江南大学物联网工程学院课程设计报告课程名称：电气控制与PLC应用设计题目：抢答器PLC控制系统设计班级：自动化1004姓名：学号：07041004指导教师：赵忠盖评分：2013年7月3日星期三设计目的及要求1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。2、掌握电气设计制图的基本规范，熟练掌握PLC程序设计的方法和步骤。3、学会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。课题要求设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。设计范围：控制系统主电路及控制电路设计，电器设备选型。设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等），主电路图、控制电路图、流程图、I/O端子接线图、梯形图及程序。（所有成果均应为打印稿）为什么要选用plc具有控制准确，功能完善的优点，而且结构简单，操作方便，易于维修，一块八段码显示器既可以作为选手编码显示屏，也可以作为比赛所用的倒数计时器，具有较高的实用价值。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。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。三．I/O分配表：输入SBI1.0主持人开关SB1I0.01号选手按纽SB2I0.12号选手按纽SB3I0.23号选手按纽SB4I0.34号选手按纽SB5I0.45号选手按纽SB6I0.56号选手按纽SB7I0.67号选手按纽SB8I0.78号选手按纽输出HRQ6.1蜂鸣器HL1Q4.01号选手指示灯HL2Q4.12号选手指示灯HL3Q4.23号选手指示灯HL4Q4.34号选手指示灯HL5Q4.45号选手指示灯HL6Q4.56号选手指示灯HL7Q4.67号选手指示灯HL8Q4.78号选手指示灯HL9Q5.0选手编号数码显示HL10Q5.1HL11Q5.2HL12Q5.3HL13Q5.4HL14Q5.5HL15Q5.6HL16Q8.0时间倒计时数码显示(十位)HL17Q8.1HL18Q8.2HL19Q8.3HL20Q8.4HL21Q8.5HL22Q8.6HL23Q9.0时间倒计时数码显示(个位)HL24Q9.1HL25Q9.2HL26Q9.3HL27Q9.4HL28Q9.5HL29Q9.6硬件接线图：HR2HR1SBHL1PSB1HL2SB2HL3SB3HL4￥SB4HL5LSB5HL6SB6HL7&SB7HL8SB88HL9HL15HL14HL13HL12HL11HL10CHL16HL21HL20HL19HL18HL17HL22HL23HL28HL27HL26HL25HL24HL29I/O接线图工作流程图：主持人闭合开关30s定时器清零0.5s到?开始提示蜂鸣器响N开始提示蜂鸣器关到时？30s计时器开始工作NY30s定时器停止工作有抢答？NYY抢答失败禁止抢答读剩余时间送数码管23读剩余时间送