【正文】 23 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 24 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 25 圖 PLC 聲光智能搶答器的控制的程序 梯形圖 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 26 5 模擬運行與調試過程 程序的模擬 運行 將設計好的程序寫入 PLC 后，首先 要做的就是 仔細檢查 程序 ，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。 輸入 .輸出端子電氣接線圖如下圖 所示。其硬件 組成 結構圖如圖 所示 : 圖 硬件組成結構圖 CPU226 EM222 EM222 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 系統(tǒng)控制要求 四 組以下 選手參加比賽 3 個控制按鈕，用來控制開始 、 復位 、 停止 。 主機 CPU 及擴展模塊選擇 根據設計要求，有 7 個輸入端及 26 個輸出端的需要，參照主機類型 表 ， 設濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 計中 主機選用了 為 CPU226?？删幊炭刂破鳎?PLC）是由工業(yè)微型計算機 、 輸入 , 輸出設備 .保護及抗干擾隔離電路等構成的微機控制裝置，具有順序 .周期性工作的特征，從應用角度看可編程控制器具有如下特點： ：由于可編程控制器 的輸入 , 輸出端口均采用繼電器或光電耦合器件，采取了隔離和抗干擾措施，使其具有很高的抗干擾能力，因而能在惡劣環(huán)境下可靠工作。為了實現(xiàn) PLC 和 CNC 設備之間內部數據自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。在多數情況下， PLC 把掃描目標位置的數據送給模版塊，其輸出移動一軸或數軸到目標位置。 特殊功能單元種類多，也可以說 PLC 的功能多。大 .中 .小型PLC 的存儲容量變化范圍一般為 2KB～ 2MB。 微型和小型 PLC 一般為整體式結構。 PLC 的指令的系統(tǒng)編寫的系統(tǒng)程序，它決定了 PLC 的功能，用戶不能更改其內容。 ，讀輸入 、 輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。 定可靠 由于 PLC 采用了微電子技術，大量的開關動作有無觸點的半導體電路來完成，同時還采用了屏蔽，濾波，隔離等抗干擾措施，所以其平均無故障時間在 2 萬小時以上。 PLC 能夠適應各種形式的開關量和模擬量的輸入控制 .輸出控制，還可以和其他計算機系統(tǒng) .控制設備共同組成分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)成組數據傳送 .矩陣運算 .閉環(huán)控制 .排序與查表 .函數運算及快速中斷等功能。 I/O 擴展接口電路采用并行接口和串行接口兩種電路形式。 在繼電器式輸出中， CPU 可以根據程序執(zhí)行 的結果，使 PLC 內設繼電器線圈通電，帶動觸點閉合，通過繼 電器閉和的觸點，由外部電源驅動交 .直流負載。 CPU 常用的微處理器有通用型微處理器，單片機和位片式計算機等。它采用一類可編程序的存儲器，用于其內部存 儲程序 .執(zhí)行邏輯運算 .順序控制 .定時 .計數和算術操作等 指令，并通過數字式和模塊式輸入 /輸出，控制各種類型的機械和生產過程。在搶答成功后，主持人按下答題計時按鈕，同時數碼管顯示答題倒計時時間改時間可根據需要調節(jié)，此設定為 30 秒，選手必須在設定時間內完成答題，否則，音響電路發(fā)出超時報警信號 。 操作： PLC 的操作采用觸摸式操作終端，人機界面，全屏顯示，上面設計了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據提示順利操作，這就降低了對操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。特別是故障顯示只能顯示故障代碼，一旦發(fā)生故障，操作人員必須翻閱說明書方能發(fā)現(xiàn)故障所在，最終按說明書指示排除故障，這樣排除故障的時間相對較長。 PLC 智能搶答器 與 單片機搶答器 相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性 .首先說一下單片機搶答器 ， 所謂單片機系統(tǒng)就是采用目前市場上的單片機 CPU 及其它外圍芯片，根據不同系統(tǒng)設計電路板，最終設計成一臺簡易的計算機系統(tǒng)，并在此基礎上設計程序以達到所要求的控制功能。 在 PLC 的三種編程語言中，梯形圖和語句表是 PLC 最基本的 、最常用的編程語言。 第三周 : 收集 PLC 聲光 智能搶答器的資料 ,對硬件進行設計。 濟源職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 題目 基于 PLC 控制的四路智能搶答器 系別 電氣工程系 系 專業(yè) 電氣自動化 班級 電氣 0801 姓名 周建忠 學號 08040139 指導教師 郭繼紅 日期 2021 年 12 月 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 I 設計任務書 設計題目 ： 基于 PLC 控制的 四路 智能搶答器 設計要求 ： 4 組以下選手參加比賽 。 第二周：根據設計要求分析 PLC 聲光 智能搶答器的 工作原理。通過搶答器的指示燈顯示 、 數碼顯示和警示蜂鳴等手段指示出第 1 搶答者 。用 PLC 進行知識競賽搶答器設計，其控制方便，靈活，只要改變輸入 PLC 的控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方案。 操作：現(xiàn)在國內單片機系統(tǒng)的操作均采用自設計的鍵盤，設定數據用撥碼開關，濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 2 顯示用 LED，整個面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設計時往往一鍵多用，操作人員很難脫開說明書操作。 PLC 的可維護性： PLC 本身有很強的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設計不合理引起，由于它提供完善的調試工具，要找出故障也較為簡單。當主持人 按下?lián)尨鹌靼粹o時定時器 T0 開始計時（設定 15 秒）若 15 秒限制到時仍無人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲響，以示選手放棄該題。1987 年 2 月，國際電工委員會（ IEC）對可編程控制器 （ PLC） 的定義是：可編程控制器是一種數學運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。 可編程控制器的控制中樞，在系統(tǒng)監(jiān)控下工作，承擔著將外部輸入的信號的狀態(tài)寫入映像寄存器區(qū)域，然后將結果送到輸出映像寄存器區(qū)域。 PLC 輸出電路結構形式分為繼電器式 、 晶閘管式和晶體管輸出型等三種。 PLC 接口電路分為 I/O 擴展接口電路和外設通信接口電路兩類 （ 1） I/O 擴接口電路 I/O 擴展接口電路用連接 I/O 擴展單元，可以用來擴充開關量 I/O 點數和增加模濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 7 擬量的 I/O 端子。 PLC 不僅可進行邏輯運算，算術運算，數據轉換以及順序控制，還可實現(xiàn)模擬運算 、 顯示 、 監(jiān)控 、 打印及報表生成等功能，并具有完善的輸入輸出系統(tǒng)。 PLC具有很強的監(jiān)控功能，利用編程器 .監(jiān)視器或觸摸屏等人機界面可對 PLC 的遠行狀濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 8 態(tài)進行監(jiān)控。 PLC 工作原理 一 ． 循環(huán)掃描的特點 寄存器的內容是由設備驅動的，在程序執(zhí) 行過程中的一個周期內輸入映像寄存器的值保持不變， CPU 采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來控制程序的執(zhí)行。 。 二 .按結構形式分 根據 PLC 結構形式的不同， PLC 主要可分為整體式和模塊式兩類。 這里專指用戶存儲器的存儲容量，它決定了用戶所編程序的長短。 擴展能力包括 I/O 點數的擴展和 PLC 功能的擴展兩方面的內容。 二 .運動控制 PLC 制造商目前已提供了拖動步進電動機或伺服電動機的單軸或多軸位置控制模版。著名的日本 FANUC 公司 推出的 系列，已將 CNC 控制功能作為 PLC 的一部分。為此，我們對將采用的控制系統(tǒng)進行了全面的分析對比。 PLC 聲光智能搶答器的 各種檢測信號均為數字量，中小 型搶答器 系統(tǒng) 用西門子 S7200 系列就完全可以滿足電氣控制系統(tǒng)方面的要求。 一般 PLC 聲光智能搶答器 選用按鈕操作，界面清楚，易于操作。綜合考慮到系統(tǒng)的性價比和系統(tǒng)的可擴展性，輸入 、 輸出點留出一定的富裕量，因此 PLC 選擇 SIEMENS 的 S7200 系列的 CPU222 繼電器輸出型 和數字量擴展模塊 EM222。本程序簡潔易懂 、 便于修改 、 使用性強 、 條理性強，具體如下。全部調試通過后， 再 經過一段時間的 實驗 ，系統(tǒng) 才 可以投入 到實際運用當中 。 下面為未修改前程序如圖 修改后程序如圖