四路抢答器毕业设计四路抢答毕业设计器毕业设计.doc

滁州职业技术学院机电系 毕 业 设 计 课 题： 抢答器 设计时间： 2014.11～2014.12 班 级： 机 电（4）班 学 号： 20121401402 姓 名： 刘俊 指导教师： 杨入超 摘 要 随着微处理器、计算机和数字通讯技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了所有控制领域。而实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。设计是利用PLC(Programmable Logic Controller)对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先选择这个题目之后我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理以及它的一些工作过程分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要9个,输入端口需要6个,由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点因此我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活维护使用方便等特点。 关键词: 可编程控制器 抢答器 PLC 模拟电路 数字电路 目 录 引 言 1 第一章 PLC抢答器概述 2 1.1 抢答器的组成 2 1.2 PLC智能抢答器的工作原理 2 1.3 系统控制要求及设计要求 3 第二章 PLC概述 5 2.1 PLC的产生 5 2.2 PLC的定义 5 2.3 PLC基本结构 6 2.4 PLC的编程语言 7 2.5?PLC的特点 7 2.6 PLC的性能指标 8 第三章 系统硬件设计 9 3.1 控制系统 9 3.2 控制系统硬件组成 10 3.3 控制系统I/O分配表 11 3.4 系统硬件连接图 11 第四章 软件设计 12 4.1 梯形图 12 4.2 语句表 15 4.3 软件调试 19 致谢 20 参考文献 21 引 言 对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流 。 传统的普通抢答器主要存在一下缺点： (1) 在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因而使该次抢答过程变为无效。 (2) 当有多个违规抢答时，优先编码电路只能选择其中一个，或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定，各路抢答信号的“竞争”能力也被固定，因而本质上也有优先权。普通抢答器存在不公平性。 (3) 当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个违规者。因而出现了“漏洞”.现在大多抢答器都是以PLC、单片机为控制核心的智能抢答器，它对采样获得的各种抢答信号进行分析。但仅有抢答功能的抢答器已经不能满足当今社会的需要，因此该设计采用基于PLC控制来设计四路抢答器。 第一章 PLC抢答器概述 1.1 抢答器的组成 抢答器主要由抢答开关、优先编码电路、锁存电路、抢答号码显示译码电路、控制开关、时序控制电路、警报电路、定时电路、时间显示译码电路组成。其构成框图如图（1-1）  图1-1抢答器构成框图 1.2 PLC智能抢答器的工作原理 我所设计的PLC智能抢答器是适合四个人抢答的四路抢答器，现在以四路抢答器为例。给竞赛主持人设置了2个控制按钮，用来控制开始、复位，每当主持人发出开始抢答指令后，那组选手最先按下抢答器按钮，则数码管就显示该组的编号，同时绿色指示灯亮，音响电路发出声响提示信号（持续三秒）以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不在相应，选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统开始下一轮抢答。若选手在未开始抢答时提前抢答了，则视为违规，违规时数码管显示其编号同时红灯亮音响电路发出声响。其中以上功能都通过编制的PLC程序来控1个制数码管和3个指示灯以及2个喇叭来实现。如图1-2所示：  图1-2抢答器原理图 1.3 系统