组态王监控plc自动售货机.docx
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组态王监控plc自动售货机
组态王监控plc-自动售货机
组态王监控PLC自动售货机
课程设计
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
灯均亮，作可购买提示。
（如：
当投入的硬币总值超过2元，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过3元时，汽水、咖啡指示灯均亮）。
（5）当汽水指示灯亮时，按选择汽水按钮，则排出汽水，在这段时间内，汽水指示灯闪烁。
（6）当咖啡指示灯亮时，按选择咖啡按钮，则排出咖啡，在这段时间内，咖啡指示灯闪烁。
（7）系统根据顾客投入的硬币，判断硬币是否足够，若足够则根据顾客的要求自动售货，投币不足则给出提示。
（8）购买饮料后，系统自动计算剩余币值，并根据剩余币值提示可购买的饮料（指示灯亮）。
（9）若投入的硬币总值超过所需的钱数（汽水2元，咖啡3元），则找钱指示灯亮,当按退币控制按钮时，退出找回的钱。
（10）在报警系统中，PLC只起到开关连接的作用。
（11）利用组态王6.53建立对简易售货机的监控画面，能实时监控简易自动
售货机的销售情况。
三.系统配置及输入/输出继电器地址分配
1.I/O口分配
列出I/O口分配表，如表所示：
输入信号
输出信号
名称
代号
输入点编号
名称
代号
输出点编号
1角投币感应器
ST1
X0
显示指示灯
HL1
Y0～Y7
5角投币感应器
ST2
X1
汽水指示灯
HL2
Y10
1元投币感应器
ST3
X2
咖啡指示灯
HL3
Y11
汽水按钮
SB1
X3
汽水电磁阀
YV1
Y12
咖啡按钮
SB2
X4
咖啡电磁阀
YV2
Y13
1角退币感应器
ST4
X5
无币报警控制
YV3
Y14
5角退币感应器
ST5
X6
没有汽水报警
YV4
Y15
1元退币感应器
ST6
X7
没有咖啡报警
YV5
Y16
退币控制按钮
SB3
X10
售货机遭破坏报警
YV6
Y17
1角剩余钱币感应器
ST7
X11
1角传动电机控制
YV7
Y20
5角剩余钱币感应器
ST8
X12
5角传动电机控制
YV8
Y21
1元剩余钱币感应器
ST9
X13
1元传动电机控制
YV9
Y22
汽水液位感应器
ST10
X14
退币指示灯
HL4
Y23
咖啡液位感应器
ST11
X15
投币不足指示灯
HL5
Y24
售货机遭破坏感应器
ST12
X16
I/O口分配表
2.控制接线图
本系统是一个小型集中控制系统，PLC选型主要取决于控制系统输入、输出开关信号的数量、用户程序的长短及相关的功能。
根据控制要求，I/O点数在48个左右，选择性能价格比较高的三菱FX2n-48MR，其中其输入点为24点，输出点为24点，该PLC为继电器输出型。
了解各个控制对象的驱动要求，分析对象的控制要求，完成PLC硬件结构配置。
本设计中，退币按钮、各种饮料按钮和饮料出口（驱动电磁阀）等均为开关量。
根据上述要求，因条件所限输出均用指示灯代替，由此绘制出PLC控制电路接线图，如图所示：
控制接线图
控制流程图
四程序设计
根据自动售货机控制系统的流程可以知道自动售货机的主要系统包括：
计币部分、比较部分、选择和饮料供应部分、余额计算部分、退币部分、报警部分。
1计币部分
当有顾客购买饮料时，投入硬币时经过光传感器感应，然后由光传感器驱动硬币识别器识别硬币,如果是假币则系统自动退出硬币,如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮存腔,并经光传感器感应，然后在PLC内进行数据运算，否则认为是假币并退出系统，梯形图如图4-3：
2比较部分
投币完成后，系统会将D1内钱币数据和可以购买的饮料价格进行区间比较：
若投币<2元，则指示灯Y24亮，显示投币不足，此时可以继续投币或退币；若2元≤投币<3元，则汽水选择指示灯长亮，此时可以选择汽水或退币；若投币≥3元,则汽水和咖啡指示灯长亮,此时可以选择汽水、咖啡或退币。
梯形图如图：
3选择和饮料供应部分
比较完成后，按下指示灯长亮的选择按钮，相应的电磁阀（Y12或Y13）起动，并且相应的选择指示灯由长亮转为以1s为周期的闪烁直至饮料供应完毕后闪烁停止。
当饮料输出达到7s时，电磁阀关断。
梯形图如图：
4余额计算部分
饮料输出的同时减去相应的购买币数。
梯形图如图：
5退币部分
顾客可在购完饮料后，由退币指示灯Y23可知是否可以退币，指示灯亮，则可以退币，当按下退币控制按钮后，数据寄数器D1内的币数除以10，商的整数部分是需要退回1元的个数并储存在D2中；D3的数据除以5，商的整数部分是需要退回的5角钱的个数，并储存在D4中，依次类推选择退币的同时起动3个退币电动机。
3个感应器开始计数，当感应器记币的个数等于数据寄存器退回的币数时，退币电动机停止运转。
PLC编程梯形图如图：
6报警部分
PLC在报警系统中，只起到开关连接的作用，具体梯形图如图：
六.组态王软件
组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。
它基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。
采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。
它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。
组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。
工程管理器：
工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。
工程浏览器：
工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。
运行系统：
工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。
组态王与I/O设备
组态王软件作为一个开放型的通用工业监控软件，支持与国内外常见的PLC、智能模块、智能仪表、变频器、数据采集板卡等（如：
西门子PLC、莫迪康PLC、欧姆龙PLC、三菱PLC、研华模块等等）通过常规通讯接口（如串口方式、USB接口方式、以太网、总线、GPRS等）进行数据通讯。
组态王软件与IO设备进行通讯一般是通过调用*.dll动态库来实现的，不同的设备、协议对应不同的动态库。
工程开发人员无须关心复杂的动态库代码及设备通讯协议，只须使用组态王提供的设备定义向导，即可定义工程中使用的I/O设备，并通过变量的定义实现与I/O设备的关联，既简单又方便。
1.售货机主画面
新建工程，工程名称为“简易售货机”。
新建画面，画面名称“售货机主画面”。
售货机主画面如图2.2所示，售货机表面由按钮、指示灯、文字、多边形图形、点位图等组成。
画面是经过各种图形的堆叠，组合而成，具体如图2.3。
图2.3售货机主画面分解图
在画面中，选择对象后，单击右键，在弹出的选项中选择“图素位置——图素前移（图素后移）”，可以设置各单元图的层次。
在工具菜单下，单击“点位图”选项，然后在画面空白地方随意画出一小方块区域，右键单击这小方块，在弹出选项中选择“从文件中加载”，然后就可以从电脑中插入你想要的图片。
售货机画面中的咖啡瓶、可乐瓶、半岛咖啡图标等都是用这种方式插入的图片。
2.定义I/O设备
程序在实际运行中是通过I/O设备和下位机交换数据的，当程序在调试时，可以使用仿真I/O设备模拟下位机向画面程序提供数据，为画面程序的调试提方便。
组态王提供一个仿真PLC设备，用来模拟实际设备向程序提供数据，供用户调试。
2.售货机主画面动态设置
（1）硬币：
分别双击三个硬币按钮，在弹出的“动画连接”对话框钩选“按下时”选项，在弹出的“命令语言”框中分别输入命令语言：
if（\\本站点\启动系统==1）
{if（\\本站点\定时6秒1==0&&\\本站点\定时6秒2==0）
\\本站点\投币1元=1;}
if（\\本站点\启动系统==1）
{if（\\本站点\定时6秒1==0&&\\本站点\定时6秒2==0）
\\本站点\投币10元=1;}
（2）指示灯：
分别双击咖啡、可乐、找零三个指示灯，在弹出的“指示灯向导”对话框中，“变量名（离散量）：
”栏分别输入“\\本站点\咖啡指标灯”、“\\本站点\可乐指标灯”、“\\本站点\找钱指标灯”。
（3）按钮：
分别双击咖啡、可乐、复位、启动四个按钮，在弹出的“动画连接”对话框钩选“按下时”选项，在弹出的“命令语言”框中分别输入命令语言.咖啡：
if（\\本站点\启动系统==1）
{if（\\本站点\实时钱数2>=12）
{if（\\本站点\定时6秒2==0）
\\本站点\选择咖啡=1;
\\本站点\咖啡指标灯=1;
\\本站点\定时6秒1=1;}}
（5）投币口：
分别双击三个长方图形（在分解图中标有编号1、2、3的三个长方图形），在弹出的“动画连接”对话框钩选“闪烁”和“隐含”选项，在弹出的“闪烁连接”对话框设置分别为
1：
闪烁条件：
\\本站点\投币1元==1闪烁速度：
100毫秒/隔
2：
闪烁条件：
\\本站点\投币5元==1闪烁速度：
100毫秒/隔
3：
闪烁条件：
\\本站点\投币10元==1闪烁速度：
100毫秒/隔
在弹出的“隐含连接”对话框设置分别为
1：
条件表达式：
\\本站点\投币1元==1表达式为真时：
显示
2：
条件表达式：
\\本站点\投币5元==1表达式为真时：
显示
3：
条件表达式：
\\本站点\投币10元==1表达式为真时：
显示
（6）退币口：
退币口中“1元”硬币由三个部分组成（文字“1元”、一个椭圆和一个椭圆按钮），分别双击这三个部分，在弹出的“动画连接”对话框钩选“闪烁”和“隐含”选项，在弹出的“闪烁连接”对话框设置都为
闪烁条件：
\\本站点\找钱指标灯==1闪烁速度：
100毫秒/隔
在弹出的“隐含连接”对话框设置都为
条件表达式：
\\本站点\找钱指标灯==1表达式为真时：
显示
（7）售货口：
一个咖啡瓶和一个可乐瓶图片，分别双击这两张图片，在弹出的“动画连接”对话框钩选“隐含”选项，在弹出的“隐含连接”对话框设置分别为：
咖啡：
条件表达式：
\\本站点\计数1>1表达式为真时：
显示
可乐：
条件表达式：
\\本站点\计数2>1表达式为真时：
显示
八、课程设计心得
经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。
在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到很是担心再到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。
生活就是这样，勤奋预示着结果也见证着收获。
工作是人类生存生活永恒不变的话题。
通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到自身的局限性和不足。
我想说，课程设计确实让人有担忧也有喜悦。
设计开始，指导老师给了全班同学五个课题，每个课题都攘括了大学所学的专业知识。
而我们真正所学到得又有多少，这次的课程设计让我了解了很多。
读大学，不是靠老师，而是靠自己。
而我们每个专业都开了许多专业课，所学所考的也只是皮毛。
要做到真正掌握所学的专业知识还需要我们自己花费一定的时间和精力。
在课程设计过程中，我们也遇到了一些自身不能解决的问题。
比如，PLC端口怎么与继电器衔接；触摸屏怎么控制PLC；程序怎么设计才能达到预期的目的等等。
这些问题一度让大家一愁莫展，也对自身能否完成这个课题而担心害怕。
但后来，我们通过询问指导老师，专业课老师，研究生学长学姐，终于把这一系列的问题解决了。
大家都感到很庆幸和喜悦。
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！
九.参考文献
［1］黄中玉，PLC应用技术，北京：
人民邮电出版社，2009
［2］覃贵礼，组态软件控制技术，北京：
北京理工大学出版社，2010
［3］亚控公司，组态王Version6.53用户手册，北京：
中国工业出版社，2008
[4]董淑玲，毛红伟PLC在自动售货机控制系统的应用上海师范大学学报，2007.36
[5]钱锐,PLC应用技术北京:
科学出版社,2006
[6]赵红梅等,自动售货机PLC控制系统的设计
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