自动售货机控制系统的设计修.doc
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课程设计任务书设计题目：自动售货机的 PLC 控制学院:机械工程学院一 任务描述： 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备， 它不受任何 场地限制，方便快捷 , 在我国也越来越普及传统的自动售货机采用单 片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大 PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试 方便等优点 . 本文设计的是售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机，它 的售货过程是 : 首先由顾客按下商品选择开关时，然后顾客投入的硬币（投入硬币的面值和剩余值由 PLC驱动数码管显示）经过光传感器感应， 再由光传感器驱动硬币识别传感器识别硬币（由于能力有限，在识别硬 币上不做具体研究 ）如果是无效币则使继电器打开阀门 , 将硬币退出； 如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮币腔， 并经硬币识别 传感器将信号送给 PLC最后经顾客选择，同时PLC控制，使PLC的输出 口上有相应的信号输出若贮币腔内无硬币 （ 红外检测器感应）、饮料的 量位小于设定值 （红外传感器感应）、售货机遭损 , 系统就报警 【7】大体运行如图2—1:图2—1自动售货机控制系统硬件组成示意图图2-2是自动售货机简单示意图。
在该机中有两种已经配制好的饮 料储液桶（未画出来）,一种为汽水,另一种为咖啡汽水出口和咖啡出 口分别代表由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种的饮料出口二 控制要求（1） 自动售饮料机可投入 1 角、5 角、1 元的硬币2）所售饮料标价：汽水 -—2 元, 咖啡— -3 元3）投币总额或现在值显示在 7 段数码管上 .（4） 当投入的硬币总值超过所购饮料的标价时，所有可购买饮料的指 示灯均亮，作可购买提示 （如：当投入的硬币总值超过 2 元， 汽水指示灯亮 ; 当投入的硬币总值超过 3 元时，汽水、咖啡指示 灯均亮）5 ）当汽水指示灯亮时，按选择汽水按钮，则排出汽水， 7s 后自动停止在这段时间内，汽水指示灯闪烁6 ）当咖啡指示灯亮时，按选择咖啡按钮，则排出咖啡， 7s 后自动停止在这段时间内 , 咖啡指示灯闪烁7）系统根据顾客投入的硬币，判断硬币是否足够，若足够则根据 顾客的要求自动售货，投币不足则给出提示8）购买饮料后 , 系统自动计算剩余币值 , 并根据剩余币值提示可购买 的饮料（指示灯亮） .（9）若投入的硬币总值超过所需的钱数（汽水 2 元，咖啡 3 元），则 找钱指示灯亮 , 当按退币控制按钮时，退出找回的钱 .（10 ）在报警系统中 ,PLC 只起到开关连接的作用。
三 系统配置及输入/输出继电器地址分配 1 I/O 口分配列出I/O 口分配表，如表所示输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号1角投币感应器ST1X0显示指示灯HL1Y0 〜Y75角投币感应器ST2X1汽水指示灯HL2Y101元投币感应器ST3X2咖啡指示灯HL3Y11汽水按钮SB1X3汽水电磁阀YV1Y12咖啡按钮SB2X4咖啡电磁阀YV2Y131角退币感应器ST4X5无币报警控制YV3Y145角退币感应器ST5X6没有汽水报警YV4Y151元退币感应器ST6X7没有咖啡报警YV5Y16退币控制按钮SB3X10售货机遭破坏 报警YV6Y171角剩余钱币感应器ST7X111角传动电机控 制YV7Y205角剩余钱币感应器ST8X125角传动电机控 制YV8Y211元剩余钱币感应器ST9X131元传动电机控 制YV9Y22汽水液位感应器ST10X14退币指示灯HL4Y23咖啡液位感应器ST11X15投币不足指示 灯HL5Y24售货机遭破坏感应器ST12X16I/O 口分配表2 控制接线图本系统是一个小型集中控制系统， PLC选型主要取决于控制系统输入、输出开关信号的数量、用户程序的长短及相关的功能 . 根据控制要 求,1/0点数在48个左右，选择性能价格比较高的三菱 FX2n— 48MR其 中其输入点为24点，输出点为24点，该PLC为继电器输出型。
了解各个控制对象的驱动要求，分析对象的控制要求，完成 PLC硬件结构配置本设计中，退币按钮、各种饮料按钮和饮料出口（驱动电 磁阀）等均为开关量根据上述要求，因条件所限输出均用指示灯代替，由此绘制出 PLC 控制电路接线图，如图所示 :1角钱币输入5角钱币输入1元钱币输入儿 汽水按钮lL 咖啡按钮lL1角退币感应器11 5角退币感应器，L 1元退币感应器 退币控制按钮榊1角剩余钱币感应器「5角剩余钱币感应器.1元剩余钱币感应器 汽水液位感应器" 咖啡液位感应器 售货机遭破坏感应器COMC OM1C OM2C OM3C OM4Y 0-Y7Y 1 0X0Y 1 1X 1X2Y 1 2X3Y 1 3X4Y 14X5Y 1 5X6Y 1 6X7Y 1 7X 1 0Y20X 1 1Y21X 1 2Y22X 1 3Y23X14X 1 5X 1 6Y 24OPo rt〜2 20 V:汽水选择灯咖啡选择灯—Port显示汽水电磁阀控制接线图咖啡电磁阀无币报警控制没有汽水报警没有咖啡报警售货机遭破坏报警1角传动电机控制5角传动电机控制1元传动电机控制退币指示灯投币不足指示灯3系统的流程图四程序设计根据自动售货机控制系统的流程可以知道自动售货机的主要系统包 括:计币部分、比较部分、选择和饮料供应部分、余额计算部分、退币部 分、报警部分。
1计币部分当有顾客购买饮料时，投入硬币时经过光传感器感应 ，然后由光传感 器驱动硬币识别器识别硬币， 如果是假币则系统自动退出硬币，如果是真 币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮存腔 ，并经光传感器感应，然后在PLC内进行数据运算，否则认为是假币并退出系统 ，梯形图如图4—3：II13133〕2比较部分投币完成后，系统会将D1内钱币数据和可以购买的饮料价格进行区间比较：若投币＜2元，贝V指示灯Y24亮，显示投币不足，此时可以继续投币或退币；若2元w投币〈3元，则汽水选择指示灯长亮，此时可以选择汽水或退币；若投币》3元，则汽水和咖啡指示灯长亮，此时可以选择汽水、咖啡或退币梯形图如图D1M'2—I k71< ¥024 3个感应器开始计数，当感应器记币的 个数等于数据寄存器退回的币数时，退币电动机停止运转 .PLC编程梯形图如图：6报警部分PLC在报警系统中，只起到开关连接的作用，具体梯形图如图:整体运行梯形图[CMP DI K20([MP DI K3071ME 枇仙4I f 卜Y012-4b帼 ]即 ]1：50 3< wie \< W1I 331101M»013」I-—IXOD3TOT¥)1?—Ik-XOD4 调试时 ，首先按控制系统PLC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否有误，特别要注意接线时 不能出现短路、断路及反接等情况 ，否则会造成硬件损坏及人身意外开始程序调试：首先将 PLC控制程序写入到 PLC机器中，再选 择监控状态，使 PLC处于“ RUN状态，然后逐一按投币感应器（即 硬币识别机构用复位按钮信号来表示硬币的输入 ），观察有没有进行累加币值；或按选择按钮，观察输出指示灯是否按预计效果闪灭 （即个人收。
