【正文】 通過這次設(shè)計，掌握PIC單片機的原理，了解簡單多功能搶答器組成原理，初步掌握多功能搶答器的調(diào)整及測試方法，提高動手能力和排除故障的能力。八路數(shù)字搶答器是一個可供八個參賽組進行智持人開關(guān)啟動報警電路,以上兩部分組成主體電路。用控制電路和主斷出第一個搶答者，所設(shè)計的搶答器通常由數(shù)碼顯示、燈光、音響等多種手段指示第一搶答者。在電視上我們會經(jīng)?？吹揭恍┲橇尨鸬墓?jié)目，如果要是讓搶答者用舉手等方法，主持人很容易誤判，會造成搶答的不公平，比賽中為了準確、公正、直觀的判力競賽的電路裝置,該裝置由主體電路與擴展電路組成。PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。同時根據(jù)知識競賽搶答器的控制要求和特點,確定PLC 的輸入輸出分配,并進行現(xiàn)場調(diào)試。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機、PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)的不斷更新。湖南文理學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱： 專業(yè)綜合課程設(shè)計 專業(yè)班級： 自動化10102班 學(xué)號15號 學(xué)生姓名： 單正濤 指導(dǎo)教師： 王麗娟 完成時間： 2013年 6 月 15 日 報告成績： 評閱意見： 評閱教師 日期 湖南文理學(xué)院制 摘 要本文介紹了利用三菱FX2N系列PLC對知識競賽搶答器的控制,闡述了控制方案。實現(xiàn)搶答器功能的方式有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。本文采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N32MR型PLC 作為核心控制器進行四路搶答器系統(tǒng)的設(shè)計，并且設(shè)計出了系統(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。關(guān)鍵詞: PLC 知識競賽搶答器 PLC程序設(shè)計 目 錄緒 論 1 PLC的認識 1 PLC的應(yīng)用和特點 1一、設(shè)計題目 3二、設(shè)計目的與要求 3 設(shè)計目的 3 設(shè)計要求 3三、設(shè)計作用 3四、所用儀器設(shè)備及仿真軟件 4 PLC儀器的選型 4 仿真軟件GX 5五、系統(tǒng)設(shè)計方案論證 7 基本要求 7 設(shè)計任務(wù)及工作原理 8 方案論證 8六、系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 PLC工作原理 9 外部接線圖 12七、系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 I/O口的分配 13 系統(tǒng)支路的設(shè)計 15 應(yīng)答開始控制 15 15 答題時限控制： 16 違例： 17八、系統(tǒng)仿真與調(diào)試 18 系統(tǒng)的仿真 18 工作過程分析 19九、心得體會 20十、參考文獻 20附 錄 2131緒 論 PLC的認識PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置,是帶有存儲器,可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令,進行邏輯運算,順序控制,定時,計數(shù)和算術(shù)等操作,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽組的輸入信號在顯示器上輸出。為了使這種不公平不發(fā)生，只能靠電子產(chǎn)品的高準確性來保障搶答的公平性。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能,構(gòu)成擴展電路。同時通過本課題設(shè)計與裝配、調(diào)試，提高自己的動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識，建立單片機理論和實踐的結(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、計算定時計數(shù)的各個單元電路。提高動手能力和排除故障的能力。 PLC的應(yīng)用和特點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)有的各種控制方式相比,它有一系列受用戶歡迎的特點,主要是: ,抗干擾能力強 在惡劣的工業(yè)環(huán)境下工業(yè)生產(chǎn)對控制設(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)的可靠性能達到和超過PLC。高的要求。可以說,(2) 硬件設(shè)計采用模塊式結(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。因此PLC優(yōu)于微機控制的首要特點是它能適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境。梯形圖編程方式是PC最常用的編程語言。3．組合靈活使用方便 由于它采用標準化得到通用模塊結(jié)構(gòu)，能靈活方便地組合成各種不同規(guī)模、不同功能的控制系統(tǒng)。5．開發(fā)周期短，功率高，維護方便PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大地減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計周期大大縮短，同時維護也變得容易起來。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，PLC技術(shù)及其產(chǎn)品仍在繼續(xù)發(fā)展，其結(jié)構(gòu)不斷改進，功能日益增強，性價比越來越高。早期的搶答器只由幾個三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認出選手號碼。從而使競賽真正達到公正、公平、公開。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。4）參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，顯示器顯示選手的編號和限答的時間倒計時，并保持到主持人將系統(tǒng)復(fù)位。6）如果搶答時間以到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)復(fù)位。隨著社會科技技術(shù)的不斷發(fā)展，他的應(yīng)用場合也隨之增加；技術(shù)含量大大提升；更加方便可靠。用PLC進行知識競賽搶答器設(shè)計，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。近年來，從美國、日本、德國引進的PLC產(chǎn)品及國內(nèi)廠家組裝或自行開發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個系列，上百種型號。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、價格等各有自己的特點，適用場合也各有側(cè)重。一般選擇機型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費。1）對輸入 / 輸出點的選擇要先弄清楚控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù)，再按實際所需總點數(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 的點數(shù)。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級，但這種 PLC 平均每點的價格較高。對存儲容量的選擇對用戶存儲容量只能作粗略的估算。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。2)對 I/O 響應(yīng)時間的選擇。對開關(guān)量控制的系統(tǒng),PLC 和 I/O 響應(yīng)時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。3)根據(jù)輸出負載的特點選型。例如，頻繁通斷的感性負載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。 離線編程是指主機和編程器共用一個 CPU ，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ，主機的 CPU 完成對現(xiàn)場的控制，在每一個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，在下一個掃描周期主機將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進行控制。在線編程需購置計算機，并配置編程軟件。 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 、上位計算機及 CRT 等的接口。 5）對 PLC 結(jié)構(gòu)形