2024期国家开放大学《可编程控制器应用实训》一平台在线形考(形成任务6)试题及答案.docx

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1、国家开放大学可编程控制器应用实训一平台在线形考形考任务6 答案说明：资料整理于2024年10月16日；适用于2024秋期国 家开放大学专科学员一平台在线形考考试。可编程控制器应用实训形考任务六实训目的: 掌握PLC在实际生产中的典型应用，并能够独立进行简单控制系统的系统 设计（系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的I/O接线图、系统的流程图、控制程序的 设计、编程及调试）。实训要求： 1.选择社会生活或生产实践中某一种典型的PLe控制系统或产品，并能 够独立进行简单控制系统的系统设计（系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的I/O接线 图、系统的流程图、控制程序的设计、编程及调试）；2.

2、同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。实训内容自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它 不受任何场地限制，方便快捷，在我国也越来越普及。传统的 自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口 上消耗很大。PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、 编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本文设计的是 售汽水和啤酒这两种饮料的自动饮料机，它的售货过程是：首 先由顾客按下商品选择开关时，然后顾客投入的硬币（投入硬币 的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示）经过光传感器感应，再 由光传感器驱动硬币识别传感器识别硬币（由于能力有限，在识别硬币上不做具体研究）。大

3、体运行如图27：是否有勒余N下币钮按退按退币状态图27自动售货机工作流程图图2-2是自动售货机简单示意图。在该机中有两种已经配 制好的饮料储液桶（未画出来），一种为汽水，另一种为啤酒。 汽水出口和啤酒出口分别代表由两个电磁阀控制放入杯中的饮 料品种的饮料出口。三.控制要求基本工作过程:1、本自动售货机可以投入1角、5角或1元硬币，自动 销售听装汽水和啤酒。2、当投入的硬币总值等于或超过1.2元时，汽水按钮指 示灯亮；当投入的硬币总值等于或超过1.5元时，汽水按钮和 啤酒按钮指示灯亮。3、当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7s后 自动停止，同时汽水按钮指示灯闪烁7s;4、当啤酒按钮灯亮时，

4、按啤酒按钮，则啤酒排出7s后 自动停止，同时啤酒按钮指示灯闪烁7s;5、若投入硬币的总值超过按钮所需钱数（啤酒1.5元, 汽水1.2元）时，找钱指示灯亮，同时进行找钱动作。设计内容：1、记录已经售出货品的总钱数以及各种货品的数量，并 将各种货品的数量显示在数码管上。2、控制系统总体方案设计，包括确定控制对象和控制范 围，绘制工作时序图，PLC的选型。3、硬件部分设计，包括I/O配置，操作面板布置，接线 图。4、程序设计，包括流程图，梯形图，上机调试，完成指 令表。四.系统配置及输入/输出继电器地址分配4.1 I/O 口分配列出I/O 口分配表，如表所示:名称输入点编号名称输出点编号1角投币按钮

5、XO汽水指示灯Y15角投币按钮X1啤酒指示灯Y21元投币按钮X2汽水电磁阀Y2汽水按钮X3啤酒电磁阀Y4啤酒按钮X4退币控制按钮X5I/0 口分配表五.自动售货机硬件机构设计5.1自动售货机的结构组成图5. 1自动售货机结构1、箱体外观 正面上部为商品展示窗和价格标签，中部设投币人口、退币钮 和金额显示窗，在价格标签附近设有选择商品的按键，正面下 部为退币口和顾客取货口；面向顾客的机构正面，是完成商品 价格介绍、接受投币、显示金额、推出商品和退币整个售出过 程的表体部分。2、商品样品展示窗商品样品展示窗由透明有机板窗、样品展示架、商品价格标签、 选购按钮和照明灯组成，设在前门体内部的可开启样品

6、门，用 来更换商品样品和价格标签;展示窗相当于商店橱窗或者柜台， 以清晰明亮的商品展示和明码标价来招揽顾客。3、商品驱动机构商品的包装多种多样，主要有箱、盒、罐、袋等，它们的提取 机构也各种各样，商品在送出时可以采用“螺旋移动”等动作 移到取货口。4、商品贮存部分由于商品的驱动机构是双螺旋体出货机构，由此决定了该自动 售货机的商品贮存方式，商品主要是摆放在双螺旋体中，通过 双螺旋体的旋转把商品推到出货口。5、钱币识别系统钱币识别系统由钱币识别器、识别后的钱币自动分类贮存机构 和退币机构3部分组成。6、PLC控制系统PLC控制系统是自动售货机在自动销售过程中，收到识币信号 后，自动进行累计、外部

7、金额显示、顾客按键后自动推出商品 和发出退币找零等信号的电控系统。同时，该系统还具备预设 价格、售出累计、驱动检测和故障自检等功能，是“售货机器 人”的“大脑”。六.程序设计根据自动售货机控制系统的流程可以知道自动售货机的主 要系统包括：计币部分、比较部分、选择和饮料供应部分、余 额计算部分、退币部分。1计币部分当有顾客购买饮料时，投入硬币时经过光传感器感应，然后 由光传感器驱动硬币识别器识别硬币，系统将硬币自动传送到 相应的硬币贮存腔，并经光传感器感应，然后在PLC内进行数据 运算，梯形图如图：M80020I IpOVKOD200XOOO6I IADDP D200KlD200XOOl14I

8、IADDP D200K5D2001X00222I IADDP D200KlOD2002比较部分投币完成后，系统会将D200内钱币数据和可以购买的饮料价 格进行区间比较：若1.2元W投币1.5元，则汽水选择指示灯长 亮，此时可以选择汽水或退币；若投币N1.5元，则汽水和啤酒 指示灯长亮，此时可以选择汽水、啤酒或退币。梯形图如图:3选择和饮料供应部分比较完成后，按下指示灯长亮的选择按钮，相应的电磁阀 起动，并且相应的选择指示灯由长亮转为以IS为周期的闪烁直至饮料供应完毕后闪烁停止。当饮料输出达到7s时，电磁阀关断。梯形图如图:4余额计算部分饮料输出的同时减去相应的购买币数。梯形图如图:X003 M

9、4 Y004X003 Tl9T MllMlO95 T卜X004M5 Y003IOOTlIlrADDPDOKlDODSUBPD200K12D200(M10(MilK70(Tl(Y003ADDPDlKlDlDSUBD200K15D2005退币部分顾客可在购完饮料后，由退币指示灯可知是否可以退币， 指示灯亮，则可以退币，当按下退币控制按钮后，数据寄数器 Dl内的币数除以10,商的整数部分是需要退回1元的个数并储存 在DO中；DI的数据除以5,商的整数部分是需要退回的5角钱的 个数，并储存在DO中，依次类推选择退币的同时起动3个退币电 动机。3个感应器开始计数，当感应器记币的个数等于数据寄存 器退回的

10、币数时，退币电动机停止运转。梯形图如图：M7M8M14CMP Kl D200 M6ZCP K5 K9 D200M20Y005DSUB D200 KlD200(DSUB D200 K5 D200Y006附件系统的流程图U 中士，眄jA-5回整体运行梯形图M80020T XOOO6T XOOl14T 一X00222T XOOO30T HXOOlT 一M9IIX002TIMO36MOVKOD200ADDPD200KlD200ADDPD200K5D200ADDPD200KlOD200M0M9ZCP K12K15D200 Ml)指令表OLDM80021MOVKOD2006LDXOOO7ADDPD200K

11、lD20014LDXOOl15ADDPD200K5D20022LDX00223ADDPD200KlOD20030LDXOOO31ORXOOl32ORM933ORX00234OUTMO35OUTM936LDMO37ZCPK12K15D200Ml46MPS47ANDM248OUTM449MPP50ABDM351OUTM552LDM453ORM554ANIY00354AHIY00355LDY00356ANDM801357ORB58OUTYOOl59LDM560ANIY00461LDY00462ANDM801363ORB64OUTY00265LDX00366LDM467ORM568ANB69ANIY0

12、0470ADDPDOKlDO77DSUBPD200K12D20090LDX00391ORMil92ABITl93OUTMlO94OUTMil95LDMlO96OUTTlKTO99OUTY003IOOLDX004101ANDM5102ANIY003103ADDPDlKlDl110DSUBD200Kl 5D200123LDX004124ORM13125ANIT2126OUTM12127OUTM13128LDM12129OUTT2KTO132OUTY004133LDX005134CMPKlD200M6141MPS142ANDM6143OUTM14144MPP145LDMT146ORM8147ANB9

13、6OUTTlKTO99OUTY003100LDX004101ANDM5102ANIY003103ADDPDlKlDl110DSUBD200Kl 5D200123LDX004124ORM13125ANIT2126OUTM12127OUTM13128LDM12129OUTT2KTO132OUTY004133LDX005134CMPKlD200M6141MPS142ANDM6143OUTM14144MPP145LDMT146ORM8147ANB七.梯形图程序调试1 .由于实验室没有相应的实物控制模型（自动售货机），因 此，在调试系统控制程序时，所有的输入信号均用开关信号和 复位按钮来代替，所有的输出

14、均用指示灯来表示。调试时，首 先按控制系统PLC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否 有误，特别要注意接线时不能出现短路、断路及反接等情况， 否则会造成硬件损坏及人身意外。2 .调试中出现的问题及解决方法A.程序不执行减钱动作原因：输入程序时将常闭按钮输入成了常开按钮心得体会首先感谢为我们提供这次宝贵的学习机会，以及对我们的 悉心教育。本设计的工作是在指导老师老师的悉心指导下完成 的。从设计的选题及研究工作的深入，都凝聚着老师的心血。 每当我们小组遇到不懂、不会的地方，老师都会给我们讲解。 他严谨的教学作风、渊博的知识、诲人不倦的精神，让我们深 深敬佩，也正是在老师的帮助下，我们的课程设计才得以顺利 完成。在此，我组对老师和所有帮助过我组的老师和同学们表 示衷心的感谢。