PLC自动售货机控制系统课题设计

1、1、绪论目录1.1、设计背景错误！未定义书签。1.2、 应用前景-1-1.3、 设计的目的和意义-1-2、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-2-3、硬件设计-3-3.1、 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、绪论自动售货机是能够根据投入的钱币自动复活的机器，他是商业自动化的常用设备，不受时间，地点额限制，能节省人力，方便交易。现在的自动售货机的种类，结构和功能依出售的商品而异。钱币装

2、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收货信号，斌并找出余钱。自动售货机自动输出顾客所要的商品。因此，自动售货机在商业，食品行业越来越普及，更方便消费者购买自所需的商品。使用方便，可靠，节省人力的自动售货机将在社会生活中成为一种趋势。1.2 、应用前景现在，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

3、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1015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。从自动售货机的发展趋势来看，大量生产，大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道，而相对的超市，百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升，在加上场地的局限性和购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器也就有了其相当可观的前景。1.3 、设计的目的和意义PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的

4、发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC得发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求，促进了他们的发展。本次设计就在于结合PLC的种种优点联系实际情况来弥补原有系统的不足，利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证了自动售货机能够长期稳定的运行。2、总体设计方案2.1、总体设计思路自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算，然后根据运算结果做出相应的判断，看看哪种商品可以进行购买，哪种商品不能购买，本次课程设计的要求是可识别三种钱币，分别是1元、2元、5元，采用三个按钮进行模拟，自动售货机共出售四种货物，其价格分别定为1元、3元、4元、6元，当投币数大于等于货物价

5、格时且售货机里有这种货物时，指示灯亮，表示可以进行购买，四种货物分别用四个小灯代替进行模拟。除此之外，本次设计还涉及了显示、找零、送货等功能的实现，其中显示部分采用数码管进行显示，显示投币总数和购买后的余额；当按下找零按钮后，数码管显示进行清零，采用从高到低递减的形式进行清零，例如：当余额为17元时，按下找零按钮后，先找三个五元数码管分别显示12、7、2，然后再找2元，清零。送货部分采用小车直线运动进行模拟，将四种货物分别送到四个不同的地点，采用四个光电开关分别代表四个不同的送货地点，当按下不同的送货按钮后，小车会以其对应的光电开关为终点做直线往返运动，表示送货过程由于售货机的全部功能是在上位

6、机上模拟的，所以售货机的部分硬件是由计算机软件来模拟替代的这些并不会影响实际程序的操作，完全能模拟现实售货机的运行。2.2、PLC总体设计流程以下为PLC的一般工作过程流程图。分析评估控制任务图一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S7200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I0.1A货物显示Q1.0投币2元I0.2B货物显示Q1.1投币5元I0.3C货

7、物显示Q2.0送货（A货物）I0.4D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电机止转Q2.6找零I0.0电机反转Q2.5数码个位显示I0.010.3数码十位显示I0.410.7限位开关S1I1.0限位开关S2I1.1限位开关S3I1.2限位开关S4I1.33.2、 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S1M1.3电机止转M0.2限位开关S2M1.4电机止转M0.3送B货M1.5电机反转M0.4送C货M1.6电机止转M0.5限位开关S3M2.0送货延时M

8、0.6送D货M2.1送货延时M0.7限位开关S4M2.2送货延时M1.0电机反转M20.0找零M1.1电机止转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清零按钮i元按钮2元按钮5元按钮购A货按钮购B货按钮购C货按钮购D货按钮货1、2限位开关货3限位开关货4限位开关24V24V5VL+1MI0.0Q0.0I0.1Q0.11I0.2I0.3I0.4I0.5Q0.2I0.6Q0.3I0.7Q0.4Q0.5I1.0CPU-2240.6I1.1Q0.7I1.3Q1.0Q1.1Q2.0Q2.1Q2.2MQ2.5Q2.61L+12345678A1vccA2f/LTg/BIa

9、LECD4511bA3cA4dGNDe12b11c10d9e1615f14-g13a图三硬件接线图121345678A1A2f/LTg/BIaLEbA3cA4dGNDe911102L5V15141312A货指示灯B货指示灯C货指示灯D货指示灯退钱灯反转正转Q0.7Q0.0Q0.1Q1.0Q2.5Q2.6I0.624V.-rQ2.0投五元、货物/购买D找零图四实物接线图4、软件设计SM0L1网第210.1网络310.2网络标题P同帑410.3ADDENENO5-INIOUTMW3MW3-IN2网第8C2MW3M20.0Q1.1网络9MW3M20.0C3Q2.0I卜III/I/Ir、1.11,1f

10、1M网络10MW3M20.0C4Q2.1I、_|II7I/If15111，1/1J6网络11IO.4IIpIQ1.0ISUBJENENOINIOUTIN2|11H11MW3-1-A-MW3网络12I05PI0.6两籍14107PQ1.1Q2.0Q2.1网络15IO.4Q1.0MOV.BcmrMnIO.5Q1.1MB8-CIMCNUINOUTA-QBOQ2.1T40TOF72-PT100 m$网络22T40M2.2 c网结23M2.0Q2.3)网络1710.4Q1.0T37II1I-P105Q1116-PT100ms网给18T37M2.0IIC)网络1910.6Q2.0T39II1|pNTOF4

11、5-PT100ms同绪20T39M2.1网络2110.7M1.0M1.4)网络28网结29M0.2Ml .4M1.0M0.1网络3010.5Q1.1M0,3II1ICs)1网络3111.1 M0.1IICs)1网络3211.2 M0.2II(S)1网络33M03M0.1M1,0M1,1II1I1JIC)同络3411.3M0.7(S)1网络44IM1.6)Ml.5网络55M20.0MW3TI1>='I5LBCDENENOMW3-INOUT-MW10网给56M20.0MW35M0V_BENENOMB11-INOUT-QBO网络57M20.0MW3ai2MW3I<'I5T

12、41Inton10-PT100msM20.0T41SM0.5用结59SMO.OMW3MW3网络60>=l<lPMW35M200MW3MW3MOVBENO网络S1M20.0网给62MW3MW3ME11-INOUTT42QBO<lINTON10-PT100M20.0T42SM0.5DECW网络S3MW3INM20.0MW3MOV.BENENOINOUTMB4-QBOENOOUT-MW3网络的100T381|INWFGO-PT100ms网络GET38Q2.2TI()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

13、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题，数码显示时数据的传输所用到的中间继电器和后来送货时的中间继电器发生了冲突，使得程序运行过程发生了紊乱，后来在同学的帮助下，我明白了问题的关键，将其解决，使数码显示功能顺利实现。在最后的送货过程中，由于有四个地点，所以要对电机的正反转分别进行控制，最初我是将所有的正转输入都采用了Q2.6进行驱动，所有的反转输入都采用了Q2.5进行驱动，当程序

14、运行时，发现得不到预期的现象，经检查程序没有问题，后来经过考虑和同学的提醒,采用中间继电器进行驱动，现象就出现了，实现了最初预想的送货过程。在找零阶段，最初只是按下找零按钮后直接将数码显示清零，后来经过思考和老师的提醒，将找零部分又逐步进行了完善，将找零的过程在数码管上显示了出来先找大面额的钱币，后找小面额的钱币，其内部进行减法运算，使得整个找零的过程清晰可见。在购买货物的过程中最初忽略了如果货物售完该怎么办，后来经过完善将货物的数量进行了设定，只有当投币金额大于等于所要购买的货物时，且货物数量大于零时才能进行购买，这使得整个过程更加完善。6、结论通过本次PLC课程设计使得我对PLC的操作更加的熟练，同时掌握了自动售货机的基本工作原理，对自动售货机的发展也有了一定的了解更加充分的体会到了PLC在实际生活中的重要应用与在当今控制领域的重要地位。与此同时，我也对S7200系列的PLC有了更进一步的了解，同时对PLC的高效性和实用性有了更进一步的认识，在整个课程设计过程中，在遇到问题的时候，我学会了如何借助外界的帮助和自身的努力来解决实际问题，懂得如何进行独立思考，如何冷静的面对要解决的问题，这些都是今后学习生活的宝贵经验，在