基于PLC的自动售货机控制系统设计[].docVIP

目录 1、绪论 - 1 - 1.1、设计背景 - 1 - 1.2、应用前景 - 1 - 1.3、设计的目的和意义 - 2 - 2、总体设计方案 - 2 - 2.1、总体设计思路 - 2 - 2.2、PLC总体设计流程 - 3 - 3、硬件设计 - 4 - 3.1、I/O地址分配 - 4 - 3.2、中间继电器分配 - 4 - 3.3、整体系统工作流程 - 5 - 3.4、硬件接线图 - 6 - 3.5、实物接线图 - 7 - 4、软件设计 - 7 - 5、程序调试 - 18 - 6、结论 - 19 - 参考文献 - 19 - 1、绪论 1.1、设计背景 公元1世纪,希腊人希罗制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925年美国研制出售香烟的自动售货机，此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号，并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成。70年代以来，出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统，如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的现金自动支付机等现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10－15％的电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。 图一 PLC工作过程流程图 3、硬件设计 我们本次采用的是西门子公司的S7—200系列PLC，它可以提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元，其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。 3.1、I/O地址分配 本次课程设计的主要I/O分配如下： 表一 I/O地址分配 输入单元 PLC地址 输出单元 PLC地址 投币1元 I0.1 A货物显示 Q1.0 投币2元 I0.2 B货物显示 Q1.1 投币5元 I0.3 C货物显示 Q2.0 送货（A货物） I0.4 D货物显示 Q2.1 送货（B货物） I0.5 找零出口 Q2.2 送货（C货物） I0.6 出货口 Q2.3 送货（D货物） I0.7 电机正转 Q2.6 找零 I0.0 电机反转 Q2.5 数码个位显示 I0.0—I0.3 数码十位显示 I0.4—I0.7 限位开关S1 I1.0 限位开关S2 I1.1 限位开关S3 I1.2 限位开关S4 I1.3 3.2、中间继电器分配 表二 中间继电器分配 中间继电器 功 能 中间继电器 功 能 M0.0 送A货 M1.2 电机反转 M0.1 限位开关S1 M1.3 电机正转 M0.2 限位开关S2 M1.4 电机正转 M0.3 送B货 M1.5 电机反转 M0.4 送C货 M1.6 电机正转 M0.5 限位开关S3 M2.0 送货延时 M0.6 送D货 M2.1 送货延时 M0.7 限位开关S4 M2.2 送货延时 M1.0 电机反转 M20.0 找零 M1.1 电机正转 3.3、整体系统工作流程 整个系统的整体工作流程如图二所示 图二 整体工作流程图 3.4、硬件接线图 图三 硬件接线图 3.5、实物接线图 图四 实物接线图 4、软件设计 5、程序调试 在整个程序的调试过程中，我遇到了一些问题，最初的设计比较简单，只是将投币，购买的过程考虑进去，而没有将购买之后送货的过程加进设计的方案中，后来在老师的提醒之下，我又将送货的过程采用了小车直线运动进行模拟，将四个光电开关模拟成四种货物的送货地点，分别在按下四个送货按钮之后，将货物送到四种地点，使得整个系统更加完善，功能更加强大。 在数码显示的过程中也遇到了一些问