PLC控制三路抢答器
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。
课程设计任务书三路抢答器的plc控制
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。
plc三人抢答器工作原理
plc三人抢答器工作原理
PLC三人抢答器的工作原理如下：
1. 抢答器主控模块：该模块是PLC的核心部分，负责控制整个系统的工作流程。
它接收到用户的抢答信号后，会根据预先设定的逻辑规则，确定哪位用户按下了按钮，并将结果发送给其他模块。
2. 按钮模块：每位用户都会有一个专属的按钮模块，用于发送抢答信号。
当用户按下按钮时，按钮模块会将该信号发送给主控模块。
3. 显示模块：该模块通常包括一个显示屏和相应的驱动电路，用于显示抢答结果。
主控模块确定哪位用户答题成功后，会向显示模块发送相应指令，显示该用户的编号或其他标识符。
工作步骤如下：
1. 系统启动：当系统上电后，PLC主控模块会初始化系统状态，并准备接收抢答信号。
2. 用户抢答：当问题被提出后，用户可以按下自己的按钮进行抢答。
按钮模块会检测到用户的按下动作，然后将抢答信号发送给主控模块。
3. 主控模块识别：主控模块接收到抢答信号后，会根据预设的逻辑规则来识别哪位用户首先抢答成功。
具体的规则可以根据
需求设定，例如按下按钮的时间先后顺序或者按键的优先级等。
4. 结果显示：一旦主控模块确定了抢答成功的用户，它会向显示模块发送指令，显示该用户的编号或其他标识符。
其他用户则可以通过显示结果来了解抢答的结果。
5. 系统复位：在一轮抢答结束后，系统可以通过按下复位按钮或其他触发方式，将各个模块的状态恢复到初始状态，以便进行下一轮的抢答。
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
PLC实现简单三组抢答器
简单三组抢答器
儿童2人、青年学生1人和教授2人组成的三组抢答，儿童任一人按按钮均可抢得，教授需两人同时按按钮可抢得，在主持人按按钮同时宣布开始后10s内有人抢答则幸运彩球转动。
本例采用S7-200机 CPU224，软件使用STEP-Micro/Win。
符号表如下：
（1）抢答器的重要性能是竞时封锁，也就是若已有某组抢答，则其他组再按无效，体现在梯形图上，是Q1.1~Q1.3间的互锁，这要求在Q1.1~Q1.3支路中互串其余两个输出继电器的常闭触点。
（2）依控制要求，只有在主持人宣布开始的10s内Q1.1~Q1.3接通才能启动彩球，且彩球启动后，该定时器也失去对彩球的控制作用，因而应在
Q1.4之路中串入定时器的常闭触点，且在Q1.1、Q1.2、Q1.3常开触点
两端并上Q1.4的自保触点。
梯形图如下：
仿真软件模拟：
本例采用S7-200仿真软件V5.0汉化版。
plc三人抢答器实验报告
plc三人抢答器实验报告
PLC三人抢答器实验报告
实验目的：通过PLC（可编程逻辑控制器）三人抢答器实验，掌握PLC的基本
原理和应用，以及了解PLC在实际工程中的应用。
实验原理：PLC是一种专门用于工业控制的计算机，它通过对输入信号进行逻
辑运算，再根据程序控制输出信号，实现对工业生产过程的控制。
在本次实验中，我们将利用PLC搭建一个三人抢答器，通过按下按钮来竞争答题的速度。
实验步骤：
1. 搭建PLC控制系统：首先，我们需要搭建一个基本的PLC控制系统，包括输
入模块、输出模块和PLC主控单元。
将按钮连接到输入模块，LED灯连接到输
出模块，通过PLC主控单元进行控制。
2. 编写PLC程序：接下来，我们需要编写PLC程序，实现三人抢答的逻辑控制。
程序的逻辑很简单，当有人按下按钮时，对应的LED灯亮起，并且其他两个
LED灯熄灭，表示其他两人不能继续抢答。
3. 进行实验：最后，我们进行实验，三个人轮流按下按钮，观察LED灯的亮起
情况，验证PLC程序的正确性。
实验结果：经过实验，我们成功搭建了PLC三人抢答器，并且编写的PLC程序
能够准确地控制LED灯的亮起和熄灭。
实验结果表明，PLC在工业控制中具有
很大的应用潜力，能够实现复杂的逻辑控制。
结论：通过本次实验，我们对PLC的基本原理和应用有了更深入的了解，也对PLC在实际工程中的应用有了更多的认识。
PLC作为一种重要的工业控制设备，将在未来的工业自动化中发挥越来越重要的作用。
我们将继续学习和探索PLC
技术，为工业自动化的发展做出贡献。
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。
三路智力抢答器 的PLC控制
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。
五、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。
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，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。
对于计算机控制系统来说，其程序简单，反应灵敏，便于参数调节及其功能的升级换代，但鉴于其必须配合计算机实用，可操作性差，没有得到广泛的应用。
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。
三路智力抢答器PLC控制主程序
三、设计方案3.1 I/O端口3.1.1硬件与PLC对应端口地址表3-13.3梯形图说明3.3.1元件说明表3-2.元件说明3.2.2初始化程序当赋初值一次后，初始化程序自动断开，采用计数器 C0 控制3.2.3违规抢答程序及警报灯程序我们认为违规行为处在主流程图的开始与判断是否按下开始按钮之间的按下抢答器行为； C8、C9、C10是防止过违规行为。
3.2.4启动按钮及无人应答程序按下开始按钮X004，进入抢答环节，10s无人应答，进入声响（T1）及控制台绿灯(T2)点亮2s，并且自动复位。
图3-53.2.5有效抢答与违规时抢答者灯亮程序开关T0是避免10s无人应答后，在计时器T2时间内，有人进行抢答。
Y13、Y14为互锁开关；C4为违规时，违规者灯亮开关，C4常开开关允许多人在一轮抢答中违规。
图3-63.2.6控制台绿灯点亮程序只有在有效抢答标志位M1得电，才能进入计时环节；T6、T7为计时环节中的10s灯闪烁的控制开关；T0无人抢答时的灯亮控制开关；图3-73.2.6蜂鸣器程序T0、T1无应答时的蜂鸣控制开关；C1、T9为计时60s时间到的时候的蜂鸣控制开关；图3-83.2.7计时程序只有在有效抢答标志位M1得电，才能按下X7进行计时；T6计时50s进入绿灯闪烁的计时程序，同时使绿灯灭；T7控制10s闪烁灯亮1s，T8控制灯灭1s；C1控制闪烁5次；3.2.8有效加减分程序图3-93.2.8有效加减法程序首先对抢答者分数的十位数进行判断，是否被加数小于9或者被减数大于0，如果是，则进行加减法计算，如果否，则直接进入输出程序；C2控制提前答完时，结束60s计时环节；图3-113.2.9违规减法程序首先对违规者分数的个位数进行判断是否等于5，如果是，则直接进行个位数减5计算.如果否，再次对违规者分数的十位数进行判断是否大于0，如果是，则进行十位数减1，个位数加5运算，如果否，直接进行输出显示；图3-12图3-133.2.10防过违规程序及违规时单次减分、输出控制程序当按下违规减分按钮之后，未复位之前，再次按下抢答器行为视为无效输入行为；计数器C3控制违规减分程序及输出控制程序在复位前只能单次执行；计数器C8、C9、C10是避免当有违规行为时，并且已经进行了违规减分按钮，但未复位之前，没有违规者按下抢答器为无效输入；[RST C7]指令为违规减分输出显示开始指令。
PLC控制的三路抢答器
目录1 PLC 概述 (1)1.1 PLC的由来及发展史 (1)1.2 PLC的命名与定义 (2)1.3 PLC的主要特点、主要功能及应用范围 (2)1.3.1 PLC的主要特点 (2)1.3.2 PLC的主要功能 (3)1.3.3 PLC的应用范围 (4)1.4发展趋势 (4)2 PLC软件介绍 (5)2.1 GX Developer软件的使用方法 (5)2.2 GX Developer软件的仿真 (8)3设计任务和要求 (12)4 抢答器总体设计 (12)4.1抢答器硬件系统设计 (12)4.1.1控制系统选取 (12)4.1.2控制系统的硬件组成 (13)4.1.3硬件I/O地址分配 (13)4.1.4 外部硬件接线图 (14)4.1.5 外部控制电路（电源和急停开关） (16)4.2 抢答器软件系统设计 (16)4.2.1整体设计 (16)4.2.2 抢答器总程序 (16)4.2.3 控制柜台设计 (17)4.2.4 安装与调试 (17)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 A (22)附录 B (24)1 PLC 概述随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。
现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。
1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。
从此这项技术迅速发展起来。
１.１ PLC的由来及发展史PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩大 . 可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PC或PLC，是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC )为美国通用公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。
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学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化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。
智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。
抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
但是，在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，如何计算答题时间等等问题，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现误判。
所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。
三路抢答器的PLC设计正好为此提供的一个很好的平台，此设计中设计了抢答违规、抢答时间到、抢答成功，以及对选手答题得分的加减并通过LED显示出来。
三路抢答器设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制智力抢答器进行控制。
在三路抢答器的PLC设计中编写梯形图程序并分析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。
结果表明电容测量仪样机的功能和指标达到了设计要求。
关键词：可编程控制器；三路抢答器；计分。
1 设计背景及任务 (1)1.1 三路抢答器应用背景和概述 (1)1.2 设计任务和要求 (1)1.3 工作任务 (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 (5)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 (6)3.2.1 主持人开始复位初始化 (6)3.2.2 三组抢答者抢答程序 (7)3.2.3 加减分初始化 (8)3.2.4 加减分显示程序 (9)3.2.5 抢答器总程序 (9)3.2.6 总程序指令表 (11)4 安装与调试 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录总程序 (15)1 设计背景及任务1.1 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。
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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。
设计任务书(1)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。
此任务的抢答器可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最先按下按钮有效，在此之后按下按钮无效，伴有灯光和声音指示，并开始计时答题时间。
计时时间到声音提示停止答题。
如果抢答者答题正确和错误主持人按下加分键或减分键，将对所显示的分数进行加分和减分。
(2)设计任务和要求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0分。
三路智力抢答器工作流程图如图1图1工作流程图工作任务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。
2) 根据控制要求，编制抢答器PLC控制应用程序。
3) 编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。
②基于PLC的抢答器电气控制系统电路图。
③PLC控制程序。
④电器元器件的选择和有关计算。
⑤电气设备明细表。
⑥参考资料、参考书及参考手册。
⑦其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
第1章抢答器硬件系统设计1.1控制系统选取抢答器对时间间隔的要求很高，而且多在会议、答辩赛等一些正规的需要进行抢答的场合中使用，所以对设备的精准性和可靠性要求很高。
为此，我们对将采用的控制系统进行了全面的分析对比。
可编程控制器（PLC）是由工业微型计算机、输入, 输出设备、保护及抗干扰隔离电路等构成的微机控制装置，具有顺序、周期性工作的特征，从应用角度看可编程控制器具有如下特点：1、可靠性高2、体积小3、通用性好4、使用方便硬件系统分别选择4个额定电压为24V的电铃，8个额定电压为24V灯泡。
6个七段数码显示管（七段数码显示管用7位的信号驱动。
在实际应用中可以用三菱PLC 指令SEGD.只需要用一个数据寄存器D）。
I/O接口分别为7个输入继电器X,35个输出继电器Y.和20%的裕量所以选择三菱PLC的FX3U—80MR系列FX3U-80MR系列的PLC在各种行业的检测及控制的自动化都得到广泛的应用。
三菱FX2N-80MR具有40个输入辅助继电器X和40个输出辅继电器。
PLC的工作方式为周期扫描。
一个扫描周期大约为0.08us.可见其PLC的可靠性。
同时在使用方面用软件GX—developer.输入程序变换看是否有错误。
如果有错误继续修改。
没有通过计算机写入PLC运行调试。
使用很方便。
1.2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，让大家都很快的明。
其硬件组成结构图如图1.1所示:1.3硬件I/O地址分配根据任务要求及所选FX3U-80MR(考虑20%接口裕量)和其他硬件（电铃，灯，七段数码显示管）PLC的I/O地址分配如图1.2（见下页）表1 三路智力抢答器输入输出口分配表图1.2 I/O地址分配1.4 硬件系统接线图1.4.1 外部硬件接线图根据题目要求和I/O地址分配，结合FX3U-80MR的PLC外部系统接线图如图1.3(如下页所示)图1.3 外部接线图硬件接线分析为了硬件电路接线方便，SB1抢答的开始按钮，对应输入点为X1输出点为Y0。
SB1、SB2、SB3分别对应三个参赛对号，输入点分别X4、X5、X6，输出点分别为Y2、Y3、Y4。
SB0为抢答的复位按钮，对应输入点为X0。
数码管1显示输出点为Y10-Y16。
数码管2显示输出点为Y20-Y26。
数码管3显示输出点为Y30-Y36。
PLC 与数码管采用串电阻直接连接方式。
其外部硬件接线图如图1.31.4.2 外部控制电路（电源和急停开关）根据急停原理在PLC上连接一对常闭触点具体如图1.3所示。
急停控制电路如下如图1.4所示。
图1.4 急停电路第2章抢答器软件系统设计2.1整体设计根据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时间。
安全、可靠、省时、省力、价格便宜。
控制软件应用GX-developer编程软件，采用梯形图语言编写,工作系统自动控制流程框图如图4.1.所示。
根据系统控制要求，进行针对性设计，要充分保证系统的安全，保证整个系统的运行安全可靠。
自动条件下，必须复位后在满足自动条件下才能进行自动运行程序，当中充分应用各个过程的互锁来保证系统的安全。
2.2 PLC控制程序为了编程结构的简单、明了在主程序中引用了中间继电器，X4—X6分别为三组选手的抢答信号，同时我们用中间继电器M1,M2,M3,M10,M51,M52进行自锁和互锁功能，以保证每个选手公平抢答。
主持人控制台有X1按钮用以抢答开始，X1按钮为复位按钮。
程序流程图如图1所示2.2.1 主持人开始复位初始化在主持人按抢答开始按钮X1时,复位D0和M52.同时有抢答开始声音信号Y1，在PLC 开始运行时复位D1—D4。
（程序图如图2.1所示）图2.1 初始化复位2.2.2 三组抢答者抢答程序`在抢答者按下抢答的同时即X4(或X5,X6)为ON时产生一个互锁信号M10(锁定其他选手抢答)。
同时Y2(或Y3,Y4)有1秒钟ON信号，为了以后程序选择置位M1(或M2,M3)程序如图2.2图2.2抢答程序（续页如下）2.2.3 计时时间程序根据任务要求当10秒内无人抢答则取消答题信号（用T4实现）。
程序如图2.2续1 抢答程序图2.2 无人抢答程序利用中间继电器M10和Y2和Y3和Y4开始计时。
如果已抢答则计时答题时间60秒，计满60秒不准答题。
程序如图2.32.2.4 加减分初始化 初始时需要解码D0作为加减分选通信号，同时有抢答者的信号（M1,M2,M3）参与加减分的选择。
程序如图2.4所示图2.3 答题计时程序图2.4 加减分初始化2.2.5 加减分显示程序如果答题正确加10分，错误减10分。
如果加分超过99分或减分低于0分则置零处理。
同时考虑到个位一直为零则用同一种输出接口连接数码管。
直接加减十位。
程序如图2.5图2.5 加减分显示（续页如下）续1 加减分显示2.2.6 抢答器总程序X4—X6分别为三组选手的抢答信号，同时我们用中间继电器M1,M2,M3,M10,M51,M52进行自锁和互锁功能，以保证每个选手公平抢答。
主持人控制台有X1按钮用以抢答开始，X0按钮为复位按钮。
在按下启动按钮SB1时复位所有数据寄存器（累加计分的数据寄存器除外D1—D4）然后三组抢答者开始抢答，抢答的同时产生一个切断信号M10（目地后者抢答无效）抢答后开始计时答题时间60秒。
答完以后主持人开始加减分（在抢答的基础之上产生一个选通信号）没有抢答的组加不了或见不了分数。
在加减分的同时需要对D1—D4进行判断（可以用CMP指令或LD=）.如果超过99或低于0都以0处理由各功能块程序及任务要求编写程序如图2.6所示（续下页）图2.6 总程序（下有续图）续1总程序续2 总程序续3 总程序N1 续4 总程序2.2.7 总程序指令表根据程序编写以下指令表如图2.7所示续5 总程序图2.7 指令表N1续1 指令表第3章 控制柜台设计根据任务要求，硬件布置及主持人操作方便设计如图3.1所示柜台Y0(HL1) Y5(HL2)SB3 SB2 SB1 图3.1柜台设计Y2Y3 Y4 Y6(HL3)第4章安装与调试将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。
知识竞赛抢答器的程序是由三菱PLC编程软件GX-DEVELOPER编制完成，正常工作时程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行三菱PLC编程软件GX-DEVELOPER编程软件，打开知识竞赛抢答器的程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试[9]。
（1）按下抢答开始按钮SB1.先在10秒内抢答，看答题开始计时60秒后是否有灯光和声音信号。
（2）按下抢答开始按钮SB1.10秒内无人抢答是否有灯光和声音信号。
（3）在正确的抢答情况下加减分是否有正确显示。
（4）所有的信号显示都要根据I/O分配。
看是否正确。
结束语经过这两个星期的努力，在老师和同学的帮助下做完了任务设计的工作，通过这次的毕业设计，我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题，使自己的动手能力和思考问题的能力得到了很大的提高。
在做设计的过程中我查阅了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而我的专业涵养得到了提高，知识的储备量也有所增加。
在做设计时，我复习了很多专业课的知识，这使得我的专业知识在离校之前得到了巩固。