基于PLC控制的飲料自動售貨機

1、山東華宇職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文）課題名稱 PLC控制的飲料自動售貨機 專業(yè) 機電一體化 班級 機電二班 學(xué)號 20112080237 姓名 李雪松 指導(dǎo)教師 王日霞第1章 引言1.1 自動售貨機的理論背景與實際意義自動售貨機是可完成無人自動售貨,集光、機、電一體化的商業(yè)自動化設(shè)備。 自動售貨機不受任何場地限制,方便快捷,可以每天24h售貨,因此深受上班族的歡迎,很多城市的公共場所里面都放置有自動售貨機,出售的商品五花八門,從飲料、零食、香煙、糖果,到牙刷、方便面、自動照相機。 近年來,我國的自動售貨機行業(yè)突飛猛進:在汽車總站、商廈、醫(yī)院、小區(qū)、學(xué)校等地區(qū)紛紛涌現(xiàn)出自動售貨機的蹤跡

2、。 這種方便快捷的購物方式越來越受到人們的青睞,同時也是現(xiàn)代化城市配套設(shè)施的需求 傳統(tǒng)的自動售貨機控制系統(tǒng)采用單片機作為控制核心,這樣不僅會在輸入輸出接口上做大量的工作,而且系統(tǒng)的抗干擾性也比較差?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logical Controller），簡稱PLC。可編程序控制器是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置,它具有可靠性高、編程簡單、維護方便等優(yōu)點,已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。 因為自動售貨機作為社會上完成商品零售和綜合服務(wù)的獨立設(shè)施,要求它的結(jié)構(gòu)必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高。PLC是以CPU為核心, 綜合了計算機技

3、術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置, 是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱( P L C 、機器人和C A D / C A M ) 之一。P L C 的工作原理與計算機的工作原理基本是一致的, 可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下, 通過運行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。但是P L C 也有它自己的特點, P L C 在確定了工作任務(wù), 裝入了專用程序后成為一種專用機, 它采用循環(huán)掃描工作方式, 系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。目前，可編程控制器在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保等各行各業(yè)。自動售貨機的新奇、文明、高檔、靈活方

4、便等深受廣大市民青睞。自動售貨機最基本的功能是對投入的貨幣進行運算,并根據(jù)所投入的貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品, 并做出相應(yīng)的反映。因此, 售貨機應(yīng)能夠辨識機內(nèi)包含的商品, 能夠?qū)λ度氲膸胖颠M行累計, 并提供所要購買的商品。當(dāng)按下選擇商品的按鈕時,自動 售貨機根據(jù)投入的幣值, 起動電機, 提取商品到出貨口, 顧客取出商品, 完成此次交易。它還具有識幣系統(tǒng)、貨物和貨幣的傳送系統(tǒng)來實現(xiàn)完整的售貨功能。1.2 PLC概述可編程控制器以其可靠性高，組合靈活，編程簡單，維護方便等獨特優(yōu)勢被日趨廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個控制領(lǐng)域，它的應(yīng)用深度和廣度已成為一個國家工業(yè)先進水平的重要標(biāo)志。由于早期的可編程

5、控制器只是用來取代繼電器控制執(zhí)行邏輯運算、計時、計數(shù)等順序控制功能，因此人們稱之為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）簡稱PLC。隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已能完成以下控制功能（1）條件控制功能條件控制（或稱邏輯控制或順序控制）功能是批明智PLC的與、或、非指令取代繼電器觸點串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接進行開關(guān)控制。（2）定時/計數(shù)控制功能定時/計數(shù)控制功能就是用PLC提供的定時器，計數(shù)器指令實現(xiàn)對某種操作的定時或計數(shù)控制，以取代時間繼電器和計數(shù)繼電器。（3）步進控制功能步進控制功能就是用步進指令來實現(xiàn)在有多道工序的控制中，只有前一道工序完成后，

6、才能進行下一道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進控制器。（4）數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能是指PLC能進行數(shù)據(jù)傳遞、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)與邏輯運算以及編碼和譯碼等操作。（5）A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能就是通過A/D、D/A模塊完成對模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。（6）運動控制功能運動控制功能是指通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊等進行單軸或多軸控制。（7）過程控制功能過程控制功能是通過PLC的PID控制模塊實現(xiàn)對溫度速度，流量等物理參數(shù)進行閉環(huán)控制。（8）擴展功能擴展功能是通過連接輸入/輸出擴展單元（即I/O擴展單元）模塊來增加輸入、輸出點數(shù)，也可以通過附加各種智能單元及特殊功

7、能單元來提高PLC的控制能力。（9）遠程I/O功能遠程I/O功能是指通過遠程I/O單元將分散在遠距離的各種輸入、輸出設(shè)備與PLC主機相連接，進行遠程控制、接收輸入信號、輸出信號。（10）通訊聯(lián)網(wǎng)功能通訊功能是指通過PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、PLC與上位機的鏈接等實現(xiàn)遠程I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成系統(tǒng)規(guī)模較大的復(fù)雜控制。（11）監(jiān)控功能監(jiān)控功能是指PLC能監(jiān)視系統(tǒng)各部分運行狀態(tài)和進程，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進行報警和記錄，甚至自動終止運行，也可在線調(diào)整，修改控制程序中的定時器、計數(shù)器等定值或強制I/O狀態(tài)。1.3 飲料自動售貨機設(shè)計的主要內(nèi)容（1）根據(jù)飲料自動售貨機的控制要求，設(shè)計其工作流程（2）飲料

8、自動售貨機的PLC選型（3）飲料自動售貨機的硬件輸入輸出設(shè)計及外部接線（4）飲料自動售貨機的軟件設(shè)計第2章自動售貨機的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計本章介紹了自動售貨機的基本原理以及工作流程，然后以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個程序塊，然后分別對程序塊進行編程。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機中的作用。程序涉及到了自動售貨機工作的絕大部分過程。利用PLC控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機能夠長期穩(wěn)定運行。2.1飲料自動售貨機控制系統(tǒng)功能說明 飲料自動售貨機的控制要求該自動售貨機可投入1元、5元和10元的硬幣或紙幣，找出1元的硬幣和5元的紙幣。它提供四種飲料，純凈水、汽水、牛奶和咖

9、啡，其售價分別為2元、4元、5元和8元?？刂埔笕缦拢?）當(dāng)投入的錢幣總值不小于2元時，純凈水指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值不小于4元時，純凈水及汽水指示燈都亮。當(dāng)投入的錢幣總值不小于5元時，純凈水、汽水及果汁指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值不小于8元時，純凈水、汽水、牛奶及咖啡指示燈都亮，投入錢幣后和選擇飲料前找錢指示燈都是亮的。2）當(dāng)純凈水指示燈亮?xí)r，按純凈水按鈕，則純凈水排出7s后自動停止，這段時間內(nèi)，純凈水指示燈閃動。3）當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出7s后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動。4）當(dāng)牛奶指示燈亮?xí)r，按果汁按鈕，則果汁排出7s后自動停止，這段時間內(nèi)，牛奶指示燈閃動。5）

10、當(dāng)咖啡指示燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡排出7s后自動停止，這段時間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。6）完成購買或不打算購買的，只要剩余錢幣，則找錢指示燈亮,按下找錢按鈕，退出多余的錢，10s后自動停止，此時找錢指示燈閃爍。7）當(dāng)輸出某種飲料后，系統(tǒng)自動計算所剩錢幣。若大于0元，則找錢指示燈亮；若小于2元，則飲料指示燈全滅；若小于4元，則純凈水指示燈亮，汽水、牛奶和咖啡指示燈滅；若小于5元，則純凈水和汽水指示燈繼續(xù)亮，牛奶和咖啡指示燈滅；若小于8元，則純凈水汽水和牛奶指示燈繼續(xù)亮，咖啡指示燈滅；若大于等于8元，則飲料指示燈全亮。8）按下找錢按鈕，可將剩余錢幣退出，此時找零指示燈閃爍，5s后找錢完成，指示燈滅。

11、.飲料自動售貨機的外觀及工作過程1）飲料自動售貨機的外觀自動售貨機的外觀主要分為以下幾部分。飲料展示區(qū)，價格表，指示燈，按鈕，投幣口，飲料出口，錢幣出口及余額顯示屏。飲料展示區(qū)主要展示四種商品，即純凈水，汽水，牛奶，咖啡供顧客選擇。價格表列出各種飲料的價格。指示燈的亮滅顯示可購買的飲料。按鈕按下選擇飲料。有三個投幣口，可投1元，5元和10元。找錢出口可找出1元和5元。其外觀示意圖如圖2-1所示：圖2-1 飲料自動售貨機的外觀2）飲料自動售貨機的簡單工作過程當(dāng)顧客投入錢幣，售貨機首先辨別真?zhèn)?，然后對其進行累加，根據(jù)錢幣數(shù)量相應(yīng)的指示燈亮，按下按鈕，輸出飲料并找零。其工作過程如圖2-2所示。顧客投

12、幣錢幣識別并進行累加根據(jù)錢幣的數(shù)量，相應(yīng)的指示燈亮顧客按下相應(yīng)的按鈕自動售貨機出貨并找零判斷真假幣圖2-2 飲料自動售貨機的簡單工作過程.PLC控制飲料自動售貨機主要完成的功能（1）檢測功能l 檢測投入的錢幣的真?zhèn)魏蛿?shù)量l 檢測顧客選擇飲料的種類 l 檢測剩余錢幣的數(shù)量多少并判斷是否需要找錢l 檢測退出的幣值（2）控制功能l 控制飲料指示燈的亮和滅l 控制商品驅(qū)動機構(gòu)l 控制退幣指示燈的亮和滅l 控制找錢執(zhí)行機構(gòu)2.2 飲料自動售貨機的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.2.1 PLC的選型（1）飲料自動售貨機輸入輸出端的確定根據(jù)飲料自動售貨機的控制要求及功能，可知其輸入輸出信號如下：假幣傳感器：假幣傳感器

13、檢測投入的是否為假幣，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。一元傳感器：一元傳感器用來檢測輸入的一元硬幣的數(shù)量，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。五元傳感器：五元傳感器用來檢測輸入的五元硬幣的數(shù)量，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。十元傳感器：十元傳感器用來檢測輸入的十元硬幣的數(shù)量，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。純凈水按鈕：按下純凈水按鈕，表示顧客選擇購買純凈水，自動售貨機將選擇送出純凈水，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。汽水按鈕：按下汽水按鈕，表示顧客選擇購買汽水，自動售貨機將選擇送出汽水，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。牛奶按鈕：按下牛奶按鈕，表示顧

14、客選擇購買牛奶，自動售貨機將選擇送出牛奶，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口?？Х劝粹o：按下咖啡按鈕，表示顧客選擇購買咖啡，自動售貨機將選擇送出咖啡，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。找錢按鈕：按下找錢按鈕，售貨機將執(zhí)行退幣動作，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸入端口。假幣指示燈：假幣指示燈指示輸入的錢幣為假幣。假幣退出繼電器：假幣退出繼電器控制執(zhí)行機構(gòu)將假幣退出。純凈水指示燈：純凈水指示燈指示顧客投入的幣值可購買純凈水。汽水指示燈：汽水指示燈指示顧客投入的幣值可購買汽水。牛奶指示燈：牛奶指示燈指示顧客投入的幣值可購買牛奶。咖啡指示燈：咖啡指示燈指示顧客投入的幣值可購買咖啡。純凈水出

15、貨雞蛋器：純凈水出貨繼電器線圈執(zhí)行純凈水的出貨。當(dāng)按下純凈水按鈕，PLC主機發(fā)出控制信號，純凈水出貨線圈控制商品執(zhí)行機構(gòu)送出純凈水。純凈水出貨繼電器可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸出端口。汽水出貨繼電器：汽水出貨線圈執(zhí)行汽水的出貨。當(dāng)按下汽水按鈕，PLC主機發(fā)出控制信號，汽水出貨線圈控制商品執(zhí)行機構(gòu)送出汽水。汽水出貨繼電器可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸出端口。牛奶出貨繼電器：牛奶出貨線圈執(zhí)行牛奶的出貨。當(dāng)按下牛奶按鈕，PLC主機發(fā)出控制信號，牛奶出貨線圈控制商品執(zhí)行機構(gòu)送出牛奶。牛奶出貨繼電器可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸出端口?？Х瘸鲐浝^電器： 咖啡出貨線圈執(zhí)行咖啡的出貨。當(dāng)按下咖啡按鈕

16、，PLC主機發(fā)出控制信號，咖啡出貨線圈控制商品執(zhí)行機構(gòu)送出咖啡。汽水出貨繼電器可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸出端口。退幣指示燈： 退幣指示燈提示顧客購買結(jié)束或錢幣不足，按下找錢按鈕，找錢執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行退幣動作。找1元驅(qū)動繼電器： 找1元驅(qū)動繼電器是在找錢按鈕按下后，若剩余錢幣小于5則控制執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行退出1元的動作，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸出端口。找5元驅(qū)動繼電器 ：找5元驅(qū)動繼電器是在找錢按鈕按下后，若剩余錢幣小于5元則控制執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行退出5元的動作，可直接連接在PLC主機的數(shù)字量輸出端口。（2）PLC主機的比較選擇相對于西門子PLC，西門子的功能比三菱的強大，但三菱PLC更適合用于小

17、型機，更穩(wěn)定更易上手。大型的設(shè)備趨向于西門子，價格昂貴，三菱的較便宜，小型化。其主要特點如下：1）體積小FX1S、FX1N和FX2N系列的PLC的高度為90mm，深度為75mm（FX1S和FX1N系列）和87mm（FX2N和FX2NC系列），體積小的微型PLC適合在機電一體化產(chǎn)品中使用。其內(nèi)置的24V DC電源可做輸入回路的電源和傳感器的電源。2）先進美觀的外部結(jié)構(gòu)三菱的FX系列PLC吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，它的基本單元、擴展單元和合擴展模塊的高度和深度相同，寬度不同。它們之間用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的長方體。3）提供多個子系列供用戶選用FX1S、FX1N和FX2N的外

18、觀、高度、深度差不多，但是性能和價格有很大差別。FX1S系列是一種集成型小型單元式PLC，最多30個I/O點，且具有完整的性能和通訊功能等擴展性。如果考慮安裝空間和成本是一種理想的選擇。 FX1N系列是三菱電機推出的功能強大的普及型PLC。具有擴展輸入輸出，模擬量控制和通訊、鏈接功能等擴展性。是一款廣泛應(yīng)用于一般的順序控制三菱PLC。FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先進的系列。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。4）靈活多變得系統(tǒng)配置FX系列PLC系統(tǒng)配置靈活，

19、用戶除了可選不同的子系列外，還可以選用多種基本單元，擴展單元和擴展模塊，組成不同I/O點和不同功能的控制系統(tǒng)，各種配置都可以得到很高的性能價格比。FX系列的配置就像模塊式PLC那樣靈活，因為它的基本單元采用整體式結(jié)構(gòu)，友具有比模塊式PLC更高的性能價格比。5）功能強，使用方便FX系列的體積雖小，卻具有很強的功能。其內(nèi)置告訴計數(shù)器，有輸入輸出刷新、中斷、輸入濾波時間調(diào)整、恒定掃描時間等功能，有高速計數(shù)器的專用比較指令。其基本單元和擴展單元一般采用插接式的接線端子排，更換單元方便快捷。通過對各輸入輸出信號的分析可知，該飲料自動售貨機系統(tǒng)共有9個數(shù)字量輸入和13個數(shù)字量輸出，需22個I/O點。三菱P

20、LC具有結(jié)構(gòu)靈活、傳輸質(zhì)量高、速度快、使用范圍廣、低成本等優(yōu)點，考慮到留有余量的原則，可選擇三菱系列的FX2N-32MR的PLC作為主機。2.2.2 PLC輸入輸出設(shè)備的選擇（1）根據(jù)對飲料自動售貨機的輸入輸出端的分析確定，其共有9個輸入端，13個輸出端，對所選用的FX2N-32MR的PLC進行I/O地址分配。如表2-1所示。表2-1 飲料自動售貨機控制系統(tǒng)I/O地址分配名稱地址說明輸入信號假幣傳感器SQ0X0檢測錢幣的真?zhèn)?元傳感器SQ1X1檢測投入1元硬幣的數(shù)量5元傳感器SQ2X2檢測投入5元錢幣的數(shù)量10元傳感器SQ3X3檢測投入10元錢幣的數(shù)量純凈水按鈕SB0X4選擇購買純凈水汽水按鈕

21、SB1X5選擇購買汽水牛奶按鈕SB2X6選擇購買牛奶咖啡按鈕SB3X7選擇購買咖啡找錢按鈕SB4X10選擇退幣輸出信號假幣指示燈L0Y0指示投入的為假幣純凈水指示燈L1Y1指示投入的錢幣可購買純凈水汽水指示燈L2Y2指示投入的錢幣可購買汽水牛奶指示燈L3Y3指示投入的錢幣可購買牛奶咖啡指示燈L4Y4指示投入的錢幣可購買咖啡找錢指示燈L5Y5指示錢幣不足假幣退出繼電器KM0Y6控制執(zhí)行機構(gòu)退出假幣純凈水出貨繼電器KM1Y7控制執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行送出純凈水的動作汽水出貨繼電器KM2Y10控制執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行送出汽水的動作牛奶出貨繼電器KM3Y11控制執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行送出牛奶的動作咖啡出貨繼電器KM4Y12控制執(zhí)

22、行機構(gòu)執(zhí)行送出咖啡的動作找1元繼電器KM5Y13控制找錢機構(gòu)執(zhí)行退1元動作找5元繼電器KM6Y14控制找錢機構(gòu)執(zhí)行退5元動作 飲料自動售貨機外部硬件接線圖及主電路根據(jù)I/O地址分配表，連接各輸入輸出端子，畫PLC硬件接線圖，如圖2-3所示。圖2-3 飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的PLC硬件接線圖電機主電路由七臺電機組成，分別為控制汽退出假幣的電機，控制純凈水出口的電機，控制汽水出口的電機，控制牛奶出口的電機，控制咖啡出口的電機?？刂普?元出口的電機，控制找5元出口的電機。如圖2-4所示。圖2-4 主電路第3章 飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計3.1 飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的工作流程飲料自動售貨機控制

23、系統(tǒng)工作過程主要包括判斷錢幣的真?zhèn)?、計幣比較顯示可買飲料、選擇、飲料供應(yīng)、退幣五個步驟。1）判別錢幣的真?zhèn)萎?dāng)顧客投入的錢幣為假幣時，假幣指示燈亮，驅(qū)動假幣退出繼電器線圈動作將假幣退出，5S之后結(jié)束。2）計幣比較顧客投入的錢幣通過傳感器，將其存儲在寄存器D0中并累加。錢幣投入完成后，系統(tǒng)會將寄存器中的錢幣數(shù)據(jù)與可買飲料價格進行區(qū)間比較，如果投入的錢幣不足，則找錢指示燈亮，要求繼續(xù)投幣或退幣。當(dāng)投入錢幣大于等于2元時，純凈水指示燈亮；若大于等于4元，純凈水和汽水指示燈亮；若大于等于5元，純凈水、汽水和牛奶指示燈亮；若大于等于8元，四種飲料指示燈全亮。此時可選擇飲料。3）選擇飲料比較電路完成后，可選

24、擇飲料。當(dāng)按下按鈕時，相應(yīng)的指示燈閃爍。4）飲料供應(yīng)當(dāng)按下按鈕時，相應(yīng)的繼電器啟動輸出所選擇的飲料，輸出地同時寄存器減去購買的飲料的錢幣數(shù)。5）退幣購買結(jié)束后，若還剩余錢幣，按下退幣按鈕，系統(tǒng)會把數(shù)據(jù)寄存器中的錢幣退回。根據(jù)對飲料自動售貨機的工作過程描述，可以設(shè)計出飲料自動售貨機控制系統(tǒng)PLC程序的程序流程圖。其流程如圖3-1所示：選擇牛奶減純凈水用幣選擇汽水減汽水用幣減牛奶用幣選擇咖啡減咖啡用幣是否退幣退幣退幣結(jié)束比較選擇純凈水錢幣不足比較比較比較開始判斷真?zhèn)斡嫀庞嫀排袛嗾鎮(zhèn)伍_始偽真小于2元大于4元大于5元大于8元 否是圖3-1 自動售貨機控制系統(tǒng)PLC程序的程序流程圖3.2 飲料自動售貨機

25、各控制功能的程序設(shè)計 1）判別錢幣真?zhèn)蔚某绦虍?dāng)投入的錢幣為假幣時，假幣傳感器感應(yīng)到一觸發(fā)脈沖，假幣指示燈Y0接通亮，直接驅(qū)動假幣繼電器線圈Y6，將假幣退出，5S之后恢復(fù)正常。其程序梯形圖及指令表如圖3-3和表3-1所示。圖3-3 判斷真假幣的梯形圖程序表3-41判斷真假幣指令表2）計幣比較系統(tǒng)的程序存儲錢幣寄存器D0清零。當(dāng)投入1元硬幣時，數(shù)據(jù)寄存器做加1計算，當(dāng)投入5元時，數(shù)據(jù)寄存器做加5計算，當(dāng)投入10元時，數(shù)據(jù)寄存器做加10計算。將顧客投入的錢幣與購買飲料所需要的錢幣進行比較，若小于2元，則找錢指示燈Y5長亮，表示錢幣不足；若大于或等于2元，則純凈水指示燈Y1長亮，表示可以購買純凈水；若

26、大于或等于4元，則汽水指示燈Y2和純凈水指示燈Y1長亮，表示可買汽水或純凈水；若大于或等于5元，則牛奶指示燈Y3、汽水指示燈Y2和純凈水指示燈Y1長亮，表示可買牛奶、汽水或純凈水；若大于或等于8元，則咖啡指示燈Y4、牛奶指示燈Y3/汽水指示燈Y2和純凈水指示燈Y1長亮，表示可買咖啡、牛奶、汽水或純凈水。其程序梯形圖及指令表如圖3-4和表3-2所示。圖3-4 計幣比較系統(tǒng)的梯形圖程序圖3-4 計幣比較系統(tǒng)的梯形圖程序（續(xù)）表3-2 計幣比較系統(tǒng)的指令表程序中ADD K1 D0 D0表示累加，K1中的數(shù)加上D0中的數(shù)放到D0中（K1+D0D0）。CMP為比較指令，CMP K2 D0 M0表示將D0

27、中的數(shù)與2進行比較，小于2的話放到M0中，等于2放到M1中，大于2放到M3中。3）選擇飲料的程序當(dāng)選擇純凈水時，按下純凈水按鈕X4，中間繼電器M100得電，純凈水指示燈Y1閃爍；當(dāng)選擇汽水時，按下汽水按鈕X5，中間繼電器M101得電，汽水指示燈Y2閃爍；當(dāng)選擇牛奶時，按下牛奶按鈕X6，中間繼電器M102得電，牛奶指示燈Y3閃爍；當(dāng)選擇咖啡時，按下咖啡按鈕X5，中間繼電器M103得電，咖啡指示燈Y4閃爍。其程序梯形圖及指令表如圖3-5和表3-3所示。圖3-5 計幣比較系統(tǒng)的梯形圖程序圖3-5 計幣比較系統(tǒng)的梯形圖程序（續(xù)）表3-3 計幣比較系統(tǒng)指令表4）供應(yīng)系統(tǒng)的程序當(dāng)選擇純凈水時，M100得電

28、，驅(qū)動繼電器Y7接通，輸出純凈水， 7S之后Y7斷開停止供應(yīng)。當(dāng)選擇汽水時，M101得電，驅(qū)動繼電器Y10接通，輸出汽水， 7S之后Y10斷開停止供應(yīng)。當(dāng)選擇牛奶時，M102得電，驅(qū)動繼電器Y11接通，輸出純牛奶， 7S之后Y11斷開停止供應(yīng)。當(dāng)選擇咖啡時，M103得電，驅(qū)動繼電器Y12接通，輸出咖啡， 7S之后Y12斷開停止供應(yīng)。其程序梯形圖及指令表如圖3-6和表3-4所示。圖3-6 供應(yīng)系統(tǒng)的梯形圖程序表3-4 供應(yīng)系統(tǒng)指令表5）退幣系統(tǒng)的程序當(dāng)飲料輸出結(jié)束后，寄存器中數(shù)據(jù)進行減去所用錢幣計算（純凈水減2元，汽水減4元，牛奶減5元，咖啡減8元），此時系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)寄存器D0中的數(shù)據(jù)進行區(qū)間

29、比較。按下找錢按鈕X10，若剩余錢幣小于或等于4，則Y13得電，找一元繼電器Y13接通，驅(qū)動找出一元，5S后找錢完成，同時數(shù)據(jù)寄存器D0進行減1計算，再次對D0中數(shù)據(jù)進行區(qū)間比較。若剩余錢幣大于4，則Y14得電，找五元繼電器Y14接通，驅(qū)動找出五元，5S后找錢完成，同時數(shù)據(jù)寄存器D0進行減5計算，再次對D0中數(shù)據(jù)進行區(qū)間比較。其程序梯形圖及指令表如圖3-7和表3-5所示。圖3-7 退幣系統(tǒng)梯形圖程序表3-5 退幣系統(tǒng)指令表程序中SUB為減法指令功能，SUB D0 K2 D0表示D0中的數(shù)減去2的所得的數(shù)送到D0中（D0K2D0）。ZCP為區(qū)間比較指令，ZCP K1 K4 D0 M51表示D0中

30、的數(shù)小于1時M51得電，大于等于1小于等于4時M52得電，大于4時M53得電。第4章 飲料自動售貨機的調(diào)試由于實驗室沒有相應(yīng)的實物控制模型，在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時，所有的輸入信號（包括硬幣、紙幣、假幣識別）均用開關(guān)信號來代替，所有的輸出均用指示燈來表示。調(diào)試時，首先按控制系統(tǒng)PLC接線圖完成硬件接線，并仔細檢查接線是否有誤，特別要注意接線時不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會造成硬件損壞及人身意外。開始程序調(diào)試：首先將PLC控制程序?qū)懭氲絇LC機器中，再選擇監(jiān)控狀態(tài)，使PLC處于“RUN”狀態(tài)，然后逐一按按鈕，觀察輸出指示燈是否按預(yù)計效果閃滅，并通過監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運行過程及輸入輸出信號、內(nèi)

31、部描述實際出現(xiàn)的問題及解決方案。要對照設(shè)計控制要求，逐一檢驗設(shè)計功能是否能有效的實現(xiàn)，并對程序進行改進和完善。結(jié)論在目前這種快節(jié)奏的社會中，自動售貨機深受廣大上班族的歡迎,很多城市的公共場所里面都放置有自動售貨機，所以本次設(shè)計主要設(shè)計自動售貨機的工作過程。首先從自動售貨機的控制要求開始設(shè)計，繼而確定輸入輸出，選擇PLC，設(shè)計線路圖及程序。在進行論文的過程中，我再次復(fù)習(xí)了PLC的相關(guān)知識，深入了解了很多的功能指令，對以前不太懂的，不理解的地方都作了研究，也取得了很大進步，并成功的完成了本次設(shè)計。本次設(shè)計也涉及了很多其他方面的知識，除了學(xué)過的專業(yè)知識外，還有包括很多軟件方面的一些知識，確實收獲蠻多的。由于缺乏閱歷與實際經(jīng)驗，本次設(shè)計還存在許多不足的地方。但是才疏學(xué)淺專業(yè)知識匱乏的我仍對這方面很感興趣，相信本次設(shè)計會對我的今后生活或工作中會有很大的幫助。以后我會不斷學(xué)習(xí)，不斷地充實自己的。附錄1：飲料自動售貨機運行梯形圖程序（附圖1）附圖1 飲料自動售貨機程序梯形圖附圖1 飲料自動售貨機程序梯形圖（續(xù)）附圖1 飲料自動售貨機程序梯形圖（續(xù)）附錄二：飲料自動售貨機運行指令表程序參考文獻1郁漢琪主編. 電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)（