自动售货机课程设计

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载 课题一 饮料自动售货机控制系统设计 一 饮料自动售货机概况及控制要求 饮料自动售货机有两种已经配制好的饮料储液桶 一种为汽水 另一 种为橙汁 分别由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种 1 自动售货机可投入 1 角 5 角 1 元的硬币 2 当投入的硬币总值超过 2 元时 汽水指示灯亮 当投入的硬币总值超 过 3 元时 汽水及橙汁指示灯亮 3 当汽水指示灯亮时 按放汽水按钮 则排出汽水 8 s 后 自动停止 且汽水指示灯熄灭 4 当橙汁按钮指示灯亮时 按放橙汁按钮 则排出橙汁 8 s 后 自动 停止且橙汁指示灯熄灭 5 若投入硬币总值超过按钮所需的钱数 汽水 2 元 橙汁 3 元 时 找 钱指示灯亮 并找出多余的钱 二 设计任务 1 设计和绘制电气控制原理图或 PLC I O 接线图 功能表图和梯形图 编写指令程序清单 2 选择电气元件 编制电气元件明细表 3 设计操作面板电器元件布置图 4 上机调试程序 5 编写设计说明书 目录 第 1 章 概述 6 第 2 章 总体设计方案 7 第 3 章 硬件电路设计 8 3 1 PLC 型类选择 8 3 2 PLC I O 口分配 8 3 3 系统硬件接线图 8 第 4 章 软件设计 10 4 1 程序流程图 10 4 2 梯形图 10 第 5 章 实验调试 14 第 6 章 总结 15 参考文献 16 附录 A 梯形图 附录 B 语句表 17 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载 第 1 章 概述 饮料自动售货机有两种已经配制好的饮料储液桶 一种为汽水 另一 种为橙汁 分别由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种 如图所示 1 自动售货机可投入 1 角 5 角 1 元的硬币 2 当投入的硬币总值超过 2 元时 汽水指示灯亮 当投入的硬币总值超 过 3 元时 汽水及橙汁指示灯亮 3 当汽水指示灯亮时 按放汽水按钮 则排出汽水 8 s 后 自动停止 且汽水指示灯熄灭 4 当橙汁按钮指示灯亮时 按放橙汁按钮 则排出橙汁 8 s 后 自动 停止且橙汁指示灯熄灭 5 若投入硬币总值超过按钮所需的钱数 汽水 2 元 橙汁 3 元 时 找 钱指示灯亮 并找出多余的钱 汽水橙汁退币 找零 5角 1角 1元 第 2 章 总体设计方案 要实现售货机的自动售货功能 其自动控制控制系统主要包括 计币系统 比较系统 选择系统 饮料供应系统以及退币系统 1 计币系统 计币以 1 角为单位 当有币投入时 将相应的硬币值存放到一个已经清零的 寄存器 VW0 中 再次投币时进行累加 2 比较系统 投币完成后 当投入的硬币总值超过 2 元时 汽水指示灯亮 当投入的硬币 总值超过 3 元时 汽水及橙汁指示灯亮 3 选择系统 当按下汽水或橙汁按钮时 相应的指示灯进行闪烁 当饮料供应完毕时 停 止闪烁 4 饮料供应系统 按下选择按钮时 相应的阀门打开 饮料输出 时间为 8 秒 同时硬币总值 减去相应的购买币数 5 退币系统 当购买完成后还有剩余 退币指示灯亮 按下退币按钮进行退币 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载 第 3 章 硬件电路设计 3 13 1 PLCPLC 类型选择类型选择 根据饮料自动售货机示意图 控制系统选用西门子S7 200系列的CPU 224 XP CN 其数字量I O点数为14入 10出 可以满足控制要求且留有充足的裕量 3 2 PLC I O 口分配 根据设计要求 PLC 控制系统有 6 个输入信号 3 个投币信号 两个购买 信号 1 个退币信号 6 个输出信号 3 个指示灯信号 3 个执行信号 饮料自 动售货机的 I O 端口分配如表 1 所示 表 1 I O 口分配表 1 角 I0 0 5 角 I0 1 1 元 I0 2 买 汽 水 I0 3 买 橙 汁 I0 4 退 币 I0 5 输 出 输 入 汽 水 灯 Q0 0 橙 汁 灯 Q0 1 倒 汽 水 Q0 2 倒 橙 汁 退 币 灯 退 币 Q0 3 Q0 4 Q0 5 3 3 系统硬件接线图 根据所选 PLC 类型 以及设定好的 I O 点分配情况 可设计出 PLC 的 外部硬件接线图 如图 3 1 所示 图 3 1 硬件接线图 其中 YV1 YV2 是两种饮料的阀门 当投入的硬币总值达到饮料购买金额 时 相应的指示灯亮 当购买完成时 还有余额 退币指示灯亮 按下退币按 钮时 YV3 工作进行退币 第 4 章 软件设计 4 1 程序流程图 饮料自动售货机控制系统的工作过程主要包括 投币并进行累加 硬币 总值与饮料的购买价格进行比较显示可购买的饮料 选择购买 饮料供应 硬 币剩余总值计算 退币 根据上述过程可画出饮料自动售货机的流程图如图 4 1 所示 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载 图 4 1 程序流程图 4 2 梯形图 LD SM0 1 MOVW 0 VW0 LD I0 0 EU I 1 VW0 LD I0 1 EU I 5 VW0 LD I0 2 EU I 10 VW0 LDW VW0 20 AN Q0 2 M0 0 LDW VW0 30 AN Q0 3 M0 1 LD I0 3 EU 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载 A M0 0 O Q0 2 AN Q0 3 AN T37 TON T37 80 Q0 2 LD Q0 2 ED I 20 VW0 LD M0 0 LD SM0 5 A Q0 2 OLD Q0 0 LD I0 4 EU A M0 1 O Q0 3 AN Q0 2 AN T38 TON T38 80 Q0 3 LD Q0 3 ED I 30 VW0 LD M0 1 LD SM0 5 A Q0 3 OLD Q0 1 LD Q0 2 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载 ED LD Q0 3 ED OLD O Q0 4 AW VW0 0 Q0 4 LD I0 5 O Q0 5 AW VW0 0 Q0 5 LD SM0 5 EU A Q0 5 DECW VW0 第 5 章 实验调试与分析 在调试软件上输入梯形图后 经编译发现有错误 原来是加法器选择出现 错误 本应选择 ADD I 而实际选择了 ADD R 修改后没有错误了 将程序下载 到 PLC 后进行调试 动作 3 次 I0 0 1 次 I0 1 2 次 I0 2 即投入 2 元 8 角 后 汽水指示 灯 Q0 0 亮 按下买汽水按钮 I0 3 开始倒汽水 用 Q0 2 亮表示 汽水指示 灯闪烁 8 秒 表示倒汽水时间 8 秒后 硬币还有剩余 退币指示灯 Q0 4 亮 按下退币按钮 I0 5 开始退币 用 Q0 5 亮表示 退币完成后灯熄灭 动作 4 次 I0 3 2 次 I0 2 4 次 I0 0 即投入 5 元 4 角 后 汽水灯 Q0 0 橙汁灯 Q0 1 亮 操作同上 按下 I0 3 Q0 0 闪亮 8 秒 Q0 1 常亮 按下 I0 4 Q0 1 闪亮 8 秒 Q0 0 常亮 8 秒后 Q0 0 和 Q0 1 同时熄灭 退 币指示灯亮 按下 I0 5 开始退币 退币完成后 Q0 4 熄灭 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载 第 6 章 总结 在目前这种快节奏的社会中 自动售货机深受广大上班族的欢迎 很多城 市的公共场所都放置了自动售货机 本次设计主要设计自动售货机的工作过程 拿到任务时 觉得这设计有点难度 因为他和我们所学的区别 我们平时 学的 PLC 编程主要是对顺序功能图的编程 我们只需画出顺序功能图 然后一 步一步的设计梯形图就好了 但本设计经分析发现 顺序功能图很难实现 要 用到程序流程图 在设计的过程中 我再次的复习了课本 对一些指令有了深入的了解 很 多以前不太懂的 通过再次复习有了长足的进步 课程设计是一项工作量大 难度较大的设计 个人的力量总是有限的 书本上的总是有局限的 因此 团 队合作 大量查阅课外资料是此次设计成功的关键 我们在课外书本上找到一 篇类似的设计 但和我们的设计要求有点区别 于是我们在这基础上做了修改 就满足我们的设计要求 由于缺乏阅历和实际经验 我在设计时还有许多不足的地方 我相信本次 课程设计对我来说是一次很好的锻炼 对我以后的学习和工作有很大的帮助