毕业设计PPT展示.ppt 21页

'毕业设计答辩展示作者贺婉君自动售货机的PLC程序设计 1目录自动售货机PLC程序设计PLC自动售货机------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 工作流程图自动售货机在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应。售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。2 当顾客通过自动售货机卖商品时，首理先通过选择按键把所需要买的商品价格输入给BCD码编码器，把十进制数转化成BCD码（A），输入给寄存器寄存起来，通过七段码数码管显示出来。然后顾客投入货币，转化成BCD码(B)，在数码管上显示出来。同时投入的钱币通过比较器与商品价格进行能够比较，如果A>=B，则风兴起发出警报，顾客需要再投入钱币，与上次的进行累加，再比较，直到A<=B，如果A<=B，则比较器给售货机货口发出信号，把所买的货物输出，并且A、B通过叫发起相减，算出剩余的钱，并发出找钱信号，把余钱输出。自动售货机还有把每次卖出商品的价格疏导累计器，进行累加，并且在寄存器上储存累加后总价钱，方便商家查询。自动售货机原理整体流程图3 PLC（1）抗干扰能力强，可靠性好（2）控制系统结构简单，通用性强（3）编程方便，易于使用（4）功能完善（5）设计、施工、调试、的周期短（6）体积小，维护操作方便（7）易于实现网络化（8）可实现三电一体化PLC的特点PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取了生产厂家长期积累的生产控制经验，主要模块均采用大规模与超大规模集成电路。I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑。PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要4 1.条件控制功能2.定时/记数控制功能3.数据处理功能4.步进控制功能5.A/D与D/A转换功能6.运动控制功能7.过程控制功能8.扩展功能9.远程I/O功能11.监控功能10.通信联网功能PLC的功能条件控制（或称逻辑控制或顺序控制）功能是指用PLC的与、或、非指令取代继电器接触的串联、并联及其他各种逻辑连接，进行开关控制。数据处理功能是指PLC能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算、逻辑运算以及编码和译码等操作。A/D与D/A转换功能是指通过A/D、D/A模块完成模拟量和数字量之间的转换。过程控制功能是指通过PLC的PID控制指令或模块实现对温度、压力、速度、流量等物理参数的闭环控制。远程I/O功能是指通过I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相连接，进行远程控制，接收输入信号、传出输出信号。5 目前PLC种类繁多，功能和指令系统也都各不相同，但都是以微处理器为核心用做工业控制的专用计算机，所以其结构和工作原理都大致相同，硬件结构与微机相似。主要包括中央处理单元CPU、存储器RAM和ROM、输入输出接口电路、电源、I/O扩展接口、外部设备接口等。其内部也是采用总线结构来进行数据和指令的传输。PLC的结构PLC硬件结构图6 自动售货机PLC程序设计自动售货机的设计过程分析在设计之前先得构思一下，要设计的自动售货机该有的系统的控制要求。构思如下：1.自动售货机只售3种商品。2.自动售货机可识别5元、1元、5角硬币。3.自动售货机可退币1元、5角硬币。4.自动售货机有液晶显示功能。5.实验中售货机忽略了各种故障以及缺货等因素试验状态假设为了方便分析，我们以一次交易过程为例。1.先是进行对投币的记数，把投进的不同面值的货币进行统计并存放到PLC中。2.价格与所投的货币比较，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，3.提示可以购买。3.在有操作显示的条件下，进行对商品选购的操作。4.选购操作进行同时，同时PLC自动进行余额的处理，并对所选商品进行提取。5.按下退币的按钮，PLC会把余额以1元硬币和5角硬币的形式进行退币处理，并同时PLC里寄存的余额清零，返回到初始状态。6.到此为止，自动售货机的一个完整工作过程结束。一次交易过程分析7 PLC程序设计分步程序设计自动售货机系统主要包括：记币系统、比较系统、选择系统、提货系统和退币系统，还有就是其他的运行监控系统和报警系统。记币系统由图可以知道我是把投进的不同货币，进行不同的记录，并把总数目都寄存到寄存器D0中。为了避免小数点的影响，我是把货币的数据化成整数进行处理的，这样可以减少自己在编程时会出现的差错。X002~X004为设置为高电平的输入，这样中间继电器M1~M3侧为一周期内都会保证了X002~X004的输入有效。一方面避免了扫描漏了有投币的有效反应；另一方面也可以避免了不良输入对记数的不良影响8 价格比较系统为了实现数据的实时比较，用了一个特殊内部继电器M8000,在程序执行过程中，M800始终保持闭合，FNC10CMP是16位数据比较指令，用它来比较余额和商品的价格。当余额大于等于某种商品价格时，程序使相应的指示灯亮起来表示可以购买该种商品。为了优化程序，我都设计了比较的价格是比商品的价格少1角的。因为余额都是五的倍数，少一就可以达到等于或大于商品价格的意图了，还可以用上中间继电器来辅助显示可选商品的等亮起来9 选购商品系统在梯形图中，一是要使商品出现在出货框中，二是要实现内部货币的运算。以第一步为例，按下选择汽水相应键，X005施加一个脉冲的信号（只能接受一次的脉冲信号），X006，X007的常闭可以保证了汽水的选购时就不能同时执行其他商品的选购运作。当X005接收到一个脉冲信号时，在这个工作周期内，系统就会只对汽水进行出货的操作，同时也会对余额进行扣除汽水价格的处理。这样就完成了一次购买的执行。这时，系统又跑回了比较的过程中去了10 .退币系统系统可在顾客购买完饮料后退回余币。按下退币按钮后，数据寄数器D0内的币数除以10，商的整数部分就是需要退回1元硬币的个数并储存在D1上，余数就自动的默认在D2上；在把D2的数据除以5，商的整数部分就是需要退回5角钱的个数，并储存在D3中（这里由所可投的货币限制来看，5角钱个数就只有两种情况，0或1，故在选PLC时可以只给这里的留一个端口就行了。）选择退币的同时起动2个退币电动机。2个感应器开始记数，当感应器记币的个数等于数据寄存器的退币数时，退币电动机停止运转11 其他系统报警系统分为非故障报警和故障报警。如果是非故障报警，只要通过网络通知送货车或者送币车即可；如果是故障报警则需要通知维修人员到现场进行维修。同时系统如果报警则要打出回条给顾客，避免故障造成顾客损失。还有就是其他的运行监控系统和报警系统。主要的运行监控系统，包括有温度的监控，光度的监控两个，都可以外接传感器进行单输入单输出的简单操作。不妨构思一下，假设饮料的温度要保持在4°C左右，用温度传感器设置售货机里面温度在6°C时就给PLC一个开动制冷器的信号，是一个持续的信号。当售货机里的温度达到4.5°C时，信号断开。同样的光度监控就直接用个光感来给PLC进行售货机照明的信号。12 控制设计自动售货机控制要求（1）该自动售货机可以同时投入5角、1元、或5元纸币,自动销售汽水、果汁和咖啡.（2）当投入的硬币总值等于或超过2元时，汽水按钮指示灯亮;当投入的硬币总值等于或超过2.5元时，汽水按钮和果汁按钮同时亮;当投入的硬币总值等于或超过3元时，汽水按钮、果汁按钮和咖啡按钮同时亮（3）当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水会滚出到取货槽。（4）当果汁按钮灯亮时,按果汁按钮,则果汁会滚出到取货槽。（5）当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡会滚出到取货槽。（6）若投入的硬币总值超过所购商品的价格(汽水2元，果汁2.5元，咖啡3元)，则找钱指示灯亮,同时进行找钱动作.指示灯按钮投币口5角1元5元出币口汽水2元果汁2.5元咖啡3元找钱出货口13 I/O地址定义表输入点地址功能输出点地址功能X0启动Y0汽水选择灯X1暂停Y1汽水出货电机控制X25角输入Y2果汁选择灯X31元输入Y3果汁出货电机控制X45元输入Y4咖啡选择灯X5汽水选择Y5咖啡出货电机控制X6果汁选择Y65角传动电机控制X7咖啡选择Y71元传动电机控制X105角退币感应器Y10出币选择灯X111元退币感应器Y11制冷控制X12出币选择Y12照明控制X13温度传感器Y135角缺币报警X14光度传感器Y141元缺币报警X155角硬币传感器Y15缺货报警X161元硬币传感器Y16X17缺货传感器Y17此控制系统可采用自动工作方式，输入信号为汽水、果汁、咖啡按钮、5角、1元、5元钱币投入识别口记数；输出信号为汽水、果汁、咖啡排出电机、找钱电磁阀及相应指示灯等16个输入点，14输出点。I/O地址定义如表所示14 自动售货机控制系统I/O点连接图~220V启动暂停汽水选择灯5角输入汽水出货电机控制1元输入果汁选择灯5元输入果汁出货电机控制汽水选择咖啡选择灯果汁选择咖啡出货电机控制咖啡选择5角传动电机控制5角退币感应器1元传动电机控制1元退币感应器出币选择灯出币选择制冷控制温度传感器照明控制光度传感器5角缺币报警5角硬币传感器1元缺币报警1元硬币传感器缺货报警缺货传感器COMCOM1COM2COM3X0COM4X1Y0X2Y1X3Y2X4Y3X5Y4X6Y5X7Y6X10Y7X11Y10X12Y11X13Y12X14Y13X15Y14X16Y15X17自动售货机控制系统的PLC输入／输出的接线图15 程序设计自动售货机PLC系统设计程序梯形图16 自动售货机PLC系统设计程序梯形图17 控制系统的设计特点自动售货机控制系统实现了工艺的要求,实现可以进行自动售卖的目的,其设计特点有：1.最大限度的满足了被控对象的控制要求：通过资料的搜集，根据工艺的要求，拟定了一套切实可行的电气控制方案，解决了设备对物料的混合质量高、生产效率和自动化程度高、适应范围广、抗恶劣工作环境等的目的。2.考虑到生产的发展和工艺的改进，在选用PLC容量时，应留有适当的裕量。3.接线简单：由于将复杂的控制任务交给了PLC，所以接线大大简化4.运行可靠：由于电气线路的简化，减少了有触点元件，同时也减少了系统的故障点，所以系统的可靠性得到提高。5.维护量小：由于减少了有触点元件，消除了许多故障点，同时由于故障点的减少，提高了查找故障的速度，维护工作得以减轻18 致谢TO:在座评委老师感谢各位老师的欣赏与点评感谢各位老师批评中的指导祝你们事事顺意19 THEEND'