本實(shí)用新型涉及一種實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，具體是一種教學(xué)用的搶答器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，屬于教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
PLC是自動(dòng)控制領(lǐng)域常用的一種主控設(shè)備，也是自動(dòng)化類(lèi)專業(yè)學(xué)生需重點(diǎn)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(duì)象常常出現(xiàn)在實(shí)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(méi)有配套的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，學(xué)生對(duì)基本邏輯指令的學(xué)習(xí)及對(duì)程序編制、調(diào)試只能靠軟件仿真運(yùn)行的辦法，無(wú)法觀察搶答器實(shí)際搶答運(yùn)行過(guò)程及程序是否正確的實(shí)現(xiàn)搶答功能，因而會(huì)影響學(xué)生對(duì)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(jì)一個(gè)搶答器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，讓學(xué)生既可以親自動(dòng)手組裝搶答器硬件系統(tǒng)，又能直接觀察系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)PLC課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，提高PLC課程的教學(xué)成效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種教學(xué)用的搶答器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，以解決現(xiàn)有PLC教學(xué)缺乏對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，無(wú)法讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，影響教學(xué)效果的問(wèn)題。
本實(shí)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(shí)訓(xùn)平臺(tái)，包括底板和支腳，支腳設(shè)置在底板的下方并對(duì)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(gè)選手搶答按鈕盒；主持人控制按鈕盒設(shè)有開(kāi)始搶答按鈕和定時(shí)按鈕，每個(gè)選手搶答按鈕盒均設(shè)有搶答按鈕和指示燈；開(kāi)始搶答按鈕、定時(shí)按鈕和各搶答按鈕均通過(guò)線路連接至按鈕接線端子排的輸入端，各指示燈均通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)線路連接PLC控制器的輸入端，PLC控制器的輸出端通過(guò)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(guò)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(gè)。
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(guò)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(zhǎng)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(shí)用新型通過(guò)提供一種教學(xué)用的搶答器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可以讓學(xué)生親自動(dòng)手組裝搶答器硬件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的PLC系統(tǒng)控制程序，并能直接觀察程序的運(yùn)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(shuō)明
圖1為本實(shí)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(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
本教學(xué)用的搶答器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括底板和支腳，底板采用長(zhǎng)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(duì)其形成架空和支撐。
如圖1所示，所述底板（圖上未畫(huà)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(gè)選手搶答按鈕盒10；主持人控制按鈕盒11設(shè)有開(kāi)始搶答按鈕和定時(shí)按鈕，每個(gè)選手搶答按鈕盒10均設(shè)有搶答按鈕和指示燈；開(kāi)始搶答按鈕、定時(shí)按鈕和各搶答按鈕均通過(guò)線路連接至按鈕接線端子排7的輸入端，各指示燈均通過(guò)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(jì)時(shí)，其通過(guò)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(guò)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(guò)線路連接PLC控制器5的輸入端，PLC控制器5的輸出端通過(guò)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(guò)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(guò)線路向PLC控制器5供電。
本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)在PLC控制器5的程序控制下完成搶答過(guò)程如下：
（1）在系統(tǒng)啟動(dòng)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(jì)時(shí)數(shù)碼管顯示屏12不亮。比賽開(kāi)始后，主持人發(fā)出“開(kāi)始搶答”指令的同時(shí)按下開(kāi)始搶答按鈕，開(kāi)放搶答權(quán)限，選手可以開(kāi)始搶答。在主持人按下開(kāi)始搶答按鈕前，系統(tǒng)是屏蔽選手的搶答按鈕的，無(wú)論選手怎么按搶答按鈕系統(tǒng)均無(wú)任何響應(yīng)。
（2）主持人發(fā)出“開(kāi)始搶答”指令的同時(shí)按下開(kāi)始搶答按鈕后，所有選手可按下所在組的搶答按鈕開(kāi)始搶答，PLC程序會(huì)判定出是那組選手先按下?lián)尨鸢粹o，同時(shí)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(huì)亮燈等錯(cuò)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(wú)需倒計(jì)時(shí)的，選手可以直接說(shuō)出答案；如需要答題倒計(jì)時(shí)，那么在主持人按下定時(shí)按鈕，數(shù)碼管顯示屏12會(huì)按事先PLC程序設(shè)定的時(shí)間開(kāi)始顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，同時(shí)選手開(kāi)始答題。若選手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)回答正確，此時(shí)數(shù)碼管顯示屏12倒計(jì)時(shí)沒(méi)有走到“00”，主持人再次按下定時(shí)按鈕，數(shù)碼管顯示屏12暫停倒計(jì)時(shí)，固定顯示剩余時(shí)間。若選手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能回答正確，數(shù)碼管顯示屏12倒計(jì)時(shí)走到“00”后通過(guò)顯示閃爍的數(shù)字表示答題失敗。
（4）主持人的開(kāi)始搶答按鈕具有開(kāi)放搶答權(quán)和滅掉數(shù)碼管顯示屏12顯示的功能。無(wú)論是首輪搶答還是其中的某輪搶答，主持人在按下開(kāi)始搶答按鈕時(shí)，開(kāi)放搶答權(quán)限，同時(shí)滅掉數(shù)碼管顯示屏12的顯示，為本輪倒計(jì)時(shí)做好準(zhǔn)備。如需要，只要主持人按下定時(shí)按鈕，數(shù)碼管顯示屏12就能顯示倒計(jì)時(shí)。
本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)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(duì)應(yīng)擴(kuò)展出來(lái)的，學(xué)生接線時(shí)，直接在擴(kuò)展出來(lái)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(shí)訓(xùn)平臺(tái)的所有的按鈕接線均已通過(guò)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(guò)導(dǎo)線集中引到指示燈接線端子排8，用于顯示搶答倒計(jì)時(shí)的數(shù)碼管顯示屏12的所有引腳都已通過(guò)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(zhǎng)時(shí)間工作而不會(huì)燒毀。實(shí)訓(xùn)時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)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(duì)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(wú)需外接硬件譯碼器就可以驅(qū)動(dòng)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(diǎn)資源，雙聯(lián)數(shù)碼管采用共陰極型，2個(gè)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(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。實(shí)訓(xùn)時(shí)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(dòng)手接線組成控制系統(tǒng)。
學(xué)生使用時(shí)，由學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)好的I/0系統(tǒng)在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上自己動(dòng)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(xiě)好的程序通過(guò)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(guò)實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證編寫(xiě)的程序和系統(tǒng)連接是否正確合理，及所設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)了搶答功能。
上述圖例僅為本實(shí)用新型的典型實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。