凯发游戏娱乐官网基于PLC的自动售货机控制系统

原创 2020-05-12 18:27  阅读

  基于PLC的自动售货机控制系统设计报告_教育学_高等教育_教育专区。基于PLC的自动售货机控制系统设计报告

  毕业设计 题目: 基 于 PLC 的 自 动 售 货 机 控 制 系 统 设 计 专 班 姓 业 机电一体化 级 名 指 导 教 师 目 录 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 第六部分 设计任务与调研 ............................... 1 设计说明 ..................................... 2 设计成果 ..................................... 8 结束语 ...................................... 18 致谢 ........................................ 19 参考文献 .................................... 20 第一部分 1.1 研究自动售货机的目的 设计任务与调研 从自动售货机的发展趋势来看, 它的出现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。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化,要求出现新 的流通渠道;而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生,人工费用也不断上 升;再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约。自动售货机行业长期以 来在美国、日本等国家得到迅猛发展,目前已在多个国家得到广泛普及。据业内人士估 计,但中国的自动售货机拥有量还不太多,相对于 13 亿的人口大国和零售业态发展的 趋势而言,中国自动售货机行业的发展空间将更加广阔。 1.2 本设计研究的内容 本课题采用三菱 FX2N 系列 PLC 对饮料自动售货机控制系统进行设计。 (1) 通过与单片机、继电器、液压在各个方面的比较,确定自动售货机的主控单 元是 PLC。 (2) 通过对自动售货机的售货方法分析确定采用双弹簧出货机构,直流电动机驱 动。 (3) 根据系统需要确定饮料自动售货机的硬件,通过硬件框图选择硬件部分。根 据自动售货机的功能选择货币识别器和电动机以及接触器的选择。通过 I/O 列表确定 PLC 类型,做出硬件连接图。 (4) 根据控制功能图进行性梯形图设计,软件这几中要结合硬件的性质选择合适 的数据寄存器以及根据功能使用合适的算法。并在软件中调试运行,用组态 软件作出仿真。 第二部分 设计说明 2.1 PLC 的部分功能 PLC 是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置, 其实质是一种工业控制用 的专用计算机。因此,它的组成与一般的微型计算机基本相同,也是由硬件系统和软件 系统两大部分组成。硬件系统和软件系统组成了一个完整的 PLC 系统,它们相辅相成, 缺一不可。 PLC 的硬件系统主要有主机、输入/输出扩展单元、外部设备组成,各部分之间通 过总线连接。其中主机由中央处理单元(CPU) 、存储器、输入/输出电路、外部设备接 口、电源几大部分组成。 中央处理单元是 PLC 的核心部件,它的功能是: (1)接受、存储用户通过变编程器等输入设备输入的程序和数据。 (2)以扫描方式接收来自输入单元的输入变量、状态数据,并存入相应的数据存 储区 (3)利用错误校验技术监控存储和通信状态、诊断内部电路的工作状态、电源状 态和用户编程中的语法错误。 (4)执行用户程序,完成各种数据处理、传输和存储,并根据数据处理结果,刷新 有关标志的状态位的状态和输出状态寄存器的内容,产生相应内的内部控制信号,以完 成用户指令规定的各种操作。 (5)响应各种外围设备的要求。 存储器是 PLC 的另一主要部分,存储器主要用来存放系统程序、用户程序和数据。 根据存储器在在系统中的作用,可将其分为系统存储器和用户存储器。 系统程序存储器用来存放制造商为用户提供的监控程序、模块化应用功能子程序、 命令解释程序、故障诊断程序及其他关,管理程序。系统程序直接影响着 PLC 的整机 性能。系统程序需要永久保存在 PLC 中,不能因关机、停电或其它部分出现故障而改 变其内容。因此,系统程序需固化在只读存储器 ROM 中,作为 PLC 的一部分提供给 用户,用户无法改变系统程序的内容。 用户数据存储器是专门提供给用户存放程序和数据的,用户存储器游客分成用户程 序存储器和用户数据存储器。用户程序存储器用来存储用户编写的程序,用户数据存储 器用来存储控制过程成中不断改变的信息,如输入/输出信号、凯发游戏娱乐官网。各种工作状态、计数值、 定时值、运算的中间结果等。 输入模块用来接受和采集输入信号, 输入信号有两类: 一类是按钮开关、 行程开关、 数字拨码开关、接近开关、压力继电器等提供的开关量输入信号;另一类是从电位器、 热电、测速电机、各种变送器变送来的连续变化的模拟量输入信号。凯发游戏娱乐官网输入模块还需要将 这些不同的电平信号转换成 CPU 能识别的数字信号。 输出模块的作用是接收中央处理器处理过的数字信号,并把它转换成现场执行部件 能接收的信号,用来控制接触器、电磁阀、调节阀、调速装置等,控制的另一类负载是 指示灯数字显示器和报警装置等。 2.1.1 确定自动售货机的主控单元为 PLC 单片机可以作为自动售货机的核心结构,价格也不太高,但如果电压不稳的话,单 片机就有可能被损坏,所以虽然价格是选择方案的一个因素,而可靠性是选择时需要考 虑的又一个因素。从设计、生产周期长短考虑,不论是老设备改造,还是设计新的生产 机械设备,毫无疑问,生产、设计周期越短越好,甚至希望能够边设计、边安装、边调 试和生产, 特别是产品更新换代, 生产工艺改造, 不需改动现有生产设备及其外部接线, 就能马上组织生产,这不仅节约了劳动力,而且新产品能尽快投入市场。这无疑给企业 增加了活力, 提高了经济效益。 如果把这些要求得以实现, 继电器或半导体都不能满足, 而 PLC 则完全可以实现。这是因为若用 PLC 不必改动外部设备接线,只要在软件上做 文章就可以了。也就是说只要改变梯形图,按照新工艺要求重新输入新程序或修改原程 序即可。这既经

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