PLC在多组抢答系统的应用.docx
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PLC在多组抢答系统的应用.docx
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PLC在多组抢答系统的应用
PLC在多组抢答系统的应用
摘要
随着电子技术的发展,PLC在社会生活中应用越来越广泛。
鉴于此,结合社会生活,为了方便学校和各级组织知识竞赛,设计了一个智力抢答器。
在借鉴别人成果的基础之上,又设计了一段惩罚程序,应用经验设计法,使程序看上去更加简洁、易懂。
惩罚程序的加入使竞赛更加具有竞争意味,体现竞赛的宗旨。
数字显示和检测灯双重显现,确保抢答组的显现的准确无误。
数字显示是利用两个七段数码管和BCD指令实现的,应用数字显示和分组灯同时显示抢答组数可以防止在数码管损坏或分组灯有一个损坏的情况下准确显示抢答组。
此系统的程序应用三菱程序编写,使用FX系列软件进行编程和调试。
在软件上生成了梯形图,并进行了拼写检查,程序能够实现预定的效果。
关键词:
智力竞赛,数字显示,抢答器
THEAPPLICATIONOFPLCINMULTIPLEANSWERSYSTEM
ABSTRACT
Withthedevelopmentofelectronictechnology,theapplicationsofPLCinthesociallifearemoreandmorewidely.Combiningwithsociallife,schoolsandorganizationsatalllevelstofacilitateknowledgecompetitiontodesignamentalResponder.Learningfromothersinthebasisoftheresults,Idesignedapunishmentprocedure,applicationdesignexperience,makestheprogramlooksmoreconcise,easytounderstand.Punishmentprocedurewasadded,meansthatraceismorecompetitive,reflectingthepurposeofcompetition.Dualdigitaldisplayandtestlightsaretoensuretheaccuracyoftheansweringroupshow.Twoseven-segmentdigitaldisplaysaretheuseofdigitalcontrolandBCDinstructionsimplementation,andapplicationofdigitaldisplayandgroupingafewlightsatthesametimedisplayansweringgroupcanpreventdamagetooringroupsinthedigitaltubelightshaveacaseofdamageaccuratelydisplayansweringgroup.
UsingFXseriesofsoftwaretoprogramanddebug.Thesoftwaregeneratesaladderprogram,andmakesaspellchecking,theprogramcanachievetheexpectedresults.
KEYWORDS:
Quiz,statistics,Responder
目 录
前 言1
第1章PLC的发展背景2
1.1PLC的由来2
1.2PLC的特点3
第2章各类指令简介5
2.1传送指令5
2.1.1传送指令MOV5
2.1.2块传送型指令DMOV5
2.2数据变换指令6
2.2.1BCD变换指令6
2.2.2BIN变换指令6
2.3主控指令7
2.3.1MC、MCR指令7
2.4栈存储器与多重输出电路指令7
2.4.1MPS、MRD、MPP指令7
第3章PLC选型与I/O分配及控制要求9
3.1选择PLC类型9
3.1.1PLC系统设备选型9
4.2I/O分配10
3.3系统控制要求12
3.3.1总体设置12
3.3.2惩罚措施12
3.3.3正常操作12
第4章译码器、显示器13
4.1译码器13
4.1.1七段显示译码器13
4.1.2译码器示意图14
4.2显示器件14
4.2.1七段共阳极数码管14
4.2.2译码器与数码管的连接16
第5章抢答程序设计17
5.1程序设计17
5.1.1违例程序设计17
5.1.2抢答程序设计17
5.1.3数码显示17
5.2程序流程图17
5.3控制面板示意图19
5.4梯形图程序19
第6章仿真调试24
6.1调试软件24
6.2调试状态24
6.2.1系统开始24
6.2.2检测灯亮25
6.2.3有组成功抢答25
6.2.4数码显示26
6.2.5计时开始26
6.2.6违例产生27
6.2.7违例复位28
结 论30
谢辞31
参考文献32
附 录33
外文资料翻译37
前 言
在学校(中学和大学)中,常举办智力竞赛。
智力竞赛常常是以多人为整体通过抢答器,优选第一抢答者回答相关的问题。
学校用的抢答器电路有多种多样,有直接应用数字电路的抢答器,这种抢答器结构简单,若要实现其他的功能线路会显得很复杂,比如要实现数字显示就要编码器,译码器,显示器。
而且会用到很多的电子器件,比如要想实现很多组的抢答电路设计起来会有些复杂。
随着电子技术的发展plc应用越来越广泛,其所应用的领域也越来越多,它可以实现逻辑控制,定时控制,计数控制,步进顺序控制。
应用plc的逻辑控制可以更简洁的实现一些在数字电路上比较复杂的控制。
鉴于此,应用plc设计这个系统看上去会更简洁,能够更方便的实现数字显示,分组上的检测灯也能及时告知参赛人员自己是否在这一轮抢答中胜出,以下为要解决的问题。
1.在以往的知识竞赛中,只看到有违例的情况,却没有惩罚的具体措施,所以在这次的设计中在软件的程序的设计上,设想加一部分惩罚程序。
也就是说当某一个组在本次竞赛中违例三次那么系统自动取消它的抢答资格,至于到什么时候允许它加入全凭规则说了算,等到规定的时间一到,主持人再把被惩罚的组加进去,实现有效的惩罚,从而有序的完成整个抢答过程。
2.在若干组的抢答中只能有一组成功实现抢答,也就是说当一组成功实现抢答之后就要封闭其他组的抢答信号,必须只有一组能够实现抢答。
3.系统工作过程中有可能数码管不显示的情况所以要有两种措施确保能够知道哪一组实现了抢答。
第1章PLC的发展背景
1.1PLC的由来
可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。
但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
在60年代,汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。
当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。
随着生产的发展,汽车型号更新的周期愈来愈短,这样,继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装,十分费时,费工,费料,甚至阻碍了更新周期的缩短。
为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969年公开招标,要求用新的控制装置取代继电器控制装置,并提出了十项招标指标,即:
(1)编程方便,现场可修改程序;
(2)维修方便,采用模块化结构;
(3)可靠性高于继电器控制装置;
(4)体积小于继电器控制装置;
(5)数据可直接送入管理计算机;
(6)成本可与继电器控制装置竞争;
(7)输入可以是交流115V;
(8)输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀,接触器等;
(9)在扩展时,原系统只要很小变更;
(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。
1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用,获得了成功。
这种新型的工业控制装置以其简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,很快地在美国其他工业领域推广应用。
到1971年,已经成功地应用于食品,饮料,冶金,造纸等工业。
这一新型工业控制装置的出现,也受到了世界其他国家的高度重视。
1971日本从美国引进了这项新技术,很快研制出了日本第一台PLC。
1973年,西欧国家也研制出它们的第一台PLC。
我国从1974年开始研制。
于1977年开始工业应用。
1.2PLC的特点
虽然PLC问世时间不长,但是随着微处理器的出现,大规模,超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步,PLC也迅速发展,其发展过程大致可分三个阶段:
(1)早期的PLC(60年代末—70年代中期)早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。
这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义,其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。
它在硬件上以准计算机的形式出现,在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。
装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器。
另外还采取了一些措施,以提高其抗干扰的能力。
在软件编程上,采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。
因此,早期的PLC的性能要优于继电器控制装置,其优点包括简单易懂,便于安装,体积小,能耗低,有故障指使,能重复使用等。
其中PLC特有的编程语言—梯形图一直沿用至今。
(2)中期的PLC(70年代中期—80年代中,后期)在70年代,微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。
美国,日本,德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。
这样,使PLC的功能大大增强。
在软件方面,除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。
在硬件方面,除了保持其原有的开关模块以外,还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。
并扩大了存储器的容量,使各种逻辑线圈的数量增加,还提供了一定数量的数据寄存器,使PLC的应用范围得以扩大。
(3)近期的PLC(80年代中、后期至今)进入80年代中、后期,由于超大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器的市场价格大幅度下跌,使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。
而且,为了进一步提高PLC的处理速度,各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。
这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。
第2章各类指令简介
2.1传送指令
2.1.1传送指令MOV
指令特点:
当MOV执行的条件满足时,将原操作数中的数据传送到目标操作数中,若原操作数是一个变数,需采用脉冲型传送指令。
32位数据需用DMOV传送。
传送指令的名称、助记符、功能号、操作数、程序步长等如下表所示。
表2-1传送指令的格式
指令名称
助记符
功能号
操作数
程序步长
传送
MOV
FNC12
[S]
[D]
16位:
5步;
32位:
9步;
K、H、K
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