青岛西门子授权一级代理商DP电缆供应商

 1 引言 

在美国玩具标准ASTM F963-03中，玩具主轴线定义为：一条连接产品上远的部分或端点的距离长的直线。一个产品可以有一条以上的主轴线，但它们的长度相等。对塑胶玩具和毛绒玩具进行整体易燃性测试，往往要花费大量的时间来确定玩具主轴线的方向和尺寸。而玩具主轴的方向、尺寸及燃烧尺寸的确定目前是通过人的肉眼和钢直尺来判断的，玩具燃烧前后外形差别较大，用肉眼无法准确测量燃烧的尺寸，这样测试结果就会受到较多人为因素的影响，效率低、误差大、重复性差，严重影响玩具易燃性测试合格与否的判定。

随着计算机控制技术的发展，PLC(可编程控制器)以其模块化的结构，高抗干扰的I/O处理元件、硬件配置的灵活性，可扩展和稳定性等特点，为在不同的场所的应用提供了稳定的平台，已广泛使用在自动控制装置领域。

本玩具整体燃烧自动测试仪采用的PLC控制技术和的细分型驱动装置控制技术，可满足美国玩具标准ASTM F963-03中相关条款的要求，自动测量玩具的主轴线尺寸，自动记录燃烧时间并计算燃烧速度，且精度高，，稳定性好为玩具的测试提供了保。

2 工作过程

燃烧自动测试仪为平台结构，由人机交互部分、控制部分、驱动部分和支撑定位部分四部分组成，如图1所示。

图1 燃烧自动测试仪组成图

人机交互部分：采用日本三菱公司的F920型操作面板，通过操作按钮可以进行各种操作功能的设置，并可将测试参数和测试结果显示在屏幕上。操作简单、方便，显示及时准确。

控制部分：控制器采用日本三菱公司的FX10MT型PLC，具有精度高、速度快、稳定的特性。主要作用是接受输入信息，并根据信息进行判定和数据处理，进而输出控制信号到测试仪的驱动部分。并且可以进行计时功能。

驱动部分：包括三个步进电机，采用美国WJT的JQF-MD808步进电机驱动器，接受脉冲输出信号，控制步进电机的旋转角度和旋转方向，完成测试过程中的各种驱动任务。

支撑定位部分：自动测试仪的机械部分，主要由底座，支撑杆，定位杆，刻度标等部分组成。

玩具燃烧自动测试仪的机械结构示意图如图2所示：

其工作过程如下：

(1)确定样品的主轴线方向：玩具样品放置在可旋转的工作台上，步进电机驱动支撑杆旋转，带动支撑杆上的定位杆使其与玩具主轴线方向一致，通过微调旋转工作台、定位杆的方向及位置，确定样品的主轴线方向。

(2)准确测量样品主轴线尺寸及燃烧尺寸 ：使用步进电机带动丝杆上的刻度标从玩具主轴线的一端开始移动到另一端，移动的距离即为玩具主轴线尺寸;将定位杆移开，将玩具点火测试，待火焰熄灭后，再将定位杆移回到点火前的初始位置，此时，定位杆方向又与玩具主轴线方向一致，该位置通过PLC控制步进电机来保证;移动刻度标从玩具主轴线一端移动到玩具烧毁边缘，记录移动距离，则两次移动距离之差就为玩具在主轴方向被烧毁的尺寸。

(3)测试结果的显示与打印装置：当玩具点火燃烧时，按下计时按钮，火焰熄灭后停止计时，用PLC自动记录玩具燃烧的时间，玩具燃烧速度=玩具燃烧尺寸/燃烧时间，将测量数据计算得出燃烧速度，并将玩具主轴线尺寸、燃烧尺寸、燃烧时间、燃烧速度及环境情况显示打印。

3 工作原理

玩具自动燃烧测试仪的部分是PLC和三个步进电机组成的驱动部分，测试仪的工作原理如图2示。

图3 燃烧自动测试仪工作原理图

根据美国玩具标准燃烧测试要求，在操作面板上通过按钮设定定位杆上升的高度。PLC接收所有这些信息，经过分析和相应的数据处理后输出启动信号，控制步进电机启动。步进电机接到PLC的输出信号后以设定的高度完成相应的操作。通过面板上的正转按钮当作PLC的输入信号，控制步进电机带动定位杆转动一定的角度到达玩具的主轴线方向。PLC自动记录该角度当作后续操作的基准角度。然后启动前进测量按钮，PLC接收到此输入信号后，控位杆上的步进电机带动刻度标测量玩具主轴线尺寸L1。PLC自动记录此数据显示到面板上。确定好玩具的主轴线尺寸后，启动反转按钮使定位杆回到原始位置。 

当确定好玩具主轴线方向和尺寸后，将玩具点火燃烧，此时按下面板上的计时按钮，PLC接收此信号作为一个数字输入信号;当玩具燃烧熄灭后按下停止按钮，PLC接收此信号作为另一个数字输入信号，便输出信号到面板显示玩具的燃烧时间T。启动复原键按钮，PLC控制步进电机带动定位杆回到当初记录的旋转角度，使定位杆重新与玩具主轴线重合;启动后退按钮，使刻度标到达玩具烧毁边缘，面板上会显示刻度标后退的距离L2，则玩具燃烧尺寸L=玩具主轴线尺寸 L1-后退距离L2，并将玩具燃烧尺寸显示到面板上，PLC根据燃烧尺寸和燃烧时间自动计算玩具的燃烧速度，当启动打印按钮后，PLC输出控制信号到微型打印机，自动打印其结果。

同时，根据不同玩具的高度，可以在面板上设定高度，使定位杆上升到一定的高度便于刻度标上的指针定位玩具的主轴线边缘。也可以通过设定一定的角度，先将定位杆转到一定的角度上，再将玩具放置到平台上，使其主轴线方向与定位杆方向一致，当有一定偏差时，通过平台的微调功能，使其保持一致。

4 功能特性

⑴ 测试精度高，响应速度快。FX10MT型PLC为12位机，具有精度高、速度快的特点使测试仪具有优良的测试精度和响应时间。又由于MC- 808MDE细分型步进电机驱动器采用了新型的双性横流载波驱动技术，256倍细分，使步进电机可以达到高的速度和大的高速转矩，细分功能使电机运转精度高，振动小，噪声低。

⑵ 操作简单，使用方便。只需在操作面板上按键操作即可，同时显示屏将相关转动角度，测量尺寸清晰的显示出来，简单，方便、准确。测试仪的使用大的降低了工作强度，提高了工作效率。

⑶ 性高、稳定性强。由于PLC具有性高，稳定性强的特点，MC-808MDE细分型步进电机驱动器具有的过流保护(峰值过 10A)、过压保护(过85VDC)、过热保护(≥70℃停止工作，≤50℃恢复工作)和错相保护功能使测试仪运行、，很好地具备了电气稳定性和性。

⑷ 测试仪结构设计合理。测试仪为平台结构，操作面板安装在底座上，步进电机封装在支撑杆和支座里面，不易接触。同时测试仪的各个部件采用了防锈处理，各部件充分考虑了加工工艺的合理性，调试和维修方便。

⑸ 灵活的预设置功能。可预设测试速度和时间，设定范围广。预设角度为0-180°，预设速度范围为0-6000m/s，燃烧时间0-90s。

⑹ 技术指标为：定位杆上升高度为0-500mm，转动角度为0-90°。定位杆原始位置为0°。

⑺ 抗干扰性强。由于本测试仪的PLC元件具有对数字信号有光电隔离作用，可很好的将误动作信号干扰过滤掉。而MC-808MDE细分型步进电机驱动器具有对输入信号光隔离，输入信号TTL兼容、可接受差分信号，具有良好的散热功能和细分功能，对振动干扰、电磁干扰、环境干扰等有很好的抑制作用。

5 控制系统的软件设计

玩具易燃性自动测试仪的I/O变量分为数字量输入信号，数字量输出信号和中间变量三类。其中数字量输入信号有：运行启动信号，复原信号，开始计时信号，停止计时信号，上升信号，下降信号，前进信号，后退信号，正转信号，反转信号;数字量输出信号有：运行控制信号，打印控制信号;中间变量有：高度设定，角度设定。

PLC根据接收到的数字量输入信号和中间变量，启动并控制测试仪运行，控制程序如图4所示。确定玩具主轴线方向，接着测量主轴线尺寸。确定好这些后，定位杆回到原始位置，点火燃烧玩具，启动计时器。玩具燃烧后，停止计时器，定位杆回到位置，测量玩具燃烧尺寸。计算燃烧时间并启动打印装置，输出测试，结束测试过程。

图4 燃烧自动测试仪控制程序图

6 结束语

本自动测试仪采用的日本三菱公司的FX10MT型PLC控制器和美国WJT的JQF-MD808步进电机驱动器，保证了测试仪运行稳定，响应速度快，精度高。使用本测试仪不仅可以降低检测工作的劳动强度，还大大提高了检测的效率，提高了检测结果的准确性，提高了检验工作的自动化水平。该产品在玩具检测中具有广阔的应用前景。

本文作者点: 采用PLC控制技术结合细分型驱动装置和步进电机的工作原理，研制开发玩具燃烧自动测试仪。该装置能够准确确定玩具主轴线方向和尺寸，保证检验结果的性。

1 引言

西门子S7-200PLC由于其体积小，性高，通讯功能强大等特点，在工业控制领域得到广泛的应用，使用S7-200PLC高性价比的自由口通讯协议实现人机界面灵活方便。目前S7-200PLC接收计算机指令数据主要有两种方法：种方法是使用PLC自带的RCV指令来接收计算机数据;二种方法采用PLC提供的“接收字符中断”方式，将SMB2(自由口接收字符缓冲区)定义指针，使用指针接收数据。

使用“RCV"指令接收数据的方法虽然简单，但在接收大量数据的时候每次都要依次接收，大大降低了效率。在本实验室的一套机电一体化控制系统中，人机界面设计要求是：界面可以向PLC写入0、1、2、传感器采样周期、一个判断指令、AQ0、AQ1等不同指令数据。若一次上位机写指令仅仅是控制0.3的启动，为了写入0则需要将9 B的数据全部发送，由于PLC内接收数据是用“RCV”指令，将9 B的数据依次存储，这样会造成线路中的时间过长产生延时，降低的效率，甚至导致误码出现，显然这种使用“RCV”接收大量数据的方法不太适合。

使用PLC提供的“接收字符中断”方式，将SMB2(自由口接收字符缓冲区)定义指针，使用指针接收数据。此方法若仅仅定义一个指针，其效果和“RCV”指令是一样的。但此方法由于其使用起来比较灵活，故本文设计了一种多地址指针接收数据的方法，即在计算机向PLC写入数据时，仅写入指针判别的代号和对应数据就可完成上位机对下位机的写指令，不同的代号对应不同的地址，与以往使用“RCV”指令相比，有效地减少了写指令的数据，提高了通讯效率。本文在设计PLC与上位机的串口通讯中设计了此种方案，尚未见其他同类文章使用。

2 指针判别

在PLC与计算机的自由口通讯中，为“RCV”或单指针接收计算机数据带来的大数据流，本文在计算机每次向PLC发送指令时，个字节总是模式的代号，从二个字节开始才是指令数据的内容。在PLC接收数据时，个数据进入“自由口接收字符缓冲区”SMB2时，PLC通过“选择指针”接收的是指针判别的代号，通过接收代号的数值比较来判断该指令数据对应的是哪种数据，判断完成后定义一个地址指针接收并存储这种数据的内容。不同的指针判别代号对应不同的地址指针，因此计算机每次写入PLC指令时发送的指令数据都是由两部分构成：部分为指针判别代号，二部分为指令数据的内容。指针判别过程是PLC内接收到判别代号后进行数值比较。指针判别的意义就是通过一个总指针接收模式代号，用不同模式代号再定义多个指针完成不同种类的指令数据的接收与存储。

3 具体应用方案

在设计本实验室的一套电液伺服控制系统中，上位机的人机界面使用VB 6.0编程，下位机的通讯模式为自由口通讯。人机界面设计要求：界面可以向PLC写入0、1、2、传感器采样周期、AQW0、AQW2等不同指令数据，PLC在定时中断内使用XMT指令周期地向上位机发送变量存储器VB1～VB21中的待监视数据(包含PLC中的数字量与模拟量)。由于在设计中上位机写入PLC指令数据种类较多，其中包括定时中断的时间设置、状态位值的写入、模拟量扩展模块的输出等，故本文的模式选择可以将种类不同的指令数据用多个指针接收并存储。表1是本设计PLC程序的部分地址分配表，以便结合PLC程序来说明多地址指针方案的具体实现方法。

SBR_0子程序初始化：

网络1：在子程序中定义中断事件。

INT_0接收字符中断事件中采用指针判别：

网络1：指针代号接收存储于VB22。 

INT_1定时中断事件中PLC发送监视数据：

网络1：通过VB24接收的数据控制XMT的“启/停”动作，进而控制PLC向计算机发送数据。

4 注意要点

由于在本设计中PLC每次接收数据，个字节“指针代号”进入SMB2时，在一次中断事件内，指针代号的数值也存储在每个指针对应的个存储地址中，因此每个指针接收数据时从2个字节起才是指令数据的信息内容，个字节都是对应该指针的代号，否则会出现错误。在PLC程序设计时需要为每个指针预留个存储地址来存储该指针的代号。

故上位机每次向PLC写指令时，个数据内容是指针代号，通过上位机程序中直接赋值即可实现;从2个数据开始为上位机的控制指令。

5 结 语

本设计方案已在实验室机电一体化控制系统的人机界面中成功地应用。系统运行稳定，大大减少了与上位机操作指令无关的，可地将上位机指令数据写入目标，有效解决了串口通讯中出现因大量而造成的延时

  1、系统概述 

CARGOPRO(CARGO CONTROL SYSTEM)系统主要包括：液位遥测系统、阀门遥控系统、立高位及高高位报警系统和大舱进水报警系统这四个子系统组成，可以对全船的货控系统进行检测。

我们采用GE Fanuc 90-30、VersaMax Micro等系列的PLC作为系统的控制单元，VersaMax Remote I/O作为远程站进行信号采集，Genius Bus、Mod Bus、Profibus等通用总线协议作为内部通信协议，并通过TCP/IP网络协议与工控软件iFix通信，实现人机对话。

2、系统解决方案

整套CARGOPRO系统的系统图如图1所示：

2.1 液位遥测系统

液位遥测系统采用分散采集，集中控制的设计理念，对相应舱室的液位，液货舱的温度以及四角吃水等进行检测与报警。由于信号种类多，分布广，在采集时尤其注意，因此所有的信号都通过安装在各个采集箱中的GE VersaMax Remote I/O模块进行，保证所采集信号的准确性。GE VersaMax Remote I/O模块通过GE的Genius Bus总线协议与安装在货控台的PLC主站通信，将所采集的信号发送到PLC的CPU模块。经过CPU处理后将控制信号经Genius Bus发送到GE VersaMax Remote I/O模块，实现远程控制。

本系统上位机部分包括一台工控机、一台交换机以及打印机和软件。工控机通过TCP/IP协议与PLC主站通信，实现软件HMI/SA iFix与PLC之间的信息交换。操作者通过iFix软件可以实现对所有测量点的实时监测以及对报警信息的处理。

2.2 立高位及高高位报警系统

该系统通过采集立的报警信号，对液货舱、污水舱、压载水舱等舱室的高液位及高高液位信号进行报警。采用立的VersaMax Micro系列PLC作为控制器，QuickPanel View系列的触摸屏作为HMI，构成了一个相对立的控制系统，实现相应报警信号的显示和控制。

作为HMI的触摸屏与PLC控制器之间通过Mod Bus总线协议通信，所有报警信号的显示以及操作员对系统的操作在一个触摸屏上实现，使得整个系统为精简。

2.3 大舱进水报警系统

系统利用压力式液位测量原理，将压力信号转换成4-20mA电流信号，送至货控台上的VersaMax Micro系列PLC控制站，PLC控制站与QuickPanel View系列的触摸屏通过TCP/IP通信，实现报警信号的现实与控制。整套系统可以实现立的液位显示，报警显示及控制。

2.4 阀门遥控系统

阀门遥控系统由货控台GE Fanuc 90-30系列PLC控制主站、电磁阀箱VersaMax Remote I/O PLC采制站、阀门遥控工控机、液压动力泵站、电磁阀箱(包括应急阀块)、液动阀门、手摇泵、应急手摇泵组成。阀门遥控装置采用电-液型驱动装置来控制电磁阀的动作以达到遥控操纵货油及压载舱管路阀门的打开和关闭。阀门的开闭操作及阀位指示都在货控台上阀门遥控显示屏上。

在货控台的 PLC 控制主站处可对液动遥控阀进行开关操作。开关阀的开关指示，红色指示阀门关闭，指示为阀门打开;开度阀具有开度指示及控制。电磁阀箱 PLC 控制站通过 Genius Bus与货控台 PLC 主站连接，根据货控台 PLC控制站的操作要求，控制相应的电磁阀，通过电磁阀的瞬间通电换向并锁位功能，控制油路进出方向，达到开关阀门的目的;所有遥控阀的阀位指示及开度控制信号均送到电磁阀箱 PLC 控制站，通过 Genius Bus发送至货控台 PLC 控制站接收。

上位机部分包括一台工控机、一台交换机以及打印机和软件。工控机通过 TCP/IP 协议与 PLC 主站通信，实现软件 HMI/SA iFix 与 PLC 之间的信息交换，实现阀门的控制及状态的显示及报警历史与查询。

3、系统特点

为了尽可能的保护系统的性和稳定性，我们采用的控制和信号采集模块是GE的PLC; 利用分散采集，集中控制的原则，使得各种信号的采集与控制准确、方便;兼容多种通用的总线协议，如：Genius Bus，Mod Bus等，大的增加了系统的可扩展性;同时运用模块化设计，将系统划分为不同功能的模块，使其立，便于修改和扩展，这样既能满足根据客户的特殊需要，又能实现个性化的组合;多种人机界面，如：IPC、触摸屏、MIMIC板等，确保了操作人员能方便，快捷地信息并实现控制。

4、结束语

CARGOPRO系统通过高的性和稳定性和友好的人机交互界面在多艘船上得到了应用，并通过了多家船级社的船检。

 0 引 言

抢答器是一种典型的电气控制产品，广泛应用在各种智力抢答竞赛中。现在市面上的抢答器，种类繁多，功能各异，控制方式也不尽相同。

本文提出了一种新的控制方法--用触摸屏和PLc(可编程逻辑控制器)实现抢答器的控制。与一般的控制方法相比，运行加，操作加直观，适合于的场合。

本文以三菱F940GOT-LwD-c型触摸屏和三菱FXOS_30MR型PLc控制4路抢答器为例，介绍具体的实现方法。

l触摸屏

20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术--触摸屏技术，触摸屏便是这种技术的具体体现。触摸屏是一种直观的计算机的输入设备，使用者只要触摸屏幕上的图形对象，计算机便会执行相应的操作，这样就摆脱了键盘和鼠标操作，大大提高了计算机的可操作性。 触摸屏的基本原理是：用户用手指或其他物体触摸触摸屏时，所触摸的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测，并通过串行通信接口送到计算机或PLc的CPU，CPU将此坐标和触摸屏上的各个图形对象(代表特定的信息)的坐标相对比，从而确定输入的信息。

触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。触摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给计算机或PLC的CPU，它同时能接收cPu发来的命令并加以执行，例如直观动态地显示开关量和模拟量。触摸检测装置一般安装在显示器的，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制器(卡)。

触摸屏有以下5种类型：电阻式、电容式、红外线式、声波式或近场成像式。现在用得多的是电阻式触摸屏。

触摸屏有以下特点：

a)触摸屏用的画面制作软件生成画面。画面的生成是可视化的，不需要用户编程。在画面中用文字或图形动态地显示PLc中开关量的状态和数字量的数值，还可以实现某些动画功能。通过各种输入方式，将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到PLC。

b)触摸屏的按键在屏幕上的画面中。每个画面可以设置不同大小和个数的按键，每个按键均可以设置有明确意义的文字或图形提示。

c)用触摸屏上的软元件代替硬件按钮和指示灯等外部元件，可以节省PLC的输入点和输出点。

d)触摸屏的画面制作软件带有丰富的图库。使用图库中的元件，可以快速方便地生成各种画面。 e)为了实现触摸屏与计算机或PLc之间的通信，只要对通信参数进行简单的设置，用户不用编写通信程序。在生成画面时将图形对象与控制器中的存储器地址联系起来，就可以实现PLC与触摸屏之间的通信。

f)触摸屏可以在恶劣的工业现场环境使用，其稳定性和性与PLC相当。

2抢答器的控制要求

设计1个4个参赛组的抢答器，主持人通过触摸屏监控比赛的进行。为了方便观众了解比赛情况，抢答器应设置必要的显示。抢答器的功能如下：

a)比赛开始之前，主持人要按一次触摸屏上的复位按钮，使所有参赛组的显示均灭。 b)比赛开始后，主持人要按一次触摸屏上的开始按钮，当开始灯(绿灯)亮之后，才允许参赛组进行抢答。

c)比赛开始后，如果参赛组在开始灯(绿灯)亮之前按下按钮进行抢答，则视为抢答违规。此时，蜂鸣器以1次/s的频率呜叫，数码管显示参赛组的序号，同时，触摸屏显示违规组号及抢答违规信号。

d)比赛开始后，如果参赛组在开始灯(绿灯)亮之后按下按钮进行抢答，数码管显示先抢到的参赛组的序号，同时，触摸屏显示答题组号及答题信号，然后主持人请此参赛组回答问题。

e)为了控制比赛时间，回答问题在20 s内完成，时按错误论处。当时间进行到lO s时，红灯亮，提示抢答者"抓紧时间";当时间进行到20 s时，红灯亮，同时蜂鸣器不间断地呜叫，提示抢答者"答题时"，同时，触摸屏显示"答题时"信号及"答题时"组号。

f)答对一题加10分，答错一题、答题时或违规一次扣10分，按积分的多少论胜负。

其中，加分和减分靠现场工作人员手动翻动记分牌进行计分，其余功能靠PLc控制实现。

3抢答器的软硬件设计

根据系统的控制要求，综合控制点数，本装置选择三菱.FXOS-30MR型PLc，它特别适合于小型单机且仅需要开关量控制的普通设备。 触摸屏选用三菱F940GOT-LwD-C型图形操作终端，它是基于PLC的软硬一体人机界面，能以图形界面方式实现各种工作状态的显示，并具有使用方便、人机对话界面友好、组态技术易掌握、与PLC可进行良好通信的功能。三菱F940GOT-LWD-c型触摸屏含有两个通信接口：RS-232C接口，与装有画面制作软件的计算机通信(上载、下载画面);RS一422接口，与PLC通信(通过画面实时监控PLC的运行)。

3.1触摸屏画面设计

本文中的触摸屏操作画面是用三菱公司的画面制作软件SWOPC-FXDU/wIN-c制作的。

为了达到用触摸屏操作画面实时监控PLc运行的目的，将操作画面中的图形对象与PLC中的编程软器件联系起来。触摸屏操作画面的组态如表1所示。根据表l所制作的触摸屏操作画面如图1所示。

图1 触摸屏操作画画

触摸屏操作画面制作完成后，再通过计算机的RS-232C串行通信口将操作画面下载到触摸屏中。

3.2 PLC硬件配置

3.2.1 PLC的I/O分析

a)输入端：主持人开始和复位按钮由触摸屏操作画面中的开始和复位触摸键代替，不占PLC的输入点;4个参赛组共4个抢答按钮，因此，PLc应该配置4个输入点。

b)输出端：采用1个共阴的七段数码管(见图2)显示参赛组的序号，七段数码管直接由PLc输出端驱动，占7个输出点;再加上1个绿灯、1个红灯、1个蜂鸣器共3个负载，因此，PLC应该配置10个输出点。另外，PLC与触摸屏之间只要连接的通信电缆便可以。

3.2.2 PLC的I/O地址分配

1)输入地址分配：

X1：l#抢答者按钮SBl;X2：2#抢答者按钮SB2;

x3：3#抢答者按钮SB3;X4：4#抢答者按钮SB4;

2)输出分配：

Y0：七段数码管a段;Y1：七段数码管b段;

Y2：七段数码管c段;Y3：七段数码管d段;

Y4：七段数码管e段;Y5：七段数码管f段;

Y6：七段数码管g段;Y7：蜂鸣器HA;

Y10：绿灯L1; Y11：红灯L2。3.2.3 PLC的外部接线

PLC的外部接线如图3所示。

3.3软件设计

3.3.1 工作流程

根据控制要求，绘制抢答器的工作流程图。如图4所示。

3.3.2程序设计

1)设计方案

根据抢答器的控制要求和工作流程图，可知抢答器的特点是：显示先抢答者的信息，同时屏蔽后抢答者;属于顺序步进控制。因此，应该选用选择性分支结构复合循环结构的顺序功能图来编程。

2)状态继电器S分配

S0：初始状态;S10：开始状态;s11：1组违规状态;S12：2组违规状态;S13：3组违规状态：s14：4组违规状态;S15：1组答题状态;S16：2组答题状态;s17：3组答题状态;s18：4组答题状态。

3)七段数码管显示程序设计

显示"1"：输出Y1、Y2;

显示"2"：输出Y0、Y1、Y3、Y4、Y6：

显示"3"：输出Y0、Yl、Y2、Y3、Y6：

显示"4"：输出Y1、Y2、Y5、Y6。

4)顺序功能图程序

顺序功能图程序加图5所示。

5)梯形图程序

因为由顺序功能图程序转化对应的梯形图程序，有固定的模式，所以在此略去。

4结束语

用触摸屏结和PLC实现控制，不仅可以节省PLC的I/O点、省略传统的按钮、按键和指示灯等，减少布线，提高控制系统的运行性，而且可以在短时间完成友好、直观、实用的触摸屏监控画面，因此值得大力推广。