基于PLC的16路抢答器控制系统设计及仿真设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于 抢答器控制系统设计及仿真设计说明书 目录 摘要 . 3 . 4 第一章、绪论 . 7 题的背景 . 9 答器概述 .答器抢答过程的介绍 .介 . 定义 . 基础知识 . 用途 .组成 .中央处理单元 .存储器 .输入输出单元 .通讯接口 .智能接口模块 .编程装置 .电源 .二章、 16 路抢答器控制系 统的设计 .6 路抢答器的工作原理 .6 路抢答器 部接线图 .6 路抢答器的结构流程图 .6 路抢答器的系统控制结构框图 .6 路抢答器的控制过程 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章、 16 路抢答器的 计 .入输出点分配 .选择 .6 路抢答器 制系统接线图 .四章、 16 路抢答器 制程序 .论 .谢 .考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 可编程序控制器（ 一种新型的通用的自动控制装置，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，是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。 应用领域已经拓宽到了各个领域， 发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 基本最广泛的用于开关量的逻辑控制 ，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制，顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机，印刷机，订书机，组合 抢答器 ，磨床，包装等。目前， 国内外已广泛应用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，轻纺，交通运输，环保及文化娱乐等各个行业，使用广泛。 在日常生活中，智能抢答器广泛的应用于各种竞争和抢答场合。越来越多的抢答器投入市场，可是大部分的抢答器主要采用的是单片机系统；而单片机系统由于稳定性不高，所以我们设想是否可以利用 行抢答器的设计，所以针对此 毕 业设计进行了软硬件的设计，基于此，我们采用了 西门子 公司的 计了一款基于 抢答器 供学生进行各种知识竞赛使用。 本设计将以 核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以控制方便，灵活，只要改变输入 控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案，从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。 关键字 ： 能抢答器； ；梯形图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a by of to it of in in to in to in of of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 绪论 题的背景 随着科技的发展，各行各业设备自动化、智能化程度的不断 提高 ，抢答器的 自动化程度也越来越高。 16 路智能型全自动抢答器已经成为其中的 代表。但是根据我国的实际情况，对现有 抢答器 进行全部更新换代，几乎是不可能的。因此为提高 抢答器 的 准确 率 和智能化 ，改善 在知识竞赛时候答辩的准确率 ， 以及抢答器控制系统 的可靠性，对现有 抢答器 进行 了 改造，仍然具 有非常现实的意义，正是利用了 制技术具有功能强，速度快，可靠性高，经济实用等特点，针对 16 路智能型全自动抢答器 的控制部分进行了 设计 ，并分析了系统的性能。 答器概述 在知识竞赛、文体娱乐活动（抢答赛活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号。 传统抢答器只是大概判断出抢答成功或犯规选手台号，无法显示出每个选手的抢答时间。而今抢答器可以通过数据来说明裁决结果的准确性、公平性。使比赛大大增加了娱乐性的同时，也更加公平、公正。 答器抢答过程的介绍 1、采用主持人开始抢答方式： 主持人 正确的操作是在说 “ 开始 ” 的同时，按下主持人按钮，这样保证此时抢答的选手是正确的抢答，而提前的抢答是违例抢答。如果按的过早，没有说 “ 开始 ”买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 就按，一旦选手按抢答按钮，会使违例抢答变成正常抢答，这样其他选手会对主持人有异议。如果按的过晚，已经说 “ 开始 ” 了，还没有按主持人按钮，选手抢答就会变成违例抢答，照样会遭到选手异议。这种抢答方式对主持人的要求很高。主持人如果按下按键，那么选手按抢答按钮时候，就是正常抢答，即抢答成功获得答题权。如果主持人没有按按键，选手就抢答的话，那么就是违例抢答，就要被扣分了。具体操作，用户 可以利用自己的计算机，进入 “ 抢答器 ” ，按照界面提示，进行测试，自然就会清楚使用含义了。我们的注册用户对主持人按钮可是大加赞同的。 2、采用主持人预备方式： 第一种方式主持人按下按钮时一般要求与说 “ 开始 ” 同步，这就要求主持人绝对高度集中精神。 一两道题可以，多了，难免会有口手不一致的时候， 添加一个主持人预备功能。就是主持人读题结束后，说预备，按下主持人按钮或者由计算机操作人员按下 “ 抢答预备 ” ，这样，在软件界面显示 3、 2、 1、开始。只有出现了开始的字样，抢答才有效。没有出现开始字样，抢答是无效 的。这样就基本解放了主持人，不会产生选手与主持人之间的矛盾。具体样式参见软件的 “ 抢答题 ” 样本设置。进入 “ 系统管理 ” “ 竞赛设置 ” “ 抢答设置 ” ，选择主持人预备抢答方式就可以使用抢答预备功能了 。 3、采用随时抢答试题暂停抢答方式：为了减轻主持人压力，为了体现公平竞争。从 开始添加了取消使用主持人按钮，采用随时抢答的方式。规则规定，试题显示后，主持人读题，选手可以随时抢答，每次抢答，题目出现暂停，抢到的就回答问题。这样做，就避免了主持人与选手因抢答问题的冲突。 采用这种处理方式有两条注意点 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1）抢答的试题必须有一定的难度，抢答题环节选手是否能够得分，完全看其对知识的掌握和胆识。抢答题目设计必须是选手应该听完才可以抢答的，如果是题目属于复习范围内且一字不变的，会导致主持人一开口，抢答器就响了的尴尬境地。 2）在显示界面要顶行显示，设计了逐字显示试题内容，根据抢答暂停。所以要求用户自行练习此操作。具体样式参见软件的 “ 抢答题二 ” 样本设置。应用说这是一个最合理的抢答方式，作者也是经过数次试验，才完成了该功能。用户通过界面下方四个功能按钮，来操作试题显示，只要多练几次，就可以了。这是推崇的竞赛抢答方 式。 介 定义 可编程控制器（ 是指以计算机 技术为基础的新型工业控制装置。在 1987 年国际电工委员会（ 布的 准草案中对 了如下定义 ;文全 称 文全称为可编程逻辑控制器，定义是： 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。 可编程逻辑控制电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有 发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条 件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 据采集。在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 基本 最广泛 的用于开关量的逻辑控制，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制， 顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑 机，印刷机，订书机， 抢答器 ，磨床，包装等。目前， 国内外已广泛应 用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，轻纺，交通运输，环保 及文化娱乐等各个行业，使用广泛。 随着应用领域的日益扩大， 术及其产品仍在继续发展，主要朝着以下的方面发展。 1） 微型化、网络化、开放性； 2）智能模块化； 3）编程语言的标准化和高级化； 4） 网络通信功能标准化。 选型及硬件配备 根据上述控制特点，采用小型 可满足功能要求。由于西门子 列属于小型 许多功能达到大、中型 水平，而价格却和小型 一样。特别是 列 于它具有多种功能模块和人机界面可供选择，所以系统的集成非常方便，并且可以很容易地组成 络。可用梯形图、语句表和功能图三种语言来编程。且指令功能强，易于掌握、操作方便。近年来， 在工业各领域得到了广泛的应用。 列 有五种 块其各自的技术指标见表 由于存在模拟量输入输出，需要增加模拟量输入输出模块，在西门子 列 有专门的模拟量 I/O 扩展模块。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 用途 目前， 国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制 造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳 为如下几类。 1、开关量的逻辑控制 这是 基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控 制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流 水线。 如注塑 。 2、模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（ 数字量（ 间的 A/D 转换及 D/A 转换。 家都生产配套的 A/D 和 D/A 转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3、运动控制 以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用 16 路 的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服 电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要 家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、 抢答器 、机器人、电梯等场合。 4、过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。 节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型 有 块，目前许多小型 具有此功能模块。 理一般是运行 16 路 的 程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5、数据处理 现代 有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据 转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信号与设定的压力信号经过 算后，通过控制变频器的输出频率来调整电动机的转速， 保持供水压力的恒定，这样就构成了以设定压力为基准的压力闭环系统 ;自动检测水池水位信号与设定的水位低限比较，输出水位低报警信号或直接停机。触摸屏显示器可以显示电源电压、电流、变频器输出频率、实际供水压力和设定供水压力和泵的工 作状态等信息 ;可以通过触摸屏在线修改设定供水压力和控制水泵的运行。该系统还设有多种保护功能，尤其是强电逻辑硬件互锁功能，从而保证正常供水，且可以做到无人值守。 2、工作原理 该系统具有手动和自动两种运行方式： 动运行方式 选择此方式时，按启动按钮泵或停止按钮，可根据需要而分别启停各水泵。 这种方式仅供检修或控制系统出现故障时使用。 动运行方式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动程序 在自动运行方式下开始启动运行时，首先检测水池水位，若水池水位符合设 定水位要求， 1#泵变频交流接触器吸合，电机与变频 器连通，变频器输出频率从 0始上升，此时压力变送器检测压力信号反馈 算后控制变频器的频率输出 ;如压力不够，则频率上升至 50时一定时间后，将 1#泵切换为工频， 2#泵变频交流接触器吸合，变频启动 2#水泵，频率逐渐上升，直至出水压力达到设定压力，依次类推增加水泵。 泵切换程序 如用水量减小，出水压力超过设定压力，则 制变频器降低输出频率，减少出水量来稳定出水压力。若变频器输出频率低于某一设定值（水泵出水频率，一般为 25而出水压力仍高于设定压力值时 ， 始计时，若在一定时间内，出水压力降低到设定压力， 弃计时，继续变频调速运行 ;若在一定时间内出水压力仍高于设定压力，根据先投先停的原则， 停止正在运行的水泵中运行时间最长的工频泵，直至出水压力达到设定值。 动小流量泵 对于居民生活供水或其它用水时段性较强的供水系统，可设置一台小流量水 泵。例如在晚上 12 点到凌晨 5 点，居民生活用水很少，一台 30水泵为了维持供水压力也需要长时间工作在 25右，电动机不仅要消耗十几个千瓦的电能，同时还要长期工作在低频状态，大大影响电 动机的寿命。若系统中设置一台 5右的小流量水泵，为了维持出水压力，由小流量水泵变频工作，不仅 电动机工作在较高频率，而且消耗的电能也很小。在小流量水泵的选择上， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 其功率一般是主水泵功率的 1/4 到 1/6，扬程和主泵相同。 池水位检测 在自动供水的过程中， 时检测水池水位，若水位低于设定的报警水位时，蜂鸣器发出缺水报警信号 ;若水位低于设定的停机水位时，停止全部水泵工作，防止水泵干抽，并发出停机报警信号 ;若水池水位高于设定的水池上限水位时，自动关断水池给水管电动阀门。 动 启动 有时电源会突然断电，若无人值班，恢复供电后若系统无法启动会造成断水，为此本系统设置了通电后自动变频启动方式。在电源恢复后， 发出指令，蜂鸣器发出警告，然后按自动运行方式变频启动 1#泵，直到稳定地运行在给定水压值。 防报警 当出现消防报警信号时，系统立即按照消防压力运行。 障处理 变频故障从冗余设计原则考虑，在变频器发生故障时也要不间断供水。 当变频器突然发生故障，蜂鸣器报警， 指令使全部水泵停机，然后 1#泵工频 运行（若水泵功率大于 37 需要采用降压启动或其它启动方式），经一定延时后根据压力变化情况再使 2#泵工频运行。此时， 换泵则根据实际水压的变化在工频泵间切换。当出现水池无水停机、电动机欠压、过压、错相、电机故障等情况时，均能由蜂鸣器发出警报声。条件许可时可以添加 块，变频器、 电动机发生故障时能通过远程通信口拨叫值班人员电话，通知有关人员前来维修。所有故障解决、恢复正常后，自启动前也要发出报警信号。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3、控制系统配置及软件编程 制系统硬件配置 选择 可编程序控制器采用 列 机， I/O 点数为 40 点（ 24 个输入点和 16 个输出点），具有 2 个 讯 /编程口，具有 讯协议、 讯协议和自由方式通讯能力。自由通讯口方式是 一个很有特色的功能，它使 以由用户自己定义通讯协议。 利于自由通讯口方式，在本系统中 以与变频器和触摸屏方便连接。模拟 量输入采用 4 路 12 位 A/D 模拟量输入的 块，具有较高的精度。 程采用 程软件，它提供一个完整的编程环境， 可进行离 线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的互相转换。 频器及控制方式选择 在传统的变频控制系统中，变频器的启动 /停止由 过开关量输出控制， 变频器频率是由 过模拟量输出端口输出 0 5（ 10） V 或 4 20号 控制的，这需要购买 较昂贵的模拟量输出端口模块。对变频器故障的检 测是只是由 取变频器的故障报警触点，只是知道变频器出现故障，但具 体什么故障并不清楚，需操作人员查询变频器报警信息后再阅读变频器说明书才 知道，这对于一般值班人员来说太难了。 因此在本系统中 变频器的控制是通过串行通讯的方式实现的，变频器选用 列或 列风机 /泵类 16 路 变频器，它们具有 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 通讯接口，性价比较高。 过自由通讯口方式与变频器通讯，控制变频器的运行，读取变频器自身的电压、电流、功率、频率、累计运行时间和过压、过流、过负荷等全部报警信息等参数，并通过触摸屏显示出来，这比通过外部端口控制变频器的运行具有较高的可靠性，节省了 贵的 I/O 端口，又获的了大量变频器的信息。 摸屏 触摸屏选 用台湾 司生产的 列，它具有丰富的驱动程序， 可方便地通过串口与 列 讯。通过触摸屏可以直观地显示各泵 的运行状态、管网实际出水压力、设定压力、变频器的电压、电流、功率及各种 故障信息等参数 ;操作人员通过触摸屏可以方便的在线设置生活供水压力、消防 供水压力、变频器加减速时间、各泵的在线 /检修状态等参数，并可以通过触摸 屏控制各水泵的运行。 制电路设计 在控制电路设计中，注意到系统自动 /手动转换、每台水泵的变频接触器和工频接触器、各水泵的变频接触器在电气上 的连锁，防止系统中出现一台水泵工频和变频电源同时接通或多台水泵同时接通变频电源的现象。系统主要控制回路 件编程 整个系统 有开关量和模拟量的输入 /输出，又有与变频器和触摸屏的 通讯，因此在 制软件编程上采用模块式结构，各种功能的程序模块通过 主程序有机地结合起来，使系统运行稳定可靠。 在主程序中， 电初使化，检测系统各部分状态信息，若有报警信息 则首先发出警告，若无报警信息，则开始从 1#泵（ 1#泵被切除出系统，则从泵 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 号最小的在线泵）变频启动，实时检测出水压力并进行 算，控制变频器的输出频率，保持供水压力恒定 ;变频器频率达到 50时几秒后，出水压力仍低于设定压力，则将 1#泵切换为工频，变频启动 2#泵以保持压力恒定并依此类推。若出水压力超过设定压力，则变频器降低输出频率来稳定出水压力。若变频器输出频率低于设定水泵出水频率而出水压力仍高于设定压力值时，延时一 段时间后根据先投先停的原则，停止正在运行水泵中运行时间最长的工频泵，至出水压力达到设定值。 若系统只有一台水泵变频运行且连续一段时间频率低于设定出水频率，则切 除变频运行主泵，投入小流量泵，既保护主泵电动机，又节约能源。 组成 硬件主要由中央处理器（ 存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中， 核心，输入单元与输出单元是连接现场输入 /输出设备与 间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。 对于整体式 有部件都装在同一机壳内，其组成框图如图 1 所示；对于模块式 部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，其组成框图如图所示。无论是 哪种结构类型的 可根据用户需要进行配置与组合。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 尽管整体式与模块式 结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的，下面对 要组成各部分进行简单介绍。 央处理单元（ 同一般的微机一样， 核心。 所配置的 机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如 8086、 80286 等）、单片微处理器（如8031、 8096 等）和位片式微处理器 (如 ) 。小型 多采用 8 位通用微处理器和单片微处理器；中型 多采用 16 位通用微处 理器或单片微处理器；大型 多采用高速位片式微处理器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目前，小型 单 统，而中、大型 大多为双 统，甚至有些 多达 8 个 于双 统，一般一个为字处理器，一般采用 8位或 16 位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，监视内部定时器，监视扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现 程语言向机器语言的转换。位处理器的采用 ,提高了速度，使 好地满足实时控制要求。 在 系统程序赋予的功能，指挥 条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面： 1） 接收从编程器输入的用户程序和数据。 2） 诊断电源、 部电路的工作故障和编程中的语法错误等。 3） 通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。 4） 从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。 5） 根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过 输出单元实现输出控制。有些 具有制表打印或数据通信等功能。 储器 存储器主要有两种：一种是可读 /写操作的随机存储器 一种是只读存储器 ，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 系统程序是由 制造厂家编写的，和 硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供 行的平台。系统程序关系到 性能，而且在 用过程中不会变动，所以是由制造厂家直 接固化在只读存储器 ，用户不能访问和修改。编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控 行人机对话。它是开发、应用、维护 可缺少的工具。编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由 家生产，专供该厂家生产的某些 品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。 简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转 化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在 编程插座上，或者用专用电缆与 连，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的 易编程器。 智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台专用便携式计算机，如三菱的能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。 用户程序是随 控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于 态 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对 程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器。现在有许多 接采用 为用户存储器。 工作数据是 行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在 ，以适应随机存取的要求。在 工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等 逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。 由于系统程序及工作数据与用户无直接联系，所以在 品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当 供的用户存储器容量不够用，许多 提供有存储器扩展功能。 入 /输出单元 输入 /输出单元通常也称 I/O 单元或 I/O 模块，是 工业生产现场之间的连接部件。 过输入接口可以检测被 控对象的各种数据，以这些数据作为 时 通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。 由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而 部 以 I/O 接口要实现这种转换。 I/O 接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高 抗干扰能力。另外， I/O 接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 供了多种操作电平和驱动能力的 I/O 接口，有各种各样功能的 I/O 接口供用户选用。 I/O 接口的主要类型有：数字量（开 关量）输入、数字量（开关量）输出、模拟量输入、模拟量输出等。 常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型：直流输入接口、交流输入接口和交 /直流输入接口，其基本原理电路如图 3 所示。 信接口 有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。 过这些通信接口可与监视器、打印机、其它 算机等设备实现通信。 打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它 接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。 与计算机连接 ，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。 远程 I/O 系统也必须配备相应的通信接口模块。 能接口模块 智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的 统程序、存储器以及与 统总线相连的接口。它作为 统的一个模块，通过总线与 连，进行数据交换，并在 协调管理下独立地进行工作。 智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。 程装置 编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控 部状态和参 数，与 行人机对话。它是开发、应用、维护 可缺少的工具。编程装买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由 家生产，专供该厂家生产的某些 品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。 简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在 编程插座上，或者用专用电缆与 连，以方便编程和调试。有些简易编 程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的 易编程器。 智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台专用便携式计算机，如三菱的能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。 专用编程器只能对指定厂家的几种 行编程，使用范围有限，价格较高。同时，由于 品不断更新换代，所以专用编程器的生命周期也十分有限。因此，现在的趋势是使用以个人计算 机为基础的编程装置，用户只要购买 家提供的编程软件和相应的硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可得到高性能的 基于个人计算机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改 梯形图程序，又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等许多功能。 源 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比， 源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值 15% 的范围内波动。许多 向外 提供直流 24V 稳压电源，用于对外部传感器供电。 第二章、 16 路抢答器控制系 统的设计 6 路抢答器的工作原理 本次设计的任务是 16 路抢答器的设计，采用西门子 控制方便，灵活，只要改变输入 控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案，从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。 抢答器就是三个带有互锁功能的数字逻辑电路。只要简单的与非门电路加上几个触发器就可以实现了。 电路组成：三个触发器都有 4 个输入信号 ，输入信号一路连接每队抢答按钮，一路连接主持人的抢答允许开关，还有两路分别接到另外两个抢答输出端， 4 个输入信号通过与门接入同一个触发器。 其中，抢答器的工作原理过程如下： 最初，三个触发器都是被锁定的主持人没有宣布抢答之前主持人输入端一路信号是 0，与门电路使得输入触发器信号是 0。当主持人宣布开始抢答时，他按下自己面前的按钮，三个触发器各自 4 路输入中都有一个是状态 1，并且通过辅助的触发器使得互锁输入信号端都输入 1，抢答开始。当三个触发器中有一个被按下，由于之前已有 3 个输入是 1，所以按下后再输入一个 1， 四个 1 相与运算后输出为 1，此时数字逻辑阵列会输出一个相应的数值（或者叫做状态）到输出电路（小灯、 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 振铃电路等，用来表示某组抢答成功）。同时，在一个触发器触发时，其余两路触发器被锁死。锁死是通过被触发一个触发器输出的信号 1 取非即变为 0，加到另外两个触发器并列输入端的，输入信号是与的关系。一次抢答完成后，主持人再按一次自己的按钮，将四路输入中互锁端变为 0，主持人输入信号端也变 0，这样触发器恢复抢答前的状态，可以准备开始下一次抢答 ，通俗来讲，抢答器 是一个电路，有三个输入开关，当某队希望抢答时，按下开 关，表示本队抢答成功的灯亮（或者是喇叭鸣叫，或者其他形式）；而因为同时抢答的队伍不只是一支，为了区分是哪一方先按下开关，最先按下开关的一方按下按钮将会使对方的开关失去作用，即对方只要是在你后面按下的开关，他们的灯就不会亮，因此也就不会抢到机会。 6 路抢答器 部接线图 如上所述，画出 16 路抢答器的 外部 接线图如图 示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 路抢答器的结构流程图 抢答器广泛应用于知识竞赛等场合， 主持人正确的操作是在说 “ 开始 ” 的同时， 按下主持人按钮，这样保证此时抢答的选手是正确