【導(dǎo)讀】4組以下選手參加比賽。3個控制按鈕，用來控制開始.復(fù)位.停止。后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開始下一輪搶答。顯示其編號同時紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。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。發(fā)出超時報警信號。搶答器廣泛用于電視臺娛樂性質(zhì)。在競賽中能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第1搶答者。碼顯示和警示蜂鳴等手段指示出第1搶答者?？紤]到只是對四組智能搶答器進(jìn)行控制，則輸入端口需要7個，輸出端口需。要實現(xiàn)聲光功能需要兩個喇叭和四個指示燈。由于搶答時要顯示組號和倒計時故還。和數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM222作為本次設(shè)計的PLC控制的四路智能搶答器的主要模塊。

　　

【正文】 3 個控制按鈕，用來控制開始 、 復(fù)位 、 停止 。 出開始搶答指令后，哪 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，同時綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號（持續(xù)三秒）以指示搶答成功，并對其后的搶答信號不在相應(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。 ： 若選手在未開始搶答時提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時數(shù)碼管顯示其編號同時紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。 ： 當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時定時器 T0 開始計時（設(shè)定 30 秒）若30 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。 ： 在搶答成功后，主持人按下答題計時按鈕，同時數(shù)碼管顯示答題倒計時時間改時間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，此設(shè)定為 30 秒，選手必須在設(shè)定時間內(nèi)完成答題，否則，音響電路 發(fā)出超時報警信號。 控制 系統(tǒng) I/O 分 配表 一 .PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制 系統(tǒng) 的輸入端口如表 所示 。 表 信號名稱 外部元件 內(nèi)部地址 信號名稱 外部元件 內(nèi)部地址 搶答 開始按鈕 SB0 4 組按鈕 SB4 1 組按鈕 SB1 復(fù)位 按鈕 SB5 2 組按鈕 SB2 計時 按鈕 SB6 3 組按鈕 SB3 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 二 .PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制系統(tǒng)的輸出端口如表 所示 表 輸出信號對照表 信號名稱 代號 內(nèi)部地址 信號名稱 代號 內(nèi)部地址 數(shù)碼管 1 LED1 綠燈 L1 數(shù)碼管 2 LED2 紅燈 L2 數(shù)碼管 3 LED3 黃燈 L3 蜂鳴器 搶答信號燈 L4 系統(tǒng) 硬件 連接 圖 根據(jù)系統(tǒng)要求和所需要的硬件，系統(tǒng)數(shù)字量輸入點(diǎn)總計 10 個點(diǎn)，輸出 點(diǎn)總計30 個點(diǎn)。綜合考慮到系統(tǒng)的性價比和系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，輸入 、 輸出點(diǎn)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(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM222。 輸入 .輸出端子電氣接線圖如下圖 所示。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 整體設(shè)計 根據(jù) PLC 聲光智能搶答器的控制要求，應(yīng)用程序采用一體化結(jié)構(gòu)。 通過 PLC控制程序來實現(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。該系統(tǒng)本著簡單易懂 、 可靠性強(qiáng) 、 適應(yīng)性強(qiáng)等方面 進(jìn)行 設(shè)計。 在搶答時只需按動按鈕即可數(shù)碼管在系統(tǒng)程序的控制下自動顯示組號以及倒計時時間。安全 、 可靠 、 省時 、 省力 、 價格便宜。 PLC 聲光智能搶答器 控制程序 梯形圖 PLC 聲光智能搶答器的 控制的程序 梯形 圖 如圖 所示。本程序簡潔易懂 、 便于修改 、 使用性強(qiáng) 、 條理性強(qiáng)，具體如下。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 PLC 聲光智能搶答器的控制的程序 梯形圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 5 模擬運(yùn)行與調(diào)試過程 程序的模擬 運(yùn)行 將設(shè)計好的程序?qū)懭?PLC 后，首先 要做的就是 仔細(xì)檢查 程序 ，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模 擬調(diào)試， 在調(diào)試時應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式 、 有選擇序列的功能表圖中的每一條支路 、 各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時修改梯形圖和 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)試中的幾個過程圖 。 圖 圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 圖 如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實際設(shè)定值。在設(shè)計和模擬調(diào)試程序的同時，可以設(shè)計 、 制作控制臺或控制柜， PLC 之外的其他硬件的安裝 .接線工作也可以同時進(jìn)行。 程序的現(xiàn)場調(diào)試 完成上述的工作后， 就可以進(jìn)行現(xiàn)場的調(diào)試工作立刻 ,首先 將 PLC 安裝在控制現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過程中 有可能 將 會顯示出 系統(tǒng)中 原先 可能存在的傳感器 、執(zhí)行器和硬接線等方面的問題，以及 PLC的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計中的問題，濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 應(yīng)對出現(xiàn)的問題及時加以解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，則 可以 對相應(yīng)硬件和軟件部分 設(shè)計 作適當(dāng)調(diào)整，通常只需要 略微 修改程序就可能 出現(xiàn)實際效果 。全部調(diào)試通過后， 再 經(jīng)過一段時間的 實驗 ，系統(tǒng) 才 可以投入 到實際運(yùn)用當(dāng)中 。 在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題： ，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 ，對內(nèi)存進(jìn)行清理后，下載程序進(jìn)行調(diào)試。 ，最后發(fā)現(xiàn)我在編寫程序時誤把程序中的數(shù)字 0 寫成了英文 O。 ， 發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不亮，經(jīng)過認(rèn)真檢測后，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。 ，在模擬實驗調(diào)試時，按下啟動按鈕 運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)搶答器顯示燈不能正常發(fā)光，有時會出現(xiàn)同時亮的現(xiàn)象，經(jīng)過認(rèn)真檢測后發(fā)現(xiàn)是程序中沒有添加中間繼電器自鎖功能所致，程序經(jīng)修改后 回復(fù)正常。下面為未修改前程序如圖 修改后程序如圖 。 圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 圖 ，在運(yùn)行時發(fā)現(xiàn)倒計時程序運(yùn)行時，做倒計時顯示的數(shù)碼管在倒計時結(jié)后總停在 30 而不是 00，經(jīng)過認(rèn)真檢測后，發(fā)現(xiàn)是將計算器放在 倒計時程序之后而 PLC 微機(jī)是從上到下掃描所造成的，將兩程序位置調(diào)換后恢復(fù)正常。 ，第一輪搶答時倒計時運(yùn)行良好，復(fù)位后 再度搶答時倒計時出現(xiàn)混亂，經(jīng)過認(rèn)真檢測后，發(fā)現(xiàn)是倒計時程序缺少復(fù)位按鈕所致，添加后程序運(yùn)行正常。 下面為未修改前程序如圖 修改后程序如圖 。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 31 圖 由于受實驗設(shè)備條件的限制，本次 設(shè)計只在實驗室進(jìn)行了模擬實驗調(diào)試，沒有把整個設(shè)計技術(shù)運(yùn)用到實際當(dāng)中。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 32 致 謝 經(jīng)過一個 多 月的時間 ， 在各位老師 .同學(xué)的幫助下，在我的 不斷 努力下，我的畢業(yè)設(shè)計 終于要完成了。從設(shè)計中我學(xué)到許多知識，也理解了做任何事都要細(xì)心的道理。知識的積累是一點(diǎn)一滴的，在設(shè)計中我也感受頗深。在此我要真誠的感謝郭繼紅老師給予我的指導(dǎo)，在設(shè)計過程中郭老師嚴(yán)格督促我的畢業(yè)設(shè)計速度，及時的幫我解決我在設(shè)計中遇到的各種問題和困難，在設(shè)計中一直對我嚴(yán)格要求，在整個畢業(yè)設(shè)計過程中都給我耐心的指導(dǎo)和講解，并主動為我提供各種相關(guān)技術(shù)資料，在郭 老師的幫助和指導(dǎo)下我順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計，也讓我在這次畢業(yè)設(shè)計中受益匪淺， 在此謹(jǐn)向郭老師致以深切的謝意！ 在這次畢業(yè)設(shè)計中我也遇到了許多困難得到了學(xué)校里其他老師的幫助和指導(dǎo)，我也要感謝我的母校 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，是她提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的 三年 大學(xué)生活豐富多 彩 ，為我的人生留下精彩的一筆。 感謝評閱和閱讀本設(shè)計論文的老師為此付出的辛勤勞動！ 在此還要感謝濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院的全體老師，感謝他們對我的培養(yǎng)！ 最后祝愿各位老師： 身體健康！萬事如意 。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 33 參考文獻(xiàn) [1] 胡滿紅 主編 . 電氣控 制與 PLC .鄭州：大象出版社， 2021 [2] 王成福主編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 [3] 周淑珍、高鴻斌 主編 .PLC 分析與設(shè)計應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [5] 王玉中 主編 .電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) .河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 [6] 孫平 主編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 ， 北京 ： 高等教育出版社 ， 2021 [7] 江秀漢 、 湯楠主編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .西安： 西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021 [8] 劉敏 主編 .可編程序控制器技術(shù) .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [9] 鄒其洪 、 黃智偉 、 高嵩 、 等編著 .電工電子實驗與計算機(jī)仿真 [M].電子工業(yè)出版社 ， 2021 [10] 林明星 主編 .電氣控制及可編程序控制器 [M ].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021