自动售货机PLC控制系统设计.doc
《自动售货机PLC控制系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自动售货机PLC控制系统设计.doc(36页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、沈阳化工大学本科毕业论文题 目: 自动售货机PLC控制系统设计 院 系: 信息工程学院 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 电气0703班 学生姓名: XXXXXX 指导教师: XXXXXXX 论文提交日期:2023 年 6 月25 日论文答辩日期:2023 年 6 月 28 日毕业设计(论文)任务书电气工程及其自动化专业电气0703班学生:XXXX毕业设计(论文)题目: 自动售货机PLC控制系统设计 毕业设计(论文)内容: 本课题基于西门子系列PLC设计一个自动售货机控制系统,设计内容涉及系统电机主电路设计、PLC选型、I/O分派与外部接线、梯形图设计、组态软件运营监控。毕业设计(论文)
2、专题部分: 自动售货机控制规定 硬件选择 软件设计 调试运营 起止时间: 2023 年3月-2023 年6月 指导教师: XXXX 签字 2023 年3 月3 日教研主任: XXXX 签字 2023 年3 月4 日学院院长: XXXX 签字 2023 年3 月5 日摘要本论文设计的是基于西门子S7-200 系列PLC构成的自动售货机监控系统,本文阐述了自动售货机的来源与发展,以及它在国内外发展的现状,对自动售货机的方案进行了论证,介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理,对基于西门子S7-200 系列PLC构成的自动售货机系统整体设计过程进行较为细致的论述。文中详尽地介绍了自动售货机的各硬件组
3、成,并完毕了PLC外部接线图。在PLC梯形图的编写时,文中采用的是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进行编写。介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。运用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机可以长期稳定运营。关键词: 智能抢答器;PLC;顺序功能图;梯形图;I/O点的分派目 录第一章 绪 论1自动售货机的理论背景与实际意义1第二章 文献综述2第三章 方案设计与论证43.1自动售货机的控制规定43.2自动售
4、货机设计的基本思绪43.3 PLC的概述43.3.1 PLC的定义43.2.2 PLC的简介53.2.3 PLC的工作原理53.4 PLC的循环扫描工作63.5 PLC的编程语言73.6 PLC的特点73.7 自动售货机的外部接线图8第四章 设计与实现94.1PLC的硬件组成94.2自动售货机的软件设计94.2.1定期器94.2.2数学运算指令104.3自动售货机的基本功能114.4自动售货机I/O点的分派114.5顺序功能图(SFC)124.5.1什么是顺序功能图124.6梯形图(LAD)134.6.1什么是梯形图(LAD)134.6.2自动售货机梯形图的设计()144.7自动售货机仿真24
5、4.7.1自动售货机仿真244.7.2仿真中需要注意的问题254.8联机统调25结束语26参考文献27致 谢28第一章 绪 论自动售货机的理论背景与实际意义从自动售货机是一种全新的商业零售形式,20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本,70的罐装饮料是通过自动售货机售出的;全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在中国,自动售货机1999年开始进人中国市场如今,在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场合,已不难发现自动售货机的身影。自动售货机能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备,它不受时间、地点的限制,能节
6、省人力、方便交易。公元1世纪,希腊人希罗制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925年美国研制出售香烟的自动售货机,此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异,重要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心,其重要功能是确认投入钱币的真伪,分选钱币的种类,计算金额。假如投入的金额达成购买物品的数值即发出售货信号,并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品,接受出售指示信号,把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的
7、钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。70年代以来,出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和运用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统,如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的钞票自动支付机等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,规定出现新的流通渠道;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。第二章
8、文献综述它的售货领域非常广泛,是发达国家商品零售的一种重要方式。近几年,自动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。但由于售货机分布零散、范围广阔的特点,自动售货机在为消费者带来方便的同时,也为经营者在监控、管理、维护等方面带来很大的不便。目前售货机运营的各种情况都需要由人工判断,涉及缺货、缺零钱、币箱已满、售货机机械故障等,经营者普遍采用人工定期巡回视察的管理办法,既费时费力,又无法及时准确获取自动售货机状态报告,给经营者增长了管理成本和难度,也有也许给消费者的正常消费导致不便。 本系统的设计和实现可以使自动售货机的经营者可以根据网络记录的销售状况进行商品销售状况分析,预测商品的销售走势,拟定合
9、理的采购和配送策略,以期获得最高的投资回报率。同时售货机的一些故障信息和警报信息可以实时的传送到相应运营人员,从而可以在第一时间内发现并解决问题在日本全国各地,共设有550万台自动售货机(据1998年的记录),销售额达6兆8969亿4887万日元,为世界第一。在售货机的显示屏幕上进行操作,输入商品号码和购买数量,并投入钱币后,商品就会从取货口出来,甚至从食品自动售货机上还能买到热呼呼的面条和米饭团。虽然日本的自动售货机总台数低于美国(据1997年的记录为689万台),但是,从人口占有数来看却是世界上最高的,美国平均35人占有一台,而日本为23人占有一台。 据说世界上最早的自动售货机出现在公元前
10、3世纪,那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。17世纪,英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。在自动售货机历史的长河中,日本开发出实用型的自动售货机,那是在进入本世纪后的事。日本第一台自动售货机是192023问世的“邮票明信片自动出售机”,它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。50年代,“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎,果汁被注入在纸杯里出售。后来,由于美国的饮料大公司进入日本市场,1962年,出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年,100日元单位以下的货币所有改为硬币,从而促进了自动售货机产业的发展。现在,自动售货机产业正在走向信
11、息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式,通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中,从而保证了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且,为防止地球暖化,自动售货机的开发致力于能源的节省,节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时,这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温,与以往的自动售货机相比,它可以节约1015的电力。进入21世纪时,自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。第三章 方案设计与论证3.1自动售货机的控制规定1.此售货机可投入一元、五角硬币2.假如顾客投入硬币在限定的时间内(2分钟)不按任何按键,自
12、动售货机将退还所投硬币;3.当投入硬币的总值等于或才超过物品价值时,相应的物品指示灯亮绿灯;4.当物品相应的指示灯亮绿灯时,按下按下相应的按键,相应的物品排出,同时指示灯绿灯闪烁;5.假如顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时,自动售货机会自动将余款退还顾客;6.当顾客成功购买完一件物品后20秒无操作,自动售货机会自动将余款退还顾客;7.假如顾客投入硬币后又不想买物品,按下退款按键,自动售货机会自动将余款退还顾客;8.当物品局限性时,相应的物品指示灯亮红灯,顾客按下相应的按键无反映(不出物品,不减余额),并向总部发送所缺物品3.2自动售货机设计的基本思绪本次设计的题目是自动售货机,重要是应用西门
13、子S7-200型PLC的梯形图来设计控制程序,并简朴介绍相关的知识,如:PLC的定义、PLC的编程语言、PLC的硬件组成等。根据设计内容和控制规定画出顺序功能图和梯形图,再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图,结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程。本次设计的重要部分是第三章的设计部分,即自动售货机梯形图的设计。一方面就得根据设计内容和控制规定准确画出它的顺序功能图,再根据所画出的顺序功能图准确设计出它的梯形图,这样才干真正理解本次智能抢答器的控制原理。3.3 PLC的概述3.3.1 PLC的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程
14、序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应当按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。3.2.2 PLC的简介PLC是以CPU为核心,综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,是现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。目前,世界上生产PLC的重要厂家有65个,其中最有名气的厂家在日本、美国和德国。日本的几个厂家为三菱、富士。日立、东芝、横河、立石、光洋、夏普等公司。美国的几个厂家为德州食品公司、
15、通用电器公司、歌德公司、数字设备公司等。尚有德国的西门子,荷兰的飞利浦,香港的鹰达等公司也是很有名气的。日本三菱电机公司(MITSUBISHI)于1971年开始研制PLC,目前重要有F1,F2,FX,K,A等十几个系列几十种产品,在我国(重要是华东和华南地区)的工业控制领域具有一定的市场占有率。3.2.3 PLC的工作原理PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的,可以简朴地表述为在系统程序的管理下,通过运营应用程序完毕用户任务。PLC通电后,一方面对硬件和软件作一些初始化操作,初始化反复不断地分阶段解决各种不同的任务。但是PLC也有它自己的特点,PLC在拟定了工作任务,装入了专用程序后成
16、为一种专用机,它采用循环扫描工作方式,系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完毕的。读取输入执行用户程序解决通信规定自诊断检查改写输出RUN状体读取输入解决通信规定自诊断检查改写输出STOP状体图3-1 各阶段解决任务3.4 PLC的循环扫描工作对每个程序,CPU从第一条指令开始执行,按指令步序号做周期性的程序循环扫描,假如无跳转指令,则从则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至碰到结束符后又返回第一条指令,如此周而复始不断循环,每一个循环称为一个扫描周期。PLC的扫描全过程如图3-2所示。(1) 输入刷新阶段在输入刷新阶段,CPU扫描所有输入端口,读取其状态并写入输入状态寄存器
17、。完毕后关闭输入端口,转入程序执行阶段。(2) 程序执行阶段 在程序执行阶段,根据用户输入的控制程序,从第一条开始逐条执行,并将相应的逻辑运算结果存入相应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。(3) 输出刷新阶段当所有指令执行完毕后,将输出状态寄存器中的内容,依次送到输出锁存电路,并通过一定输出方式输出,驱动外部相应执行元件工作,这才形成PLC的实际输出。图3-2 PLC的扫描全过程3.5 PLC的编程语言PLC为用户提供了完善的编程语言来满足编制用户程序规定。它提供的编程语言通常有以下5种:梯形图(LAD)、语句表(STL)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)和结构文本(ST)。3.6 P
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 自动 售货 PLC 控制系统 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。