1、無論是在學(xué)校、工廠、軍隊還是電視節(jié)目中,都可能會舉辦各種各樣的智力競賽,都會用到搶答器。目前市場上已有很多類型的競賽搶答器,但其中絕大多數(shù)是早期設(shè)計的,采用模擬電路、數(shù)字電路或者模數(shù)混合電路的產(chǎn)品。這搶答器已相當(dāng)成熟,但是隨著功能增多,電路也越復(fù)雜,并且成本偏高,故障率高,顯示方式簡單或者沒有,無法準確判斷搶按按鈕的行為,也不便于參數(shù)調(diào)節(jié)及功能的升級換代。近年來隨著科技的飛速發(fā)展,單片機、CPLD 、PLC 的應(yīng)用正在不斷地走向深入,同時帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)的不斷更新。本設(shè)計就是利用PLC 作為核心部件進行邏輯控制及信號的產(chǎn)生,PLC 的性能優(yōu)勢必定會使得競賽真正達到公正、公平、公開。1系統(tǒng)

2、設(shè)計要求及工作原理1.1設(shè)計要求1搶答器同時為8組選手分別提供按鈕進行搶答,按鈕分別為PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7;2設(shè)置一個復(fù)位按鈕PB10,實現(xiàn)系統(tǒng)電路的復(fù)位,由主持人控制;3當(dāng)主持人打開啟動開關(guān)SW1后,在設(shè)定時間T0內(nèi),如果某組搶先按下?lián)尨鸢粹o,則驅(qū)動音效電路發(fā)出聲響,指示燈L1亮,并且在8段數(shù)碼管顯示器(如圖1所示上顯示出搶答成功的組號,此時電路實現(xiàn)互鎖,其他組再按下?lián)尨鸢粹o為無效;4如果在時間T0內(nèi),無人應(yīng)答,則驅(qū)動音效電路發(fā)出聲響,指示燈L2亮,表示搶答者均放棄該題;5在搶答成功后,主持人打開限時開關(guān)SW2,啟動計時器,在設(shè)定的時間T1內(nèi)回答有效

3、,當(dāng)?shù)竭_設(shè)定時間T1時,驅(qū)動音效電路,指示燈L3亮,表示答題時間到。1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。本系統(tǒng)的主控制器采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX1N-40M R 型PLC ,該型PLC 功能較強大,提供24個輸入點和16個輸出點,繼電器輸出方式,均采用8進制編號。PLC 編程可采用手持式編程器或編程軟件FXGP-WIN-C ,PLC 可編程程序控制器及軟件提供了完整的編程環(huán)境,可進行離線編程、在線連接和調(diào)試。三菱PLC 的編程指令簡單易懂且程序設(shè)計靈活,可采用梯形圖或者指令語言進行軟件設(shè)計。三菱FX1N-40M R 型PLC 采用整體式結(jié)構(gòu),其控制單元提供24個輸入點,16個輸出點。本系統(tǒng)

4、需要11個輸入點、13個輸出點,具體分配如表1所示。安陽工學(xué)院學(xué)報Journal of Anyang Institute of Technology八路搶答器的PLC 程序設(shè)計夏江濤(南京信息工程大學(xué),南京210044摘要:實現(xiàn)搶答器功能的方式有多種,可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。近年來隨著科技的飛速發(fā)展,單片機、CPLD 、PLC 的應(yīng)用不斷地走向深入,同時帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)的不斷更新。現(xiàn)介紹的就是一種利用日本三菱(MITSUBISHI 公司生產(chǎn)的FX1N-40MR 型PLC 作為核心控制器的八路搶答器系統(tǒng),并且給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方

5、案。關(guān)鍵詞:PLC ;搶答器;梯形圖;程序;設(shè)計中圖分類號:TD23文獻標(biāo)識碼:A文章編類:1673-2928(200701-0032-03*收稿日期:2006-12-12作者簡介:夏江濤(1979-,河南南陽人,南京信息工程大學(xué)在讀碩士。研究方向:信號與信息處理。2007年2月第1期(總第25期 Feb.200732表1輸入輸出端子分配表2軟件設(shè)計2.1系統(tǒng)梯形圖系統(tǒng)控制部分梯形圖如圖3所示,顯示器編碼部分梯形圖如圖4所示。2.2程序指令程序指令如表2所示。2.3工作過程分析1開始搶答前,主持人首先通過復(fù)位按鈕PB10(X010實現(xiàn)電路復(fù)位,在提問之后,打開選擇開關(guān)SW1(X011啟動定時器

6、T0(本程序預(yù)設(shè)為10s。2在搶答限時內(nèi),當(dāng)某一組搶先按下?lián)尨鸢粹o后,對應(yīng)的輔助繼電器接通,同時切斷其它搶答回路,實現(xiàn)互鎖。如PB0搶先按下,則X000導(dǎo)通,輔助繼電器M0接通,同時切斷M1-M7搶答回路,PB1-PB7再按下將不會起作用。333搶答成功后,輔助繼電器M 8接通,啟動音效電路(Y010和指示燈L1(Y011,同時利用內(nèi)部編碼程序段控制輸出點Y000-Y006,輸出驅(qū)動信號,驅(qū)動外部數(shù)碼顯示器顯示搶答成功的組號。4如果在限時內(nèi)無人搶答,則啟動音效電路(Y012和指示燈L2(Y013,外部數(shù)碼顯示器無顯示。5搶答成功后,主持人打開限時開關(guān)SW2(X012,啟動定時器T1(本程序預(yù)設(shè)

7、為60s,當(dāng)T1計時結(jié)束,將啟動音效電路(Y014和指示燈L3(Y015提示回答時間到。3硬件連接圖本系統(tǒng)外部硬件連接方式如圖5所示。4討論本搶答器系統(tǒng)可以通過修改程序方便地調(diào)整設(shè)置時間,在線監(jiān)視系統(tǒng)的工作狀態(tài)。顯示部分采用控制器內(nèi)部編碼方式輸出控制信號驅(qū)動外部數(shù)碼顯示器件,也可以外部連接編、譯碼器件實現(xiàn),并且可以采用適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘栻?qū)動其它類型的顯示器件。如果對外部電路稍加修改,或者在系統(tǒng)程序中加入分支,可以把八路搶答器改為更多路的搶答器。如果去除系統(tǒng)中的互鎖和限時功能,可以把搶答器改為呼叫器,能夠用在醫(yī)院病房、賓館客房、寫字樓辦公室、工廠生產(chǎn)車間等多種地方。參考文獻:1史國生.電氣控制與可編

8、程控制器技術(shù)M .北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.2王兆義.小型可編程控制器實用技術(shù)M .北京:機械工業(yè)出版社,2002.3戴一平.可編程序控制器技術(shù)M .北京:機械工業(yè)出版社,2005.4江秀漢.可編程序控制原理及應(yīng)用M .西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1998.Abstract:There are many ways to realize the answering machine function,for example the earlier analog circuit,the dig-ital circuit or the analog digital mixing circuit

9、.Along with the fast development of science and technology in recent years,the application of SCM ,CPLD and PLC go deep into life constantly,driving the updating of control and measure technol-ogy.The paper introduces a system of answering machine based on FX1N-40M R type PLC produced by Japan M itsubishi company and illustrates the system structure diagram,program,ladder chart ,input and output terminal assignment.Keyword:PLC;answering machine;ladder chart;program;designProgramming on A