基于SM200的自动售货机设计

1、青 岛 大 学毕业设计(论文)开题报告题 目：基于SM-200的自动售货机设计 学 院： 自动化工程学院 专 业： 自动化 班 级： 2011级 自动化3班 姓 名： 孟庆闯 指导教师： 宫鹏 2015 年 4 月 12 日基于SM-200的自动售货机设计开题报告一. 研究背景及意义 随着全球经济的快速发展和用户需求的日益苛刻，当今企业面临着越来越多的挑战，市场环境越来越考验着当前的每一个生产制造企业，面对当前环境，企业只有迎接竞争和挑战，适应时代潮流的发展，快速的调整其生产制造的策略和模式，才能对全球竞争，产品创新和市场变化的快速响应。如何合理的配置各种制造资源，如何合理的安排车间生产作业计

2、划，如何提高生产产品的效率是调整策略的主要内容，也是解决车间调度问题所要研究的主要内容。目前，在多品种、小批量的敏捷制造的生产环境下,传统的调度方法显得越来越不适应。因为传统的调度方法主要是依靠传统的数学模型或者生产人员的已有传统经验来完成的。因此通过改进车间调度的方法与思路对缩短生产周期，提高生产效率，增强企业的核心竞争力有着非常重要的意义。对于车间调度问题目前国内外有许多研究的方法与思路。本文通过对遗传算法进行详细的研究与分析，应用于车间调度问题中，对车间调度找到一种合理的分配策略，为车间调度问题提供了一种比较好的解决办法。最后本文对该算法进行了仿真验证。二、国内外研究现状 1954年,J

3、ohnson研究了两台机床的FlowShop型调度问题后,就开始对这类车间调度问题进行深入研究，并提出了一种解决n/2/Cmax问题和n/3/Cmax问题的优化算法。由于调度问题比较复杂,在许多学者长期的研究过程中，从不同角度研究问题，从而产生了许多解决优化该课题的研究方法与分析思路，随着研究的逐渐深入，国内外越来越多的新方法和新思路的涌现贯穿了各类调度问题并促进了各种交叉学科的发展。 70年代后期又涌现出了许多新的车间调度理论与方法，其中许多方法对车间调度问题甚至许多交叉学科有非常重要的意义，这些方法如：基于运筹学(OR)方法、基于控制的方法、基于人工智能的方法、整数规划、仿真调度方法、基于

4、DEDS的解析模型方法、禁忌搜索法以及拉各朗日约束松施法等。之后Davis在使用GA求解车间调度问题的研究中取得了重要的突破，是最早把遗传算法应用于车间调度问题的研究者之一。80年代，Davis发表了关于用遗传算法解决车间调度的相关论文，显示了遗传算法应用在车间调度中会有非常好的前景。遗传算法与传统的优化算法（启发式等）相比具有收敛性好，计算时间少，鲁棒性能高等优点。但与传统算法相比遗传算法不适用于最优解的微调结构，相对来说效率比较低。然而如果将传统启式算法和遗传算法相结合，则解决了效率与收敛性问题，会是一种非常优化的算法。此后，很多学者就遗传算法在车间调度问题方面的应用做了大量研究，发表了许

5、多研究这方面的论文，使车间调度这类NP问题的解决有了非常好的解决前景。 然而相对国外的研究，国内对于车间调度问题的研究则相对较晚，长期以来主要还是依靠开发工作人员的长期积累的经验。但最近几年随着遗传算法在作业调度方面的应用越来越广泛，国内也开始对通过遗传算法解决车间调度问题展开火热的研究。由于现在的许多开发人员和实验室等都处于试验阶段，因此需要更多的人力，物力的投资才能更好的展开研究。二、论文研究的主要内容首先论文对该课题研究的目的及意义进行了简单的概述，分析和概括了当前国内外对自动售货机问题研究的现状及遇到的问题。其次本文从销售问题的概念、分类及当前的研究方法进行了仔细的概述与讨论。然后对于

6、本文所采用的遗传算法做了比较详细的介绍。包括遗传算法的形成与发展、分析的基本原理与思想，包括编码、杂交操作、选择操作、编译操作等，对当前遗传算法的应用情况做了一些总结。最后是对实例的仿真与验证。通过Maltlab软件对相关实例进行了遗传算法的仿真，得出相关的数据，并对全文做了分析与总结。三、拟采取的设计方案自动售货机的控制以西门子S7-200 PLC 为控制核心，采用顺序控制的设计方法进行编程，最后，采用PPI通讯方式实现PLC与组态数据库通讯，完成远程监控功能。为了实现上述设计要求，采用的系统框图如图1所示四、主要研究方法、手段深入学习西门子S7-200的编程手册以及WinCC组态软件的应用

7、，为后期的实际应用打好理论基础；编程与调试同时进行，编好某一功能块程序时应马上调试，确保这一程序无误，再进入下一环节；注重与老师、同学的交流，提高学习的效率。六、课题进度计划第 3-4 周 根据毕业论文要求查找相关资料第 5-7 周 完成整个系统平台的搭建第 8-10 周 绘制程序结构图和顺序流程图，并编写PLC程序第11-12周 设计仿真平台界面，并编写WinCC程序第12-13周 完成整个系统程序的调试第13-15周 撰写论文七、参考文献1PLC基础及应用 廖常初主编，机械工业出版社, 20032SIMATIC S7200可编程序控制器系统手册 西门子公司3深入浅出西门子WinCC V6, 西门子（中国）有限公司自动化与驱动