【正文】 共 24 個輸入 , 共 16個輸出點。 ：由于在制造時采用了大規(guī)模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線，便于安裝，實現(xiàn)了小型化。通過窗口軟件，用戶可以獨自編程，由 PLC送至 CNC 設(shè)備使用。每個軸移動時，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運動平滑。典型的特殊功能單元有模擬量 .模糊控制連網(wǎng)等功能。 掃 描 速度是指 PLC 執(zhí)行程序的快慢，是一個重要的性能指標(biāo)，體現(xiàn)了計算機控制取代繼電器控制的穩(wěn)合程度。如西門子的 S7200。 PLC 的編程語言 PLC 是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進行控制的，作為一種專用計算機，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng)域，一定 有其專用的語言。 、 修改次序會造成不同的執(zhí)行結(jié)果。特別是在制造工藝上加強了抗干擾措施，例如輸入輸出都采用光電隔離，能有效的隔離 PLC 內(nèi)部電路與輸入輸出電路之間的聯(lián)系，從而避免了有輸入輸出通道串入的干擾信號引起的誤動作。 PLC 的編程語言豐富，它可以分為梯形圖語言 .邏輯功能語言 .指令表 .和順序功能四種。 根據(jù)被控制對象對 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)和要求，確定用戶所需的輸入 .輸出設(shè)備，據(jù)此確定 PLC 的 I/O 點數(shù)。優(yōu)點是過載能力強，交 .直流負(fù)載皆宜。小型 PLC 的 CPU 多采用單片機或?qū)Ｓ玫?CPU。 PLC 及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體 .易于擴充功能的原則設(shè)計。其中以上功能都通 過編制的 PLC 程序來控3 個 數(shù)碼管和 4 個指示燈以及 1 個喇叭來實現(xiàn)。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫 面自動切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法?？傊?，這樣的人機對話不夠友善。這種形式在 80 年代國內(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)場的應(yīng)用已逐步被 PLC 所代替。 本次設(shè)計是利用 PLC（ Programmable Logic Controller） 對 四 路 智能搶答器 進行控制。 第四周 ：從整體出發(fā)對 PLC 聲光 智能搶答器軟件進行設(shè)計。 3 個控制按鈕，用來控制開 始 .復(fù)位 .停止 。 設(shè)計進度要求： 第一周 ：確定題目 ，查閱相關(guān)資料。 搶答器在競賽中能準(zhǔn)確 、 公正 、 直觀地判斷出第 1 搶答者。目前 , 形式多樣 .功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于電視臺 .商業(yè)機構(gòu) .學(xué)校及企事業(yè)單位 , 它為各種競賽增添了刺激性 .娛樂性 , 在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。 單片機的可維護性：一旦單片機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡單的方法是更換整個系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。 PLC 的可擴展 性：要增加一個功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對應(yīng)的程序，而PLC 的編程相對比較簡單，這樣對于開發(fā)周期會縮短。若選手在未開始搶答時提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時數(shù)碼管顯示其編號同時紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。后來由于 PC 這個名稱常常被用來稱呼個人電腦（ Personal Computer），為了區(qū)別，現(xiàn)在也把可編程控制器稱為 PLC， 如圖 、 圖 是幾種 PLC 外形結(jié)構(gòu)圖 圖 PLC 圖 S7200型 PLC 二 ． PLC 的定義 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 PLC 一直在快速發(fā)展中，因此到現(xiàn)在為止，還未 能對其下一個十分確切的定義。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 PLC 輸出電路用來將 CPU 運算的結(jié)果變換成一定形式的功率輸出，驅(qū)動被控 負(fù)載（電磁鐵 .繼電器 .接觸器線圈等）。以上列舉了六類輸入和輸出 電路形式，各類 PLC 產(chǎn)品的輸入 .輸出電路結(jié)構(gòu)形式均有所不同，但光耦隔離及阻容濾波等抗干擾措施是相似的。 四 .PLC 的特點 PLC 的功能非常強大，其內(nèi)部具備很多功能，如時序 .計數(shù)器 .主控繼電器 .移位寄存器及中間寄存器等，能夠方便地實現(xiàn) 延時 、 鎖存 、 比較 、 跳轉(zhuǎn)和強制 I/O 等功能。不論是輸入接口或輸出接口，使用都很簡單。外部控制電路雖然仍為硬接線系統(tǒng)，但當(dāng)受控對象的控制要求改變時，可以在線使用編程器 進行 修改用戶 程序來滿足新的控制要求，最大限度地縮短工藝更新所需要的時間 。 。 （ I/O 點數(shù)在 1024 點以上） 典型的大型 PLC 有 SIEMENS 公司的 S7400、 OMRON 公司的 CVM1 和 CS1系列。它是衡量 PLC 性能的重要指標(biāo)之一。主要涉及通信模塊 、 通信接口 、 通信協(xié)議 、 通信指令等。如注塑機 、 印刷機械 、 訂書機械 、 切紙機械 、 組合機床 、 磨床 、 裝配生產(chǎn)線 、 電鍍流水線及電梯控制等。 四 .數(shù)據(jù)處理 在機械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的 PLC 和計算機數(shù)值控制（ CNC）設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 控制系統(tǒng)選取 PLC 智能搶答器使用時涉及到搶答人員的公平 、 公正以及操作是否方便等問題，而且使用的環(huán)境可能是室內(nèi)，所以對設(shè)備的安全性和可靠性要求很高。由于其具有極高的性價比，在以下幾方面都有優(yōu)越的表現(xiàn)：極高的可靠性 .程序易于掌握，實時特性功能 .編程語言指令豐富，操作簡便，有豐富的擴展功能。在搶答過程中 主控單元的主要控制對象首先是顯示組號和倒計時的數(shù)碼管， 控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)顯示不同的組號和時間；其次 是 PLC 聲光智能搶答器 內(nèi)的各種輔助裝置，如：指示燈及其各種安全設(shè)施等。 表 信號名稱 外部元件 內(nèi)部地址 信號名稱 外部元件 內(nèi)部地址 搶答 開始按鈕 SB0 4 組按鈕 SB4 1 組按鈕 SB1 復(fù)位 按鈕 SB5 2 組按鈕 SB2 計時 按鈕 SB6 3 組按鈕 SB3 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 二 .PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制系統(tǒng)的輸出端口如表 所示 表 輸出信號對照表 信號名稱 代號 內(nèi)部地址 信號名稱 代號 內(nèi)部地址 數(shù)碼管 1 LED1 綠燈 L1 數(shù)碼管 2 LED2 紅燈 L2 數(shù)碼管 3 LED3 黃燈 L3 蜂鳴器 搶答信號燈 L4 系統(tǒng) 硬件 連接 圖 根據(jù)系統(tǒng)要求和所需要的硬件，系統(tǒng)數(shù)字量輸入點總計 10 個點，輸出 點總計30 個點。 PLC 聲光智能搶答器 控制程序 梯形圖 PLC 聲光智能搶答器的 控制的程序 梯形 圖 如圖 所示。如果調(diào)試達不到指標(biāo)要求，則 可以 對相應(yīng)硬件和軟件部分 設(shè)計 作適當(dāng)調(diào)整，通常只需要 略微 修改程序就可能 出現(xiàn)實際效果 。 ，第一輪搶答時倒計時運行良好，復(fù)位后 再度搶答時倒計時出現(xiàn)混亂，經(jīng)過認(rèn)真檢測后，發(fā)現(xiàn)是倒計時程序缺少復(fù)位按鈕所致，添加后程序運行正常。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 33 參考文獻 [1] 胡滿紅 主編 . 電氣控 制與 PLC .鄭州：大象出版社， 2021 [2] 王成福主編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2021 [3] 周淑珍、高鴻斌 主編 .PLC 分析與設(shè)計應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [5] 王玉中 主編 .電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) .河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 [6] 孫平 主編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 ， 北京 ： 高等教育出版社 ， 2021 [7] 江秀漢 、 湯楠主編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .西安： 西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021 [8] 劉敏 主編 .可編程序控制器技術(shù) .北京： 機械工業(yè)出版社， 2021 [9] 鄒其洪 、 黃智偉 、 高嵩 、 等編著 .電工電子實驗與計算機仿真 [M].電子工業(yè)出版社 ， 2021 [10] 林明星 主編 .電氣控制及可編程序控制器 [M ].北京：機械工業(yè)出版社，2021 。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 圖 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 31 圖 由于受實驗設(shè)備條件的限制，本次 設(shè)計只在實驗室進行了模擬實驗調(diào)試，沒有把整個設(shè)計技術(shù)運用到實際當(dāng)中。 在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題： ，程序無法下載，經(jīng)過認(rèn)真檢查后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存沒有初始化 ，對內(nèi)存進行清理后，下載程序進行調(diào)試。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計