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知识竞赛抢答器PLC设计

附任务书,开题报告,外文翻译,设计CAD图,论文字数:22085,页数:49 论文编号:ZD124

摘要:本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对知识竞赛抢答器的控制,阐述了控制方案。实现抢答器功能的方式有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、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。本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行四路抢答器系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据知识竞赛抢答器的控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试。
关键词:PLC 知识竞赛抢答器 PLC程序设计

竞赛抢答器的控制要求
（1）知识竞赛抢答器能使4个队同时参加抢答。
（2）设裁判队为裁判台，参赛对为参赛台。裁判台设有音响和裁判灯，并且设有裁判台开始按钮SB0和裁判台复位按钮SB5；参赛台设有参赛台抢答按钮以及参赛台灯。1-4号参赛台分别对应按钮SB1-SB4及参赛台灯EL1-EL4。
（3）知识竞赛抢答器能适合以下比赛规则：出题后，各队抢答必须在裁判说出“开始”并按下裁判台的开始按钮SB0后15S内抢答，并由数码管显示时间。如提前抢答，抢答器发出“违规”信号。15S时间到，如无队抢答，则抢答器给出时间已到信号，该题作废。在有队抢答的情况下，则抢答器发出“抢答”信号，数码管开始计时，并由数码管显示出抢到题的参考队号，抢到题的队必须在30S内答完题，如30S内未答完，则作超时处理。
（4）灯光与音响信号的意义如下：
[1] 音响叫（响1S）+某台灯亮，由某参赛队正常抢答。
[2] 音响叫（响1S）+某台灯亮+总台灯亮，某参赛队违规。
[3] 音响叫（响1S）+裁判台灯亮，无人抢答或答题超时。
（5）在某个题结束后，裁判员按下台上的复位按钮SB5，抢答器恢复原来的状态，为下一轮抢答作好准备。
（6）各输出端口统一采用直流24V电源。

目录
第一章概述 …………………………………………………………………………1
1.1 PLC的简介………………………………………………………………………1
1.2 PLC的用途与特点………………………………………………………………1
1.2.1 PLC的用途………………………………………………………………1
1.2.2 PLC的特点 ……………………………………………………………2
1.3 PLC的分类………………………………………………………………………4
1.3.1按I/O点数容量分类……………………………………………………4
1.3.2按结构形式分类…………………………………………………………4
第二章整体方案的选择……………………………………………………………6
2.1整体功能介绍 …………………………………………………………………6
2.2控制要求 ………………………………………………………………………6
2.3用单片机和PLC分别做系统的比较 …………………………………………7
第三章硬件电路设计 ……………………………………………………………9
3.1控制特点分析 …………………………………………………………………9
3.2 PLC机型的选择步骤与原则 …………………………………………………10
3.3抢答器流程图 …………………………………………………………………11
3.4程序中所使用的FX系列PLC的编程元件介绍………………………………11
3.4.1三菱FX系列PLC取指令与输出指令（LD/LDI/LDP/LDF/OUT）……11
3.4.2三菱FX系列PLC触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF） …………12
3.4.3三菱FX系列PLC触点并联指令（OR/ORI/ORP/ORF）………………13
3.4.4三菱FX系列PLC块操作指令（ORB / ANB） ………………………14
3.4.5三菱FX系列PLC置位与复位指令（SET/RST） ……………………15
3.4.6传送类指令MOV SMOV CMOV BMOV FMOV………………………………15
3.4.7三菱FX系列PLC常数（K、H）………………………………………18
3.4.8三菱FX系列PLC输入继电器（X） …………………………………18
3.4.9三菱FX系列PLC输入继电器（Y） …………………………………19
3.4.10辅助继电器 …………………………………………………………19
3.4.11三菱FX系列PLC定时器（T）………………………………………20
3.4.12微分指令（PLS/PLF） ………………………………………………22
3.4.13位右移和位左移指令 ………………………………………………23
3.5 PLC与七段LED显示器连接设计 ……………………………………………24
3.5.1 LED数码管的结构及主要特性 ………………………………………24
3.5.2 PLC与七段数码管方案选择 …………………………………………25
3.5.3 PLC与七段数码管直接连接阻值计算 ………………………………26
3.5.4 外部硬件接线图 ……………………………………………………26
第四章软件设计…………………………………………………………………27
4.1I/O分配 ………………………………………………………………………27
4.2根据控制要求进行梯形图设计 ………………………………………………28
4.3程序运行过程分析 ……………………………………………………………33
4.4 源程序…………………………………………………………………………34
4.5程序的下载、安装和调试 ……………………………………………………41
第五章总结与展望 ………………………………………………………………42
致谢…………………………………………………………………………………43
参考文献……………………………………………………………………………45