基于plc的飲料 自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【最新】

1、 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于plc的飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)（系） 電氣工程系 班 級 鐵道自動化101班 學(xué)生姓名 彭未紅 指導(dǎo)老師 陳慶 完成日期 2013.6月 592013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 課題名稱：基于plc的飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、指導(dǎo)教師：陳 慶三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1、課題概述：本課題采用三菱fx2n系列plc對飲料飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先對飲料飲料自動售貨機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單介紹，然后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求對飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析，給出飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路，并通過i/o列表、i/o接線圖、梯形圖、指令表等對其控制

2、系統(tǒng)進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)，控制程序經(jīng)上機(jī)調(diào)試運(yùn)行，其結(jié)果基本符合要求。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：1）簡單介紹飲料自動售貨機(jī)結(jié)構(gòu)；2）分析飲料自動售貨機(jī)的控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，確定其控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路；3）采用fx2n系列plc作為飲料自動售貨機(jī)控制plc，正確選取plc型號，設(shè)計(jì)出其控制程序。4）控制程序上機(jī)調(diào)試。5）所設(shè)計(jì)的飲料自動售貨機(jī)控制程序，應(yīng)符合飲料自動售貨機(jī)運(yùn)行規(guī)則。如飲料自動售貨機(jī)收到識幣信號后，自動進(jìn)行累計(jì)、外部金額顯示、顧客按鍵后自動推出商品和發(fā)出退幣找零等信號的電控系統(tǒng)。6）設(shè)計(jì)說明書要有硬件原理連接圖，i/o分配圖，程序梯形圖、指令表及相應(yīng)的說明。要求文字流暢，圖形清晰，便于閱讀。

3、有條件的設(shè)計(jì)方案要求在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證其正確性。四、設(shè)計(jì)參考書1、plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù) 劉小春 華滿香主編 高等教育出版社 2、流行plc實(shí)用程序及設(shè)計(jì)(三菱fx2系列) 賀哲榮主編 西安電子科技大學(xué)出版 3、三菱fx系列plc設(shè)計(jì)與開發(fā)-原理、應(yīng)用與實(shí)訓(xùn) 張還主編 機(jī)械工業(yè)出版社 五、設(shè)計(jì)說明書要求 1、 封面2、 目錄3、 內(nèi)容摘要(200400字左右，中英文)4、 引言5、 正文（設(shè)計(jì)方案原理、特點(diǎn)、分析、比較、論證，plc程序的設(shè)計(jì)及調(diào)試，調(diào)試結(jié)果的說明及特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明及特點(diǎn)）6、 結(jié)束語7、 附錄(參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等)六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排第1周：資料準(zhǔn)備與借閱，了解并熟悉

4、課題思路。第2周：設(shè)計(jì)要求說明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)。第3-6周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成說明書初稿。第7周：第一次檢查，了解設(shè)計(jì)完成情況。第8周：修改完善設(shè)計(jì)，并作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求答辯前三天，每個學(xué)生應(yīng)按時將畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。學(xué)生答辯時對自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始數(shù)據(jù)或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評價。答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。2

5、、 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求文字要求:說明書要求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯別字，不允許抄襲。圖紙要求:按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。目 錄摘 要6第1章 任務(wù)與要求,81.1課題概述.81.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求81.3 fx2n-32mr產(chǎn)品說明8第2章 引 言.102.1研究背景.102.2論文研究目標(biāo)和意義.12第3章 方案論證與設(shè)計(jì).14 3.1 總體設(shè)計(jì)分析.14 3.2 方案

6、的選擇與設(shè)計(jì).14 3.2.1 繼電控制.14 3.2.2 單片機(jī)控制.15 3.2.3 plc控制.15 3.3 方案確定.16第4 章 自動售貨機(jī)的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).17 4.1 硬件電路設(shè)計(jì).174.1.1硬件系統(tǒng)組成.174.1.2 電氣設(shè)備的選擇17 4.2 軟件設(shè)計(jì).19 4.2.1 自動售貨機(jī)控制要求.19 4.2.2 控制流程圖.20 4.2.3 i/o分配表.21 4.2.4 硬件接線圖.22 4.2.5程序設(shè)計(jì).23第5章 系統(tǒng)調(diào)試.275.1 調(diào)試設(shè)備.275.2 調(diào)試步驟.27第6章 心得體會（致謝）.29參考文獻(xiàn).30附表一： 梯形圖.31附表二： 指令表.35 摘

7、 要在今天的工業(yè)生產(chǎn)中，可編程邏輯控制器（plc）已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的關(guān)鍵。本文簡要介紹了有關(guān)可編程邏輯控制器的一些基礎(chǔ)知識和簡單的應(yīng)用，而且還介紹了plc的技術(shù)特點(diǎn)，并重點(diǎn)在硬件、軟件和組態(tài)軟件方面進(jìn)行了介紹，對他們在工業(yè)自動化中的典型應(yīng)用、最新的技術(shù)發(fā)展趨勢也做了介紹。自動售貨機(jī)在中國有著廣闊的發(fā)展前景，文中介紹了自動售貨機(jī)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的資料，以plc原理為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了自動售貨機(jī)系統(tǒng)。按照自動售貨機(jī)的工作方式，把一次交易過程分為：運(yùn)行初期清零過程、投幣過程、價格比較過程、選擇商品過程、退幣過程。利用梯型圖編制各個過程的程序完成了設(shè)計(jì)的基本要求。 關(guān)鍵

8、詞:自動售貨機(jī)；可編程邏輯控制器。 abstractin todays industrial production, programmable logic controller (plc) has become the key to realize industrial automation. this paper briefly introduces the programmable logic controller some basic knowledge and simple application, but also introduces the technical character

9、istics of plc, and mainly in hardware, software and configuration software are introduced, the typical application in industrial automation, the latest technology development trend is also introduced. vending machine in china has a wide development prospect, this paper introduces the vending machine

10、 development history and current situation. in this graduation design, i refer to a large amount of material, with plc principle for foundation design the vending machine system. according to the vending machine working way, a transaction process is divided into: early operation period reset process

11、, coin process, price comparison process, choose goods process, return money process. use of ladder type planning each process procedures completed the basic requirements of design.keywords:vending machine;programmable logic controller.第1章 任務(wù)與要求1.1課題概述本課題采用三菱plc-fx2n-32mr對飲料飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先對飲料飲料自動

12、售貨機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單介紹，然后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求對飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析，給出飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路，并通過i/o列表、i/o接線圖、梯形圖、指令表等對其控制系統(tǒng)進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)，控制程序經(jīng)上機(jī)調(diào)試運(yùn)行，其結(jié)果基本符合要求。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1）簡單介紹飲料自動售貨機(jī)結(jié)構(gòu)；2）分析飲料自動售貨機(jī)的控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，確定其控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路；3）采用fx2n系列plc作為飲料自動售貨機(jī)控制plc，正確選取plc型號，設(shè)計(jì)出其控制程序。4）控制程序上機(jī)調(diào)試。5）所設(shè)計(jì)的飲料自動售貨機(jī)控制程序，應(yīng)符合飲料自動售貨機(jī)運(yùn)行規(guī)則。如飲料自動售貨機(jī)收到識幣信號后，自動進(jìn)

13、行累計(jì)、外部金額顯示、顧客按鍵后自動推出商品和發(fā)出退幣找零等信號的電控系統(tǒng)。6）設(shè)計(jì)說明書要有硬件原理連接圖，i/o分配圖，程序梯形圖、指令表及相應(yīng)的說明。要求文字流暢，圖形清晰，便于閱讀。有條件的設(shè)計(jì)方案要求在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證其正確性。1.3 fx2n-32mr產(chǎn)品說明：fx系列plc擁有無以匹及的速度，高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)； fx2n是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案； fx2n系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于fx系列中最高檔次的超小形程序裝置。 除輸入出16-25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等 特殊用途，

14、是一套可以滿足多樣化廣泛需要的plc。 在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16-256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合?？蛇x用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。程序容量：內(nèi)置800步ram（可輸入注釋）可使用存儲盒，最大可擴(kuò)充至16k步。豐富的軟元件應(yīng)用指令中有多個可使用的簡單指令、高速處理指令、輸入過濾常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸出等。便利指令數(shù)字開關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16位數(shù)據(jù)的讀取，矩陣輸入的讀取，7段顯示器輸出等。數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運(yùn)算、平方根、浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。特殊用途、脈沖輸出（20khz/d

15、c5v，khz/dc12v-24v），脈寬調(diào)制，pid控制指令等。外部設(shè)備相互通信，串行數(shù)據(jù)傳送，ascii code印刷，hex ascii變換，校驗(yàn)碼等。時計(jì)控制內(nèi)置時鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法、讀出、寫入等。我本次設(shè)計(jì)所選用的是三菱plc-fx2n-32mr。32點(diǎn)，16輸入，16輸出的。 第2章 引 言2.1研究背景2.1.1 plc的產(chǎn)生和發(fā)展1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求； 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程邏輯控制器pdp14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱progr

16、ammable，是世界上公認(rèn)的第一臺plc。 1969年，美國研制出世界第一臺pdp-14； 1971年，日本研制出第一臺dcs-8； 1973年，德國研制出第一臺plc； 1974年，中國研制出第一臺plc。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程邏輯控制器，使可編程邏輯控制器增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時的可編程邏輯控制器為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程邏輯控制器定名為programmable logic controller（plc）。 20世紀(jì)7

17、0年代中末期，可編程邏輯控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、pid功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 20世紀(jì)80年代初，可編程邏輯控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 20世紀(jì)80年代至90年代中期，是可編程邏輯控制器發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這時期，plc在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，可編程邏輯控制器逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域

18、，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的dcs系統(tǒng)。 20世紀(jì)末期，可編程邏輯控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。2.1.2 plc的組成plc的組成有中央處理單元（cpu）、存儲器、輸入/輸出（i/o）電路、電源、編程器等幾方面組成。電源輸入電路中央處理單元cpu編程器輸出電路系統(tǒng)程序存儲器用戶程序存儲器2.1.2 plc的特點(diǎn)1. 使用方便，編程簡單 采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計(jì)算機(jī)知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期

19、短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。 2. 功能強(qiáng)，性能價格比高 一臺小型plc內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。plc可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。 3. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) plc產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。plc的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。plc有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器。 硬

20、件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。 4. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。plc用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 plc采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，plc已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 5. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 plc用軟件功能取代了

21、繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。 plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時間比設(shè)計(jì)相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 plc的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過plc上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 6.維修工作量小，維修方便 plc的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。plc或外部的輸入裝置和執(zhí)

22、行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)plc上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故。2.2論文研究目標(biāo)和意義 2.2.1 自動售貨機(jī) 自動售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。在日本，70%的罐裝飲料是通過自動售貨機(jī)售出的。全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺飲料自動售貨機(jī)。 在日本全國各地，共設(shè)有550萬臺自動售貨機(jī)（據(jù)1998年的統(tǒng)計(jì)），銷售額達(dá)6兆8969億4887萬日元，為世界第一。在售貨機(jī)的顯示屏幕上進(jìn)行操作，輸入商品號碼和購買數(shù)量，并投入錢幣后，商品就會從取貨口出來，甚

23、至從食品自動售貨機(jī)上還能買到熱呼呼的面條和米飯團(tuán)。雖然日本的自動售貨機(jī)總臺數(shù)低于美國（據(jù)1997年的統(tǒng)計(jì)為689萬臺），但是，從人口占有數(shù)來看卻是世界上最高的，美國平均35人占有一臺，而日本為23人占有一臺。從自動售貨機(jī)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)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)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(fèi)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(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。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(jī)械，從狹義來

24、講就是自動銷售商品的機(jī)械。從供給的條件看，自動售貨機(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小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)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(fèi)用上升的問題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。2.2.1 目的和意義 本次設(shè)計(jì)的主要目的能夠?qū)崿F(xiàn)自動售貨機(jī)的自動控制系統(tǒng)的plc設(shè)計(jì)，進(jìn)一步增強(qiáng)和完善學(xué)生自我的創(chuàng)新與動手能力。主要內(nèi)容是首先整個控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，從硬件到軟件的資料收集，對一些硬件以及自動售貨機(jī)內(nèi)部接線電路都逐一進(jìn)行了研究學(xué)習(xí)。第三章 方案論證與設(shè)計(jì)3.1 總體方案設(shè)計(jì)分析 3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了

25、實(shí)現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：(1) 最大限度地滿足被控對象的控制對象。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，并于機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬訂電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。(2) 在滿足控制系統(tǒng)要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便。（3）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝和改進(jìn)，在選擇plc容量時，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。3.2 方案的選擇與設(shè)計(jì)3.2.1 繼電控制利用具有繼電特性的元件進(jìn)行控制的自動控制系統(tǒng)。所謂繼電特性是指在輸入信

26、號作用下輸出僅為通、斷等幾個狀態(tài)的特性。繼電控制也稱通斷控制。例如，電爐溫度調(diào)節(jié)中根據(jù)爐溫是否超過規(guī)定值而斷開或接通電源。這種只有通、斷兩個狀態(tài)的控制又稱雙位式控制。對于繼電控制型伺服系統(tǒng)，繼電控制是指驅(qū)動電源的全部電壓按照控制偏差值符號的正負(fù)，正向或反向地加到執(zhí)行電動機(jī)上。為避免正反向之間的持續(xù)振蕩，在正向和反向之間常設(shè)置一個死區(qū)。繼電控制中使用的元件并不限于電磁式繼電器，也可用別的手段來實(shí)現(xiàn)繼電特性。例如，在雙位式溫度調(diào)節(jié)中，常采用雙金屬片作為敏感元件，溫度變化時雙金屬片因兩部分金屬的膨脹系數(shù)不同而彎曲變形，接通或斷開觸點(diǎn)。其他如液壓和氣動閥等也是具有繼電特性的元件。繼電控制系統(tǒng)的主要分析

27、方法有相平面法和描述函數(shù)法。繼電控制的缺點(diǎn)：繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費(fèi)大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。3.2.2 單片機(jī)控制目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)

28、域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置 ，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，3.2.3 plc控制 在工業(yè)自動化領(lǐng)域，可編程控制器(plc)作為自動

29、控制以成為大多數(shù)自動化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，同時也給工業(yè)控制帶來了前所未有的非凡變化。使用plc的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的工業(yè)控制系統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個方面都具有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。雖然在工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會被完全淘汰，但是由于plc的出現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想。 可編程序控制器的優(yōu)勢、特點(diǎn)及功能：可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動控制、定時控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。特別是現(xiàn)在，由于信息、網(wǎng)絡(luò)時代的到來，

30、擴(kuò)展了plc的功能，使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。1、 順序控制2、 閉環(huán)過程控制3、 運(yùn)動位置控制4、 生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理5、 網(wǎng)絡(luò)特性3.3 方案確定 plc控制比繼電控制在邏輯上更改方便、控制速度更高、更靈活且便于維護(hù)。plc是建立在單片機(jī)上的產(chǎn)品。單片機(jī)是一種集成電路，不具可比性。單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，plc是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例。從工程角度上說：對于單項(xiàng)或重復(fù)極少的項(xiàng)目，采用plc是更明智、快捷的途徑。功率高，可靠性好！通過對各種控制的優(yōu)缺點(diǎn)分析，各適用于不同控制要求的場合。對于自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)來說。要求控制速

31、度快、靈活、可靠性高、易于維護(hù)和改動、屬于單項(xiàng)重復(fù)數(shù)少的項(xiàng)目。用plc來控制是最好的選擇。它少了幾點(diǎn)控制的笨重和單片機(jī)控制的復(fù)雜性。但分析各種廠家生產(chǎn)的plc。西門子plc多用于大型、超大型的場合。所以我選用了三菱fx2n-32mr型plc來進(jìn)行自動售貨機(jī)的控制。第4章 自動售貨機(jī)的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 硬件電路設(shè)計(jì) 4.1.1 硬件系統(tǒng)組成 1）主控制板2）溫控模版溫度采集加熱制冷等3） 貨幣識別模塊在投入貨幣之后，系統(tǒng)會用紅外線識別器識別貨幣的面額。4） 銷售模塊在顧客選擇商品時，用電機(jī)驅(qū)動相關(guān)的硬件設(shè)施送出相應(yīng)的商品。在退幣時驅(qū)動電機(jī)完成退幣動作。完成銷售過程。 4.1.2 電氣設(shè)備

32、的選擇 在整個硬件控制中包括各種電氣設(shè)備：斷路器、接觸器、繼電器、隔離開關(guān)、熱繼電器、和電動機(jī)。繼電器的選用原則：(1)按使用類別選用：中小型工廠的生產(chǎn)實(shí)際，90kw及以下的籠型電動機(jī)占全廠電機(jī)總數(shù)的90以上，基本屬于按ac-3使用類別選用。(2)確定容量等級：接觸器的容量即主觸頭在額定電壓等技術(shù)條件下，其額定電流的確定，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：工作制及工作頻率的影響：選用接觸器時，應(yīng)注意其控制對象是長期工作制，還是重復(fù)短時工作制。在操作頻率高時，還必須考慮電弧能量的影響。在水泥廠屬于長期工作制，但操作頻率不高，應(yīng)盡可能選用銀、銀合金或鑲銀觸頭的接觸器，如cj20型系列產(chǎn)品。環(huán)境條件的影響：在水泥廠，

33、生產(chǎn)流程的環(huán)境是比較惡劣的，粉塵污染嚴(yán)重，通風(fēng)條件差，工作場所溫度較高。因此，對接觸器的選擇宜采取降容使用的技術(shù)措施。熱繼電器的選用原則：熱繼電器主要用于保護(hù)電動機(jī)的過載，為了保證電動機(jī)能夠得到既必要又充分的過載保護(hù)，就必須全面了解電動機(jī)的性能，并給其配以合適的熱繼電器，進(jìn)行必要的整定。一般涉及到電動機(jī)的情況有工作環(huán)境、起動電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許的過載能力等。原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動機(jī)的過載特性，或者在電動機(jī)的過載特性之下，同時在電動機(jī)短時過載和起動的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動作)。 熱繼電器的正確選用與電動機(jī)的工作制有密切關(guān)系。當(dāng)熱繼電器用以保護(hù)長期工作制

34、或間斷長期工作制的電動機(jī)時，一般按電動機(jī)的額定電流來選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.951.05倍電動機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。 當(dāng)熱繼電器用以保護(hù)反復(fù)短時工作制的電動機(jī)時，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果每小時操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。 對于正反轉(zhuǎn)相通斷頻繁的特殊工作制電動機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋入電動機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護(hù)。電動機(jī)的選用原則：1）電動機(jī)的機(jī)械特性、啟動、制動、調(diào)速及其它控制性能應(yīng)滿足機(jī)械特性和生產(chǎn)工藝過程的要求，電動機(jī)工作過程中對電源供電質(zhì)量的影響（如電

35、壓波動、謝波干擾等），應(yīng)在容許的范圍內(nèi)；2）按預(yù)定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動機(jī)功率，電動機(jī)的溫升應(yīng)在限定的范圍內(nèi)；3）根據(jù)環(huán)境條件、運(yùn)行條件、安裝方式、傳動方式，選定電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、安裝、防護(hù)形式，保證電動機(jī)可靠工作；4）綜合考慮一次投資幾運(yùn)行費(fèi)用，整個驅(qū)動系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、合理、可靠和安全。4.2 軟件設(shè)計(jì)4.2.1 自動售貨機(jī)控制要求1. 投幣類型分為1元、5元、10元、20元、50元2. 各種紙幣各一個投錢處3. 分為五種飲料汽水、可樂、牛奶、咖啡、紅茶。價格分別為3元、4元、5元、6元、7元4. 當(dāng)錢數(shù)大于3時汽水燈亮5. 當(dāng)錢數(shù)大于4時汽水、可樂燈亮6. 當(dāng)錢數(shù)大于5時汽水

36、、可樂、牛奶燈亮等等7. 按下飲料的按鈕，電動機(jī)得電指示燈亮，相應(yīng)飲料的燈閃。錢數(shù)減去飲料錢數(shù)，等閃爍3秒，出貨結(jié)束。8.按下退幣錢退出1元硬幣4.2.2三菱fx2n-32型plc自動售貨機(jī)流程圖4.2.3 i/o分配表輸入符號功能地址輸出符號功能地址sb11元x0hl1汽水顯示燈y0sb25元x1hl2可樂顯示燈y1sb310元x2hl3牛奶顯示燈y2sb420元x3hl4咖啡顯示燈y3sb550元x4hl5紅茶顯示燈y4sb6汽水按鈕x5yv1汽水電磁閥y5sb7可以按鈕x6yv2可樂電磁閥y6sb8牛奶按鈕x7yv3牛奶電磁閥y7sb9咖啡按鈕x10yv4咖啡電磁閥y10sb10紅茶按鈕

37、x11yv5紅茶電磁閥y11sb11退幣按鈕x12yv6退幣電磁閥y124.2.4 硬件接線圖4.2.5程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)可分為6個部分。分別為：1啟動清零部分、2投幣部分、3表示可購買顯示部分、4選擇飲料部分、5貨幣相減部分和6退幣部分。1） 啟動清零 m8002為初始脈沖。當(dāng)plc從stop撥到run時接通瞬間。自動初始清零。 指令表：2） 投幣部分 用pls上升沿觸發(fā)投幣。用add指令作加法運(yùn)算。 指令表： 3）表示可購買顯示部分 用 d1 k3 比較指令，當(dāng)d1k3輸出。 指令表：4）飲料選擇部分（購買、出貨） y0：可購買汽水 x5：選擇汽水 y5：輸出汽水。當(dāng)按下購買的按鈕之后，相應(yīng)

38、的商品指示燈閃爍，同時排出商品。3秒后，貨物排出完畢、相應(yīng)指示燈停止閃爍。 指令表： 5）貨幣相減部分 這里使用了sub減法運(yùn)算用于計(jì)算投幣額與商品價格之差。 指令表： 6）退幣部分 按下退幣按鈕x12（機(jī)械自鎖按鈕）后，當(dāng)d1大于1時，m61得電。d1等于1時，m62得電。執(zhí)行decp指令（減1）、并輸出。退幣線圈y12得電。退幣完成后，把x12按鈕復(fù)位，完成售貨。 指令表：第5章 系統(tǒng)調(diào)試 正確的調(diào)試系統(tǒng)才能使各模塊電路正常工作，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性的顯示。此段程序首先采用m8002進(jìn)行自動清零。用pls上升沿觸發(fā)實(shí)現(xiàn)投幣。用add指令進(jìn)行貨幣的累加并把數(shù)據(jù)儲存在d1數(shù)據(jù)存儲器中。用 d1 k3指

39、令來表示可買的物品。還使用了t計(jì)時器用于計(jì)時。用減法指令進(jìn)行貨幣的相減以及退幣程序。完成整個自動售貨的程序。 正確的編寫程序是調(diào)試成功的關(guān)鍵。下面就要說說調(diào)試所用到的設(shè)備和過程。5.1調(diào)試的設(shè)備三菱fx2n-32型plc一臺接觸器5臺指示燈10個電機(jī)5臺熱繼電器一個5.2調(diào)試步驟一：硬件調(diào)試1）按照相關(guān)的要求連接繼電器、和熱繼電器以及相關(guān)的飲料輸出電機(jī)。2）檢查繼電器的觸點(diǎn)是否有問題。沒有問題正確接線。3）檢查電機(jī)是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。把熱繼電器連入電路中。二：軟件調(diào)試 1 運(yùn)行plc，d1自動清零。 2 按下1元投幣開關(guān)x0和5元投幣開關(guān)x1后，表示投了6塊錢。然后汽水顯示燈（y0）、可樂顯示燈

40、（y1）、牛奶顯示燈（y2）、咖啡顯示燈（y3）亮。表示可以購買。 3 按下可樂購買開關(guān)（x6），后可樂顯示燈（y2）閃爍，同時可樂輸出線圈（y6）亮。三秒后完成。說明可樂排出！按下找零按鈕（x12）后，退幣線圈（y12）得電（亮），表示退出1元硬幣。 4 結(jié)束。 開始調(diào)試程序時在可購買顯示部分出了點(diǎn)問題。我們把= d1 k3指令寫成了 d1 k3導(dǎo)致我在投入3元時顯示燈不亮，后來經(jīng)過檢查要寫成=3，改正了過來！在退幣程序中的m8012忘記加了。導(dǎo)致我按下退幣按鈕看不見退幣電磁閥的動作。加入了之后，效果就明顯了。有幾塊錢可以看見電磁閥（燈）閃幾次。表示退幣。經(jīng)過程序的多次改動和最后的調(diào)試，所有

41、功能都實(shí)現(xiàn)了。達(dá)到了這次設(shè)計(jì)的目的！第7章 心得體會（致謝）在進(jìn)行此次專題實(shí)習(xí)的過程中，我學(xué)習(xí)了三菱plc的相關(guān)知識，深入了解了很多的功能指令，對不理解的地方都作了研究，也取得了很大進(jìn)步，并成功的完成了本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)也涉及了很多其他方面的知識，除了學(xué)過的專業(yè)知識外，還有包括很多軟件方面的一些知識，確實(shí)收獲蠻多的。由于缺乏閱歷與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)還存在許多不足的地方。但是才疏學(xué)淺專業(yè)知識匱乏的我仍對這方面很感興趣，相信本次設(shè)計(jì)會對我的今后生活或工作中會有很大的幫助。以后我會不斷學(xué)習(xí)，不斷地充實(shí)自己的。在此答辯之際，我首先要感謝導(dǎo)師老師。因?yàn)闊o論從論文選題，到編寫過程，直到完成，老師無不傾注著

42、心血和辛勞。這點(diǎn)讓我們深受感動。老師認(rèn)真的求學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)學(xué)識、勤勉塌實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、誨人不倦的精神無不讓人感動。我在這里說一聲，老師，辛苦了！ 同時，我還要感謝其他給我指導(dǎo)幫助的各位老師，他們都在我做設(shè)計(jì)的時候無私的幫助過我，給我提出很多很好的建議，讓我獲益匪淺。三年大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼即逝。在這三年學(xué)習(xí)期間，湖鐵職院的老師們無私耕耘、孜孜教誨，讓我們學(xué)到了很多書里和書外的知識。為我們即將進(jìn)入社會打下了良好的基礎(chǔ)。在這里我向所有老師們表示深深得謝意和崇高的敬意。你們辛苦了！最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師！忠心地祝愿各位身體健康、工作順利。參考文獻(xiàn) 1三菱fx

43、系列plc應(yīng)用技術(shù)/龔仲華編著.-北京：人民郵電出版社，2010.102可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第五版）主編：廖常初3plc電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì).吳中俊編著.-北京：科學(xué)出版社，20034現(xiàn)代電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000附錄附件一：梯形圖 附件二：指令表附加工作總結(jié)一篇，不需要的朋友下載后可以編輯刪除，謝謝安全生產(chǎn)監(jiān)管執(zhí)法工作方案5篇第一篇一、指導(dǎo)思想2014年，全區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)管執(zhí)法工作要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，全面貫徹落實(shí)國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知和省政府關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的意見文件精神，進(jìn)一步規(guī)范安全生產(chǎn)監(jiān)管執(zhí)法行為，落實(shí)行政執(zhí)法責(zé)任

44、制，提高依法行政水平，嚴(yán)厲打擊安全生產(chǎn)領(lǐng)域的非法違法行為，及時消除事故隱患，促進(jìn)全區(qū)安全生產(chǎn)形勢進(jìn)一步穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。二、工作目標(biāo)通過安全生產(chǎn)監(jiān)管執(zhí)法計(jì)劃的實(shí)施，生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)主體責(zé)任進(jìn)一步落實(shí)，全區(qū)安全生產(chǎn)杜絕重特大事故，遏制較大生產(chǎn)安全事故，減少一般生產(chǎn)安全事故，各類生產(chǎn)安全事故指標(biāo)控制在市政府下達(dá)的考核指標(biāo)內(nèi)。全區(qū)安全生產(chǎn)高危領(lǐng)域和重點(diǎn)監(jiān)管單位的監(jiān)管面達(dá)到100。三、主要任務(wù)（一）執(zhí)法檢查工作日安排我局現(xiàn)有在冊行政執(zhí)法人員14人。按照國家安全監(jiān)管總局關(guān)于印發(fā)安全生產(chǎn)監(jiān)管年度執(zhí)法工作計(jì)劃編制辦法的通知要求，2014年我局總法定工作日為3500個工作日，其中：綜合執(zhí)法工作日為2000個工作日；專項(xiàng)執(zhí)法檢查工作日為800個工作日；非執(zhí)法工作日為700個工作日。在綜合執(zhí)法工作日中，實(shí)施行政許可為550個執(zhí)法工作日；開展生產(chǎn)安全事故調(diào)查和處理為850個執(zhí)法工作日；開展安全生產(chǎn)舉報查處為200個執(zhí)法工作日；重大安全生產(chǎn)隱患排查報告的受理、登記建檔、跟蹤監(jiān)控、督促整改等為200個執(zhí)法工作日；開展機(jī)動執(zhí)法為200個執(zhí)法工作日等。（二）監(jiān)管執(zhí)法計(jì)劃