本實用新型涉及一種實訓(xùn)平臺，具體是一種教學(xué)用的搶答器實訓(xùn)平臺，屬于教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

PLC是自動控制領(lǐng)域常用的一種主控設(shè)備，也是自動化類專業(yè)學(xué)生需重點掌握的控制設(shè)備之一。在PLC教學(xué)中，搶答器作為較理想的控制對象常常出現(xiàn)在實訓(xùn)教學(xué)中，以幫助學(xué)生掌握PLC的基本邏輯控制指令及一般邏輯程序編制和調(diào)試技巧。但在教學(xué)中由于沒有配套的實訓(xùn)設(shè)備，學(xué)生對基本邏輯指令的學(xué)習(xí)及對程序編制、調(diào)試只能靠軟件仿真運行的辦法，無法觀察搶答器實際搶答運行過程及程序是否正確的實現(xiàn)搶答功能，因而會影響學(xué)生對指令和程序的理解，降低了PLC課程此部分內(nèi)容的教學(xué)效果，也難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此，我們采用PLC為主控器設(shè)計一個搶答器實訓(xùn)平臺，讓學(xué)生既可以親自動手組裝搶答器硬件系統(tǒng)，又能直接觀察系統(tǒng)實際運行效果，從而激發(fā)學(xué)生對PLC課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生動手實踐能力，提高PLC課程的教學(xué)成效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種教學(xué)用的搶答器實訓(xùn)平臺，以解決現(xiàn)有PLC教學(xué)缺乏對應(yīng)的實訓(xùn)平臺，無法讓學(xué)生動手實踐，影響教學(xué)效果的問題。

本實用新型所采取的具體技術(shù)方案如下：

一種教學(xué)用的搶答器實訓(xùn)平臺，包括底板和支腳，支腳設(shè)置在底板的下方并對其形成架空和支撐；所述底板上設(shè)有PLC控制器、輸入接線端子排、輸出接線端子排、數(shù)碼管接線端子排、指示燈接線端子排、按鈕接線端子排、數(shù)碼管顯示屏、主持人控制按鈕盒和多個選手搶答按鈕盒；主持人控制按鈕盒設(shè)有開始搶答按鈕和定時按鈕，每個選手搶答按鈕盒均設(shè)有搶答按鈕和指示燈；開始搶答按鈕、定時按鈕和各搶答按鈕均通過線路連接至按鈕接線端子排的輸入端，各指示燈均通過線路和指示燈接線端子排的輸出端相連接，數(shù)碼管顯示屏通過線路和數(shù)碼管接線端子排的輸出端相連接；按鈕接線端子排的輸出端通過線路連接輸入接線端子排的輸入端，輸入接線端子排的輸出端通過線路連接PLC控制器的輸入端，PLC控制器的輸出端通過線路連接輸出接線端子排的輸入端，輸出接線端子排的輸出端通過線路分別連接指示燈接線端子排的輸入端和數(shù)碼管接線端子排的輸入端。

所述數(shù)碼管顯示屏采用雙聯(lián)數(shù)碼管，所述選手搶答按鈕盒設(shè)有四個。

所述PLC控制器的供電部分采用的方案為：220V市電經(jīng)斷路器連接+24V直流電源的輸入端，+24V直流電源的輸出端連接電源接線端子的輸入端，再由電源接線端子的輸出端通過線路向PLC控制器供電。

所述PLC控制器采用繼電器輸出型PLC。

所述底板采用長150cm、寬80cm、厚1.5cm的PVC板，所述支腳采用高為7cm直徑為4cm的鋁合金柱。

本實用新型通過提供一種教學(xué)用的搶答器實訓(xùn)平臺，可以讓學(xué)生親自動手組裝搶答器硬件系統(tǒng)，設(shè)計相應(yīng)的PLC系統(tǒng)控制程序，并能直接觀察程序的運行效果，從而激發(fā)學(xué)生PLC課程的學(xué)習(xí)興趣，提高PLC課程的教學(xué)成效。

附圖說明

圖1為本實用新型安裝在底板上的各部件的分布和連接示意圖。

圖中：1-斷路器，2-+24V直流電源，3-電源接線端子，4-輸出接線端子排，5-PLC控制器，6-輸入接線端子排，7-按鈕接線端子排，8-指示燈接線端子排，9-數(shù)碼管接線端子排，10-選手搶答按鈕盒，11-主持人控制按鈕盒，12-數(shù)碼管顯示屏。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明。

本教學(xué)用的搶答器實訓(xùn)平臺包括底板和支腳，底板采用長150cm、寬80cm、厚1.5cm的PVC板，支腳采用高為7cm直徑為4cm的鋁合金柱，支腳設(shè)置在底板的下方并對其形成架空和支撐。

如圖1所示，所述底板（圖上未畫出）上按圖上的框線位置設(shè)有PLC控制器5、輸入接線端子排6、輸出接線端子排4、數(shù)碼管接線端子排9、指示燈接線端子排8、按鈕接線端子排7、數(shù)碼管顯示屏12、主持人控制按鈕盒11和四個選手搶答按鈕盒10；主持人控制按鈕盒11設(shè)有開始搶答按鈕和定時按鈕，每個選手搶答按鈕盒10均設(shè)有搶答按鈕和指示燈；開始搶答按鈕、定時按鈕和各搶答按鈕均通過線路連接至按鈕接線端子排7的輸入端，各指示燈均通過線路和指示燈接線端子排8的輸出端相連接，數(shù)碼管顯示屏12采用雙聯(lián)數(shù)碼管顯示屏，用于顯示搶答倒計時，其通過線路和數(shù)碼管接線端子排9的輸出端相連接；按鈕接線端子排7的輸出端通過線路連接輸入接線端子排6的輸入端，輸入接線端子排6的輸出端通過線路連接PLC控制器5的輸入端，PLC控制器5的輸出端通過線路連接輸出接線端子排4的輸入端，輸出接線端子排4的輸出端通過線路分別連接指示燈接線端子排8的輸入端和數(shù)碼管接線端子排9的輸入端。所述PLC控制器5采用繼電器輸出型PLC，PLC控制器5的供電部分采用的方案為：220V市電經(jīng)斷路器1連接+24V直流電源2的輸入端，+24V直流電源2的輸出端連接電源接線端子3的輸入端，再由電源接線端子3的輸出端通過線路向PLC控制器5供電。

本實訓(xùn)平臺在PLC控制器5的程序控制下完成搶答過程如下：

（1）在系統(tǒng)啟動后，初始狀態(tài)為所有選手搶答按鈕盒10的指示燈不亮，倒計時數(shù)碼管顯示屏12不亮。比賽開始后，主持人發(fā)出“開始搶答”指令的同時按下開始搶答按鈕，開放搶答權(quán)限，選手可以開始搶答。在主持人按下開始搶答按鈕前，系統(tǒng)是屏蔽選手的搶答按鈕的，無論選手怎么按搶答按鈕系統(tǒng)均無任何響應(yīng)。

（2）主持人發(fā)出“開始搶答”指令的同時按下開始搶答按鈕后，所有選手可按下所在組的搶答按鈕開始搶答，PLC程序會判定出是那組選手先按下?lián)尨鸢粹o，同時控制所在組的指示燈亮起，表明這組選手“搶”得答題權(quán)，本輪“搶”的環(huán)節(jié)結(jié)束。PLC程序具有互鎖功能，一旦有選手“搶”成功后，能屏蔽其他組的搶答按鈕和指示燈，以避免出現(xiàn)已有組“搶”成功的情況下，其他組還會亮燈等錯誤現(xiàn)象，從而確保最先按下按鈕的組取得答題權(quán)。

（3）已有組搶答成功后，根據(jù)賽制需要，如無需倒計時的，選手可以直接說出答案；如需要答題倒計時，那么在主持人按下定時按鈕，數(shù)碼管顯示屏12會按事先PLC程序設(shè)定的時間開始顯示倒計時時間，同時選手開始答題。若選手在規(guī)定時間內(nèi)回答正確，此時數(shù)碼管顯示屏12倒計時沒有走到“00”，主持人再次按下定時按鈕，數(shù)碼管顯示屏12暫停倒計時，固定顯示剩余時間。若選手在規(guī)定時間內(nèi)未能回答正確，數(shù)碼管顯示屏12倒計時走到“00”后通過顯示閃爍的數(shù)字表示答題失敗。

（4）主持人的開始搶答按鈕具有開放搶答權(quán)和滅掉數(shù)碼管顯示屏12顯示的功能。無論是首輪搶答還是其中的某輪搶答，主持人在按下開始搶答按鈕時，開放搶答權(quán)限，同時滅掉數(shù)碼管顯示屏12的顯示，為本輪倒計時做好準(zhǔn)備。如需要，只要主持人按下定時按鈕，數(shù)碼管顯示屏12就能顯示倒計時。

本實訓(xùn)平臺的輸入/輸出接線端子排6和4是由PLC控制器5的輸入/輸出端子一一對應(yīng)擴(kuò)展出來的，學(xué)生接線時，直接在擴(kuò)展出來的輸入/輸出接線端子排6和4上連接，可避免直接在PLC控制器5自身的輸入/輸出端子上反復(fù)接線造成接線端損壞。本實訓(xùn)平臺的所有的按鈕接線均已通過導(dǎo)線集中引到按鈕接線端子排7，所有的指示燈均已通過導(dǎo)線集中引到指示燈接線端子排8，用于顯示搶答倒計時的數(shù)碼管顯示屏12的所有引腳都已通過導(dǎo)線集中引到數(shù)碼管接線端子排9，且連接數(shù)碼管顯示屏12的導(dǎo)線上都已做串聯(lián)電阻處理，起到限電流作用，以使數(shù)碼能長時間工作而不會燒毀。實訓(xùn)時，學(xué)生可以根據(jù)自己設(shè)計的PLC的I/O規(guī)劃，將輸出接線端子排4相應(yīng)端子跟數(shù)碼管接線端子排9相應(yīng)端子對應(yīng)接通即可。因PLC控制器5自身帶有數(shù)碼管譯碼指令，因此無需外接硬件譯碼器就可以驅(qū)動數(shù)碼管顯示數(shù)字。另外為了節(jié)省PLC控制器5的輸出點資源，雙聯(lián)數(shù)碼管采用共陰極型，2個管的a、b、c、d、e、f、g、h引腳是共用的，但是各自有公共端（COM端）。學(xué)生可以采用動態(tài)掃描的方式驅(qū)動數(shù)碼管顯示。實訓(xùn)時數(shù)碼管接線端子排9、指示燈端子排8與輸出接線端子排4之間的連線，以及按鈕接線端子排7與輸入接線端子排6之間的連線先拆除，由學(xué)生自己動手接線組成控制系統(tǒng)。

學(xué)生使用時，由學(xué)生根據(jù)設(shè)計好的I/0系統(tǒng)在實訓(xùn)平臺上自己動手連接好相應(yīng)線路，然后合上斷路器1，PLC控制器5通電，只要學(xué)生將PC端編寫好的程序通過PC/PPI電纜傳輸?shù)絇LC控制器5后，搶答器即可進(jìn)行工作，學(xué)生們可以通過實際操作來驗證編寫的程序和系統(tǒng)連接是否正確合理，及所設(shè)計系統(tǒng)是否實現(xiàn)了搶答功能。

上述圖例僅為本實用新型的典型實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改或等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。