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1.3自动售货机的理论背景.....................................................................3
1.4自动售货机的发展…………………………….………………......3
1.5自动售货机的基本功能……………………….……...………..…4
第二章PLC控制系统设计………………………………….….…4
2.PLC控制系统设计编程要求………………….…………………4
第三章自动售货机PLC控制…………………………….……...5
3.1自动售货机PLC控制设计任务书…………….…………………5
3.2自动售货机PLC数字I/O地址分配………......…………………6
3.3自动售货机PLC数字I/O接线.....................................................6
3.3自动售货机PLC控制程序设计…………….…………………...7
3.4语句表............................................................................................12
第四章总结…………………………………….……………..…..15
参考文献…………………………………………………..…………16
附件........................................................................................................16
第一章引言
1.1PLC的概述
可编程控制器简称PLC,是一种以微处理器为核心的用于工程自动控制的工业控制机,其本质是一台工业控制专用计算机。
它的软件,硬件配置与计算机极为类似,只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言。
硬件主要由中央处理器CPU、存贮器、输入/输出单元以及编程器、电源和智能输入/输出单元等构成。
PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统,它是以微处理机为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置,是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一。
PLC是专门为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器、可以编制程序的控制器。
它的种类很多、模块丰富、指令功能强大、编程简单、使用方便,而且随着计算机技术的发展,其功能仍然在不断扩大和完善。
PLC总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展。
目前,PLC的处理速度与计算机相比还比较慢,其高的CPU也不过80486,将来会全面使用64位的RISC芯片,采用多CPU进行处理、分时处理或分任务处理方式,将各种模块智能化,部分系统程序用门阵列电路固化,这样可使PLC的处理速度达到纳秒级。
1.2自动售货机介绍
自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。
自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎,很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机,出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果,到牙刷、方便面、自动照相机。
近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:
在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹。
这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。
可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicalController),简称PLC。
可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。
因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。
PLC是以CPU为核心,综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,是现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。
PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的,可以简单地表述为在系统程序的管理下,通过运行应用程序完成用户任务。
但是PLC也有它自己的特点,PLC在确定了工作任务,装入了专用程序后成为一种专用机,它采用循环扫描工作方式,系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。
目前,可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各行各业。
自动售货机的新奇、文明、高档、灵活方便等深受广大市民青睐。
自动售货机最基本的功能是对投入的货币进行运算,并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品,并做出相应的反映。
因此,售货机应能够辨识机内包含的商品,能够对所投入的币值进行累计,并提供所要购买的商品。
当按下选择商品的按钮时,自动售货机根据投入的币值,起动电机,提取商品到出货口,顾客取出商品,完成此次交易。
它还具有识币系统、货物和货币的传送系统来实现完整的售货功能。
1.3自动售货机的理论背景
本次设计详细的介绍了自动售货机的各硬件组成,并完成了PLC外部接线图。
在PLC梯形图的编写时,文中采用的是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进行编写。
介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,然后分别对程序块进行编程。
具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。
程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。
利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。
1.4自动售货机的发展
自动售货机是现代社会中的一种商务工具,2004年以后,中国的自动售货机产业将实现快速增长,奥运会和世博会为自动售货机市场带来了巨大商机,2008年后已进入发展期。
自动售货即将在中国零售业掀起继百货商店、超市之后的第三次零售业革命。
中国自动售货机市场将到2012年后进入成熟期。
另外,北京的城市改造将使得很多小店小铺消失,同时随着金融支付手段的增多,IC卡、手机移动支付等技术才可以使自动售货机提供便利服务成为可能,这些自动售卖平台的创新模式,无疑为国内的自动售货业迅速成长创造了条件。
1.5自动售货机的基本功能
1.自动售货机的可投入1元硬币、2元纸币、或3元纸币。
2.自动售货机提供两种种货物汽水(3元)、咖啡(5元)
3.投币总额或当前币值显示在数码管上。
4.当投币值等于或大于3元,汽水灯亮,只能购买汽水。
大于或等于5元,汽水和红茶灯亮,只能购买汽水和红茶。
大于或等于10元,三种产品灯都亮,表示都可以购买。
5.汽水按钮或咖啡按钮按下。
汽水出口咖啡出口掉出货物。
当前币值相应减少。
6.退币按钮,余额大于0,找钱。
第二章PLC控制系统设计
2.PLC控制系统设计编程要求
1、课程设计的目的
(1)了解常用电气控制装置的设计方法,步骤和设计原则
(2)学以致用,巩固书本知识。
通过训练使学生初步具有设计电气控制装置的能力,从而培养学生独立工作和创造能力
(3)进行一次工程设计的基本训练。
培养学生查阅书籍、参考资料、产品手册、工具书的能力,上网查询信息的能力,运用计算机进行工程绘图的能力,编制技术文件的能力等,从而提高学生解决实际工程技术问题的能力。
2、课程设计要求
(1)阅读本课程设计参考资料及有关图样,了解一般电气控制装置的设计原则、方法和步骤。
(2)上网调研当今电气控制领域的新技术、新产品、新动向,用于指导设计过程,使设计成果具有先进性和创造性。
(3)认真阅读本课程设计任务书,分析所选课题的控制要求,并进行工艺流程分析,画出工艺流程图。
(4)确定控制方案,设计电气控制装置的主电路。
(5)应用PLC设计电气控制装置的控制程序。
可分为5步骤:
①选择PLC的机型及I/O模块的型号,进行系统配置并校验煮鸡蛋电源负载能力;
②根据工艺流程图绘制顺序功能图;
③列出PLC的I/O分配表,画出PLC的I/O接线图;
④设计梯形图并进行必要的注释;
⑤输入程序并进行室内调试及模拟运行。
(6)设计电气控制装置的照明、指示及电、报警等辅助电路。
系统应具有必要的安全保护措施,例如:
短路保护、过载保护、失电压保护、超电压保护等。
(7)选择电气元件的型号和规格,列出电气元件明细表。
选择电气元件时,应优先选用优质新产品。
(8)绘制正式图样,要求用计算机绘图软件绘制电气控制电路图,用STEP7-Micro/Win32汇编软件编写梯形图。
要求图幅选择合理,图、字体排列整齐,图样应按电气控制图国家标准有关规定绘制。
⑼编写设计说明书及使用说明书。
内容包括阐明设计任务及设计过程,附上设计过程中有关计算及说明,说明操作过程、使用方法及注意事项,附上所有图表、所用参考资料的出处及对自己设计的评价或改进意见等。
要求文字通顺、简练、字迹端正、简洁。
第三章自动售货机PLC控制
3.1自动售货机PLC控制设计任务书
图3.1模拟实验图
3.2自动售货机PLC数字I/O地址分配
表3.2I/0分配表
输入
M1(投入一元)
I0.0
M2(投入二元)
I0.1
M3(投入三元)
I0.2
QS(汽水)
I0.6
CF(咖啡)
I0.7
ZL(找零)
I1.0
输出
Y0(货币指示灯)
Q0.0
A(汽水指示灯)
Q0.1
B(咖啡指示灯)
Q0.2
C(汽水)
Q0.3
D(咖啡)
Q0.4
E(汽水出口)
Q0.5
F(咖啡出口)
Q0.6
G(找零出口)
Q0.7
3.3自动售货机PLC数字I/O接线
表3.3I/O接线
3.4自动售货机PLC控制程序设计
I0.0,M0.1,M0.3是加计数,M0.5,M0.7是减计数,Q0.7是复位
投币二元为2次震荡T51取2s每次震荡加一即闪2次计数器加2次
投币三元为3次震荡T54取3s,每次震荡加一即闪3次计数器加3次
按下QS(汽水)
A(汽水指示灯)亮T57取3s,3次振荡即闪3次计数器减3次
T40延时1s断开。
即汽水取出
按下CF(咖啡)
B(汽水指示灯)亮T60取5s,5次振荡即闪5次计数器减5次
T41延时1s断开。
即咖啡取出
当投币>
=3时c灯亮(汽水),当投币>
=5时d灯亮(咖啡)
按下ZL(找零)即找零。
计数器复位清空
使输出的数字显示在LED灯上
3.4语句表
第四章总结
通过这次对自动售货机的设计,让我了解了关于自动售货机的原理与设计理念,plc课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的主要环节。
回顾起此次课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到定稿,从理论到实践,在短短一个星期的日子里,可以说是苦多余甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固以前所学的东西,而且学到了课本上所没学过的东西。
这次课程设计终于顺利完成,这次设计同样也遇到了很多问题,但经过上网和询问同学终于游逆而解。
总体来说,这次设计让我受益匪浅,虽让我体会到了艰辛,但我也体会到了成功的喜悦。
最重要的是让我得到了多方面的提高,第一,提高了我的逻辑思维能力,使我在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。
第二,查阅参考书的独立思考能力以及培养非常重要,在设计过程中,遇到很多不理解的东西,但我通过查书和上网得到了答案。
第三,相互讨论共同研究也很重要,比如对一些程序图如何使用不理解,通过问其他同学,理解后设计完成了本次设计。
参考文献
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[2].马小军主编.可编程控制器及应用.南京:
东南大学出版社,2007.4
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[7].廖常初主编.FX系列PLC编程及应用.北京:
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[8].张兴国主编.可编程序控制器技术及应用.北京:
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