【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 不同的信號(hào)指示燈相互配合，使判斷更加準(zhǔn)確。）分別表示正常搶答、違規(guī)搶答、無人搶答、答題超時(shí)等信息，因此本系統(tǒng)有 16 個(gè)被控信號(hào)。 （ 3）從多方考慮（性能、 I/O 點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格）力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比，本系統(tǒng)選用以德國(guó) SIEMENS 公司 S7— 200 的 CPU226 型 PLC作為控制核心。 輸入輸出端口分配 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析，我們需要 8 個(gè)按鍵， SB0、 SB SB SB SB SBSB SB7 分別為四位參賽選手使用，用于 發(fā)布各自的搶答意愿。 SB8 用于復(fù)位按鈕，SB9 用于主持人或后臺(tái)工作人員發(fā)布開始搶答命令， SB10 用于主持人或后臺(tái)工作人員發(fā)布搶答計(jì)時(shí)開始命令（詳見表 2— 1）。 八個(gè)代表選手的燈、蜂鳴器 4，四個(gè)指示燈作為 PLC 外部的被控制設(shè)備由 PLC 的輸出繼電器進(jìn)行控制，外部采用直流 24V電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)（詳見圖 2— 2）。 7 系統(tǒng)的任務(wù)要求 本設(shè)計(jì)是一種基于 PLC 控制技術(shù)的智能化八路強(qiáng)答器設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)以 SIEMENS 公司 S7— 200 的 CPU226CN 型 PLC 作為控制核心，具有控制準(zhǔn)確，功能完善的優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，操作方便，易于維修和控制。具有很高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還有廣闊的市場(chǎng)前景。 積極參加搶答比賽是 21 世紀(jì)文化市場(chǎng)的需要，有利于參賽者的知識(shí)能力、思維反應(yīng)能力、語言表達(dá)能力、心理承受能力得到鍛煉。但如果在比賽過程中，做不到嚴(yán)格意義上的公正，會(huì)挫傷選手的積極性，達(dá)不到比賽的真正目的。本文是利用 PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)了一款八路搶答器控制，利用 PLC 控制技術(shù)的智能性，成功的完成了比賽的公平、公正的原則。 系統(tǒng)硬件配置及原理圖設(shè)計(jì) 圖 2— 1 原理圖 系統(tǒng)的外圍硬件 接線 及作用 系統(tǒng)中，八位或八組參賽選手分別被編為相應(yīng)的代碼 0、 7，分別通過按鍵 SB0、 SB SB SB SB SB SB SB7 發(fā)布各自的搶答意愿。主持PLC 控 制 器 主 持人 控制 按鈕 選 手搶 答按 鈕 指 示 燈 報(bào) 警 選手搶答顯 示 代表選手指示燈 亮 8 人手中有 三個(gè)按鈕 SB8， SB9， SB10， SB8 用于復(fù)位按鈕， SB9 用于開始搶答按鈕， SB10用于答題計(jì)時(shí)按鈕。 四 個(gè)信號(hào)指示燈 HL HL HL HL4， 綠色指示燈 HL1 用于正常搶答 指示 ，紅色指示燈 HL2 用于違規(guī)搶答 指示 ，黃色指示燈 HL3 用于無人搶答 指示 ，黑 色指示燈 HL4 用于答 題超時(shí) 指示。四個(gè)不同聲音的蜂鳴器 HA HA HA HA4，蜂鳴器 HA1 用于正常搶答提示，蜂鳴器 HA2 用于違規(guī)搶答提示，蜂鳴器 HA3 用于無人搶答提示，蜂鳴器 HA4 用于答題超時(shí)提示。 （ 信號(hào)指示燈與蜂鳴器達(dá)到 互補(bǔ)，更好的實(shí)現(xiàn)八路搶答的指示和辨別功能，使活動(dòng)或比賽更公平與公正。） 代表八個(gè) 選手的指示燈 (HL5— HL11)。 PLC 的端子分配見表 2— 1，系統(tǒng) 外部 硬件 I/O 接線 如圖 2— 2 所示 。 表 2— 1 I/O 地址分配表 序號(hào) 地址 設(shè)備名稱及作用 1 八路選手搶答按鈕 SB0 2 八路選手 搶答按鈕 SB1 3 八路選手搶答按鈕 SB2 4 八路選手搶答按鈕 SB3 5 八路選手搶答按鈕 SB4 6 八路選手搶答按鈕 SB5 7 八路選手搶答按鈕 SB6 8 八路選手搶答按鈕 SB7 9 復(fù)位按鈕 SB8 10 開始搶答按鈕 SB9 11 答題計(jì)時(shí)開始按鈕 SB10 12 正常搶答綠色指示燈 HL1 13 違規(guī)搶答紅色指示燈 HL2 14 無人搶答黃色指示燈 HL3 15 答題超時(shí)黑 色指示燈 HL4 16 正常搶答指示（蜂鳴器 1） HA1 17 違規(guī)搶答報(bào)警指示（蜂鳴器 2） HA2 18 無人搶答報(bào)警指示（蜂鳴器 3） HA3 19 答題超時(shí)報(bào)警指示（蜂鳴器 4） HA4 20 代表 1 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL5 21 代表 2 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL6 22 代表 3 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL7 23 代表 4 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL8 24 代表 5 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL9 25 代表 6 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL10 26 代表 7 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL11 27 代表 8 號(hào) 選手的藍(lán)色指示燈 HL12 9 圖 2— 2 系統(tǒng)外部硬件 I/O 接線圖 系統(tǒng)的 工作過程 （控制要求） （ 1）成功搶答： 每當(dāng)主持人發(fā)出 答題 開始搶答指令 （即按下 SB9）后，八位參賽選手 需按下各自桌子上的按鍵 SB0()、 SB1()、 SB2()、 SB3()、 SB4()、SB5()、 SB6()、 SB7()，表示選手是 否愿意答題， 那位選手最先按下?lián)尨鸢粹o，相應(yīng)選手桌子上的藍(lán)色 指示 燈亮 （每位選手桌子上有一個(gè)藍(lán)色指示燈，那一位選手先按自己桌子上的藍(lán)色指示燈 (— )，它就馬上就亮。） ， 同時(shí)綠色指示燈 ()亮， 蜂鳴器 1（ 、 HA1 設(shè)持續(xù) 3s） 給出提示音信號(hào)，表示搶答成功，并對(duì)其他后搶答選手的信號(hào)不做響應(yīng)，選手答題結(jié)束后，由主持人按下復(fù)位按鈕（即按下 SB8），才能進(jìn)行下一輪搶答。 （ 2）違規(guī)搶答 ： 如果搶答選手在主持人還沒有宣布開始搶答命令及按下 SB9，就 10 有選手提前搶答那么就視為違規(guī)，違規(guī)時(shí)相應(yīng)選手桌子上的 藍(lán)色指示燈亮，同時(shí)紅色燈亮、蜂鳴器 2（ HA2 設(shè)持續(xù) 3s）發(fā)出報(bào)警提示信號(hào)。 （ 3）搶答超時(shí) ： 當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令并按下（ SB9）后，時(shí)間計(jì)數(shù)器 TON開始計(jì)時(shí)（設(shè)定值 10s），如果 10s 時(shí)間到了還沒有選手搶答，則黃色燈亮、蜂鳴器 3（ HA3設(shè)持續(xù) 3s）發(fā)出提示信號(hào)，表示選手放棄該題。 （ 4）答題超時(shí)： 選手搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)器后，系統(tǒng) 自動(dòng)計(jì)時(shí)（該時(shí)間的設(shè)置可以根據(jù)實(shí)際需要提前設(shè)置，本系統(tǒng)設(shè)置為 10s） 選手必須在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成答題，否則黑色 指示燈亮、蜂鳴器 4（ HA4 設(shè)持續(xù) 3s）發(fā)出報(bào)警提示信號(hào) ，結(jié)束本輪搶答。 （ 5）如果選手提前回答完畢也可以手動(dòng)按下復(fù)位按鈕（ SB8），選手進(jìn)行下一輪搶答之前也要按下復(fù)位按鈕（ SB8）。 搶答器系統(tǒng)的功能 搶答器可以同時(shí)供 8 組或八位選手參加比賽。 搶答器具有 違規(guī)提示功能：只有在主持人發(fā)出開始搶答指令后，選手才能開始搶答。 搶答器具有限時(shí)及答題超時(shí)功能：在無人搶答及答題超時(shí) ， 都設(shè)置了 指示 燈和蜂鳴器提示信號(hào)，讓比賽更加公平和公正。 11 4 八路搶答器軟件設(shè)計(jì) 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 圖 3— 1 程序流程圖 圖 3— 1 當(dāng)接通電源， 在主持人開始下令搶答即按下按鈕 SB9，同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，但沒有選手按下按鈕，時(shí)間一到 蜂鳴器 報(bào)警 并且指示燈亮 ，這時(shí)就超時(shí)搶答 ，主持開始 運(yùn)行 主持人開始下令槍答同時(shí)倒計(jì)時(shí)時(shí)間 開始 倒計(jì)時(shí)結(jié)束 有選手按 報(bào)警 該組指示燈亮 主持人宣布答題開始時(shí)間計(jì)時(shí)器幷開始計(jì)時(shí) 選手答題 倒計(jì)時(shí)結(jié)束 報(bào)警 開始前有選手搶按 報(bào)警 主持人復(fù)位 12 人復(fù)位才能進(jìn)入下一輪答題搶答 。 主持人開始下令搶答即按下開始按鈕 SB9，同時(shí)時(shí)間計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，如果有選手按下自己桌子上的按鈕，該 組指示燈就亮 這是成功搶答 ，主持人宣布答題開始時(shí)間 計(jì)時(shí)器幷開始計(jì)時(shí)，選手答題，時(shí)間一到馬上 蜂鳴器 報(bào)警 并且指示燈亮這是 答題超時(shí)報(bào)警 ，主持人復(fù)位才能進(jìn)入下一輪答題搶答 。 當(dāng)接通電源 ，在主持人開始下令搶答之前， 有選手搶答，蜂鳴器報(bào)警并且指示燈亮，這是違規(guī)搶答，主持人復(fù)位才能進(jìn)入下一輪答題搶答。 控制程序梯形圖設(shè)計(jì) 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)主持人按下開始按鈕 時(shí) , 就得電并且自鎖，此時(shí) T37 得電幷開始計(jì)時(shí)，構(gòu)成搶答允許電路。 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)任何一個(gè)參賽選手按下自己那個(gè)按鈕時(shí)， 就得電幷自鎖持續(xù)得 13 電，只有主持人或后臺(tái)工作者按下復(fù)位按鈕 才能解除自鎖。 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)， 是主持人或后臺(tái)工作者按下 后得電接通，此時(shí)如果有選手按下 — 讓 得電， 就有輸 出幷自鎖則正常搶答標(biāo)志的綠色指示燈就亮，同時(shí) 就輸出蜂鳴器 KA1 這就是正常搶答的標(biāo)志，同時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器 T38 幷計(jì)時(shí) ,時(shí)間一到蜂鳴器 停止鳴叫，這時(shí)只有主持人或后臺(tái)工作者按下 （復(fù)位按鈕）才解除自鎖為下一輪搶答做準(zhǔn)備。 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，如果主持人或后臺(tái)工作者沒有按下開始按鈕 ， 沒有得電那么 的常閉輔助沒有斷開，這時(shí)只要有選手按下 — 讓 得電 就有輸出幷自鎖則違規(guī)標(biāo)志的紅色指示燈亮，同時(shí) 就有輸出蜂鳴器 KA2 這就是違規(guī)搶答的標(biāo)志，同時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器 T39 幷計(jì)時(shí)，時(shí)間一到蜂鳴器 停止鳴叫，這時(shí)只有主持人或后臺(tái)工作者按下 （復(fù)位按鈕）才解除自鎖為下一輪搶答做準(zhǔn)備。 14 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是判定是否有人搶答，結(jié)合網(wǎng)絡(luò) 1 當(dāng)主持人或后臺(tái)工作者按下開始按鈕 則 T37 就開始計(jì)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)中如果沒有選手按下 — 線圈 的常閉不斷開時(shí)間一到 T37 接通 輸出幷自鎖則無