八路搶答器的組態(tài)監(jiān)控

摘 要：以PLC為設(shè)計(jì)核心，在保留原始搶答器基本功能的同時(shí)又增加一些實(shí)用功能，并將其與現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的組態(tài)軟件相結(jié)合，簡(jiǎn)化大量的外圍電路，使搶答系統(tǒng)控制更加方便、靈活。另外，組態(tài)軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警功能更保證競(jìng)賽的公平、公正。

關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC） 搶答器 組態(tài) 報(bào)警

中圖分類號(hào)：TP368.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）011-030-02

搶答器廣泛的應(yīng)用于一些行政機(jī)構(gòu)，公司及學(xué)校等地方，為競(jìng)賽增添了刺激性、娛樂(lè)性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活，擴(kuò)展了人們的知識(shí)面。近年來(lái)市場(chǎng)上競(jìng)賽搶答器的種類、型號(hào)錯(cuò)綜復(fù)雜，采用的大多是數(shù)字電路，電路較為復(fù)雜，故障率高，顯示方式簡(jiǎn)單或者沒(méi)有，無(wú)法準(zhǔn)確判斷搶按按鈕的行為，也不便于參數(shù)調(diào)節(jié)及功能的升級(jí)換代。

1 系統(tǒng)總體功能

（1）搶答器可同時(shí)供8組選手參加比賽。

（2）具有數(shù)碼顯示和鎖存功能。正常答題時(shí)主持人按下啟動(dòng)按鈕，選手開(kāi)始搶答，搶答成功后，裁判臺(tái)燈亮，并顯示搶答選手號(hào)碼，表示該選手已經(jīng)搶答成功。其他選手則無(wú)法搶答。

（3）具有違規(guī)提示功能。只有在主持人發(fā)出開(kāi)始搶答指令后， 選手才能開(kāi)始答題。若主持人未按下啟動(dòng)按鈕，有選手搶答，選手搶答則犯規(guī)，此時(shí)裁判臺(tái)上的指示燈以2Hz頻率閃爍，并顯示該選手號(hào)碼。

（4）具有搶答限時(shí)及答題限時(shí)功能。主持人按下啟動(dòng)按鈕后，選手開(kāi)始搶答，選手必須在10秒內(nèi)搶答。若10秒內(nèi)無(wú)人搶答，組態(tài)軟件報(bào)警，此時(shí)裁判臺(tái)上的指示燈以1Hz頻率閃爍，表示無(wú)人搶答。此時(shí)需要主持人按下復(fù)位按鈕后，才能進(jìn)行下一輪搶答。

選手搶答成功后，開(kāi)始答題，選手必須在30秒內(nèi)答題，如果答題時(shí)間到，選手還未答好則組態(tài)軟件報(bào)警，進(jìn)入下一題。主持人按下復(fù)位按鈕后，才能進(jìn)行下一輪搶答，如此循環(huán)。

2 控制要求分析

參賽選手如果需要回答問(wèn)題，必須搶先按下?lián)尨鸢粹o，競(jìng)賽共分8組，每個(gè)組設(shè)一只搶答按鈕，他們共用一個(gè)搶答指示燈、以及一個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管顯示器。主持人需要設(shè)置二個(gè)系統(tǒng)控制按鈕，用來(lái)控制搶答系統(tǒng)的開(kāi)始和電路的復(fù)位。搶答器還需具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能，主持人按下開(kāi)始按鈕后，搶答開(kāi)始，若有選手按下?lián)尨鸢粹o，選手的編號(hào)立即被鎖存、記憶，并且在LED數(shù)碼管上顯示此選手編號(hào)，這時(shí)其他選手搶答無(wú)效，優(yōu)先搶答的選手編號(hào)一直保持到系統(tǒng)被復(fù)位為止。當(dāng)主持人按下開(kāi)始按鈕后，參賽選手應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)搶答。如果歸定時(shí)間已到，卻沒(méi)有選手搶答，則報(bào)警指示燈閃爍，以示選手放棄此題，同時(shí)禁止選手超時(shí)后搶答。如果主持人還未按下開(kāi)始搶答按鈕，選手就開(kāi)始搶答，則屬違例，則報(bào)警指示燈閃爍，并顯示此選手編號(hào)。選手搶答成功后必須在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成答題，如果設(shè)定時(shí)間到，選手還未答好，則系統(tǒng)報(bào)警，選手應(yīng)馬上停止回答問(wèn)題。

3 硬件設(shè)計(jì)

3.1 I/O分配表

根據(jù)系統(tǒng)的控制要求給出I/O分配表，如表1所示。

3.2 PLC硬件接線圖

根據(jù)控制要求及I/O分配表，繪制PLC的接線圖如圖1所示。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 流程圖

根據(jù)系統(tǒng)控制要求畫(huà)出程序流程圖，如圖2所示。

4.2 組態(tài)設(shè)計(jì)

工業(yè)組態(tài)軟件很多，力控組態(tài)軟件是國(guó)內(nèi)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)的一種，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)大，其次是非常符合中國(guó)人的思維和習(xí)慣，所以本文選用力控組態(tài)軟件。

（1）根據(jù)系統(tǒng)控制要求設(shè)定I/O設(shè)備組態(tài)，在項(xiàng)目導(dǎo)航器的工程項(xiàng)目欄雙擊“I/O設(shè)備組態(tài)”，在彈出的畫(huà)面中點(diǎn)擊“PLC”前面的“+”，再點(diǎn)擊“MITSUBISHI（三菱）”前面的“+”，然后雙擊“FX系列（編程口）”，在彈出的畫(huà)面中定義I/O設(shè)備名稱及設(shè)備地址號(hào)。

（2）根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)，在項(xiàng)目導(dǎo)航器的工程項(xiàng)目欄中雙擊“數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)”啟動(dòng)組態(tài)程序DbManager，彈出數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)界面。在數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)界面里，單擊菜單欄中的“點(diǎn)”→“新建”，出現(xiàn)“請(qǐng)指定區(qū)域、點(diǎn)類型”向?qū)Ы缑?，在此界面中雙擊“區(qū)域00”中的“數(shù)字I/O點(diǎn)”然后在“點(diǎn)名（NAME）”和“點(diǎn)說(shuō)明（DESC）”輸入框中輸入相應(yīng)的點(diǎn)名和點(diǎn)說(shuō)明。

（3）根據(jù)系統(tǒng)要求創(chuàng)建圖形對(duì)象。在力控組態(tài)應(yīng)用中，監(jiān)控畫(huà)面的制作是最重要的一部分，本系統(tǒng)的畫(huà)面對(duì)象有：按鈕、指示燈、數(shù)碼管，如圖3所示。

（4）根據(jù)系統(tǒng)要求建立動(dòng)畫(huà)連接，所有的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)變量進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接，人機(jī)界面里的數(shù)據(jù)庫(kù)變量對(duì)應(yīng)區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)DB的一個(gè)點(diǎn)參數(shù)，通過(guò)點(diǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)連接來(lái)完成與設(shè)備通信的連接。動(dòng)畫(huà)連接是將畫(huà)面中的圖形對(duì)象與變量之間建立某種關(guān)系，當(dāng)變量的值發(fā)生變化時(shí)，在畫(huà)面上圖形對(duì)象的動(dòng)畫(huà)效果以動(dòng)態(tài)變化方式體現(xiàn)出來(lái)，有了變量之后就可以進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接了。

5 結(jié)束語(yǔ)

本搶答器控制系統(tǒng)可以通過(guò)修改程序方便地調(diào)整設(shè)置時(shí)間、參賽人數(shù)等參數(shù)，利用組態(tài)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。數(shù)碼顯示部分則采用PLC內(nèi)部編碼方式來(lái)輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部顯示器件，也可以采用適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)驅(qū)動(dòng)其它類型的顯示器件。如果給電路加入適當(dāng)?shù)木?、譯碼器件，就可以將加減分指示變?yōu)橹庇^的數(shù)字顯示，對(duì)外圍電路稍加調(diào)整，就可以使系統(tǒng)變成多路多人搶答器，如果改為多路多人搶答器，可以在梯形圖中再加幾路分支即可。

參考文獻(xiàn)：

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