1、根据课程设计安排，在基本题部分按照自由组合选择设计题目每6人一组，合作完成项目设计；根据分配的题目进行分析，查找资料，确定采用实际方法，并复习掌握相关知识，确定设计方案；设计整体逻辑结构，画出流程图，实现算法程序；完成测试程序，对于出现的错误，要进行错误分析，并进行改正；、写出项目设计报告（有封面、封底、按照课程设计的格式）；、按要求完成课程设计设计调试与验收；、验收结束后将完成设计报告并交到交给指导老师。1.3控制要求设计一个五参赛组的抢答器装置，主持人通过控制台的按钮控制比赛的进行。为了使比赛的评判工作更透明，也为了方便观众了解各组的战绩，抢答器装置应设置必要的显示，对抢答器的功能要求如下
2、：1 比赛开始或宣布下一个题目之前，主持人要按一次复位按钮，使所有显示灯均灭；2 为了控制比赛时间，回答问题必须在30秒内完成，超时按错误论处。当主持人公布题目并按下强大按钮后，参赛者有15秒抢答时间，并且在数码管上显示，超过15秒没人抢答报警，则题目作废，再抢答无效。15秒之内按下抢答按钮，这时控制台上的组号指示灯亮。3 先按下按钮的参赛组，其桌面上的指示灯亮，后按下按钮的参赛组指示灯不亮；4 若抢到，主持人按控制台的开始答题按钮时，30s答题倒计时开始并在数码管上显示；时间到答题超时报警。2系统总体方案设计2.1系统硬件配置及组成原理：1主控制器：本系统的主控制器采用日本三菱公司生产的FX
3、0N-60MR型PLC。该型PLC功能较强大，提供36个输入点和24个输出点，继电器输出方式，均采用8进制编号。PLC编程可采用手持式编程器或编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C中文版。三菱PLC的编程指令简单易懂且程序设计灵活，可采用梯形图或者指令语言进行软件设计。2系统组成图：图2-1-2系统组成图3LED数码显示管：LED发光二极管在PLC控制系统中用得较多，主要用来显示相应的数据。LED由发光二极管构成，具有结构简单，价格便宜等特点。通常使用的LED显示器是7段LED，它由7个发光二极管组成。要使数码管显示1，必须使Y1、Y2有输出信号，只要使I2Y0字元件中Y1、Y2二位为1，而
4、其他六位为0即可。十进制数K6=121+122，即K6转换为二进制数正好满足要求。数码管显示2、显示3、显示4、5等原理相同。2.2系统变量定义及分配表：输入功能输出端子X1抢答按钮SB1Y0一组显示X2抢答按钮SB2Y1二组显示X3抢答按钮SB3Y2三组显示X4抢答按钮SB4Y3四组显示X5抢答按钮SB5Y4五组显示X0抢答开始按钮SB6Y6蜂鸣器X7开始答题按钮SB7Y10y16数码管一个位X6复位按钮SB8Y20y26数码管二十位表2-2系统I/O口定义2.3系统接线图设计图2-3系统接线图3系统总体方案设计3.1控制程序流程图设计：图3-1控制程序流程图3.2控制程序梯形图图设计：图3
5、-2控制程序梯形图3.3梯形图对应的指令语句：0 LD X0001 OR Y0052 MPS3 ANI X0064 OUT Y0055 MPP6 ANI Y0067 ANI M18 ANI M29 ANI M310 ANI M411 ANI M512 OUT M013 LD X00114 OR M1 15 OR M616 ANI X00617 ANI T1418 ANI M219 ANI M320 ANI M421 ANI M522 MPS23 AND Y00524 OUT M125 MPP26 ANI Y00527 OUT M628 LD X00229 OR M230 OR M731 ANI
6、 X00632 ANI T1433 ANI M134 ANI M335 ANI M436 ANI M537 MPS38 AND Y00539 OUT M240 MPP41 ANI Y00542 OUT M743 LD X00344 OR M345 OR M846 ANI X00647 ANI T1448 ANI M149 ANI M250 ANI M451 ANI M552 MPS53 AND Y00554 OUT M355 MPP56 ANI Y00557 OUT M858 LD X00459 OR M460 OR M961 ANI X00662 ANI T1463 ANI M164 ANI
7、 M365 ANI M266 ANI M567 MPS68 AND Y00569 OUT M470 MPP73 LD X00574 OR M575 OR M1076 ANI X00677 ANI T1478 ANI M179 ANI M380 ANI M281 ANI M482 MPS83 AND Y00584 OUT M585 MPP86 ANI Y00587 OUT M1088 LD M689 OR M790 OR M891 OR M992 OR M1093 ANI Y00594 OR T1495 OR T4496 OR Y00697 ANI X00698 OUT Y00699 LD M1
8、100 OR M6101 OUT Y000102 LD M2103 OR M7104 OUT Y001105 LD M3106 OR M8107 OUT Y002108 LD M4109 OR M9110 OUT Y003111 LD M5112 OR M10113 OUT Y004114 LD Y005115 AND M0116 OUT T0 K10119 OUT T1 K20122 OUT T2 K30125 OUT T3 K40128 OUT T4 K50131 OUT T5 K60134 OUT T6 K70137 OUT T7 K80140 OUT T8 K90143 OUT T9
9、K100146 OUT T10 K110149 OUT T11 K120152 OUT T12 K130155 OUT T13 K140158 OUT T14 K150161 LD X007162 OR M11163 ANI X006164 OUT M11165 LD Y005166 AND M11167 OUT T15 K10170 OUT T16 K20173 OUT T17 K30176 OUT T18 K40179 OUT T19 K50182 OUT T20 K60185 OUT T21 K70194 OUT T24 K100197 OUT T25 K110200 OUT T26 K
10、120203 OUT T27 K130206 OUT T28 K140209 OUT T29 K150212 OUT T30 K160215 OUT T31 K170218 OUT T32 K180221 OUT T33 K190224 OUT T34 K200227 OUT T35 K210230 OUT T36 K220233 OUT T37 K230236 OUT T38 K240239 OUT T39 K250242 OUT T40 K260245 OUT T41 K270248 OUT T42 K280251 OUT T43 K290254 OUT T44 K300257 LD T1
11、3258 ANI T14259 LD T3260 ANI T4261 ORB262 LD T23263 ANI T24264 ORB265 LD T33266 ANI T34267 ORB268 LD T43269 ANI T44270 ORB271 MOV K6 K2Y010276 LD T12277 ANI T13278 LD T2279 ANI T3280 ORB281 LD T22282 ANI T23283 ORB284 LD T32285 ANI T33286 ORB287 LD T42288 ANI T43289 ORB290 MOV K91 K2Y010295 LD T1296
12、 ANI T2297 LD T11298 ANI T12299 ORB300 LD T21301 ANI T22302 ORB303 LD T31304 ANI T32305 ORB306 LD T41307 ANI T42308 ORB309 MOV K79 K2Y010314 LD T10315 ANI T11316 LD T0317 ANI T1318 ORB321 ORB322 LD T30323 ANI T31324 ORB325 LD T40326 ANI T41327 ORB328 MOV K102 K2Y010333 LDI T0334 LD T9335 ANI T10336
13、ORB337 AND M0338 LD T19339 ANI T20340 ORB341 LD T29342 ANI T30343 ORB344 LD T39345 ANI T40346 ORB347 MOV K109 K2Y010352 LD T8353 ANI T9354 LD T18355 ANI T19356 ORB357 LD T28358 ANI T29359 ORB360 LD T38361 ANI T39362 ORB363 MOV K125 K2Y010368 LD T7369 ANI T8370 LD T17371 ANI T18372 ORB373 LD T27374 A
14、NI T28375 ORB376 LD T37377 ANI T38378 ORB379 MOV K7 K2Y010384 LD T6385 ANI T7386 LD T16387 ANI T17388 ORB389 LD T26390 ANI T27391 ORB392 LD T36393 ANI T37394 ORB395 MOV K127 K2Y010400 LD T5401 ANI T6402 LD T15403 ANI T16404 ORB405 LD T25406 ANI T26407 ORB408 LD T35409 ANI T36410 ORB411 MOV K103 K2Y0
15、10418 LD M11419 ANI T15420 ORB421 LD T24422 ANI T25423 ORB424 LD T34425 ANI T35426 ORB427 OR M13428 MOV K63 K2Y010433 LD T35434 OR T5435 OR M13436 MOV K63 K2Y020441 LDI T5442 AND M0443 OR T25444 ANI T35445 MOV K6 K2Y020450 LDI T25451 AND T15452 MOV K91 K2Y020457 LD M11458 ANI T15459 MOV K79 K2Y02046
16、4 LD X006465 OR M13466 ANI Y005467 OUT M134系统调试及结果分析4.1系统调试及解决的问题：设计好梯形图后通过FXGP_WIN_C转换成指令后我们进行了调试这次调试主要发现了两个大问题，一个是COM端接错本来应该接正结果我们刚开始结成了负导致数码管不能点亮。第二个是在执行复位时数码管不能清零而且30s倒计时时十位不递减，经过分析发现MOV指令给通道送完数据后，即使断开通道依然保持上次的数据直到送入新的数据，解决办法是在复位时给数码管送入0。更改后显示正常。4.2结果分析：把PLC方式开关置于运行“SHOP”档，通过数据线把程序写到PLC中；再把PLC方式
17、开关置于运行 “RUN”档，进行调试：主持人未按下开始按钮sB6，有人违规抢答，报警器Y6报警并该组号指示灯点亮。主持人按下开始按钮SB5，电源抢答指示灯Y5点亮，并且数码管显示倒计时无人抢答，15s后抢答无效，y6报警主持人按下开始按钮SB5，电源抢答指示灯Y5点亮，开始抢答。按下各个抢答按钮，该组的指示灯点亮在抢答成功后，主持人按下答题计时开始按钮数码管显示30s答题倒计时时间选手必须在设定的时间内完成答题，否则，发出答题超时报警信号。由主持人按下复位按钮SB8进行下一轮抢答。经过调试符合控制要求。5结束语在本次设计过程中，我们学会了把理论上的知识和实际生活的需求进行了合理的融合，不断的把
18、我们的好的想法和观点，实施于制作过程中。创新源于实际，我们真正的学会了学习，学会了适应社会的发展。老师的悉心指导，让我们从中学到了好多的知识。是我们在书本上无法学到的。与普通抢答器相比，本设计有以下几方面优势：采用传送指令实现抢答控制，用定时器实现抢答时间控制，使程序设计简洁、方便灵活。制。具有倒计时显示功能使抢答更直观目前市场上已有很多类型的竞赛抢答器，但其中绝大多数是早期设计的，采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品。这些抢答器已相当成熟，但是随着功能增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及功能的升级换代。而采用PLC作为控制核心最主要的特点是是稳定性高可以保证比赛的公平公正性。6参考文献1张凤珊，电气控制及plc。中国轻工业出版社，2007。2 王兆义，杨新志等.小型可编程控制器实用技术.机械工业出版社,20053 高钦和.可编程控制器应用技术与设计.人民邮电出版社,2001.3
