八路抢答器的PLC程序设计

1、无论是在学校、工厂、军队还是电视节目中,都可能会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。目前市场上已有很多类型的竞赛抢答器,但其中绝大多数是早期设计的,采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品。这抢答器已相当成熟,但是随着功能增多,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功能的升级换代。近年来随着科技的飞速发展,单片机、CPLD 、PLC 的应用正在不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本设计就是利用PLC 作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生,PLC 的性能优势必定会使得竞赛真正达到公正、公平、公开。1系统

2、设计要求及工作原理1.1设计要求1抢答器同时为8组选手分别提供按钮进行抢答,按钮分别为PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7;2设置一个复位按钮PB10,实现系统电路的复位,由主持人控制;3当主持人打开启动开关SW1后,在设定时间T0内,如果某组抢先按下抢答按钮,则驱动音效电路发出声响,指示灯L1亮,并且在8段数码管显示器(如图1所示上显示出抢答成功的组号,此时电路实现互锁,其他组再按下抢答按钮为无效;4如果在时间T0内,无人应答,则驱动音效电路发出声响,指示灯L2亮,表示抢答者均放弃该题;5在抢答成功后,主持人打开限时开关SW2,启动计时器,在设定的时间T1内回答有效

3、,当到达设定时间T1时,驱动音效电路,指示灯L3亮,表示答题时间到。1.2系统结构系统结构框图如图2所示。本系统的主控制器采用日本三菱公司生产的FX1N-40M R 型PLC ,该型PLC 功能较强大,提供24个输入点和16个输出点,继电器输出方式,均采用8进制编号。PLC 编程可采用手持式编程器或编程软件FXGP-WIN-C ,PLC 可编程程序控制器及软件提供了完整的编程环境,可进行离线编程、在线连接和调试。三菱PLC 的编程指令简单易懂且程序设计灵活,可采用梯形图或者指令语言进行软件设计。三菱FX1N-40M R 型PLC 采用整体式结构,其控制单元提供24个输入点,16个输出点。本系统

4、需要11个输入点、13个输出点,具体分配如表1所示。安阳工学院学报Journal of Anyang Institute of Technology八路抢答器的PLC 程序设计夏江涛(南京信息工程大学,南京210044摘要:实现抢答器功能的方式有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展,单片机、CPLD 、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。现介绍的就是一种利用日本三菱(MITSUBISHI 公司生产的FX1N-40MR 型PLC 作为核心控制器的八路抢答器系统,并且给出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方

5、案。关键词:PLC ;抢答器;梯形图;程序;设计中图分类号:TD23文献标识码:A文章编类:1673-2928(200701-0032-03*收稿日期:2006-12-12作者简介:夏江涛(1979-,河南南阳人,南京信息工程大学在读硕士。研究方向:信号与信息处理。2007年2月第1期(总第25期 Feb.200732表1输入输出端子分配表2软件设计2.1系统梯形图系统控制部分梯形图如图3所示,显示器编码部分梯形图如图4所示。2.2程序指令程序指令如表2所示。2.3工作过程分析1开始抢答前,主持人首先通过复位按钮PB10(X010实现电路复位,在提问之后,打开选择开关SW1(X011启动定时器

6、T0(本程序预设为10s。2在抢答限时内,当某一组抢先按下抢答按钮后,对应的辅助继电器接通,同时切断其它抢答回路,实现互锁。如PB0抢先按下,则X000导通,辅助继电器M0接通,同时切断M1-M7抢答回路,PB1-PB7再按下将不会起作用。333抢答成功后,辅助继电器M 8接通,启动音效电路(Y010和指示灯L1(Y011,同时利用内部编码程序段控制输出点Y000-Y006,输出驱动信号,驱动外部数码显示器显示抢答成功的组号。4如果在限时内无人抢答,则启动音效电路(Y012和指示灯L2(Y013,外部数码显示器无显示。5抢答成功后,主持人打开限时开关SW2(X012,启动定时器T1(本程序预设

7、为60s,当T1计时结束,将启动音效电路(Y014和指示灯L3(Y015提示回答时间到。3硬件连接图本系统外部硬件连接方式如图5所示。4讨论本抢答器系统可以通过修改程序方便地调整设置时间,在线监视系统的工作状态。显示部分采用控制器内部编码方式输出控制信号驱动外部数码显示器件,也可以外部连接编、译码器件实现,并且可以采用适当的输出信号驱动其它类型的显示器件。如果对外部电路稍加修改,或者在系统程序中加入分支,可以把八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。参考文献:1史国生.电气控制与可编

8、程控制器技术M .北京:化学工业出版社,2004.2王兆义.小型可编程控制器实用技术M .北京:机械工业出版社,2002.3戴一平.可编程序控制器技术M .北京:机械工业出版社,2005.4江秀汉.可编程序控制原理及应用M .西安:西安电子科技大学出版社,1998.Abstract:There are many ways to realize the answering machine function,for example the earlier analog circuit,the dig-ital circuit or the analog digital mixing circuit

9、.Along with the fast development of science and technology in recent years,the application of SCM ,CPLD and PLC go deep into life constantly,driving the updating of control and measure technol-ogy.The paper introduces a system of answering machine based on FX1N-40M R type PLC produced by Japan M itsubishi company and illustrates the system structure diagram,program,ladder chart ,input and output terminal assignment.Keyword:PLC;answering machine;ladder chart;program;designProgramming on A