基于PLC 设计的知识竞赛抢答器-毕业论文

毕业设计题目基于PLC控制的四路智能抢答器系别电气工程系系专业电气自动化班级姓名学号指导教师日期 2010年12月设计任务书设计题目：基于PLC控制的四路智能抢答器设计要求：1.抢答器可同时供4组以下选手参加比赛。

2.给竞赛主持人设置了3个控制按钮，用来控制开始.复位.停止。

3.每当主持人发出开始抢答指令后，选手按下抢答器按钮，则数码管就显示编号，同时绿色指示灯亮，音响电路发出声响提示信号（持续三秒），选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统开始下一轮抢答。

4.违规抢答：若选手在未开始抢答时提前抢答了，则视为违规，违规时数码管显示其编号同时红灯亮音响电路发出声响。

5.抢答限时：当主持人按下抢答器按钮时定时器T0开始计时（设定15秒）若15秒限制到时仍无人抢答则黄灯亮音响电路发出声响，以示选手放弃该题。

6.答题限时：在抢答成功后，主持人按下答题计时按钮，同时数码管显示答题倒计时时间，此设定为30秒，选手必须在设定时间内完成答题，否则，音响电路发出超时报警信号。

设计进度要求：第一周：确定题目，查阅相关资料。

第二周：根据设计要求分析PLC声光智能抢答器的工作原理。

第三周: 收集PLC声光智能抢答器的资料,对硬件进行设计。

第四周：从整体出发对PLC声光智能抢答器软件进行设计。

第五、六周：进行上机调试程序，找出问题，进行修改，并改进设计。

第七、八周：撰写毕业设计论问，进行毕业答辩。

指导教师（签名）摘要PLC四路智能抢答器是最简单竞赛抢答系统，具有结构简单、操作方便、安全可靠、造价低、发展前景广阔、功能强大等优点。

抢答器广泛用于电视台娱乐性质的竞赛抢答活动，为竞赛增添了刺激性，在精神上丰富了人们的业余生活。

抢答器在竞赛中能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。

通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。

在PLC的三种编程语言中，梯形图和语句表是PLC最基本的、最常用的编程语言。

本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对四路智能抢答器进行控制。

摘要本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路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。

考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要7个，输入端口需要7个，由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点,具有方便灵活，维护使用方便等特点。

关键词：智力控制，四路抢答器， PLC目录摘要--------------------------------------------------------------- I 目录--------------------------------------------------------------- 2一、PLC智能抢答器的工作原理--------------------------------------- 3二 PLC的概述-------------------------------------------------- 4三、整体功能的介绍------------------------------------------------- 5四、硬件电路设计--------------------------------------------------- 64.1程序中所使用的FX系列PLC的编程元件介绍--------------------- 64.11三菱FX系列PLC通用定时器 ---------------------------------------------------------64.12三菱FX系列PLC有关用到的取指令与输出指令的介绍(LD OUT); -64.13三菱FX系列PLC触点串联指令(ANI)与并联指令（OR）; --------------64.14三菱FX系列PLC输入继电器(X)与输出继电器（Y）; -------------------74.15显示灯的说明 -------------------------------------------------------------------------------94.16报警器的的说明-------------------------------------------------------------------------- 10五、设计要求 -------------------------------------------------------------------------------------------- 115.1根据要求绘制的流程图 -------------------------------------- 125.2外部硬件接线图-------------------------------------------- 135.3 I/O分配-------------------------------------------------- 145.4根据控制要求进行梯形图绘制 -------------------------------- 155.5程序运行过程的分析 ----------------------------------- 16六、致谢------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17七、参考文献 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19一、PLC智能抢答器的工作原理我所设计的PLC智能抢答器是适合四个人抢答的四路抢答器，现在以四路抢答器为例。

本科毕业论文（设计）题目：知识竞赛抢答器PLC设计摘要随着我国经济和文化实业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。

最初的抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路，其运算速度慢，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更加困难。

因此，一种能够体现竞赛的公开、公平、公正性的知识竞赛抢答器成为一种需求。

本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以其控制方便，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，从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。

关键词：PLC；知识竞赛抢答器；七段数码器；IO分配bstractWith the development of our country economy and cultural industry,public competition requires a fair adjudgement in many occasions,such as securities and ruling stock trading and various intelligence contest etc, resulting in various responder. First vies to answer first is composed of priority encoder which is constiuted by logic circuit, the speed and reliability of it is not high and the circuit is complex, but the function is simple. especially when there are many responders, it is more difficult to achieve. Therefore, a responder to reflect a kind of openness, fairness and impartiality of the knowledge competition is a kind of demand occupations.The core of this design is based on PLC ,it is composed of system structure diagram, procedures, ladder-diagram and the allocation of input and output terminals,the design not only retains the basic function of the the original responder but increases a series of practical function and simplifies the circuit structure, it will be easy and flexible to its control, as long as change the PLC control procedures, you are able to change the program of the competition responder, making the competition fair and justice.Key words：PLC; The knowledge competition responder;7 digital device;IO distribution目录1 绪论 (4)1.3.1 PLC的简介 (6)1.3.2 PLC的用途 (6)1.3.3 PLC的特点 (7)1.3.4 PLC的分类 (9)2 整体方案的选择 (11)3 硬件电路设计 (15)3.4.1 LED数码管的结构及主要特性 (18)3.4.2 PLC与七段数码管方案选择 (19)3.4.3 PLC与七段数码管直接连接阻值计算 (20)3.4.4 外部硬件接线图 (21)4 软件设计 (23)5 总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论1.1 课题研究背景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。

智力竞赛抢答器设计[摘要]抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。

通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。

本文介绍一种数字式抢答器的设计方案,其程序设计简单,通过PLC的梯形图设计完成,利用SWOPC-FXGP/WIN-C软件编辑程序，仿真验证 ,非常适用于多种竞赛场合。

[关键词] PLC 触摸屏抢答控制报警功能定时功能数码显示一、引言PLC在我国的应用已有二十几年的历史，随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC其外部电路简单、模块化结构、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，在工业的应用中越来越广泛。

它将传统的继电器控制技术与计算机和通信技术融为一体。

在实际现场，设备操作方便，管理维护简单，能根据各种突发事情，做出实时的正确反应，在各类竞赛中，都离不开抢答器，虽然市场上有许许多多种抢答器，但功能却各不相同，而所编程序也各不相同，据此，现以F940GOT触摸屏和三菱FX2N系列结合，进行程序设计并仿真验证,设计了一款用触摸屏GOT作为PLC输入和输出设备的抢答器。

该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示和计时于一身，而且其编程简单，容易理解掌握，工作稳定可靠，扩展性能强。

二、方案论证与比较：与普通抢答器相比，本作品有以下几方面优势：1、具有触摸屏控制的功能。

2、具有得分统计的功能。

3、具有定时功能。

4、具有数据锁存和显示的功能。

三、总体设计思路（一）设计任务与要求：1.设计内容：要求设计一台带触摸屏并可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

2.设计要求：1)主持人开始、复位、抢答指示和得分统计牌在GOT画面上设置。

抢答器的抢答按钮、开始指示灯、报警器、LED数码管仍用PLC的输入输出设备。

2）抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮SB1 ~ SB4表示。

每桌上设有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为SB1，SB2，SB3，SB4。

基于PLC四路抢答器的设计毕业论文目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。

1 PLC四路抢答器概述 (1)1.1PLC四路抢答器概述 (1)1.2PLC智能抢答器的工作原理 (3)2 PLC概述 (4)2.1PLC的产生、定义、组成、特点及发展趋势 (4)2.2PLC工作原理 (9)2.3PLC的编程语言 (10)2.4PLC的分类及性能指标 (10)3 系统硬件设计 (12)3.1控制系统选取 (12)3.2控制系统的硬件组成 (12)3.3系统控制要求 (13)3.4控制系统I/O分配表 (14)3.5系统硬件连接图 (15)4 系统软件设计 (17)4.1整体设计 (17)4.2PLC控制程序 (18)5 模拟运行与调试过程 (36)5.1程序的模拟运行 (36)5.2程序的现场调试 (37)致谢 (43)参考文献 (44)1 PLC四路抢答器概述1.1 PLC四路抢答器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。

本文介绍一种数字式抢答器，能使四个队同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，4个参赛台，分别为1号、2号、3号、4号参赛台.总体设计选用西门子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。

目前, 形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校及企事业单位, 它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。

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。

PLC智能抢答器与单片机抢答器相比，在许多方面都显示出优越性.首先说一下单片机抢答器，所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机CPU及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。

PLC课程设计（论文）-抢答器PLC控制系统设计机电控制综合设计课程设计设计题目: 抢答器PLC控制系统设计院系名称: 机电工程专业班级: 机制F09 学生姓名: 学号: 20094805指导教师:2012 年 12 月 14日内容摘要利用CPU224型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图、梯形图及语句表。

抢答器广泛应用于各种知识竞赛中，传统的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，可靠性差。

本文介绍一种以西门子S7-200系列PLC为核心的八路抢答器系统，它充分利用了PLC的优点，具有结构简单、可靠性好等特点。

1、抢答器系统的功能:(1)抢答器可同时供8组选手参加比赛;(2)具有防止违规功能:只有在主持人发出开始抢答指令后，选手才能开始抢答;(3)具有抢答限时功能:在无人抢答时设置了蜂鸣器提示信号;(4)具有数码显示功能:能显示抢答选手的编号及答题倒计时时间。

2、抢答器控制系统抢答器控制系统分5部分:PLC、抢答按钮、蜂鸣器和显示部分，它利用抢答按钮输入各路的抢答信号，经PLC处理，输出控制信号，控制数码管和蜂鸣器提示电路工作。

关键词:PLC;抢答器;倒计时;数码管显示;梯形图;语句表目录第1章引言 (1)1.1 设备概况 (1)1.2 控制要求 .......................................................... 1 第2章系统设计 (2)2.1 抢答器系统组成 (2)2.2 系统设计过程 (2)2.3 工作过程设计 (3)2.4 硬件接线图及，,端子分配表 (5)2.5调试运行 (7)2.6梯形图 (8)2.7语句表 ...........................................................20 结论与设计总结 (25)谢辞 ....................................................................26参考文献 (27)第1章引言利用CPU224型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图、梯形图及语句表。

文献综述电气工程及其自动化基于PLC控制的知识竞赛抢答器设计引言：随着社会的进步，科学技术的不断发展，促使人们学科学，学技术，学知识的手段多种多样。

而抢答器作为一种工具在各种智力和竞赛场合，已得到十分广泛的应用。

但抢答器的使用频率仍然较低，因此，在制作过程中需从多方面进行考虑。

经过查阅关于抢答器的资料，可不难看出，抢答器的制作一般从两个方面考虑，一为经济成本，一为简便可靠性，即抢答器的设计也要符合当下形势需求，尽可能的经济适用，尽可能的简便轻巧。

再次查阅大量关于抢答器制作方面的资料，确定本次设计的题目为：基于PLC控制的知识竞赛抢答器。

文献将从多个方面介绍以PLC（可编程控制器）为核心所设计的知识竞赛抢答器。

正文：如今，可以实现抢答器功能的方法很多，比如早期的数字电路、模拟电路或者数模混合电路。

近年来，随着科技的发展，单片机、PLC的应用不断的走向深入，同时带动传统的控制检测技术不断发展。

回顾抢答器的发展历程，不难看出，一个小小的抢答器，就折射出了整个控制检测技术的发展。

最早期的抢答器由模拟电路构成，几乎无集成芯片，全部由硬件构成的大电路板，结构复杂，功能也十分简单，仅仅可以发出声音，然后由他人判断抢答先后，无数字显示及记录功能，且故障率较高，维护起来极为麻烦；而后随着数字技术的出现和发展，人们经过模数转换，将一些功能用芯片来集成代替，使得抢答器的结构有了一定程度的简化，且功能上也有了一定进步，可以用数码显示管显示简单的抢答结果；随着模拟电子技术及数字电子技术的进步，人们发现使用数模混合电路所设计的抢答器能实现更多功能，在一段时间中，这种类型的抢答器应用十分广泛，甚至在今天，在某些简单的场合，这种抢答器仍在使用，该类型的抢答器技术已相当成熟，其中心构造一般都是由数字电子集成电路构成，根据不同的功能，再设计出其他不同的配件。

数模混合电路抢答器一定程度上满足了某些竞赛场合的要求，可是由于本身所设计电路的复杂性，它仍然没有脱出模拟电路的局限性。

plc论文总结plc抢答器论文三路智力抢答器的PLC控制摘要: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。

在工作人员的操作下可对答题情况进行加10分或减10分的操作。

本文结合实际应用,用数码管显示分值,在分值的显示上我们采用ZCP、SEGD指令相结合。

使分值的显示即准确、思路又清晰。

本程序适合于三菱系列的PLC。

Abstract: The responder can be used as quiz judged device. According to respondents to answer in case automatically set answer time, and in accordance with the answer of light, sound display. The operation of the staff can answer under the circumstances, the additional 10 points or less 10 minutes operation. In this paper, the practical application, using digital tube display scores, in scores of shows, we use ZCP, SEGD instruction combination. So that the display of scores that is accurate, ideas and clear. This procedure is suitable for Mitsubishi series PLC.关键词:PLC;抢答器;梯形图;I/O接线图Key words: PLC;responder;ladder;I/O wiring diagram中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0111-021抢答器的基本工作原理操作人员按下发题按钮X0后,若10S无人抢答,则抢答器自动撤消抢答信号(有声音提示)该题自动作废,再次按下发题按钮后第一个按下按钮有效,有效信号有灯光和声音提示,答题时间到有灯光和声音提示,同时可按X4、X5按钮进行加10分、减10分操作。

学号：**********咸阳职业技术学院毕业论文(设计)基于PLC控制的抢答器设计姓名陈杰学科专业研究方向指导教师完成时间机电一体化PLC技术技术李锁牢2014年10月目录一、摘要(含关键词) (3)二、前言 (4)三、主要内容第一章整体方案的选择 (5)1.1整体功能介绍 (5)1.2控制要求 (5)1.3用单片机和PLC分别做系统的比较 (5)1.4控制特点分析 (7)1.5PLC机型的选择步骤与原则 (7)1.6抢答器流程图 (8)1.7程序中所使用的FX系列PLC的编程元件介绍 (10)第二章软件设计 (12)2.1I/O分配 (12)2.2程序运行过程分析 (13)致谢 (15)参考文献 (16)[摘要]本文介绍了利用三菱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四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。

同时根据知识竞赛抢答器的控制要求和特点,确定PLC的输入输出分配,并进行现场调试。

关键词: PLC 知识竞赛抢答器PLC程序设计前言可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。

可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。

现已广泛应用于工业控制的各个领域。

他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，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。

美国电气制造商协会经过4年调查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（Programm able Controller），简写为PC。

编号2016１8035１研究类型应用研究分类号ＴP29学士学位论文(设计）Bａchelor’s Theｓｉｓ论文题目基于PLＣ的八人抢答器设计作者姓名学号所在院系学科专业名称导师及职称论文答辩时间学士学位论文(设计)诚信承诺书目录1绪论.................................................... 错误!未定义书签。

1。

1 选题背景ﻩ错误!未定义书签。

1．2 选题意义........................................ 错误!未定义书签。

1.３抢答器在国内外发展现状ﻩ12 设计方案ﻩ错误!未定义书签。

２。

１ PLC简介........................................ 错误!未定义书签。

2。

2 组态王简介ﻩ错误!未定义书签。

２。

3 PＬＣ八人抢答器ﻩ错误!未定义书签。

3 系统设计ﻩ错误!未定义书签。

3。

１硬件设计ﻩ错误!未定义书签。

3.２软件设计ﻩ错误!未定义书签。

3.３实验结果与分析 (19)4 总结与展望............................................. 错误!未定义书签。

4.1 总结.............................................. 错误!未定义书签。

4。

2 展望ﻩ2２5 参考文献ﻩ错误!未定义书签。

基于PLＣ的八人抢答器设计杨波（指导老师杨锦园副教授）(湖北师范大学机电与控制工程学院中国黄石４３５002)摘要:随着国家的发展和文化的不断进步，随处可见的社会活动，校园中的各类竞赛以及电视节目中的智力节目经常会有抢答环节，如果靠人眼来进行抢答的判断,会有较大的误差，无法做出公平公正的判断。

这时就会需要抢答器，它可以代替人眼经行判断。

最初的抢答器大多是由模拟电路，数字电路和混合电路组合构成。

本课程设计是基于PLC八人八位抢答器,其结构简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠,定时准确，可方便地设置定时时间,编程容易，功能扩展方便,修改灵活.关键字:PLC；抢答器;系统；控制中图分类号：TP29The Dｅｓign of RｅsｐondｅｒｆoｒEight PeｒsonsBaｓｅd ｏｎPLＣYang Bo (Tutor:Yaｎg Jｉnｙuan )(Collｅｇｅof Mechatronｉｃs and ContrｏｌEnginｅeｒｉng，Ｈubｅi NorｍaｌＵnｉverｓity, Huaｎgshi, Ｃhinａ, 4３5002)Ａｂstｒact:Wｉｔh the devｅlｏpmenｔof countrｙand tｈe progreｓｓing of soc ｉａl,therｅａrｅｍany ｓocｉａｌａｃtivｉties,the competitiｏｎs of scｈool aｎd intelligｅnce progrａｍon TVｗhich ｏften need the answer liｎk。