《电气控制与PLC自动售货机的控制设计样本.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制与PLC自动售货机的控制设计样本.doc（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。电气控制技术课程设计题 目: 自动售货机的控制设计 院系名称: 电气工程学院 专业班级: 电气F1201 学生姓名: 邹海宏 学 号: 23910311 指导教师: 王艳芳 成绩: 指导老师签名: 日期: 电气控制与PLC课程设计任务书学生姓名邹海宏专业班级电气F1201学号题 目自动售货机的控制设计课题性质工程设计课题来源自拟课题指导教师王艳芳主要内容运用所学的理论知识, 进行自动售货机运行原理设计、 硬件、 软件系统设计主要内容包括: 1. 设计出硬件系统的接线图、 梯形图等; 2. 系统有启动、 停止功能; 3. 运用功能指令进行
2、PLC控制程序设计; 4. 进行系统调试, 实现自动售货机的控制要求。任务要求第1天: 熟悉课程设计任务及要求, 针对课题查阅技术资料。第2天: 确立方案, 初步选定各部分框图。第3-4天: 电路控制原理设计, 软件编程, 进行系统联调。第5天: 撰写课程设计报告。主要参考资料1程宪平主编.机电传动与控制M.武汉: 华中科技大学出版社, .2邓星钟.机电传动控制M. 武汉: 华中科技大学出版社.3王永华编.现代电气控制及PLC应用技术M.北京: 北京航空航天出版社, 4殷洪义主编.可编程控制器选择设计与维护M.北京: 机械工业出版社, 5程子华, PLC原理与实例分析M.北京:国防工业出版社,
3、 6高钦和, 可编程控制器应用技术及其设计实例M.北京:高等教育出版社, 审查意见系( 教研室) 主任签字: 年 月 日 目 录 1 系统概述 .12 方案论证 .22.1 PLC系统控制介绍 .22.2 总体设计思路 .33 硬件设计 .43.1 系统的原理方框图 .43.2 主电路 .53.3 I/O分配 .63.4 I/O接线图 .63.5 元器件选型 .73.5.1 PLC的选型 .83.5.2 CD4511 七段数码管译码器 .94 软件设计 .10 4.1 主流程 .104.2 梯形图 .115 系统调试 .15设计心得 .16参考文献 .181 系统概述 自动售货机是能根据投入的
4、钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常见设备, 它不受时间、 地点的限制, 能节省人力、 方便交易。是一种全新的商业零售形式, 又被称为24小时营业的微型超市。能分为三种: 饮料自动售货机、 食品自动售货机、 综合自动售货机。自动售货机最基本的功能是对投入的货币进行运算, 并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品, 并做出相应的反映。本次设计的自动售货机设有6个按钮, 分别能够实现启动、 停止、 选择三种饮料和退币六种操作, 而且有3个投币孔, 投入的钱的总额和剩余的钱的总额能够经过外接的两片LED数码管显示, 同时能够根据消费者投入的总额限制可购买的商品, 能够退回多余的钱币。
5、本次设计能很好的完成对自动售货机的控制, 使用起来快速方便, 能够满足使用者的需求。可编程控制器( PLC) 是一种专门用于工业环境的、 以开关量逻辑控制为主的自动控制装置 ; 它具有存储控制程序的存储器, 能够按照控制程序, 将输入的开关量( 或模拟量) 进行逻辑运算、 定时、 计数和算术运算等处理后, 以开关量( 或模拟量) 的形式输出, 控制各种类型的机械或生产过程。PLC的发展与计算机技术、 半导体技术、 控制技术、 数字技术、 通信网络技术等高新技术的发展息息相关, 这些高新技术的发展推动了PLC的发展, 而PLC得发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求, 促进了她们的发展。本次设
6、计就在于结合PLC的种种优点联系实际情况来弥补原有系统的不足, 利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性, 保证了自动售货机能够长期稳定的运行。PLC控制的自动售货机系统主要有三个能够感受到投币量的传感器、 六个按钮开关( 分别为启动按钮、 停止按钮、 退币按钮、 汽水选择按钮、 花茶选择按钮和咖啡选择按钮) 、 三个指示灯( 分别为汽水指示灯、 花茶指示灯和咖啡指示灯) 、 和两个七段数码管。传感器用来接收投币信号, 传送投币量的多少; 按钮开关分别对系统功能进行控制, 当投入的钱币够某一种饮料时, 按下这种饮料的选择按钮时才会有饮料送出, 有剩余钱币时, 还能够经过按下退币按钮来找回剩
7、余钱币; 三个指示灯分别用来只是哪种饮料能够选择, 只有投币量大于或等于这种饮料的价格时, 这种饮料的指示灯才会亮; 同时, 还有两个七段数码管, 用于显示当前剩余的总钱币。具体对自动售货机的控制要求如下: 1自动售货机有3个投币孔, 分别为1元、 5元和10元。2售货共有3种饮料供选择, 分别为汽水、 花茶和咖啡。3如投币总额超过销售价格, 将可由退币钮找回余额。4投币总额或当前值显示在7段数码管上。5投币值等于或大于12元时, 汽水指示灯亮, 表示只可选择汽水。6投币值等于或大于15元时, 汽水和花茶指示灯亮, 表示只可选择汽水和花茶。7投币值等于或大于20元时, 汽水、 花茶和咖啡指示灯
8、亮, 表示3种均可选择。8按下要饮用的饮料按钮, 则相对应的指示灯开始闪烁, 3s后自动停止, 表示饮料已经掉出。9动作停止后按退币钮, 能够退回余额, 退回金额如果大于10元, 则先退10元再退1元, 如果小于10元则直接退1元的。2 方案论证2.1 PLC控制系统介绍 PLC是一种专门用于工业环境的、 以开关量逻辑控制为主, 具有存储控制程序的存储器, 能够按照控制程序, 将输入的开关量( 或模拟量) 进行逻辑运算、 定时、 计数和算术运算等处理后, 以开关量( 或模拟量) 的形式输出, 控制各种类型的机械或生产过程的自动控制装置。具有以下特点: 1) 可靠性高, 抗干扰能力强; 无触点免
9、配线, 采取了滤波、 屏蔽、 隔离等抗干扰措施, 适应于各种恶劣的工业环境 。 2) 编程简单, 容易掌握; 采用梯形图方式编写程序, 与继电器控制逻辑的设计相似 。 3) 功能完善, 灵活方便; 不但有开关量逻辑控制功能和步进、 计数功能, 还具有模拟量处理、 温度、 位置、 通信等功能。 4) 体积小, 质量小, 能耗低; 采用大规模集成电路芯片构成。 图2.1 PLC控制系统设计步骤流程图2.2 总体设计思路 自动售货机是能够完成无人自动售货的商业自动化设备。她不受任何场地限制, 方便快捷, 在中国也越来越普及, 传统的自动售货采用单片机作为控制核心, 但这样在输入输出接口上消耗很大。P
10、LC不但能够实现类似控制功能, 还具有高可靠性, 编程简单, 功能强, 能耗低, 调试方便等优点。自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算, 然后根据运算结果做出相应的判断, 看看哪种商品能够进行购买, 哪种商品不能购买, 本次课程设计的要求是可识别三种钱币, 分别是1元、 5元、 10元, 采用三个按钮进行模拟, 自动售货机共出售三种货物, 其价格分别定为12元、 15元、 20元, 当投币数大于等于货物价格时且售货机里有这种货物时, 指示灯亮, 表示能够进行购买, 三种货物分别用三个小灯泡代替进行模拟。除此之外, 本次设计还涉及了了显示、 找零、 出货等功能的实现, 其中显示部分采用数码管进行显示, 显示投币总数和购买后的余额; 当按下找零按钮后, 数码管显示进行清零退币, 且退币指示灯闪烁。由于售货机的全部功能是在下位机上模拟的, 而监控是用上位机组态王进行实时监控。因此售货机的部分硬件是由计算机软件来模拟替代的, 这些并不会影响实际程序的操作, 完全能模拟现实售货机的运行。 图2.1 自动售货机的顺序功能图 3 硬件设计3.1 系统原理方框图自动售货机是售汽水、 花茶和咖啡这三种饮料, 它的售货过程是: 首先由顾客按下商品选择开关, 然后顾客投入的硬币( 投入硬币的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示) 经过光传感器感应, 再由光传感器驱动硬币识别传感器识别硬币。然
