PLC课程设计.doc

课题1：饮料自动售货机的的PLC控制一、 控制要求 1.控制要求 某饮料售货机设有3个投币口（0.5元、1元、5元，分别用三个按钮模拟），可以出售3种饮料（价格1.5元、2元、2.5元）。1）每按一次相应按钮（投币），存储钱数累加。2）按下饮料选择按钮（3个），若钱数不够，一输出灯闪烁2下，若钱数够，给出饮料，相应输出灯亮2秒。3)按找零按钮，剩余钱按1元优先找出硬币，相应输出灯亮一秒灭一秒表示找出1个硬币，直至找完。2.提示：投币时，让存储钱数加相关数值，按饮料选择按钮先与对应钱数比较，满足要求再给出饮料，给出饮料后再将存储钱数减去响应值，若在按按钮时扣钱可能唇线连续按按钮多扣钱少给饮料的情形。找零时先与一元比较决定找一元零钱，少于一元时再与0.5元比较。找零与出三种饮料时过程状态用中间继电器存储并互锁，防止出错。3.饮料自动售货机程序流程图开始投币投币计数金额计算NNYYYNN余额为0余额为0余额为0可买吗1.5元饮料饮料2元饮料计算余额计算余额2.5元饮料计算余额退币程序退币程序退币程序输出输出输出余额=0？余额=0？余额=0？二、控制系统设计分析1、设计思路 1）通过分析，取最有把握的思路，故采取一般梯形图进行程序设计。 2）本自动售货机可使用0.5元、1元、5元硬币，计币时用ADD指令进行累加从而得到一个投币总额；比较币值时使用CMP指令来判断是否符合可乐排出、绿茶排出或奶茶排出的条件；余额计算时用SUB指令从投币总额中扣除顾客所消费的币值总额；退币计算时用到触点型比较指令。 3)退币时要实现循环比较，并相应给出余额。2.设计步骤 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) 退币状态投币状态。按下投币按钮，显示投币框，按下所投币显示屏显示投入、消费、余额数值，当所投币超过商品价格时，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。3. 数字量输入部分 饮料自动售货机控制系统的输入有投币按钮，选择饮料按钮，找零按钮等输入点。具体的输入分配如表2-1所示。表1-1 输入地址分配名称符号地址投币0.5元SB1I0.0投币1元SB2I0.1投币5元SB3I0.2选择1.5元饮料（可乐）按钮SB4I0.3选择2元饮料（绿茶）按钮SB5I0.4选择2.5元饮料（奶茶）按钮SB6I0.5找零按钮SB7I0.64.数字量输出部分 全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、正/反转洗涤电动机、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分配如表1-2所示。表1-2 输出地址分配名称地址送出1.5元饮料指示灯Q4.0送出2元饮料指示灯指示灯Q4.1送出2.5元饮料指示灯Q4.2买饮料钱不够闪烁指示灯指示灯Q4.3找零出1元：硬币提示灯Q4.4找零出0.5元硬币提示灯Q4.5三、PLC硬件配置表槽号12345模块选择PS3075ACPU314-2DPSM321DI16xDC24VSM322D016xDC24V/0.5AI/ O点范围I0.0I1.7Q4.0Q5.7四、主电路设计及说明 无五、输入输出接线图六、PLC的程序设计部分 投币，有三个投币口（I0.0，I0.1，I0.2),每投入一次，加法器将相应值加入到存储单元MW20中，作为投入的总币值。 饮料选择按钮（I0.3，I0.4，I0.5）,若选择1.5元饮料（I0.3），当MW20中的存储值大于3时则给出相应的饮料，且指示灯亮两秒，并减去饮料价格；若存储值不足3则提示钱不够，指示灯Q4.3闪烁两次。 按下找零按钮，即M10.0得电自锁，M10.0通电1秒后断电一秒，如此循环，直至找钱完毕。 按下退币按钮（I0.6）后，则存储器中买完饮料的钱循环与2进行比较，大于等于2则找出1元硬币，指示灯亮一秒灭一秒，直至小于2，再与1进行比较，等于1则找出0.5元，相应指示灯亮一秒后熄灭，此时找零完毕，存储器MW20清零，准备下次投币买饮料。七、 调试过程由于实验室没有相应的实物控制模型(自动售货机)，因此在调试系统控制程序时，所有的输入信号均用开关信号和复位按钮来代替，所有的输出均用指示灯来表示。调试时，首先按控制系统PLC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否有误，特别要注意接线时不能出现短路、断路及反接等情况，否则会造成硬件损坏及人身意外。开始程序调试：首先将PLC控制程序写入到PLC机器中，再选择监控状态，使PLC处于“RUN”状态，然后逐一按投币感应器（即硬币识别机构用I0.0I0.2按钮信号来表示硬币的输入），观察有没有进行累加币值；或按选择饮料按钮I0.3I0.5，观察输出指示灯是否按预计效果闪灭（即显示饮料选择提示、饮料送出、送出时间和退币提示），并通过监控状态观察程序的运行过程及输入输出信号、内部描述实际出现的问题及解决方案。对报警部分进行调试，只需给相应的输入端口信号，然后相应的指示灯变亮即可。要对照设计控制要求，逐一检验设计功能是否能有效的实现，并对程序进行改进和完善。例如，调试过程中，发现重复线圈问题，需将程序进行合并，避免重复线圈等等。总而言之，对程序必须要反复调试，不断改进，以获得既完全实现功能，而又简单、严谨性高的PLC控制程序。又如，为了实现可以多次买饮料，所以将买完饮料的余额存在同一个存储单元里（MW20）。在最后找零中，要循环与找1元，所以要设计一个循环比较的过程，于是用了两个时间继电器，通过通电延时与断电延时的设定完成了循环比较的程序。为了防止在扣钱时选择选择饮料，在选择饮料和扣钱中加入互锁，保证程序的安全可靠性。在三种饮料选择中，每次只能选择一种饮料，于是加入另外两种的互锁。八、总结两周的PLC课程设计结束了，在这两周内，我基本掌握了PLC设计的一般方法。8人做相同的课题，所以我们自己成立了小组，同学们一起参与讨论，遇到不懂的还可以请教老师。在短短的两周时间内，我们很多时间都在实验室里，对课题进行分析，初步设计，然后对程序分成四个部分进行设计 投币过程 价格比较过程 选择商品过程 退币过程，我们小组共同编程，调试，修改。经过大家共同努力，最终我们设计出了一个能够实现功能的程序，几次的修改，简化，调试后得到了令人比较满意的结果。至此，我们基本上完成了本次课程设计。两周过得很快，大家都融入在浓浓的学习氛围中，不断的研究和改进，讨论与交流，更是拉近了同学之间的距离。通过这次的课程设计，最大的收获就是锻炼了我们的设计能力，拓宽了学习思路，灵活的运用书本知识，熟练操作技能，提高了团队协作能力，学会了理论与实际相结合。当然