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1目录一、前言…………………………………………………………2二、课程设计分析与解决思路…………………………………32.1、控制任务…………………………………….………32.2、分析及解决思路…………………………………….3三、控制系统设计………………………………………………43.1、PLC机型选择………………………………………43.2、控制程序流程图…………………………………….43.3、输入输出点分配图………………………………….53.4、梯形图设计………………………………………….63.5、设计指令……………………………………………..83.6、外部接线图…………………………………………..11四、程序调试说明……………………………….………………12五、总结………………………………………………………….13参考资料……………………………………………….…………142一、前言目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。它对采样获得的各种抢答信号进行分析。但仅有抢答功能的抢答器已经不能满足当今社会的需要。该设计不但有抢答功能，而且还有一个计分系统，能分别对四个选手进行计分，并能够对分数进行加、减。带计分功能的智能抢答器将会取代一般的智能抢答器，更好的服务于社会。本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、梯形图以及输入输出端子的分配方案，实现了三路抢答的功能，抢答人员按下抢答器后，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号。主持人只需按一下即可达到初始状态继续答题。从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。3二、课程设计分析与解决思路1、控制任务：（1）、有3个抢答席（分别为1~3号）和1个主持人席，每个抢答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。（2）、参赛者在允许抢答时，第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号，且释放抢答按钮后，指示灯仍然亮；此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。这样主持人就可以轻易的知道谁是第一个按下抢答器的。（3）、该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮，则七段显示器显示零，指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。（4）、控制面板上有开始、结束和复位3个按钮。单击开始（ON）按钮，系统开始运行，并开始抢答。复位（RESET）按钮有输入，系统复位，显示屏显示0。结束（OFF）有输入，系统停止。（5）、ON和OFF按钮带有指示灯，需PLC控制。2、分析及解决思路：根据课题要求，基本可以想到本程序是建立在基本逻辑上，通过继电器来实现程序的自锁与互锁，从而达到抢答以及复位的功能。当第一个选手按下开关后，继电器通电，自使其他选手自动断电。而其他的选手再按时则没反应了。主要是实现3个抢答席之间的“互锁”功能，即当某一抢答席抢答成功后，即使释放其抢答按钮，其指示灯仍然亮，同时当该抢答席抢答成功后，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号，直至主持人进行复位才熄灭，七段显示器显示归为零；4三、控制系统设计1、PLC机型选择：该课程设计采用西门子公司S7-200型PLC，同时根据所要设计，需采用CPU226CN的主机。2、控制程序流程图：开始是否ON？是否有输入？接受输入等待0N或RESET有变化重置指示输入NNYYNY53、输入输出点分配图：地址注释地址注释I0.1抢答1号I0.2抢答2号I0.3抢答3号I0.4ON按钮I0.5OFF按钮I0.6RESET按钮Q0.0字形Q0.1字形Q0.2字形Q0.3字形Q0.4字形Q0.5字形Q0.6字形Q1.0ON指示灯Q1.1OFF指示灯Q1.31号抢答器成功指示灯Q1.42号抢答器成功指示灯Q1.53号抢答器成功指示灯64、梯形图设计：785、设计指令：Network1LDI0.4OQ1.0OM0.0ANI0.5=Q1.0=M0.0Network2LDI0.5ONQ1.1ANI0.4=Q1.1Network3LDI0.1OQ1.3ANQ1.4ANQ1.5AQ1.0ANI0.6=Q1.3Network49LDI0.2OQ1.4ANQ1.3ANQ1.5AQ1.0ANI0.6=Q1.4Network5LDI0.3OQ1.5ANQ1.4ANQ1.3AQ1.0ANI0.6=Q1.5Network6LDQ1.3MOVB6,QB0Network7LDQ1.4MOVB91,QB0Network810LDQ1.5MOVB79,QB0Network9LDM0.0ANI0.5ANQ1.3ANQ1.4ANQ1.5MOVB63,QB0116、外部接线图：S7-200PLC1MI0.0输出COMI0.1Q0.0I0.2Q0.1I0.3Q0.2I0.4Q0.3I0.5Q0.4I0.6Q0.5I0.7Q0.6Q0.7Q1.0COM输入Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.3a12四、程序调试说明1、外部接线图接线，核对地址，逐点进行，确保正确无误。2、检查模拟量输入输出。检查输入输出模块是否正确，工作是否正常。必要时，用标准仪器检查输入输出的精度。3、检查与测试指示灯。对控制面板上对应的指示灯进行检查，如有指示灯不亮，一方面查看指示灯是否已坏，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。4、三路智能抢答器梯形图程序写入PLC，然后从初始步开始调试。用元件监视功能监视四个指示灯的状态变化。注意顺序功能图中有可能出现的路径，在调试时应从初始步开始，分别经过可能出现的路径，一步一步地检查转换过程是否正确，最后是否能返回初始步。5、手动按钮来实施模拟现场，观察运行结果是否与要求相符合。6、在仿真软件上仿真模拟正常通过，设计正确。13五、总结经过这两个星期的努力，在老师和同学的帮助下做完了这次PLC的课程设计工作.由于自己知识的缺乏及能力的有限，仍没有能够做出出满意的设计。但是通过这次的课程设计，我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题，使自己的动手能力和思考问题的能力得到了很大的提高。在做设计的过程中我查阅了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而我的专业涵养得到了提高，知识的储备量也有所增加。整个设计通过了软件和硬件上的调试、仿真。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助的。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。但是，通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的计算机应用软件还不够多，我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。而且，通过这次设计，我懂得了学习的重要性，学会了坚持和努力，这将为以后的学习做出了最好的榜样！14参考资料[1]S7-200PLC基础及应用廖常初主编，机械工业出版社，2010年8月第1版[2]PLC开发与应用实例详解吴作明编，北京航天大学出版社，2007年5月[3]西门子PLC与工业网络技术吉顺平等编，机械工业出版社[4]STEP7-WIN编程软件与仿真软件使用指南[5]相关网站