毕业设计论文基于PLC自动售货机的系统设计.docx
- 文档编号:776975
- 上传时间:2022-10-12
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:130.38KB
毕业设计论文基于PLC自动售货机的系统设计.docx
《毕业设计论文基于PLC自动售货机的系统设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计论文基于PLC自动售货机的系统设计.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
毕业设计论文基于PLC自动售货机的系统设计
专科生毕业设计
题目:
基于PLC自动售货机的系统设计
专业年级:
机电一体化技术08-2班
学生姓名:
学号:
指导教师:
专科生毕业设计(论文)任务书
学生姓名:
学号:
学院:
专业:
机电一体化技术
任务起止时间:
2011年03月14日至2011年06月24日
毕业设计(论文)题目:
基于PLC自动售货机的系统设计
毕业设计工作内容:
1.根据PLC的结构、工作原理及系统设计分析自动售货机的工作原理
2.自动售货机的发展概况
3.自动售货机的控制系统论证
4.自动售货机控制系统总体设计
5.对本次论文的感悟体会并提交论文
资料:
1王维亚等编,可编程序控制器及其应用,广西教育出版社,1990年.
2林晓峰编,可编程序控制器原理及应用,高等教育出版社,1991年.
3钟肇新等编译,可编程序控制器原理及应用,华南理工大学出版社,1991年.
4金广业等编著,可编程序控制器原理与应用,中国自动化学会应用专业委员会,1990年.
指导教师意见:
签名:
年月日
系主任意见:
签名:
年月日
目录
目录I
第1章绪论1
1.1自动售货机的理论背景与实际意义1
1.2自动售货机设计的主要内容2
1.3自动售货机设计的基本思路2
第2章PLC的概述3
2.1PLC的特点和应用3
2.2PLC与其它工业控制装置的比较4
2.3PLC的应用场合5
2.4PLC的工作原理5
2.5PLC的硬件组成6
第3章自动售货机的简介及设计要求7
3.1自动售货机简介7
3.2自动售货机工作原理7
第4章基于PLC原理的自动售货机的设计10
4.1自动售货机设计思路10
4.2顺序功能图11
4.3I\O点的分配11
4.4外部接线12
4.5程序设计部分13
4.5.1程序设计说明13
4.5.2程序设计13
结论17
结束语18
参考文献19
致谢20
第1章绪论
1.1自动售货机的理论背景与实际意义
自动售货机是一种全新的商业零售形式,20世纪70年代自日本和欧美发展起来。
它又被称为24小时营业的微型超市。
在日本,70%的罐装饮料是通过自动售货机售出的;全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。
在中国,自动售货机1999年开始进人中国市场.如今,在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所,已不难发现自动售货机的身影[1]。
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。
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[2]。
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。
1.2自动售货机设计的主要内容
1.此自动售货机可以投入五角、一元的硬币;
2.如果顾客投入硬币在限定的时间内(2分钟)不按任何按键,自动售货机将退还所投硬币;
3.当投入硬币的总值等于或才超过物品价值时,对应的物品指示灯亮绿灯;
4.当物品对应的指示灯亮绿灯时,按下按下相应的按键,相应的物品排出,同时指示灯绿灯闪烁;
5.如果顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时,自动售货机会自动将余款退还顾客;
6.当顾客成功购买完一件物品后20秒无操作,自动售货机会自动将余款退还顾客;
7.如果顾客投入硬币后又不想买物品,按下退款按键,自动售货机会自动将余款退还顾客;
8.找零时顾客可选择退一元的还是五角的;
9.当物品不足时,对应的物品指示灯亮红灯,顾客按下相应的按键无反应(不出物品,不减余额),并向总部发送所缺物品。
1.3自动售货机设计的基本思路
本次设计的题目是基于PLC自动售货机的系统设计,主要是应用三菱FX-2N型PLC的梯形图来设计控制程序,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第四章的设计部分,即自动售货机梯形图的设计。
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准确设计出它的梯形图,这样才能真正理解自动售货机的系统控制原理。
第2章PLC的概述
2.1PLC的特点和应用
PLC专为在工业环境下应用而设计,以用户需要为主,又采用了先进的微型计算机技术,所以具有以下几个显著特点[3]。
(1)可靠性高
PLC由于选用了大规模集成电路和微处理器,使系统器件数大大减少,并且在硬件和软件的设计制造过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施,使它能适应恶劣的工作环境,所以具有很高的可靠性。
PLC控制系统平均无故障时间可达2万小时以上。
高可靠性是PLC成为通用自动控制设备的首选条件之一。
(2)编成简单、使用方便
PLC的编程采用类似继电控制系统电器原理的梯形图,用串联、并联、定时、计数等人们所熟悉的概念,使计算机语言大众化,只要是比较熟练的电工和熟悉工业和知识的人在几天内就能学会,只是PLC得到推广的重要原因之一。
(3)通用性好,具有在线修改能力
PLC的硬件采用模块化结构,可以灵活的组态以适应不同的控制对象、控制规模和控制功能的要求,给组成各种系统带来极大的方便。
同一台PLC装置用于不同受控对象时,只是输入输出组件、功能模块和应用软件不同。
同时,PLC控制系统中的控制电路是由软间编程完成的,只要对应用程序进行修改就可以满足不同的控制要求,因此PLC具有在线修改能力,功能易于扩展,给生产带来了“柔性”,具有惯犯的工业通用性。
(4)短设计、施工、投产试制周期,维护容易
目前PLC产品已实现了系列化、标准化,正朝着通用化方向发展,设计人员只需要根据控制系统的需要,选用相应的模块进行组件设计。
同时,用软件编程代替了机电控制的硬连线,大大的减轻了繁重的安装和接线工作,这不仅提高了可靠性,还极大的缩短了施工周期。
PLC还具有故障检测及显示的功能,使故障处理时间可缩短为10分钟,对维护人员的技术水平要求也不太高。
(5)体积小
由于采用了微型计算机技术,使PLC达到了小型和超小型化,很容易装入机械设备内部,便于实现机电一体化。
由于上述特点,PLC作为通用自动控制设备,可用于单一机电设备的控制也可用于工艺过程的控制,而且控制精度相当高,操作简便,又具有很大的灵活性和可扩展性,使得PLC的应用越来越广泛。
2.2PLC与其它工业控制装置的比较
(1)PLC与集散控制系统
PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来,初期的功能是以数字量的顺序控制为主。
随着微电子技术、计算机技术和通讯技术的发展,PLC在逻辑运算、璧还调节的功能,运算速度提高,输入输出规模扩大,并开始与小型计算机联成网络,构成以PLC为重要部件的初级分散控制系统[4]。
集散控制系统是由回路仪表控制系统发展而来,初期的功能以回路调节为主。
随着微处理器和单片机的出现,他把顺序控制技术、数据采集、过程控制的模拟量仪表和过程监控装置等有机的结合在一起,形成了新一代的集散型控制系统。
可见,不论是PLC还是集散系统,在发展过程中,始终是互相渗透,互相补充。
新一代的PLC增强了模拟量控制功能,可配备各种智能模块,具有了PID调节功能和构成网络系统、组成分级控制的功能。
集散系统既有单回路控制功能,也有多回路控制功能,同时也有顺序控制功能。
因此,当今的PLC与集散控制系统的发展越来越接近,很多生产过程的控制既可用PLC实现,也可用集散系统来实现。
(2)PLC与工业控制计算机
工业控制计算机是指能够提供各种数据采集和控制功能,能够和工业对象的传感器、执行机构直接接口,能够在恶劣的工业环境可靠运行的计算机系统。
工业控制机是由通用微机推广应用发展而来,硬件结构方面总线标准化程度高,品种兼容性强,软件资源丰富,特别是有实时操作系统的支持,故对要求快速,实时性强,模型复杂的工业对象的控制占有优势。
但是,使用工业控制机的人员的技术水平要求较高,一般具有一定的计算机专业知识。
工业控制机在整机结构上尚不能适应恶劣的工作环境,因而,不如PLC那样容易推广。
PLC是专为工厂现场应用环境而设计的,结构上采用整体密封或插件组合型,并采用了一系列抗干扰措施,在工业现场使用有很高的可靠性;PLC是由电气控制厂家研制出来的,采用梯形图语言编程,使熟悉电器控制的人员易学易懂,易于推广。
但是,由于PLC的运行方式不同于工业微机,微机的很多软件还不能直接应用;且PLC的标准化程度较低,各厂家的产品不通用,因此在开发上不如工业控制机那样有基础。
2.3PLC的应用场合
随着电子技术的快速发展,PLC的制造成本不断下降,而其功能却大大增强。
目前在先进工业国家中PLC已经成为工业控制的标准设备,应用面几乎覆盖了所有的工业企业,诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车等等各行各业、特别是在轻工业中,因生产门类多,加工方式多变,产品更新换代快,所以PLC广泛应用在组合机床自动线、专用机床、塑料机械、包装机械、电梯等电器设备中。
PLC已经跃居现代工业自动化三大产柱(PLC、ROBOT、CAD/CAM)的主导地位[5]。
2.4PLC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2-1)。
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[6]。
2.5PLC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[7]。
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2-2。
图2-2PLC硬件结构图
第3章自动售货机的简介及设计要求
3.1自动售货机简介
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[8]。
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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 基于 PLC 自动 售货 系统 设计