PLC自動售貨機(jī)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(jī)plc控制 班 級： zg1008 姓 名： 學(xué) 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(jī)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(jī)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(jī)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(xiàn) .第一章 引言1plc設(shè)計意義及概述隨著社會不斷的進(jìn)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(jī)，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(jī)，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(jī)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(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優(yōu)點(diǎn)。自動售貨機(jī)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(jī)是非常必要的。可編程

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(jī)，其本質(zhì)是一臺工業(yè)控制專用計算機(jī)。它的軟件，硬件配置與計算機(jī)極為類似，只不過它比一般計算機(jī)具有更強(qiáng)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(yùn)算電子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計算機(jī)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(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國家自動控制的標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(qiáng)大、編程簡單、使用方便，而且隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其功能仍然在不斷擴(kuò)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(jī)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(jìn)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(dá)到納秒級。2自動售貨機(jī)介紹 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)

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(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。在實際生活中，我們見到的售貨機(jī)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(jī)的基本功能就是對投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)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(jī)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(dāng)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(dāng)按下選擇01商品的價格時，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)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(jī)，提取01號商品到出貨口。此時售貨機(jī)繼續(xù)進(jìn)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(jī)則要進(jìn)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(jī)一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在退幣時的除法運(yùn)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(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物，進(jìn)入21世紀(jì)之后，自動售貨機(jī)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、。使未來的自動售貨機(jī)不僅僅具有售貨功能，而是更加多元化，以及人性化；如：手機(jī)支付、遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)管理、個性的lcd廣告顯示屏，更節(jié)能。自動售貨機(jī)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(jī)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(jī)，中國的現(xiàn)代文明又將以自動售貨機(jī)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(jī)系統(tǒng)流程圖2自動售貨機(jī)的控制要求自動售貨機(jī)的plc控制要求如下：（1） 此售貨機(jī)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(dāng)投入的硬幣超過1.2元時，汽水按鈕指示燈亮，當(dāng)投幣的總值超過1.5元時，汽水及咖啡按鈕指示燈亮；（3） 當(dāng)汽水按鈕指示燈亮?xí)r，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(dāng)咖啡按鈕指示燈亮?xí)r，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(jī)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(jī)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(jī)i/o接線圖該plc自動售貨機(jī)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(dāng)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(jī)結(jié)構(gòu)示意圖該飲料自動售貨機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)、指示燈以及按鈕。光電開關(guān)是通過把光強(qiáng)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(dāng)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(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，否則認(rèn)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(jìn)

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(dāng)飲料輸出達(dá)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(dāng)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(jī)。3個感應(yīng)器開始計數(shù)，當(dāng)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(jī)停止運(yùn)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(jī)的功能。一個平?？此坪唵问褂梅奖愕淖詣邮圬洐C(jī)，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(xué)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(jī)以及plc編程方面的信息?；谖覀儽緦W(xué)期所學(xué)習(xí)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