【正文】 器件就越多，控制規(guī)模就越大。存儲(chǔ)容量這里專指用戶存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，它決定了用戶所編程序的長短。掃描速度掃描速度是指 PLC 執(zhí)行程序的快慢，是一個(gè)重要的性能指標(biāo)，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制取代繼電器控制的穩(wěn)合程度。指令系統(tǒng)它是衡量 PLC 能力強(qiáng)弱的標(biāo)志，決定了 PLC 的處理能力、控制能力的強(qiáng)弱。通信功能通信有 PLC 之間的通信和 PLC 與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備之間的通信。擴(kuò)展能力擴(kuò)展能力包括 I/O 點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和 PLC 功能的擴(kuò)展兩方面的內(nèi)容。典型的特殊功能單元有模擬量、模糊控制連網(wǎng)等功能。為此，我們對(duì)將采用的控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析對(duì)比。體積?。河捎谠谥圃鞎r(shí)采用了大規(guī)模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線，便于安裝，實(shí)現(xiàn)了小型化。使用方便：對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入、輸出作很小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無需對(duì)系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場調(diào)試的工作量，使用起來靈活方便。S7200 系列的 PLC 在各種行業(yè)的檢測及控制的自動(dòng)化都得到廣泛的應(yīng)用。搶答器所使用的各種判斷信號(hào)均為數(shù)字量，所以用西門子 S7200 系列就完全可以滿足電氣控制系統(tǒng)方面的要求。其硬件組成結(jié)構(gòu)圖如圖 所示:圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)控制要求1．搶答器可同時(shí)供四組選手參加比賽2．給主持人設(shè)置三個(gè)控制按鈕，用來控制搶答的開始、復(fù)位和答題計(jì)時(shí)的開始。選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)才能開始下一輪搶答。5．搶答限時(shí)：當(dāng)主持人按下開始按鈕后，定時(shí)器 T0 開始計(jì)時(shí)（設(shè)定 30S） 。6. 答題限時(shí)：在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)開始按鈕，同時(shí)數(shù)碼管南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 133 上顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間（該時(shí)間設(shè)定為 50S） ，選手必須在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成答題。綜合考慮到系統(tǒng)的性價(jià)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 CPU226 繼電器輸出型和數(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM223。 （具體請參考表 和表）南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15圖 控制系統(tǒng)外部 I/O 接線圖南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 164 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì)根據(jù) PLC 智能搶答器的控制要求，應(yīng)用程序采用一體化結(jié)構(gòu)。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(jì)。安全、可靠、省時(shí)、省力、價(jià)格便宜。根據(jù)系統(tǒng)控制要求，進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，要充分保證系統(tǒng)的安全，保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠。如下圖所示，有主程序和若干子程序組成，其整體設(shè)計(jì)工作系統(tǒng)自動(dòng)控制流程圖如圖 所圖 工作系統(tǒng)自動(dòng)控制流程圖南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 PLC 控制程序?yàn)榱司幊探Y(jié)構(gòu)的簡單、明了在主程序中引用了中間繼電器，— 分別為四組選手的搶答信號(hào)， 同時(shí)我們用中間繼電器 、— 進(jìn)行自鎖和互鎖功能，以保證每個(gè)選手公平搶答。 主持人控制臺(tái)控制搶答器的開始、答題計(jì)時(shí)和復(fù)位當(dāng)主持人按下 按鈕后，選手才能正常搶答，否則視為違規(guī)搶答開始程序如下圖 所示：圖 搶答開始當(dāng)選手搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)開始按鈕 后，答題計(jì)時(shí)開始，程序如圖 所示：圖 答題計(jì)時(shí)開始搶答完畢，當(dāng)主持人按下按鈕 ，系統(tǒng)才能進(jìn)行下一輪的搶答，如圖 所示：南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18圖 復(fù)位 組別顯示每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鸢粹o，則數(shù)碼管 1 就顯示該組的組號(hào)，如圖 所示：南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19圖 組別顯示 選手的搶答主持人發(fā)出搶答開始指令后，選手開始搶答，否則搶答無效視為違規(guī)搶答，四組選手的搶答程序如圖 所示：圖 四組選手的搶答南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 答題限時(shí)在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)開始按鈕，同時(shí)數(shù)碼管 3 上顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間（該時(shí)間設(shè)定為 50S） 。如圖 所示：圖 音響電路 指示燈電路每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，若有選手最先按下?lián)尨鸢粹o，則綠色指示燈亮以指示其搶答成功；若選手在未開時(shí)搶答試題時(shí)搶答了，則視為違規(guī)，同時(shí)紅燈亮以示其違規(guī)搶答；當(dāng)主持人按下開始按鈕后，定時(shí)器 T0 開始計(jì)時(shí)（設(shè)定 30S） ，若 30S 時(shí)限時(shí)到仍無人搶答，則黃燈亮，以示選手放棄該題。如圖 所示：南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26圖 成功、無人搶答若選手在未開時(shí)搶答試題時(shí)搶答了，則視為違規(guī)，同時(shí)紅燈亮以示其違規(guī)搶答。用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，一般不用接 PLC 實(shí)際的負(fù)載(如接觸器、電磁閥等)。在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對(duì)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。圖 程序下載南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 36圖 程序運(yùn)行圖 程序停止如果程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時(shí)間，可以在調(diào)試時(shí)將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實(shí)際設(shè)定值。 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)南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 37場進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過程中有可能將會(huì)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(jì)中的問題，應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)加以解決。全部調(diào)試通過后，再經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)才可以投入到實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中。 在剛開始調(diào)試檢驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)程序一直無法通過，最后發(fā)現(xiàn)我在編寫程序時(shí)誤把程序中的數(shù)字 0 寫成了英文 O。 編譯成功后，在模擬實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕 運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)搶答超時(shí)時(shí)黃燈不亮，而違規(guī)搶答時(shí)黃燈和紅燈一起亮。下面為未修改前程序如圖 修改后程序如圖 。經(jīng)過認(rèn)真檢測后，發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)使用錯(cuò)誤所致，程序修改后恢復(fù)正常。南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 圖 錯(cuò)誤程序南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 正確程序由于受實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件的限制，本次設(shè)計(jì)只在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)調(diào)試，沒有把整個(gè)設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中。從設(shè)計(jì)中我學(xué)到許多知識(shí)，也理解了做任何事都要細(xì)心的道理。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(jì)過程中郭老師嚴(yán)格督促我的畢業(yè)設(shè)計(jì)速度，及時(shí)的幫我解決我在設(shè)計(jì)中遇到的各種問題和困難，在設(shè)計(jì)中一直對(duì)我嚴(yán)格要求，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中都給我耐心的指導(dǎo)和講解，并主動(dòng)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(jì)，也讓我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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。 PLC 在搶答器中的應(yīng)用[J ]。電氣控制及可編程序控制器[M ]。PLC 分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用。電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù)。可編程序控制器原理及應(yīng)用，北京：高等教育出版社，2022[7] 張新軍。濟(jì)源：濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版社，2022[8] 王芳。電器傳動(dòng)，1998[9] 鄒其洪、黃智偉、高嵩、等編著。電子工業(yè)出版社，2022[10] 王成福主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[11] 張進(jìn)秋主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[12] 江秀漢、湯楠主編。西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2022[13] 陳新華主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)45濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 2022 屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄姓 名 王艷靜 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 0705答辯時(shí)間 2022 年 12 月 26 答辯地點(diǎn) 機(jī)電樓 105設(shè)計(jì)題目 基于 PLC 四路搶答器的設(shè)計(jì)1. PLC 的硬件主要有哪幾部分組成？答：PLC 的硬件主要由中央處理器（CPU） 、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口、電源等部分組成。3. 本設(shè)計(jì)用到了多少個(gè) I/O 接口？你選用的是什么型號(hào)的 PLC 及擴(kuò)展模塊？答：設(shè)計(jì)中用到了 7 個(gè)輸入端口，25 個(gè)輸出端口。PLC 的軟件系統(tǒng)由哪些部分組成？PLC 常用的編程語言有哪幾種？ 答：PLC 的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序組成；常用編成語言有梯形圖、語句表、邏輯符號(hào)圖、功能表圖、高級(jí)語言。記錄教師（簽名）：