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PLC课程设计报告-- 抢答器PLC 控制系统设计抢答器PLC控制系统设计一：题目要求1．设备概况实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。
目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。
现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。
但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。
本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。
2．控制要求1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
3）抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
3．设计任务1) 根据控制要求，进行抢答器PLC控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
正文：一、可编程控制器的发展史1、可编程控制器的概述可编程控制器是一种存储器控制器，支持控制系统工作的程序存放在存储器中利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。
在可编程控制器构成的控制系统中，要实现一个控制任务，首先要针对具体的被控对象，分析它对控制系统的要求，然后编制出相应的控制程序，利用编程器将控制程序写入可编程控制器的程序存储器中。
系统运行时，可编程控制器依次读取程序存储器中的程序语句，对它们的内容加以解释并执行。
根据输入设备的状态和其他条件，可编程控制器将其程序执行结果输出给相应的输出设备，控制被控对象工作。
可编程控制器是利用软件来实现控制逻辑的，能够适应不同的控制任务的需要，通用、灵活、可靠性高。
它是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它的内部存储器可以执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入或输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C技(Computer Control Communication)相结合，不断发展完善的。
目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。
PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩大. 可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PC或PLC，是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC )为美国通用公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。
随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。
现代PLC已经成为真正的工业控制设备。
最初，PLC主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。
但不久，西德的西门子(SIEMENS)公司、BBC公司就开始研制PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。
目录引言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
第一章课题要求. (2)1.1 设计目的 (2)1.2 控制要求 (2)1.3 设计任务 (2)第二章 PLC概述 (2)2.1 PLC简介 (2)2.2 PLC的用途 (3)2.3 PLC的特点 (3)2.4 PLC的分类 (4)第三章控制系统总体方案设计 (5)3.1 PLC的体系结构 (5)3.2控制程序流程图设计 (6)3.2系统变量定义及分配表 (7)3.3系统接线图设计 (7)3.3控制系统程序设计思路图 (8)第五章系统调试及结果分析 (8)5.1 系统调试 (8)5.2 结果分析 (9)小结与心得体会 (10)附录 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
摘要近年来随着科技的飞速发展以及我国经济和文化事业的发展，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。
可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。
在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。
最初的抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路，其运算速度慢、线路复杂、可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更加困难。
因此，一种能够体现竞赛的公开，公平，公正性的竞赛抢答器成为一种需求。
对于抢答器，其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。
装备技术数码世界 P .262根据主接线设计必须满足供电可靠性、保证电能质量、满足灵活性和方便性、保证经济性的原则，初步拟定两种主接线方案： 220kV 侧接线方式的选择和60kV 侧接线方式的选择。
60kV 侧双母线带旁路接线接线图如下：图2.0 双母线带旁路接线表2.1 60kV 侧拟采用两种接线图比较接线方式优点缺点双母线接线同220kV 侧接线方式同220kV 侧接线方式双母线带旁路接线除了具有双母线接线的优点外，双母线带旁路接线方式还具有许多其它的优点：当进出线进行检修时，可由专用的旁路断路器替代，但设置了专用旁路断路器后，配电装置的占地面积和设备的投资都会增加。
1.倒换操作比较复杂，增加了误操作的机会，也使保护及自动化系统复杂化；2.投资费用较大 2.投资费用较大根据《220---500kV 变电站设计技术规程》SDJ2—88规定，35～60kV 配电装置当出线回数为4～7回时，宜采用单母线接线；当出线回数为8回及以上时，宜采用双母线接线。
本变电站60kv 侧出线为14回，并且均为重要负荷，应主要侧重于可靠性和灵活性进行选择。
综合以上分析，本变电站60kV 侧选用双母线带旁路接线方式。
参考文献[1]李光琦．电力系统暂态分析（第三版）[M]．北京：中国电力出版社．[2]熊信银．发电厂电气部分（第三版）[M]．北京：中国电力出版社．作者简介王泽源（1997.2），男，汉族，沈阳工学院学生。
通讯作者郭锐（1983.3），女，汉族，辽宁人，沈阳工学院讲师，工学硕士，研究方向：自动控制及优化算法。
基于欧姆龙PLC 的抢答器控制系统设计周嗣喆 罗丹 沈阳工学院摘要：近年来随着科技的飞速发展以及我国经济和文化事业的发展，PLC 的应用不断地走向限入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。
可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。
在很多公开竞争场合要求有公正的竞争乱快，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。
plc控制四路抢答器课程设计市场上有许许多多种抢答器，但功能却各不相同，电路也形形色色，而所选元件也各不相同。
笔者设计了一款用plc控制的抢答器，该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示和计时于一身，借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，选用的是（OMRON）生产的C20p型PLC设计制作了四路抢答器，该设计编程简单，容易理解掌握，且工作稳定可靠。
总体电路简单，易于制作。
1、系统工作原理1．1 控制要求（1）竞赛者若要回答主持人所提问题时，须抢先按下桌上的抢答按钮；（2）绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮PB5后，指示灯才熄灭；（3）如果竞赛者在主持人打开SW1开关10 s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；（4）如果在主持人打开SW1开关10 s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；（5）在竞赛者抢答成功后，应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；（6）当主持人打开SW2开关后记时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。
1．2 选定输入、输出设备输入设备输入端子号抢答按钮PB11 0000抢答按钮PB12 0001抢答按钮PB21 0002抢答按钮PB22 0003抢答按钮PB31 0004抢答按钮PB32 0005抢答按钮PB41 0006抢答按钮PB42 0007复位按钮PB5 0008选择开关SW1 0009限时开关SW2 0010输出设备输出端子号绿色指示灯L1输出 0500绿色指示灯L2输出 0501绿色指示灯L3输出 0502绿色指示灯L4输出 0503红色指示灯L5输出 0504红色指示灯L6输出 0505电磁开关SOL输出 0506回答限时声音输出 05082、系统软件设计［1～3］2．1 控制梯形图系统控制梯形图如图1所示。
2．2 工作过程（1）由于0500使用他的自身触点（常开触点），在0000或0001闭合后仍保持在ON状态（自锁）。
内蒙古工业大学2012~2013学年第二学期基于PLC的抢答器课程设计任务书姓名学号专业班级指导教师一．系统说明在很多竞赛活动中，经常用到抢答器。
对抢答器的控制要求是：当多个抢答输入信号输入时，抢答器只接收第一个到来的信号，而不接收后面到来的输入信号并使第一个到来的输入信号相应的灯有所反应。
本系统中设有4个抢答输入按钮、7个输出指示灯，一个复位按钮、一个开始按钮。
在主持人的主持下,参赛人通过抢先按下按钮回答问题。
首先应使用复位按钮复位后做好抢答准备。
当主持人说开始，并同时按下开始按钮，抢答开始,并有三十秒限定时间。
1．若抢答者在此前抢先输入，则属违规要予指示该台台号，同时红灯亮,以便扣分惩罚。
2.只有在主持人按下开始抢答按钮后（绿灯亮），抢答者才能抢答，首先按下抢答器的，利用指示灯作为指示。
3.如果在二十五秒时间内各参赛人均不抢答,此时黄灯闪烁作为警示，到三十秒红灯亮，提示答题时间到。
4.主持人按下复位按钮后，新一轮抢答开始。
二 . 设计要求1.根据系统说明分析题目的要求和目标，弄清输入信号和输出信号以及这些信号的性质（ON或OFF），写出I/O分配表，画出输入和输出连接图。
2.根据输入输出的点数选择PLC的型号, 掌握器件及电器设备的使用方式。
3.根据系统的工作顺序条件，画出流程图。
4.编写系统梯形图程序，并在PLC环境中调试运行。
三 . 设计报告报告内容包括设计思想、方案选择、器件选择及电器设备明细表、I/O分配图、系统接线图、流程图、梯形图、程序清单、系统工作原理和设计心得等。
四 . 设计时间一周1.周一，布置任务，学生查找资料、进行方案选择、器件选择。
2.周二～周四，学生编写电器设备明细表、I/O分配图、系统接线图、流程图，并编写梯形图、程序清单，完成设计报告。
3.周五，学生答辩，交报告。
PLC课程设计（论文）-抢答器PLC控制系统设计机电控制综合设计课程设计设计题目: 抢答器PLC控制系统设计院系名称: 机电工程专业班级: 机制F09 学生姓名: 学号: 20094805指导教师:2012 年 12 月 14日内容摘要利用CPU224型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图、梯形图及语句表。
抢答器广泛应用于各种知识竞赛中，传统的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，可靠性差。
本文介绍一种以西门子S7-200系列PLC为核心的八路抢答器系统，它充分利用了PLC的优点，具有结构简单、可靠性好等特点。
1、抢答器系统的功能:(1)抢答器可同时供8组选手参加比赛;(2)具有防止违规功能:只有在主持人发出开始抢答指令后，选手才能开始抢答;(3)具有抢答限时功能:在无人抢答时设置了蜂鸣器提示信号;(4)具有数码显示功能:能显示抢答选手的编号及答题倒计时时间。
2、抢答器控制系统抢答器控制系统分5部分:PLC、抢答按钮、蜂鸣器和显示部分，它利用抢答按钮输入各路的抢答信号，经PLC处理，输出控制信号，控制数码管和蜂鸣器提示电路工作。
关键词:PLC;抢答器;倒计时;数码管显示;梯形图;语句表目录第1章引言 (1)1.1 设备概况 (1)1.2 控制要求 .......................................................... 1 第2章系统设计 (2)2.1 抢答器系统组成 (2)2.2 系统设计过程 (2)2.3 工作过程设计 (3)2.4 硬件接线图及，,端子分配表 (5)2.5调试运行 (7)2.6梯形图 (8)2.7语句表 ...........................................................20 结论与设计总结 (25)谢辞 ....................................................................26参考文献 (27)第1章引言利用CPU224型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图、梯形图及语句表。
基于PLC 控制的抢答器毕业设计李晓宁焦作大学机电工程学院基于PLC控制的抢答器毕业设计专业名称：应用电子技术学生姓名：导师姓名：职称：讲师焦作大学机电工程学院2012年12月毕业设计中图分类号：密级：UDC：单位代码：基于PLC控制的抢答器设计Based on PLC control responder design姓名学制三年专业应用电子技术研究方向电子技术导师职称讲师论文提交日期2012.12.20论文答辩日期2012.12.26焦作大学机电工程学院摘要PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域，在日常生活中，智能抢答器广泛的应用于各种竞赛和抢答场合。
由于PLC系统的抢答器相对稳定，所以设想可以利用PLC进行抢答器的设计。
开始抢答前，主持人首先通过复位按钮实现电路复位，在提问之后，打开选择开关启动定时器。
在抢答限时内，当某一组抢先按下抢答按钮后，对应的辅助继电器接通，同时切断其它抢答回路，实现互锁。
抢答成功后，辅助继电器接通，启动音效电路和某分台指示灯，驱动外部数码显示器显示抢答成功组号。
抢答成功后，同时启动定时器，当定时器计时结束，启动音效电路和指示灯提示回答时间到。
如果在限时内无人抢答，则启动音效电路和总台指示灯。
关键词抢答器；可编程控制器；ABSTRACTPLC application field has been broaden from various fields,in daily life,intelligent vies to answer first device widely used in various competitions and vies to answer first occasion.Due to the PLC system responder relative stability,so imagine can use PLC for the design of the responder.Before start vies to answer first,the first through the reset button realize circuit reset,the questions later,open the selector switch start timer.In vies to answer first time,when a group of preemptive press vies to answer first button,the corresponding auxiliary relay on,at the same time cut off other vies to answer first circuit,realize interlock.Vies to answer first after the success of the auxiliary relay on,start sound circuit and some points table lamp,drive external digital display shows vies to answer first successful group number.After the success of the vies to answer first,and the launch of the timer,when the timer timing over,start sound circuit and light hint time to answer.If the time no contest,will enable audio circuit and desk lamp.Key word:responder；PLC(programmable logic controller);目录1绪论 (1)1.1PLC的认识 (1)1.2PLC的应用和特点 (1)2设计目的及要求 (3)2.1设计目的 (3)2.2基本要求 (3)3硬件电路设计 (4)3.1PLC工作原理 (4)3.2PLC机型选择步骤与原则 (6)3.3PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面 (8)3.4控制要求分析 (8)3.5抢答电路分析 (8)3.6程序流程图 (10)4软件设计 (11)4.1I/O分配表 (11)4.2根据控制要求进行梯形图设计 (12)5仿真与调试 (22)5.1仿真软件GX Developer8.0概要及特点 (22)5.2系统的仿真 (22)5.3工作过程分析 (23)致谢 (24)附录 (25)参考文献 (26)1绪论1.1PLC的认识PLC是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器,可以编制程序的控制器。
plc课程设计抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握抢答器的基本电路组成和工作原理。
2. 学生能描述抢答器程序设计的基本步骤，了解抢答器在实际应用中的优势。
3. 学生了解并掌握PLC编程软件的使用，能对抢答器进行编程和调试。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计并实现一个简单的抢答器系统。
2. 学生能够运用PLC编程软件进行抢答器程序的编写、下载和调试。
3. 学生具备分析和解决抢答器系统故障的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对自动化技术及PLC的兴趣，提高学习的积极性和主动性。
2. 学生在小组合作完成抢答器项目的过程中，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过实践操作，培养动手能力、创新思维和解决问题的能力，增强自信心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，使学生在实践中掌握PLC的基本原理和应用。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力，鼓励学生发表见解，充分调动学生的积极性。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高学生的综合素养。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理与功能：使学生了解PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能特点。
教学内容：（1）PLC的定义、分类及应用领域；（2）PLC的基本组成、工作原理；（3）PLC的性能指标及选型。
2. 抢答器电路设计与原理：使学生掌握抢答器的基本电路组成、工作原理及设计方法。
教学内容：（1）抢答器的基本功能与需求分析；（2）抢答器电路的组成与工作原理；（3）抢答器电路设计方法及元器件选型。
3. PLC编程软件的使用：使学生掌握PLC编程软件的基本操作，能进行抢答器程序的编写、下载和调试。
竞猜抢答plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、原理及功能。
2. 使学生了解PLC在工业控制中的应用及优势。
3. 让学生掌握PLC编程软件的使用方法，能进行基本的程序编写和调试。
技能目标：1. 培养学生运用PLC技术解决实际问题的能力，提高学生的动手操作能力。
2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，提高竞猜抢答活动的组织与参与能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术及工业控制领域的兴趣，激发学生主动学习的热情。
2. 培养学生勇于挑战、积极参与的精神，提高学生面对困难的勇气和信心。
3. 培养学生遵守竞赛规则、尊重对手，形成良好的竞技道德。
课程性质：本课程为实践性、互动性较强的课程，结合竞猜抢答活动，激发学生的学习兴趣和参与热情。
学生特点：学生具备一定的电气基础和计算机操作能力，对新技术充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生掌握PLC相关知识，注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本概念：介绍PLC的定义、发展历程、分类及基本构成。
教材章节：第一章第一节2. PLC工作原理：讲解PLC的工作过程、扫描周期、输入输出接口等。
教材章节：第一章第二节3. PLC编程软件使用：学习PLC编程软件的安装、界面认识、基本操作及程序调试。
教材章节：第二章4. PLC基本指令：学习PLC常用的逻辑指令、定时器、计数器等。
教材章节：第三章5. PLC程序设计：介绍PLC程序设计的方法、步骤，以实际案例进行讲解。
教材章节：第四章6. PLC在工业控制中的应用：分析PLC在各个领域的应用实例，了解其优势。
教材章节：第五章7. 竞猜抢答活动设计与实践：结合PLC技术，设计并实施竞猜抢答活动。
教材章节：综合实践教学内容安排与进度：第一周：PLC基本概念、工作原理第二周：PLC编程软件使用第三周：PLC基本指令学习第四周：PLC程序设计、工业控制应用第五周：竞猜抢答活动设计与实践教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生能够逐步掌握PLC技术及其应用。
中南民族大学指导教师樊金荣陈勉2013 年 5 月 30 日目录引言 (1)第一章课题要求 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 控制要求 (2)1.3 设计任务 (2)第二章 PLC概述 (3)2.1 PLC简介 (3)2.2 PLC的用途 (3)2.3 PLC的特点 (4)2.4 PLC的分类 (4)第三章控制系统总体方案设计 (5)3.1 PLC的体系结构 (5)3.2控制程序流程图设计 (6)3.2系统变量定义及分配表 (7)3.3系统接线图设计 (7)3.3控制系统程序设计思路图 (8)第四章控制系统人机界面设计 (8)4.1 人机界面软件简介 (8)4.2 人机界面制作过程 (9)第五章系统调试及结果分析 (12)5.1 系统调试 (12)5.2 结果分析 (13)小结与心得体会 (13)附录 (14)引言近年来随着科技的飞速发展以及我国经济和文化事业的发展，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。
可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。
在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。
最初的抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路，其运算速度慢、线路复杂、可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更加困难。
因此，一种能够体现竞赛的公开，公平，公正性的竞赛抢答器成为一种需求。
对于抢答器，其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。
本设计将以PLC为核心设计了一个较为简单的抢答器系统。
其中包括系统结构图，程序指令，梯形图以及输入输出端子的分配方案，人机界面。
本设计的抢答器系统控制方便，灵活。
关键词：PLC 可编程控制器抢答器第一章课题要求1.1 设计目的（1）本次课程设计主要是配合《PLC技术与应用》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。
（2）通过本次课程设计掌握CJ、CP系列PLC的编程和运行方法，熟练进行PLC编程设计以及调试。
1.2 控制要求（1）竞赛者若要回答主持人所提问题时，需抢先按下桌上的按钮。
（2）指示灯亮后，需等到主持人按下复位键PW后才熄灭。
为了给参赛儿童一些优待， PB11和PB12中任何一个按下时，灯L1都亮。
而为了对教授组作一定限制，而只有在PB31和PB32键都按下时才亮。
（3）如果竞赛者在主持人打开SW开关的10 s内按下按钮，电磁线圈将使彩球转动，以示竞赛者得到一次幸运的机会。
1.3 设计任务（1）作出PLC的I/O分配表、I/O接线图、流程图、设计梯形图和人机界面并调试运行。
（2）课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。
第二章 PLC概述2.1 PLC简介可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。
可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。
现已广泛应用于工业控制的各个领域。
他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
美国电气制造商协会经过4年调查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（Programmable Controller），简写为PC。
后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑（Personal Computer），为了区别，现在也把可编程控制器称为PLC。
国际电工委员会（IEC）于1987年对PLC定义如下: PLC是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器,可以编制程序的控制器。
它能够存储和执行指令,进行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械和生产过程。
PLC及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形式一体,易于拓展其功能的原则设计。
事实上,PLC就是以嵌入式CPU为核心,配以输入,输出等模块,可以方便的用于工业控制领域的装置。
PLC与机器人,计算机帮助设计与制造一起作为现代工业的三大支柱2.2 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：（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Systen10、11、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。
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。
2.3 PLC的特点（1）系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
（2）使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。
另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
（3）能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。
2.4 PLC的分类1. 按I/O点数容量分类一般来说，PLC处理的I/O点数比较多，反映控制关系比较复杂，用户要求的程序存储器容量比较大，要求PLC的指令及其他功能比较多，指令执行的过程比较快等。
按PLC的输入输出点数可将PLC分为三类:（1）小型机小型PLC的功能一般以开关量控制为主，其输入、输出总数在256点一下，用户程序存储器容量在4K字一下。
现在的高性能小型机还具有一定的通信能力和少量的模拟量处理能力。
这类PLC价格低廉，体积小，适合于控制单台设备，开发机电一体化产品。
典型的小型机有OMRON公司的CPM2A系列、SIEMEN公司的S7-200 系列，MITSUBISH公司的FX系列和AB公司的SLC500系列等整式PLC等产品。
（2）中型机中型机PLC的输入、输出总点数在256-2048点之间，用户程序存储器容量达到2-8K字。
中型机PLC不仅具有开关量和模拟量的控制功能，还具有更强的数字计算能力，他的通信功能和模拟量处理能力更强大。
中型机的指令比小型机更丰富，适用于更复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。
典型的中型机有SIEMENS公司的S-300系列、OMRON 公司的C200H系列、AB公司的SLC500系列模块式PLC等产品。
（3）大型机大型机PLC的输入、输出总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到8-6K字。
大型PLC的性能已经与工业控制计算机相当，他具有计算、控制和调节的功能，还具有很强的网络结构和通信联网能力。
他的监视采用CRT显示，能够表示过程动态流程，纪录各种曲线，PID调节参数选择图；他配备多种智能板，构成一个多功能系统。
这种系统还可以和其他型号的PLC互联，和上位机相连，组成一个集中分散的生产过程和产品质量控制系统。
大型机适用于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。
典型的大型PLC 有SIEMENS公司的S7-400系列、OMRON公司的CVM1和CS1系列、SB公司的SLC5/05系列等产品。
上述划分没有严格的界限，随着PLC技术的飞速发展，某些小型PLC也具备中型机和大型机的功能，这也是PLC的发展趋势。
2. 按PLC物理结构分类按PLC物理结构形式的不同，可分为整体式（也称单元式）和组合式（也称模块式）两类。
（1）整体式结构整体式结构的PLC是将中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、电源、通信端口、I/O扩展端口等组装在一个箱体内构成主机。
内外还有独立的I/O扩展单元等通过扩展电缆与主机上的扩展端口相连，以构成PLC不同配置与主机配合使用。
整体式结构的PLC结构紧凑、体积小、成本低、安装方便。
小型机常用这种结构。
（2）组合式结构这种结构的PLC是将CPU、输入单元、输出单元、电源单元、智能I/O 单元，通信单元等分别做成相应的电路板和扩展模块。
组合式的特点是配置灵活，输入接点、输出接点的数量可以自由选择，各种功能模块可以依需要灵活配置。
大、中型PLC常用组合式结构。
第三章控制系统总体方案设计3.1 PLC的体系结构可编程序控制器是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系统电路图相似，梯形图中的某些编程元件也沿用了继电器这一名称，如输入、输出继电器等。
