基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信實(shí)現(xiàn)3組搶答器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 19:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 知識(shí)。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(gè)搶答按鈕，并用3盞信號(hào)燈來顯示他們的搶答信號(hào)，還設(shè)有兩位七段式LED數(shù)碼管顯示器實(shí)時(shí)顯示各組積分情況。主持人通過控制臺(tái)上的選擇開關(guān)控制比賽的進(jìn)行，控制臺(tái)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(gè)搶答計(jì)時(shí)指示燈L1。要求：比賽開始或宣布下一個(gè)題目之前，主持人要撥動(dòng)一次開關(guān)，使所有指示燈復(fù)位；為了控制搶答時(shí)間，搶答按鈕在15秒內(nèi)按下有效，超過15秒則無效；當(dāng)主持人公布題目后，并按下開始搶答按鈕，這時(shí)控制臺(tái)上的搶答計(jì)時(shí)指示燈亮。自此搶答有效，當(dāng)15秒到而無人搶答時(shí)，計(jì)時(shí)指示燈滅；最先按下按鈕的搶答者對(duì)應(yīng)的指示燈亮，與此同時(shí)，應(yīng)禁止另外兩個(gè)搶答者燈亮；若回答正確，其積分器加10分，若回答錯(cuò)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(fù)。 I/O分析由分析可知，四臺(tái)PLC均只涉及到數(shù)字量I/O，并未涉及模擬量輸入輸出。對(duì)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(jì)時(shí)指示燈（L1）。對(duì)于A組參賽隊(duì)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(duì)于B組參賽隊(duì)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(duì)于C組參賽隊(duì)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(tái)PLC，一臺(tái)作為PPI通信的主站，另外三臺(tái)作為PPI通信的從站，主、從站之間通過通信電纜連接，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。主站負(fù)責(zé)搶答開始與停止，以及對(duì)各組回答正確后加分及回答錯(cuò)誤后減分，主站還要讀取是哪個(gè)從站先按下了搶答燈，從而對(duì)另外兩組進(jìn)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(jìn)行相應(yīng)的操作，同時(shí)還要顯示本組實(shí)時(shí)的積分?jǐn)?shù)值。又因?yàn)榘粹o的額定工作電壓是交流220V，考慮到PLC主機(jī)的安全，在此采用交流繼電器作為隔離來保護(hù)PLC主機(jī)，避免在意外情況下造成主機(jī)燒毀。接線時(shí)，繼電器線圈通過按鈕和交流220V電源連接，繼電器觸點(diǎn)接在直流24V電源上，通過按鈕的動(dòng)作來控制線圈得電與失電，從而進(jìn)行開關(guān)量信號(hào)的輸入。考慮到晶體管的動(dòng)作頻率比繼電器的動(dòng)作頻率更快，且具備無觸點(diǎn)、無火花、動(dòng)作頻率快的優(yōu)點(diǎn)，更加安全，穩(wěn)定，故PLC主機(jī)均選用晶體管輸出型。第3章 硬件設(shè)計(jì) 主機(jī)和模塊選型本次設(shè)計(jì)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(dòng)化。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比，故本次設(shè)計(jì)將采用這一系列的PLC來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橹鳈C(jī)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)較少，故考慮到成本問題，應(yīng)選用自身帶有I/O點(diǎn)數(shù)較少和使用廣泛的的CPU型號(hào)。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(jì)劃選用4臺(tái)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(shí)時(shí)積分值，所以從站的I/O點(diǎn)數(shù)不夠，故還需拓展輸出拓展模塊，選用的是3個(gè)8點(diǎn)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(jī)I/O點(diǎn)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(gè)8點(diǎn)DC的EM222。其
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