抢答器PLC控制系统设计

1、抢答器PLC电气控制系统设计任务书

1.1抢答器工艺的技术要求

实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用变径套PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

1.2抢答器电气控制系统设计要求

1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。

5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

[摘要]

利用FX2N—32MR—001型PLC设计了八路抢答器控制系统，给出了系统结构图、外部端子接线图及梯形图。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。本文介绍一种以三菱FX2N—32MR—001型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)具有违规提示功能：只有在主持人发出开始抢答指令后，选手才能开始抢答；

(3)具有抢答限时及答题限时功能：在无人抢答及答题超时时都设置了音响提示信号；

(4)具有数码显示功能：能显示抢答选手的编号。

2、抢答器控制系统

抢答器控制系统分5部分：PLC、抢答按钮、信号灯、音响电路和显示部分，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，控制数码管和音响提示电路工作。

关键词：PLC 抢答器倒计时数码管显示梯形图

1、设备概况

实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

2、控制要求

1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

3、系统设计

3.1抢答器系统组成

抢答器控制系统分５部分：ＰＬＣ、抢答按钮、信号灯、音响电路和显示部分，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，控制数码管和音响提示电路工作（系统结构如图3.1所示）。

图3.1 系统结构图

3.2系统设计要求及工作原理

（1）抢答器同时为8组选手分别提供按钮，按钮分别为

S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7；

（2）设置一个复位按钮S10，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①发出声响，指示灯 L1亮，并且在8段数码管显示器（如图3.2所示）上显

示出抢答成功的组号，此时电路实现互锁，其它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②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，启动定时器，在设定的时间T1内回答有效，当到达设定时间T1时，驱动音效电路③，指示灯L3亮，表示答题时间到。

数字	A	B	C	D	E	F	G
１	０	水性聚氨酯墙漆１	１	０	０	０	０
２	１	１	０	干电池手机１	１	０	１
３	１	１	１	１	０	０	１
４	０	１	１	０	０	１	１
５	１	０	１	１	０	１	１
６	１	０	１	１	１	１	１
７	１	１	１	０	０	０	０
８	１	１	１	１	１	１	１

3.3输入输出端子端子分配

输入端子分配		输出端子分配
抢答按钮S0	X00	数码管A	Y0
抢答按钮S1	X01	数码管B	Y1
抢答按钮S2	X02	数码管C	Y2
抢答按钮S3	X03	数码管D	Y3
抢答按钮S4	X04	数码管E	Y4
抢答按钮S5	X05	电容手套数码管F	Y5
抢答按钮S6	X06	数码管G	Y6
抢答按钮S7	X07	音效①	Y10
复位按钮S10	X10	指示灯L1	Y11
启动开关SW1	X11除铁	音效②	Y12
限时开关SW2	X12	指示灯L2	Y13
		卧式钻床音效③	Y14
		指示灯L3	Y15

3.4 系统工作过程分析

本文发布于:2024-09-23 18:28:24，感谢您对本站的认可！

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