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文檔簡介
1、<p> 課題一: 飲料自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p> 飲料自動售貨機概況及控制要求</p><p> 飲料自動售貨機有兩種已經(jīng)配制好的飲料儲液桶,一種為汽水,另一種為橙汁,分別由兩個電磁閥控制放入杯中的飲料品種。</p><p> 1、自動售貨機可投入1角、5角、1元的硬幣。</p><p> 2、當(dāng)投入的硬幣
2、總值超過2元時,汽水指示燈亮;當(dāng)投入的硬幣總值超過3元時,汽水及橙汁指示燈亮。</p><p> 3、當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r,按放汽水按鈕,則排出汽水,8 s后,自動停止,且汽水指示燈熄滅。</p><p> 4、當(dāng)橙汁按鈕指示燈亮?xí)r,按放橙汁按鈕,則排出橙汁,8 s后,自動停止且橙汁指示燈熄滅。</p><p> 5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)(汽水2元,橙
3、汁3元)時,找錢指示燈亮,并找出多余的錢。</p><p><b> 二.設(shè)計任務(wù)</b></p><p> 1. 設(shè)計和繪制電氣控制原理圖或PLC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖,編寫指令程序清單。</p><p> 2.選擇電氣元件,編制電氣元件明細表。</p><p> 3.設(shè)計操作
4、面板電器元件布置圖。</p><p><b> 4.上機調(diào)試程序。</b></p><p> 5.編寫設(shè)計說明書。</p><p><b> 目錄</b></p><p> 第1 章 概述………………………………………………………6</p><p> 第2章 總
5、體設(shè)計方案……………………………………………7</p><p> 第3章 硬件電路設(shè)計……………………………………………8</p><p> 3.1 PLC型類選擇……………………………………………8</p><p> 3.2 PLC I/O口分配…………………………………………8</p><p> 3.3 系統(tǒng)硬件接線圖……………
6、……………………………8</p><p> 第4章 軟件設(shè)計…………………………………………………10</p><p> 4.1 程序流程圖………………………………………………10</p><p> 4.2 梯形圖……………………………………………………10</p><p> 第5章 實驗調(diào)試…………………………………………………
7、14</p><p> 第6章 總結(jié)………………………………………………………15</p><p> 參考文獻……………………………………………………………16</p><p> 附錄A 梯形圖…………………………………………………….</p><p> 附錄B 語句表………………………………………………………17</p&
8、gt;<p><b> 第1章 概述</b></p><p> 飲料自動售貨機有兩種已經(jīng)配制好的飲料儲液桶,一種為汽水,另一種為橙汁,分別由兩個電磁閥控制放入杯中的飲料品種。如圖所示。</p><p> 1、自動售貨機可投入1角、5角、1元的硬幣。</p><p> 2、當(dāng)投入的硬幣總值超過2元時,汽水指示燈亮;當(dāng)投入的
9、硬幣總值超過3元時,汽水及橙汁指示燈亮。</p><p> 3、當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r,按放汽水按鈕,則排出汽水,8 s后,自動停止,且汽水指示燈熄滅。</p><p> 4、當(dāng)橙汁按鈕指示燈亮?xí)r,按放橙汁按鈕,則排出橙汁,8 s后,自動停止且橙汁指示燈熄滅。</p><p> 5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)(汽水2元,橙汁3元)時,找錢指示燈亮,并找出多余的
10、錢。</p><p> 第2章 總體設(shè)計方案</p><p> 要實現(xiàn)售貨機的自動售貨功能,其自動控制控制系統(tǒng)主要包括:計幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、飲料供應(yīng)系統(tǒng)以及退幣系統(tǒng)。</p><p><b> 1.計幣系統(tǒng):</b></p><p> 計幣以1角為單位。當(dāng)有幣投入時,將相應(yīng)的硬幣值存放到一個已經(jīng)清零的寄
11、存器VW0中,再次投幣時進行累加。</p><p><b> 2.比較系統(tǒng):</b></p><p> 投幣完成后,當(dāng)投入的硬幣總值超過2元時,汽水指示燈亮;當(dāng)投入的硬幣總值超過3元時,汽水及橙汁指示燈亮。</p><p><b> 3.選擇系統(tǒng):</b></p><p> 當(dāng)按下汽水或橙汁
12、按鈕時,相應(yīng)的指示燈進行閃爍。當(dāng)飲料供應(yīng)完畢時,停止閃爍。</p><p><b> 4.飲料供應(yīng)系統(tǒng):</b></p><p> 按下選擇按鈕時,相應(yīng)的閥門打開,飲料輸出,時間為8秒。同時硬幣總值減去相應(yīng)的購買幣數(shù)。</p><p><b> 5.退幣系統(tǒng):</b></p><p> 當(dāng)購
13、買完成后還有剩余,退幣指示燈亮,按下退幣按鈕進行退幣。</p><p> 第3章 硬件電路設(shè)計</p><p> 3.1 PLC類型選擇</p><p> 根據(jù)飲料自動售貨機示意圖,控制系統(tǒng)選用西門子S7-200系列的CPU 224 XP CN。其數(shù)字量I/O點數(shù)為14入/10出,可以滿足控制要求且留有充足的裕量。</p><p>
14、 3.2 PLC I/O口分配</p><p> 根據(jù)設(shè)計要求,PLC控制系統(tǒng)有6個輸入信號:3個投幣信號,兩個購買信號,1個退幣信號;6個輸出信號:3個指示燈信號,3個執(zhí)行信號。飲料自動售貨機的I/O端口分配如表1所示。</p><p> 表1 I/O口分配表</p><p> 3.3 系統(tǒng)硬件接線圖</p><p> 根據(jù)所選P
15、LC類型,以及設(shè)定好的I/O點分配情況,可設(shè)計出PLC的外部硬件接線圖,如圖3-1所示。</p><p> 圖3.1 硬件接線圖</p><p> 其中YV1,YV2是兩種飲料的閥門。當(dāng)投入的硬幣總值達到飲料購買金額時,相應(yīng)的指示燈亮。當(dāng)購買完成時,還有余額,退幣指示燈亮,按下退幣按鈕時,YV3工作進行退幣</p><p><b> 第4章 軟件
16、設(shè)計</b></p><p> 4.1 程序流程圖</p><p> 飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的工作過程主要包括:投幣并進行累加,硬幣總值與飲料的購買價格進行比較顯示可購買的飲料,選擇購買,飲料供應(yīng),硬幣剩余總值計算,退幣。根據(jù)上述過程可畫出飲料自動售貨機的流程圖如圖4.1所示</p><p><b> 。</b></p
17、><p> 圖4.1 程序流程圖</p><p><b> 4.2 梯形圖</b></p><p> LD SM0.1</p><p> MOVW +0, VW0 </p><p> LD I0.0 </p><p><b>
18、EU</b></p><p> +I +1, VW0 </p><p> LD I0.1</p><p><b> EU</b></p><p> +I +5, VW0</p><p> LD I0.2</p&g
19、t;<p><b> EU</b></p><p> +I +10, VW0</p><p> LDW>= VW0, +20</p><p> AN Q0.2</p><p> = M0.0</p><p> LDW>= VW0,
20、 +30</p><p> AN Q0.3</p><p> = M0.1</p><p> LD I0.3</p><p><b> EU</b></p><p> A M0.0</p><p> O Q0.2&l
21、t;/p><p> AN Q0.3</p><p> AN T37</p><p> TON T37, +80</p><p> = Q0.2</p><p> LD Q0.2</p><p><b> ED</b></
22、p><p> -I +20, VW0</p><p> LD M0.0</p><p> LD SM0.5</p><p> A Q0.2</p><p><b> OLD</b></p><p> = Q0.0</
23、p><p> LD I0.4</p><p><b> EU</b></p><p> A M0.1</p><p> O Q0.3</p><p> AN Q0.2</p><p> AN T38</p>
24、<p> TON T38, +80</p><p> = Q0.3</p><p> LD Q0.3</p><p><b> ED</b></p><p> -I +30, VW0</p><p> LD M0.1</p>
25、<p> LD SM0.5</p><p> A Q0.3</p><p><b> OLD</b></p><p> = Q0.1</p><p> LD Q0.2</p><p><b> ED</b><
26、/p><p> LD Q0.3</p><p><b> ED</b></p><p><b> OLD</b></p><p> O Q0.4</p><p> AW> VW0, +0</p><p> =
27、 Q0.4</p><p> LD I0.5</p><p> O Q0.5</p><p> AW> VW0, +0</p><p> = Q0.5</p><p> LD SM0.5</p><p><b> EU&l
28、t;/b></p><p> A Q0.5</p><p> DECW VW0</p><p> 第5章 實驗調(diào)試與分析</p><p> 在調(diào)試軟件上輸入梯形圖后,經(jīng)編譯發(fā)現(xiàn)有錯誤,原來是加法器選擇出現(xiàn)錯誤,本應(yīng)選擇ADD_I,而實際選擇了ADD_R,修改后沒有錯誤了。將程序下載到PLC后進行調(diào)試。</p
29、><p> 動作3次I0.0,1次I0.1,2次I0.2(即投入2元8角)后,汽水指示燈Q0.0亮。按下買汽水按鈕I0.3,開始倒汽水,用Q0.2亮表示,汽水指示燈閃爍8秒,表示倒汽水時間。8秒后,硬幣還有剩余,退幣指示燈Q0.4亮,按下退幣按鈕I0.5,開始退幣,用Q0.5亮表示。退幣完成后燈熄滅。</p><p> 動作4次I0.3,2次I0.2,4次I0.0(即投入5元4角)后,汽水
30、燈Q0.0,橙汁燈Q0.1亮。操作同上。按下I0.3,Q0.0閃亮8秒,Q0.1常亮。按下I0.4,Q0.1閃亮8秒,Q0.0常亮。8秒后,Q0.0和Q0.1同時熄滅,退幣指示燈亮,按下I0.5,開始退幣,退幣完成后,Q0.4熄滅。</p><p><b> 第6章 總結(jié)</b></p><p> 在目前這種快節(jié)奏的社會中,自動售貨機深受廣大上班族的歡迎,很多城
31、市的公共場所都放置了自動售貨機。本次設(shè)計主要設(shè)計自動售貨機的工作過程。</p><p> 拿到任務(wù)時,覺得這設(shè)計有點難度,因為他和我們所學(xué)的區(qū)別。我們平時學(xué)的PLC編程主要是對順序功能圖的編程,我們只需畫出順序功能圖,然后一步一步的設(shè)計梯形圖就好了。但本設(shè)計經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),順序功能圖很難實現(xiàn),要用到程序流程圖。</p><p> 在設(shè)計的過程中,我再次的復(fù)習(xí)了課本,對一些指令有了深入的了解
32、,很多以前不太懂的,通過再次復(fù)習(xí)有了長足的進步。課程設(shè)計是一項工作量大,難度較大的設(shè)計,個人的力量總是有限的,書本上的總是有局限的。因此,團隊合作,大量查閱課外資料是此次設(shè)計成功的關(guān)鍵。我們在課外書本上找到一篇類似的設(shè)計,但和我們的設(shè)計要求有點區(qū)別,于是我們在這基礎(chǔ)上做了修改,就滿足我們的設(shè)計要求。</p><p> 由于缺乏閱歷和實際經(jīng)驗,我在設(shè)計時還有許多不足的地方。我相信本次課程設(shè)計對我來說是一次很好的鍛
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