课程设计任务书三路抢答器的plc控制
三路智力抢答器的PLC控制设计要求
晋中学院机械学院可编程控制器课程设计任务书一、设计题目三路智力抢答器的PLC控制二、控制要求1、按下启动按钮（开始抢答后），若10秒后无人抢答，则抢答器自动撤销抢答信号（有声音提示），说明该题无人抢答，自动作废。
2、按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮的信号有效其余信号（后按下的）无效，有信号用灯光和声音指示。
3、若有人抢答即按下任意一个抢答按钮，从按下按钮开始计时，在答题时间（1min）完毕时，有灯光和声音信号提示答题时间到。
三、设计工作量要求1、根据控制对象，明确设计任务和要求。
2、根据设计要求选择PLC型号及所需的其他模块，选择所需的电气元件，进行硬件配置。
3、编制PLC的输入/输出分配表输入输出点分配；4、画出PLC的输入输出设备的接线图；5、进行程序设计，完成梯形图或者指令表的程序设计；6、编写设计说明书和操作使用说明书（3000字以上）四、设计目的1、能熟练运用可编程控制器原理、电工电子技术、和必要的传感器基础知识与理论，以及在生产实习中学到的实践知识。
掌握设计一个控制系统的基本方法、设计步骤以及设计内容。
2、学会使用手册及图表资料；3、进一步培养识图、绘图、和编写技术文件等基本技能。
四、资料查阅与收集任务：1、查阅和收集所给题目在实际中的应用价值和发展前景。
2、查阅和收集各种可编程控制器的技术特点和使用方法，查阅所需的各种特殊模块的技术资料。
3、查阅和收集所设计题目要求的其他电气元件的技术资料。
4、查阅和收集你选用的PLC的编程方法，编程技巧的有关资料。
5、查阅其他你认为应收集的相关资料。
PLC课程设计报告-- 抢答器PLC控制系统设计
PLC课程设计报告-- 抢答器PLC 控制系统设计抢答器PLC控制系统设计一：题目要求1．设备概况实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。
目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。
现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。
但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。
本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。
2．控制要求1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
3）抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声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主持人将系统清除为止。
4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
3．设计任务1) 根据控制要求，进行抢答器PLC控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
任务21三人抢答器PLC控
12
思考： 如何修改程序，实现“六人抢答器PLC控制”？
（2）一人抢答成功时其指示灯点亮，同时熄灭抢答开始指示灯，其
他人再抢答无效。
11
（3）主持人启动抢答结束按钮后，抢答者指示灯熄灭，抢答开始指 示灯点亮，开始新一轮抢答。
检修：如出现故障，学生应独立完成检修调试，直至能够正常工作。 （1）检修线路连接是否正确。 （2）梯形图程序编写中自锁、互锁电路及置位/复位指令使用是否正 确。
// 停止按钮I0.1=1，Q0.0=0。
例题：互锁电路图
位
操
4
作
指
令
功能：
即线圈输出不会同时为Q0.0=Q0.1=1，实现互锁。
请同学们把书翻到 P56 面，完成教材给出的任务“三 人抢答器PLC控制”。
主要注意环节为：
5
环节一：PLC外围电路接线
环节二：PLC梯形图程序编制、编译与下载 环节三：通电调试并观察结果
（二）“三人抢答器PLC控制”PLC接线
9
（三）“三人抢答器PLC控制”程序分析 ①A抢答；
10
②B抢答；
③C抢答; ④主持人控制。
（四）“三人抢答器PLC控制”调试检修
调试：在老师的现场监护下进行通电调试，验证是否符合设计要求。
（1）编写梯形图程序，编译后将编译好的梯形图程序下载到PLC中。
（一）“三人抢答器PLC控制”控制要求
主持人配有抢答结束按钮和抢答开始指示灯，A、
任
B、C三人分别配有抢答按钮和成功抢答指示灯。
务
6
要
当一人抢答成功时其指示灯点亮，同时
求
熄灭抢答开始指示灯，其他人再抢答无效；
当主持人启动抢答结束按钮后，抢答者指 示灯熄灭，抢答指示灯点亮，开始新一轮抢答。
PLC控制三路抢答器系统设计
2021年9期科技创新与应用Technology Innovation and Application设计创新引言抢答器是各类竞赛中的必备设备，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。
各类竞赛在抢答过程中，为了准确快速判断出哪一组或哪一名选手在主持人发出开始答题信号后，优先答题，需要设计一套稳定可靠的抢答器控制系统。
以PLC为核心，设计抢答器，能够很好的解决此类问题。
有单路输入的，也有组输入方式，本设计以PLC为控制核心，设计了三路输入三路输出的抢答器，具有抢答且不限时功能；本设计采用PLC作为控制核心，同时由于PLC的输入/输出端口资源丰富，可以在本设计基础上修改扩展多组输入的抢答器控制系统。
1PLC控制三路抢答器硬件系统设计选手通过自己的抢答按钮发出抢答信息，最先按下按钮的选手，抢答成功。
按钮即使松开，通过程序设计立即将该选手信息保持下来，同时禁止其他选手的信息输入，整个过程可以精确到毫秒。
抢答成功后对应选手的灯立即点亮。
主持人的复位按钮发出的复位信号，解锁当前信息，各路输出信号复位，进入下一轮抢答。
三人抢答器控制系统是每位选手拥有一个抢答按钮，按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人有一个启动按钮和一个复位按钮，用于将抢答信号开始抢答和复位进入下一轮抢答；比赛开始后，优先按动按钮者抢答成功，同时禁止另外2路按钮输入，禁止其他参赛者抢答；参赛者抢答成功后对应的灯点亮。
PLC控制三路抢答器系统设计卢易枫（河南工业贸易职业学院汽车工程学院，河南郑州450012）摘要：详细介绍了PLC控制三路抢答器控制系统硬件软件设计，选用西门子PLC S7-226CPU为核心控制芯片，共三路抢答器，分别与PLC的Q0.1-Q0.3相连，由主持人控制抢答启动按钮，主持人未启动抢答按钮之前，抢答席按钮被锁。
关键词：抢答器；西门子；PLC硬件设计中图分类号:TP311.52文献标志码:A文章编号:2095-2945(2021)09-0131-03Abstract:This paper introduces in detail the hardware and software design of the PLC control system of three-way answering device.Siemens PLC S7-226CPU is selected as the core control chip.Three-way answering device is connected with PLC Q0.1-Q0.3respectively,and the starting button of answering device is controlled by the presenter.Before the presenter starts the answering button,it is locked.Keywords:answering device;Siemens;PLC hardware design作者简介：卢易枫（1977-），女，硕士研究生，副教授，研究方向：电气控制及自动化。
三路智力抢答器的PLC控制49391
第一章设计任务书一、三路抢答器应用背景和概述抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用三菱PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。
抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。
随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。
用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。
该抢答器可作为智力竞赛的评论装置。
根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实其回答正确和错误，在工作人员操作下对答题者所显示的分数进行加分和减分。
三路智力抢答器有三个抢答按钮SB1～SB2，最先按下按钮有效，在此之后按下按钮无效，伴有灯光、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1.1所示。
图1.1 三路智力抢答器组成框图二、设计任务和要求1、三路智力抢答器应达到以下要求。
（1）按下启动按钮（开始抢答）后，若10内无人抢答，则抢答器自动撤销抢答信号（有声音提示），说明该题无人抢答自动作废。
（2）按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮有效，其余信号（后按下）无效。
有效信号用灯光和声音表示。
（3）若有人抢答即按下任意一个抢答按钮，从按下按钮开始计时，在答题时间（约 1 min）完毕时。
有灯光和声音信号提示答题时间已到。
（4）三路抢答器应有灯显示和分数显示对答题正确或错误者，在操作人员控制下可对其加10分或减10分。
加分最大可达到99分，减分最少分值00分。
三路智力抢答器工作流程图如图1.2所示。
三路智力抢答器的PLC控制学习资料
三路智力抢答器的P L C控制第一章设计任务书一、三路抢答器应用背景和概述抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用三菱PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。
抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。
随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。
用PLC 进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。
该抢答器可作为智力竞赛的评论装置。
根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实其回答正确和错误，在工作人员操作下对答题者所显示的分数进行加分和减分。
三路智力抢答器有三个抢答按钮SB1～SB2，最先按下按钮有效，在此之后按下按钮无效，伴有灯光、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1.1所示。
图1.1 三路智力抢答器组成框图二、设计任务和要求1、三路智力抢答器应达到以下要求。
（1）按下启动按钮（开始抢答）后，若10内无人抢答，则抢答器自动撤销抢答信号（有声音提示），说明该题无人抢答自动作废。
（2）按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮有效，其余信号（后按下）无效。
有效信号用灯光和声音表示。
（3）若有人抢答即按下任意一个抢答按钮，从按下按钮开始计时，在答题时间（约1 min）完毕时。
有灯光和声音信号提示答题时间已到。
（4）三路抢答器应有灯显示和分数显示对答题正确或错误者，在操作人员控制下可对其加10分或减10分。
加分最大可达到99分，减分最少分值00分。
PLC控制三路抢答器
5.符号
线圈
常开主触点
辅助常开、常闭触点
三、所需编程元件
※ 输入继电器 ※ 输出继电器
1. 输入继电器
编号范围：I0.0--I15.7（128个） 实验室PLC的输入编号范围 I0.0--I0.7（第1排） I1.0--I1.5（第2排） I2.0--I2.7（第3排）
功能：专门用来接收从外部开关发来的信号。
复位开关K 一号按钮SB1 二号按钮SB2 三号按钮SB3
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
一号指示灯L1 二号指示灯L2 三号指示灯L3
Q0.1
Q0.2
Q0.3
输 入 输 出 接 线 图
梯 形 图
下次课内容
四路知识竞赛抢答器的控制
三路抢答器控制
学习目标
※ 掌握输入继电器的使用方法。 ※ 掌握输出继电器的使用方法。 ※ 掌握自锁电路的设计方法。 ※ 掌握互锁电路的设计方法。
一、任务提出
※ 有3个抢答席和1个主持人席，每个抢 答席上各有1个抢答按钮（分别为SB1、 SB2和SB3）和1盏抢答指示灯（分别为L1、 L2和L3），主持人席上有1个复位开关K。
※ 三位选手在主持人提完问题并合上复 位开关K后方允许抢答（如果复位开关K没 合上，即使参赛者按下抢答按钮也没反应）， 第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将 会亮（维持）；此后另外两个抢答席即使再 按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。
※ 该题抢答结束后，主持人断开主 持席上的复位开关K，则指示灯熄灭； 再合上复位开关K，又可以进行下一题 的抢答比赛。
二、相关知识 （一）按钮
1. 外形
2. 结构示意图
3.工作原理
课程设计三人抢答器
课程设计 三人抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握三人抢答器的电路原理与设计思路，了解数字电路基础知识。
2. 学生能掌握三人抢答器的各个组件功能，如按钮、指示灯、抢答控制芯片等。
3. 学生了解并掌握三人抢答器在生活中的应用，提高对电子技术的认识和兴趣。
技能目标：1. 学生能够独立完成三人抢答器的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生通过团队合作，培养沟通协作能力，共同解决问题。
3. 学生能够运用所学知识，对三人抢答器进行改进和创新，提高创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对电子技术的兴趣和热爱，激发学习动力。
2. 学生在团队合作中，学会尊重他人、关心同学，培养团结互助的品质。
3. 学生在课程学习中，认识到科技对社会发展的作用，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论与实践相结合，培养学生动手能力、创新能力和团队合作精神。
学生特点：六年级学生具有一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，善于合作交流。
教学要求：教师需注重引导学生动手实践，关注学生个体差异，激发学生兴趣，培养学生综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下部分：1. 数字电路基础知识：- 介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。
- 分析抢答控制芯片的功能与应用。
2. 三人抢答器组件及功能：- 按钮组件：介绍按钮的工作原理，及其在抢答器中的作用。
- 指示灯组件：讲解指示灯的电路连接及功能。
- 抢答控制芯片：分析芯片的功能、引脚排列及连接方式。
3. 实践操作：- 指导学生进行三人抢答器的组装、调试及测试。
- 引导学生通过团队合作，共同解决问题。
4. 改进与创新：- 鼓励学生针对现有抢答器进行改进，提出创新方案。
- 分析改进方案的可行性，并进行实际操作。
教学内容安排与进度：第一课时：数字电路基础知识，介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。
用PLC实现三人抢答器控制系统
用PLC实现三人抢答器功能
控制要求：
利用互锁功能，实现三人抢答器功能。
当主持人允许后，抢答开始，第一个做出反应的选手的指示灯亮，其他的无效操作。
其中，如果在主持人未允许的抢答，将显示违规信号，取消选手的比赛资格。
1、进行I/O地址分配；
2、写出控制程序；
3、把梯形图转换为STL语言。
解：（1）I/O地址分配
主持人允许I1.0
一号选手抢答I0.0
二号选手抢答I0.1
三号选手抢答I0.2
一号选手指示灯Q0.0
二号选手指示灯Q0.1
三号选手指示灯Q0.2
一号选手违规信号Q1.0
二号选手违规信号Q1.1
三号选手违规信号Q1.2
（2）控制程序
（3）STL语言
A I 0.0
AN Q 0.1
AN Q 0.2
= L 20.0
A L 20.0
A I 1.0
= Q 0.0
A L 20.0
AN I 1.0
= Q 1.0
A I 0.0
AN Q 0.0
AN Q 0.2
= L 20.0
A L 20.0
A I 1.0
= Q 0.1
A L 20.0
AN I 1.0
= Q 1.1 A I 0.0 AN Q 0.0 AN Q 0.1 = L 20.0 A L 20.0 A I 1.0 = Q 0.2 A L 20.0 AN I 1.0 = Q 1.1。
三路智力抢答器PLC设计
2009级课程设计说明书三路智力抢答器的PLC控制系、部：电气与信息工程学院学生姓名：曾盛指导教师：罗雪莲职称教授专业：自动化班级：0903班完成时间：2012年11月摘要近年来随着科技的飞速发展， PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。
本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制智力抢答器进行控制。
首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。
使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的三路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、计时及计分输出显示功能等。
关键词：智力控制;三路抢答器;PLC;计分目录1系统设计内容及要求............................................ - 1 -1.1概述..................................................... - 1 -1.2设计要求................................................. - 1 -1.3 设计任务............................................... - 2 - 2抢答器硬件系统设计............................................ - 3 -2.1 控制系统选取........................................... - 3 -2.2 控制系统的硬件组成..................................... - 3 -2.3 硬件I/O地址分配....................................... - 4 -2.4 硬件系统接线图......................................... - 4 -2.5 硬件接线分析........................................... - 4 -3 抢答器软件系统设计........................................... - 6 -3.1 整体设计............................................... - 6 -3.2 PLC控制程序流程图...................................... - 6 -3.3 抢答器程序设计......................................... - 7 - 4安装与调试................................................... - 11 - 5结论....................................................... - 12 - 参考文献....................................................... - 13 - 附录........................................................... - 14 -1系统设计内容及要求1.1概述该抢答器可作为智力竞赛的评判装置。
PLC课程设计报告--三人抢答器
2.智力抢答器的控制系统设计……………………………………………………4
2.1I/O分配表…………………………………………………………………4
2.2I/O接线图…………………………………………………………………4
2.3顺序功能图…………………………………………………………………5
<一>I/O分配表：
Ｉ／Ｏ分配表如下所示：
输入信号
总启动／停止SA
I0.7
开始抢答按钮SB0
I0.0
加分按钮SB1
I0.1
减分按钮SB2
I0.2
1组抢答按钮SB3
I0.3
2组抢答按钮SB4
I0.4
3组抢答按钮SB5
I0.5
计时按钮SB6
I0.6
输出信号
指示灯HL1亮
Q0.0
指示灯HL2亮
Q0.1
指示灯HL3亮
……
<三>顺序功能图：
顺序功能图如下所示：
步9、步10、步11、步12、步13、步14的子步顺序功能图分别如下：
<四>系统运行框图或流程图：
该系统的主流程图和子流程图分别如下：
<五>控制梯形图：
<六>调试与测试
1、首先将程序编译无误后下载到PLC中，启动开关（SA）即I0.7拨上，则指示灯HL1亮（Q0.0亮）。
4、在计时时间内，如果回答问题正确，按下加分按钮SB1（I0.1），则相对应之前的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））快速闪烁3次（0.3s ON，0.3s OFF），本次快速闪烁设定3次。
3.3项目三任务三 抢答器的PLC控制
3.3项目三任务三抢答器的PLC控制一、复习旧知分析彩灯循环点亮的PLC控制。
二、引入新课在知识竞赛或智力比赛等场合，经常会使用抢答器，那么的抢答器的控制部分是如何设计呢？抢答器的设计方法与采用的元器件有很多种。
可以采用数字电子技术学过的各种门电路芯片与组合逻辑电路芯片搭建电路完成，也可以利用单片机为控制核心组成系统实现，还可以用PLC控制完成。
在这里仅介绍利用PLC作为控制设备来实现抢答器的控制。
三、讲解新知（一）指针（P、I）指针：在执行PLC程序过程中，当某条件满足时，需要跳过一段不需要执行的程序，或者调用一个子程序，或者执行制定的中断程序，这时需要用一“操作标记”来标明所操作的程序段，这一“操作标记”就是指针。
在FX3U系列PLC中，指针用来指示分支指令的跳转目标和中断程序的入口标号,分为分支用指针（P）和中断用指针（I）两类，其中，中断用指针又可分为输入用中断指针、定时器用中断指针和计数器用中断指针3种，其编号均采用十进制数分配。
FX3U 系列PLC的指针种类及地址编号，见表3-18。
1、分支用指针（P）分支指针是条件跳转指令和子程序调用指令跳转或调用程序时的位置标签（入口地址）。
FX3U系列PLC的分支指针编号为：P0～P4095，共4096点。
分支指针的使用如图3-22所示。
2、分支指针使用说明：指针P63为END指令跳转用特殊指针，当出现CJ P63时驱动条件成立后，马上跳转到END指针，执行END指令功能。
因此，P63不能作为程序入口地址标号而进行编程。
如果对标号P63编程时，PLC会发生程序错误并停止运行。
分支指针P必须和条件跳转指令CJ或子程序调用指令CALL组合使用。
条件跳转时分支指针P在主程序区；子程序调用时分支指针在副程序区。
编程软件GX上输入梯形图时，分支指针的输入方法：找到需跳转的程序或调用的子程序首行，将光标移到该行左母线外侧，直接输入分支指针标号即可。
1、输入中断用指针只接收来自特定的输入地址号（X000～X005）的输入信号而不受PLC扫描周期的影响。
PLC控制三路抢答器
2013级课程设计（论文）说明书三路智力抢答器的PLC设计院、部: 电气信息与工程学院学生姓名：___________ 唐慧学号：____________ 1330140126指导教师：罗雪莲职称教授专业：电气工程及其自动化班级：____________ 电气1301班完成时间：________ 2016年06月湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书设计一个控制基于 PLC 的三路智力抢答器系统。
二、 任务根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划， 运用所学的理论知识， 进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理 论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括：1、 设计该系统电气控制硬件系统；2、 P LC 选择及I/O 及其它PLC 元器件分配。
3、 选择电器元件，编制元件目录表。
4、 设计该系统 PLC 控制梯形图。
5、 用计算机绘制 PLC 控制电路图。
6、 进行系统仿真测试，实现三路智力抢答器系统的控制要求。
7、 编写设计说明书。
三、 要求该抢答器可作为智力竞赛的评判装置。
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、声音显示其回答正确或错误，在工作人员操作下对答题者所 显示的分数加分或减分。
三路智力抢答器有三个抢答按钮 SB1~SB3最先按下按钮有效， 在此以后按下的 按钮无效，伴有灯光、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1所示。
图1三路智力抢答器组成框图指导教师罗雪莲 学生姓名 唐慧课题名称三路智力抢答器的 PLC 控制 学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化 、目标 内容及任务 主持人三路抢答器应达到以下要求1 •按下启动按钮（开始抢答）后，若 10s 内无人抢答，则抢答器自动撤消抢答 信号（有声音提示），说明该题无人抢答，自动作废。
三人抢答器课程设计
1 引言可编程序控制器（programmable controller）简称PLC。
它是在集成电路、计算机基础上发展起来的一种新型工业控制设备。
目前，随着微电子技术、计算机技术、通信技术、容错控制技术以及数字控制技术的飞速发展，可编程序控制器的数量、型号及品种的发展速度也十分迅速。
由于PLC具有控制功能强、可靠性高、配置灵活、体积小、重量轻以及使用方便等优点，目前在我国已经广泛的应用于自动化控制的各个领域。
在中国市场上最具竞争力的四家PLC公司为三菱公司、欧姆龙公司、西门子公司及AB公司。
这次课程设计仿型PLC。
这次课程设计的要求就是用PLC 真所用到的就是三菱公司生产的FX2N设计一个三路抢答器。
2 设计任务及要求2.1 设计任务参加智力竞赛的A、B、C三人的桌上各有一个抢答按钮，分别为SB1、SB2和SB3，用三盏灯HL1～HL3显示他们的抢答信号。
当主持人接通抢答允许开关Q后，抢答开始。
最先按下按钮的抢答者对应的灯亮，与此同时应禁止另外两个抢答者，指示灯在主持人断开开关Q后熄灭。
2.2 设计要求1. 画出系统动作流程图2.设计外部输入/输出点（I/0）3. 画出PLC外部接线图4. 请设计完整的梯形图3 设计内容3.1 工作流程图3.2 I/O接口分配-16M，输入有SB1，SB2，SB3以根据设计的需求，选用的PlC型号为FX2N及主持人按钮，而输出有选手一二三对应的灯以及蜂鸣器。
表3—2 I/O接口分配3.3 外部接线图4 仿真4.1 建立梯形图并转换成指令表4.2 梯形图分析当主持人按下按钮X3，主控线圈M0得电并自锁，MC到MCR之间的梯形图就可以被执行了。
当某一位抢答者按下按钮时，如X1被首先按下，则Y2被置位，对应的抢答器指示灯HL1就亮了，表示选手1抢答成功。
同时，Y2的接点闭合时Y3得电，蜂鸣器响。
Y3的常闭接点断开主控线圈M0，MC到MCR之间的梯形图就不能被执行，当其他人在按按钮时就不起作用了。
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佛山科学技术学院课程设计任务书电气工程及其自动化专业 13年级 2 班付琴芳一、设计题目三路抢答器的PLC控制二、主要内容该抢答器作为智力竞赛的评判装置，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、具体要求1.主持人提出问题并按下启动按钮（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.主持人提出问题并按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮的信号有效，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、音响的安排及注意事项见课程设计指导书。
在上述具体的要求下，完成硬件电路的制作和接线，PLC控制程序的设计及联机调试，直至满足要求。
四、进度安排1.理解课程设计内容及设计要求，查阅资料（第一周的星期一）。
2. PLC外围硬件电路的制作和接线，构思设计方案（第一周的星期二至星期三）。
3. PLC控制程序设计、程序调试及系统的总体调试，撰写课程设计报告（第一周的星期四至第二周星期四）。
4. 课程设计答辩、批改设计报告，登载成绩（第二周星期五）。
五、完成后应上交的材料PLC外围硬件连接电路、程序清单及课程设计总结报告。
六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录1. 前言 (4)2. 设计任务和要求 (5)任务描述 (5)设计任务及要求 (6)3. 硬软件设计方案选择 (7)硬件I/O地址分配 (8)方案选择 (9)控制系统的硬件组成 (13)4 抢答器软件系统设计 (14)软件流程图的设计 (14)PLC控制程序的设计 (16)4.2.1 主持人开始复位初始化 (16)4.2.2 抢答前计时 (17)4.2.3 抢答总台绿灯亮 (17)4.2.4 违规抢答红灯亮 (18)4.2.5 总台音响 (19)4.2.6 抢答标志 (19)4.2.7 加减分程序 (20)4.2.8 各位选手的分数显示 (22)4.2.9 复位 (23)抢答总程序 (24)5 调试中的遇到的问题 (24)6 设计体会 (25)7 参考文献 (26)1前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：⑴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，因而使该次抢答过程变为无效。
⑵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。
⑶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设计任务和要求2. 1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SB1~SB3，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、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控制器组成框图图2-12. 2 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，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，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、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。
硬件I/O地址分配如下表1表1硬件I/O接线图如下图硬件I/O接线图方案提示（1）抢答器抢答部分控制程序可用基本指令编程，也可用步进指令完成。
(2)指示灯和音响输出，可用PLC的输出指令直接接通。
(3)抢答者的得分情况通过数码显示，显示电路如下图，显示电路板自制，开采用传送、比较、移位和BCD等应用指令与基本指令组合编程来完成。
如下图3-2-1动，一十进制数在七段显示数码管中显示。
CD4511为一锁存/译码/驱动三合一译码器，其管脚如图3-2所示主要端子介绍如下：a)锁存部分有死未存储电路LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出，随A~D变化。
LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
b)消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。
c)输出驱动部分是具有较大电流输出的NPN双极型晶体管，当推动LED数字显示器件时，一定要加限流电阻，限流电阻约为200Ω，由等测试输入端LT，可测试数码管的显示七段。
当LT=“1”时，显示数8，几个段均亮。
d)当输入的BCD大雨1001时，七段显示输出全为“0”，数码管熄火。
CD4511真值表如表2：表2 CD4511的真值表（5）显示原理简介本显示电路采用静态方式显示，按照时间段分别把十位、个位送到各自的CD4511译码器中，CD4511的锁存器保持所送的数据，通过其输出端驱动各自的数码管，使所送的数据在数码管中显示。
PLC 的输出步骤要求如下：1)将所送的数据转换成BCD码。
2)先将所送的十位数值加到显示十位数的CD4511的A、B、C、D端，同时是该CD4511的LE端为低电平，显示个位数的CD4511的LE端为高电平。
3)在没有送个位数之前，再使显示十位数的CD4511的LE端为高电平，锁存送入的数据。
4)将所送的个位数值加到显示个位数的CD4511的A、B、C、D端，同时是该CD4511的LE端为低电平，显示个位数的CD4511的LE端为高电平。
5)再使显示十位数的CD4511的LE端为高电平，锁存送入的数据。
至此一个显示周期完成。
控制系统的硬件组成在抢答器的工作过程中，主控单元的主要控制对象首先是输入信号，控制系统就是判别这个事件有没有发生，不同的情况给出不同的结果，其硬件组成结构图3-3为：硬件组成结构图3-34抢答器软件系统设计4. 1软件流程图的设计根据设计任务以及硬件设计的要求，现软件主流程图的设计如图4-1所示，选手显示分数刷新程序流程图如图4-2所示：刷新程序流程图4-2PLC控制程序的设计4.2.1 主持人开始复位初始化，如下图4-2-1是初始化程序，每个选手的初始分数是0图4-2-14.2.2抢答前计时没有选手抢答，10s后复位重新开始.如下图4-2-2图4-2-24.2.3抢答总台绿灯亮有10s后无人应答，M1得电自锁，控制台绿灯亮2s，M7,M8,M9~,应答计时50s后， M9继电器后失电，后又得电，T6,T8组合的1s 震荡周期，使灯闪烁10s后，~得电断开。
（M200,M12,M13）如图4-2-3（1）所示：图4-2-3(1)答题过程，控制台灯绿亮，M8为控制台绿灯亮50s（T3 k500）继电器，50s后控制台绿灯闪烁（T7 K100）如下图4-2-3（2）4-2-3（2）4.2.4 违规抢答灯亮在主持人没有按下抢答按钮情况下抢答，相应继电器得电，总台红灯亮，如下图4-2-4所示图4-2-44.2.5总台音响从上到下分别是：开始、抢答、抢答过时、违规、应答时间到声响1s。
如下图4-2-5图4-2-54.2.6 抢答标志M200为~ ~继电器，M3,M4,M5分别为各位选手抢答继电器，有其中一位选手按下抢答开关，相应的继电器常开得电，形成自锁，常闭失电，其他选手抢答无效。
如下图4-2-6所示：图4-2-64.2.7加减分程序1）初值的设置接通电源，把寄存器D0/D2/D4的初值传至k1M100中间继电器，如图4-2-7（1）所示。
图4-2-7（1）2) 正规抢答加减分及最高最低分控制按下加分（X5）、减分（X6），借助抢答选手的灯亮M3、M4、M5的自锁，有脉冲信号分别让对应的选手分别加减分，并且利用区间比较指令ZCP控制最高分（不得高于k95）、最低分（不得低于k0）。