PLC自动售货机课程设计Word下载.docx

PLC自动售货机课程设计Word下载.docx

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它的售货领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。

近几年，自动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。

但由于售货机分布零散、范围广阔的特点，自动售货机在为消费者带来方便的同时，也为经营者在监控、管理、维护等方面带来很大的不便。

目前售货机运行的各种情况都需要由人工判断，包括缺货、缺零钱、币箱已满、售货机机械故障等，经营者普遍采用人工定时巡回视察的管理办法，既费时费力，又无法及时准确获取自动售货机状态报告，给经营者增加了管理成本和难度，也有可能给消费者的正常消费造成不便。

　　本系统的设计和实现可以使自动售货机的经营者可以根据网络统计的销售状况进行商品销售状况分析，预测商品的销售走势，确定合理的采购和配送策略，以期获得最高的投资回报率。

同时售货机的一些故障信息和警报信息可以实时的传送到相应运营人员，从而可以在第一时间内发现并解决问题。

二饮料自动售货机控制系统设计

（一）、设计目的

1．进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力。

2．掌握一般电气设备电气控制系统的设计方法。

3．掌握一般电气设备电气控制系统的施工设计、安装与调试方法。

4．培养查阅图书资料、工具书的能力。

5．培养工程绘图、书写技术报告的能力。

（二）、控制要求

1、自动售货机可投入1角、5角、1元的硬币。

2、当投入的硬币总值大于等于2元时，汽水指示灯亮；

当投入的硬币总值大于等于3元时，汽水及橙汁指示灯亮。

3、当汽水指示灯亮时，按放汽水按钮，则放出汽水，8s后，自动停止。

在这段时间内，汽水指示灯闪烁。

4、当橙汁指示灯亮时，按放橙汁按钮，则放出橙汁，8s后，自动停止。

在这段时间内，橙汁指示灯闪烁。

（三）、设计任务

1．简述本设计的意义。

根据控制要求，制定合理的设计方案。

2．硬件选型并进行硬件电路（接口电路）设计。

3．控制程序的设计（并加以注释）。

4．监控系统设计。

选择工业领域流行的组态软件，然后经过制作监控界面、画面属性设置及与PLC进行通信等步骤完成监控系统的设计（必须要有设计过程）。

5．模拟调试

6．编写设备的电气工作原理说明及其使用说明。

三饮料自动售货机控制系统设计的基本思路

本次设计的题目是饮料自动售货机，主要是应用西门子S7200型PLC的顺序控制设计法专用指令来设计控制程序，并简单介绍相关的知识，如：

PLC的定义、PLC的编程语言、PLC的硬件组成、组态仿真等。

根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图，结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程。

本次设计的重要部分是设计部分，即饮料自动售货机顺序功能图和梯形图的设计。

首先就得根据设计内容和控制要求准确画出它的顺序功能图，再根据所画出的顺序功能图用专用指令准确设计出它的梯形图，这样才能真正理解本次饮料自动售货机的控制原理。

四PLC的工作原理

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。

PLC通电后，首先对硬件和软件作一些初始化操作，初始化反复不停地分阶段处理各种不同的任务（见图1）。

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

五PLC的硬件组成

PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。

其中，CPU是PLC的核心；

输入单元/输出单元是CPU与现场输入/输出设备之间的接口电路；

通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图2。

图2PLC硬件组成

六饮料自动售货机的基本功能

日常生活中，我们见到的饮料售货机可以销售不同种类的饮料。

售货机的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，并做出相应的反应。

例如本次饮料自动售货机要求：

售货机中有2种商品，汽水价格为2元，橙汁为3元。

当投入的硬币总值超过2元时，汽水指示灯亮；

当投入的硬币总值超过3元时，汽水及橙汁指示灯亮。

当汽水指示灯亮时，按放汽水按钮，则放出汽水，8s后，自动停止。

当橙汁指示灯亮时，按放橙汁按钮，则放出橙汁，8s后，自动停止。

此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。

由此看来，饮料自动售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。

还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。

七自动饮料售货机的I/O点分配及外部接线图

输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。

PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；

同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。

本次饮料自动售货机的I/O点的分配如表一所示。

I/O接线图如图4所示。

表一

输入

输出

操作功能

地址

1角投币光电开关

ST1

I0.1

汽水指示灯

HL1

Q1.0

5角投币光电开关

ST2

I0.2

橙汁指示灯

HL2

Q1.1

1元投币光电开关

ST3

I0.3

汽水出口

YV1

Q2.0

汽水按钮

SB1

I0.4

橙汁出口

YV2

Q2.1

橙汁按钮

SB3

I0.5

投币指示灯

HL3

Q2.2

计币不足时返回按钮

I0.7

计币大于等于2元小于等于3元时选择按钮

SB4

I1.0

计币大于等于3元时选择按钮

SB5

I1.1

图3外部接线图

八自动饮料售货机的顺序功能图

图4饮料自动售货机顺序功能图

九自动饮料售货机的梯形图

梯形图是用的最多的PLC图形编程语言。

梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。

它与电器控制线路图相似。

继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。

因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC的编程语言，是PLC的第一编程语言。

在梯形图中，有两根竖直的直线，被称为母线，西门子PLC只保留了左边的母线，而把右边的母线略去不写。

在梯形图中引入了“能流”的概念。

左边的母线就如电源的“正极”，而右边的母线就如电源的“负极”。

如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励。

如果没有能流，则线圈未被激励，“能流”在任何时刻都不会通过接点自右向左流。

饮料自动售货机梯形图见图6所示。

图6饮料自动售货机梯形图

十饮料自动售货机的组态仿真

第一、新建工程

1打开组态王6.53快捷方式，进入工程管理器，点击新建。

2设备的选择，点击COM1，双击新建，完成设备的选择

第二、数据词典中对变量进行定义；

点击数据词典，双击新建

变量定义完成！

！

第三、画面设计

点击画面，双击新建

进行动画设计

下面进行动画的连接

双击图标

第四、命令语言设计

点击命令语言，应用程序命令语言，进行设计

设计完成

十一心得体会

通过这次课程设计，我受益匪浅。

课程设计是一次综合性的实践，它将各种知识结合到一起综合运用到实践上来扩展、弥补、串联所学的知识。

通过本次毕业设计我得到了很多收获。

首先，了解了PLC的基本知识和在控制领域的作用及地位。

其次掌握了顺序功能图和SFC专用指令梯形图的编写，学会了使用S7—200编程软件及组态王软件的基本应用，同时掌握了如何收集、查阅、应用文献资料，如何根据实际需要有选择的阅读书籍和正确确定系统所要使用的元器件的类型。

再次，在精神方面锻炼了思想、磨练了意志。

面对存在的困难首先分析问题根据目的要求确定可实现的部分，定出那不准的方面找同学和老师讨论研究，再完善、再修改、再发现问题、再解决培养了自己的耐心、恒心及遇事不乱的精神。

总之，我明白了理论和实践之间存在的距离只有靠不断的思考不断的动手才能将所学的知识真正运用到实践上来。

在课程设计中我的很多方面的能力都得到了提高，尤其在PLC软件编程方面让我感触颇深。

我个人认为软件设计是个既灵活又细腻的工作，它要求耐心和细心去不断完善，同时还需要有良好的逻辑思维能力。

通过这次课程设计，我分析问题和解决问题的能力有所提高，也巩固了所学的知识，加深了对理论知识的理解，更重要的是锻炼自己的独立性，为我今后的工作和学习打下坚实的基础

十二参考文献

[1]范永胜，徐鹿眉.可编程控制器应用技术北京：

中国电力出版社，2009

[2]罗宇航.流行PLC实用程序及设计（西门子S7-200系列）西安：

西安电子科技出版社，2006.12