【正文】 成本。 OMRON公司推出的 CQM1型 PLC指令中設(shè)置了 7段輸出顯示指令 7SEG(2)，該指令有 4位和 8位兩種方式，輸出 8位數(shù)時(shí)要占用13 個(gè)輸出點(diǎn)，若要求輸出顯示 5 位數(shù)時(shí)，需選用 8位方式，占用 13個(gè)輸出點(diǎn)。 ③ LED數(shù)碼管每筆畫工作電流 I在 5～ 10 mA 之間，若電流過大會(huì)損壞數(shù)碼管，因此必須加限流電阻，其阻可按下式計(jì)算 R=（ V0V1） /I 其中 V0為加在 LED兩端上的電壓， V1為 LED數(shù)碼管每筆劃壓降（約為 2V）。 常見 LED 數(shù)碼管的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 314所示。 ③機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計(jì)算機(jī)后易 于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。但是中、高檔 PLC價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。 PLC機(jī)型的選擇 PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。 綜合以上的分析和比較，最終決定采用 PLC。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛 [10]。 單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線 路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線路，而且對(duì)應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。 ⑹ 各輸出端口統(tǒng)一采用直流 24V電源。 ⑶ 知識(shí)競(jìng)賽搶答器能適合以下比賽規(guī)則：出題后，各隊(duì)搶答必須在裁判說出 “開始 ”并按下裁判臺(tái)的開始按鈕 SB0后 15S內(nèi)搶答，并由數(shù)碼管顯示時(shí)間。 2 整體方案的選擇 整體功能介紹 知識(shí)競(jìng)賽搶答器，顧名思義就是用于比賽時(shí)，跟對(duì)手比反應(yīng)時(shí)間，思維運(yùn)轉(zhuǎn)快慢的新型電器。 按結(jié)構(gòu)形式分類 按 PLC物理結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為整體式（也稱單元式）和組合式（也稱模塊式）兩類。它除了具有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的功能外，還具有更強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。 PLC的分類 按 I/O點(diǎn)數(shù)容量分類 一般來說， PLC處理的 I/O點(diǎn)數(shù)比較多，反映控制關(guān)系比較復(fù)雜，用戶要求的程序存儲(chǔ)器容量比較大，要求 PLC的指令及其他功能比較多，指令 執(zhí)行的過程比較快等。他不但可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，還可以用于遠(yuǎn)程控制。在 PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在 PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入、輸出信號(hào)線即可，不需要諸如繼電器之類的物理電子器件和大量而有繁雜的硬件接線線路。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的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型。 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 [4]。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。軟件設(shè)計(jì)部分，首先在總體設(shè)計(jì)中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計(jì)，擬定詳細(xì)的工作計(jì)劃；然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括各模塊的流程圖，選擇合適的編程語(yǔ)言和工具，進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)等；最后是對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，達(dá)到所需功能要求。 ⑶ 當(dāng)有多個(gè)違規(guī)搶答時(shí)，普通搶答器只能 “抓住 ”其中一個(gè)違規(guī)者。對(duì)于采用模擬電路或者數(shù)字電路的產(chǎn)品，其技術(shù)相當(dāng)成熟。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目：知識(shí)競(jìng)賽搶答器 PLC設(shè)計(jì) 摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和文化實(shí)業(yè)的發(fā)展，在很多公開競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)合要求有公正的競(jìng)爭(zhēng)裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競(jìng)賽等，因此出現(xiàn)了搶答器。IO distribution 目 錄 1 緒論 ....................................................................4 PLC 的簡(jiǎn)介 ...........................................................................................................6 PLC 的用途 ...........................................................................................................6 PLC 的特點(diǎn) ...........................................................................................................7 PLC 的分類 ...........................................................................................................9 2 整體方案的選擇 .........................................................11 3 硬件電路設(shè)計(jì) ...........................................................14 LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及主要特 性 .........................................................................17 PLC 與七段數(shù)碼管方案選擇 .............................................................................18 PLC 與七段數(shù)碼管直接連接阻值計(jì)算 .............................................................19 外部硬件接線圖 ....................................................................................................20 4 軟件設(shè)計(jì) ...............................................................22 5 總 結(jié) ..................................................................34 致 謝 ...................................................................34 參考文獻(xiàn) .................................................................35 1 緒論 課題研究背景 目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上已有很多類型的知識(shí)競(jìng)賽搶答器，其大致采用模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)或者 PLC芯片、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等四類產(chǎn)品。普通搶答器存 在不公平性。硬件設(shè)計(jì)部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。并且 PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機(jī)界面，全屏顯示，上面設(shè)計(jì)了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對(duì)操作人員的要求，一般工人也能很快掌握 [3]。后來由于 PC這個(gè)名稱常常被用來稱呼個(gè)人電腦（ Personal Computer），為了區(qū)別，現(xiàn)在也把可編程控制器稱為 PLC[4][5]。但近年來由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降，使 PLC的成本下降，同時(shí)又由于 PLC的功能大大增強(qiáng)，使 PLC 的應(yīng)用越來越廣泛，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。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。 ⑸ 通信和聯(lián)網(wǎng) 為了適應(yīng)國(guó)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。 ⑵ 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、應(yīng)用靈活 PLC產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，外圍模塊品種也多，可有 各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。 PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，他不僅可以控制一臺(tái)單機(jī)，一條生產(chǎn)線，還可以控制一個(gè)機(jī)群，許多生產(chǎn)線。 由于以上特點(diǎn)，使得 PLC獲得極為廣泛的應(yīng)用。 ⑶ 中型 PLC I/O點(diǎn)數(shù)在 512～ 2048點(diǎn)之間的為中型 PLC。 上述劃分沒有嚴(yán)格的界限，隨著 PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，某些小型 PLC也具備中型機(jī)和大型機(jī)的功能，這也是 PLC的發(fā)展趨勢(shì)。大、中型 PLC常用組合式結(jié) 構(gòu)。 14號(hào)參賽臺(tái)分別對(duì)應(yīng)按鈕 SB1SB4及參賽臺(tái)燈 EL1EL4。 ⑸ 在某個(gè)題結(jié)束后，裁判員按下臺(tái)上的復(fù)位按鈕 SB5，搶答器恢復(fù)原來的狀態(tài)，為下一輪搶答作好準(zhǔn)備。另外，單片機(jī)的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(guó)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 [11][12]。 可編程控制器（ PLC）： 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(jiǎn)單。 PLC的選擇主要應(yīng)從 PLC的機(jī)型、容量、 I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。 對(duì)于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn) PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔 PLC。 ②機(jī)型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。現(xiàn)已廣泛用作數(shù)字化儀表、數(shù)控裝置、家用電器中的數(shù)顯器件。 好，工作溫度范圍為 30～ +80℃，使用壽命可達(dá) 5M小時(shí)以上。 PLC通過輸出模塊外接顯示電路，一般要求少占用輸出點(diǎn)數(shù)、外接電路簡(jiǎn)單、輸出顯示速度盡可能快。 ⑹ 在沒有新數(shù)據(jù)顯示時(shí)，程序進(jìn)行循環(huán)顯示，使顯示電路的抗干擾能力增強(qiáng)。音響輸出點(diǎn)為 Y5。輸出與輸入對(duì)應(yīng)，用 YO輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)比賽開始信號(hào)燈 EL0，同理用 Y Y YY4輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈 EL EL EL EL4。搶答繼電器 M1閉合，答題限時(shí)繼電器 M2 閉合并自鎖，使得答題限時(shí)計(jì)時(shí)器 T 1開始計(jì)時(shí) 。其中 M3為音響驅(qū)動(dòng)繼電器，當(dāng)四種條件中有一種合符時(shí)， M3閉合一個(gè)掃描周期，使得音響驅(qū)動(dòng)輸出繼電器 Y5閉合，音響發(fā)出聲音，同時(shí)音響限時(shí)計(jì)時(shí)器 T2通電計(jì)時(shí)，經(jīng)過 1S后計(jì)時(shí)器 T1動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開 Y5及 T2的電源，音響停止發(fā)出聲音。當(dāng)搶答允許繼電器 M0閉合時(shí)，計(jì)時(shí)器 T3開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過 ， T3的常開觸點(diǎn)閉合，接通計(jì)時(shí)器T4的電源；在經(jīng)過 ， T4動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開，使 T3復(fù)位，常開觸點(diǎn)閉 合，接通秒個(gè)位移位繼電器 M4。168。 程序的下載、安裝和調(diào)試 將各個(gè)輸入輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。盡管不舍，卻更珍惜，因?yàn)槲业纳杏心敲炊嗫蓯鄣娜酥档酶屑?