储器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序运算计时计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成个整体，易于扩展其功能的原则而设计。最初用于逻辑控制和顺序控制，面对运动控制和过程控制，必须扩展自己的功能，才能满足生产的需求。机床工业汽车工业等属于离散型制造工业，这类工业侧重于运动控制，如位置控制和速度控制。为此，生产的厂家相继推出了位置控制模块伺服定位模块运动控制模块电子凸轮模块转换模块转换模块以及高速计数模块等功能模块，用于速度加速度以及位置控制等运动控制。大量的中小型企业属于混合型制造工业，这类制造业中既有运动控制又有过程控制，为了适应这些企业的需要，各厂家都在自己的产品中推出了温度传感器模块比例积分微分控制模块转换模块转换模块闭环控制模块以及模糊控制模块等功能模块，用于温度压力流量以及液位等过程控制。现代化生产的水平，产品质量和经济效益等各项指标在很大程度上取决于生产设备的先进性和电气化程度。随着大规模集成电路及微型计算机技术的发展，给电气控制技术开辟了新的前景。可编程控制器是近几十年发展起来的种新兴工业控制器，由于它将计算机的编程灵活功能齐全应用面广等优点与继电器系统的控制简单使用方便抗干扰力强价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小重量轻耗电省等特点，因此在工业生产过程控制中的应用越来越广泛。可编程控制器的特点出现后就受到普遍的重视，其应用发展也十分的迅速，原因在于现有的各种控制方式相比，它有系列受用户欢迎的特点，主要是可靠性高，抗干扰能力强，能在恶劣的工业环境下工业生产对控制设备的可靠性提出很高的要求。是专为工业控制而设计，由于采取了系列措施，使控制系统的平均无故障间隔时间般能达到万小时，远远超过传统继电器控制和计算机控制系统。可以说，到目前为止尚无任何种工业控制系统的可靠性能达到和超过。编程简单易于掌握。这是优于微机的另个特点。梯形图编程方式是最常用的编程语言。它与继电器控制原理图类似，具有直观清晰修改方便易掌握等优点。组合灵活使用方便。由于它采用标准化得到通用模块结构，能灵活方便地组合成各种不同规模不同功能的控制系统。功能强，通用性好。现代具备很强的信息处理功能和输出控制能力，它既可以对开关量进行控制又可以对模拟量进行控制。开发周期短，功率高，维护方便。用存储逻辑代替接线逻辑，大大地减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计周期大大缩短，同时维护也变得容易起来。体积小，重量轻，工耗低。随着电子技术的发展和应用领域日益扩大，技术及其产品仍在继续发展，其结构不断改进，功能日益增强，性价比越来越高。系统设计要求及方案论证基本要求主持人按下开始抢答按钮后，抢答开始并限定时间最先按下按钮的由七段显示器显示该台台号，同时蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效之内无人回答，蜂鸣器发出音响视抢答无效在主持人按下开始抢答按钮之前有人按下抢答器，则属违规，在显示台号同时违规指示灯亮，其它按钮不起作用各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人去按下复位按钮。设计任务及工作原理抢答器同时为组选手分别提供按钮进行抢答，按钮分别为设置个复位按钮，实现系统电路的复位，由主持人控制当主持人打开启动开关后，在设定时间内，如果组抢先按下抢答按钮，则驱动音效电路发出声响，分台指示灯亮，并且在段数码管显示器上显示出抢答成功的组号，此时电路实现互锁，其他组再按下抢答按钮为无效如果在时间内，无人应答，则驱动音效电路发出声响，总台灯指示灯亮，表示抢答者均放弃该题在抢答成功后，启动计时器，在设定的时间内回答有效，当到达设定时间时，驱动音效电路，总台灯指示灯亮，表示答题时间到。方案论证目前市场上已有很多类型的竞赛抢答器，但其中绝大多数是早期设计的，采用模拟电路数字电路或者模数混合电路的产品。这抢答器已相当成熟，但是随着功能增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及功能的升级换代。数字及模拟电路组成的抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路锁存器译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。单片机组成的抢答器也有定的缺陷，不够精确。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本设计就是利用作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，的性能优势必定会使得竞赛真正达到公正公平公开。系统结构框图本次设计采用的方法是用做主体控制系统来控制。由音效电路指示灯电路数码管显示电路组成。系统结构框图如图所示图系统结构框图控制系统的硬件设计工作原理采用循环扫描的工作方式，在中用户程序按先后顺序存放，从第条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第条，如此周而复始不断循环。的扫描过程分为内部处理通信操作程序输入处理程序执行程序输出几个阶段。全过程扫描次所需的时间称为扫描周期。当处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在处于运行状态时，从内部处理通信操作程序输入程序执行程序输出，直循环扫描工作。循环扫描过程如图所示图循环扫描流程图工作过程主要分为内部处理通信操作输入处理程序执行输出处理几个阶段。内部处理通信操作输入处理程序执行输出处理停止的工作状态有两种工作状态，即运行状态与停止状态。运行状态是执行应用程序的状态。停止状态般用于程序的编制与修改。图给出了运行和停止两种状态下不同的扫描过程。由图可知，在这两个不同的工作状态中，扫描过程所要完成的任务是不尽相同的。在运行状态，通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行次，而是不断地重复执行，直至停机或切换到停止工作模式。在内部处理阶段，检查模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成些其他内部工作。在通信服务阶段，与其他带微处理器的智能装置通信以更新编程器的显示内容。当处于停止模式时，只执行以上两种的操作。处于运行模式时，还要完成另外三个阶段的操作。扫描周期和响应时间在运行状态时，执行次扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为。扫描周期的长短主要取决于以下几个因素执行指令的速度，执行每条指令占用的时间程序中指令条数的多少。指令执行所需的时间与用户程序的长短指令的种类和执行速度有很大关系，般说来，个扫描过程中，输入采样和输出刷新所占时间较少，执行指令的时间占了绝大部分。的选择随着控制的普及与应用，产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。合理选择，对于提高控制系统的技术经济指标起着重要的作用。般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。对输入输出点的选择要先弄清除控制系统的总点数，再按实际所需总点数的留出备用量为系统的改造等留有余地后确定所需的点数。的输出点可分为共点式分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的。对存储容量的选择对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘字点输出总点数乘字点来估算计数器定时器按字个估算有运算处理时按字量估算在有模拟量输入输出的系统中，可以按每输入或输出路模拟量约需字左右的存储容量来估算有通信处理时按每个接口字以上的数量粗略估算。最后，般按估算容量的留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。对响应时间的选择的响应时间包括输入电路延迟输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟般在个扫描周期等。对开关量控制的系统，和响应时间般都能满足实际工程的要求，可不必考虑响应问题。但对模拟量控制的系统特别是闭环系统就要考虑这个问题。根据输出负载的特点选型不同的负载对的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活可交流可直流且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交直流负载可以选择继电器输出型的。对在线和离线编程的选择离线编程是指主机和编程器共用个，通过编程器的方式选择开关来选择的编程监控和运行工作状态。编程状态时，只为编程器服务，而不对现场进行控制。在线编程是指主机和编程器各有个，主机的完成对现场的控制，在每个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。据是否联网通信选型若控制的系统需要联入工厂自动化网络，则需要有通信联网功能，即要求应具有连接其他上位计算机及等的接口。大中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。对结构形式的选择在相同功能和相同点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便换模块，容易判断故障等优点，要按实际需要选择的结构形式。作为主要控制元件，世纪年代，三菱公司在系列的基础上推出了系列产品，该机型在运算速度，指令数量及通讯能力方面有了较大的进步，是种小型化高速度高性能各方面都相当于系列中最高档次的超小型的平均无故障时间可高达万小时，