三路抢答器PLC控制课程设计报告书.pdf

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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。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。

传统的普通抢答器主要存在一下缺点：

⑴在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违

规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因

而使该次抢答过程变为无效。

⑵当有多个违规抢答时，优先编码电路只能选择其中一个，

或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。对于

后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定，各路抢答

信号的“竞争”能力也被固定，因而本质上也有优先权。

普通抢答器存在不公平性。

⑶当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个

违规者。因而出现了“漏洞”。

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。

PLC的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统不

仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际

应用的需要选择合适的PLC型号，然后进行资源配置，设计控制

系统。

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设计任务和要求

2.1任务描述：

该抢答器作为智力竞赛的品判装置，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、声音显示其答题正确、

错误及违规，在主持人的操作下，对答题者所显示的分数值进行

加分、减分或违规扣分。

三路智力抢答器有三个抢答按钮SB1~SB3，在允许抢答的情况

下最先按下按钮有效，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2-1-1所示。

图2-1-1

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2.2设计任务和要求

1.主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，若10s内无人

抢答，则有声音提示，说明该题无人抢答，自动作废。

2.主持人提出问题在未按下启动按钮（开始抢答）之前抢答，则

违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。

3.主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按

钮的信号有效，后按下的按钮信号无效。

4.主持人按下计时按钮，开始计时。答题时间为1min，答题过程

中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。

5.抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制，答

对者加10分，答错者减10分，违规者扣5分，减分计算中若

出现负分作0分处理。

6.答题完毕按下复位按钮，恢复抢答器原始状态，为下一轮抢答做

好准备。

答题过程中灯光、音响的安排机注意事项如下：

抢答有效：抢答者灯亮、控制台绿灯亮机声响。

10s无人应答：声响、控制台绿灯（HL4）点亮2s。

违规：违规者灯亮，控制台红灯（hl5）亮机声响。

答题过程：抢答者灯亮，控制台绿灯亮，50s后控制台绿灯闪

烁。

答题时间到：抢答者灯亮，控制台绿灯亮机声响。

按加分按钮加10分，按减分按钮减10分，按违规按钮减5分，

最