基于plc的自动贩卖机机电一体化毕业论文

基于plc的自动贩卖机机电一体化毕业论文内容摘要：

clear, vending hotel, subway, airport and other highend luxury establishments to high profile munity, a spreading, can be said to be unlimited market potential. Keywords: PLC。 Programmable controller。 Application 晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计 3 第一章 绪论 随着科技的不断发展，我们的生活也在不断的发生变化、为了跟上社会的发展步伐，人们的生活节奏也随之加快，对人们来说时间就是金钱，根据这种社会现象，出现了越来越多的自动化产品：自助交费机、自动贩卖机„„这些产品的出现不但给人们带来了方便，还节约了人们的时间。 就以 自动机 贩卖机为例子，它的种类还有很多种类 :比如冰淇淋贩卖机、饮料贩卖机„„这种产品的出现，形成了 一种全新的零售形式， 在 20 世纪 70 年代自日本和欧美发展起来。 它的出现是劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。 消费模式和销售环境的变化，要 求新的流通渠道 ， 相对 于 超市、百货购物中心等流通渠道 而言， 场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约 ， 无人自动 贩卖 机作为一种必须的机器便应运而生了。 自动贩卖机的贩卖 领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。 随着我国经济的高速发展， 自动 贩卖 机 也 越来越多的 出现在 消费者 身边，为大家带来方便。 采用可编程控制器实现自动贩卖机的系统设计，不仅编程方便，而且增强了系统的抗干扰能力。 晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计 4 第二章 自动贩卖机和 PLC 的介绍 自动贩卖机功能分析 3 个投 币孔，分别为 1 元、 5 元和 10 元。 3 种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。 ，将可由退币钮找回余额。 7 段数码管上。 12 元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。 15 元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。 20 元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示 3 种均可选择。 ，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。 ，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。 自动贩卖机的基本功能 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能； 3. 运用功能指令进行 PLC 控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计； 5. 进行系统调试，实现自动售货机的控制要求。 PLC 的选型原则 当某一个控制任务决定由 PLC 来完成后，选择 PLC 就成为最重要的事情。 一方面要选择多大容量的 PLC ,另一方面是选择什么公 司的 PLC 及外设。 首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的 I/O 点找出来，包括开关量 I/O和模拟量 I/O 以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。 控制系统输出点的类晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计 5 型非常关键，如果他们之中既有交流 220V 的接触器、电磁阀，又有 24V 的指示灯，则最后选用的 PLC 的输出点数有可能大于实际电数。 因为 PLC 的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。 所以一旦它们是交流 220V 的负载负载使用。 则直流 24V 的负载只能使用其他的输出端了。 这样有可能造成输出点浪费，增加成本。 所以要尽可能选 择相同等级和种类的负载，比如使用交流 220V 的指示灯等。 一般情况下继电器输出的 PLC 使用最多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的 PLC 了。 在选型方法上，应该考虑以下因素： （ 1）功能方面 所有 PLC 一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的 PLC 是否有能力控制任务。 如对 PLC 与 PLC、 PLC 与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对 PLC 的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对 PLC 的位置控制有特殊要求等。 这就要求用户对市场上流行的 PLC 品种有一个详细的了解， 以便做出正确的选择。 （ 2）价格方面 不同厂家的 PLC 产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、I/O 点数相当的 PLC 的价格能相差 40%以上。 PLC 的概论 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 具有体积小、结构简单、操作方便、可靠性好等特点， PLC 的产生 20 世纪 20 年代起，人们 把各种继电器，定时器，接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统。 由于它结构简单，容易掌握，价格便宜，在一定的范围内能满足控制要求，因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位。 但是机电接触器控制系统有明显的缺点：设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难与现实较复杂的控制，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象改变时，原有的接线和控制盘就要更换，所以通用性和灵活性较差。 20 世纪 60 年代末期，美国的汽车制 造业竞争激烈，各生产厂家的汽车型晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计 6 号不断更新，它必然要求生产线的控制系统亦随之改变，以及对整个开展系统重新配置， 1968 年美国通用汽车公司公开向社会招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是： 编程方便，可现场修改程序 维修方便，采用插件式结构 可靠性高于继电器控制盘 体积小于继电器控制盘 数据可直接送入管理计算机 成本可与继电器控制盘竞争 输入可以是交流 150V 以上 输出为交流 115V，容量要求在 2A 以上，可直接驱动接触器、电磁阀等 扩展时源系统改变最小 10 用户 存储器至少能扩展到 4KB（适应当时汽车装配过程的需要） PLC 的定义 美国国际电工委员会（ IEC）在 1987 年对可编程序控制器作出以下定义：可编程序控制器是一类专门为在工业环境下应用而设计的数字式电子系统，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部进行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等功能的面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入活输出，控制各种类型的机械或产生过程。 可编程序控制器及其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩展的原则而设计。 定义还强调了 PLC 是“数字运算操作的电子系统”，他也是一种计算机，它是“专为在工业环境下应用而设计的”工业计算机。 这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便。 它能完成逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作，它还具有“数字量和模拟量输入和输出”的能力。 并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。 PLC 的发展趋势 PLC 总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展。 具体表现在以下几个方面。 （ 1）向小型化、专用化、低成本方向发展 （ 2）向大容 量、高速度方向发展 （ 3）智能型 I/O 模块的发展 晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计 7 （ 4）基于 PC 的编程软件取代编程器 （ 5） PLC 编程语言的标准化 （ 6） PLC 通信的易用化 （ 7）组态软件与 PLC 的软件化 （ 8） PLC 与现场总线相结合 （ 9）开发新型特殊功能模块 (10) CPU 的处理速度进一步加快 PLC 的特点 （ 1）抗干扰能力强，可靠性好 （ 2）控制系统结构简单，通用性强 （ 3）编程方便，易于使用 （ 4）功能完善 （ 6）体积小，维护操作方便 （ 7）易于实现网络化 （ 8）可实现三电一体化 PLC 的基本功能 条件控制功能 定时 /计数控制功能 数据处理功能 A/D 与 D/A 转换功能 运动控制功能 过程控制功能 扩展功能 PLC 的基本结构和原理 PLC 的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。 （见图 ） 晋城职业技术学院机械与电子工程系毕业设计 8 PLC 各部分的作用 （ 1）中央处理器 CPU 是由控制器和运算器组成的。 运算器也称为算术逻辑单元，它的功能就是进行算术运算和逻辑运算。 控制器的作 用是控制整个计算机的各个部件有条不紊。