一種教學用的搶答器實訓平臺的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種教學用的搶答器實訓平臺，包括底板和支腳，底板上設有PLC控制器、輸入接線端子排、輸出接線端子排、數碼管接線端子排、指示燈接線端子排、按鈕接線端子排、數碼管顯示屏、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有開始搶答按鈕和定時按鈕，每個選手搶答按鈕盒均設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PLC控制器的輸入端，各指示燈和數碼管顯示屏均通過線路連接至PLC控制器的輸出端。本實訓平臺可以讓學生親自動手組裝搶答器硬件系統，設計相應的PLC系統控制程序，并能直接觀察程序的運行效果，從而激發學生PLC課程的學習興趣，提高教學成效。
【專利說明】
一種教學用的搶答器實訓平臺
技術領域
[0001]本發明涉及一種實訓平臺，具體是一種教學用的搶答器實訓平臺，屬于教學用具技術領域。【背景技術】
[0002]PLC是自動控制領域常用的一種主控設備，也是自動化類專業學生需重點掌握的控制設備之一。在PLC教學中，搶答器作為較理想的控制對象常常出現在實訓教學中，以幫助學生掌握PLC的基本邏輯控制指令及一般邏輯程序編制和調試技巧。但在教學中由于沒有配套的實訓設備，學生對基本邏輯指令的學習及對程序編制、調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搶答功能，因而會影響學生對指令和程序的理解，降低了 PLC課程此部分內容的教學效果，也難以激發學生的學習興趣。為此，我們采用PLC為主控器設計一個搶答器實訓平臺，讓學生既可以親自動手組裝搶答器硬件系統，又能直接觀察系統實際運行效果，從而激發學生對PLC課程的學習興趣， 增強學生動手實踐能力，提高PLC課程的教學成效。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種教學用的搶答器實訓平臺，以解決現有PLC教學缺乏對應的實訓平臺，無法讓學生動手實踐，影響教學效果的問題。
[0004]本發明所采取的具體技術方案如下:一種教學用的搶答器實訓平臺，包括底板和支腳，支腳設置在底板的下方并對其形成架空和支撐;所述底板上設有PLC控制器、輸入接線端子排、輸出接線端子排、數碼管接線端子排、指示燈接線端子排、按鈕接線端子排、數碼管顯示屏、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有開始搶答按鈕和定時按鈕，每個選手搶答按鈕盒均設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，數碼管顯示屏通過線路和數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碼管接線端子排的輸入端。
[0005]所述數碼管顯示屏采用雙聯數碼管，所述選手搶答按鈕盒設有四個。
[0006]所述PLC控制器的供電部分采用的方案為:220V市電經斷路器連接+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。
[0007]所述PLC控制器采用繼電器輸出型PLC。
[0008]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的錯合金柱。
[0009]本發明通過提供一種教學用的搶答器實訓平臺，可以讓學生親自動手組裝搶答器硬件系統，設計相應的PLC系統控制程序，并能直接觀察程序的運行效果，從而激發學生PLC 課程的學習興趣，提高PLC課程的教學成效。【附圖說明】
[0010]圖1為本發明安裝在底板上的各部件的分布和連接示意圖。
[0011]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-數碼管顯示屏。【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
[0013]本教學用的搶答器實訓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，支腳設置在底板的下方并對其形成架空和支撐。[〇〇14]如圖1所示，所述底板(圖上未畫出)上按圖上的框線位置設有PLC控制器5、輸入接線端子排6、輸出接線端子排4、數碼管接線端子排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 設有開始搶答按鈕和定時按鈕，每個選手搶答按鈕盒10均設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，數碼管顯示屏12采用雙聯數碼管顯示屏， 用于顯示搶答倒計時，其通過線路和數碼管接線端子排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。
[0015]本實訓平臺在PLC控制器5的程序控制下完成搶答過程如下:(1)在系統啟動后，初始狀態為所有選手搶答按鈕盒10的指示燈不亮，倒計時數碼管顯示屏12不亮。比賽開始后，主持人發出“開始搶答”指令的同時按下開始搶答按鈕，開放搶答權限，選手可以開始搶答。在主持人按下開始搶答按鈕前，系統是屏蔽選手的搶答按鈕的， 無論選手怎么按搶答按鈕系統均無任何響應。
[0016](2)主持人發出“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搶答按鈕，同時控制所在組的指示燈亮起，表明這組選手“搶”得答題權，本輪“搶”的環節結束。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，以避免出現已有組“搶”成功的情況下，其他組還會亮燈等錯誤現象，從而確保最先按下按鈕的組取得答題權。
[0017](3)已有組搶答成功后，根據賽制需要，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，數碼管顯示屏12會按事先PLC程序設定的時間開始顯示倒計時時間，同時選手開始答題。若選手在規定時間內回答正確，此時數碼管顯示屏12倒計時沒有走到“00”，主持人再次按下定時按鈕，數碼管顯示屏12暫停倒計時，固定顯示剩余時間。若選手在規定時間內未能回答正確，數碼管顯示屏12倒計時走到“00”后通過顯示閃爍的數字表示答題失敗。
[0018](4)主持人的開始搶答按鈕具有開放搶答權和滅掉數碼管顯示屏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，開放搶答權限，同時滅掉數碼管顯示屏12的顯示，為本輪倒計時做好準備。如需要，只要主持人按下定時按鈕， 數碼管顯示屏12就能顯示倒計時。[0〇19]本實訓平臺的輸入/輸出接線端子排6和4是由PLC控制器5的輸入/輸出端子對應擴展出來的，學生接線時，直接在擴展出來的輸入/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/輸出端子上反復接線造成接線端損壞。本實訓平臺的所有的按鈕接線均已通過導線集中引到按鈕接線端子排7,所有的指示燈均已通過導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碼管顯示屏12的所有引腳都已通過導線集中引到數碼管接線端子排9,且連接數碼管顯示屏12的導線上都已做串聯電阻處理，起到限電流作用，以使數碼能長時間工作而不會燒毀。實訓時，學生可以根據自己設計的PLC 的I/O規劃，將輸出接線端子排4相應端子跟數碼管接線端子排9相應端子對應接通即可。因 PLC控制器5自身帶有數碼管譯碼指令，因此無需外接硬件譯碼器就可以驅動數碼管顯示數字。另外為了節省PLC控制器5的輸出點資源，雙聯數碼管采用共陰極型，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)。學生可以采用動態掃描的方式驅動數碼管顯示。實訓時數碼管接線端子排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，由學生自己動手接線組成控制系統。
[0020]學生使用時，由學生根據設計好的I/O系統在實訓平臺上自己動手連接好相應線路，然后合上斷路器1，PLC控制器5通電，只要學生將PC端編寫好的程序通過PC/PPI電纜傳輸到PLC控制器5后，搶答器即可進行工作，學生們可以通過實際操作來驗證編寫的程序和系統連接是否正確合理，及所設計系統是否實現了搶答功能。
[0021]上述圖例僅為本發明的典型實施例，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改或等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種教學用的搶答器實訓平臺，包括底板和支腳，支腳設置在底板的下方并對其形 成架空和支撐;所述底板上設有PLC控制器(5)、輸入接線端子排(6)、輸出接線端子排(4)、 數碼管接線端子排(9)、指示燈接線端子排(8)、按鈕接線端子排(7)、數碼管顯示屏(12)、主 持人控制按鈕盒(11)和多個選手搶答按鈕盒(10);主持人控制按鈕盒(11)設有開始搶答按 鈕和定時按鈕，每個選手搶答按鈕盒(10)均設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，數碼管顯示屏(12)通過線路和數碼管接線端子排 (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)的輸入端和數碼管接線端子排(9)的輸入端。2.根據權利要求1所述的搶答器實訓平臺，其特征是:所述數碼管顯示屏(12)采用雙聯 數碼管，所述選手搶答按鈕盒(10 )設有四個。3.根據權利要求1所述的搶答器實訓平臺，其特征是:所述PLC控制器(5)的供電部分采 用的方案為:2 20V市電經斷路器(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 器供電。4.根據權利要求1所述的搶答器實訓平臺，其特征是:所述PLC控制器(5)采用繼電器輸 出型PLC。5.根據權利要求1所述的搶答器實訓平臺，其特征是: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。
【文檔編號】G09B25/02GK106023708SQ201610582502
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】劉東海, 盧勇威, 黃永杰, 蔣思中, 農鈞麟
【申請人】廣西職業技術學院