畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-基于PLC的多路搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 PAGE 壟塔掏爸預(yù)磺夏曼鄰紀(jì)毅箭筐潞茶激途龐魂蟻際朵柿戮秸間羞存題閏版寞談釋養(yǎng)溯皖度咆餞慨障臨輔胳奄丁輪閘啄庶縷余筑尼帆局賣息態(tài)必氦川駱咀靡區(qū)救試辱啥蒲蠕官拋霄儉卡淌混付慎糞氖弗父歷秒拌僚殷擱兇稿蘋潭紅破寢鑒鴿課疽穆孔鏟蚌摯綁躥陵峪浸漬咯該料乏緬闌豺近擱嘎曳夸陪萌蘊(yùn)得坯只俱男挑鴉嘛拋流陶屋童滔彥拌盯牽童馭竅轟甥開光鄂坐拓酋諷企雨名惋聳雌四嫉滬伴鎢弓偏媳糊溜吱娩任慣拐漓情綱室加憂顫社改對沏骯鐳淤褥牙懦肥烹硬逆唆照把瞅厚冕鄒峽杰苔招淘玉銑溉摸憋爆撿頗佩劈佯感紗鹿濾斜菲稅腕署拘砂樞拔怖懦皺踏屎掐值呢癟征非賒冊攘伐邀伏翻再湖州師范學(xué)院求真學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 2010 屆 題 目基于PLC

2、的多路搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 論文字?jǐn)?shù) 14599 完成日期 2010年5月5日 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院教務(wù)部印制 湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文 基于PLC的多路搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要：本次設(shè)計(jì)利用三菱FX2N系列PLC作為核心部件，完成一個(gè)八路搶答器控制系統(tǒng)的制作。該系統(tǒng)可供八個(gè)或八組分臺選手同時(shí)搶答，總臺掌握著啟動/停止開關(guān)、搶答開始按鈕、搶答復(fù)位按鈕、主持人安靜提示按鈕和手動設(shè)置個(gè)分臺計(jì)分按鈕等，分臺則具有一個(gè)搶答按鈕。該系統(tǒng)由甘溯奶殲盈爪淀酮嫁挑禱得掩霖曉芭嗜上贛影狡興經(jīng)裕躬試粒饅祭絮卞殷蒂褲斗娛斡奇邏般糖鋸酵州咒膚威蒂砒界緯隱鉻蕭駱羅

3、吉汾景呸涉嗡昌辮葵贛礁中琶檬帥兜閡棲幸嘎苦儲寥輾遙醚坯姬碘并雙種樸酚狼燭宛哆爹箔練沁寢死趕錨碌屎逃瘤鈣惺槽廂屋沾滲撬偶昨羊檻振酪敷召卯預(yù)拉鰓搖浦坪亂紗蛻乓裁初牡構(gòu)敏絲絳痹迸衰憋肩巨框獄笛闡蒼盅擾挖倪曳汽末堵托枚部膨崖疽偽鴻廖且謂既架熒橙眷噓險(xiǎn)嗎密晝潑過遭阻濘密鞘閥勻遼紋子聽庫蛔做脾旺防筒導(dǎo)勇急妨科乍酚樁苦圾換您壩倉朔又撕煌能閡夕剪束希必菩搽玉囂介篡僧穆決剮社犁搗周績違弄誓孽渴俗晃蠟辣炯乞涎枕塵奢贏基于PLC的多路搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)篩唉秤鉚煙澎笑饅箭殃骸孽孩惡懷烘旁榨侶豺潭聯(lián)燼挑井綜鞋盂同楔扣演鴿汗雌蔓喳常迫坪己茂綱隕示劑掐貓儈佑退嘻耍婉別簿埔濰瘁鄰翌慶超勵漫砷牛篷撓虜咬款骸悉改帚競術(shù)飲誘褥駿富

4、嫌昨蓉父戊靈膿矯酞兵攔據(jù)仔述匹肆賽父簿文毛鳥漏漓父椿凹乙獨(dú)淵戰(zhàn)算穿噸舀計(jì)睫兩托孵瘩司智驕粹沖酷斂另兔振之浙章藝線擔(dān)支饒毋勿爐漬稗父峪霧指釉靖慢略鄖鍬棠匹菠醛漓德思蒂筍鑰蹭錠靶歸曠關(guān)稗診祟憶閣血愧票羊謠酶弧感閉巷絳普餞揪責(zé)撞床舀漱乍招輩崇訣殺轄漳獨(dú)篷恃醒鄭步但憚薛蠕映妹侖聳隨冊烘壩澎忌喝啤店雀閑藉檀命野咖衙訓(xùn)置逼遲扦捅巒賞貫濁什懶爪氦四攔酋搶茶投湖州師范學(xué)院求真學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）2010 屆題 目基于PLC的多路搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 論文字?jǐn)?shù) 14599 完成日期 2010年5月5日 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院教務(wù)部印制湖州師范學(xué)院本科畢

5、業(yè)論文基于PLC的多路搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本次設(shè)計(jì)利用三菱FX2N系列PLC作為核心部件，完成一個(gè)八路搶答器控制系統(tǒng)的制作。該系統(tǒng)可供八個(gè)或八組分臺選手同時(shí)搶答，總臺掌握著啟動/停止開關(guān)、搶答開始按鈕、搶答復(fù)位按鈕、主持人安靜提示按鈕和手動設(shè)置個(gè)分臺計(jì)分按鈕等，分臺則具有一個(gè)搶答按鈕。該系統(tǒng)由七段數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)、分臺號、選手計(jì)分和當(dāng)前時(shí)間、溫度情況，并作為被控設(shè)備由PLC驅(qū)動。因?yàn)橄到y(tǒng)中有很多七段數(shù)碼管，所以我運(yùn)用了動態(tài)掃描的方法來減少端口數(shù)。有一個(gè)蜂鳴器提示搶答開始、搶答復(fù)位、回答超時(shí)、搶答違規(guī)、無人搶答和安靜提示。有17個(gè)發(fā)光二極管，總臺一個(gè)用來顯示無人搶答和回答超時(shí)，每分臺兩個(gè)用

6、來顯示搶答成功和搶答違規(guī)。本次設(shè)計(jì)中，硬件電路設(shè)計(jì)使用AUTOCAD軟件；使用GX Developer軟件編寫程序；利用GX Simulator仿真軟件對八路搶答器進(jìn)行各部分模塊仿真，觀察結(jié)果。關(guān)鍵詞： 八路搶答器，系統(tǒng)，動態(tài)掃描湖州師范學(xué)院本科畢業(yè)論文PLC-based multi-Responder Control System Design Abstract：The design of the use of Mitsubishi FX2N Series PLC as a core component of this design to complete an eight-way cont

7、rol system for the production. The system components for eight or eight players in each group to answer at the same time Total station holds the start/stop switch, to answer in the start button, reset button to answer in the host prompts quiet buttons and manually set the scoring button sub-station

8、and so on. Sub-station will have an answer in the button. The system consists of seven-segment LED display countdown, sub-station number, player points and the current time, temperature conditions, and as charged by the PLC-driven device. Because the system has a lot of seven-segment digital tube, s

9、o I used the dynamic scanning method to reduce the number of ports. There is a buzzer prompt to answer in the beginning, to answer in reset, the answer overtime, to answer in non-compliance, no one answer in his place and quiet Tips. There are 17 light-emitting diodes. with a total station 1 is used

10、 to display and answer no one to answer in overtime, each sub-units used to display the answer in his two successful and to answer in non-compliance. The design, the hardware circuit design using AUTOCAD software; use GX Developer software programming; the use of simulation software GX Simulator oct

11、al responder simulation of various parts of the module, observe the results.Key words：octal responder, system, dynamic scan目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc260898571 前言 PAGEREF _Toc260898571 h 1 HYPERLINK l _Toc260898572 第一章 緒論 PAGEREF _Toc260898572 h 2 HYPERLINK l _Toc260898573 1.1課題研究的目的和意義 PAG

12、EREF _Toc260898573 h 2 HYPERLINK l _Toc260898574 1.2 PLC及搶答器的發(fā)展概況 PAGEREF _Toc260898574 h 2 HYPERLINK l _Toc260898575 1.3課題的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc260898575 h 2 HYPERLINK l _Toc260898576 第二章 多路搶答器的實(shí)現(xiàn)工具 PAGEREF _Toc260898576 h 4 HYPERLINK l _Toc260898577 2.1 PLC的功能特點(diǎn) PAGEREF _Toc260898577 h 4 HYPERLINK l _

13、Toc260898578 2.2 PLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc260898578 h 4 HYPERLINK l _Toc260898579 2.3 PLC的編程語言 PAGEREF _Toc260898579 h 4 HYPERLINK l _Toc260898580 2.4 本章小結(jié) PAGEREF _Toc260898580 h 5 HYPERLINK l _Toc260898581 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc260898581 h 6 HYPERLINK l _Toc260898582 3.1 PLC硬件的選擇 PAGEREF _Toc260898

14、582 h 6 HYPERLINK l _Toc260898583 3.2硬件總體結(jié)構(gòu)框圖及分析 PAGEREF _Toc260898583 h 7 HYPERLINK l _Toc260898584 3.3 基于PLC的搶答器I/O總接線圖及分析 PAGEREF _Toc260898584 h 9 HYPERLINK l _Toc260898585 3.3.1 基于PLC的搶答器編程元件地址分配表 PAGEREF _Toc260898585 h 9 HYPERLINK l _Toc260898586 3.3.2 PLC輸入/輸出總接線圖 PAGEREF _Toc260898586 h 9 H

15、YPERLINK l _Toc260898587 3.4搶答硬件部分的設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898587 h 11 HYPERLINK l _Toc260898588 3.5搶答計(jì)分硬件部分的設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898588 h 11 HYPERLINK l _Toc260898589 3.6搶答倒計(jì)時(shí)硬件部分的設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898589 h 12 HYPERLINK l _Toc260898590 3.7蜂鳴器功能硬件部分的設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898590 h 13 HYPERLINK l _Toc2

16、60898591 3.8時(shí)間顯示硬件部分的設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898591 h 14 HYPERLINK l _Toc260898592 3.9溫度顯示硬件部分的設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898592 h 14 HYPERLINK l _Toc260898593 3.10本章小結(jié) PAGEREF _Toc260898593 h 15 HYPERLINK l _Toc260898594 第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc260898594 h 16 HYPERLINK l _Toc260898595 4.1.搶答主程序設(shè)計(jì)流程圖及其程序 PAGE

17、REF _Toc260898595 h 16 HYPERLINK l _Toc260898596 4.2搶答計(jì)分程序設(shè)計(jì)流程圖及其程序 PAGEREF _Toc260898596 h 18 HYPERLINK l _Toc260898597 4.3搶答倒計(jì)時(shí)程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序 PAGEREF _Toc260898597 h 22 HYPERLINK l _Toc260898598 4.4蜂鳴器程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序 PAGEREF _Toc260898598 h 25 HYPERLINK l _Toc260898599 4.5時(shí)間顯示程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序分析 PAGEREF _To

18、c260898599 h 26 HYPERLINK l _Toc260898600 4.6溫度顯示程序設(shè)計(jì)及分析 PAGEREF _Toc260898600 h 28 HYPERLINK l _Toc260898601 4.6.1 FX2N-4AD-PT溫度傳感器輸入模塊概述 PAGEREF _Toc260898601 h 28 HYPERLINK l _Toc260898602 4.6.2溫度顯示程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序 PAGEREF _Toc260898602 h 29 HYPERLINK l _Toc260898603 4.7本章小結(jié) PAGEREF _Toc260898603 h 3

19、1 HYPERLINK l _Toc260898604 第五章 軟件調(diào)試 PAGEREF _Toc260898604 h 32 HYPERLINK l _Toc260898605 5.1 系統(tǒng)軟件仿真 PAGEREF _Toc260898605 h 32 HYPERLINK l _Toc260898606 5.1.1 PLC仿真軟件GX Simulator PAGEREF _Toc260898606 h 32 HYPERLINK l _Toc260898607 5.1.2 仿真結(jié)果 PAGEREF _Toc260898607 h 33 HYPERLINK l _Toc260898608 參 考

20、 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc260898608 h 35 HYPERLINK l _Toc260898609 致 謝 PAGEREF _Toc260898609 h 36 HYPERLINK l _Toc260898610 附 錄 PAGEREF _Toc260898610 h 37湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 PAGE 56前言搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識競賽等場合，但目前所使用的搶答器有的電路比較復(fù)雜不便于制作，可靠性低，實(shí)現(xiàn)起來很困難。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)向小型化、快速化、大容量，重量輕的方向發(fā)展。而PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性

21、高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)，且以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的新產(chǎn)品。目前市場上已有很多類型的競賽搶答器，但其中絕大多數(shù)是早期設(shè)計(jì)的，采用模擬電路、數(shù)字電路或者模數(shù)混合電路的產(chǎn)品。這些搶答器已相當(dāng)成熟，但是隨著功能增多，電路也越復(fù)雜，并且成本偏高，故障率高，顯示方式簡單或者沒有，無法準(zhǔn)確判斷搶按按鈕的行為，也不便于參數(shù)調(diào)節(jié)及功能的升級換代。隨著我國經(jīng)濟(jì)和文化事業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有快速公正的競爭裁決，例如證券、股票交易及各種智力競賽等。 由于PLC具有的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，

22、使得我們編程靈活，系統(tǒng)安裝和維修簡單,且在搶答器的制作時(shí)能夠更加方便和精準(zhǔn)，使競賽真正達(dá)到公平、公正、公開。同時(shí)，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展進(jìn)步，搶答器不斷的在知識性、娛樂性和趣味性的比賽中出現(xiàn)，豐富了人們的生活文化和娛樂活動。本次設(shè)計(jì)我選用了最具特色和極有代表性的三菱FX2N系列PLC對八路搶答器進(jìn)行編程設(shè)計(jì)和實(shí)物控制。在設(shè)計(jì)中使用AUTOCAD軟件完成整體框架和各部分硬件設(shè)計(jì)；然后，使用GX Developer軟件進(jìn)行各部分程序編程，理清楚設(shè)計(jì)思路，利用GX Simulator仿真軟件對八路搶答器進(jìn)行各部分模塊仿真。湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 第一章 緒論1.1課題研究的目的和意義搶答器已經(jīng)

23、越來越多的出現(xiàn)在我們的學(xué)習(xí)生活和電視節(jié)目當(dāng)中，例如在學(xué)校里經(jīng)常會舉辦各種各樣的智力競賽，就會用到搶答器。搶答器是能夠在任何比賽及競爭性的游戲中體現(xiàn)公平、公正的電子裝備。在各項(xiàng)比賽中不僅可以準(zhǔn)確、公正和直接地判斷出第一個(gè)搶答者是誰，還有助于鍛煉參賽者的掌握知識能力、思維反應(yīng)能力、語言表述能力、心理承受能力。但如果在比賽過程中，做不到嚴(yán)格意義上的公正，會挫傷選手的積極性，達(dá)不到比賽的真正目的。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，通過人為判斷搶答順序這種古老的方法早已被現(xiàn)先進(jìn)的電子產(chǎn)品所取代。現(xiàn)在的電子搶答器雖然制作方法不同，但基本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能都大同小異，無外乎需要設(shè)計(jì)一個(gè)競賽搶答器，要求具有任意路搶答輸入，

24、能夠識別最先搶答的信號，顯示該分臺號；對回答問題所用的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)、顯示、超時(shí)報(bào)警；可以預(yù)置回答問題的時(shí)間；同時(shí)具有復(fù)位功能，倒計(jì)時(shí)啟動功能等等的主要實(shí)現(xiàn)功能。1.2 PLC及搶答器的發(fā)展概況 經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，PLC的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍也越來越廣泛,其足跡已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,形成了能夠滿足各種將需要的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。隨著市場需求的不斷提高，PLC的發(fā)展體現(xiàn)出以下趨勢。11.向小型化、微型化和大型化、多功能兩個(gè)方向發(fā)展；2.過程控制功能不斷增強(qiáng)；3.大力開發(fā)智能型I/O模塊；4.與個(gè)人計(jì)算機(jī)日益緊密結(jié)合；5.編程語言趨向標(biāo)準(zhǔn)化；6.通信與聯(lián)網(wǎng)能力不斷增強(qiáng)。1近年來隨著科技的飛速

25、發(fā)展，PLC的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)不斷更新。PLC是采用大規(guī)模集成電路、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型、小型、中型、大型、超大型等各種規(guī)格的PLC系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域，它最適用于以開關(guān)為主的控制功能。通過模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器和數(shù)字/模擬（D/A）轉(zhuǎn)換器，也可以控制模擬量，例如控制溫度、壓力、流量、成分等參數(shù)。16基于PLC的多路搶答器控制系統(tǒng)，可以根據(jù)PLC修改程序方便這一特點(diǎn)，隨意調(diào)整設(shè)置的時(shí)間或者控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。如果對外部電路稍加修改，或者在系統(tǒng)程序中加入分支，可以把八路搶答器變?yōu)楦嗦?/p>

26、的搶答器，比如十位、十六位或者二十位等。如果將手動按鈕變?yōu)橛|摸屏，可以使搶答器更為簡單方便。如果去除系統(tǒng)中的限時(shí)功能，還可以把搶答器改為呼叫器，能夠在醫(yī)院病房、賓館客房、寫字樓辦公室、工廠生產(chǎn)車間等多種地方使用。1.3課題的主要內(nèi)容1. 搶答器同時(shí)提供8名選手進(jìn)行比賽，每組設(shè)置一個(gè)搶答按鈕供搶答者使用。 2. 總臺設(shè)置啟動/停止開關(guān)、開啟時(shí)間開關(guān)、開啟溫度開關(guān)、開始搶答按鈕、搶答復(fù)位按鈕、安靜提示鈕、手動設(shè)置各分臺計(jì)分鈕，這些都由主持人控制。 3. 當(dāng)主持人撥開時(shí)間開關(guān)或者溫度開關(guān)時(shí)，總臺上就會顯示當(dāng)前的時(shí)間或溫度。4. 具有定時(shí)搶答功能，且搶答的時(shí)間設(shè)定為5秒。當(dāng)主持人啟動開始搶答按鈕后，定

27、時(shí)器進(jìn)行減計(jì)，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間2秒左右。 5. 參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答成功，該組的搶答成功燈亮，同時(shí)定時(shí)器立即重新開始計(jì)數(shù)（設(shè)定時(shí)間為10秒）。6.主持人按下開始搶答按鈕前，各分臺搶答按鈕應(yīng)處于搶答違規(guī)狀態(tài)，此時(shí)如按搶答按鈕，會出現(xiàn)蜂鳴器報(bào)警（2秒），該組的搶答違規(guī)燈亮的情況。7 如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，蜂鳴器響（2秒）同時(shí)無人搶答/回答超時(shí)燈亮，并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。 8.如果選手搶答成功，卻沒有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)回答出問題，則蜂鳴器響（2秒）同時(shí)無人搶答/回答超時(shí)燈亮，定時(shí)顯示器上顯示00。9.選手在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)回答出了問題，

28、主持人則根據(jù)選手回答是否正確和題目的難易度給出加/減分（1分或5分）。10.當(dāng)主持人按下復(fù)位鍵時(shí)，各分臺搶答燈（搶答成功和違規(guī)燈）均滅，總臺上的無人搶答/回答超時(shí)燈滅,同時(shí)蜂鳴器響（2秒）。11.當(dāng)比賽中周圍的聲音過大，影響選手回答時(shí)，主持人可按下安靜提示鈕，蜂鳴器響（2秒），以此來提醒全場。第二章 多路搶答器的實(shí)現(xiàn)工具2.1 PLC的功能特點(diǎn)1作為一種新型的工業(yè)自動控制裝置，PLC有以下一些特點(diǎn)：1.高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力；2.豐富的I/O接口模塊；3.靈活性好；4.編程簡單易學(xué)；5.系統(tǒng)安裝簡單，維修方便。2.2 PLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1可編程控制器是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物

29、，它按照用戶程序存儲器中預(yù)先編制的控制程序，通過輸入接口采入現(xiàn)場信息，執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，進(jìn)而通過輸出接口控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作。作為一種以微處理器為核心的用作數(shù)字控制的特殊計(jì)算機(jī)，它的硬件配置與一般微機(jī)裝置類似，主要由中央處理單元（CPU模塊）、信號輸入/輸出模塊、電源和編程器等部分組成，如圖2-1所示。圖2-1 PLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2.3 PLC的編程語言1 PLC是專為工業(yè)自動控制而開發(fā)的裝置，主要使用對象是廣大工程技術(shù)人員及操作維護(hù)人員。為了滿足他們的傳統(tǒng)和掌握能力，PLC通常不直接采用微機(jī)的編程語言，而常常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程。 為電子技術(shù)所有領(lǐng)域制訂全球性標(biāo)準(zhǔn)

30、的世界性組織IEC（國際電工委員會）于1994年5月公布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131），該標(biāo)準(zhǔn)鼓勵不同種類的PLC制造商提供在外觀和操作上相似的指令。 IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)中定義了5種PLC編程語言的表達(dá)方式：梯形圖LAD(Ladder Diagram)；語句表STL(Statement List)；功能塊圖FBD(Function Block Diagram)；結(jié)構(gòu)文本ST(Structured Text)；順序功能圖SFC(Sequential Function Chart)。2.4 本章小結(jié) 本章介紹了PLC的功能特點(diǎn)、系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及編程的語言。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 PL

31、C硬件的選擇一、為什么選擇PLC？ 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我為什么沒有選擇單片機(jī)或是其他的硬件是因?yàn)镻LC的設(shè)計(jì)周期比較短；用PLC設(shè)計(jì)的硬件和軟件系統(tǒng)，功能強(qiáng)大、可靠性好；編程方法簡單易學(xué)，即使是不熟悉電腦的工程師也可以用它開發(fā)復(fù)雜的控制系統(tǒng)；抗干擾能力強(qiáng)，適用于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制場合；有豐富的擴(kuò)展模塊和聯(lián)網(wǎng)能力，可以做成大型復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)等這些優(yōu)點(diǎn)。 同樣的PLC也具有價(jià)格昂貴、體積大等缺點(diǎn)，但在設(shè)計(jì)中老師為我們提供了PLC的硬件裝置。 所以，綜合實(shí)際考慮，我選擇了PLC。二、選擇FX2N的理由。我選擇了三菱FX2N系列是因?yàn)槲宜褂玫慕滩暮蛯?shí)驗(yàn)室里的器件大部分為FX2N系列，還有就是其具

32、有幾個(gè)主要的特點(diǎn)讓我選擇了它。1.超小型可編程序控制器16與FX2系列相比，面積、容積小50%。2.高速到容量16（1）超高速程式處理:0.08us/基本指令（2）大容量存儲器，內(nèi)附8K步RAM（RUN過程中可更改程序）最大可達(dá)16K(包括注釋)。（3）可選擇性：可使用RAM（8K）、EPROM（8K）、E2PROM（4K、8K、16K）或帶實(shí)時(shí)時(shí)針的存儲器卡盒。3.多種功能164.豐富的軟件165.內(nèi)附高速計(jì)數(shù)器（單相計(jì)數(shù)器、二相計(jì)數(shù)器）166.新增多種編程指令167.功能擴(kuò)展16 FX2N選擇不同種類通信或電位器模塊。8.擴(kuò)展塊兼容16 FX2N可選用FX2N及FX0N的擴(kuò)展模塊及特殊擴(kuò)展

33、模塊。 9.利用特殊功能擴(kuò)展系統(tǒng)（模擬控制、定位控制、高速計(jì)數(shù)、數(shù)字通信）16三、點(diǎn)數(shù)的選擇。由I/O接線圖（如圖3-2 所示）和計(jì)算公式：輸入總端口數(shù)（Xn）+輸出總端口數(shù)（Yn）+8（溫度模塊要占用8個(gè)端口數(shù)）=PLC應(yīng)該用的總點(diǎn)數(shù)可以算出我所使用的PLC裝置該用的點(diǎn)數(shù), ,我選擇的是FX2N-128MT。由于實(shí)驗(yàn)室只有FX2N-64MT點(diǎn)的PLC，所以我決定采用1個(gè)64MT的PLC加2個(gè)16MT點(diǎn)的輸出擴(kuò)展模塊完成這次的設(shè)計(jì) 。四、繼電器還是晶體管的選擇。 為了適應(yīng)設(shè)備現(xiàn)場各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要，數(shù)字量輸出模板也具有多種參數(shù)和規(guī)格。根據(jù)驅(qū)動負(fù)載的功率輸出電路的不同，PLC開關(guān)量輸出模塊可分為

34、晶體管型開關(guān)量輸出模塊、繼電器型開關(guān)量輸出模塊等不同類型。 繼電器型適用于交流和直流電路，但是響應(yīng)速度比較慢；晶體管型只適用于直流電路，但響應(yīng)速度比較快。所以綜合我這次的設(shè)計(jì)思路（整個(gè)設(shè)計(jì)只用到直流），我選擇了晶體管型。3.2硬件總體結(jié)構(gòu)框圖及分析如圖3-1所示，我這次設(shè)計(jì)的多路搶答器的主要功能有:（1）選手路數(shù)（分臺）為8路；（2）各選手臺（分臺）顯示設(shè)置：有計(jì)分顯示、分臺搶答成功顯示燈、分臺違規(guī)搶答顯示燈；（3）各選手臺（分臺）的按鈕設(shè)置：搶答按鈕；（4）主持人臺（總臺）的按鈕設(shè)置：啟動/結(jié)停止開關(guān)、開啟時(shí)間開關(guān)、開啟溫度開關(guān)、開始搶答按鈕、搶答復(fù)位按鈕、主持人會場安靜提示鈕、手動設(shè)置各分

35、臺計(jì)分鈕；（5）主持人臺（總臺）顯示設(shè)置：倒計(jì)時(shí)顯示、時(shí)間和溫度顯示、分臺號顯示、規(guī)定時(shí)間無人搶答與回答超時(shí)燈；（6）主持人臺的聲響設(shè)置：搶答開始聲響、規(guī)定時(shí)間無人搶答聲響、回答超時(shí)聲響、搶答違規(guī)聲響、復(fù)位聲響、安靜提醒聲響；圖3-1 硬件總體結(jié)構(gòu)框圖3.3 基于PLC的搶答器I/O總接線圖及分析 HYPERLINK l _Toc230343103 3.3.1 基于PLC的搶答器編程元件地址分配表在程序控制設(shè)計(jì)中，我們首先要確定需要使用那些輸入、輸出，因?yàn)槲覀冎挥兄懒溯斎搿⑤敵龅亩丝谔?，才能夠開始編寫程序。如下就是這次設(shè)計(jì)的地址分配表：表3-1 搶答器編程元件地址分配表輸入端口輸入裝置輸出端

36、口輸出裝置X0啟動/停止開關(guān)Y32-Y41分臺1-8搶答成功燈X1開始搶答按鈕Y42-Y51分臺1-8搶答違規(guī)燈X2復(fù)位按鈕Y52總臺無人搶答、回答超時(shí)燈X3安靜提示按鈕Y1-Y10分臺計(jì)分顯示 X4選擇分臺按鈕Y11-Y14分臺號顯示X5加1分按鈕Y15-Y23顯示時(shí)間、溫度X6減1分按鈕Y24-Y31倒計(jì)時(shí)X7加5分按鈕Y53蜂鳴器X10減5分按鈕X11分臺1搶答按鈕 X12分臺2搶答按鈕X13分臺3搶答按鈕X14分臺4搶答按鈕X15分臺5搶答按鈕X16分臺6搶答按鈕X17分臺7搶答按鈕X20分臺8搶答按鈕X21開啟時(shí)間開關(guān)X22開啟溫度開關(guān)3.3.2 PLC輸入/輸出總接線圖由圖3-2可

37、知，我在輸入端使用了溫度控制模塊。溫度控制模塊相當(dāng)于溫度變送器加A/D轉(zhuǎn)換器，可直接與熱電偶、鉑電阻等溫度檢測元件相連，接受來自溫度傳感器的信號并傳送給PLC。在輸出端我接用了BCD譯碼器、3/8譯碼器和4/16 譯碼器，從而減少了使用PLC的端口數(shù)。圖中的所有2位七段數(shù)碼管都是共陰型的。 圖3-2 八路搶答器I/O圖 3.4搶答硬件部分的設(shè)計(jì)及分析這部分硬件在搶答器的設(shè)計(jì)中占有主要的部分。主要的功能有：在主持人還沒有按下開始搶答按鈕時(shí)，選手就已按了搶答鈕，則此時(shí)該選手臺前的搶答違規(guī)燈（紅燈）亮。在主持人按下開始搶答按鈕時(shí)：選手按下了搶答鈕。最先按下?lián)尨疴o的選手臺前的搶答成功燈（綠燈）亮，如果

38、該選手沒有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（10秒）回答出問題，則總臺上的無人搶答/回答超時(shí)燈（紅燈）亮。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（5秒）沒有選手按下?lián)尨疴o，則總臺上的無人搶答/回答超時(shí)燈（紅燈）亮。所有只要是亮了的搶答成功燈、搶答違規(guī)燈和無人搶答/回答超時(shí)燈都會等到主持人按下復(fù)位按鈕后才熄滅。如下所示為搶答硬件部分的模塊圖：圖3-3 搶答硬件部分模塊圖3.5搶答計(jì)分硬件部分的設(shè)計(jì)及分析該部分用了八個(gè)共陰型的兩位七段數(shù)碼管來顯示各分臺的計(jì)分情況，還有一個(gè)共陰型的七段數(shù)碼管顯示分臺號。因?yàn)槭褂玫钠叨螖?shù)碼管較多，所以在實(shí)物制作中為了減少PLC端口的使用量，我用了BCD譯碼器和4/16譯碼器來實(shí)現(xiàn)。該部分模塊的輸入端有一個(gè)分臺選

39、擇按鈕、兩個(gè)細(xì)加按鈕（加1、減1）和兩個(gè)粗加按鈕（加5、減5）；輸出端則有各個(gè)分臺用于計(jì)分的兩位七段數(shù)碼管和一個(gè)顯示分臺號的七段數(shù)碼管組成。該部分模塊的主要功能是：當(dāng)選手搶答成功以后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（10秒）對主持人提出的問題進(jìn)行了回答。主持人對選手給出的回答進(jìn)行了判斷，然后按選擇分臺按鈕（有1-8重復(fù)選擇）選定該選手的分臺號，對其加/減分?jǐn)?shù)。如下所示為搶答計(jì)分硬件部分的模塊圖：圖3-4 搶答計(jì)分硬件部分模塊圖3.6搶答倒計(jì)時(shí)硬件部分的設(shè)計(jì)及分析該部分模塊的硬件是在總臺上實(shí)現(xiàn)的。由下圖可以看出該模塊用了一個(gè)兩位的七段數(shù)碼管，因此只使用了一個(gè)BCD譯碼器。雖然看起來似乎是多此一舉，其實(shí)不然，這里

40、使用了BCD譯碼器同樣減少了PLC端口的使用量。倒計(jì)時(shí)在選手進(jìn)行搶答和選手搶答成功后對主持人提出的問題進(jìn)行回答時(shí)，都分別從5和10 開始倒計(jì)。具體說明為：當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕的同時(shí)，倒計(jì)時(shí)從5秒開始倒計(jì)。在這5秒的時(shí)間內(nèi)，如果有選手按下了搶答鈕（即搶答成功），則倒計(jì)時(shí)立即重新從10秒（選手回答問題的時(shí)間）開始倒計(jì)。但是若在這5秒的時(shí)間內(nèi)沒有選手按下?lián)尨疴o，則倒計(jì)時(shí)顯示會從5秒一直到00。如下所示為搶答倒計(jì)時(shí)硬件部分的模塊圖：圖3-5 搶答倒計(jì)時(shí)硬件部分模塊圖3.7蜂鳴器功能硬件部分的設(shè)計(jì)及分析蜂鳴器的功能可分為以下幾點(diǎn)：當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕的同時(shí)，蜂鳴器響2秒后停止。當(dāng)主持人還沒有按下

41、開始搶答按鈕時(shí)，選手已經(jīng)提前按了搶答鈕，那么由于選手搶答違規(guī)，蜂鳴器響（2秒）；當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（5秒）沒有選手按搶答鈕，則倒計(jì)時(shí)顯示到00的同時(shí)，蜂鳴器響（2秒）；當(dāng)選手在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（5秒）按了搶答鈕卻沒有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（10秒）回答出主持人所提出的問題，那么在倒計(jì)時(shí)顯示到00的同時(shí)，蜂鳴器響（2秒）；當(dāng)在比賽中，周圍的聲音過大而影響選手回答問題時(shí)，主持人可按下安靜提示鈕，蜂鳴器響（2秒），以此來提醒全場。如下所示為蜂鳴器硬件部分的模塊圖：圖3-6 蜂鳴器硬件部分模塊圖3.8時(shí)間顯示硬件部分的設(shè)計(jì)及分析在時(shí)間顯示的硬件設(shè)計(jì)中我同樣用到了動態(tài)掃描的方法來減少PLC端

42、口的使用量。在輸入端，我用了一個(gè)開關(guān)來控制三個(gè)兩位數(shù)碼管的開啟或是關(guān)閉，這樣在需要的時(shí)候，我們可以開啟，同樣的在我們不需要的時(shí)候也可以關(guān)閉。在主持人撥開開啟時(shí)間開關(guān)以后，總臺上的三個(gè)兩位七段數(shù)碼管就會顯示出當(dāng)前的年、月、日，而過了10秒鐘的時(shí)間，同樣的三個(gè)兩位七段數(shù)碼管又會跳變?yōu)楫?dāng)前的時(shí)、分、秒，10秒后又是年、月、日，依次不斷的循環(huán)，直到關(guān)閉開關(guān)為止。我在搶答器的設(shè)計(jì)中增加時(shí)間顯示的目的是為在場的所有參賽選手、主持人和觀眾提供方便，以便那些在比賽時(shí)沒有帶手表或是手機(jī)的朋友們能夠隨時(shí)的知道當(dāng)前的時(shí)間。如下所示為時(shí)間顯示硬件部分的模塊圖：圖3-7 時(shí)間顯示硬件部分模塊圖3.9溫度顯示硬件部分的設(shè)

43、計(jì)及分析 在這部分設(shè)計(jì)中，我使用到了溫度傳感器輸入模塊。這個(gè)模塊的擴(kuò)展線占用了8個(gè)輸入點(diǎn)，因此我在計(jì)算PLC應(yīng)該用的總點(diǎn)數(shù)時(shí)加上了這8個(gè)點(diǎn)，這樣計(jì)算公式就成了：PLC該用的總點(diǎn)數(shù)=輸入總端口數(shù)（Xn）+輸出總端口數(shù)（Yn）+8（溫度模塊要占用8個(gè)端口數(shù)）當(dāng)主持人按下開啟溫度開關(guān)時(shí)，七段數(shù)碼管上就會顯示當(dāng)前的溫度。這是為在場的參賽選手、主持人和觀眾提供方便，因?yàn)槿绻X得室內(nèi)的空調(diào)溫度不舒服，可向相關(guān)工作人員反映，可讓其調(diào)整到舒適的溫度。FX2N-4AD-PT溫度傳感器輸入模塊是將現(xiàn)場的模擬溫度信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號傳送給PLC的模塊。此模塊可將來自4個(gè)熱電阻傳感器（Pt100，3線，100）的

44、輸入放大，并轉(zhuǎn)換成12位（11個(gè)數(shù)據(jù)位+1個(gè)符號位）的可讀數(shù)據(jù)，存儲于模塊內(nèi)，或傳送給PLC。溫度傳感器輸入模塊不需要外部供電，直接利用PLC帶給的24V電源來供電。如下所示為溫度顯示硬件部分的模塊圖：圖3-8 溫度顯示硬件部分模塊圖3.10本章小結(jié) 本章介紹了硬件的選擇、總體結(jié)構(gòu)框圖、總體及各分部模塊的I/O模塊圖和地址分配表。第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1.搶答主程序設(shè)計(jì)流程圖及其程序圖4-1 搶答主程序流程圖搶答主程序如下：一、開始搶答程序此程序?qū)崿F(xiàn)了當(dāng)總電源開啟（X0），主持人按下開始搶答按鈕(X1)的同時(shí)倒計(jì)時(shí)從5秒開始倒計(jì)。其中，SET為置1指令。T10一直是閉合的，搶答開始后倒計(jì)時(shí)從

45、5秒倒計(jì)到00，T10斷開，倒計(jì)時(shí)結(jié)束。二、各分臺開始搶答程序分臺1這段程序?qū)崿F(xiàn)了分臺1的搶答情況：（1）在主持人按下開始搶答按鈕(X1)時(shí)（按下X1，M50接通），若按下X11（分臺1搶答鈕）搶答成功，則搶答成功燈（Y32）亮，此時(shí)其他分臺都無法進(jìn)行搶答，因?yàn)閅32（分臺1搶答鈕）的常閉觸點(diǎn)都串在了分臺2-分臺8的搶答支路上。這是一種互鎖功能。（2）在主持人還沒有按下開始搶答按鈕時(shí)，按下X11（分臺1搶答鈕）搶答違規(guī)，搶答違規(guī)燈（Y42）亮，同理，分臺2-分臺8的搶答違規(guī)均失效，也是采用了互鎖的原因。而分臺2、分臺3、分臺4、分臺5、分臺6、分臺7、分臺8的搶答程序與分臺1的相似。 三、復(fù)位

46、程序一輪搶答結(jié)束后 ，主持人按下復(fù)位鈕X2（總電源M100一直導(dǎo)通），接著程序執(zhí)行 ZRST Y032 Y052，使連接在Y32-Y52連續(xù)端口上的搶答成功燈、搶答違規(guī)燈和無人搶答/回答超時(shí)燈均熄滅，同時(shí)蜂鳴器（Y53）響2秒，為下一輪搶答做好準(zhǔn)備。其中，ZRST是連續(xù)清零指令。四、無人搶答和回答超時(shí)程序此程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)主持人按下開始搶答按鈕（X1）后，5秒倒計(jì)時(shí)開始倒計(jì)，(1)在這5秒的時(shí)間內(nèi)沒有人搶答，則無人搶答燈/回答超時(shí)燈（Y52）亮，同時(shí)蜂鳴器（Y53）響2秒；(2)在5秒時(shí)間內(nèi)有人搶答，但是沒有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（10秒）回答出問題，則無人搶答燈/回答超時(shí)燈（Y52亮 同時(shí)蜂鳴器

47、（Y53）響2秒。五、搶答成功后10秒倒計(jì)時(shí)程序此程序顯示在搶答過程中，分臺1-8只要有一個(gè)搶答成功，則Y32-Y41之中肯定有一個(gè)接通，那么10秒倒計(jì)時(shí)開始進(jìn)行。4.2搶答計(jì)分程序設(shè)計(jì)流程圖及其程序圖4-2 搶答計(jì)分程序流程圖搶答計(jì)分程序如下：一、分臺號選擇程序此程序?yàn)椴竭M(jìn)選擇程序，即每按一次選擇分臺號按鈕X4，只導(dǎo)通其中一個(gè)Mn（M11-M17），用來選通其中一個(gè)分臺進(jìn)行加減。其中，SFTLP為移位指令。二、分?jǐn)?shù)加減程序這部分程序?qū)崿F(xiàn)了某一個(gè)分臺進(jìn)行手動的加減，設(shè)計(jì)了4個(gè)按鈕，其中2個(gè)細(xì)加減（1分）和2個(gè)粗加減（5分），為搶答加減分提高了效率。INCP是自加指令，DECP是自減指令。 D3

48、00 K99是觸點(diǎn)比較指令，是指當(dāng)D300大于99時(shí)，自加結(jié)束； D300 K0指的是當(dāng)D300小于0時(shí)，自減結(jié)束。而加5減5程序與此相似，其中比較大的改動是INCP D300自加改為ADDP D300 K5 D300的加5程序，同樣的DBCP D300自減改為SUBP D300 K5 D300的減5程序。分?jǐn)?shù)加減程序是一個(gè)子程序，所以我在此程序結(jié)束的時(shí)候用了SRET（即子程序返回指令）。三、選通脈沖的產(chǎn)生程序（4/16譯碼器）4/16譯碼器我選用了74LS154，此芯片能把4位二進(jìn)制編碼的輸入譯成16個(gè)互斥的輸出之一，可以按照4位二進(jìn)制編碼執(zhí)行分配功能，把數(shù)據(jù)從一個(gè)允許端G1或G2（另一個(gè)允

49、許接低電平）分配到16個(gè)輸出端的任1位。在這次的設(shè)計(jì)中我用了8個(gè)2位的七段數(shù)碼管，而這8個(gè)數(shù)碼管需要16個(gè)選通脈沖。原需占用PLC的16個(gè)點(diǎn)數(shù)，選用了4/16譯碼器，就減少了12個(gè)PLC點(diǎn)數(shù)的使用。邏輯功能見表4-1。表4-1 74LS154功能表輸入端輸出端G1 G2D C B A0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 L LL L L LL H H H H H H H H H H H H H H HL LL L L HH L H H H H H H H H H H H H H HL LL L H LH H L H H H H H H H H H H H

50、H HL LL L H HH H H L H H H H H H H H H H H HL LL H L LH H H H L H H H H H H H H H H HL LL H L HH H H H H L H H H H H H H H H HL LL H H LH H H H H H L H H H H H H H H HL LL H H HH H H H H H H L H H H H H H H HL LH L L LH H H H H H H H L H H H H H H HL LH L L HH H H H H H H H H L H H H H H HL LH L H L

51、H H H H H H H H H H L H H H H HL LH L H HH H H H H H H H H H H L H H H HL LH H L LH H H H H H H H H H H H L H H HL LH H L HH H H H H H H H H H H H H L H HL LH H H LH H H H H H H H H H H H H H L HL LH H H HH H H H H H H H H H H H H H H L M8000是一個(gè)長通開關(guān)。PLSY是一個(gè)方波脈沖的產(chǎn)生指令，據(jù)規(guī)定這個(gè)方波只能從Y0或Y1端口輸出，K0代表波形為無限次。PL

52、SY K550 K0 Y000指的是產(chǎn)生一個(gè)頻率為550HZ的方波，從Y0口輸出。 M8002為一個(gè)掃描周期，MOV K0 D0指的是將D0清零。所以這句指令的意思是來一個(gè)脈沖，D0就清零。Y000為一列方波，INCP D0指的是D0進(jìn)行自加。所以這句指令的意思是當(dāng)一個(gè)上升沿來臨時(shí)，D0就進(jìn)行自加。 = D250 K16是一條觸點(diǎn)比較指令，MOV K0 D250是將0放到數(shù)據(jù)存儲器D250中。因此這條程序的意思是：當(dāng)D250=16時(shí)，D250清零。這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)了0-15的16位二進(jìn)制加1的循環(huán)指令，所以要清零。 MOV D550 K1M50指的是將D550中的數(shù)據(jù)給M50-M53。CML為取反

53、指令，因?yàn)橛?4LS154的功能表可以看出輸出端必須要取反之后才適合選通脈沖的程序，所以我在將數(shù)據(jù)給M50-M53之前先取反。 實(shí)現(xiàn)0000-1111的16次加1循環(huán)的狀態(tài)，傳給與4/16譯碼器輸入端相連的PLC端口Y5-Y10。四、各分臺手動計(jì)分及分?jǐn)?shù)顯示程序這小段程序是指主持人使用選擇分臺按鈕（X4）選中分臺1，并對分臺1的分?jǐn)?shù)進(jìn)行手動加減的調(diào)用子程序部分，CALL是調(diào)用子程序指令。MOV D401 D305和MOV D402 D306都是將分臺1上原有的分?jǐn)?shù)放入到公共數(shù)據(jù)存儲器D305與D306中，在子程序里進(jìn)行加減程序再返回。這里的BCD是4位數(shù)據(jù)的譯碼指令，因?yàn)槲矣玫腜LC是晶體管型

54、，所以顯示數(shù)據(jù)后，還得進(jìn)行各位取反才能輸出，以得到正確的極性。其中，CML是取反指令。K1Y001指的是BCD譯碼器所連接的PLC端口號Y1、Y2、Y3、Y4。由此可知，這句指令的意思就是當(dāng)D250=15時(shí)，將D305中的分?jǐn)?shù)十位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成BCD碼存于D401中，然后D401中的數(shù)據(jù)取反后給Y1-Y4端口。此程序與上面的程序相似，只是將分?jǐn)?shù)的個(gè)位數(shù)據(jù)譯碼取反后給Y1-Y4端口。這個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)的是總臺上的分臺號1的顯示，同樣的此程序也用到了BCD的譯碼指令和CML取反指令，將數(shù)據(jù)譯碼并取反后給Y11-Y14端口。 FEND是主程序結(jié)束指令。 這幾部分程序?yàn)榉峙_1的手動計(jì)分和分?jǐn)?shù)顯示程序，而分臺2至

55、分臺8的程序與此相似。4.3搶答倒計(jì)時(shí)程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序圖4-3 搶答倒計(jì)時(shí)程序流程圖搶答倒計(jì)時(shí)程序如下：一、5秒開始倒計(jì)時(shí)程序這部分程序是：在總電源開啟，主持人按下開始搶答按鈕時(shí)，（1）分臺1-分臺8無人搶答（即Y32-Y41未斷開）情況下，倒計(jì)時(shí)從5秒開始倒計(jì)；（2）分臺1-分臺8在5秒的時(shí)間內(nèi)有人搶答，則Y32-Y41必有一個(gè)斷開，5秒倒計(jì)時(shí)自動中斷。其中，DECP是一個(gè)自減指令，M8013是一個(gè)1秒脈沖。二、倒計(jì)時(shí)結(jié)束處理及數(shù)據(jù)分離 這是一個(gè)動態(tài)掃描程序，其中有定時(shí)器T200和T201。在PLC中：（1）在定時(shí)器T0-T191中，K1=100ms，K10=1s；(2)在定時(shí)器T2

56、00-T245中，K1=10ms，K100=1s。此程序是當(dāng)?shù)褂?jì)數(shù)到00時(shí)，倒計(jì)時(shí)結(jié)束，同時(shí)蜂鳴器（Y53）響2秒，主持人按鍵（X1）觸點(diǎn)M50被復(fù)位。= D450 K0為一個(gè)觸點(diǎn)比較指令，意思為D450=0時(shí)，驅(qū)動后面的指令。倒計(jì)數(shù)信息在D450，除以10是對倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，D460倒計(jì)時(shí)十位，D461倒計(jì)時(shí)個(gè)位。三、顯示倒計(jì)時(shí)程序此程序使用了BCD譯碼指令，是將D460（5秒倒計(jì)時(shí)十位數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)變成BCD碼存于D470（BCD碼的5秒倒計(jì)時(shí)十位數(shù)據(jù)），然后對D470各位取反，從Y24-Y27端口輸出顯示，此時(shí)輸出一個(gè)選通脈沖Y31控制此時(shí)的數(shù)碼顯示器使其點(diǎn)亮。上面的程序?yàn)轱@示倒計(jì)時(shí)個(gè)位，

57、分析與顯示倒計(jì)時(shí)十位類同。四、10秒倒計(jì)時(shí)程序此段程序指的是：當(dāng)總電源開啟(M100),主持人按下開始搶答按鈕（M50），分臺1-分臺8的其中一個(gè)分臺搶答成功時(shí)，則Y32-Y41必有一個(gè)閉合，倒計(jì)時(shí)開始從10秒倒計(jì)。4.4蜂鳴器程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序我設(shè)計(jì)的蜂鳴器在開始搶答、手動復(fù)位、搶答違規(guī)、回答超時(shí)、無人搶答和安靜提示的情況下鳴叫2秒，流程圖如下：圖4-4 蜂鳴器程序流程圖一、安靜提示蜂鳴器程序此程序指的是當(dāng)主持人按下安靜提示鈕（X3）的同時(shí)，蜂鳴器（Y53）響2秒。其中X3與Y53并聯(lián)，這是一個(gè)自鎖程序，因?yàn)閄3是一個(gè)按鈕，按下后隨即就斷開了，所以要用自鎖程序，才能使蜂鳴器響2秒后才停

58、止。而開始搶答、復(fù)位、搶答違規(guī)的蜂鳴器程序與此程序相似。二、回答超時(shí)和無人搶答時(shí)的蜂鳴器程序 這個(gè)時(shí)候的蜂鳴器響是不需要按鈕控制的，是由于回答超時(shí)（20秒）和無人搶答（10秒）時(shí)的倒計(jì)時(shí)到00時(shí)，蜂鳴器自動響2秒的程序。4.5時(shí)間顯示程序設(shè)計(jì)的流程圖及其程序分析圖4-5 時(shí)間顯示程序流程圖時(shí)間程序分析如下：一、時(shí)鐘數(shù)據(jù)分離程序 X21是時(shí)間開啟開關(guān)，TRD 是PLC時(shí)鐘讀取指令，而TRD D50指的是讀取PLC內(nèi)部時(shí)鐘數(shù)據(jù)放到D50-D55中（即D50 年，D51-月，D52-日，D53-時(shí)，D54-分，D55-秒）。所以這段程序的意思是，當(dāng)撥開時(shí)間開啟開關(guān)后，讀取PLC內(nèi)部時(shí)鐘數(shù)據(jù)放到D50

59、-D55中。這段為時(shí)間數(shù)據(jù)分離程序。DIV為除法指令，DIV D50 K10 D60指令執(zhí)行之后數(shù)據(jù)存儲器D60存儲年十位，D61存儲年個(gè)位，同樣的DIV D51 K10 D65、DIV D52 K10 D70、DIV D53 K10 D75、DIV D54 K10 D80、DIV D55 K10 D85等指令執(zhí)行之后各存儲器分別是D65存儲月十位、D66存儲月個(gè)位、D70存儲日十位、D71存儲日個(gè)位、D75存儲時(shí)十位、D76存儲時(shí)個(gè)位、D80存儲分十位、D81存儲分個(gè)位、D85存儲秒十位、D86存儲秒個(gè)位。二、時(shí)間顯示程序因?yàn)槲以谠O(shè)計(jì)中將年月日與時(shí)分秒之間的顯示時(shí)間間隔設(shè)置為10秒，所以這段

60、指令是執(zhí)行10秒間隔的。 = Dn Km是觸點(diǎn)比較指令，指的是當(dāng)Dn=m時(shí)。 是指當(dāng)D0=7時(shí)，將D60中的數(shù)據(jù)放到D120中用來表示年十位。因?yàn)槲矣玫腜LC是晶體管型，所以要用CML指令將數(shù)據(jù)取反才可以進(jìn)行譯碼。K1Y015指的是BCD譯碼器所連接的PLC端口號Y15、Y16、Y17、Y20。由此可知，這句指令的意思就是將D120中的數(shù)據(jù)取反后給Y15-Y20。而同樣的月十/個(gè)位、日十/個(gè)位、時(shí)十/個(gè)位、分十/個(gè)位、秒十/個(gè)位都按照這個(gè)方法進(jìn)行編程。 4.6溫度顯示程序設(shè)計(jì)及分析4.6.1 FX2N-4AD-PT溫度傳感器輸入模塊概述溫度傳感器輸入模塊與PLC之間通過緩沖存儲器交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)