基于PLC的自動(dòng)存包柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、圖書分類號：密 級：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)窗體頂端窗體底端基于PLC的自動(dòng)存包柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)AUTOMATIC LOCKERS SYSTEM DESIGN BASED ON PLC 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完

2、成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要本設(shè)計(jì)主要由包括機(jī)械部分和控制部分設(shè)計(jì)組成，控制部分以PLC為主要的控制器，并且通過設(shè)置的密碼的輸入對比從而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對16個(gè)柜體的自動(dòng)送出與收回過程。機(jī)械部分主要就是滾珠絲杠螺母的設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由控制模塊、輸入和顯示模塊和執(zhí)行模塊來實(shí)現(xiàn)?？刂颇K包括對

3、24個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，輸入模塊主要是對4*4鍵盤的設(shè)計(jì)，對傳感器的選擇和電路的設(shè)計(jì)，顯示模塊是兩位共陰極的LED七段顯示器的設(shè)計(jì)，執(zhí)行模塊包括電動(dòng)機(jī)、報(bào)警顯示燈、電磁鎖電路等。關(guān)鍵詞 自動(dòng)存包柜系統(tǒng)；PLC控制；滾珠絲杠螺母：電磁鎖；AbstractThe design consists of a mechanical part and a control part of the design including the composition, PLC as the main control section of the controller, and by entering the

4、 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 execution module.The control module includes 24 DC motor reversin

5、g 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, electromagnetic lock circuit.Keywords Automatic lockers system PLC con

6、trol screw nut electromagnetic locks窗體底端目 錄摘要IAbstractII1 緒論111232 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4 4 2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4 2.3 尺寸設(shè)計(jì)5 2.3.1 柜體的尺寸設(shè)計(jì)56 2.3.3 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算793 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)12 3.1 電氣控制系統(tǒng)總體組成12 3.2 PLC的選型121415光電開關(guān)的工作原理1515 3.4.3 光電開關(guān)的使用注意事項(xiàng)16161718 3.6 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路設(shè)計(jì)19 3.6.1 繼電器的選擇20 3.6.2 熔斷器的選擇21 3.7 電磁鎖驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)22 3.8 顯示電路設(shè)計(jì)24 3.9 報(bào)警

7、電路設(shè)計(jì)254 系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)26 4.1 主程序流程圖26262728 4.4.1 PLC的掃描工作方式28 4.4.2 鍵盤設(shè)定及程序設(shè)計(jì)29 4.5 電磁鎖驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)30 4.6顯示屏工作流程31結(jié)論33致謝34參考文獻(xiàn)351 緒論1.1 題目來源及課題意義這些年以來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛快發(fā)展，人們的消費(fèi)水平上升，消費(fèi)者對商品的質(zhì)量和對商場等的服務(wù)態(tài)度的質(zhì)量的要求也在不斷的提高。以更好地服務(wù)大眾為目的，在很多大型的購物中心、商場等地方都安裝了自動(dòng)存包柜，方便消費(fèi)者存取自己的物品。對存包柜的需求推動(dòng)了存包柜的發(fā)展，所以各種存包柜應(yīng)運(yùn)而生。這些存包柜功能比較全面并且很實(shí)用、安全性能比較高、操作

8、不繁瑣?？梢蕴嵘龑οM(fèi)者的服務(wù)水品和質(zhì)量。消費(fèi)者根據(jù)柜體上標(biāo)注的說明內(nèi)容和注意事項(xiàng)可以輕松掌握存包柜的使用，這樣自行的存取自己的物品不僅可以避免以前商場等代存帶來的不必要的麻煩和煩惱，還可以減少商場等地方的人員開支，不僅方便了顧客，而且也方便了商場、影院、超市等。1.2 自動(dòng)存包柜的種類隨著電子技術(shù)的發(fā)展，存包柜的工作方式也發(fā)生了變化，最初的電子式存包柜是采用用戶輸入密碼的形式，后續(xù)電子存包柜改進(jìn)為機(jī)器自動(dòng)打印密碼紙形式1。存包柜特別適用于人流量較大的公共場合，它是現(xiàn)代PLC應(yīng)用和設(shè)計(jì)飛快發(fā)展的結(jié)果在在服務(wù)行業(yè)的運(yùn)用?，F(xiàn)在的存包柜主要分為下面幾種類型： (1) 機(jī)設(shè)條碼式電子存包柜:

9、其外形圖如圖1-1所示，存物品時(shí)時(shí)，按下“存包”鍵，存包柜會(huì)打印出一張帶掃描碼和數(shù)字密碼的紙片，消費(fèi)者只要保管好密碼紙片，在取包時(shí)，按下“取包”鍵，只要將保存的密碼紙片放到紅外掃描口前，掃描過后，與之相對應(yīng)的箱門就會(huì)打開，最后消費(fèi)者去出自己的物品并關(guān)上箱子的門。（2）指紋式電子存包柜：這種類型的存包柜更加的高端和智能，不采用密碼對比來控制存包柜，而是采用了消費(fèi)者的指紋作為開箱的依據(jù)，消費(fèi)者存物品時(shí)，按下“存包”鍵，并且在錄取指紋的窗口輸入自己的指紋，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)吧相應(yīng)的空箱和相應(yīng)的指紋一一對應(yīng)，并且打開該空箱，消費(fèi)者將物品存好后關(guān)上箱子的門。消費(fèi)者取物品時(shí)，按下“取包”鍵，在指紋輸入口輸入自己的

10、指紋，系統(tǒng)經(jīng)過比對，相應(yīng)的箱子就會(huì)打開，最后消費(fèi)者取出自己的物品并關(guān)上箱子的門。 圖 1-1 機(jī)設(shè)條碼式電子存包柜1.3 本課題自動(dòng)存包柜的工作原理本系統(tǒng)以PLC為控制器，可以同時(shí)控制16個(gè)柜體，柜體首先由電磁鎖來控制其是否能夠送出。操作者者需要管理暫存自己的物品時(shí)，可以到存包柜控制面板上按“存包”鍵，系統(tǒng)會(huì)提示操作者輸入設(shè)定密碼，操作者再按下“設(shè)置”鍵，輸入自己的密碼,此時(shí)PLC控制器端口收到相應(yīng)的信號，并且通過輸出端I/O口發(fā)出相應(yīng)的輸出控制信號，控制柜體上的的電磁鎖打開，并且接觸器控制電動(dòng)機(jī)將柜體送出，顧客即可存包，存包完成后，電動(dòng)機(jī)控制柜體收回。當(dāng)顧客需要取包時(shí)，再次輸入自己存包時(shí)設(shè)置

11、的密碼，PLC系統(tǒng)將進(jìn)行密碼前后是否具有一致性的比較后，發(fā)出開箱信號至電磁鎖讓電磁鎖打開并且將柜體送出，顧客即可將存的包取出，之后電動(dòng)機(jī)控制柜體收回。本系統(tǒng)具有很高的智能性和自動(dòng)化，它是以PLC為核心，自動(dòng)控制柜體的打開，并且能夠經(jīng)過密碼比對之后，通過滾珠絲杠螺母實(shí)現(xiàn)柜體的送出和收回。用光電傳感器檢測箱內(nèi)是否有物品，能夠時(shí)刻顯示空的柜體的個(gè)數(shù)。1.4 系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)：（1） 工作電壓為220V，50HZ（2） 能夠控制16個(gè)柜體（4行*4列）（3） 顯示器能夠顯示空著的柜體的個(gè)數(shù)（4） 柜體可以自動(dòng)送出和收回2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 總體方案設(shè)計(jì)結(jié)論經(jīng)過了兩個(gè)多月的努力，我終于完成了PLC自

12、動(dòng)存包柜設(shè)計(jì)。從開始擬定論文題目到作品的實(shí)現(xiàn)，再到論文的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受。我學(xué)會(huì)了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn)，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。本次設(shè)計(jì)的是基于PLC的自動(dòng)存包柜，這種類型的存包柜有些特點(diǎn)是現(xiàn)實(shí)中使用的存包柜所沒有的，其中柜體的自動(dòng)送出和收回的實(shí)現(xiàn)就是以往存包柜所沒有的，而且滾珠絲杠螺母其本身具有自鎖的功能，柜體很難從外面強(qiáng)行被拉出。打開柜體使用的識別為自己設(shè)定

13、的密碼，這樣避免了類似條形碼式的存包柜丟失掃描碼而引起的麻煩。致謝參考文獻(xiàn)1熊成.基于DSP的指紋存包系統(tǒng)設(shè)計(jì).武漢理工大學(xué)，2011年5月2劉美俊.電氣控制與PLC工程應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社,2011年3熊詩波.機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）.機(jī)械工業(yè)出版社,2008年4王伯雄.工程測試技術(shù).清華大學(xué)出版社,2013年 5張國雄.測控電路（第四版）.機(jī)械工業(yè)出版社.2014年 6邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四版.高等教育出版社,2006年7成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.化工工業(yè)出版社,1993年8王阿根.PLC控制程序精編108例.電子工業(yè)出版社，2009年9機(jī)械工程手冊、電機(jī)工程手冊編輯委員會(huì)編.機(jī)械工程手冊M. 機(jī)