自动售货机 PLC控制系统设计课程设计

原创 2020-05-21 21:53  阅读

  自动售货机 PLC控制系统设计课程设计_工学_高等教育_教育专区。PLC控制系统设计课程设计

  河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 题 目 __ 电器控制_______ _自动售货机 PC-PLC 控制系统设计 院 班 系 级 __电子信息工程学院____ _________ _________ _____ 学生姓名 日 期 指导教师 _ ______________ 课程设计任务书 (指导教师填写) 课程设计名称 设计题目 一、课程设计目的 电器控制 学生姓名 专业班级 自动售货机 PC-PLC 控制系统设计 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。 二、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。 三、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 2010.6.22—6.25 上机调试; 考核; 2010.6.26 — 6.27 完成设计说明书。 四、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 2、 可编程控制器原理与实践教程 2003.8 第二版 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 1、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,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 说明 X0 X1 X2 X3 X4 X5 1 元硬币识别器 2 元硬币识别器 5 元硬币识别器 汽水按钮 咖啡按钮 找钱按钮 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 D0 输出 说明 汽水指示灯 汽水出口 咖啡指示灯 咖啡出口 1 元硬币退币口 2 元硬币退币口 5 元硬币退币口 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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