智力抢答器PLC控制的实现方法
PLC智力竞赛抢答器设计
智力竞赛抢答器设计[摘要]抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。
通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。
本文介绍一种数字式抢答器的设计方案,其程序设计简单,通过PLC的梯形图设计完成,利用SWOPC-FXGP/WIN-C软件编辑程序，仿真验证 ,非常适用于多种竞赛场合。
[关键词] PLC 触摸屏抢答控制报警功能定时功能数码显示一、引言PLC在我国的应用已有二十几年的历史，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，在工业的应用中越来越广泛。
它将传统的继电器控制技术与计算机和通信技术融为一体。
在实际现场，设备操作方便，管理维护简单，能根据各种突发事情，做出实时的正确反应，在各类竞赛中，都离不开抢答器，虽然市场上有许许多多种抢答器，但功能却各不相同，而所编程序也各不相同，据此，现以F940GOT触摸屏和三菱FX2N系列结合，进行程序设计并仿真验证,设计了一款用触摸屏GOT作为PLC输入和输出设备的抢答器。
该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示和计时于一身，而且其编程简单，容易理解掌握，工作稳定可靠，扩展性能强。
二、方案论证与比较：与普通抢答器相比，本作品有以下几方面优势：1、具有触摸屏控制的功能。
2、具有得分统计的功能。
3、具有定时功能。
4、具有数据锁存和显示的功能。
三、总体设计思路（一）设计任务与要求：1.设计内容：要求设计一台带触摸屏并可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
2.设计要求：1)主持人开始、复位、抢答指示和得分统计牌在GOT画面上设置。
抢答器的抢答按钮、开始指示灯、报警器、LED数码管仍用PLC的输入输出设备。
2）抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮SB1 ~ SB4表示。
每桌上设有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为SB1，SB2，SB3，SB4。
(整理)智力抢答题PLC控制
图3.2智力抢答器示意图该图3.2为智力抢答器示意图，主要由指示器、按钮、倒计时显示器、分数显示器、抢答灯和音响组成。
其结构包括主持人的按钮（启动开关、抢答开关、计时开关、加减分开关），显示器组成的1min倒计时器，在每一次抢答的时候，各种情况下的音响、灯光发生器。
3.3 系统控制要求1.竞赛开始时，主持人接通启动/停止开关(SA)，指示灯亮。
2.当主持人按下开关按钮后(SB0)，如果10s内无人抢答，赛场内的音响（HA）发出持续1.5s的声音，指示灯(HL2)亮，表示抢答器自动撤销此次抢答信号。
3.当主持人按下开始抢答按钮(SB0)后，如果在10s内有人抢答(按下抢答按钮SB3，SB4或SB5)，则最先按下抢答器按钮的信号有效，相应抢答桌上的抢答灯(HL3，HL4或HL5)亮，赛场的音响发出短促的音(0.2sON;0.2sOFF;0.2sON)。
4.当主持人确定抢答有效后，按下答题计时按钮(SB6)，抢答桌上的抢答灯灭，计时开始，计时时间到（假设为1min），赛场的音响发出持续3s的长音，抢答桌上的抢答灯再次亮。
5.如果抢答这在规定的时间内正确答题，主持人或助手按下加分按钮，为抢答者加分，同时强大桌上的指示灯快速闪烁3s（闪烁频率为0.3SON;0.3sOFF）。
6.如果抢答者不能再规定的时间内回答问题，主持人或助手按下减分按钮，为抢答者减分。
3.4 控制系统I/O分配表3.4.1智能抢答器PLC控制系统的输入端口如表3.3所示：表3.3输入信号对照表3.4.2智能抢答器PLC控制系统的输出端口如表3.4所示输出信号对照表表3.4输入、输出端子电气接线图如下图3.5所示。
图3.5控制系统外部I/O接线图第四章系统软件设计4.1整体设计根据基于PLC智力声光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。
4-6 用PLC实现抢答器控制
项目十一多人抢答器的设计一、项目应用抢答器是通过设计电路，以实现如字面上意思的能准确判断出抢答者的电器。
在知识竞赛、文体娱乐活动（抢答赛活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号。
更好的促进各个团体的竞争意识，让选手门体验到战场般的压力感。
而今抢答器可以通过数据来说明裁决结果的准确性、公平性。
使比赛大大增加了娱乐性的同时，也更加公平、公正。
此项目设计一个三人PLC智能抢答系统。
图11-1 抢答器二、项目认知1.PLC内部的自锁自锁功能:使各自抢答回路按下抢答按钮，松开后仍保持接通状态，一般对象是对自身回路的控制。
如图11-2所示，KM1与启动按钮并联实现自锁，程序中则用YO并联在X0上实现自锁。
SB2 KM1KM1X000Y000X001( Y0 )图 11-2 自锁示例2.PLC内部的互锁互锁功能：说的是几个回路之间，利用某一回路的辅助触点，去控制对方的线圈回路，进行状态保持或功能限制，一般对象是对其他回路的控制。
常用接触器的常闭触点串联到对方回路中，达到状态保持或限制功能。
如图11-3所示，KM2串联在SB2支路上，KM1串联在SB3支路上，从而实现互锁，在程序中Y001串联在X000支路上，Y000串联在X001之路上实现互锁。
KM2X000Y000Y001X001Y001Y000( Y0 )( Y0 )图11-3 互锁示例三、项目实施1.项目概述三人PLC智能抢答系统控制要求如下：（1）当主持人按下启动按钮SB0后，主持人桌上的指示灯HL1亮，表示抢答开始，若抢答者提前抢答则无效（即：按下抢答按钮灯不亮）。
（2）抢答开始后，抢先按下抢答按钮的竞赛者桌上的指示灯亮，并且在规定时间10s时间内回答完成；在此同时其他抢答者按下抢答按钮无效。
（3）当一个问题回答完毕，主持人按下清零按钮SB1，一切恢复初态。
工作原理分析首先我们根据项目要求就行分析，主持人只要按下启动按钮SB1后才能开始抢答，在抢答过程中有任何一方按下抢答按钮后，抢答指示灯亮，此时其他抢答按钮按下则无效，当一个问题回答完毕，主持人按下清零按钮SB2，一切恢复初态。
PLC实现四组抢答器控制设计
用PLC 实现实现四组四组四组抢答器抢答器抢答器控制控制控制的设计的设计05电气 者恩2008年5月控制任务控制任务：：设计一个四组智力竞赛抢答控制程序设计一个四组智力竞赛抢答控制程序。
控制要求为控制要求为：：（1）当某竞赛者抢先按下按钮当某竞赛者抢先按下按钮，，显示器显示器（（图3-32七段数码管七段数码管））能及时显示该组号码号码，，并使蜂鸣器发出响声并使蜂鸣器发出响声，，同时锁住抢答器使其他组按下的按键无效同时锁住抢答器使其他组按下的按键无效。
（2）抢答器有置位抢答器有置位、、复位按钮复位按钮，，主持人按下置位按钮后才能重新抢答主持人按下置位按钮后才能重新抢答。
控制方案设计1、进行PLC 输入输出I/O 分配分配：：四组竞赛抢答控制PLC 端子I/O 分配表外接电器外接电器 输入端子 外接外接电器电器电器 输出端子 机内其他器件机内其他器件 第一组抢答按钮SB1第二组抢答按钮SB2 第三组抢答按钮SB3 第四组抢答按钮SB4 主持人置位控制按钮SB5主持人复位控制按钮SB6 X1 X2 X3 X4 X0 X6蜂鸣器七段数码管显示A 段 七段数码管显示B 段 七段数码管显示C 段 七段数码管显示D 段 七段数码管显示E 段 七段数码管显示F 段 七段数码管显示G 段Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7辅助继电器M1 辅助继电器M2 辅助继电器M3 辅助继电器M4 辅助继电器M52、状态状态编程法编程法编程法设计设计设计梯形图梯形图 要点要点：： 1、）、实现实现实现：：当主持人按下置位按钮SB5后（X0通），状态状态继电器继电器S20线圈通电并由状态接点构成步进转移支路由状态接点构成步进转移支路，，各小组抢答支路各小组抢答支路的按钮即为状态转移条件的按钮即为状态转移条件的按钮即为状态转移条件，，可以开始抢答可以开始抢答。
2、）、利用状态法中一个状态工作利用状态法中一个状态工作利用状态法中一个状态工作，，其它状态不能工作的特点其它状态不能工作的特点，，实现实现一个组抢到一个组抢到后，其他组抢答其他组抢答被自动被自动被自动封锁封锁封锁。
三路智力抢答器的PLC控制
《电气控制技术》课程设计任务书一．课题名称：三路智力抢答器的PLC 控制二．概述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。
开始复位停止加/减+-HA SB0SA HL1HL2SB1SB2SB3123主持人PLC控制器图1 三路智力抢答器组成框图三．设计要求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。
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，有效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（约1min ）完毕时，有灯光和声音信号提示答题时间到。
4．三路抢答器应有灯显示和分数值显示，对答题正确或错误者，在操作人员的控制下，可对其加10分或减10分。
加分可达最大分值是99分，减分可达最少分值是00分。
三路抢答器工作流程如图2所示。
加减分分答题显示正确或错误判断第一抢答者有抢答开始出题重新出题N Y图2 三路抢答器工作流程示意图四．设计任务1．根据题意，设计该PLC 控制系统。
2．PLC 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。
找钱、汽水及咖啡指示灯为6.3V 指示灯。
4．绘制梯形图。
5．用计算机绘制主电路图、PLC 控制电路图、电器元件布置图。
6．编写设计说明书及设计小结。
PLC实验(抢答器)
实验一智力竞赛抢答显示系统一、学习目标1.学会用PLC来解决实际问题的思路。
2.掌握定时器的格式及编程方法。
3.学会用互锁和自锁电路为基础构成各输出电路。
4.熟悉PLC装置，FX系列可编程控制器的外部接线方法。
二、实验内容设计一个智力竞赛抢答显示系统，使用参加竞赛人分为儿童组、学生组、成人组,其中儿童两人，学生为一人，成人二人，主持人一人。
控制要求：当主持人按下SBO后,指示灯LO亮,表示抢答开始,参赛者方可开始按下按钮抢答,否则违例(此时抢答者桌面上灯闪烁)；为了公平，要求儿童组只需一人按下按钮，其对应的指示灯亮，而成人组需要二人同时按下二个按钮对应的指示灯才亮；当一个问题回答完毕，主持人按下SB1，一切状态回复；成年人一人违例抢答灯L3闪烁；当抢答开始后时间超过30秒，无人抢答，此时铃响，提示抢答时间已过，此题作废。
图5-29 抢答示意图l.设计程序根据系统的控制要求及PLC的1/0分配表，并设计好合适的程序。
2.设计接线图根据1/0分配表,连接系统接线图。
3.系统调试（1）输入程序。
按前面介绍的程序输入方法,用手持式编程器(或计算机)正确输入程序。
（2）系统调试。
按设计的系统接线图正确连接好输出设备,进行系统的调试,观察是否能按照控制要求抢答，否则，检查电路并修改、调试程序,直至能按控制要求显示。
三、所需的设备1．可编程控制器实验台（箱） 1台2．PC机或FX-20P-E编程器 1台3．编程电缆 1根4．连接导线若干四、训练内容抢答系统I/O分配表：类别元件元件号备注输入SB0 X000 抢答开始SB1 X001 返回原状SB11 X002 儿童抢答SB12 X003 儿童抢答SB21 X004 学生抢答SB31 X005 成人抢答SB32 X006 成人抢答输出L0 Y000 表示抢答已经开始灯L1 Y001 儿童抢答成功灯L2 Y002 学生抢答成功灯L3 Y003 成人抢答成功灯铃Y004 抢答时间已过铃I/O接线图参考梯形图参考梯形图儿童组抢答灯学生组抢答灯成人组抢答灯抢答开始灯无人抢答铃响振荡器儿童组抢答违例学生组抢答违例成人组抢答违例五、训练步骤1、输入程序（1）将编程电缆线连接到计算机和PLC的编程口。
智力竞赛抢答器的PLC设计实现
蹴
１ Ｌ ． Ｐ Ｃ和继 电器控制装置运行 方式 比较 ６ ０ 引言 １ ． 继 电器 控 制 装 置 工作 方式 ．１ ６ 抢 答 器 是进 行 各 类 智 力竞 赛 必 不 可 少 的工 具 。 很 多早 期 设 计 以 继 电器控 制装 置 采 用 的是 硬 逻 辑 并 行运 行 的方 式 ，即一 个 继 电 模 拟 电路 、 字 电路 或者 模 数 混 合 电路 实现 其控 制要 求。 数 随着 对 抢 答 器 的线 圈 通 电 或断 电 ，该 继 电器 的所 有触 电不 论 在 继 电器 控 制 线 路 器 控 制 要 求 的 不断 提 高 ， 以及 Ｐ Ｃ 这 一 工控 产 品 的使 用 普 及 和 成 本 的哪个位置上都会立即同时动作” Ｌ ｊ 。 的 降低 ， 出现 了 以 Ｐ Ｃ为 控 制核 心 的抢 答器 。抢 答 器 这 一 Ｐ Ｃ设 也 Ｌ Ｌ １６２ Ｐ Ｃ工作 方式 ．． Ｌ 计题也作 为较具典 型性 的课题 出现在 了各类高校 的 Ｐ Ｃ课程试 验 Ｌ Ｐ Ｃ的 Ｃ Ｐ则采用顺 序逐条地 扫描用 户程 序的运行 方式 ， Ｌ Ｕ 如 中。 Ｐ Ｃ的特殊工作方式决定 了以类似继 电器回路的起保停 电路 果一个输出线 圈或逻辑线圈被接通或断开 ，该线圈的所有触点不会 而 Ｌ 加互 锁实现 的抢答器 存在公平 性影 响问题 ，本文 以三菱 Ｆ ×系列 立 即动作 ， 必须等到扫描到该触 点时才会动作 Ｌ ｝ Ｃ在完成输入采 。Ｐ Ｐ Ｃ 为例 做 说 明 。 Ｌ 样， 将输入状态读入到输入锁存器 中， 进入程序执行阶段 ， 照由左 按 １ 原抢 答 器 设 计 到右、 先上后下的顺序 ， 对触 点构成 的控 制线路进行逻辑 运算 ， 并根 １１ 抢 答器 设计 要 求 ． 据 逻辑 运 算 结 构 ，刷 新 该 逻 辑 线 圈 在 系 统 Ｒ ＡＭ 存 储 区 中 对应 位 的 以某教材上参考题 为例 ： 四队参加比赛 ， 设有主持人总台及四个 状态 ， 或者刷 新该输出线圈在 Ｉ 映像 区中对应位 的状态１ ／ Ｏ ２ １ 。最后进 参赛队分台。总合设有总台灯 、 总台开始及总 合复位按钮。分台装有 入输 出刷新阶段 ， 在扫描程序结束后 ， 将输出锁存 中的输出信号经输 分台灯及抢答按钮 。主持人按下开始按钮后 ， 台灯亮， 总 同时开始进 出电路 驱 动 相 应 的外 设 。 入抢答 时间， 计时 ２ Ｓ ０ ０ 。２ Ｓ时间 内， 各参赛队按分台抢答按钮进行 １ 抢 答器 程 序 工 作 分析 ． ７ 抢答 ， 以时间为优 先条件 ， 某队抢到后 ， 台灯亮 ， 分 总台灯 以 １ Ｓ为周 由 Ｐ Ｃ的工作 方式决定 ， Ｌ 如果如果 １队先抢 ， ２有输入 ， １直 × Ｙ 期进行 闪烁 ， 同时其余 ３队抢答按钮失效。如某队提前抢答 ， 该参赛 接 为 ＯＮ， Ｙ 在 １线 圈 下 面 的 Ｙ １常 闭触 头 在 本 扫 描 周 期 即进 入 动 作 队违例 ， 分台灯亮 ， 需主持人按 下复位按钮后停止。 ０ ２ Ｓ内无人抢答， 状 态 ， 互锁作用生效。而 ２队先抢， ３有输入 为 ＯＮ， Ｘ 则在第一个扫 总台灯 闪烁 ， 同时分台抢答按钮失效抢答 ， 同样 需主持人按下复位按 描周期内 ， Ｙ 在 ２线 圈前 的 Ｙ ２触头属于初始 非动作状态 ， 要到第二 钮 停止 ， 再按 开 始 按 钮 可进 行 下 一 轮抢 答 。 个扫 描 周 期 时 才会 进 入 动 作状 态起 到 互 锁作 用。 １ Ｌ ． Ｐ Ｃ选 型及 ｌ 址 分 配 ２ ／ ０地 由此 ，如果发生两个或两个以上抢答按钮 同时 闭合 ，如上图 中 由设计要求知 ， 输入信号 为总台开始按钮 、 复位按钮各一 ， 分台 Ｓ ３ Ｓ ４同时 抢 答 按 下 即 Ｘ 、 ３同时 有 输 入 信 号 时 ，按 照 程 序 扫 Ｂ 、Ｂ ２Ｘ 抢答按 钮各一。 故需要输 入点 大于等于 ６ 输出点所需驱动 负载为 ｉ 描顺序 ， 终 Ｙ 始 １先 ＯＮ， 后 互 锁 然 总 台灯 、 台灯 各 一 ， 需 ５点 。 故 所 选 Ｐ Ｃ 为三 菱 Ｆ ２ 一 ６ 分 共 Ｌ Ｘ Ｎ １ ＭＲ 起作用 ， 阻止 Ｙ ２的 ＯＮ。也就造成 型。该 Ｐ Ｃ共有 ８输入、 出点 ， 出方式 为继 电器输 出类型 ， Ｌ ８输 输 灯 了 抢 答 器 在 抢 答 时 间 相 同 条 件 下 负 载最 大 可 带 Ａ ２ ０ １ ０ ， 满 足设 计 需 求 。 地 址 分 配 如 下表 所 还 存 在 程 序 优 先 ， 成 了 实 际 操 作 Ｃ ２Ｖ ０Ｗ 造
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。
知识竞赛抢答器的PLC控制设计.doc
知识竞赛抢答器的PLC控制设计［摘要］知识竞赛抢答器是当今知识抢答竞赛等活动中必不可少的东丙。
在科技飞速发展的今天，一个高效率且稳定的知识竞赛抢答器保证着竞赛的公帄和公正。
虽然市面上有很多种类的知识竞赛抢答器，但其屮绝大部分都是帄期用逻辑电路设计生产的。
但足由逻辑电路设计而成的抢答器会具有一定的缺陷：比如说，当许多人同时抢答的时候，抢答器会输出优先级相对较高的那个号码，这样就是导致比赛变成不公帄的比赛。
因此，一个性价比合适、能保证绝对公帄的知识竞赛抢答器设计对当今社会的抢答节目等十分重要。
本文以PLC控制为核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构。
该抢答器控制灵活、方便，而且稳定性极好，能很好的保证比赛的公帄性。
只要修改PLC的控制程序就可以改变抢答参数，这样就可以不断完善抢答的公帄性和公正性。
［关键词］:知识竞赛抢答器；PLC;七段数码管；I/O分配刖目抢答器是指在竞赛、问题娱乐活动（抢答活动）中，能够准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。
为提高素质或竞赛选拔，各行业经常举办智力、知识竞赛，由于其竞赛没有好的软件系统支持，在很多情况下都依靠主持人的临场发挥，选手和观众渴望的类似电视节0 的效果也难以得到实现。
在科技飞速发展的今天，一个高效率且稳定的知识竞赛抢答器保证着竞赛的公帄和公正。
第1章当前知识竞赛抢答器的现状生活屮，竞赛抢答器的应用很多，在现在的市囬上也有很多种不同类型的抢答器，这些抢答器大部分是早期川逻辑电路设计而成的，但是由逻辑电路设计而成的抢答器会具有一定的缺陷：比如说，当许多人同时抢答的时候，抢答器会输出优先级相对较高的那个号码，这样就是导致比赛变成不公帄的比赛。
而且随着功能的增多，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。
四路抢答器PLC程序
四路抢答器PLC程序
设智力测验时分四个组，每一组前面放一个按钮，当某一组先按下按钮时，其对应的指示灯亮，电铃响，此时其它按钮均失效。
这样，先按下按钮的那一组，就抢到了“答题权”。
这就是“四路智力抢答器”的“抢答”功能。
设计“四路智力抢答器”的关键是：四路信号优先择一，拒绝其余。
如果用逻辑门来实现的话，可以用五个四输入与非门和一级输出驱动电路来实现。
但在这里仅介绍用PLC“程序”来实现“四路智力抢答器”逻辑功能的方法：
1、按照I/O分配接线图接线。
I/O分配接线图如图3所示，图中P0—P3为四个按钮，X0—X3为输入继电器接口，Y0—Y3为输出继电器接口，COM为输入继电器的公共端，在内部已接电源负极，COM1为输出继电器分区的公共端，应接24V直流电源的正极。
千万注意不能将COM和COM1连接在一起，否则，将造成电源短路，烧坏保险丝。
因本实验台本身没有提供电铃，所以电铃在图中未画出，实际应用时可用相应的输出接继电器再控制电铃。
2、接线完毕，检查无误方可开机运行。
运行调试时，应验证“程序”是否具有“抢答”功能，即在按下一键有效的情况下，看看其它键是否失效，如果是这样，说明“程序”是正确的，否则，就要查一查原因，看是什么问题。
3、为了帮助初学者了解“四路智力抢答器”的工作原理，特附上梯形图如图4所示。
智力抢答题PLC控制
太原科技大学化学与生物工程学院课程设计课程名称：可编程控制课设题目：智力抢答题PLC控制专业班次：生产过程及其自动化姓名：学号：指导教师：学期： 2010-2011学年第二学期日期： 2011.06.08摘要本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对智力抢答器进行控制。
PLC智能抢答器有结构简单、操作方便、安全可靠、造价低、发展前景广阔、功能强大等优点。
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，然后仔细分析智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作形式，分析后得出它主要需要四组选手进行参加比赛，以及在比赛过程中正确抢答、正确回答、回答超时、抢答限时及加减分功能等。
抢答器在竞赛中能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。
通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。
如果对外部电路稍加修改，或者在系统程序中加入分支，可以把六路抢答器改为更多路的抢答器。
如果去除系统中的互锁和限时功能，可以把抢答器改为呼叫器，能够用在医院病房、宾馆客房、写字楼办公室、工厂生产车间等多种地方。
智力抢答器以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在赛场上是应用比较实用的抢答器。
在国内市场占有绝对优势的市场份额并逐年成上升趋势。
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。
关键词：智力抢答器， PLC，自动控制第一章智力抢答器的介绍 (1)1.1智力抢答器概述 (1)1.2智力抢答器工作原理 (1)第二章PLC概述 (2)2.1 plc的定义、组成及特点 (2)2.1.1 PLC的定义 (2)2.1.2 PLC的基本结构 (2)2.1.3 PLC的特点 (3)2.2 PLC工作原理 (3)2.2.1循环扫描的特点： (3)2.2.2 PLC中的存储器： (4)2.3 PLC的编程语言 (4)2.4 PLC的分类及性能指标 (4)2.4.1按I/O点数容量分类： (4)2.4.2按结构形式分： (4)2.4.3 PLC的性能指标： (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1 控制系统选取 (6)3.2 控制系统的硬件组成 (6)3.3 系统控制要求 (7)3.4 控制系统I/O分配表 (7)3.4.1智能抢答器PLC控制系统的输入端口如表3.3所示： (7)3.4.2智能抢答器PLC控制系统的输出端口如表3.4所示 (8)3.5系统硬件连接图 (9)4.1整体设计 (10)4.2 PLC控制程序 (11)第五章模拟运行与调试程序 (19)5.1 程序的模拟运行 (19)第六章心得 (22)参考文献 (22)第一章智力抢答器的介绍1.1智力抢答器概述利用软件进行控制是其最显著的特点，把软件运用在抢答器中，实现了无误差损耗、无变差等优越的特点，在用软件控制的过程中，能够正确的对各种情况进行控制，实现在正常的运用过程中，实现正确的抢答及正确的答题以及答题过程中需要处理的一些紧急情况。
智力抢答器PLC控制的实现方法
电气控制课程设计专 业： 班 级：姓 名： 学 号： 指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12日自动化 动1001班智力抢答器PLC 控制的实现方法1问题分析及解决方案框架确定1.1 问题描述在各种形式的智力竞赛中，抢答器作为智力竞赛的批判装置得到了广泛的应用。
设计抢答器的原则是：(1)可以根据比赛规则，设定答题时间。
(2)能够用声光信号表示竞赛状态，调节赛场气氛。
(3)用数码管显示参赛者的得分情况。
1.2 控制任务和功能要求(1)竞赛开始时，主持人接通启动/停止按钮（SA ），指示灯HL1亮。
(2)当主持人按下开始抢答按钮（SB0）后，如果在10S 内无人抢答，赛场的音响（HA ）发出持续1.5S 的声音，指示灯HL2亮，表示抢答器自动撤销此次抢答信号。
(3)当主持人按下开始抢答按钮（SB0）后，如果在10S 内有人抢答（按下抢答按钮SB3、SB4或SB5），则最先按下按钮的信号有效，相应的抢答桌上的抢答按钮灯（HL3、HL4或HL5）亮，赛场的音响发出短促音（0.2SON,0.2SOFF,0.2SON ）。
(4)当主持人确认抢答有效后，按下答题计时按钮（SB6），抢答桌上的抢答灯灭，计时开始，计时时间到（假设为20S ），赛场的音响发出持续3S 的长音，抢答桌上抢答灯再次亮。
(5)如果抢答者在规定的时间内正确回答问题，主持人或助手按下加分按钮，为抢答者加分（分数自定），同时抢答桌上的指示灯快速闪烁3S(闪烁频率为0.3SON ,0.3SOFF)。
(6)如果抢答者在规定的时间不能正确回答问题，主持人或助手按下减分按钮，为抢答者减分（分数自定）。
模型如图1。
启动按钮开始抢答应答按钮加分按钮减分按钮图1 抢答器模型2 PLC选型及硬件配置现在市场上的PLC主要是西门子的S7-300PLC，具有优化配合、强大的模拟技术、结构紧凑、组装简单、接线方便等特点。
我们在课堂上老师主要以此PLC 给我们讲解，我们对此型号PLC较为熟悉，所以选S7-300PLC作为此次设计的核心。
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。
9.PLC智力抢答器控制实训案例
案例三：智力抢答器控制一、智力抢答竞赛案例描述8人参加智力抢答竞赛，需要用8个抢答按钮（X0～X7）和8个指示灯（Y0～Y7）,当主持人报完题目，按下开始抢答按钮X10后，抢答者开始按按钮，先按按钮者的灯亮，同时蜂鸣器Y17响，后按按钮者的灯不亮，用一个数码管显示抢答者的台位号码。
智力抢答竞赛如下图所示：智力抢答竞赛示意图二、控制方案设计1.IO分配表输入输出输入设备输入继电器输出设备输出继电器0#台抢答按钮SB0 X0 0#台指示灯HL0 Y01#台抢答按钮SB1 X1 1#台指示灯HL1 Y12#台抢答按钮SB2 X2 2#台指示灯HL2 Y23#台抢答按钮SB3 X3 3#台指示灯HL3 Y34#台抢答按钮SB4 X4 4#台指示灯HL4 Y45#台抢答按钮SB5 X5 5#台指示灯HL5 Y56#台抢答按钮SB6 X6 6#台指示灯HL6 Y67#台抢答按钮SB7 X7 7#台指示灯HL7 Y7抢答开始按钮SB8 X10 蜂鸣器HA Y17数码管A～G Y10～Y16 2.电气原理图三、智力抢答竞赛控制程序四、智力抢答竞赛案例分析在主持人按钮X10未按下时不执行指令，抢答者按抢答按钮K2X0（X7～X0）无效。
当主持人按下按钮X10时，由于抢答按钮均未按下，所以K2Y0=0，由MOV指令将K2X0的值0传送到K2Y0中，由CMP指令比较K2Y0和K0，由于K2Y0=K0，比较结果是M1=1。
当按钮X10复位断开时，由M1接点接通MOV和CMP 指令。
当有人按下抢答按钮时，若按钮X2先按下，则K2X0=00000100，经MOV指令传送，K2Y0=00000100，即Y2=1，对应的指示HL2灯亮，经CMP指令比较，K2Y0=4>0，比较结果是M0=1，M1=0，MOV和CMP指令被断开，这样，后按下的按钮无效。
M0接点闭合，Y17得电，蜂鸣器响。
执行ENC0指令使K2Y0=00000100，即“Y2=1”编码成数值2存放到数据寄存器D0中，再经SEGD指令进行七段译码送到输出继电器Y10～Y17，到七段数码管显示数值2。
智能抢答控制系统的PLD实现
智能抢答控制系统的PLD实现
1. 设计要求
设计一个有五个座席的具有必答、抢答两种功能的智力竞赛装置，要求如下：
⑴输入、判别电路具有第一抢答信号的识别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后，能迅速、准确地判别出抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入，使其它组再按开关时失去作用，抢中者指示灯亮。
若时间计满（分别为10S或20S）无人抢答时，则本次抢答作零分处理。
⑵设计计分电路，计分电路要求：每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，答错一次则减10分。
⑶必答时，启动计时灯亮，以示开始，时间计满时熄灭指示灯，停止回答。
⑷用LED作指示灯、计时灯，用七段译码显示器显示分数。
2. 工作要求
⑴调研、查找并收集资料。
⑵总体设计，画出设计方案总框图。
⑶单元电路设计，画出各单元电路图。
⑷画出设计方案总电路原理图。
⑸相应软件仿真，给出关键点波形，有条件时下载。
3. 撰写毕业论文要求
⑴课题名称，内容摘要，目录
⑵设计要求
⑶比较和选定设计的系统方案，画出系统框图。
⑷单元电路设计，参数计算和器件选择，画出相关波形。
⑸画出完整电路图并说明电路的工作原理。
⑹实践结果分析，总结方案的优缺点、实用价值。
⑹器件清单，体会，参考文献。
简单智力抢答的PLC控制
谢
谢 !
你知道抢答器怎么设计吗？
PLC控制抢答器设计
高新园中专
顾丽娜
教学目标：
情感、态度与价值观 过程与方法 知识与技能
通过实践，培养学 掌握抢答程序的设 让学生经历实践中的 生的问题意识，提高学 计方法和步骤，能够根 成功与挫折，感受团队 生发现问题、解决问题 据任务要求，完成抢答 协作的快乐，树立热爱 的能力，增强学生自主 器的程序设计和硬件连 专业的思想，增强安全 接。 探究、合作学习能力。 保护意识。
任务设计：
1.复习电动机正反转控制程序
自锁
互锁
任务设计：
2.独立获取信息
任务设计：
3.明确分工
编程员：写出 I/O分配表及设计梯形图
操作工：绘制电气原理图，并负责接线
调度员：统筹管理整个团队，对工作 过程中出现的问题及时协调平衡。
任务设计：
4.理论设计 启动 停止 仿真模拟
1组
2组
自 锁
3组 4组
提醒操作工不能带电操作。对工作过程中出现的 安全、故障问题及时协调平衡。
归纳总结：
编程员
· 输入程序，注 意各继电器是否 有错写、漏写。 · 注意输入与输 出的逻辑关系。
操作工
· 注意规范接线 输出用黄线、输 入用绿线。 · 注意按图施工 · 接线时认真严 谨。
调度员
· 检查设备是否 完好、是否齐全 · 接线、排故前， 先切断电源。 · 统筹协调程序 与硬件接线，确 保I\O一致。
拓展提高：
老师： 您好！ 我刚成立了一家久光机电制造公 司。自企业成立以来，抢答器的销售量 一直不太看好。主要原因是我们对产品 的研发还存在一些技术上的缺陷。得知 您的学生个个才华横溢，知识渊博，所 以烦请您携您的高徒给我公司设计一款 5路抢答器。 如能成行，感激备至。
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电气控制课程设计
专 业：
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2013年7月12日
自动化 动1001班
智力抢答器PLC 控制的实现方法
1问题分析及解决方案框架确定
问题描述
在各种形式的智力竞赛中，抢答器作为智力竞赛的批判装置得到了广泛的应用。
设计抢答器的原则是：(1)可以根据比赛规则，设定答题时间。
(2)能够用声光信号表示竞赛状态，调节赛场气氛。
(3)用数码管显示参赛者的得分情况。
控制任务和功能要求
(1)竞赛开始时，主持人接通启动/停止按钮（SA ），指示灯HL1亮。
(2)当主持人按下开始抢答按钮（SB0）后，如果在10S 内无人抢答，赛场的音响（HA ）发出持续的声音，指示灯HL2亮，表示抢答器自动撤销此次抢答信号。
(3)当主持人按下开始抢答按钮（SB0）后，如果在10S 内有人抢答（按下抢答按钮SB3、SB4或SB5），则最先按下按钮的信号有效，相应的抢答桌上的抢答按钮灯（HL3、HL4或HL5）亮，赛场的音响发出短促音（,,）。
(4)当主持人确认抢答有效后，按下答题计时按钮（SB6），抢答桌上的抢答灯灭，计时开始，计时时间到（假设为20S ），赛场的音响发出持续3S 的长音，抢答桌上抢答灯再次亮。
(5)如果抢答者在规定的时间内正确回答问题，主持人或助手按下加分按钮，为抢答者加分（分数自定），同时抢答桌上的指示灯快速闪烁3S(闪烁频率为,。
(6)如果抢答者在规定的时间不能正确回答问题，主持人或助手按下减分按钮，为抢答者减分（分数自定）。
模型如图1。
启动按钮开始抢答应答按钮加分按钮
减分按钮
图1 抢答器模型
2 PLC 选型及硬件配置
现在市场上的PLC 主要是西门子的S7-300PLC ，具有优化配合、强大的模拟技
术、结构紧凑、组装简单、接线方便等特点。
我们在课堂上老师主要以此PLC给我们讲解，我们对此型号PLC较为熟悉，所以选S7-300PLC作为此次设计的核心。
选择西门子S7-300PLC,硬件配置如表1。
表1 硬件配置表
3 I/O地址分配表
分配PLC的输入/输出点，编制输入/输出分配表如表2。
表2 I/O地址分配表
梯形图中用到的定时器如表3。
表3 梯形图用到的定时器
4 PLC外部接线图
根据控制任务和设计要求，设计此智力抢答器PLC控制运行的PLC控制外部接线图如图2。
图2智力抢答器PLC控制运行外部接线图
5 控制流程图
为了清楚地表明动作的顺序和条件，绘制智力抢答器PLC控制流程图如图3。
图3 PLC控制流程图
6 系统梯形图程序设计
根据上述分析，结合控制系统流程图，用西门子STEP7软件设计系统梯形图
程序如下。
7 程序调试
使用PLCSIM仿真软件调试程序。
首先打开仿真程序，然后，将编制好的梯形图程序下载到仿真PLC中，之后在仿真环境下运行程序，观察分析实验结果，并进行模拟调试。
仿真结果如下。
(1)当主持人按下启动按钮和开始抢答按钮时，指示灯1亮，并且在10S内无人抢答时在S7-PLCSIM中仿真结果如图4。
图4 启动仿真结果
(2)当主持人按下开始抢答按钮时，1号桌在10S抢答到，并且在20S答题内答对题在S7-PLCSIM中仿真结果如图5。
图5 1号抢答仿真结果
8 心得体会
智力抢答器PLC控制是一个贴近实际生活的设计问题，通过对这一问题的研究，激发了自己的学习兴趣，培养了创新思维和解决实际工程问题的能力，从课程设计中取得了比较大的收获。
实践不仅是检验所学知识的过程，也是进一步学习，巩固和加深对理论知识的理解，增强设计PLC控制系统硬件和软件的能力的过程。
在课程设计过程中，通过将所学理论知识运用到实际操作上，增强了自己的实际动手能力，提高了工程素质。