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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.
2、 设计任务1. 设计和绘制电气控制原理图或 PLCI/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83.1 PLC 型类选择83.2 PLC I/O 口分配83.3 系统硬件接线图8第4章软件设计 104.1 程序流程图104.2 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入杯中
3、的饮料品种。如图所示。汽水橙汁退币 1角 自动售货机可投入1角、5角、1元的硬币。 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。 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。 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。 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，并找出多余的钱角1元找零第 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VW（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
5、统选用西门子S7-200系列的CPC224 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 口分配表输1角5角1元买汽水买 橙 汁退 币输汽水灯橙 汁 灯倒 汽 水倒 橙 汁退 币 灯退 币入I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5出Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4 ()0.53.3系统硬件接线图根据所选PLC类型，以及设定好的I
6、/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。IU.UIO._210 41010.6COM汽水灯图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Network 1阿谿标融寄
7、荐器渚零涮Od1IMUV_V/ENEUOINOUTl1 1+0-A-vwoLD SM0.1MOVW +0, VW0EU+1+1, VW0Netwoik 3I0JADDENENOINI1OUTIN2-W/0WOLDI0.1EU+I+5, VW0Network 4投入元并累加.PADDENENOIN1DU7IN2-VW07欢迎下载W0-LD 10.2EU+1+10, VW0Network 5I比较便币总值是否大于玩VWDQ0.2M0.0|Tt /C )+20LDW= VW0, +20AN Q0.2=M0.0Network E|比较磋吊总值是杏犬于玩W/DQ03M0.1H /()LDW= VW0,
8、+30AN Q0.3=M0.1Kelwork 710.3I1 1 1wo1 100.3I1T37T37TOHJ1 1 11 1 f 1i ri nQ02HlIUD mtQdi2c LD I0.3EUA M0.0O Q0.2AN Q0.3AN T37TON T37, +80=Q0.2SOO08+ l8Sl NO 丄號丄 Nb200 NVSOO Ol/OIAI VA3n anC)_LIDswOOlIdNCdMl|1 /(E丄OCL)OTODooo =ano乙oov90i/is anooiai anZOOSOHS一睾山OMA 0乙+ I-Q3200 ans耳JO榊NNetwork 11|利壬碎帀卩百
9、UUl31SUH_SIrhiFhin1Lri匚nufl|N1OUT-WO+?o-IN2NLD Q0.3ED-I +30, VW0Network 12I橙卄灯壳MilQ01cSM0.5qo3LDM0.1LDSM0.5Q0l2Q0.3Q0.4l+0EDLDQ0.3EDOLDQ0.4AWVW0, +0Q0.4O Q0.5AW VW0, +0=Q0.5Network 15I判断退币是鬲成SM05Q0.5I I| 卩 |DEC.W fNEUOINOUTNI II 1 111WO-A*W0LD 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
10、，原来是加法器选择出现 错误，本应选择ADD,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10.0，1次10.1 , 2次10.2 （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，Q
11、0.1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
12、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。我 也会加油，希望自己在这方面有长足的发展。附录A梯形图tl阪睛币舄価是石大干阮wo*30M0.1Network 7in 302Network 8剌余硬币总值Q0.28C-GC2ISUBJPMFKinIt NUVIW/J-IN1OUTVWO*20-IN2NNetwork 9汽水灯壳MOOQO.OSM05GOJNerwnik illI倒磴汁nr间力呢I14Network 11I剌余硬币总值LM0.1Q02 j 1100TII/ 1Iz 180INTONPT103 rrQ0.3SUBJENENOI II “ Ivwo-IN1OUT+30-IN2WO
