PLC自动售货机课程设计(原创).doc

PLC自动售货机课程设计(原创)

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个人收集整理 勿做商业用途

XXXXXXXXX学校

课 程 设 计

课程名称： 可编程控制课设

题目： 自动售货机PLC控制

专业班次： 辛苦做的，给大家
姓 名： 本人原创
学 号： XXXXXXXXXXXXXX
指导教师： XXXXXXXXX
学 期: 2010-2011学年 第一学期
日 期： 2010.12

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目 录
第一章 引言……………………………………………………。……1
1。1 本设计的意义 . ………………………………….…………………1
1.2 PLC的概述 。 . …………………………………。…………………1
1。3 自动售货机介绍 。 ………………………………。…………………2
第二章 具体设计方案 ………………………………………….……3
2.1 系统流程图 ……………………………………。…………………3
2.2 自动售货机的控制要求 ………………………。…………………4
2。3 I/O设置………………………………………….…………………5
第三章 硬件及其程序设计 ………………………………….………6
3。1 自动售货机结构示意图 ……………………….…………………6
3。2 梯形图 ………………………………………….…………………7
3。3 电器元件的说明 ………………………………。………………… 11
第四章 总结 …………………………………….……………..……12
4.1 个人总结…………………………………………。。……….………12
4.2 致谢 ……………………………………………。…。…….………12
参考文献 …………………………………………………..…………13
附录 ………………………………………………………。。…………14

第一章 引言
1。1 本设计的意义
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，一人一部手机，节假日看电影，坐地铁，听音乐会，逛步行街。。。这个现象都表明在物质生活提高的同时，精神生活也提高了，随处可见的出租车，还有随处可见的售货机,这在繁华的都市也已成为不可缺少的一个为市民提供方便的一部机器，只需要投几个硬币就可以选择自己想要的物品.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，有吸引人们购买好奇心的自身性能，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 PLC的概述
可编程控制器简称PLC,是一种以微处理器为核心的用于工程自动控制的工业控制机，其本质是一台工业控制专用计算机。它的软件，硬件配置与计算机极为类似，只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言.硬件主要由中央处理器CPU、存贮器、输入/输出单元以及编程器、电源和智能输入/输出单元等构成.
PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置,是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一.PLC是专门为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它的种类很多、模块丰富、指令功能强大、编程简单、使用方便，而且随着计算机技术的发展,其功能仍然在不断扩大和完善。
PLC总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展。目前,PLC的处理速度与计算机相比还比较慢,其高的CPU也不过80486，将来会全面使用64位的RISC芯片,采用多CPU进行处理、分时处理或分任务处理方式，将各种模块智能化,部分系统程序用门阵列电路固化，这样可使PLC的处理速度达到纳秒级。

1。3 自动售货机介绍
从自动售货机的发展趋势来看,它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。
在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品,如饮料、常用药品和小的生活保健用品等.售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算,并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应.举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有8中商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为2.50元，02商品为3。50元,其余类推。现投入1个1元硬币,当投入的货币超过01商品的价格时,01商品的选择按钮处应有变化,提示可以购买，其他商品同比。当按下选择01商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格同时启动相应的电机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易,则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作,退回相应的货币，并在程序中清零,完成此次交易。由此看来,售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，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。
自动售货机是集声、光、机、电于一体的智能科技产物，进入21世纪之后，自动售货机进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。使未来的自动售货机不仅仅具有售货功能,而是更加多元化，以及人性化;如：手机支付、远程联机管理、个性的LCD广告显示屏，更节能。
自动售货机的普及在某种程度上反应一个国家的科技水平，是一个国家文明程度的象征.实践和直觉告诉我们，自动售货机在中国的横空出世，必将为国内的食品、香烟、饮料等诸多行业带来新的契机，中国的现代文明又将以自动售货机的应用和普及开启一个新的里程碑!

第二章 具体设计方案
2.1 系统流程图

图2。1 自动售货机系统流程图

2。2 自动售货机的控制要求
自动售货机的plc控制要求如下:
（1） 此售货机可投1角，5角，1元硬币，所售饮料为,汽水和牛奶.汽水价格为每杯2元，牛奶价格为每杯3元；
（2） 当投入的硬币超过2元时,汽水按钮指示灯亮，当投币的总值超过3元时，汽水及牛奶按钮指示灯亮；
（3） 当汽水按钮指示灯亮时，按汽水按钮,则汽水排出,8s后，自动停止,在这段时间内汽水指示灯闪烁;
（4） 当牛奶按钮指示灯亮时，按牛奶按钮，则牛奶排出，8s后，自动停止.这段时间内牛奶指示灯闪烁;
（5） 若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水2元，牛奶3元）时，找钱指示灯亮 ，按下退币按钮,并退出多余的钱。

2。3 I/O设置
2.31 I/O分配表的确定
很据要求写出I/O分配表，见表2。3。
表2。1 I/O分配表

输

入

（I）
类别
元件
plc元件

输

出

（O）
类别
元件
plc元件
一角钱入口

X1
汽车指示灯
L1
Y0
五角钱入口

X2
牛奶指示灯
L2
Y1
一块钱入口

X3
钱币不足
L3
Y2
汽水按钮
SB1
X10
汽水出口
KM1
Y3
牛奶按钮
SB2
X11
牛奶出口
KM2
Y4
不购物退币
SB3
X20
找钱指示
L4
Y5

退币出口
KM3
Y7

2。32 PLC的I/O接线图
很据控制要求及I/O分配表,可画出I/O接线图，如图2。32所示。
图2。2 PLC自动售货机I/O接线图

该PLC自动售货机I/O接线图中， PLC元件X10，X11，X20是选择控制按钮。选择汽水，牛奶，或是不购物退币。线圈Y0,Y1，Y2，Y5,是作为指示灯的输出线圈，当你投币，选择牛奶、汽水，或是钱币不足时的指示引导购物作用。按钮跟指示灯,直接明了，方便简单，易于操作。

第三章 硬件及其程序设计
3.1 自动售货机结构示意图

图3.1 饮料自动售货机结构示意图
该饮料自动售货机结构示意图中，主要用到的电器元件有光电开关、电磁阀、执行机构、指示灯以及按钮。光电开关是用来检测投入的硬币的数目，而电磁阀是用来控制饮料的输出，指示灯作为在各种情况下的操作指示.按钮用来控制选择饮料及是否退币等。

3.2 梯形图

3。3电器元件的说明
本系统中主要用到的电器元件有光电开关、电磁阀、执行机构、指示灯以及按钮。
光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电开关一般情况下由三部分构成，分别是：发送器接收器和检测电路，目前使用最多的是红外线光电开关。在设计中使用的光电开关是为了检测投入的硬币的数目,可选用普通的红外线光电开关。
电磁阀是利用电磁线圈通电后产生的磁场来实现动作的，因此电磁阀只有开、关两个位置，即常闭(不通电时关闭状态）、常开(不通电时打开状态）。由于开启时间少于关闭时间，所以选用常闭型电磁阀。选用交流型电磁阀，电压规格用尽量优先选用AC220V。

第四章 总结
4.1 个人总结
本次课程设计我们的主要任务是用PLC实现自动售货机的功能。一个平常看似简单使用方便的自动售货机，其实并不是那么容易就做成的。我们本次设计所做的只是PLC编程部分，以此实现它的功能.
在接到题目后，起初感觉无从下手，在思考过一段时间后，我和同组同学通过网络以及去图书馆查阅资料，获得了一些有关自动售货机以及PLC编程方面的信息.基于我们本学期所学习的PLC课程,我们自己尝试着编写了程序。经过多次修改以及调试,我们最终获得成功，实现了预期的功能。在设计中我们用到了光电开关、电磁阀、执行机构等我们没怎么接触过的电子器件，之前我对这些元器件不是很了解，由于在设计中用到了，我查阅了一些资料，对它们的原理以及应用有了深刻地认识。
经过两个礼拜的学习、研究以及经过张老师的指导.终于按时完成了课程设计.设计主要研究的是自动售货机中有关于PLC的部分。自动售货机是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。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，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。所以说,自动售货机是今后小商品和饮料销售方式的一个很好的发展趋势。它的出现将极大的方便人们购买所需要的小商品。
通过本次课程设计，我的收获很大，对PLC的编程有了更进一步的掌握，增加了我的实践动手能力.另外，我还学会了一些基本软件的应用，比如Protel，Visio 等.

4。2 致谢
这次课程设计之所以取得成功，得到了多方面的帮助.首先，感谢学校为我们提供这次学习的机会，使我们在多方面有了提高和完善，在理论方面得到了巩固，实践动手能力方面有了提高。再次,感谢指导老师的帮助，在设计过程中遇到难题时，指导老师总是耐心的提供帮助，在这里向老师表示由衷地感谢。最后，对同组同学表示感谢，这次设计能取得成功,也离不开彼此之间的团结互助!

参考文献

［1] 王国海主编 《可编程序控制器及其应用》第二版 中国劳动社会保障出版社 2007
[2]瞿彩萍主编 《PLC应用技术》（三菱） 中国劳动社会保障出版社 2006
［3］程周·可编程序控制器原理与应用 ·北京：高等教育出版社， 2003年
［4］王永华·现代电气控制及PLC 应用技术. ·北京：北京航空航天大学出版社,2000
[5]周美兰,周封，忘岳宇·PLC电气控制与组态设计·北京：科学出版社，2003
［6]吴建强，姜三勇·可编程控制器原理及应用·哈尔滨工业大学出版社，2000
[7］吴中俊,黄永红·可编程序控制器原理及应用·北京：机械工业出版社,2003
[8]张万忠，刘明芹·电器与PLC控制技术·北京：化学工业出版社。2003
［9]王兆义·可编程序控制器教程·北京：机械工业出版社,2001
［10］贺哲荣，石帅军·流行PLC实用程序及设计(三菱FX2系列）北京：机械工业出版社，2001

时间
设计任务
完成情况
教师签名
2010.12。6
—
2010.12。08
布置任务、查阅相关资料
完成初步的原理设计
完成

2010。12.09
-
2010。12。10
对系统的工作流程进行分析,各部分内容的编写
完成

2010。12.11
—
2010。12.12

各章节内容的补充,修改。

完成

2010。12。13
-
2010。12.14
梯形图程序的编写
课设初稿的完成

完成

2010.12。15
-
2010。12。16
老师的辅导,改正,
定稿
完成

2010.12。17

接受答辩，打印

完成

指导教师意见及成绩评定
对学生设计过程、设计质量的评分依据
总评成绩

指导教师（签名）：
年 月 日
教研室及系审定意见

教研室主任（签名）：
年 月 日
（系公章）