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PLC控制自动售货机的设计(电气自动化)

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资料介绍:

摘要:对自动售货机进行了研究,报告了自动售货机的发展、现状、应用领域以及未来的发展趋势。利用PLC控制自动售货机,选择合适的方案,将程序输入PC机进行调试,最终确定设计方案。并进行合理的硬件选型、设计及I/O配置。
关键词:自动售货机    PLC    选择    设计 [资料来源:http://www.doc163.com]

自动售货机作为一种先进的零售业态,受到喜欢追逐时尚的年轻人的欢迎。自动售货机是一种高智能化的产品,因其没有语言障碍,操作简便,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小时自动售货系统在运营时需要更少的资本、占用更小的面积,拥有吸引人们购买好奇心的自身性能,以及解决人工费用上升的问题等优点。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。 (咨询qq:306826066 非此咨询qq均为非法网站) [版权所有:http://DOC163.com]

动作要求
1) 此自动售货机可投入1元、5元、10元硬币。
2) 当投入的硬币总值等于或超过12元时,汽水按钮指示灯亮;当投入的硬币总值超过15元时,汽水、咖啡按钮指示灯亮。
3) 当汽水按钮指示灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出7s后自动停止。汽水排出时,相应指示灯闪烁。
4) 当咖啡按钮指示灯亮时,动作同上。
5) 若投入的硬币总值超过按钮所需钱数(汽水12元、咖啡15元)时,找钱指示灯亮。

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机型选择
PLC的品种繁多,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等各有不同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选择PLC,对于提高PLC控制系统技术经济指标有着重要意义。基本原则为先在满足功能要求的前提下,保证可靠、维护使用方便以及最佳性能价格比。具体应考虑:结构合理、功能强弱适当、机型统一、在线离线编程这几个因素。对于工艺过程比较固定、环境条件较好、维修量较小的场合,选用整体式结构,否则,选用模块式结构的PLC。
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,所以一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,I/O点数量、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面,选择余地较大。因此,模块式PLC一般适用于较复杂系统和环境差(维修量大)的场合。

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容量的选择
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容量的选择除满足控制要求外,还应考虑留有适当的裕量,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、数据传送等指令占存储器两个字。在选择存储器容量时,一般按实际需要的10%~25%考虑裕量。I/O点数按实际需要的10%~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。 [资料来源:https://www.doc163.com]

PLC物理结构的选择
根据物理结构,可以将PLC分为整体式和模块式,整体式PLC每一I/O点的平均价格比模块式的便宜,在小型控制系统中一般采用整体式PLC。但是模块式PLC的功能扩展方便灵活,I/O点数的多少、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类和块数、特殊I/O模块的使用等方面的选择余地都比整体式PLC大得多,维修时更换模块、判断故障范围也很方便,因此较复杂的、要求较高的系统一般选用模块式PLC。 [资料来源:www.doc163.com]

基本单元的选择
基本单元的选择主要包括:响应速度、结构形式和扩展能力。
PLC输入信号与相应的输出信号之间存在一定的时间延迟,主要是由于PLC程序的语句执行时间和PLC的扫描周期所造成。在PLC的使用手册中,一般都会给出语句的执行时间,给出的扫描周期都是最大的扫描周期时间。实际系统中是扫描周期则与系统的负载和软件的复杂程度有关。对于开关量控制为主的系统,一般PLC的响应速度足以满足控制的需要,无须特殊的考虑。但是对于模拟量控制的系统,则必须考虑PLC的响应速度。
在小型PLC中,整体式比模块式的便宜,体积也比较小,只是硬件配置不如模块式的灵活。经常会碰到在设计时估计的某些指标,在实际的应用中往往相差甚远,此时模块式的方式就能很方便地进行局部的调整,以达到设计指标。另外,在排除故障所需的时间上,模块式相对来说比较短。
在扩展能力方面,也应该多加关注。包括所能扩展单元的数量、种类以及扩展所需占用的信道数和扩展口等。 [来源:http://www.doc163.com]

编程方式的选择
PLC的编程分为在线编程和离线编程两种。
在线编程发生的PLC有两个独立的CPU,分别在主机和编程器上。主机里的CPU主要完成控制现场的任务,编程器里的CPU则随时处理有键盘输入的各种编程命令。在一个扫描周期的末尾,主机和编程器里的CPU会互相通信,编程器里的CPU会把改好的程序传送给主机,主机将在下一个扫描周期,按照新的程序进行控制,完成在线编程的操作。可在线编程的PLC由于增加了软硬件,因此价格较高,但应用范围较宽。与在线编程PLC相反,离线编程方式的PLC的特点是,主机和编程器共享一个CPU。在同一时刻,CPU要么处于编程状态,要么处于运行状态,可以通过编程器是的“运行/编程”开关进行选择。由于减少了软硬件的开销,因此该类PLC的价格比较便宜,中、小型的PLC多采用离线编程的方式。

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毕业设计说明书目录
1. 引言………………………………………………………………………………………13
2. 设计方案…………………………………………………………………………………15
2.1动作要求………………………………………………………………………………15
2.2机型选择………………………………………………………………………………15
2.3容量的选择……………………………………………………………………………16
  2.4 PLC物理结构的选择…………………………………………………………………16
  2.5基本单元的选择………………………………………………………………………16

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  2.6编程方式的选择………………………………………………………………………17
3电路设计和论证……………………………………………………………………………17
3.1电源电路设计和论证…………………………………………………………………17
3.2 PLC硬件系统的论证…………………………………………………………………18
3.3 I/O分配及梯形图……………………………………………………………………22
3.4基本指令………………………………………………………………………………23
4软件设计……………………………………………………………………………………23
4.1软件结构………………………………………………………………………………23
(毕业设计)
4.2扫描的工作过程………………………………………………………………………24
4.3梯形图及其主程序……………………………………………………………………26
4.4各子程序………………………………………………………………………………28
5软硬件系统的调试…………………………………………………………………………32
5.1软件的模拟调试………………………………………………………………………32

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5.2硬件调试………………………………………………………………………………32
6. 附录………………………………………………………………………………………33
7参考文献……………………………………………………………………………………39 [版权所有:http://DOC163.com]

参考文献
[1].张鹤鸣,刘耀元主编.可编程控制器原理及应用教程.北京:北京大学出版社,2007.2
[2].马小军主编.可编程控制器及应用.               南京:东南大学出版社,2007.4
[3].瞿大中主编.可编程控制器应用与实验.      武汉:华中科技大学出版社,2002.12
[4].李树雄主编.可编程控制器原理及应用教程.   北京:航空航天大学出版社,2003.9
[5].程周主编.可编程控制器原理与应用.          北京:高等教育出版社,2003.4
[6].李长久主编.PLC原理及应用.                北京:机械工业出版社,2006.8
[7].廖常初主编.FX系列PLC编程及应用.         北京:机械工业出版社,2005.4
[8].张兴国主编.可编程序控制器技术及应用.         北京:中国电力出版社,2006
[9].罗光伟主编.可编程控制器教程.             成都:电子科技大学出版社,2007.2

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[10].王也仿主编.可编程控制器应用技术.            北京:机械工业出版社,2001.9
[11].林春方主编.可编程控制器原理及其应用.    上海:上海交通大学出版社,2004
[12].王卫星等主编.可编程序控制器原理及应用.  北京:中国水利水电出版社,2002 [资料来源:http://Doc163.com]

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