创新科技驱动下的PLC编程，为三人智力抢答器注入智慧力量 (创新科技驱动下载)

创新科技驱动下的PLC编程：为三人智力抢答器注入智慧力量

一、引言

随着科技的飞速发展，人工智能、物联网等新兴技术日益融入我们的生活。
在这样的时代背景下，传统的三人智力抢答器也开始迎来技术革新。
PLC编程技术的引入，为三人智力抢答器注入了智慧力量，提高了其性能与效率。
本文将详细介绍创新科技驱动下PLC编程在三人智力抢答器中的应用。

二、PLC编程技术概述

PLC，即可编程逻辑控制器，是一种数字计算机控制系统。
它采用可编程的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC编程技术具有高度的灵活性和可扩展性，能够适应各种复杂的应用场景。

三、三人智力抢答器现状分析

传统的三人智力抢答器主要依赖于硬件电路实现，功能相对单一，缺乏灵活性。
在抢答过程中，容易出现响应速度慢、误判等问题，影响了比赛的公平性和准确性。
传统的抢答器在智能化、网络化方面也存在较大的提升空间。

四、PLC编程在三人智力抢答器中的应用

1. 提升性能与效率：通过PLC编程，可以优化三人智力抢答器的性能，提高响应速度，减少误判。PLC编程能够实现对抢答器输入信号的快速处理和分析，确保抢答信号的准确识别。
2. 实现智能化控制：PLC编程可以引入人工智能技术，使三人智力抢答器具备智能识别、自动判分等功能。通过模式识别、机器学习等技术，抢答器可以自动识别选手的抢答行为，并自动判断抢答的准确性和时效性。
3. 增强互动性：PLC编程可以实现三人智力抢答器的联网功能，使比赛更加具有互动性。通过物联网技术，实现远程参赛、实时成绩上传等功能，为参赛者提供更便捷的比赛体验。
4. 提升扩展性：PLC编程具有高度的灵活性，可以根据需求进行定制开发。通过增加模块、扩展功能等方式，三人智力抢答器可以支持更多的游戏模式、更多的参赛者等，提高了其应用场景的多样性。

五、案例分析

以某高校基于PLC编程的三人智力抢答器为例，该抢答器采用了先进的PLC控制系统，实现了快速响应、智能识别、自动判分等功能。
在比赛过程中，抢答器能够准确识别选手的抢答行为，并实时显示成绩。
同时，该抢答器还支持远程参赛、实时成绩上传等功能，方便了参赛者。
通过实际应用，该抢答器大大提高了比赛的公平性和准确性，提高了比赛的观赏性。

六、挑战与展望

尽管PLC编程在三人智力抢答器中的应用取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。
如技术成本高、技术人才短缺等问题。
未来，随着技术的不断发展，我们需要进一步降低成本、提高技术水平，推广PLC编程在三人智力抢答器中的应用。
同时，我们还需要关注新兴技术，如5G、物联网、人工智能等，将其与PLC编程相结合，为三人智力抢答器注入更多的智慧力量。

七、结论

创新科技驱动下PLC编程在三人智力抢答器中的应用，为抢答器带来了新的变革。
通过PLC编程技术，我们可以提高三人智力抢答器的性能与效率，实现智能化控制，增强互动性，提升扩展性。
未来，我们需要进一步降低成本、提高技术水平，推广PLC编程在三人智力抢答器中的应用，并关注新兴技术，为抢答器注入更多的智慧力量。

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多路智力竞赛抢答器的设计

1．前言1． 1工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。 在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。 为解决这个问题，我们小组准备就本次大赛的机会制作一个低成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。 本课程设计是“模拟电子技术”与“数字电子技术”两门课程的综合课程设计。 1． 2本课程设计旨在培养学生综合模拟、数字电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。 促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加“全国大学生电子竞赛”前的理论与实践相结合的综合技能训练。 目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 1.3主要功能介绍1.3.1抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 1.3.2抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为1秒），主持人清零后，声音提示停止。 1.3.3 抢答先后的分辨率为5ms。 1.3.4 关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清 零，松开后则允许抢答。 输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。 1.3.5 有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相 对应的组别号码。 此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。 2．总体方案设计 2.1方案一：如图1所示为总体方框图。 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始状态，宣布开始抢答器工作。 定时器倒计时，扬声器给出声响提示。 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。 当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。 如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。 2．2方案二 实验电路原理方框图如图所示。 该电路作为抢答信号的接收、保持和输出的基本电路，手动清零开关CR，S1~S8为抢答按钮开关。 本抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个开关S1~S8表示。 同时设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由裁判控制。 此抢答器应具有数据锁存功能与显示功能。 即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在数码管上显示，同时蜂鸣器发出报警声响提示。 选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到裁判将系统清零为止。 2.3方案比较通过对方案一和方案二的比较可以看出，并且增加了控制电路，是电路图简单明了，避免重复，控制起来更加方便。 抢答器队参赛选手的动作的先后有很强的分辨力，即使先后只相差几毫秒，抢答器也能分辨出来，抢答器直线实现动作选手的编号，并保持到主持人清零为止。 2．4方案论证2．5方案选择通过对比，最终选择方案一3单元模块设计3．1抢答器电路 3．1．1抢答器电路图方框图3．1．2抢答器电路图设计及电路功能介绍设计电路见附录图3.1.2所示。 电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS279 来完成。 该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。 工作过程：开关S置于清除端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。 当开关S置于开始时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。 此外，CTR＝1，使74LS148 优先编码工作标志端（图中5号端）＝1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。 当按键松开即按下时，74LS148的 此时由于仍为CTR＝1，使优先编码工作标志端（图中5号端）＝1，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。 如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。 3．2可预致时间的定时电路3．2．1可预致时间的定时电路方框图3．2．2可预致时间的定时电路图设计及电路功能介绍原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。 具体电路如图3所示。 两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。 的预置数控制端实现预置数，由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。 按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时， 输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。 下面结合图4具体讲一下标准秒脉冲产生电路的原理。 结合图4，图中电容C的放电时间和充电时间分别为 ， 于是从NE555的3端输出的脉冲的频率为 ，结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得 ，即秒脉冲。 3．2．3控制电路和报警电路由555 芯片构成多谐振荡电路 ,555 的输出信号再经三极管放大 ,从而推动扬声器发声控制电路包括时序和报警两个电路 ,如图5 所示。 控制电路需具有以下几个功能。 主持人闭合开关扬声器发声 ,多路抢答器电路和计时电路进入正常状态; 参赛者按键时 ,扬声器发声 ,抢答电路和计时电路停止工作;抢答时间到 ,无人抢答 ,扬声器发声 ,抢答电路和计时电路停止工作 3.2.4电源电路3．3电路参数的计算及元器件的选择3．3．1电路参数的计算3．3．2元器件的选择4软件设计 4．1软件设计原理及设计所用工具 4．2主要软件设计流程框图 4．3功能介绍5特殊器件介绍5．174LS148为8线－3线优先编码器，表5.1.1为其真值表，表5.1.2为其功能表,图5.1.1为其管脚图，图5.1.2为其电路图。 表5.1.174LS148 8线—3线二进制编码器真值表输 入 输 出A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Y2 Y1 Y00 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 00 0 0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表5.1.2 74LS148 8线—3线二进制编码器功能表图5.1.2 74LS148电路图 图5.1.174LS148管脚图74LS148工作原理如下： 该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。 此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。 当EI=0时，编码器工作；而当EI=1时，则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。 这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电来有效的情况。 当EI为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑0）时，优先编码工作状态标志GS为0。 表明编码器处于工作状态，否则为1。 由功能表可知，在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端（优先级别最低位）有低电平输入时，A2A1A0均为111，出现了输入条件不同而输出代码相同的情况，这可由GS的状态加以区别，当GS＝1时，表示8个输入端均无低电平输入，此时A2A1A0=111为非编码输出；GS＝0时，A2A1A0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码（编码输出）。 EO只有在EI为0，且所有输入端都为1时，输出为0，它可与另一片同样器件的EI连接，以便组成更多输入端的优先编码器。 74LS148功能表 从功能表不难看出，输入优先级别的次为7，6，……，0。 输入有效信号为低电平，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出相对应的输入端的代码。 例如5为0。 且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时，输出代码为010，这就是优先编码器的工作原理5.2 锁存器74LS279 原理：在74ls279中，由于4回路中2回路置位端子为两个，所以使用其一时，整理两个置位输入作为1个使用，或将另一个输入固定为“H”使用。 另外，作为稍微变化74LS279 的使用方法，也可将3组作为RS锁存器使用，剩余的RS锁存器作为2输入NAND门电路使用，复位输入例如①管脚固定为”L”时其输入为”H”，所以可构成将②和③作为输入，输出为④的2输入NAND，此变换如图2所示。 图5-6 74LS279管脚引线图5．3中规模集成BCD七段显示译码驱动器译码与编码是相反的过程，是将二进制代码表示的特定含义翻译出来的过程。 能实现译码功能的组合逻辑电路称为译码器。 集成译码器可分为三种，即：二进制译码器、二－十进制译码器和显示译码器。 二进制译码器是将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输出信号的电路。 也称为变量译码器。 若输入端有n位，代码组合就有2n个，当然可译出2n个输出信号。 显示译码器由译码输出和显示器配合使用，最常用的是BCD七段译码器。 其输出是驱动七段字形的七个信号，常见产品型号有74LS48、74LS47等。 字符显示器：分段式显示是将字符由分布在同一平面上的若干段发光笔划组成。 电子计算器，数字万用表等显示器都是显示分段式数字。 而LED数码显示器是最常见的。 通常有红、绿、黄等颜色。 LED的死区电压较高，工作电压大约1.5~3V，驱动电流为几十毫安。 图5-2是七段LED数码管的引线图和显示数字情况。 74LS47译码驱动器输出是低电平有效，所以配接的数码管须采用共阳极接法；而74LS48译码驱动器输出是高电平有效，所以，配接的数码管须采用共阴极接法。 数码管常用型号有BS201、BS202等。 图5-3（a）是共阴式LED数码管的原理图，使用时，公阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动，如图5-3（b）所示。 （a）引线图（b）七段字形组合情况 图5-2 七段LED数码管图5-3共阴式LED数码管的原理图和驱动电路上面提到，74LS48是输出高电平有效的中规模集成BCD七段显示译码驱动器，它的功能简图和管脚引线图如图5-4所示。 其真值表见表5-2所示。 表5-2 74LS48BCD七段译码驱动器真值表十进制数或功能 输入 输出 A3 A2 A1 A0a b c d e f g0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 01 1 × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 02 1 × 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 13 1 × 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 14 1 × 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 15 1 × 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 16 1 × 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 17 1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 08 1 × 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 19 1 × 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 110 1 × 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 111 1 × 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 112 1 × 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 113 1 × 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 114 1 × 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 115 1 × 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0灭灯 × × × × × × 0 0 0 0 0 0 0 0灭零 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0试灯 0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 74LS48的输入端是四位二进制信号(8421BCD码)，a、b、c、d、e、f、g是七段译码器的输出驱动信号，高电平有效。 可直接驱动共阴极七段数码管， 是使能端，起辅助控制作用。 使能端的作用如下： (1)是试灯输入端，当 =0， =1时，不管其它输入是什么状态，a~g七段全亮；(2)灭灯输入 ，当 =0，不论其它输入状态如何，a~g均为0，显示管熄灭；(3)动态灭零输入 ，当 =1， =0时， 如果 =0000时，a~g均为各段熄灭； (4) 动态灭零输出 ，它与灭灯输入 共用一个引出端。 当 =0或 =0且 =1， =0000时，输出才为0。 片间与 配合，可用于熄灭多位数字前后所不需要显示的零。 74LS48功能简图 74LS48管脚引线6系统调试把上面所设计的单元电路连接起来可得到整机电路。 然后可在印刷电路板上焊接分立元件并进行调试。 在调试的过程中可能会遇到由于逻辑门传输延时的存在而带来的竞争冒险问题 ,主要表现在当按键大于8 时 ,在连续按键的情况下大约有10 %的可能性误显示为 8 ,1． 测试使用的主要的仪器和仪表是万用表。 2． 调试电路的方法和技巧是用红黑表笔测试接电源处是否有电压显示，再用表笔分别测试各集成块和电阻，电容的电压，注意用手背触摸一下，检查各仪器是否发热工作，。 3． 测试的数据电压显示为6.69伏等。 4． 调试中出现的故障，原因及排除方法有的电阻焊接为虚焊，原因是检查发生漏洞，排除方法是再焊接；74LS148接地引角8不为零，可能焊连，去掉焊连部分。 7系统功能、指标参数1)八个抢答按钮电阻R1~R8：由74系列参数Iil<=Iil(max)=1.6mA,所以R>=(Vcc-Vol)/Iil=3k,取(R1~R8)=5k。 8总结与体会9谢辞10参考文献1.康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社.1980

PLC三人抢答器梯形图，硬件接线图怎么做？

硬件接线图：输入四个按钮接电源送plc输入端，输出三个选手指示灯接电源接输出，闪灯也接输出。嗡鸣器小功率的直接接输出端，否者用中间继电器或者接触器驱动

用PLC设计4人抢答器,4人抢答按钮为X0~X3,对应灯为Y0~Y3,主持人按钮为X4,求画出梯形图

设计题目：四路抢答器的PLC控制设计要求竞赛者若要回答主持人所提问题时，必须先按下桌上的抢答按钮（SB1—SB4）。 绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮SB5后，指示灯才熄灭；如果竞赛者在主持人打开 SA1开关10s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；如果在主持人打开SA1 开关10s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；在竞赛者抢答成功后应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；当主持人打开SA2开关后计时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。 设计任务画出该抢答系统示意图（A2） .画出PLC的I/O接线图（A2）画出梯形图（A2）说明工作原理。 编写字左右的设计说明书。 参考资料黄净主编，《电器及PLC控制技术》，机械工业出版社，2002.廖常初主编，《FX系列PLC编程及应用》，机械工业出版社，2006.扬长能、林小峰主编，《可编程序控制器例题习题及实验指导》，重庆大学出版社，2001.前言在电气控制系统中，控制装置主要有两类：一类是传统的由继电器构成的控制系统；另一类是以微处理器为基础的可编程控制器。 但由于可编程控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点。 它在工业中的各个领域中得到了广泛的应用。 可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。 本设计书以PLC控制的四路抢答器为例，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统等知识。 本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。 最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。 本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并在韩金玲教师的认真帮助下完成。 在此真诚的衷心的感谢韩金玲教师的帮助。 由于本人水平有限，错误和不妥之处再所难免，敬请各位老师批评指正。 编者2008.目录 毕业设计任务书......................................（1） 一、前言.............................................（2） 二、可编程控制器的特点及基本.....................（3） 1、 PLC的特点......................................（2） 2、PLC的基本结构.................................. （5 3、PLC的基本功能..................................（） PLC的特点 可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，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，，具有通用性强、控制功能强，可靠性高，使用灵活方便、使用方便、适应面广、抗干扰能力强、编程简单等特点。 易于扩展等优点而应用越来越广泛。 为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC机有以下特点：1. 可靠性高，抗干扰能力强工业生产对控制设备的可靠性要求： ①平均故障间隔时间长 ②故障修复时间（平均修复时间）短任何电子设备产生的故障，通常为两种： ①偶发性故障。 由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。 这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。 但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。 ②永久性故障。 由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。 为了满足PLC“专为在工业环境下应用设计”的要求，PLC采用了如下硬件和软件措施：·硬件措施： 主要模块均采用大规模或超大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。 ①屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。 ②滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。 ③电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。 ④隔离——在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离措施，有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系，减少故障和误动作；各I/O口之间亦彼此隔离。 ⑤采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。 一旦查出某一模块出现故障，能迅速更换，使系统恢复正常工作；同时也有助于加快查找故障原因。 ·软件措施：有极强的自检及保护功能。 ①故障检测——软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。 以便及时进行处理。 ②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息。 一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的程序工作。 所以，PLC在检测到故障条件时，立即把现状态存入存储器，软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以防存储信息被冲掉。 ③设置警戒时钟WDT（看门狗）——如果程序每循环执行时间超过了WDT规定的时间，预示了程序进入死循环，立即报警。 ④加强对程序的检查和校验——一旦程序有错，立即报警，并停止执行。 ⑤对程序及动态数据进行电池后备——停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会丢失。 PLC的出厂试验项目中，有一项就是抗干扰试验。 它要求能承受幅值为1000V，上升时间1nS，脉冲宽度为1μS的干扰脉冲。 一般，平均故障间隔时间可达几十万～上千万小时；制成系统亦可达4～5万小时甚至更长时间。 2 .通用性强，控制程序可变，使用方便 PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。 用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。 因此，PLC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。 3.功能强，适应面广 现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。 既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。 4.编程简单，容易掌握 目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。 既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以非常容易接受和掌握。 梯形图语言的编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。 通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。 同时还提供了功能图、语句表等编程语言。 PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行（PLC内部增加了解释程序）。 与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，完全可以满足控制要求。 5.减少了控制系统的设计及施工的工作量 由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。 同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。 并且，由于PLC的低故障率及很强的监视功能，模块化等等，使维修也极为方便。 6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便 PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。 并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。 以三菱公司的F1-40M型PLC为例：其外型尺寸仅为305×110×110mm，重量2.3kg，功耗小于25VA；而且具有很好的抗振、适应环境温、湿度变化的能力。 现在三菱公司又有FX系列PLC，与其超小型品种F1系列相比：面积为47%,体积为36%，在系统的配置上既固定又灵活，输入输出可达24～128点。 PLC的基本结构 一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。 但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。 对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。 无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。 PLC的基本结构框图如下： 接受 驱动 现场信号 受控元件一、CPU的构成PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。 进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路， 与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。 它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。 内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。 但工作节奏由震荡信号控制。 CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。 CPU的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU虽然划分为以上几个部分，但PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的详细分析已无必要，我们只要弄清它在PLC中的功能与性能，能正确地使用它就够了。 CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。 一般讲，CPU模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。 箱体式PLC的主箱体也有这些显示。 它的总线接口，用于接I/O模板或底板，有内存接口，用于安装内存，有外设口，用于接外部设备，有的还有通讯口，用于进行通讯。 CPU模块上还有许多设定开关，用以对PLC作设定，如设定起始工作方式、内存区等。 二、I/O模块： PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的，按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。 三、电源模块：有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。 同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。 电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V。 四、底板或机架：大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 五、PLC 的外部设备外部设备是PLC系统不可分割的一部分，它有四大类编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况。 编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。 监控设备：有数据监视器和图形监视器。 直接监视数据或通过画面监视数据。 存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失，如EPROM、EEPROM写入器等。 输入输出设备：用于接收信号或输出信号，一般有条码读人器，输入模拟量的电位器，打印机等。 六、PLC的通信联网PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有RS-232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。 当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。 了解了PLC的基本结构，我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥PLC所提供的最佳功能。