基于PLC及嵌入式MCGS组态软件的自动售货机监控系统
基于PLC的自动售货机控制
摘要自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧,当时在美国的地铁系统中,人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。
目前自动售货机在一些国家已达到普及的程度。
自动售货机有自动售饮料机、自动售香烟机和自动服务机等等。
本文对自动售货机进行了研究,报告了自动售货机的发展、现状、应用领域以及未来的发展趋势。
利用PLC控制自动售货机,选择合适的方案,并进行合理的硬件选型、设计及I/O配置,将程序输入PC机进行调试,最终确定设计方案。
文中详尽地介绍了自动售货机的各硬件组成,并完成了PLC外部接线图。
在PLC梯形图的编写时,文中采用的是三菱PLC梯形图专用编译软件来进行编写。
介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。
程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。
利用PLC 控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。
关键词:自动售货机,PLC,FX2NAbstractVending machine appears the earliest in the 1950s and 1960s, when the Western Europe in the subway system in the United States, people can use 1 cents in vending machine to buy a piece of chewing gum. At present the vending machine in some countries has reached popularity of degree. Vending machines, automatic machines, automatic sale sell cigarette machine and automatic service machine, etc.This paper studied the vending machine, report the development of the situation, application field and the future trend of development of the vending machine ,Using PLC control vending machine, choose the right plan and make reasonable hardware selection, design and the I/O configuration, debugging input PC, determines the design scheme.This paper introduced in detail the vending machines, hardware composition, and completed PLC external hookup. Write in PLC ladder diagram, the paper USES is when mitsubishi PLC ladder-diagram special compiled software to write. Introduces the basic principle of vending machine and the working process, specifying the programmable controller in the vending machine in the role. Program involves a vending machine work most of the process. Use of PLC controlled vending machines, improve the stability of the system, ensure the vending machine can have a long-term and stable operation.Keywords: vending machine,PLC,FX2N目录摘要......................................................................................................................... - 0 -Abstract ..................................................................................................................... - 1 -绪论........................................................................................................................... - 4 -第1章自动售货机简介......................................................................................... - 5 -1.1自动售货机的起源和发展......................................................................... - 5 -1.2 自动售货机的发展现状和发展前景........................................................ - 6 -第2章可编程控制器PLC简介 ........................................................................... - 8 -2.1 PLC概述 .................................................................................................... - 8 -2.1.1可编程控制器的产生和发展.......................................................... - 8 -2.1.2 PLC的发展前景和主要品牌 ......................................................... - 9 -2.2 PLC的工作原理 ...................................................................................... - 10 -2.2.1 PLC的硬件组成 ........................................................................... - 10 -2.2.2 PLC的工作原理 ........................................................................... - 11 -2.2.3 PLC应用的特点及编程语言 ....................................................... - 12 -第3章硬币验钞机构及原理............................................................................... - 14 -3.1硬币验钞机构........................................................................................... - 14 -3.2硬币的识别原理....................................................................................... - 14 -第4章自动售货机的PLC程序设计 ................................................................. - 17 -4.1 硬件设计分析.......................................................................................... - 17 -4.1.1控制要求分析................................................................................ - 17 -4.1.2 I/O点统计 ..................................................................................... - 17 -4.1.3 PLC选择 ....................................................................................... - 18 -4.1.4 CD4511七段数码管译码器......................................................... - 18 -4.2 软件设计分析.......................................................................................... - 19 -4.2.1 I/O分配表 ..................................................................................... - 19 -4.2.2程序流程图的编制........................................................................ - 20 -4.2.3 系统软件设计梯形图................................................................... - 21 -4.2.3 自动售货机控制系统外部接线图............................................... - 22 -第5章仿真与分析............................................................................................... - 26 -5.1 仿真设计.................................................................................................. - 26 -5.2 仿真结果及分析...................................................................................... - 28 -结论......................................................................................................................... - 30 -致谢......................................................................................................................... - 32 -绪论自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。
PLC控制程序开发训练 自动售货机监控系统设计
《PLC控制系统开发训练》Development & Training of PLC control System项目报告Project Paper注:项目完成的其他资料附后。
一.面板截图二.数据库组态三.控制程序1.1角感应则DT寄存器加1,从而LED数码管显示值加1 IFX0.PV==1THEN DT=DT+1;ELSE DT=DT;ENDIF2.5角感应则DT寄存器加5,从而LED数码管显示值加5 IF X1.PV==1THEN DT=DT+5;ELSE DT=DT;ENDIF3.1元感应则DT寄存器加10,从而LED数码管显示值加10 IF X2.PV==1THEN DT=DT+5;ELSE DT=0;ENDIF4.DT寄存器值大于等于12,则矿泉水指示灯亮IF DT.PV>12THEN Y1=1;ELSE Y1=0;ENDIF3. .DT寄存器值大于等于25,则可乐和矿泉水指示灯都亮IF X2.PV>25THEN Y2=1;Y1=1;ELSE Y2=0;Y1=0;ENDIF3. .DT寄存器值大于等于38,则可乐和矿泉水,啤酒指示灯都亮IF X2.PV>25THEN Y2=1;Y1=1;Y3=3;ELSE Y2=0;Y1=0;Y3=0;ENDIF4.矿泉水选择按钮按下,矿泉水电磁阀运动将其排出IF Y3.PV==1 && h1<100THEN h1=h1+5;ELSE h1=0;ENDIF5.可乐选择按钮按下,可乐电磁阀运动将其排出IF Y4.PV==1 && h2<100THEN h2=h2+5;ELSE h2=0;ENDIF6.啤酒选择按钮按下,啤酒电磁阀运动将其排出IF Y5.PV==1 && h3<100THEN h3=h3+5;ELSE h3=0;ENDIF7.购物完毕按钮按下,剩余钱币被找钱电磁阀推出IF Y7.PV==1THEN h4=h4+5;ELSE h4=0;ENDIF四.程序梯形图(见项目报告一)五.原理图(见项目报告一)。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计自动售货机是一种自动化的货物销售设备,广泛应用于餐厅、便利店等各类商铺。
它能够通过电子支付方式自动售卖商品,并具备库存管理、销售数据统计、远程监控等功能。
为了实现自动售货机的正常运行,需要设计一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统。
首先,我们需要对自动售货机的功能进行分析,确定所需的控制模块。
自动售货机的主要功能包括:1.商品选择与交付:用户通过触摸屏或按键选择商品,机器自动将所选商品交付给用户。
3.库存管理:自动售货机需要准确管理商品的库存,当商品数量不足时,需要提醒操作员补充。
4.销售数据统计:自动售货机需要对商品销售情况进行统计,包括销售数量、销售额等数据。
5.远程监控:自动售货机可以通过网络与远程服务器建立连接,实现远程监控和管理。
基于以上功能,我们可以将PLC的控制系统设计如下:1.输入模块:包括触摸屏、按键等,用于接收用户选择商品、支付方式等输入信息。
2.输出模块:包括商品出货口、屏幕显示等,用于将商品交付给用户,并显示交互信息。
3.电子支付模块:用于连接支付系统,处理用户支付请求,进行实时的支付验证和交易记录。
4.库存管理模块:通过传感器检测商品数量,当商品数量不足时,发出报警信号并提醒操作员补充商品。
5.销售数据统计模块:通过PLC中的计数器功能,统计每个商品的销售数量和销售额,并将数据保存到存储器中。
6.通信模块:用于与远程服务器建立连接,传输销售数据、库存信息等,并接收远程的监控指令。
在设计控制系统时,我们需要考虑到以下几个方面:1.系统的稳定性和可靠性:PLC是一种可靠的工控设备,可以提供稳定的控制功能。
同时,我们需要设置适当的备份机制,确保系统在故障时可以正常运行。
2.用户交互的友好性:通过触摸屏、显示屏等人机界面,提供友好的交互方式,使用户能够方便、快速地选择商品,并了解交易结果。
3.安全性:自动售货机控制系统需要具备一定的安全保障措施,防止恶意攻击和非法操作。
毕业设计-基于plc原理设计的自动售货机
摘要在今天的工业生产中,可编程序控制器已经成为实现工业自动化的关键。
本文简要介绍了有关可编程序控制器的一些基础知识和三维力控组态软件的简单应用,而且,还介绍了可编程控制器的技术特点,并重点在硬件、软件和组态软件方面进行了介绍。
对它们在工业自动化中的典型应用、最新的技术发展趋势也作了介绍。
在这次毕业设计中,我以PLC原理为基础、利用三维仿真力控软件设计了自动售货机系统,利用松下编程软件FPWIN-GR编制了相应的PLC应用控制程序并进行了调试和三维力控组态软件ForceControl编制了自动售货机系统,完成了设计的基本要求.采用可编程序控制器进行实际生产过程控制,顺序严格,可靠性高。
关键词:可编程序控制器;自动售货机;仿真;三维力控组态软件AbstractIn today‟s factories, programmable logic controllers(PLC) have become the key building blocks of industrial automation. Some basic knowledge of programmable logic controller is introduced in the paper. Moreover, the technical features, application status and technology development of PLC is presented in this paper.The hardware, software and network structure of PLC are introduced in detail. An introduction of their typical applications in industrial automation, the latest development trend and system considerations are also introduced.V ending machine system is regarded as a project to design the programmable logic controller practical system. The applied system design of water treatment system is finished by the use of FP1 C24 programmable logic controller and ForceControl 2.6. Controlling software about this system are designed, While emulation research are done in the lab.Good succession and high reliability of real production process control due to the use of programmable logic controller are available. The analog test method given in the paper may be applied to lab teach.Subject T ermsProgrammable logic controller,Forcecontrol,Simulation,vending machine目录第一章可编程控制器的基本知识 (5)1.1 可编程控制器的产生与发展 (5)1.2 可编程序控制器的特点和应用........................................................... .. (6)1.3 可编程序控制器与其他工业装置的比较 (8)1.4 可编程控制器的应用场合 (9)1.5 可编程控制器的发展趋势 (10)第二章可编程控制器的组成和基本原理 (11)2.1 可编程控制器组成的控制系统 (12)2.2 可编程控制器的组成 (13)2.3 可编程控制器的基本工作原理 (14)2.4 PLC的几种编程语言 (15)2.5 立石公司C系列P型机的基本特征 (18)2.6 松下电工可编程控制器产品-FP1介绍 (19)2.7 可编程控制器的编程编制 (21)第三章松下电工PLC编程工具及三维组态软件的介绍 (21)3.1 松下电工PLC编程工具简介 (21)3.2 监控组态软件简介 (22)第四章基于PLC原理的自动售货机的设计 (25)4.1 仿真系统组成 (25)4.2 自动售货机功能分析 (25)4.3 设计任务的确定 (27)4.4 程序设计部分 (27)4.5 仿真界面的设计 (31)4.6 仿真界面中各变量的定义 (32)4.7 数据连接 (32)4.8 自动售货机PLC梯形图 (35)4.9 助记符语言 (40)结束语 (49)参考文献 (50)第一章可编程控制器的基本知识第一节可编程控制器产生与发展可编程控制器问世于1969年。
PLC在自动售货机控制系统中的应用
PLC在自动售货机控制系统中的应用一、概述随着科技的不断发展,自动化和智能化已成为现代生活的重要趋势。
在诸多领域中,自动售货机作为一种便捷、高效的自助服务设备,受到了广大消费者的青睐。
而可编程逻辑控制器(PLC)作为工业自动化领域的核心控制设备,其在自动售货机控制系统中的应用也日益广泛。
PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程。
由于其高可靠性、灵活性以及易于维护的特点,PLC在工业自动化领域得到了广泛应用。
在自动售货机控制系统中,PLC主要负责控制售货机的各个功能模块,如货币识别、商品选择、找零、出货等。
通过编程实现对这些模块的精确控制,PLC能够确保售货机在复杂的运行环境中稳定运行,并为用户提供优质的服务体验。
PLC还具备强大的数据处理和通信能力,能够与上位机或其他设备进行数据交换,实现远程监控和故障诊断等功能。
这使得自动售货机的维护和管理变得更加便捷和高效。
PLC在自动售货机控制系统中的应用具有重要意义。
它不仅能够提高售货机的自动化水平和运行效率,还能够降低维护成本和提高用户体验。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,PLC在自动售货机控制系统中的应用前景将更加广阔。
1. 介绍自动售货机的发展历程及其在现代生活中的重要性。
自动售货机作为一种自助式的销售终端,经历了从简单到复杂、从单一到多元的发展历程。
早期的自动售货机功能相对单一,主要满足基本的商品售卖需求。
随着科技的进步和消费者需求的多样化,自动售货机逐渐融入了更多的智能化、人性化设计,实现了多种支付方式、库存管理、远程监控等功能。
在现代生活中,自动售货机的重要性日益凸显。
它为消费者提供了极大的便利。
无论是在商场、车站、机场还是学校、医院等公共场所,自动售货机都能随时随地满足人们的购物需求,无需排队等待或寻找人工售货员。
基于S7-200PLC_自动售货机控制系统设计
题目:基于S7-200PLC 自动售货机控制系统设计题目名称基于S7-200PLC自动售货机控制系统设计一、设计的主要内容1.完成控制系统的硬件设计,主要包括:电气元件的选择、电气原理图设计、可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。
2.完成控制系统的软件设计,主要包括:程序流程图设计、梯形图程序设计及仿真调试。
3.完成课程设计说明书的撰写,主要包括:封面、目录、设计任务书、设计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等。
二、设计要求1.自动售货机有6个投孔,分别为一、五、十、二十、五十、一百元。
2.售货共有饮料与日用品两种选择。
3当投入硬币的总值大于等于物品价值时,对应的物品指示灯亮绿灯。
4.当物品对应的指示灯亮绿灯时,按下相应的按键,相应的物品排出,同时指示灯绿灯闪烁。
5.当顾客成功购买完一件物品后20秒无操作,自动售货机会自动将余款退还顾客。
6.如果顾客投入硬币在限定的时间内(2分钟)不按任何按键,自动售货机将退还所投硬币。
7如果顾客投入硬币后又不想买物品,按下退款按键,自动售货机会自动将余款退还顾客。
8.找零时顾客可选择币额进行退币。
9.当物品不足时,对应的物品指示灯亮红灯,顾客按下相应的按键无反应(不出物品,不减余额),并向总部发送所缺物品。
三、设计进度安排第一周星期一查阅文献资料,了解与设计题目相关的知识星期二~星期四确定控制系统的总体设计方案,完成控制系统的硬件设计星期五至第二周星期二完成控制系统的软件设计及调试星期三~星期四撰写课程设计说明书星期五答辩指导教师签字:目录一、引言 (1)二、设计目的 (1)三、设计任务及要求 (1)1 设计要求 (1)2 设计任务 (2)四、系统的硬件电路设计 (2)1 计币系统 (2)2比较系统 (2)3 选择系统 (3)4 物品供应系统 (3)5 退币系统 (3)五、PLC的选型 (3)1 PLC的选型原则 (3)2 PLC选型 (4)六、硬件外部接线图 (5)七、系统的程序设计 (6)1 I/O分配表 (6)2 程序设计的流程图 (7)3 程序设计梯形图 (7)八、系统仿真与调试 (17)九、设计总结 (20)十、参考文献 (21)一、引言自动售货机是一种全新的商业零售形式,20世纪70年代自日本和欧美发展起来。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
引言自动售货机是自动化时代的产物,它的出现方便了人们的生活购物。
由于地理位置的限制,人工的费用,以及时间的差异,给人们的购物限制了一定的条件,为了方便人们的生产生活,自动售货机便出现在人们的生活中,自动售货机以长时间的不间断工作,占地面积小,维修方便,无需人工监守,在国外得到了快速的发展。
但是自动售货机在中国市场的拥有量较小,相对于中国人口较大的购买消费能力,自动售货机在中国市场有很大的发展应用空间。
但自动售货机的工作环境复杂工作周期长,这就需要自动售货机有较强的抗干扰能力和稳定的控制系统,目前市场上的自动售货机多以PLC为控制系统,该种售货机操作方便,容易维修,购买操作方便,本设计通过分析自动售货机的销售方式和功能要求,以确定控制系统的设计。
通过编程软件编写出对应的系统梯形图,调试分析确认系统无误后,导入PLC仿真软件中,对系统进行仿真模拟,检测系统能否满足设计要求。
并对系统不足之处进行修改,满足设计要求后,在试验台上进行接线模拟。
最终在试验台上模拟出自动售货机的销售方式和购买流程。
随着科技的发展,自动售货机还会不断地改进,能更好的为人们提供服务,方便人们的生活。
第一章绪论1.1自动售货机研究的背景自动售货机的出现是自动化社会的产物。
在社会消费水平迅速提高的今天,大量的购买消费可发生在任何时间任何地点。
由于时间,地理位置的限制,给人们的购物带来了不便,为了满足商业的需求方便人们的购物消费自动售货机便出现在人们的生活中,自动售货机以其占地面积小,24小时不间断工作,后期投入少的优势方便着人们的生产生活,可放置在人流量较多的车站,学校餐厅,人群密集的小区,街道。
自动售货机在一定程度上为人们提供了购买可能,但在国内自动售货机的数量还远远不足,人均占有量少,只能实现简单的购买交易,人工智能欠缺,国内自动售货机还急待发展。
基于PLC的自动售货机操作方便,性能稳定,销售种类丰富,在市场的销售中有着良好的发展前景。
基于PLC的自动售货机控制系统设计
基于PLC的自动售货机控制系统设计摘要随着科技的不断发展,PLC在工程中的应用大家有目共睹,PLC在各个领域已占得一席之地,并将有更好的发展。
我国人口数量庞大,自动售货机在人们的生活中扮演越来越重要的角色,从长远来看其具有广阔的发展空间。
本次设计的自动售货机为饮料自动售货机,贩卖的商品性质明确,适于放置在短时间人口流动比较大的地方,比如餐厅。
首先通过与单片机和液压等控制的对比,确定采用PLC来控制自动售货机,然后分析自动售货机的结构和工作原理,明白自动售货机的贩卖过程,以便为硬件的选择做准备。
通过自动售货机的功能分析作出硬件框图,根据硬件框图选择所需要的PLC、货币识别器、电动机和接触器。
根据I/O分配表对PLC选型,并画出外部接线图。
根据控制系统流程图编写符合自动售货机功能的程序。
如果购物后有剩余金额,则可按退币按钮退币。
梯形图的编写通过GX Developer来完成,完成梯形图后可以在三菱PLC仿真软件 GX Simulator 6c进行调试和仿真。
最后用MCGS作出组态效果。
组态仿真图中自动售货机包括按钮、指示灯、投币口、取物口、退币口等部分。
关键词:自动售货机; PLC;梯形图; MCGSABSTRACTWith the development of science and technology, the application of PLC in engineering everybody be obvious to people, PLC has occupied a space for one person in every field, and will have a better development. Because of the large number of population, the vending machine is playing a more and more important role in people's life, in the long run it has broad space for development. The design of the automatic vending machine for beverage vending machine, the nature of the goods sold in the clear, adapted to be placed in a short time population flow of relatively large areas, such as restaurant. First, by comparing with the single chip microcomputer and hydraulic control, and adopt PLC to control the vending machine, then analyzes the structure and working principle of automatic vending machines selling process, understand the vending machine, to prepare for the selection of hardware. Through vending machine function analysis to make the hardware block diagram, according to the hardware block diagram, select the desired PLC currency recognizer, motor and contactor. According to the I/O distribution list on the PLC selection, and draw the external wiring diagram. According to the flow chart of control system prepared with vending machine program. If the shopping after the remaining amount, then press the coin button coin. Trapezoidal chart compilation done by GX Developer, complete ladder diagram can be debugged and simulated in Mitsubishi PLC simulation software GX Simulator 6c. Finally, MCGS made the configuration effect. Configuration simulation diagram of the vending machine comprises a button, indicator light, the slot, fetching port, a coin refund part.Keywords: vending machine; PLC; ladder diagram; MCGS目录1 绪论 (5)1.1 自动售货机的研究背景及意义 (5)1.2 研究自动售货机的目的 (6)1.3 本设计研究的内容 (6)2 自动售货机的功能分析 (7)2.1 自动售货机主控单元的确定 (7)2.1.1 PLC的部分功能 (7)2.1.2 确定自动售货机的主控单元为PLC (9)2.2 自动售货机的售货方法 (10)2.3 自动售货机的空间结构 (10)2.4 自动售货机的功能 (11)2.5 自动售货机的购物使用流程 (12)3 自动售货机的硬件部分 (13)3.1 控制电路硬件组成框图 (13)3.2 确定自动售货机使用的PLC类型 (14)3.3 货币识别器选型 (17)3.3.1 硬币的识别原理 (18)3.3.2 纸币的识别原理 (18)3.4 自动售货机电机及其它选择 (19)4 自动售货机的软件设计 (21)4.1 自动售货机的控制系统流程图 (21)4.2 自动售货机的程序部分 (22)4.2.1 程序中用到的部分指令 (22)4.2.2 自动售货机的控制程序 (23)4.3 程序的调试部分 (31)4.3.1 GX Developer (31)4.3.2 程序调试 (31)4.4 基于MCGS组态的自动售货机仿真 (33)4.4.1 建立组态画面 (33)4.4.2 设置各元件的参数 (34)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录系统硬件连接图 (42)1 绪论1.1 自动售货机的研究背景及意义自动售货机最早出现在20世纪60年代的欧美,当时在美国的地铁系统中。
基于PLC的自动售货机控制系统设计_丁大为
142013年第16期(总第259期)NO.16.2013( CumulativetyNO.259 )自动售货机最早出现在20世纪60年代的欧美,当时在美国的地铁系统中,人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖,这便是最早的自动售货机。
这种全新的零售方式很受欢迎,迅速地在美、日等发达国家得到普及并发展。
自动售货机1999年开始进入中国市场,在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所,已不难发现自动售货机的身影。
1 自动售货机的结构组成1.1 商品展示窗商品展示窗由透明有机板窗、商品架、商品价格标签、选购按钮和照明灯组成,设在门前内部的可开启门,开启后可以更换商品的种类和商品的价格。
1.2 商品驱动机构自动售货机内可以摆放各种各样的商品,包括饮料、食品、日常用品等,我们通过电机带动一种螺旋形装置,将商品“螺旋移动”到取货口。
1.3 钱币识别部分钱币识别信号作为PLC的输入信号,其作用极其重要。
钱币识别系统由钱币识别装置、钱币分类贮存装置和钱币自动找零装置3部分组成。
1.4 PLC控制系统图1 控制系统的硬件框图PLC控制系统是自动售货机的核心控制部分,控制自动售货机在自动售货过程中识别钱币,将钱币分类储存、自动显示投入金额、自动取出购买的商品以及退币找零等功能。
同时,该系统另外增设了预设价格、商品自动计数和自动检查故障报警等功能,相当于自动售货机的“大脑”。
其控制系统的硬件组成框架示意图见图1。
2 钱币识别以及各个执行机构的设计2.1 钱币识别原理当投入钱币,然后经过传感器采集数据,由识别器判别钱币的币值和真假,钱币和普通印制纸张有明显的区别,当用紫外线进行照射时,普通纸币表面发出荧光,而钱币表面则没有发出荧光;钱币识别过程中根据荧光的强弱区别钱币和普通纸币,由于5角、1元、5元、10元、20元面值钱币的颜色不尽相同,可以选用特别的光敏元件对颜色和几何图形进行鉴别,把各种不同面值的钱币和有价证券区别并自动计数,用几组红外线对管,在钱币送入过程中,检测钱币的长度和完整性。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言在这个快节奏的社会,自动售货机已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
无论是在地铁站、商场、学校还是小区,我们都能看到各种各样的自动售货机。
它们方便了我们的日常生活,让我们不再为找不到零钱而烦恼。
随着科技的发展,自动售货机的功能也在不断升级,从最初的硬币投币式,到现在的手机支付、刷脸支付等多种支付方式,自动售货机已经变得更加智能化和人性化。
今天,我们就来聊一聊如何设计一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统,让这个小小的机器变得更加聪明,更加贴近我们的生活。
二、PLC控制系统的基本概念PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器,是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它可以根据预先编写好的程序,实现对生产过程的自动控制。
PLC 控制系统具有结构简单、可靠性高、易于维护等优点,因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。
三、自动售货机控制系统的设计1. 系统架构基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成:输入设备(如按钮、刷卡器等)、输出设备(如电机、灯光等)、PLC处理器、存储器和通信模块。
通过这些部分的协同工作,实现对自动售货机的自动控制。
2. 输入设备设计为了让用户能够方便地使用自动售货机,我们需要设计一些常用的输入设备,如硬币投币口、纸币识别器、手机扫码区等。
硬币投币口可以接收用户的硬币投币操作;纸币识别器可以识别用户投入的纸币金额;手机扫码区可以让用户通过扫描二维码进行支付。
这些输入设备的设计,使得用户在使用自动售货机时,可以轻松地完成各种操作。
3. 输出设备设计输出设备是自动售货机的核心部分,主要包括货物储存区、出货装置、灯光提示等。
货物储存区可以根据用户的需求,存放不同种类的饮料和零食;出货装置可以根据用户选择的商品,将商品从储存区取出并送到出货口;灯光提示则可以提醒用户关注自己购买的商品是否准备好了。
PLC及嵌入式MCGS组态软件在自动售货机中的应用
51中国机电一体化网WWW.CAMET PLC及嵌入式MCGS组态软件在自动售货机中的应用文/祝常红·广东科学技术职业学院本文以日本三菱公司FX2N——48MR可编程控制器为例,介绍PLC及嵌入式MCGS组态软件在自动售货机中的应用。
1 引言本论文设计的是由微机—PLC构成的自动售货机监控系统,本文阐述了自动售货机的控制系统,介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理,对由微机—PLC 构成的自动售货机系统整体设计过程进行较为细致的论述;特别是配上嵌入式全中文MCGS组态软件,可迅速构成下位机监控系统,运行于WinCE嵌入式实时操作系统,内置流程图功能,有庞大的标准工业器件设备图形库,支持各类型PLC等硬件设备,可以完成复杂逻辑控制,并可根据实际工况灵活组态,经生产实践表明,该自动售货机设计思路正确,运行可靠,能达到实际应用的要求。
2 自动售货机简介随着人民生活水平的提高,自动化程度越来越高,越来越多公共场所、商场、学校、企业等单位采用自动售货机来进行常用的商品出售。
自动售货机最基本的功能是对投入的货币进行运算,并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品,并做出相应的反映。
因此,售货机应能够辨识机内包含的商品,能够对所投入的币值进行累计,并提供所要购买的商品。
当按下选择商品的按钮时,售货机根据投入的币值,起动电机,提取商品到出货口,顾客取出商品,完成此次交易。
它还具有识币系统、货物和货币的传送系统来实现完整的售货功能。
3 自动售货机控制系统的设计在设计中选择PC机作为主工作站的上位机,下位机采用PLC作控制器,为从工作站;详尽地介绍了自动售货机的各硬件组成,控制系统的组成示意图见图1。
并完成了PLC外部接线图。
文中制作了上位机用户管理界面,应用嵌入式MCGS组态软件对上位机用户管理界面的程序以及主工作站的通信程序进行编写并调试;在PLC梯形图的编写时,文中采用的是日本三菱公司FX2N---48MR可编程控制器PLC梯形图专用编译软件来进行编写。
基于MCGS组态PLC自动售货机
西南科技大学电气专业方向设计报告设计名称:自动售货机控制系统设计姓名:学号:班级:指导教师:起止日期: 2012-11-15 西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级:学生姓名:学号:设计名称:自动售货机控制系统设计起止日期:2012-11-15 指导教师:方向设计学生日志目录自动售货机简介 (4)一、设计目的和意义 (5)二、控制要求 (6)三、设计方案论证 (5)四、系统设计 (7)4.1 自动售货机的功能分析 (7)4.2 I/O地址定义表 (7)4.3 程序设计 (7)4.4上位机MCGS组态软件画面 (5)4.4.1 MCGS组态软件 (9)4.2.2 MCGS组态监控画面的制作 (6)4.4.1 MCGS组态软件 (6)五、设计结果及分析 (17)六、结束语 (19)七、致谢 (19)八、参考文献 (19)九、附录(程序、电路图等) (21)自动售货机摘要本文介绍了通过MCGS设计自动售货机的整体过程,以及自动售货机基本原理和工作流程,然后以一次交易过程为例,全面介绍了从送货、配货、到消费的全过程。
具体说明了自动售货机的运行与作用。
利用MCGS组态软件模拟自动售货机简单易懂,对组态软件的学习,积累了宝贵经验。
关键词自动售货机;可编程序控制器;梯形图AbstractPLC control the design of the vending machineThis paper describes the design of the overall process of the vending machine by MCGS, as well as the basic principles of vending machines and work processes, then the process of a transaction, for example, a comprehensive introduction to the whole process from the delivery, distribution, to consumption. Specify the operation and role of the vending machine. MCGS configuration software to simulate the vending machine is easy to understand, to learn of the configuration software, and has accumulated valuable experience.Keywords dispenser ;vending machine ; Ladder-shaped picture一、设计目的和意义为了全面的复习,综合运用大学三年所学的基本理论、基础及专业知识,加强对控制系统的认识,提高学生综合运用所学知识与解决实际的问题的能力,为毕业设计做好一个基础铺垫,也为毕业后从事工程技术与科研工作奠定基础。
基于MCGS组态软件在PLC教学实验中的应用
基于MCGS组态软件在PLC教学实验中的应用作者:谌勇来源:《知识文库》2017年第14期前言:通过对组态软件技术特点的分析,提出将MCGS组态软件用于PLC的教学实验中。
我们以简易自动售货机为例,通过MCGS组态软件给出的自动售货机组态效果图,来进行PLC教学实验。
目前市场上应用的组态软件有很多种,其中北京昆仑通态自动化软件科技有限公司推出的组态软件以其可靠性高、通信快速、功能强大、界面友好和开发简洁等优点而得到了广泛的应用。
鉴于此,我们利用组态软件为工具,利用软件来模拟实物的PLC控制对象,来开展PLC 实验课题教学,取得了良好的效果。
一、简易自动售货机的控制要求简易自动售货机能出售3元/瓶的可乐,5元/瓶的酸奶。
机器有三个投币口,能识别1元钱币、5元的钱币和10元的钱币。
当投入的钱足够购买饮料后,顾客可选择要购买饮料,售货机会自动售出,如果购物后有剩余金额,则可按退币按钮退币等(自动售货机的MCGS组态效果图如图1所示)。
1、计币系统:顾客投入的钱币在触摸屏界面模拟显示投币金额。
2、比较系统:投入完毕后,系统会把钱币数据和可以购买饮料的价格进行区间比较,当投入的钱币小于3元时,投币不足指示灯Y0亮,显示投入的钱币不足,此时可以再投币或选择退币。
当投稿的钱币在3~5元之间时,可乐选择指示灯长亮。
当大于5元时,可乐和酸奶的指示灯同时长亮。
此时可以选择饮料或选择退币。
3、选择系统:比较电路完成后物品指示灯是长亮的,当按下可乐或酸奶选择时,相应的物品指示灯由长亮转为以1秒为周期闪烁。
4、饮料供应系统:当按下确定按钮时,取物口的指示灯常亮。
在饮料输出的同时,减去相应的购买钱币数。
5、退币系统:当顾客购完饮料后,若还剩余钱币,按下退币按钮,系统会把数据寄存器中的钱币退回。
二、MCGS组态软件和PLC控制系统的设计1、本次简易自动售货机的I/0分配如表1所示2、系统程序的指令如表三、总结用MCGS组态软件技术应用于PLC教学实验中,可以解决用传统的实物方法开展实验课遇到的各种困难,进而解决了各开展PLC实验课程难或无法开展PLC实验课程的问题。
基于PLC及组态王的自动售货机监控系统设计
找零
M7
I0. 6
复位
M8
I0. 7
3 PLC 程序设计
PLC 程序设计思路如下: ( 1) 编 写 硬 币 计 数 程 序,计 算 硬 币 的 总 面 值 并 保存。
图像·编码与软件
图 4 咖啡指示灯程序
( 4) 编写售货程序,当金额达到购买相应货物时, 可选择物品,并且编写指示灯点亮的时间。
图 5 售货程序
( 5) 当购物完毕时,执行找零程序。 ( 6) 编写报警程序,金额不足时,相应指示灯点亮 报警。 ( 7) 系统复位。
图 2 硬币计数程序
4 上位机监控系统的设计
( 2) 编写数码管显示程序,可显示投入的金额。
组态王软件以优越的性能、纯中文界面、编程风格
该系统是一个小型控制系统,PLC 选型主要取决
于控制系统输入、输出开关信号的数量,根据自动售货
机的控制要求,输入点为 7 点,输出点为 11 点,同时考
虑到 I / O 扩展,即选择了性价比较高的西门子的 24 点
收稿日期: 2012-11-01 作者简介: 聂虹 ( 1981—) ,女,助理实验师。研究方向: 信 号检测与控制。
主机 CPU224XP,其中输入点为 14 点,输出点为 10 点。 有 7 个扩展模块,配有内置时钟,并具有更强的模拟量 和高速计数处理功能。I /O 扩展模块选择一个输出扩
122
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聂虹: 基于 PLC 及组态王的自动售货机监控系统设计
展模块 EM222,其有 4 个相互独立的输出点[4]。 2. 2 自动售货机 I / O 点的分配
Q0. 0
1 角硬币 M2
I0. 1 钱足够买咖啡的指示灯 Y2
基于PLC的自动售货机监控系统设计毕业设计(论文)
基于PLC的自动售货机监控系统设计摘要本论文设计的是由微机—PLC构成的自动售货机监控系统,本文阐述了自动售货机的来源与发展,以及它在国内外发展的现状,对自动售货机的方案进行了论证,介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理,对由微机—PLC构成的自动售货机系统整体设计过程进行较为细致的论述。
在设计中选择PC机作为主工作站的上位机,下位机采用PLC作控制器,每个PLC控制器控制一个售货机子系统,三台PLC控制器分别为从工作站1,从工作站2,从工作站3,文中详尽地介绍了自动售货机的各硬件组成,并完成了PLC外部接线图。
文中制作了上位机用户管理界面,应用VB6.0软件对上位机用户管理界面的程序以及主工作站的通信程序进行编写并调试;在PLC梯形图的编写时,文中采用的是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进行编写。
本论文的重点放在PLC各硬件部分的设计和介绍、PLC梯形图的编写及诸工作站程序的编写上。
在整体设计过程中按照“提出问题,分析问题,解决问题”的主导思想,对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。
关键词:可编程控制器(PLC);自动售货机;梯形图;VBABSTRACTThe present paper design was by the microcomputer - PLC constitution automat supervisory system, this article elaborated automat and the development, as well as it in the domestic and foreign development present situation, has carried on the proof to automat plan, introduced PLC composed, the characteristic as well as the principle of work basically, to carried on a more careful elaboration by the microcomputer - PLC constitution vending machine system overall design process.Chooses PC machine in the design to take the host workstation on position machine, the lower position machine uses PLC to make the controller, each PLC controller controls a automat subsystem, three PLC controllers respectively be from the workstation 1, from the workstation 2, from the workstation 3, in the article exhaustively introduced the automat various hardware composition, and has completed the PLC exterior wiring diagram. In the article has manufactured on the position machine user management contact surface, applies the VB6.0 software carries on to on position machine user management contact surface procedure as well as the host workstation signal procedure compiles and debugs; When PLC trapezoidal chart compilation, in the article uses is Siemens PLC trapezoidal chart special-purpose translation software STEP7 carries on the compilation.The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, the PLC trapezoidal chart compilation and in the various workstation procedure compilation. Defers to in the overall design p rocess “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design work.KEY WORDS: PLC; Automat; Ladder logic diagram; VB目录前言 (1)第1章基于PLC技术的自动售货机的方案论证 (2)1.1 自动售货机简介 (2)1.2 自动售货机控制方案选择 (3)1.2.1 基于单片机的自动售货机的控制系统 (3)1.2.2本设计方案选择 (4)1.2.3本系统组成 (4)第2章硬件设计 (6)2.1 PLC控制的特点 (6)2.1.1 PLC的产出 (6)2.1.2 PLC的工作原理 (6)2.1.3 PLC应用的特点 (7)2.1.4 PLC的内部组成 (7)2.2 系统的输入/输出信号 (8)2.3 PLC选型 (9)2.4 I/O地址分配 (10)2.5 PLC外部接线设计 (11)2.6 硬件电路的设计 (12)2.6.1 硬币的识别原理 (12)2.6.2 加热控制电路的设计 (13)2.6.3 制冷装置的设计 (14)2.6.4 咖啡、果珍出口控制 (15)2.6.5 出杯、制动控制 (15)第3章软件设计 (16)3.1 上位机监控管理程序 (16)3.2 主工作站通信程序 (18)3.2.1 通信协议 (18)3.2.2 串行通信程序设计 (19)3.3 PLC程序设计 (23)3.3.1 识币检测、出杯、制动梯形图的设计 (23)3.3.2 咖啡、果汁出口控制梯形图设计 (24)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)外文翻译 (1)前言自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧,英国是较早实行自动售货机售货的国家之一。
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(1 )计币系统:允许计币系统进行叠加钱币,叠加 钱币的数据存放在数据寄存器(D 2 )中,如不正确,是假 币,则推出投币,等待新顾客。
(2 )比较系统:钱币投入后,要把数据寄存器(D 2 ) 内钱币数据和可以购买饮料的价格进行比较,当投入 的钱币小于2 元,指示灯( Y 0 ) 亮,显示投入的钱币不足, 此时可以再投币或退币;投入的钱币在2  ̄ 3 之间时,汽 水选择指示灯亮;当大于3 元,汽水和咖啡的指示灯同 时长亮,此时选择饮料或退币。
Keywords: PLC; embedded MCGS configuration software; vending machines
1 自动售货机
自动售货机最基本的功能是对投入的货币进行 运算,并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某 种商品,做出相应的反应。因此,售货机应能够辨识机 内包含的商品, 能够对所投入的币值进行累计,并提供 所要购买的商品。当按下选择商品的按钮时,售货机根 据投入的币值,起动电机,提取商品到出货口,顾客取 出商品,完成此次交易。它还通过识币系统、货物和货 币的传送系统来实现完整的售货功能。
(3 )编程时,要使用外部输入相应的端子设备号。 外部输出接点闭合,操作指示灯亮,电磁阀和电机动 作,输出断开,操作指示灯灭、电磁阀和电机停止。
(4) 时间定时器当前值设为0,定时器的点数为246,
端子 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
表 1 输入分配表
说明 1 角钱币入口 5 角钱币入口 1 元钱币入口 水选择按钮 咖啡选择按钮 1 元退币感应器 5 角退币感应器 1 角退币感应器
ADDP D2 K5 D2 ADDP D2 K10 D2 ZCP K20 K29 D2 M1
Y011
Y000 M4 M5 Y001
Y012
Y002
……
1元退币 5角退币 1角退币 1元退币计算
X005 X006 X007 M50
Y013 Y014 Y015
退币感应器 汽水液量不足 咖啡液量不足
1 元钱币不足 5 角钱币不足 1 角钱币不足
启动 急停
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 COM
FX2N-48MR PLC
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 COM
端子 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17
说明 退币感应器 汽水液量不足 咖啡液量不足 1 元钱币不足 5 角钱币不足 1 角钱币不足
启动 急停
6 www.auto-apply.com 自动化应用
系统解决方案
端子 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
表 2 输出分配表
各种指示灯
商品选择开关
PLC
退币电动机
钱币识别感应器
出币电磁阀
图 1 自动售货机控制系统组成
存程序循环扫描控制,处理速度平均为5Uμs/bit,程序 容量950kb。
(2)在外围设备方面,采用RS-232或RS-485通信方式 与上位P C 机连接,外部输入设备有行程开关、按钮等。 外部输出设备有继电器、指示灯、电磁阀和电机等。输 入/ 输出点分配分别见表1 、表2 。
5 监控系统设计
嵌入式M C G S 组态软件可根据实际情况加、减相 应的内容,可以组态出动画窗口、曲线、报表等,并可以 设置用户权限、安全级别。其结构包括主控窗口、用户 窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略5 个 部分,如图5 所示。
5.1 监控界面
全中文工控嵌入式组态软件M C G S 是一套基于 W i n d o w s 平台,快速构成上位机监控系统的组态软件,
M10
M50 5角退币计算
M15
M50 1角退币计算
M20
复位 没汽水报警 没咖啡报警
M9 X011 X012
没钱币报警
X013
X014
Y013
Y014
Y015
X015
INCP D5 INCP D6 INCP D7 CMP D10 D5 M10
Y013 CMP D12 D6 M15
P L C 通道
读写类型
01
X0
读写P L C 数据
02
X1
读写P L C 数据
03
X2
读写P L C 数据
04
X3
读写P L C 数据
投币计数
钱不足
比较钱币
选择饮料
汽水选择
咖啡选择
减去汽水用币
减去咖啡用币
N
Y
退币?
退币计算
结束
图 3 程序框图 (8)基本指令有LD、OR、AND 、OUT 、ANI 、ORB 、END , 功能指令有A D D P、I N C P 、C M P、Z R S T 。
用三菱P L C 软件将P L C 梯形图程序用可写的形式 将指令写入,输入后P L C 就按设计思路准确地完成各 种操作。利用电脑的三菱P L C 软件还可以完成每一条 程序的读出,搜索所需要的输入/ 输出记号或指令,并 可以检查写入的程序中有无语法错误,正确无误后用 强制输出可以测试运行。
(6 )报警系统:如是非故障报警,系统可通过网络 通知送液车或退币车;故障报警,通知维修人员到现场 维护,停止服务,避免造成损失。
这样就完成一次商品提货过程,本售货机自动控 制都采用嵌入式M C G S组态软件运行监控。P L C I / O接线
图如图2 所示。
1 角钱币入口 5 角钱币入口 1 元钱币入口 汽水选择按钮 咖啡选择按钮 1 元退币感应器 5 角退币感应器 1 角退币感应器
3 PLC 选择及硬件设计
(1)采用24V直流电源,型号选FX2N-48MR,输入为24 点继电器接点,输出为2 4 点,外部输入电源在机内,内
作者简介:祝常红(1964-),工程硕士,副教授,从事电工电子和 自动控制教学与科研工作。 收稿日期:2010-07-01
嵌式式M C G S 组态软件 RS-232/RS-485
自动化应用 2010 11期 7
系统解决方案
启动 0
X016 M50
头币计数 5 13 21
比较币值 29
X000 X001 X002 M50
M4 选择汽水 48
M5
Y003
选择咖啡 56
M5 Y005
X017
M1 M2 M3 Y003 M8013 Y004 M8013
Y007 M50
ADDP D2 K1 D2
Vending Machine Monitor System Based on PLC and Embedded MCGS
Configuration Software
ZHU Chang-hong (Guangdong Institute of Science and Technology, Zhuhai 519090, China)
2 控制系统的设计
在设计中选择P C 机作为主工作站的上位机,下位 机采用P L C 作控制器,为从工作站。控制系统的组成见 图1 。完成了P L C 外部接线图,制作了上位机用户管理界 面,应用嵌入式M C G S 组态软件对上位机用户管理界面 的程序以及主工作站的通信程序进行编写并调试。在 PLC梯形图的编写时,采用FX2N-48MR PLC梯形图专用编 译软件。
MCGS
主 控 窗 口 设 备 窗 口 用 户 窗 口 实时数据库 运 行 策 略
系统参数 自动参数
设备构件1 设备构件n
图元 图符 动画构件n
数据对象 报警处理 存盘处理
启动策略 循环策略 退出策略 自定义策略
图 5 嵌入式 M C G S 组态软件结构图
共设计了5 个界面,分别是主界面、流程监控、故障报 警、报表输出、操作规程。流程监控界面主要是系统的 整个工作流程的动态显示,包括系统的每个按钮、电机 的工作状态,每部分的指示灯、报警灯控制等,如图6 所 示。设计中对于I / O 的配置选用串行口,选择串行口 C O M 1 ,则弹出设备配置向导,选择P L C 设备(三菱F X ) 系列。根据组态软件与P L C 设备连接定义变量、图形对 象与变量,数据库中的变量与现场同步变化的定义变 量如表3 所示。
Abstract: The PLC and embedded MCGS configuration software applied in vending machines are introduced using the example of Japanese Mitsubishi FX2N-48MR PLC.
(3 )选择系统:比较电路完成选择后指示灯长亮, 当按下汽水和咖啡的选择,相应的选择指示灯由长亮 转为1 s 为周期的闪烁,当饮料的供应完毕后,闪烁同时 停止。
(4 )饮料供应系统:当按下选择按钮时,相应的电 磁阀(Y 4 、Y 6 )和电机(Y 3 、 Y 5 )同时启动;在饮料输出的 同时,减去相应的购买钱币;当饮料输出达8 s 时,电磁 阀首先关断,电机继续工作0 . 5 s 后停机。此电机的作用: 在饮料输出时,加快输出;在电磁阀关断时,给电磁阀 加压,加速电磁阀关断。
注释 X0 X1 X2 X3 X4 X16 X17 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y11 Y12
8 www.auto-apply.com 自动化应用
系统解决方案
当定义出变量名之后,还要进行组态软件与三菱- F X 2 3 2通道的属性设置,如表4所示。
表 4 组态软件与三菱 -FX232 通道的属性设置
(5 )退币系统:按下退币系统,系统会把数据寄存 器( D 2 ) 内钱币数据首先除以1 0 得到整数部分,是1 元需 要的数量,存放在数据寄存器(D10)里,余数存放在数据 寄存器( D 1 1 ) 里;再用D 1 1 除以5 得到整数部分,是5 角需 要的数量,存放在数据寄存器(D12)里;余数存放在数据 寄存器(D13)里,最后D13里的数据是1角的退回的数量。 在选择退币的同时,启动3 个退币电机,3 个感应器记录 的总数等于数据寄存器退回的币数时,退币电机停止 运转。