plc課程設(shè)計(jì)---自動(dòng)售貨機(jī)的plc控制

1、<p>　　電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目 ：自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制 </p><p>　　學(xué) 號(hào) ： </p><p>　　姓 名 ： </p><p>　　專業(yè)班級(jí) ： 09級(jí)自動(dòng)化1班

2、 </p><p>　　學(xué) 院 : 電氣工程學(xué)院 </p><p>　　指導(dǎo)教師 : </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是近些年來(lái)新興的產(chǎn)品，由于它的方便快捷時(shí)尚等優(yōu)點(diǎn)，它得到了很快的發(fā)展和

3、應(yīng)用。</p><p>　　在實(shí)際生活中，我們見(jiàn)到的售貨機(jī)可以銷售一些簡(jiǎn)單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購(gòu)買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明，例如：售貨機(jī)中有3中商品，其中01號(hào)商品（代表第一種商品）價(jià)格為2.50元，02商品為1元。現(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣，此時(shí)若選擇01號(hào)商品，售貨機(jī)會(huì)提示金額不足，當(dāng)按下選擇

4、02號(hào)商品時(shí)，售貨機(jī)就會(huì)輸出02號(hào)商品，同時(shí)，售貨機(jī)也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，看金額是否剩余并提示，若有剩余，可進(jìn)行找零，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來(lái)，售貨機(jī)一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)；PLC；硬件設(shè)計(jì)；</p><p>　　第一章 自動(dòng)售貨機(jī)簡(jiǎn)介</p&g

5、t;<p>　　1.1自動(dòng)售貨機(jī)概述</p><p>　　隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化與精神文化都在明顯的提高，這些表現(xiàn)在出入各種場(chǎng)所采用信用卡付款而取代現(xiàn)金支付，一人一部手機(jī)，節(jié)假日看電影，逛步行街，旅游。這些現(xiàn)象都表明了在物質(zhì)生活不斷提高的同時(shí)，精神生活也提高了，隨處可見(jiàn)的出租車，越來(lái)越多的自動(dòng)取款機(jī)，還有隨處可見(jiàn)的自動(dòng)售貨機(jī)……這些在繁華的都市也已成為不可或缺的一部分，例如自動(dòng)售貨機(jī)就給

6、我們帶來(lái)了很大的便利，只需要投幾個(gè)硬幣就可以選擇自己想要的物品。自動(dòng)售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，24小時(shí)無(wú)人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營(yíng)時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購(gòu)買的好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用上升的問(wèn)題等。</p><p>　　因此，對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)和改善就有著重要的意義。</p><p>　　1.2 自動(dòng)售貨機(jī)功能分析<

7、/p><p>　　在進(jìn)行上、下位機(jī)程序編寫(xiě)之前，首先要做的工作是確定自動(dòng)售貨機(jī)本身所具備的功能及在進(jìn)行某種操作后所具有的狀態(tài)。</p><p><b>　　控制要求如下：</b></p><p>　?、?此自動(dòng)售貨機(jī)可投1元、5元或10元硬幣，投幣完成后，確認(rèn)，投幣顯示燈滅。</p><p>　　② 當(dāng)投入的硬幣總值等于或超

8、過(guò)12元，飲料指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)15元時(shí)，食品、飲料指示燈都亮。</p><p>　　③ 當(dāng)食品指示燈亮?xí)r，按食品按鈕選擇要購(gòu)買的食品，按購(gòu)買鍵確認(rèn)后，食品指示燈滅，出貨指示燈亮，顯示正出物品，一會(huì)熄滅。</p><p>　?、?當(dāng)飲料指示燈亮?xí)r，按飲料按鈕選擇要購(gòu)買的飲料，按購(gòu)買鍵確認(rèn)后，飲料指示燈滅，出貨指示燈亮，顯示正出物品，一會(huì)熄滅。</p><p&

9、gt;　?、?若投入硬幣總值超過(guò)購(gòu)物所需錢(qián)數(shù)時(shí)，則退幣處的指示燈亮，顯示正在進(jìn)行退幣工作，退幣完成后，退幣指示燈滅，等待下一次售貨。</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的工作流程圖如下：</p><p>　　圖1 自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖</p><p>　　第二章 PLC的介紹及選型</p><p>　　2.1 PLC的介紹</p>

10、<p>　　作為離散控制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為20%～30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是，在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家PLC的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算

11、等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過(guò)程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，程序從起始步（步序號(hào)為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周

12、期。</p><p><b>　　2.2 PLC選型</b></p><p>　　當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來(lái)完成后，選擇PLC就成為最重要的事情。一方面要選擇多大容量的PLC ,另一方面是選擇什么公司的PLC及外設(shè)。由于此次的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)不是很復(fù)雜，在這里選擇三菱FX2N小型PLC即能夠用。</p><p>　　第三章 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)&l

13、t;/p><p>　　3.1 I/O地址分配表</p><p>　　3.2 系統(tǒng)的外部接線圖</p><p>　　3.3 PLC系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.3.1梯形圖</b></p><p>　　3.3.2 助記符語(yǔ)言描述 </p><p>　　第四章 自

14、動(dòng)售貨機(jī)的調(diào)試和總結(jié)</p><p><b>　　4.1 調(diào)試</b></p><p>　　按照外部接線圖接好電路圖，打開(kāi)電源，用手持三菱編程器輸入助記符語(yǔ)言，完成后運(yùn)行，開(kāi)始調(diào)試系統(tǒng)。調(diào)試分為下述三個(gè)步驟執(zhí)行：</p><p><b>　　輸入金額小于12元</b></p><p>　　按下X1，

15、輸入金額為5元。按下確認(rèn)鍵X6，按下購(gòu)買輸入鍵X5，食品指示燈Y2、飲料指示燈Y3都不亮，因?yàn)檩斎氲慕痤~小于12元，不夠買任何食品或飲料，符合設(shè)計(jì)控制要求。</p><p>　　輸入金額大于等于12元小于等于15元</p><p>　　按下X0兩次，再按下X2，輸入金額為12元。按下確認(rèn)鍵X6，飲料指示燈亮，因?yàn)榇藭r(shí)輸入的金額已有12元，只能夠買飲料。按下飲料選擇鍵X4，按下購(gòu)買輸入鍵X5

16、，此時(shí)飲料指示燈滅，出貨指示燈亮，表示正在出貨。一會(huì)后出貨指示燈滅，表示出貨完成，完成一次購(gòu)買過(guò)程。</p><p><b>　　輸入金額大于15元</b></p><p>　　按下X2三次，輸入金額為30元。按下確認(rèn)鍵X6，飲料指示燈Y3、食品示示燈Y2都亮。按下食品選擇鍵X3，飲料指示燈Y3滅，食品指示燈Y2依然亮。再按下購(gòu)買輸入鍵X5，食品指示燈Y2滅，出貨指示

17、燈Y1亮、退幣指示燈Y0亮，表示正在出貨且錢(qián)有剩余。一會(huì)，出貨指示燈Y1滅，表示出貨完成。再過(guò)一會(huì)，退幣指示燈Y0滅，表示退幣完成，這樣，就完成一次購(gòu)買過(guò)程。</p><p>　　按下X2三次，輸入金額為30元。按下確認(rèn)鍵X6，飲料指示燈Y3、食品示示燈Y2都亮。按下飲料選擇鍵X4，食品指示燈Y2滅，飲料指示燈Y3依然亮。再按下購(gòu)買輸入鍵X5，飲料指示燈Y3滅，出貨指示燈Y1亮、退幣指示燈Y0亮，表示正在出貨且錢(qián)

18、有剩余。一會(huì)，出貨指示燈Y1滅，表示出貨完成。再過(guò)一會(huì)，退幣指示燈Y0滅，表示退幣完成，這樣，就完成一次購(gòu)買過(guò)程。</p><p><b>　　4.2 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，基本上完成了一個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)，進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

19、，在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們主要應(yīng)用了PLC，所以在PLC運(yùn)用上以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能有了更進(jìn)一步的提高。理論與實(shí)際還是有相當(dāng)?shù)牟煌?，最關(guān)鍵的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并解決問(wèn)題，這樣會(huì)對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有較大的幫助。除此之外，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中與其它同學(xué)之間互相溝通與交流讓我受益匪淺，通過(guò)學(xué)習(xí)其它的設(shè)計(jì)思路，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，然后一起討論，這有利于提高我們的綜合能力。當(dāng)然，此次設(shè)計(jì)肯定存在諸多不足之處，我會(huì)繼續(xù)認(rèn)真學(xué)習(xí)。</p&

20、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 周美蘭，周封，忘岳宇·PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)[M]·北京：科學(xué)出版社，2003</p><p>　　[2] 王永華，現(xiàn)代電氣控制及PLC 應(yīng)用技術(shù)[M] ·北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[3] 周美

21、蘭，周封，忘岳宇·PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)[M]·北京：科學(xué)出版社，2003</p><p>　　[4] 蔡紅斌，電氣與PLC控制技術(shù)[M]·北京：清華大學(xué)出版社，2011</p><p>　　[5] 吳中俊，黃永紅·可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[6] 吳建強(qiáng)，