plc控制的乒乓球捡球装置的设计与应用
【摘要】本课题是对自己构思的基于PLC控制的乒乓球捡球装置的详尽介绍。首先把整个系统分为控制部分和保护部分，并对每一部分的作用功能进行详细解释说明。然后对系统本身可能存在的缺陷和外部环境可能导致系统出现问题进行假设并找到解决的方法，对所运用到的机械电子等器材合理分配并逐一罗列。对此装置的实际运用所需的条件进行分析，并阐述装置的合理性和可行性以及我对此装置今后可能继续改进的一些想法和结论。
目录
引言 1
一、绪论 2
（一）PLC的历史与发展 2
（二）乒乓球的训练的现状 2
（三）课题来源 3
（四）课题意义 4
二、乒乓球捡球装置的设计与分析 4
（一）捡球装置的运行方式与合理性 4
（二）系统工作方式 5
（三）流程图及I/O分配表 5
（四）重要设备 6
（五）主要程序及保护措施 7
三、系统中可能出现的缺陷及解决方案、 10
（一）系统本身可能出现的缺陷及解决方法 10
（二）外界环境对系统造成的影响及解决方案 11
总结 13
谢辞 14
参考文献 15
引言
随着全民健身运动的推广，越来越多的市民朋友加入到乒乓球这种广受大众青睐的运动项目中来。万事都要练习，初学者们需要一定的时间练习接发球，当练习一段时间后需要将练习过程中掉落大量的乒乓球捡起十分浪费时间精力。而在当今市场上所能找到的帮助初学者捡球的装置大多需要由人工手动操作只能将球挨个捡起。我设计的基于PLC控制的乒乓球捡球装置由PLC程序控制，无需人工人力，帮助初学者们在短暂的时间捡起球场中散落的乒乓球，大大减少捡球浪费的时间，减少初学者们在捡球时浪费的体力，加快初学者们的训练速度。使用者可以在捡球系统运行时自我调整稍事休息。
1.PLC工作的原理
2.对PLC控制的乒乓球捡球系统的详细介绍
3.对实际运行时可能出现的问题分析和解决
本课题从设计者的角度对基于PLC控制的乒乓球捡球装置系统的详细介绍，对PLC控制的理念阐释说明。
一、绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
（一）PLC的历史与发展
PLC可编程逻辑控制器，1968年由美国通用汽车公司提出，1969年第一台PLC被设计并用于美过通用公司的生产线上，取代了之前的继电器控制装置。经过四十多年的发展，如今PLC已经具有运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择的功能。因其体积小，运算速度快，易检修的特点迅速成为工业生产上必不可缺的一部分。如今市场上流行的PLC主要有三菱PLC、西门子PLC、欧姆龙PLC等如图11，他们各有特点，为人类在工业上做出了巨大的贡献。
（a）三菱PLC （b）西门子PLC
图11市场上流行的PLC
（二）乒乓球的训练的现状
乒乓球虽是我国国球，但19世纪起源于英国。起初此项运动的球种直接使用网球，因为弹性不大而改成用有弹性的实心球，最后改为由塑料制成的空球。其体积和质量发生了巨大的改变。新中国成立后，毛泽东主席号召“发展体育运动，增强人民体质”，乒乓球因为对场地要求不高，简便易行，乒乓球项目在我国迅速风靡。乒乓球运动发展至今，不仅流行于大众之间，在各大国际锦标赛上中国队广揽金牌使此项运动成为我国国球。
由于我国人口基数大，乒乓球初学者数量庞大，乒乓球的训练器材拥有着巨大的市场。而今我们能在网上找到的乒乓球训练器材让人应接不暇，但大多数都不让人满意。市场上流行的乒乓球训练器材大致分为两类：发球装置和捡球器。
图12是发球装置，由机器控制，虽然有的装置在安装上拦网后能实现不用捡球的效果，但缺点比较明显难以安装和拆卸，一张乒乓台无法合理分配使用。不仅新手不容易上手而且发球落点位置的固定无法让训练者达到灵活回击的效果。
（b）
图12乒乓球发球装置
另一种训练器材便是捡球装置如图13所示，但市场上流行的捡球装置都是人工的，有的靠金属的弹性形变使球进入框中，有的是直接用网兜捡球。虽然能够减少捡球的时间，但依旧是人力所为，费时费力。实际运用中也会出现人力不均衡压坏球，角落的球无法捡起的状况，且实际效率不高。
（a） （b）
图13乒乓球捡球装置
我通过学习的PLC知识，使得捡球的过程自动化和智能化的目的就是为了减少初学者练习时所浪费在捡球上的时间，从而提高乒乓球练习的效率，方便广大想学乒乓球而未入门的乒乓球爱好者，切切实实达到全民运动。
（三）课题来源
我从小热爱乒乓球这项体育项目，参与过2年的乒乓球训练。训练时，每练习一段时间都需要捡起地上散落的大量乒乓球。但由于在训练过程中已经消耗了大量的体力，捡球的速度有时会很慢，一旦捡球时间过长，浪费了练习时间必然免不了教练员的训斥。那时我便不由得希望如果散落乒乓球能自己进入放球的框中该多好。步入大学，在学习了PLC时，我回想起年幼时自己的不切实际的想法，决定自己创作一个能够使乒乓球自己进入到球框中的装置。虽然一开始觉得想法过于复杂，但随着对PLC的学习，慢慢使程序简化，使之达到预期想要的效果。在学习PLC的过程中，起初觉得程序十分复杂，但只要理清思路，做好流程图，程序和思路就会变的明朗起来。
（四）课题意义
如今乒乓球项目已经风靡全球，在我国的各大城市中有着许许多多的乒乓球训练基地，吸引着无数乒乓球爱好者的加入。乒乓球初学者始终存在着捡球浪费时间的问题，我所创作的基于PLC的乒乓球捡球装置如果能帮助初学者们甚至乒乓球资深爱好者们解决捡球问题，对于全民健生运动一定能起到的积极作用。从科技发展的角度来看，中国制造与中国智造已经世界工业体系发展的一个风向标，制造已经不是目的，创新才能引领潮流。这也正是我创作此课题的初衷和意义。
二、乒乓球捡球装置的设计与分析
（一）捡球装置的运行方式与合理性
一个标准的乒乓球场场地规格应为不少于14米长、7米宽的长方形，高度为5米，4个角可用不超过1.5米的挡板围起，乒乓球桌位于场地正中央。训练场地可以较小一些。在场地的一底端放置两个功率合适的风扇，再另一底端构筑一个有坡度的沟槽。风扇启动后，将散落在地上的乒乓球吹进沟槽，沟槽的底部设置球框升降机等设备。一定质量的球顺着斜坡落入设置好的球框后，载满乒乓球的球框被升降机运送到高于地面的位置供训练者使用如图21。
目录
引言 1
一、绪论 2
（一）PLC的历史与发展 2
（二）乒乓球的训练的现状 2
（三）课题来源 3
（四）课题意义 4
二、乒乓球捡球装置的设计与分析 4
（一）捡球装置的运行方式与合理性 4
（二）系统工作方式 5
（三）流程图及I/O分配表 5
（四）重要设备 6
（五）主要程序及保护措施 7
三、系统中可能出现的缺陷及解决方案、 10
（一）系统本身可能出现的缺陷及解决方法 10
（二）外界环境对系统造成的影响及解决方案 11
总结 13
谢辞 14
参考文献 15
引言
随着全民健身运动的推广，越来越多的市民朋友加入到乒乓球这种广受大众青睐的运动项目中来。万事都要练习，初学者们需要一定的时间练习接发球，当练习一段时间后需要将练习过程中掉落大量的乒乓球捡起十分浪费时间精力。而在当今市场上所能找到的帮助初学者捡球的装置大多需要由人工手动操作只能将球挨个捡起。我设计的基于PLC控制的乒乓球捡球装置由PLC程序控制，无需人工人力，帮助初学者们在短暂的时间捡起球场中散落的乒乓球，大大减少捡球浪费的时间，减少初学者们在捡球时浪费的体力，加快初学者们的训练速度。使用者可以在捡球系统运行时自我调整稍事休息。
1.PLC工作的原理
2.对PLC控制的乒乓球捡球系统的详细介绍
3.对实际运行时可能出现的问题分析和解决
本课题从设计者的角度对基于PLC控制的乒乓球捡球装置系统的详细介绍，对PLC控制的理念阐释说明。
一、绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
（一）PLC的历史与发展
PLC可编程逻辑控制器，1968年由美国通用汽车公司提出，1969年第一台PLC被设计并用于美过通用公司的生产线上，取代了之前的继电器控制装置。经过四十多年的发展，如今PLC已经具有运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择的功能。因其体积小，运算速度快，易检修的特点迅速成为工业生产上必不可缺的一部分。如今市场上流行的PLC主要有三菱PLC、西门子PLC、欧姆龙PLC等如图11，他们各有特点，为人类在工业上做出了巨大的贡献。
（a）三菱PLC （b）西门子PLC
图11市场上流行的PLC
（二）乒乓球的训练的现状
乒乓球虽是我国国球，但19世纪起源于英国。起初此项运动的球种直接使用网球，因为弹性不大而改成用有弹性的实心球，最后改为由塑料制成的空球。其体积和质量发生了巨大的改变。新中国成立后，毛泽东主席号召“发展体育运动，增强人民体质”，乒乓球因为对场地要求不高，简便易行，乒乓球项目在我国迅速风靡。乒乓球运动发展至今，不仅流行于大众之间，在各大国际锦标赛上中国队广揽金牌使此项运动成为我国国球。
由于我国人口基数大，乒乓球初学者数量庞大，乒乓球的训练器材拥有着巨大的市场。而今我们能在网上找到的乒乓球训练器材让人应接不暇，但大多数都不让人满意。市场上流行的乒乓球训练器材大致分为两类：发球装置和捡球器。
图12是发球装置，由机器控制，虽然有的装置在安装上拦网后能实现不用捡球的效果，但缺点比较明显难以安装和拆卸，一张乒乓台无法合理分配使用。不仅新手不容易上手而且发球落点位置的固定无法让训练者达到灵活回击的效果。
（b）
图12乒乓球发球装置
另一种训练器材便是捡球装置如图13所示，但市场上流行的捡球装置都是人工的，有的靠金属的弹性形变使球进入框中，有的是直接用网兜捡球。虽然能够减少捡球的时间，但依旧是人力所为，费时费力。实际运用中也会出现人力不均衡压坏球，角落的球无法捡起的状况，且实际效率不高。
（a） （b）
图13乒乓球捡球装置
我通过学习的PLC知识，使得捡球的过程自动化和智能化的目的就是为了减少初学者练习时所浪费在捡球上的时间，从而提高乒乓球练习的效率，方便广大想学乒乓球而未入门的乒乓球爱好者，切切实实达到全民运动。
（三）课题来源
我从小热爱乒乓球这项体育项目，参与过2年的乒乓球训练。训练时，每练习一段时间都需要捡起地上散落的大量乒乓球。但由于在训练过程中已经消耗了大量的体力，捡球的速度有时会很慢，一旦捡球时间过长，浪费了练习时间必然免不了教练员的训斥。那时我便不由得希望如果散落乒乓球能自己进入放球的框中该多好。步入大学，在学习了PLC时，我回想起年幼时自己的不切实际的想法，决定自己创作一个能够使乒乓球自己进入到球框中的装置。虽然一开始觉得想法过于复杂，但随着对PLC的学习，慢慢使程序简化，使之达到预期想要的效果。在学习PLC的过程中，起初觉得程序十分复杂，但只要理清思路，做好流程图，程序和思路就会变的明朗起来。
（四）课题意义
如今乒乓球项目已经风靡全球，在我国的各大城市中有着许许多多的乒乓球训练基地，吸引着无数乒乓球爱好者的加入。乒乓球初学者始终存在着捡球浪费时间的问题，我所创作的基于PLC的乒乓球捡球装置如果能帮助初学者们甚至乒乓球资深爱好者们解决捡球问题，对于全民健生运动一定能起到的积极作用。从科技发展的角度来看，中国制造与中国智造已经世界工业体系发展的一个风向标，制造已经不是目的，创新才能引领潮流。这也正是我创作此课题的初衷和意义。
二、乒乓球捡球装置的设计与分析
（一）捡球装置的运行方式与合理性
一个标准的乒乓球场场地规格应为不少于14米长、7米宽的长方形，高度为5米，4个角可用不超过1.5米的挡板围起，乒乓球桌位于场地正中央。训练场地可以较小一些。在场地的一底端放置两个功率合适的风扇，再另一底端构筑一个有坡度的沟槽。风扇启动后，将散落在地上的乒乓球吹进沟槽，沟槽的底部设置球框升降机等设备。一定质量的球顺着斜坡落入设置好的球框后，载满乒乓球的球框被升降机运送到高于地面的位置供训练者使用如图21。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1199.html
