plc自动售货机毕业设计.doc

毕 业论 文鉴 定 书设 计题目：plc、触摸屏对自动售货机系统的控制院（系） 专业班级 姓 名谢乐培学 号106213302128完成日期： 2012 年 03 月 3 日plc、触摸屏对自动售货机系统的控制摘要：随着社会不断的进步，物质生活不断提高的同时，随处可见的售货机，这在繁华的都市也已成为不可缺少的一个为市民提供方便的一部机器，只需要投几个硬币就可以选择自己想要的物品。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。自动售货机解放了人力，方便了生活，创造了效益，方便广大的市民。所以设计自动售货机是非常必要的。关键词：自动售货机；可编程序控制器plc；触摸屏引言：在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。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。举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有8中商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为2.50元，02商品为3.50元，其余类推。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，其他商品同比。当按下选择01商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格同时启动相应的电机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，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，售货机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。二、具体设计方案1、 自动售货机的控制要求：1、计币系统当有顾客买饮料时，可投入的钱币是5角、1元、5元，5角、1元、5元钱币的入口分别对应plc的x0-x2，投入的钱币经过感应器，感应器记忆投币的个数并进行叠加，叠加的钱币已角为单位，存放在数据寄存器d2中。2、比较系统投入完毕后，系统会把d2内钱币数据和可以购买饮料的价格进行比较，当投入的钱币少于2.5元时，钱币不足指示灯y0亮，表示投入的钱币不足。此时可以再投币或选择投币。当投入的钱币大于2.5元少于3.5元时，可乐可选指示灯y1长亮，表示顾客可以选择购买可乐；当投入的钱币大于3.5元时，可乐可选指示灯y1和酸奶可选指示灯y2同时长亮，顾客可以选择购买可乐或酸奶。3、选择系统比较电路完成后选择电路指示灯是长亮的，当按下可乐选择（x3）或酸奶选择(x4)时，相应的指示灯由长亮转为以1秒为周期的闪烁，表示系统正在供应饮料，当饮料供应完毕时，闪烁同时停止。4、饮料供应系统当顾客按下可乐或酸奶选择按钮时，相应的电磁阀（y4或y6）和电机（y3或y5）同时启动，给顾客供应所选择的饮料，当饮料输出达到8秒时，电磁阀首先关断，小电动机连续工作0.5s后停机。此小电动机的作用是：在输出饮料时，加快饮料输出的速度，在电磁阀关断时，给电磁阀加压，加速电磁阀的关断。（说明：在售货机长期使用过程中，由于电磁阀使用过多，返回弹力减少，不能完全关断会出现漏饮料的现象，此时小电机y3和y5延长0.5秒起给电磁阀加压的作用，使电磁阀可以完好地关断。）在饮料供应完毕时，系统将自动减去所购买饮料的钱币数，剩余的币值存放在数据寄存器d2中。5、退币系统当顾客购买完饮料后，多余的钱币只要按下退币选择按钮，系统就会把数据寄存器d2内的钱首先除以10得到整数部分，是一元钱要退回的数量，放在d10，余钱的数值存放在d11里，再用d11的内容除以5得到的是5角钱要退回的数量。在选择退币的同时，启动2个退币电动机（y13和y14），y13以1秒周期闪烁的次数表示退了1元，y14以一秒周期闪烁的次数表示退了5角。2、系统流程图：图2.1 自动售货机系统流程图3、i/o设置4、i/o分配表的确定很据要求写出i/o分配表，见表2.3输入信号输出信号名称代号输入继电器辅助继电器名称代号输出继电器5角钱币入口sa1x0m100钱币不足ely01元钱币入口sa2x1m101可乐选择灯ely15元钱币入口sa3x2m102酸奶选择灯ely2可乐选择按钮sb2x3m103可乐电机km1y3酸奶选择按钮sb3x4m104可乐电磁阀yv1y4退币选择按钮sb4x1m110酸奶电机km2y5启动sb0x16m116酸奶电磁阀yv2y6停止sb1x17m1171元传动机km3y135角传动机km4y142.32 plc的i/o接线图很据控制要求及i/o分配表，可画出i/o接线图，如图2.32所示。图2.2 plc自动售货机i/o接线图该plc自动售货机i/o接线图中， plc元件x3，x4，x10是选择控制按钮。选择可乐，酸奶，或是不购物退币。线圈y3，y4，y5，y6，是作为指示灯的输出线圈，当你投币，选择可乐，酸奶，或是钱币不足时的指示引导购物作用。按钮跟指示灯，直接明了，方便简单，易于操作。三、触摸屏及其程序设计3.1 自动售货机触摸屏示意画面：图3.1（1画面）图3.1（2画面）该饮料自动售货机触摸屏示意画面中，主要用到的电器元件有光电开关、电磁阀、执行机构、指示灯以及按钮。光电开关是用来检测投入的硬币的数目，而电磁阀是用来控制饮料的输出，指示灯作为在各种情况下的操作指示。按钮用来控制选择饮料及是否退币等。3.2 梯形图：对应上面的i/o分配表把输入继电器x改为触摸屏兼容的辅助继电器m。启动、停止部分,按下启动按钮m116(x16),辅助继电器（m50）得电自锁。按下停止按钮（m117）断开辅助继电器（m50），自锁复位。币系统：当有顾客买饮料时，可投入的钱币可以是5角、1元、5元，5角、1元、5元钱币的入口分别对应触摸屏按钮（m100、m101、m102）分别闭合，投入的钱币经过感应器，感应器记忆投币的个数并进行叠加，叠加的钱币以角为单位，存放在数据寄存器d2中，二进制加法指令add是指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中去。当执行条件x0为on时，（k5）+（d2）-(d2)。（1） 加法指令add有3个常用标志。m8020为零标志m8021为借位标志，m8022为进位标志。（2） 在32位运算为0，被指定的字元件是低16位元件，而下一个元件为高16位元件。源元件和目标元件可以用相同的元件号。（3） 若源元件和目标元件号相同而采用连续执行的add,(d)add指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变，此时add指令一般采用脉冲执行型。比较系统：投入完毕后，系统会把d2内钱币数据和可以购买饮料的价格进行区间比较，当投入的钱币小于2.5元时，指示灯y0亮，表示投入的钱币不足。此时可以再投币或选择退币。当投入的钱币在2.5元而少于3.5元时，可乐选择指示灯y1长亮，表示顾客可以选择购买可乐；当投入的钱币大于3.5元时，可乐可选指示灯y1和酸奶可选指示灯y2同时长亮,表示顾客可以选择购买可乐或酸奶。区间比较指令zcp是将一个数据(s)与两个源数据（s1）和（s2）间的数据进行代数比较，比较结果送到目标操作数（d2）中，zcp指令说明见程序。程序中zcp与cmp指令相同，zcp指令的数据比较是进行代数值大小比较（即带符号比较）。所有的源数据均按二进制数处理。zcp指令中的（s1）和(s2)可以是所有字元件（d位y、m、s.）源s1的内容比源s2的内容要小，如果s1比s2大，则s2被看做与s1一样大。清除比较结果时，也要用rst或zrst复位指令。选择系统：比较电路完成后选择电路指示灯是长亮的，当按下可乐（m103）或酸奶选择(m104)时，相应的指示灯由长亮转为以1秒为周期闪烁,表示系统正在供应饮料，当饮料供应完毕时，闪烁同时停止。供应系统：顾客按下可乐或酸奶选择按钮时，相应的电磁阀（y4或y6）和电机（y3或y5）同时启动。给顾客供应所选择的饮料，当饮料输出达到8秒时，电磁阀(y4、y6)首先关断，小电机(y3、y5)继续工作0.5秒后停机。此小电机的作用是：在输出饮料时，加快输出的速度，在电磁阀关断时，给电磁阀加压，加速电磁阀的关断。（说明：在售货机长期使用过程中，由于电磁阀使用过多，返回弹力减少，不能完全关断会出现漏饮料的现象。此时小电机y3和y5延长工作0.5秒起到给电磁阀加压的作用，使电磁阀可以完好的关断。）在饮料供应完毕时，系统将自动减去所购买饮料的钱币数，剩余的钱币存放在数据寄存器d2中退币系统：购完饮料后，多余的钱币只要按下退币按钮。系统就会把数据寄存器d2内的钱币数首先除以10得到整数部分，是1元钱需要退回的数量，存放在d10里。余数存放在d11里。再用d11除以5得到的整数部分是5角钱需要退回的数量。在选择退币的同时，启动2个退币电机（y13和y14），y13以1秒周期闪烁的次数表示退了1元，y14以1秒周期闪烁的次数表示退了5角。二进制除法指令div是将指定的源元件中二进制数相除，s1为被除数，s2为除数，商送到指定的目标元件d中去，余数送到d的下一个目标元件d+1中。程序中用到div除法指令，除数为0时，有运算错误，则不执行指令。若d为指定位元件，则得不到余数，商和余数的最高位是符号位。被除数或除数中有一个为负数时，商为负数;被除数为负数时，余数为负数。减一指令（dec）当接通由off-on变化时，由（d）指定的元件d10中的二进制数自动减1。若用连续指令时，则每个扫描周期减1。3.3、plc完整程序见附录1四、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，我自己尝试着编写了程序。经过多次修改以及调试，我最终获得成功，实现了预期的功能。在设计中我用到触摸屏，我没怎么接触过的触摸屏，之前我对触摸屏不是很了解，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。经过一个礼拜的学习、研究以及经过老师的指导.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。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cad 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，感谢学校为我提供这次学习的机会，使我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