PLC课程设计-四人抢答器

学校代码;10128

学号：************课程设计说明书

题目：P L C四人抢答器

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指导教师：

二〇一三年六月十五日

目录

第一章概述 (1)

1.1 题目背景及应用意义 (2)

1.2 本文内容及工作安排 (3)

第二章系统硬件设计 (4)

2.1 器件介绍 (4)

2.2 硬件连接 (5)

第三章软件设计 (6)

3.1 控制流程 (6)

3.2 程序设计........................................ 错误!未定义书签。总结 ................................................... 错误!未定义书签。参考文献 .. (10)

第一章概述

1.1 题目背景及应用意义

随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，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。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。

可编程控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC），是随着科学技术的进步与现代社会生产力方式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而产生、发展起来的一种新型的工业控制装置。PLC在我国的应用已经有二十几年的历史，随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC以其外部电路简单、模块化结构、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，在工业的应用中越看越广泛。它将传统的继电气控制技术与计算机和通信技术融为一体。智能抢答器就是PLC的应用之一。现在的市场上，各种类型的智力竞赛出现在各种各样的场合，很多都要用到抢答器，因此，根据不同的需要，合理的设计抢答器并并灵活运用很有意义。抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，四位运转快速的新型电器

通过这次设计，掌握PLC的原理，了解简单多功能抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法，提高动手能力和摆出故障的能力，同时同本课程设计装配、调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立PLC理论与实践的结合，了解多功能抢答器各单元电

路之间的关系及相互影响，从而能正确设计各单元电路

1.2 本文内容及工作安排

抢答器由PLC以及外围电路组成，由于采用PLC，使得外围电路非常能共享简单，但是功能并不比一般的抢答器少。功能描述如下：

1、开始抢答信号灯光指示及犯规组号抢答器具有抢答自锁。

2、工作模式：手控。

3、按钮完成所有功能设定及各种操作。

4、准确分辨偷答功能。

5、具抢答提示。

抢答器工作流程描述

⑴四路抢答器即能使4位参赛队员同时参加抢答。

⑵设主持人为裁判台，参赛队员为参赛台。主持人有裁判灯，并且

设有裁判台开始按钮SB5和复位按钮SB6；参赛台设有参赛队员抢答按钮以及参赛台灯。1-4号参赛台分别对应按钮SB3-SB6及参赛台信号灯EL1-EL4。

⑶竞赛抢答器能适合以下比赛规则：出题后，各队员抢答必须在主持

人说出“开始”并按下裁判台的开始按钮SB5后30S内抢答。（若有选手在主持人未按下开始按钮就开始抢答则报警）25S时间到，如无队抢答，则抢答器给出报警信号，信号灯闪烁，信号灯闪烁5秒后仍无人抢答，则该题作废。

⑷信号灯意义如下：

①主持人未开始，某队违规抢答，该队绿灯亮，主持人红灯亮。

②主持人开始，主持人绿灯亮，某队正常抢答，该队绿灯亮。答

题完毕后主持人按下复位按钮准备下一轮抢答。

第二章系统硬件设计

2.1 器件介绍

PLC与通用计算机没有什么区别，只是一台增强了I/O功能的可与控制对象方便连接的计算机。其完成控制的实质是按一定算法进行I／O 变换，并将这个变换物理实现，应用于工业现场。

1. 输入寄存器输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的改变由输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU可以读其值，但不可以写或进行修改。

2. 输出寄存器输出寄存器的每一位都表明了PLC在下一个时间段的输出值,而程序循环执行开始时的输出寄存器的值,表明的是上一时间段的真实输出值。在程序执行过程中,CPU可以读其值,并作为条件参加控制,还可以修改其值,而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。

3. 存储器存储器分为系统存储器和用户存储器。系统存储器存储的是系统程序，它是由厂家开发固化好了的，用户不能更改，PLC要在系统程序的管理下运行。用户存储器中存放的是用户程序和运行所需要的资源，I/O寄存器的值作为条件决定着存储器中的程序如何被执行，从而完成复杂的控制功能。

4. CPU单元CPU单元控制着I／O寄存器的读、写时序，以及对存储器单元中程序的解释执行工作，是PLC的大脑。

5. 其它接口单元其它接口单元用于提供PLC与其它设备和模块进行连接通信的物理条件。

2.2 硬件连接

根据系统要求和所需要的硬件，系统数字量输入点总计6个点，输出点总计7个点。综合考虑到系统的性价比和系统的可扩展性，输入、输出点留出一定的富裕量。输入、输出端子电气接线图如图所示。