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第二章 PLC相关技术概况

2.1 PLC的产生
可编程逻辑控制器PLC是一个新型的工业控制设备，通过科技的发展和生产力的提升，它已形成了现代和多部门的中小型制造企业。
对工业各种装置和生产工艺的控制系统一般由操纵机构、驱动机构、发动机和控制器完成。生产装置和工艺的运行与管理都是自动控制装置或自动控制器，但更多的发动机受到了自动发电控制系统影响，而自动发电控制器也在实际应用中。
中继器-触发器系统具有一种简化的机械结构和低成本制造的基本特征，不但可以自动控制生产装置、生产工艺，同时还可以实现高容量、遥控和控制的功能。
在任何情形下，都需要提供足够的信息，从而才能更有效和精确地鉴定和追踪非法小兵器和轻武器的数量、材料消耗量大、用途十分局限、可信度低、线性寿命很短。因此，不适应现代、复杂和变量的生产管理需求及其制造流程的集成化与网络化要求。
到了一九五零年代末，已考虑利用对计算机功能的准备、互操作性和灵活性来克服这一问题。该装置正在广大的工程监控领域中的普及与使用。
到一九六零年，据认为，现代计算机系统的共同、灵活和多功能特点都可和简单的特性有机地结合，从而能够提供易于使用且成本低的中继系统，并保证顺序控制整个计算机系统的工作进程。生产.这也是在一九六八年，全美最大的轿车生产商通用汽车公司第一次提出了这种理念，以满足轿车客户的较小数量和需求。
在此技术基础上，Dec集团公司于在一九六九年八月开发制造了当今的全球意义上的首台可编程逻辑控制器，以下简写为“可编程逻辑控制器”。
因此，在大约20世纪的70年代的早期，有过一种仅由发光二极管阵列单元和集成电路元件等为基本发光元件阵列所单独构成的“连续控制器”，但一直到上了整个七十年代末，Mcl4500依然是。该控制单元（“ICU”）也是任务控制系统的控制核心，它可能包括通道数据选择器8、ml4512、ml4516、8个通道的目标双向锁（ml4599、内存2732）以及许多其他控制产品中使用的控制单元计数器。尽管说它远比普通PLC产品的性能价值要求更的高，但是仍有其他一些的可靠性、功能要求以及很多其他影响因素。
2.2 PLC的定义
PLC，是一类为在制造业环境条件下使用而专业产品的数据进行操作的电子产品，它能够利用可执行程式的计算机内存，或经由在其内部存储进行逻辑统计、排列统计、排列统计、定时器、测量和算术运算等操作的命令，它也能够利用数字型或模拟式的进入和出口，操作不同的机器产品及制造业过程。
2.3 PLC的基本结构
PLC基本上是一种专业的工业控制电脑，其硬件构造也基本和一种普通微型电脑一样，如图表2-1所示：

图2-1PLC硬件结构
中央处理单元（CPU）CPU是收集并存储应用数据信息的PLC内核，实现图象范围内的所有进入输出数据消息以及进入出口寄存器数据消息，最后被送到打印机图象范围内并传输入对应的输入输出介质。它也能够在传输停止时移动。
为显著增强PLC单元的系统可靠性度和工作灵敏度，公司还最近开发建立成了带一个双主CPU单元或含三个双主要CPU元的表决控制系统，使用该单元控制系统后即便系统在某中央单元内出现严重故障时系统也均可正常顺利的运行。
内存容量（Memory）
小型的PLC设备则要更多选择地选择使用单片芯片处理器或专用的CPU。使用高性能大容量的PLC逻辑单元制造的具备极高数字信息运算处理能力的多晶片集成电路结构。
基本参数
基本结构I/O控制连接电路单元及外部输入输出信号接口控制单元,可编程逻辑控制器的内部信号输入输出电路信号是一组由构成可编程逻辑控制器电源的所有外围输出电路组成（线路开关、按钮、传感器、可编程逻辑控制器的输入输出电路）后所能够给出来的输入电压信息。技术参数可编程逻辑控制器中的输出控制电路、可编程逻辑控制器中的输入输出电路单元和可编程PLC控制器输入输出控制接口电路单元,将能量输入接口或能量输出控制接口电路单元上的输入输出运算控制结果转换成具有受控的负载的能量的输入状态或能量输出的形态构成的（“磁体”、中继器、替代接触线圈、D电路）“PLC接口和外部通信接口电路”。
（1）I/O扩接口电路
I／O扩展接口电路连接在I／O扩展单元上，并使用来扩充I／O开关触点和I／O端子的功能数量，以增加模拟时间。
（2）外设通信接口电路
通信接口，是指用来联接手动编程人员或其他图形编程人员、文本显示设备和PLC的系统，以及通过接口与电脑相连的电缆/PPI或MPI卡的RS负四百八十五电缆的接口。电源PLC的内部设定有一种固定的特殊开关电压源，该开关电压源使该源可以切换为交流电/直流，或多功能开关电源（“DC-5V”），这就是在PLC的内部供电。
2.4 PLC的特点
使用的软件和硬件功能强，.运行稳定可靠，组织灵活。
2.5 PLC工作原理
2.5.1循环扫描的特点
输入图像日志中的内容，由设备管理，输入了图像日志中的所有数值，在程序正常运行时，TEM输出记录了不同设备的实时运行的结果，根据扫描电路特性和扫描的相位，输入延迟和输出的延时问题是输入图像注册表遇到的两主要的问题。
在各输入端子，中央单元可利用输入流电路来扫描各个输入端子，并同时利用输入流电路来关闭各个输入端子。要通过输入电路,输入的输入与输出端子并不一样。
2.5.2 PLC中的存储器
美国的MSPLC存储用户程式储存和段控制的工作数据寄存器，用户程式寄存器通常是USADA，用来存放按照控制器要求而产生的用户软件，该控制通常是由厂商通过为根据厂商所指定的可编程逻辑控制器指示设计的段系统程式节目定义可编程逻辑控制器任务，不允许使用者更改其信息。
2.6 PLC的编程语言
PLC通过设计管理系统实现管理，作为一个专业计算机系统，有相关的专门程式语言，PLC的也有许多，如梯状图、语句表、动作图等。梯状绘图程序的设计语言是指一种计算机图象表设计的用语，具备了继电器开关等监控显示系统形象、直接易用的技术特点；语句表的设计的用语也相似应用于计算机语言的汇编语言，使用各种助记符号来表示各类指令语句的特殊功用，是组成现代的PLC用户程式库的基础组成部分。
有以便于根据逻辑结果的输出和授权来选择适应的其应用的领域，按照其逻辑关系可以将梯度分成梯度或网络。
如图2-1图所示，由可编程PLC程序控制的尺寸程序板可以实现具有和一般由可编程继电器来控制的PCB控制器一样强大的启动、停止控制和定时停止的功能。

图2-1PLC控制的梯形图程序

第三章 控制系统总体方案设计

3.1 系统总体设计
本文中所设计研制出来的八路PLC智能抢答器，是一套可分别由每一组八人来轮流操作抢答系统的智能型八路抢答器，例如使用可分有左右三组多人互相控制操作的多功能鼠标键盘来依次完成操控功能的自动开始、恢复等操作功能以及答题时分数高低的实时自动计算并显示信息等。，当比赛的主持者按下鼠标或启动抢答器键盘后，哪一个组内的其他比赛者又必须同时首先按下抢答器鼠标，则数字管就表示这个群的来电号码绿色灯亮，如果音频集成电路出现讯号（连续三秒）如果抢答成功加十分，后面的信息不再响应抢答成功后，主持按下恢复鼠标进行下一次答题。要是比赛者在没进行回答就抢答了或是在规则的时限内未进行回答，数字管表示这个群体的来电号码红灯点亮，音频集成电路出现声响则回答失败扣除十分。当T零定时器按下抢答器的键盘而不符合三十秒的限制时，T0定时器进行计算（“30秒调整”）。主持人按下响应时钟控制键钮，数字管指令可按照要求所控制的响应钟表校准时间，但假如原本设计为PLC程式运行时，该过程中需要三个数字管、三个说明灯和一个喇叭。如图3-1所示:

图3-1抢答器模型图
3.2 系统控制要求
1.抢答器可分别由八个竞赛小组使用；2.通过向节目主持人给出的三个命令按钮来限制提问回答的时间开始、返回和重新开始；3.当游戏主持人指令游戏开始时，玩家组首先应按下响应按键，用数字管一表示组合号码，同时打开绿灯，音频电路从信箱（3S）产生的警告讯号，则表示转向加密。成功且系统会不再持续反馈玩家后续的响应信息。但下次如果没有玩家再次选择响应，系统也将默认可继续通过按下游戏主持人的复位按键来开启游戏下一个系列；4.当玩家在不小心打开时进行响应试验，当玩家用数字管一表示出其号码后，当红灯一亮，音频电路中也没发出什么声音后，就将被系统视为不规则；5.响应计时功能：可当主持人长时按下起动键钮后，对T零定时器值进行实时测量显示（“调整30S”）功能。若玩家在最后三十秒时间结束前还没有得到响应，则黄灯和音响电路中所能发出来的声音，鼓励所有玩家立即放弃行动主体。
3.3 系统硬件方案设计
应答器工作时，以主控模块的主控对象作为最先进的标志，而控制系统依据情况确定了事故能否出现，而形成不同的结果。这使人们都可以很快找到装置的节点。

图3-3系统硬件结构

第四章 控制系统的硬件设计

4.1 硬件选型
4.1.1 PLC选型
本文选择西门子S7-200系列CPU-226中继器类型和EM-223容积扩展模块。
4.1.2 数码管显示选型
七段数码管也可以都可以组成,以表示四位数位管上的号码。与会者：为了为了让用户能方便准确地完成操作，本文件中还通过设计了一个共用的阴极阳高的数字管，在当场控制发光二极管的阳极高时，可以自动选择通过相应的字段软弱的通过控制极阴高的PLC的输出电平，荧屏画面上则可以分别显示出各种不同的电平输出的数据，并还可分别指向显示出可得到响应的机会的玩家号码。

图4-1数码管显示
因此，数字管使用到了分别由一组PLC控制的共七个发光的二极管段，其中A、B、C、D、E、F和一个G的二极管组合被关闭，以方便进行数字管的倒数输出。本文将选用日立SIR系列223型数字显示器总成。
4.1.3 电阻器选型
温度对电流需求的选择：用电阻器计算温度和低温电流需要的电源消耗的计算。振幅最接近的额定电流,是根据电流大小和能量消耗选定的最合适的电流序列。
在选择适当电阻的种类时候要根据实际电能的损耗所需要或选用的主要能源品种以及适用电阻范围、能量的消耗的程度等等不同，可以只根据每种电阻类型中共同存在的几个特点去选用当前、低成本，或通常是在BOM系统中普遍采用到的电阻。
因此，为了防止不稳定敏感电阻的反复使用，如拉伸电阻或拉伸电阻，可通过选择BOM中的现有敏感电阻或适当降低BOM中的组分类型。本文附录中采用了国标美国和GB5R60熔断电阻，其耐用性都良好好，性价比高。
4.1.4 蜂鸣器选择
蜂鸣器是一个整体结构的电气声学元电子器件，由直流电源，普遍用作电脑、印刷机、复印机、电子产品报警设备、幼儿游戏玩具、车用电子产品、计算机、定时器。也因此，L’APHONE主要包括了二个类别：高压电式APHONE和低电气式APHONE。L’APHONE在电路中用字母H“或Ha”代表（“以前使用FM、ZZG'、LBJD’，等等）。高压电式APHONE和低电气式的APHONE。L’APHONE在电路中用字母H“或Ha”来代表（“以前使用FM、ZZG'、LBJD’，等等）。有以下二个类别的：
1.蜂窝压电传感器的振动外壳其主要功能部分通常由多谐振器震荡器、蜂窝压电传感器片剂、高电阻适配器片套和共振盒体组件等元件所单独构成。外壳系统中用于后续行动用的电致动发光二极管片套通常同时也往往还会需要单独安装或者固定安装在蜂窝压电传感器内部的蜂窝组件片上，多谐振器震荡器片内部其主要结构元件则由晶体管片套或综合回路管套等特殊材料构成。多谐振器振荡器片在产生高频的振动声能量时，发出的频率是约在每分钟约100～的低频振动的声音讯号。通过阻抗适配器，从压电蜂窝传感蜂刀片板上接收所需要发出去的声音电子学压电陶瓷蜂窝奏鸣曲片材料通常为由镀钛酸锆铅铬镍或含钛铝铌铬合金的压电陶瓷蜂窝传感片及复合导电陶瓷材料复合构成，硅镀层陶瓷板中的二侧的硅镀银电极材料在表面经过偏振处理技术和高温老化热处理工艺固化之后，与黄铜型钢制钢板片或冷轧不锈锌铝钢板片形成粘接；
2．电磁式蜂鸣器电磁振荡装置可以分为温度耦合振子、电磁线圈、磁石、振动薄膜和振动罐第三方除了振动电源，由高频温度传感器输出所产生形成涡流的音频信号电流会经过这些电磁线圈，因而又形成了振动磁场Tic．关卡美术是由这些电磁线圈形成与高频磁石相互作用产生的周期性振荡膜。

第五章 系统软件设计

5.1 PLC控制程序

图5-1程序流程图
改善了程序的架构，也优化了程序的界面。I1-I2是程序开发的关键。d，m1，m1-m2高都是程序开发的核心。d-i2是程序的接口，m，m1，m1-m2是程序的核心。
5.1.1 主持人控制台
控制了抢答机的启动、答题计数与复位当主机按下零点零按键后，所有参与者通常都可以应答，否则，下图中五负二说明了启动非法应答的情况：

图5-2抢答开始
如果参加者获胜，主持人按I0.2开始计时，如图5-3所示：

图5-3答题计时开始
紧急反应进行后，如图五负四所显示的，当主机按下I零点一时，系统即可进行下一次的紧急反应：

图5-4复位

第六章 系统运行与调试过程

6.1 程序的模拟运行
在从PLC控制台中进入任何一个经过精心设计完成的程序之后，必须要事先进行仔细地检查这个程序并进行纠正这些错误。用户程序也可以仅仅从实验室进行仿真测试而出发，但程序一般通常并不包含带任何实际应用的可编程逻辑控制器和负载（例如。“开关”或“按钮”分支也常可选作为模拟实时反馈，并应能依据用户具体需求情况来审查系统的其他不同功能用途，通常每个功能分支下面都至少有至少一个功能图表，包括选择性序列。

图6-1程序下载

图6-2程序运行

图6-3程序停止
6.2 程序的调试
在八路抢答器设计流程中，系统设计完成后，将程序引入PLC中进行测试的流程中出现了如下问题：
（1）在多次设计及调试的工作步骤过程中发现了硬件与PLC连接的响应时间，进入点与产出点的连接存在不均匀响应时间现象，通过反复对这些硬件参数的设计测试，在反复查阅分析了许多硬件资源文件后才初步知道了当输入端电源介入工作时，与公共端的电源的连接时间发生出现了时间偏移，通过进行多次的设计以及调试验证工作，最终也取得出了超出预想范围的结果。
（2）当硬件控制系统设计制作完毕无误后，将控制程序数据传输入到了PLC模块中，并再次进行了多次上机模拟调试，结果是发现了在每次不同的系统设计试验阶段，各种控制信号灯系统均能够在处于正常可靠的安全工作状态。
在经过多次的调试使用过程中出现一些问题后通过对硬件故障的检测与查找各种资料，找出了解决此类问题解决的方法。系统也自动修复成了正常。
上图6-1，6-2，6-3是软件运行的几个阶段。

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