PLC自动售货机课程设计报告Word文件下载.docx
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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。
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。
关键词:
自动售货机可编程逻辑控制器PLC
【Abstract】
Thevendingmachineisbasedoninputfromthecoinautomaticdeliverymachine.Thevendingmachineiscommercialautomationequipmentcommonlyused,itisnotsubjecttotimeandplacerestrictions,cansavemanpower,tofacilitatethetransaction.Thevendingmachineistobecompletedunattendedvending,setlight,machines,electricityintegrationofcommercialautomationequipment.Thisfastandconvenientwaytoshopmoreandmoregetthefavorsofpeople,butalsomoderncityfacilitiesrequirementsoftraditionalvendingmachinecontrolsystemusingsinglechipmicrocomputerasthecontrolcore.Theprogrammablecontrollerisintegratedcomputertechnology,automaticcontroltechnologyandcommunicationtechnologyanddevelopedanewtypeofindustrialcontroldevices,ithashighreliability,easyprogramming,easymaintenanceandotheradvantages,hasbeeninthefieldofindustrialcontrolhasbeenwidelyused.Becausethevendingmachinesassocialcompleteretailandintegratedservicesofindependentfacility,itsstructuremustbereliable,stableandhighefficiency.ButPLCalsohasitsowncharacteristics,PLCintheidentifiedtasks,inspecialprocedurestobecomeaspecialmachine,whichusescircularscanningmode,systemofjobmanagementandexecutionoftheapplicationprogramiscompletedbycyclicscanning.
Keyword:
VendingmachineprogrammablelogiccontrollerPLC
目录
1.引言2
1.1自动售货机介绍及设计意义2
1.2自动售货机的基本功能描述2
1.3自动售货机的控制工艺分析3
2.PLC控制系统设计4
2.1PLC控制系统设计编程要求4
2.2PLC控制方法分析4
2.3I/O分配5
2.4系统接线图设计5
2.5PLC控制程序设计思路6
2.5.1投币加法累加6
2.3.2投入的金额比较6
2.5.3购买物品与当前余额6
2.5.4找零7
3.自动售货机的组态软件设计8
3.1组态软件控制设计任务书8
3.2组态控制自动售货机控制程序设计8
3.3组态软件控制画面设计9
4.系统调试及结果分析10
4.1系统调试及解决的问题10
4.2结果分析10
课程设计心得11
参考文献12
附录13
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二级标题：
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1引言
1.1自动售货机介绍及设计意义
自动售货机是现代社会中的一种商务工具，可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。
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。
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。
随着社会不断的进步，人们的物质文化与精神文化都在明显的提高，这样表现在出入各个场所采用信用卡支付现金，节假日看电影，坐地铁，听音乐会，逛步行街等。
这些现象都表明在物质生活提高的同时，精神生活也提高了。
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，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。
自动售货机解放了人力，方便了生活，创造了效益，方便广大的市民。
所以设计自动售货机是非常必要的。
1.2自动售货机的基本功能描述
（1）识别纸币面值及累加总金额
（2）判断总金额是否可以购买商品
（3）选择购买商品及商品输出
（4）交易结束后，余额的返回
1.3自动售货机的控制工艺分析
首先一个可行的自动售货机必须可实现币值累加，这里需用加法器；
其次就是用户购买物品后需把相应的价格减去，需用减法器；
然后涉及到余额不足无法购买，这里要用比较器来实现；
最后选择购物5秒后，则取物口灯亮，表示有物品售出或按下找零按钮则退币灯闪烁，这就需要计时器。
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。
自动售货机的工作流程图如图1-1所示。
图1-1自动售货机工作流程图
2PLC控制系统设计
2.1PLC控制系统设计编程要求
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产
品质量。
因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
（1）最大限度地满足被控对象的控制要求。
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计过程中最重要的一条原则。
这就要求设计人员在设计之前就要深入现场进行调查研究，充分收集控制现场的资料，同时收集相关国内、国外相关的资料。
（2）保证PLC控制系统安全可靠，力求简单、经济、使用及维修方便。
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。
这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程等方面要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。
，在满足控制要求的前提下，还要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。
（3）适应发展的需要。
由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。
这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
2.2PLC控制方法分析
有三个钱币输入按钮，X0代表1元，X1代表5元，X2代表10元，X3代表1元硬币。
当投入的硬币总值小于3元时，余额不足指示灯Y6亮；
当投入的硬币总值等于或超过3元时，汽水可售指示灯Y0亮；
当投入的硬币等于或超过5元时，汽水可售指示灯Y0亮且咖啡可售指示灯Y1亮；
如果要汽水则按汽水按钮X5，这时汽水指示灯闪烁，5s后停止，然后汽水出口灯亮，表示售出汽水。
如果要咖啡，则按咖啡按钮X6，这时咖啡指示灯闪烁，5s后停止，然后咖啡出口灯亮，表示售出咖啡。
当要完汽水或咖啡时，如有多余的钱，且数额仍足以买汽水或咖啡，可按下继续购买按钮X7进行新一轮交易，如果不再继续购买，可选择找零按钮X10，找零指示灯闪烁5秒后熄灭，顾客可取回找回的钱。
2.3I/O分配
I/O地址分配表如表2-1所示。
表2-1输入输出分配表
输入
输出
设备
输入点
输出点
1元
SB1
X0
汽水可售指示灯
LED
Y0
5元
SB2
X1
咖啡可售指示灯
Y1
10元
SB3
X2
汽水指示灯
Y2
1元硬币
SB4
X3
咖啡指示灯
Y3
汽水按钮
SB5
X5
汽水输出
Y4
咖啡按钮
SB6
X6
咖啡输出
Y5
继续购买
SB7
X7
余额不足指示灯
Y6
找零按钮
SB8
X10
找零指示灯
Y7
2.4系统接线图设计
依据选定的输入输出设备和分配的I/O地址绘制的接线图如图2-1所示
图2-1硬件接线图
2.5PLC控制程序设计思路
2.5.1投币加法累加
图2-2为投币加法累加梯形图
图2-2梯形图
2.3.2投入的金额比较
图2-3梯形图
2.5.3购买物品与当前余额
图2-4梯形图
2.5.4找零
图2-5梯形图
3.自动售货机的组态软件设计
3.1组态软件控制设计任务书
1.简易自动售货机的控制设计要求。
（1）自动售货机有4个投币孔，分别为1元、5元、10元的纸币和1元硬币识别装置
（2）售货机共有2种饮料供选择，分别为汽水和咖啡
（3）若投币总额小于3元，余额不足灯亮，若投币总额超过销售价格，将可由退币按钮找回余额
（4）投币值等于或大于3元时，汽水可售指示灯亮，表示可选择汽水
（5）投币值等于或大于5元时，汽水和咖啡可售指示灯亮，表示2种均可选择
（6）按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁一次（5秒），当出饮料口的灯亮时，表示饮料已经掉出
（7）若汽水和咖啡可售指示灯仍然亮，表示可以继续购买饮料，按继续购买按钮，然后可以继续选择要购买的饮料
（8）动作停止后按找零按钮，若钱币数大于0，可以退回余额，找零灯闪烁视为余额已退
3.2组态控制自动售货机控制程序设计
图3-1组态控制自动售货机控制程序设计
3.3组态软件控制画面设计
图3-2饮料自动售货机所定义的数据词典
图3-3自动售货机组态软件控制画面设计
4.系统调试及结果分析
4.1系统调试及解决的问题
一、硬件调试：
1、断电时检查电源是否接好，地线是否接好，各输入/输出点是否接好接牢；
2、接通PLC电源，确认“PWR”指示灯点亮，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、将编辑好的程序传入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各点输入/输出指示LED或输入/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了组态王与PLC控制器相连接时，只能使用COM1端口，原本选用的是COM2，结果二者无法识别，后来改用COM1就解决了这个问题了。
4.2结果分析
实验证明：
该系统程序设计较全面地演示自动售货机的使用功能；
通过修改PLC控制程序，可在自动售货机上实现多种控制方式、销售方式、销售种类。
自动售货机可以根据投入的钱币自动付货。
它根据投入钱币的多少，提示你可以买什么东西，再按一下相应的按钮，购买的饮料就可以从出口处提出，出口处提示用户将物品拿走，不买东西了就按下退币按钮，将多余的钱币取回，避免顾客有不必要的损失。
在交易的过程中，币值界面会显示投入钱币的金额、消费钱币的金额。
课程设计心得
经过一个月的奋战，我的课程设计终于完成了。
PLC对于我们电气工程及其自动化专业的学生而言是很重要的，所以要求熟练运用PLC。
通过这次设计过程，我学到了很多，还发现学习过程中不容得半点马虎和随意。
程序设计过程中，要按主电路、控制电路、辅助电路、自锁与保护、总体检查、反复修改与完善的先后顺序进行。
PLC控制程序既要满足生产机械和工艺的各种控制，又要满足电气控制装置本身的制造、使用和维修的需要。
原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性，考虑其是否具有生产可行性、经济性、美观、使用维修方便等特点。
PLC控制系统设计要全面考虑两方面的内容：
首先，应注重与同学间的协作，每一个人的思维不同，对程序的理解、功能的实现方式也会有所不同，因而往往会对程序的编制产生影响。
这种同学间的相互协作，可以使程序日益完善、精简，实现模块化编程，进而培养自己的团队意识。
我认为做到以上几点，就达到课程设计的目的，即在实践之中灵活运用书本中的知识，进一步直观的理解课堂中所学的知识；
学会在实践之中发现问题、分析问题、解决问题；
为将来进入企业，走上工作岗位做一次预演。
接下来所做PLC的设计，让我进一步对PLC的应用及功能做了了解，对GX软件梯形图的应用也变的熟练。
自动门的设计主要考虑到当开门和关门时有人突然来到，从而实现自动检测自动开门关门的控制。
在设计的过程中，遇到了很多问题。
程序设计过程中，要按主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、总体检查反复修改与完善的先后顺序进行。
原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性，PLC控制系统设计要全面考虑两方面的内容。
组态王设计中，要定义数据词典，且要注意I/O口与PLC程序相对应。
在解决问题的过程中，尽管我们开始都抱有不同的意见，但是通过查阅书本与咨询老师，最后讨论达成了一致的设计方案，最终课程设计得以顺利完成。
参考文献
[1]王阿根.电气可编程控制原理与应用[M].北京:
清华大学出版社.2010.
[2]汪志峰.工控组态软件[M].北京：
电子工业出版社.2007.
[3]朱绍祥.可编程序控制器（PLC）原理与应用[M].上海：
上海交大出版社.2001.
[4]赵跃华.可编程序控制器原理及应用[M].成都：
电子科技大学出版社.1998.
[5]程周.可编程序控制器原理与应用[M].北京：
高等教育出版社.2003.
附录
完整PLC梯形图：
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