自動售貨機(jī)PCPLC控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書

1、課程設(shè)計說明書課程名稱電器控制題 目 自動售貨機(jī)pcplc控制系統(tǒng)設(shè)計院 系電子信息工程學(xué)院班 級 自動化072 學(xué)生姓名 金濤 指導(dǎo)教師曹哲王國強(qiáng)日 期課程設(shè)計任務(wù)書（指導(dǎo)教師填寫）課程設(shè)計名稱電器控制學(xué)生姓名專業(yè)班級 設(shè)計題目白動售貨機(jī)pc plc控制系統(tǒng)設(shè)計一、課程設(shè)計目的通過對自動售貨機(jī)pc plc控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設(shè)計、編程、 及上機(jī)調(diào)試工作的實(shí)踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設(shè)計思路，熟悉和掌握外圍電 路系統(tǒng)和軟件設(shè)計的方法，并掌握利用pc對plc工作狀況進(jìn)行監(jiān)控的方法。二、設(shè)計內(nèi)容、技術(shù)條件和要求（一）技術(shù)要求1、此售貨機(jī)可投入1元、2元、或5元碩幣。2、當(dāng)投入的硬幣總值超

2、過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當(dāng)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(dāng)汽水按鈕燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動停止，這段吋 間內(nèi)，汽水指示燈閃動。4、當(dāng)咖啡按鈕燈亮?xí)r，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(shè)汽水排出、咖啡排出、找錢動作均由電機(jī)進(jìn)行控制。（二）設(shè)計內(nèi)容1、設(shè)計各電機(jī)主電路；2、設(shè)計plc的i/o分配；3、設(shè)計plc的外部接線；4、設(shè)計plc控制程序（梯形圖）；5、設(shè)計mcgs組態(tài)程序，對系統(tǒng)的運(yùn)行情

3、況進(jìn)行監(jiān)控；6、上機(jī)調(diào)試（含答辯）；7、撰寫設(shè)計說明書。（三）設(shè)計說明書要求設(shè)計說明書應(yīng)包含以下內(nèi)容：1、設(shè)計目的；2、控制要求；3、各電機(jī)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(shè)計說明；9、調(diào)試結(jié)果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法；10、設(shè)計心得體會；11、參考文獻(xiàn)。三、時間進(jìn)度安排2010.6.12-6.17查閱資料,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計控制程序;2010.66.21上機(jī)調(diào)試；2010.6.226.25 考核；2010.6.26 6.27完成設(shè)計說明書。四、主要參考文獻(xiàn)1、電氣控制及可編程控制器 張鳳珊 中國輕工業(yè)岀

4、版社2003. 8第二版2、可編程控制器原理與實(shí)踐教程 王整風(fēng) 上海交通大學(xué)出版社2007. 1第一版指導(dǎo)教師簽字:2010 年 6 月 10 0基于pic的自動售貨機(jī)設(shè)計1 設(shè)計目的通過對自動售貨機(jī)pc-plc控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設(shè)計、編程、 及上機(jī)調(diào)試工作的實(shí)踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設(shè)計思路，熟悉和掌握外圍電 路系統(tǒng)和軟件設(shè)計的方法，并掌握利用pc對plc工作狀況進(jìn)行監(jiān)控的方法。2、控制要求1、此售貨機(jī)可投入1元、2元、或5元硬幣。2、當(dāng)投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當(dāng)投入的硬幣總 值超過15元吋，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。3、當(dāng)汽水按鈕燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則

5、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(dāng)咖啡按鈕燈亮?xí)r，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）吋，找 錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。6、假設(shè)汽水排出、咖啡排出、找錢動作均由電機(jī)進(jìn)行控制。3、各電機(jī)主電路電機(jī)主電路由五臺電機(jī)組成，分別為控制汽水出口的電機(jī)，控制咖啡出口的電機(jī), 控制五元出口的電機(jī)，控制二元出口的電機(jī)，控制一元出口的電機(jī)。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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn), 已達(dá)到控制的目的。li-l2l3ru

6、74; ® ® © ©4、plc的選型木次設(shè)計采用三菱fxon型pic.5、自動售貨機(jī)的基本功能自動售貨機(jī)的各種動作功能和控制要求，給出了完整的自動售貨機(jī)操作 規(guī)程（如圖），售貨機(jī)的基木功能就是對投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)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(yīng)的反應(yīng)。售貨機(jī)中有2種商品，汽水價格12元，咖啡的價格為15元?，F(xiàn)投入硬 幣，當(dāng)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(dāng)投入 的貨幣超過咖啡的價格時，咖啡指示燈亮。當(dāng)按下買汽水按鈕吋，售貨機(jī)進(jìn)行 減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去汽水的價格同時啟動相應(yīng)的電機(jī)，提取汽 水到出貨

7、口。汽水流出7秒，在此期間不能進(jìn)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(jī)則要進(jìn)行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序屮清零, 完成此次交易。由此看來，自動售貨機(jī)進(jìn)行一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在 退幣時的除法運(yùn)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(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。可通過操作屬性把把自動售貨機(jī)分為四個過程：(1) 投幣過程(2) 價格比較過程(3) 選擇商甜過程(4) 退幣過程可把自動售貨機(jī)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)退幣狀態(tài)初始狀態(tài)，自動

8、售貨機(jī)內(nèi)部各元件都處于復(fù)位狀態(tài)，內(nèi)部電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 等待投幣操作。投幣狀態(tài)。按下投幣按鈕，顯示投幣框，按下所投幣值顯示屏顯示投入、 消費(fèi)、余額數(shù)值，當(dāng)所投幣值超過商品價格時，相應(yīng)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(fèi)情況相應(yīng)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(yīng)退幣值及數(shù)量。按 下確認(rèn)鈕，則恢復(fù)初始狀態(tài)。到此為止，自動售貨機(jī)的一個完整工作過程結(jié)束。自動售貨機(jī)的工作流程圖如圖所示:口動售貨機(jī)的工作流程圖6、plc的i/o分配自動售貨機(jī)pic i/o分配如下表所示:輸入

9、輸出說明說明x01元硬幣識別器y0汽水指示燈xi2元硬幣識別器y1汽水出口x25元硬幣識別器y2咖啡指示燈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do余額指示7、plc的外部接線本次知道售貨機(jī)的外部接線圖如下圖所示，投入碩幣x0.xl.x2為一元，二元, 五元。x3.x4為物品選擇按鈕，當(dāng)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(jī)轉(zhuǎn)動岀相應(yīng)的物品yl.y3,當(dāng)收買物品總值低于 投入總值吋，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(jī)轉(zhuǎn)動找零。comxr6vo找錢按鈕x0

10、v4助冋e按紀(jì)產(chǎn)x4汽水按鈕x3vl五元硬幣識別x2vo二元硬幣識別尸xlcom一元硬幣識別xo0-3dc24v找錢指示燈五元硬幣出口 二元硬幣出口 元硬幣出口 咖啡岀口 咖船旨示燈 汽水出口 汽水指示燈8、plc控制程序梯形圖x0000t卜m200m0x00112| 卜m201ml16ifx00224| fplsmoaddkidodoplsmladdk2dodoplsm2m202m2m800036t1-addk5ix)ix)tcmpk12dom51-cmpk15dom55m56<y007qi555 -1 卜m57x003y00358itml 03m4 y003iiplsm103setm

11、io)y001rst miok70k)mio to y00395t坷kyoo1m1o4m5 yoo111z000k5t1k512*001plsm104setmilyoo3111t4t113milhfm5mil117t5kmio136140149158milhfmilt卜m1o3m5m205hfy014t卜t6t5milhfmilhfor002k5(t5k5(t6y001井t4m4m1o4'003subdok12dosubdok15dof014x005161hm205yollm61 m22om62 tilhiif-cmpk5do_tviirrfk5plst10m221tpt13t卜t12

12、tt13sub dok2plsm60don2200*006k10 (nok10 (tilm65dom221<y005k10 <t12k10(t13m81m222tkm卜m80t17hft16t17t16cmpkidom80subdokidopls m222004k1016k10t17zrstmom300zrsttot20)1)rst y0149、mcgs組態(tài)程序設(shè)計說明在組態(tài)軟件中，新建一個主控窗口。選中設(shè)備窗口，并雙擊“通用串口父 設(shè)備0”，并選擇子設(shè)備“三菱fx-232”，分別對其屬性進(jìn)行設(shè)計。新建用戶窗口， 得到的參考界面如下圖，然后再在“設(shè)備窗口”中添加所需的原件，進(jìn)行通道

13、連 接后將其關(guān)閉，在“實(shí)時數(shù)據(jù)庫”中查看所添加的元件?；氐接脩舸翱趯D中的 各元件進(jìn)行鏈接。檢查無誤后把該組態(tài)與plc相鏈接，運(yùn)行該組態(tài)。所出現(xiàn)的運(yùn) 行界面就是所得組態(tài)。參考界面如下圖所示10、調(diào)試結(jié)果、調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法調(diào)試結(jié)束后，在我們的mcgs仿真圖面上，按下硬幣按鈕投入硬幣，當(dāng)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(dāng)投入的硬幣總數(shù) 大于15元時，汽水指示燈和咖啡指示燈同時亮。當(dāng)按下咖啡指示按鈕時，咖啡 出口燈亮，同時咖啡指示燈閃亮，七秒之后停止。在此期間不能進(jìn)行買入操作。調(diào)試過程中，應(yīng)把各元件屬性設(shè)置正確，中間繼電器m應(yīng)為只寫屬性。d與 丫應(yīng)為只讀屬性，在調(diào)試過程中對各元件要進(jìn)行正確的鏈接。運(yùn)行前要確保工程 已經(jīng)添加到組態(tài)，且pic處于開機(jī)狀態(tài)。1k設(shè)計心得體會通過這次比較完整的自動售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計，我對p1c這門課有了更深層的 認(rèn)識，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過和實(shí)際設(shè)計的結(jié)合，鍛煉了我的 綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際問題