三路智力抢答器的PLC控制研究

在知识竞赛、文体娱乐活动（抢答赛活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号。更好的促进各个团体的竞争意识，让选手门体验到战场般的压力感。传统抢答器只是大概判断出抢答成功或犯规选手台号，无法显示出每个选手的抢答时间。而今抢答器可以通过数据来说明裁决结果的准确性、公平性。使比赛大大增加了娱乐性的同时，也更加公平、公正。新增无线抢答器更是抢答器史上的一大改革。

设计要求

1．按下启动按钮（开始抢答）后，若10s内无人抢答，则抢答器自动撤消抢答信号（有声音提示），说明该题无人抢答，自动作废。

2．按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮的信号有效，其余信号（后按下的）无效，有效信号用灯光和声音指示。

3．若有人抢答即按下任意一个抢答按钮，从按下按钮开始计时，在答题时间（约1min）完毕时，有灯光和声音信号提示答题时间到。

4．三路抢答器应有灯显示和分数值显示，对答题正确或错误者，在操作人员的控制下，可对其加10分或减10分。加分可达最大分值是99分，减分可达最少分值是00分。工作流程如下图所示。

硬件I/O地址分配

根据任务要求及所选FX3U-80MR（考虑20%接口裕量）和其他硬件（蜂鸣器，灯，七段数码显示管）PLC的I/O地址分配如表1。

硬件系统接线图

根据题目要求和I/O地址分配，选用六个共阴极的数码管，结合FX3U-80MR的PLC外部系统接线图见下图所示。

硬件接线分析

为了硬件电路接线方便，SB1抢答的开始按钮，对应输入点为X1输出点为Y0。SB1、SB2、SB3分别对应三个参赛对号，输入点分别X4、X5、X6，输出点分别为Y2、Y3、Y4。SB0为抢答的复位按钮，对应输入点为X0。数码管1显示输出点为Y10-Y16。数码管2显示输出点为Y20-Y26。数码管3显示输出点为Y30-Y36。PLC与数码管采用串电阻直接连接方式。

抢答器程序设计

为了编程结构的简单、明了在主程序中引用了中间继电器，X4—X6分别为三组选手的抢答信号， 同时我们用中间继电器M1，M2，M3，M10，M51，M52进行自锁和互锁功能，以保证每个选手公平抢答。主持人控制台有X1按钮用以抢答开始，X0按钮为复位按钮。

在按下启动按钮SB1时复位所有数据寄存器（累加计分的数据寄存器除外D1—D4）然后三组抢答者开始抢答，抢答的同时产生一个切断信号M10（目地后者抢答无效）抢答后开始计时答题时间60秒。答完以后主持人开始加减分（在抢答的基础之上产生一个选通信号）没有抢答的组加不了或见不了分数。在加减分的同时需要对D1—D4进行判断（可以用CMP指令或LD=）。如果超过99或低于0都以0处理

在主持人按抢答开始按钮X1时，复位D0和M52.同时有抢答开始声音信号Y1，在PLC开始运行时复位D1—D4。如下图所示。

初始化复位

在抢答者按下抢答的同时即X4（或X5，X6）为ON时产生一个互锁信号M10（锁定其他选手抢答）。同时Y2（或Y3，Y4）有1秒钟ON信号，为了以后程序选择置位M1（或M2，M3）程序如下图所示。

抢答程序

抢答程序

根据任务要求当10秒内无人抢答则取消答题信号（用T4实现）。程序如下图所示。

无人抢答程序

利用中间继电器M10和Y2和Y3和Y4开始计时。如果已抢答则计时答题时间60秒，计满60秒不准答题。程序如下图所示。

答题计时程序

初始时需要解码D0作为加减分选通信号，同时有抢答者的信号（M1，M2，M3）参与加减分的选择。程序如下图所示。

加减分初始化程序

如果答题正确加10分，错误减10分。如果加分超过99分或减分低于0分则置零处理。同时考虑到个位一直为零则用同一种输出接口连接数码管。直接加减十位。程序如下图。

加减分程序

加减分程序