五路抢答器的PLC控制系统的设计

PAGEPAGE1电气控制及可编程控制器课程设计五组抢答器带时间显示控制目录1引言……………………….….32系统总体方案设计……………………42.1系统硬件配置及组成原理………….….….42.2系统变量定义及分配表………….….….…..52.3系统接线图设计………………….….……..53控制系统设计………………………..63.1控制程序流程图设计………………..…..….63.2控制程序梯形图设计………………..…..….73.3梯形图对应的指令语句……………….……114系统调试及结果分析……………….…………164.1系统调试解决得问题…………….….….....164.2结果分析……………………….……….….175结束语…………..196参考文献………………………19引言随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC以其外部电路简单、模块化结构、软硬件开发周期短、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，它将传统的继电器控制技术与计算机和通信技术融为一体，在工业的应用中越来越广泛。《电气控制与PLC》作为自动化专业的一门专业课程，学好电气控制与PLC对掌握实际电工操作能力很有帮助，为以后的工作学习打下良好的基础。课程设计是教学中的一项重要内容，是完成教学目标的重要环节，是教学计划中综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有重要的意义，为此，我们想通过本次课程设计让学生掌握电气控制系统的基本原理设计，掌握plc的设计，基本编程及调试方法，实现控制功能，学会查阅想过资料及设计手册，以便学生能更快的融入到将来的工作中去。本文将利用PLC来设计一个带时间显示的五组抢答器，该抢答器集抢答、灯光警示、抢答倒计时，答题倒计时于一身。本次课程设计要实现的目标：在主持人没有按下开始抢答按钮前，若有组别提前抢答，则视为犯规，同时蜂鸣器发出声响（这里用报警指示灯代替），当主持人按下开始抢答按钮后，五组选手开始抢答，数码管开始显示十五秒倒计时。如果在十五秒只内无人抢答该题作废，并且指示灯报警；在抢答时间内如果有人抢答，抢答成功的选手台前指示灯亮，则主持人按下开始答题按钮，两组数码管开始倒计时，选手有三十秒的答题时间，时间一到，指示灯再次报警。当主持人再次按复位键后，开始进行新一轮抢答。2系统总体方案设计2.1系统硬件配置及原理图设计PLCPLC控制器主持人控制按钮选手抢答按钮指示灯报警选手抢答显示数码管显示2.2系统变量定义及分配表用PLC设计抢答器控制程序，现在有五路输入开关X1,X2，X3，X4,X5实现优先抢答，任一组抢答器按下按键后，显示器能及时显示该组的编号（由于输出口个数的限制，本实验用五个指示灯代替），同时锁住该抢答器使其他组按键使其无效，主持人有抢答器复位开关，复位后可重新抢答。并且每次抢答和答题时都用数码管显示其抢答和答题时间。抢答时间为15秒，答题时间为30秒，时间一到报警指示灯亮，进行报警。。输入口：X0开始抢答按钮；X1第一位选手抢答按钮；X2第二位选手抢答按钮；X2第三位选手抢答按钮；X3第四为选手抢答按钮；X5第五位选手强抢答按钮；X6主持人复位按钮；X7开始答题按钮。输出口：Y0第一组抢答指示灯；Y1第二组抢答指示灯；Y2第三组抢答指示灯；Y3第四组抢答指示灯；Y4第五组抢答指示灯；Y5电源指示灯；Y6报警指示灯；Y10~Y19个位数字；Y20~Y23十位数字2.3系统接线图设计3控制系统设计3.1控制程序流程图设计运运行行开始开始前有选手抢按抢按蜂鸣器报警并且该组指示灯点亮开始指示灯亮抢答同时显示倒计时时间开始15s倒计时结束报警有选手按该组指示灯点亮主持人宣布答题开始显示屏显示30s倒计时倒计时结束报警选手答题主持人复位3.2控制程序梯形图设计3.3梯形图对应的指令语句如下：0LDX0001ORY0052MPS3ANIX0064OUTY0055MPP6ANIY0067ANIM18ANIM29ANIM310ANIM411ANIM512OUTM013LDX00114ORM115ORM616ANIX00617ANIT1418ANIM219ANIM320ANIM421ANIM522MPS23ANDY00524OUTM125MPP26ANIY00527OUTM628LDX00229ORM230ORM731ANIX00632ANIT1433ANIM134ANIM335ANIM436ANIM537MPS38ANDY00539OUTM240MPP41ANIY00542OUTM743LDX00344ORM345ORM846ANIX00647ANIT1448ANIM149ANIM250ANIM451ANIM552MPS53ANDY00554OUTM355MPP56ANIY00557OUTM858LDX00459ORM460ORM961ANIX00662ANIT1463ANIM164ANIM365ANIM266ANIM567MPS68ANDY00569OUTM470MPP73LDX00574ORM575ORM1076ANIX00677ANIT1478ANIM179ANIM380ANIM281ANIM482MPS83ANDY00584OUTM585MPP86ANIY00587OUTM1088LDM689ORM791ORM992ORM1093ANIY00594ORT1495ORT4496ORY00697ANIX00698OUTY00699LDM1100ORM6101OUTY000102LDM2103ORM7104OUTY001105LDM3106ORM8107OUTY002108LDM4109ORM9110OUTY003111LDM5112ORM10113OUTY004114LDY005115ANDM0116OUTT0K10119OUTT1K20122OUTT2K30125OUTT3K40128OUTT4K50131OUTT5K60134OUTT6K70137OUTT7K80140OUTT8K90143OUTT9K100146OUTT10K110149OUTT11K120152OUTT12K130155OUTT13K140158OUTT14K150161LDX007162ORM11163ANIX006164OUTM11165LDY005166ANDM11167OUTT15K10170OUTT16K20173OUTT17K30176OUTT18K40179OUTT19K50182OUTT20K60185OUTT21K70194OUTT24K100197OUTT25K110200OUTT26K120203OUTT27K130206OUTT28K140209OUTT29K150212OUTT30K160215OUTT31K170218OUTT32K180221OUTT33K190224OUTT34K200227OUTT35K210230OUTT36K220233OUTT37K230236OUTT38K240239OUTT39K250242OUTT40K260245OUTT41K270248OUTT42K280251OUTT43K290254OUTT44K300257LDT13258ANIT14259LDT3260ANIT4261ORB262LDT23263ANIT24264ORB265LDT33266ANIT34267ORB268LDT43269ANIT44270ORB271MOVK6K2Y010276LDT12277ANIT13278LDT2279ANIT3280ORB281LDT22282ANIT23283ORB284LDT32285ANIT33286ORB287LDT42288ANIT43289ORB290MOVK91K2Y010295LDT1296ANIT2297LDT11298ANIT12299ORB300LDT21301ANIT22302ORB303LDT31304ANIT32305ORB306LDT41307ANIT42308ORB309MOVK79K2Y010314LDT10315ANIT11316LDT0317ANIT1318ORB321ORB322LDT30323ANIT31324ORB325LDT40326ANIT41327ORB328MOVK102K2Y010333LDIT0334LDT9335ANIT10336ORB337ANDM0338LDT19339ANIT20340ORB341LDT29342ANIT30343ORB344LDT39345ANIT40346ORB347MOVK109K2Y010352LDT8353ANIT9354LDT18355ANIT19356ORB357LDT28358ANIT29359ORB360LDT38361ANIT39362ORB363MOVK125K2Y010368LDT7369ANIT8370LDT17371ANIT18372ORB373LDT27374ANIT28375ORB376LDT37377ANIT38378ORB379MOVK7K2Y010384LDT6385ANIT7386LDT16387ANIT17388ORB389LDT26390ANIT27391ORB392LDT36393ANIT37394ORB395MOVK127K2Y010400LDT5401ANIT6402LDT15403ANIT16404ORB405LDT25406ANIT26407ORB408LDT35409ANIT36410ORB411MOVK103K2Y010418LDM11419ANIT15420ORB421LDT24422ANIT25423ORB424LDT34425ANIT35426ORB427ORM13428MOVK63K2Y010433LDT35434ORT5435ORM13436MOVK63K2Y020441LDIT5442ANDM0443ORT25444ANIT35445MOVK6K2Y020450LDIT25451ANDT154系统调试及结果分析4.1系统调试及解决的问题按2.3中系统接线图进行接线，先将电源的正极和数码管的电源正极相连接，将电源负极与plc的输出端相连接，八段数码管的输出端a,b,c,d,e,f,g,h接试验台的输出端Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6。最后将所有的com端连接在一起，与电源正极相连接，构成外围电路。本实验台所用的数码管是共阳极的，数码管接线图如下。LED数码显示管：LED发光二极管在PLC控制系统中用得较多，主要用来显示相应的数据。LED由发光二极管构成，具有结构简单，价格便宜等特点。通常使用的LED显示器是7段LED，它由7个发光二极管组成。这7个发光二极管a至g呈“日”字形排列，当某一发光二极管导通时，相应点亮某一点或某一段笔画，通过二极管不同的亮暗组合形成不同的数字，字母及其他符号。当打开电源之后数码管不亮，但按下开始抢答按钮后，发现plc的out端显示正常。当抢答时间到，报警指示灯笨亮，但当主持人按下复位或开始答题按钮后，报警指示灯本应熄灭，但指示灯依然亮着。对于这些问题，我们做了如下出理：打开电源后两个数码管都不亮，经过检查发现，原来是com端接反了，将com端接好后，数码管亮。为解决报警指示灯在主持人按下开始答题后依然亮的问题，我们将T14,T44,Y6并了之后，将其在接入复位开关X6的非得前面，使的复位开关按下后，将指示灯Y6熄灭。在调试过程中，按下开始答题按钮后，发现倒计时显示的十位一直是3，但个位显示却正常，经过几个人的讨论，原来是plc的锁存器将上一组十位的数据3所存了起来，最后我们给k2y010送了个k63，当每次上电后强行将上组数据复位。使十位数据显示正常。4.2结果分析当主持人没有按下抢答按钮使如果有人抢答（例如第一名选手抢答），则M6线圈的电，报警指示灯Y6亮，进行报警。当主持人按下开始抢答按钮X0后，M0线圈得电，数码管开始显示15秒抢答倒计时。时间继电器T14得电,15秒到了后如果无人抢答，报警指示灯Y6报警，主持人按下复位按钮X6，开始下一轮比赛。如果有人抢答（这里以第一名选手抢答为例），主持人按下开始答题按钮X7,则M1线圈的电，组号指示灯Y1亮，开始30秒的倒计时,选手开始答题，时间继电器T44时间一到，报警指示灯Y6报警。只有主持人再次按下复位按钮后，才能进行下一轮比赛。5结束语本文主要阐述了带显示的五路抢答器的PLC控制系统的设计过程，使我们对PLC控制产生了浓厚的兴趣。并且通过此次课程设计，我们对PLC编程的基本思想和基本指令有了一定程度的掌握，对教材也理解的更加透彻，将理论知识与具体相结合，使我们的想法的到了实现，既巩固了我们所学的知识，又提高了我们的动手能力。在做课程设计过程中，我们组六个人团