基于plc的自动存包系统设计【字数：9770】
近几年来，微电子技术和自动化技术飞速发展并进行了实际的应用。原来在一些公共场合中都会使用人工进行看包，但是现在一般都是使用电子的自动存包柜，自动存包柜不仅方便、快捷、而且也比人工的更加安全，而且近乎全自动工作。此次设计运用电磁阀来控制柜门的打开，通过PLC来对程序进行整体的控制。存放包裹时会随机生成一个条形码并打印给客户。在取包的时候把条形码对准条形码扫描器，扫描器把扫描到的结果使用电信号发送给PLC。然后PLC再对电磁阀进行控制并驱动打开柜门。当顾客取走包裹后，关上柜门，如果顾客忘记关上柜门，则柜门内的接近开关会检测并发送信号给PLC，则柜门会发出警报提醒顾客关上柜门。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究设计目的与意义 1
1.2 存包系统分类 1
第二章系统方案设计 3
2.1控制系统的工作原理及技术要求 3
2.2 自动存包柜系统框图 3
2.3 电路核心器件的选择 3
2.3.1 S7200PLC介绍 3
2.4 开关的选择 5
第三章系统硬件设计 6
3.1识别系统设计 6
3.1.1 条形码的识别原理 6
3.1.2 条码识读系统 6
3.1.3 条码印制 7
3.2 光电开关介绍 7
3.2.1 光电开关的工作原理 7
3.2.2 光电开关的分类 8
3.2.3 光电开关的使用注意事项 9
3.3 限位开关介绍 10
3.4 电路设计 10
3.4.1 输入、显示器接口电路 10
3.4.2 开柜门控制电路 10
3.5 键盘设计 10
3.6 I/O分配及PLC接线设计 11
第四章系统软件设计 13
4.1 主程序模块 13
4.2 键盘输入程序设计 14
4.3 驱动电路程序设计 15
4.4 程序设计 16
结束语 19
致谢 20
参考文献 21
绪论
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1.1 研究设计目的与意义
由于近几年来微电子技术和自动化技术在不断的发展，在许多的公共场合经常都需要一个东西来给顾客临时存放包裹或一些其他的不方便随声携带的物品。在以往一般的大商场可能会安排一些人来专门看管客人的物品。但这样其实浪费了不少人力资源。所以结合了微电子技术与自动化技术，电子存包柜应运而生。在一些超市、商场、公检法单位、部队、监狱、学校、图书馆、车站、水上乐园、俱乐部等公共场所都能看到它的声影。电子存包柜不需要专门的人来进行看守，而且安全性能高，通过电脑控制，不会像人工一样可能会出错。保密性强，东西存放到柜子里，外人无法得知柜子里的物品。于是此次设计了一个电脑控制器来专门控制存包柜。此设计选用了都是平时非常常见的一些元器件，成本低廉，工作可靠安全。
此次设计的存包柜，已经实现了很大的自动化，但很多地方也需要人手动来进行操作。此设计安全、可靠、实用，完全会渐渐取代传统的存包方式。
电子存包柜的作用就是用来给人们购物前进行存放包裹，但是前几年，因为价格因素，并未得到广泛应用。一般只有大型的商场会采用自动存包柜，而一些小型超市则还是会采取人工来进行对包裹的看管，或者没有存包服务。也有一些公司研发出使用红外线扫描条形码的形式来进行存放和取出包裹。但是也因为价格昂贵，并未得到广泛使用。
在此次设计研究种，首先得保证自动存包机的稳定性。因为稳定性是一个机器工作的首要问题。如果不稳定那么可能会导致很多问题，当有顾客点击存包，但是存包机此时坏了，变会存不进去，更严重的如果贵重物品放在里面，而此时存包机坏了变会取不出来，耽误了客户时间。应该在设计的时候就尽可能避免这些问题，对系统控制要有完善的设计，对硬件的选型也要有严格的把关。再一个便是存包机的安全性，必须保证客户的私人物品的安全，不能随便一个人都可以取走柜子里的东西。那样变会造成经济上的损失。还有一个便是需要友好的可视化界面，方便顾客来进行操作。能清楚的显示存包柜的信息并能让顾客简单的了解后就可以开始存包。
1.2 存包系统分类
现代化电子产品的飞速发展，人们生活中随处可见智能化设备，就智能存包柜的应用而言，起初存包柜的设计为输入设计密码方式，之后发展为仪器打印密码条方式。由于在人流量大的场所需要可安置在公共区域的存包柜，成为目前所要进行改进的研究对象。从电子自动化存包柜的发展应用看，主要分类有：
指纹存包柜。是近几年市面上流行的存包装置，通过通过采集、对比用户的指纹进行开柜、存包工作。按下存包键后，系统提示扫描指纹工作，当扫描完成后，开启空柜并提示关好柜门，用户放入包裹后关门，存包柜不打印纸条，等用户需要取包时，将手指放在扫描口，系统对比指纹，即可取出对应柜的包裹并提示关好柜门。
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图11 指纹存包柜
（2）条形码存包柜。是目前生活中应用最普遍的装置，大多应用在超市、娱乐场所等人流量较大的地方。当用户按下存包键时，存包柜打印并发出一张空柜纸条，客户取走纸条的同时对应的柜门打开并提升关好柜门，用户放入包裹关好柜门。当用户按下取包键时，将纸条放到扫描口，则存包柜对比数据，打开相应的柜门并提示关好柜门。
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图12 条形码存包柜
第二章系统方案设计
2.1控制系统的工作原理及技术要求
此次设计的存包柜拥有24个柜子，所以需要同时管理24个存包柜，存包柜是通过电磁阀来进行驱动。当顾客来使用存包柜时，首先点击存包柜钱的“存”按钮，PLC接收到信号，并驱动相应的电磁阀，打开空柜门，并打印条码，在进行取操作的时候，使用者把之前打印出来的条码纸对准扫描区域，当机器扫描检测到符合取出条件，则输出一个高电平传送给PLC，箱子打开，顾客取出包裹就完成了整个的完整的一个操作。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究设计目的与意义 1
1.2 存包系统分类 1
第二章系统方案设计 3
2.1控制系统的工作原理及技术要求 3
2.2 自动存包柜系统框图 3
2.3 电路核心器件的选择 3
2.3.1 S7200PLC介绍 3
2.4 开关的选择 5
第三章系统硬件设计 6
3.1识别系统设计 6
3.1.1 条形码的识别原理 6
3.1.2 条码识读系统 6
3.1.3 条码印制 7
3.2 光电开关介绍 7
3.2.1 光电开关的工作原理 7
3.2.2 光电开关的分类 8
3.2.3 光电开关的使用注意事项 9
3.3 限位开关介绍 10
3.4 电路设计 10
3.4.1 输入、显示器接口电路 10
3.4.2 开柜门控制电路 10
3.5 键盘设计 10
3.6 I/O分配及PLC接线设计 11
第四章系统软件设计 13
4.1 主程序模块 13
4.2 键盘输入程序设计 14
4.3 驱动电路程序设计 15
4.4 程序设计 16
结束语 19
致谢 20
参考文献 21
绪论
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1.1 研究设计目的与意义
由于近几年来微电子技术和自动化技术在不断的发展，在许多的公共场合经常都需要一个东西来给顾客临时存放包裹或一些其他的不方便随声携带的物品。在以往一般的大商场可能会安排一些人来专门看管客人的物品。但这样其实浪费了不少人力资源。所以结合了微电子技术与自动化技术，电子存包柜应运而生。在一些超市、商场、公检法单位、部队、监狱、学校、图书馆、车站、水上乐园、俱乐部等公共场所都能看到它的声影。电子存包柜不需要专门的人来进行看守，而且安全性能高，通过电脑控制，不会像人工一样可能会出错。保密性强，东西存放到柜子里，外人无法得知柜子里的物品。于是此次设计了一个电脑控制器来专门控制存包柜。此设计选用了都是平时非常常见的一些元器件，成本低廉，工作可靠安全。
此次设计的存包柜，已经实现了很大的自动化，但很多地方也需要人手动来进行操作。此设计安全、可靠、实用，完全会渐渐取代传统的存包方式。
电子存包柜的作用就是用来给人们购物前进行存放包裹，但是前几年，因为价格因素，并未得到广泛应用。一般只有大型的商场会采用自动存包柜，而一些小型超市则还是会采取人工来进行对包裹的看管，或者没有存包服务。也有一些公司研发出使用红外线扫描条形码的形式来进行存放和取出包裹。但是也因为价格昂贵，并未得到广泛使用。
在此次设计研究种，首先得保证自动存包机的稳定性。因为稳定性是一个机器工作的首要问题。如果不稳定那么可能会导致很多问题，当有顾客点击存包，但是存包机此时坏了，变会存不进去，更严重的如果贵重物品放在里面，而此时存包机坏了变会取不出来，耽误了客户时间。应该在设计的时候就尽可能避免这些问题，对系统控制要有完善的设计，对硬件的选型也要有严格的把关。再一个便是存包机的安全性，必须保证客户的私人物品的安全，不能随便一个人都可以取走柜子里的东西。那样变会造成经济上的损失。还有一个便是需要友好的可视化界面，方便顾客来进行操作。能清楚的显示存包柜的信息并能让顾客简单的了解后就可以开始存包。
1.2 存包系统分类
现代化电子产品的飞速发展，人们生活中随处可见智能化设备，就智能存包柜的应用而言，起初存包柜的设计为输入设计密码方式，之后发展为仪器打印密码条方式。由于在人流量大的场所需要可安置在公共区域的存包柜，成为目前所要进行改进的研究对象。从电子自动化存包柜的发展应用看，主要分类有：
指纹存包柜。是近几年市面上流行的存包装置，通过通过采集、对比用户的指纹进行开柜、存包工作。按下存包键后，系统提示扫描指纹工作，当扫描完成后，开启空柜并提示关好柜门，用户放入包裹后关门，存包柜不打印纸条，等用户需要取包时，将手指放在扫描口，系统对比指纹，即可取出对应柜的包裹并提示关好柜门。
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图11 指纹存包柜
（2）条形码存包柜。是目前生活中应用最普遍的装置，大多应用在超市、娱乐场所等人流量较大的地方。当用户按下存包键时，存包柜打印并发出一张空柜纸条，客户取走纸条的同时对应的柜门打开并提升关好柜门，用户放入包裹关好柜门。当用户按下取包键时，将纸条放到扫描口，则存包柜对比数据，打开相应的柜门并提示关好柜门。
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图12 条形码存包柜
第二章系统方案设计
2.1控制系统的工作原理及技术要求
此次设计的存包柜拥有24个柜子，所以需要同时管理24个存包柜，存包柜是通过电磁阀来进行驱动。当顾客来使用存包柜时，首先点击存包柜钱的“存”按钮，PLC接收到信号，并驱动相应的电磁阀，打开空柜门，并打印条码，在进行取操作的时候，使用者把之前打印出来的条码纸对准扫描区域，当机器扫描检测到符合取出条件，则输出一个高电平传送给PLC，箱子打开，顾客取出包裹就完成了整个的完整的一个操作。
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