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1、<p> 課 程 設(shè) 計(jì)</p><p> 課程名稱 電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì) </p><p> 課題名稱 飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p> 專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化 0901 班 </p><p> 姓 名
2、 </p><p> 學(xué) 號(hào) </p><p> 指導(dǎo)教師 </p><p> 2012年06月25日</p><p><b> 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p> 課
3、題: 飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 飲料自動(dòng)售貨機(jī)概況及控制要求</p><p> 飲料自動(dòng)售貨機(jī)有兩種已經(jīng)配制好的飲料儲(chǔ)液桶,一種為汽水,另一種為橙汁,分別由兩個(gè)電磁閥控制放入杯中的飲料品種。</p><p> 1、自動(dòng)售貨機(jī)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(guò)2元時(shí),汽水指示燈
4、亮;當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)3元時(shí),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(dòng)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(dòng)停止且橙汁指示燈熄滅。</p><p> 5、若投入硬幣總值超過(guò)按鈕所需的錢數(shù)(汽水2元,橙汁3元)時(shí),找錢指示燈亮,
5、并找出多余的錢。</p><p><b> 二.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> 1. 設(shè)計(jì)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(xiě)指令程序清單。</p><p> 2.選擇電氣元件,編制電氣元件明細(xì)表。</p><p> 3.設(shè)計(jì)操作面板電器元件布置圖。<
6、;/p><p><b> 4.上機(jī)調(diào)試程序。</b></p><p> 5.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p><b> 目錄</b></p><p> 第1 章 概述………………………………………………………6</p><p> 第2章 總體設(shè)計(jì)方案……………………
7、………………………7</p><p> 第3章 硬件電路設(shè)計(jì)……………………………………………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…………………………………………8&
8、lt;/p><p> 第4章 軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………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(shí)驗(yàn)調(diào)試…………………………………………………14</p>
9、<p> 第6章 總結(jié)………………………………………………………15</p><p> 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………16</p><p> 附錄A 梯形圖…………………………………………………….</p><p> 附錄B 語(yǔ)句表………………………………………………………17</p><p>
10、;<b> 第1章 概述</b></p><p> 飲料自動(dòng)售貨機(jī)有兩種已經(jīng)配制好的飲料儲(chǔ)液桶,一種為汽水,另一種為橙汁,分別由兩個(gè)電磁閥控制放入杯中的飲料品種。如圖所示。</p><p> 1、自動(dòng)售貨機(jī)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(guò)2元時(shí),汽水指示燈亮;當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)3元時(shí),汽水及
11、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(dòng)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(dòng)停止且橙汁指示燈熄滅。</p><p> 5、若投入硬幣總值超過(guò)按鈕所需的錢數(shù)(汽水2元,橙汁3元)時(shí),找錢指示燈亮,并找出多余的錢。</p>
12、<p> 第2章 總體設(shè)計(jì)方案</p><p> 要實(shí)現(xiàn)售貨機(jī)的自動(dòng)售貨功能,其自動(dòng)控制控制系統(tǒng)主要包括:計(jì)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(jì)幣系統(tǒng):</b></p><p> 計(jì)幣以1角為單位。當(dāng)有幣投入時(shí),將相應(yīng)的硬幣值存放到一個(gè)已經(jīng)清零的寄存器VW0中,再次投幣時(shí)進(jìn)
13、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(guò)2元時(shí),汽水指示燈亮;當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)3元時(shí),汽水及橙汁指示燈亮。</p><p><b> 3.選擇系統(tǒng):</b></p><p> 當(dāng)按下汽水或橙汁按鈕時(shí),相應(yīng)的指示燈進(jìn)行閃
14、爍。當(dāng)飲料供應(yīng)完畢時(shí),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(shí),相應(yīng)的閥門打開(kāi),飲料輸出,時(shí)間為8秒。同時(shí)硬幣總值減去相應(yīng)的購(gòu)買幣數(shù)。</p><p><b> 5.退幣系統(tǒng):</b></p><p> 當(dāng)購(gòu)買完成后還有剩余,退幣指示
15、燈亮,按下退幣按鈕進(jìn)行退幣。</p><p> 第3章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p> 3.1 PLC類型選擇</p><p> 根據(jù)飲料自動(dòng)售貨機(jī)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(diǎn)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> 3.2 PLC I/O口
16、分配</p><p> 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,PLC控制系統(tǒng)有6個(gè)輸入信號(hào):3個(gè)投幣信號(hào),兩個(gè)購(gòu)買信號(hào),1個(gè)退幣信號(hào);6個(gè)輸出信號(hào):3個(gè)指示燈信號(hào),3個(gè)執(zhí)行信號(hào)。飲料自動(dòng)售貨機(jī)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PLC類型,以及設(shè)定好的I/
17、O點(diǎn)分配情況,可設(shè)計(jì)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(dá)到飲料購(gòu)買金額時(shí),相應(yīng)的指示燈亮。當(dāng)購(gòu)買完成時(shí),還有余額,退幣指示燈亮,按下退幣按鈕時(shí),YV3工作進(jìn)行退幣</p><p><b> 第4章 軟件設(shè)計(jì)</b>&
18、lt;/p><p> 4.1 程序流程圖</p><p> 飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程主要包括:投幣并進(jìn)行累加,硬幣總值與飲料的購(gòu)買價(jià)格進(jìn)行比較顯示可購(gòu)買的飲料,選擇購(gòu)買,飲料供應(yīng),硬幣剩余總值計(jì)算,退幣。根據(jù)上述過(guò)程可畫(huà)出飲料自動(dòng)售貨機(jī)的流程圖如圖4.1所示</p><p><b> 。</b></p><p&g
19、t; 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> EU</b>&
20、lt;/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><p>
21、<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, +30</p>
22、;<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</p><
23、;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></p><p&
24、gt; -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</p><p&
25、gt; 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><p> TO
26、N 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><p>
27、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></p><p
28、> 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> = Q0.4</p
29、><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</b></
30、p><p> A Q0.5</p><p> DECW VW0</p><p> 第5章 實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤,原來(lái)是加法器選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤,本應(yīng)選擇ADD_I,而實(shí)際選擇了ADD_R,修改后沒(méi)有錯(cuò)誤了。將程序下載到PLC后進(jìn)行調(diào)試。</p><p&g
31、t; 動(dòng)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(kāi)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(shí)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(kāi)始退幣,用Q0.5亮表示。退幣完成后燈熄滅。</p><p> 動(dòng)作4次I0.3,2次I0.2,4次I0.0(即投入5元4角)后,汽水燈Q0.0,橙汁燈Q0.1
32、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(shí)熄滅,退幣指示燈亮,按下I0.5,開(kāi)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(huì)中,自動(dòng)售貨機(jī)深受廣大上班族的歡迎,很多城市的公共場(chǎng)所都放置了自動(dòng)售
33、貨機(jī)。本次設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的工作過(guò)程。</p><p> 拿到任務(wù)時(shí),覺(jué)得這設(shè)計(jì)有點(diǎn)難度,因?yàn)樗臀覀兯鶎W(xué)的區(qū)別。我們平時(shí)學(xué)的PLC編程主要是對(duì)順序功能圖的編程,我們只需畫(huà)出順序功能圖,然后一步一步的設(shè)計(jì)梯形圖就好了。但本設(shè)計(jì)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),順序功能圖很難實(shí)現(xiàn),要用到程序流程圖。</p><p> 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我再次的復(fù)習(xí)了課本,對(duì)一些指令有了深入的了解,很多以前不太懂的,通過(guò)再
34、次復(fù)習(xí)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)工作量大,難度較大的設(shè)計(jì),個(gè)人的力量總是有限的,書(shū)本上的總是有局限的。因此,團(tuán)隊(duì)合作,大量查閱課外資料是此次設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。我們?cè)谡n外書(shū)本上找到一篇類似的設(shè)計(jì),但和我們的設(shè)計(jì)要求有點(diǎn)區(qū)別,于是我們?cè)谶@基礎(chǔ)上做了修改,就滿足我們的設(shè)計(jì)要求。</p><p> 由于缺乏閱歷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),我在設(shè)計(jì)時(shí)還有許多不足的地方。我相信本次課程設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次很好的鍛煉,對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作有
35、很大的幫助。我也會(huì)加油,希望自己在這方面有長(zhǎng)足的發(fā)展。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1]廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶:重慶大學(xué)出版社</p><p> [2]百度文庫(kù) http://www.docin.com/p-386781628.html</p><p
36、><b> 附錄A 梯形圖</b></p><p><b> 附錄B 語(yǔ)句表</b></p><p> 電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表</p><p> 指導(dǎo)教師簽名:________________</p><p> 日 期:________________</
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