基于PLC的自动售货机的设计毕业设计.docx
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基于PLC的自动售货机的设计毕业设计
毕业论文（设计）
基于PLC的自动售货机的设计
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专业名称：
自动化
所在学院：
信息工程学院
2021年6月
摘要I
AbstractII
第一章引言1
自动售货机的意义1
自动售货机的研究现状1
本次设计的研究内容1
第二章操纵系统的选定2
操纵系统的选择2
PLC的特点3
PLC的要紧功能4
PLC的大体结构及原理4
第三章自动售货机的功能分析8
自动售货机的简介8
自动售货机功能分析8
第四章PLC自动售货机的硬件设计11
自动售货机面板设计11
自动售货机外部电路接线图11
硬件设计原那么12
硬件设计的大体内容13
硬件设计要求13
PLC模块选型，I/O分派表14
第五章PLC自动售货机的软件设计17
软件设计进程17
散布程序设计19
梯形图和指令表24
总结25
致谢26
参考文献27
附录28
附录A梯形图28
附录B指令表34
摘要
本次设计课题是利用可编程操纵器PLC对自动售货机进行设计。
第一介绍了自动售货机的意义、进展前景和研究现状。
自动售货机改变了全世界零售业的格局，是零售业里程碑式的革命，其前景超级广漠[1]。
第二，本设计用到了可编程操纵器PLC，对PLC进行了详细的论述。
可编程逻辑操纵器（PLC），在1968年被计算设备的发明人RichardE.Morley发明，已普遍应用于工业中的制造系统，运输系统，化学处置设施，和其他许多领域[2]。
本次设计别离从硬件设计和软件设计两个方面对自动售货机进行了详细的设计。
硬件方面利用了三菱的FX2N-48MR型号的PLC。
软件编程方面，用梯形图对自动售货机的一次售货状态进行分析编程。
这次设计的自动售货机性能稳固，功能齐全，能够用于实际生产参考。
关键词：
自动售货机，PLC，可编程操纵器，三菱FX2N
Abstract
ThisdesigntopicistheuseofprogrammablecontrollerPLConthevendingmachinethispaperintroducesthesignificanceofthevendingmachine,developmentprospectandtheresearchstatusmachinehaschangedthepatternofglobalretail,whichisamilestoneintheretailrevolution,anditsprospectsarevery,thisdesignusesPLCprogrammablecontroller,andexpoundsPLCwasinventedbyRichard in1968whoinventedcomputerhasbeenwidelyusedinindustryofmanufacturingsystem,transportsystem,chemicaltreatmentfacilities,andmanyotherareas.
ThisdesignhascarriedonthedetaileddesignfromtwoaspectsofhardwaredesignandsoftwaredesignofthevendingusestheMitsubishiFX2N-48MRofprogrammingusestheladderdiagramofthevendingmachinesalesstatusanalysisprogrammingatatime.
Thedesignofavendingmachineperformanceisstable,completefunctions,anditcanbeusedforreferenceforpracticalproduction..
KeyWords：
vendingmachine,PLC,MitsubishiFX2N
第一章引言
自动售货机的意义
从现现在自动售货机的进展形势来看，它把社会的劳动型的产业结构转化成了技术型的产业结构。
随着消费者的不断增加，消费方式的不断改良，加上消费场所加倍的增多，人们对消费方便性要求愈来愈高。
自动售货性能够减少利用销售员的人工本钱，又大大减少了对空间环境的要求，就如此应运而生而且愈来愈受到欢迎。
自动售货机的研究现状
随着我国自动零售业的不断进展，自动售货机不断的在我国进展的更多，普及面更广泛。
社会各界也对自动售货机的各个功能、操作系统都做了相当认真的研究。
张建龙在2020年就对新型自动售货机进行了研究论述，他先明确了现在消费者的消费要求，又了解了自动销售机械的工作原理，然后通过这些对自动售货机的主体结构进行了设计，并设计了操纵系统的硬件电路且编写了软件程序[3]。
李代万，李金平，孙亮亮等人对识别人民币的系统与自动售货机器之间的连接进行了深刻的研究，并具体论述了该系统的软、硬件设计方式；为了实现人民币的识别、存储、找零、退币功能，利用了运算机技术、光机电一体化技术及自动操纵技术，还原了硬币识别及找零机采纳硬币识别一体化[4]。
这台自动售货机拥有紧凑的整体结构，精准的人民币识别，灵敏的操作反映，在实际应用方面十分普遍。
郑大宇，刘立晶设计了方形货物的提取系统的方案，第一实现了货物被准确投放，又基于能量守恒定律，设计了最高速度的函数数据模块，利用MATLAB做了优化处置，求得机构的最优解来提高售货效率[5]。
社会上很多领域都在研究自动售货机，其中在3个关键技术方面研究的占多数：
1、研究系统模块如何实现内部销售动作；二、研究如何实现对金额的结算和统计销售信息；3、研究如何更环保更节能。
本次设计的研究内容
通过对自动售货机的了解和研究，我发觉自动售货机所具有的功能愈来愈丰硕，且操纵方式也愈来愈多样，可是同时也存在着稳固性的问题。
采纳可编程操纵器PLC设计自动售货机操纵系统，靠得住性高，易于性能扩展[6]。
本次设计我将使用PLC设计自动售货机的功能，设计出更稳固的系统，使其在实际利用中运行的更稳固更长久。
本论文论述了自动售货机的运行进程和基础原理，依据对例子分析的方式，对自动售货机中每部份的程序PLC编程进行介绍。
具体表现了PLC的特点和作用，操纵了自动售货机工作中的绝大部份功能动作。
第二章操纵系统的选定
操纵系统的选择
现现在的自动售货机的操纵方式多种多样，最多见的有两种方式：
单片机及PLC。
（1）单片机（Microcontrollers）是集成电路芯片中的一种，是一个小可是功能完善的微型运算机系统，普遍应用在工业操纵领域。
单片机结构简单，利用便利，模块化的实现方式；高靠得住性，10^6~10^7小时持续工作无端障；处置能力强，速度反映快；低电压，低功耗，在便携式产品生产反面利用方便；操纵能力强；适应各类工作环境。
（2）可编程序操纵器PLC是一中专门应用在工业环境下而设计出来的数字化电子系统，它包括了可编程序的存储器，在其内部用来进行存储面向用户的指令：
包括执行逻辑运算和顺序运算，也可进行按时、记数和算术运算等功能；并输入或输出数字式或模拟式，实现对机械的操纵和对生产进程的治理[7]。
PLC的设计原那么确实是要容易与实际工业系统进行连接形成整体，而且能够更多的扩展功能。
基于自动售货机而言，假设操纵系统的操纵方式为电力机械，会大幅度的缩减有效价值空间，给动力资源造成多余的浪费；若是用液压系统来进行系统的操纵，液压操纵系统的技术要求高，所用的设备和阀体的组装本钱高，反映速度慢，不适用于自动售货机的操纵。
若是利用单片机操纵系统抗干扰性较差，而且还需要设计大量输入、输出的接口电路。
选择PLC来操纵系统的缘故是因为价钱和靠得住性。
值得一说的是，在PLC编程中要解决的实际问题是排除软件错误和降低旧的梯形逻辑程序的保护本钱。
尽管PLC的硬件本钱的不断下降，但减少扫描时刻、使低本钱PLC能够利用的梯形逻辑仍然是行业中的一个问题。
不论是改造老设备改造，仍是生产新的设备，从设计、生产周期的长短方面考虑，生产和设计周期越短越好，乃至希望能够实现设计的同时就能够够进行安装，同时进行调试和生产[8]。
在产品更新换代时期，需要改造生产工艺但不需要改动现有生产设备的硬件及其外部设备的连接，能够同时马上进行批量生产，这样不但节约了时刻和劳动力，新产品还能更快投入市场利用，增添了商家活力和经济效益。
若是要同时实现这些要求，利用继电器和半导体的设计无法得以实现，利用可编程操纵器设计就能够够知足这些要求。
这是因为采纳PLC设计实现系统升级，那么没必要改动设备的外部接线，只需要改动软件编程。
即依照新的需要改写PLC梯形图，修改旧程序或加入新程序就能够够实现。
简单方便，经济实惠，是个事半功倍的方式。
PLC的特点
PLC已像微处置器作为中央处置器一样被普遍地利用，乃至当PLC再也不是唯一的逻辑（IC）判定功能时利用输入输出模块和外部电路、大规模集成电路，还能够处置数据、进行通信等功能。
特点：
（1）性能靠得住，抗干扰强
生产厂家在生产PLC时，运用了长期积存的体会。
采纳大规模集成电路方式生产模块。
通过信号调理电路设计输入、输出系统，还加入了通道爱惜来减少温度、湿度及其它常见的干扰对模块的阻碍。
（2）简单的操纵系统结构，普遍通用
多种多样的PLC模块及外围模块，它们可以灵活的组装结合，能够知足各类大小的系统，也能知足的不同要求。
（3）编程语言简单易懂，利用方便
因为可编程操纵器是面向用户、面向工业操纵应用的设施，PLC的设计者在设计PLC程序编程语言时，采纳了简单的指令形式，如梯形图。
梯形图的程序原理有些像继电器原理图，看上去超级直观易懂，即便是对运算机知识一知半解，有些电工方面知识的人都能短时刻内学会并利用。
（4）功能齐全，操纵方面完善
PLC能在任何形式和性质的I/O中相适应，PLC在I/O方面表现的十分完善，性能也十分靠得住。
PLC的基础部件是微处置器，为了适应工业环境，综合各项技术，用简单易懂操控方便的自然语言编程，更好的面向用户[9]。
这都归功于它利用的是微处置器。
在PLC的操纵下能够实现数据计算，模拟计算、报表生成等功能。
（5）生产、设计周期短
PLC具有各类功能的软硬件，结构以模块为单位，积木式的编程，还能够像商品一样销售。
在设计、生产进程中，只需在PLC到货前进行具体的程序编制，再依照操纵要求来进行选型和组合，在同一时刻完成设计和组装，大大缩减了设计周期。
（6）体积小，保护方便
PLC都是采纳微型结构，模块体积小、质量轻，在利用安装时十分方便。
现场总线信号的转变状态在PLC的输入/输出系统中就能够有直观的反映，且利用这些完成对机械的运行状况进行监控。
（7）易于实现网络化
通过PLC的连接，能够实现功能很强的网络系统。
（8）实现三电一体
实现电控（即逻辑操纵）、电仪（进程操纵）和电结（运动操纵）这三电一体。
灵活的组装结合，知足不同要求的工业操纵。
PLC的要紧功能
（1）逻辑操纵功能
逻辑操纵功能确实是用可编程操纵器指令代替继电器的连接方式，从而对开关实现动作。
（2）按时/记数功能
按时/记数功能是利用可编程操纵器的计时指令代替操纵时刻的继电器，用记数指令代替时刻用来记数的继电器，以完成按时或记数。
（3）数据处置功能
PLC能够
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