自動售貨機的PLC系統設計
摘要: 本文介紹了自動售貨機的基本原理以及工作流程，然後以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個程式塊，然後分別對程式塊進行編程。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機中的作用。程式涉及到了自動售貨機工作的絕大部分過程。利用PLC 控制的自動售貨機提高了系統的穩定性，保證自動售貨機能夠長期穩定運行。
關鍵字自動售貨機；可編程序控制器；梯形圖
Abstract: This article introduced vending machine's basic principle as well as the work flow, then take a transaction process as examples, divides into several blocks the transaction process, then carries on the programming separately to the block. Explained the programmable controller's in vending machine function specifically. The procedure involved the vending machine work major part process. Enhanced system's stability using the PLC control's vending machine, the guarantee vending machine has been able the long-term stability movement.
key word vending machine; Programmable controller; Trapezoidal chart
目錄
.緒論 (1)
.1自動售貨機的介紹 (4)
.1.1自動售貨機功能分析 (4)
.1.1.1自動售貨機的基本功能 (5)
1.2 PLC的基本結構及原理................................................................................................. (5)
.1.3 PLC的選型原則 (5)
.2PLC系統設計............................................................................................ .7.2.1可編程序控制系統設計的基本原則 (7)
.2.1.1控制系統設計原則 (7)
.2.1.2控制系統設計的基本內容 (7)
.2.1.3控制系統設計的一般步驟........................................................................ .8.2.1.4程式設計的步驟. (8)
.3自動售貨機PLC程式設計 (10)
.3.1仿真實驗中售貨機的分析 (10)
.3.2設計任務的確定 (10)
.3.3程式設計部分 (11)
.3.3.1程式設計說明 (11)
.3.3.2PLC程式設計 (11)
.3.4仿真介面與PLC (20)
.3.5數據連接 (24)
.3.5.1定義I/O設備 (24)
.3.5.2設計 (26)
.3.5.3運行 (30)
.4結束語 (31)
.參考文獻................................................................................................... .32.致謝.. (33)
緒論
從自動售貨機的發展趨勢來看，它的出現是由於勞動密集型的產業構造向技術密集型社會轉變的產物。大量生產、大量消費以及消費模式和銷售環境的變化，要求出現新的流通管道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通管道的產生，人工費用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應運而生了。
從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等後便可以銷售商品的機械，從狹義來講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應消費環境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各項優點。
現在，自動售貨機產業正在走向資訊化並進一步實現合理化。例如實行聯機方式，通過電話線路將自動售貨機內的庫存資訊及時地傳送各營業點的電腦中，從而確保了商品的發送、補充以及商品選定的順利進行。並且，為防止地球暖化，自動售貨機的開發致力於能源的節省，節能型清涼飲料自動售貨機成為該行業的主流。在夏季電力消費高峰時，這種機型的自動售貨機即使在關掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節約10－15％的電力。進入21世紀時，自動售貨機也將進一步向節省資源和能源以及高功能化的方向發展。
因經濟復蘇緩慢，社會對擴大就業與工作場所提供茶點飲料的福利事業更為關注。自動售貨機不僅保障了愜意的工休時間，也是最廉價、提高職工工作效率最有效的手段。特別是在24小時無休工作狀態中的辦公場所，使用獨具魅力的迷你型飲料沖飲機，解決了不間斷提供咖啡飲品服務的問題，這種服務加速了自動售貨機與咖啡飲品服務的融合。1999年的全美自動售貨機協會和全美咖啡服務協會的合併使人們更直觀地看到了這種融合現象。
1 自動售貨機介紹
1.1 自動售貨機功能分析
這部分闡述了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程，並介紹了自動售貨機運行系統種所包括的人工操作步驟。
1.1.1自動售貨機的基本功能
在進行上、下位機程式編寫之前，首先要做的工作是確定自動售貨機本身所具備的功能及在進行某種操作後所具有的狀態。
在實際生活中，我們見到的售貨機可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，並根據貨幣數值判斷是否能夠購買某種商品，並作出相應的反應。舉一個簡單的例子來說明，例如：售貨機中有8中商品，其中01號商品（代表第一種商品）價格為2.60元，02商品為3.50元，其餘類推。現投入1個1元硬幣，當投入的貨幣超過01商品的價格時，01商品的選擇按鈕處應有變化，提示可以購買，其他商品同比。當按下選擇01商品的價格時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去01商品的價格同時啟動相應的電機，提取01號商品到出貨口。此時售貨機繼續進行等待外部命令，如繼續交易，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，並在程式中清零，完成此次交易。由此看來，售貨機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，這是它的內部功能。還要有貨幣識別系統和貨幣的傳動來實現完整的售貨、退幣功能。自動售貨機的工作流程圖如圖1所示。
圖1 自動售貨機工作流程圖
1.2 PLC的基本結構及原理
1.2.1 PLC的系統結構
目前PLC種類繁多，功能和指令系統也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業控制的專用電腦，所以其結構和工作原理都大致相同，硬體結構與微機相似。主要包括中央處理單元CPU、記憶體RAM和ROM、輸入輸出介面電路、電源、I/O擴展介面、外部設備介面等。其內部也是採用匯流排結構來進行數據和指令的傳輸。
如圖2所示，PLC控制系統由輸入量—PLC—輸出量組成，外部的各種開關信號、模擬信號、感測器檢測的各種信號均作為PLC的輸入量，它們經PLC外部輸入端子，作為PLC的輸出量對外圍設備進行各種控制。由此可見，PLC的基本結構有控制部分輸入和輸出組成。
1.3 PLC的選型原則
當某一個控制任務決定由PLC來完成後，選擇PLC就成為最重要的事情。一方面要選擇多大容量的PLC ,另一方面是選擇什麼公司的PLC及外設。
對第一個問題，首先要對控制任務進行詳細的分析，把所有的I/O點找出來，包括開關量I/O
和模擬量I/O以及輸出是用繼電器還是電晶體或是可控矽型。控制系統輸出點的類型非常關鍵，如果他們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有24V的指示燈，則最後選用的PLC的輸出點數有可能大於實際電數。因為PLC的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。所以一旦它們是交流220V的負載負載使用。則直流24V的負載只能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點浪費，增加成本。所以要盡可能選擇相同等級和種類的負載，比如使用交流220V的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的PLC使用最多，但對於要求高速輸出的情況，就要使用無觸點的電晶體輸出的PLC了。
對第二個問題，則有以下幾個方面要考慮：
（1）功能方面所有PLC一般都具有常規的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC 是否有能力控制任務。如對PLC與PLC、PLC與智能儀錶及上位機之間有靈活方便的通信要求；或對PLC的計算速度、用戶程式容量等有特殊要求；或對PLC的位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對市場上流行的PLC品種有一個詳細的瞭解，以便做出正確的選擇。
（2）價格方面不同廠家的PLC產品價格相差很大，有些功能類似、品質相當、I/O點數相當的PLC的價格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價當然是必須考慮的因數。
PLC主機選定後，如果控制系統需要，則相應的配套模組也就選定了。
2 PLC系統設計
2.1 可編程序控制系統設計的基本原則
2.1.1 控制系統設計原則
任何一種電氣控制系統都是為了實現被控對象（生產設備或生產過程）的工藝要求，以提高生產效率和產品品質。因此，在設計PLC控制系統時，應遵循以下基本原則：
(1) 最大限度地滿足被控對象的控制對象。設計前，應深入現場進行調查研究，收集資料，並
於機械部分的設計人員和實際操作人員密切配合，共同擬訂電氣控制方案，協同解決設計中出現的各種問題。
(2) 在滿足控制系統要求的前提下，力求使控制系統簡單、經濟，使用及維修方便。
（3）保證控制系統的安全、可靠。
（4）考慮到生產的發展和工藝和改進，在選擇PLC容量時，應適當留有裕量。
2.1.2 控制系統設計的基本內容
PLC控制系統是由PLC與用戶輸入、輸出設備連接而成的，因此，PLC控制系統設計的基本內容應包括：
（1）用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、感測器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號燈等執行元件）以及由輸出設備驅動的控制對象（電動機、電磁閥等）。這些設備屬於一般的電氣元件，其選擇的方法在其他有關書籍中已有介紹。
（2）PLC的選擇。 PLC是PLC控制系統的核心部件，正確選擇PLC對於保證整個控制系統的技術經濟性能指標起到重要的作用。選擇PLC，應包括機型選擇、容量的選擇、I/O模組的選擇、電源模組的選擇等。
（3）分配I/O點，繪製I/O連接圖。
（4）設計控制程式。包括設計梯形圖、語句表（即程式清單）和控制系統流程圖。控制系統程式是控制整個系統工作的軟體，是保證系統工作安全、可靠的關鍵。因此，控制程式餓設計必須經過反復調試、修改，直到滿足要求為止。
（5）必要時還需設計控制臺
（6）編制控制系統的技術檔。
2.1.3 控制系統設計的一般步驟
（1）根據生產的工藝過程分析控制要求。
（2）根據控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備，據此確定PLC的I/O點數。
（3）選擇PLC系統。
（4）分配PLC餓I/O點，設計I/O連接圖。
（5）進行PLC程式設計，同時可進行控制太的設計和現場施工。
2.1.4 程式設計的步驟
（1）對於較複雜的控制系統，需繪製系統控制流程土，用以清楚地表明動作的順序和條件。
（2）設計梯形圖。這程式設計的關鍵一步，也是比較困難的一步。
（3）根據梯形圖編制程式清單。
（4）用編程器將程式輸入到PLC的用戶記憶體中，並檢查輸入的程式是否正確。
（5）對程式進行調試和修改，直到滿足要求為止。
（6）待控制臺及現場施工完成後，就可以進行聯機調試。若未滿足要求，再從新修改程式或檢查接線，直到滿足為止。
（7）編寫技術檔。
（8）交付使用。
控制系統設計步驟流程圖如圖4所示。
一、绪论 自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、牙刷、方便面、自动照相机。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区都能找到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。本论文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。 （一）自动售货机的应用与研究现状 自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 随着中国经济的发展、行业运作的变革和入世的到来，自动售货机在中国的普及和应用是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从92年开始从日、韩等国引进旧机器摆放国内市场以来，到自行研制和生产国产化自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明：目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延伸，逐步从高级宾馆、地铁、机场等豪华高档场所向高中档社区普及，大有星火燎原之势。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家文明程度的象征。实践和直觉告诉我们，自助服务在中国的横空出世，必将为国内的电信、公用事业、食品、香烟、饮料等诸多行业发展带来新的契机，中国的现代文明又将自助服务设备的应用和普及开启一个新的里程碑！
一、实训题目: 自动售货机控制 实训目的及要求: 1、掌握欧姆龙PLC的指令，具有独立分析和设计程序的能力 2、掌握PLC梯形图的基本设计方法 3、培养分析和解决实际工程问题的能力 4、培养程序设计及调试的能力 5、熟悉传输带控制系统的原理及要求 实训设备：PLC设备器 二、总体方案设计 自动售货机设计中，从控制角度来说可采用继电器控制、单片机控制和可编程控制器控制。 （一）方案论证 1．方案一继电器控制 它的控制思想是以继电器为核心，采用硬接线方式把各种继电器、定时器、接触器及其触点按照一定逻辑关系连接起来组成控制系统，控制相关生产机械工作。例如要通过接触器实现两台电机设备的同步运行,采用继电器控制,其控制系统简图如图1。 SF1 KF 电电 源源 母母 线线 图1 继电器控制系统简图
由图可知它的三条支路是并行工作的，当按下按钮SF1，中间继电器KF得电，KF的两个触点闭合，接触器QA1、QA2同时得电并产生动作，所以其控制逻辑关系为由继电器、接触器硬接线（硬件）方式。 2．方案二单片机控制 它的控制系统是基于芯片级的系统，设计开发一个单片机系统，需要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所需的电子元器件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰设计和测试的大量工作；需要使用专门的开发装置和低级编程语言编制控制程序，进行系统联调。 3．方案三可编程控制器控制 它的控制思想是采用可编程的存储器，用来在其部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是一种工业控制计算机，故它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的，这种方案的控制功能接线图如图2。
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 西安高新科技职业学院 毕业设计（论文） 课题名称三菱plc四层电梯控制 年级 2008 系别计算机科学与技术系 专业应用电子技术 班级 08级应用电子 姓名梁婷学号 指导教师赵鹏
摘要: 随着科学技术的发展、近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速 发展．一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的 电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与 微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交 流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控 制方式：继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC 控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控 制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统 虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一 般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性 高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们 重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也 广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 目录 引言.............................................................................. 一、电梯控制系统的组成............................................................. （一）电力拖动 ................................................................ （二）电气控制 ................................................................ 二、电梯PLC 控制系统的基本结构.................................................... （一）楼层状态指示设计......................................................... （二）电梯下行程序设计.........................................................
课程设计课程名称：工控组态软件控制设计 题目：自动售货机PLC控制 专业班次： 姓名： 指导教师： 日期：
摘要 自动售货机是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。自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller），简称PLC。可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。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。PLC 的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的。但是PLC也有它自己的特点, PLC在确定了工作任务, 装入了专用程序后成为一种专用机, 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成的。目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各行各业。
基于PLC的自动售货机设计
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电气控制课程设计 评语： 考勤(１0) 守纪（10) 过程(40）设计报告(3０）答辩(1０) 总成绩（100) 专业: 班级： 姓名： 学号: 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2０１4年0７月１1日
基于PＬC的自动售货机的设计 1问题描述 一台用于销售汽水和咖啡的自动售货机,具有钱币识别、币值累加、自动售货、找钱等功能,此售货机可接受的钱币为1元、5元和１0元。汽水的售价为12元，咖啡的售价为15 元。在该机中有两种已经配制好的饮料液,一种为汽水,另一种为咖啡。 控制任务和功能要求： （１)此自动售货机可以投入1元、5元或10元钱币，可以判断钱币真伪,若为假币，退出假币,５秒后复位。 (２）当投入的钱币总值超过12元时,汽水指示灯亮,当投入的硬币总值超过15元时,汽水和咖啡的指示灯都亮。 （3）当汽水指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水从汽水出口排出，8s后自动停止,并且排出时相应指示灯闪烁。 (4)当咖啡指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡从咖啡出口排出，8s后自动停止，并且排出时相应指示灯闪烁。 （５）当按下找钱按钮后，如果投入的钱币总值超过所需钱数时,找钱指示灯亮，售货机自动退出多余的钱。 (6)具有销售数量度和销售金额的累加功能。 (7）由于本设计受时间化条件的限制，设计中忽略了各种故障以及缺货等因素的影响。 2 ＰLC选型及硬件配置 采用S7-３0０硬件配置如表1所示。 表１ＰLＣ选型及硬件配置 插槽模块订货号ＭPI地址I地址Q地址 1ＰＳ３07 10A 6ES７3０7-1KＡ００ -0AＡ0 2ＣＰU３1４6ＥS7 314-1ＡE０１-0AB ０ 2 3 ４DI16×DC24V ６EＳ7 ３2１-1BＨ１0-0 ＡA０ 0……１ ５ＤO16×DC24V/０. ５Ａ ６ES７322-１BＨ00－ 0AA0 4 (5) ３编程元件的地址分配 编程元件地址分配如表2所示。 表２编程元件地址分配
学号：100310209 题目类型：设计 (设计、论文、报告) 毕业设计(论文) 课题名称：基于PLC控制的搅拌站控制系统的设计 专业班级：电气自动化 10-2 学生姓名：符杰克 学号： 100310209
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基于PLC的混凝土搅拌站控制及监控程序设计 摘要：混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的。它是建筑、桥梁、道路、大坝等工程施工中的必备设备，它由贮料、配料、搅拌、放料等结构部件组成，是一个受多环节制约的复杂系统。而随着我国经济建设的高速发展，综合国力不断增强，国家对基础设施建设的投资力度加大，拉动了城市商品混凝土的高速发展，同时，使混凝土搅拌站有了较大的发展空间，最初搅拌站仅以单机的形式出现，混凝土自拌自用，随着基础设施建设大规模的开展，产生了很大的商品混凝土市场，搅拌站的需求越来越大，计量要求越来越高，于是出现了各种不同形式带有计量装置的搅拌站，从而产生了现代的混凝土搅拌站。 常见的混凝土搅拌站控制方式有继电器直接控制、PLC和计算机结合以及PLC 和配料控制器结合3种控制方式。采用PLC和配料控制器结合控制的搅拌站性能可靠、性价比高，可以保证混凝土的质量，提高混凝土生产效率。作为混凝土搅拌站的核心，控制及监控程序在计量精确、控制可靠、管理方便等方面的要求也日益提高。 本文针对PLC和配料控制器结合控制的搅拌站来设计其控制及监控程序设计中主要要完成的任务有系统构造、PLC的I/O分配、工作流程图及PLC程序的编写。 关键词:混凝土搅拌站；I/O分配；可编程控制器（PLC）；自动控制
摘要 基于PLC控制的自动售货机 摘要 本文设计一套基于PLC的自动售货机控制系统，阐述了自动售货机的发展背景与前景，详细分析其功能和特点，提出了总体设计方案；选用型号为L293D 的步进驱动电机，设计了平面式贮币、电磁阀退币的货币处理装置，双螺旋式的送出机构，为降低成本和开发周期，创造性的选用了集成键盘、显示、设置功能的控制面板；以三菱FX2N-32MR型PLC为主控制器，基于FXGP/WIN-C编程软件，采用顺序控制的程序设计思路，设计了系统控制程序，包括投币程序、比较选择购买程序和退币程序。 该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。 关键词：自动售货机，可编程序控制器，梯形图
Based on PLC automatic vending machine system design ABSTRACT Chooses PC machine in the design to take the host workstation on position machine, the lower position machine uses PLC to make the controller, three PLC controllers respectively be from the workstation 1, from the workstation 2, from the workstation 3, in the article exhaustively introduced the automat various hardware composition, and has completed the PLC exterior wiring diagram. In the article has manufactured on the position machine user management contact surface. The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, the PLC trapezoidal chart Defers to in the ov erall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design work. KEY WORDS: the vending machine，Programmable controller，Ladder diagram
《电气控制与PLC》综合训练 说明书 专业名称：电气自动化技术 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 日期：年月日
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1课题描述 (1) 2设计过程 (2) 2.1自动售货机的设计要求 (2) 2.2控制系统的I/O点及地址分配 (2) 2.3 PLC系统选型 (2) 2.4 PLC外围接线图 (5) 2.5系统程序设计 (6) 3总结 (9) 4参考文献 (10)
1 课题描述 自动售货机的概况 自动售货机（vending machine），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，能节省人力、方便交易。近几年，随着我国商品市场的不断繁荣和城市现代化程度的不断提高，自动售货机也已悄然步入了我国的大中城市。在国家相关政府部门的大力支持下，我国的自动售货机产业以超常规的速度迅猛发展，并带动了一批新的服务业、物流运输配送业的快速发展，丰富了我国的商业产业结构，开创了一个全新的自动销售和自助服务时代。我国自动售货机市场到2008年以后将进入发展期。 本文介绍一种能自动销售汽水和咖啡的售货机的PLC控制系统。主要从控制要求、控制系统的I/O点及地址分配、PLC系统选型、电气控制系统原理图、系统程序设计、PLC的安装、电源设计、系统的接地、PLC 输出端保护等方面来展开说明与论述。
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第一章概述 1.1 PLC产生、定义及发展趋势 1.1.1 PLC(可编程逻辑控制器)的产生 PLC(可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种 以计算机技术为基础的新型工业控制装置。近几年来，PLC技术在各种工业过程控制、生产自动线控制及各类机电一体化设备控制中得到极其广泛的应用，成为工业自动化领域中的一项十分重要的应用技术。 在PLC出现以前，继电器控制曾得到广泛应用，在机电设备和工业过程控制领域中占有主导地位。但是继电器控制系统有明显的缺点；体积大，可靠性低，故障查找困难，特别是因为它是由硬接线逻辑构成的系统，造成了接线复杂，容易出故障，对生产工艺变化的适应性较差。 20世纪60年代未，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，试图寻找一种新的生产线控制方法，使之尽可能地减少重新设计继电器控制系统的工作量以及尽量地减少控制系统 硬连接线的数量，以降低生产成本，缩短制造周期，减少生产线的故障率，从而有效地提高生产效率。当时，电子计算机的硬件己经基本完备，其主要功能是通过软件来实现的，因此具有灵活性、通用性等优点，但价格相对来说比较昂贵，于是他们想到了把继电器控制系统简单易懂、操作方便、价格便宜的长处与计算机灵活、通用的优点结合起来，用来制造一种新型的工业控制装置，并进而采用招标的方式，首先是美国数字设备公司(DEC)研制出符合上述想法的工业控制装置，命名为可编程逻辑控制器，即PLC( Programmable Logic Controller)。1969年，第一台PLC在GM公司汽车生产线上首次运行，成功地取代了沿用多年的继电器控制系统，尽管当时的PLC功能仅具有逻辑控制、定时、计数等功能，但却标志着一种新型装置问世。随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，20世纪70年代中期又出现了微处理器和微型计算机，这些新技术很快也被用到PLC之中，使
湖南工学院课程设计说明书 课题名称：自动售货机的控制设计 专业名称：自动化 学生班级：自本0701 学生学号： 410070131 学生姓名：冯源 指导老师：陆秀令
课程设计任务书 自动售货机的控制设计 一、控制要求 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，可以退回余额，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。 二、设计任务 学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行自动售货机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括： 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能； 3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计； 5. 进行系统调试，实现自动售货机的控制要求。
三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的存储设施。近年来随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是随着改革开放以来，我国进入了汽车拥有率进入急速上升时期。机械式立体车库可充分利用地上资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合介绍了升降横移式立体车库的运行模式和操作模式。本课题以典型常见的地上3×3升降横移式为例,说明了停车库的运行原理。并用组态王对立体车做了实时监控和动态演示。 本文在对国外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也作了详细的说明。依据升降横移式立体车库的运行原理，运用理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的机械强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了常用的的PLC控制，运用三菱公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统更加稳定可行。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际运行，在升降横移式立体车库中采取了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：立体车库；控制系统；PLC ABSTRACT Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage acilities. With the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. Mechanical stereo garage can make full use of land resources, making full use of the advantages of space and maximize the parked vehicles, become the important
题目：基于plc的自动售货机程序设计 1 PLC的硬件组成 PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU 与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图1-1。 图1-1 PLC硬件结构图 2 PLC控制自动售货机的主要硬件及选型 2.2.2自动售货机I/O点的分配 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理的结果送给被控对象，以实现控制目的。本次自动售货机I/O点的分配表如表3-1所示。 输入信号PLC地址输出信号PLC地址 找零按钮x0 找零y0 一元饮料按钮x1 咖啡出口y1 五元饮料按钮x2 汽水出口y2 十元元饮料按钮x3 汽水指示灯y3 咖啡饮料按钮x4 咖啡指示灯y4
2.2.3自动售货机的I/O接口图 此次自动售货机的I/O接口如图3-1所示，SB2-SB7是物品选择按钮，当投入货币物品绿灯亮（Q1.0-Q1.5）。按下SB2-SB7其中一个，对应的KM线圈得电，电机转动出相应的物品（Q0.1-Q0.6）；当有物品售完，其行程开关断开，物品绿灯不亮并同时向总部发送物品销售完的信息；当购买物品总值低于投入总值时，可按找零按钮SB1后KM1得电，电机转动找零（Q0.0）。 图3-1自动售货机PLC控制I/O接口图 4.1.2 数学运算指令 在梯形图中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令（见表4-2）分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1-IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。 在语句表中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令分别执行下列运算：IN1+OUT=OUT，OUT-IN1=OUT，IN1*OUT=OUT，OUT/IN2=OUT。 表4-2 加减乘除指令
自动售货机的PLC系统设计 摘要: 本文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。利用PLC 控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract: This article introduced vending machine's basic principle as well as the work flow, then take a transaction process as examples, divides into several blocks the transaction process, then carries on the programming separately to the block. Explained the programmable controller's in vending machine function specifically. The procedure involved the vending machine work major part process. Enhanced system's stability using the PLC control's vending machine, the guarantee vending machine has been able the long-term stability movement. key word vending machine; Programmable controller; Trapezoidal chart
毕业设计（论文） 基于PLC的饮料 自动售货机控制系统设计 专业（系）电气工程系 班级铁道自动化101班 学生姓名 指导老师 完成日期2013.6月
2013届毕业设计任务书 一、课题名称：基于PLC的饮料自动售货机控制系统设计 二、指导教师：陈庆 三、设计内容与要求 1、课题概述： 本课题采用三菱FX2N系列PLC对饮料饮料自动售货机控制系统进行设计，首先对饮料饮料自动售货机结构进行简单介绍，然后根据系统的设计要求对饮料自动售货机控制系统、检测系统进行分析，给出饮料自动售货机控制系统的总体设计思路，并通过I/O列表、I/O接线图、梯形图、指令表等对其控制系统进行了程序设计，控制程序经上机调试运行，其结果基本符合要求。 2、设计内容与要求： 1）简单介绍饮料自动售货机结构； 2）分析饮料自动售货机的控制系统、检测系统，确定其控制系统的总体设计思路； 3）采用FX2N系列PLC作为饮料自动售货机控制PLC，正确选取PLC型号，设计出其控制程序。 4）控制程序上机调试。 5）所设计的饮料自动售货机控制程序，应符合饮料自动售货机运行规则。如饮料自动售货机收到识币信号后，自动进行累计、外部金额显示、顾客按键后自动推出商品和发出退币找零等信号的电控系统。 6）设计说明书要有硬件原理连接图，I/O分配图，程序梯形图、指令表及相应的说明。要求文字流畅，图形清晰，便于阅读。有条件的设计方案要求在实验室验证其正确性。
四、设计参考书 1、《PLC控制系统设计与维护》刘小春华满香主编高等教育出版社 2、《流行PLC实用程序及设计(三菱FX2系列)》贺哲荣主编西安电子科技大学出版 3、《三菱FX系列PLC设计与开发--原理、应用与实训》张还主编机械工业出版社 五、设计说明书要求 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200~400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案原理、特点、分析、比较、论证，PLC程序的设计及调试，调试结果的说明及特点，实验结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、毕业设计进程安排 第1周：资料准备与借阅，了解并熟悉课题思路。 第2周：设计要求说明及课题内容辅导。 第3-6周：进行毕业设计，完成说明书初稿。 第7周：第一次检查，了解设计完成情况。 第8周：修改完善设计，并作好毕业答辩准备。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始数据或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。 2、毕业设计论文要求
（上海电机学院统一印制开题报告） 基于PLC的自动售货机控制系统设计
摘要：自动化技术可以将工人从劳动中解救出来，节省劳动力，可以更稳定的控制机械、机器。本毕业设计将把售货过程分为了几个模块，完成它的梯形图，按照设计要求画出顺序功能图，分配I/O接线图，完成基于PLC的自动售货机控制系统。 关键词：可编程控制器，自动售货机，控制系统,PLC 1 文献综述 自动售货机的销售领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。近十年，自动售货机渐渐地被越来越多的消费者所认可。但由于售货机分布比较分散、范围较广阔的特点，自为经营者在监控、管理、维护和运营等方面带来很大的不便。以前的自动售货机较简陋，运行的各种情况都需要由人工判断包括缺货、缺零钱、售货机机械故障等，经营者需要采用人工定时巡回视察的办法，既费时又费力，又没办法及时准确获取消费者的喜好程度，给经营者增加了管理成本和难度，缺货也给人们带来不便[1]。 PLC控制系统可以设计并且实现让自动售货机的经营者根据网络统计的销售情况，进行商品销售状况的分析，预测哪种商品会因热销而缺货，进而生成合理的采购和配送策略，以获得最高的利润。同时售货机的一些故障信息和警报信息可以通过网络的途径传送到运营人员的手上，从而可以在第一时间内发现并解决问题[2]。 据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3 世纪，那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。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1904 年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒邮寄为一体的机器。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全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展[3]。 现在，自动售货机商业产业正在走向信息化并进一步实现优化。例如文献[4]实行了联机方式，通过网络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。从而确保了商品的发送、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，它能够节约10%-15%的电力。进入21世纪后，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[5]。 2 选题背景及其意义 从自动售货机是一种全新的商业零售模式，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所已不难发现自动售货机的身影[6]。 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,能节省人力、方便交易。文献[7]公元1 世纪,希腊人希罗
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX UNIVERSITY 毕业设计 题目多车位轿车立体停车库PLC控制 系统设计 英文题目Design of a Multi-layer Parking Garage Based on PLC Control Syetem 院系机械与材料工程学院 专业机械设计制造及其自动化 姓名XXXX 年级2014(机材A0916) 指导教师XXXX
二零一四年六月
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的存储设施。近年来随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是随着改革开放以来，我国进入了汽车拥有率进入急速上升时期。机械式立体车库可充分利用地上资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合介绍了升降横移式立体车库的运行模式和操作模式。本课题以典型常见的地上3×3升降横移式为例,说明了停车库的运行原理。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也作了详细的说明。依据升降横移式立体车库的运行原理，运用理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的机械强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了常用的的PLC控制，运用三菱公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统更加稳定可行。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际运行，在升降横移式立体车库中采取了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 【关键词】：立体车库；控制系统；PLC；安全平稳 I
I 基于 PLC 的自动售货机系统设计 摘要 本论文基于西门子 S7-200 系列 PLC 进行自动售货机控制系统的设计,阐述了自动售货机系统设计的基本原理及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,分别对程序块进行编程。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,并完成了 PLC 外部接线图。利用 PLC 控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词 :PLC ;自动售货机;控制系统 1、格式存在错误,如段前段后间距、字体大小等等 2、整个文章太简单,基本上没什么内容,可以适当填充 3、总结有错 4、参考文献有错 The System Design for Automatic Vending Machine Based on PLC Tutor: Guilin liu II Abstract Professional Electrical automation 2008 No.200812713 Name :wei yuan The design of this paper is based on Siemens S7-200 series automatic vending machine PLC control system, explains the vending system design principle and workflow, and then to a course of dealing, for example, the transaction process is divided into several blocks on blocks, respectively. In the preparation of the PLC ladder diagram, the text is a Siemens PLC
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 随着我国经济文化不断的加速发展，物质生活水平的提高促使着人们迫切的追求更高的生活享受，花样喷泉可以在人们周围随处可见，比如广场、大厦、小区、公园等。于是大大小小的公园如雨后春笋般出现在新的城市规划中，其中必然会修建一些喷泉供人们休闲，观赏。花样喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用：也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。 花样喷泉的核心是PLC，是一种以微处理器为核心、带有指令存储器和输入输出接口、综合了微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术的新一代工业控制装置。它能够存储和执行指令，进行位置控制、逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 本设计主要以可编程控制器PLC的控制功能，通过对各个开关的控制，来满足人们对视觉的需求，实现了利用可编程控制器控制花样喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。当花样喷泉的功能增加时，只需要增加相应程序以及输出的功能，要改动的地方也较少，调试结果表明，在适应性、灵活性、准确性和可靠性方面，都达到了设计要求。通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。并且，更了解了有关可编程器件的功能。 关键词：花样喷泉、PLC、开关的控制
目录 1引言................................................................... 2 控制要求 .............................................................. 2.1花样控制的几种模式................................................ 2.2 各种模式的动作状态.............................................. 3. PLC简介.............................................................. 3.1 PLC的应用领域.................................................... 3.2 PLC的应用特点.................................................... 4 花样喷泉设计方案...................................................... 4.1 PLC型号的选择.................................................... 4.2 PLC的网络设计.................................................... 4.3软件编制 ......................................................... 4.4 确定所选PLC ...................................................... 4.5 花样喷泉IO分配.................................................. 4.5.1 PLCIO分配简介.............................................. 4.5.2 开关量输出模块的选择........................................ 4.5.3 模拟量IO模块的选择........................................ 4.5.4 特殊功能模块的选择......................................... 4.5.5 系统IO分配表.............................................. 4.6 PLC外部接线图.................................................... 4.7 喷泉控制过程模拟................................................. 5 软件设计 .............................................................. 5.1 喷泉控制流程图...................................................