基于PLC控制的五人抢答器设计.docVIP

引言 1.设计目的： ①设计出plc控制的五人抢答器。 ②掌握plc的编程软件平台、定时器、计数器、传送指令、主子程序等有关指 令的编程方法； ③熟悉plc与上位机通讯、软件调试的方法； ④培养学生的综合设计设计能力、分析问题与解决问题的能力。 2.设计内容：设计出带显示的五人抢答器 3.要实现的目标： ①按下抢答按钮，开始抢答，需在15S内完成抢答，若没有完成抢答，报警指示灯亮。 ②若二号选手抢答成功，主持人按答题按钮，选手在30秒内答题，数码管从30开始倒数。 ③30秒倒计时结束，指示灯亮。 ④主持人按下复位按钮，数码管显示00。 关键词：PLC,五人抢答器 目录 引言 0 一．PLC简介 3 1.1 基本结构PLC 3 1.1.1中央处理单元(CPU) 3 1.1.2存储器 4 1.1.3 输入接口电路 5 1.1.4 输出接口电路 5 1.1.5电源 6 1.2 PLC的工作原理 6 1.2.1输入刷新阶段 6 1.2.2程序执行阶段 7 1.2.3 输出刷新阶段 7 二．系统总体设计 7 2.1系统的硬件配置及原理图设计 7 2.2I/O口分配 8 2.3系统接线设计 9 2.4控制系统设计 10 2.4.1控制系统流程图设计 10 2.4.2控制系统梯形图 10 2.4.3程序指令语言 16 三． 系统调试及分析结果 19 3.1系统调试及解决的问题 19 3.2运行结果 20 四．课程设计总结 20 五．参考文献 21 一．PLC简介 1.1 基本结构PLC 可编程序控制器实施控制，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点，同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处，其需要考虑实际控制的需要，应能排除干扰信号适应于工业现场，输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用，所以PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示： 图1.1 plc的基本结构 1.1.1中央处理单元(CPU) 中央处理单元 (CPU)是PLC的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算结果送入I/O映象或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器存放的存储器称为用户程序存储器。 PLC常用的存储器类型 （1）RAM （Random Assess Memory） 这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。 PLC存储空间的分配 ?虽然各种 PLC的CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据PLC的工作原理，其存储空间一般包括以下三个区域： （1）系统程序存储区（2）系统RAM存储区（包括I/O映象和系统软设备等）（3）用户程序存储区 系统程序存储区：在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在 EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。 系统RAM存储区：系统RAM存储区包括I/O映象寄存区以及各类软，如：逻辑线圈数据寄存器计时器计数器变址寄存器累加器等存储器