基于plc控制的自动售货机设计

基于plc控制的自动售货机设计内容摘要：

直动式、分步直动式、先导式 )，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类 (直动膜片结构、分步膜片结构、先导式膜片结构、直动活塞结构、分步活塞结构、 先导活塞结构 )。 本设计主要采用的是直动势电磁阀。 直动式电磁阀 原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但一般通径不超过 25mm。 （四） PLC 的选择 目前，自动售货机的核心是单片机，可是一但输出电压不稳定，单片机就容易发热造成爆裂，可靠性低等缺点，而 PLC 不但可以实现类似的控制功能，还具有性能可靠、电压使用范围广、灵活通用、易于编程、使用方便等特点，并且提高了自动售货机系统 的稳定性，能够保证自动售货机能够长期稳定运行；因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。 所以，本文选择PLC 来控制自动售货机。 此次，我选择的是三菱 FX2N的 PLC。 基于 PLC 控制的自动售货机设计 9 PLC的结构 目前 PLC 种类繁多，功能和指令系统也都各不相同，但都是以微处理器为核心用做工业控制的专用计算机，所以其结构和工作原理都大致相同，硬件结构与微机相似。 主要包括中央处理单元 CPU、存储器 RAM 和 ROM、输入输出接口电路、电源、 I/O 扩展接口、外部设备接口等。 其内部也是采用总线结构来进行数据和指令的传输。 PLC 控制系统由输入量 — PLC— 输出量组成，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的各种信号均作为 PLC 的输入量，它们经 PLC 外部输入端子，作为 PLC 的输出量对外围设备进行各种控制。 由此可见， PLC的基本结构有控制部分输入和输出组成。 （ 1） 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地工作，它的基本功能是从内存中取指令和执行指令。 他的重要功能如下： ① 诊断 PLC 电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法 错误。 ② 采集现场的状态或数据，并送入 PLC的寄存器中。 ③ 按用户程序存储器中存放的先后顺序逐条读取指令，进行编译解释后，按指令规定的任务完成各种运算和操作。 ④将存于寄存器中的处理结果送至输出端。 ⑤应各种外部设备的工作请求。 (2) 存储器 PLC 的存储器分为两大部分： 一部分是系统存储器，用来存放系统管理程序、监控程序及其系统内部数据。 二部分是用户存储器，包括用户程序存储区及工作数据存储区。 (3) 输入输出接口电路 PLC 通过输入输出（ I/O）接口电 路实现与外围设备的连接。 输入接口通过 PLC的输入端子接受现场输入设备的控制信号，并将这些信号转换成 CPU所能接受和处理的数字信号。 (4) 电源 基于 PLC 控制的自动售货机设计 10 PLC 的电源是指将外部输入的交流电经过整流、滤波、稳压等处理后转换成满足 PLC的 CPU、存储器、输入输出接口等内部电路工作所需要的直流电源电路或电源模块。 PLC的原理 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。 但是PLC 也有它自己的特点， PLC 在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一 种专用机，它采用循环扫描工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。 ① 输入刷新阶段 在输入刷新阶段， CPU 扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。 完成后关闭输入端口，转入程序执行阶段。 ② 程序执行阶段 在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。 ③输出刷新阶段 当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路，并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成 PLC的实际输出。 注释：本论文设计的是自动售货机的软件部分。 硬件不进行设计，只是大概的介绍一下主要硬件。 基于 PLC 控制的自动售货机设计 11 第三章 PLC控制的自动售货机的软件设计 一、系统涉及 PLC指令简介 (1)比较指令 CMP 比较指令在 PLC 控制系统中是一条十分重要的功能指令，它将[S1]、 [S2]中的数据进行比较，比较结果送到目的操作数 [D]中，如下图所示，当 X0 为 OFF 时，不执行 CMP 指令， M0， M1， M2 保持不变；当 X0 为 ON 时，执行 CMP 指令， [S1]、 [S2]中的数据进 行比较，即C20计数器值与 K100（数值 K100）比较。 如果 C20当前值小于 100，则 M0=1；如果 C20 当前值。