自动售货机PLC控制系统设计课程设计doc

原创 2020-05-21 21:53  阅读

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  . . 河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 __ 电器控制_______ 题 目 _自动售货机PC-PLC控制系统设计 院 系 __电子信息工程学院____ 班 级 _________ 学生姓名 _________ 指导教师 _ _____ 日 期 ______________ 课程设计任务书 (指导教师填写) 课程设计名称 电器控制 学生姓名 专业班级 设计题目 自动售货机PC-PLC控制系统设计 课程设计目的 通过对自动售货机PC-PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践,了解电器控制系统的一般设计思路,熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法,并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。 设计内容、技术条件和要求 (一)技术要求 1、此售货机可投入1元、2元、或5元硬币。 2、当投入的硬币总值超过12元时,汽水按钮指示灯亮;又当投入的硬币总值超过15元时,汽水及咖啡按钮指示灯都亮。 3、当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出7秒后自动停止,这段时间内,汽水指示灯闪动。 4、当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡排出7秒后自动停止,这段时间内,咖啡指示灯闪动。 5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水12元,咖啡15元)时,找钱指示灯亮,表示找钱动作,并退出多余的钱。 6、假设汽水排出、咖啡排出、找钱动作均由电机进行控制。 (二)设计内容 1、设计各电机主电路; 2、设计PLC的I/O分配; 3、设计PLC的外部接线、设计PLC控制程序(梯形图); 5、设计MCGS组态程序,对系统的运行情况进行监控; 6、上机调试(含答辩); 7、撰写设计说明书。 (三)设计说明书要求 设计说明书应包含以下内容: 1、设计目的; 2、控制要求; 3、各电机主电路; 4、PLC的选型; 5、PLC的I/O分配; 6、PLC的外部接线、PLC控制程序梯形图; 8、MCGS组态程序设计说明; 9、调试结果、调试中出现的问题及解决方法; 10、设计心得体会; 11、参考文献。 时间进度安排 2010.6.12—6.17 查阅资料,进行系统设计,设计控制程序; 2010.6.18—6.21 上机调试; 2010.6.22—6.25 考核; 2010.6.26 — 6.27 完成设计说明书。 主要参考文献 1、电气控制及可编程控制器 张凤珊 中国轻工业出版社 2003.8 第二版 2、可编程控制器原理与实践教程 王整风 上海交通大学出版社 2007.1 第一版 指导教师签字: 2010 年 6 月 10 日 基于plc 的自动售货机设计 设计目的 通过对自动售货机PC-PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践,了解电器控制系统的一般设计思路,熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法,并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。 2、控制要求 1、此售货机可投入1元、2元、或5元硬币。 2、当投入的硬币总值超过12元时,汽水按钮指示灯亮;又当投入的硬币总值超过15元时,汽水及咖啡按钮指示灯都亮。 3、当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出7秒后自动停止,这段时间内,汽水指示灯闪动。 4、当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡排出7秒后自动停止,这段时间内,咖啡指示灯闪动。 5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水12元,咖啡15元)时,找钱指示灯亮,表示找钱动作,并退出多余的钱。 6、假设汽水排出、咖啡排出、找钱动作均由电机进行控制。 3、各电机主电路 电机主电路由五台电机组成,分别为控制汽水出口的电机,控制咖啡出口的电机,控制五元出口的电机,控制二元出口的电机,控制一元出口的电机。汽水指示灯,和咖啡指示灯连接在单相电路中。通过控制电路的控制作用,在不同的时刻不同的电机运转,已达到控制的目的。 4、PLC的选型 本次设计采用三菱FXON型plc. 5、自动售货机的基本功能 自动售货机的各种动作功能和控制要求,给出了完整的自动售货机操作规程(如图),售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算,并根据货币数值判断是否能够购买某种商品,并作出相应的反应。 售货机中有2种商品,汽水价格12元,咖啡的价格为15元。现投入硬币,当投入的货币超过汽水的价格时,汽水指示灯亮,提示可以购买,当投入的货币超过咖啡的价格时,咖啡指示灯亮。当按下买汽水按钮时,售货机进行减法运算,从投入的货币总值中减去汽水的价格同时启动相应的电机,提取汽水到出货口。汽水流出7秒,在此期间不能进行买汽水或咖啡操作。但可找钱。买咖啡操作同理。操作完成后,如需继续交易,则同上,如果此时不再购买而按下退币按钮,售货机则要进行退币操作,退回相应的货币,并在程序中清零,完成此次交易。 由此看来,自动售货机进行一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算,这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。 可通过操作属性把把自动售货机分为四个过程: (1).投币过程 (2)价格比较过程 (3)选择商品过程 (4)退币过程 可把自动售货机工作过程分为4个状态: (1)初始状态 (2)投币状态 (3)购买状态 (4) 退币状态 初始状态,自动售货机内部各元件都处于复位状态,内部电机停止运转,等待投币操作。 投币状态。按下投币按钮,显示投币框,按下所投币值显示屏显示投入、消费、余额数值,当所投币值超过商品价格时,凯发游戏娱乐官网,相应价格选择按钮发生变化,提示可以购买。 购买状态。按下可以购买的选择按钮,所选的商品出现在出货框中,同时显示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。取走商品后出货框消失。 退币按钮。按下退币按钮,显示退币框,同时显示出应退币值及数量。按下确认钮,则恢复初始状态。 到此为止,自动售货机的一个完整工作过程结束。 自动售货机的工作流程图如图所示: 自动售货机的工作流程图 6、PLC的I/O分配 自动售货机Plc I/O分配如下表所示: 输入 输出 说明 说明 X0 1元硬币识别器 Y0 汽水指示灯 X1 2元硬币识别器 Y1 汽水出口 X2 5元硬币识别器 Y2 咖啡指示灯 X3 汽水按钮 Y3 咖啡出口 X4 咖啡按钮 Y4 1元硬币退币口 X5 找钱按钮 Y5 2元硬币退币口 Y6 5元硬币退币口 D0 余额指示 7、PLC的外部接线 本次知道售货机的外部接线图如下图所示,投入硬币x0.x1.x2为一元,二元,五元。x3.x4为物品选择按钮,当投入货币物品y0或y2灯亮,按下x3.x4其中一个,对用的KM线圈得电电机转动出相应的物品y1.y3,当收买物品总值低于投入总值时,可按找零按钮x5选择找一元.二元或五元。后有,Y4,Y5,Y6得电电机转动找零。 8、PLC控制程序梯形图 9、MCGS组态程序设计说明 在组态软件中,新建一个主控窗口。选中设备窗口,并双击“通用串口父设备0”,并选择子设备“三菱Fx-232”,分别对其属性进行设计。新建用户窗口,得到的参考界面如下图,然后再在“设备窗口”中添加所需的原件,进行通道连接后将其关闭,在“实时数据库”中查看所添加的元件。回到用户窗口对图中的各元件进行链接。检查无误后把该组态与PLC相链接,运行该组态。所出现的运行界面就是所得组态。 参考界面如下图所示 10、调试结果、调试中出现的问题及解决方法 调试结束后,在我们的mcgs仿真图面上,按下硬币按钮投入硬币,当投入的一元,二元,五元硬币总数大于12元时,汽水指示灯亮。当投入的硬币总数大于15元时,汽水指示灯和咖啡指示灯同时亮。当按下咖啡指示按钮时,咖啡出口灯亮,同时咖啡指示灯闪亮,七秒之后停止。在此期间不能进行买入操作。 调试过程中,应把各元件属性设置正确,中间继电器M应为只写属性。D与Y应为只读属性,在调试过程中对各元件要进行正确的链接。运行前要确保工程已经添加到组态,且plc处于开机状态。 11、设计心得体会

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