【正文】 更讓我體會(huì)到了實(shí)現(xiàn)功能的喜悅。同時(shí)通過這次課程設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。才 能解決遇到的問題。在此次課程設(shè)計(jì)中，我們體驗(yàn)到了理論知識(shí)在實(shí)際中的運(yùn)用，體驗(yàn)到了創(chuàng)造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。 4)如果在限時(shí)內(nèi)無人搶答，則啟動(dòng)音效電路 (YO10)和總臺(tái)指示燈 (YO11)，外部數(shù)碼顯示器也顯示。 18 八、系統(tǒng)仿真與調(diào)試 系統(tǒng)的仿真 X0010 總臺(tái)復(fù)位 X0011 總臺(tái)開始 TS1 定時(shí)器 1 1）當(dāng)有某人違例（假如是第 1 組）仿真圖如圖 所示 總臺(tái)燈（ Y11）、某臺(tái)燈（ Y0）、音響（ Y10）、數(shù)碼管顯示（ Y2 Y22）為組號(hào) 1 圖 某人違例仿真圖 2）正常搶答情況（假如是第 1 組）仿真圖如圖 所示 某臺(tái)燈（ Y0）、音響（ Y10）、數(shù)碼管顯示（ Y2 Y22）為組號(hào) 1 圖 正常搶答仿真圖 3）無人應(yīng)答及答題超 時(shí)的情況 總臺(tái)燈（ Y11）、音響（ Y10）仿真圖如圖 所示 19 圖 無人應(yīng)答及答題超時(shí)仿真圖 工作過程分析 1)開始搶答前，主持人首先通過復(fù)位按鈕 SW1(X010)實(shí)現(xiàn)電路復(fù)位，在提問之后，打開選擇開關(guān) SW2(X0111 啟動(dòng)定時(shí)器 T1,本程序預(yù)設(shè)為 10S。 16 圖 搶答控制 程序梯形圖 答題時(shí)限控制 在搶答成功后定時(shí)器（ T2）開始計(jì)時(shí)，如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有完成答題，則總臺(tái)燈（ Y011）、音響啟動(dòng)信號(hào)繼電器（ M2）接通，總臺(tái)燈亮并且驅(qū)動(dòng)音響（ Y010）。 表 數(shù)碼管顯示真值表 a b c d e f g h 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 2 1 1 0 1 1 0 1 0 3 1 1 1 1 0 0 1 0 4 0 1 1 0 0 1 1 0 5 1 0 1 1 0 1 1 0 6 1 0 1 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 0 0 0 8 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 1 1 0 1 1 0 15 系統(tǒng)支路的設(shè)計(jì) 應(yīng)答開始控制 應(yīng)答開始是當(dāng)主持人按下開始按鈕（ X011）之后才能夠搶答。 186。 186。 186。 186。 186。 外部接線圖 本次設(shè)計(jì)的外部接線圖如圖 6. 2 所示。 （ 2）最長響應(yīng)時(shí)間 如果收到一個(gè)輸入信號(hào)經(jīng)輸入延遲后，剛好錯(cuò)過 I/O 刷新的時(shí)間，在該掃描周期內(nèi)這個(gè)輸入信號(hào)無效，要到下一個(gè)掃描周期輸入采樣階段才被讀入，使輸入更新，這時(shí)響應(yīng)時(shí)間最長。這種現(xiàn)象稱為 I/O 延遲響應(yīng)或滯后現(xiàn)象。掃描周期的長短主要取決于以下幾個(gè)因素： CPU 執(zhí)行指令的速度，執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；程序中指令條數(shù)的多少。 在通信服務(wù)階段， PLC 與其他帶微處理器的智能裝置通信以更新編程器的顯示內(nèi)容。在這兩個(gè)不同的工作狀態(tài)中，掃描過程所要完成的任務(wù)是不盡相同的。 3．輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的 Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 2．程序執(zhí)行 根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。在此階段，順序讀 入所有輸入端子的通端狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映象寄存器。 循環(huán) 掃描過程如圖 所示： 開始按鈕 SW1 SW2 復(fù)位按鈕 控 制 按 鈕 及 開 關(guān) 總 臺(tái) P L C 控 制 器 音 效 電 路 指 示 燈 電 路 數(shù) 碼 管 顯 示 電 路 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 10 圖 循環(huán)掃描流程圖 工作過程：主要分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理幾個(gè)階段。 PLC 的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。本設(shè)計(jì)就是利用 PLC作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)的產(chǎn)生， PLC的性能優(yōu)勢必定會(huì)使得競賽真正達(dá)到公正、公平、公開。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號(hào)在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動(dòng)報(bào)警電路，以上兩部分組成主體電路。 方案論證 無論是在學(xué)校、工廠、軍隊(duì)還是電視節(jié)目中， 都可能會(huì)舉辦各種各樣的智力競賽，都會(huì)用到搶答器。 2)設(shè)置一個(gè)復(fù)位按鈕 PB10，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電路的復(fù)位，由主持人控制。 3) 10S之內(nèi)無人回答 , 蜂鳴器發(fā)出音響視搶答無效 。 5. PLC的監(jiān)控和測試 程序?qū)懭?PLC后就可以進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)試，單擊工具欄上的軟元件測試，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框 ，在 軟元件 一欄中寫入你想要監(jiān)視的軟元件，強(qiáng)制 ON和 OFF，對(duì)這個(gè)調(diào)試過程進(jìn)行監(jiān)視。 2. 輸入程序 把所設(shè)計(jì)的 程序輸入到計(jì)算機(jī)中，熟練使用快捷鍵進(jìn)行程序的編寫。 (b) 不需要?jiǎng)?chuàng)建用于模擬調(diào)試的順控程序。 6. 可以與可編程控制器 CPU以各種方式進(jìn)行連接 。 4. 豐富的編程語言 。此外，在選擇了 FX系列的情況下，在轉(zhuǎn)換為 DOS版編程軟件 (以下簡稱為FXGP(DOS))、 SW0PCFXGP/WIN編程軟件 (以下簡稱為 FXGP(WIN))格式文件之后，可以在FXGP(DOS)或者 FXGP(WIN)中進(jìn)行編輯。 GX Developer具有以下特點(diǎn) : 1. 軟件的通用性 。 4. 調(diào)試 將所創(chuàng)建的順控程序?qū)懭氲娇删幊炭刂破?CPU中，對(duì)順控程序能否正常動(dòng)作進(jìn)行測試。 PLC編程可采用手持式編程器或編程軟件 FXGP— WIN— C， PLC可編程程序控制器及軟件提供了完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程、在線連接和調(diào)試。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。 據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型 若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU ，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進(jìn)行控制。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。 3)根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型 。 2)對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇。對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。 1） 對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇要先弄清楚控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。因此 PLC的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各有自己的特點(diǎn)，適用場合也各有側(cè)重。用 PLC進(jìn)行知識(shí)競賽搶答器設(shè)計(jì)，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。 6） 如果搶答時(shí)間以到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)復(fù)位。 2） 設(shè)置系統(tǒng)復(fù)位和搶答開始開關(guān)，該開關(guān)由主持人控制。早期的搶答器只由幾個(gè)三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號(hào)碼。 5．開發(fā)周期短，功率高，維護(hù)方便 PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大地減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期大大縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。梯形圖編程方式是 PC 最常用的編程語言?？梢哉f , (2) 硬件設(shè)計(jì)采用模塊式結(jié)構(gòu)并采取屏蔽、濾波、隔離、聯(lián)鎖等一系列抗干擾技術(shù) ,同時(shí)增加輸出聯(lián)鎖、環(huán)境檢測與故障診斷等提高可靠性電路。 PLC 的應(yīng)用和特點(diǎn) PLC 出現(xiàn)后就受到普遍的重視 ,其應(yīng)用發(fā)展也十分的迅速 ,原因在于現(xiàn)有的各種控制方 2 式相比 ,它有一系列受用戶歡迎的特點(diǎn) ,主要是 : ,抗干擾能力強(qiáng) 在惡劣的工業(yè)環(huán)境下工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制設(shè)備的可靠性提出很到目前為止尚無任何一種工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性能達(dá)到和超過 PLC。同時(shí)通過本課題設(shè)計(jì)與裝配、調(diào)試，提高自己的動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，建立單片機(jī)理論和實(shí)踐的結(jié)合，了解多功能搶答器各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)、計(jì)算定時(shí)計(jì)數(shù)的各個(gè)單元電路。為了使這種不公平不發(fā)生，只能靠電子產(chǎn)品的高準(zhǔn)確性來保障搶答的公平性。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令 ,進(jìn)行邏輯運(yùn)算 ,順序控制 ,定時(shí) ,計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作 ,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出 ,控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。本文采用日本三菱公司生產(chǎn)的 FX2N32MR型 PLC 作為核心控制器進(jìn)行四路搶答器系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ， 并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。湖南文理學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程名稱： 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化 10102 班 學(xué)號(hào) 15 號(hào) 學(xué)生姓名： 單正濤 指導(dǎo)教師： 王麗娟 完成時(shí)間： 2020 年 6 月 15 日 報(bào)告成績：