畢業(yè)設計-自動售貨機的plc控制(編輯修改稿)
2025-08-05 13:08 本頁面
【文章內容簡介】 所對應的按鍵，控制器接收到按鍵所傳遞過來的信息，驅動相應部件，售出用戶選擇的商品到達取物口； ④如果還有足夠的余額，則可繼續(xù)購買。在15秒之內，自動售貨機將自動找出零幣或用戶旋轉退幣旋鈕，退出零幣。 ⑤從退幣口取出零幣完成此次交易。自動售貨機系統流程圖： 自動售貨機設計的基本思路本次設計的題目是自動售貨機，主要是應用西門子S7200型PLC的梯形圖來設計控制程序，并簡單介紹相關的知識，如：PLC的定義、PLC的編程語言、PLC的硬件組成等。根據設計內容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖，再根據PLC的相關知識設計出它的外部接線圖，結合梯形圖和外部接線圖分析說明該設計的控制原理過程。本次設計的重要部分是第三章的設計部分，即自動售貨機梯形圖的設計。首先就得根據設計內容和控制要求準確畫出它的順序功能圖，再根據所畫出的順序功能圖準確設計出它的梯形圖第2章 PLC的概述 PLC的定義PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。 PLC的簡介PLC是以CPU為核心，綜合了計算機技術和通信技術發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置，是現代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機器人和CAD/CAM）之一。目前，世界上生產PLC的主要廠家有65個，其中最有名氣的廠家在日本、美國和德國。日本的幾個廠家為三菱、富士、日立、東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司。美國的幾個廠家為德州食品公司、通用電器公司、歌德公司、數字設備公司等。還有德國的西門子，荷蘭的飛利浦，香港的鷹達等公司也是很有名氣的。日本三菱電機公司（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品，在我國（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領域具有一定的市場占有率。 PLC的工作原理PLC的工作原理與計算機的工作原理基本是一致的，可以簡單地表述為在系統程序的管理下，通過運行應用程序完成用戶任務。PLC通電后，首先對硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復不停地分階段處理各種不同的任務（見圖21）。但是PLC也有它自己的特點，PLC在確定了工作任務，裝入了專用程序后成為一種專用機，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統工作任務管理及應用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。 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，如果無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結束符后又返回第一條指令，如此周而復始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。PLC的掃描全過程如圖22所示。（1） 輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成后關閉輸入端口，轉入程序執(zhí)行階段。（2） 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行，并將相應的邏輯運算結果存入對應的內部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。（3） 輸出刷新階段當所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內容，依次送到輸出鎖存電路，并通過一定輸出方式輸出，驅動外部相應執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實際輸出。 PLC的掃描全過程： 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。它提供的編程語言通常有以下5種：梯形圖（LAD）、語句表（STL）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）和結構文本（ST）。 PLC的特點（1）抗干擾能力強，可靠性好I/O系統設計有完善的通道保護與信號調理電路；在結構上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。（2）控制系統結構簡單，通用性強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。（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。（4）功能完善在PLC內部具有許多控制功能，諸如時序、計算機、主控繼電器以及移位寄存器、中間寄存器等。（5）設計、施工、調試的周期短PLC采用模塊化積木式結構，故僅需按性能、容量等選用組裝，因而縮短了設計周期，使設計和施工可同時進行。（6）體積小，維護操作方便PLC體積小，質量輕，便于安裝。（7）易于實現網絡化PLC可連成功能很強的網絡系統。（8）可實現三電一體化PLC將電控（邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結（運動控制）這三電集于一體。PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口、電源等幾部分組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元/輸出單元是CPU與現場輸入/輸出設備之間的接口電路；通信接口用于連接編程器、上位計算機等外部設備，其硬件構成圖如圖：第3章 自動售貨機PLC控制設計方案研究工控機即工業(yè)控制計算機，但現在更時髦的叫法是產業(yè)電腦或工業(yè)電腦，英文簡稱IPC。工程機通俗的說就是專門為工業(yè)現場設計的計算機。而工業(yè)現場一般具有強烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁力干擾等特點，而一般工廠均是連續(xù)作業(yè)，一年中一般沒有休息時間。因此，工控機與普通計算機相比有以下特點：1）機箱采用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。 2）機箱內有專用底板，底板上有IPC和ISA插槽。
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