PLC聲光智能搶答器方案設(shè)計(jì)書(shū)

1、封面作者： PanHongliang僅供個(gè)人學(xué)習(xí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 PLC 聲光智能搶答器設(shè)計(jì)系別專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師日期設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：PLC聲光智能搶答器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1、 搶答器可同時(shí)供 6 組以下選手參加比賽。2、 給競(jìng)賽主持人設(shè)置了 3 個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制開(kāi)始、復(fù)位、停止。3、 每當(dāng)主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，選手按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示 編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三秒），選手答題完 畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始下一輪搶答。4、 違規(guī)搶答：若選手在未開(kāi)始搶答時(shí)提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼 管顯示其編號(hào)同時(shí)紅燈亮音響電路發(fā)出

2、聲響。5、 搶答限時(shí)：當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器 T0 開(kāi)始計(jì)時(shí)（設(shè)定 30 秒） 若 30秒限制到時(shí)仍無(wú)人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲響，以示選手放棄該題。6、 答題限時(shí)：在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)按鈕，同時(shí)數(shù)碼管顯示答 題倒計(jì)時(shí)時(shí)間，此設(shè)定為 50 秒，選手必須在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成答題，否則，音響電 路發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求 ：第一周：確定題目，查閱相關(guān)資料。第二周：根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析 PLC 聲光智能搶答器的工作原理。第三周：收集 PLC 聲光智能搶答器的資料,對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。第四周：從整體出發(fā)對(duì) PLC 聲光智能搶答器軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。第五、六周：進(jìn)行上機(jī)調(diào)試程序，找出問(wèn)題，進(jìn)行

3、修改，并改進(jìn)設(shè)計(jì)。第七、八周：撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論問(wèn)，進(jìn)行畢業(yè)答辯。指導(dǎo)教師（簽名）摘要本次設(shè)計(jì)是利用 PLC( Programmable Logic Controller )對(duì)六路聲光智能搶 答器進(jìn)行控制。考慮到只是對(duì)六組智能搶答器進(jìn)行控制，則輸入端口需要 10 個(gè)， 輸出端口需要30 個(gè)，所以需要有一個(gè) CPU226 的模塊和兩個(gè) EM222 數(shù)字量擴(kuò)展模 塊，考慮到要實(shí)現(xiàn)聲光功能需要兩個(gè)喇叭和三個(gè)指示燈。 由于搶答時(shí)要顯示組號(hào)和 倒計(jì)時(shí)故還需要三個(gè)數(shù)碼管，以上的器件價(jià)格不貴并且容易買(mǎi)到，另外PLC 具有可靠性高、體積小、通用性、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，我決定選用 SIMATIC S7-200 系

4、列的CPU226 和數(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM222 作為本次設(shè)計(jì)的 PLC 另外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可 分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并采用手動(dòng)控制一種方式，具有方便靈活，維護(hù)使用方便 等特點(diǎn)。PLC 智能搶答器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠、造價(jià)低、發(fā)展前景廣 闊、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額并逐年成上升趨勢(shì)。搶 答器廣泛用于電視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)及學(xué)校，為競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性，在一定程 度上豐富了人們的業(yè)余生活。搶答器在競(jìng)賽中能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第1 搶答者。通過(guò)搶答器的指示燈顯示、數(shù)碼顯示和警示蜂鳴等手段指示出第 1 搶答者。 如果對(duì)外部電路稍加修改，或者在系統(tǒng)程序中加入分支，可以把

5、六路搶答器改為更 多路的搶答器。如果去除系統(tǒng)中的互鎖和限時(shí)功能，可以把搶答器改為呼叫器，能 夠用在醫(yī)院病房、賓館客房、寫(xiě)字樓辦公室、工廠生產(chǎn)車(chē)間等多種地方。關(guān)鍵詞：智能搶答，聲光顯示，PLC，自動(dòng)控制目錄摘 要 II1 PLC 聲光智能搶答器的介紹 11.1 PLC 聲光智能搶答器概述 11.2 PLC 智能搶答器的工作原理 22 PLC 概述 32.1 PLC 的定義、組成及特點(diǎn) 32.2 PLC 工作原理 72.3 PLC 的編程語(yǔ)言 82.4 PLC 的分類(lèi)及性能指標(biāo) 82.5 PLC 的用途 93 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 103.1 控制系統(tǒng)選取 103.2 控制系統(tǒng)的硬件組成 113.3 系統(tǒng)

6、控制要求 113.4 控制系統(tǒng) I/O 分配表 123.5 系統(tǒng)硬件連接圖 134 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 144.1 整體設(shè)計(jì) 144.2 PLC 聲光智能搶答器控制程序梯形圖5 模擬運(yùn)行與調(diào)試過(guò)程 155.1 程序的模擬運(yùn)行 155.2 程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 16致謝錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 18141 PLC 聲光智能搶答器的介紹1.1 PLC聲光智能搶答器概述知識(shí)競(jìng)賽搶答器，顧名思義就是用于比賽時(shí)，跟對(duì)手比反應(yīng)時(shí)間，思維運(yùn)轉(zhuǎn)快 慢的新型電器。隨著社會(huì)科技技術(shù)的不斷發(fā)展，他的應(yīng)用場(chǎng)合也隨之增加；技術(shù)含 量大大提升；更加方便可靠。目前 , 形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于電 視臺(tái)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、學(xué)校及

7、企事業(yè)單位 , 它為各種競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性 , 在一 定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。用 PLC 進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)，其控制方便， 靈活，只要改變輸入 PLC 的控制程序，便可改變競(jìng)賽搶答器的搶答方案。PLC 智能搶答器與單片機(jī)搶答器相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性首先說(shuō)一下單片機(jī)搶答器，所謂單片機(jī)系統(tǒng)就是采用目前市場(chǎng)上的單片機(jī)CPU 及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路板，最終設(shè)計(jì)成一臺(tái)簡(jiǎn)易的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上 設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所要求的控制功能。這種形式在 80 年代國(guó)內(nèi)很流行，但由于受到 本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用 已逐步被 PLC

8、所代替。單片機(jī)的可靠性：由于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的單片機(jī)芯片的品質(zhì)良莠不齊，很大一 部分還是國(guó)外篩選出來(lái)的次等品，加上其它外圍元件（如電阻、電容等）的參數(shù)離 散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過(guò)篩選配對(duì)等技術(shù)處理，因此這樣的產(chǎn)品很難 做到很好的一致性和高可靠性，因?yàn)槿我辉膮?shù)偏離設(shè)計(jì)要求都會(huì)引起系統(tǒng)的 不穩(wěn)定。另外，單片機(jī)的所有器件均不是工業(yè)級(jí)的， 抗干擾性特別是抗電源干擾能 力很弱， 而國(guó)內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對(duì)電源的干擾很大，因 此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所 以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線路，而且對(duì)應(yīng)的

9、程序都要重新設(shè)計(jì)。這樣對(duì)于增 加功能的開(kāi)發(fā)成本和周期都會(huì)增加。單片機(jī)的可維護(hù)性：一旦單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡(jiǎn)單 的方法是更換整個(gè)系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。操作：現(xiàn)在國(guó)內(nèi)單片機(jī)系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開(kāi)關(guān)，顯示用 LED 整個(gè)面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計(jì)時(shí)往往一鍵多用，操作人員很難脫開(kāi)說(shuō)明書(shū)操作。特別是故障顯示只能顯示故障代碼，一旦發(fā)生 故障，操作人員必須翻閱說(shuō)明書(shū)方能發(fā)現(xiàn)故障所在，最終按說(shuō)明書(shū)指示排除故障， 這樣排除故障的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)?？傊?，這樣的人機(jī)對(duì)話不夠友善。特點(diǎn)：不可靠，價(jià)格便宜?？删幊炭刂破鳎≒LC :所謂 PLC 系統(tǒng)就是采用目前市

10、場(chǎng)上各大工業(yè)控制廠家 生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè) 計(jì)的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛。PLC 的可靠性：進(jìn)口 PLC 采用的 CPU 都是生產(chǎn)廠家專門(mén)設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)專用處理 器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購(gòu)買(mǎi)的，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選的工業(yè)級(jí)元件，另外它 的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗(yàn)而特別設(shè)計(jì)的，抗干擾性特別是抗電源 干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。PLC 的可擴(kuò)展性：要增加一個(gè)功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對(duì)應(yīng)的程序，而PLC 的編程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，這樣對(duì)于開(kāi)發(fā)周期會(huì)縮短。PLC 的可維護(hù)性：PLC 本身有

11、很強(qiáng)的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自 診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不 合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡(jiǎn)單。操作： PLC 的操作采用觸摸式操作終端，人機(jī)界面，全屏顯示，上面設(shè)計(jì)了很 詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對(duì)操作人 員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫(huà)面自動(dòng)切換到故 障提示畫(huà)面，提示故障原因和排除方法。甚至可以顯示故障在機(jī)器上的位置，維修 人員可以根據(jù)提示很快排除故障。特點(diǎn)：價(jià)格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡(jiǎn)單。1.2 PLC智能搶答器的工作原理我所設(shè)計(jì)

12、的 PLC 智能搶答器是適合六人搶答的六路搶答器，現(xiàn)在以六路搶答器 為例。給競(jìng)賽主持人設(shè)置了 3 個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制開(kāi)始、復(fù)位、停止，每當(dāng)主持 人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編 號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三秒）以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系 統(tǒng)開(kāi)始下一輪搶答。若選手在未開(kāi)始搶答時(shí)提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼 管顯示其編號(hào)同時(shí)紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。 當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器 T0 開(kāi)始計(jì)時(shí)(設(shè)定 30 秒)若 30 秒限制到時(shí)仍無(wú)人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲 響

13、，以示選手放棄該題。在搶答成功后， 主持人按下答題計(jì)時(shí)按鈕， 同時(shí)數(shù)碼管顯 示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間改時(shí)間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，此設(shè)定為 50 秒，選手必須在設(shè)定時(shí)間 內(nèi)完成答題，否則，音響電路發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)。其中以上功能都通過(guò)編制的 PLC 程序來(lái)控 3 個(gè)數(shù)碼管和 3 個(gè)指示燈以及 2 個(gè)喇叭來(lái)實(shí)現(xiàn)。模型圖如圖 1.1圖 1.1 搶答器模型圖2PLC 概述2.1PLC的定義、組成及特點(diǎn)一、概述可編程控制器(PLC)是一種新型的通用自動(dòng)化控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器 控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制功能強(qiáng)，可靠性高，使用靈 活方便，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用越來(lái)越廣泛?？删幊炭刂破?(Progr

14、ammable Logic Controller)即 PLG 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他以微處理為核心， 用編寫(xiě)的程序不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過(guò)數(shù) 字量和模擬量的輸入 / 輸出來(lái)控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)經(jīng)過(guò) 4 年 調(diào) 查 ， 與 1980 年 將 其 正 式 命 名為 可 編 程 控 制 器 ( Programmable Controller )，簡(jiǎn)寫(xiě)為 PC。后來(lái)由于 PC 這個(gè)名稱常常被用來(lái)稱呼個(gè)人電腦(Person al Computer )，為了區(qū)別，現(xiàn)在也把可編程控制器稱為PLC，以下如圖2.1、圖 2.2、圖 2.3 是

15、幾種 PLC 外形結(jié)構(gòu)圖圖 2.1SANLINGFX-2N 型 PLC圖 2.2 西門(mén)子 S7-200 型 PLC圖 2.3system_200v 型 PLC二、 PLC 的定義PLC 一直在快速發(fā)展中，因此到現(xiàn)在為止，還未能對(duì)其下一個(gè)十分確切的定義。1987 年 2 月，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)可編程控制器（PLC 的定義是：可 編程控制器是一種數(shù)學(xué)運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它 采用一類(lèi)可編程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定 時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等指令，并通過(guò)數(shù)字式和模塊式輸入/ 輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。PLC 及其有關(guān)外部設(shè)備，

16、都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整 體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。三、 PLC 的基本結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖 2.4所示：圖 2.4 PLC 硬件結(jié)構(gòu)1 、中央處理單元（ CPU）中央處理單元（CPU 是 PLC 的控制中樞。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接 收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)：檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí) 器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描 的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶 程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋

17、后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn) 算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最 后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如 此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高 PLC 的可靠性，靈活性，近年來(lái)對(duì)大型 PLC 還采用雙 CPU 構(gòu) 成冗余系統(tǒng)，或采用三 CPU 的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè) CPU 出現(xiàn)故障，整個(gè) 系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。2、存儲(chǔ)器（ Memory） 可編程控制器的控制中樞，在系統(tǒng)監(jiān)控下工作，承擔(dān)著將外部輸入的信號(hào)的狀態(tài)寫(xiě)入映像寄存器區(qū)域，然后將結(jié)果送到輸出映像寄存器區(qū)域器有通用型微處理器，單片機(jī)和位片式計(jì)算機(jī)等。小

18、型PLC 的CPU 多采用單片機(jī)或CPU 常用的微處理專用的 CPU 大型 PLC 的 CPU 多用位片式結(jié)構(gòu)，具有高速數(shù)據(jù)處理能力。3、基本 I/O 接口電路（1） 輸入接口單元。PLC 內(nèi)部輸入電路作用是將 PLC 外部電路（如行程開(kāi) 關(guān)、按鈕、傳感器等）提供的、符合 PLC 輸入電路要求的電壓信號(hào)，通過(guò)光耦電路 送至 PLC內(nèi)部電路。（2） 輸出接口單元。PLC 輸出電路用來(lái)將 CPU 運(yùn)算的結(jié)果變換成一定形式的功率輸出，驅(qū)動(dòng)被控負(fù)載（電磁鐵、繼電器、接觸器線圈等）。PLC 輸出電路結(jié)構(gòu)形式分為繼電器式、晶閘管式和晶體管輸出型等三種。在繼電器式輸出中，CPU 可以根據(jù)程序執(zhí)行的結(jié)果，使

19、PLC 內(nèi)設(shè)繼電器線圈通 電，帶動(dòng)觸點(diǎn)閉合，通過(guò)繼電器閉和的觸點(diǎn)，由外部電源驅(qū)動(dòng)交、直流負(fù)載。優(yōu)點(diǎn) 是過(guò)載能力強(qiáng)，交、直流負(fù)載皆宜。但存在動(dòng)作速度較慢，且為有觸點(diǎn)系統(tǒng)，使用 壽命有限等問(wèn)題。雙向晶閘管和晶體管輸出型輸出分別具有驅(qū)動(dòng)交、直流負(fù)載的能力。晶閘管輸 出型CPU 通過(guò)光耦電路的驅(qū)動(dòng)，使雙向晶閘管通斷，可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載；晶體管輸 出型 CPU通過(guò)光耦電路的驅(qū)動(dòng)，使雙晶體管通斷，驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。優(yōu)點(diǎn)是兩者均為 無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，不存在電弧現(xiàn)象，而且開(kāi)關(guān)速度快，缺點(diǎn)是半導(dǎo)體器件的過(guò)載能 力差。以上列舉了六類(lèi)輸入和輸出電路形式，各類(lèi)PLC 產(chǎn)品的輸入、輸出電路結(jié)構(gòu)形式均有所不同，但光耦隔離及阻容濾

20、波等抗干擾措施是相似的。4、接口電路PLC 接口電路分為 I/O 擴(kuò)展接口電路和外設(shè)通信接口電路兩類(lèi)（ 1） I/O 擴(kuò)接口電路I/O 擴(kuò)展接口電路用連接 I/O 擴(kuò)展單元，可以用來(lái)擴(kuò)充開(kāi)關(guān)量 I/O 點(diǎn)數(shù)和增加 模擬量的 I/O 端子。 I/O 擴(kuò)展接口電路采用并行接口和串行接口兩種電路形式。根據(jù)被控制對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)和要求，確定用戶所需的輸入、輸出設(shè) 備，據(jù)此確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)。（ 2）外設(shè)通信接口電路 通信接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能組成 PLC 的控制網(wǎng)絡(luò)。PLC 通過(guò) PC/PPI 電纜或使用 MPI 卡通過(guò) RS-485接口

21、和電纜與計(jì)算機(jī)連接，可以實(shí)現(xiàn)編程、監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)等功能。5、電源PLC 內(nèi)部配有一個(gè)專用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，將交流 /直流供電電源轉(zhuǎn)化為 PLC 內(nèi) 部電源需要的工作電源（5V 直流）。當(dāng)輸入端子為非干接點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，為外部輸入 元件提供 24V直流電源（僅供輸入點(diǎn)使用）。四、PLC 的特點(diǎn)1、軟硬件功能強(qiáng)PLC 的功能非常強(qiáng)大，其內(nèi)部具備很多功能，如時(shí)序、計(jì)數(shù)器、主控繼電器、 移位寄存器及中間寄存器等，能夠方便地實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強(qiáng)制 I/O 等功能。PLC不僅可進(jìn)行邏輯運(yùn)算，算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及順序控制，還可實(shí)現(xiàn) 模擬運(yùn)算、顯示、監(jiān)控、打印及報(bào)表生成等功能，并具有完善的輸入輸出系統(tǒng)。PLC

22、 能夠適應(yīng)各種形式的開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸入控制、輸出控制，還可以和其他計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)、控制設(shè)備共同組成分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)成組數(shù)據(jù)傳送、矩陣運(yùn)算、閉 環(huán)控制、排序與查表、函數(shù)運(yùn)算及快速中斷等功能。PLC 的編程語(yǔ)言豐富，它可以分為梯形圖語(yǔ)言、邏輯功能語(yǔ)言、指令表、和順序功能四種。特別是梯形圖語(yǔ)言，它直觀、方便，我們只要有了通常的繼電接觸器電路圖、邏輯圖或邏輯方程，就等 于它有了 PLC系統(tǒng)的用戶程序，很適合電器工程技術(shù)人員操作和使用。2、使用維護(hù)方便PLC 不需要像用計(jì)算機(jī)控制那樣在輸入輸出接口上做大量的工作。PLC 的輸入接口和輸出接口是已經(jīng)按不同需求做好的，可直接與控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備相連的接口。

23、如輸入借口可以與各種開(kāi)關(guān)、傳感器連接；輸出接口具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可以直 接與繼電器、接觸器、電磁閥等連接。不論是輸入接口或輸出接口，使用都很簡(jiǎn) 單。PLC 具有很強(qiáng)的監(jiān)控功能，利用編程器、監(jiān)視器或觸摸屏等人機(jī)界面可對(duì)PLC的遠(yuǎn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。3、運(yùn)行穩(wěn)定可靠由于 PLC 采用了微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作有無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成， 同時(shí)還采用了屏蔽，濾波，隔離等抗干擾措施，所以其平均無(wú)故障時(shí)間在 2 萬(wàn)小時(shí) 以上。特別是在制造工藝上加強(qiáng)了抗干擾措施，例如輸入輸出都采用光電隔離，能 有效的隔離 PLC內(nèi)部電路與輸入輸出電路之間的聯(lián)系，從而避免了有輸入輸出通道 串入的干擾信號(hào)引起的誤動(dòng)作。PLC

24、 還采用屏蔽，輸入延時(shí)濾波等軟、硬件措施， 有效的防止空間電磁干擾，特別多高頻傳導(dǎo)干擾信號(hào)具有良好的抑制作用。所以這 一切措施，都有效的保證了 PLC 在惡劣的工作環(huán)境下能正常地遠(yuǎn)行。4、組織靈活可編程控制器品種很多,小型 PLC 為整體結(jié)構(gòu)，并外接 I/O 擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成 PLC 控制系統(tǒng)。中大型 PLC 采用分體模塊式結(jié)構(gòu)，設(shè)有各種專有功能模塊（開(kāi)關(guān)量、模 擬量輸入 /輸出模塊、位控模塊、伺服、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊等）供選用和組合，由各種 模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng)。 外部控制電路雖然仍為硬接線系統(tǒng)， 但當(dāng)受 控對(duì)象的控制要求改變時(shí)，可以在線使用編程器進(jìn)行修改用戶程序來(lái)滿足新的控制 要求，最大

25、限度地縮短工藝更新所需要的時(shí)間。2.2PLC工作原理一、循環(huán)掃描的特點(diǎn)1、輸入映像寄存器的內(nèi)容是由設(shè)備驅(qū)動(dòng)的，在程序執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)周期內(nèi) 輸入映像寄存器的值保持不變，CPU 采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像 寄存器的值來(lái)控制程序的執(zhí)行。2、掃描周期周而復(fù)始地進(jìn)行，讀輸入、輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。3、對(duì)同一個(gè)輸出單元的多次使用、修改次序會(huì)造成不同的執(zhí)行結(jié)果。4、 各個(gè)電路和不同掃描階段會(huì)造成輸入和輸出延遲，這是 PLC 的主要缺點(diǎn)。 在讀輸入階段，CPU 對(duì)各個(gè)輸入端子進(jìn)行掃描，通過(guò)輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入映象寄存器中。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段，CPU 按照先左后右、先上

26、后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描，根據(jù)輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態(tài)執(zhí)行 用戶程序，同時(shí)將執(zhí)行結(jié)果寫(xiě)入輸出映象寄存器。二、PLC 中的存儲(chǔ)器PLC 中的存儲(chǔ)器按用途分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器以及工作數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器。1、用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)根據(jù)控制要求而編制的用戶應(yīng)用程序。2、用來(lái)存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為工作數(shù)據(jù)區(qū)。3、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中存放的是廠家根據(jù)其選用的 PLC 的指令的系統(tǒng)編寫(xiě)的系 統(tǒng)程序，它決定了 PLC 的功能，用戶不能更改其內(nèi)容。2.3PLC的編程語(yǔ)言PLC 是通過(guò)程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的，作為一種專用計(jì)算機(jī)，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng) 域，一定有其專用的語(yǔ)言。 PLC 的編程語(yǔ)言有多種

27、，如梯形圖、語(yǔ)句表、功能圖 等。梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形語(yǔ)言，具有繼電器控制電路形象、直觀的優(yōu)點(diǎn)；語(yǔ) 句表編程語(yǔ)言類(lèi)似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來(lái)表示各種指令的功能，是PLC 用戶程序的基礎(chǔ)元素。2.4PLC的分類(lèi)及性能指標(biāo)一、 按 I/O 點(diǎn)數(shù)容量分類(lèi)1、 小型機(jī)（ I/O 點(diǎn)數(shù)小于 256 點(diǎn)）典型的小型機(jī)有 SIEMENS司的 S7-200 系列。2、 中型機(jī)（ I/O 點(diǎn)數(shù)在 2561024 之間）典型的中型機(jī)有 SIEMENS司的 S7-300 系列、OMRC 公司的 C200H 系列。3、 大型機(jī)（ I/O 點(diǎn)數(shù)在 1024 點(diǎn)以上）典型的大型 PLC 有 SIEMENS司的 S7

28、-400、OMRO 公司的 CVM 和 CS1 系列。二、 按結(jié)構(gòu)形式分根據(jù) PLC 結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC 主要可分為整體式和模塊式兩類(lèi)。1 、整體式結(jié)構(gòu)微型和小型 PLC般為整體式結(jié)構(gòu)。如西門(mén)子的 S7-200。2、模塊式結(jié)構(gòu)目前大、中型 PLC 都采用這種方式。如西門(mén)子的 S7-300 和 S7-400 系列。三、 PLC 的性能指標(biāo)1 、 I/O 點(diǎn)數(shù)I/O 點(diǎn)數(shù)，即 PLC 面板上的 I/O 端子的個(gè)數(shù)。I/O 點(diǎn)數(shù)越多，外部可以連接的 I/O 器件就越多，控制規(guī)模就越大。它是衡量 PLC 性能的重要指標(biāo)之一。2、存儲(chǔ)容量 這里專指用戶存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，它決定了用戶所編程序的長(zhǎng)短。大

29、、中、小型 PLC 的存儲(chǔ)容量變化范圍一般為 2KA2MB3、掃描速度掃描速度是指 PLC 執(zhí)行程序的快慢，是一個(gè)重要的性能指標(biāo)，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控 制取代繼電器控制的穩(wěn)合程度。可編程控制器采用循環(huán)掃描的工作方式。4、 指令系統(tǒng)它是衡量 PLC 能力強(qiáng)弱的標(biāo)志，決定了 PLC 的處理能力、控制能力的強(qiáng)弱。限 定了計(jì)算機(jī)發(fā)揮運(yùn)算功能、完成復(fù)雜控制的能力。5、 通信功能通信有 PLC 之間的通信和 PLC 與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備之間的通信。 主要涉及通信 模塊、通信接口、通信協(xié)議、通信指令等。6、 擴(kuò)展能力擴(kuò)展能力包括 I/O 點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和 PLC 功能的擴(kuò)展兩方面的內(nèi)容。7、 特殊功能單元特殊功能單元種

30、類(lèi)多，也可以說(shuō)PLC 的功能多。典型的特殊功能單元有模擬量、模糊控制連網(wǎng)等功能。2.5 PLC的用途PLC 的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置 , 使其應(yīng)用受到限制。但近年來(lái)由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降,使 PLC 的成本下降,同時(shí)又由于 PLC 的功 能大大增強(qiáng) , 使 PLC 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 , 廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采 礦、電力、機(jī)械制造、汽車(chē)、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。PLC 的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類(lèi)型：一、順序控制 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控 制。PLC 可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。如注塑機(jī)、印刷機(jī) 械、訂書(shū)機(jī)械、

31、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制 等。二、運(yùn)動(dòng)控制 PLC 制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸 或多軸位置控制模版。在多數(shù)情況下，PLC 把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其 輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群?加速度，確保運(yùn)動(dòng)平滑。相對(duì)來(lái)說(shuō)，位置控制模塊比計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC 裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作方便。三、 閉環(huán)過(guò)程控制 PLC 能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。PID（ Proportional Intergral Derivative）模塊的提供使 PLC 具有閉環(huán)控制功能,

32、即一個(gè)具有 PID 控制能力的 PLC 可用于過(guò)程控制。當(dāng)過(guò)程控制中某一個(gè)變量 出現(xiàn)偏差時(shí) ,PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持在設(shè)定值上。四、 數(shù)據(jù)處理 在機(jī)械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的 PLC 和計(jì)算機(jī)數(shù)值控 制（CNC 設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。著名的日本 FANU（公司推出的 Systen10、11、12 系列，已將 CNC 空制功能作為 PLC 的一部分。為了實(shí)現(xiàn) PLC 和 CNC 設(shè)備之間內(nèi)部數(shù) 據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。通過(guò)窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由 PLC 送至 CNC 設(shè)備使用。美國(guó) GE 公司的 CNC 設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的 PL

33、C 預(yù)計(jì)今后幾年CNC 系統(tǒng)將變成以 PLC 為主體的控制和管理系統(tǒng)。五、 通信和聯(lián)網(wǎng) 為了適應(yīng)國(guó)外近幾年來(lái)興起的工廠自動(dòng)化（FA 系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（FMS 及集散控制系統(tǒng)（DCS 等發(fā)展的需要，必須發(fā)展 PLC 之間，PLC 和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信功能。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障時(shí)的對(duì)策。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)選取PLC 智能搶答器使用時(shí)涉及到搶答人員的公平、公正以及操作是否方便等問(wèn) 題，而且使用的環(huán)境可能是室內(nèi)，所以對(duì)設(shè)備的安全性和可靠性要求很高。為此， 我們對(duì)將采用的控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析對(duì)比?？删幊炭刂破鳎≒LC 是由工業(yè)微型計(jì)

34、算機(jī)、輸入 , 輸出設(shè)備、保護(hù)及抗干擾隔離電路等構(gòu)成的微機(jī)控制裝置，具 有順序、周期性工作的特征，從應(yīng)用角度看可編程控制器具有如下特點(diǎn)：1 、可靠性高：由于可編程控制器的輸入 , 輸出端口均采用繼電器或光電耦合 器件，采取了隔離和抗干擾措施，使其具有很高的抗干擾能力，因而能在惡劣環(huán)境 下可靠工作。2、體積?。河捎谠谥圃鞎r(shí)采用了大規(guī)模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線，便于安裝，實(shí)現(xiàn)了小型化。3、 通用性好：由于可編程控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)，一般有CPU 模塊、電源模塊、PID 模塊、模擬輸入和輸出模塊等，可以用這些模塊靈活的組成各種不同的控制 系統(tǒng)，對(duì)不同的控制系統(tǒng)，只需選取不同的模塊即

35、可，因而具有很好的適用性。4、 使用方便：對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入、輸出作很 小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場(chǎng) 調(diào)試的工作量，使用起來(lái)靈活方便。基于可編程控制器的上述優(yōu)點(diǎn)能夠適應(yīng)和滿足 搶答器高性能的使用要求，所以我確定該搶答器系統(tǒng)為 PLC（西門(mén)子 S7-200 系列）。S7-200 系列的 PLC 在各種行業(yè)的檢測(cè)及控制的自動(dòng)化都得到廣泛的應(yīng)用。由 于其具有極高的性價(jià)比，在以下幾方面都有優(yōu)越的表現(xiàn)：極高的可靠性、程序易于 掌握，實(shí)時(shí)特性功能、編程語(yǔ)言指令豐富，操作簡(jiǎn)便，有豐富的擴(kuò)展功能。PLC 聲光智能搶答器的各種檢測(cè)信號(hào)均為數(shù)

36、字量，中小型搶答器系統(tǒng)用西門(mén)子 S7-200 系 列就完全可以滿足電氣控制系統(tǒng)方面的要求。3.2控制系統(tǒng)的硬件組成PLC 智能搶答器硬件主要有搶答臺(tái)、PLC 連接線路、數(shù)碼管等組成。在搶答 過(guò)程中主控單元的主要控制對(duì)象首先是顯示組號(hào)和倒計(jì)時(shí)的數(shù)碼管，控制系統(tǒng)就是 使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)顯示不同的組號(hào)和時(shí)間；其次是 PLC 聲光智能搶答器內(nèi)的各 種輔助裝置，如：指示燈及其各種安全設(shè)施等。一般PLC 聲光智能搶答器選用按鈕操作，界面清楚，易于操作。其硬件組成結(jié)構(gòu)圖如圖 3.1 所示:圖 3.1 硬件組成結(jié)構(gòu)圖3.3系統(tǒng)控制要求1、 搶答器可同時(shí)供 6 組以下選手參加比賽 .2、 給競(jìng)賽主持人設(shè)置了

37、3 個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制開(kāi)始、復(fù)位、停止 .3、 每當(dāng)主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后，哪組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼 管就顯示該組的編號(hào)，同時(shí)綠色指示燈亮，音響電路發(fā)出聲響提示信號(hào)（持續(xù)三 秒）以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人 按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始下一輪搶答。4、違規(guī)搶答：若選手在未開(kāi)始搶答時(shí)提前搶答了，則視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)數(shù)碼 管顯示其編號(hào)同時(shí)紅燈亮音響電路發(fā)出聲響。5、 搶答限時(shí)：當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器TO 開(kāi)始計(jì)時(shí)（設(shè)定 30 秒） 若30 秒限制到時(shí)仍無(wú)人搶答則黃燈亮音響電路發(fā)出聲響，以示選手放棄該題。6、答題限時(shí)：在搶答成功后，主持人按下答題

38、計(jì)時(shí)按鈕，同時(shí)數(shù)碼管顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間改時(shí)間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，此設(shè)定為50 秒，選手必須在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成答題，否則，音響電路發(fā)出超時(shí)報(bào)警信號(hào)。3.4控制系統(tǒng)I/O分配表、PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制系統(tǒng)的輸入端口如表 3.1 所示表 3.1 輸入信號(hào)對(duì)照表信號(hào)名稱外部元件內(nèi)部地址信號(hào)名稱外部元件內(nèi)部地址開(kāi)始按鈕SB1I0.05 組按鈕SB6I0.51 組按鈕SB2I0.16 組按鈕SB7I0.62 組按鈕SB3I0.2停止按鈕SB8I1.03 組按鈕SB4I0.3復(fù)位按鈕SB9I1.14 組按鈕SB5I0.4倒計(jì)時(shí)開(kāi)關(guān)SB10I1.3、PLC 聲光智能搶答器 PLC 控制系統(tǒng)的輸出端口如

39、表 3.2 所示表 3.2 輸出信號(hào)對(duì)照表信號(hào)名稱內(nèi)部地址信號(hào)名稱內(nèi)部地址1 號(hào)數(shù)碼管 AQ0.02 號(hào)數(shù)碼管 HQ2.71 號(hào)數(shù)碼管 BQ0.13 號(hào)數(shù)碼管 AQ3.01 號(hào)數(shù)碼管 CQ0.23 號(hào)數(shù)碼管 BQ3.11 號(hào)數(shù)碼管 DQ0.33 號(hào)數(shù)碼管 CQ3.21 號(hào)數(shù)碼管 EQ0.43 號(hào)數(shù)碼管 DQ3.31 號(hào)數(shù)碼管 FQ0.53 號(hào)數(shù)碼管 EQ3.41 號(hào)數(shù)碼管 GQ0.63 號(hào)數(shù)碼管 FQ3.51 號(hào)數(shù)碼管 HQ0.73 號(hào)數(shù)碼管 GQ3.62 號(hào)數(shù)碼管 AQ2.03 號(hào)數(shù)碼管 HQ3.72 號(hào)數(shù)碼管 BQ2.1報(bào)警器Q1.12 號(hào)數(shù)碼管 CQ2.2喇叭 1Q1.22 號(hào)數(shù)碼管 D

40、Q2.3黃燈Q1.32 號(hào)數(shù)碼管 EQ2.4紅燈Q1.42 號(hào)數(shù)碼管 FQ2.5喇叭 2Q1.52 號(hào)數(shù)碼管 GQ2.6綠燈Q1.63.5系統(tǒng)硬件連接圖根據(jù)系統(tǒng)要求和所需要的硬件，系統(tǒng)數(shù)字量輸入點(diǎn)總計(jì)10 個(gè)點(diǎn)，輸出點(diǎn)總計(jì)30 個(gè)點(diǎn)。綜合考慮到系統(tǒng)的性價(jià)比和系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，輸入、輸出點(diǎn)留出一定的 富裕量，因此 PLC 選擇 SIEMENS 勺 S7-200 系列的 CPU226 繼電器輸出型和數(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM222 輸入、輸出端子電氣接線圖如下圖 3.2 所示圖 3.2 系統(tǒng)硬件連接圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1整體設(shè)計(jì)根據(jù) PLC 聲光智能搶答器的控制要求，應(yīng)用程序采用一體化結(jié)構(gòu)。通過(guò)PLC

41、控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的運(yùn)行，系統(tǒng)僅需要少量的按鈕和接口，一般的PLC 配置都可運(yùn)行。該系統(tǒng)本著簡(jiǎn)單易懂、可靠性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。在搶答時(shí)只需按 動(dòng)按鈕即可數(shù)碼管在系統(tǒng)程序的控制下自動(dòng)顯示組號(hào)以及倒計(jì)時(shí)時(shí)間。安全、可 靠、省時(shí)、省力、價(jià)格便宜。4.2PLC聲光智能搶答器控制程序梯形圖PLC 聲光智能搶答器的控制的程序梯形圖如圖 4.1 所示。本程序簡(jiǎn)潔易懂、便于修改、使用性強(qiáng)、條理性強(qiáng)，具體如下圖 4.1 PLC 聲光智能搶答器的控制的程序梯形圖5 模擬運(yùn)行與調(diào)試過(guò)程5.1程序的模擬運(yùn)行將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭?PLC 后，首先要做的就是仔細(xì)檢查程序，并改正寫(xiě)入時(shí)出 現(xiàn)的錯(cuò)誤。用戶程序一般先在

42、實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情 況，對(duì)系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可 能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)及時(shí)修改梯形圖和PLC 中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求，下面 5.1 5.4 是程序運(yùn)行調(diào)試中的幾個(gè)過(guò)程圖。圖 5.1 程序下載圖 5.2 程序運(yùn)行5.3 程序監(jiān)控圖 5.4 程序停止如果程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過(guò)大，為了縮短調(diào)試時(shí)間，可以在調(diào) 試時(shí)將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫(xiě)入它們的實(shí)際設(shè)定值。在設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試程 序的同時(shí)，可以設(shè)計(jì)、制作控制臺(tái)或控制柜，PLC 之外的其他硬件

43、的安裝、接線工作也可以同時(shí)進(jìn)行。5.2程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試完成上述的工作后，就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作立刻，首先將 PLC 安裝在控制 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中有可能將會(huì)顯示出系統(tǒng)中原先可能存在的傳感 器、執(zhí)行器和硬接線等方面的問(wèn)題，以及 PLC 的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)中的 問(wèn)題，應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)加以解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，則可以對(duì)相應(yīng)硬 件和軟件部分設(shè)計(jì)作適當(dāng)調(diào)整，通常只需要略微修改程序就可能出現(xiàn)實(shí)際效果。全 部調(diào)試通過(guò)后，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)才可以投入到實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中。在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：1、在計(jì)算機(jī)上編程通過(guò)后，程序無(wú)法下載，經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢查后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存沒(méi)有 初始化，對(duì)

44、內(nèi)存進(jìn)行清理后，下載程序進(jìn)行調(diào)試。2、在剛開(kāi)始調(diào)試檢驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)程序一直無(wú)法通過(guò)，最后發(fā)現(xiàn)我在編寫(xiě)程序 時(shí)誤把程序中的數(shù)字 0 寫(xiě)成了英文 Q3、在載入程序后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不亮，經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管和電源之 間未連成回路，連接后數(shù)碼管正常顯示。4、 編譯成功后，在模擬實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕I1.0 運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)搶答器 顯示燈不能正常發(fā)光，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)同時(shí)亮的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)是程序中沒(méi) 有添加中間繼電器自鎖功能所致，程序經(jīng)修改后回復(fù)正常。下面為未修改前程序如圖 5.4 修改后程序如圖 5.5。圖 5.4 錯(cuò)誤程序圖 5.5 正確程序5、下面這個(gè)錯(cuò)誤是這樣的，在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)程序運(yùn)行時(shí)

45、，做倒計(jì)時(shí)顯示的數(shù)碼管在倒計(jì)時(shí)結(jié)后總停在 49 而不是 00,經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)是將計(jì)算器放 在倒計(jì)時(shí)程序之后而 PLC 微機(jī)是從上到下掃描所造成的，將兩程序位置調(diào)換后恢復(fù) 正常。6、另外一個(gè)錯(cuò)誤是在運(yùn)行時(shí)，第一輪搶答時(shí)倒計(jì)時(shí)運(yùn)行良好，復(fù)位后再度搶 答時(shí)倒計(jì)時(shí)出現(xiàn)混亂，經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)是倒計(jì)時(shí)程序缺少?gòu)?fù)位按鈕所致，添 加后程序運(yùn)行正常。下面為未修改前程序如圖 5.6 修改后程序如圖 5.7。圖 5.6 錯(cuò)誤程序圖 5.7 正確程序由于受實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件的限制，本次設(shè)計(jì)只在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)調(diào)試，沒(méi)有 把整個(gè)設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中。參考文獻(xiàn)1廖常初主編 PLC 編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20022 林明星主編.電氣控制及可編程序控制器M .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20043 周淑珍、高鴻斌主編.PLC 分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2004王玉中主編.電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù).河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2006孫平主編.可編程序控制器原理及應(yīng)用，北京：高等教育出版社，20037張新軍主編.電氣控制與 PLC 技術(shù)及應(yīng)用.濟(jì)源：濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)