【正文】 實(shí)驗(yàn)還有儲(chǔ)呈明等同學(xué)，他們?cè)趯?shí)訓(xùn)中也給我們提供了許多幫助，特別是儲(chǔ)呈明同學(xué)，這次我在實(shí)訓(xùn)中他幫了我很多，教會(huì)了我許多東西。 致謝 這次設(shè)計(jì) ,讓我受益匪淺 ,首先我要感謝機(jī)電工程系 對(duì)我的熱情地指導(dǎo)，還有要感謝本系老師及本班的同學(xué)在設(shè)計(jì)期間給我的無(wú)私熱心幫助 ! 這次實(shí)訓(xùn)我學(xué)到了不少東西，這 都要感謝學(xué)校給了我們這次實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)，提供了我們實(shí)訓(xùn)的器材，使我們能夠完成這次實(shí)訓(xùn)。它實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽的成本低，便于組織，通用性好。通過(guò)選手面前的顯示器，為參賽隊(duì)員提供最直接的看題效果，保證隊(duì)員對(duì)題目的正確理解。運(yùn)用互動(dòng)式多媒體技術(shù)，將競(jìng)賽題目制作成演示程序。大多依靠主持人發(fā)揮水平，選手和觀眾渴望的類似電視臺(tái)的節(jié)目效果難以實(shí)現(xiàn)。 采用搶答器競(jìng)賽軟件是大勢(shì)所趨 對(duì)于一個(gè)每年都有賽事的單位企業(yè)，只要單位有計(jì)算機(jī)和投影儀，搞知識(shí)競(jìng)賽不利用搶答器競(jìng)賽軟件，如同是有好馬沒(méi)有配好鞍。搶答器競(jìng)賽軟件利用計(jì)算機(jī)搞知識(shí)競(jìng)賽，經(jīng)過(guò)調(diào)查，利用搶答器競(jìng)賽軟件辦一次類似電視臺(tái)效果的知識(shí)競(jìng)賽，其費(fèi)用僅僅是到電視臺(tái)演播廳舉辦一次競(jìng)賽費(fèi)用的十分之一還少。以往的電子搶答器，許多功能也達(dá)不到的，比如播放視頻題，搶 答視頻暫停再繼續(xù)功能等。由此可見(jiàn)，只要我們運(yùn)用恰當(dāng)， PLC 技術(shù)能實(shí)現(xiàn)許多復(fù)雜的功能，能極方便的控制我們所需要控制的對(duì)象，給我們生產(chǎn)和生活帶來(lái)極大的方便。當(dāng)然，如果對(duì)外圍電路及程序稍加修改，就很容易使之?dāng)U展成更多路的搶答器。 （ 5） 調(diào)試結(jié)束。 （ 3） 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和控制量做綜合測(cè)試 。一般分以下幾步進(jìn)行 : （ 1） 對(duì)每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和控制量做單獨(dú)測(cè)試 。應(yīng)保持足夠長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間使問(wèn)題充分暴露并加以糾正。反復(fù)調(diào)試消除可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。在保證整個(gè)硬件連接正確無(wú)誤的情況下即可送電。將 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接。反之，應(yīng)檢查接線或者是 I/O 點(diǎn)壞。 我們可以編寫一個(gè)小程序，在輸出電源良好的情況下，檢查所有 PLC輸出端子指示燈是否全亮。 I/O 端子測(cè)試 用手動(dòng)開(kāi)關(guān)暫時(shí)代替現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)，以手動(dòng)方式逐一對(duì) PLC輸入端子進(jìn)行檢 34 查、驗(yàn)證， PLC 輸入端子的指示燈點(diǎn)亮，表示正常 。 輸出：主持人 HL0 Y0 第一個(gè)選手 HL1 Y1 第二個(gè)選手 HL2 Y2 第三個(gè)選手 HL3 Y3 第四個(gè)選手 HL4 Y4 報(bào)警指示燈 HL5 Y5 停止作答指示燈 HL6 Y6 PLC 接線圖 表 1 搶答器系統(tǒng)輸入點(diǎn)分配表 表 2 搶答器系統(tǒng)輸出點(diǎn)分配表 名 稱 代號(hào) 輸入 主持人 SB0 X0 第一個(gè)選手 SB1 X1 第二個(gè)選手 SB2 X2 第三個(gè)選手 SB3 X3 第四個(gè)選手 SB4 X4 報(bào)警指示 SB5 X5 由此可見(jiàn)需要按鈕 5個(gè)，指示燈 7個(gè)。在輪流顯示過(guò)程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O埠，而且功耗更低。 B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形 ，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O埠多，如驅(qū)動(dòng) 5個(gè)數(shù)碼管 靜態(tài)顯示則需要 5 8＝ 40根 I/O 埠來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 埠才 32個(gè)呢。 A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗， 亮度，波長(zhǎng)等。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。位數(shù)有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10位等等 ....， LED 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解 LED 的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。 PLC 與七段 LED 顯示器連接設(shè)計(jì) LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及 原理 28 LED 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃， 公共電極。 圖 5 先入先出讀出指令的使用 使用 SFWR 和 SFRD 指令時(shí)應(yīng)注意： 1）目標(biāo)操作數(shù)可取 KnY、 KnM、 KnS、 T、 C和 D，源操數(shù)可取所有的數(shù)據(jù)類型。 D0 中的數(shù)據(jù)從右邊的 D2順序存入，源數(shù)據(jù)寫入的次數(shù)放在 D1中，當(dāng) D1 中的數(shù)達(dá)到 n1 后不再執(zhí)行上述操作，同時(shí)進(jìn)位標(biāo)志 M8022置 1。 先入先出寫入指令 SFWR(P) 先入先出讀出指令 SFRD(P) 27 先入先出寫入指令和先入先出讀出指令 SFWR(P)和 SFRD(P)的編號(hào)分別為 FNC38 和 FNC39。 使用字右移和字左移指令時(shí)應(yīng)注意： 1）源操作數(shù)可取 KnX、 KnY、 KnM、 KnS、 T、 C 和 D，目標(biāo)操作數(shù)可取 KnY、KnM、 KnS、 T、 C和 D。 字右移指令 WSFR(P) 字左移指令 WSFL(P) 4．字右移和字左移指令 字右移和字左移指令 WSFR(P)和 WSFL(P)指令編號(hào)分別為 FNC36 和 FNC37。 圖 3 位右移指令的使用 使用位右移和位左移指令時(shí)應(yīng)注意： 1）源操作數(shù)可?。亍ⅲ?、Ｍ、Ｓ，目標(biāo)操作數(shù)可?。?、Ｍ、Ｓ。 n1 指定位元件的長(zhǎng)度， n2 指定移位 26 位數(shù)， n1 和 n2 的關(guān)系及范圍因機(jī)型不同而有差異，一般為 n2≤n1≤1024 。 位右移指令 SFTR(P) 位左移指令 SFTL(P) 3．位右移和位左移指令 位右、左移指令 SFTR(P)和 SFTL(P)的編號(hào)分別為 FNC34 和 FNC35。 2） 16位指令占 5個(gè)程序步， 32 位指令占 9個(gè)程序步。執(zhí)行這兩條指令時(shí)，各位數(shù)據(jù)連同進(jìn)位（ M8022）向右（或向左 ）循環(huán)移動(dòng) n位，如圖 2 所示。執(zhí)行這兩條指令時(shí)，各位數(shù)據(jù)向右（或向左）循環(huán)移動(dòng) n位，最后一次移出來(lái)的那一位同時(shí)存入進(jìn)位標(biāo)志 M8022 中，如圖 1 所示。 24 圖 1 微分指令的使用 PLS、 PLF 指令的使用說(shuō)明： 1） PLS、 PLF指令的目標(biāo)元件為 Y和 M； 2）使用 PLS 時(shí)，僅在驅(qū)動(dòng)輸入為 ON后的一個(gè)掃描周期內(nèi)目標(biāo) 元件 ON，如圖321 所示， M0 僅在 X0 的常開(kāi)觸點(diǎn)由斷到通時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為 ON；使用 PLF指令時(shí)只是利用輸入信號(hào)的下降沿驅(qū)動(dòng)，其它與 PLS 相同。 （ 2） PLF（下降沿微分指令） 在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。 FX2N 的共有 27 條基本邏輯指令，其中包含了有些子系列 PLC 的 20 條基本邏輯指令。 23 圖 2 積算定時(shí)器工作原理 微分指令（ PLS/PLF） FX系列 PLC 有基本邏輯指令 20或 27 條、步進(jìn)指令 2條、功能指令 100 多條（不同系列有所不同）。累積的時(shí)間為 t0+t1=345= 。當(dāng) X0 經(jīng) t0 后斷開(kāi)，而 T253尚未計(jì)數(shù)到設(shè)定值 K345，其計(jì)數(shù)的當(dāng)前值保留。 以下舉例說(shuō)明積算定時(shí)器的工作原理。 （ 1） 1ms 積算定時(shí)器（ T246～ T249） 共 4 點(diǎn)，是對(duì) 1ms 時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的，定時(shí)的時(shí)間范圍為 ～ 。 22 圖 1 通用定時(shí)器工作原理 2．積算定時(shí)器 積算定時(shí)器具有計(jì)數(shù)累積的功能。當(dāng) X0 斷開(kāi)后定時(shí)器復(fù)位，計(jì)數(shù)值變?yōu)?0，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)， Y0也隨之 OFF。 下面舉例說(shuō)明通用定時(shí)器的工作原理。 （ 2） 10ms 通用定時(shí)器（ T200～ T245） 共 46點(diǎn)。 （ 1） 100ms 通用定時(shí)器（ T0～ T199） 共 200 點(diǎn)，其中 T192～ T199 為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ枚〞r(shí)器。 1．通用定時(shí)器 通用定時(shí)器的特點(diǎn)是不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開(kāi)或停電時(shí)定時(shí)器復(fù)位。它們是通過(guò)對(duì)一定周期的時(shí)鐘脈沖的進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有周期為 1ms、 10ms、100ms 三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè) 定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。但使用場(chǎng)合不一樣，意義也不同。它可以提供無(wú)限對(duì)常開(kāi)常閉延時(shí)觸點(diǎn)。 在使用用狀態(tài)器時(shí)應(yīng)注意： 1）狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無(wú)數(shù)的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)； 2）狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令 STL 配合使用時(shí)，可作為輔助繼電器 M使用； 3） FX2N 系列 PLC 可通過(guò)程序設(shè)定將 S0～ S499 設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。這樣使每一步的工作互不干擾，不必考慮不同步之間元件的互鎖，使設(shè) 計(jì)清晰簡(jiǎn)潔。每個(gè)狀態(tài)器都有各自的置位和復(fù)位信號(hào)（如 S21 由 X1置位， X2 復(fù)位），并有各自要做的操作（驅(qū)動(dòng) Y0、 Y Y2）。當(dāng)啟動(dòng)信號(hào) X0有效時(shí)，機(jī)械手下降，到下降限位 X1開(kāi)始夾緊工件，加緊到位信號(hào) X2為 ON時(shí)，機(jī)械手上升到上限 X3則停止。是編制順序控制程序的重要編程元件，它與后述的步進(jìn)順 控指令 STL 配合應(yīng)用。 M8039：若使其線圈得電，則 PLC 按 D8039 中指定的掃描時(shí)間工作。例如： M8033：若使其線圈得電，則 PLC 停止時(shí)保持輸出映象存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容。 M8000、 M800 M8012 的波形圖如圖 2所示。 M8002：初始脈沖（僅在運(yùn)行開(kāi)始時(shí)瞬間接通）， M8003 與 M8002 相反邏輯。 FX2N 系列中有256 個(gè)特殊輔助繼電器，可分成觸點(diǎn)型和線圈型兩大類 19 （ 1）觸點(diǎn)型 其線圈由 PLC 自動(dòng)驅(qū) 動(dòng)，用戶只可使用其觸點(diǎn)。若不用斷電保護(hù)輔助繼電器當(dāng)小車中途斷電后，再次得電小車也不能運(yùn)動(dòng)。運(yùn)行的過(guò)程是 X0= ON→ M600=ON→ Y0=ON→小車右行→停電→小車中途停止→上電（ M600=ON→ Y0=ON）再右行→ X1=ON→ M600=OFF、