買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 基于 搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真設(shè)計說明書 目錄 摘要 . 3 . 4 第一章、緒論 . 7 題的背景 . 9 答器概述 .答器搶答過程的介紹 .介 . 定義 . 基礎(chǔ)知識 . 用途 .組成 .中央處理單元 .存儲器 .輸入輸出單元 .通訊接口 .智能接口模塊 .編程裝置 .電源 .二章、 16 路搶答器控制系 統(tǒng)的設(shè)計 .6 路搶答器的工作原理 .6 路搶答器 部接線圖 .6 路搶答器的結(jié)構(gòu)流程圖 .6 路搶答器的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)框圖 .6 路搶答器的控制過程 .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第三章、 16 路搶答器的 計 .入輸出點(diǎn)分配 .選擇 .6 路搶答器 制系統(tǒng)接線圖 .四章、 16 路搶答器 制程序 .論 .謝 .考文獻(xiàn) .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 可編程序控制器（ 一種新型的通用的自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，是功能加強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)。 應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)拓寬到了各個領(lǐng)域， 發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。在傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 基本最廣泛的用于開關(guān)量的邏輯控制 ，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制，順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)，印刷機(jī)，訂書機(jī)，組合 搶答器 ，磨床，包裝等。目前， 國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用廣泛。 在日常生活中，智能搶答器廣泛的應(yīng)用于各種競爭和搶答場合。越來越多的搶答器投入市場，可是大部分的搶答器主要采用的是單片機(jī)系統(tǒng)；而單片機(jī)系統(tǒng)由于穩(wěn)定性不高，所以我們設(shè)想是否可以利用 行搶答器的設(shè)計，所以針對此 畢 業(yè)設(shè)計進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計，基于此，我們采用了 西門子 公司的 計了一款基于 搶答器 供學(xué)生進(jìn)行各種知識競賽使用。 本設(shè)計將以 核心設(shè)計了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案，在保留了原始搶答器的基本功能的同時又增加了一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入 控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方案，從而使得競賽不斷完善其公平、公正性。 關(guān)鍵字 ： 能搶答器； ；梯形圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 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 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒論 題的背景 隨著科技的發(fā)展，各行各業(yè)設(shè)備自動化、智能化程度的不斷 提高 ，搶答器的 自動化程度也越來越高。 16 路智能型全自動搶答器已經(jīng)成為其中的 代表。但是根據(jù)我國的實際情況，對現(xiàn)有 搶答器 進(jìn)行全部更新?lián)Q代，幾乎是不可能的。因此為提高 搶答器 的 準(zhǔn)確 率 和智能化 ，改善 在知識競賽時候答辯的準(zhǔn)確率 ， 以及搶答器控制系統(tǒng) 的可靠性，對現(xiàn)有 搶答器 進(jìn)行 了 改造，仍然具 有非常現(xiàn)實的意義，正是利用了 制技術(shù)具有功能強(qiáng)，速度快，可靠性高，經(jīng)濟(jì)實用等特點(diǎn)，針對 16 路智能型全自動搶答器 的控制部分進(jìn)行了 設(shè)計 ，并分析了系統(tǒng)的性能。 答器概述 在知識競賽、文體娛樂活動（搶答賽活動）中，能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出搶答者的座位號。 傳統(tǒng)搶答器只是大概判斷出搶答成功或犯規(guī)選手臺號，無法顯示出每個選手的搶答時間。而今搶答器可以通過數(shù)據(jù)來說明裁決結(jié)果的準(zhǔn)確性、公平性。使比賽大大增加了娛樂性的同時，也更加公平、公正。 答器搶答過程的介紹 1、采用主持人開始搶答方式： 主持人 正確的操作是在說 “ 開始 ” 的同時，按下主持人按鈕，這樣保證此時搶答的選手是正確的搶答，而提前的搶答是違例搶答。如果按的過早，沒有說 “ 開始 ”買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 就按，一旦選手按搶答按鈕，會使違例搶答變成正常搶答，這樣其他選手會對主持人有異議。如果按的過晚，已經(jīng)說 “ 開始 ” 了，還沒有按主持人按鈕，選手搶答就會變成違例搶答，照樣會遭到選手異議。這種搶答方式對主持人的要求很高。主持人如果按下按鍵，那么選手按搶答按鈕時候，就是正常搶答，即搶答成功獲得答題權(quán)。如果主持人沒有按按鍵，選手就搶答的話，那么就是違例搶答，就要被扣分了。具體操作，用戶 可以利用自己的計算機(jī)，進(jìn)入 “ 搶答器 ” ，按照界面提示，進(jìn)行測試，自然就會清楚使用含義了。我們的注冊用戶對主持人按鈕可是大加贊同的。 2、采用主持人預(yù)備方式： 第一種方式主持人按下按鈕時一般要求與說 “ 開始 ” 同步，這就要求主持人絕對高度集中精神。 一兩道題可以，多了，難免會有口手不一致的時候， 添加一個主持人預(yù)備功能。就是主持人讀題結(jié)束后，說預(yù)備，按下主持人按鈕或者由計算機(jī)操作人員按下 “ 搶答預(yù)備 ” ，這樣，在軟件界面顯示 3、 2、 1、開始。只有出現(xiàn)了開始的字樣，搶答才有效。沒有出現(xiàn)開始字樣，搶答是無效 的。這樣就基本解放了主持人，不會產(chǎn)生選手與主持人之間的矛盾。具體樣式參見軟件的 “ 搶答題 ” 樣本設(shè)置。進(jìn)入 “ 系統(tǒng)管理 ” “ 競賽設(shè)置 ” “ 搶答設(shè)置 ” ，選擇主持人預(yù)備搶答方式就可以使用搶答預(yù)備功能了 。 3、采用隨時搶答試題暫停搶答方式：為了減輕主持人壓力，為了體現(xiàn)公平競爭。從 開始添加了取消使用主持人按鈕，采用隨時搶答的方式。規(guī)則規(guī)定，試題顯示后，主持人讀題，選手可以隨時搶答，每次搶答，題目出現(xiàn)暫停，搶到的就回答問題。這樣做，就避免了主持人與選手因搶答問題的沖突。 采用這種處理方式有兩條注意點(diǎn) ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1）搶答的試題必須有一定的難度，搶答題環(huán)節(jié)選手是否能夠得分，完全看其對知識的掌握和膽識。搶答題目設(shè)計必須是選手應(yīng)該聽完才可以搶答的，如果是題目屬于復(fù)習(xí)范圍內(nèi)且一字不變的，會導(dǎo)致主持人一開口，搶答器就響了的尷尬境地。 2）在顯示界面要頂行顯示，設(shè)計了逐字顯示試題內(nèi)容，根據(jù)搶答暫停。所以要求用戶自行練習(xí)此操作。具體樣式參見軟件的 “ 搶答題二 ” 樣本設(shè)置。應(yīng)用說這是一個最合理的搶答方式，作者也是經(jīng)過數(shù)次試驗，才完成了該功能。用戶通過界面下方四個功能按鈕，來操作試題顯示，只要多練幾次，就可以了。這是推崇的競賽搶答方 式。 介 定義 可編程控制器（ 是指以計算機(jī) 技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在 1987 年國際電工委員會（ 布的 準(zhǔn)草案中對 了如下定義 ;文全 稱 文全稱為可編程邏輯控制器，定義是： 一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可 編 程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計數(shù)與算 術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 可編程邏輯控制電路，也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語言，在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用，可以說有半導(dǎo)體的地方就有 發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條 件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 據(jù)采集。在傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 基本 最廣泛 的用于開關(guān)量的邏輯控制，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制， 順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑 機(jī)，印刷機(jī)，訂書機(jī)， 搶答器 ，磨床，包裝等。目前， 國內(nèi)外已廣泛應(yīng) 用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保 及文化娛樂等各個行業(yè)，使用廣泛。 隨著應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大， 術(shù)及其產(chǎn)品仍在繼續(xù)發(fā)展，主要朝著以下的方面發(fā)展。 1） 微型化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性； 2）智能模塊化； 3）編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化和高級化； 4） 網(wǎng)絡(luò)通信功能標(biāo)準(zhǔn)化。 選型及硬件配備 根據(jù)上述控制特點(diǎn)，采用小型 可滿足功能要求。由于西門子 列屬于小型 許多功能達(dá)到大、中型 水平，而價格卻和小型 一樣。特別是 列 于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成 絡(luò)?？捎锰菪螆D、語句表和功能圖三種語言來編程。且指令功能強(qiáng)，易于掌握、操作方便。近年來， 在工業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 列 有五種 塊其各自的技術(shù)指標(biāo)見表 由于存在模擬量輸入輸出，需要增加模擬量輸入輸出模塊，在西門子 列 有專門的模擬量 I/O 擴(kuò)展模塊。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 用途 目前， 國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制 造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納 為如下幾類。 1、開關(guān)量的邏輯控制 這是 基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控 制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流 水線。 如注塑 。 2、模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（ 數(shù)字量（ 間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。 家都生產(chǎn)配套的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 3、運(yùn)動控制 以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用 16 路 的運(yùn)動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服 電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要 家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、 搶答器 、機(jī)器人、電梯等場合。 4、過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機(jī)， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型 有 塊，目前許多小型 具有此功能模塊。 理一般是運(yùn)行 16 路 的 程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 5、數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信號與設(shè)定的壓力信號經(jīng)過 算后，通過控制變頻器的輸出頻率來調(diào)整電動機(jī)的轉(zhuǎn)速， 保持供水壓力的恒定，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的壓力閉環(huán)系統(tǒng) ;自動檢測水池水位信號與設(shè)定的水位低限比較，輸出水位低報警信號或直接停機(jī)。觸摸屏顯示器可以顯示電源電壓、電流、變頻器輸出頻率、實際供水壓力和設(shè)定供水壓力和泵的工 作狀態(tài)等信息 ;可以通過觸摸屏在線修改設(shè)定供水壓力和控制水泵的運(yùn)行。該系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，尤其是強(qiáng)電邏輯硬件互鎖功能，從而保證正常供水，且可以做到無人值守。 2、工作原理 該系統(tǒng)具有手動和自動兩種運(yùn)行方式： 動運(yùn)行方式 選擇此方式時，按啟動按鈕泵或停止按鈕，可根據(jù)需要而分別啟停各水泵。 這種方式僅供檢修或控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時使用。 動運(yùn)行方式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動程序 在自動運(yùn)行方式下開始啟動運(yùn)行時，首先檢測水池水位，若水池水位符合設(shè) 定水位要求， 1#泵變頻交流接觸器吸合，電機(jī)與變頻 器連通，變頻器輸出頻率從 0始上升，此時壓力變送器檢測壓力信號反饋 算后控制變頻器的頻率輸出 ;如壓力不夠，則頻率上升至 50時一定時間后，將 1#泵切換為工頻， 2#泵變頻交流接觸器吸合，變頻啟動 2#水泵，頻率逐漸上升，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定壓力，依次類推增加水泵。 泵切換程序 如用水量減小，出水壓力超過設(shè)定壓力，則 制變頻器降低輸出頻率，減少出水量來穩(wěn)定出水壓力。若變頻器輸出頻率低于某一設(shè)定值（水泵出水頻率，一般為 25而出水壓力仍高于設(shè)定壓力值時 ， 始計時，若在一定時間內(nèi)，出水壓力降低到設(shè)定壓力， 棄計時，繼續(xù)變頻調(diào)速運(yùn)行 ;若在一定時間內(nèi)出水壓力仍高于設(shè)定壓力，根據(jù)先投先停的原則， 停止正在運(yùn)行的水泵中運(yùn)行時間最長的工頻泵，直至出水壓力達(dá)到設(shè)定值。 動小流量泵 對于居民生活供水或其它用水時段性較強(qiáng)的供水系統(tǒng)，可設(shè)置一臺小流量水 泵。例如在晚上 12 點(diǎn)到凌晨 5 點(diǎn)，居民生活用水很少，一臺 30水泵為了維持供水壓力也需要長時間工作在 25右，電動機(jī)不僅要消耗十幾個千瓦的電能，同時還要長期工作在低頻狀態(tài)，大大影響電 動機(jī)的壽命。若系統(tǒng)中設(shè)置一臺 5右的小流量水泵，為了維持出水壓力，由小流量水泵變頻工作，不僅 電動機(jī)工作在較高頻率，而且消耗的電能也很小。在小流量水泵的選擇上， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 其功率一般是主水泵功率的 1/4 到 1/6，揚(yáng)程和主泵相同。 池水位檢測 在自動供水的過程中， 時檢測水池水位，若水位低于設(shè)定的報警水位時，蜂鳴器發(fā)出缺水報警信號 ;若水位低于設(shè)定的停機(jī)水位時，停止全部水泵工作，防止水泵干抽，并發(fā)出停機(jī)報警信號 ;若水池水位高于設(shè)定的水池上限水位時，自動關(guān)斷水池給水管電動閥門。 動 啟動 有時電源會突然斷電，若無人值班，恢復(fù)供電后若系統(tǒng)無法啟動會造成斷水，為此本系統(tǒng)設(shè)置了通電后自動變頻啟動方式。在電源恢復(fù)后， 發(fā)出指令，蜂鳴器發(fā)出警告，然后按自動運(yùn)行方式變頻啟動 1#泵，直到穩(wěn)定地運(yùn)行在給定水壓值。 防報警 當(dāng)出現(xiàn)消防報警信號時，系統(tǒng)立即按照消防壓力運(yùn)行。 障處理 變頻故障從冗余設(shè)計原則考慮，在變頻器發(fā)生故障時也要不間斷供水。 當(dāng)變頻器突然發(fā)生故障，蜂鳴器報警， 指令使全部水泵停機(jī)，然后 1#泵工頻 運(yùn)行（若水泵功率大于 37 需要采用降壓啟動或其它啟動方式），經(jīng)一定延時后根據(jù)壓力變化情況再使 2#泵工頻運(yùn)行。此時， 換泵則根據(jù)實際水壓的變化在工頻泵間切換。當(dāng)出現(xiàn)水池?zé)o水停機(jī)、電動機(jī)欠壓、過壓、錯相、電機(jī)故障等情況時，均能由蜂鳴器發(fā)出警報聲。條件許可時可以添加 塊，變頻器、 電動機(jī)發(fā)生故障時能通過遠(yuǎn)程通信口撥叫值班人員電話，通知有關(guān)人員前來維修。所有故障解決、恢復(fù)正常后，自啟動前也要發(fā)出報警信號。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3、控制系統(tǒng)配置及軟件編程 制系統(tǒng)硬件配置 選擇 可編程序控制器采用 列 機(jī)， I/O 點(diǎn)數(shù)為 40 點(diǎn)（ 24 個輸入點(diǎn)和 16 個輸出點(diǎn)），具有 2 個 訊 /編程口，具有 訊協(xié)議、 訊協(xié)議和自由方式通訊能力。自由通訊口方式是 一個很有特色的功能，它使 以由用戶自己定義通訊協(xié)議。 利于自由通訊口方式，在本系統(tǒng)中 以與變頻器和觸摸屏方便連接。模擬 量輸入采用 4 路 12 位 A/D 模擬量輸入的 塊，具有較高的精度。 程采用 程軟件，它提供一個完整的編程環(huán)境， 可進(jìn)行離 線編程和在線連接和調(diào)試，并能實現(xiàn)梯形圖與語句表的互相轉(zhuǎn)換。 頻器及控制方式選擇 在傳統(tǒng)的變頻控制系統(tǒng)中，變頻器的啟動 /停止由 過開關(guān)量輸出控制， 變頻器頻率是由 過模擬量輸出端口輸出 0 5（ 10） V 或 4 20號 控制的，這需要購買 較昂貴的模擬量輸出端口模塊。對變頻器故障的檢 測是只是由 取變頻器的故障報警觸點(diǎn)，只是知道變頻器出現(xiàn)故障，但具 體什么故障并不清楚，需操作人員查詢變頻器報警信息后再閱讀變頻器說明書才 知道，這對于一般值班人員來說太難了。 因此在本系統(tǒng)中 變頻器的控制是通過串行通訊的方式實現(xiàn)的，變頻器選用 列或 列風(fēng)機(jī) /泵類 16 路 變頻器，它們具有 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 通訊接口，性價比較高。 過自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運(yùn)行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、頻率、累計運(yùn)行時間和過壓、過流、過負(fù)荷等全部報警信息等參數(shù)，并通過觸摸屏顯示出來，這比通過外部端口控制變頻器的運(yùn)行具有較高的可靠性，節(jié)省了 貴的 I/O 端口，又獲的了大量變頻器的信息。 摸屏 觸摸屏選 用臺灣 司生產(chǎn)的 列，它具有豐富的驅(qū)動程序， 可方便地通過串口與 列 訊。通過觸摸屏可以直觀地顯示各泵 的運(yùn)行狀態(tài)、管網(wǎng)實際出水壓力、設(shè)定壓力、變頻器的電壓、電流、功率及各種 故障信息等參數(shù) ;操作人員通過觸摸屏可以方便的在線設(shè)置生活供水壓力、消防 供水壓力、變頻器加減速時間、各泵的在線 /檢修狀態(tài)等參數(shù)，并可以通過觸摸 屏控制各水泵的運(yùn)行。 制電路設(shè)計 在控制電路設(shè)計中，注意到系統(tǒng)自動 /手動轉(zhuǎn)換、每臺水泵的變頻接觸器和工頻接觸器、各水泵的變頻接觸器在電氣上 的連鎖，防止系統(tǒng)中出現(xiàn)一臺水泵工頻和變頻電源同時接通或多臺水泵同時接通變頻電源的現(xiàn)象。系統(tǒng)主要控制回路 件編程 整個系統(tǒng) 有開關(guān)量和模擬量的輸入 /輸出，又有與變頻器和觸摸屏的 通訊，因此在 制軟件編程上采用模塊式結(jié)構(gòu)，各種功能的程序模塊通過 主程序有機(jī)地結(jié)合起來，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 在主程序中， 電初使化，檢測系統(tǒng)各部分狀態(tài)信息，若有報警信息 則首先發(fā)出警告，若無報警信息，則開始從 1#泵（ 1#泵被切除出系統(tǒng)，則從泵 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 號最小的在線泵）變頻啟動，實時檢測出水壓力并進(jìn)行 算，控制變頻器的輸出頻率，保持供水壓力恒定 ;變頻器頻率達(dá)到 50時幾秒后，出水壓力仍低于設(shè)定壓力，則將 1#泵切換為工頻，變頻啟動 2#泵以保持壓力恒定并依此類推。若出水壓力超過設(shè)定壓力，則變頻器降低輸出頻率來穩(wěn)定出水壓力。若變頻器輸出頻率低于設(shè)定水泵出水頻率而出水壓力仍高于設(shè)定壓力值時，延時一 段時間后根據(jù)先投先停的原則，停止正在運(yùn)行水泵中運(yùn)行時間最長的工頻泵，至出水壓力達(dá)到設(shè)定值。 若系統(tǒng)只有一臺水泵變頻運(yùn)行且連續(xù)一段時間頻率低于設(shè)定出水頻率，則切 除變頻運(yùn)行主泵，投入小流量泵，既保護(hù)主泵電動機(jī)，又節(jié)約能源。 組成 硬件主要由中央處理器（ 存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中， 核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場輸入 /輸出設(shè)備與 間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計算機(jī)等外設(shè)連接。 對于整體式 有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)，其組成框圖如圖 1 所示；對于模塊式 部件獨(dú)立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機(jī)架或?qū)к壣?，其組成框圖如圖所示。無論是 哪種結(jié)構(gòu)類型的 可根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 盡管整體式與模塊式 結(jié)構(gòu)不太一樣，但各部分的功能作用是相同的，下面對 要組成各部分進(jìn)行簡單介紹。 央處理單元（ 同一般的微機(jī)一樣， 核心。 所配置的 機(jī)型不同而不同，常用有三類：通用微處理器（如 8086、 80286 等）、單片微處理器（如8031、 8096 等）和位片式微處理器 (如 ) 。小型 多采用 8 位通用微處理器和單片微處理器；中型 多采用 16 位通用微處 理器或單片微處理器；大型 多采用高速位片式微處理器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目前，小型 單 統(tǒng)，而中、大型 大多為雙 統(tǒng)，甚至有些 多達(dá) 8 個 于雙 統(tǒng)，一般一個為字處理器，一般采用 8位或 16 位處理器；另一個為位處理器，采用由各廠家設(shè)計制造的專用芯片。字處理器為主處理器，用于執(zhí)行編程器接口功能，監(jiān)視內(nèi)部定時器，監(jiān)視掃描時間，處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實現(xiàn) 程語言向機(jī)器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用 ,提高了速度，使 好地滿足實時控制要求。 在 系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮 條不紊地進(jìn)行工作，歸納起來主要有以下幾個方面： 1） 接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。 2） 診斷電源、 部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。 3） 通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。 4） 從存儲器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過解釋后執(zhí)行。 5） 根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過 輸出單元實現(xiàn)輸出控制。有些 具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。 儲器 存儲器主要有兩種：一種是可讀 /寫操作的隨機(jī)存儲器 一種是只讀存儲器 ，存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 系統(tǒng)程序是由 制造廠家編寫的，和 硬件組成有關(guān)，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能，提供 行的平臺。系統(tǒng)程序關(guān)系到 性能，而且在 用過程中不會變動，所以是由制造廠家直 接固化在只讀存儲器 ，用戶不能訪問和修改。編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 行人機(jī)對話。它是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù) 可缺少的工具。編程裝置可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計算機(jī)系統(tǒng)。專用編程器是由 家生產(chǎn)，專供該廠家生產(chǎn)的某些 品使用，它主要由鍵盤、顯示器和外存儲器接插口等部件組成。專用編程器有簡易編程器和智能編程器兩類。 簡易型編程器只能聯(lián)機(jī)編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，需將梯形圖程序轉(zhuǎn) 化為指令表程序才能輸入。簡易編程器體積小、價格便宜，它可以直接插在 編程插座上，或者用專用電纜與 連，以方便編程和調(diào)試。有些簡易編程器帶有存儲盒，可用來儲存用戶程序，如三菱的 易編程器。 智能編程器又稱圖形編程器，本質(zhì)上它是一臺專用便攜式計算機(jī)，如三菱的能型編程器。它既可聯(lián)機(jī)編程，又可脫機(jī)編程?？芍苯虞斎牒途庉嬏菪螆D程序，使用更加直觀、方便，但價格較高，操作也比較復(fù)雜。大多數(shù)智能編程器帶有磁盤驅(qū)動器，提供錄音機(jī)接口和打印機(jī)接口。 用戶程序是隨 控制對象而定的，由用戶根據(jù)對象生產(chǎn)工藝的控制要求而編制的應(yīng)用程序。為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于 態(tài) 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對 程序的破壞，當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在只讀存儲器?，F(xiàn)在有許多 接采用 為用戶存儲器。 工作數(shù)據(jù)是 行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。存放在 ，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在 工作數(shù)據(jù)存儲器中，設(shè)有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等 邏輯器件的存儲區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運(yùn)行情況而確定的。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài)，這部分在掉電時可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。 由于系統(tǒng)程序及工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系，所以在 品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器。當(dāng) 供的用戶存儲器容量不夠用，許多 提供有存儲器擴(kuò)展功能。 入 /輸出單元 輸入 /輸出單元通常也稱 I/O 單元或 I/O 模塊，是 工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 過輸入接口可以檢測被 控對象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為 時 通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對象，以實現(xiàn)控制目的。 由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的，而 部 以 I/O 接口要實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。 I/O 接口一般都具有光電隔離和濾波功能，以提高 抗干擾能力。另外， I/O 接口上通常還有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護(hù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 供了多種操作電平和驅(qū)動能力的 I/O 接口，有各種各樣功能的 I/O 接口供用戶選用。 I/O 接口的主要類型有：數(shù)字量（開 關(guān)量）輸入、數(shù)字量（開關(guān)量）輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。 常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直流輸入接口、交流輸入接口和交 /直流輸入接口，其基本原理電路如圖 3 所示。 信接口 有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有通信處理器。 過這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其它 算機(jī)等設(shè)備實現(xiàn)通信。 打印機(jī)連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打??；與監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來；與其它 接，可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更大規(guī)?？刂?。 與計算機(jī)連接 ，可組成多級分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制與管理相結(jié)合。 遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng)也必須配備相應(yīng)的通信接口模塊。 能接口模塊 智能接口模塊是一獨(dú)立的計算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的 統(tǒng)程序、存儲器以及與 統(tǒng)總線相連的接口。它作為 統(tǒng)的一個模塊，通過總線與 連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并在 協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立地進(jìn)行工作。 智能接口模塊種類很多，如：高速計數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動控制模塊、中斷控制模塊等。 程裝置 編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 部狀態(tài)和參 數(shù)，與 行人機(jī)對話。它是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù) 可缺少的工具。編程裝買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 置可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計算機(jī)系統(tǒng)。專用編程器是由 家生產(chǎn)，專供該廠家生產(chǎn)的某些 品使用，它主要由鍵盤、顯示器和外存儲器接插口等部件組成。專用編程器有簡易編程器和智能編程器兩類。 簡易型編程器只能聯(lián)機(jī)編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，需將梯形圖程序轉(zhuǎn)化為指令表程序才能輸入。簡易編程器體積小、價格便宜，它可以直接插在 編程插座上，或者用專用電纜與 連，以方便編程和調(diào)試。有些簡易編 程器帶有存儲盒，可用來儲存用戶程序，如三菱的 易編程器。 智能編程器又稱圖形編程器，本質(zhì)上它是一臺專用便攜式計算機(jī)，如三菱的能型編程器。它既可聯(lián)機(jī)編程，又可脫機(jī)編程?？芍苯虞斎牒途庉嬏菪螆D程序，使用更加直觀、方便，但價格較高，操作也比較復(fù)雜。大多數(shù)智能編程器帶有磁盤驅(qū)動器，提供錄音機(jī)接口和打印機(jī)接口。 專用編程器只能對指定廠家的幾種 行編程，使用范圍有限，價格較高。同時，由于 品不斷更新?lián)Q代，所以專用編程器的生命周期也十分有限。因此，現(xiàn)在的趨勢是使用以個人計算 機(jī)為基礎(chǔ)的編程裝置，用戶只要購買 家提供的編程軟件和相應(yīng)的硬件接口裝置。這樣，用戶只用較少的投資即可得到高性能的 基于個人計算機(jī)的程序開發(fā)系統(tǒng)功能強(qiáng)大。它既可以編制、修改 梯形圖程序，又可以監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行、打印文件、系統(tǒng)仿真等。配上相應(yīng)的軟件還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析等許多功能。 源 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 有開關(guān)電源，以供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比， 源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。對電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值 15% 的范圍內(nèi)波動。許多 向外 提供直流 24V 穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電。 第二章、 16 路搶答器控制系 統(tǒng)的設(shè)計 6 路搶答器的工作原理 本次設(shè)計的任務(wù)是 16 路搶答器的設(shè)計，采用西門子 控制方便，靈活，只要改變輸入 控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方案，從而使得競賽不斷完善其公平、公正性。 搶答器就是三個帶有互鎖功能的數(shù)字邏輯電路。只要簡單的與非門電路加上幾個觸發(fā)器就可以實現(xiàn)了。 電路組成：三個觸發(fā)器都有 4 個輸入信號 ，輸入信號一路連接每隊搶答按鈕，一路連接主持人的搶答允許開關(guān)，還有兩路分別接到另外兩個搶答輸出端， 4 個輸入信號通過與門接入同一個觸發(fā)器。 其中，搶答器的工作原理過程如下： 最初，三個觸發(fā)器都是被鎖定的主持人沒有宣布搶答之前主持人輸入端一路信號是 0，與門電路使得輸入觸發(fā)器信號是 0。當(dāng)主持人宣布開始搶答時，他按下自己面前的按鈕，三個觸發(fā)器各自 4 路輸入中都有一個是狀態(tài) 1，并且通過輔助的觸發(fā)器使得互鎖輸入信號端都輸入 1，搶答開始。當(dāng)三個觸發(fā)器中有一個被按下，由于之前已有 3 個輸入是 1，所以按下后再輸入一個 1， 四個 1 相與運(yùn)算后輸出為 1，此時數(shù)字邏輯陣列會輸出一個相應(yīng)的數(shù)值（或者叫做狀態(tài)）到輸出電路（小燈、 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 振鈴電路等，用來表示某組搶答成功）。同時，在一個觸發(fā)器觸發(fā)時，其余兩路觸發(fā)器被鎖死。鎖死是通過被觸發(fā)一個觸發(fā)器輸出的信號 1 取非即變?yōu)?0，加到另外兩個觸發(fā)器并列輸入端的，輸入信號是與的關(guān)系。一次搶答完成后，主持人再按一次自己的按鈕，將四路輸入中互鎖端變?yōu)?0，主持人輸入信號端也變 0，這樣觸發(fā)器恢復(fù)搶答前的狀態(tài)，可以準(zhǔn)備開始下一次搶答 ，通俗來講，搶答器 是一個電路，有三個輸入開關(guān)，當(dāng)某隊希望搶答時，按下開 關(guān)，表示本隊搶答成功的燈亮（或者是喇叭鳴叫，或者其他形式）；而因為同時搶答的隊伍不只是一支，為了區(qū)分是哪一方先按下開關(guān)，最先按下開關(guān)的一方按下按鈕將會使對方的開關(guān)失去作用，即對方只要是在你后面按下的開關(guān)，他們的燈就不會亮，因此也就不會搶到機(jī)會。 6 路搶答器 部接線圖 如上所述，畫出 16 路搶答器的 外部 接線圖如圖 示 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 路搶答器的結(jié)構(gòu)流程圖 搶答器廣泛應(yīng)用于知識競賽等場合， 主持人正確的操作是在說 “ 開始 ” 的同時， 按下主持人按鈕，這樣保證此時搶答的選手是正確