基于點對點通信實現(xiàn)3組搶答器設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-20 19:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第2章 方案論證 系統(tǒng)分析經(jīng)過分析，參賽的A，B，C 3人的桌上各有一個搶答按鈕，并用3盞信號燈來顯示他們的搶答信號，還設(shè)有兩位七段式LED數(shù)碼管顯示器實時顯示各組積分情況。主持人通過控制臺上的選擇開關(guān)控制比賽的進行，控制臺面板上有選擇開關(guān)SF0，開始搶答按鈕SF1，加分按鈕SF2，減分按鈕SF3，還有一個搶答計時指示燈L1。要求：比賽開始或宣布下一個題目之前，主持人要撥動一次開關(guān)，使所有指示燈復位；為了控制搶答時間，搶答按鈕在15秒內(nèi)按下有效，超過15秒則無效；當主持人公布題目后，并按下開始搶答按鈕，這時控制臺上的搶答計時指示燈亮。自此搶答有效，當15秒到而無人搶答時，計時指示燈滅；最先按下按鈕的搶答者對應的指示燈亮，與此同時，應禁止另外兩個搶答者燈亮；若回答正確，其積分器加10分，若回答錯誤，其積分器減10分；沒有得到搶答權(quán)的參賽組不能得到加分；LED顯示器同步顯示各組得分情況。最后各參賽組以積分多少論勝負。 I/O分析由分析可知，四臺PLC均只涉及到數(shù)字量I/O，并未涉及模擬量輸入輸出。對于主持人所在的主站，數(shù)字量輸入（DI）有4路，分別是選擇開關(guān)SF0，開始搶答按鈕SF1，加分按鈕SF2和減分按鈕SF3。數(shù)字量輸出（DO）有一路：搶答計時指示燈（L1）。對于A組參賽隊所在的從站A則有數(shù)字量輸入（DI）一路：搶答開關(guān)K1。數(shù)字量輸出（DO）17路：搶答指示燈LA，顯示單元DA（16路）。對于B組參賽隊所在的從站B則有數(shù)字量輸入（DI）一路：搶答開關(guān)K2。數(shù)字量輸出（DO）17路：搶答指示燈LB，顯示單元DB（16路）。對于C組參賽隊所在的從站C則有數(shù)字量輸入（DI）一路：搶答開關(guān)K3。數(shù)字量輸出（DO）17路：搶答指示燈LC，顯示單元DC（16路）。 確定方案根據(jù)系統(tǒng)分析和I/O分析，本次選用4臺PLC，一臺作為PPI通信的主站，另外三臺作為PPI通信的從站，主、從站之間通過通信電纜連接，進行點對點通信。主站負責搶答開始與停止，以及對各組回答正確后加分及回答錯誤后減分，主站還要讀取是哪個從站先按下了搶答燈，從而對另外兩組進行互鎖，使其他后兩組的操作不起作用。從站通過主站寫入的數(shù)據(jù)進行相應的操作，同時還要顯示本組實時的積分數(shù)值。又因為按鈕的額定工作電壓是交流220V，考慮到PLC主機的安全，在此采用交流繼電器作為隔離來保護PLC主機，避免在意外情況下造成主機燒毀。接線時，繼電器線圈通過按鈕和交流220V電源連接，繼電器觸點接在直流24V電源上，通過按鈕的動作來控制線圈得電與失電，從而進行開關(guān)量信號的輸入?？紤]到晶體管的動作頻率比繼電器的動作頻率更快，且具備無觸點、無火花、動作頻率快的優(yōu)點，更加安全，穩(wěn)定，故PLC主機均選用晶體管輸出型。第3章 硬件設(shè)計 主機和模塊選型本次設(shè)計需要用到PLC，S7200型PLC是德國西門子公司生產(chǎn)的一種小型PLC，它是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價格比，故本次設(shè)計將采用這一系列的PLC來實現(xiàn)。因為主機的輸入輸出點數(shù)較少，故考慮到成本問題，應選用自身帶有I/O點數(shù)較少和使用廣泛的的CPU型號。經(jīng)過初期的市場調(diào)研，結(jié)合本系統(tǒng)的需求以及各方面的綜合因素考慮，計劃選用4臺SIEMENS公司的S7200系列CPU224型PLC。它具備14路數(shù)字量輸入和10路數(shù)字量輸出端口，因從站還需要顯示兩位數(shù)的實時積分值，所以從站的I/O點數(shù)不夠，故還需拓展輸出拓展模塊，選用的是3個8點DC的EM222模塊即可解決問題。 模塊連接及地址分配由于從站主機I/O點數(shù)為14入/10出，與要求的1入/17出還有差距，故需拓展一個8點DC的EM222。其中EM
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