plc控制的抢答器设计
摘 要这次毕业设计最终完成了一款PLC抢答器，使用了享誉盛名的S7-200型PLC来当作控制器，完美的实现了当开始抢答前，主持人首先通过复位按钮实现电路复位，在提问之后，打开选择开关启动定时器。在抢答限时内，当某一组抢先按下抢答按钮后，对应的辅助继电器接通，同时切断其它抢答回路，实现互锁。抢答成功后，辅助继电器接通，启动音效电路和某分台指示灯，驱动外部数码显示器显示抢答成功组号。抢答成功后，同时启动定时器，当定时器计时结束，启动音效电路和指示灯提示回答时间到。如果在限时内无人抢答，则启动音效电路和总台指示灯。通过多方面的测试，这个系统无论是在硬件电路系统上还是软件程序上都可以流畅运行，特别是代码程序，通过专业软件的测试发现它的底层的运行效率极高。在进行硬件系统构建时，考虑到为了可以把系统的价格、功率消耗和系统外型开销降到最小，从而把所有无用以及可有可无的模块和电子元件进行裁剪，在软件上把使用不到的变量和函数进行屏蔽，使软件代码量能够实现大幅度压缩，极大程度的增加程序运行的流畅性。验证环节中对PLC抢答器系统的设计成果进行了逐个测试，通过测试结果信号的清晰显示，反映出了本PLC抢答器控制系统具有极高的实用价值和推广潜力。
目录
一、 引言 1
（一） PLC的发展背景或特点 1
（二） 本文设计内容 1
二、 PLC的内部结构及工作原理 3
三、 PLC的功能及编程语言 4
四、 硬件电路设计 6
（一） IO管脚配置 6
（二） PLC电路图设计 6
五、 软件程序设计 7
（一） 主持人宣布开始抢答控制 7
（二） 抢答席1抢答控制 7
（三） 抢答席2抢答控制 8
（四） 抢答席3抢答控制 8
（五） 抢答席4抢答控制 9
（六） 抢答时间控制 9
（七） 蜂鸣器及作答时间控制 9
六、 仿真系统设计 11
总结与展望 15
参考文献 16
致 谢 17
附录 程序 18
引言
PLC的发展背景或特点
PLC控制器之 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
所以可以在工业环境如此普遍，是与其效果分不开的，这里须要对该器件的很多优良特性进行详细介绍。
稳定性强：论文的前一部分已经阐述过PLC之所以具有强大的平稳性的理由，这里必需介绍的是该器件的另一个方面，一般全部的PLC控制器在推向市场前都会在其存储器中开辟出一个区域，该区域用于在PLC程序运行过程中存储故障数据，它主要用于当PLC出现故障而不得不停止工作时，此时PLC内部控制器则会将发生这个故障的理由以及发生的时间、持续时间等信息进行保存，当系统维护人员对设备进行维修时则能够通过这条故障信息能够轻松的对故障点进行定位。
易编程性，容易掌握：这项特点说的是程序设计者可以通过梯形图编程语言和指令表语言来对PLC目标代码进行轻松简单的编程，这两种语言对程序设计者的技术要求特别低，几乎没有任何要求，并且梯形图语言是一种接近图形的语言，尤为容易理解和使用。
具有普适性：较强的通用性主要表现在同一款PLC控制器可以在多种控制系统中应用，这项效果必须具备丰富的内部硬件配置才能够完成，现如今PLC研发技术已能够做到把CPU、存储器、输入输出接口、A/D转换、D/A转换、定时器和通信模块全部集成在PLC内部，而很多控制场合将所需要这些电路模块就可以完成控制功能，因此PLC的通用性较强。
功能强，适应面广：PLC控制器的生产技术可以追溯到上世纪六七十年代，在漫长的发展过程中，PLC的效果不断在丰富，稳定性也在不断被提升，然而其成本却在不断下降，所以越发多的工厂场合在使用PLC来作为控制器。
本文设计内容
1、抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮SB0?~?SB3表示。?
2、设置一个系统清除和抢答控制开关REST/START，该开关由主持人控制。
3、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。?
4、抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。?
5、参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，并保持到主持人将系统清除为止。?
6、如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答。
PLC的内部结构及工作原理
最近电子技术的快速发展以及对工控系统的要求不断增加，PLC里面结构亦在发生着巨大的变化，这主要是考虑到这款器件的性能不断被多样化性能，与此同时大规模集成电路技术的飞速发展使PLC控制器内部模块更加紧凑，所以在微处理器面积的PLC控制器主板上能够完成更多目标芯片电路的合成，从而功效更触手可及，接着对PLC内部的普通功能模块进行简要介绍。
CPU：中央处理器是全部PLC的核心，该器件的功效制约着全部PLC的效果，它的主要特点是完成对数据的常规运算，研究高性价比PLC的主要问题是增加CPU的效果。
PLC可以实现平稳的运行是与它里面高性价比的电源模块有重要关系的，一般这类模块的内部设计使PLC可以直接通过220V交流电压进行供电，也有一部分PLC控制器是通过24V系统电压进行电源供电的。
储存器：存储器在PLC中主要是用来存放程序代码的，在PLC控制器里面这个模块被划分为两个区域，两个部分相互独立，不可代替使用，这其中PLC控制器的系统程序代码储存在第一个存储区域，该区域一般受保护程度特别高，它就相当于我们电脑中的win7系统代码一样，不能够被修改；而使用者编写的编程代码则存储在第二个区域，该区域成为使用者存储器区域。
输入输出接口单元：IO管脚单元指的是PLC的各个功效管脚，这些功能管脚被划分成输入接口和输出管脚，一般不可代替使用，因为PLC的输入输出接口可以带动重型负载，特别是输出接口输出电流比较大，所以其内部电路较为复杂，常常构建了高性能的驱动电路，使它可以直接驱动其它模块，下面对输入输出管脚进行简略描述。
输入接口电路是PLC控制器获取系统外的信号的主要渠道，在PLC中输入管脚管脚有两种类型，一种是数字接口还有一种是模拟接口，第一种接口能够对高低电平信号进行检测，而第二种接口可以对连续变化的模拟电压值进行检测，这类引脚内部设计了高性价比的A/D采样模块。
输出接口亦划分成数字接口和模拟接口两种，第一种输出接口仅能对高低电平信号进行输出，第二种接口可以对连续变化的模拟电压信号进行输出，这种引脚里面设计了数模转换模块。
PLC的功能及编程语言
通过大量的文献资料，目前PLC控制器一般使用的控制语言一共分为五大类，这五种PLC控制器控制语言各有各的特点，分别为梯形图语言、功能模块图语言、结构化文本语言、指令表语言和顺序功能流程图语言，PLC系统的设计人员一般是遵循要求或者自身的喜好自由选择，下面分别对这五种语言进行简略描述。
目录
一、 引言 1
（一） PLC的发展背景或特点 1
（二） 本文设计内容 1
二、 PLC的内部结构及工作原理 3
三、 PLC的功能及编程语言 4
四、 硬件电路设计 6
（一） IO管脚配置 6
（二） PLC电路图设计 6
五、 软件程序设计 7
（一） 主持人宣布开始抢答控制 7
（二） 抢答席1抢答控制 7
（三） 抢答席2抢答控制 8
（四） 抢答席3抢答控制 8
（五） 抢答席4抢答控制 9
（六） 抢答时间控制 9
（七） 蜂鸣器及作答时间控制 9
六、 仿真系统设计 11
总结与展望 15
参考文献 16
致 谢 17
附录 程序 18
引言
PLC的发展背景或特点
PLC控制器之 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
所以可以在工业环境如此普遍，是与其效果分不开的，这里须要对该器件的很多优良特性进行详细介绍。
稳定性强：论文的前一部分已经阐述过PLC之所以具有强大的平稳性的理由，这里必需介绍的是该器件的另一个方面，一般全部的PLC控制器在推向市场前都会在其存储器中开辟出一个区域，该区域用于在PLC程序运行过程中存储故障数据，它主要用于当PLC出现故障而不得不停止工作时，此时PLC内部控制器则会将发生这个故障的理由以及发生的时间、持续时间等信息进行保存，当系统维护人员对设备进行维修时则能够通过这条故障信息能够轻松的对故障点进行定位。
易编程性，容易掌握：这项特点说的是程序设计者可以通过梯形图编程语言和指令表语言来对PLC目标代码进行轻松简单的编程，这两种语言对程序设计者的技术要求特别低，几乎没有任何要求，并且梯形图语言是一种接近图形的语言，尤为容易理解和使用。
具有普适性：较强的通用性主要表现在同一款PLC控制器可以在多种控制系统中应用，这项效果必须具备丰富的内部硬件配置才能够完成，现如今PLC研发技术已能够做到把CPU、存储器、输入输出接口、A/D转换、D/A转换、定时器和通信模块全部集成在PLC内部，而很多控制场合将所需要这些电路模块就可以完成控制功能，因此PLC的通用性较强。
功能强，适应面广：PLC控制器的生产技术可以追溯到上世纪六七十年代，在漫长的发展过程中，PLC的效果不断在丰富，稳定性也在不断被提升，然而其成本却在不断下降，所以越发多的工厂场合在使用PLC来作为控制器。
本文设计内容
1、抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮SB0?~?SB3表示。?
2、设置一个系统清除和抢答控制开关REST/START，该开关由主持人控制。
3、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。?
4、抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。?
5、参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，并保持到主持人将系统清除为止。?
6、如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答。
PLC的内部结构及工作原理
最近电子技术的快速发展以及对工控系统的要求不断增加，PLC里面结构亦在发生着巨大的变化，这主要是考虑到这款器件的性能不断被多样化性能，与此同时大规模集成电路技术的飞速发展使PLC控制器内部模块更加紧凑，所以在微处理器面积的PLC控制器主板上能够完成更多目标芯片电路的合成，从而功效更触手可及，接着对PLC内部的普通功能模块进行简要介绍。
CPU：中央处理器是全部PLC的核心，该器件的功效制约着全部PLC的效果，它的主要特点是完成对数据的常规运算，研究高性价比PLC的主要问题是增加CPU的效果。
PLC可以实现平稳的运行是与它里面高性价比的电源模块有重要关系的，一般这类模块的内部设计使PLC可以直接通过220V交流电压进行供电，也有一部分PLC控制器是通过24V系统电压进行电源供电的。
储存器：存储器在PLC中主要是用来存放程序代码的，在PLC控制器里面这个模块被划分为两个区域，两个部分相互独立，不可代替使用，这其中PLC控制器的系统程序代码储存在第一个存储区域，该区域一般受保护程度特别高，它就相当于我们电脑中的win7系统代码一样，不能够被修改；而使用者编写的编程代码则存储在第二个区域，该区域成为使用者存储器区域。
输入输出接口单元：IO管脚单元指的是PLC的各个功效管脚，这些功能管脚被划分成输入接口和输出管脚，一般不可代替使用，因为PLC的输入输出接口可以带动重型负载，特别是输出接口输出电流比较大，所以其内部电路较为复杂，常常构建了高性能的驱动电路，使它可以直接驱动其它模块，下面对输入输出管脚进行简略描述。
输入接口电路是PLC控制器获取系统外的信号的主要渠道，在PLC中输入管脚管脚有两种类型，一种是数字接口还有一种是模拟接口，第一种接口能够对高低电平信号进行检测，而第二种接口可以对连续变化的模拟电压值进行检测，这类引脚内部设计了高性价比的A/D采样模块。
输出接口亦划分成数字接口和模拟接口两种，第一种输出接口仅能对高低电平信号进行输出，第二种接口可以对连续变化的模拟电压信号进行输出，这种引脚里面设计了数模转换模块。
PLC的功能及编程语言
通过大量的文献资料，目前PLC控制器一般使用的控制语言一共分为五大类，这五种PLC控制器控制语言各有各的特点，分别为梯形图语言、功能模块图语言、结构化文本语言、指令表语言和顺序功能流程图语言，PLC系统的设计人员一般是遵循要求或者自身的喜好自由选择，下面分别对这五种语言进行简略描述。
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