自动售货机的控制PLC设计.docx

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自动售货机的控制PLC设计

摘要

概述

自动售货机是集声、光、机电一体化的高新智能化产品，在我国也开始得到应用。

在中国人们可以看到现代化的自动售货机摆放在一些大商场门口、繁华街道两旁、公园入口处以及其它热闹的场所。

自动售货机在中国有着广阔的发展前景。

从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。

大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。

设计主要研究的是自动售货机中有关于PLC的部分。

自动售货机是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。

自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。

所以说，自动售货机是今后小商品和饮料销售方式的一个很好的发展趋势。

它的出现将极大的方便人们购买所需要的小商品。

第一章绪论

在实际生活中所见到的售货机，其基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。

实验的要求：

某台自动售货机可以销售汽水、咖啡、纯净水、口香糖。

具有货币识别功能、累加、自动售货的功能。

此售货机可以接受0.1元、0.5元和1元。

汽水的价格为1.2元，咖啡的价格为1.5元，纯净水的价格为1元，口香糖的价格为0.5元。

一售货机的要求有：

当投放1.2元时，汽水的指示灯亮，当总值超过1.5元时，汽水和咖啡的指示灯都亮。

当汽水的指示灯亮了，按下汽水选择按钮，汽水从售货口售出，汽水指示灯闪烁，其周期为1S。

纯净水和口香糖要求同上。

二控制要求：

如果顾客投入货币后又不想买了，他可以按下复位按钮则售货机会自动退回硬币，前提时在顾客未按下商品选择按钮才会有效。

售货机可以在数量和金额上累计。

三所需设备

（1）数码管、接触器、指示灯、按钮、刀开关、热继电器、熔断器、电磁阀、感应开关等；

（2）计算机（用户自备）一台；

（3）可编程控制器（带编程电缆）一根；

（4）编程软件；

（5）导线若干。

四设计任务

1、设计PLC的I/O分配表、I/O接线图、设计流程图、梯形图、指令表；

2、设计自动售货机的控制面板；

3、编制设计的说明书和设计小结；

五PLC的选型原则

当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为最重要的事情。

一方面要选择多大容量的PLC,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。

对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。

控制系统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有24V的指示灯，则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际电数。

因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。

所以一旦它们是交流220V的负载负载使用。

则直流24V的负载只能使用其他的输出端了。

这样有可能造成输出点浪费，增加成本。

所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。

一般情况下继电器输出的PLC使用最多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。

（1）功能方面所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力控制任务。

如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。

这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。

（2）价格方面不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。

在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因数。

PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。

第二章自动售货机的控制

2.1PLC的I/O分配表

图1-0I/O分配示意图

2.2I/O接线图

图1-1示意图

2.3PLC梯形图

图1-2示意图

2.4指令表

1ADDPK1DO

8LDX001

X001

9ADDPK5D0D0

16LDX002

X002

17ADDPK10D0D0

24LDM8000

25MPS

26AND=D0K5

31ANID0K5

X003

32OUTM0

M0

33MRD

34AND=D0K10

39ANIX004

40OUTM1

M1

41MRD

42AND=D0K12

47ANIX005

X005

48OUTM2

M2

49MPP

50AND=D0K15

55AND=D0K15

X006

56OUTM3

M3

57LDX003

X003

58ANDM8013

59ORM0

M0

60OUTY000

Y000

61LDX004

X004

62ANDM8013

63ORM1

M1

64OUTY001

Y001

65LDX005

X005

66ANDM8013

M2

67ORM2

Y002

68OUTY002

Y002

69LDX006

X006

70ANDM8013

71ORM3

M3

72OUTY003

Y003

73LDIX003

X003

74ANIX004

X004

75ANIX005

X005

76ANIX006

X006

77ANDX007

X007

78MOVK0D0

83END

第三章设计说明书与设计小结

3.1设计说明书

在控制面板上，开关X0、X1、X2分别表示0.1元、0.5元和1.0元，开关X3、X4、X5、X6分别表示选择购买口香糖、纯净水、汽水、咖啡，X7表示退币。

Y0、Y1、Y2、Y3、Y4分别表示口香糖、纯净水、汽水、咖啡的输出。

PLC模拟售货机可以实现币值的累加，当闭合开关X1时Y0会亮表示口香糖可以选择购买，Y0亮后闭合X3这时Y0闪烁，表示输出口香糖。

闭合开关X2闭合时Y2会亮表示纯净水可以选择购买，Y2亮后闭合X4这时Y2闪烁，表示输出纯净水。

闭合开关X2闭合X0两次时Y3会亮表示汽水可以选择购买，Y3亮后闭合X5这时Y3闪烁，表示输出汽水。

闭合开关X1闭合X2时Y6会亮表示咖啡可以选择购买，Y4亮后闭合X6这时Y4闪烁，表示输出咖啡。

在闭合X3、X4、X5、X6之前，闭合X7出显示都会熄灭，说明退币。

3.2系统的调试及解决问题

一、硬件的调试

1、断电时检查电源是否接好，地线是否接好，各输出/输入点是否接好接牢；

2、接通PLC电源，确认“PWR”指示灯，传入程序，检查“RUN”指示灯点亮。

二、软件调试

1、在梯形图编辑器中配合使用编译器查找、修改程序中的语法错误；

2、讲编辑好的程序传入PLC运行，使用编辑器联机调试操作，检查各点工作状态，并配合观察PLC各点输出/输入指示LED或是输入/输出设备工作是否符合程序功能要求。

配合着上位机软件动画效果来观察硬件的连接。

三、解决的问题

通过软件的调试发现梯形图设计时的错误。

例如：

7段数码管清零问题，开始设计时用RESET指令，后来通过调试得知这个指令只能置位，所以改用MOVE。

3.3设计小结

经过一个星期的学习、研究以及老师提供的指导资料才完成了这篇设计报告，设计主要是研究有关于自动售货机中PLC部分，自动售货机主要是劳动密集型的产业构造向技术密集型的社会产物，自动售货机可以弥补人力资源的不足，来适应消费环境和消费模式的变化，24小时售货机系统可以更加省力，运营时需要的损耗会更少，可以很好的解决人工费用上升的问题，所以自动售货机有很好的小商品运营趋势，它的出现会更加方便人们的生活。

现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步合理化。

例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时的传送到各个营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。

并且，为了防止地球的暖化，自动售货机即使在关闭冷却器的情况下也能保持低温。

通过这次的实习，在课程设计上，我体会了很多，也让我知道了不少知识，让我明白在学习上还是有欠缺的，这次课程设计包括许多方面的知识，主要是可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心的工业控制装置。

他将传统控制系统与计算机技术结合在一起。

具有更高的可靠性，灵活通用，易于编程，使用方便等特点。

因此在工业控制、机电一体化、改造传统工业方面有普遍应用。

致谢

通过一周的PLC的课程设计，在老师和同学的帮助下，最终完成FX系列PLC控制自动售货机系统的设计。

本控制系统就是充分利用了PLC、接口电路芯片。

实现了对自动售货机的控制，达到了设计的目的。

这次设计的PLC控制自动售货机系统的主要内容包括设计出了硬件系统的接线图、梯形图等；并且系统具有启动、停止功能；运用功能指令进行PLC控制程序设计；还进行了系统调试，实现自动售货机的控制要求。

在设计中运用所学的理论知识，进行自动售货机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。

综合运用了所学的知识，理论与实际相结合，提出并论证设计方案，然后进行软、硬件的设计、制作与调试，最后获得正确的结果。

加深了对所学理论知识的巩固，加强了建立PLC控制工业机械和生产过程系统的整体概念，初步掌握了PLC控制工业生产和社会生活的软、硬件开发方法，为以后进行实际的PLC软、硬件应用开发奠定了良好的基础。

与此同时，也加强了我们对问题的分析解决能力，为以后的毕业设计和毕业后的工作做了充分的准备。

参考文献

1、成周可编译程序和控制，北京高等教育出版社。

2、王永华.现代电气和PLC控制，北京航空航天出版社。

3、周美兰.PLC电气与组态设计，北京科技出版社。

4、张万中.电器与PLC控制技术，吉林化学科技出版社。

5、王朝义.可编程控制器技术，北京机械工业出版社