四队参赛抢答器的PLC控制优化方案

1.控制要求

主持人所在的总台设有总台灯、总台开始按钮、总台复位按钮。各队所在的分台各设有分台灯、分台抢答按钮。当主持人给出题目，说“开始”并通过按下开始按钮后，方可进行抢答。如果哪个队提前抢答，则做“抢答违例”处理；若过了20s还无队抢答，则做“无队抢答”处理。若有队抢答时，抢得的队必须在50s内完成答题，如在50s内没有答完（主持人不能进行复位处理），则做“抢答超时”处理。

若总台灯与某分台灯同时亮，表示某分台“正常抢答”。

若某分台灯亮且同时蜂鸣器响，则表示某分台“抢答违例”。

若总台灯亮且延时20s后蜂鸣器响，表示“无队抢答”。

若总台灯与某分台灯同时亮，且延时50s后总台还未复位而蜂鸣器响，表示“抢答超时”。

2.编程元件配置及PLC的I/O接线

1）PLC的I/O配置，见表2.2-2。

表2.2-2 PLC的I/O分配

（续）

2）抢答时限定时器T1、答题时限定时器T0。

3）根据PLC的I/O配置，可设计出如图2.2-23所示PLC的I/O接线。

图2.2-23 四队参赛抢答器的PLC的I/O接线

3.主控指令MC和主控复位指令MCR(www.xing528.com)

在编程中，有时多个线圈同时受一个或一组触点控制，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将会占用很多存储单元，为此可采用图2.2-24a所示梯形图。图中MC为主控指令，用于与主母线串联触点的连接，执行MC后，在MC触点的后面建立一个新的控制母线，形成主控区的开始，即主控指令利用在母线中串联一个主控触点来实现，其作用如控制一组电路的总开关；MCR为主控复位指令，即利用MCR指令结束主控区，恢复到原左母线的位置。MC、MCR必须成对使用。利用MCN0M100实现左母线右移，建立一个新的控制母线和主控区，使Y0、Y1都在X0的控制下，其中N0标示嵌套等级，在无嵌套结构中N0的使用次数无限制；利用MCRN0结束控制区恢复到原左母线的状态。若X0断开，则跳过MC、MCR之间的指令向下执行。通常将图2.2-25a改画成图2.2-24b的形式。

4.设计梯形图

为了表示总台灯、分台灯及蜂鸣器的工作条件，设置了主控触点辅助继电器M1、抢答竞时封锁辅助继电器M2、答题时限辅助继电器M3。

1）设计抢答允许支路。由总台复位按钮SB₅（X10）的动合触点作为抢答的启动条件，使主控触点辅助继电器M1得电。

2）设计各分队抢答支路。根据控制要求，已有队抢到后再由别的队按抢答按钮则无效即抢答竞时封锁，为此将各分队抢答按钮X1、X2、X3和X4的动合触点并联作为抢答竞时封锁辅助继电器M2的启动条件，表示若任何分队按下其抢答按钮，则M2得电，M2的动断触点断开。把M2的动断触点串入各分台抢答灯的启动条件电路，就可实现抢答竞时封锁，再用对应的输出继电器的动合触点实现保持条件。

3）设计蜂鸣器支路。由于“抢答违例”、“无队抢答”、“抢答超时”时蜂鸣器都响。

①“抢答违例”。当主持人未按总台开始按钮，X0未得电，使Y11未得电，Y11的动断触点闭合，而有队抢答，使抢答竞时封锁辅助继电器M2得电，M2的动合触点闭合。Y11的动断触点闭合与M2的动合触点闭合相串联，使Y10得电，蜂鸣器鸣响。

②“无队抢答”。当无队抢答时，抢答竞时封锁辅助继电器M2未得电，M2的动断触点闭合；当主持人已按总台开始按钮，X0得电，使Y11得电，Y11的动合触点闭合，使抢答时限定时器T1得电开始抢答计时，计时时间到，T1的动合触点闭合。M2的动断触点闭合与T1的动合触点闭合相串联，使Y10得电，蜂鸣器鸣响。

③“抢答超时”。当有队抢答，使抢答竞时封锁辅助继电器M2得电，M2的一个动合触点闭合，使答题时限定时器T2得电开始抢答计时，计时时间到，T2的动合触点闭合。T0的动合触点闭合与M2的另一个动合触点闭合相串联，使Y10得电，蜂鸣器鸣响。

把这三个串联支路并联后再用置位指令使Y10得电，就可使蜂鸣器鸣响。

4）总台复位支路。由总台复位按钮SB₅（X10）的动合触点作为总台复位条件，通过复位指令使总台灯和蜂鸣器相对应的输出继电器Y10、Y11复位。

5）综上所述。可设计出如图2.2-25所示梯形图。

图2.2-24 主控指令的使用

a）基本画法 b）常用画法