基于PLC的自動售貨機設(shè)計

1、基于PLC的自動售貨機設(shè)計作者:日期:電氣控制課程設(shè)計評語：考勤（1 0）守紀（10）過程（40）設(shè)計報告（3 0 ）答辯(1 0 )總成績（100：專業(yè):班 級：姓 名：學(xué)號:指導(dǎo)教師：蘭州交通大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院20 1 4年07月1 1日基于P L C的自動售貨機的設(shè)計1問題描述一臺用于銷售汽水和咖啡的自動售貨機，具有錢幣識別、幣值累加、自動售貨、 找錢等功能，此售貨機可接受的錢幣為1元、5元和1 0元。汽水的售價為12元，咖啡 的售價為15元。在該機中有兩種已經(jīng)配制好的飲料液，一種為汽水，另一種為咖啡?？刂迫蝿?wù)和功能要求：(1 )此自動售貨機可以投入1元、5元或10元錢幣，可以判斷

2、錢幣真?zhèn)危魹榧?幣，退出假幣，5秒后復(fù)位。(2)當投入的錢幣總值超過12元時,汽水指示燈亮，當投入的硬幣總值超過15元 時，汽水和咖啡的指示燈都亮。(3)當汽水指示燈亮時，按汽水按鈕，則汽水從汽水出口排出，8s后自動停止，并且排出時相應(yīng)指示燈閃爍。(4)當咖啡指示燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡從咖啡出口排出，8s后自動停止，并且排出時相應(yīng)指示燈閃爍。(5)當按下找錢按鈕后，如果投入的錢幣總值超過所需錢數(shù)時，找錢指示燈亮， 售貨機自動退出多余的錢。(6)具有銷售數(shù)量度和銷售金額的累加功能。(7)由于本設(shè)計受時間化條件的限制，設(shè)計中忽略了各種故障以及缺貨等因素 的影響。2 PLC選型及硬件配置采用S

3、7- 3 0 0硬件配置如表1所示。表1 P L C選型及硬件配置模塊訂貨號MPI地址I地址Q地址6ES 7 3 0 7-1K A 0 01PS 3 07 10A-0A A06ES7 314-1 AE0 1 -0AB2CPU 3140236 ES 7 3 2 1 -1BH 1 0-04DI16 X DC24VAA 001DO16X DC24V/ 0 .6ES7 322- 1 BH 0050AA0453編程元件的地址分配編程元件地址分配如表2所示。表2編程元件地址分配入信號輸出信號名稱功能I /O地址名稱功能I/O地址SQO假幣傳感器I0.0H L 1汽水指示燈Q4 .0SQ1一兀投幣開關(guān)I 0

4、 . 1H L 2咖啡指示燈Q4 .1S Q2五元投幣開關(guān)I0.2Y V 1汽水釋放機構(gòu)Q4 .2S Q 3十兀投幣開關(guān)I0.3Y V2咖啡釋放機構(gòu)Q4.3SB 1汽水按鈕I 0 .4YA找錢機構(gòu)Q4.4S B2咖啡按鈕I0.5HL 3找錢指示燈Q4.5SB3找錢開關(guān)I 0. 6HL4假幣指示燈Q4. 6S B4啟動按鈕I 0.7YV3假幣退出機構(gòu)Q4.74 PLC外部接線圖PLC外部接線如圖1所示577005 l , .10.0Q4.0汕1HL2 -16 1QI 】刈工rvi pg16 2Q4.2LIri10+ 3口4. 3UYA |/ 一10* 4Q4. 4uUU5B2J1L3 rv111

5、10.5U4.5UlJSB：*EM樣110. 6Q4.UU16 7U4. 7ULJUJrMhlIIE AEl圖1 PLC外部接線圖5梯形圖控制程序5.1程序設(shè)計說明可以把自動售貨機運行時的過程分為幾個程序塊 ：投幣過程、價格比較過程選 擇商品過程、退幣過程。(1)投幣過程在投幣的過程中，每投下錢幣，計數(shù)器增加相應(yīng)的幣值。當投入1元錢幣時，相當 于讓ST1閉合。每投入一元，ST 1就閉合一次，加計數(shù)器就自動加“ 1”，累加值保 存在MW2 0中。投入5元、1 0元時原理同上。(2)價格比較過程只要投幣數(shù)總額大于或等于某種商品的價格時，相應(yīng)的商品指示燈亮。(3)選擇商品過程當投入的幣值可以購買某種

6、商品時，按下相應(yīng)的“選擇”按鈕會使相應(yīng)商品 的執(zhí)行機構(gòu)通電。(4)退幣過程在退幣過程中，最主要的是檢測是否需要退幣，選擇了商品后，當投入的錢幣總 額超過所購商品的價格時，按下找錢按鈕，可實現(xiàn)退幣功能。自動售貨機主流程圖如圖2所示。圖2自動售貨機的主流程圖5.2梯形圖控制程序梯形圖見附錄所示。6仿真結(jié)果(1)按下啟動按鈕SB 4,如果假幣傳感器ST 0閉合，則假幣指示燈亮，假幣退出機構(gòu)得電，如圖3所示E t a | q ' b 'I b p a0 11 Qe I T|-i |i&-里圖3假幣指示燈情況(2)投入錢幣超過12元時汽水指示燈亮，超過15元時汽水和咖啡指示燈都亮

7、,如圖4所示。|Et JL囪皿 =：1；3 |IO»C J： 1 (TTZ7 1 t=qftU+F曰ftuurSTDF UBES |(3 )按下汽水按鈕時, 閃爍，如圖5所示。圖4投入不同幣值的指示燈情況汽水指示燈亮，汽水釋放機構(gòu)得電，8秒后停止，相應(yīng)指示燈(4)按下咖啡按鈕時 示燈閃爍，如圖6所示。，咖啡指示燈亮，咖啡釋放機構(gòu)得電,8秒后停止，相應(yīng)指mr Rl-in-fDC p PUN那 rSTCP Mg? a! 4321L>rri?rrrrrHt i 工0HMW JO yr5期CPU 11 QI '團也 、一 T ： |口：g 1 | _, 3 口濟r nuii-p

8、DCp fiUllggp r STW J«5 IuElB D Ifi工1,一3 3 10r r r p r r r rI |(j&1|*恒* |F h 5 H3 2 19|r r r r r s? r i*EMW 2oro'|0"五;r0- 1w -p-rffil | Wm tJ _J=l|T ?二| 一|圖5按下汽水按鈕的指示燈情況圖6按下咖啡按鈕的指示燈情況，如圖7(5)投入錢幣的總錢數(shù)超過所需錢數(shù)后，找錢指示燈亮，退出多余的錢 所示。IB- 1甲 ，|7 63 2 11r r r r r r r r團CPUr RUN-P p KUk r stop|擊器

9、圖7退幣的指示燈情況苫 <16 4cd J1 El 1 E3nrLP G iiin STOP口 st 11, it- - T-】MW 201 o 國直：-L'l nsF口百百r RUM-P17 RUNr st?f 響巨i(6)按下找錢按鈕后，退出多余的錢，如圖8所示。pB圖8退幣的顯示7設(shè)計心得體會本次課程設(shè)計利用S 7 - 3 0 0系列PLC的相關(guān)原理實現(xiàn)自動售貨機的功能，在 課程設(shè)計過程中，我收獲很多。在系統(tǒng)全面的總結(jié)以前所學(xué)內(nèi)容的同時又學(xué)到了 新的知識，不僅鍛煉了我們的思考能力，也提升了我們總結(jié)、歸納、綜合運用理論知 識的能力，是對之前所學(xué)的知識的回顧和檢驗。在基礎(chǔ)知識，

10、軟件應(yīng)用，繪圖等方面 都有提高，對可編程控制器有了更深一步的理解，而且通過這次課程設(shè)計，我學(xué)會了 PL C的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。當 然在整個設(shè)計過程中也遇到了很多問題，很多時候運行的結(jié)果和設(shè)計要求不相符合 通過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對P LC的理解得到加強，看到了理論與 實踐的差距。附錄梯形圖程序Network 1 :啟動程序，給標志位存儲器中送入各個錢幣的基數(shù)；Q4. 7假幣盅出開¥飛叱IX-I I(SDJ_|S5T#5SNetwork5:將存儲區(qū)MW 1 0、M W12和M W14賦值為1元、5元和1 0元Net work 6

11、: 一元錢幣識別；10.11元投市光電開關(guān)“5Q1#THO, 1Netwo r k7:五元錢幣識別;10. 25元投幣光電開關(guān)M0.2Network 8 :十元錢幣識別；10-91。元投幣光電開關(guān)JX4. 3M。. 3止N e twork9:累加一元投幣到標志寄存器的位地址M W20 ;11W10-IMLOUTW20-IN2ADD I-W20Networ kl 0:累加五元投幣到標志寄存器的位地址 MW2 0 ;2ADD 1ENENOINLOUTIN2012-W20刑2。一Network 1 1 :累加十元投幣到標志寄存器的位地址 MW20;3 IADDEN ENOINI OUTIN21W14

12、-W20-W20NO.Netwo rk 12:比較投入的錢幣是否大于汽水的價格；M2.0IW112M2. 1Net work13:比較投入的錢幣是否大于咖啡的價格;CMP >-1W20-IFI115 一IN2Network14:如果投入的錢幣大于1 2元，則啟動汽水指示燈及閃爍Netwo rk 15:如果投入白錢幣大于15元，則啟動咖啡指示燈及閃爍Ne t wor k 16:按下汽水按鈕，釋放汽水;Network17:采用接通延時定時器，當按下汽水按鈕S B1時，T3定時器開始延時1秒;N e t work 18:T3定時器延1秒后，則M5.1得電，同時定時器T 4開始得電，控制汽水 指

13、示燈的閃爍；Network19:按下咖啡按鈕，釋放咖啡;Netwo r k2 0:當按下咖啡按鈕SB 2時,T5定時器開始延時1秒;Network21:T5定時器延1秒后，則M5.2得電，同時定時器T 6開始彳#電，控制汽水指示 燈的閃爍；Network22:汽水按鈕按下時，M 0 .5#電;Q4.0I0,4汽水指示燈汽水按鈕"HL1'”561期耐4W,5-I III I（P）（ ）I04.1 咖明旨示燈 *HL2*N e two r k2 3 :汽水排出8秒;Ne t w o r k 2 4 :購買汽水后，計算得出剩余錢幣，存入到MW 2 0;SUB_iEli麗0INI O

14、UT型n1TW20-12-W20N e two r k25:咖啡按鈕按下時，M0.7得電；N e two rk26:咖啡排出8秒;Netw o rk 2 7:購買咖啡后，計算得出剩余錢幣，存入到MW20 ;T1H4.SNe t work3 0 :找錢機構(gòu)Y A得電，找錢指示燈亮;MD.7SU0_lEN EM。INI OUT1N211W2O-15-MW20Networ k 28: T1 和T2延時后,M1 . 1 得電;Ml. 1TAC20s_cu cuM5, 7-s cvN e twork3 1 :啟動找錢光電開關(guān)，使用加計算器算出剩余錢幣。m.6找錢光電開關(guān)"SB 3Net wo r k32:按下找錢光電開關(guān)SB3,計數(shù)器計數(shù);Netwo r k33:按下找錢光電開關(guān)，M5 . 7得電;Network 3 4:計數(shù)器C 2 0輸出為1,則M1 . 2得電，MW20清零;Ml. 2TfMl. 3I I1/1（ ）IMl. 3Ne