教学：4-6 用PLC实现抢答器控制.docx

项目十一　多人抢答器的设计 学习项目名称 多人抢答器的设计与调试 情境应用 比赛抢答器 基础知识点 1.梯形图的一般编程方法 2.PLC中自锁功能的实现 3.PLC中互锁功能的实现 4.PLC定时器进一步使用 认知技能点 会使用PLC实现抢答器控制电路的设计 操作技能点 1.抢答器电路PLC电路连接 2.抢答器电路PLC控制程序编制 3.抢答器电路PLC控制电路调试 课程场地 《PLC技术基础》实训室 设计课时 7 一、项目应用 抢答器是通过设计电路，以实现如字面上意思的能准确判断出抢答者的电器。在知识竞赛、文体娱乐活动（抢答赛活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号。更好的促进各个团体的竞争意识，让选手门体验到战场般的压力感。而今抢答器可以通过数据来说明裁决结果的准确性、公平性。使比赛大大增加了娱乐性的同时，也更加公平、公正。此项目设计一个三人PLC智能抢答系统。 图11-1 抢答器 二、项目认知 1.PLC内部的自锁 自锁功能:使各自抢答回路按下抢答按钮，松开后仍保持接通状态，一般对象是对自身回路的控制。如图11-2所示，KM1与启动按钮并联实现自锁，程序中则用YO并联在X0上实现自锁。 图 11-2 自锁示例 2.PLC内部的互锁 互锁功能：说的是几个回路之间，利用某 一回路的辅助触点，去控制对方的线圈回路，进行状态保持或功能限制，一般对象是对其他回路的控制。常用接触器的常闭触点串联到对方回路中，达到状态保持或限制功能。如图11-3所示，KM2串联在SB2支路上，KM1串联在SB3支路上，从而实现互锁，在程序中Y001串联在X000支路上，Y000串联在X001之路上实现互锁。 图11-3 互锁示例 三、项目实施 1.项目概述 三人PLC智能抢答系统控制要求如下： （1）当主持人按下启动按钮SB0后，主持人桌上的指示灯HL1亮，表示抢答开始，若抢答者提前抢答则无效（即：按下抢答按钮灯不亮）。 （2）抢答开始后，抢先按下抢答按钮的竞赛者桌上的指示灯亮，并且在规定时间10s时间内回答完成；在此同时其他抢答者按下抢答按钮无效。 （3）当一个问题回答完毕，主持人按下清零按钮SB1，一切恢复初态。 工作原理分析 首先我们根据项目要求就行分析，主持人只要按下启动按钮SB1后才能开始抢答，在抢答过程中有任何一方按下抢答按钮后，抢答指示灯亮，此时其他抢答按钮按下则无效，当一个问题回答完毕，主持人按下清零按钮SB2，一切恢复初态。 工作流程：如图11-4所示 图11-4 工作流程 2.工艺设计 （1）材料准备，见表11-1抢答器电路元件清单所示。 表11-1 抢答器电路元件清单 序号 符号 名称 规格 数量 1 SB 按钮 LA23-3 5 2 HL1 指示灯 AD16-22DS 4 3 PLC 可编程序控制器 FX3U-32MR 1 4 AC/DC 24V开关电源 220V转24V 1 （2）方案设计 1）I/O分配 分配目的:确定PLC输入输出接口的使用及功能定义。I/O分配端口如表11-2所示，学生也可按定义其他端口。 表11-2 I/O分配表 输 入 输 出 设备名称 输入端子编号 设备名称 输出端子编号 启动按钮SB1 X000 主持人指示灯 Y000 清零按钮SB2 X001 1号选手指示灯 Y001 1号抢答器SB3 X002 2号选手指示灯 Y002 2号抢答器SB4 X003 3号选手指示灯 Y003 3号抢答器SB5 X004 2）设计原理图 如图11-5所示。要求：顺时针圈接线鼻子，不能有毛刺，一个接线柱最多压两根线，露铜不能太长。 图11-5 抢答器控制原理图 3）参考程序 程序设计见图11-6所示，将按钮SB转换为PLC的动合图形符号，指示灯HL转换为PLC的线圈符号，然后根据I/O分配表，转换为对应的软元件符号。 图11-6 程序设计图 4）设计布局图 见图11-7所示。 图11-7 抢答器电器元件布置图 5）设计接线图 见图11-8所示。 图11-8 抢答器PLC电路安装接线图 6）电路调试 对程序进行调试运行，观察程序的运行情况。若出现故障，应分别检查硬件电路接线和梯形图是否有误，修改后，重新调试，直至系统按照要求正常运行。当主持人按下比赛开始按钮SB1后，运行指示灯HL1点亮,抢答器开始运行，此时选手可以进行抢答。当有一个选手按下抢答按钮后，其他选手按下抢答按钮不管用，对应选手面前的指示灯点亮，此时主持人可以根据哪一个指示灯亮，来判断是哪一个选手按下的，然后让选手就行问题的回答，回答完毕后，开始下一轮的抢答，这时主持人按下清零按钮SB2，各个指示灯恢复正常。 3