三路智力抢答器plc控制

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。

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控制的三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、计时及计分输出显示功能等。

关键词：智力控制，三路抢答器， PLC，计分。

设计任务书(1)三路抢答器应用背景和概述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。

本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用三菱PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。

抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。

随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。

用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。

此任务的抢答器可根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实其回答正确和错误，在工作人员操作下对答题者所显示的分数进行加分和减分。

三路智力抢答器有三个抢答按钮最先按下按钮有效，在此之后按下按钮无效，伴有灯光和声音指示，并开始计时答题时间。

计时时间到声音提示停止答题。

如果抢答者答题正确和错误主持人按下加分键或减分键，将对所显示的分数进行加分和减分。

(2)设计任务和要求三路智力抢答器应达到以下要求。

（1）按下启动按钮（开始抢答）后，若10内无人抢答，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。

金肯职业技术学院毕业设计（论文）题目基于数字电路4路智力抢答器的设计与实现计算机通信工程系电气自动化技术专业 09 级姓名焦双银学号0703040404指导教师顾亚文二 0一 0年一月十三日目录第一章概述 (5)1.1数字电路简介 (5)1.2抢答器简介 (6)第二章方案的选择 (7)2.1系统的任务需求 (7)2.2系统设计方案分析 (7)2.2.1基于单片机的方案 (8)2.2.2基于PLC的方案 (9)2.3方案的确定 (10)2.4本章小结 (10)第三章抢答器硬件系统的设计 (11)3.1硬件总体方案 (11)3.2 器件的选择 (12)3.2.1 主器件的选择 (12)3.2.2其它器件的选择 (13)3.3 I/O分配与电气接口图 (13)3.4硬件接线图 (16)3.5本章小结 (16)第四章抢答器软件系统的设计 (17)4.1 软件的总体方案 (17)4.2 灯控系统的软件方案 (18)4.2.1 灯控波形图 (18)4.2.2 灯控梯形图程序 (19)4.3 数码管显示系统的软件方案 (20)4.3.1真值表与逻辑表达 (20)4.3.2数码管的梯形图 (22)4.4本章小结 (25)第五章抢答器硬件电路板的制作和软硬件的调试 (26)5.1电路板的制作过程 (26)5.2调试过程与成果展示 (26)5.3本章小结 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)基于PLC的三路智力抢答器的设计与实现专业班级：电气自动化技术四班学生姓名：项超超指导教师：顾亚文摘要本文利用三菱FX2N系列PLC对知识竞赛抢答器的控制,阐述了控制方案。

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、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。

本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行三路抢答器系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。

三路智力抢答器的P L C控制第一章设计任务书一、三路抢答器应用背景和概述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。

本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用三菱PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。

抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。

随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。

用PLC 进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。

该抢答器可作为智力竞赛的评论装置。

根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实其回答正确和错误，在工作人员操作下对答题者所显示的分数进行加分和减分。

三路智力抢答器有三个抢答按钮SB1～SB2，最先按下按钮有效，在此之后按下按钮无效，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1.1所示。

图1.1 三路智力抢答器组成框图二、设计任务和要求1、三路智力抢答器应达到以下要求。

（1）按下启动按钮（开始抢答）后，若10内无人抢答，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，第一个按下按钮有效，其余信号（后按下）无效。

有效信号用灯光和声音表示。

（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1 min）完毕时。

有灯光和声音信号提示答题时间已到。

（4）三路抢答器应有灯显示和分数显示对答题正确或错误者，在操作人员控制下可对其加10分或减10分。

加分最大可达到99分，减分最少分值00分。

PLC课程设计三路抢答器1 引言1.1设计任务与要求一、控制要求设计三路抢答器控制系统，其控制要求如下：一个三路抢答器，任意一组抢先按下后，显示器能及时显示该组的编号并且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其他组按下无效，抢答器复位后才可重新抢答。

二、设计I/O点分配三、画出PLC的外部接线图四、设计完整的梯形图五、编译、下载、运行六、工作流程如图1所示图1.1工作流程图1.2实用价值与理论意义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。

而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。

可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。

现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程.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。

本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用施耐德PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。

抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。

随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。

用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。

三路抢答器有三个抢答按钮，最先按下按钮有效，显示器能及时显示该组的编号并且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其他组按下无效，抢答器复位后才可重新抢答。

目录1.课程设计任务书 (1)1.1课程设计的内容 (1)1.2课程设计的要求与数据 (2)1.3课程设计应完成的工作 (2)1.4课程设计进程安排 (2)1.5应收集的资料及主要参考文献 (3)2.智力抢答器的控制系统设计 (4)2.1I/O分配表 (4)2.2I/O接线图 (4)2.3顺序功能图 (5)2.4系统运行框图或流程图 (7)2.5控制梯形图 (9)2.6调试与测试 (13)2.7心得体会与体会 (14)智力抢答器的控制系统设计<一>I/O分配表：Ｉ／Ｏ分配表如下所示：<二>I/O接线图：Ｉ／Ｏ接线图如下所示：<三>顺序功能图：顺序功能图如下所示：步9、步10、步11、步12、步13、步14的子步顺序功能图分别如下：<四>系统运行框图或流程图：该系统的主流程图和子流程图分别如下：<五>控制梯形图：<六>调试与测试1、首先将程序编译无误后下载到PLC中，启动开关（SA）即I0.7拨上，则指示灯HL1亮（Q0.0亮）。

2、按下抢答按钮SB0（I0.0）后，在10s钟没人抢答则指示灯HL2（Q0.1）亮。

如果在这时间内抢答按钮SB3（I0.3）最先按下，则红色指示灯亮；相应的，如果SB3（I0.3）最先按下，则红色指示灯HL5（Q0.4）亮；如果SB5（I0.5）最先按下，则红色指示灯HL7（Q0.6）亮。

3、此时，按下计时按钮SB6（I0.6），则在此刻相应亮着的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））灭掉。

当计时时间到（1min），则相对应之前的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））再次亮。

4、在计时时间内，如果回答问题正确，按下加分按钮SB1（I0.1），则相对应之前的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））快速闪烁3次（0.3s ON，0.3s OFF），本次快速闪烁设定3次。

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 日自动化智力抢答器PLC控制的实现1问题分析及解决方案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。

PLC作为数字式的电子装置，以微处理器为核心，具有强大的逻辑运算、顺序控制、计数和算术运算功能。

利用PLC进行抢答器设计，充分体现了小型PLC 简易化、体积小、功能强的特点。

设计抢答器的原则是：(1)可以根据参赛者的实际情况，自动设定答题时间。

(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，则赛场的音响(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，此时相应的抢答指示灯(HL3、HL4或HL5)亮，同时赛场的音响发出短促音(0.2sON,0.2sOFF,0.2sON)，直至主持人按下对应抢答响应按钮(SB11、SB22或SB33)时停止。

(4)当主持人按下抢答响应按钮后，抢答桌上的抢答灯灭，计时开始。

计时时间到时(假设为1分钟)，赛场的音响发出持续3s的长音，同时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(SB1+、SB2+或SB3+)，为抢答者加分(分数自定)同时抢答桌上的指示灯快速闪烁(闪烁频率为0.3sON,0.3sOFF)。

(6)如果抢答者在规定的时间未能正确回答问题，主持人或助手按下减分按钮(SB1-、SB2-或SB3-)，为抢答者减分(分数自定)。

用PLC实现三人抢答器功能
控制要求：
利用互锁功能，实现三人抢答器功能。

当主持人允许后，抢答开始，第一个做出反应的选手的指示灯亮，其他的无效操作。

其中，如果在主持人未允许的抢答，将显示违规信号，取消选手的比赛资格。

1、进行I/O地址分配；
2、写出控制程序；
3、把梯形图转换为STL语言。

解：（1）I/O地址分配
主持人允许I1.0
一号选手抢答I0.0
二号选手抢答I0.1
三号选手抢答I0.2
一号选手指示灯Q0.0
二号选手指示灯Q0.1
三号选手指示灯Q0.2
一号选手违规信号Q1.0
二号选手违规信号Q1.1
三号选手违规信号Q1.2
（2）控制程序
（3）STL语言
A I 0.0
AN Q 0.1
AN Q 0.2
= L 20.0
A L 20.0
A I 1.0
= Q 0.0
A L 20.0
AN I 1.0
= Q 1.0
A I 0.0
AN Q 0.0
AN Q 0.2
= L 20.0
A L 20.0
A I 1.0
= Q 0.1
A L 20.0
AN I 1.0
= Q 1.1 A I 0.0 AN Q 0.0 AN Q 0.1 = L 20.0 A L 20.0 A I 1.0 = Q 0.2 A L 20.0 AN I 1.0 = Q 1.1。

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。

2013级课程设计（论文）说明书三路智力抢答器的PLC设计院、部: 电气信息与工程学院学生姓名：___________ 唐慧学号：____________ 1330140126指导教师：罗雪莲职称教授专业：电气工程及其自动化班级：____________ 电气1301班完成时间：________ 2016年06月湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书设计一个控制基于 PLC 的三路智力抢答器系统。

二、 任务根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划， 运用所学的理论知识， 进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理 论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。

主要内容包括：1、 设计该系统电气控制硬件系统；2、 P LC 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。

4、 设计该系统 PLC 控制梯形图。

5、 用计算机绘制 PLC 控制电路图。

6、 进行系统仿真测试，实现三路智力抢答器系统的控制要求。

7、 编写设计说明书。

三、 要求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。

图1三路智力抢答器组成框图指导教师罗雪莲 学生姓名 唐慧课题名称三路智力抢答器的 PLC 控制 学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化 、目标 内容及任务 主持人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。