基于PLC的自动存包柜系统设计.docx

1、基于PLC的自动存包柜系统设计基于PLC的自动存包柜系统设计图书分类号: 密 级: 毕业设计(论文) 基于PLC的自动存包柜系统设计 AUTOMATIC LOCKERS SYSTEM DESIGN BASED ON PLC 毕业设计(论文) 学位论文原创性声明 本人郑重声明: 所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权协议书 本

2、人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 毕业设计(论文) 摘要 本设计主要由包括机械部分和控制部分设计组成，控制部分以PLC为主要的控制器，并且通过设置的密码的输入对比从而实现实现对16个柜体的自动送出与收回过程。机械部分主要就

3、是滚珠丝杠螺母的设计，整个系统由控制模块、输入和显示模块和执行模块来实现。 控制模块包括对24个直流电动机的正反转控制，输入模块主要是对4*4键盘的设计，对传感器的选择和电路的设计，显示模块是两位共阴极的LED七段显示器的设计，执行模块包括电动机、报警显示灯、电磁锁电路等。 关键词 自动存包柜系统;PLC控制;滚珠丝杠螺母:电磁锁; I 毕业设计(论文) Abstract The design consists of a mechanical part and a control part of the design including the composition, PLC as the

4、main control section of the controller, and by entering the password set for comparison in order to achieve realization of 16 cabinet and automatically sent back process. Mechanical part is the ball screw nut design, the entire system consists of a control module, input and display module and execut

5、ion module. The control module includes 24 DC motor reversing control, input module is for 4 * 4 keyboard design, selection and circuit design of the sensor, the display module are two common cathode LED segment display design, execution module includes an electric motor, alarm indicator, electromag

6、netic lock circuit. Keywords Automatic lockers system PLC control screw nut electromagnetic locks II 毕业设计(论文) 摘要 . I Abstract . II 1 绪论 . 1 1.1题目来源及课题意义 . 1 1.2自动存包柜的种类 . 2 1.3本课题自动存包柜的工作原理 . 3 1.4系统的主要技术参数 . 4 2 总体结构设计 . 5 2.1总体方案设计 . 5 2.2 传动机构设计 . 错误未定义书签。 2.3 尺寸设计 . 错误未定义书签。 2.3.1 柜体的尺寸设计 . 错误未定

7、义书签。 2.3.2滚动导轨的尺寸设计 . 错误未定义书签。 2.3.3 滚珠丝杠的设计计算 . 错误未定义书签。 2.3.4联轴器的选择 . 错误未定义书签。 3 电气控制系统设计 . 错误未定义书签。 3.1 电气控制系统总体组成 . 错误未定义书签。 3.2 PLC的选型 . 错误未定义书签。 3.3键盘电路设计 . 错误未定义书签。 3.4光电开关输入电路设计 . 错误未定义书签。 3.4.1光电开关的工作原理 . 错误未定义书签。 3.4.2光电开关的分类 . 错误未定义书签。 3.4.3 光电开关的使用注意事项 . 错误未定义书签。 3.4.4光电开关的选择 . 错误未定义书签。

8、3.4.5电路的设计 . 错误未定义书签。 3.5接近开关电路设计 . 错误未定义书签。 3.6 电动机正反转电路设计 . 错误未定义书签。 3.6.1 继电器的选择 . 错误未定义书签。 3.6.2 熔断器的选择 . 错误未定义书签。 3.7 电磁锁驱动电路设计 . 错误未定义书签。 3.8 显示电路设计 . 错误未定义书签。 3.9 报警电路设计 . 错误未定义书签。 4 系统控制程序设计 . 错误未定义书签。 4.1 主程序流程图 . 错误未定义书签。 4.2存包工作流程 . 错误未定义书签。 4.3取包工作流程 . 错误未定义书签。 4.4键盘工作流程 . 错误未定义书签。 4.4.1

9、 PLC的扫描工作方式 . 错误未定义书签。 4.4.2 键盘设定及程序设计 . 错误未定义书签。 4.5 电磁锁驱动程序设计 . 错误未定义书签。 4.6显示屏工作流程 . 错误未定义书签。 结论 . 5 毕业设计(论文) 致谢 . 6 参考文献 . 7 毕业设计(论文) 1 绪论 1.1 题目来源及课题意义 这些年以来，随着经济的飞快发展，人们的消费水平上升，消费者对商品的质量和对商场等的服务态度的质量的要求也在不断的提高。以更好地服务大众为目的，在很多大型的购物中心、商场等地方都安装了自动存包柜，方便消费者存取自己的物品。对存包柜的需求推动了存包柜的发展，所以各种存包柜应运而生。这些存包

10、柜功能比较全面并且很实用、安全性能比较高、操作不繁琐。可以提升对消费者的服务水品和质量。消费者根据柜体上标注的说明内容和注意事项可以轻松掌握存包柜的使用，这样自行的存取自己的物品不仅可以避免以前商场等代存带来的不必要的麻烦和烦恼，还可以减少商场等地方的人员开支，不仅方便了顾客，而且也方便了商场、影院、超市等。 1 毕业设计(论文) 1.2 自动存包柜的种类 随着电子技术的发展，存包柜的工作方式也发生了变化，最初的电子式存包柜是采用1用户输入密码的形式，后续电子存包柜改进为机器自动打印密码纸形式。存包柜特别适用于人流量较大的公共场合，它是现代PLC应用和设计飞快发展的结果在在服务行业的运用。现在

11、的存包柜主要分为下面几种类型: (1)机设条码式电子存包柜:其外形图如图1-1所示，存物品时时，按下“存包”键，存包柜会打印出一张带扫描码和数字密码的纸片，消费者只要保管好密码纸片，在取包时，按下“取包”键，只要将保存的密码纸片放到红外扫描口前，扫描过后，与之相对应的箱门就会打开，最后消费者去出自己的物品并关上箱子的门。 (2)指纹式电子存包柜:这种类型的存包柜更加的高端和智能，不采用密码对比来控制存包柜，而是采用了消费者的指纹作为开箱的依据，消费者存物品时，按下“存包”键，并且在录取指纹的窗口输入自己的指纹，系统会自动吧相应的空箱和相应的指纹一一对应，并且打开该空箱，消费者将物品存好后关上箱

12、子的门。消费者取物品时，按下“取包”键，在指纹输入口输入自己的指纹，系统经过比对，相应的箱子就会打开，最后消费者取出自己的物品并关上箱子的门。 2 毕业设计(论文) 图 1-1 机设条码式电子存包柜 1.3 本课题自动存包柜的工作原理 本系统以PLC为控制器，可以同时控制16个柜体，柜体首先由电磁锁来控制其是否能够送出。操作者者需要管理暂存自己的物品时，可以到存包柜控制面板上按“存包”键，系统会提示操作者输入设定密码，操作者再按下“设置”键，输入自己的密码,此时PLC控制器端口收到相应的信号，并且通过输出端I/O口发出相应的输出控制信号，控制柜体上的的电磁锁打开，并且接触器控制电动机将柜体送出

13、，顾客即可存包，存包完成后，电动机控制柜体收回。当顾客需要取包时，再次输入自己存包时设置的密码，PLC系统将进行密码前后是否具有一致性的比较后，发出开箱信号至电磁锁让电磁锁打开并且将柜体送出，顾客即可将存的包取出，之后电动机控制柜体收回。本系统具有很高的智能性和自动LC为核心，自动控制柜体的打开，并且能够经过密码比对之后，通过滚珠丝化，它是以P杠螺母实现柜体的送出和收回。用光电传感器检测箱内是否有物品，能够时刻显示空的柜3 毕业设计(论文) 体的个数。 1.4 系统的主要技术参数: (1) 工作电压为220V，50HZ (2) 能够控制16个柜体(4行*4列) (3) 显示器能够显示空着的柜体

14、的个数 (4) 柜体可以自动送出和收回 4 毕业设计(论文) 2 总体结构设计 2.1 总体方案设计 结论 经过了两个多月的努力，我终于完成了PLC自动存包柜设计。从开始拟定论文题目到作品的实现，再到论文的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受。我学会了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。 本次设计的是基于PLC的自动存包柜，这种类型的存包柜有些特点是现实中使用的存包柜所没

15、有的，其中柜体的自动送出和收回的实现就是以往存包柜所没有的，而且滚珠丝杠螺母其本身具有自锁的功能，柜体很难从外面强行被拉出。打开柜体使用的识别为自己设定的密码，这样避免了类似条形码式的存包柜丢失扫描码而引起的麻烦。 5 毕业设计(论文) 致谢 6 毕业设计(论文) 参考文献 1熊成.基于DSP的指纹存包系统设计.武汉理工大学，2011年5月 2刘美俊.电气控制与PLC工程应用.机械工业出版社,2011年 3熊诗波.机械工程测试技术基础(第三版).机械工业出版社,2008年 4王伯雄.工程测试技术.清华大学出版社,2013年 5张国雄.测控电路(第四版).机械工业出版社.2014年 6邱宣怀.机

16、械设计手册第四版.高等教育出版社,2006年 7成大先.机械设计手册.化工工业出版社,1993年 8王阿根.PLC控制程序精编108例.电子工业出版社，2009年 9机械工程手册、电机工程手册编辑委员会编.机械工程手册M. 机械工业出版社, 1997年 10叶邦彦.陈统坚.机械工程英语.机械工业出版社，2005年 11张克贵. 卧式车床丝杠螺母传动的结构设计. 金属加工(冷加工). 2008年 12周兴华. 九位按键式电子密码锁. 电子制作. 1995年 13邵忠,郑执 电锁开关功能分析及应用.建设机械技术与管理.2008年 14Mintchell,Gary A.Embedded control:Heart of the system. Control Engineering.2002年 7 毕业设计(论文) 15ComposanoRaul,WilbergJorgm.Ebedded System Design Design Automation For halbedded System.2004年 8