四路抢答器的PLC控制

1、摘要抢答器广泛应用在学习生活及电视节目中。目前，市面上抢 答器的控制核心部件主要有四种类型：数字电路、接触器、 单片机和可编程逻辑控制器（PLO。PLC具有结构简单、编 程容易、改变控制要求只需要相应地改变程序等优点。目 前，很多的抢答器设计仅仅基于抢答的控制，本研究利用基 本指令编程设计，不仅实现了抢答的控制，而且还可在各台LED显示器上显示出相应的台号。关键词 : 可编程控制器 抢答器 PLC第一章设计选题及目的1.1设计选题1.2系统设计思想第二章抢答器的系统设计 .2.1硬件选择2.2 抢答器控制系统 I/O 分配地址目录错误! 未定义书签。错误! 未定义书签。错误! 未定义书签。错误

2、! 未定义书签。2.3 抢答器 PLC 控制系统外部接线图 .错误! 未定义书签。2.4 抢答器系统控制流程图2.5 控制系统的程序设计错误! 未定义书签。 错误! 未定义书签。参考文献致谢6复原来的状态,为下一轮抢答作好准备。抢答器示意图如图1所示。章设计选题及目的1.1设计选题设计选题：四路抢答器的PLC控制电路的设计。控制要求：1.要求：（1）竞赛抢答器能使4个队同时参加抢答。（2）设裁 判队为裁判台，参赛队为参赛台。裁判台设有音响和裁判台灯，并设有裁判台开 始按钮SB0和裁判台复位按钮SB5;参赛台设有 参赛台按钮及参赛台灯，1-4号 参赛台分别对应按钮SB1-SB4及参赛台灯EL1-

3、EL4。（3）只是竞赛抢答器能适合 以下比赛规则：出题后，各队抢答必须在裁判员说出“开始”并按下裁判台开始 按钮SB0后15S内抢答，并由数码管显示时间。如提前抢答，抢答器将发出“违 规”信号。15S时间到，如无队抢答，贝U抢答器给出时间已到信号，该题作废。在有队抢答的情况下，则抢答器发出“抢答”信号，数码管开始计时显示，并由 数码管显示出抢到题的参赛队号。 抢到题的队必须在30S内答完题，如30S内未 答完，则作超时处理。赛场还设有时间数码显示器和显示抢到答题队号的数码 显示器。（4）灯光与音响信号的意义:音响叫（响1S） +某台灯亮，由某参赛队正常抢答。音响叫（响1S） +某台灯亮+总台灯

4、亮，某参赛队违规。音响叫（响1S）+裁判台灯亮，无人抢答或答题超时。SB5抢答器恢（5）在某个题目结束后，裁判员按下裁判台上的复位按钮图1抢答器示意图主持台匚1台®匚I 2台®3 台®4台®LED显示器型号1台CD4513驱动共阴极LED七段显示器3个1.2 系统设计思想 在主持人按下抢答开始按钮后，15s内开始抢答，如有一组选手抢先 按下按钮， 其他组选手再按下按钮则无效， 各选手之间因采用互锁的 关系。选手按下抢答按钮后，在对应 LE显示器应显示出该组的编号 并且该灯保持常亮， 并有数码管开始计时显示。 因为抢答用的是点动 按钮，因此分别加上自锁，从

5、而显示编号及时间。此时，选手可以回 答问到回答完问题后， 主持人按下复位按钮， 然后再进行下一题抢答。如果主持人还没按下启动钮，选手按下抢答按钮，则违例，灯闪并且 显示该组编号，通过增加振荡电路或者利用特殊辅助继电器使灯闪 烁。2抢答器的系统设计 2.1 硬件选择 根据控制要求分析， 考虑到抢答器要求响应速度较快， 从系统设计的整体性、经济性考虑，采用三菱系列的PLC1。PLC可直接用开关量 输出与七段LE显示器的连接，但如PLC空制的是多位LED七段显示1。器，所需的输出点是很多的 2 。三菱系列产品具有功能强大、可靠 灵活，编程容易等特点，根据对系统装置的分析，选用硬件见表硬件见表 1名称

6、型号数量PLC主机单元FX0N-32MR1个空制按钮NB2-F116个蜂鸣器HYT-3015C1个指示灯T225个芯片1个2.2抢答器控制系统 I/O 分配地址 抢答器控制系统 I/O 分配地址，见表 2。2.3抢答器PLC控制系统外部接线图 抢答器PLC控制系统的外部接线图如图2所示。芯片和显示器还需要 另外提供24 V直流电。2.4抢答器系统控制流程图 根据对抢答器系统的硬件组成和控制原理的分析， 根据相对应的程序 设计思想，抢答器主要 由三大部分组成：提前抢答、正常抢答、无人抢答，抢答器的控制流 程图如图 3所示。2.5控制系统的程序设计PLC 系统控制程序是控制算法思想的具体体现，通过

7、编制 PLC 的控 制程序，完成对抢答器系统的控制。主要包括按钮的控制、时间的设 定、显示台号的控制等，并且选用 MELSOFT 系列 GXDeveloper 编 写程序3。（ 1）当主持人按下抢答按钮 X0，抢答开始，抢答允许 继电器M0自锁，同时抢答时间TO开始计时15s。根据抢答顺序的 优先原则， 利用自锁保持及互锁实现相应台号的抢答实现电路， 部分 程序如图 4。（2） 当主持人抢答按钮还没有按下，抢答定时器 T0 还有开始计时，若某一台提前抢答，则该台对应的指示灯会闪烁，若 在抢答时间范围内， 则该台对应的指示灯常亮， 并且显示相对应的台号，超过抢答时间，无人抢答则蜂鸣器响，按下复位按钮，各台灯熄 灭。BBCVIY2hk>SB4S&lkJ0CUU2控制信号输入° FLC-FXOW-flOMRCOSP vtw vu VL2VLj <YihHYMVMY16 COMS gYIl YiJ戶1口0V»部分程序如图5