基于PLC的四路抢答器设计报告

目录摘要 (2)第一部分设计背景与选题 (3)1．应用背景 (2)1.1设计背景 (2)1.2设计目的 (2)第二部分PLC编程与硬件接线 (4)2．抢答器 (4)2.1四路抢答器概述 (4)2.2四路抢答器工作原理 (4)3．PLC概述 (6)3.1 PLC产生与发展 (6)3.2 PLC的特点与应用领域 (6)3.3 PLC工作原理 (8)3.4 PLC的基本结构 (9)3.5 PLC的编程语言 (11)3.6 PLC的分类及性能指标 (12)4. 系统硬件设计 (14)4.1 控制系统选取 (14)4.2 控制系统硬件组成结构图 (14)4.3 系统I\O分配表 (15)4.5 系统硬件连接图 (16)第三部分程序设计与调试 (17)5 系统软件设计 (17)5.1 整体设计 (17)5.2 编程软件 (18)5.3 指令表 (22)5.4 软件调试 (24)第四部分分析与总结 (24)6 结论分析 (24)7 心得体会 (25)参考文献 (25)摘要近年来随着科技的飞速发展，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，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。

对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，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，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。

本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制智力抢答器进行控制。

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PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。

基于PLC控制的四路抢答器设计摘要：本文基于PLC（可编程逻辑控制器）控制，设计了一种四路抢答器。

该抢答器能够实现四个抢答按钮的控制和显示抢答顺序。

同时，本文介绍了PLC控制系统的原理和程序设计，并详细描述了四路抢答器的硬件设计和软件设计。

关键词：PLC，抢答器，控制系统，硬件设计，软件设计1.引言抢答器是一种常见的教学设备，它可以用于组织抢答比赛，提高学生的学习积极性。

传统的抢答器通常使用按钮控制，但是操作复杂且容易出现故障。

基于PLC控制的抢答器可以解决这个问题，具有操作简单、可靠性高的优点。

2.PLC控制系统的原理PLC控制系统由PLC主机、输入设备、输出设备和通信设备组成。

PLC主机负责接收和处理输入信号，并据此控制输出设备。

输入设备包括按钮、传感器等，用于向PLC主机传递输入信号。

输出设备包括电机、灯等，用于接收PLC主机的输出信号。

3.PLC控制系统的程序设计PLC控制系统的程序设计采用Ladder图编程语言。

Ladder图是一种图形化的编程语言，类似于电气接线图。

程序的编写包括输入端口的定义、输出端口的定义、逻辑控制的设计等。

4.四路抢答器的硬件设计四路抢答器的硬件设计包括按钮电路、显示电路和控制电路三个部分。

按钮电路由四个按钮和四个电阻组成，按钮用于抢答，电阻用于限流。

显示电路由四个数码管和译码器组成，用于显示抢答顺序。

控制电路由PLC主机、按钮电路和显示电路连接组成，实现抢答器的控制和显示。

5.四路抢答器的软件设计四路抢答器的软件设计主要包括PLC控制程序和显示程序两部分。

PLC控制程序根据输入信号的状态，判断哪个按钮被按下，并通过输出信号控制相应的显示。

显示程序根据PLC控制程序的输出信号，将抢答的顺序显示在数码管上。

6.结果和讨论通过对四路抢答器进行测试，实验结果表明，该抢答器能够正确地控制按钮和显示抢答顺序。

该抢答器具有操作简单、可靠性高的优点，适用于教学场景中的抢答比赛。

基于PLC控制的四路抢答器的设计一、引言抢答器是一种常见的教育设备，在课堂教学和知识竞赛中被广泛应用。

传统的抢答器通常是基于电路进行设计的，但是这种设计方式存在一些缺点，如电路复杂、布线不方便等。

基于PLC控制的抢答器能够解决这些问题，并具有更好的稳定性和可靠性。

本文将介绍基于PLC控制的四路抢答器的设计方案。

二、设计方案1.系统框图[插入系统框图的图片]2.抢答器按钮和指示灯每一个抢答器按钮和指示灯都由一个单独的PLC输入和输出模块控制。

当抢答器按钮按下时，对应的PLC输入模块会检测到信号，并发送给PLC。

PLC根据接收到的信号控制对应的PLC输出模块，点亮对应的指示灯。

3.PLC程序设计PLC程序设计是本设计方案的核心。

PLC程序主要包括以下几个部分：(1)输入检测：PLC程序会周期性地检测每个PLC输入模块的状态，判断是否有抢答器按钮按下。

(2)优先级判断：如果有多个抢答器按钮同时按下，PLC程序会根据预设的优先级判断规则选择一个抢答器。

(3)按钮控制：当PLC程序确定了一个抢答器之后，它会控制对应的PLC输出模块点亮指示灯，并且发送信号到其他AB型PLC输出模块，关闭其他抢答器的指示灯。

(4)时间控制：PLC程序还需要控制每个抢答器的抢答时间。

当一个抢答器的按钮按下时，PLC会启动一个定时器，经过设定的时间后，定时器会触发一个中断，关闭抢答器的指示灯，并将抢答器的状态恢复为可抢答状态。

(5)抢答器状态管理：PLC程序需要记录每个抢答器的状态，包括是否可抢答、是否已被抢答等。

4.抢答器面板设计抢答器面板应该设计简洁、美观，并且易于操作。

面板上应包括四个抢答器按钮和对应的指示灯。

每个按钮下方应标注按钮的编号。

指示灯应使用明亮的颜色，以便于学生和教师观察和识别。

三、总结基于PLC控制的四路抢答器设计方案能够有效解决传统抢答器设计中存在的问题，并且具有更好的稳定性和可靠性。

通过PLC程序的设计，抢答器的操作和控制变得更加灵活和方便。

无锡职业技术学院作业设计（论文）题目PLC 四路抢答器设计英文并列题目 PLC Project Of Four Responder院系控制技术学院班级控制21532 学生姓名苏兴业学号 2050153223 指导老师吴勇职称毕业设计（论文）开题报告作业设计（论文）任务书2015年 03 月 10 日目录第１章引言 (1)第2章基于三菱FX3U PLC的I/O地址 (1)第3章P L C主机的外部接线图 (2)第4章P L C程序总览及详解 (2)第5章结论 (5)第6章致谢 (5)第7章参考文献 (6)基于三菱PLC的四路抢答器系统设计摘要：随着PLC在工业中的大量应用，日常生活中也在不断商业化，PLC具有稳定可靠等特点，大大提高了生活中对控制系统的要求，保证了可靠性。

在比赛抢答过程中要求系统稳定无误，PLC恰好着有这样的优点。

关键词：PLC；抢答器；一、引言本课题来源于无锡职业技术学院PLC课程作业设计，要求基于三菱PLC设计一套四路抢答器控制系统，以满足比赛中的抢答过程。

此系统需满足以下要求：1.“主持人”控制【开始】【复位】按键，四位“选手”分别控制各自的【抢答】按键2.“主持人”【开始】倒计时10S系统自动复位，期间如果“选手”【抢答】停止倒计时，开始答题，规定只能一位抢答成功，答题结束后“主持人”【复位】系统重新开始3.如果“主持人”未【开始】“选手”开始抢答则报警2S后【复位】系统重新开始4.显示相应的倒计时二、基于三菱FX3U PLC的I/O地址输入：“主持人”【开始】X0 【复位】X5“选手”【A】X1 【B】X2 【C】X3 【D】X4 输出：“选手”【A】Y21 【B】Y22 【C】Y23 【D】Y24 【报警】Y25【倒计时】Y10-Y17三、PLC主机的外部接线图四、PLC程序总览及详解PLC程序详解：程序分为未开始抢答，开始抢答，倒计时三部分未开始抢答：四位选手在没有开始指令情况下闭合，运行23-36步指令，任意选手抢答，报警2S后自动断开复位开始抢答：主持人下达开始指令X1闭合，触发主控指令N0，关闭主控指令N1 触发计时器，在10S内任意选手可以抢答，进入步进指令S0，选手抢答成功后进入下一步步进指令S30，其他选手再抢答无效，同时断开计时器停止计时回答完毕后，主持人用X5驱动M7复位主控指令N0，同时复位计时器倒计时：主持人开始后，由M8013驱动计数器来计时，数码管显示程序由93步指令完成，用减法指令把本来加一程序变为减一程序，再由BCD指令输出完成倒计时的显示五、结论基于三菱PLC的四路抢答器作为一种实现高效、灵活的比赛设施今后必将得到迅速发展和普及应用。

4路抢答器课程设计报告课程设计报告：4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置，用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。

为了提高现有抢答器的性能和功能，本次设计决定设计一款4路抢答器，以满足现代教育教学的需求。

本设计旨在通过增加抢答器的路数，提高课堂互动和竞争的效果，促进学生参与讨论和思考，培养学生的团队合作和竞争精神。

二、需求分析1.提高路数：既有的抢答器系统只能支持单一路数，不利于多个学生同时参与抢答活动，因此设计4路抢答器，以支持更多学生参与抢答。

2.精准识别：抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序，并显示该学生抢答的排名，以减少争议和纠纷。

3.考虑后续扩展：设计的抢答器具备一定的可扩展性，以满足未来可能增加的路数需求。

4.易于使用：抢答器的使用应简单方便，对教师和学生来说操作简单、直观。

三、系统设计1.硬件部分：抢答器由中控主机和多个答题器组成。

中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示，答题器则用于学生参与抢答。

中控主机需要具备多路输入和输出接口，以支持多个答题器的同时工作。

2.软件部分：中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。

答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。

四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。

教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题，增强学生对知识点的理解和记忆。

在团队竞赛中，抢答器也可以作为评分工具，用于记录团队的答题水平。

五、教学效果和可操作性评价1.教学效果：抢答器可以增强学生的参与度和互动性，培养学生的团队合作和竞争精神，促进学生思考和讨论，提高教学效果。

2.可操作性评价：抢答器的设计考虑到了简单方便的操作，教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作，无需复杂的设置和操作过程，易于上手和使用。

六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求，提高了学生参与度和互动性。

通过抢答竞赛，可以培养学生的竞争意识和思考能力。

四路智力竞赛抢答器设计报告姓名：专业：学号：指导教师：2012年1月10日四路智力竞赛抢答器随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合都要求有快速公正的竞争裁决。

例如证券、股票交易及各种智力竞赛等。

在现代生活中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众的极大兴趣。

而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，各组一般都要进行必答和抢答，对必答一般有时间限制，到时有声响提示；对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员，一般抢答器由很多门电路组成，线路复杂，可靠性低，特别是抢答路数增多时，实现起来就更加困难。

在此设计了一种利用数字电路实现的抢答系统，具有很强的实用性。

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。

优先编码器、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出。

抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并由LED 显示灯上显示，同时所存输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手一直保持到主持人将系统清零为止。

一、设计任务1、4名选手编号为：K1，K2，K3，K4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

2、给主持人设置一个控制按钮（即K5开关）用来控制系统清零（抢答显示LED显示灯灭灯）和抢答的开始。

3、抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的LED灯一直保持到主持人将系统清零为止。

4、如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。

封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答。

二、设计要求1、抢答器可供四人竞赛时使用，每个参赛者均设有一个抢答按钮。

2、电路具有优先抢答权功能，即对第一抢答者的信号具有鉴别和锁存功能。

3、电路能够显示获得抢答权者的编号，并通过亮灯表示已经有人抢到答题权。

4、电路具有复位功能，当一轮抢答结束后，由主持人将系统复位，可进行下一轮抢答。

基于西门子S7-1200 PLC四路抢答器系统设计作者：岳金明李亚萍来源：《消费电子》2021年第10期随着科技的飞速发展，知识竞赛的答题形式也层出不穷。

在竞赛中，如果采用举手回答问题的方式来进行竞赛的话，一方面存在效率低下的问题，另一方面存在竞赛的公平性问题。

而在当今社会，竞赛要追求快速、直观、高效地决出第一位抢答者，抢答器就能派上用场了。

抢答器是一种十分普遍的电子设备，在各种抢答赛活动中，能够精准、快速、公正地确定出抢答者。

本设计是一款四输入四输出的抢答器，结构的最大特点就是采用可编程控制器，性能稳定，便于后期进行调试和维护。

其控制灵敏、高效，具有抢答基本功能且编程简单，易于修改，便于调试和维护，工作稳定可靠，可扩展性强。

本文设计的四路抢答器要求是主持人先按下开始按钮，选手通过按下自己的抢答按钮，本系统就能够检测到系统信号的变化，哪个位置率先按下按钮发出信号，就可以第一时间被识别到。

率先被检测并识别的位置信息，系統就可以记录并保存好相关信息。

并点亮对应的指示灯，在数码管显示出对应的组别，同时禁止其他选手的再次进行抢答。

当系统的复位信号发出时，系统就全部停止运行，等复位工作完成时，系统就进入下一个工作周期。

本设计在设计之初添加了抢答控制信号按钮，此信号按钮单独设置，选手无法进行控制，由指定的人或者系统来进行控制;当指定的人或者系统触发了抢答控制信号按钮，系统才会正常运行，参与抢答的选手立即就可以进行抢答，哪个位置率先按下按钮发出信号，就可以第一时间被识别到。

率先被检测并识别的位置信息，系统就可以记录并保存好相关信息。

当指定的人或者系统未触发了抢答控制信号按钮，系统不会正常运行，参与抢答的选手就不可以参与抢答。

本系统在设计时为了方便操作和交互，还添加了对于信号的记录和交互模块，当系统检测到信号发生变化时，系统就会对信号变化的位置进行检测和记录，把相关的位置信号在交互模块上显示出来，也就是对应位置上的指示灯会点亮。

基于PLC控制的四路抢答器的设计一、前言随着智能工业的发展，PLC控制技术也在不断进步，越来越多的项目开始采用PLC控制系统，如机器人控制、自动物流等。

本篇文章将介绍基于PLC控制的四路抢答器的设计，其中介绍了PLC的基本原理和抢答器的操作原理。

二、PLC控制器的原理PLC控制器（Programmable Logic Controller）是一种自动化控制设备，其主要特点是可编程、可靠、稳定和兼容。

PLC控制器的运行过程主要由以下五个环节组成：1. 接口输入：输入信号通过接口进入PLC控制器。

2. 储存与处理：PLC控制器对输入信号进行处理，然后将处理结果储存到寄存器中。

3. 判断与控制：PLC控制器通过读取寄存器的内容来判断是否需要进行控制，并执行相应的操作。

5. 外设控制：PLC控制器可以通过接口控制其它设备。

三、抢答器的设计抢答器是一种常用于会议室或课堂的设备，使用它可以允许多个参会者对同一个问题进行抢答，获取最高分数的参会者可以获得奖励。

抢答器的操作步骤如下：1. 按下抢答器上的按钮将抢答器的信号传送到PLC控制器。

3. PLC控制器将当前的正确答案保存到寄存器中，并将答案输出到抢答器上进行显示。

4. 在答案显示完毕后，PLC控制器重新开始接收抢答器的信号，等待下一轮抢答。

基于上述抢答器的操作原理，下面是完整的四路抢答器控制程序：1. 初始化PLC控制器。

2. 接收抢答器A的信号，并将A的信号保存到寄存器中。

6. 判断寄存器中的抢答器信号，选择最先发送正确答案的抢答器。

四、总结PLC控制器是一种可编程自动化控制设备，其基本原理是接口输入、储存与处理、判断与控制、输出信号和外设控制。

抢答器是一种常用于会议室或课堂的设备，使用它可以允许多个参会者对同一个问题进行抢答，获取最高分数的参会者可以获得奖励。

基于PLC 控制的四路抢答器的设计程序中，通过PLC控制器来实现四路抢答器的信号输入和抢答操作，可以达到很好的抢答器控制效果。

本科毕业设计论文题目基于PLC的四路抢答器设计专业名称学生姓名指导教师毕业时间毕业一、题目基于PLC的四路抢答器二、指导思想和目的要求本次设计主要采用欧姆龙PLC来完成一个抢答器。

抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛等场合，但目前所使用的抢答器有的电路比较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难。

随着电子技术的发展，应用系统向小型化、快速化、大容量，重量轻的方向发展。

而PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，且以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。

通过这次毕业设计，使学生对所学传感器技术，转换技术、机械基础、控制电机、自动控制原理、电子技术、PLC原理与应用、组态软件控制等的基本理论和基本知识加深理解和应用，掌握抢答器的控制原理和控制方法，明确抢答器控制系统的设计步骤和方法。

认真复习有关基础理论和技术知识，认真对待每一个设计环节，全身心投入，积极配合老师分配的任务，认真查阅资料，仔细分析被控对象的工作原理、特性和控制要求，按计划完成毕业设计各阶段的任务，重视理论联系实际。

三、主要技术指标1.了解抢答器的功能，原理,以及如何实现，保证抢答器稳定运行。

2.对PLC进行深入的学习，学会外部接线，保证接线无误。

3.熟悉编程语言和方法，完成编程。

4.掌握程序调试方法，最终利用组态完成实时监控，四、进度和要求1.第1～3周：布置毕业设计及英译汉任务，学习组态软件组态王V6.53，查阅资料，完成总体设计方案论证，确定控制系统框图。

2.第4周：研究普通计算器的控制系统的组成和控制方法。

3.第5周：确定控制系统具体详细的方案。

4.第6～7周：对PLC进行点的分配，用梯形图编程，组态王上位监控画面。

5.第8～9周：实际调试，并按要求编写论文初稿，交予指导老师审阅修改。