毕业设计论文-plc六路竞赛抢答器的设计

毕业设计论文-plc六路竞赛抢答器的设计内容摘要：

典型 的中型机有 SIEMENS 公司的 S7300 系列、 OMRON 公司的 C200H 系列。 大型机 （ I/O 点数在 1024 点以上） 典型的大型 PLC 有 SIEMENS 公司的 S7400、 OMRON 公司的 CVM1 和 CS1 系列。 二、 按结构形式分 ： 根据 PLC 结构形式的不同， PLC 主要可分为整体式和模块式两类。 整体式结构 微型和小型 PLC 一般为整体式结构。 如西门子的 S7200。 模块式结构 目前大、中型 PLC 都采用这种方式。 如西门子的 S7300 和 S7400 系列。 三 、 PLC 的性能指标 ： I/O 点数 I/O 点数，即 PLC 面板上的 I/O 端子的个数。 I/O 点数越多，外部可以连接的 I/O器件就越多，控制规模就越大。 它是衡量 PLC 性能的重要指标之一。 存储容量 这里专指用户存储器的存储容量，它决定了用户所编程序的长短。 大、中、小型PLC 的存储容量变化范围一般为 2KB～ 2MB。 扫描速度 湖南软件职业学院毕业设计（ 论文） 第 一 章 PLC 概述 6 扫 描 速度是指 PLC 执行程序的快慢，是一个重要的性能指标，体现了计算机控制取代继电器控制的稳合程度。 可编程控制器采用循环扫描的工作方式。 指令 系统 它是衡量 PLC 能力强弱的标志，决定了 PLC 的处理能力、控制能力的强弱。 限 定了计算机发挥运算功能、完成复杂控制的能力。 通信功能 通信有 PLC之间的通信和 PLC与计算机或其它设备之间的通信。 主要涉及通信模块、通信接口、通信协议、通信指令等。 扩展能力 扩展能力包括 I/O 点数的扩展和 PLC 功能的扩展两方面的内容。 特殊功能单元 特殊功能单元种类多，也可以说 PLC 的功能多。 典型的特殊功能单元有模拟量、模糊控制连网等功能。 PLC 的用途 PLC 的初期由于其价格高于继电器控制装置 ,使其应用受到限制。 但近年来由于微处理器芯片及有关元件价格大大下降 ,使 PLC的成本下降 ,同 时又由于 PLC的功能大大增强 ,使 PLC 的应用越来越广泛 ,广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、采矿、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业。 PLC 的应用通常可分为五种类型 【 11】 ： （ 1）顺序控制 这是 PLC 应用最广泛的领域，用以取代传统的继电器顺序控制。 PLC 可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。 如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。 （ 2）运动控制 PLC 制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模版。 在多数情况 下， PLC 把扫描目标位置的数据送给模版块，其输出移动一轴或数轴到目标位置。 每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。 相对来说，位置控制模块比计算机数值控制（ CNC）装置体积更小，价格更低，速度更快，操作方便。 （ 3）闭环过程控制 PLC 能控制大量的物理参数，如温度、压力、速度和流量等。 PID（ Proportional Intergral Derivative）模块的提供使 PLC 具有闭环控制功能 ,即一个具有 PID 控制能力的 PLC 可用于过程控制。 当过程控制中某一个变量出现偏差时 ,PID 控制算法会计算出正确的输出 ,把变量保持在设定值上。 （ 4）数据处理 在机械加工中，出现了把支持顺序控制的 PLC 和计算机数值控制（ CNC）设备紧密结合的趋向。 著名的日本 FANUC 公司推出的 Systen 1 12 系列，已将 CNC控制功能作为 PLC的一部分。 为了实现 PLC和 CNC设备之间内部数据自由传递，该公司采用了窗口软件。 通过窗口软件，用户可以独自编程，由 PLC 送至 CNC 设备使用。 湖南软件职业学院毕业设计（ 论文） 第 一 章 PLC 概述 7 美国 GE 公司的 CNC 设备新机种也同样使用了具有数据处理的 PLC。 预计今后几年 CNC系统将变成以 PLC 为主体的控制和管理系统。 （ 5）通信和联网 为了适应国外近几年来兴起的工 厂自动化（ FA）系统、柔性制造系统（ FMS）及集散控制系统（ DCS）等发展的需要，必须发展 PLC 之间， PLC 和上级计算机之间的通信功能。 作为实时控制系统，不仅 PLC 数据通信速率要求高，而且要考虑出现停电故障时的对策。 湖南软件职业学院毕业设计（论文） 第二章 PLC 抢答器的介绍 8 第 二 章 PLC 抢答器的介绍 PLC 与单片机的对比 抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。 随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。 目前 ,形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校及企事业 单位 ,它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性 ,在一定程度上丰富了人们的业余生活。 用 PLC 进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入 PLC 的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。 PLC 抢答器 与 单片机抢答器 相比，在许多方面都显示出优越性 .首先说一下单片机抢答器 ， 所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机 CPU 及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。 这种形式在 80 年代国内很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了仪 表上仍然采用外，在工业现场的应用已逐步被 PLC 所代替。 单片机的可靠性：由于目前国内市场上的单片机芯片的品质良莠不齐，很大一部分还是国外筛选出来的次等品，加上其它外围元件（如电阻、电容等）的参数离散性也很大，批量小的产品不可能经过筛选配对等技术处理，因此这样的产品很难做到很好的一致性和高可靠性，因为任一元件的参数偏离设计要求都会引起系统的不稳定。 另外，单片机的所有器件均不是工业级的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力很弱，而国内的电源一般都很差，加上压片机的变频调速对电源的干扰很大，因此，更可能引起单片机系统的不 稳定。 单片机的可扩展性：由于单片机的线路是根据一定的功能要求特别设计的，所以要增加一个功能就要重新设计线路，而且对应的程序都要重新设计。 这样对于增加功能的开发成本和周期都会增加 【 12】。 单片机的可维护性：一旦单片机系统出现故障，很难诊断出故障元件，最简单的方法是更换整个系统，这样维修成本增加了。 操作：现在国内单片机系统的操作均采用自设计的键盘，设定数据用拨码开关，显示用 LED，整个面板显得繁锁，而且为了减少操作键，设计时往往一键多用，操作人员很难脱开说明书操作。 特别是故障显示只能显示故障代码，一旦发生 故障，操作人员必须翻阅说明书方能发现故障所在，最终按说明书指示排除故障，这样排除故障的时间相对较长。 总之，这样的人机对话不够友善。 特点：不可靠，价格便宜。 可编程控制器（ PLC）： 所谓 PLC 系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器，根据要求选用不同的模块，在此基础上设计程序以达到所设计的功能。 这种形式目前在工业现场应用最为广泛 【 13】。 湖南 软件职业学院毕业设计（论文） 第二章 PLC 抢答器的介绍 9 PLC 的可靠性：进口 PLC 采用的 CPU 都是生产厂家专门设计的工业级专用处理器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件，另外它的电 源模块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很大提高，即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。 PLC 的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而 PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。 PLC 的可维护性： PLC 本身有很强的自诊断功能，一旦系统出现故障，根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修，如果故障由于程序设计不合理引起，由于它提供完善的调试工具，要。