自动售货机PLC设计

目录

第1章绪论.......................................................... 2

第2章自动售货机的控制工艺流程分析.................................. 3

2.1 自动售货机的控制过程描述 ...................................... 3

2.2 自动售货机的控制工艺分析 ...................................... 3

第3章自动售货机的控制系统总体方案设计.............................. 4

3.1 系统硬件组成 .................................................. 4

3.2 控制方法分析 .................................................. 4

3.3 I/O分配 ...................................................... 4

3.4 控制程序流程图设计 ............................................ 5

3.5控制程序梯形图设计过程 ........................................ 5

3.5控制程序梯形图设计过程 ........................................ 5

第4章系统调试及分析............................................... 11

4.1 系统调试及结果 ............................................... 11

4.2系统效果图 ................................................... 11

总结............................................................... 12

参考文献........................................................... 12

1

第1章绪论

自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它的出现是劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。消费模式和销售环境的变化，要求新的流通渠道，相对于超市、百货购物中心等流通渠道而言，场地的局限性以及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需的机器便应运而生了[1]。

自动售货机的售货领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。近几年，自动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。采用可编程控制器实现自动售货机的系统设计，不仅编程方便，而且增强了系统的抗干扰能力。

随着科技的发展和社会的进步, 自动化商业机械有了越来越广泛的应用, 自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛用于公共场所。人们通过自动售货机可以买到食品、香烟、饮料、报纸、票、卡甚至鲜花和小宠物等物品。自动售货机实现了商品需求化、性能多样化的发展, 又由原来只能出售有限商品品种, 转变为继百货公司、超级市场、便民店之后,以消费者与售货机“一对一”自动售货的无店铺销售业态。自动售货, 给人们的生活带来了极大的方便。自动售货机的新奇、文明、高档、灵活方便等深受广大市民青睐[2]。

售货机的最基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能购买某种商品，并做出相应的反映。因此，售货机应能够辨识机内包含的商品:售货机应该能够显示已投入的币值，以及再投入货币累计显示;同时提示可以购买的商品(或商品的编号)。当按下选择商品的按钮时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去该商品的价格，同时起动相应的电机，提取该商品到出货口，此时售货机继续等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买，则按下退币按钮，售货机进行退币操作，退回相应的货币,并在程序中清零，完成此次交易[3][4]。

2

第2章自动售货机的控制工艺流程分析

2.1 自动售货机的控制过程描述

1．自动售货机有3个投币孔，分别为1元、5元和10元。

2．售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。

3．如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。

4．投币总额或当前值显示在7段数码管上。

5．投币值等于或大于12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。

6．投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。

7．投币值等于或大于20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择。

8．按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料已经掉出。

9．动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1元，如果小于10元则直接退1元的。

2.2 自动售货机的控制工艺分析

首先一个可行的自动售货机必须可实现币值累加，这里需用加法器；其次就是用户购买物品后需把相应的价格减去，需用减法器；然后涉及到余额不足无法购买，这里要用比较器来实现；最后有一个购物3秒后，如果没有再操作，则取物口灯亮，有余额则退币口灯亮，这就需要计时器。这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售货机的工作流程图如图所示。

3

第3章自动售货机的控制系统总体方案设计

3.1 系统硬件组成

1.CJIM主机 2.自动售货机实验板 3.连接导线一套

3.2 控制方法分析

有三个钱币输入按钮I1.0代表1元，I1.1代表5元，I1.2代表10元，当投入的钱小于3元时，余额不足指示灯Q0.0亮。当投入的钱总值等于或超过3元时，汽水指示灯Q0.1亮；当投入的钱等于或超过6元时，汽水指示灯Q0.1亮，花茶指示灯Q0.2亮；当投入的钱总值等于或超过12元时，汽水指示灯Q0.1亮，花茶指示灯Q0.2亮，咖啡指示灯Q0.3亮；如果要汽水则按汽水按钮I2.0，如果要花茶则按花茶按钮I2.1。如果要咖啡，则按咖啡按钮I2.2，如果多余钱超过10元则按下I3.0找钱口先自动退出10元余额，如果少于十元则按下I3.1找钱口自动退出余额，则投入的钱会原数从出钱口退出[5]。

3.3 I/O分配

4

3.4 控制程序流程图设计

图3-1 控制程序流程图

3.5控制程序梯形图设计过程

复位阶段：按下I0.1系统钱币自动清零

3.5控制程序梯形图设计过程

复位阶段：按下I0.1系统钱币自动清零

5

投币阶段：

一元信号到则加一

五元信号到则加五

十元信号到则就十

6

余额比较阶段：

当余额小于3元时，余额不足指示灯亮

当余额大于等于3元且小于6元时，汽水指示灯亮，表明可选择汽水

当余额大于等于6元切小于12元时，汽水、花茶指示灯亮，表明可选择汽水、花茶

7

当余额大于等于12元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表明可选择这三种饮料

选择饮料且计算余额阶段：

按下I2.0表明选择汽水，同时系统自动计算余额

按下I2.1表明选择花茶同时计算余额

8

选择咖啡，同时计算余额

选择退钱阶段：当余额大于等于十元时先按下I3.0退出十元，再按下I3.1退出1元，当余额小于十元时，直接按下I3.1退出余额。

9

10

第4章系统调试及分析

4.1 系统调试及结果

由于实验没有相应的物理实验模型（自动售货机），因此在调试程序时用step7软件进行梯形图调试。

1、在梯形图编辑器中配合使用编译器查找、修改程序中的语法错误；

2、将编辑好的程序传入PLC运行，使用编辑器联机调试操作，检查各点工作状态，并配合观察PLC各点输入/输出指示LED或输入/输出设备工作是否符合程序功能要求。配合着上位机软件动画效果来观察硬件的连接[6][7]。

4.2系统效果图

投币

选择饮料

11

总结

通过一周的PLC的课程设计，在自己的努力下，最终完成PLC控制自动售货机系统的设计。本控制系统就是充分利用了PLC,实现了对自动售货机的控制，达到了设计的目的。这次设计的PLC控制自动售货机系统的主要内容包括设计出了硬件系统的接线图、梯形图等；并且系统具有启动、停止功能；运用功能指令进行PLC控制程序设计；还进行了系统调试，实现自动售货机的控制要求。

在设计中运用所学的理论知识，进行自动售货机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。综合运用了所学的知识，理论与实际相结合，提出并论证设计方案，然后进行软、硬件的设计、制作与调试，最后获得正确的结果。加深了对所学理论知识的巩固，加强了建立PLC控制工业机械和生产过程系统的整体概念，初步掌握了PLC控制工业生产和社会生活的软、硬件开发方法，为以后进行实际的PLC软、硬件应用开发奠定了良好的基础。与此同时，也加强了我们对问题的分析解决能力，为以后的毕业设计和毕业后的工作做了充分的准备。

参考文献

[1] 程周.可编程序控制器原理与应用[M] 北京：高等教育出版社， 2003年

[2] 王永华.现代电气控制及PLC 应用技术北京：北京航空航天大学出版社，2000

[3] 常晓玲.《电气控制系统与可编程控制器》北京：机械工业出版社，2008.

[4] 吴建强，姜三勇.可编程控制器原理及应用哈尔滨工业大学出版社，2000

[5] 吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用北京：机械工业出版社，2003

[6] 张万忠，刘明芹.电器与PLC控制技术北京：化学工业出版社。2003

[7] 史国生.《电气控制与可编程控制技术》3版北京：化学工业大学出版社，2010

12

bbs.99jianzhu.com内容：建筑图纸、PDF/word 流程，表格，案例，最新,施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。