智力抢答器PLC控制的实现方法

1、 电气控制课程设计 专 业: 班 级:姓 名: 学 号: 指导教师:兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年 7月 12日自动化 动 1001班智力抢答器 PLC 控制的实现方法1问题分析及解决方案框架确定1.1 问题描述在各种形式的智力竞赛中,抢答器作为智力竞赛的批判装置得到了广泛的应 用。设计抢答器的原则是:(1可以根据比赛规则,设定答题时间。 (2能够用声光 信号表示竞赛状态,调节赛场气氛。 (3用数码管显示参赛者的得分情况。1.2 控制任务和功能要求(1竞赛开始时,主持人接通启动 /停止按钮(SA ,指示灯 HL1亮。 (2当主持人按下开始抢答按钮(SB0后,如果在 10S 内无人抢

2、答,赛场的 音响(HA 发出持续 1.5S 的声音,指示灯 HL2亮,表示抢答器自动撤销此次抢 答信号。(3当主持人按下开始抢答按钮(SB0后,如果在 10S 内有人抢答(按下抢 答按钮 SB3、 SB4或 SB5 ,则最先按下按钮的信号有效,相应的抢答桌上的抢答 按钮灯 (HL3、 HL4或 HL5 亮, 赛场的音响发出短促音 (0.2SON,0.2SOFF,0.2SON 。(4当主持人确认抢答有效后,按下答题计时按钮(SB6 ,抢答桌上的抢答灯 灭,计时开始,计时时间到(假设为 20S ,赛场的音响发出持续 3S 的长音,抢答 桌上抢答灯再次亮。(5如果抢答者在规定的时间内正确回答问题,主

3、持人或助手按下加分按钮, 为抢答者加分(分数自定 ,同时抢答桌上的指示灯快速闪烁 3S(闪烁频率为 0.3SON , 0.3SOFF 。(6如果抢答者在规定的时间不能正确回答问题, 主持人或助手按下减分按钮, 为抢答者减分(分数自定 。模型如图 1。 启动按钮开始抢答应答按钮加分按钮减分按钮 图 1 抢答器模型2 PLC选型及硬件配置现在市场上的 PLC 主要是西门子的 S7-300PLC ,具有优化配合、强大的模拟 技术、结构紧凑、组装简单、接线方便等特点。我们在课堂上老师主要以此 PLC 给我们讲解,我们对此型号 PLC 较为熟悉,所以选 S7-300PLC 作为此次设计的核 心。选择西门

4、子 S7-300PLC , 硬件配置如表 1。表 1硬件配置表 3I/O地址分配表3.1分配 PLC 的输入 /输出点,编制输入 /输出分配表如表 2。表 2 I/O地址分配表 3.2梯形图中用到的定时器如表 3。表 3 梯形图用到的定时器 4 PLC外部接线图根据控制任务和设计要求, 设计此智力抢答器 PLC 控制运行的 PLC 控制外部 接线图如图 2。 图 2智力抢答器 PLC 控制运行外部接线图5 控制流程图为了清楚地表明动作的顺序和条件,绘制智力抢答器 PLC 控制流程图如图 3。 图 3 PLC 控制流程图 6 系统梯形图程序设计根据上述分析,结合控制系统流程图,用西门子 STEP

5、7软件设计系统梯形图 程序如下。 电气控制课程设计报告 7 程序调试 使用PLCSIM仿真软件调试程序。首先打开仿真程序，然后，将编制好的梯形 图程序下载到仿真PLC中，之后在仿真环境下运行程序，观察分析实验结果，并进 行模拟调试。仿真结果如下。 (1当主持人按下启动按钮I0.0和开始抢答按钮I0.1时，指示灯1亮，并且在10S 内无人抢答时在S7-PLCSIM中仿真结果如图4。 图4 启动仿真结果 (2当主持人按下开始抢答按钮I0.1时，1号桌在10S抢答到，并且在20S答题内 答对题在S7-PLCSIM中仿真结果如图5。 图5 1号抢答仿真结果 10 电气控制课程设计报告 8 心得体会 智力抢答器 PLC 控制是一个贴近实际生活的设计问题，通过对这一问题的研 究，激发了自己的学习兴趣，培养了创新思维和解决实际工程问题的能力，从课 程设计中取得了比较大的收获。 实践不仅是检验所学知识的过程，也是进一步学习，巩固和加深对理论