PLC在抢答器工程中的应用
摘要： 随着科技的高速发展，各种各样的新技术、新元件都应用到了实际的生产生活之中，加快了人们的生活节奏，也简化了人们的劳动过程。随着人们对娱乐生活的质量的追求，作为娱乐项目中的工具—抢答器也一样在变化。抢答器它可以由PLC、单片机、数字电路、模拟电路还可以由EDA技术做成，本次设计是采用PLC做主控制器，控制台灯、音响、数码管构成的电路。本抢答器系统可以通过修改程序方便地调整设置时间，显示部分采用控制器内部编码方式输出控制信号驱动外部数码显示器件，也可以外部连接编、译码器件实现，并且可以采用适当的输出信号驱动其它类型的显示器件。
关键词: 抢答器；可编程控制器；数码管
1.概述
自动化专业的另一个名称叫控制科学与工程，这个一级学科下设控制理论与控制工程、模式识别与智能系统、检测与自动化装置、导航制导与控制、系统工程。大多数学校控制科学与工程专业的考研专业课科目都是《自动控制理论》，也有一些是《电路》、《信号与系统》，或在这几门中选择。可以说自动化专业是在融合了数学和计算机学科的一些技术和理论之后加上控制的一些思想而形成的学科。随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。
1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。
PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器。国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。
控制理论与控制工程
控制理论与控制工程是控制科学与工程一级学科的基础和核心。现代工业正向复杂化、高速化、大型化、网络化发展，面临大量复杂的控制对象和越来越高的控制性能要求，需要先进的复杂系统建模与控制技术；控制、优化、调度、管理、决策一体化的企业综合自动化理论与技术；鲁棒控制、自适应控制等先进控制理论；网络化环境下的复杂工业过程故障诊断与监测技术等。本学科在进行上述领域理论研究的同时，还通过多学科的交叉和融合研究基于人工智能、神经网络、小波分析等多种建模、控制、优化技术和算法，而且着重致力于解决工业实际中的重大关键技术问题。
控制理论与控制工程专业介绍本学科针对各类复杂控制问题，研究和发展新的控制理论和控制技术。目前的研究重点涵盖了从学科前沿基础研究到高技术应用的不同层次，包括复杂系统的控制理论；流程工业建模、控制与优化；空间信息处理；生产自动化与智能机器人等。本学科所在的自动化系设有鲁棒与非线性控制研究室、计算机集成制造研究室、过程控制研究室、复杂系统控制研究室、智能控制研究室、网络技术与控制工程研究室，以及工业过程综合自动化实验室、机器人与自动化实验室、网络与仿真系统实验室、Rockwell自动化实验室，可以进行数字仿真、控制系统计算机辅助分析与设计、实时控制及优化等方面的实验研究。主要就业去向为国内外科研机构、IT及其它高新技术产业。
研究方向
1) 复杂系统控制理论及应用
主要开展预测控制、鲁棒控制、随机时滞系统估计与控制、自适应控制、信息融合、故障诊断与容错控制等领域的理论研究工作，以解决具有参数扰动和未建模动态的不确定系统，以及时变、随机系统的分析、控制、滤波及可靠性等问题。
2) 非线性系统控制及应用
本方向主要开展非线性控制、切换（混杂）系统分析与控制、多智能体系统分析、Hamilton控制系统理论、随机非线性系统控制理论、非完整系统、非光滑控制、饱和控制等方面的研究工作，以寻求和探索新的研究方法和控制策略。
3) 计算机先进控制技术与系统
主要研究包括工业系统的计算机控制、网络技术和嵌入式系统，结合先进的控制理论和技术，实现系统的智能化和综合自动化。
4) 电气自动化装置及其优化控制
利用智能控制理论、信息技术、功率电子技术研究电气传动、运动控制系统的能量变换器和高性能控制策略，实现机器人伺服驱动和同步传动等精密伺服系统的高性能控制；研究工业生产电气传动系统的建模与计算机控制技术；研究电气自动化装置与系统中的优化控制策略。
5) 机器人控制与微机电系统
开展先进机器人技术、机器人环境信息识别技术、机器人群体协作行为与智能控制方法、机器人定位与导航方法、机器人进化理论和机器人网络控制技术等方面研究。微机电系统主要研究MEMS器件及系统的性能设计、加工工艺、控制方法及检测技术。
目录
1.概述------------------------------------------------------------12
2.系统设计要求及方案论证------------------------------------------13
2.1 基本要求-------------------------------------------------13
2.2 方案论证-------------------------------------------------13
3.系统硬件设计----------------------------------------------------15
3.1 PLC工作原理-----------------------------------------------15
3.2外部接线图-------------------------------------------------16
3.3 I/O口的分配-----------------------------------------------16
4.控制系统软件设计------------------------------------------------18
4.1梯形图的特点-----------------------------------------------18
4.2 常用梯形图的编程方式--------------------------------------19
4.3系统结构框图-----------------------------------------------20
4.4 各子程序--------------------------------------------------21
5.附录------------------------------------------------------------25
6.毕业设计总结----------------------------------------------------35
7.参考文献--------------------------------------------------------37
8.答谢------------------------------------------------------------38
参考文献
[1]胡学林.可编程控制器应用技术 . 北京：高等教育出版社，2009.
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[5]郭纯生.可编程序控制器编程实战与提高 . 北京：电子工业出版社，2006.
[6]谢克明，夏路易.可编程控制器原理与程序设计 . 北京：电子工业出版社，2002.
[7]李金利.可编程控制器及其网络系统的综合应用技术.北京：机械工业出版社，2005.
[8]罗光伟.可编程控制器教程.成都：电子科技大学出版社，2007.
[9]殷建国.可编程控制器及其应用.成都：机械工业出版社，2007.
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