plc課程設(shè)計--游樂機(jī)的plc控制

1、<p><b>　　PLC課程設(shè)計報告</b></p><p>　　課題名稱: 游樂機(jī)的PLC控制 </p><p>　　系 別: </p><p>　　班 級: </p><p>　　學(xué) 號:

2、 </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　(課程設(shè)計時間:2012年6月12日----2012年6月16日)</p><p><b>　　摘 要&l

3、t;/b></p><p>　　在當(dāng)今時代由于工業(yè)自動化程度的不斷提高對自動化控制的要求也日趨增加，PLC則能在很大程度上很廣的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動化控制。20世紀(jì)60年代末，人們研制出了一種先進(jìn)的自動控制設(shè)備PLC，由于PLC具有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問世就很快得到了推廣應(yīng)用。現(xiàn)在PLC不但被用于工業(yè)生產(chǎn)，在生活中我們也能常常見到它的身影。例如游樂機(jī)，隨著生活水平的提高，城市中的娛樂項(xiàng)目也越來越多，游樂機(jī)的應(yīng)

4、用也越來越廣。而游樂機(jī)的計分等問題也就用到了PLC，利用PLC控制的游樂機(jī)更加智能化、運(yùn)行的可靠性更高，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)，設(shè)計和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，所以PLC備受人們重視，成為目前在游樂機(jī)控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。</p><p>　　本次課程設(shè)計完成了對游樂機(jī)的控制，包括PLC的型號選擇，外部接線以及程序的設(shè)計與調(diào)試等工作。本設(shè)計采用分段處理的方式，將游樂機(jī)工作的各類情況分類考慮，一步步實(shí)現(xiàn)了程序的設(shè)

5、計。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是分別分析，各個擊破不致因整體復(fù)雜而無法著手工作，但同時也帶來了缺點(diǎn)，就是沒有考慮整體放在一起對彼此工作的影響。</p><p>　　關(guān)鍵詞：游樂機(jī)、PLC、控制、設(shè)計、調(diào)試</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>

6、;<b>　　目 錄3</b></p><p>　　第一章 系統(tǒng)控制方案的確定4</p><p>　　1.1游樂機(jī)的概述及發(fā)展4</p><p>　　1.1.1游樂機(jī)的定義4</p><p>　　1.1.2游樂機(jī)的分類4</p><p>　　1.1.3 游樂機(jī)的發(fā)展4</p>

7、;<p>　　1.2 PLC的概述6</p><p>　　1.2.1 PLC的組成及工作原理6</p><p>　　1.2.2 PLC的功能及特點(diǎn)8</p><p>　　1．3 總體設(shè)計方案8</p><p>　　第二章 課程設(shè)計的分析11</p><p>　　2.1地址分配11</p

8、><p>　　2.2梯形圖分析13</p><p><b>　　心得體會16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p>　　第一章 系統(tǒng)控制方案的確定</p><p>　　1.1游樂機(jī)的概述及發(fā)展</p><p>　　

9、1.1.1游樂機(jī)的定義</p><p>　　游戲機(jī)是一種主要用于娛樂，使用只向獲得許可的軟件開發(fā)者開放的源代碼，以電視機(jī)或其他專用顯示器以及專用輸入設(shè)備的電腦系統(tǒng)。其與PC機(jī)最大的區(qū)別在于源代碼和軟件的封閉性。廣義來講 人類用來進(jìn)行游戲的機(jī)械電子裝置都可稱作游戲機(jī) 隨著電子技術(shù) 信息產(chǎn)業(yè)的長發(fā)展 以及電影漫畫產(chǎn)業(yè)的帶動 電子游戲機(jī)便成為了游戲機(jī)的實(shí)際代表，由于其更專業(yè)化的游戲性表現(xiàn)，因此即便電腦水平如此發(fā)達(dá)的今天

10、，PC游戲仍然無法替代游戲機(jī)的強(qiáng)勢地位。 </p><p>　　1.1.2游樂機(jī)的分類</p><p>　　FC(NES),SFC(SNES),GB,GBP,GBC,GBA,GBASP,GBM,GG,MD(GEN),SS,DC,VB,PS,PS2,PS3,PSP1000,PSP2000,PSP3000,NDS,NDSL,X-BOX,X-BOX360,WII ,NGC,N64,PCE,PCE

11、-CD,MSX,MSXII,TG16,TG16-CD,SEGA-CD,MD32x,Game&Watch,Lynx,WS,WSC,NEOGEO(MVS),NEOGEO64,3DO</p><p>　　還有今年已上市的3DS和年末就要到來的NGP（psp2的暫定名）。</p><p>　　1.1.3 游樂機(jī)的發(fā)展</p><p>　　1.1.3.1投幣游戲機(jī)的興

12、起 </p><p>　　1988年，德國人斯托威克根據(jù)自動售貨機(jī)的投幣機(jī)構(gòu)原理，設(shè)計了一種叫做“自動產(chǎn)蛋機(jī)”的機(jī)器，只要往機(jī)器里投入一枚硬幣，“自動產(chǎn)蛋雞”便“產(chǎn)”下一只雞蛋，并伴有叫聲。人們把斯托威克發(fā)明的這臺機(jī)器，看作是投幣游戲機(jī)的雛形。 </p><p>　　但是真正用于娛樂業(yè)的游戲機(jī)，當(dāng)屬本世紀(jì)初德國出現(xiàn)的“八音盒”游戲機(jī)。游戲者只要一投幣，音盒內(nèi)的轉(zhuǎn)輪便自動旋轉(zhuǎn)，帶動一系列分布

13、不均的孔齒敲擊不同長度的鋼片奏出音樂。 </p><p>　　后來，著名的魔術(shù)師伯萊姆設(shè)計了投幣影像游戲機(jī)。雖說是影像，卻仍舊是機(jī)械式的，操作者投幣后可以從觀測孔看到里面的木偶和背景移動表演。 </p><p>　　在經(jīng)濟(jì)蕭條的年代，世界各地賭博業(yè)卻異常興旺，因而許多投幣如撲克牌機(jī)(俗稱耗子機(jī))、跑馬機(jī)、高爾夫彈珠機(jī)等比比皆是，一度取代了健康的娛樂業(yè)。直到三十年代，美國興起了對抗競技的模擬

14、游戲，其中模擬槍戰(zhàn)的“獨(dú)臂強(qiáng)盜”游戲機(jī)大受歡迎。此后，模擬各種體育運(yùn)動(比如打靶、籃球)的游戲機(jī)也相繼出現(xiàn)在娛樂場。 </p><p>　　從十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)五、六十年代，投幣游戲機(jī)大都屬于機(jī)械或簡易電路結(jié)構(gòu)，游戲者也是青年、成年人居多，場合僅限于游樂場，節(jié)目趣味性較差，而且內(nèi)容單一。但與此同時，隨著全球電子技術(shù)的飛速發(fā)展，戰(zhàn)后的1946年出現(xiàn)了第一臺電子計算機(jī)，其技術(shù)成就滲透到各個領(lǐng)域，一個娛樂業(yè)革命也在醞

15、釀之中。 </p><p>　　1.1.3.2電子游戲機(jī)的誕生 </p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)以后，電子計算機(jī)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。先是由晶體管代替了笨重的真空管，后來出現(xiàn)了集成電路和大規(guī)模集成電路，使電子子計算機(jī)一代一代實(shí)現(xiàn)更新，同時軟件技術(shù)也發(fā)展迅速。在美國，集中了許多計算機(jī)軟件的設(shè)計人才，他們工作之余，時常喜愛編一種能與人斗智的“游戲”，以此來鍛煉編程的能力。這種“游戲”花

16、樣繁多，但其特點(diǎn)都是利用計算機(jī)軟件事先設(shè)計好的“分析”、“判斷”能力反過來與人較量。由于不斷修改更新，使計算機(jī)的“智力”水平與人難分高低。 </p><p>　　美國加利福尼亞電氣工程師諾蘭.布什納爾看到了這種“游戲”的前景所在。早在大學(xué)期間，布什納爾就曾經(jīng)營過一家娛樂場，深諳娛樂場經(jīng)營訣竅。于是，1971年，布什納爾根據(jù)自己編制的“網(wǎng)球”游戲設(shè)計了世界上第一臺商用電子游戲機(jī)。這臺電子網(wǎng)球游戲機(jī)有著一段頗具戲劇性

17、的經(jīng)歷：布什納爾為了看看它是否被人們接受，就同附近一個娛樂場的老板協(xié)商，把它擺在了這個娛樂場一角。沒過兩天，老板打電話告訴他，那臺所謂的“電子游戲機(jī)”壞了，讓他前去修理。布什納爾拆開了機(jī)殼，意外地發(fā)現(xiàn)投幣箱全被硬幣塞滿了，因而硬是撐滿了投幣器。成功激勵著布什納爾進(jìn)一步研制生產(chǎn)電子游戲機(jī)，為此他創(chuàng)立了世界上第一臺電子游戲公司---雅達(dá)利公司。 </p><p>　　今天，當(dāng)我們回顧電子游戲最初為什么能吸引人，我們不

18、難悟出這樣的道理：電子游戲滿足了人們對競爭和對抗的渴望，它總是給予競爭者以新的難題。同時，它還能為勝利者提供嶄新的畫面和音樂享受。街頭的娛樂場畢竟比不上在家里玩起來隨便和經(jīng)濟(jì)。于是，電子游戲機(jī)開始朝著“家庭化”方向發(fā)展，電子技術(shù)的突破推動了游戲機(jī)“家庭化”的發(fā)展過程，彩色電視機(jī)的普及使大型游戲機(jī)的顯像管和掃描板部分完全可以被彩色電視機(jī)取代，使得微處理機(jī)部分與顯示屏幕實(shí)現(xiàn)了分離。這時制成的游戲機(jī)只相當(dāng)于一個信號發(fā)生器，與電視機(jī)連結(jié)后組成閉

19、路電視系統(tǒng)。這種電子游戲機(jī)我們一般稱作“家庭電腦游戲機(jī)”，或者干脆稱為“電視游戲機(jī)”。 </p><p>　　1.2 PLC的概述 </p><p>　　1.2.1 PLC的組成及工作原理</p><p>　　PLC

20、 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同： 1．中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC 的控制中樞。它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)：檢查電源、存儲器、I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤，當(dāng)PLC 投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過

21、命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 為了進(jìn)一步提高PLC 的可靠性，近年來對大型PLC 還采用雙CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU 的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 2．存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。

22、 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 （1） PLC 常用的存儲器類型 1）RAM （Random A</p><p>　　1.2.2 PLC的功能及特點(diǎn)</p><p>　　1.2.2.1 PLC的功能</p><p>　　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

23、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。是工業(yè)控制的核心部分 。</p><p>　　可編程控制器(Programmable Controller)是計算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展

24、，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC,plc自1966年出現(xiàn)，美國，日本，德國的可編程控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強(qiáng)大。</p><p>　　1.2.2.2 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　1、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長

25、；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。 </p><p>　　2、使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機(jī)知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。 </p><p>　　3、能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其

26、他各種機(jī)型。</p><p>　　1．3 總體設(shè)計方案</p><p>　　1.3.1 任務(wù)描述與控制要求說明</p><p>　　1.3.1.1任務(wù)描述</p><p>　　游樂機(jī)的液壓系統(tǒng)有三個液壓缸，分別控制三組動物的隱身和現(xiàn)身。</p><p>　　每組有三只動物?，F(xiàn)身后，游戲者擊打動物，擊中記一分；動物隱身后

27、，擊打無效。每輪游戲的時間為300秒，時間一到，游戲經(jīng)束。在規(guī)定時間300秒內(nèi)得分達(dá)到規(guī)定值20分，兩組彩燈閃爍30秒，之后，開始新一輪游戲；得分未達(dá)到規(guī)定值，而蜂鳴20秒。之后，開始新一輪游戲。</p><p>　?。?）動物現(xiàn)身方式 如圖示</p><p><b>　　獅子：</b></p><p><b>　　老虎：</b

28、></p><p><b>　　狼：</b></p><p>　?。?）彩燈組合 如圖示</p><p><b>　　黃燈：</b></p><p><b>　　綠燈：</b></p><p>　　1.3.1.2控制要求說明</p>

29、<p>　　投幣后（輸入SB1）游戲開始。三個液壓缸分別控制三組動物的隱身和現(xiàn)身(輸出L1,L2,L3)。每組有三只動物?，F(xiàn)身后，游戲者擊打動物，擊中記一分每個動物上有感應(yīng)器（輸入Y1，Y2,Y3）；動物隱身后，擊打無效。每輪游戲的時間為300秒，時間一到，游戲經(jīng)束。在規(guī)定時間300秒內(nèi)得分達(dá)到規(guī)定值20分，兩組彩燈閃爍30秒（輸出L4，L5），之后，開始新一輪游戲；得分未達(dá)到規(guī)定值，而蜂鳴20秒（輸出L6）。之后，開始新一輪

30、游戲。</p><p>　　1.3.2.硬件選型</p><p>　　1.3.2.1PLC的優(yōu)點(diǎn)</p><p><b>　　1）.維護(hù)性好</b></p><p>　　PLC有成熟的技術(shù)和完善的質(zhì)量保障體系，因此PLC出故障的可能性很小，其硬件部分在其壽命期內(nèi)基本不需要維護(hù)。PLC是一種長線產(chǎn)品，備品備件都有保障，可維

31、護(hù)性好。 </p><p>　　2）. 寬輸入電源范圍</p><p>　　AC220V規(guī)格在50V能正常工作更擁有500V輸入電源技術(shù)(非必須技術(shù),選配)能適應(yīng)AC110V,AC120V,AC220V,AC240V,AC380V,AC440V等各種照明/動力輸入電源規(guī)格 ，DC輸入規(guī)格更能做到15V-60V正常工作.適應(yīng)24V,36V,48V電池供電.超低電源規(guī)格 甚至能在DC

32、8-30V電壓下工作.適應(yīng)12V電池供電</p><p><b>　　3）.高速率</b></p><p>　　PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設(shè)備廠家的不同而在1M－200Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。</p><p>　　4）.PLC的體積小</p><

33、;p>　　PLC的幾何尺寸都不大。體積小的PLC可以裝入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊。便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。</p><p><b>　　5）.低功率消耗</b></p><p>　　針對電池移動場所的直流輸入規(guī)格,整機(jī)消耗僅為24V/6MA 交流工作型的功率消耗低到0.1W--0.3W</p><p>　　1.3.2.2輸入輸出點(diǎn)數(shù)的確定

34、</p><p>　　輸入有：開關(guān)SB0,9個感應(yīng)器SB1-SB9;</p><p>　　輸出有：動物現(xiàn)身隱身控制YA1，YA2，YA3；彩燈HL1，HL2;蜂鳴HA.</p><p>　　1.3.2.3 PLC的選型</p><p>　　根據(jù)輸入輸出的點(diǎn)數(shù)可以選擇三菱FX2N-48MR型PLC。</p><p>　　

35、1.3.2.4硬件配置</p><p>　　PLC輸出的繼電器接點(diǎn)的容量是250VAC，電流2A，可直接驅(qū)動電磁閥的電磁線圈兩端并聯(lián)觸點(diǎn)接通、斷開所產(chǎn)生的電弧，在電磁閥線圈兩端并聯(lián)阻容吸收回路。</p><p>　　第二章 課程設(shè)計的分析</p><p>　　2.1.地址分配及I/O連接圖</p><p><b>　　2.1.1地

36、址分配</b></p><p>　　I/O地址分配如下表</p><p><b>　　表 I/O地址分配</b></p><p>　　2.1.2 I/O連接圖</p><p>　　I/O連接圖如下圖所示</p><p><b>　　圖I/O連接圖</b></

37、p><p>　　2.1.3 PLC軟件設(shè)計</p><p>　　2.1.3.1程序結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　由控制要求可知此控制為單周期控制，動物的顯隱按脈沖波形如圖</p><p><b>　　圖 動物現(xiàn)身方式 </b></p><p><b>　　獅子：</b></

38、p><p><b>　　老虎：</b></p><p><b>　　狼：</b></p><p>　　將脈沖分段得出動物顯隱，然后將計數(shù)器，彩燈閃爍，蜂鳴結(jié)合在一起，組成整個PLC控制程序。</p><p><b>　　2.2 梯形圖分析</b></p><p&

39、gt;<b>　　心得體會</b></p><p>　　和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計，此次設(shè)計以分組的方式進(jìn)行，每組有一個題目。我們做的是一個由三個部分組成的游樂機(jī)plc控制系統(tǒng)。由于平時大家都是學(xué)理論，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時候都不知道怎么做。但通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會了PLC設(shè)計的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機(jī)會，提

40、高了與人合作的意識與能力。</p><p>　　通過這次設(shè)計實(shí)踐。我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解

41、得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。</p><p>　　通過合作，我們的合作意識得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責(zé)一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學(xué)請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn)，積極向同學(xué)說明自己的想法。能過比較選出最好的方

42、案。在這過程也提高了我們的表過能力。</p><p>　　在設(shè)計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學(xué)習(xí)的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學(xué)討論是一個很好的方法，不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。做事要學(xué)思結(jié)合。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 程子華等.《PLC原理與編程實(shí)例分析》