plc抢答器毕业设计(共14页).docx

《plc抢答器毕业设计(共14页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《plc抢答器毕业设计(共14页).docx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上plc抢答器毕业设计【篇一：基于plc控制的抢答器毕业设计(完整版)】 基于 控制的抢答器毕业设计 plc 基于plc控制的抢答器毕业设计 李晓 宁 专业名称： 应用电子技术 学生姓名： 导师姓名： 职 称： 讲 师 焦作大学机电工程学院 焦作大学机电工程学院 2012年 12 月 中图分类号： 密级：udc：单位代码： 基于plc控制的抢答器设计 based on plc control responder design焦作大学机电工程学院摘 要 plc的应用领域已经拓宽到了各个领域，在日常生活中，智能抢答器广泛的应用于各种竞赛和抢答场合。由于plc系统的抢答器相对

2、稳定，所以设想可以利用plc进行抢答器的设计。 开始抢答前，主持人首先通过复位按钮实现电路复位，在提问之后，打开选择开关启动定时器。在抢答限时内，当某一组抢先按下抢答按钮后，对应的辅助继电器接通，同时切断其它抢答回路，实现互锁。抢答成功后，辅助继电器接通，启动音效电路和某分台指示灯，驱动外部数码显示器显示抢答成功组号。抢答成功后，同时启动定时器，当定时器计时结束，启动音效电路和指示灯提示回答时间到。如果在限时内无人抢答，则启动音效电路和总台指示灯。 关键词 抢答器；可编程控制器； abstract plc application field has been broaden from vari

3、ous fields, in daily life, intelligent vies to answer first device widely used in various competitions and vies to answer first occasion. due to the plc system responder relative stability, so imagine can use plc for the design of the responder. before start vies to answer first, the first through t

4、he reset button realize circuit reset, the questions later, open the selector switch start timer. in vies to answer first time, when a group of preemptive press vies to answer first button, the corresponding auxiliary relay on, at the same time cut off other vies to answer first circuit, realize int

5、erlock. vies to answer first after the success of the auxiliary relay on, start sound circuit and some points table lamp, drive external digital display shows vies to answer first successful group number. after the success of the vies to answer first, and the launch of the timer, when the timer timi

6、ng over, start sound circuit and light hint time to answer. if the time no contest, will enable audio circuit and desk lamp. key word: responder； plc (programmable logic controller);【篇二：plc控制的抢答器设计毕业论文设计完整版】 xx职业技术学院毕业论文（设计） 开 题 报 告 书 学号： 密级： 毕业论文(设计) xxx职业技术学院 plc控制的抢答器设计 姓 名 学科专业 研究方向 指导教师 完成时间 蔡x

7、x 电气自动化 plc技术技术 xxx 2013年4月毕业论文（设计）承诺书 本人郑重承诺： 1、本论文（设计）是在指导教师的指导下，查阅相关文献，进行分析研究，独立撰写而成的。 2、本论文（设计）中，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 3、本论文（设计）中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或机构已经撰写发表过的研究成果。 4、本论文（设计）如有剽窃他人研究成果的情况，一切后果自负。 毕业论文（设计）作者签名： 签字日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本论文作者完全了解亳州职业技术学院有关保留、使用论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查

8、阅和借阅。本人授权亳州职业技术学院可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。 论文作者签名： 指导教师签名： 签字日期：年 月 日 签字日期： 年 月目 录 一、摘要(含关键词) ? 5 二、前言?5 三、主要内容 第一章 整体方案的选择? 6 1.1整体功能介绍 ? 6 1.2控制要求 ? 6 1.3用单片机和plc分别做系统的比较 ? 7 1.4控制特点分析 ?7 1.5 plc机型的选择步骤与原则 ?8 1.6抢答器流程图 ?8 1.7程序中所使用的fx系列plc的编程元件介绍?9 第二章 软件设计?10 2.1i/o分配 ?11

9、 2.2根据控制要求进行梯形图设计 ?11 2.3程序运行过程分析 ?12 致谢?13 参考文献 ?14 4【篇三：基于plc抢答器毕业设计】 抢答器plc设计 再摘 要:本文介绍聋用三菱fx2n系列plc对知识竞赛抢答器的控制,阐述了控制方案。实现抢答器功能的方式有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、plc的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用本三菱公司生产的fx2n-48mr型plc 作为核心控制器进行四路抢答器系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据知识竞赛抢

10、答器的控制要求和特点,确定plc 的输入输出分配,并进行现场调试。 关键词:plc 知识竞赛抢答器 plc程序设计 1第一章 概述 可编程控制器（plc）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(programmable logic controller)即plc。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调

11、查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（programmable controller），简写为pc。后来由于pc这个名称常常被用来称呼个人电脑（personal computer），为了区别，现在也把可编程控制器称为plc。长见的几种plc如下图1-1所示： 图1-1三种常见的plc 1.1plc的简介 国际电工委员会（iec）于1987年对plc定义如下: plc是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器,可以编制程序的控制器。它能够存储和执行指令,进行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械和生产过程。

12、plc及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形式一体,易于拓展其功能的原则设计。 事实上,plc就是以嵌入式cpu为核心,配以输入,输出等模块,可以方便的用于工业控制领域的装置。plc与机器人,计算机帮助设计与制造一起作为现代工业的三大支柱。 1.2plc的用途与特点1.2.1 plc的用途 plc的初期由于其价格高于继电器控制装置,使其应用受到限制。但近年来由于微处理器芯片及有关元件价格大大下降,使plc的成本下降,同时又由于plc的功能大大增强,使plc 的应用越来越广泛,广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、采矿、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业。plc的应用通常可分为五种

13、类型： （1）顺序控制 这是plc应用最广泛的领域，用以取代传统的继电器顺序控制。plc可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。 （2）运动控制 plc制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模版。在多数情况下，plc把扫描目标位置的数据送给模版块，其输出移动一轴或数轴到目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。 相对来说，位置控制模块比计算机数值控制（cnc）装置体积更小，价格更低，速度更快，操作方便。 （3）闭环过程控制 plc能控制大量

14、的物理参数，如温度、压力、速度和流量等。pid（proportional intergral derivative）模块的提供使plc具有闭环控制功能,即一个具有pid控制能力的plc可用于过程控制。当过程控制中某一个变量出现偏差时,pid控制算法会计算出正确的输出,把变量保持在设定值上。 （4）数据处理 在机械加工中，出现了把支持顺序控制的plc和计算机数值控制（cnc）设备紧密结合的趋向。著名的日本fanuc公司推出的systen10、11、12系列，已将cnc控制功能作为plc的一部分。为了实现plc和cnc设备之间内部数据自由传递，该公司采用了窗口软件。通过窗口软件，用户可以独自编程，

15、由plc送至cnc设备使用。美国ge公司的cnc设备新机种也同样使用了具有数据处理的plc。预计今后几年cnc系统将变成以plc为主体的控制和管理系统。 （5）通信和联网 为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化（fa）系统、柔性制造系统（fms）及集散控制系统（dcs）等发展的需要，必须发展plc之间，plc和上级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅plc数据通信速率要求高，而且要考虑出现停电故障时的对策。 1.2.2 plc的特点 （1）抗干扰能力强，可靠性高 继电接触器控制系统虽具有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触头，使设备连线复杂，由于器件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在开闭

16、时受电弧的损害大大降低了系统的可靠性。传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，plc用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少互继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。 而plc采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和复杂的连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高。 1.3 plc的分类 1.3.1按i/o点数容量分类 （1）小型机 小型plc的功能一般以开关量控制为主，其输入、输出总数在256点一下，用户程序存储器容量在4k字一下

17、。现在的高性能小型机还具有一定的通信能力和少量的模拟量处理能力。这类plc价格低廉，体积小，适合于控制单台设备，开发机电一体化产品。 典型的小型机有omron公司的cpm2a系列、siemen公司的s7-200 系列，mitsubish公司的fx系列和ab公司的slc500系列等整式plc等产品。 （2）中型机 中型机plc的输入、输出总点数在256-2048点之间，用户程序存储器容量达到2-8k字。中型机plc不仅具有开关量和模拟量的控制功能，还具有更强的数字计算能力，他的通信功能和模拟量处理能力更强大。中型机的指令比小型机更丰富，适用于更复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。 典型的

18、中型机有siemens公司的s-300系列、omron公司的c200h系列、ab公司的slc500系列模块式plc等产品。 （3）大型机 大型机plc的输入、输出总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到8-6k字。大型plc的性能已经与工业控制计算机相当，他具有计算、控制和调节的功能，还具有很强的网络结构和通信联网能力。他的监视采用crt显示，能够表示过程动态流程，纪录各种曲线，pid调节参数选择图；他配备多种智能板，构成一个多功能系统。这种系统还可以和其他型号的plc互联，和上位机相连，组成一个集中分散的生产过程和产品质量控制系统。大型机适用于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系

19、统。 典型的大型plc有siemens公司的s7-400系列、omron公司的cvm1和cs1系列、sb公司的slc5/05系列等产品。 上述划分没有严格的界限，随着plc技术的飞速发展，某些小型plc也具备中型机和大型机的功能，这也是plc的发展趋势。 1.3.2按结构形式分类 按plc物理结构形式的不同，可分为整体式（也称单元式）和组合式（也称模块式）两类。 （1）整体式结构 整体式结构的plc是将中央处理单元（cpu）、存储器、输入单元、电源、通信端口、i/o扩展端口等组装在一个箱体内构成主机。内外还有独立的i/o扩展单元等通过扩展电缆与主机上的扩展端口相连，以构成plc不同配置与主机配

20、合使用。整体式结构的plc结构紧凑、体积小、成本低、安装方便。小型机常用这种结构。 （2）组合式结构 这种结构的plc是将cpu、输入单元、输出单元、电源单元、智能i/o单元，通信单元等分别做成相应的电路板和扩展模块。组合式的特点是配置灵活，输入接点、输出接点的数量可以自由选择，各种功能模块可以依需要灵活配置。大、中型plc常用组合式结构。 第二章 整体方案的选择 2.1整体功能介绍 知识竞赛抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。目前, 形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于

21、电视台、商业机构、学校及企事业单位, 它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。用plc进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入plc的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。抢答器应用场合效果如下图2-1所示： 图2-1 2.2 竞赛抢答器的控制要求 （1）知识竞赛抢答器能使4个队同时参加抢答。 （2）设裁判队为裁判台，参赛对为参赛台。裁判台设有音响和裁判灯，并且设有裁判台开始按钮sb0和裁判台复位按钮sb5；参赛台设有参赛台抢答按钮以及参赛台灯。1-4号参赛台分别对应按钮sb1-sb4及参赛台灯el1-el4。 （3）知识竞赛抢答器能适合以下比赛规

22、则：出题后，各队抢答必须在裁判说出“开始”并按下裁判台的开始按钮sb0后15s内抢答，并由数码管显示时间。如提前抢答，抢答器发出“违规”信号。15s时间到，如无队抢答，则抢答器给出时间已到信号，该题作废。在有队抢答的情况下，则抢答器发出“抢答”信号，数码管开始计时，并由数码管显示出抢到题的参考队号，抢到题的队必须在30s内答完题，如30s内未答完，则作超时处理。 （4）灯光与音响信号的意义如下： 1 音响叫（响1s）+某台灯亮，由某参赛队正常抢答。 2 音响叫（响1s）+某台灯亮+总台灯亮，某参赛队违规。 3 音响叫（响1s）+裁判台灯亮，无人抢答或答题超时。 （5）在某个题结束后，裁判员按下

23、台上的复位按钮sb5，抢答器恢复原来的状态，为下一轮抢答作好准备。 （6）各输出端口统一采用直流24v电源。 2.3用单片机和plc分别做系统的比较 所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机cpu及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。这种形式在 80年代国内很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了仪表上仍然采用外，在工业现场的应用已逐步被plc所代替。 单片机的可靠性：由于目前国内市场上的单片机芯片的品质良莠不齐，很大一部分还是国外筛选出来的次等品，加上其它外围元件（如电阻、电容等）的参数离散性也很大

24、，批量小的产品不可能经过筛选配对等技术处理，因此这样的产品很难 做到很好的一致性和高可靠性，因为任一元件的参数偏离设计要求都会引起系统的不稳定。另外，单片机的所有器件均不是工业级的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力很弱，而国内的电源一般都很差，加上压片机的变频调速对电源的干扰很大，因此，更可能引起单片机系统的不稳定。 单片机的可扩展性：由于单片机的线路是根据一定的功能要求特别设计的，所以要增加一个功能就要重新设计线路，而且对应的程序都要重新设计。这样对于增加功能的开发成本和周期都会增加。 单片机的可维护性：一旦单片机系统出现故障，很难诊断出故障元件，最简单的方法是更换整个系统，这样维修成本增加了。

25、 操作：现在国内单片机系统的操作均采用自设计的键盘，设定数据用拨码开关，显示用led，整个面板显得繁锁，而且为了减少操作键，设计时往往一键多用，操作人员很难脱开说明书操作。特别是故障显示只能显示故障代码，一旦发生故障，操作人员必须翻阅说明书方能发现故障所在，最终按说明书指示排除故障，这样排除故障的时间相对较长。总之，这样的人机对话不够友善。 特点：不可靠，价格便宜。 可编程控制器（plc）： 所谓plc系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器，根据要求选用不同的模块，在此基础上设计程序以达到所设计的功能。这种形式目前在工业现场应用最为广泛。 plc的可靠性：进口plc采用的cp

26、u都是生产厂家专门设计的工业级专用处理器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件，另外它的电源模块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很大提高，即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。plc的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而plc的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。 plc的可维护性：plc本身有很强的自诊断功能，一旦系统出现故障，根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修，如果故障由于程序设计不合理引起，由于它提供完善的调试工具，要找出故障也较为简单。 操作：plc的操作采用触摸

27、式操作终端，人机界面，全屏显示，上面设计了很详尽的操作指南，即使第一次使用，也能根据提示顺利操作，这就降低了对操作人员的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系统发生故障，画面自动切换到故障提示画面，提示故障原因和排除方法。甚至可以显示故障在机器上的位置，维修人员可以根据提示很快排除故障。 特点：价格与前二种控制器相比略贵，可靠性好，操作简单。 第三章 硬件电路设计 3.1控制特点分析 3.2 plc机型的选择步骤与原则 plc机型的选择 plc机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点： (一) 合理的结构型式 plc主要有整体式和模块式两种结构型式。 整体式plc的每一个io点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式plc的功能扩展灵活方便,在io点数、输入点数与输出点数的比例、io模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较专心-专注-专业