 Y1 第二個(gè)選手 HL2 Y2 第三個(gè)選手 HL3 Y3 第四個(gè)選手 HL4 Y4 報(bào)警指示 HL5 Y5 停止作答 HL6 Y6 31 根據(jù)控制要求進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì) 1 開關(guān) 每個(gè)人的按鈕與 plc 內(nèi)部的對(duì)應(yīng) 2 線圈 每個(gè)人所對(duì)應(yīng)的指示燈 32 總的程 序就如下 33 程序運(yùn)行過程分析 源程序 程序的調(diào)試 PLC 控制系統(tǒng)程序的調(diào)試 PLC 控制系統(tǒng) 程序的調(diào)試一般包括 I/O 端子測(cè)試和系統(tǒng)調(diào)試兩部分內(nèi)容，良好的調(diào)試步驟有利于加速總裝調(diào)試的過程。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)位 *器 *進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 LED 數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于 3位“ +1”型。 2）字移位指令只有１６位操作，占用９個(gè)程序步． 3） n1 和 n2的關(guān)系為 n2≤n1≤512 。它們使位元件中的狀態(tài)成組地向右（或向左）移動(dòng)。 位右移和位左移指令 右循環(huán)移位指令 (D)ROR(P) 左循環(huán)移位指令 (D)ROL(P) 1．循環(huán)移位指令 右、左循環(huán)移位指令 (D)ROR(P)和 (D)ROL(P)編號(hào)分別為 FNC30 和 FNC31。當(dāng)復(fù)位輸入 X1接通時(shí) ，定時(shí)器才復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?0，觸點(diǎn)也跟隨復(fù)位。在定時(shí)過程中如果斷電或定時(shí)器線圈 OFF，積算定時(shí)器將保持當(dāng)前的計(jì)數(shù)值（當(dāng)前值），通電或定時(shí)器線圈 ON 后繼續(xù)累積，即其當(dāng)前值具有保持功能，只有將積算定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值才變?yōu)?0。這類定時(shí)器是對(duì) 100ms 時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為 1～ 32767，所以其定時(shí)范圍為 ～ 。定時(shí)器中有一個(gè)設(shè)定值寄存器（一個(gè)字長(zhǎng)），一個(gè)當(dāng)前值寄存器（一 21 個(gè)字長(zhǎng)）和一個(gè)用來存儲(chǔ)其輸出觸點(diǎn)的映象寄存器（一個(gè)二進(jìn)制位），這三個(gè)量使用同一地址編號(hào)。整個(gè)過程可分為三步，每一步都用一個(gè)狀態(tài) 20 器 S S2 S22 記錄。 圖 2 M8000、 M800 M8012 波形圖 （ 2）線圈型 由用戶程序驅(qū)動(dòng)線圈后 PLC 執(zhí)行特定的動(dòng)作?？梢娪捎?M600 和 M601 具有斷電保持，所以在小車中途因停電停止后，一旦電源恢復(fù)， M600 或 M601 仍記憶原來的狀態(tài)，將由它們控制相應(yīng)輸出繼電器，小車?yán)^續(xù)原方向運(yùn)動(dòng)。 2．?dāng)嚯姳３州o助繼電器（ M500～ M3071） FX2N 系列有 M500～ M3071 共 2572 個(gè)斷電保持輔助繼電器。 輔助繼電器不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，負(fù)載只能由輸出繼電器的外部觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。 三菱 FX 系列 PLC 輸入繼電器（ Y） 輸出繼電器是用來將 PLC 內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載（用戶輸出設(shè)備）。 三菱 FX 系列 PLC 輸入繼電器（ X） 輸入繼電器與輸入端相連，它是專門用來接受 PLC 外部開關(guān)信號(hào)的元件。若用到需要指定位數(shù)的位元件，則源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)的指定位數(shù)應(yīng)相同。 2） SMOV指令只有 16 位運(yùn)算，占 11 個(gè)程序步。當(dāng) X0 為 OFF 時(shí)，則指令不執(zhí)行，數(shù)據(jù)保持不變。 SET、 RST 指令的使用如圖 5所示。 三菱 FX 系列 PLC 塊作指令（ ORB / ANB） （ 1） ORB（塊或指令） 用于兩個(gè)或兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路之間的并聯(lián)。 3）圖 2 中 OUT M101 指令之后通過 T1 的觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng) Y4 稱為連續(xù)輸出。 3） LD、 LDI、 LDP、 LDF 指令的目標(biāo)元件為 X 、 Y 、 M 、 T、 C、 S； 4） OUT 指令可以連續(xù)使用若干次（相當(dāng)于線圈并聯(lián)），對(duì)于定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，在 OUT指令之后應(yīng)設(shè)置常數(shù) K 或數(shù)據(jù)寄存器。 三菱 FX 系列 PLC 取指令與輸出指令（ LD/LDI/LDP/LDF/OUT） （ 1） LD（取指令） 一個(gè)常開觸點(diǎn)與左母線連接的指令，每一個(gè)以常開觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。 (六 )機(jī)型盡量統(tǒng)一 一個(gè)企業(yè)，應(yīng)盡量做到 PLC 的機(jī)型統(tǒng)一。 (三 )相應(yīng)的功能要求 一般小型 (低檔 )PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫面自動(dòng) 切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法。總之，這樣的人機(jī)對(duì)話不夠友善。這種形式在 80 年代國(guó)內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用已逐步被 PLC所代替。 15S 時(shí)間到，如無隊(duì)搶 答，則搶答器給出時(shí)間已到信號(hào)，該題作廢。目前 , 形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于 電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、學(xué)校及企事業(yè)單位 , 它為各種競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂性 , 在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。內(nèi)外還有獨(dú)立的 I/O 擴(kuò)展單元等通過擴(kuò)展電纜與主機(jī)上的擴(kuò)展端口相連，以構(gòu)成 PLC 不同配置與主機(jī)配合使用。大型 PLC 的性能已經(jīng)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相當(dāng)，他具有計(jì)算 、控制和調(diào)節(jié)的功能，還具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信聯(lián)網(wǎng)能力?，F(xiàn)在的高性能小型機(jī)還具有一定的通信能力和少量的模擬量處理能力。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障時(shí)的對(duì)策。當(dāng)過程控制中某一個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí) ,PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 ,把變量保持在設(shè)定值上。PLC 可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。長(zhǎng)見的幾種 PLC 如下圖 11 所示： 圖 11 三種常見的 PLC 的簡(jiǎn)介 國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）于 1987 年對(duì) PLC 定義如下 : PLC 是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置 ,是帶有存儲(chǔ)器 ,可以編制程序的控制器。本文采用本三菱公司生產(chǎn)的 FX2N48MR 型PLC 作為核心控制器進(jìn)行四路搶答器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。同時(shí)根據(jù)知識(shí)競(jìng)賽搶答 器的控制要求和特點(diǎn) ,確定 PLC 的輸入輸出分配 ,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令 ,進(jìn)行邏輯運(yùn)算 ,順序控制 ,定時(shí) ,計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作 ,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出 ,控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過 程。如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。 （ 4）數(shù)據(jù)處理 在機(jī)械加工中， 出現(xiàn)了把支持順序控制的 PLC 和計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（ CNC）設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。 PLC 的特點(diǎn) （ 1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高 繼電接觸器控制系統(tǒng)雖具有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸頭，使設(shè)備連線復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動(dòng)及觸頭在開閉時(shí)受電弧的損害大大降低了系統(tǒng)的可靠性。這類 PLC 價(jià)格低廉，體積小，適合于控制單臺(tái)設(shè)備，開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品。他的監(jiān)視采用 CRT 顯示，能夠表示過程動(dòng)態(tài)流程，紀(jì)錄各種曲線， PID 調(diào)節(jié)參數(shù)選擇圖；他配備多種智能板，構(gòu)成一個(gè)多功能系統(tǒng)。整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低、安裝方便。用 PLC 進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)，其控制方便，靈活，只要改變輸入 PLC 的控制程序，便可改變競(jìng)賽搶答器的搶答方案。在有隊(duì)搶答的情況下，則搶答器發(fā)出“搶答”信號(hào)，數(shù)碼管開始計(jì)時(shí)，并由數(shù)碼管顯示出搶到題的參考隊(duì)號(hào)，搶到題的隊(duì)必須在 30S 內(nèi)答完題，如 30S 內(nèi)未答完，則作超時(shí)處理。 單片機(jī)的可靠性：由于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的單片機(jī)芯片的品質(zhì)良莠不齊，很大一部分還是國(guó)外篩選出來的次等品，加上其它外圍元件（如 電阻、電容等）的參數(shù)離散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過篩選配對(duì)等技術(shù)處理，因此這樣的產(chǎn)品很難 5 做到很好的一致性和高可靠性，因?yàn)槿我辉膮?shù)偏離設(shè)計(jì)要求都會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 特點(diǎn)：不可靠，價(jià)格便宜。甚至可以顯示故障在機(jī)器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。 對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶 A／ D 和 D／ A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔 PLC。主要考慮到以下三方面問題 ： １ )機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購(gòu)和管理。 （ 2） LDI（取反指令） 一個(gè) 常閉觸點(diǎn)與左母線連接指令，每一個(gè)以常閉觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。 三菱 FX 系列 PLC 觸點(diǎn)串聯(lián)指令（ AND/ANI/ANDP/ANDF） （ 1） AND（與指令） 一個(gè)常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與”運(yùn)算。 三菱 FX 系列 PLC 觸點(diǎn)并 聯(lián)指令（ OR/ORI/ORP/ORF） （ 1） OR（或指令） 用于單個(gè)常開觸點(diǎn)的并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)邏輯 “或 ”運(yùn)算。 ORB指令的使用如圖 所示 圖 ORB 指令的使用 ORB 指令的使用說明： 1）幾個(gè)串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，每個(gè)串聯(lián)電路塊開始時(shí)應(yīng)該用 LD 或 LDI指令； 2）有多個(gè)電路塊并聯(lián)回路，如對(duì)每個(gè)電路塊使用 ORB 指令，則并聯(lián)的電路塊數(shù)量沒有限制； 3） ORB 指令也可以連 續(xù)使用，但這種程序?qū)懛ú煌扑]使用， LD 或 LDI指令的使用次數(shù)不得超過 8 次，也就是 ORB 只能連續(xù)使用 8 次以下。當(dāng) X0 常開接通時(shí)， Y0 變?yōu)?ON 狀態(tài)并一直保持該狀態(tài)，即使 X0 斷開 Y0 的 ON 狀態(tài)仍維持不變；只有當(dāng) X1 的常開閉合時(shí)， Y0 才變?yōu)镺FF 狀態(tài)并保持，即使 X1 常開斷開， Y0 也仍為 OFF 狀態(tài)。 圖 6 傳送指令的使用 13 使用應(yīng)用 MOV指令時(shí)應(yīng)注意： 1）源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，標(biāo)操作數(shù)可以是 KnY、 KnM、 KnS、 T、 C、 D、 V、Z。 （ 3）取反傳送指令 CML (D)CML(P)指令的編號(hào)為 FNC14。