機電一體化畢業(yè)設(shè)計論文-基于plc的自動售貨機設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-22 04:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 麗職院機電信息分院畢業(yè)設(shè)計 6 自動售貨機控制方案選擇 盡管自動售貨機的種類繁多，但是基于 PLC 控制的自動售貨機在市場上仍然很少， PLC 控制的自動售貨機不僅開發(fā)過程簡便，而且抗干擾性能好、可靠性高，從而提高整個系統(tǒng)的自動化程度。因此開發(fā)設(shè)計基于 PLC的自動售貨機具有廣泛的市場前景，本設(shè)計就是選用 PLC作為 控制器，控制自動售貨機。 售貨機系統(tǒng)具有如下功能：用戶投入錢幣后，由售貨機系統(tǒng)內(nèi)部所設(shè)置的硬幣識別器對所投錢幣進行識別，確認(rèn)后根據(jù)用戶各自的選擇（選擇咖啡或汽水），售貨機應(yīng)完成自動出杯、自動計 量、計 數(shù) 等功能。 本設(shè)計系統(tǒng)功能的要求 1．本設(shè)計的自動售貨機可以投入 、 1元的硬幣 (實驗時的錢幣是一種假定情況，分別用 3個按鈕來實現(xiàn) )。 2．當(dāng)投入的硬幣數(shù)額等于或超過 ，汽水的按鈕指示燈亮；投入的硬幣數(shù)額超過 時，咖啡的按鈕指示燈再亮。 3．在汽水按鈕燈亮的時候，按下選擇汽水按鈕，自動售貨機的汽水排出口（設(shè)計以指示燈來代替）的汽水排出 7秒后會自動停止，在汽水排出的 7秒時間的同時．汽水指示燈作每秒一閃的閃爍動作。 4．在咖啡按鈕燈亮的時候，按下選擇咖啡按鈕，自動售貨機的咖啡排出口（設(shè)計以指示燈來代替）的咖啡排出 7秒后會自動停止，在咖啡排出的 7秒時間的同時．咖啡指示燈作每秒一閃 的閃爍動作。 5．如果投入硬幣總值超過按鈕所需錢數(shù) (汽水 、咖啡 l. 5元 )時，找錢指示燈會亮。 6. 找錢程序結(jié)束后，交易完成，系統(tǒng)復(fù)位。等待下一次的交易?；?PLC 的自動售貨機的設(shè)計 7 三、硬件的設(shè)計 的內(nèi)部組成 PLC 種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。用 PLC 實施控制，其實質(zhì)是按一定算法進行輸入 、 輸出變換。它主要由 CPU、 電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入 /輸出接口電路組成。 PLC 結(jié)構(gòu)框圖如圖 ： 圖 PLC結(jié)構(gòu)圖 選型 目前，世界上有 2很多 廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的有 美國的 AB、通用（ GE）、日本的三菱（ MITSBISHI）、歐姆龍（ OMRON）、德國的西門子（ SIMENS）、法國的 TE、韓國的三星（ SUMSUNG）、 LG 等等。 本設(shè)計所選使用的為日本歐姆龍公司生產(chǎn)的 CP1H 型 PLC。 CP1H 型 PLC 是歐姆龍公司生產(chǎn)的一種小型 PLC， CPU 單元包括 X（基本型） /XA（帶內(nèi)置模擬輸入 /輸出端子） /Y（帶脈沖輸入 /輸出專用端子）三種類型。 CPU 單元內(nèi)置 24點輸入， 16點輸出；出普通輸出外，還可以實現(xiàn) 4軸高速計數(shù)， 4軸脈沖輸出；麗職院機電信息分院畢業(yè)設(shè)計 8 內(nèi)置模擬 4點電壓 /電流出入、 2點模擬電壓 /電流 輸出，分辨率 1/6000、 1/12020可選；通過擴展 CPM1A系列的擴展 I/O單元， CP1H經(jīng)擴展整體可以達(dá)到最大 320點的輸入 /輸出；通過擴展 I/O單元， CP1H經(jīng)擴展還可以達(dá)到 320點輸入 /輸出。 作為一種小型的 PLC， CP1H型 PLC可以實現(xiàn)多種功能，如： 中斷功能 、 高速計數(shù)器功能 、 脈沖輸出功能 、 快速響應(yīng)輸入功能 、 串行通信功能 等等，其優(yōu)點可稱為價格便宜，功能齊全。而且利用CXP 編程軟件 可以快速編程，簡單易懂， 硬件結(jié)構(gòu)簡單，編程十分方便容易，很適合做小型關(guān)于PLC的設(shè)計， CP1H滿足本次設(shè)計所需要的輸 入輸出點，因此本人在做此設(shè)計選此型號的 PLC。 /輸出信號 本自動售貨機的控制系統(tǒng)有 7個輸入和 8個輸出。 本設(shè)計中的自動售貨機的輸入信號有：開關(guān)、 3種貨幣的投入、選擇咖啡按鈕、選擇汽水按鈕、找零。其輸入信號及電氣符號表如表 。 表 自動售貨機控制系統(tǒng)的輸入信號代碼表 SA1 開關(guān) SB1 1角投入 SB2 5角投入 SB3 1元投入 SB4 選擇汽水 SB5 選擇咖啡 SB6 找零 2. 輸出信號 本設(shè)計的自動售貨機的輸出信號有： 開關(guān)指示燈、咖啡跳出、選擇咖啡指示燈、汽水跳出、選擇汽水指示燈、找零。其輸出信號及電氣符號表如表 。 表 自動售貨機控制系統(tǒng)的輸出信號代碼表 HL1 開關(guān)指示燈 HL2 選擇汽水指示燈 HL3 選擇咖啡指示燈 KM1 汽水排出 KM2 咖啡排出 KM3 找零 HL4 找零指示燈 基于 PLC 的自動售貨機的設(shè)計 9 外部接線 設(shè)計 麗職院機電信息分院畢業(yè)設(shè)計 10 、汽水出口控制 咖啡與果珍的出口控制是用電磁閥來控制，當(dāng)咖啡或汽水按鈕被按下，此時 KA1（ KA2）得電，電磁閥開啟，咖啡（汽水）流下，此時 PLC定時器開始定時，定時時間到 KA1（ KA2）失電，電磁閥關(guān)閉。其控制電路圖如圖 ： 圖 咖啡與汽水的出口控制電路圖 出杯、制動控制 本設(shè)計本來要使用一個小型電機對出杯裝置進行控制。當(dāng) PLC 檢測到有硬幣投入時，此時 KM3得電，電機啟動并開始出杯，出杯后電機斷電。其出杯控制電路如圖 ： 圖 出杯、制動控制系 統(tǒng)裝置圖 基于 PLC 的自動售貨機的設(shè)計 11 四、程序的設(shè)計 該售貨機的自動控制系統(tǒng)主要包括 :計幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、飲料供應(yīng)系統(tǒng)和退幣系統(tǒng)。 (1)計幣系統(tǒng) :當(dāng)有顧客買飲料
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