基于PLC控制的自动售货机设计22664.docVIP

结 业 设 计 物理院电气班 范春丽 0902424048 基于PLC控制的自动售货机设计 第一部分 自动售货机的简介及设计要求 一、自动售货机工作原理 （1）从投币口送入货币，然后经过传感器采集数据、识别器判别人民币的真伪并判别面值。 （2）识别器把信息数据传给通信模块。 （3）通信模块与售货机的主控系统通信，主控系统显示面值，启动售货机的面板键，显示出哪个货道有货，哪个货道已售完，并等待顾客按键选择商品。 （4）顾客选择商品后，根据售出的商品包装类型的不同，采用不同的驱动技术把商品送出。此次设计的售货机主要出售易拉罐装饮料，是利用电磁阀带动翻版驱动的。 （5）显示余额，若金额足够多，顾客可以选择找币或继续买商品；若款额不足，售货机经过延时予以退币。退币分两种情况：一种是由纸币识别器完成退纸币，另一种是由硬币的通信模块完成退硬币。 （6）系统复零，完成售货。 二、自动售货机功能设计要求 1、接受三种面值的货币，0.5元、0.1元、5元。一次最多接受金额在100元以内，否则报警，并自动退回用户所投货币。 2、在本次设计中只设有3种商品，即奶茶、可乐、雪碧，价格分别为4.5元、3.5元、3元。 3、可以显示金额。 4、投入金额大于某件商品单价则对应的LED指示灯会点亮，选择该商品时，灯就会闪烁3次，并且数码管会显示，按退币按钮退币。 第二部分PLC控制的自动售货机硬件选择 一、硬件电路组成框图 当售货机有钱币投入时，会经过硬币识别器和纸币识别器，在真币的情况下将信号送到PLC的输入端，此时，可以按下各选择按钮，选择按钮的信号送到PLC后相应的输出端子得电，使输出继电器得电输出饮料。同时七段数码管也会显示出实时的金额提醒顾客。当购买完毕按下退币按钮退币。若有顾客忘记退币，售货机会自动报警提醒顾客退币。 二、主要硬件选择 （一）硬币识别器 硬币识别主要指标：材质、厚度 材质是用电磁的方式测的，使用空心线圈或磁芯线圈，线圈组数少的只有一组，多的常见的是六组。工作状态下，线圈及其外围电路会以一个特殊的频率振荡（多个线圈的话频率各不相同），当硬币以垂直或平行于线圈平面的方式穿过时（不同产品方式不同），会引起振荡频率的变化。材质不同所引起的频率变化幅度和方向（增加、减少）也不同，对某种硬币的变化特征进行记录后，就成为使用中识别该种硬币的依据。 厚度是没有东西专门测的，实际上这个指标是和材质一起测。因为即使相同材质的硬币，如果厚薄不同，导致的频率变化差异也较大。 （二）纸币识别器，纸币识别原理 ： 把正常的钞票在各传感器接收到的信号进行统计取样、识别，并寄存起来，作为检测的依据。当识别纸币时，把在各通道接口接收到的信号参数与原寄存起来的信号参数进行比较、判断，若有明显差异时就立即送出报警信号并截停电机，同时送出对应的信号提示。 2、PLC的原理 ① 输入刷新阶段 在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成后关闭输入端口，转入程序执行阶段。 ② 程序执行阶段 在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。 ③输出刷新阶段 当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路，并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。 第三部分 PLC控制的自动售货机的软件设计 PLC的I/O分配表 输入 输出 设备 输入 设备 输出 开始按钮 SB0 X0 可乐指示灯 LED Y10 0.5元 SB1 X1 雪碧指示灯 LED Y11 1元 SB2 X2 奶茶指示灯 LED Y12 5元 SB3 X3 找钱指示灯 LED Y16 可乐按钮 SB4 X4 可乐输出 LED Y14 雪碧按钮 SB5 X5 雪碧输出 LED Y13 奶茶按钮 SB6 X6 奶茶输出 LED Y15 退币按钮 SB9 X7 退币出口 LED Y17 硬币识别 SB10 X10 七段数码管 8421 Y0～Y7 纸币识别 SB11 X11 PLC接线图 第三部分 程序编写 一、控制程序设计思路 设计一台完整的销售雪碧和可乐的自动售货机，具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱功能，此售货机可接受的硬币为0.5元，1元和5元的纸币。雪碧的售价为3元，可乐的售价为3.5元，奶茶的售价为4.5元。 自动售货机是台机电一体化的自动化装置，在接受到货币已输入的前提下，靠触摸控制按钮输入信号使控制哭启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出。 用自动控制系统替代现有的人工销售方式，当投入的硬币总值超过3元时，雪碧