課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 專業(yè) 年級(jí) 班 一、 設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制二、 主要內(nèi)容 本系統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)能銷售飲料和啤酒兩種，在自動(dòng)售貨過程中，具有硬幣識(shí)別、幣值累加、自動(dòng)售貨、自動(dòng)找錢、統(tǒng)計(jì)銷售金額、銷售數(shù)量、庫存數(shù)量等功能，此售貨機(jī)只可接受的硬幣為5角和1元，飲料的售價(jià)為2.5元，啤酒為3元。三、 具體要求1. 投入硬幣時(shí)，顯示器顯示已投入的硬幣值。當(dāng)投入的硬幣值等于或超過某個(gè)商品的價(jià)值時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈亮。2. 飲料指示燈亮?xí)r，按飲料按鈕，飲料驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，飲料從售貨口自動(dòng)售出，飲料指示燈閃爍，5s后飲料驅(qū)動(dòng)器釋放，完成一次售貨。3. 啤酒指示燈亮?xí)r

2、，按啤酒按鈕，啤酒驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，啤酒從售貨口自動(dòng)售出，啤酒指示燈閃爍，5s后啤酒驅(qū)動(dòng)器釋放，完成一次售貨。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。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(fù)位按鈕，售貨機(jī)自動(dòng)退出應(yīng)找回的硬幣。6. 售貨機(jī)能自動(dòng)計(jì)算已售出商品的總金額、啤酒和飲料的現(xiàn)存數(shù)量。當(dāng)啤酒或飲料現(xiàn)存數(shù)量為零時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。7. 指示燈閃爍的頻率為1Hz 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(shè)計(jì)及聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至滿足要求。四、 進(jìn)度安排1. 理解課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及

3、設(shè)計(jì)要求，查閱資料（第一周的星期一）。2. PLC外圍硬件電路的制作和接線，構(gòu)思設(shè)計(jì)方案（第一周的星期二至星期三）。3. PLC控制程序設(shè)計(jì)、程序調(diào)試及系統(tǒng)的總體調(diào)試，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告（第一周的星期四至第二周星期四）。4. 課程設(shè)計(jì)答辯、批改設(shè)計(jì)報(bào)告，登載成績（第二周星期五）。五、 完成后應(yīng)上交的材料 PLC外圍硬件連接電路、程序清單及課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。六、 總評(píng)成績指導(dǎo)教師 簽名日期 年 月 日系 主 任 審核日期 年 月 日目錄摘要 3（一）前言 4 1.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 4 1.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一般步驟及內(nèi)容 5 1.3 程序設(shè)計(jì)的步驟 6（二） 自動(dòng)售貨機(jī)介紹 6（

4、三）自動(dòng)售貨機(jī)基本功能 7 3.1 I/O地址定義表 8 3.2 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)連接圖 9 3.3 數(shù)碼顯示電路 10（四）PLC自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)程序 10 4.1 商品指示 11 4.2 選擇商品 11 4.3 比較 12 4.4 找錢退幣 12 4.5 程序 13（五）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 19（六）結(jié)束語 20摘要本文介紹了自動(dòng)售貨機(jī)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(gè)程序塊，然后分別對(duì)程序塊進(jìn)行編程。具體說明了可編程序控制器在自動(dòng)售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動(dòng)售貨機(jī)工作的絕大部分過程。利用PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動(dòng)售貨機(jī)能

5、夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞 自動(dòng)售貨機(jī)；可編程序控制器；梯形圖（一） 前言從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)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(duì)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(chǎng)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(dòng)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，從狹義來講就是自動(dòng)銷售商品的機(jī)械。從供給的條件看，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)無人售貨的系統(tǒng)可以更

6、省力，運(yùn)營時(shí)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)?，F(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過電話線路將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的庫存信息及時(shí)地傳送各營業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行。并且，為防止地球暖化，自動(dòng)售貨機(jī)的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動(dòng)售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰時(shí)，這種機(jī)型的自動(dòng)售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動(dòng)售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約1015的電力。進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。

7、1.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的。因此，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件，其選擇的方法在其他有關(guān)書籍中已有介紹。（2）PLC的選擇。 PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對(duì)于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起到重要的作用。選擇PLC，應(yīng)包括機(jī)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。（3）分配I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。（

8、4）設(shè)計(jì)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。1.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟及內(nèi)容（1）根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求,需要完成的動(dòng)作（動(dòng)作順序、動(dòng)作條件、必須的保護(hù)和聯(lián)鎖等）、操作方式（手動(dòng)、自動(dòng)；連續(xù)、單周期、單步等）。（2）根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。據(jù)此確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。（3）選擇PLC機(jī)型及容量。（4）定義輸入、輸出點(diǎn)名稱，分配PLC的I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì)I/O連接圖。（5）根據(jù)PLC所要完成的任務(wù)及應(yīng)具備的功能，進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。1.3程序設(shè)計(jì)的步驟（1）對(duì)于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需繪制系統(tǒng)控

9、制流程圖，用以清楚地表明動(dòng)作的順序和條件。對(duì)于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，也可以省這一步。（2）設(shè)計(jì)梯形圖。這程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，也是比較困難的一步。要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（3）根據(jù)梯形圖編制程序清單。（4）用編程器將程序輸入到PLC的用戶存儲(chǔ)器中，并檢查輸入的程序是否正確。（5）對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。（6）待控制臺(tái)及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)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。（二）自動(dòng)售貨機(jī)介紹 這部分闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的各種動(dòng)作功能和控制要求，給出了完整的自動(dòng)售貨機(jī)操作規(guī)程，并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)種

10、所包括的人工操作步驟。 先是進(jìn)行對(duì)投幣的記數(shù)，把投進(jìn)的不同面值的貨幣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并存放到PLC中。 價(jià)格與所投的貨幣比較，當(dāng)所投幣值超過商品價(jià)格時(shí)，相應(yīng)價(jià)格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購買。 在有操作顯示的條件下，進(jìn)行對(duì)商品選購的操作。 選購操作進(jìn)行同時(shí)，同時(shí)PLC自動(dòng)進(jìn)行余額的處理，并對(duì)所選商品進(jìn)行提取。 按下退幣的按鈕，PLC會(huì)把余額以1元硬幣和5角硬幣的形式進(jìn)行退幣處理，并同時(shí)把PLC里寄存的余額清零，返回到初始狀態(tài)。到此為止，自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)完整工作過程結(jié)（三）自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能1,投入硬幣時(shí)，顯示器顯示已投入硬幣值。當(dāng)投入的硬幣值等于或超過 圖2.5元時(shí)飲料燈亮，當(dāng)投入的硬幣值等于或超過

11、3元時(shí)，飲料喝啤酒指示燈全亮。2.飲料指示燈亮?xí)r，按飲料按鈕，飲料驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，飲料從售貨機(jī)口自動(dòng)售出，飲料指示燈閃爍，5S后飲料驅(qū)動(dòng)器釋放，完成一次售貨。3. 啤酒指示燈亮?xí)r，按飲啤酒鈕，啤酒驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，飲料從售貨機(jī)口自動(dòng)售出，飲料指示燈閃爍，5S后啤酒驅(qū)動(dòng)器釋放，完成一次售貨。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(gè)商品價(jià)格時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈亮，表示還可以購買商品。5，在購買商品后還剩下余額，或在投入銀幣后不想購買商品，則按復(fù)位按鈕，售貨機(jī)自動(dòng)退回應(yīng)找回的金額。如余額為2.5元，在退幣過程中，退幣驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，找1元錢指示燈先閃爍2次，找5角錢指示燈

12、在閃爍5次，退幣驅(qū)動(dòng)器釋放，顯示器顯示金額為零。6.售貨機(jī)能自動(dòng)計(jì)算機(jī)已售出商品的總金額，啤酒和飲料的現(xiàn)存數(shù)量。當(dāng)啤酒或飲料現(xiàn)存數(shù)量為零時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。7.指示燈閃爍的頻率為1HZ.3.1.I/O地址定義表表1 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)I/O地址定義表輸入點(diǎn)地址功能輸出點(diǎn)地址功能X05角識(shí)別器Y0Y10自制顯示電路板X11元識(shí)別器Y11飲料驅(qū)動(dòng)器X2飲料按鈕Y12啤酒驅(qū)動(dòng)器X3啤酒按鈕Y13飲料指示燈X4復(fù)位按鈕Y14啤酒指示燈X161元硬幣傳感器Y15找錢指示燈X17缺貨傳感器Y16退幣驅(qū)動(dòng)器3.2.自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)連接圖控制器硬件設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系

13、統(tǒng)的PLC輸入輸出的接線如圖所示 220V 5角識(shí)別 1元識(shí)別 顯 飲料按鈕 示 啤酒按鈕 電 復(fù)位按鈕 路 板 接 口 飲料驅(qū)動(dòng) 啤酒驅(qū)動(dòng) 飲料指示燈 啤酒指示燈 找錢指示燈COM COM1 COM2 COM3X0 COM4X1 Y0X2 Y1X3 Y2X4 Y3X5 Y4X6 Y5X7 Y6X10 Y7X11 Y10X12 Y11X13 Y12X14 Y13X15 Y14X16 Y15X17 3.3.數(shù)碼顯示電路（四） PLC程序設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)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 。4.1商品指示4.2選擇商品當(dāng)投入的幣值可以購買某種商品時(shí)，即商品下相應(yīng)的指

14、示等亮了，按下相應(yīng)的“選擇”按紐即可在出貨框中出現(xiàn)該種商品。4.3比較模塊（飲料為例）價(jià)格的比較要貫穿實(shí)驗(yàn)過程的始終，只要余額大于某種商品價(jià)格時(shí)，就需要輸出一個(gè)信號(hào)，提示可以購買。投幣完成后，系統(tǒng)會(huì)將儲(chǔ)存器內(nèi)錢幣數(shù)據(jù)和可以購買的飲料價(jià)格進(jìn)行比較：當(dāng)投幣<2.5元，則飲料商品指示燈亮，表示可以購買飲料，此時(shí)可以繼續(xù)投幣或退幣；只有投幣在3元或以上時(shí)會(huì)見到啤酒選擇的指示燈和飲料指示燈長亮，此時(shí)可以選擇購買飲料和啤酒或退幣。4.4找錢退幣系統(tǒng)可在顧客購買完飲料后退回余幣。按下退幣按鈕后，數(shù)據(jù)寄數(shù)器內(nèi)的幣數(shù)除以10。4.5.程序（注：此圖為手工QQ截圖，載不好的地方望見諒。）（五）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

15、特點(diǎn)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工藝的要求,實(shí)現(xiàn)可以進(jìn)行自動(dòng)售賣的目的,其設(shè)計(jì)特點(diǎn)有：1.最大限度的滿足了被控對(duì)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(shí)可行的電氣控制方案，解決了設(shè)備對(duì)物料的混合質(zhì)量高、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度高、適應(yīng)范圍廣、抗惡劣工作環(huán)境等的目的。2.考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選用PLC容量時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ俊?.接線簡(jiǎn)單：由于將復(fù)雜的控制任務(wù)交給了PLC，所以接線大大簡(jiǎn)化4.運(yùn)行可靠：由于電氣線路的簡(jiǎn)化，減少了有觸點(diǎn)元件，同時(shí)也減少了系統(tǒng)的故障點(diǎn)，所以系統(tǒng)的可靠性得到提高。5.維護(hù)量?。河捎跍p少了有觸點(diǎn)元件，消除了許多故障點(diǎn)，同時(shí)由于故障點(diǎn)的減少，提高了查找故障的速度，維護(hù)量工作得以減輕。（六） 結(jié)束語經(jīng)過兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)、研究以及經(jīng)過華老師，方老師的指導(dǎo)