PLC自動售貨機課程設(shè)計

1、摘 要課 程 設(shè) 計課程名稱： 可編程控制課設(shè) 題 目： 自動售貨機plc控制 班 級： zg1008 姓 名： 學 號： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 電氣自動化 日 期： 2011.12 目 錄第一章 前言.1 本設(shè)計的意義 . .2 自動售貨機介紹 . .第二章 具體設(shè)計方案 .1 系統(tǒng)流程圖 .2 自動售貨機的控制要求 .3 i/o設(shè)置.4 plc的i/o接線圖第三章 硬件及其程序設(shè)計 .1 自動售貨機結(jié)構(gòu)示意圖 .2 梯形圖 .3 指令表 .4 電器元件的說明 . 第四章 總結(jié) .參考文獻 .第一章 引言1plc設(shè)計意義及概述隨著社會不斷的進步，人們的物質(zhì)文化與精神文化都在明顯的提高，這樣表

2、現(xiàn)在出入各個場所采用信用卡支付現(xiàn)金，一人一部手機，節(jié)假日看電影，坐地鐵，聽音樂會，逛步行街等等，這個現(xiàn)象都表明在物質(zhì)生活提高的同時，精神生活也提高了，隨處可見的出租車，還有隨處可見的售貨機，這在繁華的都市也已成為不可缺少的一個為市民提供方便的一部機器，只需要投幾個硬幣就可以選擇自己想要的物品。自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應(yīng)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。自動售貨機解放了人力，方便了生活，創(chuàng)造了效益，方便廣大的市民。所以設(shè)計自動售貨機是非常必要的?？删幊?/p>

3、控制器簡稱plc，是一種以微處理器為核心的用于工程自動控制的工業(yè)控制機，其本質(zhì)是一臺工業(yè)控制專用計算機。它的軟件，硬件配置與計算機極為類似，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語言。硬件主要由中央處理器cpu、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/輸出單元等構(gòu)成。plc是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，它是以微處理機為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，是當今工業(yè)發(fā)達國家自動控制的標準設(shè)備之一。plc是專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶

4、有存儲器、可以編制程序的控制器。它的種類很多、模塊豐富、指令功能強大、編程簡單、使用方便，而且隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，其功能仍然在不斷擴大和完善。plc總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。目前，plc的處理速度與計算機相比還比較慢，其高的cpu也不過80486，將來會全面使用64位的risc芯片，采用多cpu進行處理、分時處理或分任務(wù)處理方式，將各種模塊智能化，部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化，這樣可使plc的處理速度達到納秒級。2自動售貨機介紹 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)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費

5、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(yīng)運而生了。在實際生活中，我們見到的售貨機可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。舉一個簡單的例子來說明，例如：售貨機中有8中商品，其中01號商品（代表第一種商品）價格為2.50元，02商品為3.50元，其余類推。現(xiàn)投入1個1元硬幣，當投入的貨幣超過01商品的價格時，01商品的

6、選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買，其他商品同比。當按下選擇01商品的價格時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去01商品的價格同時啟動相應(yīng)的電機，提取01號商品到出貨口。此時售貨機繼續(xù)進行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來，售貨機一次交易要涉及加法運算、減法運算以及在退幣時的除法運算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。自動售貨機是集聲、光、機、電于一體的智能科技產(chǎn)物，進入21世紀之后，自動售貨機進一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展

7、。使未來的自動售貨機不僅僅具有售貨功能，而是更加多元化，以及人性化；如：手機支付、遠程聯(lián)機管理、個性的lcd廣告顯示屏，更節(jié)能。自動售貨機的普及在某種程度上反應(yīng)一個國家的科技水平，是一個國家文明程度的象征。實踐和直覺告訴我們，自動售貨機在中國的橫空出世，必將為國內(nèi)的食品、香煙、飲料等諸多行業(yè)帶來新的契機，中國的現(xiàn)代文明又將以自動售貨機的應(yīng)用和普及開啟一個新的里程碑！第二章 具體設(shè)計方案1系統(tǒng)流程圖減去咖啡用幣咖啡選擇大于1.5 小于 1.2.圖 自動售貨機系統(tǒng)流程圖2自動售貨機的控制要求自動售貨機的plc控制要求如下：（1） 此售貨機可投0.1元，0.5元，1元硬幣，所售飲料為，汽水和咖啡。（

8、2） 當投入的硬幣超過1.2元時，汽水按鈕指示燈亮，當投幣的總值超過1.5元時，汽水及咖啡按鈕指示燈亮；（3） 當汽水按鈕指示燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出，8s后，自動停止，在這段時間內(nèi)汽水指示燈閃爍；（4） 當咖啡按鈕指示燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出，8s后，自動停止。這段時間內(nèi)咖啡指示燈閃爍；（5） 若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮 ，按下退幣按鈕，并退出多余的錢,8s后，自動停止。 (6)如售貨機口發(fā)生故障,或顧客投入硬幣后又不想買了,可按下復(fù)位按鈕,則售貨機可如數(shù)退還顧客以投入的硬幣.3i/o設(shè)置i/o分配表的確定 很據(jù)要求寫出i/o分配表

9、，見下表表i/o分配表輸入（i）類別元件plc元件輸出（o）類別元件plc元件一角錢入口x1汽水指示燈l1y0五角錢入口x2咖啡指示燈l2y1一塊錢入口x3錢幣不足l3y2汽水按鈕sb1x10汽水出口km1y3咖啡按鈕sb2x11咖啡出口km2y4不購物退幣sb3x20找錢指示l4y5退幣出口km3y74plc的i/o接線圖很據(jù)控制要求及i/o分配表，可畫出i/o接線圖，如下圖所示?？Х戎甘緹艨Х瘸隹?圖 plc自動售貨機i/o接線圖該plc自動售貨機i/o接線圖中， plc元件x10，x11，x20是選擇控制按鈕。選擇汽水，咖啡，或是不購物退幣。線圈y0，y1，y2，y5，是作為指示燈的輸出

10、線圈，當你投幣，選擇咖啡、汽水，或是錢幣不足時的指示引導(dǎo)購物作用。按鈕跟指示燈，直接明了，方便簡單，易于操作。第三章 硬件及其程序設(shè)計咖啡按鈕咖啡指示燈咖啡取物口咖啡桶 圖 飲料自動售貨機結(jié)構(gòu)示意圖該飲料自動售貨機結(jié)構(gòu)示意圖中，主要用到的電器元件有光電開關(guān)、電磁閥、執(zhí)行機構(gòu)、指示燈以及按鈕。光電開關(guān)是用來檢測投入的硬幣的數(shù)目，而電磁閥是用來控制飲料的輸出，指示燈作為在各種情況下的操作指示。按鈕用來控制選擇飲料及是否退幣等。1梯形圖2指令表0ld:8002 1. out:pls m02. ld:m03. mps4. out:mov k1 d05. mrd6. out:mov k5 d17. mp

11、p8. out:mov k10 d29. ld:x00110. out:pls m211. ld:x00312. ut:pls m213. ld:m114. out:add d1 d5 d515. ld:m2 16. out:add d1 d5 d517. ld:m318. out：add d2 d5 d5 19. ld：m020. or：m421. ani：x01122. ani：x00023. out：m424. ld:m425. ani:t126. out；t0k227. ld：t028. out：t1k229. ld：t130. out：zcp k20 k29 d5 m1031. ld

12、：m1032. out：y00233. ld:t234. and:m2035. or：m1136. or；m1237. out:y00038. ld：t439. ld：m2140. or：m1241. out:y00142. ld：x01043. or：y00344. mps45. and：y00146. or：m2047. ani：t648. out:m2049. mpp50. ani:y00051. mps52. ldi;:t653. or:y00354. out:y00355. mpp56. ldi:t357. out:t2k258. ld:t259. or:t3k260. ld:x00

13、161. or：y00462. mps63. and：y00264. or：m2165. ani:t766. out:m2167. mpp68. ld:y00269. mps70. ani:t771. or:y00472. out:y00473. mpp74. ldi:t575. out:t4k276. ld:t477. out:t5k278. ld:y00079. or:y00280. and:x01081. ani:x682. or:pls m583. ld：m584. or:m685. out:tk8086. ani:t687. out;m688. ld:m589. out:sub d5

14、 k20 d590. ld:y00091. and:x01192. ani：t793. out：pls m794. ld：m795. or：m896. out：t7k8097. ani：t798. out：pls m799. ld：m7100. or：m8101. out：t7k80102. ani：t7103. out:m8104. ld:m7105. out:sub d5 k30 d5106. ld:t6107. or:t7108. out：pls m9109. ld：m9110. out：y011111. ani：m33112. out：y005113. ld：x020114. out：

15、c1d5115. ld：c1116. mps117. out：rst d5118. mpp119. out：pls m33120. ld：m33121. or：m34122. ani：t8123. or：m34124. ld：m34125. mps126. out：t8k2127. mpp128. out：rst c1129. end3電器元件的說明 本系統(tǒng)中主要用到的電器元件有光電開關(guān)、電磁閥、執(zhí)行機構(gòu)、指示燈以及按鈕。光電開關(guān)是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電開關(guān)一般情況下由三部分構(gòu)成，分別是：發(fā)送器接收器和檢測電路，目前使用最多的是紅外線光電開關(guān)。在設(shè)計中使用的光電

16、開關(guān)是為了檢測投入的硬幣的數(shù)目，可選用普通的紅外線光電開關(guān)。電磁閥是利用電磁線圈通電后產(chǎn)生的磁場來實現(xiàn)動作的，因此電磁閥只有開、關(guān)兩個位置，即常閉（不通電時關(guān)閉狀態(tài)）、常開（不通電時打開狀態(tài)）。由于開啟時間少于關(guān)閉時間，所以選用常閉型電磁閥。選用交流型電磁閥，電壓規(guī)格用盡量優(yōu)先選用ac220v。4過程分析當有顧客購買飲料時，投入硬幣時經(jīng)過光傳感器感應(yīng)，然后由光傳感器驅(qū)動硬幣識別器識別硬幣,如果是假幣則系統(tǒng)自動退出硬幣,如果是真幣則系統(tǒng)將硬幣自動傳送到相應(yīng)的硬幣貯存腔,并經(jīng)光傳感器感應(yīng)，然后在plc內(nèi)進行數(shù)據(jù)運算，否則認為是假幣并退出系統(tǒng)，投幣完成后，系統(tǒng)會將d1內(nèi)錢幣數(shù)據(jù)和可以購買的飲料價格進

17、行區(qū)間比較：若投幣1.2元，則指示燈y2亮，顯示投幣不足，此時可以繼續(xù)投幣或退幣；若1.2元投幣1.5元，則汽水選擇指示燈長亮，此時可以選擇汽水或退幣；若投幣1.5元,則汽水和咖啡指示燈長亮,此時可以選擇汽水、咖啡或退幣。比較完成后，按下指示燈長亮的選擇按鈕，相應(yīng)的電磁閥（y1或y2）起動，并且相應(yīng)的選擇指示燈由長亮轉(zhuǎn)為以1s為周期的閃爍直至飲料供應(yīng)完畢后閃爍停止。當飲料輸出達到8s時，電磁閥關(guān)斷。飲料輸出的同時減去相應(yīng)的購買幣數(shù).顧客可在購?fù)觑嬃虾?，由退幣指示燈y7可知是否可以退幣，指示燈亮，則可以退幣，當按下退幣控制按鈕后，數(shù)據(jù)寄數(shù)器d1內(nèi)的幣數(shù)除以10，商的整數(shù)部分是需要退回1元的個數(shù)并

18、儲存在d2中；d3的數(shù)據(jù)除以5，商的整數(shù)部分是需要退回的5角錢的個數(shù)，并儲存在d4中，依次類推選擇退幣的同時起動3個退幣電動機。3個感應(yīng)器開始計數(shù)，當感應(yīng)器記幣的個數(shù)等于數(shù)據(jù)寄存器退回的幣數(shù)時，退幣電動機停止運轉(zhuǎn)。第四章 總結(jié)本次課程設(shè)計我們的主要任務(wù)是用plc實現(xiàn)自動售貨機的功能。一個平?？此坪唵问褂梅奖愕淖詣邮圬洐C，其實并不是那么容易就做成的。我們本次設(shè)計所做的只是plc編程部分，以此實現(xiàn)它的功能。在接到題目后，起初感覺無從下手，在思考過一段時間后，我和同組同學通過網(wǎng)絡(luò)以及去圖書館查閱資料，獲得了一些有關(guān)自動售貨機以及plc編程方面的信息?；谖覀儽緦W期所學習的plc課程，我們自己嘗試著編寫了程序。經(jīng)過多次修改以及調(diào)試，我們最終獲得成功，實現(xiàn)了預(yù)