显示器就显示该组的组号，并且蜂鸣器发出声响提示信号以指示抢答成功，并对其后的抢答信号封锁而不再响应，由主持人按下“答题”按钮后，显示器和蜂鸣器复位，参赛选手开始答题，倒计时指示灯亮，系统开始倒计时，倒计时时间可根据需要调节，此设定为60s，选手必须在设定时间内完成答题，时间到倒计时指示灯灭，蜂鸣器响一下，开始下一轮按抢答。其中以上功能都通过编制的PLC程序来控制一个数码管和一个扬声器来实现。
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3智能抢答控制器方案设计 3.1控制系统
抢答器很多早期设计都是以模拟电路、数字电路、模数混合电路或者单片机来
实现其控制要求的。对于采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品，其技术相当成熟，但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本增高，故障率高，无法准确判断最先按下按钮的一方。随着市场对功能需求的增加，以单片机、PLC为核心的抢答器开始投入研究和进入市场。应该通过比较几种抢答器来确定使用哪一种抢答器。 3.1.1单片机
所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机CPU及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。这种形式在 80年代国内很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了仪表上仍然采用外，在工业现场的应用已逐步被PLC所代替。
单片机的可靠性：由于目前国内市场上的单片机芯片的品质良莠不齐，很大一部分还是国外筛选出来的次等品，加上其它外围元件（如电阻、电容等）的参数离散性也很大，批量小的产品不可能经过筛选配对等技术处理，因此这样的产品很难做到很好的一致性和高可靠性，因为任一元件的参数偏离设计要求都会引起系统的不稳定。另外，单片机的所有器件均不是工业级的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力很弱，而国内的电源一般都很差，加上压片机的变频调速对电源的干扰很大，因此，更可能引起单片机系统的不稳定。
单片机的可扩展性：由于单片机的线路是根据一定的功能要求特别设计的，所以要增加一个功能就要重新设计线路，而且对应的程序都要重新设计。这样对于增加功能的开发成本和周期都会增加。
单片机的可维护性：一旦单片机系统出现故障，很难诊断出故障元件，最简单的方法是更换整个系统，这样维修成本增加了。
操作：现在国内单片机系统的操作均采用自设计的键盘，设定数据用拨码开关，显示用LED，整个面板显得繁锁，而且为了减少操作键，设计时往往一键多用，操作人
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员很难脱开说明书操作。特别是故障显示只能显示故障代码，一旦发生故障，操作人员必须翻阅说明书方能发现故障所在，最终按说明书指示排除故障，这样排除故障的时间相对较长。总之，这样的人机对话不够友善。 特点：不可靠，价格便宜。 3.1.2可编程控制器
可编程控制器（PLC）： 所谓PLC系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器，根据要求选用不同的模块，在此基础上设计程序以达到所设计的功能。这种形式目前在工业现场应用最为广泛。
PLC的可靠性：进口PLC采用的CPU都是生产厂家专门设计的工业级专用处理
器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件，另外它的电源模块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很大提高，即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。
PLC的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。
PLC的可维护性：PLC本身有很强的自诊断功能，一旦系统出现故障，根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修，如果故障由于程序设计不合理引起，由于它提供完善的调试工具，要找出故障也较为简单。
操作：PLC的操作采用触摸式操作终端，人机界面，全屏显示，上面设计了很详尽的操作指南，即使第一次使用，也能根据提示顺利操作，这就降低了对操作人员的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系统发生故障，画面自动切换到故障提示画面，提示故障原因和排除方法。甚至可以显示故障在机器上的位置，维修人员可以根据提示很快排除故障。
特点：价格与前二种控制器相比略贵，可靠性好，操作简单。
综合以上的分析和比较，最终决定采用PLC
3.2 PLC的主要特点
（1）编程方法简单易学
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（2）硬件配套齐全，用户使用方便 （3）通用性和适应性强 （4）可靠性高，抗干扰能力强
（5）系统的设计、安装、调试工作量少 （6）维修工作量小，维修方便 （7）体积小能耗低
3.3 PLC的基本结构
PLC与通用计算机没有什么区别，只是一台增强了I/O功能的可与控制对象方便连接的计算机。其完成控制的实质是按一定算法进行I／O变换，并将这个变换物理实现，应用于工业现场。 （1） 输入寄存器
输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的改变由输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU可以读其值，但不可以写或进行修改。 （2）输出寄存器
输出寄存器的每一位都表明了PLC在下一个时间段的输出值,而程序循环执行开始时的输出寄存器的值,表明的是上一时间段的真实输出值。在程序执行过程中,CPU可以读其值,并作为条件参加控制,还可以修改其值,而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。 （3）存储器
存储器分为系统存储器和用户存储器。系统存储器存储的是系统程序，它是由厂家开发固化好了的，用户不能更改，PLC要在系统程序的管理下运行。用户存储器中存放的是用户程序和运行所需要的资源，I/O寄存器的值作为条件决定着存储器中的程序如何被执行，从而完成复杂的控制功能。 （4） CPU单元
CPU单元控制着I／O寄存器的读、写时序，以及对存储器单元中程序的解释执行工作，是PLC的大脑。
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（5） 其它接口单元
其它接口单元用于提供PLC与其它设备和模块进行连接通信的物理条件。
图3-1 PLC基本结构
3.4 PLC系统设计的主要步骤
（1）详细了解和分析被控对象的工艺条件，根据生产设备和生产过程的控制要求，分析被控对象的机构和运行过程，明确动作的逻辑关系（动作顺序、动作条件）和必须要加入的联锁保护及系统的操作方式（手动、自动）等。
（2）根据被控对象对三菱PLC控制系统的技术指标，确定所需输入/输出信号的点数，选配适当的PLC。
（3）根据控制要求有规则、有目的地分配输入/输出点（I/O分配），设计PLC的
I/O电气接口图（PLC的I/O口与输入/输出设备的连接图）。绘出接线图并接线施
工，完成硬件设计。
（4）根据生产工艺的要求画出系统的工艺流程图。
（5）根据系统的工艺流程图设计出梯形图，同时可进行电气控制柜的设计和施工。 （6）如用编程器，需将梯形图转换成相应的指令并输入到三菱PLC中。 （7）调试程序，先进行模拟调试，然后再进行系统调试。调试时可模拟用户输入设备的信号给PLC，输出设备可暂时不接，输出信号可通过三菱PLC主机的输出指示灯监控通断变化，对于内部数据的变化和各输出点的变化顺序，可在上位计算机上运行软件的监控功能，查看运行动作时序图。
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