【正文】 還有身邊的你們，我至親至愛的朋友們，我們一起走過了這段青春年華！ 謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 工業(yè)可編程控制器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 [J].航天技術(shù)與民品， 1999. [2] 廖常初 .PLC的編程方法與工程應(yīng)用 [M].重慶 :重慶大學(xué)出版社， 2021. [3] 陳遠(yuǎn)齡 .機(jī)床電氣自動(dòng)控制 [M].重慶 :重慶大學(xué)出版社， 2021. [4] 鐘肇新等 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].廣州 :華南理工大學(xué)出版社， 2021. [5] 高 勤 .可編程控制器原理及應(yīng)用 (三菱機(jī)型 )[M] .北京 :電子工業(yè)出版社， 2021. [6] 三菱 FX PLC使用手冊(cè) .三菱公司 . [7] 賀哲榮、流行 PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì) [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. [8] 王 紅 .可編程控制器使用教程 [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2021. [9] 王永華 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :航空航天大學(xué)出版社， 2021. [10] 謝克明，夏路易 .可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì) [M] .北京 :電子工業(yè)出版社， 2021. [11] 張毅剛 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 :高等教育出版社， 2021. [12] 李廣弟 .單片機(jī)基礎(chǔ) [M].北京 :北京航天航空大學(xué)出版社， 2021. [11] Allan R. Hambley .Electronics. Hall Inc， 2021. [12] P. L. Jones P. J. Spreadbury: Analogue electronic circuits and systems， Cambridge University Press[M], New York， 1991. [13] ： // 。謝謝我們班主任老師，從大一到大四是你的悉心教導(dǎo)、孜孜不倦我們才能順利的完成學(xué)業(yè)。在這份大學(xué)的最后一頁里，首先感謝黨、感謝學(xué)校給我們提供這個(gè)能自我展示的平臺(tái)，感謝我的指導(dǎo)教師 ****老師，你從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)。他們使我的大學(xué)生活充滿了色彩，無論收獲、遺憾，對(duì)我來說都是一筆寶貴的財(cái)富。此刻，突然有種置身于徐志摩詩中《再別康橋》的情景。 致 謝 四年前，從我踏入天中大地，踏進(jìn) ****的那天起，我人生最美麗的青春年華注定了要在此綻放。而且，通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持和努力，這將為以后的學(xué)習(xí)做出了最好的榜樣！同時(shí)，該設(shè)計(jì)也有不足之處，缺少了答題計(jì)分等功能。 但是，通過這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處。我想這對(duì)于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助的。在做設(shè)計(jì)時(shí)， 我復(fù)習(xí)了很多專業(yè)課的知識(shí)，這使得我的專業(yè)知識(shí)在離校之前得到了鞏固。但是通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決我在設(shè)計(jì)中遇到的問題，使自己的動(dòng)手能力和思考問題的能力得到了很大的提高。知識(shí)競賽搶答器的程序是由三菱 PLC編程軟件 GXDEVELOPER7編制完成，正常工作時(shí)程序存放在存儲(chǔ)卡中，若要修改程序，先將 PLC設(shè)定在 STOP狀態(tài)下，運(yùn)行三菱 PLC編程軟件 GXDEVELOPER7編程軟件，打開知識(shí)競賽搶答器的程序，即可在線調(diào)試，也可用編程器進(jìn)行調(diào)試 [9]。 按下復(fù)位按鈕 SB5， X5閉合，各輸出繼電器輔助繼電器全部釋放，為下一次搶答作準(zhǔn)備。 在搶答允許繼電器 M0閉合后，若在 15S內(nèi)有人搶答，由 M0常開觸點(diǎn)和 M1常開觸點(diǎn)組成的搶答計(jì)時(shí)顯示觸點(diǎn)閉合，使得 M5閉合一個(gè)掃描周期，數(shù)碼管 2和數(shù)碼管 3復(fù)位清零。 當(dāng) “1”狀態(tài)移位至繼電器 M18時(shí)，數(shù)碼管 2顯示 “9”字符；當(dāng) “1”的狀態(tài)移位至繼電器 M19中時(shí)，繼電器 M10M18全部復(fù)位， M9又閉合，數(shù)碼管 2又顯示 “0”字符。168。168。 在搶答允許繼電器 M0閉合后，繼電器 M9閉合，輸出繼電器 Y Y2 Y2Y2 Y2 Y25閉合，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 2顯示 “0”字符，同時(shí)秒脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序開始工作。計(jì)時(shí)顯示程序由輸出繼電器 Y20Y26， Y30Y36驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管2和數(shù)碼管 3完成。經(jīng)過一個(gè)掃描周期后 T4的常開觸點(diǎn)斷開， M4復(fù)位。計(jì)時(shí)脈沖產(chǎn)生程序由計(jì)時(shí)器 T T4組成。 ④ 當(dāng) 4號(hào)參賽臺(tái)搶到題，則 4號(hào)參賽臺(tái)燈驅(qū)動(dòng)輸出繼電器 Y4閉合，驅(qū)動(dòng) Y11 、Y1 Y15和 Y16，數(shù)碼管 1 即顯示 “4”的字符。 ② 當(dāng) 2號(hào)參賽臺(tái)搶到題，則 2號(hào)參賽臺(tái)燈驅(qū)動(dòng)輸出繼電器 Y2閉合，驅(qū)動(dòng) YY1 Y1 Y14和 Y16，數(shù)碼管 1 即顯示 “2”的字符。 ⑵ 搶答參賽隊(duì)號(hào)顯示，選用輸出繼電器 Y10～ Y16驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 1的七段發(fā)光管，即當(dāng)有人搶答時(shí)即可 顯示搶到題的隊(duì)號(hào)。 綜上所述，當(dāng) 1號(hào)參賽隊(duì)違規(guī)搶答、無人搶答、答題超時(shí)驅(qū)動(dòng)裁判臺(tái)燈及正常搶答、答題驅(qū)動(dòng)音響的梯形圖。 ③無參賽隊(duì)搶答，搶答繼電器 M1未通電閉合 (無人搶答 )，搶答限時(shí)計(jì)時(shí)器 T0計(jì)時(shí)到，常開觸點(diǎn)閉合。 ②若 1號(hào)參賽臺(tái)違規(guī)搶答，搶答允許繼電器 M0未閉合，裁判員未按下開始按鈕SB0(X0 未閉合 )，而搶答繼電器 M1閉合 (有人搶答 )。 ①若 1號(hào)參賽臺(tái)答題超時(shí)，搶答繼電器 M1通電閉合 (有人搶答 )，答題限時(shí)計(jì)時(shí)器 T1計(jì)時(shí)到，其常開觸點(diǎn)閉合。）例如， 1號(hào)參賽隊(duì)搶到題目，同時(shí)搶答繼電器 M1 通電并自鎖，搶答繼電器 M1與其它參賽臺(tái)按鈕輸入觸點(diǎn)相串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)斷開，使得在有搶答按鈕按下的情況下，其它按鈕均無效。然后根據(jù)哪個(gè)隊(duì)最先搶到題目，然后在規(guī)定的答題時(shí)間內(nèi)作答，或者答題超時(shí)。 Y20Y26輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 2，顯示搶答時(shí)間的個(gè)位， Y30Y36輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 3，顯示搶答時(shí)間的十位。 Y5輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)音響。 SB5為比賽復(fù)位按鈕，使下輪比賽開始。其外部硬件 接線圖如圖 315所示。數(shù)碼管 3顯示輸出點(diǎn)為 Y30Y36。數(shù)碼管 1顯示輸出點(diǎn)為 Y10Y16。 SB5作為搶答的復(fù)位按鈕，對(duì)應(yīng)輸入點(diǎn)為 X5。 外部硬件接線圖 為了硬件電路接線方便， SB0作為搶答的開始按鈕，對(duì)應(yīng)輸入點(diǎn)為 X0，輸出點(diǎn)為 Y0。 本次設(shè)計(jì) PLC電源采用的是直流 24V， PLC的輸出電壓為 5V，安通過數(shù)碼管的電流 I=3mA計(jì)算可得 R=1KΩ。 由上述可知，結(jié)合本次設(shè)計(jì)，由于輸入輸出點(diǎn)并不是很多，采用 PLC 控制 LED 直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示方案，可以大大降低設(shè)計(jì)成本。 ⑸ 每一位 LED數(shù)據(jù)更新顯示僅需 2個(gè) PLC 掃描周期。 ⑶ 所有的顯示單元與 PLC之間的連線完全相同，硬件連線簡單。 PLC 驅(qū)動(dòng)的顯示電路配合 PLC 程序，可以實(shí)現(xiàn)如下的指標(biāo)的數(shù)據(jù)顯示 [7]: ⑴ 在僅占用 PLC16點(diǎn)輸出的情況下，顯示的 LED可多達(dá) 128 個(gè)。 OMRON公司推出的 CQM1型 PLC指令中設(shè)置了 7段輸出顯示指令 7SEG(2)，該指令有 4位和 8位兩種方式，輸出 8位數(shù)時(shí)要占用13 個(gè)輸出點(diǎn)，若要求輸出顯示 5 位數(shù)時(shí)，需選用 8位方式，占用 13個(gè)輸出點(diǎn)。 在應(yīng)用可編程序 控制器 (PLC)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，除要求 PLC完成指定的控制功 能外，往往還要求附帶有輸出顯示，對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示，以利于操作者監(jiān)控生產(chǎn)過程。但對(duì)于一般的中小型的專用設(shè)備，采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)會(huì)使成本大大提高，同時(shí)不便于在操作現(xiàn)場直接讀取或輸入數(shù)據(jù) .在顯示數(shù)據(jù)較少時(shí)，采用 PLC 控制 LED直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，可以降低成本，使得數(shù)據(jù)顯示直觀。PLC 的梯形圖語言清晰直觀、可讀性強(qiáng)， 易于掌握。 ③ LED數(shù)碼管每筆畫工作電流 I在 5～ 10 mA 之間，若電流過大會(huì)損壞數(shù)碼管，因此必須加限流電阻，其阻可按下式計(jì)算 R=（ V0V1） /I 其中 V0為加在 LED兩端上的電壓， V1為 LED數(shù)碼管每筆劃壓降（約為 2V）。 ②單色性好，亮度高、高頻特性優(yōu)良，發(fā)光響應(yīng)時(shí)間非常短，通常小于 。另有一種字高為 mm 的超小型 LED 數(shù)碼管，管腳從左右兩排引出，小數(shù)點(diǎn)則是獨(dú)立的。分別表示公共陽極和公共陰極。 常見 LED 數(shù)碼管的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 314所示。同熒光數(shù)碼管（ VFD）、輝光數(shù)碼管（ NRT）相比，它具有：體積小、功耗低、耐震動(dòng)、壽命長、亮度高、單色性好、發(fā)光響應(yīng)的時(shí)間短，能與 TTL、 CMOS 電路兼容等優(yōu)點(diǎn)。將條狀發(fā)光二極管按照共陰極（負(fù)極）或共陽極（正極）的方法連接，組成 “ 8”字，再把發(fā)光二極管另一電極作筆段電極，就構(gòu)成了 LED 數(shù)碼管。 流程圖 當(dāng)裁判按下開始按鈕時(shí)，四個(gè)參賽對(duì)處于搶答狀態(tài)，假如是一號(hào)參賽隊(duì)先搶到題目， PLC先判斷搶答是否成功，若成功，則進(jìn)行下一部看是否在規(guī)定的搶答時(shí)間內(nèi)答題，若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，則答題結(jié)束；若超時(shí)，則提示主持人；如果搶答沒有成功，則判斷是否搶答犯規(guī)，若法規(guī)，某法規(guī)臺(tái)燈亮，總臺(tái)燈亮出指令。 ③機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計(jì)算機(jī)后易 于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。主要考慮到以下三方面問題： ①機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。如果要跨范圍使用 PLC，或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮 PLC的響應(yīng)速度，可選用具有高速 I/O處理功能的 PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的 PLC等。但是中、高檔 PLC價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。 對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔 PLC。 PLC SB0 SB5 SB1 SB2 SB3 SB4 顯示器 參賽隊(duì)號(hào)碼 計(jì)數(shù)器的個(gè)位 計(jì)數(shù)器的十位 1號(hào)臺(tái)燈 2號(hào)臺(tái)燈 3號(hào)臺(tái)燈 4號(hào)臺(tái)燈 蜂鳴器 圖 31 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)框圖 集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程 I/O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程 I/O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程 I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程 I/O電源；多臺(tái) PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型 PLC，但必須要附加通訊模塊。 整體式 PLC的每一個(gè) I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)較小，一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC的功能擴(kuò)展靈活方便，在 I/O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、 I/O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 PLC機(jī)型的選擇 PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價(jià)格比。因此，合理選用 PLC，對(duì)于提高 PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)框圖如下圖 31所示： PLC機(jī)型的選擇步驟與原則 隨著 PLC技術(shù)的發(fā)展， PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。知識(shí)競賽搶答器有六個(gè)輸入信號(hào)（即六個(gè)按鈕），九個(gè)輸出信號(hào)（即五個(gè)臺(tái)燈信號(hào)、一個(gè)音響信號(hào)、三個(gè)數(shù)碼管輸出信號(hào)）。 綜合以上的分析和比較，最終決定采用 PLC。甚至可以顯示故障在機(jī)器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。 操作： PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機(jī)界面，全屏顯示，上面設(shè)計(jì)了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對(duì)操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。 PLC的可擴(kuò)展性： 要增加一個(gè)功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對(duì)應(yīng)的程序，而PLC的編程相對(duì)比較簡單，這樣對(duì)于開發(fā)周期會(huì)縮短。這種形