基于S7-300抢答器的控制设计1.doc

XXXXXXXXX学校 毕业设计 （专业： ） 课题编号______________ 课题名称______________ 班 级______________ 学员姓名______________ 指导教师______________ 目 录 一、前言 2 二、设计要求 3 2.1 设计说明 3 2.2 设计要求 3 三、设计方案 4 3.1 硬件设计 4 3.1.1 PLC的工作原理 4 3.1.2控制要求分析 5 3.1.3 系统结构 6 3.1.4 工作流程图 7 3.1.5 硬件电路图 8 3.1.6 元件布置图 9 3.2 软件设计 10 3.2.1 I/O地址分配表 10 3.2.2 梯形图说明 10 三、元器件的选型 13 四、总结 14 五、参考文献 15 附录 16 附录一 程序梯形图 16 附录二 电气原理图 20 附录三 元件布置图 21 前言 近年来随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。 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。 近年来，PLC以其结构灵活，传输质量高、速度快、带宽稳定，性价比高，工期短，可适用面广得到了广泛的应用，而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平、公正、公开。 工作过程：主要分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。 PLC出现后就受到普遍的重视,其应用发展也十分的迅速,原因在于和现有的各种控制方式相比,它有一系列的优点。 1.可靠性高,抗干扰能力强。在恶劣的工作环境下，工业生产对控制设备的可靠性提出很高的要求。PLC是专为工业控制而设计,由于采取了一系列措施,使PLC控制系统的平均无故障间隔时间一般能达到4～5万小时,远远超过传统继电器控制控制系统。保证PLC工作的可靠性高、抗干扰能力强的主要措施是: (1) 采用循环扫描、集中采样,集中输出的工作方式。 (2) 硬件设计采用模块式结构并采取屏蔽、滤波、隔离、联锁等一系列抗干扰技术,同时增加输出联锁、环境检测与故障诊断等提高可靠性电路。 (3) 软件设计中设置实时监控、自诊断、信息保护与恢复等程序与硬件电路配合实现各种故障的诊断、处理、报警显示及保护功能.因此PLC优于微机控制的首要特点是它能适应恶劣的工业环境。 2.编程简单、易于掌握。这是PLC优于微机的另一个特点。梯形图编程方式是PLC最常用的编程语言。它与继电器控制原理图类似，具有直观、清晰、修改方便、易掌握等优点。 3．组合灵活使用方便。由于它采用标准化得到通用模块结构，能灵活方便地组合成各种不同规模、不同功能的控制系统。 4．功能强，通用性好现代PLC具备很强的信息处理功能和输出控制能力，它既可以对开关量进行控制又可以对模拟量进行控制。 5．开发周期短，功率高，维护方便PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大地减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计周期大大缩短，同时维护也变得容易起来。 6．体积小，重量轻，工耗低。 随着电子技术的发展和应用领域日益扩大，PC技术及其产品仍在继续发展，其结构不断改进，功能日益增强，性价比越来越高。 3.1.2控制要求分析 当主持人启动开关后，如果某组抢先按下抢答，则驱动电路发出声，并且此时电路实现互锁，其他组再按下抢答按钮为无效 3.1.3 系统结构 本次设计可大致分为大部分：抢答部分、及部分。在抢答设计中，要有自锁和互锁控制，自锁是为了保持信号长期有效，互锁是为了对组间不影响环节是本次设计的难点，采用计数器累计计数，系统控制结构框图如下图所示： 3.1.4 工作流程图 3.1.5 硬件电路图 图表 4 电气原理图 3.1.6 元件布置图 图表 5 元件布置图 3.2 软件设计 3.2.1 I/O地址分配表 表格 1 I/O地址分配表 编程元件 元件地址 符号 传感器/执行器 说明 数字量输入 DC 32×24V I 0.0 SB11 常开按钮 开始/停止按钮 I 0.1 SB21 常开按钮 抢答1按钮 I 0.2 SB22 常开按钮 抢答2按钮 I 0.3 SB23 常开按钮 抢答3按钮 I 0.4 SB24 常开按钮 抢答4按钮 I 0.5 SB25 常开按钮 抢答5按钮 I 0.6 SB12 常开按钮 复位按钮 数字量输出 DC 32×24V Q 4.0 Speaker 喇叭 响铃 Q 4.1 HL1 LED指示灯 指示灯1 Q 4.2 HL2