PLC在自动售货机中的应用

南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用在自动售货机中的应用 曹瑞曹瑞 班 级 10 电器一 专 业 电气自动化 教 学 系 机电系 指导老师 陈 群 完成时间 2012 年 11 月 26 日至 2012 年 11 月 30 日 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 摘摘 要要 随着社会不断的进步 机械化程度的迅速发展 自动化控制已在人们的 生活中得到了广泛的运用 给人们带来了便利 本论文利用 PLC 自动控制具有功能完备 灵活性 通用性好 程序输入方法 简化 操作简单等优点 设计出了 PLC 自动控制售货机 自动售货机是一种高智能化 的产品 操作简便 可以充分补充人力资源的不足 这种自动售货机外型结构体积小 安置区域广 给人们的生活带来了巨大的方便 该论文设计介绍了自动售货机的结构组成 包括投币控制按钮 选择饮料按钮 退币按钮 输出饮料端口 找钱端口和一些对应的指示灯 根据设计需要和经济综合 因素的考虑 选用 FX2N 32R 型 PLC 的控制 这样就能够满足输入与输出控制 在设 计中给出了控制系统的软硬件设计 并用 GX Simulator 软件进行对梯形图的输入 调 试与仿真 能够完全符合设计需求 关键词 关键词 PLC 自动售货机 梯形图 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 目目 录录 摘要摘要 I 前前 言言 1 第第 1 1 章章 自动售货机简介自动售货机简介 2 2 1 1 自动售货机的简介 2 1 2 采用 PLC 控制售货机的原因 2 1 3 自动售货机的功能 3 1 4 自动售货机工作原理 5 1 5 自动售货机设计思路 5 第第 2 章章 PLC 自动售货机的硬件设计自动售货机的硬件设计 6 2 1 设计目的 6 2 2 自动售货机的设计要求 6 2 3 自动售货机的外观设计 7 2 4 I O 分配表和 PLC 的选型 8 2 5 外部接线图 9 2 6 编程流程图 10 第第 3 章章 PLC 自动售货机的软件设计自动售货机的软件设计 12 3 1 系统涉及 PLC 指令简介 12 3 1 1 比较指令 CMP 12 3 1 2 运算指令 12 3 2 部分程序注释 13 3 2 1 投币程序 13 3 2 2 价格比较程序 14 3 2 3 根据投入的钱数指示灯显示程序 14 3 2 4 选择商品和送出部分 14 3 2 5 找钱退币程序 15 3 3 梯形图和指令表 16 第第 4 章章 具体事例的仿真具体事例的仿真 17 4 1 GX Simulator 软件的简介 17 4 2 具体事例的分析 17 结结 论论 22 谢谢 辞辞 23 参考文献参考文献 24 附附 录录 25 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 前前 言言 自动售货机是可完成无人自动售货 集光 机 电一体化的商业自动化设备 自动 售货机不受任何场地限制 方便快捷 很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机 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 无人自动售货机作 为一种必须的机器便应运而生了 可编程序控制器 PLC 是综合了计算机技术 自动控制技术和通讯技术而发展起来 的一种新型的工业控制装置 它具有可靠性高 编程简单 维护方便等优点 已在工业 控制领域得到广泛地应用 本课题基于 PLC 实现自动售货机控制系统的硬件设计和软 件设计 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 45 个国家 得到广泛普及 据业内人士估计 中国的自动售货机拥有量仅有 2 万台 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 可编程序控制器 PLC 是综合了计算机技术 自动控制技术和通讯技术而发展起 来的一种新型的工业控制装置 它具有可靠性高 程序简单 维护方便等优点 已在 工业控制领域得到广泛地应用 因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务 的独立设施 要求它的结构必须可靠 稳定和执行效率高 利用三菱 FX 2N PLC 控制 的自动售货机提高了系统的稳定性 保证自动售货机能够长期稳定运行 本文就详细 地介绍一种用三菱 FX 2N PLC 实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计 并 编写了系统程序总框图和一个具体的梯形图 经实践验证该控制系统是可行的 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 第第1 1章章 自动售货机简介自动售货机简介 1 1 自动售货机的简介自动售货机的简介 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 并做出相应的反应 自动售货机是可完成无人自 动售货 集光 机 电一体化的商业自动化设备 自动售货机不受任何场地限制 方便 快捷 很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机 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 从广义来讲自动售货机就是在投入钱币后便可以销售商品的机械 从狭义来讲就 是自动销售商品的机械 从供给的条件看 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 有吸引人们购买的好奇心的自身性能 可以很好地解决人工费用上 升的问题等各项优点 1 2 采用采用PLC控制售货机的原因控制售货机的原因 价格仅是选择 PLC 品牌的一个因素 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 这既经济又简捷 可以达到事半功倍的目的 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 众所周知 目前我国 75 的生产机械设备 都是采用继电器控制 除了可靠性差外 设计程序也很繁杂 从方案的确立到技术条件的设计以及施工的设计 图面的工作量 很大 这势必造成设计周期长 而采用 PLC 控制可以大大缩短设计周期 甚至有些文 件资料也不必绘制成图 设计人员完全可以利用编程器上屏幕显示来输入 或修改程 序使得梯形图能准确无误地反映生产要求 编程人员也可根据新产品对生产提出的新 工艺要求 重新编写程序并把它存储在 EEPROM 模块中去 需要加工哪个产品的程序 操作人员可以随时调用 这既方便 简单又可保密 开发这种软件对优化生产过程 提高产品数量和质量 提高劳动生产率 非常具有实际意义 仅此一点也深受生产及 设计者的欢迎 在现在科技成果迅猛发展的今天 市场经济的竞争就是利用最小的投资获取最大 的利润 为了使人们在生活购物中得到方便 就出现了自动售货机 对于一台自动售 货机 如果采用电力机械来进行控制 会造成售货机有用价值空间少 浪费不必要的 动力资源 如果采用液压系统控制 由于液压系统控制要求技术高 各种阀体和设备 的组装较高 反应速度相对较慢 用于控制售货机的经济价值消费高 从利润价值观 来考虑不适宜用于控制售货机 采用单片机作为控制核心 这样不仅会在输入输出接 口上做大量的工作 而且系统的抗干扰性也比较差 但是 PLC 即可编程序控制器 是 综合了计算机技术 自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置 它不但可实现类似控制功能 还具有可靠性高 编程简单 维护方便等优点 已在工 业控制领域得到广泛地应用 因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的 独立设施 要求它的结构必须可靠 稳定和执行效率高 可以看出 采用 PLC 对自动 售货机控制系统进行控制可以提高系统的稳定性和可靠性 这在现代化商业社会的今 天尤为重要 1 3 自动售货机的功能自动售货机的功能 自动售货机应能够辨识机内包含的饮料 能够对所投入的币值进行累计 并提供 该自动售货机最基本的功能即对投入的硬币进行感应 并根据所投入的硬币数值判断 是否能够购买某种饮料 做出相应的反映 当按下选择饮料的按钮时 相应的电磁阀 起动 饮料开始供应 提取饮料到出货口 顾客取出饮料 完成此次交易 它具有投 币感应系统 比较系统 选择和饮料供应系统 退币系统 报警系统等来实现完整的 售货功能 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 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 程 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 并做出相应的反应 售货机中有 4 种商品 雪碧 2 5 元 冰红茶 3 元 奶茶 4 元 红牛 6 元 现投入 钱币 当投入的货币超过雪碧的价格时 雪碧指示灯亮 提示可以购买 当投入的货 币超过冰红茶的价格时 冰红茶指示灯亮 当投入的货币超过奶茶的价格时 奶茶指 示灯亮 当投入的货币超过红牛的价格时 红牛指示灯亮提示可以购买 当按下雪碧 按钮时 售货机进行减法运算 从投入的货币总值中减去雪碧的价格同时启动相应的 电机 提取雪碧到出货口 买冰红茶 奶茶和红牛操作同理 操作完成后不再购买而 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六个过程 1 顾客投币 2 判断真假币 3 钱币识别并进行累加 4 根据钱币的数量使相应指示灯变亮 5 顾客按下相应的按钮 6 自动售货机出货并找零 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 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 1 4 自动售货机工作原理自动售货机工作原理 本文设计的是售可乐 绿茶和奶茶三种饮料的自动饮料机 它的售货过程原理是 1 从投币口送入货币 然后经过传感器采集数据 识别器判别人民币的真假和面 值 2 识别器把信息数据传给通信模块 3 通信模块与售货机的主控系统通信 主控系统显示面值 启动售货机的面板键 显示出哪个通道有货 哪个通道已售完 并等待顾客按键选择商品 4 顾客选择商品后 根据售出的商品包装类型的不同 采用不同的驱动技术把商 品送出 5 显示余额 如果金额足够多 顾客可以选择退币或继续买商品 如果款额不足 售货机经过延时予以退币 退币时是采取由大额面值到小额面值输出钱币的顺序 6 系统复零 完成售货 1 5 自动售货机设计思路自动售货机设计思路 本次设计的题目是自动售货机 主要是应用三菱 FX 2N 型 PLC 的梯形图来设计控 制程序 并简单介绍相关的知识 如 PLC 的编程语言 自动售货机的硬件组成等 根 据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图 再根据 PLC 的相关知识设计出它的 外部接线图 结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程 本次设计的重要部分是自动售货机梯形图的设计 首先就得根据设计内容和控制 要求准确画出它的顺序功能图 再根据所画出的顺序功能图准确设计出它的梯形图 并反复调试做到程序无误 具体的设计控制要求流程 软硬件组成图 梯形图将会在 后面进行详细介绍 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 第二章第二章 PLC 自动售货机的硬件设计自动售货机的硬件设计 2 1 设计目的设计目的 通过对自动售货机 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 2 2 自动售货机的设计要求自动售货机的设计要求 自动售货机是机电一体化的自动化装置 在接受到货币已输入的前提下 靠触摸 控制按钮输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作 将货物输出 自 动售货机的实际要求如下 1 自动售货机可投入五角 一元和五元的钱币 2 所售饮料的价格为 雪碧 2 5 元 冰红茶 3 元 奶茶 4 元 红牛 6 元 3 当投入的钱币总值超过所购饮料的标价时 所有可购买饮料的指示灯均亮 作 为购买提示 当投入的钱币总值超过 2 5 元 雪碧指示灯亮 当投入的钱币总值超过 3 元时冰红茶和雪碧指示灯亮 当投入的钱币总值超过 4 元时奶茶 冰红茶雪碧的指示 灯亮 当投入的钱币总值超过 6 元时红牛 奶茶 冰红茶 雪碧的指示灯都会亮 4 当雪碧指示灯亮时 按选择雪碧按钮 则排出雪碧 7s 后自动停止 5 当冰红茶指示灯亮时 按选择冰红茶按钮 则排出冰红茶 7s 后自动停止 6 当奶茶指示灯亮时 按选择奶茶按钮 则排出奶茶 7s 后自动停止 7 当红牛指示灯亮时 按选择红牛按钮 则排出红牛 7s 后自动停止 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 8 系统根据顾客投入的钱币 判断钱币是否足够 若足够则根据顾客的要求自动 售货 投币不足则给出提示 9 购买饮料后 系统自动计算剩余钱币 若投入的钱币总值超过所需的钱数且不 再买 动作停止后按退币按钮 可以退回余额 退回余额如果大于 5 角 则先退 1 元 再比较余额如果小于 1 元 再退 5 角 2 3自动售货机的外观设计自动售货机的外观设计 自动售货机的外观主要分为以下几个部分 饮料展示区 价格表 指示灯 按钮 投币口 饮料出口 钱币出口 饮料展示区主要展示四种商品 即雪碧 冰红茶 奶 茶 红牛供顾客选择 价格表列出各种饮料的价格 指示灯的亮灭显示可购买的饮料 按钮按下选择饮料 有两个投币口 可投五角 一元和五元 找钱出口可找出五角和 一元 其外如图2 1所示 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 2 1 饮料自动售货机的外观 2 4 I O分配表和分配表和PLC的选型的选型 PLC 容量的选择除满足控制要求外 还应考虑留有适当的余量 以作备用 通常 一条逻辑指令占存储器一个字 计时 计数 移位以及算术运算 数据传送等指令需 占存储器的空间 在选择存储器容量时 一般按实际需要的 10 至 25 考虑裕量 I O 点数按实际需要的 10 至 15 考虑备用 用户存储容量是指 PLC 用于存储用户程序的存 储器容量 需要的用户存储容量的大小由用户程序的长短决定 I O 点数即 PLC 面板上连接输入 输出信号用的端子的个数 常称为点数 用输入 的点数和输出的点数的和来表示 I O 点数越多 外部可接入的器件和输出的器件就越 多 控制规模就越大 因此 I O 点数是衡量衡量 PLC 性能的重要指标之一 国际上流 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 行将 PLC 的点数作为 PLC 规模分类的标准 I O 点数在 256 点以下的为小型 PLC 64 点 及 64 点以下的为微型 PLC 总点数在 2048 点以上的为大型机 PLC 容量包括两个方面 一是 I O 的点数 二是用户存储器的容量 字数 PLC 物理结构的选择 本设计采用的是微型 PLC 其中外部输入端有五角 一元 五元投入端口 雪碧 冰红茶茶 奶茶 红牛选择按钮 退币按钮 外部输出端有雪碧 冰红茶 奶茶 红 牛指示灯 退币指示灯 雪碧 冰红茶 奶茶 红牛输出端口 退币端口 本设计采 用一个小型电机控制电磁阀产生对饮料和钱币的输出 在选择饮料的同时会有相应的 指示灯亮 其指示采用的电是经过变压器调制成的 24V 电压 安全可靠 由此可知 系统所需的输入点数为 10 点 输出点数为 13 点 根据以上分析 可选用 32 点 16I 16O 的 PLC 现选用三菱公司的 FX2N 32MR 型 PLC 这种类型的 PLC 能够满足 功能的设计需要 又在经济上得到了节省 完全符合设计需求 表 2 2 PLC I O 分配表如图所示 名称地址说明 输入信号 假币传感器 SQ0X0检测钱币的真伪 5 角传感器 SQ1X1检测投入 5 角硬币的数量 1 元传感器 SQ2X2检测投入 1 元的硬币的数量 5 元传感器 SQ3X3检测投入 5 元钱币的数量 10 元传感器 SQ4X4检测投入 10 元钱币的数量 雪碧按钮 SB0X5选择购买雪碧 冰红茶按钮 SB1X6选择购买冰红茶 奶茶按钮 SB2X7选择购买奶茶 红牛按钮 SB3X10选择购买红牛 找钱按钮 SB4X11选择退币 输出信号 假币指示灯 L0Y0指示投入的为假币 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 雪碧指示灯 L1Y1指示投入的钱币可购买雪碧 冰红茶指示灯 L2Y2指示投入的钱币可购买冰红茶 奶茶指示灯 L3Y3指示投入的钱币可购买奶茶 红牛指示灯 L4Y4指示投入的钱币可购买红牛 找钱指示灯 L5Y5指示钱币不足 假币退出继电器 KM0Y6控制执行机构退出假币 雪碧出货继电器 KM1Y7 控制执行机构执行送出雪碧的 动作 冰红茶出货继电器 KM2Y10 控制执行机构执行送出冰红茶 的动作 奶茶出货继电器 KM3Y11 控制执行机构执行送出奶茶的 动作 红牛出货继电器 KM4Y12 控制执行机构执行送出红牛的 动作 找五角继电器 KM5Y13控制执行机构执行退 1 元动作 找 1 元继电器 KM6Y14控制执行机构执行退 5 元动作 2 5 外部接线图外部接线图 本系统是一个小型集中控制系统 PLC 选型主要取决于控制系统输入 输出开关信 号的数量 用户程序的长短及相关的功能 根据控制要求 I O 点数在 32 个左右 选 择性能价格比较适宜的三菱 FX2n 32MR 其中其输入点为 16 点 输出点为 16 点 该 PLC 为继电器输出型 了解各个控制对象的驱动要求 分析对象的控制要求 完成 PLC 硬件结构配置 本设计中输入有开始按钮 钱币的投入按钮 选择饮料按钮 退币按钮 输出有指示 灯显示输出 饮料输出 退币输出 这些功能都能够通过 PLC 进行得到很好的控制 电机提供动力进行对饮料的输出 根据上述要求 因条件所限输出均用指示灯代替 由此绘制出 PLC 控制电路接线 图 如图 2 1 所示 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 2 3PLC 外部 I O 接线图 该 PLC 自动售货机 I O 接线图中 PLC 元件 X005 X006 X007 X0010 X011 是 选择退币按钮 选择雪碧 冰红茶 奶茶 红牛 线圈 Y070 Y010 Y011 Y012 是作为指示灯的输出线圈 当你投币 选择雪碧 冰红茶 奶茶 红牛时的指示引导 购物作用 按钮和指示灯 直接明了 方便简单 易于操作 2 6 编程流程图编程流程图 绘制出自动售货机 PLC 控制流程图 表达各控制对象的动作顺序 相互间的制约 关系 本文的流程图如图 2 4 所示 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 第第 3 章章 PLC 自动售货机的软件设计自动售货机的软件设计 3 1系统涉及系统涉及PLC指令简介指令简介 3 1 1 比较指令比较指令 CMP 比较指令在 PLC 控制系统中是一条十分重要的功能指令 它将 S1 S2 中的数 据进行比较 比较结果送到目的操作数 D 中 如下图 3 1 所示 当 X000 为 OFF 时 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 不执行 CMP 指令 M10 M11 M12 保持不变 当 X000 为 ON 时 执行 CMP 指令 S1 S2 中的数据进行比较 即 C10 计数器值与 K10 数值 K10 比较 如果 C10 当前值小 于 10 则 M10 1 如果 C10 当前值大于 10 则 M12 1 如果 C10 当前值等于 10 则 M11 1 图 3 1 CMP 指令使用说明 3 1 2 运算指令运算指令 运算指令有加法运算和减法运算 运用运算指令是用来计算钱币的总值和剩余的 钱币 加法运算 加法运算指令是把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 如图 3 2 所示 当 X000 为 1 时 D0 D5 D6 运算是代数运算 图 3 2 加法运算使用说明图 减法运算 减法运算指令是把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 如图 3 3 所示 当 X000 为 1 时 D10 D12 D14 运算为代数 运算 图 3 3 减法运算使用说明图 3 2 部分程序注释部分程序注释 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 3 2 1 投币程序投币程序 X000 X001 X002 X003 X004 为投币识别 每识别一次 即 X000 X001 X002 X003 或 X004 接通一次 X000 接通进行识别真假币往寄存器 X001 X002 X003 X004 接通 D0 中累加按键代表的相应金额 但是在退币的时候 不可投币 此时投币无效 只有在退币过程结束 1s 后 再投币才有效 若在 1s 内投币 则直接退币 其具体梯形图如图 3 4 所示 图 3 4 投币梯形图 3 2 2 价格比较程序价格比较程序 寄存在 D0 中的货币金额和商品的单价相比较 如第一句中如果 D0 25 则 M202 1 以此类推 其价格比较 梯形图如下图 3 5 所示 图 3 5 价格比较梯形图 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 3 2 3 根据投入的钱数指示灯显示程序根据投入的钱数指示灯显示程序 根据选择的饮料价格不同 投入的钱币多少 则饮料的指示灯亮的情况也不一样 指示灯分别有 Y001 Y002 Y003 和 Y004 分别表示四种饮料的指示灯 具体表现将会在 后面具体实例中体现 指示灯的编程梯形图如下图 3 6 所示 图 3 6 指示灯显示梯形图 3 2 4 选择商品和送出部分选择商品和送出部分 选择商品的输出 当投入的钱币达到规定的价格时 相对应商品的指示灯就会亮 当按下所对应的按钮 则对应的商品就会输出 例如当钱币足够时 选择雪碧按钮即 X005 其中 M101 M102 和 M103 的常闭触点起到互锁的作用 这样的目的就是保证不 能同时选择两种饮料 其具体的部分梯形图如下图 3 7 所示 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 3 7 选择商品输出程序图 3 2 5 找钱退币程序找钱退币程序 自动售货机的退币键为 X011 当接通自动售货机 X011 按钮后 线路构成闭合 退币指示灯 Y013 用 Y014 亮 以表示系统退币正在进行中 这种显示结果能够表明 系统执行的完善性 其中常开开关 M50 作为自锁作用 目的是在退币按钮选择以后 能够使时间继电器继续执行其要求的功能 即亮的时间由 T5 设置 这里设置 T5 10 就是亮 1s 其找钱程序如图 3 8 所示 图 3 8 找钱程序梯形图 自动售货机退币时 其系统根据用户所剩余额进行比较 当余额大于或者等于 1 元时 先退币面值为 1 元的货币 然后再根据等于 5 角的余额退 5 角的货币 一直退 完为止 其控制的过程就是先进行钱币的比较 如果剩余钱币满足大于五角 Y014 就会有 结果 并且在总的剩余币值里面减去 1 元 如果剩余钱币不够 1 元 而等于五角 其 结果就是 Y013 会显示动作 并且从总的钱币值中减去所统计的五角的面值 在梯形图 中 常开开关 M52 M53 所起的作用是互锁锁作用 这样能够较为准确的控制钱币的输 出 其退币程序如图 3 9 所示 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 3 9 退币程序梯形图 3 3 梯形图和指令表梯形图和指令表 本设计的总梯形图和指令表见附录 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 第第 4 章章 具体事例的仿具体事例的仿真真 4 1 GX Simulator 软件的简介软件的简介 GX Simulator是一种模拟调试 PLC 梯形图的一种软件 它的出现给现代电子 行业带来了巨大的进步 它可以编写程序 调试程序 还可以显示效果 利用这些功 能可以仿真自己所设计的梯形图 看看是否能够达到预期的效果 可以反复的修改 调试 运行 一直达到自己所要实现的目的 这样可以在设计中节约成本 提高经济 利用率 总之在模拟电路中起到了良好的运用 它具体的操作效果及步骤将会在下面设计中体现 具体一些显示图框如图 4 1 所 示 图 4 1GXGX SimulatorSimulator 操作图 4 2 具体事例的分析 例如向自动给售货机里面投入一个 1 元和 10 元的钱币 则 Y001 Y002 和 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 Y003 Y004 都会显示亮 当按下红牛按钮之后 则红牛输出 即 Y011 线圈得电 买 过之后退出钱币 找钱线圈得电 然后会退出钱币 梯形图的动作情况及输出结果的 显示如下图所示 图 4 2 投入 1 元后的仿真图及梯形图 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 4 3 再投入 10 元后的程序调试梯形图及仿真图 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 4 4 显示灯亮的梯形图 图 4 5 选择红牛后的仿真图及程序动作梯形图 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 图 4 6 按下退币按钮后程序梯形图 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 结结 论论 本次课程设计我的主要任务是用 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 本次设计所做的只是 PLC 编 程部分 通过仿真以此实现它的功能 设计的自动售货机的功能主要是对饮料进行自动交易 通过对 PLC 的程序输入达 到自动售货的目的 这次设计课题的效果是 当投入钱币时 根据投入钱币的多少 自动售货机会自动判断 然后做出相应的结果即灯亮的变化 根据顾客的选择 会自 动输出要选择的饮料 并退还余额 本设计的优点与缺点是 通过程序的自锁与互锁 能够正确的做出判断 给出结 果 设计出的自动售货机装置简单 易操作 结构线路设置容易 耗能低 能够满足 在一些商店和工厂无人售货的目的 老人和孩子都能够运用 本设计的缺点有收获品 种较少 识别的钱币有些限制 没有显示器显示所投入的钱币总值 本设计的结果能够满足设计需求 课题的效果明确 虽然售货品种少 但是理论 明确且统一 在此基础上可以增加输入与输出端口 以满足人们在生活中的需求 南通纺织职业技术学院毕业设计 论文 PLC 在自动售货机中的应用 谢谢 辞辞 本次论文我要感谢我的指导老师陈群 在论文期间给了我很多帮助和指导 并提 供相关资料给我 本次论文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 我们自己尝试着编写了程序 经过多次修改以及调 试 我们最终获得成功 实现了预期的功能 在设计中我们用到了电磁阀 执行机构 等我们没怎么接触过的电子器件 之前我对这些元器件不是很了解 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 经过不断的学习 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 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 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 我看到了理论知识在实践应用中的重要性 同时也看到理论并不 等同于实践 另外 我还学会了一些基本软件的应用 比如 GX Simulator 等 本次课 程设计通过对整体的掌控 对局部的取舍 以及对细节的斟酌处理 都使我