PLC在数字电路实验中的应用

【摘要】本文利用日本三菱公司生产的FX2N-64MR型PLC系统，运用PLC来实现数字电路抢答显示系统实验要求，给出了控制梯形图程序及输入、输出接线图。

【关键词】PLC；抢答器；梯形图

1.引言

可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是采用微电脑技术制造的自动控制设备，是一种数字运算操作的电子系统。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、判断、顺序控制、定时等操作的命令，通过数字式、模拟式的输入和输出，控制不同类型的生产机械或其它工作过程。随着微电子技术和计算机技术的发展，PLC已广泛应用于机械制造、电力、交通等工业领域。另外在实验教学中，也可运用PLC的控制技术对一些实验进行改革。本文利用PLC功能对数电综合实验抢答器显示系统进行了新的设计，这有助于加深学生对PLC的认识和理解，培养他们用PLC来解决实际问题的能力。

2.三菱PLC在抢答器显示系统中的应用

2.1 抢答器基本控制要求

实验要求：

（1）4组人组成的竞赛抢答，有四个对应的按钮，编号分别为1，2，3，4，当某一组按下按钮后，显示器显示出该组编号，并使铃发出响声，同时锁住其他组的抢答器（使其他组抢答无效）。抢答器设有复位开关，复位可重抢答。

（2）当第一组抢答时，LED数码显示器应显1，即图1中的B、C亮，显示数字1；当第2组抢答时，就是A、B、G、E、D亮，显示数字2；第3组抢答时应是A、B、G、C、D亮，显示数字3；第4组抢答时应是F、G、B、C亮，显示数字4。

2.2 LED数码显示控制实验面板图（如图1所示）

2.3 I/0分配

设定按钮SB1-SB4对应输入点为X1-X4，复位开关X0.Y0为铃，Y1-Y7分别对应数码管的A-H段，见表1。

2.4 I/0接线图

根据I/0分配表，其I/0接线图如图2所示。

2.5 抢答器梯形图程序（见图3）

程序中，输入继电器X1控制辅助继电器M1状态，X2控制M2状态，X3控制M3状态，X4控制M4状态。输出电路中设置触点的互锁及自锁。根据I/0分配及控制要求，Y2、Y3均工作显示“1”，Y1、Y2、Y7、Y5、Y4均工作显示“2”，Y1、Y2、Y7、Y3、Y4均工作显示“3”，Y6、Y7、Y2、Y3均工作显示“4”。

程序中，X1～X4分别控制M1～M4，M1～M4这四个辅助继电器的不同组合分别控制着Y1～Y7。无论哪个组先按下按钮，Y0都会工作响铃，2秒后停止。在此程序基础上，还可设计成5人组，6人组，7人组，8人组，9人组的抢答器，或者增设抢答器的一些必要条件，如主持人宣布抢答开始后方可答题，若10秒内无人回答，答题作废等。

应用Gx-Developer编程软件进行编程，把控制梯形图输入编程区，把编译转换后的程序下载到PLC里，抢答器就可工作了。

3.结束语

通过对实验教学的改进，使同学们初步掌握了PLC的控制技术和使用方法，提高了学习积极性，为学生拓宽知识面，提高解决实际问题的能力打下良好的基础。

参考文献

[1]张伟林.电气控制与PLC应用[M].北京人民邮电出版社，2009.

[2]王兆义.小型可编程实用技术[M].北京机械工业出版社，2003.

[3]张鹤鸣.工业电气控制技术教程[M].北京理工大学出版社，2010.