PLC自動(dòng)售貨機(jī)課程設(shè)計(jì)(原創(chuàng))

1、XXXXXXXXX學(xué)校課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱： 可編程控制課設(shè) 題目： 自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制 專業(yè)班次： 辛苦做的，給大家 姓 名： 本人原創(chuàng) 學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXXXXXX 學(xué) 期： 2010-2011學(xué)年 第一學(xué)期 日 期： 2010.12 目 錄第一章 引言.11.1 本設(shè)計(jì)的意義 . .11.2 PLC的概述 . . .11.3 自動(dòng)售貨機(jī)介紹 . .2第二章 具體設(shè)計(jì)方案 .32.1 系統(tǒng)流程圖 .32.2 自動(dòng)售貨機(jī)的控制要求 .42.3 I/O設(shè)置.5第三章 硬件及其程序設(shè)計(jì) .63.1 自動(dòng)售貨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 .63.2 梯形圖 .73.3

2、 電器元件的說(shuō)明 . 11第四章 總結(jié) .124.1 個(gè)人總結(jié).124.2 致謝 .12參考文獻(xiàn) .13附錄 .14第一章 引言1.1 本設(shè)計(jì)的意義隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步，人們的物質(zhì)文化與精神文化都在明顯的提高，這樣表現(xiàn)在出入各個(gè)場(chǎng)所采用信用卡支付現(xiàn)金，一人一部手機(jī)，節(jié)假日看電影，坐地鐵，聽(tīng)音樂(lè)會(huì)，逛步行街。這個(gè)現(xiàn)象都表明在物質(zhì)生活提高的同時(shí)，精神生活也提高了，隨處可見(jiàn)的出租車，還有隨處可見(jiàn)的售貨機(jī)，這在繁華的都市也已成為不可缺少的一個(gè)為市民提供方便的一部機(jī)器，只需要投幾個(gè)硬幣就可以選擇自己想要的物品。自動(dòng)售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，24小時(shí)無(wú)人售貨的系統(tǒng)可以更

3、省力，運(yùn)營(yíng)時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購(gòu)買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用上升的問(wèn)題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)售貨機(jī)解放了人力，方便了生活，創(chuàng)造了效益，方便廣大的市民。所以設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)是非常必要的。1.2 PLC的概述可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，是一種以微處理器為核心的用于工程自動(dòng)控制的工業(yè)控制機(jī)，其本質(zhì)是一臺(tái)工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)。它的軟件，硬件配置與計(jì)算機(jī)極為類似，只不過(guò)它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語(yǔ)言。硬件主要由中央處理器CPU、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/輸出單元等構(gòu)成。PLC是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電

4、子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是當(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一。PLC是專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它的種類很多、模塊豐富、指令功能強(qiáng)大、編程簡(jiǎn)單、使用方便，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其功能仍然在不斷擴(kuò)大和完善。PLC總的發(fā)展趨勢(shì)是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。目前，PLC的處理速度與計(jì)算機(jī)相比還比較慢，其高的CPU也不過(guò)80486，將來(lái)會(huì)全面使用64位的RISC芯片，采用多CPU進(jìn)行處理、分時(shí)處理或分任

5、務(wù)處理方式，將各種模塊智能化，部分系統(tǒng)程序用門(mén)陣列電路固化，這樣可使PLC的處理速度達(dá)到納秒級(jí)。1.3 自動(dòng)售貨機(jī)介紹 從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對(duì)的超市、百貨購(gòu)物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升；再加上場(chǎng)地的局限性以及購(gòu)物的便利性等這些因素的制約，無(wú)人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。在實(shí)際生活中，我們見(jiàn)到的售貨機(jī)可以銷售一些簡(jiǎn)單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷

6、是否能夠購(gòu)買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明，例如：售貨機(jī)中有8中商品，其中01號(hào)商品（代表第一種商品）價(jià)格為2.50元，02商品為3.50元，其余類推?，F(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過(guò)01商品的價(jià)格時(shí)，01商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購(gòu)買，其他商品同比。當(dāng)按下選擇01商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去01商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取01號(hào)商品到出貨口。此時(shí)售貨機(jī)繼續(xù)進(jìn)行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時(shí)不再購(gòu)買而按下退幣按鈕，售貨機(jī)則要進(jìn)行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來(lái)，售貨機(jī)一次交易要涉及加法

7、運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在退幣時(shí)的除法運(yùn)算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。自動(dòng)售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物，進(jìn)入21世紀(jì)之后，自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。使未來(lái)的自動(dòng)售貨機(jī)不僅僅具有售貨功能，而是更加多元化，以及人性化；如：手機(jī)支付、遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)管理、個(gè)性的LCD廣告顯示屏，更節(jié)能。自動(dòng)售貨機(jī)的普及在某種程度上反應(yīng)一個(gè)國(guó)家的科技水平，是一個(gè)國(guó)家文明程度的象征。實(shí)踐和直覺(jué)告訴我們，自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)的橫空出世，必將為國(guó)內(nèi)的食品、香煙、飲料等諸多行業(yè)帶來(lái)新的契機(jī)，中國(guó)的現(xiàn)代文明又將以自動(dòng)售貨機(jī)的應(yīng)用和普及開(kāi)啟一個(gè)新的里程

8、碑！第二章 具體設(shè)計(jì)方案2.1 系統(tǒng)流程圖圖2.1 自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)流程圖2.2 自動(dòng)售貨機(jī)的控制要求自動(dòng)售貨機(jī)的plc控制要求如下：（1） 此售貨機(jī)可投1角，5角，1元硬幣，所售飲料為，汽水和牛奶。汽水價(jià)格為每杯2元，牛奶價(jià)格為每杯3元；（2） 當(dāng)投入的硬幣超過(guò)2元時(shí)，汽水按鈕指示燈亮，當(dāng)投幣的總值超過(guò)3元時(shí)，汽水及牛奶按鈕指示燈亮；（3） 當(dāng)汽水按鈕指示燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出，8s后，自動(dòng)停止，在這段時(shí)間內(nèi)汽水指示燈閃爍；（4） 當(dāng)牛奶按鈕指示燈亮?xí)r，按牛奶按鈕，則牛奶排出，8s后，自動(dòng)停止。這段時(shí)間內(nèi)牛奶指示燈閃爍；（5） 若投入硬幣總值超過(guò)按鈕所需的錢(qián)數(shù)（汽水2元，牛奶3元）時(shí)，

9、找錢(qián)指示燈亮 ，按下退幣按鈕，并退出多余的錢(qián)。2.3 I/O設(shè)置2.31 I/O分配表的確定 很據(jù)要求寫(xiě)出I/O分配表，見(jiàn)表2.3。表2.1 I/O分配表輸入（I）類別元件plc元件輸出（O）類別元件plc元件一角錢(qián)入口X1汽車指示燈L1Y0五角錢(qián)入口X2牛奶指示燈L2Y1一塊錢(qián)入口X3錢(qián)幣不足L3Y2汽水按鈕SB1X10汽水出口KM1Y3牛奶按鈕SB2X11牛奶出口KM2Y4不購(gòu)物退幣SB3X20找錢(qián)指示L4Y5退幣出口KM3Y72.32 PLC的I/O接線圖很據(jù)控制要求及I/O分配表，可畫(huà)出I/O接線圖，如圖2.32所示。圖2.2 PLC自動(dòng)售貨機(jī)I/O接線圖該P(yáng)LC自動(dòng)售貨機(jī)I/O接線圖

10、中， PLC元件X10，X11，X20是選擇控制按鈕。選擇汽水，牛奶，或是不購(gòu)物退幣。線圈Y0，Y1，Y2，Y5，是作為指示燈的輸出線圈，當(dāng)你投幣，選擇牛奶、汽水，或是錢(qián)幣不足時(shí)的指示引導(dǎo)購(gòu)物作用。按鈕跟指示燈，直接明了，方便簡(jiǎn)單，易于操作。第三章 硬件及其程序設(shè)計(jì)3.1 自動(dòng)售貨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖3.1 飲料自動(dòng)售貨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖該飲料自動(dòng)售貨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖中，主要用到的電器元件有光電開(kāi)關(guān)、電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示燈以及按鈕。光電開(kāi)關(guān)是用來(lái)檢測(cè)投入的硬幣的數(shù)目，而電磁閥是用來(lái)控制飲料的輸出，指示燈作為在各種情況下的操作指示。按鈕用來(lái)控制選擇飲料及是否退幣等。3.2 梯形圖3.3電器元件的說(shuō)明 本系統(tǒng)

11、中主要用到的電器元件有光電開(kāi)關(guān)、電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示燈以及按鈕。光電開(kāi)關(guān)是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。光電開(kāi)關(guān)一般情況下由三部分構(gòu)成，分別是：發(fā)送器接收器和檢測(cè)電路，目前使用最多的是紅外線光電開(kāi)關(guān)。在設(shè)計(jì)中使用的光電開(kāi)關(guān)是為了檢測(cè)投入的硬幣的數(shù)目，可選用普通的紅外線光電開(kāi)關(guān)。電磁閥是利用電磁線圈通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的，因此電磁閥只有開(kāi)、關(guān)兩個(gè)位置，即常閉（不通電時(shí)關(guān)閉狀態(tài)）、常開(kāi)（不通電時(shí)打開(kāi)狀態(tài)）。由于開(kāi)啟時(shí)間少于關(guān)閉時(shí)間，所以選用常閉型電磁閥。選用交流型電磁閥，電壓規(guī)格用盡量?jī)?yōu)先選用AC220V。第四章 總結(jié)4.1 個(gè)人總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)我們的主要任務(wù)是用PLC

12、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的功能。一個(gè)平?？此坪?jiǎn)單使用方便的自動(dòng)售貨機(jī)，其實(shí)并不是那么容易就做成的。我們本次設(shè)計(jì)所做的只是PLC編程部分，以此實(shí)現(xiàn)它的功能。在接到題目后，起初感覺(jué)無(wú)從下手，在思考過(guò)一段時(shí)間后，我和同組同學(xué)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以及去圖書(shū)館查閱資料，獲得了一些有關(guān)自動(dòng)售貨機(jī)以及PLC編程方面的信息?；谖覀儽緦W(xué)期所學(xué)習(xí)的PLC課程，我們自己嘗試著編寫(xiě)了程序。經(jīng)過(guò)多次修改以及調(diào)試，我們最終獲得成功，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。在設(shè)計(jì)中我們用到了光電開(kāi)關(guān)、電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等我們沒(méi)怎么接觸過(guò)的電子器件，之前我對(duì)這些元器件不是很了解，由于在設(shè)計(jì)中用到了，我查閱了一些資料，對(duì)它們的原理以及應(yīng)用有了深刻地認(rèn)識(shí)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)禮拜的學(xué)

13、習(xí)、研究以及經(jīng)過(guò)張老師的指導(dǎo).終于按時(shí)完成了課程設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)主要研究的是自動(dòng)售貨機(jī)中有關(guān)于PLC的部分.自動(dòng)售貨機(jī)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。自動(dòng)售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，24小時(shí)無(wú)人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營(yíng)時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購(gòu)買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用上升的問(wèn)題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。所以說(shuō),自動(dòng)售貨機(jī)是今后小商品和飲料銷售方式的一個(gè)很好的發(fā)展趨勢(shì).它的出現(xiàn)將極大的方便人們購(gòu)買所需要的小商品.通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我的收獲很大，對(duì)PLC的編程有了更進(jìn)一步的掌握，增加了我的實(shí)踐動(dòng)手能力。另外，我還學(xué)會(huì)了一些基本軟件

14、的應(yīng)用，比如Protel,Visio 等。4.2 致謝這次課程設(shè)計(jì)之所以取得成功，得到了多方面的幫助。首先，感謝學(xué)校為我們提供這次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使我們?cè)诙喾矫嬗辛颂岣吆屯晟?，在理論方面得到了鞏固，?shí)踐動(dòng)手能力方面有了提高。再次，感謝指導(dǎo)老師的幫助，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到難題時(shí)，指導(dǎo)老師總是耐心的提供幫助，在這里向老師表示由衷地感謝。最后，對(duì)同組同學(xué)表示感謝，這次設(shè)計(jì)能取得成功，也離不開(kāi)彼此之間的團(tuán)結(jié)互助！參考文獻(xiàn)1 王國(guó)海主編 可編程序控制器及其應(yīng)用第二版 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 20072瞿彩萍主編 PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱） 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 20063程周·可編程序控制器原理與應(yīng)用

15、·北京：高等教育出版社， 2003年4王永華·現(xiàn)代電氣控制及PLC 應(yīng)用技術(shù). ·北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20005周美蘭，周封，忘岳宇·PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)·北京：科學(xué)出版社，20036吳建強(qiáng)，姜三勇·可編程控制器原理及應(yīng)用·哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20007吳中俊，黃永紅·可編程序控制器原理及應(yīng)用·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20038張萬(wàn)忠，劉明芹·電器與PLC控制技術(shù)·北京：化學(xué)工業(yè)出版社。20039王兆義·可編程序控制器教程·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200110賀哲榮，石帥軍·流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)（三菱FX2系列）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001時(shí)間設(shè)計(jì)任務(wù)完成情況教師簽名2010.12.6-2010.12.08布置任務(wù)、查閱相關(guān)資料完成初步的原理設(shè)計(jì)完成2010.