【正文】 h convenience, flexibility and easy maintenance features. PLC intelligent Responder its simple structure, easy operation, safe, reliable, low cost and broad development prospects, powerful, etc., has an absolute advantage in the domestic market share and the market tended to increase year by year. Responder is widely used in television, mercial IVanizations and schools for the petition has added exciting, entertaining, to a certain extent, enrich people39。另外，單片機(jī)的 1所有器件均不是工業(yè)級(jí)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力很弱，而國內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對(duì)電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定?？删幊炭刂破鳎≒LC）： 所謂 PLC 系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上各大工業(yè)控制廠家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。特點(diǎn)：價(jià)格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡單?？删幊炭刂破?Programmable Logic Controller)即 PLC。三、PLC 的基本結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微 6型計(jì)算機(jī)相同，如圖 ：圖 PLC 硬件結(jié)構(gòu)中央處理單元（CPU）中央處理單元（CPU）是 PLC 的控制中樞。大型 PLC 的 CPU 多用位片式結(jié)構(gòu)，具有高速數(shù)據(jù)處理能力。但存在動(dòng)作速度較慢，且為有觸點(diǎn)系統(tǒng)，使用壽命有限等問題。（2）外設(shè)通信接口電路通信接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能組成 PLC 的控制網(wǎng)絡(luò)。特別是梯形圖語言，它直觀、方便，我們只要有了通常的繼電接觸器電路圖、邏輯圖或邏輯方程，就等于它有了 PLC 系統(tǒng)的用戶程序，很適合電器工程技術(shù)人員操作和使用。PLC 還采用屏蔽，輸入延時(shí)濾波等軟、硬件措施，有效的防止空間電磁干擾，特別多高頻傳導(dǎo)干擾信號(hào)具有良好的抑制作用。 11各個(gè)電路和不同掃描階段會(huì)造成輸入和輸出延遲，這是 PLC 的主要缺點(diǎn)。PLC 的編程語言有多種，如梯形圖、語句表、功能圖等。模塊式結(jié)構(gòu)目前大、中型 PLC 都采用這種方式。可編程控制器采用循環(huán)掃描的工作方式。 PLC 的用途PLC 的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置,使其應(yīng)用受到限制。相對(duì)來說，位置控制模塊比計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作方便。美國 GE 公司的 CNC 設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的 PLC。通用性好：由于可編程控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)，一般有CPU 模塊、電源模塊、PID模塊、模擬輸入和輸出模塊等，可以用這些模塊靈活的組成各種不同的控制系統(tǒng)，對(duì)不同的控制系統(tǒng)，只需選取不同的模塊即可，因而具有很好的適用性。一般 PLC 聲光智能搶答器選用按鈕操作，界面清楚，易于操作。輸入、輸出端子電氣接線圖如下圖 所示。 24 25 26 27 28圖 PLC 聲光智能搶答器的控制的程序梯形圖 295 模擬運(yùn)行與調(diào)試過程 程序的模擬運(yùn)行將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭?PLC 后，首先要做的就是仔細(xì)檢查程序，并改正寫入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題： 在計(jì)算機(jī)上編程通過后，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(duì)內(nèi)存進(jìn)行清理后，下載程序進(jìn)行調(diào)試。圖 錯(cuò)誤程序 34圖 正確程序由于受實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件的限制，本次設(shè)計(jì)只在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)調(diào)試，沒有把整個(gè)設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中。 在載入程序后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不亮，經(jīng)過認(rèn)真檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管和電源之間未連成回路，連接后數(shù)碼管正常顯示。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時(shí)修改梯形圖和 PLC 中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求，下面 — 是程序運(yùn)行調(diào)試中的幾個(gè)過程圖。通過 PLC 控制程序來實(shí)現(xiàn)整體的運(yùn)行，系統(tǒng)僅需要少量的按鈕和接口，一般的 PLC 配置都可運(yùn)行。違規(guī)搶答：若選手在未開始搶答時(shí)提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼管顯示其編號(hào)同時(shí)紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。基于可編程控制器的上述優(yōu)點(diǎn)能夠適應(yīng)和滿足搶答器高性能的使用要求，所以我 17確定該搶答器系統(tǒng)為PLC(西門子S7200系列)。五、通信和聯(lián)網(wǎng) 為了適應(yīng)國外近幾年來興起的工廠自動(dòng)化（FA）系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）及集散控制系統(tǒng)（DCS）等發(fā)展的需要，必須發(fā)展 PLC 之間，PLC 和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信功能。PID（Proportional Intergral Derivative）模塊的提供使 PLC 具有閉環(huán)控制功能,即一個(gè)具有 PID 控制能力的 PLC 可用于過程控制。PLC 的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型：一、順序控制 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。限定了計(jì)算機(jī)發(fā)揮運(yùn)算功能、完成復(fù)雜控制的能力。三、PLC 的性能指標(biāo)I/O 點(diǎn)數(shù)I/O 點(diǎn)數(shù)，即 PLC 面板上的 I/O 端子的個(gè)數(shù)。 12 PLC 的分類及性能指標(biāo)一、按 I/O 點(diǎn)數(shù)容量分類小型機(jī)（I/O 點(diǎn)數(shù)小于 256 點(diǎn)）典型的小型機(jī)有 SIEMENS 公司的 S7200 系列。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段，CPU按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描，根據(jù)輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，同時(shí)將執(zhí)行結(jié)果寫入輸出映象寄存器。組織靈活可編程控制器品種很多,小型 PLC 為整體結(jié)構(gòu)，并外接 I/O 擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成 PLC 控制系統(tǒng)。PLC 的輸入接口和輸出接口是已經(jīng)按不同需求做好的，可直接與控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備相連的接口。電源PLC 內(nèi)部配有一個(gè)專用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，將交流/直流供電電源轉(zhuǎn)化為 PLC 內(nèi)部電源需要的工作電源（5V 直流） 。晶閘管輸出型 CPU 通過光耦電路的驅(qū)動(dòng)，使雙向晶閘管通斷，可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載；晶體管輸出型 CPU 通過光耦電路的驅(qū)動(dòng)，使雙晶體管通斷，驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。PLC 內(nèi)部輸入電路作用是將 PLC 外部電路（如行程開關(guān)、按鈕、傳感器等）提供的、符合 PLC 輸入電路要求的電壓信號(hào)，通過光耦電路送至 PLC 內(nèi)部電路。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。他以微處理為核心，用編寫的程序不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。給競(jìng)賽主持人設(shè)置了 3 個(gè)控制按鈕，用來控制開始、復(fù)位、停止，每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三秒）以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不 3在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開始下一輪搶答。PLC 的可靠性：進(jìn)口 PLC 采用的 CPU 都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購買的，經(jīng)過嚴(yán)格挑選的工業(yè)級(jí)元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗(yàn)而特 2別設(shè)計(jì)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。這樣對(duì)于增加功能的