基于PLC的自动售货机论文

自动售货机论文

摘要

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。本文设计的是以西门子公司的S7-300PLC为基础，自动出售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机。它的售货过程是：首先顾客投入足够的钱，当钱数超过12元时，可按下汽水按钮，售货机自动售出汽水，当投入钱数超过15元时，可按下咖啡按钮，售货机自动售出咖啡，购物结束后，使用者按下找钱按钮，售货机自动找零，结束使用，售货机自动复位，等待下次使用。

关键词：自动售货机，自动化，PLC，S7-300

目录

摘要 ............................................................................... I 设计任务 (1)

设计原理及电气控制图 (2)

2.1 设计原理 (2)

2.1.1原理 (2)

2.1.2 采取的措施 (2)

2.2 I/O分配表 (2)

2.3 I/O接线图 (3)

2.4 组态视图 (4)

调试结果及分析 (5)

3.1 调试现象及分析 (5)

3.2 功能实现程序图 (5)

3.2.1 输入钱币总数 (5)

3.2.2 输入价格和汽水或饮料价格比较 (6)

3.2.3 符合条件的出相应饮料电路 (7)

3.2.4 闪烁电路 (8)

3.2.5 出饮料相应指示灯闪烁电路 (8)

3.2.6 购买饮料花费的钱数 (10)

3.2.7 找钱电路 (11)

总结 (12)

参考文献 (12)

设计任务

设计自动售货机PLC程序以实现以下功能：

1.此自动售货机可投入1元、5元、10元

2.当投入的总数超过12元时，汽水按钮指示灯亮，当投入的总数超过15元时，汽水、咖啡按钮指示灯都亮

3.当汽水指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，汽水排出时相应的指示灯闪烁

4.当咖啡按钮指示灯亮时，动作同上

5.当投入的钱数总数超过所需钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮。找钱，自动复位。

6.所需输入：1元投币口

5元投币口

10元投币口

咖啡按钮

汽水按钮

手动复位

7.所需输出：汽水出口

咖啡出口

咖啡按钮指示灯

汽水按钮指示灯

设计原理及电气控制图

2.1 设计原理

2.1.1原理

PLC 控制的自动售货机系统主要有三个钱币输入口，分别为一元、五元、十元输入口；四个按钮开关，分别为汽水按钮、咖啡按钮、找钱按钮、复位按钮；七个指示灯，分别为汽水指示灯、咖啡指示灯，代表汽水和咖啡出口的汽水出口灯和咖啡出口灯以及售货机售出两种饮品的售出闪烁指示灯，另外还有找零指示灯.

2.1.2 采取的措施

（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2种饮料供选择，分别为汽水和咖啡。

（3）如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。

（4）投币值等于或大于12 元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。

（5）投币值等于或大于15元时，汽水和咖啡指示灯亮，表示可选择汽水和咖啡。

（6）按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，7s 后自动停止，表示饮料已经掉出。

2.2 I/O分配表

表1. I/O分配表2.3 I/O接线图

图1 I/O接线图

2.4 组态视图

图2 组态视图

由于实验室没有实际物品，所以我们利用组态软件和step7软件连接，模拟仿真现实的自动售货机。在组态软件中我们利用三个按键分别代表一元，五元，十元输入，用相应的指示灯来代表汽水和咖啡，并用I/O输出现实输入总钱数，花费总钱数，以及需要找零的钱数。

调试结果及分析

3.1 调试现象及分析

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（即显示饮料选择提示、饮料送出、送出时间和退币提示），并通过监控状态观察程序的运行过程及输入输出信号、内部描述实际出现的问题及解决方案。对报警部分进行调试，只需给相应的输入端口信号，然后相应的指示灯变亮即可。要对照设计控制要求，逐一检验设计功能是否能有效的实现，并对程序进行改进和完善。例如，调试过程中，发现重复线圈问题，需将程序进行合并，避免重复线圈等等。总而言之，对程序必须要反复调试，不断改进，以获得既完全实现功能，而又简单、严谨性高的PLC控制程序。

3.2 功能实现程序图

3.2.1 输入钱币总数

通过加法指令，乘法指令，计数指令使输入的一元，五元，十元相加得到输入钱数综和。

3.2.2 输入价格和汽水或饮料价格比较

上一个网络计算出的钱币综和与汽水和咖啡的价格比较，看是否符合要求。

3.2.3 符合条件的出相应饮料电路

上一个网络比较出的符合条件的在这有相应地指示灯显示。

3.2.4 闪烁电路

3.2.5 出饮料相应指示灯闪烁电路

3.2.6 购买饮料花费的钱数

3.2.7 找钱电路