三路抢答器PLC控制课程设计

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1、 1 1 前前 言言 目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致 采用模拟电路、数字电路、单片机或者 PLC 芯片、计算机控制系 统等四类产品。对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术 相当成熟。但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高， 故障率高， 显示方式简单或者没有。 而对于科技飞速发展的今天， PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更 新，并鉴于其本身具有的优点，以 PLC、单片机为核心的部件成 为主流。 传统的普通抢答器主要存在一下缺点： 在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违 规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因 而使

2、该次抢答过程变为无效。 当有多个违规抢答时，优先编码电路只能选择其中一个， 或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。对于 后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定，各路抢答 信号的“竞争”能力也被固定，因而本质上也有优先权。 普通抢答器存在不公平性。 当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个 违规者。因而出现了“漏洞” 。 可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的 功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛 应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程 序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模 拟量的输入/输出来控制机械设备

3、或生产过程。 PLC 的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统 不仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实 际应用的需要选择合适的 PLC 型号，然后进行资源配置，设计控 制系统。 2 2 2 设计任务和要求设计任务和要求 2. 12. 1 任务描述任务描述： 该抢答器作为智力竞赛的品判装置，根据应答者抢答情况自 动设定答题时间， 并根据答题情况用灯光、 声音显示其答题正确、 错误及违规，在主持人的操作下，对答题者所显示的分数值进行 加分、减分或违规扣分。 三路智力抢答器有三个抢答按钮 SB1SB3， 在允许抢答的情况 下最先按下按钮有效，在此以后按下的按钮无效，伴有灯光

4、、声 音指示， 并开始计时 （答题时间） ， 计时时间到 （答题给定的时间） ， 声音提示停止答题。如果抢答者答题正确或错误，主持人或操作 员按下加分键或减分键，将对显示分数值加分或减分。该控制器 组成框图如图 2-1-1 所示。 图图 2-1-1 3 2. 2 2. 2 设计任务和要求设计任务和要求 1. 主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，若 10s 内无人 抢答，则有声音提示，说明该题无人抢答，自动作废。 2. 主持人提出问题在未按下启动按钮（开始抢答）之前抢答，则 违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。 3. 主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按 钮的信号有效

5、，后按下的按钮信号无效。 4. 主持人按下计时按钮，开始计时。答题时间为 1min，答题过程 中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。 5. 抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制，答 对者加 10 分，答错者减 10 分，违规者扣 5 分，减分计算中若 出现负分作 0 分处理。 6. 答题完毕按下复位按钮，恢复抢答器原始状态，为下一轮抢答做 好准备。 答题过程中灯光、音响的安排机注意事项如下： 抢答有效：抢答者灯亮、控制台绿灯亮机声响。 10s 无人应答：声响、控制台绿灯（HL4）点亮 2s。 违规：违规者灯亮，控制台红灯（hl5）亮机声响。 答题过程： 抢答者灯亮， 控制台绿灯亮

6、， 50s 后控制台绿灯闪烁。 答题时间到：抢答者灯亮，控制台绿灯亮机声响。 按加分按钮加 10 分， 按减分按钮减 10 分， 按违规按钮减 5 分， 最高分 90 分（违规情况下最高分为 95 分） ，最低分 0 分。声响时间 为 1s。 3 3 硬软件设计方案选择硬软件设计方案选择 根据 PLC 智能抢答器的控制要求，应用程序采用一体化结构。 通过 PLC 控制程序来实现整体的运行，系统仅需要少量的按钮和接 口，一般的 PLC 配置都可运行。该系统本着简单易懂、可靠性强、 4 适应性强等方面进行设计。在抢答时只需按动按钮即可数码管在系 统程序的控制下自动显示组号以及倒计时自动操作。安全、可靠、 省时、省力、价格便宜。 3. 1 3. 1 硬件硬件 I/OI/O 地址分配地址分配 表 1 三路智力抢答器输入输出口分配表 输入信号输入信号 输出信号输出信号 输入设备输入设备/符号符号 PLC 输入输入 点点 输出设备输出设备/符号符号 PLC 输出点输出点 主持人复位/停止开 关 SB0 X0 1 号台指示灯 HL1 Y12 第 1 号 抢 答 按 钮 （