毕业设计（论文）PLC控制的抢答器设计

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1、山东经贸职业学院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 课题： PLC 控制的抢答器设计控制的抢答器设计 专业年级专业年级 ：2005 级电气自动化技术 1班 学生学号学生学号 ： 200513419102 学生姓名学生姓名 ： 指导教师指导教师 ： 评评 阅阅 人人 ： 二二八年四月八年四月中国潍坊中国潍坊 PLCPLC 控制的抢答器设计控制的抢答器设计学生姓名 班级 2005 级电气自动化技术 1 班 指导老师 摘要：摘要：本课题包括程序编写和系统调试两大模块，主要内容是在线编程和在线调试。其基本要求是：先根据要求编写出一个控制十六坐席抢答器的 PLC 程序语言，并把 PLC 程序语言

2、转换成梯形图，利用 NEZA 编程软件把梯形图写进计算机中然后输入到可编程控制器（PLC）中，最后把 PLC 接到抢答器上，利用可编程控制器方便灵活执行可靠有效的控制，实现了在线调试，从而达到了系统功能的最优化。关键词：关键词：在线调试 在线编程 NEZA 系列 PLC 指导老师签名：指导老师签名：目 录1 绪论绪论.11.1 前言.11.2 设计任务与要求.12 设计方案及示意图设计方案及示意图.22.1 方案设计.22.2 示意图.23 电路组成及工作原理电路组成及工作原理.33.1I/O 分配与接线.33.2 检查调试.34 实验器材的选择实验器材的选择.45 控制程序控制程序.45.1

3、 程序流程.45.2 控制程序.55.3 控制程序的梯形图.156 安装与调试安装与调试.166.1 安装与调试步骤.166.2 功能验证.167 结束语结束语.17 致致 谢谢.18参参 考考 文文 献献.19 抢答器设计 11 绪论1.1 前言工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。在我院举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方大多数采用四坐席抢答器，该抢答系统由抢答开关电路、触发电路、触发锁存电路、编码器、七段显示译码器和数码显示器几部分组成。控制电路同时通知抢答系统发出抢答信号，从而实现抢答目的。此种方法控设计的抢答器，对坐席数少的还可以满足，可是十

4、坐席以上便显得麻烦了，PLC技术是在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一种新型工业自动控制设备的技术，利用PLC技术编写相应的程序，来控制十坐席以上的抢答器，则很容易操作（本次设计以十六坐席为例） 。1.2 设计任务与要求本设计使用 NEZA 系列可编程控制器（PLC） ，其具体控制要求：为十六个答题人，出题人提出问题，任一组抢先按下按键后，显示器能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住抢答器，使其它组按下按键无效，抢答器有复位开关，复位后可重新抢答。该系统由可编程控制器进行控制，先根据要求编写出 PLC 程序语言，并把 PLC程序语言转换成梯形图，利用相应的软件的集成人

5、机界面系统把梯形图输入到可编程控制器（PLC）中，利用可编程控制器方便灵活执行可靠有效的分散控制，几者强强联合，达到系统功能的最优化。根据以上思路提出方案，进行论证，编写程序，写出论文。 通过运用所学的知识与技能分析与解决问题，巩固和扩大所学课堂知识。通过毕业设计学会查阅、使用各种专业资料和网上资源，并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务，逐步向工程技术员转变。本设计要求我们对 PLC 技术有一个全面的了解和掌握，并得到一个基本的锻炼，为从事本专业工作打下坚实的基础。 2 抢答器设计2 设计方案及示意图2.1 方案设计设智力测验时分十六个组，每一组前面放一个按钮，当某一组先按下按钮时，其

6、对应的指示灯亮，电铃响，此时其它按钮均失效。这样，先按下按钮的那一组，就抢到了“答题权”。这就是“十六路智力抢答器”的“抢答”功能。设计“十六路智力抢答器”的关键是：十六路信号优先择一，拒绝其余。如果用逻辑门来实现的话，非常复杂。在这里仅介绍用 PLC“程序”来实现“十六路抢答器。2.2 示意图NEZA系列可编程控制器装有PLC编程软件的计算机抢答器如图 2.1 所示，在装有编程软件的计算机中编出梯形图语言，编好后，输入到可编程控制器中，由可编程控制器控制抢答器的运行。然后根据运行情况，修改梯形图。使其满足要求。 抢答器设计 33 电路组成及工作原理3.1I/O 分配与接线I/O 分配接线图如

7、图 3.1 所示：图中 P0P15 为十六个按钮，X0X15 为输入继电器接口，Y0Y15 为输出继电器接口，COY 为输入继电器的公共端，在内部已接电源负极，COM1 为输出继电器分区的公共端，应接 24V 直流电源的正极。千万注意不能将 COM 和 COM1 连接在一起，否则，将造成电源短路，烧坏保险丝。电铃在图中未画出，实际应用时可用相应的输出接继电器再控制电铃。3.2 检查调试接线完毕，检查无误方可开机运行。运行调试时，应验证“程序”是否具有“抢答”功能，即在按下一键有效的情况下，看看其它键是否失效，如果是这样，说明“程序”是正确的，否则，就要查一查原因，看是什么问题。 4 抢答器设计

8、4 实验器材的选择在整个设计过程中，对于实验中我们要用到实验器材，元器件的选择与购置对整个设计的成功也起着至关重要的作用，本次设计选用的实验器材：NEZA系列可编程控制器 一台装有编程软件的计算机 一台实验导线 若干5 控制程序5.1 程序流程对于程序控制系统来讲，如果想得到一个清晰明了、能够正常运行的程序，设计者本身要有一个清晰的思路，也要对整个程序的运行过程要了如指掌。如图 5.1： PLC 内部执行程序编梯形图输入梯形图16 坐席抢答器反馈调试 抢答器设计 55.2 控制程序步序 指令0 LD X01 ANI Y12 ANL Y23 ANL Y34 ANL Y45 ANL Y56 ANL

9、 Y67 ANL Y78 ANL Y89 ANL Y910 ANL Y1011 ANL Y1112 ANL Y1213 ANL Y1314 ANL Y1415 ANL Y1516 OUT Y017 LD X118 ANL Y019 ANL Y220 ANL Y321 ANL Y422 ANL Y523 ANL Y624 ANL Y725 ANL Y8 6 抢答器设计26 ANL Y927 ANL Y1028 ANL Y1129 ANL Y1230 ANL Y1331 ANL Y1432 ANL Y1533 OUT Y134 LD X235 ANL Y036 ANL Y137 ANL Y338

10、ANL Y439 ANL Y540 ANL Y641 ANL Y742 ANL Y843 ANL Y944 ANL Y1045 ANL Y1146 ANL Y 1247 ANL Y1348 ANL Y1449 ANL Y1550 OUT Y251 LD X352 OR Y353 ANL Y154 ANL Y255 ANL Y4 抢答器设计 756 ANL Y557 ANL Y658 ANL Y759 ANL Y860 ANL Y961 ANL Y1062 ANL Y1163 ANL Y1264 ANL Y1365 ANL Y1466 ANL Y1567 OUT Y368 LD X469 ANL

11、 Y070 ANL Y171 ANL Y272 ANL Y373 ANL Y574 ANL Y675 ANL Y776 ANL Y877 ANL Y978 ANL Y1079 ANL Y1180 ANL Y1281 ANL Y1382 ANL Y1483 ANL Y1584 OUT Y485 LD X5 8 抢答器设计86 ANL Y087 ANL Y188 ANL Y289 ANL Y390 ANL Y491 ANL Y692 ANL Y793 ANL Y894 ANL Y995 ANL Y1096 ANL Y1197 ANL Y1298 ANL Y1399 ANL Y14100 ANL Y

12、15101 OUT Y5102 LD X6103 ANL Y0104 ANL Y1105 ANL Y2106 ANL Y3107 ANL Y4108 ANL Y5109 ANL Y7110 ANL Y8111 ANL Y9112 ANL Y10113 ANL Y11114 ANL Y12115 ANL Y13 抢答器设计 9116 ANL Y14117 ANL Y15118 OUT Y6119 LD Y7120 ANL Y0121 ANL Y1122 ANL Y2123 ANL Y3124 ANL Y4125 ANL Y5126 ANL Y6127 ANL Y8128 ANL Y9129 AN

13、L Y10130 ANL Y11131 ANL Y12132 ANL Y13133 ANL Y14134 ANL Y15135 OUT Y7136 LD X8137 ANL Y0138 ANL Y1139 ANL Y2140 ANL Y3141 ANL Y4142 ANL Y5143 ANL Y6144 ANL Y7145 ANL Y9 10 抢答器设计146 ANL Y10147 ANL Y11148 ANL Y12149 ANL Y13150 ANL Y14151 ANL Y15152 OUT Y8153 LD X9154 ANL Y0155 ANL Y1156 ANL Y2157 ANL

14、 Y3158 ANL Y4159 ANL Y5160 ANL Y6161 ANL Y7162 ANL Y8163 ANL Y10164 ANL Y11165 ANL Y12166 ANL Y13167 ANL Y14168 ANL Y15169 OUT Y9170 LD X10171 ANL Y0172 ANL Y1173 ANL Y2174 ANL Y3175 ANL Y4 抢答器设计 11176 ANL Y5177 ANL Y6178 ANL Y 7179 ANL Y8180 ANL Y9181 ANL Y11182 ANL Y12183 ANL Y13184 ANL Y14185 ANL

15、 Y15186 OUT Y10187 LD X11188 ANL Y0189 ANL Y1190 ANL Y2191 ANL Y3192 ANL Y4193 ANL Y5194 ANL Y6195 ANL Y7196 ANL Y8197 ANL Y9198 ANL Y10199 ANL Y12200 ANL Y13201 ANL Y14202 ANL Y15203 OUT Y11204 LD X12205 ANL Y0 12 抢答器设计206 ANL Y1207 ANL Y2208 ANL Y3209 ANL Y 4210 ANL Y5211 ANL Y6212 ANL Y7213 ANL Y

16、8214 ANL Y9215 ANL Y10216 ANL Y11217 ANL Y13218 ANL Y14219 ANL Y15220 OUT Y12221 LD X13222 ANL Y0223 ANL Y1224 ANL Y2225 ANL Y3226 ANL Y4227 ANL Y5228 ANL Y6229 ANL Y7230 ANL Y8231 ANL Y9232 ANL Y10233 ANL Y11234 ANL Y12235 ANL Y14 抢答器设计 13236 ANL Y15237 OUT Y13238 LD X14239 ANL Y0240 ANL Y1241 ANL

17、Y2242 ANL Y3243 ANL Y4244 ANL Y5245 ANL Y6246 ANL Y7247 ANL Y8248 ANL Y9249 ANL Y10250 ANL Y11251 ANL Y12252 ANL Y13253 ANL Y15254 OUT Y14255 LD X15256 ANL Y0257 ANL Y1258 ANL Y2259 ANL Y3260 ANL Y4261 ANL Y5262 ANL Y6263 ANL Y7264 ANL Y8265 ANL Y9 14 抢答器设计266 ANL Y10267 ANL Y11268 ANL Y12269 AN L Y

18、13270 ANL Y14271 OUT Y15272 END 抢答器设计 155.3 控制程序的梯形图 梯形图如图 5.2 所示： X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15Y2Y0Y1Y3Y4Y5Y6T7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y6Y15Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y4Y6Y5Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y5Y6Y

19、7Y8Y9Y10Y12Y13Y14Y15Y11Y0Y1Y2Y3Y4Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y3Y4Y2Y5Y6Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y9Y10Y1112Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y10Y11Y12Y13Y415Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y2Y1Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y8Y6Y9Y10Y11Y13Y

20、14Y15Y12Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14ENDEND01734516885102119136153170187204221238255272 16 抢答器设计6 安装与调试6.1 安装与调试步骤安装调试步骤如下：1.把可编程控制器跟抢答器连接好，交指导老师检查修正。2.根据设计方案的工作流程进行编程，将程序编译进行语句检查。3.将编写的语句正确的转化成梯形图，并输入到可编程控制器中。6.2 功能验证功能验证如下图：1

21、）显示功能：通电后观测数码显示是否正常；2）锁存功能：按下任意抢答键，看数码显示是否是正确数字，并且按下后其它键再按无效，除非按下复位键，重新抢答。 抢答器设计 177 结束语随着社会的发展多路抢答器应用更加广泛，我们的抢答器系统也有待改进，本系统设计主要在于程序的编写，其不足之处是如果坐席再多（达上百个）就节省了时间和精力。但是由于时间的仓促，暂时无法进行完善，希望在以后的工作学习中，能对该程序和软件进行更一步的开发与完善。 毕业设计是我们大学生三年的学习生活后的一种实践成果，通过这次设计，不仅能把我们三年在学校所学到的知识用到毕业设计中去，使所学的知识得以巩固；而且还要通过自己的创想，边做

22、边学习，用到了许多书上所学不到的实际技能方面的操作，真正做到了理论联系实际。通过此次设计，还提高了我的自学能力，面对问题，分析问题及解决问题的能力 。 18 抢答器设计致 谢本论文是在指导老师高乐昌老师的精心指导下和严格要求下完成的。论文是在论文从选题、实验研究到最后的成稿，都得到了老师的热情鼓励和悉心指导，凝聚了恩师许多心血。导师渊博的学识，严谨的治学态度使我受益匪浅。高老师在繁重的教学任务压力下，精深的学术修养和一丝不苟的工作作风，将是我工作和生活中永远的榜样。在此谨向尊敬的导师致以由衷的感谢和崇高的敬意！在论文选题、研究与写作过程中，得到同学的热心指导与大力帮助，在此表示衷心的感谢!在论文完成之际，深深感谢所有支持、鼓励和帮助过我的老师、亲人和朋友们。 衷心感谢评审论文的各位领导和老师为本文提出了宝贵的意见。 抢答器设计 19参 考 文 献1http:/www.xie-gang.coY/AT89C51.htPLC 介绍部分。2http:/ 可编程控制器原理及其应用. 上海交通大学出版社，2005