用触摸屏和PLC实现四人抢答器的控制设计

基于触摸屏的复杂抢答器 PLC控制系统设计摘要：本文以智力抢答中常见的复杂抢答器为研究对象，根据控制要求将触摸屏与S7-200 smart PLC相结合，设计完成了控制系统的外围接线、触摸屏画面与PLC控制程序，实现了对复杂抢答器运行系统的控制，经实际调试与控制要求相符合，在实际应用中具有一定的实用价值。

关键词：触摸屏PLC抢答器1.引言抢答器是各种智力竞赛活动中经常用到的电子产品，它具有答题人的信号输入，主持人的开始控制，抢答人的信号显示以及答题人是否答题违例等多种综合功能，能实现多组参赛选手的智力抢答。

触摸屏是一种新型的电脑输入设备，它可以为控制系统提供良好的人机操作界面。

可编程控序制器（PLC）是一种工业控制计算机，是它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简单等特点，在工业领域中被广泛地使用。

目前的控制系统中，PLC与触摸屏两者结合起来的联合控制系统在各种控制中应用的越来越频繁。

本文以复杂抢答器为控制对象，将北京昆仑通态公司的TPC系列的触摸屏与西门子公司S7-200 smart PLC建立连接，设计出触摸屏的画面并编写PLC控制程序，实现触摸屏对复杂抢答器的操作与控制。

1.控制要求图1 抢答器示意图有四组参赛者参加智力抢答，赛场设有主持人所在的总台和参赛者所在的分台，总台设有总台灯，分台设有分台台灯及分台抢答按钮。

要求：（1）抢答在主持人给出题目宣布开始并按下开始按钮的10秒内进行，如果参赛者提前抢答，总台及分台灯亮，表示“违例”。

（2）如果抢答开始后10s内无人抢答，总台灯亮表示抢答时间到，该题作废。

（3）正常抢答时，分台灯亮，抢得者答题时必须在15秒内答完，15秒到时，总台灯亮表示答题超时。

（4）一个题目终了时，按下总台复位按钮，抢答器恢复原始状态，为下一轮抢答做准备。

三．硬件连接设计1.PLC与触摸屏选择本设计需要将触摸屏与PLC及电脑连接成控制系统，由于西门子公司的S7-200 smart系列PLC无论从功能或性价比方面都十分优越，本设计中可选用S7-200 smart PLC主机SR30型号来实现。

基于PLC控制的四路抢答器的设计一、引言抢答器是一种常见的教育设备，在课堂教学和知识竞赛中被广泛应用。

传统的抢答器通常是基于电路进行设计的，但是这种设计方式存在一些缺点，如电路复杂、布线不方便等。

基于PLC控制的抢答器能够解决这些问题，并具有更好的稳定性和可靠性。

本文将介绍基于PLC控制的四路抢答器的设计方案。

二、设计方案1.系统框图[插入系统框图的图片]2.抢答器按钮和指示灯每一个抢答器按钮和指示灯都由一个单独的PLC输入和输出模块控制。

当抢答器按钮按下时，对应的PLC输入模块会检测到信号，并发送给PLC。

PLC根据接收到的信号控制对应的PLC输出模块，点亮对应的指示灯。

3.PLC程序设计PLC程序设计是本设计方案的核心。

PLC程序主要包括以下几个部分：(1)输入检测：PLC程序会周期性地检测每个PLC输入模块的状态，判断是否有抢答器按钮按下。

(2)优先级判断：如果有多个抢答器按钮同时按下，PLC程序会根据预设的优先级判断规则选择一个抢答器。

(3)按钮控制：当PLC程序确定了一个抢答器之后，它会控制对应的PLC输出模块点亮指示灯，并且发送信号到其他AB型PLC输出模块，关闭其他抢答器的指示灯。

(4)时间控制：PLC程序还需要控制每个抢答器的抢答时间。

当一个抢答器的按钮按下时，PLC会启动一个定时器，经过设定的时间后，定时器会触发一个中断，关闭抢答器的指示灯，并将抢答器的状态恢复为可抢答状态。

(5)抢答器状态管理：PLC程序需要记录每个抢答器的状态，包括是否可抢答、是否已被抢答等。

4.抢答器面板设计抢答器面板应该设计简洁、美观，并且易于操作。

面板上应包括四个抢答器按钮和对应的指示灯。

每个按钮下方应标注按钮的编号。

指示灯应使用明亮的颜色，以便于学生和教师观察和识别。

三、总结基于PLC控制的四路抢答器设计方案能够有效解决传统抢答器设计中存在的问题，并且具有更好的稳定性和可靠性。

通过PLC程序的设计，抢答器的操作和控制变得更加灵活和方便。

学校代码;10128学号：201142934015课程设计说明书题目：P L C四人抢答器学生姓名：学院：班级：指导教师：二〇一三年六月十五日目录第一章概述 (1)1.1 题目背景及应用意义 (2)1.2 本文内容及工作安排 (3)第二章系统硬件设计 (4)2.1 器件介绍 (4)2.2 硬件连接 (5)第三章软件设计 (6)3.1 控制流程 (6)3.2 程序设计........................................ 错误!未定义书签。

总结 ................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 .. (10)第一章概述1.1 题目背景及应用意义随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。

现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。

但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。

本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

可编程控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC），是随着科学技术的进步与现代社会生产力方式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而产生、发展起来的一种新型的工业控制装置。

PLC在我国的应用已经有二十几年的历史，随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC以其外部电路简单、模块化结构、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，在工业的应用中越看越广泛。

plc控制四路抢答器课程设计市场上有许许多多种抢答器，但功能却各不相同，电路也形形色色，而所选元件也各不相同。

笔者设计了一款用plc控制的抢答器，该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示和计时于一身，借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，选用的是（OMRON）生产的C20p型PLC设计制作了四路抢答器，该设计编程简单，容易理解掌握，且工作稳定可靠。

总体电路简单，易于制作。

1、系统工作原理1．1 控制要求（1）竞赛者若要回答主持人所提问题时，须抢先按下桌上的抢答按钮；（2）绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮PB5后，指示灯才熄灭；（3）如果竞赛者在主持人打开SW1开关10 s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；（4）如果在主持人打开SW1开关10 s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；（5）在竞赛者抢答成功后，应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；（6）当主持人打开SW2开关后记时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。

1．2 选定输入、输出设备输入设备输入端子号抢答按钮PB11 0000抢答按钮PB12 0001抢答按钮PB21 0002抢答按钮PB22 0003抢答按钮PB31 0004抢答按钮PB32 0005抢答按钮PB41 0006抢答按钮PB42 0007复位按钮PB5 0008选择开关SW1 0009限时开关SW2 0010输出设备输出端子号绿色指示灯L1输出 0500绿色指示灯L2输出 0501绿色指示灯L3输出 0502绿色指示灯L4输出 0503红色指示灯L5输出 0504红色指示灯L6输出 0505电磁开关SOL输出 0506回答限时声音输出 05082、系统软件设计［1～3］2．1 控制梯形图系统控制梯形图如图1所示。

2．2 工作过程（1）由于0500使用他的自身触点（常开触点），在0000或0001闭合后仍保持在ON状态（自锁）。

基于PLC控制的四路抢答器的设计一、前言随着智能工业的发展，PLC控制技术也在不断进步，越来越多的项目开始采用PLC控制系统，如机器人控制、自动物流等。

本篇文章将介绍基于PLC控制的四路抢答器的设计，其中介绍了PLC的基本原理和抢答器的操作原理。

二、PLC控制器的原理PLC控制器（Programmable Logic Controller）是一种自动化控制设备，其主要特点是可编程、可靠、稳定和兼容。

PLC控制器的运行过程主要由以下五个环节组成：1. 接口输入：输入信号通过接口进入PLC控制器。

2. 储存与处理：PLC控制器对输入信号进行处理，然后将处理结果储存到寄存器中。

3. 判断与控制：PLC控制器通过读取寄存器的内容来判断是否需要进行控制，并执行相应的操作。

5. 外设控制：PLC控制器可以通过接口控制其它设备。

三、抢答器的设计抢答器是一种常用于会议室或课堂的设备，使用它可以允许多个参会者对同一个问题进行抢答，获取最高分数的参会者可以获得奖励。

抢答器的操作步骤如下：1. 按下抢答器上的按钮将抢答器的信号传送到PLC控制器。

3. PLC控制器将当前的正确答案保存到寄存器中，并将答案输出到抢答器上进行显示。

4. 在答案显示完毕后，PLC控制器重新开始接收抢答器的信号，等待下一轮抢答。

基于上述抢答器的操作原理，下面是完整的四路抢答器控制程序：1. 初始化PLC控制器。

2. 接收抢答器A的信号，并将A的信号保存到寄存器中。

6. 判断寄存器中的抢答器信号，选择最先发送正确答案的抢答器。

四、总结PLC控制器是一种可编程自动化控制设备，其基本原理是接口输入、储存与处理、判断与控制、输出信号和外设控制。

抢答器是一种常用于会议室或课堂的设备，使用它可以允许多个参会者对同一个问题进行抢答，获取最高分数的参会者可以获得奖励。

基于PLC 控制的四路抢答器的设计程序中，通过PLC控制器来实现四路抢答器的信号输入和抢答操作，可以达到很好的抢答器控制效果。

摘要 (2)第一部分设计背景与选题 (3)1．应用背景 (2)设计背景 (2)设计目的 (2)第二部分PLC编程与硬件接线 (4)2．抢答器 (4)四路抢答器概述 (4)四路抢答器工作原理 (4)3．PLC概述 (6)3.1 PLC产生与发展 (6)PLC的特点与应用领域 (6)PLC工作原理 (8)3.4 PLC的基本结构 (9)PLC的编程语言 (11)PLC的分类及性能指标 (12)4. 系统硬件设计 (14)4.1 控制系统选取 (14)4.2 控制系统硬件组成结构图 (14)系统I\O分配表 (15)系统硬件连接图 (16)第三部分程序设计与调试 (17)5 系统软件设计 (17)5.1 整体设计 (17)5.2 编程软件 (18)5.3 指令表 (22)软件调试 (24)第四部分分析与总结 (24)6 结论分析 (24)7 心得体会 (25)参考文献 (25)近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。

对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。

本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制智力抢答器进行控制。

首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。

使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。

关键词：智力控制，四路抢答器，PLC一、设计背景与选题1.设计背景抢答器广泛应用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。

编号：PLC应用实训说明书题目：四人智力抢答器院（系）：专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2013年1月6日桂林电子科技大学实训报告用纸第 1 页摘要抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。

通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。

本文介绍一种数字式抢答器的设计方案,其程序设计简单,通过PLC的梯形图设计完成,利用GX Developer 软件编辑程序，仿真验证 ,非常适用于多种竞赛场合。

通过实训促进学生对可编程控制器的工作原理、结构组成、指令系统的理解掌握，并学会简单的程序设计与系统调试方法，进而提高可编程控制器的编程水平和应用能力，为以后的学习、工作打下坚实的基础。

关键词：PLC；抢答器；定时功能桂林电子科技大学实训报告用纸第 2 页AbstracResponder in the competition is very useful, it can be accurate, impartial, intuitive to judge from first responder. The responder indicating lamp display, digital display and warning buzzer and other means to indicate first responder. This paper introduces a digital answering device design, the program design is simple, through the PLC ladder diagram design, use GX Developer software to edit program, simulation, very suitable for a variety of competitions. Through the training to promote students to the programmable controller the working principle, structure, instruction system of understanding, and learn simple program design and system debugging method, and to improve the level of programming a programmable controller and application ability, for the future study, work and lay a solid foundation.Key words：PLC；Responder；Timing function目录引言 (1)1 实训内容 (2)1.1 实训的主要技术要求 (2)1.2 实训目的 (2)1.3 实训背景以及意义 (2)2.1 PLC概述 (3)2.2 PLC的发展 (3)2.3 PLC的分类 (4)2.4 PLC的特点 (4)2.5 PLC的应用 (5)2.6 PLC的组成 (6)2.7 PLC的工作原理 (7)2.8 编程器件 (8)2.9 PLC的发展趋势 (8)3 总体设计思想以及方案 (9)3.1 设计任务与要求 (9)3.2 设计具体要求 (9)4 设计思路 (10)4.1 智力竞赛抢答器组成 (10)4.2 四路抢答器设计思路 (10)5 设计过程中遇到的问题以及解决方案 (11)5.1 调试过程中遇到的问题 (11)5.2 分析以及解决 (11)6 功能实现梯形图 (12)实训结论 (14)参考文献 (15)引言PLC在我国的应用已有二十几年的历史，随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC其外部电路简单、模块化结构、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，在工业的应用中越来越广泛。

四路抢答器的PLC控制毕业设计任务书设计题目：四路抢答器的PLC控制设计要求竞赛者若要回答主持人所提问题时，必须先按下桌上的抢答按钮（SB1—SB4）。

绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮SB5后，指示灯才熄灭；如果竞赛者在主持人打开 SA1开关10s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；如果在主持人打开SA1 开关10s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；在竞赛者抢答成功后应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；当主持人打开SA2开关后计时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。

设计任务画出该抢答系统示意图（A2） .画出PLC的I/O接线图（A2）画出梯形图（A2）说明工作原理。

编写30000字左右的设计说明书。

参考资料黄净主编，《电器及PLC控制技术》，机械工业出版社，2002.廖常初主编，《FX系列PLC编程及应用》，机械工业出版社，2006.扬长能、林小峰主编，《可编程序控制器例题习题及实验指导》，重庆大学出版社，2001. 前言在电气控制系统中，控制装置主要有两类：一类是传统的由继电器构成的控制系统；另一类是以微处理器为基础的可编程控制器。

但由于可编程控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点。

它在工业中的各个领域中得到了广泛的应用。

可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。

本设计书以PLC控制的四路抢答器为例，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统等知识。

本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。

最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。

本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并在韩金玲教师的认真帮助下完成。

四人竞赛抢答器PLC程序设计
控制要求
设计四人竞赛抢答器，首先主持人给出题目，并按下开始抢答按钮，开始抢答 信号灯亮后可以抢答，先按下按钮的抢答信号灯亮，后按下抢答按钮的信号灯 不亮。

抢答结束后。

如果主持人未按下开始抢答按钮，开始抢答灯未亮时，抢答者按下按钮，则抢 答信号灯闪烁，表示犯规。

主持人对抢答状态确认后，按下复位按钮，系统继续 允许各队人员抢答，直至又有一队抢先按下抢答按钮。

IO分配
梯形图
程序设计的抢答信号灯，是在主持人按下抢答按钮后才有效，而且只要有一个抢答
信号之后，其他的均无效。

当主持人按下抢答按钮SB1，X0输入信号有效，中间继电器M0为ON，M0的常开触
点控制Y0输出为ON。

如果输入信号X1有效，中间继电器M1为ON，使Y1输出为ON
，同时M1常闭触点断开，将其他抢答器的控制断开，X2 X3 X4输入有效时，与X1输
入有效时类似。

当按下复位按钮时，X5输入有效，使中间继电器M0复位，使Y0输出为OFF，一次抢
答结束。

在按下抢答按钮之前如果有人按下抢答器，以X1输入信号有效为例，使M1为ON，通过 M8013 输出1S 的时钟脉冲信号，控制Y0的闪烁，按下X5，使抢答信号灯熄灭。

其他与 X1输入有效时类似。

用PLC 实现实现四组四组四组抢答器抢答器抢答器控制控制控制的设计的设计05电气 者恩2008年5月控制任务控制任务：：设计一个四组智力竞赛抢答控制程序设计一个四组智力竞赛抢答控制程序。

控制要求为控制要求为：：（1）当某竞赛者抢先按下按钮当某竞赛者抢先按下按钮，，显示器显示器（（图3-32七段数码管七段数码管））能及时显示该组号码号码，，并使蜂鸣器发出响声并使蜂鸣器发出响声，，同时锁住抢答器使其他组按下的按键无效同时锁住抢答器使其他组按下的按键无效。

（2）抢答器有置位抢答器有置位、、复位按钮复位按钮，，主持人按下置位按钮后才能重新抢答主持人按下置位按钮后才能重新抢答。

控制方案设计1、进行PLC 输入输出I/O 分配分配：：四组竞赛抢答控制PLC 端子I/O 分配表外接电器外接电器 输入端子 外接外接电器电器电器 输出端子 机内其他器件机内其他器件 第一组抢答按钮SB1第二组抢答按钮SB2 第三组抢答按钮SB3 第四组抢答按钮SB4 主持人置位控制按钮SB5主持人复位控制按钮SB6 X1 X2 X3 X4 X0 X6蜂鸣器七段数码管显示A 段 七段数码管显示B 段 七段数码管显示C 段 七段数码管显示D 段 七段数码管显示E 段 七段数码管显示F 段 七段数码管显示G 段Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7辅助继电器M1 辅助继电器M2 辅助继电器M3 辅助继电器M4 辅助继电器M52、状态状态编程法编程法编程法设计设计设计梯形图梯形图 要点要点：： 1、）、实现实现实现：：当主持人按下置位按钮SB5后（X0通），状态状态继电器继电器S20线圈通电并由状态接点构成步进转移支路由状态接点构成步进转移支路，，各小组抢答支路各小组抢答支路的按钮即为状态转移条件的按钮即为状态转移条件的按钮即为状态转移条件，，可以开始抢答可以开始抢答。

2、）、利用状态法中一个状态工作利用状态法中一个状态工作利用状态法中一个状态工作，，其它状态不能工作的特点其它状态不能工作的特点，，实现实现一个组抢到一个组抢到后，其他组抢答其他组抢答被自动被自动被自动封锁封锁封锁。

综合课程设计报告设计题目_智能定时抢答器的设计_设计电气工程及其自动化专业综合课程设计任务书(专题24) 系(部):机电工程系专业:电气工程及其自动化类:电气12-1一、设计目的1.精通PLC的硬件组成和各种指令的应用。

2.掌握小型PLC应用系统的设计步骤。

3.熟悉PLC开发系统的应用和软件调试过程。

4.通过分析和判断设计过程中的失误，进一步锻炼和培养学生的实践能力。

二、设计要求1.抢答器可供四组选手同时参加比赛。

2.主机有三个控制按钮，分别用于控制开始接听、复位和开始接听时间。

3.每当主持人发出开始抢答的指令时，该组选手首先按下抢答按钮，然后数码管1显示组号以表示抢答成功，不再响应随后的抢答信号。

选手回答完问题后，主持人按下复位按钮，系统可以开始下一轮答题。

4.抢答时限:主持人按下开始键，定时器T37开始计时(设定为30S)。

如果在30秒时限前没有人回答问题，选手将放弃提问。

5.抢答时限:抢答成功后，主持人按下抢答开始键，同时数码管2显示抢答倒计时时间(此时间设为9S)。

选手必须在规定时间内完成答题。

三。

总体规划3.1 PLC智能抢答器的工作原理我设计的PLC智能抢答器是适合四个人使用的四路抢答器。

现在以四通应答器为例。

竞赛主持人设置三个控制按钮，控制开始、复位和回答计时。

每当主持人发出开始答题的指令时，该组选手先按下抢答器的按键，然后数码管显示该组的号码表示答题成功，后续的答题信号没有对应。

选手回答完毕后，主持人按下重置键，系统开始下一轮答题。

当主机按下应答器的按钮时，定时器T37开始计数(设置为30秒)。

如果到了30秒的限制，没有人回答问题，说明选手放弃提问。

答题成功后，主持人按下答题计时按钮，数码管显示答题倒计时时间可根据需要调整。

这个设定是9秒，参赛者必须在设定的时间内完成回答。

3.2结构图中央处理器3.3控制系统I/O分配表3.4抢答器PLC控制系统的输入端口3.5硬件连接图根据系统要求和所需硬件，系统有7个数字输入点和14个输出点。

基于PLC四路抢答器的设计PLC（可编程控制器）是一种用来控制运行在工业环境中的机器和设备的计算机。

它可以通过编程来控制各种不同的操作和过程，包括生产线上的机器、机械臂、传感器等。

在教育和培训领域，PLC也被广泛应用于教学实验和抢答器设计。

本文将介绍基于PLC的四路抢答器的设计。

该抢答器可以用于教学和培训中，以便学生进行竞争性抢答，提高学习效果和趣味性。

首先，我们需要选择一个适合的PLC模块。

PLC模块通常有多个输入和输出端口，用于连接各种不同的传感器和设备。

在四路抢答器中，我们需要能够同时处理四个不同的按键输入，因此需要选择一个具有多个输入端口的PLC模块。

其次，我们需要选择合适的按键开关。

按键开关是四路抢答器的输入设备，学生可以通过按下相应的按键来抢答。

选择合适的按键开关需要考虑到其质量和稳定性，以确保其能够长时间稳定地使用。

接下来，我们需要编写PLC程序来控制四路抢答器的功能。

PLC程序可以使用各种不同的编程语言来编写，包括梯形图（Ladder Diagram）、功能块图（Function Block Diagram）等。

这些编程语言可以通过逻辑运算和变量的控制来实现四路抢答器的功能。

在编写PLC程序时，我们需要考虑以下几个方面：1.按键输入检测：程序需要检测学生是否按下了其中一个按键。

可以使用一个循环来检测每个按键的状态，并记录被按下的按键编号。

2.禁止重复抢答：程序需要检测是否有学生已经抢答过了，如果有则禁止其他学生再次抢答。

可以使用一个布尔变量来记录是否已有学生抢答，并在检测到抢答后将该变量置为真。

3.记录抢答顺序：程序需要记录学生的抢答顺序，并显示在显示屏上。

可以使用一个数组来记录抢答顺序，并在每次抢答后更新数组中的值。

4.显示抢答结果：程序需要将抢答结果显示在显示屏上。

可以使用一个数组来记录学生的抢答时间，并在每次抢答后将该数组传输给显示屏。

最后，我们需要连接和安装各个组件。

首先，将按键开关与PLC模块的输入端口连接起来，并确保连接稳固。

基于PLC四路抢答器的设计PLC四路抢答器设计是一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的系统，用于实现多人抢答游戏的设备。

该系统可以用于教育培训、智力竞赛等各种场景，提高参与者的反应能力和竞争意识。

下面将详细介绍PLC四路抢答器的设计。

1.系统结构PLC四路抢答器由主控单元、按键单元、显示单元和声音模块组成。

主控单元负责抢答器的控制和信号处理，按键单元用于参与者进行抢答，显示单元显示参与者的得分情况，声音模块用于发出抢答和答案正确的提示音。

2.主控单元设计主控单元采用PLC进行控制，具有较高的稳定性和可靠性。

它通过读取按键单元的信号，控制显示单元和声音模块的状态，并根据参与者的抢答顺序和答案是否正确进行得分计算。

主控单元还可以设置游戏的时间限制、参与者数量等参数。

3.按键单元设计按键单元由若干个按钮组成，每个按钮代表一个参与者。

当参与者准备抢答时，他们可以按下自己对应的按钮。

主控单元根据按键的信号进行响应，记录抢答的顺序和答题的正确性。

4.显示单元设计显示单元用于显示参与者的得分情况和答案的正确与否。

对于每个参与者，显示单元可以显示其抢答的顺序和得分。

当参与者抢答成功或答案正确时，显示单元可以发出相应的提示，如闪烁、改变颜色等。

5.声音模块设计声音模块用于发出抢答和答案正确的提示音。

当参与者抢答成功或者答案正确时，声音模块可以发出嘈杂的声音作为奖励。

同时，在一些参与者抢答时间结束或者所有题目答完后，声音模块可以发出结束的提示音。

6.系统功能PLC四路抢答器可以实现以下功能：-支持多人同时抢答，提高参与者的竞争意识和反应能力。

-可以设置游戏的时间限制和参与者数量，适用于不同规模和需求的竞赛活动。

-可以显示参与者的得分情况，提供公平公正的竞赛环境。

-提供声音提示，增加游戏的趣味性和紧张感。

7.系统优势与传统的抢答器相比，PLC四路抢答器具有以下优势：-PLC控制的稳定性高，不易受到外界干扰，保证系统的可靠性。

四人竞赛抢答器PLC程序设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于自动化控制系统中的数字电子设备。

PLC程序设计在竞赛抢答器方面的使用可以提供精确和快速的反应时间，确保比赛结果的准确性和公平性。

在这里，将详细介绍四人竞赛抢答器PLC程序设计。

首先，设计需要的硬件设备。

一个简单的竞赛抢答器系统通常包含四个按钮和一个显示器。

按钮用于选手按下进行抢答，而显示器用于显示谁先按下按钮。

PLC具有数字输入和输出模块，可以方便地与按钮和显示器进行连接。

将四个按钮连接到四个不同的数字输入口，并将显示器连接到一个数字输出口。

接下来，进行PLC程序的设计。

PLC程序通常使用Ladder Diagram （梯形图）编程语言进行设计。

Ladder Diagram使用直观的图形符号表示逻辑关系和控制步骤，非常适合于逻辑控制。

第一步是初始化程序。

在开始比赛之前，需要将PLC的输入输出口归零，即将按钮设为未按下状态，将显示器清零。

然后，设置比赛开始条件。

可以使用一个或多个控制位（bit）来表示比赛开始的条件，在比赛开始前这些控制位为0，比赛开始后变为1、比如，将一个控制位命名为“Start”，设置为0。

当裁判员点击开始按钮时，将Start位设置为1，表示比赛开始。

接下来，设计按下按钮后的响应。

当选手按下按钮时，相应的数字输入口会检测到信号，PLC程序需要对此做出响应。

可以使用一个或多个控制位来表示哪个选手按下了按钮，以及确认顺序。

比如，可以设置四个控制位，“Player1”、“Player2”、“Player3”和“Player4”，都初始化为0。

当一些选手按下按钮时，相应的控制位设置为1、可以使用一个计时器（Timer）来记录每个选手按下按钮的时间，确保公平性和准确性。

最后，设计显示器的控制。

通过数字输出口，PLC程序可以控制显示器上的LED灯来显示哪个选手先按下了按钮。

当一些选手的控制位设置为1时，相应的显示器LED点亮。

学校代码;10128学号：201142934015课程设计说明书题目：P L C四人抢答器学生姓名：学院：班级：指导教师：二〇一三年六月十五日目录第一章概述 (1)1.1 题目背景及应用意义 (1)1.2 本文内容及工作安排 (2)第二章系统硬件设计 (3)2.1 器件介绍 (3)2.2 硬件连接 (4)第三章软件设计 (7)3.1 控制流程 (7)3.2 程序设计 (10)总结 (14)参考文献 (15)第一章概述1.1 题目背景及应用意义随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。

现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。

但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。

本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

可编程控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC），是随着科学技术的进步与现代社会生产力方式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而产生、发展起来的一种新型的工业控制装置。

PLC在我国的应用已经有二十几年的历史，随着目前生产自动化水平的提高，以及各种监控系统的需要，PLC以其外部电路简单、模块化结构、可靠性高，尤其可以通过方便的编制和修改软件来实现顺序控制的功能等特点，在工业的应用中越看越广泛。

它将传统的继电气控制技术与计算机和通信技术融为一体。

智能抢答器就是PLC的应用之一。

现在的市场上，各种类型的智力竞赛出现在各种各样的场合，很多都要用到抢答器，因此，根据不同的需要，合理的设计抢答器并并灵活运用很有意义。

四组抢答器的设计设计要求：设计一个4组抢答器，即有4组选手，一位主持人。

主持人有一个开始答题按钮，一个系统复位按钮。

如果主持人按下开始答题按钮后，开始计时，时间在数码管上显示，在8秒内仍无选手抢答，则系统超时指示灯亮，此后不能再有选手抢答；若有人抢答，优先抢到者指示灯亮，选手序号在数码管上显示，（不再显示时间）其他选手按钮不起作用。

弱主持人未按下开始按钮，有选手抢答，则犯规指示灯亮并闪烁，同时选手序号在数码管上显示，其他选手按钮不起作用。

所有各种情况，只要主持人按下复位按钮，系统回到初始状态。

抢答器的示意图如下：系统整体分析分析设计要求可知，该抢答系统的输入量有4位抢答选手的按钮输入信号，主持人的开始按钮输入信号和复位输入信号。

输出量有各个指示灯（共六个）和数码管字段码输出信号。

现将I/O分配如下：备注：该系统数码管采用共阴数码管。

对于该抢答器系统，将之拆分为各个模块，主要有：1.复位与置位模块：该模块可以通过RS触发器来实现。

2.倒数计时与显示模块倒数计时功能可以通过定时器实现，系统要求时间为8秒，可以选用T40（单位为100ms）的定时器实现，初值设定为80。

倒数计时的显示可以根据时间预设变量来进行计算生成相应的字段码送给SEG显示模块来实现。

3.指示灯响应模块该模块包括组号指示灯响应，犯规指示灯响应，超时指示灯响应。

可以根据主持人是否按下开始按钮，是否超时，和组员抢答等情况来编写相应的程序。

4.组号显示模块该模块根据选手抢答状态，将相应的选手号码转换为字段码送到PLC与数码管相连的输出口，可以通过PLC自带的SEG算法实现，也可以通过MOV指令将相应的字段码发送到输出端，显示相应的组号。

系统流程图系统模块联系图系统原理图备注：以上为用单片机系统对应PLC系统的示意图。

输入量P1.0/I0.0 P1.1/I0.1 P1.2/I0.2 P1.3/I0.3 P1.4/I0.4 P1.5/I0.5输出量指示灯P1.1/Q0.1P1.2/Q0.2P1.3/Q0.3P1.4/Q0.4P1.5/Q0.5P1.6/Q0.6 数码管P3.0/Q1.P3.1/Q1.1P3.2/Q1.2P3.3/Q1.3P3.4/Q1.4P3.5/Q1.5P3.6/Q1.6系统主要模块介绍1.复位置位模块：该模块是由网络1与网络8构成。