基于歐姆龍CPM1A的搶答器設(shè)計(jì)與應(yīng)用

用歐姆龍CPM1A 型PLC 設(shè)計(jì)出了八路搶答器，本文介紹的PLC 控制搶答器，思路清晰，程序設(shè)計(jì)易于理解，方便制作，能準(zhǔn)確、快速做出判斷，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，特別適合學(xué)生作為初步的應(yīng)用訓(xùn)練，既解決了實(shí)際問(wèn)題又讓學(xué)生得到了鍛煉。

隨著我院從中職升格為高職，學(xué)生會(huì)社團(tuán)逐步成立，學(xué)生活動(dòng)逐步增多，在一些競(jìng)賽搶答類(lèi)活動(dòng)中，完全依靠人力去工作，很容易因?yàn)槿藶榈脑驅(qū)е乱恍┎辉摪l(fā)生的事情，影響比賽的進(jìn)行等。在學(xué)院資金有限的情況下，我們充分利用系實(shí)驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，利用歐姆龍CPM1A 型PLC 設(shè)計(jì)出了八路搶答器， 該搶答器集搶答、聲音警示、燈光指示和計(jì)時(shí)功能于一身，保證了競(jìng)賽活動(dòng)的合理、公平、公正進(jìn)行。該設(shè)計(jì)方案編程簡(jiǎn)單，通俗易懂，穩(wěn)定可靠，易于制作。

1 系統(tǒng)控制要求

1.1 搶答器可同時(shí)供8 個(gè)組比賽， 每組參賽臺(tái)上設(shè)有一個(gè)搶答按鈕或多個(gè)并聯(lián)的搶答按鈕（根據(jù)每個(gè)代表隊(duì)參賽人數(shù)而定）。

1.2 設(shè)有裁判開(kāi)始按鈕、復(fù)位按鈕，用來(lái)控制搶答的開(kāi)始和系統(tǒng)電路的復(fù)位。

1.3 出題后，各隊(duì)搶答必須在裁判員說(shuō)出"開(kāi)始"并按下裁判臺(tái)開(kāi)始按鈕后15s 內(nèi)搶答。如果裁判未給出允許搶答信號(hào)，有選手提前搶答，則紅燈亮、蜂鳴器叫，同時(shí)非正常搶答組號(hào)鎖存顯示。

15s 時(shí)間到，如無(wú)人搶答，則搶答器給出時(shí)間已到信號(hào)，該題作廢。

動(dòng)作過(guò)程為： 允許搶答開(kāi)始后綠燈亮， 并持續(xù)10s,10s 后黃燈閃爍5次提醒搶答人時(shí)間將到，然后熄滅，同時(shí)紅燈亮、蜂鳴器鳴叫，表示允許搶答時(shí)間到，選手放棄該題，同時(shí)自動(dòng)禁止選手超時(shí)后搶答。

15s 搶答時(shí)間內(nèi)只要有選手按下?lián)尨鸢粹o，選手編號(hào)立即鎖存，并在七段數(shù)碼管上顯示該編號(hào)，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)復(fù)位為止。

1.4 正常搶答選手編號(hào)鎖存的同時(shí)蜂鳴器鳴叫5s,給選手5s 的準(zhǔn)備時(shí)間，此間所有指示燈滅。

1.5 準(zhǔn)備時(shí)間到，答題計(jì)時(shí)開(kāi)始同時(shí)綠燈亮，答題時(shí)間60s,綠燈持續(xù)亮50s,然后黃燈閃爍10s 提示時(shí)間將到，最后黃燈熄滅同時(shí)紅燈亮蜂鳴器鳴叫，表示時(shí)間到停止答題。搶答人需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成答題，60S 內(nèi)未答完，則做超時(shí)處理。

1.6 當(dāng)無(wú)人搶答或某題答完，裁判員按下系統(tǒng)復(fù)位按鈕，搶答器恢復(fù)初始狀態(tài)，為下一輪搶答作準(zhǔn)備。

2 I/O 分配表

輸入端： 裁判開(kāi)始按鈕00009、復(fù)位按鈕00000, 八組搶答按鈕00001、00002、00003、00004、00005、00006、00007、00008;輸出端：七段數(shù)碼管abcdefg 01000、01001、01002、01003、01004、01005、01006,綠燈01007、黃燈01008、紅燈01009、蜂鳴器01010.

3 I/O 配線圖

圖1 I/O配線圖

4 梯形圖（歐姆龍PLC 編程軟件CXProgrammer7.3）

4.1 違規(guī)搶答

圖2 違規(guī)搶答梯形圖

4.2 允許搶答

圖3 允許搶答梯形圖

4.3 數(shù)字鎖存

圖4 數(shù)字鎖存梯形圖

4.4 搶答15S 計(jì)時(shí)

圖5 搶答15S 計(jì)時(shí)梯形圖

4.5 答題60S 計(jì)時(shí)

圖6 答題60S 計(jì)時(shí)梯形圖

4.6 7 段數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)輸出

圖7 7 段數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)輸出梯形圖

4.7 燈、蜂鳴器輸出

圖8 燈、蜂鳴器輸出梯形圖

本文介紹的PLC 控制搶答器，思路清晰，程序設(shè)計(jì)易于理解，方便制作，可以方便的由主持人進(jìn)行啟動(dòng)、復(fù)位控制比賽的節(jié)奏，還可將裁判臺(tái)控制改為主持人手持控制，能準(zhǔn)確、快速、直觀地判斷出第1 搶答者，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本設(shè)計(jì)可以通過(guò)修改梯形圖程序調(diào)整控制時(shí)間，在輸入輸出點(diǎn)數(shù)足夠的情況下可以將搶答器改為需要的任意路數(shù)的搶答器，特別適合學(xué)生作為初步的應(yīng)用訓(xùn)練，既解決了實(shí)際問(wèn)題又讓學(xué)生得到了鍛煉。