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基于PLC控制的智能抢答器设计.docx
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课程设计
2015 年 1 0 月 2 4 日

引言
可编程序控制器(PLC) 是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。
近年来随着科技的飞速发展,PLC 的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测
日新月益更新。在实时检测和自动控制的 PLC 应用系统中,PLC 往往是作为一个核心部件来
使用,仅 PLC 方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软
件结合,加以完善。
PLC 的应用领域已经拓宽到了各个领域,在日常生活中,智能抢答器广泛的应用于各种
竞赛和抢答场合.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 PLC 进行抢答器的设计,所以我
们小组针对此次毕业设计进行了软硬件的设计。基于此,我们采用了欧姆龙公司的 PLC 来实
现智能抢答器控制系统的设计.
一、可编程控制器的发展史
1。1、可编程控制器的由来
PLC 早期主要应用于工业控制,但随着技术的发展,其应用领域正在不断扩大 。 可编
程控制器(Programmable Logical Controller)简称 PC 或 PLC,是 60 年代末发明的工业控
制器件,是美国数字公司(DEC )为美国通用公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上,
可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展,PLC 软硬件水平与规模也发生了质与量
的变化,其控制技术也朝着智能化方向不断发展,同时推动了先进制造技术的相应发展。现代
PLC 已经成为真正的工业控制设备.
虽然PLC 问世时间不长,但是随着微处理器的出现,大规模、超大规模集成电路技术
的迅速发展和数据通讯技术的不断进步,PLC 也迅速发展,其发展过程大致可分三个阶段:
1.早期的PLC(60 年代末—70 年代中期)
早期的PLC 一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC 多少有点继电器控制装置的替代
物的含义,其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上以准计算
机的形式出现,在I/O 接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要
采用分立元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器.另外还采取了一些措施,以提高
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其抗干扰的能力。在软件编程上,采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式
—梯形图。因此,早期的PLC 的性能要优于继电器控制装置,其优点包括简单易懂,便于
安装,体积小,能耗低,有故障指使,能重复使用等。其中PLC 特有的编程语言-梯形图一直沿
用至今。
2.中期的PLC(70 年代中期—80 年代中后期)
在 70 年代微处理器的出现使PLC 发生了巨大的变化。美国,日本,德国等一些厂家先
后开始采用微处理器作为PLC 的中央处理单元(CPU)。
这样,使PLC 得功能大大增强。在软件方面,除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等
功能以外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面,除了
保持其原有的开关模块以外,还增加了模拟量模块、远程I/O 模块、各种特殊功能模块。并
扩大了存储器的容量,使各种逻辑线圈的数量增加,还提供了一定数量的数据寄存器,使PLC
得应用范围得以扩大.
3.近期的PLC(80 年代中后期至今)
进入 80 年代中、后期,由于超大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器的市场价格大
幅度下跌,使得各种类型的 PLC 所采用的微处理器的当次普遍提高。而且,为了进一步提高
PLC 的处理速度,各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片.这样使得 PLC 软、硬件
功能发生了巨大变化.
1.3、可编程控制器的应用
自 1969 年第一台可控编程控制器问世以来,目前可编程控制器已经成为一种最重要、
最普及、应用场合最多的工业控制器.
PLC 所以被广泛应用,是由它的突出特点和优点的性能分不开的,为了满足工业生产对
工业控制设备安全可靠的要求,PLC 采用了微电子技术,大量的开关动作由无触电的的半导
体电路来完成,PLC 选用的电子器件一般是工业机,有的甚至是军用机,平均无故障时间很长.
PLC 具有良好的环境适应性,可用于十分恶劣的工业现场。再电源瞬间断电的情况下仍可
以正常工作,具有很强的的抗空间电磁干扰能力,可以抗峰值高达 1000V、脉宽 10us 的矩形
波空间电磁干扰,具有良好的抗震能力和抗冲击能力.一般对环境温度要求不高,在环境温度
—20-65 度、相对湿度为 35%-85%情况下仍可正常工作。
二.可编程控制器的主要原理和组成
2.1、可编程控制器的主要原理
CPU 连续执行用户程序、任务的循环序列称为扫描,CPU 的扫描周期包括读输入、执行
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