自動售貨機課程設計

1、XXXXXXXXX學校課 程 設 計課程名稱： 可編程控制課設 題目： 自動售貨機PLC控制 專業(yè)班次：辛苦做的，給大家 姓 名：本人原創(chuàng) 學 號：XXXXXXXXXXXXXX指導教師：XXXXXXXXX學 期： 2010-2011學年 第一學期 日 期： 2010.12 目錄第一章 引言.11.1 本設計的意義 .11.2 PLC的概述.11.3 自動售貨機介紹.2第二章 具體設計方案.32.1 系統(tǒng)流程圖.32.2 自動售貨機的控制要求.42.3 I/O設置.5第三章 硬件及其程序設計.63.1 自動售貨機結構示意圖 .63.2 梯形圖.73.3 電器元件的說明.11第四章 總結.124.

2、1 個人總結.124.2 致謝 .12參考文獻.13附錄.14第一章 引言1.1 本設計的意義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。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

3、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。所以設計自動售貨機是非常必要的。1.2PLC的概述可編程控制器簡稱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/輸出單元等構成。PLC是一種專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，它是以微處理機為基礎，綜合了計算機技術、自動控制

4、技術和通信技術等現(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備之一。PLC是專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、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

5、化，這樣可使PLC的處理速度達到納秒級。1.3 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。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，并作出相應的反應。舉一個簡單的例子來

6、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?，F(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商品的選擇按鈕處應有變化，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

7、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。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用和普及開啟一個新的里程碑！第二章 具體設計方案2.1 系統(tǒng)流程圖圖2.1 自動售

8、貨機系統(tǒng)流程圖2.2 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1角，5角，1元硬幣，所售飲料為，汽水和牛奶。汽水價格為每杯2元，牛奶價格為每杯3元；（2） 當投入的硬幣超過2元時，汽水按鈕指示燈亮，當投幣的總值超過3元時，汽水及牛奶按鈕指示燈亮；（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） 當牛奶按鈕指示燈亮時，按牛奶按鈕，則牛奶排出，8s后，自動停止。這段時間內(nèi)牛奶指示燈閃爍；（5） 若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水2元，牛奶3元）時，找錢指示燈亮 ，按下退幣按鈕，并退出多余的錢。2.3 I/

9、O設置2.31 I/O分配表的確定 很據(jù)要求寫出I/O分配表，見表2.3。表2.1 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汽車指示燈L1Y0五角錢入口X2牛奶指示燈L2Y1一塊錢入口X3錢幣不足L3Y2汽水按鈕SB1X10汽水出口KM1Y3牛奶按鈕SB2X11牛奶出口KM2Y4不購物退幣SB3X20找錢指示L4Y5退幣出口KM3Y72.32 PLC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，如圖2.32所示。圖2.2PLC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

10、，牛奶，或是不購物退幣。線圈Y0，Y1，Y2，Y5，是作為指示燈的輸出線圈，當你投幣，選擇牛奶、汽水，或是錢幣不足時的指示引導購物作用。按鈕跟指示燈，直接明了，方便簡單，易于操作。第三章 硬件及其程序設計3.1 自動售貨機結構示意圖 圖3.1 飲料自動售貨機結構示意圖該飲料自動售貨機結構示意圖中，主要用到的電器元件有光電開關、電磁閥、執(zhí)行機構、指示燈以及按鈕。光電開關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。3.2 梯形圖3.3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、電磁閥、執(zhí)行機構、指示燈以及按

11、鈕。光電開關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。光電開關一般情況下由三部分構成，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。在設計中使用的光電開關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。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、關兩個位置，即常閉（不通電時關閉狀態(tài)）、常開（不通電時打開狀態(tài)）。由于開啟時間少于關閉時間，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。第四章 總結4.1 個人總結本次課程設計我們的主要任務是用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

12、實并不是那么容易就做成的。我們本次設計所做的只是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)絡以及去圖書館查閱資料，獲得了一些有關自動售貨機以及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)了預期的功能。在設計中我們用到了光電開關、電磁閥、執(zhí)行機構等我們沒怎么接觸過的電子器件，之前我對這些元器件不是很了解，由于在設計中用到了，我查閱了一些資料，對它們的原理以及應用有了深刻地認識。經(jīng)過兩個禮拜的學習、研究以及經(jīng)過張老師的指導.終于按時完成了課程設計.設計主要

13、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項優(yōu)點。所以說,自動售貨機是今后小商品和飲料銷售方式的一個很好的發(fā)展趨勢.它的出現(xiàn)將極大的方便人們購買所需要的小商品.通過本次課程設計，我的收獲很大，對PLC的編程有了更進一步的掌握，增加了我的實踐動手能力。另外，我還學會了一些基本軟件的應用，比如Protel,Visio 等。4.2 致謝這次課程

14、設計之所以取得成功，得到了多方面的幫助。首先，感謝學校為我們提供這次學習的機會，使我們在多方面有了提高和完善，在理論方面得到了鞏固，實踐動手能力方面有了提高。再次，感謝指導老師的幫助，在設計過程中遇到難題時，指導老師總是耐心的提供幫助，在這里向老師表示由衷地感謝。最后，對同組同學表示感謝，這次設計能取得成功，也離不開彼此之間的團結互助！參考文獻1 王國海主編可編程序控制器及其應用第二版中國勞動社會保障出版社 20072瞿彩萍主編PLC應用技術（三菱）中國勞動社會保障出版社 20063程周·可編程序控制器原理與應用 ·北京：高等教育出版社， 2003年4王永華·現(xiàn)代

15、電氣控制及PLC 應用技術. ·北京：北京航空航天大學出版社，20005周美蘭，周封，忘岳宇·PLC電氣控制與組態(tài)設計·北京：科學出版社，20036吳建強，姜三勇·可編程控制器原理及應用·哈爾濱工業(yè)大學出版社，20007吳中俊，黃永紅·可編程序控制器原理及應用·北京：機械工業(yè)出版社，20038張萬忠，劉明芹·電器與PLC控制技術·北京：化學工業(yè)出版社。20039王兆義·可編程序控制器教程·北京：機械工業(yè)出版社，200110賀哲榮，石帥軍·流行PLC實用程序及設計（三菱FX2系列）北