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作为控制器,虽然同样可以实现地铁售票机的各项功能,但是单片机属于C语言编程,不利于前期开发,并且后期维护很难找到专业人员,往往坏了一个小小的电子元器件就需要更换整块电路板。并且单片机的稳定性远不如在工业上早已使用成熟的PLC。综上所述,本次设计采用PLC作为控制器。,系统主要核心是利用了PLC来进行地铁售票的整个流程控制,我们可以利用手动或者自动来进行控制。通过PLC的输出信号来驱动不同的执行机构,在地铁售票系统的工作过程中,应注重以下功能的实现:第一,对目标站点的准确解释;第二,对售卖票数的选择;第三,买票;第四;找零。但是,在地铁售票系统的正常运作过程中,其系统的稳定性应该如何确保?票价的确定与调整又该如何进行?这些问题都应在系统的编程过程中进行确定。在地铁售票系统中,,为避免出现混乱状况,应在整体程序中用输入继电器进行表示。如此一来,便需要输入端口16个,输出端口4个,还要预留备用端口为以后扩容所用。本次选择的硬件是三菱FX-2N-32MR,能够对设计的需求进行满足。。本设计在整个系统的运行过程中采用了上位机来进行监控,借助了计算机的组态软件易控来实现。第4页:..,用上位机组态软件实现监控显示,在功能上,以两条地铁线,每条线9个站点为设计对象。使用者可以选择出发站点以及目的站点,也可以选择购买车票的数量。可售4种不同价格的车票:3元、4元、5元、6元。自助售票机设有两种投币口,纸币投币口可识别“1元”、“5元”“10元”的纸币;硬币投币口只能识别“1元”的硬币。退币设有一个出币口,当金额多于所需金额时可以退出“1元”、“5元”“10元”三种币。其控制原理是:首先由乘客从面板上点击“购票”,线路被激活,此时乘客可以从线路上选择起点站和终点站,车票张数默认为“一张”,如乘客需要,可以通过手动按钮来增加车票张数,当面板上显示“请投币”时,乘客根据“应付金额”的提示进行投币。若在30秒内为收到“应付金额”的钱币数,则系统自动回到初始界面。当投入钱币后,面板上显示出“确认”和“放弃”两个选项,当点击“确认”时,则输出车票;若此时点击“放弃”,则停止购票,直接退币。当乘客点击了“确认”,面板上显示“请取票”,乘客根据提示取出车票,若此时还有余额,则面板上显示出“继续购票”和“退币”两个选项,若点击“继续购票”,这再次进入购票。-1所示:第5页:..,在输入上极大地减少了PLC输入点的使用量,改为使用组态王直接对PLC程序中的中间继电器进行赋值。手动调试可以对售票机的功能进行出票手动调试,找零1元手动调试,找零2元手动调试,找零3元手动调试,方便设备的维护或者初期调试。在PLC方面,输入点主要有系统启动,系统停止,1元纸币识别,5元纸币识别,10元第6页:..纸币识别,1元硬币识别,已找零检测,屏幕操作感应传感器,手动模式,自动模式,出票手动调试,找零1元手动调试,找零2元手动调试,找零3元手动调试,分别占用X0到X15这14个输入点。,地铁售票机因为采用了上位机显示监控,因此输入点占用比较少,具体输出点包括出票口出票,退钱1元,退钱5元,退钱10元。-2所示图3-2:输入输出表序号I/O地址I/,设计共占用15个PLC的输入点,5个PLC的输出点。并且输入与输出全部采用开关量继电器控制。出于成本考虑,首选国产品牌的PLC,比如台达,信捷,永宏,汇川。但是国产品牌的PLC运行不稳定,时间久了容易出故障,虽然价格要比进口的要便宜许多,但后期的维护成本却更高,而且地铁售票机在地铁站,属于基建工程,对使用要求比普通工业产品更高,地铁售票机设备长期频繁使用,时间长了之后很容易出现故障。除此之外,在地铁售票机使用年限到期后,安装在地铁售票机控制柜内的PLC可以拆下来回收利用,国产品牌的PLC市场价值更低。综上所述,本次设计不采用便宜的国产品牌的PLC,选择国际上的知名品牌。我们常用第7页:..的知名品牌PLC有三菱,西门子,欧姆龙,施耐德,ABPLC等。每种PLC都有各自所擅长的控制领域。三菱适合做开关量以及定位控制,特别是开关量控制,对于三菱FX系列PLC,其控制稳定,编程简单,后期维护修理简单,并且价格低廉。西门子PLC在编程上都是模块化运行,程序看起来一目了然,方便简洁,特别适合做模拟量过程控制,在温度,压力,流量等工业控制领域占据半壁江山,与DCS平分秋色。结合前期对地铁售票机的详细调查与整体分析,本次选用三菱FX系列PLC作为机械手的控制器,共需要15个输入点,5个输出点,考虑后期的升级改造,选型时需留有一定的备用点余量,设计使用共32个输入输出点的PLC。该PLC的型号为FX-2N-32MR,继电器输出型,共有16个输入点以及16个输出点,在保证余量的同时,完全满足本次设计的需求。第8页:..,主接线采用的是220V电源供电,PLC模块的输出信号端采用24V供电,在主接线配电装置中采用了断路器、熔断器以及紧急按钮。考虑到乘客购票时,投入不同的金额,通过PLC控制相对应的控制回路得电。如图4-1所示(主接线回路、电源回路、PLC控制回路)图4-。在PLC控制系统中,接触器在此作为输出执行元件,用于控制电动机、加热器、加湿器等负载。因为该主触点电流性质为交流,所以选用交流接触器,主要控制电压为380V以下、电流为600A以下的交流电路的通断,频繁地起动和控制交流电动机。因交流负载频繁动作时则选用直流线圈的交流接触器。第9页:..。使用时串接在被保护的电路中,当电路发生短路故障,通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时,以其自身产生的热量使熔体熔断,从而自动分断电路,起到保护作用。:急停按钮、手动按钮、自动切换按钮、开始按钮。按钮分为复合按钮开关和动合按钮开关,复合按钮开关,未按下时,常闭触点是闭合的,常开触点是断开的,按下按钮时,常闭触点首先断开,常开触点后闭合又称自锁型按钮;动合按钮开关未按下时,触头是断开的,按下时出头出头闭合接通;按钮开关在复位弹簧的作用下复位断开。-2所示,表4-2:电气元件选型序号电气元器件名称型号品牌数量1PLCFX-2N-32MR三菱12交流接触器CJ20-10正泰43空气开关C65N-AC10A3P施耐德14按钮开关NP2正泰26熔断器RT14-20正泰2724V开关电源PBA150F--2N-32MR,有PLC模块,开关电源,接触器、端子排、线槽等装置。根据以上的内容进行控制面板的设计。控制面板的设计图如图4-3所示:图4-3:控制面板的设计图第10页:..,通过对题目的分析可以列出相应的逻辑顺序来控制,然后根据该逻辑控制顺序来编写相应的程序。首先通过一段程序控制在开始时进入地铁售票机售票的过程,避免误操作而造成的干扰。在设备启动初始化后,当有乘客进行购票时,系统在确定选择的站点以及投入的金额多少后,进行不同程序。一段程序是判断投入的金额多少,另一段是所到站点所需投入金额,进行判断,投入金额足够购票成功,金额不足,退出投入的钱。-1所示:表5-1:中间元件表序号软元件地址软元件地址名称1M0系统启动中继2M11号线1站选择3M21号线2站选择4M31号线3站选择5M41号线4站选择6M51号线5站选择7M61号线6站选择8M71号线7站选择9M81号线8站选择10M91号线9站选择11M102号线1站选择12M112号线2站选择13M122号线3站选择14M132号线4站选择15M142号线5站选择16M152号线6站选择17M162号线7站选择18M172号线8站选择19M182号线9站选择20M19购票选择21M20手动模式中继第11页:..。他是可以用于FX系列PLC汉化软件,可以使用梯形图和指令表。该软件是三菱PLC的专用编程平台,能够在线将程序写入PLC和调试程序,也可以用该软件对编写的梯形图进行仿真调试。可以观察到每一个程序中的变量值如X,Y,M,T等寄存器。,这是本次设计的重点。在启动按钮X0开启后,中间接触M0置1,M0信号使机子保持运行,投入1元纸币,系统自动模式下识别,投币金额寄存器加1给D0,再投入5元,同上进行加入5元给D0。自动模式下程序设计,如图5-2所示:图5-2自动模式下程序设计在手动模式下时,中间接触M0置1,选择在1号线1站购票,将数据传送到站点地址寄存器中,同理2~9站购票也是将站点地址传送到寄存器中。如图5-3所示:第12页:..,延时继电器进行延时操作,延时3S;若选择手动模式是X10闭合中间继电器M20的电,保持该状态;同理选择自动模式是中间继电器M21得电使此状态保持。:,PLC执行地铁售票机的启动程序,中间继电器M0得电并自锁。当处于自动模式下,投入5元纸币时,投币金额寄存器存入数值5,表示投入金额为五元。。第13页:..,M20得电并自锁,手动模式下,操作者可对设备进行手动调试。。:..(INSPEC)是一种面向工业自动化的通用数据采集和监控软件,即SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)软件,亦称人机界面或HMI/MMI(HumanMachineInterface/ManMachineInterface)软件,即“监视和控制”,是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。简单地说,易控(INSPEC)软件能够实现对自动化过程和装备的监视和控制。它能从自动化过程和装备中采集各种信息,并将信息以图形化等更易于理解的方式进行显示,将重要的信息以各种手段传送到相关人员,对信息执行必要分析处理和存储,发出控制指令等等。易控(INSPEC)软件提供了丰富的用于工业自动化监控的功能,用户根据自己工程的需要进行选择、配置等较为简单的工作来建立自己所需要的监控系统。易控(INSPEC)既可以完成对小型的自动化设备的集中监控,也能由互相联网的多台计算机或易控完成复杂的大型分布式监控。还可以和工厂的管理信息系统有机整合起来,实现工厂的综合自动化和信息化。易控以功能强大、性能稳定、图形精美等优点为自动化系统提供了理想的监控解决方案。易控以通信的方式和控制系统相连,能读写控制系统内部的信息,并以图形和动画等直观形象的方式呈现这些信息,以方便控制流程的监视。也可以通过易控直接对控制系统发出指令、设置参数干预控制流程,易控能对控制系统的数据进行运算处理,将结果返回给控制系统,协助控制系统完成复杂的功能。一空还能对从控制系统得到的以及自己产生的数据进行存储、报表等其他功能,从而延伸控制系统的能力和弥补控制系统的不足。比如易控可以作为中间桥梁,将控制系统和工厂的企业管理信息系统连接起来,将多个控制系统连接起来,使它们之间能交换数据、共享资源,协调和管理控制系统。从而在更大范围内优化了控制结构,提高综合自动化效率。易控可以应用于机械制造、化工、电力、冶金等任何自动化控制的领域,它本身没有行业的限制,只要它和控制系统之间进行数据交换即可。易控内置了对常见PLC、DCS、PC板卡、智能仪表等设备的通信支持。易控主要由开发环境和运行环境组成,两部分互相独立,又紧密相关。开发:在开发环境中建立并正确配置一个工程,并对配置的结果进行一定前期处理的过程,被称为“开发”。开发环境可以开发不同的工程,并对多个工程进行管理。运行:使一个开发完成的工程的各项功能,按照开发者所配置的要求工作起来,取得预期效果,并将工程配置的各个部分有机的结合到一起的过冲鞥称为“运行”一个工程。编译:对于已经开发完成的工程在运行之前所进行的预处理过程,以检查开发过程中可能出现的错误,并提高工程的运行效率。画面:画面是用户使用易控绘制的一幅图形,用以描述用户的监控对象。画面的基