自动售货机课程设计.doc

1、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

2、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

3、入杯中的饮料品种。如图所示。汽水橙汁退币找零5角1角1元 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。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.

4、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。第3章 硬件电路设计3.1 PLC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

5、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I0.05角I0.11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Q0.3Q0.4Q0.53.3 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

6、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。图4.1 程序流程图4.2 梯形图LD SM0.1MOVW +0, VW0 LD I0.0 EU+I +1, VW0 LD I0.1EU+I +5, VW0LD I

7、0.2EU+I +10, VW0LDW= VW0, +20AN Q0.2= M0.0LDW= VW0, +30AN Q0.3= M0.1 LD I0.3EUA M0.0O Q0.2AN Q0.3AN T37TON T37, +80= Q0.2LD Q0.2ED-I +20, VW0LD M0.0LD SM0.5A Q0.2OLD= Q0.0LD I0.4EUA M0.1O Q0.3AN Q0.2AN T38TON T38, +80= Q0.3LD Q0.3ED-I +30, VW0LD M0.1LD SM0.5A Q0.3OLD= Q0.1LD Q0.2EDLD Q0.3EDOLDO Q0.4

8、AW VW0, +0= Q0.4LD I0.5O Q0.5AW VW0, +0= Q0.5LD SM0.5EUA Q0.5DECW 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

9、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。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