饮料自动售货机课程设计PLC.docx
- 文档编号:27102587
- 上传时间:2023-06-27
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:379.32KB
饮料自动售货机课程设计PLC.docx
《饮料自动售货机课程设计PLC.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《饮料自动售货机课程设计PLC.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
饮料自动售货机课程设计PLC
湖南工程学院
课程设计
课程名称电气控制与PLC课程设计
课题名称饮料自动售货机控制系统设计
专业班级自动化1004班
姓名肖勇
学号202101020414
指导教师谭梅、星平
2021年6月18日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称电气控制与PLC课程设计
课题名称饮料自动售货机控制系统设计
专业班级自动化1004班
姓名肖勇
学号202101020414
指导教师谭梅、星平
审批黄峰
任务书下达日期2021年6月9日
课程设计完成日期2021年6月18日
设计容与要求
一.课程设计的性质与目的
本课程设计是自动化专业教学方案中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程围的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二.课程设计的容
1.根据控制对象的用途、根本构造、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。
2.绘制饮料自动售货机控制系统的PLCI/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。
3.选择电器元件,列出电器元件明细表。
4.编写设计说明书。
三.课程设计的要求
1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,平安可靠,操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局公布的GB4728-84?
电气图用图形符号?
、GB6988-87?
电气制图?
和GB7159-87?
电气技术中的文字符号制定通那么?
的有关规定。
3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理清楚,重点突出,篇幅不少于7000字。
主要设计条件
1.PLC实验设备假设干。
2.参考文献假设干。
设计说明书装订顺序
1.课程设计说明书封面。
2.课程设计任务书。
3.说明书目录。
4.正文〔按设计容逐项书写〕。
5.参考文献。
6.附录。
7.课程设计评分表。
设计进度安排
1.第一周星期一上午:
课题容介绍。
2.第一周星期一下午:
仔细阅读设计任务书,明确设计任务与要求,收集设计资料,准备设计工具。
3.第一周星期二~第一周星期五:
确定控制方案。
绘制饮料自动售货机电气控制系统的电气原理图、控制系统的PLCI/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。
选择电器元件,列出电器元件明细表。
4.第二周星期一:
试验调试
5.第二周星期二~第二周星期五:
编写设计说明书,辩论。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].:
大学
[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M].:
大学
[3]祖润.毕业设计指导.:
机械工业
[4].电力拖动与控制.:
中国矿业大学
[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.:
水利电力
课题:
饮料自动售货机控制系统设计
一.饮料自动售货机概况及控制要求
饮料自动售货机有两种已经配制好的饮料储液桶,一种为汽水,另一种为橙汁,分别由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种。
1、自动售货机可投入1角、5角、1元的硬币。
2、当投入的硬币总值超过2元时,汽水指示灯亮;当投入的硬币总值超过3元时,汽水及橙汁指示灯亮。
3、当汽水指示灯亮时,按放汽水按钮,那么排出汽水,8s后,自动停顿,且汽水指示灯熄灭。
4、当橙汁按钮指示灯亮时,按放橙汁按钮,那么排出橙汁,8s后,自动停顿且橙汁指示灯熄灭。
5、假设投入硬币总值超过按钮所需的钱数〔汽水2元,橙汁3元〕时,找钱指示灯亮,并找出多余的钱。
二.设计任务
1.设计和绘制电气控制原理图或PLCI/O接线图、功能表图和梯形图,编写指令程序清单。
2.选择电气元件,编制电气元件明细表。
3.设计操作面板电器元件布置图。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
第1章概述...............................................................................................................1
1.1自动售货机的理论背景与实际意义................................. ..........1
1.2自动售货机的概况及控制要求........................ ............. ........ .......2
第2章总体设计方案...........................................................................................3
第3章硬件电路设计...........................................................................................4
3.1PLC型类选择............................................................................................4
3.2PLCI/O口分配.......................................................................................4
3.3系统硬件接线图......................................................................................5
第4章软件设计......................................................................................................6
4.1程序流程图................................................................................................6
4.2梯形图...........................................................................................................7
第5章实验调试....................................................................................................12
第6章致与总结...............................................................................................13
参考文献.........................................................................................................................14
附录A梯形图..........................................................................................................15
附录B语句表..........................................................................................................18
第1章概述
1.1自动售货机的理论背景与实际意义
自动售货机是一种全新的商业零售形式,20世纪70年代自日本和欧美开展起来。
它又被称为24小时营业的微型超市。
在日本,70%的罐装饮料是通过自动售货机售出的;全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。
在中国,自动售货机1999年开场进人中国市场.如今,在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所,已不难发现自动售货机的身影。
从自动售货机的开展趋势来看,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
它的售货领域非常广泛,是兴旺国家商品零售的一种主要方式。
近几年,自动售货机逐渐被越来越多的消费者所承受。
但由于售货机分布零散、围广阔的特点,自动售货机在为消费者带来方便的同时,也为经营者在监控、管理、维护等方面带来很大的不便。
目前售货机运行的各种情况都需要由人工判断,包括缺货、缺零钱、币箱已满、售货机机械故障等,经营者普遍采用人工定时巡回视察的管理方法,既费时费力,又无法及时准确获取自动售货机状态报告,给经营者增加了管理本钱和难度,也有可能给消费者的正常消费造成不便。
本系统的设计和实现可以使自动售货机的经营者可以根据网络统计的销售状况进展商品销售状况分析,预测商品的销售走势,确定合理的采购和配送策略,以期获得最高的投资回报率。
同时售货机的一些故障信息和警报信息可以实时的传送到相应运营人员,从而可以在第一时间发现并解决问题。
1.2自动售货机的概况及控制要求
饮料自动售货机有两种已经配制好的饮料储液桶,一种为汽水,另一种为橙汁,分别由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种。
如下图。
1、自动售货机可投入1角、5角、1元的硬币。
2、当投入的硬币总值超过2元时,汽水指示灯亮;当投入的硬币总值超过3元时,汽水及橙汁指示灯亮。
3、当汽水指示灯亮时,按放汽水按钮,那么排出汽水,8s后,自动停顿,且汽水指示灯熄灭。
4、当橙汁按钮指示灯亮时,按放橙汁按钮,那么排出橙汁,8s后,自动停顿且橙汁指示灯熄灭。
5、假设投入硬币总值超过按钮所需的钱数〔汽水2元,橙汁3元〕时,找钱指示灯亮,并找出多余的钱。
第2章总体设计方案
要实现售货机的自动售货功能,其自动控制控制系统主要包括:
计币系统、比拟系统、选择系统、饮料供给系统以及退币系统。
1.计币系统:
计币以1角为单位。
当有币投入时,将相应的硬币值存放到一个已经清零的存放器VW0中,再次投币时进展累加。
2.比拟系统:
投币完成后,当投入的硬币总值超过2元时,汽水指示灯亮;当投入的硬币总值超过3元时,汽水及橙汁指示灯亮。
3.选择系统:
当按下汽水或橙汁按钮时,相应的指示灯进展闪烁。
当饮料供给完毕时,停顿闪烁。
4.饮料供给系统:
按下选择按钮时,相应的阀门翻开,饮料输出,时间为8秒。
同时硬币总值减去相应的购置币数。
5.退币系统:
当购置完成后还有剩余,退币指示灯亮,按下退币按钮进展退币。
第3章硬件电路设计
3.1PLC类型选择
根据饮料自动售货机示意图,控制系统选用西门子S7-200系列的CPU224XP。
其数字量I/O点数为14入/10出,可以满足控制要求且留有充足的裕量。
3.2PLCI/O口分配
根据设计要求,PLC控制系统有6个输入信号:
3个投币信号,两个购置信号,1个退币信号;6个输出信号:
3个指示灯信号,3个执行信号。
饮料自动售货机的I/O端口分配如表1所示。
表1I/O口分配表
3.3系统硬件接线图
根据所选PLC类型,以及设定好的I/O点分配情况,可设计出PLC的外部硬件接线图,如图3-1所示。
图3.1硬件接线图
其中YV1,YV2是两种饮料的阀门。
当投入的硬币总值到达饮料购置金额时,相应的指示灯亮。
当购置完成时,还有余额,退币指示灯亮,按下退币按钮时,YV3工作进展退币
第4章软件设计
4.1程序流程图
饮料自动售货机控制系统的工作过程主要包括:
投币并进展累加,硬币总值与饮料的购置价格进展比拟显示可购置的饮料,选择购置,饮料供给,硬币剩余总值计算,退币。
根据上述过程可画出饮料自动售货机的流程图如图4.1所示
。
图4.1程序流程图
4.2梯形图
LDSM0.1
MOVW+0,VW0
LDI0.0
EU
+I+1,VW0
LDI0.1
EU
+I+5,VW0
LDI0.2
EU
+I+10,VW0
LDW>=VW0,+20
ANQ0.2
=M0.0
LDW>=VW0,+30
ANQ0.3
=M0.1
LDI0.3
EU
AM0.0
OQ0.2
ANQ0.3
ANT37
TONT37,+80
=Q0.2
Q0.0闪烁八秒,用以表示倒汽水的时间为八秒。
LDQ0.2
ED
-I+20,VW0
LDM0.0
LDSM0.5
AQ0.2
OLD
=Q0.0
LDI0.4
EU
AM0.1
OQ0.3
ANQ0.2
ANT38
TONT38,+80
=Q0.3
Q0.1闪烁八秒,用以表示倒橙汁的时间为八秒。
LDQ0.3
ED
-I+30,VW0
LDM0.1
LDSM0.5
AQ0.3
OLD
=Q0.1
LDQ0.2
ED
LDQ0.3
ED
OLD
OQ0.4
AW>VW0,+0
=Q0.4
LDI0.5
OQ0.5
AW>VW0,+0
=Q0.5
按下I0.5后,Q0.5亮灯,即Q0.4和Q0.5两个灯都亮。
LDSM0.5
EU
AQ0.5
DECWVW0
等待几秒钟后,当退币已经完成时,Q0.4和Q0.5都熄灭。
第5章实验调试与分析
由于实验室没有相应的实物控制模型,,在调试系统控制程序时,所有的输入信号〔包括硬币、纸币、假币识别〕均用开关信号来代替,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,否那么会造成硬件损坏及人身意外。
开场程序调试:
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,然后逐一按按钮,观察输出指示灯是否按预计效果闪灭,并通过监控状态观察程序的运行过程及输入输出信号、部描述实际出现的问题及解决方案。
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,并对程序进展改良和完善。
动作1次I0.0,2次I0.1,1次I0.2〔即投入2元1角〕后,汽水指示灯Q0.0亮。
按下买汽水按钮I0.3,开场倒汽水,用Q0.2亮表示,汽水指示灯闪烁8秒,表示倒汽水时间。
8秒后,硬币还有剩余,退币指示灯Q0.4亮,按下退币按钮I0.5,开场退币,用Q0.5亮表示。
退币完成后灯熄灭。
动作1次I0.0,1次I0.1,5次I0.2〔即投入5元6角〕后,汽水灯Q0.0,橙汁灯Q0.1亮。
操作同上。
按下I0.3,Q0.0闪亮8秒,Q0.1常亮。
按下I0.4,Q0.1闪亮8秒,Q0.0常亮。
8秒后,Q0.0和Q0.1同时熄灭,退币指示灯亮,按下I0.5,开场退币,退币完成后,Q0.4熄灭。
第6章致与总结
从六月份接到这个课程设计到完成,衷心感谭教师给予了精心的指导和热情的帮助。
谭教师在PLC方面具有丰富的实经历,对我的设计工作给予了很多的指导和帮助,使我能够将理论中的结果与实际相结合。
尤其在课题设计的前期准备阶段,谭教师提出许多珍贵的设计意见,在最后的测试修改阶段,谭教师在百忙之中抽出时间为我们提供了必要的帮助,这样使得我们得以顺利的完成课程设计。
在短暂的两个周的相处时间里,教师渊博的知识,敏锐的思路和实事的工作作风给我留下了深刻的印象,这将使得我终身受益,谨此向谭教师表示衷心的感和崇高的敬意。
拿到任务时,觉得这设计有点难度,因为他和我们所学的区别。
我们平时学的PLC编程主要是对顺序功能图的编程,我们只需画出顺序功能图,然后一步一步的设计梯形图就好了。
但本设计经分析发现,顺序功能图很难实现,要用到程序流程图。
在设计的过程中,我再次的复习了课本,对一些指令有了深入的了解,很多以前不太懂的,通过再次复习有了长足的进步。
课程设计是一项工作量大,难度较大的设计,个人的力量总是有限的,书本上的总是有局限的。
因此,团队合作,大量查阅课外资料是此次设计成功的关键。
我们在课外书本上找到一篇类似的设计,但和我们的设计要求有点区别,于是我们在这根底上做了修改,就满足我们的设计要求。
由于缺乏阅历和实际经历,我在设计时还有许多缺乏的地方。
我相信本次课程设计对我来说是一次很好的锻炼,对我以后的学习和工作有很大的帮助。
我也会加油,希望自己在这方面有长足的开展。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].:
大学
[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M].:
大学
[3]祖润.毕业设计指导.:
机械工业
[4].电力拖动与控制.:
中国矿业大学
[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.:
水利电力
附录A梯形图
附录B语句表
电气信息学院课程设计评分表
项目
评价
优
良
中
及格
差
设计方案合理性与创造性〔10%〕
开发板焊接及其调试完成情况*〔10%〕
硬件设计或软件编程完成情况〔20%〕
硬件测试或软件调试结果*(10%)
设计说明书质量(20%)
辩论情况(10%)
完成任务情况(10%)
独立工作能力(10%)
出勤情况(10%)
综合评分
指导教师签名:
________________
日期:
________________
注:
表中标*号工程是硬件制作或软件编程类课题必填容;
此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序:
封面、任务书、目录、正文、评分表、附件〔非16K大小的图纸及程序清单〕。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 饮料 自动 售货 课程设计 PLC