基于plc的自动售货机系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的自动售货机系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

措施，在工业现场使用有很高的可靠性； PLC 是由电气控制厂家研制出来的，采用梯形图语言编程，使熟悉电器控制的人员易学易懂，易于推广。 但是，由于 PLC 的运行方式不同于工业微机，微机的很多软件还不能直接应用；且 PLC 的标准化程度较低，各厂家的产品不通用，因此在开发上不如工业控制机那样有基础。 PLC的应用场合 随着电子技术的快速发展， PLC 的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。 目前在先进工业国家中 PLC 已经成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有的工业企业，诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车等等各行各业、特别是在轻工业中，因生产门类多，加工方式多变，产品更新换代快，所以 PLC 广泛应用在组合机床自动线、专用 机床、塑料机械、包装机械、电梯等电器设备中。 PLC 已经跃居现代工业自动化三大产柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的主导地位。 它的应用可大致分为以下几类： 1）逻辑控制 9 这是 PLC 最基本的也是最广泛的应用领域。 可用 PLC 来取代继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。 开关量的逻辑控制可用于单机控制、多机群控，也可用于自动生产线的控制。 如化工系统中各种泵和电磁阀的控制。 2） 运动控制 PLC 可用于对直线运动或圆周运动的控制。 早期直接用开关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使 用专用的运动控制模块。 世界上各主要PLC 厂生产的 PLC 几乎都有运动控制功能。 PLC 的运动控制空能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、电梯等。 3） 闭环过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。 PLC通过模拟量 I/O 模块实现模拟量与数字量之间的 A/D、 D/A 转换，并对模拟量进行闭环 PID 控制。 这一功能可以由 PID 子程序来实现，也可以使用专用的智能PID 模块。 PLC 的模拟量控制功能已经广泛应用于加热炉、热处理炉、锅炉等设备；还应用于化工等行业。 4）数据处理 现代的 PLC 具有数学运 算（包括矩阵、函数运算、逻辑运算）、数据传递、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。 这些数据可以与存储在存储器中的参考之相比较，也可以方便的传送到别的只能装置，或者将它们打印制表。 数据处理一般用在大、中型控制系统，如柔性制造系统、过程控制系统和机器人的控制系统。 5）过程控制 过程控制是通过配用 A/D、 D/A 转换模块及智能 PID 模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环调节控制，使这些物理参数保持在设定值上。 在各种加热炉、锅炉控制记忆在化工 、轻工、食品、制药、建材等许多领域的生产过程中有着广泛的应用。 6）多级控制 多级控制是利用 PLC 的网络通信功能模块及远程 I/O 控制模块实现多台PLC 之间的链接、 PLC 与上位计算机的链接，以达到上位计算机与 PLC 之间及 PLC与 PLC 之间的指令下达、数据交换与数据共享，这种由 PLC 进行分散控制、计算机进行集中管理的方式，能够完成较大规模的复杂控制，甚至实现整个工厂 10 生产的自动化。 PLC的发展趋势 技术发展迅速，产品更新换代快 随着微电子技术、计算机技术和通讯技术的不断发展， PLC 的结构和功 能也不断改进，生产厂家不断推出功能更强的产品，平均 3~5 年更新换代一次。 PLC 的发展主要由两个趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强、价格更低的 PLC 发展，使之适应于复杂单机，数控机床和工业机器人等领域的控制要求。 其二是向控制、管理一体化，并且具有更完善的通讯联网功能的高档大型 PLC 发展，使之于计算机组成单元控制系统。 开发各种智能模块，增强过程控制功能 智能 I/O 模块是以微处理器为基础的功能部件，它们的 CPU 与主 CPU 并行工作，占用主机 CPU 的时间很少，有利于提高 PLC 的扫描速度。 智能 模块主要有模拟量 I/O、 PID 回路控制、通信控制、机械运动控制、高速计数、中断输入、BASIC 与 C 语言组件等。 由于智能 I/O 的应用，使过程控制功能大为增强，某些PLC 的过程控制还具有自适应、参数自整定功能，使调试时间减少，控制精度提高。 PLC 与个人计算机结合 目前，个人计算机主要用作 PLC 的编程器、操作站或人 /机接口终端，其发展是使 PLC 具备个人计算机的功能。 大型 PLC 采用功能很强的微处理器和大容量存储器，将逻辑控制、模拟量控制、数学运算和通讯功能紧密地结合在一起。 这样， PLC 与个人计算机、工 业控制计算机、集散控制系统在功能和应用方面相互渗透，使控制系统的性能价格比不断提高。 通信联网功能不断增强 PLC 的通信联网功能使 PLC 与 PLC 之间、 PC 与计算机之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 现在几乎所遇的 PLC 产品都有联网通信功能，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。 目前， PLC 与 PLC 之间的网络是各厂家专用的。 通信协议想制造自动化协议靠拢，将使不同机型的 PLC 之间、 PLC 与计算机之间可以方便的进行通信和联网。 发展新的编程语言，增加容错功能 11 改善和发展新的编程语言、高性能的外部设备和图形监控技术构成的人 /机对话技术，除梯形图、流程图、专用语言指令外，增加 BASIC 语言的编程功能。 增加容错功能，如双机热备、自动切换 I/O、双机表决（当输出状态与 PC逻辑状态比较出错时，自动断开该输出）、 I/O 三重表决（对 I/O 状态进行软硬件表决，取两台相同的），以满足极高可靠性的要求。 3 自动售货机的简介及设计要求 12 据说世界上最早的自动售货机出现在公元前 3 世纪，那是埃及 神殿里的投币式圣水出售机。 17 世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。 在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。 日本第一台自动售货机是 1904 年问世的 “ 邮票明信片自动出售机 ” ，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。 自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。 50 年代， “ 喷水型果汁自动售货机 ” 大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。 后来，由于美国的饮料大公司进入日本市场， 1962 年，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。 1967 年， 100 日元单位以下的货币全部改 为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。 现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。 例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。 并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。 在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约 10－ 15％的电力。 进入 21 世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源 以及高功能化的方向发展。 因经济复苏缓慢，社会对扩大就业与工作场所提供茶点饮料的福利事业更为关注。 自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。 特别是在 24 小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。 1999 年的全美自动售货机协会和全美咖啡服务协会的合并使人们更直观地看到了这种融合现象。 日本是自动售货机的天堂。 除鸡蛋、米饭之外，报纸、杂志、一次性相机、干 电池、磁带、刮胡刀、袜子、花。