自動售貨機的設計

1、<p><b>　　說 明 書</b></p><p>　　課程名稱 ＿＿ 電器控制＿＿＿＿＿＿＿</p><p>　　題 目 ＿自動售貨機PC－PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>　　院 系 ＿＿＿</p><p>　　班 級 ＿＿＿＿＿＿＿</p><p>

2、;　　學生姓名 ＿＿＿ ＿＿＿＿＿</p><p>　　指導教師 ＿ ＿＿＿＿</p><p>　　日 期 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　?。ㄖ笇Ы處熖顚懀?lt;/b></p><p

3、>　　課程設計名稱 電器控制 學生姓名 專業(yè)班級 </p><p>　　設計題目 自動售貨機PC－PLC控制系統(tǒng)設計 </p><p

4、><b>　　課程設計目的</b></p><p>　　通過對自動售貨機PC－PLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設計、編程、及上機調(diào)試工作的實踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設計的方法，并掌握利用PC對PLC工作狀況進行監(jiān)控的方法。</p><p>　　設計內(nèi)容、技術條件和要求</p><p><b

5、>　?。ㄒ唬┘夹g要求</b></p><p>　　1、此售貨機可投入1元、2元、或5元硬幣。</p><p>　　2、當投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當投入的硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。</p><p>　　3、當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動。</p&g

6、t;<p>　　4、當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。</p><p>　　5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。</p><p>　　6、假設汽水排出、咖啡排出、找錢動作均由電機進行控制。</p><p><b>　?。?/p>

7、二）設計內(nèi)容</b></p><p>　　1、設計各電機主電路；</p><p>　　2、設計PLC的I/O分配；</p><p>　　3、設計PLC的外部接線；</p><p>　　4、設計PLC控制程序（梯形圖）；</p><p>　　5、設計MCGS組態(tài)程序，對系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)控；</p&g

8、t;<p>　　6、上機調(diào)試（含答辯）；</p><p>　　7、撰寫設計說明書。</p><p>　　（三）設計說明書要求</p><p>　　設計說明書應包含以下內(nèi)容：</p><p><b>　　1、設計目的；</b></p><p><b>　　2、控制要求；<

9、;/b></p><p><b>　　3、各電機主電路；</b></p><p><b>　　4、PLC的選型；</b></p><p>　　5、PLC的I/O分配；</p><p>　　6、PLC的外部接線；</p><p>　　7、PLC控制程序梯形圖；</p

10、><p>　　8、MCGS組態(tài)程序設計說明；</p><p>　　9、調(diào)試結果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法；</p><p>　　10、設計心得體會；</p><p><b>　　11、參考文獻。</b></p><p><b>　　時間進度安排</b></p>&

11、lt;p>　　2010.6.12—6.17 查閱資料，進行系統(tǒng)設計，設計控制程序；</p><p>　　2010.6.18—6.21 上機調(diào)試；</p><p>　　2010.6.22—6.25 考核；</p><p>　　2010.6.26 — 6.27 完成設計說明書。</p><p><b>　　主要參考文獻<

12、/b></p><p>　　1、電氣控制及可編程控制器 張鳳珊 中國輕工業(yè)出版社 2003.8 第二版</p><p>　　2、可編程控制器原理與實踐教程 王整風 上海交通大學出版社 2007.1 第一版</p><p>　　指導教師簽字： 2010 年 6 月 10 日</p><

13、;p>　　基于plc 的自動售貨機設計</p><p><b>　　設計目的</b></p><p>　　通過對自動售貨機PC－PLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設計、編程、及上機調(diào)試工作的實踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設計的方法，并掌握利用PC對PLC工作狀況進行監(jiān)控的方法。</p><p><

14、;b>　　2、控制要求</b></p><p>　　1、此售貨機可投入1元、2元、或5元硬幣。</p><p>　　2、當投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當投入的硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。</p><p>　　3、當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動。</p&

15、gt;<p>　　4、當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。</p><p>　　5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。</p><p>　　6、假設汽水排出、咖啡排出、找錢動作均由電機進行控制。</p><p><b>　　

16、3、各電機主電路</b></p><p>　　電機主電路由五臺電機組成，分別為控制汽水出口的電機，控制咖啡出口的電機，控制五元出口的電機，控制二元出口的電機，控制一元出口的電機。汽水指示燈，和咖啡指示燈連接在單相電路中。通過控制電路的控制作用，在不同的時刻不同的電機運轉，已達到控制的目的。</p><p><b>　　4、PLC的選型</b></p&

17、gt;<p>　　本次設計采用三菱FXON型plc.</p><p>　　5、自動售貨機的基本功能</p><p>　　自動售貨機的各種動作功能和控制要求，給出了完整的自動售貨機操作規(guī)程（如圖），售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應的反應。</p><p>　　售貨機中有2種商品，汽水價格12元，

18、咖啡的價格為15元。現(xiàn)投入硬幣，當投入的貨幣超過汽水的價格時，汽水指示燈亮，提示可以購買，當投入的貨幣超過咖啡的價格時，咖啡指示燈亮。當按下買汽水按鈕時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去汽水的價格同時啟動相應的電機，提取汽水到出貨口。汽水流出7秒，在此期間不能進行買汽水或咖啡操作。但可找錢。買咖啡操作同理。操作完成后，如需繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退幣操作，退回相應的貨幣，并在程序中清零，

19、完成此次交易。</p><p>　　由此看來，自動售貨機進行一次交易要涉及加法運算、減法運算以及在退幣時的除法運算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。</p><p>　　可通過操作屬性把把自動售貨機分為四個過程：</p><p>　　（1）.投幣過程 </p><p>　?。?

20、）價格比較過程 </p><p>　?。?）選擇商品過程 </p><p><b>　　(4)退幣過程</b></p><p>　　可把自動售貨機工作過程分為4個狀態(tài)： </p><p><b>　?。?）初始狀態(tài)</b></p&g

21、t;<p><b>　?。?）投幣狀態(tài)</b></p><p><b>　?。?）購買狀態(tài)</b></p><p><b>　　(4) 退幣狀態(tài)</b></p><p>　　初始狀態(tài)，自動售貨機內(nèi)部各元件都處于復位狀態(tài)，內(nèi)部電機停止運轉，等待投幣操作。</p><p&

22、gt;　　投幣狀態(tài)。按下投幣按鈕，顯示投幣框，按下所投幣值顯示屏顯示投入、消費、余額數(shù)值，當所投幣值超過商品價格時，相應價格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購買。</p><p>　　購買狀態(tài)。按下可以購買的選擇按鈕，所選的商品出現(xiàn)在出貨框中，同時顯示屏上的金額數(shù)字根據(jù)消費情況相應變化。取走商品后出貨框消失。</p><p>　　退幣按鈕。按下退幣按鈕，顯示退幣框，同時顯示出應退幣值及數(shù)量。按下

23、確認鈕，則恢復初始狀態(tài)。</p><p>　　到此為止，自動售貨機的一個完整工作過程結束。</p><p>　　自動售貨機的工作流程圖如圖所示：</p><p>　　自動售貨機的工作流程圖</p><p>　　6、PLC的I/O分配</p><p>　　自動售貨機Plc I/O分配如下表所示：</p>&

24、lt;p>　　7、PLC的外部接線</p><p>　　本次知道售貨機的外部接線圖如下圖所示，投入硬幣x0.x1.x2為一元，二元，五元。x3.x4為物品選擇按鈕，當投入貨幣物品y0或y2燈亮，按下x3.x4其中一個，對用的KM線圈得電電機轉動出相應的物品y1.y3，當收買物品總值低于投入總值時，可按找零按鈕x5選擇找一元.二元或五元。后有，Y4，Y5,Y6得電電機轉動找零。</p><

25、p>　　8、PLC控制程序梯形圖</p><p>　　9、MCGS組態(tài)程序設計說明</p><p>　　在組態(tài)軟件中，新建一個主控窗口。選中設備窗口，并雙擊“通用串口父設備0”,并選擇子設備“三菱Fx-232”，分別對其屬性進行設計。新建用戶窗口，得到的參考界面如下圖，然后再在“設備窗口”中添加所需的原件，進行通道連接后將其關閉，在“實時數(shù)據(jù)庫”中查看所添加的元件。回到用戶窗口對圖中

26、的各元件進行鏈接。檢查無誤后把該組態(tài)與PLC相鏈接，運行該組態(tài)。所出現(xiàn)的運行界面就是所得組態(tài)。</p><p><b>　　參考界面如下圖所示</b></p><p>　　10、調(diào)試結果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法</p><p>　　調(diào)試結束后，在我們的mcgs仿真圖面上，按下硬幣按鈕投入硬幣，當投入的一元，二元，五元硬幣總數(shù)大于12元時，汽

27、水指示燈亮。當投入的硬幣總數(shù)大于15元時，汽水指示燈和咖啡指示燈同時亮。當按下咖啡指示按鈕時，咖啡出口燈亮，同時咖啡指示燈閃亮，七秒之后停止。在此期間不能進行買入操作。</p><p>　　調(diào)試過程中，應把各元件屬性設置正確，中間繼電器M應為只寫屬性。D與Y應為只讀屬性，在調(diào)試過程中對各元件要進行正確的鏈接。運行前要確保工程已經(jīng)添加到組態(tài)，且plc處于開機狀態(tài)。</p><p><b

28、>　　11、設計心得體會</b></p><p>　　通過這次比較完整的自動售貨機系統(tǒng)設計，我對plc這門課有了更深層的認識，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，通過和實際設計的結合，鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際問題的能力，我看到了理論知識在實踐應用中的重要性，同時也看到理論并不等同于實踐。</p><p>　　本次課程設計通過對整體的掌控，對局部的取舍，以

29、及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，在今后的學習和工作中我將會受益匪淺。這將為將來我們走入社會，工作打下基礎。</p><p><b>　　12、參考文獻</b></p><p>　　1、電氣控制及可編程控制器 張鳳珊 中國輕工業(yè)出版社 2003.8 第二版</p><p>　　2、可編程控制器原理與實踐教程 王整風