项目三 智能抢答PLC控制系统设计与制作

1、项目三 智能抢答PLC控制系统设计与制作项目背景项目背景 抢答器在专业知识竞赛中广泛使用抢答器在专业知识竞赛中广泛使用, 在各类直播录播的演播室栏在各类直播录播的演播室栏目、电视大奖赛目、电视大奖赛, 也有着广泛的应用。也有着广泛的应用。 h t t p :/ JPKC1 . JHC . CN/W/PLCKZ任务一 智能抢答控制系统设计任务分析 任务二 智能抢答控制系统设计方案 任务三 智能抢答控制电路设计与制作任务四 智能抢答控制程序设计 学习任务学习任务任务五 程序编辑与联机调试 1。系统组成框图。系统组成框图一、智能抢答一、智能抢答PLC控制电路设计控制电路设计 1. 组成框图组成框图h

2、 t t p :/ JPKC1 . JHC . CN/W/PLCKZ智能抢答器的构成智能抢答器的构成 2. PLC机型选择机型选择输入开关量有起动按钮输入开关量有起动按钮1个、抢答按钮个、抢答按钮6个、复位按钮个、复位按钮1个、限定时间选择开关个、限定时间选择开关2个，共有个，共有10个输入量。输出个输入量。输出开关量用于驱动开关量用于驱动LED数码管有数码管有7个、蜂鸣器个、蜂鸣器1个、犯规个、犯规指示灯指示灯1个，共个，共9个输出量。同时考虑留有适当的余量，个输出量。同时考虑留有适当的余量，选择了选择了S7-CPU 224 AC/DC/继电器型继电器型PLC，它有，它有14点输入和点输入和

3、10点输出，可以满足控制要求。点输出，可以满足控制要求。 3智能抢答智能抢答PLC控制电路设计控制电路设计6路抢答器的元器件清单路抢答器的元器件清单4按钮开关与数码显示电路设计按钮开关与数码显示电路设计在实际使用时在实际使用时PLC和外围器件是通过导线相连的。对于体积较和外围器件是通过导线相连的。对于体积较大的电铃、普通灯泡等用固定件固定后直接和大的电铃、普通灯泡等用固定件固定后直接和PLC相连；对于相连；对于体积较小的电阻、数码管、按钮、开关等还应设计相应的体积较小的电阻、数码管、按钮、开关等还应设计相应的PCB板，通过焊接来固定电子元件，再通过接线端子和板，通过焊接来固定电子元件，再通过接

4、线端子和PLC相连。相连。 5按钮开关与数码数示电路板设计按钮开关与数码数示电路板设计二、控制程序设计二、控制程序设计（一）控制思路分析（一）控制思路分析在系统上电或操作复位按钮后，抢答器进入初始状态，数码管在系统上电或操作复位按钮后，抢答器进入初始状态，数码管显示显示“0”。当主持人宣布抢答开始并闭合起动按钮后，允许抢。当主持人宣布抢答开始并闭合起动按钮后，允许抢答寄存器为答寄存器为“1”，起动抢答限时定时器工作，各参赛小组都能，起动抢答限时定时器工作，各参赛小组都能抢答，最先按下按钮的小组号能被保存下来，由数码管显示该抢答，最先按下按钮的小组号能被保存下来，由数码管显示该组号，并使允许抢答

5、寄存器复位为组号，并使允许抢答寄存器复位为“0”，锁住抢答器。，锁住抢答器。 当抢答限时定时器定时到，又没有小组抢答时，数码管显示当抢答限时定时器定时到，又没有小组抢答时，数码管显示“F”，并发出提示音。如果在主持人宣布抢答开始并闭合起动，并发出提示音。如果在主持人宣布抢答开始并闭合起动按钮之前，有小组提前按下抢答按钮，则犯规指示灯亮，并且按钮之前，有小组提前按下抢答按钮，则犯规指示灯亮，并且发出提示音，数码管显示犯规组号，同时使抢答允许控制为发出提示音，数码管显示犯规组号，同时使抢答允许控制为“禁止禁止”。 二、控制程序设计二、控制程序设计（一）控制思路分析（续）（一）控制思路分析（续）当抢

6、答成功后，主持人宣布开始回答问题并按下开始回答按钮当抢答成功后，主持人宣布开始回答问题并按下开始回答按钮后，抢答成功的小组开始回答问题，同时起动回答限时定时器后，抢答成功的小组开始回答问题，同时起动回答限时定时器工作（回答限时定时器的定时值有工作（回答限时定时器的定时值有2个，由工作人员通过开关个，由工作人员通过开关来选择），当定时时间到时就发出提示音。来选择），当定时时间到时就发出提示音。 如果在规定的回答时间内没有回答完毕，则电铃发出报警声，通知抢答小组立刻停止回答问题。主持人通过操作复位按钮，开始新一轮的抢答。（二）抢答处理程序设计分析（二）抢答处理程序设计分析由于抢答器各部分控制功能相

7、对独立，可以按照模块化程序的由于抢答器各部分控制功能相对独立，可以按照模块化程序的思路来编程。程序可以分为抢答处理程序、犯规处理程序和声思路来编程。程序可以分为抢答处理程序、犯规处理程序和声光数码信息输出程序光数码信息输出程序3部分组成。部分组成。 M0.0用于保存抢答允许信号，用于保存抢答允许信号，M0.1用于保存抢答锁存信号，用于保存抢答锁存信号，T37为抢答限为抢答限时定时器（时定时器（5s），），VB0用于保存抢答组的组号。用于保存抢答组的组号。 按下起动按钮按下起动按钮SB0（I0.0），由于复位按钮），由于复位按钮SB7（I0.7）和）和T37的常闭的常闭触头处于闭合状态，使触头处

8、于闭合状态，使M0.0得电自锁，起动限时定时器得电自锁，起动限时定时器T37工作。在允许工作。在允许抢答（抢答（ M0.0得电）和没有封锁（得电）和没有封锁（M0.1失电）下，将最先抢答的组号传送失电）下，将最先抢答的组号传送给给VB0。一旦有一组抢答成功，就使。一旦有一组抢答成功，就使M0.1得电自锁，封锁抢答器。如果起得电自锁，封锁抢答器。如果起动抢答后在限定的时间内没有小组抢答，则当动抢答后在限定的时间内没有小组抢答，则当T37定时到就使定时到就使M0.0失电复失电复位，从而封锁抢答器。只有操作复位按钮（位，从而封锁抢答器。只有操作复位按钮（I0.7得电）后，使得电）后，使M0.0和和M

9、0.1均失电，才能开始新一轮的抢答工作。均失电，才能开始新一轮的抢答工作。 （二）抢答处理程序（二）抢答处理程序封锁封锁传送抢传送抢答组号答组号允许允许抢答抢答（三）犯规处理程序设计（三）犯规处理程序设计在在M0.0失电没有允许抢答情况下，若有小组提前抢答，使失电没有允许抢答情况下，若有小组提前抢答，使M0.2得电自锁，得电自锁，同时同时VB1保存犯规组号。操作复位按钮，使保存犯规组号。操作复位按钮，使M0.2失电，重新开始工作。失电，重新开始工作。 （四）声光数码信息输出程序（四）声光数码信息输出程序（四）声光数码信息输出程序设计（四）声光数码信息输出程序设计在系统得电而没有起动抢答前，将十

10、六进制数在系统得电而没有起动抢答前，将十六进制数“00”传给显示传给显示缓冲区缓冲区VB2。当抢答时间到又没有小组抢答时，使。当抢答时间到又没有小组抢答时，使M0.3得电自得电自锁，将十六进制数锁，将十六进制数“0F”传给显示缓冲区传给显示缓冲区VB2。在正常有小组抢答后，将抢答小组号（保存在在正常有小组抢答后，将抢答小组号（保存在VB0中）传给显中）传给显示缓冲区示缓冲区VB2。在起动抢答前，若有小组提前抢答，将该小组。在起动抢答前，若有小组提前抢答，将该小组号（保存在号（保存在VB1中）传给显示缓冲区中）传给显示缓冲区VB2。 回答限时时间由定时器回答限时时间由定时器T39控制，控制，T3

11、9的设定值通过外部开关的设定值通过外部开关（SA1或或SA2）选择并保存在）选择并保存在VW4中。中。 （四）声光数码信息输出程序设计（四）声光数码信息输出程序设计当出现抢答时间到而无人抢答，有小组提前抢答，回答问题超当出现抢答时间到而无人抢答，有小组提前抢答，回答问题超时等任何一种情况时，让电铃通电时等任何一种情况时，让电铃通电2s发出提示声，是由发出提示声，是由Q1.0输出控制信号，定时输出控制信号，定时2s由定时器由定时器T38控制。控制。 犯规指示信号是由犯规指示信号是由Q1.1输出控制信号。操作复位按钮使输出控制信号。操作复位按钮使I0.7得得电，进而使电，进而使M0.3失电，清除抢答时间到的记录信号。失电，清除抢答时间到的记录信号。 通过七段显示译码指令通过七段显示译码指令SEG，将显示缓冲区，将显示缓冲区VB2的内容转化为的内容转化为LED数码管显示所需的代码（保存在数码管显示所需的代码（保存在QB0中），并通过外部电中），并通过外部电路加至数码管显示