以8路抢答器为载体的PLC实训设备与制作
摘要：可编程序控制器（PLC）它是围绕微型计算机为核心的通用工业控制器。它应用领域从产生到现在不断的扩张升级，可以实现单体设备的简单逻辑控制、运动控制、过程控制及集散控制等。能够实现各种复杂任务跨越。抢答器是我们生活里接触到的一种新型智能设备。人们通过按钮控制指示灯完成抢答。它的公平公正性不可置疑，人们在此基础上添加游戏规则制成的活动更加有趣，所以在各种文娱活动，知识竞赛力都起着很大作用，所以被广泛应用。目前大多数的抢答器是单片机制作的，使用单片机会使得八路抢答器的制作变为繁琐，它的电路复杂，需要用到连接线很多，给人的可靠性低。综合考虑下，我们这次使用PLC来完成八路抢答器的制作，运用74LS47驱动我们七段数码管，会使我们的接线更为简单，同时电路也变得简单易懂。所以本课题是以八路抢答器为载体的PLC实训设备与制作。该设备主要由软件和硬件组成，我们首先需要完成电路板的硬件总体设计，确定相关设备的选型，完成8路抢答器的制作，然后进行PLC程序编写，人机界面的设计。最后调试完成本次课题。
关键词：8路抢答器；PLC实训设备与制作；PLC程序编写
PLC training equipment based on 8-way Respondent Carrier and its manufacture
Absrtact: Programmable Logic Controller (PLC) it is a general industrial controller centered around a microcomputer. It can realize simple logic control, motion control, process control and distributed control of single equipment. Ability to span complex tasks. The emergency responder is a new type of intelligent device that we come into contact with in our daily life. People use the button to control the indicator light to complete the emergency answer. Its fairness and fairness is indisputable, people add the game rules to make the activities more interesting, so in all kinds of recreational activities, knowledge competition plays a great role, so it is widely used. . At present, most of the emergency responders are made by single chip computer, the use of single chip microcomputer will make the making of the eight-way answering device become tedious, its circuit is complex, it needs a lot of connecting lines, and the reliability is low. Overall, we use PLC to complete the eight-way answering device, using 74LS47 to drive our seven-segment digital tube, will make our wiring easier, and the circuit will become easy to understand. Therefore, this project is based on eight-way emergency responders as the carrier of PLC training equipment and production. The equipment is mainly composed of software and hardware. First, we need to complete the overall hardware design of the circuit board and determine the relevant equipment Type selection , complete the manufacture of 8 - way emergency answering machine , then carry out PLC program preparation , human - machine interface design . Finally , debug and complete the project
Key words: 8 ways emergency responders ； PLC practical training equipment ； making PLC program
第一章引言
1.1课题来源及研究意义
随着科技的进步，抢答器在当今社会无处不在，在电视节目、小型娱乐活动（抢答赛活动）、知识比赛中都可以使用到，它使用简单，能清晰地判断并反应出抢答者的座位号，使人们的业余生活更加精彩。抢答器是用于用中小型比赛，跟对手斗智斗勇，比头脑运转快慢的新型电路，单片机抢答器它大多由很多小型电路组成，不仅线路复杂，可靠性还不高，所以我们本次将运用PLC为核心制作一个实训设备，它保留抢答器基本操作功能时简化电路，教学方便，易于理解。
它的系统设计制作分为软、硬件两大部分，我将根据其工作原理及技术性将这两大部分进行分开设计。硬件部分包括元器件的选型及参数，硬件接线图等，其中可编程PLC的选型最为重要和关键，它是整个设计的核心
软件部分，我们通过完成系统框图、各模块功能及其设计，然后进行控制相关各模块的流程图，选择适合的编程语言和对应用到工具等，最后对其软件部分进行调试。软件设计采用三菱FX2N系列进行可控制编程，它有着超高性能，其工具编程简易，具有可靠，可拓展，可维护性。通过本次课题的设计及制作，从而使我们更加熟悉八路抢答器的工作原理，掌握了PLC控制器的原理，增强我们对PLC程序编写能力，提高我们应对故障及时处理能力，在巩固已前学习的知识同时，还建立我对PLC新的理论体系的认知。
1.2本文的主要研究内容
根据课题需求，该抢答器具有8个抢答位的抢答按钮和抢答指示灯，具有抢答剩余时间、抢答位显示，以及主持人复位按钮和开始抢答按钮，输入的LED显示器功能等。
本次课题的主要研究内容包括以下几点；
1、首先先构架八路抢答器系统框图，
2、完成系统构架，确定相关设备的参数及选型；
3、完成电路板的制成；
4、完成PLC编程、组态工程设计；
4、完成系统集成，进行整机功能调整及数据整理。
一、选题简介、意义
随着我国经济和文化的快速发展，人类进入了发达的网络时代，一些综艺节目为博人眼球，会穿插一些知识竞赛、娱乐活动（抢答赛活动）增加收视率，在这些活动中，抢答器起着不少的作用，它能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号。让选手们体验到战场厮杀的压力感。
最初的抢答器是由优先权编译码器构成的逻辑电路，它线路复杂，运算速度慢，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来更加困难。因此，一种能体现公开、公平、公正的知识竞赛抢答器成为了一种需求。
所以我们使用PLC为核心制作一个新型智能抢答器，它保留抢答器基本操作功能时简化电路。本次课题要求用plc实现一个真实的八路抢答器，具有抢答剩余时间，抢答位显示、以及主持人复位按钮和开始抢答按钮，其中，剩余时间是显示为两位BCD输入的LED显示器。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
（一）主要内容：
本课题是以八路抢答器为设计依据，以PLC为基础开发的实训设备制作
（二）拟解决的主要问题：
1.系统架构、相关设备的参数及选型；
2.硬件电路；
3.PLC编程、组态工程；
4.系统集成，整机功能调整与测试；
5.整理相关技术资料，完成毕业设计论文。
（三）预期目标：
根据项目需求，该抢答器8个抢答位的抢答按钮控制抢答指示灯，必须实现具有抢答剩余时间、抢答位显示，以及主持人复位按钮和开始抢答按钮，输入的LED显示器功能等。
（四）研究步骤
本课题的工作步骤分为六个阶段：
第一阶段：查阅文献、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；
第二阶段：完成系统构架，进行结构设计、确定相关设备的参数及选型；
第三阶段：进行硬件电路设计；
第四阶段： PLC编程、组态工程设计；
第五阶段：系统集成，进行整机功能调整与测试；
第六阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。
（五）工作方法及措施：
工作方法：本课题主要采用实验法。
措施：基于在校实训所获得的实践经验，在教师指导下，以为三菱FX3U系列plc基础，完成课题以8路抢答器为载体的plc实训设备与制作。
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
第一章 引言
1.1课题来源及研究意义
1.3本文的主要研究内容
第二章 实训设备设计方案
2.1设计要求
2.2设计思路
2.3以抢答器为载体的实训设备组成
第三章 八路抢答器硬件设计
3.1硬件系统组成
3.2 plc及其选型
3.3设备载体硬件单元电路设计
3.3.1直流稳压电源电路
3.3.2信号输入电路
3.3.3指示灯及数码显示电路
3.3.4光电隔离电路
3.3.5硬件单元接线图及元器件清单
3.4电路板的制作
第四章 八路抢答器系统设计
4.1 控制要求
4.2 I/O分配表及PLC接线图
4.2.1 I/O分配表
4.2.2 PLC接线图
4.3人机界面设计
4.3.1触摸屏及人机界面系统连接
4.3.2人机界面通信参数设置
4.3.3组态工程设计及模拟运行
4.4软件设计
4.4.1组态工程数据对象及PLC的通道连接
4.4.2梯形图
第五章 系统调试
5.1系统调试步骤
5.2问题及解决
第六章 结论
附录
参考文献
参考文献
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4．电工电子技术（第四版）/徐淑华主编／中国工信出版集团，2017,8
5．模拟电子技术基础／沈任元主编-北京：机械工业出版社，2013,3
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