红外线自动们控制系统设计总结（5篇材料）

第一篇：红外线自动们控制系统设计总结

红外线自动门控制系统的设计总结

本次设计的题目是“红外线自动门控制系统”，所以设计的自动门具有手动和自动开门功能和分时间段控制功能。通过使用红外线作为感应器，检测到人体辐射的红外线能量，传给单片机。通过单片机控制交流电机，使自动门打开，当人进门后，又可自动关门。

本论文着重阐述了以单片机为主体，LED点阵显示芯片及直流电机为核心的自动控制系统。该系统主要应用AT89C51作为控制核心，LED点阵显示芯片、直流电机、红外线传感器相结合的组成结构，充分发挥了单片机的性能。其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。

第二篇：自动纺织机控制系统致谢、总结、经济性分析

经济性分析

近几年来，我国纺织行业面临产业结构调整的局面，从国外引进了相当数量的新型纺织机械设备，其中剑杆织机是应用最普遍的无梭织机。我国目前在研制、生产高档剑杆织机及配套机构方面与国际先进水平存在较大差距。本文主要针对剑杆织机的送经卷取系统、引纬系统、刹车及张力检测方面做出设计，其中织机的电子送经系统，由于其相对机械送经系统的诸多优点，在高档织机中己代替了后者，而电子送经系统其中重要的一环就是其驱动系统。本文结合织机的应用环境，在比较了直流、交流、以及脉冲驱动系统的基础上选择了当前具有发展前途的直流无刷电机驱动系统，采用双极性驱动方式，适应了织机工作在中低速的特点。并针对直流系统以及织机的工作环境设计了各监测电路，使系统的可靠性得以提高。

通过对于剑杆织机电气控制系统的讨论，可以看出织机控制系统是一个非常复杂的系统。目前国外的织机已经能够在我们所讨论的以上问题上实现商品化，虽然国内的织机也能够达到商品化，但是在功能上有很大的局限性或是存在一定的不足。在我们进行织机控制系统的研制过程中，作者深深地体会到：要真正实现织机系统的智能化，还需要进行大量的实验进行分析研究。不过，以目前的国内织机的研发情况来看，我们已经具有了较好的技术基础，只要我们进行不懈的努力，就一定可以真正使得我们的织机电气控制系统迈上一个更高的台阶。因此，我们只有加强研发，跟踪潮流，在研制高精度驱动系统的同时，加快高新技术在织机中的应用，才会使自己的织机逐渐达到国际水准，成为真正的纺织大国，更成为真正的纺织强国。

总结

本文对剑杆织机行业以及国家相关的政策做了分析，阐述了剑杆织机的工作原理，介绍了当前国内外剑杆织机的研究现状，提出了一套基于DSP的新型高档剑杆织机控制系统。

本文选取直流无刷电机作为剑杆织机送经卷取电机，采用三相混合式步进电机作为系统的引纬电机。

本文确定了自动纺织机系统采用的整体结构及控制方案。主电路采用单相输入三相输出的交直交结构。对整流、滤波、逆变、检测电路分别详细设计,首先

设计整流电路，并进行整流二极管和滤波电容的选择。逆变电路选取MOSFET作为桥式逆变的开关器件。送经电机部分选用驱动芯片IR2113来驱动开关器件。同时对电路进行检测，经A/D转换将信号传给控制芯片。引纬部分对三相混合式步进电机的驱动和检测做了详细设计。系统中还对经纱张力检测电路和刹车电路做出设计。

根据硬件设计了系统软件，分为主程序和中断程序两大部分。

通过仿真证明无刷直流电机上闭环调速的稳定性。

致谢

本论文是在指导教师赵杰的指导下完成的。在论文设计期间，赵老师始终给予我极大的关心和支持，并提出了一系列宝贵的意见和建议。赵老师传授给我的不仅是他广博的科学知识，更是他严谨务实的治学态度和勤奋扎实的工作作风，这将使我受益终生。在此对赵老师致以崇高的谢意。同时也感谢黑龙江科技学院电气与信息工程学院的各位领导和老师，他们为我的学习和研究提供了良好的环境和诸多指导帮助。

深深的感谢我的父母，没有他们对我精神和生活上的无私的支持与爱护，我在学业上不会取得今天的成果，他们的关怀与希望是我今后继续奋发向上的动力。感谢我的同学在学习生活中给与我的帮助。

第三篇：自动搅拌机控制系统及其监控系统设计（推荐）

图书分类号： 密 级：

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自动搅拌机控制系统及其监控系统设计 AUTOMATIC MIXER CONTROL SYSTEM AND MONITORING SYSTEM DESIGN

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学位论文原创性声明

本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

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本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

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摘要

由PLC和计算机共同组成的控制系统是目前控制领域最广泛应用的控制模式,由PLC实现的控制系控制现混凝土搅拌的工作流程,相比于传统的混凝土搅拌，拥有生产率高，不易发生故障，自动化程度高，产品质量高等优点。

本论文对搅拌机的产生，发展历史，未来的发展趋势等方面进行了详细的分析，自动搅拌机在未来的社会建设中还会发挥着重要作用。本论文要设计自动搅拌机的控制系统，主要做了两方面的工作，即搅拌机的硬件系统设计，一个是搅拌机的软件系统设计。硬件方面，要了解有哪些控制对象，根据具体要求，进行元器件的选型设计等。设计出控制电路，画出硬件电路图，各种接线图等。软件方面，首先要明确控制要求，根据要求来进行软件设计。利用西门子系列S7-200PLC作为控制器。利用梯形图进行程序的编写，要有控制程序，同时还要有监控程序。利用整个控制系统，对搅拌机搅拌混凝土的整个过程实现自动控制。

本文针对PLC和配料控制器结合控制的搅拌站来设计其控制及监控程序设计中主要要完成的任务有系统构造、PLC的I/O分配、工作流程图及PLC程序的编写。

关键词：混凝土搅拌机 ； I/O分配 ；可编程控制器（PLC）；自动控制

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Abstract The control system consists of PLC and computer composed of field control mode is the most widely used, the control system implemented by the PLC control now concrete mixing workflows, compared to traditional concrete mixing, with high productivity, less prone to failure, high degree of automation, product quality advantages.In this paper, the generation of the mixer, history, future trends and other aspects of a detailed analysis, automatic mixer in society in the future will play an important role.In this paper, to design automated mixer control system, mainly to do the work of two aspects, namely mixer hardware system design, software system design a mixer.Hardware, to understand what the control object, depending on requirements, the selection and design of components and so on.Design a control circuit, draw a hardware circuit, various wiring diagrams.The software side, we must first clear control requirements, according to the requirements for software design.Siemens Series S7-200PLC use as a controller.Use a ladder diagram program preparation, to have control procedures, but also have monitoring programs.Use of the entire control system, the whole process of concrete mixer mixing to achieve automatic control.In this paper, and ingredients controllers combine PLC controlled mixing station designed for controlling and monitoring program design of the main tasks to be accomplished in a systematic structure, PLC's I / O assignments, preparation of flow chart and PLC program.Keywords

I / O assignment programmable logic controller(PLC)automatic control mixer

II

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目 录

摘要..................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................II 1 绪论.............................................................................................................................................1 1.1 选题背景及意义..................................................................................................................1 1.2 搅拌机的现状分析..............................................................................................................1 1.3本论文的主要的主要研究内容...........................................................................................2 2系统整体设计方案......................................................................................................................3 2.1自动搅拌机的组成...............................................................................................................3 2.2 电控系统的组成................................................................................错误！未定义书签。2.3系统器件的选型设计.........................................................................错误！未定义书签。2.3.1 PLC的选型设计..........................................................................错误！未定义书签。2.3.2 行程开关的选型.........................................................................错误！未定义书签。2.3.3交流接触器的选型......................................................................错误！未定义书签。2.3.4热继电器的选型..........................................................................错误！未定义书签。2.3.5熔断器的选型..............................................................................错误！未定义书签。2.3.6断路器选型..................................................................................错误！未定义书签。2.3.7导线及开关按钮的选用..............................................................错误！未定义书签。2.3.8电压表头，电流表头的选型......................................................错误！未定义书签。2.3.9传感器的选型..............................................................................错误！未定义书签。2.3.10变频器的选型............................................................................错误！未定义书签。3 系统硬件系统设计...................................................................................错误！未定义书签。3.1 控制系统设计的基本原则及步骤....................................................错误！未定义书签。3.2 硬件电路设计....................................................................................错误！未定义书签。3.2.1 混凝土搅拌机主电路设计.........................................................错误！未定义书签。3.2.2 PLC外部接线图..........................................................................错误！未定义书签。3.2.3 I/O分配表..................................................................................错误！未定义书签。4系统软件设计............................................................................................错误！未定义书签。4.1 软件设计的主要任务........................................................................错误！未定义书签。4.2 系统功能模块化分析........................................................................错误！未定义书签。4.3 程序设计............................................................................................错误！未定义书签。5程序的下载与调试....................................................................................错误！未定义书签。5.1 调试准备............................................................................................错误！未定义书签。5.2 仿真调试..............................................................................................................................3

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毕业设计(论文)结论.................................................................................................................................................5 致谢.................................................................................................................................................6 参考文献.........................................................................................................................................6 附录.................................................................................................................................................7 附录1 主程序.............................................................................................................................7 附录2 报警程序.......................................................................................................................12

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毕业设计(论文)绪论

1.1 选题背景及意义

随着现代化进程的不断加快，基础设施建设，房地产业发展越来越快，人们对于所建住宅或其他建筑的要求也越发的严格，只有上好的建筑材料才能保证建造出高质量，满足要求的建筑。原来那种在工地自己生产混凝土的情况下，由于搅拌时的认为因素多，搅拌质量很难得到保障。同时传统搅拌机还搅拌时还具有噪音大，粉尘多的缺点，且生产效率也不高。而混凝土搅拌站则没有上述缺点，必将取代传统搅拌机成为主流生产方式。混凝土搅拌站采用控制系统，由电脑控制整个的生产流程，并且对生产流程进行监控、与传统方式相比，具有生产效率高，噪音小，粉尘少等特点，受到越来越多的生产企业的亲睐。

搅拌机作为核心部件，从上个世纪50年代兴起后，因其稳定的产品质量，自动控制，极高的生产效率得到了迅猛的发展。圆盘立轴式强制混凝土搅拌机作为最早出现的品类。圆盘立轴式拥有窝浆式和行星式两种运行方式。从1870年往后，轻骨料进入人们视野并迅速得到应用，从而又发展出了卧式强制式搅拌机，根据搅拌轴的多少又分为两种，分别为单卧轴式和双卧轴式，此种搅拌机具有自落的优点，同时具有强制的优点。卧式搅拌机搅拌叶片的线速度小，拥有较好的耐磨性能和耗能少的特点，得到快速发展。强制式混凝土搅拌机的搅拌叶片装在拌筒内的转轴臂架上，待搅拌材料加入到搅拌罐内之后，搅拌叶片由搅拌电机带动旋转，对物料进行搅拌，卧式搅拌机的搅拌方式的搅拌效果远远好于自落方式搅拌的混凝土，对搅拌干硬性混凝土，圆盘立轴式的搅拌效果不如卧式搅拌机。

1.2 搅拌机的现状分析

从上个世纪世界上第一个混凝土搅拌站出现以来，混凝土的搅拌历史已经发展了一百多年。随着生产要求的不断提高，企业与科研单位也在不断的改进，通过吸收和借鉴国外先进的混凝土搅拌技术，我国虽然在商品混凝土机械上面起步较晚，通过吸收学习外国的设计经验，得到的长足的发展。生产的许多品种，甚至达到了世界领先。在“十五”乃至

毕业设计(论文)2010年期间，随着现代化进程的不断加快，基础设施建设，房地产业发展越来越快，还要建设一批高铁，高速公路等重点工程。在城市化进程的道路上，住宅，道路等都需要大量地优质混凝土，所以得发展前景依然良好。

虽然混凝土机械发展了很久，但仍旧面临着许多的问题:过去的设备大多是自动化不足，现在的设备要求自动控制，向这方面转化又困难重重。经过企业和科研机构多年的努力，在混凝土搅拌设备方面型号与规格上已经比较全面，所以企业的决策者们就理所当然的认为不再需要创新，已经满足需要了，不明白接下来的发展方向。

现在市场竞争激烈，科技发展日新月异，搅拌机械要想在如此激烈的市场下生存，应该具有如下的几个方面：

（1）设计人员要具有独特的理解和设计能力。进行混凝土搅拌机械的生产企业必须要有一个坚实的人才储备，要有一定的高水平高素养的创新设计人才。显而易见，混凝土搅拌机械的入门标准较低，要有一定的闲散资金，再拥有专业技术人才，此行业经过这么多年的发展有效的验证了上述理论的真实性。同时，这也是这类企业不可回避的重要条件，是混凝土搅拌机械企业的生存要素。

（2）不光具有设计能力，还要有生产能力。自动搅拌机是整个混凝土搅拌站的核心部件，搅拌机的好坏决定了整个搅拌站的好坏，进而直接影响生产出混凝土的质量好坏，也就是说，商品混凝土的质量好坏，取决于搅拌机的质量，一旦搅拌机的质量差，肯定也生产不出高品质的混凝土。搅拌机的价值就体现在这里。企业就是通过生产，服务等经济活动赚钱的组织。所以，混凝土搅拌机械也是要赚钱来贡献社会，维持企业运转，搅拌机作为核心部件，无疑是利润最为丰厚的一部分。由此看来，加入一个混凝土搅拌企业放弃了搅拌机这一块，就相当于放弃了生存下去的机会。

（3）不光要能生产搅拌机，还要能够设计并制作配套的控制系统。控制系统作为混凝土搅拌站的另一个核心，地位与搅拌机是一样的，作为整个系统的大脑，控制系统根据不同要求控制着不同的机构，什么时间做什么事，有条不紊的进行生产。源源不断的生产出高品质的混凝土。控制系统的利润同样也不必搅拌机差。现在市场竞争如此激烈，很大程度上已经不是产品的竞争，而是售后服务的竞争，一个好的控制系统，是占领市场的制胜法宝。此类企业也只有在拥有了设计与制作控制系统的能力之后，才能说具有了完善的售后服务体系，有了对系统进行维护，升级改造的能力，这样在市场竞争中，才有了竞争力。

1.3本论文的主要的主要研究内容

（1）自动搅拌机硬件电路设计

此控制系统要求对整个混凝土的搅拌过程就是控制并监控搅拌各机构状态。首先要对整个系统的硬件设施有一个清晰的了解和认识，然后对不同的各个方面，如PLC，搅拌机的各个组成部件，按钮开关等进行分析。根据要求设计出控制电路，对电路中需要的各个

毕业设计(论文)元器件进行选型。

（2）自动搅拌机软件系统设计

按照混凝土搅拌机生产混凝土的工艺流程画出程序设计流程图，合理的分配I/O端口以及写出梯形图程序，用PLC，通过交流接触器控制各执行机构电机，控制混凝土的生产过程，并对整个生产过程进行监控。

2系统整体设计方案

2.1自动搅拌机的组成

5.2 仿真调试

第一步：从做基本的开始测试，测试程序启动和停止是否符合要求。程序下载完成后，找到工具栏上的有一个绿色的小三角形按钮，点击，就可以转换到RUN模式了。在RUN模式下，点击I0.0(启动按钮)，则Q0.0（循环开始指示灯）的LED亮；点击I0.1（手动开始），各电机启动信号灯亮，这是因为具备开始条件：点击I0.3（紧急停止按钮），所有执行机构都要停止工作，代表各输出的信号灯要全部灭掉。就可以看出是否符合要求。符合，进行下一步测试，不符合，改进。

第二步：开始测各个单元，测试各个执行机构是否符合要求。再点击手动开始按钮后，然后点击各个行程开关，测试各个执行电机是否能够正常起动和停止。

第三步：产生“加水完成”信号的程序调试。加水完成信号对整个控制系统来说至关重要，用内存监视来调试此信号。

报警程序的调试：

第一步：点击I1.1（试灯、试铃按钮），而后Q1.0、Q1.1„„Q1.4都是输出状态，即报警铃声，所有表示故障的指示灯都由熄灭状态变为亮状态，否则程序就有错误，需要进行修改。

第二步：承接着第一步，点击各个故障按钮，而后Q1.0为亮，且与该故障对应的故障指示灯闪烁，说明程序正确，不然程序为错误，需要进一步修改。

第三步：承接第二步，点击I1.1，Q1.0为输出状态，灯由亮转为熄灭状态，所有的故障指示灯转为常亮，程序就是正确的，不然程序有错，需要进行修改。

第四步：承接第三步，第三步完成以后，各个故障触点都处于闭合状态，挨个的断开这些故障触点，步该故障对应的指示灯就由常亮转为熄灭状态。程序就是正确的，否则为

毕业设计(论文)错误。需要进行修改。

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结论

由PLC和计算机共同组成的控制系统是目前控制领域最广泛应用的控制模式,由PLC实现的控制系控制现混凝土搅拌的工作流程,相比于传统的混凝土搅拌，拥有生产率高，不易发生故障，自动化程度高，产品质量高等优点。

本论文对搅拌机的产生，发展历史，未来的发展趋势等方面进行了详细的分析，自动搅拌机在未来的社会建设中还会发挥着重要作用。本论文要设计自动搅拌机的控制系统，主要做了两方面的工作，即搅拌机的硬件系统设计，一个是搅拌机的软件系统设计。硬件方面，要了解有哪些控制对象，根据具体要求，进行元器件的选型设计等。设计出控制电路，画出硬件电路图，各种接线图等。软件方面，首先要明确控制要求，根据要求来进行软件设计。利用西门子系列S7-200PLC作为控制器。利用梯形图进行程序的编写，要有控制程序，同时还要有监控程序。利用整个控制系统，对搅拌机搅拌混凝土的整个过程实现自动控制。

通过这次设计,大大增强了自己独立发现和解决实际问题的能力,提高了自己的动手能力,学会了把所学的知识运用到实践当中去,加深了对理论知识的理解和运用。对PLC各系列有了更深的了解,能够独立的编写一些PLC程序。还有就是最后的测试,虽然这个测试与真正的项目相比还有很大差别,但是它让我了解到做一个项目,付出的汗水固然重要，但细心在以后的工作生活中尤为重要。

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致谢

参考文献

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毕业设计(论文)[7]童占荣，张翔生.搅拌设备用称重传感器选型的探讨[M].工程机械，2005,(11)[8]曲波，尚圣兵，吕建平.工业常用传感器选型指南[M].清华大学出版社.2002.1 [9] A method of and device for improving the quality of fresh concrete and preventing adhesion and hardening of fresh concrete in a rotary mixer drum of a concrete mixer truck and of a concrete mixing plant,Canadian Patent Database(CA 2236627), 1～7 [10]张德仁.DCS, PLC的现状与展望[J].山西电子技术，1999,(3).[11]张建文，徐琼，冯林.PLC控制系统工作方式的分析和研究[M].华东地质学院学报，2003(03)[12]董油海.PLC在混凝土搅拌站计量系统的应用[J].自动化与仪表，2000 ,(4).[13]刘士阳.基于PLC和组态软件的搅拌站控制系统[[J].建筑机械，2005,(5).[14]李丹，许少云.用于工业过程控制的一种新工具一组态软件[J].计算技术与自动化，1995(3).[15]王立明.基于PLC和工控机的混凝土搅拌站测控系统设计[J].西安建筑科技大学，2006(3).[16]廖常初.PLC编程及应用[M].—2版.北京：机械工业出版社，2005.5 [17]吴作明.工控组态软件与PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.1

附录

附录1 主程序

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毕业设计(论文)附录2 报警程序

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第四篇：基于PLC自动售货机控制系统毕业论文课题设计(精)

1、绪论 1.1、设计背景

公元1世纪,希腊人希罗制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925年美国研制出售香烟的自动售货机,此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异,主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心,其主要功能是确认投入钱币的真伪,分选钱币的种类,计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号,并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品,接收出售指示信号,把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。70年代以来,出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统,如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的现金自动支付机等

1.2、应用前景

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。

从自动售货机的发展趋势来看,大量生产,大量消费以及消费模式和销售环境的变化,要求出现新的流通渠道,而相对的超市,百货购物中心等新的流通渠道的产生,人工费用也

不断上升,在加上场地的局限性和购物的便利性等这些因素的制约,无人自动售货机作为一种必须的机器也就有了其相当可观的前景。

1.3、设计的目的和意义

PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关,这些高新技术的发展推动了PLC的发展,而PLC得发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求,促进了他们的发展。本次设计就在于结合PLC的种种优点联系实际情况来弥补原有系统的不足,利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证了自动售货机能够长期稳定的运行。

2、总体设计方案 2.1、总体设计思路

自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算,然后根据运算结果做出相应的判断,看看哪种商品可以进行购买,哪种商品不能购买,本次课程设计的要求是可识别三种钱币,分别是1元、2元、5元,采用三个按钮进行模拟,自动售货机共出售四种货物,其价格分别定为1元、3元、4元、6元,当投币数大于等于货物价格时且售货机里有这种货物时,指示灯亮,表示可以进行购买,四种货物分别用四个小灯代替进行模拟。除此之外,本次设计还涉及了显示、找零、送货等功能的实现,其中显示部分采用数码管进行显示,显示投币总数和购买后的余额;当按下找零按钮后,数码管显示进行清零,采用从高到低递减的形式进行清零,例如:当余额为17元时,按下找零按钮后,先找三个五元数码管分别显示12、7、2,然后再找2元,清零。送货部分采用小车直线运动进行模拟,将四种货物分别送到四个不同的地点,采用四个光电开关分别代表四个不同的送货地点,当按下不同的送货按钮后,小车会以其对应的光电开关为终点做直线往返运动,表示送货过程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替代的这些并不会影响实际程序的操作,完全能模拟现实售货机的运行。

目录

1、绪论.......................................................................................................................1.1、设计背景......................................................................................................1.2、应用前景......................................................................................................1.3、设计的目的和意义........................................................................................2、总体设计方案.........................................................................................................2.1、总体设计思路................................................................................................2.2、PLC总体设计流程.........................................................................................3、硬件设计................................................................................................................3.1、I/O地址分配................................................................................................3.2、中间继电器分配...........................................................................................3.3、整体系统工作流程........................................................................................3.4、硬件接线图..................................................................................................3.5、实物接线图..................................................................................................4、软件设计................................................................................................................5、程序调试..............................................................................................................6、结论.....................................................................................................................参考文献....................................................................................................................2.2、PLC总体设计流程

以下为PLC的一般工作过程流程图。分析评估控制任务 PLC机选型、I/O设备选择 I/O地址分配

程序设计电器系统安装 调试程序

设计硬件系统接线图和 控制柜 检查修改硬件 检查硬件接线 满足要求 联机测试

满足要求 现场安装调试 交付使用 编制技术文件 N Y N N Y 图一PLC工作过程流程图

3、硬件设计

我们本次采用的是西门子公司的S7—200系列PLC,它可以提供4种不同的基本单元

和6种型号的扩展单元,其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。

3.1、I/O地址分配

本次课程设计的主要I/O分配如下: 表一I/O地址分配

输入单元PLC地址输出单元PLC地址

投币1元I0.1 A货物显示Q1.0 投币2元I0.2 B货物显示Q1.1 投币5元I0.3 C货物显示Q2.0 送货(A货物I0.4 D货物显示Q2.1 送货(B货物I0.5 找零出口Q2.2 送货(C货物I0.6 出货口Q2.3 送货(D货物I0.7 电机正转Q2.6 找零I0.0 电机反转Q2.5 数码个位显示I0.0—I0.3 数码十位显示I0.4—I0.7 限位开关S1 I1.0 限位开关S2 I1.1 限位开关S3 I1.2 限位开关S4 I1.3 3.2、中间继电器分配 表二中间继电器分配

中间继电器功能中间继电器功能 M0.0 送A货M1.2 电机反转 M0.1 限位开关S1 M1.3 电机正转

M0.2 限位开关S2 M1.4 电机正转 M0.3 送B 货 M1.5 电机反转 M0.4 送C 货 M1.6 电机正转 M0.5 限位开关S3 M2.0 送货延时 M0.6 送D 货 M2.1 送货延时 M0.7 限位开关S4 M2.2 送货延时 M1.0 电机反转 M20.0 找零 M1.1 电机正转

3.3、整体系统工作流程

整个系统的整体工作流程如图二所示 初始状态 投币状态 购买状态 退币状态 投 入 硬币 按下选择按钮 是否有剩余 按下退币按钮 N Y 图二 整体工作流程图 清零按钮

1元按钮 2元按钮 5元按钮 购A货按钮 购B货按钮 购C货按钮

货1、2限位开关货3限位开关货4限位开关 5V e d c b a g f CPU-224 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3

I0.4 I0.5 I0.6 A1 1 A2 2 3 /LT 4 /BI v cc f g a 16 15 14 13

LE 5 A3 6 7 A4 8 GND b c d e 12 11 10 9 CD4511 L+ M

24V 1M 1L+ 24V I1.0 I1.1 I1.3 A1 1 A2 2 3 /LT 4 /BI v cc f g a 15 14 13 LE 5 A3 6 7 A4 8 GND b c d e 12 11 10 Q0.4 Q0.7 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.5 Q0.6 Q1.0 Q1.1 Q2.0 A货指示灯 B货指示灯 C货指示灯 Q2.5 Q2.6正转 反转 Q2.2退钱灯

5V Q2.1D货指示灯 I0.7 购D货按钮 M M 24V 图三硬件接线图 投一元投二元投五元 购买A 货物

购买B 货物购买C 货物找零 地 A 货物显示 B 货物显示 C 货物显示 D 货物显示

个位8个位4个位2个位15V 地 十位8 十位4 十位2 十位1 5V 地

I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.024V 5V 24V 地 Q0.0 Q0.1

Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q2.0Q2.2Q2.3Q2.6 S1 S2 S3 S4 正 反 24V 地

Q1.0Q1.1Q2.1I0.7购买D 货物 Q2.5退钱灯 I1.0I1.3I1.2I1.1 图四 实物接线图

4、软件设计

5、程序调试

在整个程序的调试过程中,我遇到了一些问题,最初的设计比较简单,只是将投币,购买的过程考虑进去,而没有将购买之后送货的过程加进设计的方案中,后来在老师的提醒之下,我又将送货的过程采用了小车直线运动进行模拟,将四个光电开关模拟成四种货物的送货地点,分别在按下四个送货按钮之后,将货物送到四种地点,使得整个系统更加完善,功能更加强大。

在数码显示的过程中也遇到了一些问题,数码显示时数据的传输所用到的中间继电器和后来送货时的中间继电器发生了冲突,使得程序运行过程发生了紊乱,后来在同学的帮助下,我明白了问题的关键,将其解决,使数码显示功能顺利实现。

在最后的送货过程中,由于有四个地点,所以要对电机的正反转分别进行控制,最初我是将所有的正转输入都采用了Q2.6进行驱动,所有的反转输入都采用了Q2.5进行驱动,当程序运行时,发现得不到预期的现象,经检查程序没有问题,后来经过考虑和同学的提醒,采用中间继电器进行驱动,现象就出现了,实现了最初预想的送货过程。

在找零阶段,最初只是按下找零按钮后直接将数码显示清零,后来经过思考和老师的提醒,将找零部分又逐步进行了完善,将找零的过程在数码管上显示了出来先找大面额的钱币,后找小面额的钱币,其内部进行减法运算,使得整个找零的过程清晰可见。

在购买货物的过程中最初忽略了如果货物售完该怎么办,后来经过完善将货物的数量进行了设定,只有当投币金额大于等于所要购买的货物时,且货物数量大于零时才能进行购买,这使得整个过程更加完善。

6、结论

通过本次PLC课程设计使得我对PLC的操作更加的熟练,同时掌握了自动售货机的基本工作原理,对自动售货机的发展也有了一定的了解更加充分的体会到了PLC在实际生活中的重要应用与在当今控制领域的重要地位。

与此同时,我也对S7—200系列的PLC有了更进一步的了解,同时对PLC的高效性和实用性有了更进一步的认识,在整个课程设计过程中,在遇到问题的时候,我学会了如何借助外界的帮助和自身的努力来解决实际问题,懂得如何进行独立思考,如何冷静的面对要解决的问题,这些都是今后学习生活的宝贵经验,在以后的各个方面都有着至关重要的作用。

参考文献

[1]赵相宾.可编程控制器技术与应用系统设计.机械工业出版社,2002,7 [2]钟肇新.范建东.可编程控制器原理及应用.华南理工大学出版社,2003 [3]陈金华.可编程序控制器(PC应用技术.北京电子工业出版社,1995 [4]陈在平.赵相宾.可编程序控制器技术与应用系统设计.北京机械出版社,2002 [5]廖常初主编.PLC编程及应用.北京机械工业出版社,2002 [6]何衍庆.可编程序控制器原理及应用技巧.北京化学工业出版社,2000

第五篇：自动售货机PLC控制系统背景概述

自动售货机PLC控制系统背景概述

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陈锦

自动售货机是台机电一体化的自动化装置，在接受到货币已输入的前提下，靠触摸控制按 扭输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出。

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。1925年美国研制出售香烟的自动售货机，此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。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。20世纪70以来，出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统在日本和欧美发展起来。

在日本，70％的罐装饮料是通过自动售货机售出的；全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在日本全国各地，共设有550万台自动售货机（据1998年的统计），销售额达6兆8969亿4887万日元，为世界第一。在售货机的显示屏幕上进行操作，输入商品号码和购买数量，并投入钱币后，商品就会从取货口出来，甚至从食品自动售货机上还能买到热呼呼的面条和米饭团。虽然日本的自动售货机总台数低于美国（据1997年的统计为689万台），但是，从人口占有数来看却是世界上最高的，美国平均三十五人占有一台，而日本为二十三人占有一台。在一些国家，自动售货机的商品销售额占全国零售业的六成以上，并以每年10%的速度递增。

从1992年开始有部分来自日、韩等国引进的旧机器摆放国内市场，到自行研制和生产自动售货机，我国各厂家、商家蹒跚起步，艰难创业，已为国内零售业开辟了一片新天地。1999年以后，它逐步进人中国市场。如今，在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所，不难发现自动售货机的身影。顾客只要投入5元、10元、20元的纸币或硬币，就可以方便地买到诸如饮料、口香糖等小商品。作为一种前卫的零售方式，自动售货机受到了喜欢追逐时尚的年轻人的欢迎。中国自动售货业的发展比较缓慢，国内市场由于仅仅属于市场导入期，几乎还谈不上竞争之说，满眼望去，几乎到处都是未开垦的国内市场。目前，中国的自动售货机拥有量约为4万台，相对于13亿的人口，这个数字微不足道。即使是按现在中国城市人口3.9亿人计算，平均每10000城市人口中才有一台自动售货机。

从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。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。

现在还有些自动售货机公司售卖的商品可根据摆放场所的需要量身定制，包括冷热饮料、零食、电话卡及海外进口的特色商品等。更引人注目的是，透过这种智能售货系统，存货、销售、物流信息可以准确及时反馈给客户，此外，其还支持现金、银行卡、储值卡、代金卡等多种交易支付模式，从而使交易过程更加安全和便利，同时方便实现较大金额的支付和交易结算。这种新一代自动售货机除了更方便售卖货品之外，还被视为一种传播广泛的广告媒介。除了机器机体本身可以成为厂商的平面广告载体外，机器上所安装的LCD显示屏也可以播放动态广告。

本系统也依然存在着一系列的问题，而且有很多是在实验室很难发现的问题。尽管系统设计时，硬件设计和软件设计上都采取了多种措施来提高容错能力，但有时组态软件和PLC也会发生一些连接和控制上无效的故障。

技术参数：货道、容纳数量、商品类型、制冷制热功能（制冷剂）、识别币种、找零币种、耗电量、额定电压（220V，50HZ）。