1653-知識(shí)競(jìng)賽搶答器PLC設(shè)計(jì)

1653-知識(shí)競(jìng)賽搶答器PLC設(shè)計(jì),知識(shí)競(jìng)賽,搶答,plc,設(shè)計(jì) 畢業(yè)調(diào)研報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告在學(xué)校里經(jīng)常會(huì)舉辦各種各樣的智力競(jìng)賽，都會(huì)用到搶答器。目前市場(chǎng)上已有很多類(lèi)型的競(jìng)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(jiǎn)單或者沒(méi)有，無(wú)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(jí)換代。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展， 單片機(jī)、CPLD 、PLC 的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新?？删幊炭刂破魇且晕C(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新一代控制裝置，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的理想工具之一，它有著傳統(tǒng)繼電接觸控制無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因而在控制領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，若采用可編程控制器制作搶答器，則比用邏輯電路和繼電器制作的搶答器具有更多的優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，定時(shí)準(zhǔn)確，可方便地設(shè)置定時(shí)時(shí)間，編程容易，功能擴(kuò)展方便，修改靈活。本設(shè)計(jì)就是利用PLC 作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)的產(chǎn)生，PLC的性能優(yōu)勢(shì)必會(huì)使得競(jìng)賽真正達(dá)到公正、公平、公開(kāi)。在設(shè)計(jì)前，我制定了設(shè)計(jì)計(jì)劃，如下:首先，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,從 2 月 20 日到 2 月 29 日這段期間進(jìn)行外文資料的檢索，使我的文獻(xiàn)檢索能力大大提升。其次，從 3 月 1 日至 3 月 5 日,開(kāi)始著手搜集相關(guān)資料并調(diào)研，完成調(diào)研報(bào)告。再次,從 3 月 6 日至 4 月 8,日進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)，并完成相關(guān)程序的編寫(xiě)，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，繪制相關(guān)圖紙。最后，整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并定稿，準(zhǔn)備答辯。根據(jù)預(yù)期計(jì)劃和要求，設(shè)計(jì)了一款利用PLC(日本三菱FX-2N型) 制作的4 路搶答器,該搶答器集搶答、聲音警示、數(shù)碼顯示和答題計(jì)時(shí)于一體,借助較少的外圍元件完成搶答器的基本功能,該設(shè)計(jì)編程簡(jiǎn)單,容易掌握,且工作穩(wěn)定可靠、總體電路簡(jiǎn)單,易于制作、擴(kuò)展性能強(qiáng)。本次設(shè)計(jì)的主控制器采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX1N-48MR型PLC，該型PLC功能較強(qiáng)大, 提供24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn), 繼電器輸出方式，均采用8進(jìn)制編號(hào)。PLC 編程可采用手持式編程器或編程軟件FXGP-WIN- C, PLC可編程程序控制器及軟件提供了完整的編程環(huán)境, 可進(jìn)行離線(xiàn)編程、在線(xiàn)連接和調(diào)試。三菱PLC的編程指令簡(jiǎn)單易懂且程序設(shè)計(jì)靈活, 可采用梯形圖或者指令語(yǔ)言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。知識(shí)競(jìng)賽搶答器通過(guò)PLC進(jìn)行按控制要求編程，其主要的輸入就是通過(guò)裁判員和參賽選手的按鈕，然后將信號(hào)傳遞給信息分析中心（PLC） ，PLC將根據(jù)信號(hào)作出相應(yīng)的響應(yīng)。知識(shí)競(jìng)賽搶答器有六個(gè)輸入信號(hào)（即六個(gè)按鈕） ，九個(gè)輸出信號(hào)（即五個(gè)臺(tái)燈信號(hào)、一個(gè)音響信號(hào)、三個(gè)數(shù)碼管輸出信號(hào)） 。由上可知PLC共有六個(gè)輸入點(diǎn)，九個(gè)輸出點(diǎn)。在設(shè)計(jì) PLC 與七段數(shù)碼管連接方面，PLC (可編程控制器 ) 具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)畢業(yè)調(diào)研報(bào)告以及運(yùn)行可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。PLC 的梯形圖語(yǔ)言清晰直觀(guān)、可讀性強(qiáng)， 易于掌握。在工業(yè)控制中，PLC 作為面向控制對(duì)象的下位機(jī)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。但對(duì)于一般的中小型的專(zhuān)用設(shè)備，采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)會(huì)使成本大大提高，同時(shí)不便于在操作現(xiàn)場(chǎng)直接讀取或輸入數(shù)據(jù).在顯示數(shù)據(jù)較少時(shí)，采用 PLC 控制 LED 直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，可以降低成本，使得數(shù)據(jù)顯示直觀(guān)。而當(dāng)欲顯示的數(shù)據(jù)較多時(shí)，PLC 直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，會(huì)使得所需 PLC 輸出點(diǎn)數(shù)大大增加，同時(shí)由于 PLC 梯形圖的局限性，會(huì)使得顯示程序的編制變得非常復(fù)雜，這不僅增大了程序編制的難度，而且增加了程序的執(zhí)行時(shí)間，從而大大地降低了顯示速度。由上述可知，結(jié)合本次設(shè)計(jì)，由于輸入輸出點(diǎn)并不是很多，采用 PLC 控制 LED 直接進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示方案，可以大大降低設(shè)計(jì)成本。在程序調(diào)試時(shí)，將各個(gè)輸入輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。知識(shí)競(jìng)賽搶答器的程序是由三菱 PLC 編程軟件 GX-DEVELOPER7 編制完成，正常工作時(shí)程序存放在存儲(chǔ)卡中，若要修改程序，先將 PLC 設(shè)定在 STOP 狀態(tài)下，運(yùn)行三菱 PLC 編程軟件 GX-DEVELOPER7 編程軟件，打開(kāi)知識(shí)競(jìng)賽搶答器的程序，即可在線(xiàn)調(diào)試，也可用編程器進(jìn)行調(diào)試。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了許多專(zhuān)業(yè)上的問(wèn)題，這些問(wèn)題都在老師的直接指導(dǎo)下，得以解決，使我們的設(shè)計(jì)能夠順利地進(jìn)行，并最終得以完成。在畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程中，體會(huì)如下：首先，團(tuán)隊(duì)精神，畢業(yè)設(shè)計(jì)也不例外。這就需要我們充分的利用好各自的優(yōu)勢(shì)，充分的協(xié)作，針對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，站在不同的思考點(diǎn)分析問(wèn)題，然后加以討論，匯結(jié)大家的意見(jiàn)，最終達(dá)成一致，發(fā)揮了團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。其次，對(duì)待任何工作，都要全力以赴，不能畏首畏尾。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深有體會(huì)。然更重要的是，在責(zé)任心的驅(qū)使下，如何采用何種方法更省時(shí)省力，解決問(wèn)題的方案很多，永遠(yuǎn)堅(jiān)信“方向總比努力重要” ，首先分析課題任務(wù)本身，就拿畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，課題有了，關(guān)鍵是往哪個(gè)方向著手。怎樣去查找相關(guān)資料等等，尋找突破口充分的解決好問(wèn)題。再次，遇到不懂的問(wèn)題，及時(shí)請(qǐng)教老師。抓緊設(shè)計(jì)的寶貴時(shí)間，需要調(diào)整和改變的地方及時(shí)做出改動(dòng)，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。第四，時(shí)刻保持上進(jìn)的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問(wèn)題。 “活到老，學(xué)到老” ，我們的思想也應(yīng)不斷的修正提高。 對(duì)于以上之幾點(diǎn)體會(huì)，進(jìn)一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會(huì)實(shí)踐基礎(chǔ)，我相信在不久的將踏入社會(huì)之際，只要我們努力學(xué)習(xí)，勇于實(shí)踐，勤學(xué)好問(wèn)，我就會(huì)把以前模糊的問(wèn)題弄明白。我也相信，憑著我自強(qiáng)不息，勇于拼搏的精神，定能很快適應(yīng)類(lèi)似設(shè)計(jì)的需要，適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì)。畢業(yè)調(diào)研報(bào)告本搶答器系統(tǒng)可以通過(guò)修改程序方便地調(diào)整設(shè)置時(shí)間，在線(xiàn)監(jiān)視系統(tǒng)的工作狀態(tài)。顯示部分采用控制器內(nèi)部編碼方式輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部數(shù)碼顯示器件, 也可以外部連接編、譯碼器件實(shí)現(xiàn), 并且可以采用適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)驅(qū)動(dòng)其它類(lèi)型的顯示器件。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, 可以把八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(chǎng)生產(chǎn)車(chē)間等多種地方。本智能搶答器控制系統(tǒng)僅設(shè)計(jì)了4路，當(dāng)參賽隊(duì)多于4組時(shí)，可在現(xiàn)有程序基礎(chǔ)上適當(dāng)修改即可滿(mǎn)足要求?？傊?，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，程序簡(jiǎn)潔易懂，基本能滿(mǎn)足各種知識(shí)競(jìng)賽的需求。