PLC课程设计自动售货机课程设计.docx

PLC课程设计自动售货机课程设计目录第1章自动售货机的控制工艺流程分析 11.1自动售货机的控制过程描述 11.2自动售货机的控制工艺分析 1第2章自动售货机的控制系统总体方案设计 22. 1系统硬件组成 22. 2控制方法分析 22. 3 I/O 分配 22.4系统接线图设计 3第3章自动售货机的控制系统梯形图程序设计 43. 1控制程序流程图设计 43.2控制程序时序图设计 53. 3控制程序设计思路 5第4章自动售货机的监控系统设计 94. 1 PLC与上位监控软件通讯 94. 2上位监控系统组态设计 94. 3实现的效果 12第5章系统调试及结果分析 135. 1系统调试及解决的问题 135.2结果分析 13第6章 课程设计心得 14参考文献 15附录 16PLC控制系统课程设计第1章自动售货机的控制工艺流程分析1.1自动售货机的控制过程描述1. 自动售货机有3个投币孔，分别为1元、5元和10元2. 售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡3. 如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额4. 投币总额或当前值显示在7段数码管上5. 投币值等于或大于12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。

6. 投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶7. 投币值等于或大于20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择8. 按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料已 经掉出9. 动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1 元，如果小于10元则直接退1元的1.2自动售货机的控制工艺分析首先一个可行的自动售货机必须可实现币值累加，这里需用加法器；其次就是用户购买 物品后需把相应的价格减去，需用减法器；然后涉及到余额不足无法购买，这里要用比较 器来实现；最后有一个购物3秒后，如果没有再操作，则取物口灯亮，有余额则退币口灯 亮，这就需要计时器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、退币功能自动售货机的工作流程图如图1-1所示图1-1自动售货机工作流程图下择钮按选接 -T1PLC控制系统课程设计第2章自动售货机的控制系统总体方案设计2. 1系统硬件组成1.CJIM主机2.自动售货机实验板3.连接导线一套2.2控制方法分析有三个钱币输入按钮，0.01代表1元，0.02代表5元，0.03代表10元，当投入的硬币 总值等于或超过12元时，汽水指示灯1.00亮；当投入的硬币等于或超过15元时，汽水 指示灯1.00亮，花茶指示灯1.01亮；当投入的硬币总值等于或超过20元时，汽水指示 灯1.00亮，花茶指示灯1.01亮，咖啡指示灯1.02亮；如果要汽水则按汽水按钮0. 05, 这时汽水输出指示灯1.03亮，输出汽水，然后汽水指示灯闪烁，3 s后停止。

如果要花茶 则按花茶按钮0.06,这时花茶输出指示灯1.04亮，输出花茶，然后花茶指示灯闪烁，3 s 后停止如果要咖啡，则按咖啡按钮0.07,这时咖啡输出指示灯1.05亮，输出咖啡，然 后咖啡指示灯闪烁，3s后也自动停止，当要完汽水、花茶或咖啡时，如有多余的钱，则 找钱指示灯1.06亮，如果多余钱超过10元则找钱口 1.07自动退出余额，3s后停止，如 果少于十元则找钱口 1.08自动退出余额，如果当顾客投入一定的硬币后什么都不想要 时，则可考虑复位按钮0. 08,则投入的钱会原数从出钱口退出2.3 I/O分配I/O地址分配表如表2-1所示表2-1输入输出分配表输入输出设备输入点设备输出点复位按钮SB10. 00汽水指示灯LED1.001元SB20. 01花茶指示灯LED1. 015元SB30. 02咖啡指示灯LED1.0210元SB40. 03汽水输出LED1.03汽水按钮SB50. 05花茶输出LED1.04咖啡按钮SB60. 06咖啡输出LED1. 05花茶按钮SB70. 07找钱指示灯LED1.062PLC控制系统课程设计2.4系统接线图设计依据选定的输入输出设备和分配的I/O地址绘制的接线图如图2-1所示图2-1硬件接线图退币按钮SB80. 08十元出钱口LED1.07—元出钱口LED1.083PLC控制系统课程设计第3章自动售货机的控制系统梯形图程序设计3. 1控制程序流程图设计图3-1控制程序流程图PLC控制系统课程设计3.2控制程序时序图设计图3-2时序图3. 3控制程序设计思路1.投币加法累加 图3-3梯形图CL O Cl1 11 1 .Ui：：：：!millIIIgg 「L....：l. J：：：I3 I1 Q.OiS J-1 ：l..匚L・：：l Cl.OV...1 1LIl 1 1 .c：l !：：：：! r…——n..一：l. .CHS 1Cl.l：：：l：B —— *1 ]•••]•| 「]；：：：：；O. DOPLC控制系统课程设计2.购买物品减法与比较图3-4梯形图6PLC控制系统课程设计3.购物3秒后，如果没有再操作，则取物口灯亮，有余额则退币口灯亮 图3-5梯形图7PLC控制系统课程设计4.退币后数码管清零图3-6梯形图PLC控制系统课程设计第4章自动售货机的监控系统设计4. 1 PLC与上位监控软件通讯本次课程设计涉及到欧姆龙PLC与力控组态软件的通讯。

目前欧姆龙的小型PLC组要是 CPM1A和CPM2A系列；PLC与组态软件通过串口 RS232通信，那么就要了解PLC的通信协 议是什么方式的第一步：通过PLC的编程软件来了解通信协议，在欧姆龙PLC的“PLC设定”对话框中 “外围端口”标签中设置“通信协议”为“标准”，模式是“Host Link”，单元号为 “0”，在网络设置对话框的“驱动器”标签中，设置“端口名称”为“COM3”，“波特 率”为“9600”，“数据位”为“7”，“校验”为“偶校验”，“停止位”为“2” ,在 “设备类型设置”的“通用”标签中，设置“CPU类型”为“CPU40”在“变更PLC”对话 框中，“设备类型”为“CPM1 (CPM1A)”, “网络类型"为“SYSMAC WAY” 第二步：与力控的通讯：在上位机力控组态软件的“设备配置一第一步”的对话框中， 设置“设备地址”为“0”，“通讯方式”为“串口 (RS232/422/485)”,在“设备配置 一第二步”的对话框中，设置“串口 ”为“C0M8”，点击“设置”按钮设置通信参数“波 特率”为“9600” , “数据位”为“7”，“校验”为“偶校验”，“停止位”为“2”。

4. 2上位监控系统组态设计1. 仿真系统组成本仿真系统由上位机和下位机组成上、下位机通过串行口进行通信交换数据上位机内装北京组态软件F0RCEC0NTR0L2. 6和CX-P编程软件组态软件FORCECONTROL 用以制作仿真画面、编写仿真程序并与下位机进行通信，是专用的自动化软件，集数据采 集监控功能于一体CX_P是可编程控制器与PC机联机的编程支持工具，用户利用它可以实现程序输入、程 序注释、程序修改、程序编译、状态监控和测试以及设计系统寄存器和PLC各种参数等 CX_P是WINDOWS操作系统下使用的软件，有多种编程方式，其中主要是梯形图和助记符编 程需要注意的一点是在进行程序的上传下传时一定要把PLC的COM 口连接方式设置成 “计算机链接”否则PLC将自锁，不再与外界通信，只有使用手持编程器才能再次开启2. 仿真实验的售货分析由于售货机的全部功能是在上位机上模拟的，所以售货机的部分硬件是由计算机软件来 模拟代替的如钱币识别系统，可以用按某个“仿真对象”输出一个9PLC控制系统课程 设计脉冲直接给PLC发布命令，而传动系统也是由计算机直接模拟的，这些并不会影响实际 程序的操作，完全能模拟实际自动售货机的运行。

1) 实验状态假设a、由于是在计算机上模拟运行的，实验中有些区别于实际情况的假设：b、自动售货 机只售出三种商品；c、 自动售货机可以识别10元、5元、1元；d、 自动售货机可以退币10元、5元、1元；e、 自动售货机有液晶显示功能；f、 试验中售货机忽略了各种故障以及缺货等因素；(2) 一次交易过程分析为了方便分析，以一次交易过程为例a、 初始状态：有电子标签显示各商品价格，显示屏显示界面，此时不能购买任何商 品；b、 投币状态：按下投币按钮，显示投币框，按下所投币值，显示屏显示投入、消费、 余额数值，当所投币值超过某商品价格时，相应商品选择按钮发生变化，提示可以购买c、 购买状态：按下可以购买的选择按钮，所选的出现在出货框中，同时显示屏上的金 额数字根据消费情况相应变化取走商品则出货框消失d、退币状态：按下退币按钮显示退币框，同时显示相应的退币值和数量，按下确认按 钮则恢复初始状态到此为止，自动售货机的一个完整工作结束这也是本仿真系统的设 计思想3. 程序设计部分仿真程序的编写利用利用组态软件F0RCEC0NTR0L2. 6,下位机程序的编制则利用PLC专 用编程软件欧姆龙完成的PLC程序已经介绍，现在我们看一下仿真界面设计。

1)销售机背景的设计售货机背景是一个不动的画面，可以利用图片处理的方法按照制定样式的功能画出售货 机的整体先分几部分进行仿真设计，如图4-1所示图4-1售货机背景10PLC控制系统课程设计(2)显示屏部分的设计显示屏部分的设计利用了组态软件设计两个显示画面，一个是未交易时初始状态的欢迎 界面如图4-2,在交易过程中的币值显小画面如图4-3所小，其中图4-2中的欢迎字符是 可以闪烁变化的，'aaaa'字符可以显示系统时间，图4-3中的'8888'用来显示币值， 它们均是可以定义的变量图4-2欢迎界面图4-3币值界面(3) 标签设计电子标签用来显示程序中传上来的价格，所以其中要有可以定义的字符，所以标签设计 为(4) 按钮设计"选择”按钮的设计要反映出可以购买和不可以购买的差异，所以其中也要选择有可以变化的字符，设计如右图闪烁变色，退币按钮设计成(5) 投退币提示框设计投退币提示框要有可已投入的硬币，确认按钮以及框架，其中硬币、确认按钮和字符 “a”均是可以定义的变量图4-4投币提示框图4-5退币提示框，其中“J.03显示03商品价格的变量其 中字符“选择”在满足条件下可以样式，按钮均可以动作。

6) 出货框的设计出货框中要有01-03商品的示意图以及框架，其中商品在满足条件后可以出现，鼠标点 击后可以消失，因此也是可定义的变量，效果如图4-。