【正文】 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 22 中央處理器 CPU 是由控制器和運(yùn)算器組成的。 而大部分使用戶存儲(chǔ)器，包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。 輸入輸出 I/O 擴(kuò)展接口 若主機(jī)單元的 I/O 點(diǎn)數(shù)不能滿足輸入輸出點(diǎn) 數(shù)需要時(shí)，可通過(guò)此接口用扁平電纜線將 I/O 擴(kuò)展單元與主機(jī)單元相連接。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器中。 PLC 由于采用通用監(jiān)控軟件，在組態(tài)軟件設(shè)計(jì)方面要容易一些。系統(tǒng)整體造價(jià)會(huì)比工控機(jī)低，而且不會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的 I/O 點(diǎn)找出來(lái)看看是繼電器還是晶體管或是可控硅型。則直流 24V 的負(fù)載只能使用其他的輸出 端了。 對(duì)第二個(gè)問(wèn)題，則主要從兩個(gè)方面要考慮： 功能方面：所有 PLC 一般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求，就要知道所選用的 PLC 是否有能力控制任務(wù)。 價(jià)格方面：不同廠家的 PLC 產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、 I/O 點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)?PLC 的價(jià)格能相差 40%以上。 PLC 是建立在單片機(jī)上的產(chǎn)品。功率高，可靠性好！通過(guò)對(duì)各種控制的優(yōu)缺點(diǎn)分析，各適用于不同控制要求的場(chǎng)合。它少了幾點(diǎn)控制的笨重和單片機(jī)控制的復(fù)雜性。 比較功能 投幣完成后，當(dāng)投幣的面值大于等于 2 元時(shí)，農(nóng)夫山泉指示燈亮；當(dāng)投幣的面值大于等于 3 元時(shí)，農(nóng)夫山泉、芬達(dá)和可口可樂(lè)指示燈亮；當(dāng)投幣的面值大于等于 5 元時(shí)，農(nóng)夫山泉、芬達(dá)、可口可樂(lè)和雀巢咖啡的指示燈均亮。 報(bào)警功能 當(dāng)飲料缺貨時(shí)，該飲料對(duì)應(yīng)的指示 燈閃爍報(bào)警。 當(dāng)投入的錢幣等于 2 元時(shí)，僅有農(nóng)夫山泉指示燈亮。自動(dòng)售貨機(jī)出貨，并于 15S 后自動(dòng)找零 ,指示燈熄滅，恢復(fù)初始。這里以購(gòu)買農(nóng)夫山泉為例，如圖 52 所示： 圖 52 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 找零部分 按下選擇的飲料按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)出貨，在限定時(shí) 間 15 秒后系統(tǒng)自動(dòng)找零。但當(dāng)我實(shí)際調(diào)試程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)不管按幾次只能出一瓶，原因在于我只考慮了限定時(shí)間 15 秒后自動(dòng)找零，沒(méi)有考慮出貨時(shí)間，所以就讓出貨線圈自鎖了 15 秒。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第七章 總結(jié) 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我再一次回顧了 PLC 的內(nèi)容，我通過(guò)用 PLC 軟件順利的完成了這次無(wú)人的飲料自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)。自學(xué)和獨(dú)立思考的能力得到的提升最高。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們組的同學(xué)經(jīng)常聚集在一起，交流彼此的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度，心得，分享大家 在圖書(shū)館找到的資料，大家彼此指出自己的不足，一起研究并改正，不明白的地方，大家一起探討交流。這次做的主要是 PLC 編程方面，功能是針對(duì)飲料進(jìn)行自動(dòng)交易，用 PLC 編程，程序的輸入來(lái)控制其自動(dòng)售貨。缺點(diǎn)是品種較少，沒(méi)有顯示器顯示錢數(shù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 參考文獻(xiàn) [1]廖常初 .祖正容 .西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程與故障診斷 [M].北京：機(jī) 械工業(yè)出版社， 2020. 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[8]程緒琦 .Auto CAD 2020 中文版標(biāo)準(zhǔn)教程 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020. 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 附錄 PLC 程序圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 。 24 小時(shí)無(wú)人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營(yíng)時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購(gòu)買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用上升的問(wèn)題。這個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)出的機(jī)子，裝置簡(jiǎn)單，易操作。謝謝！ 這次用的 PLC 軟件比以往用單片機(jī)來(lái)做要簡(jiǎn)單的多，因?yàn)?PLC 簡(jiǎn)單，編程容易，相比而言，單片機(jī)輸入輸出少，編程也不是很容易。在此期間，通過(guò)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，給了我很大的幫助。進(jìn)一步掌握了用 PLC 設(shè)計(jì)東西的步驟和方法。關(guān)于自動(dòng)售貨機(jī)的出貨時(shí)間，結(jié)合實(shí)際我設(shè)定的是 2S。這里以農(nóng)夫山泉為例，如圖 54 所示： 圖 54 退幣部分 投入錢幣后，如果不想買了可以按退幣按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投錢 幣；如果顧客投入錢幣在限定的時(shí)間內(nèi)（ 1 分鐘）不按任何按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)退還所投錢幣。按下相應(yīng)飲料的按鈕，對(duì)應(yīng)飲料出貨裝置動(dòng)作 (2S)，自動(dòng)售貨機(jī)出貨，并于 15S 后自動(dòng)找零，指示燈熄滅，恢復(fù)初始。自動(dòng)售貨機(jī)出貨，并于 15S 后自動(dòng)找零，指示燈熄滅，恢復(fù)初始。 退幣功能 顧客投入錢幣后，如果不想買了可以按退幣按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投錢幣； 如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)（ 1 分鐘）不按任何按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投錢幣。 飲料供應(yīng)功能 按下出貨按鈕時(shí)，相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，飲料輸出。所以我決定選用了西門子 S7200CPU224 型 PLC 來(lái)進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)的控制。要求控制速度快、靈活、可靠性高、易于畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 維護(hù)和改動(dòng)、屬于單項(xiàng)重復(fù)數(shù)少的項(xiàng)目。單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。 PLC 主機(jī)選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應(yīng)的配套模塊也就選定。或?qū)?PLC 的位置控制有特殊要求等。所以要盡可能選擇相同等級(jí)和種類的負(fù)載，比如使用交流 220V 的指示燈等。因?yàn)?PLC 的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級(jí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第三章 硬件選型 PLC 的選型原則 當(dāng)某一個(gè)控制任 務(wù)決定由 PLC來(lái)完成后，選擇 PLC就成為最重要的事情。 目前使用于自動(dòng)售貨機(jī)控制的中小型 PLC 種類繁多，價(jià)格低廉。 一個(gè) PLC 的控制器，可以接收幾千個(gè) I/O 點(diǎn)。 PLC 是由模仿源繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，二十世紀(jì)七十年代的 PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造業(yè)。輸入接口通過(guò) PLC 的輸入端子接受現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)，并將這些信號(hào) 轉(zhuǎn)換成 CPU 所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)?？刂破鞯淖饔檬强刂普麄€(gè)計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件有條不紊的工作，它的基本功能是從內(nèi)存中取出指令和執(zhí)行指令。其中 CPU 是 PLC 的核心，輸入單元 /輸出單元是 CPU 與現(xiàn)場(chǎng)輸入 /輸出設(shè)備之間的接口電路。但是 PLC 也有它自己的特點(diǎn)， PLC 在確定了工作任務(wù)裝入了專用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。 PLC 將電控（邏輯控制）、電儀（過(guò)程控制） 和電結(jié)（運(yùn) 動(dòng)控制）這三電集于一體。 PLC 體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。在 PLC 內(nèi)部具有許多控制功能，諸如時(shí)序、計(jì)算機(jī)、主控繼電器以及移位寄存器、中間寄存器等。 PLC 及外圍模塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。日本三菱電機(jī)公司（ MITSUBISHI）于 1971年開(kāi)始研制 PLC，目前主要有 F1,F2,FX,K,A 等十幾個(gè)系列幾十種產(chǎn)品 ， 在我國(guó)（主要是華東和華南地區(qū)