基于西門子s7200 plc構(gòu)成的自動(dòng)售貨機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

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1、 摘 要 本論文設(shè)計(jì)的是基于西門子S7-200 系列PLC構(gòu)成的自動(dòng)售貨機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),本文闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的來源與發(fā)展,以及它在國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀,對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的方案進(jìn)行了論證,介紹了PLC的基本組成、特點(diǎn)以及工作原理,對(duì)基于西門子S7-200 系列PLC構(gòu)成的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)過程進(jìn)行較為細(xì)致的論述。 文中詳盡地介紹了自動(dòng)售貨機(jī)的各硬件組成,并完成了PLC外部接線圖。在PLC梯形圖的編寫時(shí),文中采用的是西門子PLC梯形圖專用編譯軟件STEP7來進(jìn)行編寫。介紹了自動(dòng)售貨機(jī)的基本原理以及工作流程,然后以一次交易過程為例,把交易過程

2、分為幾個(gè)程序塊,然后分別對(duì)程序塊進(jìn)行編程。具體說明了可編程序控制器在自動(dòng)售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動(dòng)售貨機(jī)工作的絕大部分過程。利用PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保證自動(dòng)售貨機(jī)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。 關(guān)鍵詞: PLC;順序功能圖;梯形圖;I/O點(diǎn)的分配 目錄 摘 要 I 第1章 緒論 3 1.1自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義 3 1.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 1.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路 4 第2章 PLC的概述 5 2.1 PLC的定義 5 2.2 PLC的簡介 5 2.3 PLC的工作原理 5 2.4 PLC的循環(huán)掃描工作 4

3、2.5 PLC的硬件組成 5 2.6 PLC的編程語言 6 2.7 PLC的特點(diǎn) 6 第3章 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 8 3.1 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件 8 3.1.1 定時(shí)器..8 3.1.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令..8 3.2自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能 9 3.3 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配 10 3.4 順序功能圖(SFC) 11 3.4.1 什么是順序功能圖(SFC)11 3.4.2 所選擇的順序功能圖(SFC)11 3.5 梯形圖(LAD) 12 3.5.1 什么是梯形圖(LAD)..12 3.5.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖(LAD)13 3.6 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說明 21

4、3.7 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖 21 3.8 自動(dòng)售貨機(jī)仿真 22 致 謝 25 參考文獻(xiàn) 26 第1章 緒論 自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式,20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時(shí)營業(yè)的微型超市。在日本,70%的罐裝飲料是通過自動(dòng)售貨機(jī)售出的;全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。 在中國,自動(dòng)售貨機(jī)1999年開始進(jìn)人中國市場.如今,在機(jī)場、地鐵、商場、公園等客流較大的場所,已不難發(fā)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的身影。 從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢來看,它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)

5、模式和銷售環(huán)境的變化,要求出現(xiàn)新的流通渠道;而相對(duì)的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生,人工費(fèi)用也不斷上升;再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約,無人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了 它的售貨領(lǐng)域非常廣泛,是發(fā)達(dá)國家商品零售的一種主要方式。近幾年,自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來越多的消費(fèi)者所接受。但由于售貨機(jī)分布零散、范圍廣闊的特點(diǎn),自動(dòng)售貨機(jī)在為消費(fèi)者帶來方便的同時(shí),也為經(jīng)營者在監(jiān)控、管理、維護(hù)等方面帶來很大的不便。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人工判斷,包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等,經(jīng)營者普遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法,既費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又無法及時(shí)準(zhǔn)確

6、獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告,給經(jīng)營者增加了管理成本和難度,也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動(dòng)售貨機(jī)的經(jīng)營者可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)的銷售狀況進(jìn)行商品銷售狀況分析,預(yù)測商品的銷售走勢,確定合理的采購和配送策略,以期獲得最高的投資回報(bào)率。同時(shí)售貨機(jī)的一些故障信息和警報(bào)信息可以實(shí)時(shí)的傳送到相應(yīng)運(yùn)營人員,從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問題。 1.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1.此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入五角、一元的硬幣; 2.如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)(2分鐘)不按任何按鍵,自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投硬幣; 3.當(dāng)投入硬幣的總值等于或才超過物品價(jià)值時(shí),對(duì)

7、應(yīng)的物品指示燈亮綠燈; 4.當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí),按下按下相應(yīng)的按鍵,相應(yīng)的物品排出,同時(shí)指示燈綠燈閃爍; 5.如果顧客投入硬幣總值超過所選物品的價(jià)值時(shí),自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客; 6.當(dāng)顧客成功購買完一件物品后20秒無操作,自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客; 7.如果顧客投入硬幣后又不想買物品,按下退款按鍵,自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客; 8.找零時(shí)顧客可選擇退一元的還是五角的; 9.當(dāng)物品不足時(shí),對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈,顧客按下相應(yīng)的按鍵無反應(yīng)(不出物品,不減余額),并向總部發(fā)送所缺物品。 1.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路

8、 本次設(shè)計(jì)的題目是自動(dòng)售貨機(jī),主要是應(yīng)用西門子S7-200型PLC的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序,并簡單介紹相關(guān)的知識(shí),如:PLC的定義、PLC的編程語言、PLC的硬件組成等。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖,再根據(jù)PLC的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出它的外部接線圖,結(jié)合梯形圖和外部接線圖分析說明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。 本次設(shè)計(jì)的重要部分是第三章的設(shè)計(jì)部分,即自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)。首先就得根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求準(zhǔn)確畫出它的順序功能圖,再根據(jù)所畫出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖,這樣才能真正理解本次智能搶答器的控制原理。 第2章 PLC的概述 2.1 PLC的定義 PLC

9、是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 2.2 PLC的簡介 PLC是以CPU為核心,綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置,是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱(PLC、機(jī)器人和CAD/CAM)之一。目前,世界上生產(chǎn)PLC的主要廠家有65個(gè),其中最有名氣的廠家在日本、美國和德國。日本的幾個(gè)廠家為

10、三菱、富士。日立、東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司。美國的幾個(gè)廠家為德州食品公司、通用電器公司、歌德公司、數(shù)字設(shè)備公司等。還有德國的西門子,荷蘭的飛利浦,香港的鷹達(dá)等公司也是很有名氣的。 日本三菱電機(jī)公司(MITSUBISHI)于1971年開始研制PLC,目前主要有F1,F2,FX,K,A等十幾個(gè)系列幾十種產(chǎn)品,在我國(主要是華東和華南地區(qū))的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場占有率。 2.3 PLC的工作原理 PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本是一致的,可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下,通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。PLC通電后,首先對(duì)硬件和軟件作一些初始化操作,初始化反復(fù)不停地分

11、階段處理各種不同的任務(wù)(見圖2-1)。但是PLC也有它自己的特點(diǎn),PLC在確定了工作任務(wù),裝入了專用程序后成為一種專用機(jī),它采用循環(huán)掃描工作方式,系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。 2.4 PLC的循環(huán)掃描工作 對(duì)每個(gè)程序,CPU從第一條指令開始執(zhí)行,按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描,如果無跳轉(zhuǎn)指令,則從則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令,如此周而復(fù)始不斷循環(huán),每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。PLC的掃描全過程如圖2-2所示。 (1) 輸入刷新階段 在輸入刷新階段,CPU掃描全部輸入端口,讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存

12、器。完成后關(guān)閉輸入端口,轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。 (2) 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段,根據(jù)用戶輸入的控制程序,從第一條開始逐條執(zhí)行,并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。 (3) 輸出刷新階段 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后,將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容,依次送到輸出鎖存電路,并通過一定輸出方式輸出,驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作,這才形成PLC的實(shí)際輸出。 圖2-2 PLC的掃描全過程 2.5 PLC的硬件組成 PLC的硬件主要由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口、電源等幾部分組成。其中,CPU是PLC的核心

13、;輸入單元/輸出單元是CPU與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備之間的接口電路;通信接口用于連接編程器、上位計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備,其硬件構(gòu)成圖如圖2-3。 圖2-3 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖 2.6 PLC的編程語言 PLC為用戶提供了完善的編程語言來滿足編制用戶程序要求。它提供的編程語言通常有以下5種:梯形圖(LAD)、語句表(STL)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)和結(jié)構(gòu)文本(ST)。 2.7 PLC的特點(diǎn) (1)抗干擾能力強(qiáng),可靠性好 I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)與信號(hào)調(diào)理電路;在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。

14、(2)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,通用性強(qiáng) PLC及外圍模塊品種多,可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。 (3)編程方便,易于使用 PLC程序的編制,采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。 (4)功能完善 在PLC內(nèi)部具有許多控制功能,諸如時(shí)序、計(jì)算機(jī)、主控繼電器以及移位寄存器、中間寄存器等。 (5)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、的周期短 PLC采用模塊化積木式結(jié)構(gòu),故僅需按性能、容量等選用組裝,因而縮短了設(shè)計(jì)周期,使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。 (6)體積小,維護(hù)操作方便 PLC體積小,質(zhì)量輕,便于安裝。 (7)易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

15、。 (8)可實(shí)現(xiàn)三電一體化 PLC將電控(邏輯控制)、電儀(過程控制)和電結(jié)(運(yùn)動(dòng)控制)這三電集于一體。 第3章 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 3.1 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件 3.1.1 定時(shí)器 定時(shí)器是PLC中重要的編程元件,是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。定時(shí)器的工作過程與繼電器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器基本相同,但它沒有瞬動(dòng)觸點(diǎn),失電時(shí),常閉觸點(diǎn)閉合,常開觸點(diǎn)打開;定時(shí)器得電時(shí),常閉觸點(diǎn)打開,常開觸點(diǎn)閉合。定時(shí)器的當(dāng)前值、設(shè)定值均為10位有符號(hào)整數(shù)(INT),允許的最大值為32767。定時(shí)器指令表見表3-1。 表3-1 定時(shí)器指令 語句 描述 TON Txxx,PT 接通延時(shí)定時(shí)器

16、 TOF Txxx,PT 斷開延時(shí)定時(shí)器 TONRTxxx,PT 保持型接通延時(shí)定時(shí)器 BITIMOUT 起動(dòng)間隔定時(shí)器 CITIMIN,OUT 計(jì)算間隔定時(shí)器 3.1.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 在梯形圖中,整數(shù)、雙整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘、除指令(見表3-2)分別執(zhí)行下列運(yùn)算:IN1+IN2OUT,IN1?IN2OUT,IN1*IN2OUT,IN1/IN2OUT。 表3-2 加減乘除指令 梯形圖 語句表 描述 梯形圖 語句表 描述 ADD_I +IINT1,OUT 整數(shù)加法 DIV_DI /D INT1,OUT 雙整數(shù)除法 SUB_I -IINT

17、1,OUT 整數(shù)減法 ADD_R +R INT1,OUT 實(shí)數(shù)加法 MUL_I *IINT1,OUT 整數(shù)乘法 SUB_R -R INT1,OUT 實(shí)數(shù)減法 DIV_I /IINT1,OUT 整數(shù)除法 MUL_R *R INT1,OUT 實(shí)數(shù)乘法 ADD_DI +D INT1,OUT 雙整數(shù)加法 DIV_R /R INT1,OUT 實(shí)數(shù)除法 SUB_DI -D INT1,OUT 雙整數(shù)減法 MUL MUL INT1,OUT 整數(shù)乘法產(chǎn)生雙整數(shù) MUL_DI *D INT1,OUT 雙整數(shù)乘法 DIV DIVINT1,OUT 帶余數(shù)的整數(shù)除法 在語句表中,整數(shù)、

18、雙整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘、除指令分別執(zhí)行下列運(yùn)算: IN1+ OUT OUT,OUT?IN1OUT,IN1* OUT OUT,OUT /IN2OUT。 自動(dòng)售貨機(jī)的各種動(dòng)作功能和控制要求,給出了完整的自動(dòng)售貨機(jī)操作規(guī)程(如圖3-1),并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中所包括的人工操作步驟。 在實(shí)際生活中,我們見到的售貨機(jī)可以銷售一些簡單的日用品,如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算,并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品,并作出相應(yīng)的反應(yīng)。例如:售貨機(jī)中有2種商品,A商品價(jià)格為0.5元,B商品為1元。現(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣,當(dāng)投入的貨幣超過A商

19、品的價(jià)格時(shí),A商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化,提示可以購買,B商品也提示。當(dāng)按下選擇A商品的價(jià)格時(shí),售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算,從投入的貨幣總值中減去A商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī),提取A號(hào)商品到出貨口。此時(shí)售貨機(jī)繼續(xù)進(jìn)行等待外部命令,如繼續(xù)交易,則同上,如果此時(shí)不再購買而按下退幣按鈕,售貨機(jī)則要進(jìn)行退幣操作,退回相應(yīng)的貨幣,并在程序中清零,完成此次交易。由此看來,售貨機(jī)一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在退幣時(shí)的除法運(yùn)算,這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。 3.3 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配 輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊,是PLC與工業(yè)生

20、產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù),以這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù);同時(shí)PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象,以實(shí)現(xiàn)控制目的。本次智能搶答器I/O點(diǎn)的分配如表3-3所示。 表3-3 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配表 序號(hào) 定義點(diǎn) 符號(hào) 功能 1 I0.0 SB1 找零按鈕 2 I0.1 SB2 食品五角按鈕 3 I0.2 SB3 食品一元按鈕 4 I0.3 SB4 飲料一元按鈕 5 I0.4 SB5 飲料二元按鈕 6 I0.5 SB6 日用二元按鈕 7 I0.6 SB7 日用三元按鈕 8 I2.0 SB8 投五角硬幣 9

21、 I2.1 SB9 投一元硬幣 10 I2.5 SB10 找零五角 11 I2.6 SB11 找零一元 12 I3.1 SB12 食品五角行程開關(guān) 13 I3.2 SB13 食品一元行程開關(guān) 14 I3.3 SB14 飲料一元行程開關(guān) 15 I3.4 SB15 飲料二元行程開關(guān) 16 I3.5 SB16 日用二元行程開關(guān) 17 I3.6 SB17 日用三元行程開關(guān) 20 Q3.3飲料一元紅燈物品售完 31 Q2.1食品五角綠燈(可以購買) 32 Q2.2食品一元綠燈(可以購買) 33 Q2.3飲料一元綠燈(可以購買) 3

22、4 Q2.4飲料二元綠燈(可以購買) 35 Q2.5日用二元綠燈(可以購買) 36 Q2.6日用三元綠燈(可以購買) 3.4 順序功能圖(SFC) 3.4.1 什么是順序功能圖(SFC) 順序功能圖是一種位于其他編程語言 之上的圖形語言,使用它可以對(duì)具有并發(fā)、 選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。順序功 能圖提供了一種組織程序的圖形方法,在 順序功能圖中允許和別的語言編程的程序 嵌套。順序功能圖由步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作三種 主要元件組成,如圖3-2所示?？梢杂庙? 序功能圖來描述系統(tǒng)的功能,根據(jù)它可以很容易地設(shè)計(jì)出梯形圖程序。 3.4.2 所選擇的順序功能圖(SFC)

23、由于順序功能圖(SFC)有五種基本結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)、選擇性分支結(jié)構(gòu)、并發(fā)性分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)。本次自動(dòng)售貨機(jī)的SFC圖,根據(jù)控制要求選用??選擇性分支結(jié)構(gòu)和并發(fā)性分之結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫x擇性分支結(jié)構(gòu)是一個(gè)控制流可以轉(zhuǎn)入多個(gè)可能的控制流中的某一個(gè)且不允許多路分支同時(shí)執(zhí)行。具體進(jìn)入哪個(gè)分支,取決于控制流前面的轉(zhuǎn)移條件哪一個(gè)為真。而并發(fā)性分之結(jié)構(gòu)是一個(gè)工作步執(zhí)行完后,需要同時(shí)開啟若干條分之,并采用雙水平線相連且要有一個(gè)公共轉(zhuǎn)移條件,這兩種順序功能圖結(jié)構(gòu)符合本次自動(dòng)售貨機(jī)的控制要求,所以選擇這兩種結(jié)構(gòu)。 本次自動(dòng)售貨機(jī)的SFC圖如下圖3-3所示:圖3-3 自動(dòng)售貨機(jī)順序功能圖 3.5 梯形圖

24、(LAD) 3.5.1 什么是梯形圖(LAD) 梯形圖是用的最多的PLC圖形編程語言。梯形圖語言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的基礎(chǔ)上演變而來的。它與電器控制線路圖相似,如圖3-4所示。繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式,具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此,這種編程語言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知,是應(yīng)用最廣泛的PLC的編程語言,是PLC的第一編程語言。 在梯形圖中,有兩根豎直的直線,被稱為母線,現(xiàn)在很多PLC只保留了左邊的母線,而把右邊的母線略去不寫。在梯形圖中引入了“能流”的概念。左邊的母線

25、就如電源的“正極”,而右邊的母線就如電源的“負(fù)極”。如果有“能流”從左至右流向線圈,則線圈被激勵(lì)。如果沒有能流,則線圈未被激勵(lì),“能流”在任何時(shí)刻都不會(huì)通過接點(diǎn)自右向左流。 3.5.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖(LAD) 本此設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)主要銷售食品、飲料、日用三大類,而食品有五角和一元,飲料有一元和二元,日用有二元和三元。 本次自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖如下所示: 3.6 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說明 上面梯形圖中ADD_DI雙整數(shù)加法當(dāng)投入五角時(shí)加5投入1元是加10,SUB_DI是雙整數(shù)減法當(dāng)成功購買物品時(shí)就減去物品對(duì)應(yīng)的數(shù);T37?T56表示通電延時(shí)定時(shí)器,按下物品按鈕時(shí)T37?T

26、42延時(shí)8秒,無操作時(shí)T43啟動(dòng)計(jì)時(shí)20秒,T44與T43配合組成投幣2分鐘無操作找零,T46?T56兩兩配合形成閃爍電路。 圖3-5 自動(dòng)售貨機(jī)模擬操作面板 本設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用按鈕開關(guān)模擬物品選擇,按鈕內(nèi)有綠燈和紅燈分別表示可購買物品和物品銷售完;指示燈模擬物品輸出及找零如圖3-5所示。 3.7 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖 本次知道售貨機(jī)的外部接線圖如圖3-6所示,SB2?SB7為物品選擇按鈕,當(dāng)投入貨幣物品綠燈亮(Q2.1?Q2.6),按下SB2?SB7其中一個(gè),對(duì)用的KM線圈得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出相應(yīng)的物品(Q0.1?Q0.6),當(dāng)有物品銷售完其行程開關(guān)斷開,物品紅燈亮并同時(shí)向總部發(fā)

27、送物品銷售完的信息;當(dāng)收買物品總值低于投入總值時(shí),可按找零按鈕SB1選擇找一元還是五角(SB10、SB11)后KM1得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)找零Q0.0。 圖3-6 售貨機(jī)的外部接線圖 3.8 自動(dòng)售貨機(jī)仿真 程序編寫好后無法驗(yàn)證程序的正誤,編程能力很難提高,而仿真時(shí)解決這一問題的理想方法。 本次自動(dòng)售貨機(jī)的仿真,首先配置CPU的型號(hào),為了自動(dòng)售貨機(jī)的仿真方便好看,我們選用CPU224,擴(kuò)展模塊我們選用2個(gè)8點(diǎn)輸入8點(diǎn)輸出的EM223 8 I / 8 Q,如圖3-7所示。 圖3-7 自動(dòng)售貨機(jī)選用CPU和擴(kuò)展模塊 接下來將梯形圖程序編譯

28、導(dǎo)出,在仿真軟件中把導(dǎo)出的ASCLL文件導(dǎo)入仿真軟件,開啟仿真軟件就可以仿真。 致 謝 從十月份接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,衷心的感謝我的指導(dǎo)李老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助。李老師在PLC方面具有豐富的實(shí)經(jīng)驗(yàn),對(duì)我的設(shè)計(jì)工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助,使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合。尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段,李老師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見,在最后的測試修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我們提供了必要的幫助,這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)工作,在短暫的一個(gè)月的相處時(shí)間里,老師淵博的知識(shí),敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象,這將使得我終身受益,謹(jǐn)此向老師表

29、示衷心的感謝和崇高的敬意。 最后,衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師!忠心地祝愿各位身體健康、工作順利。 參考文獻(xiàn) 1 程周?可編程序控制器原理與應(yīng)用 ?北京:高等教育出版社, 2003年 2 王永華?現(xiàn)代電氣控制及PLC 應(yīng)用技術(shù). ?北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2000 3 周美蘭,周封,忘岳宇?PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)?北京:科學(xué)出版社,2003 4 吳建強(qiáng),姜三勇?可編程控制器原理及應(yīng)用?哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2000 5 吳中俊,黃永紅?可編程序控制器原理及應(yīng)用?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003 6 張萬忠,劉明芹?電器與PLC控制技

30、術(shù)?北京:化學(xué)工業(yè)出版社。2003 7 王兆義?可編程序控制器教程?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001 8 廖常初?S7-200 PLC 基礎(chǔ)教程?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001本文是通過網(wǎng)絡(luò)收集的資料,如有侵權(quán)請(qǐng)告知,我會(huì)第一時(shí)間處理。 本店專業(yè) 提供 豆丁網(wǎng) 道客巴巴 百度文庫 智客(21ask) 文檔在線 網(wǎng)站的原始文檔下載服務(wù)。 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn): 豆丁網(wǎng): 按照豆丁網(wǎng)原價(jià)的50%收取,不收手續(xù)費(fèi)。 道客巴巴:按照道客巴巴網(wǎng)站原價(jià)的90%收取,不收手續(xù)費(fèi)。 百度文庫:所有文檔,無論多少積分,統(tǒng)一收取1元,不收手續(xù)費(fèi)。 智客網(wǎng): 按照智客網(wǎng)的原價(jià)收取,手續(xù)費(fèi)1元。(智客網(wǎng)站 每

31、次充值最少是20元) 文檔在線:所有文檔,無論多少積分,統(tǒng)一收取5元,不收手續(xù)費(fèi)(文檔在線網(wǎng)站,每次充值至少20元)。 關(guān)于發(fā)貨:(5分鐘內(nèi)完成) 通過旺旺發(fā)送。 通過發(fā)送。 通過郵箱發(fā)送。 聯(lián)系方式: :1640522881 旺旺:mx597651661 郵箱:1640522881@ :(限短信) 注意事項(xiàng): 所有文檔一經(jīng)售出概不退款。 大家購買時(shí),請(qǐng)按實(shí)際的價(jià)格選擇合適的寶貝數(shù)量。否則不予發(fā)貨。謝謝配合。 拍下寶貝時(shí),務(wù)必備注清楚文檔網(wǎng)站鏈接地址(或者文檔的完整名稱)以及郵箱地址。 店主在線時(shí)再拍,以防止不能及時(shí)的給您發(fā)貨。 您有任何疑問,請(qǐng)聯(lián)系我!歡迎大家前來咨詢~! 營業(yè)時(shí)間 早上10:30-----01:00