基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)

1、基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)作者:日期:電氣控制課程設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)：考勤（1 0）守紀(jì)（10）過(guò)程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（3 0 ）答辯(1 0 )總成績(jī)（100：專業(yè):班 級(jí)：姓 名：學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師：蘭州交通大學(xué)自動(dòng)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(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)1問(wèn)題描述一臺(tái)用于銷售汽水和咖啡的自動(dòng)售貨機(jī)，具有錢幣識(shí)別、幣值累加、自動(dòng)售貨、 找錢等功能，此售貨機(jī)可接受的錢幣為1元、5元和1 0元。汽水的售價(jià)為12元，咖啡 的售價(jià)為15元。在該機(jī)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。控制任務(wù)和功能要求：(1 )此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入1元、5元或10元錢幣，可以判斷

2、錢幣真?zhèn)?，若為?幣，退出假幣，5秒后復(fù)位。(2)當(dāng)投入的錢幣總值超過(guò)12元時(shí),汽水指示燈亮，當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)15元 時(shí)，汽水和咖啡的指示燈都亮。(3)當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水從汽水出口排出，8s后自動(dòng)停止，并且排出時(shí)相應(yīng)指示燈閃爍。(4)當(dāng)咖啡指示燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡從咖啡出口排出，8s后自動(dòng)停止，并且排出時(shí)相應(yīng)指示燈閃爍。(5)當(dāng)按下找錢按鈕后，如果投入的錢幣總值超過(guò)所需錢數(shù)時(shí)，找錢指示燈亮， 售貨機(jī)自動(dòng)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(jì)受時(shí)間化條件的限制，設(shè)計(jì)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(hào)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(hào)輸出信號(hào)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(kāi)關(guān)I 0

4、 . 1H L 2咖啡指示燈Q4 .1S Q2五元投幣開(kāi)關(guān)I0.2Y V 1汽水釋放機(jī)構(gòu)Q4 .2S Q 3十兀投幣開(kāi)關(guān)I0.3Y V2咖啡釋放機(jī)構(gòu)Q4.3SB 1汽水按鈕I 0 .4YA找錢機(jī)構(gòu)Q4.4S B2咖啡按鈕I0.5HL 3找錢指示燈Q4.5SB3找錢開(kāi)關(guān)I 0. 6HL4假幣指示燈Q4. 6S B4啟動(dòng)按鈕I 0.7YV3假幣退出機(jī)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(jì)說(shuō)明可以把自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行時(shí)的過(guò)程分為幾個(gè)程序塊 ：投幣過(guò)程、價(jià)格比較過(guò)程選 擇商品過(guò)程、退幣過(guò)程。(1)投幣過(guò)程在投幣的過(guò)程中，每投下錢幣，計(jì)數(shù)器增加相應(yīng)的幣值。當(dāng)投入1元錢幣時(shí)，相當(dāng) 于讓ST1閉合。每投入一元，ST 1就閉合一次，加計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加“ 1”，累加值保 存在MW2 0中。投入5元、1 0元時(shí)原理同上。(2)價(jià)格比較過(guò)程只要投幣數(shù)總額大于或等于某種商品的價(jià)格時(shí)，相應(yīng)的商品指示燈亮。(3)選擇商品過(guò)程當(dāng)投入的幣值可以購(gòu)買某種

6、商品時(shí)，按下相應(yīng)的“選擇”按鈕會(huì)使相應(yīng)商品 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通電。(4)退幣過(guò)程在退幣過(guò)程中，最主要的是檢測(cè)是否需要退幣，選擇了商品后，當(dāng)投入的錢幣總 額超過(guò)所購(gòu)商品的價(jià)格時(shí)，按下找錢按鈕，可實(shí)現(xiàn)退幣功能。自動(dòng)售貨機(jī)主流程圖如圖2所示。圖2自動(dòng)售貨機(jī)的主流程圖5.2梯形圖控制程序梯形圖見(jiàn)附錄所示。6仿真結(jié)果(1)按下啟動(dòng)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(jī)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(guò)12元時(shí)汽水指示燈亮，超過(guò)15元時(shí)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(shí), 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(jī)構(gòu)得電，8秒后停止，相應(yīng)指示燈(4)按下咖啡按鈕時(shí) 示燈閃爍，如圖6所示。，咖啡指示燈亮，咖啡釋放機(jī)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(tuán)也 、一 T ： |口：g 1 | _, 3 口濟(jì)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(guò)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(tuán)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(guó)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(jì)心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)利用S 7 - 3 0 0系列PLC的相關(guān)原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的功能，在 課程設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)又學(xué)到了 新的知識(shí)，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(yùn)用理論知 識(shí)的能力，是對(duì)之前所學(xué)的知識(shí)的回顧和檢驗(yàn)。在基礎(chǔ)知識(shí)，

10、軟件應(yīng)用，繪圖等方面 都有提高，對(duì)可編程控制器有了更深一步的理解，而且通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了 PL C的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。當(dāng) 然在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，很多時(shí)候運(yùn)行的結(jié)果和設(shè)計(jì)要求不相符合 通過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)P LC的理解得到加強(qiáng)，看到了理論與 實(shí)踐的差距。附錄梯形圖程序Network 1 :啟動(dòng)程序，給標(biāo)志位存儲(chǔ)器中送入各個(gè)錢幣的基數(shù)；Q4. 7假幣盅出開(kāi)¥飛叱IX-I I(SDJ_|S5T#5SNetwork5:將存儲(chǔ)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(shí)別；10.11元投市光電開(kāi)關(guān)“5Q1#THO, 1Netwo r k7:五元錢幣識(shí)別;10. 25元投幣光電開(kāi)關(guān)M0.2Network 8 :十元錢幣識(shí)別；10-91。元投幣光電開(kāi)關(guān)JX4. 3M。. 3止N e twork9:累加一元投幣到標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(jià)格；M2.0IW112M2. 1Net work13:比較投入的錢幣是否大于咖啡的價(jià)格;CMP >-1W20-IFI115 一IN2Network14:如果投入的錢幣大于1 2元，則啟動(dòng)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(dòng)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(shí)定時(shí)器，當(dāng)按下汽水按鈕S B1時(shí)，T3定時(shí)器開(kāi)始延時(shí)1秒;N e t work 18:T3定時(shí)器延1秒后，則M5.1得電，同時(shí)定時(shí)器T 4開(kāi)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(dāng)按下咖啡按鈕SB 2時(shí),T5定時(shí)器開(kāi)始延時(shí)1秒;Network21:T5定時(shí)器延1秒后，則M5.2得電，同時(shí)定時(shí)器T 6開(kāi)始彳#電，控制汽水指示 燈的閃爍；Network22:汽水按鈕按下時(shí)，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(gòu)買汽水后，計(jì)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(shí)，M0.7得電；N e two rk26:咖啡排出8秒;Netw o rk 2 7:購(gòu)買咖啡后，計(jì)算得出剩余錢幣，存入到MW20 ;T1H4.SNe t work3 0 :找錢機(jī)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(shí)后,M1 . 1 得電;Ml. 1TAC20s_cu cuM5, 7-s cvN e twork3 1 :啟動(dòng)找錢光電開(kāi)關(guān)，使用加計(jì)算器算出剩余錢幣。m.6找錢光電開(kāi)關(guān)"SB 3Net wo r k32:按下找錢光電開(kāi)關(guān)SB3,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù);Netwo r k33:按下找錢光電開(kāi)關(guān)，M5 . 7得電;Network 3 4:計(jì)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