知识竞赛抢答器控制

7.2.6　知识竞赛抢答器控制

1）概述

在各种形式的智力竞赛中，抢答器作为评判装置得到了广泛应用。用PLC设计知识竞赛抢答器，控制灵活、方便，控制方案更改简单。

为让主持人能全身心地投入主持工作并保证比赛的客观、公正、透明，设有裁判员和裁判台，也有为参赛队而设的参赛台。裁判台设有裁判按钮、喇叭和裁判灯，裁判按钮又分为开始按钮、复位按钮及正确按钮；裁判灯有两种颜色：绿色亮表示可以抢答，红色闪烁表示出现状况；每个参赛台设有三个并联抢答按钮及黄灯。

2）控制要求

（1）使4个参赛队能同时参加抢答，每组有三个选手。

（2）选手参与智力竞赛抢答的规则是：当主持人报完答题，抢答开始的同时，裁判台按下开始按钮，绿灯亮，以此为基准，各参赛组队员开始抢答。若在裁判员按开始按钮之前，选手按动参赛台上的抢答按钮，属提前抢答“违规”，相应的参赛台黄灯闪烁，同时裁判台红灯闪烁，并且喇叭响1.5s报警。如果选手不违规，且先于其他组选手按下抢答按钮，则抢答成功，相应台号的黄灯亮，喇叭响1.5s，其他组抢答无效，直至裁判员按下复位按钮，台号灯灭即可重新抢答。

（3）若在抢答信号发出10s后无参赛队抢答，则裁判台红灯闪烁，喇叭响1.5s，提示该题作废，按复位按钮红灯熄灭。

（4）若在抢答信号发出10s内有参赛队抢答成功，则相应的参赛台黄灯亮，同时抢答器开始计时30s，抢到题的队必须在30s内答完题。如30s到未答完题，则裁判台灯红闪烁，并且接通喇叭响1.5s报警；若在规定时间内答完且正确，裁判台按复位按钮取消30s定时声光报警，并监督该参赛队从参赛台中取出一个小奖品。

（5）比赛结束时，按获得奖品数的多少决定参赛队的名次。

3）设计提示

（1）抢答控制程序可以用PLC的基本指令完成。

（2）抢答器设计的关键点之一是内部继电器的自锁和互锁以实现抢答功能。互锁应用输出继电器Y或辅助继电器M实现，但不能用按钮实现互锁抢答允许、抢答限时程序。

（3）裁判员按下裁判台上的复位按钮，抢答器恢复原来的状态，为下一轮抢答作准备。

（4）根据控制要求，当违规提前抢答、无人抢答、抢答限时到或答题超时情况下，裁判台红灯闪烁，且喇叭发声报警。为清晰起见，灯光和声音信号总结如下：

①绿灯亮，表示可以抢答。

②某台号黄灯亮，喇叭响，无其他信号，表示抢答成功。

③某台号黄灯闪烁，红灯闪烁，喇叭响，表示相应参赛队抢答违规。

④红灯闪烁，喇叭响，无台号黄灯亮，表示抢答时间到，无人抢答，题目作废。

⑤红灯闪烁，喇叭响，某台号黄灯亮，表示参赛队抢到题后答题时间到。

（5）指示灯显示和喇叭报警可以由PLC的输出端子直接驱动，主要考虑合适的闪烁频率和声响频率。

4）设计报告要求

（1）设计报告封面、目录、设计任务书。

（2）根据设计任务的要求，进行测点统计。

（3）选择PLC，进行PLC的I/O分配，完成系统组态或硬件配置。

（4）画出PLC I/O接线图及相关的图纸。

（5）根据控制要求设计梯形图控制程序并加以说明。

（6）给出语句表（指令助记符）程序。

（7）在PLC实验室上机模拟调试，检验设计功能。

（8）写出设计心得体会。

（9）列出参考文献。