基于欧姆龙CPM1A的抢答器设计与应用

用欧姆龙CPM1A 型PLC 设计出了八路抢答器，本文介绍的PLC 控制抢答器，思路清晰，程序设计易于理解，方便制作，能准确、快速做出判断，具有很强的实用性，特别适合学生作为初步的应用训练，既解决了实际问题又让学生得到了锻炼。

随着我院从中职升格为高职，学生会社团逐步成立，学生活动逐步增多，在一些竞赛抢答类活动中，完全依靠人力去工作，很容易因为人为的原因导致一些不该发生的事情，影响比赛的进行等。在学院资金有限的情况下，我们充分利用系实验设备，根据实际应用的需要，利用欧姆龙CPM1A 型PLC 设计出了八路抢答器， 该抢答器集抢答、声音警示、灯光指示和计时功能于一身，保证了竞赛活动的合理、公平、公正进行。该设计方案编程简单，通俗易懂，稳定可靠，易于制作。

1 系统控制要求

1.1 抢答器可同时供8 个组比赛， 每组参赛台上设有一个抢答按钮或多个并联的抢答按钮（根据每个代表队参赛人数而定）。

1.2 设有裁判开始按钮、复位按钮，用来控制抢答的开始和系统电路的复位。

1.3 出题后，各队抢答必须在裁判员说出"开始"并按下裁判台开始按钮后15s 内抢答。如果裁判未给出允许抢答信号，有选手提前抢答，则红灯亮、蜂鸣器叫，同时非正常抢答组号锁存显示。

15s 时间到，如无人抢答，则抢答器给出时间已到信号，该题作废。

动作过程为： 允许抢答开始后绿灯亮， 并持续10s,10s 后黄灯闪烁5次提醒抢答人时间将到，然后熄灭，同时红灯亮、蜂鸣器鸣叫，表示允许抢答时间到，选手放弃该题，同时自动禁止选手超时后抢答。

15s 抢答时间内只要有选手按下抢答按钮，选手编号立即锁存，并在七段数码管上显示该编号，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。

1.4 正常抢答选手编号锁存的同时蜂鸣器鸣叫5s,给选手5s 的准备时间，此间所有指示灯灭。

1.5 准备时间到，答题计时开始同时绿灯亮，答题时间60s,绿灯持续亮50s,然后黄灯闪烁10s 提示时间将到，最后黄灯熄灭同时红灯亮蜂鸣器鸣叫，表示时间到停止答题。抢答人需在规定的时间内完成答题，60S 内未答完，则做超时处理。

1.6 当无人抢答或某题答完，裁判员按下系统复位按钮，抢答器恢复初始状态，为下一轮抢答作准备。

2 I/O 分配表

输入端： 裁判开始按钮00009、复位按钮00000, 八组抢答按钮00001、00002、00003、00004、00005、00006、00007、00008;输出端：七段数码管abcdefg 01000、01001、01002、01003、01004、01005、01006,绿灯01007、黄灯01008、红灯01009、蜂鸣器01010.

3 I/O 配线图

图1 I/O配线图

4 梯形图（欧姆龙PLC 编程软件CXProgrammer7.3）

4.1 违规抢答

图2 违规抢答梯形图

4.2 允许抢答

图3 允许抢答梯形图

4.3 数字锁存

图4 数字锁存梯形图

4.4 抢答15S 计时

图5 抢答15S 计时梯形图

4.5 答题60S 计时

图6 答题60S 计时梯形图

4.6 7 段数码管驱动输出

图7 7 段数码管驱动输出梯形图

4.7 灯、蜂鸣器输出

图8 灯、蜂鸣器输出梯形图

本文介绍的PLC 控制抢答器，思路清晰，程序设计易于理解，方便制作，可以方便的由主持人进行启动、复位控制比赛的节奏，还可将裁判台控制改为主持人手持控制，能准确、快速、直观地判断出第1 抢答者，具有很强的实用性。本设计可以通过修改梯形图程序调整控制时间，在输入输出点数足够的情况下可以将抢答器改为需要的任意路数的抢答器，特别适合学生作为初步的应用训练，既解决了实际问题又让学生得到了锻炼。