自动售货机报告曹晓斌.docx
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自动售货机报告曹晓斌
青岛农业大学
课程设计报告
实习名称:
自动售货机课程设计_
专业班级:
电气化10级1班_
姓名(学号):
曹晓斌20102337_
指导老师:
李胜多___
2013年11月23日
摘要
在今天的工业生产中,可编程逻辑控制器(PLC)已经成为实现工业自动化的关键。
本文简要介绍了有关可编程逻辑控制器的一些基础知识和简单的应用,而且还介绍了PLC的技术特点,并重点在硬件、软件和组态软件方面进行了介绍,对他们在工业自动化中的典型应用、最新的技术发展趋势也做了介绍
自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备,它不受任何场地限制,方便快捷,在我国也越来越普及。
传统的自动售货机采用单片机作为控制核心,但这样在输入输出接口上消耗很大。
PLC不但可实现类似控制功能,还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。
本文设计的是售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机,它的售货过程是:
首先由顾客投入硬币,投入面值的大小由按下表示硬币大小的按钮的次数决定,然后按下商品选择开关时(投入硬币的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示)。
关键词:
自动售货机;可编程逻辑控制器
一、PLC的简介
1.1PLC的组成
PLC的组成有中央处理单元(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)电路、电源、编程器等几方面组成。
1.2PLC的特点
1.使用方便,编程简单。
采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。
另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。
2.功能强,性能价格比高
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能。
它与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性能价格比。
PLC可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理。
3.硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。
PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。
PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
硬件配置确定后,可以通过修改用户程序,方便快速地适应工艺条件的变化。
4.可靠性高,抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器,由于触点接触不良,容易出现故障。
PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件,接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。
PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
5.系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。
这种编程方法很有规律,很容易掌握。
对于复杂的控制系统,设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。
完成了系统的安装和接线后,在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决,系统的调试时间比继电器系统少得多。
6.维修工作量小,维修方便
PLC的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能。
PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时,可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因
1.3PLC的工作原理
1、PLC工作过程:
内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、
输出处理五个阶段;
2、全程过扫描一次所用时间称为扫描周期T0;
3、PLC停止时只执行内部处理和通信操作服务;运行时五个阶段一直循环扫描执行;
二. 控制要求
1、此售货机可投入1元、5元、10元硬币。
2、当投入的硬币总值超过12元时,汽水按钮指示灯亮;又当投入的硬币总值超过15元时,汽水及咖啡按钮指示灯都亮。
3、当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出7秒后自动停止,这段时间内,汽水指示灯闪动。
4、当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡排出7秒后自动停止,这段时间内,咖啡指示灯闪动。
5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水12元,咖啡15元)时,找钱指示灯亮,表示找钱动作,并退出多余的钱。
三、工作状态
把自动售货机工作过程分4个状态:
初始状态、投币状态、购买状态、退币状态。
自动售货机的工作流程图如下:
四、系统的I/O口分配
输入
输出
X0
投币一元
Y0
咖啡指示灯
X1
投币五元
Y1
咖啡电磁阀
X2
投币十元
Y2
可乐指示灯
X3
选择咖啡
Y3
可乐电磁阀
X4
选择可乐
Y4
退币电磁阀
X5
退币按钮
Y5
退币指示灯
X10
启动
五.程序设计如下
六.组态图
七.梯形图程序调试
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,然后按下表示硬币大小的按钮(用复位按钮信号来表示硬币的输入),观察有没有进行累加币值;或按选择按钮,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、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。
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。
七.心得体会
我在这次课程设计中,学会了怎么去发现问题,解决问题。
遇到不明白的问题都会积极的去询问老师,或者去找寻相关的资料。
从中学到了很多知识。
这次课程设计使我们有机会把我们的课堂理论知识运用到实际生活中,贴近生活,实现我们的人生价值。
并且通过对知识的综合利用,加入个人的分析和比较,加深了了我们对理论知识的理解和运用,也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
本次课程设计能顺利完成,脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流。
多和同学讨论。
我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题,这样,我们可以尽可能的统一思想,这样就不会使自己在做的过程中没有方向,并且这样也是为了方便最后设计和在一起。
讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题,这样可以使自己的处理问题要快一些,少走弯路。
多改变自己设计的方法,在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法,这样可以方便自己解决问题。
通过这次PLC控制抢答器设计,让我对PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解。
从这次课程设计的制作过程中,让我深切的领会到想要在激烈的社会竞争中占领自己的一块领地,必须要把自己的闪光点,发挥出来,并不断的改正自己的缺点,完善自己的能力,以更好的一面去面对社会。
在以后的学习工作过程中,我会虚心的接受师傅们对我的教导,好好的工作,发扬我们学校吃苦耐劳的精神,做有一个合格的大学生。
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