課程設計--自動售貨機的plc控制

1、<p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　專業(yè) 年級 班 </p><p><b>　　設計題目</b></p><p>　　自動售貨機的PLC控制</p><p><b>　　主要內(nèi)容</b><

2、/p><p>　　本系統(tǒng)的自動售貨機能銷售飲料和啤酒兩種，在自動售貨過程中，具有硬幣識別、幣值累加、自動售貨、自動找錢、統(tǒng)計銷售金額、銷售數(shù)量、庫存數(shù)量等功能，此售貨機只可接受的硬幣為5角和1元，飲料的售價為2.5元，啤酒為3元。</p><p><b>　　具體要求</b></p><p>　　1. 投入硬幣時，顯示器顯示已投入的硬幣值。當投入的

3、硬幣值等于或超過某個商品的價值時，對應的指示燈亮。</p><p>　　2. 飲料指示燈亮時，按飲料按鈕，飲料驅(qū)動器動作，飲料從售貨口自動售出，飲料指示燈閃爍，5s后飲料驅(qū)動器釋放，完成一次售貨。</p><p>　　3. 啤酒指示燈亮時，按啤酒按鈕，啤酒驅(qū)動器動作，啤酒從售貨口自動售出，啤酒指示燈閃爍，5s后啤酒驅(qū)動器釋放，完成一次售貨。</p><p>　　4.

4、 購買商品以后，顯示器顯示剩余的金額。若有剩余金額，找錢指示燈亮。</p><p>　　5. 在購買商品后還剩余額，或在投入硬幣后又不想購買商品（未按飲料按鈕或啤酒按鈕），按復位按鈕，售貨機自動退出應找回的硬幣。</p><p>　　6. 售貨機能自動計算已售出商品的總金額、啤酒和飲料的現(xiàn)存數(shù)量。當啤酒或飲料現(xiàn)存數(shù)量為零時，對應的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。</p>

5、;<p>　　7. 指示燈閃爍的頻率為1Hz</p><p>　　在上述具體的要求下，完成硬件電路的制作和接線，PLC控制程序的設計及聯(lián)機調(diào)試，直至滿足要求。</p><p><b>　　進度安排</b></p><p>　　1. 理解課程設計內(nèi)容及設計要求，查閱資料（第一周的星期一）。</p><p>　

6、　2. PLC外圍硬件電路的制作和接線，構(gòu)思設計方案（第一周的星期二至星期三）。</p><p>　　3. PLC控制程序設計、程序調(diào)試及系統(tǒng)的總體調(diào)試，撰寫課程設計報告（第一周的星期四至第二周星期四）。</p><p>　　4. 課程設計答辯、批改設計報告，登載成績（第二周星期五）。</p><p><b>　　完成后應上交的材料</b>&l

7、t;/p><p>　　PLC外圍硬件連接電路、程序清單及課程設計總結(jié)報告。</p><p><b>　　總評成績</b></p><p>　　指導教師 簽名日期 年 月 日</p><p>　　系 主 任 審核日期 年 月 日</p&g

8、t;<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要 3</p><p>　?。ㄒ唬┣把?4</p><

9、;p>　　1.1 控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容 4</p><p>　　1.2 PLC控制系統(tǒng)的設計的一般步驟及內(nèi)容 5</p><p>　　1.3 程序設計的步驟 6</p><p>　　（二） 自

10、動售貨機介紹 6</p><p>　　（三）自動售貨機基本功能 7</p><p>　　3.1 I/O地址定義表 8</p><p>

11、;　　3.2 自動售貨機控制系統(tǒng)I/O點連接圖 9 </p><p>　　3.3 數(shù)碼顯示電路 10</p><p>　?。ㄋ模㏄LC自動售貨機設計程序 10</p>&

12、lt;p>　　4.1 商品指示 11</p><p>　　4.2 選擇商品 11</p><p>　　4.3 比較 12</p

13、><p>　　4.4 找錢退幣 12</p><p>　　4.5 程序 13</p><p>　　（五）控制系統(tǒng)的設計特點

14、19</p><p>　?。┙Y(jié)束語 20</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了自動售貨機的基本原理以及工作流程，然后以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個程序塊，然后分別對程序塊進行編程。具體說明了可編程序

15、控制器在自動售貨機中的作用。程序涉及到了自動售貨機工作的絕大部分過程。利用PLC控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機能夠長期穩(wěn)定運行。</p><p>　　關鍵詞 自動售貨機；可編程序控制器；梯形圖</p><p><b>　?。ㄒ唬?前言</b></p><p>　　從自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)

16、構(gòu)造向技術密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應運而生了。</p><p>　　從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機械，從狹義來講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分

17、補充人力資源的不足，適應消費環(huán)境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各項優(yōu)點。</p><p>　　現(xiàn)在，自動售貨機產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進一步實現(xiàn)合理化。例如實行聯(lián)機方式，通過電話線路將自動售貨機內(nèi)的庫存信息及時地傳送各營業(yè)點的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補充以及商品選定的順利進行。并且，為防止地球暖化

18、，自動售貨機的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費高峰時，這種機型的自動售貨機即使在關掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節(jié)約10－15％的電力。進入21世紀時，自動售貨機也將進一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。</p><p>　　1.1 控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶

19、輸入、輸出設備連接而成的。因此，PLC控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容應包括以下內(nèi)容：</p><p>　?。?）選擇用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設備驅(qū)動的控制對象（電動機、電磁閥等）。這些設備屬于一般的電氣元件，其選擇的方法在其他有關書籍中已有介紹。</p><p>　?。?）PLC的選擇。 PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心

20、部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性能指標起到重要的作用。</p><p>　　選擇PLC，應包括機型選擇、容量的選擇以及I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。</p><p>　　（3）分配I/O點，繪制I/O連接圖。</p><p>　?。?）設計控制程序。包括控制系統(tǒng)流程圖、梯形圖、語句表（即程序清單）和控制系統(tǒng)流程圖。</p>&

21、lt;p>　　1.2 PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟及內(nèi)容</p><p>　　（1）根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求,需要完成的動作（動作順序、動作條件、必須的保護和聯(lián)鎖等）、操作方式（手動、自動；連續(xù)、單周期、單步等）。</p><p>　?。?）根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備。據(jù)此確定PLC的I/O點數(shù)。</p><p>　?。?）選擇PLC機型及

22、容量。</p><p>　?。?）定義輸入、輸出點名稱，分配PLC的I/O點，設計I/O連接圖。</p><p>　?。?）根據(jù)PLC所要完成的任務及應具備的功能，進行PLC程序設計，同時可進行控制臺的設計和現(xiàn)場施工。</p><p>　　1.3程序設計的步驟</p><p>　　（1）對于較復雜的控制系統(tǒng)，需繪制系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚地表

23、明動作的順序和條件。對于簡單的控制系統(tǒng)，也可以省這一步。</p><p>　?。?）設計梯形圖。這程序設計的關鍵一步，也是比較困難的一步。要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經(jīng)驗。</p><p>　　（3）根據(jù)梯形圖編制程序清單。</p><p>　?。?）用編程器將程序輸入到PLC的用戶存儲器中，并檢查輸入的程序是否正確。<

24、;/p><p>　?。?）對程序進行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。</p><p>　?。?）待控制臺及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行聯(lián)機調(diào)試。若未滿足要求，再從新修改程序或檢查接線，直到滿足為止。</p><p>　?。ǘ┳詣邮圬洐C介紹</p><p>　　這部分闡述了自動售貨機的各種動作功能和控制要求，給出了完整的自動售貨機操作規(guī)程，并介紹了自

25、動售貨機運行系統(tǒng)種所包括的人工操作步驟。</p><p>　?、?先是進行對投幣的記數(shù)，把投進的不同面值的貨幣進行統(tǒng)計并存放到PLC中。</p><p>　?、?價格與所投的貨幣比較，當所投幣值超過商品價格時，相應價格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購買。</p><p>　?、?在有操作顯示的條件下，進行對商品選購的操作。</p><p>　?、?/p>

26、 選購操作進行同時，同時PLC自動進行余額的處理，并對所選商品進行提取。</p><p>　　⑤ 按下退幣的按鈕，PLC會把余額以1元硬幣和5角硬幣的形式進行退幣處理，并同時把PLC里寄存的余額清零，返回到初始狀態(tài)。</p><p>　　到此為止，自動售貨機的一個完整工作過程結(jié)</p><p>　?。ㄈ┳詣邮圬洐C的基本功能</p><p>

27、　　1,投入硬幣時，顯示器顯示已投入硬幣值。</p><p>　　當投入的硬幣值等于或超過 圖</p><p>　　2.5元時飲料燈亮，當投入的硬幣值</p><p>　　等于或超過3元時，飲料喝啤酒指示</p><p><b>　　燈全亮。</b&g

28、t;</p><p>　　2.飲料指示燈亮時，按飲料按鈕，</p><p>　　飲料驅(qū)動器動作，飲料從售貨機口自動</p><p>　　售出，飲料指示燈閃爍，5S后飲料驅(qū)</p><p>　　動器釋放，完成一次售貨。</p><p>　　3. 啤酒指示燈亮時，按飲啤酒鈕，</p><p>　　啤

29、酒驅(qū)動器動作，飲料從售貨機口自動</p><p>　　售出，飲料指示燈閃爍，5S后啤酒驅(qū)</p><p>　　動器釋放，完成一次售貨。</p><p>　　4.購買商品以后，顯示器顯示余額，若有剩余金額，找錢指示燈亮；若剩余金額等于或超過某個商品價格時，對應的指示燈亮，表示還可以購買商品。</p><p>　　5，在購買商品后還剩下余額，或在

30、投入銀幣后不想購買商品，則按復位按鈕，</p><p>　　售貨機自動退回應找回的金額。如余額為2.5元，在退幣過程中，退幣驅(qū)動器動作，找1元錢指示燈先閃爍2次，找5角錢指示燈在閃爍5次，退幣驅(qū)動器釋放，顯示器顯示金額為零。</p><p>　　6.售貨機能自動計算機已售出商品的總金額，啤酒和飲料的現(xiàn)存數(shù)量。當啤酒或飲料現(xiàn)存數(shù)量為零時，對應的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。<

31、;/p><p>　　7.指示燈閃爍的頻率為1HZ.</p><p>　　3.1.I/O地址定義表</p><p>　　表1 自動售貨機控制系統(tǒng)I/O地址定義表</p><p>　　3.2.自動售貨機控制系統(tǒng)I/O點連接圖</p><p><b>　　控制器硬件設計</b></p>&l

32、t;p>　　自動售貨機控制系統(tǒng)的PLC輸入／輸出的接線如圖所示</p><p>　　3.3.數(shù)碼顯示電路</p><p>　?。ㄋ模?PLC程序設計</p><p>　　自動售貨機系統(tǒng)主要包括：商品的指示燈模塊，選擇商品模塊，比較模塊，找錢退幣模塊 。</p><p><b>　　4.1．商品指示</b></

33、p><p><b>　　4.2．選擇商品</b></p><p>　　當投入的幣值可以購買某種商品時，即商品下相應的指示等亮了，按下相應的“選擇”按紐即可在出貨框中出現(xiàn)該種商品。</p><p>　　4.3．比較模塊（飲料為例）</p><p>　　價格的比較要貫穿實驗過程的始終，只要余額大于某種商品價格時，就需要輸出一個信

34、號，提示可以購買。投幣完成后，系統(tǒng)會將儲存器內(nèi)錢幣數(shù)據(jù)和可以購買的飲料價格進行比較：當投幣<2.5元，則飲料商品指示燈亮，表示可以購買飲料，此時可以繼續(xù)投幣或退幣；只有投幣在3元或以上時會見到啤酒選擇的指示燈和飲料指示燈長亮，此時可以選擇購買飲料和啤酒或退幣。</p><p><b>　　4.4．找錢退幣</b></p><p>　　系統(tǒng)可在顧客購買完飲料后退回

35、余幣。按下退幣按鈕后，數(shù)據(jù)寄數(shù)器內(nèi)的幣數(shù)除以10。</p><p><b>　　4.5.程序</b></p><p>　?。ㄗⅲ捍藞D為手工QQ截圖，載不好的地方望見諒。）</p><p>　　（五）控制系統(tǒng)的設計特點</p><p>　　自動售貨機控制系統(tǒng)實現(xiàn)了工藝的要求,實現(xiàn)可以進行自動售賣的目的,其設計特點有：<

36、;/p><p>　　1.最大限度的滿足了被控對象的控制要求：通過資料的搜集，根據(jù)工藝的要求，擬定了一套切實可行的電氣控制方案，解決了設備對物料的混合質(zhì)量高、生產(chǎn)效率和自動化程度高、適應范圍廣、抗惡劣工作環(huán)境等的目的。</p><p>　　2.考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選用PLC容量時，應留有適當?shù)脑Ａ俊?lt;/p><p>　　3.接線簡單：由于將復雜的控制任務交給了

37、PLC，所以接線大大簡化</p><p>　　4.運行可靠：由于電氣線路的簡化，減少了有觸點元件，同時也減少了系統(tǒng)的故障點，所以系統(tǒng)的可靠性得到提高。</p><p>　　5.維護量?。河捎跍p少了有觸點元件，消除了許多故障點，同時由于故障點的減少，提高了查找故障的速度，維護量工作得以減輕。</p><p><b>　　（六） 結(jié)束語</b>&

38、lt;/p><p>　　經(jīng)過兩個星期的學習、研究以及經(jīng)過*老師，*老師的指導.終于按時完成了本學期的實訓設計.設計主要研究的是自動售貨機中有關于PLC的部分.自動售貨機是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應消費環(huán)境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各