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plc课程设计__自动售货机2

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单片机课程设计

湖北工业大学电子电气工程学院

PLC课程设计报告

学生姓名 学 号

班 级

专 业 电气工程及其自动化

题 目 自动售货机控制

指导教师

2012 年 5 月

一、设计指标

1.掌握可逆计数器指令的使用及编程

2.掌握自动售货机控制系统的接线、调试、操作

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

二、 设备

序号 名 称 型号与规格 数量 备注

1 实训装置 THPFSM-1/2 1

2 实训挂箱 A16 1

3 导线 3号 若干

4 通讯编程电缆 PC/PPI 1 西门子

5 实训指导书 THPFSM-1/2 1

6 计算机（带编程软件）

1 自备

三、 面板图

目录

第1章 绪论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

第2章 可编程控制器PLC 的介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2.1 可编程控制器PLC „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2.2 PLC目前的主要品牌 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

第3章 自动售货机PLC设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.1 硬件设计分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.2 软件设计分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

3.3仿真与分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

结束语 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

四、控制要求

1. 总体控制要求：如面板图所示，钢板从右侧送入，在M2、M1、M3电机的带动下，经过三次轧压后从左侧送出。

2. 打开“SD”启动开关，系统开始运行，钢板从右侧送入，打开“S1”开关，模拟钢板被检测到，MZ1、MZ2、MZ3点亮，表示电机M1、M2、M3正转，将钢板自右向左传送。同时指示灯“A”点亮，表示此时只有下压量A作用。

3. 钢板经过轧压后，超出“S1”传感器检测范围，电机“M2”停止

转动。

4. 钢板在电机的带动下，被传送到左侧，被“S2”传感器检测到后，MF1、MF2、MF3点亮，表示电机M1、M2、M3反转，将钢板自左向右传送。同时指示灯“A”、“B”点亮，表示此时有下压量A、B一起作用。

5. 钢板在电机的带动下，被传送到右侧，被“S1”传感器检测到后，MF1、MF2、MF3点亮，表示电机M1、M2、M3反转，将钢板自左向右传送。同时指示灯“A”、“B”“C”点亮，表示此时有下压量A、B、C一起作用。

6. 钢板经过轧压后，超出“S1”传感器检测范围，电机“M2”停止转动

7. 钢板传送到左侧，被“S2”传感器检测到后，电机“M1”停止转动。

8. 钢板从左侧送出后，超出“S2”传感器检测范围，电机“M3”停止转动。

9. “S1”传感器再次检测到钢板后，根据2至8的步骤完成对钢板的轧压。

10. 在运行时，断开“SD”开关，系统完成后一个工作周期后停止运行。

五、功能指令使用及程序流程图

1.加法计数器指令使用

在此程序功能块的输入端“CU”处每输入一个脉冲信号，对计数器加1；输入端“R”处每输入一个脉冲信号，即对计数器清零。

2.程序流程图

六、端口分配及接线图

1.端口分配及功能表

序号 PLC地址（PLC端子） 电气符号

（面板端子） 功能说明

1 I0.0 SD 启动开关

2 I0.1 S1 S1检测有无钢板

3 I0.2 S2 S2检测有无钢板

4 Q0.0 MZ1 M1正转

5 Q0.1 MF1 M1反转

6 Q0.2 MZ2 M2正转

7 Q0.3 MF2 M2反转

8 Q0.4 MZ3 M1正转

9 Q0.5 MF3 M3反转

10 Q0.6 A 下压量A

11 Q0.7 B 下压量B

12 Q1.0 C 下压量C

13 主机1M、面板V+接电源+24V 电源正端

14 主机1L、2L、3L、面板COM

接电源GND 电源地端

2.PLC外部接线图

七、操作步骤

1. 检查实训设备中器材及调试程序。

2. 按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。

3. 打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用PC/PPI通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。

4. 先将“S1”、“S2”开关断开，再打开“SD”启动开关，系统开始运行，钢板从右侧送入，此时将“S1”开关打开，模拟钢板被检测到。MZ1、MZ2、MZ3点亮，表示电机M1、M2、M3正转，带动传送带将钢板自右向左传送。同时下压指示灯“A”点亮，表示此时只有下压量A作用。

5. 钢板向右传送并经过第一次轧压后，断开“S1”开关，表示钢板超出“S1”传感器的检测范围，MZ2指示灯熄灭，电机M2停止转动。

6. 钢板在电机的带动下，被传送到左侧，打开“S2”开关，表示钢板被“S2”传感器检测到，MZ1、MZ2指示灯熄灭，MF1、MF2、MF3指示灯点亮，表示电机M1、M2、M3反转，将钢板自左向右传送。同时“A”、“B” 指示灯点亮，表示此时有下压量A、B一起作用。

7. 钢板在电机的带动下，经过第二次轧压后被传送到右侧，被“S1”传感器检测到后，MZ1、MZ2、MZ3指示灯点亮，表示电机M1、M2、M3正转，将钢板自右向左传送。同时 “A”、“B”“C” 指示灯点亮，表示此时有下压量A、B、C一起作用。

8. 钢板经过第三轧压后超出“S1”传感器检测范围，断开“S1”开关，MZ2指示灯熄灭，电机“M2”停止转动。

9. 钢板传送到左侧被“S2”传感器检测到，打开“S2”开关，MZ1指示灯熄灭，电机“M1”停止转动。

10. 钢板从左侧送出后超出“S2”传感器检测范围，断开“S2”开关，MZ3指示灯熄灭电机“M3”停止转动。

八、梯形图

九、总结

第四章 总结

4.1 个人总结

本次课程设计我们的主要任务是用PLC实现自动售货机的功能。一个平常看似简单使用方便的自动售货机，其实并不是那么容易就做成的。我们本次设计所做的只是PLC编程部分，以此实现它的功能。

在接到题目后，起初感觉无从下手，在思考过一段时间后，我和同组同学通过网络以及去图书馆查阅资料，获得了一些有关自动售货机以及PLC编程方面的信息。基于我们本学期所学习的PLC课程，我们自己尝试着编写了程序。经过多次修改以及调试，我们最终获得成功，实现了预期的功能。在设计中我们用到了光电开关、电磁阀、执行机构等我们没怎么接触过的电子器件，之前我对这些元器件不是很了解，由于在设计中用到了，我查阅了一些资料，对它们的原理以及应用有了深刻地认识。

经过两个礼拜的学习、研究以及经过张老师的指导.终于按时完成了课程设计.设计主要研究的是自动售货机中有关于PLC的部分.自动售货机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。自动售货机可以充分补充人力资源的不足，

适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。所以说,自动售货机是今后小商品和饮料销售方式的一个很好的发展趋势.它的出现将极大的方便人们购买所需要的小商品.

通过本次课程设计，我的收获很大，对PLC的编程有了更进一步的掌握，增加了我的实践动手能力。另外，我还学会了一些基本软件的应用，比如Protel,Visio 等。

4.2 致谢

这次课程设计之所以取得成功，得到了多方面的帮助。首先，感谢学校为我们提供这次学习的机会，使我们在多方面有了提高和完善，在理论方面得到了巩固，实践动手能力方面有了提高。再次，感谢指导老师的帮助，在设计过程中遇到难题时，指导老师总是耐心的提供帮助，在这里向老师表示由衷地感谢。最后，对同组同学表示感谢，这次设计能取得成功，也离不开彼此之间的团结互助！

参考文献

[1] 王国海主编 《可编程序控制器及其应用》第二版 中国劳动社会保障出版社 2007

[2]瞿彩萍主编 《PLC应用技术》（三菱） 中国劳动社会保障出版社 2006

[3]程周·可编程序控制器原理与应用 ·北京：高等教育出版社， 2003年

[4]王永华·现代电气控制及PLC 应用技术. ·北京：北京航空航天大学出版社，2000

[5]周美兰，周封，忘岳宇·PLC电气控制与组态设计·北京：科学出版社，2003

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基于PLC自动售货机控制系统设计

基于PLC自动售货机控制系统设计

基于PLC自动售货机控制系统设计

一、本文概述

随着科技的不断进步和智能化趋势的日益明显，自动售货机作为一种新型的零售模式，正逐渐改变着人们的消费习惯。基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机控制系统设计，旨在通过自动化和智能化的技术手段，提高售货机的运营效率，优化用户体验，并满足现代零售市场的需求。本文将对基于PLC的自动售货机控制系统设计进行深入探讨，从系统架构、功能实现、软硬件集成等方面进行全面分析，旨在为相关领域的研究与实践提供有益的参考。

本文将首先介绍自动售货机的发展历程和现状，分析基于PLC的控制系统设计的必要性和优势。随后，详细阐述控制系统的总体设计方案，包括硬件选型、软件编程、系统网络构建等关键环节。在此基础上，进一步探讨控制系统的核心功能，如商品识别、交易处理、库存管理、远程监控等，并阐述如何实现这些功能的自动化和智能化。

本文还将关注控制系统的安全性、稳定性和可扩展性等方面的设计考虑，以确保售货机在实际运营中的可靠性和持久性。通过案例分析或实验验证，对基于PLC的自动售货机控制系统的实际效果进行评估，并提出改进和优化建议，以期为推动自动售货机技术的进一步发展提供有益的借鉴。 二、PLC控制系统设计基础

在设计基于PLC的自动售货机控制系统时，理解PLC控制系统的基本原理和设计方法是至关重要的。PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程存储器，用于执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或过程。

我们需要明确PLC控制系统的基本构成，这通常包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出模块、电源以及编程设备等。CPU是PLC的核心，负责执行用户程序，处理数据，以及与其他模块通信。存储器则用于存储用户程序、数据和工作状态等信息。输入/输出模块负责与外部设备进行连接，实现数据的输入和输出。

基于PLC的自动售货机控制系统设计

基于PLC的自动售货机控制系统设计

基于PLC的自动售货机控制系统设计

自动售货机是一种在商场、办公楼、车站等公共场所广泛使用的自动销售设备，它能够提供各种商品的购买服务。随着科技的发展，自动售货机的功能也不断提升，从最初简单的商品销售到现在的多功能服务。为了实现自动售货机的高效运行和灵活控制，PLC技术被广泛应用于自动售货机控制系统中。本文将从系统设计、硬件选型、软件编程等方面对基于PLC的自动售货机控制系统进行深入研究。

一、系统设计

1.1 系统功能需求

基于PLC的自动售货机控制系统应具备以下功能：商品库存管理、投币找零功能、商品选择和交付功能等。

1.2 系统结构设计

基于PLC的自动售货机控制系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括投币器、找零器、显示屏和取物口等设备；软件部分包括程序设计和逻辑控制。

二、硬件选型

2.1 PLC选型

选择适合自动售货机应用场景的PLC型号，考虑到运行稳定性和扩展性等因素。

2.2 投币器选型

选用高精度的投币器，能够准确辨别硬币的面值，并能够自动找零。

2.3 找零器选型

找零器应能够根据投入的金额自动计算找零，并确保找零的准确性和速度。

2.4 显示屏选型

选择高清晰度、易读性好的显示屏，用于显示商品信息、价格和操作指引等。 2.5 取物口设计

设计合理的取物口，确保商品能够顺利交付给用户，并考虑到商品大小和重量等因素。

三、软件编程

3.1 程序设计

根据系统功能需求，编写相应的程序代码。程序代码应包括商品库存管理、投币找零功能、商品选择和交付功能等模块。

3.2 逻辑控制

通过PLC对硬件设备进行逻辑控制，实现自动售货机各项功能。例如，通过读取投币器传感器信号来判断用户投入金额是否足够购买商品，并根据判断结果控制找零器进行找零操作。

四、系统测试与优化

4.1 系统测试

对基于PLC的自动售货机控制系统进行全面测试，包括硬件设备的功能测试和软件程序的功能测试。

基于PLC的自动售货机控制系统的设计

基于PLC的自动售货机控制系统的设计

基于PLC的自动售货机控制系统的设计

在当今快节奏的社会生活中，自动售货机作为一种便捷的零售方式，已经在我们的日常生活中随处可见。从地铁站、商场到学校、医院，自动售货机为人们提供了随时随地购买商品的便利。而其背后的控制系统则是实现这一便捷服务的关键，基于 PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机控制系统更是以其稳定、可靠和高效的特点，成为了自动售货机领域的重要技术支撑。

一、自动售货机的工作原理及功能需求

自动售货机的工作原理并不复杂。顾客通过选择商品、投入货币或使用电子支付方式，控制系统接收到相应的信号后，驱动出货机构将所选商品送出，并进行找零或完成支付确认。为了实现这些功能，自动售货机的控制系统需要具备以下几个主要功能：

1、 商品选择与识别功能

能够准确识别顾客选择的商品，并将选择信息传递给后续的控制模块。

2、 货币接收与识别功能

可以接收和识别各种货币形式，包括硬币、纸币以及电子支付方式，如微信支付、支付宝等，并准确计算投入的金额。

3、 出货控制功能 根据顾客的选择和支付情况，精确控制出货机构，确保所选商品能够顺利送出。

4、 库存管理功能

实时监测商品库存数量，当库存不足时及时发出警报，以便管理人员进行补货。

5、 故障诊断与报警功能

能够自动检测系统故障，如出货机构故障、货币识别器故障等，并及时发出报警信号，通知维护人员进行维修。

二、PLC 在自动售货机控制系统中的优势

PLC 作为一种专门用于工业控制的计算机，具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等诸多优点，非常适合用于自动售货机这种需要长时间稳定运行的设备控制系统中。

1、 可靠性

PLC 采用了先进的硬件和软件技术，具有很强的抗干扰能力，能够在恶劣的环境下稳定工作，保证自动售货机的正常运行。

2、 编程灵活性

PLC 的编程语言简单易懂，编程人员可以根据自动售货机的具体控制要求，灵活编写控制程序，实现各种复杂的控制逻辑。

基于PLC的自动售货机控制系统的设计 2

基于PLC的自动售货机控制系统的设计 2

基于PLC的自动售货机控制系统的设计

一、引言

在这个快节奏的社会，自动售货机已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。无论是在地铁站、商场、学校还是小区，我们都能看到各种各样的自动售货机。它们方便了我们的日常生活，让我们不再为找不到零钱而烦恼。随着科技的发展，自动售货机的功能也在不断升级，从最初的硬币投币式，到现在的手机支付、刷脸支付等多种支付方式，自动售货机已经变得更加智能化和人性化。今天，我们就来聊一聊如何设计一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统，让这个小小的机器变得更加聪明，更加贴近我们的生活。

二、PLC控制系统的基本概念

PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。它可以根据预先编写好的程序，实现对生产过程的自动控制。PLC控制系统具有结构简单、可靠性高、易于维护等优点，因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。

三、自动售货机控制系统的设计

1. 系统架构

基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成：输入设备(如按钮、刷卡器等)、输出设备(如电机、灯光等)、PLC处理器、存储器和通信模块。通过这些部分的协同工作，实现对自动售货机的自动控制。

2. 输入设备设计

为了让用户能够方便地使用自动售货机，我们需要设计一些常用的输入设备，如硬币投币口、纸币识别器、手机扫码区等。硬币投币口可以接收用户的硬币投币操作；纸币识别器可以识别用户投入的纸币金额；手机扫码区可以让用户通过扫描二维码进行支付。这些输入设备的设计，使得用户在使用自动售货机时，可以轻松地完成各种操作。

3. 输出设备设计

输出设备是自动售货机的核心部分，主要包括货物储存区、出货装置、灯光提示等。货物储存区可以根据用户的需求，存放不同种类的饮料和零食；出货装置可以根据用户选择的商品，将商品从储存区取出并送到出货口；灯光提示则可以提醒用户关注自己购买的商品是否准备好了。这些输出设备的设计与实现，使得自动售货机能够根据用户的需求，提供个性化的服务。