本站原创该文介绍了利用西门子S7-200PLC作为核心控制器进行四路抢答器系统的设计,根据知识竞赛抢答器的控制要求和特点设计出了PLC接线图、指令语句表.
目前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.用PLC进行知识抢答器的设计,其控制方便,灵活,只要改变输入PLC的控制程序,便可改变竞赛抢答器的抢答方案.
一、控制系统的任务要求
任务要求.四路抢答器即能使4位参赛队员同时参加抢答；设主持人为裁判台,参赛队员为参赛台.主持人有裁判灯,并且设有裁判台开始按钮、复位按钮,参赛台设有参赛队员抢答按钮以及参赛台灯.考虑到若是在室外进行抢答赛,指示灯亮灭现象不是很明显,在指示灯上再并一只扬声器,这样使用更方便更适用；知识竞赛抢答器能适合以下比赛规则：
先声夺人必答题环节.此题是选手必答题,主持人读完题后,提示“请回答”,选手必须在10S内答题有效,超时视为弃权.
抢答题环节.出题后,各选手抢答必须在主持人说出“开始”并按下裁判台的开始按钮后10S内抢答.（若有选手在主持人未按下开始按钮就开始抢答则报警）10S时间到,如无队抢答,则抢答器给出时间已到信号,该题作废.在有队抢答的情况下,则抢答器发出“抢答”信号,抢到题的队必须在15S内答完题,如15S内未答完,则作超时违规处理,扬声器发出超时信号,答题结束.在某个题结束后,主持人按上的复位按钮,抢答器恢复原来的状态,为下一轮抢答作好准备.
惊险必答题环节.快问快答形式,各队派出的选手在两分钟内应尽可能多的回答出主持人问题,如有不能回答的问题,可以快速“PASS”,进入下一题.
扭转乾坤风险题环节.主持人读完题,提示“请回答”,选手在20S内回答正确视为有效.
二、抢答器控制系统的硬件选择及程序设计
可编程控制器PLC的选型.本设计中采用西门子公司的S7-200型PLC,其具有极高的可靠性并有丰富的指令集,易于掌握,操作便捷,适用性强,在小型企业、各职业学校应用广泛.
PLC外部接线图.根据任务控制要求,得出外部接线图,如图
说明：
抢答超时灯、报警灯（Q0.6）：主持人按下“启动”按钮,10S内无人抢答,则此指示灯亮；主持人未按“开始”按钮,有人抢答,指示灯亮.
先声夺人必答题、惊险必答题、扭转乾坤风险题指示灯（Q1.0）：先声夺人必答题计时10S、惊险必答题计时2分钟、扭转乾坤风险题计时20S指示灯.
扬声器（Q0.7）：抢答题答题超过15S,扬声器响.
选手抢答后中,主持人要按复位开关,否则扬声器会一直响,影响选手答题.
3.指令语句
LDI0.0OM0.0ANI0.0等于M0.0ANM0.1ANM0.2ANM0.3ANM0.4TONT37,100LDM0.0AI0.1OM0.1ANI1.0ANM0.2ANM0.3ANM0.4ANT37等于M0.1LDM0.0AI0.2OM0.2ANI1.0ANM0.1ANM0.3ANM0.4ANT37等于M0.2LDM0.0AI0.3OM0.3ANI1.0ANM0.1ANM0.2ANM0.4ANT37等于M0.3LDM0.0AI0.4OM0.4ANI1.0ANM0.2ANM0.3ANM0.1ANT37等于M0.4LDI0.1OM1.1ANI1.0ANM0.0ANM1.2ANM1.3ANM1.4等于M1.1等于M2.1LDI0.2OM1.2ANI1.0ANM0.0ANM1.1ANM1.3ANM1.4等于M1.2等于M2.2LDI0.3OM1.3ANI1.0ANM0.0ANM1.2ANM1.1ANM1.4等于M1.3等于M2.3LDI0.4OM1.4ANI1.0ANM0.0ANM1.2ANM1.3ANM1.1等于M1.4等于M2.4LDM0.1OM0.2OM0.3OM0.4OM1.5
ANT38等于M1.5TONT38,150LDT38OQ0.7ANI1.0等于Q0.7LDM0.0AT37OM1.1OM1.2OM1.3OM1.4ANI1.0等于Q0.6LDM0.0ANI1.0等于Q0.0LDM0.1OM2.1ANI1.0等于Q0.1LDM0.2OM2.2ANI1.0等于Q0.2LDM0.3OM2.3ANI1.0等于Q0.3LDM0.4OM2.4ANI1.0等于Q0.4LD0.5OM3.1ANT39ANI1.0等于M3.1TONT39,100LDI0.6OM3.2ANT40ANI1.0等于M3.2TONT40,1200LDI0.7OM3.3ANT41ANI1.0等于M3.3TONT41,200LDM3.1OM3.2OM3.3ANI1.0等于Q1.0END
用PLC设计的抢答器不仅性能可靠,而且运用方便,在此基础上可很方便地添加其他的功能,这样应用更广泛,更适用.限于篇幅,PLC输入输出分配读者可根据PLC外部接线图得出.
（作者单位：湖南省冷水江市高级技工学校）