自動售貨機-PLC控制系統(tǒng)設計課程設計

1、河南科技大學課 程 設 計 說 明 書課程名稱 電器控制題 目 自動售貨機PCPLC控制系統(tǒng)設計院 系 電子信息工程學院班 級 學生姓名 指導教師 日 期 課程設計任務書（指導教師填寫）課程設計名稱 電器控制 學生姓名 專業(yè)班級 設計題目 自動售貨機PCPLC控制系統(tǒng)設計 一、 課程設計目的通過對自動售貨機PCPLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設計、編程、及上機調(diào)試工作的實踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設計的方法，并掌握利用PC對PLC工作狀況進行監(jiān)控的方法。二、 設計內(nèi)容、技術條件和要求（一）技術要求1、此售貨機可投入1元、2元、或5元硬幣。2、當投入的硬

2、幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當投入的硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。3、當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動。4、當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。6、假設汽水排出、咖啡排出、找錢動作均由電機進行控制。（二）設計內(nèi)容1、設計各電機主電路；2、設計PLC的I/O分配；3、設計PLC的外部接線；4、設計PLC控制程序（梯形圖）；5、設計MCGS組態(tài)程序，對系統(tǒng)的運行情

3、況進行監(jiān)控；6、上機調(diào)試（含答辯）；7、撰寫設計說明書。（三）設計說明書要求設計說明書應包含以下內(nèi)容：1、設計目的；2、控制要求；3、各電機主電路；4、PLC的選型；5、PLC的I/O分配；6、PLC的外部接線；7、PLC控制程序梯形圖；8、MCGS組態(tài)程序設計說明；9、調(diào)試結果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法；10、設計心得體會；11、參考文獻。三、 時間進度安排2010.6.126.17 查閱資料，進行系統(tǒng)設計，設計控制程序；2010.6.186.21 上機調(diào)試；2010.6.226.25 考核；2010.6.26 6.27 完成設計說明書。四、 主要參考文獻1、電氣控制及可編程控制器 張鳳珊

4、 中國輕工業(yè)出版社 2003.8 第二版2、可編程控制器原理與實踐教程 王整風 上海交通大學出版社 2007.1 第一版指導教師簽字： 2010 年 6 月 10 日基于plc 的自動售貨機設計1、 設計目的通過對自動售貨機PCPLC控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設計、編程、及上機調(diào)試工作的實踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路系統(tǒng)和軟件設計的方法，并掌握利用PC對PLC工作狀況進行監(jiān)控的方法。2、控制要求1、此售貨機可投入1元、2元、或5元硬幣。2、當投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當投入的硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。3、當汽水按鈕燈亮時

5、，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動。4、當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。6、假設汽水排出、咖啡排出、找錢動作均由電機進行控制。3、各電機主電路電機主電路由五臺電機組成，分別為控制汽水出口的電機，控制咖啡出口的電機，控制五元出口的電機，控制二元出口的電機，控制一元出口的電機。汽水指示燈，和咖啡指示燈連接在單相電路中。通過控制電路的控制作用，在不同的時刻不同的電機運轉，已達到控制的目的。4、PLC的選型本次

6、設計采用三菱FXON型plc.5、自動售貨機的基本功能自動售貨機的各種動作功能和控制要求，給出了完整的自動售貨機操作規(guī)程（如圖），售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應的反應。售貨機中有2種商品，汽水價格12元，咖啡的價格為15元。現(xiàn)投入硬幣，當投入的貨幣超過汽水的價格時，汽水指示燈亮，提示可以購買，當投入的貨幣超過咖啡的價格時，咖啡指示燈亮。當按下買汽水按鈕時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去汽水的價格同時啟動相應的電機，提取汽水到出貨口。汽水流出7秒，在此期間不能進行買汽水或咖啡操作。但可找錢。買咖啡操作同理。操作完成后，如需

7、繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退幣操作，退回相應的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來，自動售貨機進行一次交易要涉及加法運算、減法運算以及在退幣時的除法運算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能?？赏ㄟ^操作屬性把把自動售貨機分為四個過程：（1）.投幣過程 （2）價格比較過程 （3）選擇商品過程 (4)退幣過程可把自動售貨機工作過程分為4個狀態(tài)： （1）初始狀態(tài)（2）投幣狀態(tài)（3）購買狀態(tài)(4) 退幣狀態(tài) 初始狀態(tài)，自動售貨機內(nèi)部各元件都處于復位狀態(tài)，內(nèi)部電機停止運轉，等待投幣操作。投幣狀態(tài)。按下投幣按鈕，顯示投幣框

8、，按下所投幣值顯示屏顯示投入、消費、余額數(shù)值，當所投幣值超過商品價格時，相應價格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購買。購買狀態(tài)。按下可以購買的選擇按鈕，所選的商品出現(xiàn)在出貨框中，同時顯示屏上的金額數(shù)字根據(jù)消費情況相應變化。取走商品后出貨框消失。退幣按鈕。按下退幣按鈕，顯示退幣框，同時顯示出應退幣值及數(shù)量。按下確認鈕，則恢復初始狀態(tài)。到此為止，自動售貨機的一個完整工作過程結束。自動售貨機的工作流程圖如圖所示： 自動售貨機的工作流程圖6、PLC的I/O分配自動售貨機Plc I/O分配如下表所示：輸入輸出說明說明X01元硬幣識別器Y0汽水指示燈X12元硬幣識別器Y1汽水出口X25元硬幣識別器Y2咖啡指示燈

9、X3汽水按鈕Y3咖啡出口X4咖啡按鈕Y41元硬幣退幣口X5找錢按鈕Y52元硬幣退幣口Y65元硬幣退幣口D0余額指示7、PLC的外部接線本次知道售貨機的外部接線圖如下圖所示，投入硬幣x0.x1.x2為一元，二元，五元。x3.x4為物品選擇按鈕，當投入貨幣物品y0或y2燈亮，按下x3.x4其中一個，對用的KM線圈得電電機轉動出相應的物品y1.y3，當收買物品總值低于投入總值時，可按找零按鈕x5選擇找一元.二元或五元。后有，Y4，Y5,Y6得電電機轉動找零。8、PLC控制程序梯形圖9、MCGS組態(tài)程序設計說明在組態(tài)軟件中，新建一個主控窗口。選中設備窗口，并雙擊“通用串口父設備0”,并選擇子設備“三菱Fx-232”，分別對其屬性進行設計。新建用戶窗口，得到的參考界面如下圖，然后再在“設備窗口”中添加所需的原件，進行通道連接后將其關閉，在“實時數(shù)據(jù)庫”中查看所添加的元件。回到用戶窗口對圖中的各元件進行鏈接。檢查無誤后把該組態(tài)與PLC相鏈接，運行該組態(tài)。所出現(xiàn)的運行界面就是所得組態(tài)。參考界面如下圖所示10、調(diào)試結果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法調(diào)試結束后，在我們的mcgs仿真圖面上，按下硬幣按鈕投入硬幣，當投入的一元，二元，五元硬幣總數(shù)大于12元時，汽水指示燈亮。當投入的硬幣總數(shù)大于15元時，汽水指示