【正文】 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題 目 PLC控制自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 冉玉梅 學(xué)生姓名 邢生歧 學(xué) 號 200801702074 專 業(yè) 08自動化 教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電工程系 二O一二年四月xx日德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告書xxxx年xx月xx日院（系）機(jī)電工程系專 業(yè)自動化姓 名邢生歧學(xué) 號200801702074論文（設(shè)計(jì)）題目PLC控制自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)一、選題目的和意義自動售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式。在自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。二、本選題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢自動售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物，進(jìn)入21世紀(jì)之后，自動售貨機(jī)進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展，同時，PLC的過程控制應(yīng)用已被廣泛應(yīng)用于連續(xù)過程控制領(lǐng)域，而且基于連續(xù)過程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢正在進(jìn)一步得到增長。透過這種智能售貨系統(tǒng),存貨、銷售、物流信息可以準(zhǔn)確、及時地反饋給客戶和管理人員。] 本次設(shè)計(jì)的題目是自動售貨機(jī)，主要是應(yīng)用西門子S7200型PLC的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序，并簡單介紹相關(guān)的知識，如：PLC的定義、PLC的編程語言、PLC的硬件組成等。自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）此自動售貨機(jī)可以投入五角、一元的硬幣；（2）如果顧客投入硬幣在限定的時間內(nèi)（2分鐘）不按任何按鍵，自動售貨機(jī)將退還所投硬幣；（3）當(dāng)投入硬幣的總值等于或才超過物品價值時，對應(yīng)的物品指示燈亮綠燈；（4）當(dāng)物品對應(yīng)的指示燈亮綠燈時，按下按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時指示燈綠燈閃爍；（5）如果顧客投入硬幣總值超過所選物品的價值時，自動售貨機(jī)會自動將余款退還顧客；（6）當(dāng)顧客成功購買完一件物品后20秒無操作，自動售貨機(jī)會自動將余款退還顧客；（7）如果顧客投入硬幣后又不想買物品，按下退款按鍵，自動售貨機(jī)會自動將余款退還顧客；（8）找零時顧客可選擇退一元的還是五角的；（9）當(dāng)物品不足時，對應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無反應(yīng)（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機(jī)中的作用。它又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了它的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是發(fā)達(dá)國家商品零售的一種主要方式。 　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動售貨機(jī)的經(jīng)營者可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)的銷售狀況進(jìn)行商品銷售狀況分析，預(yù)測商品的銷售走勢，確定合理的采購和配送策略，以期獲得最高的投資回報(bào)率。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖，再根據(jù)PLC的相關(guān)知識設(shè)計(jì)出它的外部接線圖，結(jié)合梯形圖和外部接線圖分析說明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。日本的幾個廠家為三菱、富士。日本三菱電機(jī)公司（MITSUBISHI）于1971年開始研制PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A等十幾個系列幾十種產(chǎn)品，在我國（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場占有率。讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信要求自診斷檢查改寫輸出RUN狀體讀取輸入處理通信要求自診斷檢查改寫輸出STOP狀體處理任務(wù)圖1各階段這部分圖的流程線不清楚 PLC的循環(huán)掃描工作對每個程序，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。（2） 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。圖3 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖 PLC的編程語言PLC為用戶提供了完善的編程語言來滿足編制用戶程序要求。（3）編程方便，易于使用PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。（7）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。定時器的當(dāng)前值、設(shè)定值均為10位有符號整數(shù)（INT），允許的最大值為32767。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4），并介紹了自動售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中所包括的人工操作步驟?，F(xiàn)投入1個1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過A商品的價格時，A商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買，B商品也提示。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、退幣功能圖4 自動售貨機(jī)工作流程圖圖的最右端線怎么有兩個方向的箭頭，這個圖畫的有些問題輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中允許和別的語言編程的程序嵌套。本次自動售貨機(jī)的SFC圖，根據(jù)控制要求選用——選擇性分支結(jié)構(gòu)和并發(fā)性分之結(jié)構(gòu)。本次自動售貨機(jī)的SFC圖如下圖6所示： 圖6 自動售貨機(jī)順序功能圖 （LAD） 什么是梯形圖（LAD）梯形圖是用的最多的PLC圖形編程語言。因此，這種編程語言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC的編程語言，是PLC的第一編程語言。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵。圖8 自動售貨機(jī)模擬操作面板本設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用按鈕開關(guān)模擬物品選擇，按鈕內(nèi)有綠燈和紅燈分別表示可購買物品和物品銷售完；指示燈模擬物品輸出及找零如圖8所示。圖10自動售貨機(jī)選用CPU和擴(kuò)展模塊接下來將梯形圖程序編譯導(dǎo)出，在仿真軟件中把導(dǎo)出的ASCLL文件導(dǎo)入仿真軟件，開啟仿真軟件就可以仿真。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個過程中，花費(fèi)了郭老師很多的寶貴時間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！老師淵博的知識，敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，這將使得我終身受益，謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。下載：（1）校內(nèi)FTP上下載（2）網(wǎng)上下載破解版（天空軟件站或者其他