畢業(yè)設(shè)計(jì)-自動(dòng)售貨機(jī)的plc控制

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　作 者： 學(xué) 號(hào)： </p><p>　　系 部： 電氣工程系 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化（電氣的運(yùn)行與控制

2、） </p><p>　　題 目： 自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要4</b></p><p><b>　

3、　緒論6</b></p><p>　　1.1 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)目的和意義6</p><p>　　1.2自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展歷史和前景7</p><p>　　1.3自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)原理8</p><p>　　1.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路9</p><p>　　第2章 PLC的概述10<

4、;/p><p>　　2.1 PLC的定義10</p><p>　　2.2 PLC的簡(jiǎn)介10</p><p>　　2.3 PLC的工作原理10</p><p>　　2.4 PLC的循環(huán)掃描工作11</p><p>　　2.5 PLC的編程語(yǔ)言12</p><p>　　2.6 PLC的特點(diǎn)1

5、2</p><p>　　2.7PLC的硬件組成13</p><p>　　第3章 自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制設(shè)計(jì)方案研究15</p><p>　　3.1工控機(jī)自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)15</p><p>　　1）機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。15</p><p>　　2）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)用底板，底板上又IPC和I

6、SA插槽。15</p><p>　　3）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)門(mén)電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。15</p><p>　　4）要求具有長(zhǎng)時(shí)間工作能力。15</p><p>　　3.2 PLC自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)15</p><p>　　3.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路16</p><p>　　3.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

7、17</p><p>　　第4章 自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 PLC各I/O地址分配17</p><p>　　4.2什么是梯形圖（LAD）19</p><p>　　4.3投入貨幣累加顯示電路19</p><p>　　4.4自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖21</p>

8、<p>　　4.5 MCGS組態(tài)程序設(shè)計(jì)說(shuō)明28</p><p>　　4.6調(diào)試結(jié)果、調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法29</p><p><b>　　結(jié)論31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b>

9、</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)最早出現(xiàn)在二十世紀(jì)五、六十年代的西歐，英國(guó)是較早實(shí)行自動(dòng)售貨機(jī)售貨的國(guó)家之一。1942年，在食品銷(xiāo)售中首先推廣了自動(dòng)售貨的銷(xiāo)售方式。1950年。英國(guó)食品雜貨行有500家采用自動(dòng)售貨機(jī)售貨。1969年，采用自動(dòng)售貨機(jī)售貨的商家增加到23000家，銷(xiāo)售的商品擴(kuò)展到文化用品、唱片、香煙、食品等多個(gè)方面

10、。進(jìn)入70年代后，約有40多萬(wàn)家香煙、飲料店采用自動(dòng)售貨機(jī)。1980年英國(guó)有50余萬(wàn)臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，年銷(xiāo)售額達(dá)8.81億英鎊。70年代后，日本、美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)自動(dòng)售貨機(jī)迅猛的發(fā)展，短短30年，發(fā)達(dá)國(guó)家自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)已發(fā)展到相當(dāng)大規(guī)模。自動(dòng)售貨機(jī)被廣泛地布放于車(chē)站、油站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、賓館、寫(xiě)字樓、娛樂(lè)場(chǎng)所及大街小巷和公路旁，人們通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)可以買(mǎi)到食品、香煙、飲料、報(bào)紙、票、卡甚至鮮花和小寵物等物品。自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)現(xiàn)了商品需求化、性能

11、多樣化的發(fā)展，又原來(lái)只能有限商品品種，轉(zhuǎn)變?yōu)槔^百貨公司、超級(jí)市場(chǎng)、便民店之后，以消費(fèi)者與售貨機(jī)“一對(duì)一”自動(dòng)售貨的無(wú)店鋪銷(xiāo)售業(yè)態(tài)。</p><p>　　目前自動(dòng)售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)電一體化的高新智能化產(chǎn)品，在我國(guó)也開(kāi)始得到應(yīng)用。在中國(guó)人們可以看到現(xiàn)代化的自動(dòng)售貨機(jī)擺放在一些大商場(chǎng)門(mén)口、繁華街道兩旁、公園入口處以及其它熱鬧的場(chǎng)所。自動(dòng)售貨機(jī)的新奇、文明、高檔、晝夜服務(wù)、占地小、靈活方便深受許多地區(qū)市民的青睞，甚至出

12、現(xiàn)許多排隊(duì)購(gòu)買(mǎi)的現(xiàn)象。專(zhuān)輯測(cè)算，中國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)在市場(chǎng)容量最保守算應(yīng)該有四十七萬(wàn)臺(tái)，一年的銷(xiāo)售額可達(dá)三百五十億元若按人均臺(tái)數(shù)計(jì)算全年可達(dá)五百億，自動(dòng)售貨機(jī)在日本達(dá)到平均每二三十人一臺(tái)，在美國(guó)達(dá)到每四十人一臺(tái)，在歐洲每六十人一臺(tái)，由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)與上述國(guó)家還有一定差距，按每臺(tái)五百人計(jì)算。因此，自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　本文選擇PLC作為控制器，來(lái)控制售貨機(jī)子系統(tǒng)。</p>

13、<p>　　1.1 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)目的和意義</p><p>　　面對(duì)當(dāng)前快速商品社會(huì)，人們的時(shí)間觀念越來(lái)越重，如何才能更快的購(gòu)買(mǎi)到顧客自己所需的商品，這都是顧客和商家共同面臨的問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展越來(lái)越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行自助購(gòu)物正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚，快捷方便的購(gòu)物方式滿足了人們?cè)诋?dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)追求高品質(zhì)生活的

14、需要。自動(dòng)售貨機(jī)在城市商業(yè)區(qū)、寫(xiě)字樓大廳、風(fēng)景區(qū)、車(chē)站、碼頭、繁華街道等公共場(chǎng)所的布設(shè)能夠</p><p>　　美化亮化城市環(huán)境，方便群眾生活，已經(jīng)成為城市各角落的一道亮麗風(fēng)景線。自動(dòng)售貨機(jī)已在國(guó)內(nèi)普及，并成為城市現(xiàn)代文明程度的一種象征性標(biāo)志</p><p>　　1.2自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展歷史和前景</p><p>　　據(jù)說(shuō)世界上最早的自動(dòng)售貨機(jī)出現(xiàn)在公元前3世紀(jì)，那是

15、埃及神殿里的投幣式圣水出售機(jī)。17世紀(jì)，英國(guó)的小酒吧里設(shè)有了香煙的自動(dòng)售貨機(jī)。在自動(dòng)售貨機(jī)歷史的長(zhǎng)河中，日本開(kāi)發(fā)出實(shí)用型的自動(dòng)售貨機(jī)，那是在進(jìn)入本世紀(jì)后的事。日本第一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)是1904年問(wèn)世的“郵票明信片自動(dòng)出售機(jī)”，它是集郵票明信片的出售和郵筒投函為一體的機(jī)器。自動(dòng)售貨機(jī)的真正普及是在第二次世界大戰(zhàn)以后。50年代，“噴水型果汁自動(dòng)售貨機(jī)”大受歡迎，果汁被注入在紙杯里出售。后來(lái)，由于美國(guó)的飲料大公司進(jìn)入日本市場(chǎng)，1962年，出現(xiàn)了以

16、自動(dòng)售貨機(jī)為主體的流通領(lǐng)域的革命。1967年，100日元單位以下的貨幣全部改為硬幣，從而促進(jìn)了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)售貨機(jī)是本世紀(jì)70年代在日本、歐美發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)現(xiàn)代應(yīng)用產(chǎn)品，被稱(chēng)為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市，售貨領(lǐng)域已擴(kuò)展至小食品、小用品、香煙、電話卡、車(chē)票、郵票等。目前在40多個(gè)國(guó)家已經(jīng)廣泛使用，日本平均每23人一臺(tái)，美國(guó)平均每40人一臺(tái)，歐洲平均每60人一臺(tái)。在鄰國(guó)日本，70%份額的罐裝飲料市場(chǎng)是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的；美國(guó)可

17、口可樂(lè)公司擁有五十余萬(wàn)臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)分布在世界各地。通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)銷(xiāo)</p><p>　　二)售貨機(jī)的前景 　　</p><p>　　現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過(guò)電話清涼飲料自動(dòng)售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰時(shí)，這種機(jī)型的自動(dòng)售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動(dòng)售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約10－15％的電力。進(jìn)入2

18、1世紀(jì)時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。</p><p>　　1.3自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)原理</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是臺(tái)機(jī)電一體化的自動(dòng)化裝置，在接受到貨幣已輸入的前提下，靠觸摸控制按 扭輸入信號(hào)使控制器啟動(dòng)相關(guān)位置的機(jī)械裝置完成規(guī)定動(dòng)作，將貨物輸出</p><p>　?、儆脩魧⒇泿磐度胪稁趴?，貨幣識(shí)別器對(duì)所投貨幣進(jìn)行識(shí)別

19、； </p><p>　?、诳刂破鞲鶕?jù)金額將商品可售賣(mài)信息通過(guò)選貨按鍵指示燈提供給用戶，由用戶自主選擇欲購(gòu)買(mǎi)的商品； </p><p>　?、郯聪掠脩暨x擇商品所對(duì)應(yīng)的按鍵，控制器接收到按鍵所傳遞過(guò)來(lái)的信息，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)部件，售出用戶選擇的商品到達(dá)取物口； </p><p>　?、苋绻€有足夠的余額，則可繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)。在15秒之內(nèi)，自動(dòng)售貨機(jī)將自動(dòng)找出零幣或用戶旋轉(zhuǎn)退幣旋鈕，

20、退出零幣。 </p><p>　　⑤從退幣口取出零幣完成此次交易。</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)流程圖：</p><p>　　1.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目是自動(dòng)售貨機(jī)，主要是應(yīng)用西門(mén)子S7-200型PLC的梯形圖來(lái)設(shè)計(jì)控制程序，并簡(jiǎn)單介紹相關(guān)的知識(shí)，如：PLC的定義、PLC的編程語(yǔ)言、PLC的硬件

21、組成等。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫(huà)出順序功能圖和梯形圖，再根據(jù)PLC的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出它的外部接線圖，結(jié)合梯形圖和外部接線圖分析說(shuō)明該設(shè)計(jì)的控制原理過(guò)程。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的重要部分是第三章的設(shè)計(jì)部分，即自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)。首先就得根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求準(zhǔn)確畫(huà)出它的順序功能圖，再根據(jù)所畫(huà)出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖</p><p>　　第2章 PLC的概述</p&g

22、t;<p>　　2.1 PLC的定義</p><p>　　PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p>

23、;<p>　　2.2 PLC的簡(jiǎn)介</p><p>　　PLC是以CPU為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一。目前，世界上生產(chǎn)PLC的主要廠家有65個(gè)，其中最有名氣的廠家在日本、美國(guó)和德國(guó)。日本的幾個(gè)廠家為三菱、富士、日立、東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司。美國(guó)的幾個(gè)廠家為德州食品公司、通用電器公司、

24、歌德公司、數(shù)字設(shè)備公司等。還有德國(guó)的西門(mén)子，荷蘭的飛利浦，香港的鷹達(dá)等公司也是很有名氣的。日本三菱電機(jī)公司（MITSUBISHI）于1971年開(kāi)始研制PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A等十幾個(gè)系列幾十種產(chǎn)品，在我國(guó)（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場(chǎng)占有率。</p><p>　　2.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本是

25、一致的，可以簡(jiǎn)單地表述為在系</p><p>　　統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。PLC通電后，首先對(duì)硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)（見(jiàn)圖2-1）。但是PLC也有它自己的特點(diǎn)，PLC在確定了工作任務(wù)，裝入了專(zhuān)用程序后成為一種專(zhuān)用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。</p><p>　　2.4

26、 PLC的循環(huán)掃描工作</p><p>　　對(duì)每個(gè)程序，CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。PLC的掃描全過(guò)程如圖2-2所示。</p><p>　?。?） 輸入刷新階段</p><p>　　在輸入刷新

27、階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫(xiě)入輸入狀態(tài)寄存器。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。</p><p>　?。?） 程序執(zhí)行階段</p><p>　　在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開(kāi)始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。</p><p>　　（3） 輸出刷新階段</p><p&

28、gt;　　當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路，并通過(guò)一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。</p><p>　　PLC的掃描全過(guò)程：</p><p>　　2.5 PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　PLC為用戶提供了完善的編程語(yǔ)言來(lái)滿足編制用戶程序要求。它提供的編程語(yǔ)言通常有以下5種：梯形圖（LAD

29、）、語(yǔ)句表（STL）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）和結(jié)構(gòu)文本（ST）。</p><p>　　2.6 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好</p><p>　　I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)與信號(hào)調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、</p><p>　　防塵、抗震等都有周到的考慮。</p><

30、;p>　　（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)</p><p>　　PLC及外圍模塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。</p><p>　?。?）編程方便，易于使用</p><p>　　PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令形式。</p><p><b>　　（4）功能完善</b>

31、;</p><p>　　在PLC內(nèi)部具有許多控制功能，諸如時(shí)序、計(jì)算機(jī)、主控繼電器以及移位寄存器、中間寄存器等。</p><p>　　（5）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短</p><p>　　PLC采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)，故僅需按性能、容量等選用組裝，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　?。?）體積小，維護(hù)操作方便<

32、/p><p>　　PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。</p><p>　?。?）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化</p><p>　　PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。</p><p>　?。?）可實(shí)現(xiàn)三電一體化</p><p>　　PLC將電控（邏輯控制）、電儀（過(guò)程控制）和電結(jié)（運(yùn)動(dòng)控制）這三電集于一體。</p><p&

33、gt;　　2.7PLC的硬件組成</p><p>　　PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口、電源等幾部分組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元/輸出單元是CPU與現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備之間的接口電路；通信接口用于連接編程</p><p>　　器、上位計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備，其硬件構(gòu)成圖如圖：</p><p>　　第3章 自

34、動(dòng)售貨機(jī)PLC控制設(shè)計(jì)方案研究</p><p>　　3.1工控機(jī)自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)</p><p>　　工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，但現(xiàn)在更時(shí)髦的叫法是產(chǎn)業(yè)電腦或工業(yè)電腦，英文簡(jiǎn)稱(chēng)IPC。工程機(jī)通俗的說(shuō)就是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般具有強(qiáng)烈的震動(dòng)，灰塵特別多，另有很高的電磁力干擾等特點(diǎn)，而一般工廠均是連續(xù)作業(yè)，一年中一般沒(méi)有休息時(shí)間。因此，工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比有以下特點(diǎn)：<

35、;/p><p>　　1）機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。</p><p>　　2）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)用底板，底板上有IPC和ISA插槽。</p><p>　　3）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)門(mén)電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。</p><p>　　4）要求具有長(zhǎng)時(shí)間工作能力。</p><p>　　對(duì)于工控機(jī)作為自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)，由于

36、自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)的環(huán)境相對(duì)工業(yè)控制的環(huán)境要好的多，而且自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)對(duì)連續(xù)工作的能力要求不是很高。用工控機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)控制實(shí)屬大材小用。而且工控機(jī)的價(jià)格較同層次的PC機(jī)偏高，這樣就增加了系統(tǒng)的成本，降低了整體的性價(jià)比。</p><p>　　3.2 PLC自動(dòng)售貨控制系統(tǒng)</p><p>　　自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器（Programmable Logic Control

37、ler，PLC）取代傳統(tǒng)繼電器裝置以來(lái)，PLC得到了快速發(fā)展，在全世界各國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　PLC是由模仿源繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車(chē)制造業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。

38、運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。</p><p>　　一個(gè)PLC的控制器，可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)。對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)這樣的系統(tǒng)，被控制對(duì)象是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在組態(tài)軟件設(shè)計(jì)方面要容易一些。且PLC通常都支持現(xiàn)場(chǎng)總線，會(huì)使得系統(tǒng)通信得到有利保障，更適合實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。</p><p>　　目前使用于自動(dòng)售貨機(jī)控制的

39、中小型PLC種類(lèi)繁多，價(jià)格低廉。使設(shè)計(jì)者會(huì)有更多的選擇余地。系統(tǒng)整體造價(jià)會(huì)比工控機(jī)低，而且不會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</p><p>　　所以PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨控制的設(shè)計(jì)是最佳設(shè)計(jì)，本文中采用，因?yàn)槭圬洐C(jī)的全部功能是在上位機(jī)上模擬的，所以控制起來(lái)很方便。</p><p>　　3.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的錢(qián)幣數(shù)進(jìn)行

40、計(jì)算，然后根據(jù)運(yùn)算結(jié)果做出相應(yīng)的判斷，看看哪種商品可以進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，那種商品不能購(gòu)買(mǎi)，本次設(shè)計(jì)的要求是可識(shí)別三種錢(qián)幣，分別是1元、2元、5元，采用三個(gè)按鈕進(jìn)行模擬，自動(dòng)售貨機(jī)共出售四種貨物，其價(jià)格分別定為1元、3元、4元、6元，當(dāng)投幣數(shù)大于等于貨物價(jià)格時(shí)且售貨機(jī)中有這種貨物時(shí)，指示燈亮，表示可以進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，四種貨物分別用四個(gè)小燈代替進(jìn)行模擬。除此外，本次設(shè)計(jì)還涉及了顯示、找零、送貨等功能的實(shí)現(xiàn)，其中顯示部分采用數(shù)碼管進(jìn)行顯示，顯示投幣總數(shù)和購(gòu)

41、買(mǎi)后的余額；當(dāng)按下找零按鈕后，數(shù)碼管顯示進(jìn)行清零，采用從高到低的形式進(jìn)行清零。</p><p>　　3.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　1.此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入五角、一元的硬幣；</p><p>　　2.如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)（2分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投硬幣；</p><p>　　3.當(dāng)投入硬幣的總值

42、等于或超過(guò)物品價(jià)值時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮綠燈；</p><p>　　4.當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí)，按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時(shí)指示燈綠燈閃爍；</p><p>　　5.如果顧客投入硬幣總值超過(guò)所選物品的價(jià)值時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余</p><p><b>　　款退還顧客；</b></p><p>　　6.當(dāng)顧客

43、成功購(gòu)買(mǎi)完一件物品后20秒無(wú)操作，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客；</p><p>　　7.如果顧客投入硬幣后又不想買(mǎi)物品，按下退款按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客；</p><p>　　8.找零時(shí)顧客可選擇退一元的還是五角的；</p><p>　　9.當(dāng)物品不足時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無(wú)反應(yīng)（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。&

44、lt;/p><p>　　第4章 自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 PLC各I/O地址分配</p><p>　　輸入/輸出單元通常也稱(chēng)I/O單元，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)之間的連接部件。PLC通過(guò)輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口將處理結(jié)果送給本控制對(duì)象，已實(shí)現(xiàn)控制目的。本次設(shè)

45、計(jì)的主要I/O分配：</p><p>　　表一 </p><p>　　4.2什么是梯形圖（LAD）</p><p>　　梯形圖是用的最多的程PLC圖形編程語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。它與電器控制線路圖相似，如圖3-4所示。繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，

46、具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語(yǔ)言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC的編程語(yǔ)言，是PLC的第一編語(yǔ)言.</p><p>　　在梯形圖中，有兩根豎直的直線，被稱(chēng)為母線，現(xiàn)在很多PLC只保留了左邊的母線，而把右邊的母線略去不寫(xiě)。在梯形圖中引入了“能流”的概念。左邊的母線就如電源的“正極”，而右邊的母線就如電源的“負(fù)極”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵(lì)。如果沒(méi)有能流，則線圈未被激勵(lì)

47、，“能流”在任何時(shí)刻都不會(huì)通過(guò)接點(diǎn)自右向左流</p><p>　　4.3投入貨幣累加顯示電路</p><p>　　該電路與商品價(jià)格顯示電路大致相同，投入錢(qián)幣的種類(lèi)分別用四個(gè)開(kāi)關(guān)</p><p>　　來(lái)表示，仍然通過(guò)BCD碼編碼器，七段碼譯碼器，七段碼顯示器來(lái)顯示出來(lái)。但有一點(diǎn)不同。由于投入的錢(qián)幣應(yīng)該累加起來(lái)計(jì)算器總和，因此應(yīng)該第一次投入的錢(qián)幣轉(zhuǎn)化的BCD碼儲(chǔ)存在寄存

48、器中，讓其反饋到加法器的輸入端，讓其與第二次投入的錢(qián)幣相加輸出。</p><p><b>　　反饋相加電路圖：</b></p><p>　　4.4自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖</p><p>　　本此設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)主要銷(xiāo)售食品、飲料、日用三大類(lèi)，而食品有五角和一元，飲料有一元和二元，日用有二元和三元。</p><p>　　本次

49、自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖如下所示：</p><p>　　4.5 MCGS組態(tài)程序設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　在組態(tài)軟件中，新建一個(gè)主控窗口。選中設(shè)備窗口，并雙擊“通用串口父設(shè)備0”,并選擇子設(shè)備“三菱Fx-232”，分別對(duì)其屬性進(jìn)行設(shè)計(jì)。新建用戶窗口，得到的參考界面如下圖，然后再在“設(shè)備窗口”中添加所需的原件，進(jìn)行通道連接后將其關(guān)閉，在“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”中查看所添加的元件。回到用戶窗口對(duì)圖中的各元

50、件進(jìn)行鏈接。檢查無(wú)誤后把該組態(tài)與PLC相鏈接，運(yùn)行該組態(tài)。所出現(xiàn)的</p><p>　　運(yùn)行界面就是所得組態(tài)。</p><p>　　4.6調(diào)試結(jié)果、調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法</p><p>　　調(diào)試結(jié)束后，在我們的mcgs仿真圖面上，按下硬幣按鈕投入硬幣，當(dāng)投入的一元，二元，五元硬幣總數(shù)大于12元時(shí)，汽水指示燈亮。當(dāng)投入的硬幣總數(shù)大于15元時(shí)，汽水指示燈和咖啡指示

51、燈同時(shí)亮。當(dāng)按下咖啡指示按鈕時(shí)，咖啡出口燈亮，同時(shí)咖啡指示燈閃亮，七秒之后停止。在此期間不能進(jìn)行買(mǎi)入操作。</p><p>　　調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)把各元件屬性設(shè)置正確，中間繼電器M應(yīng)為只寫(xiě)屬性。D與Y應(yīng)為只讀屬性，在調(diào)試過(guò)程中對(duì)各元件要進(jìn)行正確的鏈接。運(yùn)行前要確保工程已經(jīng)添加到組態(tài)，且plc處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p>&

52、lt;p>　　通過(guò)這次對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制設(shè)計(jì)制作，讓我了解了PLC設(shè)計(jì)的基本步驟，也讓我了解了關(guān)于自動(dòng)售貨機(jī)的原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路先進(jìn)行軟件模擬仿真再進(jìn)行實(shí)際的電路制作。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)椋賹?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無(wú)法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒ΑＫ?，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大

53、概的了解，所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。</p><p>　　PLC設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在短短的一個(gè)月的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)

54、的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 </p>&

55、lt;p><b>　　致謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)。總體來(lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中,特別有趣,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力.在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí),更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè). 這次售貨機(jī)

56、PLC課程設(shè)計(jì),雖然短暫但是讓我得到多方面的提高：1、提高了我們的邏輯思維能力，使我們?cè)谶壿嬰娐返姆治雠c設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步。加深了我們對(duì)組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見(jiàn)邏輯器件的了解。另外，我們還更加充分的認(rèn)識(shí)到，PLC這門(mén)課程在科學(xué)發(fā)展中的至關(guān)重要性2，查閱參考書(shū)的獨(dú)立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到很多不理解的東西，有的我們通過(guò)查閱參考書(shū)弄明白，有的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時(shí)間和資料有限我們更

57、多的還是獨(dú)立思考。從拿到題目到具體設(shè)計(jì)，從理論到實(shí)踐，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重</p><p>　　此設(shè)計(jì)由于我們的學(xué)業(yè)不精和時(shí)間等客觀問(wèn)題，未能使設(shè)計(jì)達(dá)到完善，有很多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望老師能提出改進(jìn)意見(jiàn)，謝謝老師對(duì)我們的辛勤栽培。</p><p&

58、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳瑞陽(yáng) 西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐 席巍 宋柏青 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2009年5月</p><p>　　[2] 殷興光 PLC應(yīng)用與實(shí)踐 西安 西北工業(yè)大學(xué)出版社 2009年8月</p><p>　　[3] 程周 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用 北京

59、 電子工業(yè)出版社 2009年6月</p><p>　　[4] 趙海峰.變頻變壓調(diào)速技術(shù)在電梯中的應(yīng)用，新技術(shù)新工藝，1997，(4):9-10.</p><p>　　[5] 崔納新.變頻調(diào)速器在電梯改造中的應(yīng)用，電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2000，22(2):12-14.</p><p>　　[6] 殷洪義.可編程控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004，2