自動(dòng)售貨機(jī)課程設(shè)計(jì)--飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課題一: 飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　飲料自動(dòng)售貨機(jī)概況及控制要求</p><p>　　飲料自動(dòng)售貨機(jī)有兩種已經(jīng)配制好的飲料儲(chǔ)液桶，一種為汽水，另一種為橙汁，分別由兩個(gè)電磁閥控制放入杯中的飲料品種。</p><p>　　1、自動(dòng)售貨機(jī)可投入1角、5角、1元的硬幣。</p><p>　　2、當(dāng)投入的硬幣

2、總值超過2元時(shí)，汽水指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值超過3元時(shí)，汽水及橙汁指示燈亮。</p><p>　　3、當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按放汽水按鈕，則排出汽水，8 s后，自動(dòng)停止，且汽水指示燈熄滅。</p><p>　　4、當(dāng)橙汁按鈕指示燈亮?xí)r，按放橙汁按鈕，則排出橙汁，8 s后，自動(dòng)停止且橙汁指示燈熄滅。</p><p>　　5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水2元，橙

3、汁3元）時(shí)，找錢指示燈亮，并找出多余的錢。</p><p><b>　　 二.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　 1. 設(shè)計(jì)和繪制電氣控制原理圖或PLC I/O接線圖、功能表圖和梯形圖，編寫指令程序清單。</p><p>　　 2.選擇電氣元件，編制電氣元件明細(xì)表。</p><p>　　 3.設(shè)計(jì)操作

4、面板電器元件布置圖。</p><p><b>　　4.上機(jī)調(diào)試程序。</b></p><p>　　5.編寫設(shè)計(jì)說明書。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1 章 概述………………………………………………………6</p><p>　　第2章 總

5、體設(shè)計(jì)方案……………………………………………7</p><p>　　第3章 硬件電路設(shè)計(jì)……………………………………………8</p><p>　　3.1 PLC型類選擇……………………………………………8</p><p>　　3.2 PLC I/O口分配…………………………………………8</p><p>　　3.3 系統(tǒng)硬件接線圖……………

6、……………………………8</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………10</p><p>　　4.1 程序流程圖………………………………………………10</p><p>　　4.2 梯形圖……………………………………………………10</p><p>　　第5章 實(shí)驗(yàn)調(diào)試…………………………………………………

7、14</p><p>　　第6章 總結(jié)………………………………………………………15</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………16</p><p>　　附錄A 梯形圖…………………………………………………….</p><p>　　附錄B 語句表………………………………………………………17</p&

8、gt;<p><b>　　第1章 概述</b></p><p>　　飲料自動(dòng)售貨機(jī)有兩種已經(jīng)配制好的飲料儲(chǔ)液桶，一種為汽水，另一種為橙汁，分別由兩個(gè)電磁閥控制放入杯中的飲料品種。如圖所示。</p><p>　　1、自動(dòng)售貨機(jī)可投入1角、5角、1元的硬幣。</p><p>　　2、當(dāng)投入的硬幣總值超過2元時(shí)，汽水指示燈亮；當(dāng)投入的

9、硬幣總值超過3元時(shí)，汽水及橙汁指示燈亮。</p><p>　　3、當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按放汽水按鈕，則排出汽水，8 s后，自動(dòng)停止，且汽水指示燈熄滅。</p><p>　　4、當(dāng)橙汁按鈕指示燈亮?xí)r，按放橙汁按鈕，則排出橙汁，8 s后，自動(dòng)停止且橙汁指示燈熄滅。</p><p>　　5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水2元，橙汁3元）時(shí)，找錢指示燈亮，并找出多余的

10、錢。</p><p>　　第2章 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)售貨機(jī)的自動(dòng)售貨功能，其自動(dòng)控制控制系統(tǒng)主要包括：計(jì)幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、飲料供應(yīng)系統(tǒng)以及退幣系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.計(jì)幣系統(tǒng)：</b></p><p>　　計(jì)幣以1角為單位。當(dāng)有幣投入時(shí)，將相應(yīng)的硬幣值存放到一個(gè)已經(jīng)清零的寄

11、存器VW0中，再次投幣時(shí)進(jìn)行累加。</p><p><b>　　2.比較系統(tǒng)：</b></p><p>　　投幣完成后，當(dāng)投入的硬幣總值超過2元時(shí)，汽水指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值超過3元時(shí)，汽水及橙汁指示燈亮。</p><p><b>　　3.選擇系統(tǒng)：</b></p><p>　　當(dāng)按下汽水或橙汁

12、按鈕時(shí)，相應(yīng)的指示燈進(jìn)行閃爍。當(dāng)飲料供應(yīng)完畢時(shí)，停止閃爍。</p><p><b>　　4.飲料供應(yīng)系統(tǒng)：</b></p><p>　　按下選擇按鈕時(shí)，相應(yīng)的閥門打開，飲料輸出，時(shí)間為8秒。同時(shí)硬幣總值減去相應(yīng)的購(gòu)買幣數(shù)。</p><p><b>　　5.退幣系統(tǒng)：</b></p><p>　　當(dāng)購(gòu)

13、買完成后還有剩余，退幣指示燈亮，按下退幣按鈕進(jìn)行退幣。</p><p>　　第3章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 PLC類型選擇</p><p>　　根據(jù)飲料自動(dòng)售貨機(jī)示意圖，控制系統(tǒng)選用西門子S7-200系列的CPU 224 XP CN。其數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)為14入/10出，可以滿足控制要求且留有充足的裕量。</p><p>　

14、　3.2 PLC I/O口分配</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，PLC控制系統(tǒng)有6個(gè)輸入信號(hào)：3個(gè)投幣信號(hào)，兩個(gè)購(gòu)買信號(hào)，1個(gè)退幣信號(hào)；6個(gè)輸出信號(hào)：3個(gè)指示燈信號(hào)，3個(gè)執(zhí)行信號(hào)。飲料自動(dòng)售貨機(jī)的I/O端口分配如表1所示。</p><p>　　表1 I/O口分配表</p><p>　　3.3 系統(tǒng)硬件接線圖</p><p>　　根據(jù)所選P

15、LC類型，以及設(shè)定好的I/O點(diǎn)分配情況，可設(shè)計(jì)出PLC的外部硬件接線圖，如圖3-1所示。</p><p>　　圖3.1 硬件接線圖</p><p>　　其中YV1，YV2是兩種飲料的閥門。當(dāng)投入的硬幣總值達(dá)到飲料購(gòu)買金額時(shí)，相應(yīng)的指示燈亮。當(dāng)購(gòu)買完成時(shí)，還有余額，退幣指示燈亮，按下退幣按鈕時(shí)，YV3工作進(jìn)行退幣</p><p><b>　　第4章 軟件

16、設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 程序流程圖</p><p>　　飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的工作過程主要包括：投幣并進(jìn)行累加，硬幣總值與飲料的購(gòu)買價(jià)格進(jìn)行比較顯示可購(gòu)買的飲料，選擇購(gòu)買，飲料供應(yīng)，硬幣剩余總值計(jì)算，退幣。根據(jù)上述過程可畫出飲料自動(dòng)售貨機(jī)的流程圖如圖4.1所示</p><p><b>　　。</b></p

17、><p>　　圖4.1 程序流程圖</p><p><b>　　4.2 梯形圖</b></p><p>　　LD SM0.1</p><p>　　MOVW +0, VW0 </p><p>　　LD I0.0 </p><p><b>　　

18、EU</b></p><p>　　+I +1, VW0 </p><p>　　LD I0.1</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　+I +5, VW0</p><p>　　LD I0.2</p&g

19、t;<p><b>　　EU</b></p><p>　　+I +10, VW0</p><p>　　LDW>= VW0, +20</p><p>　　AN Q0.2</p><p>　　= M0.0</p><p>　　LDW>= VW0,

20、 +30</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　= M0.1</p><p>　　LD I0.3</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　A M0.0</p><p>　　O Q0.2&l

21、t;/p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　AN T37</p><p>　　TON T37, +80</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　LD Q0.2</p><p><b>　　ED</b></

22、p><p>　　-I +20, VW0</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　LD SM0.5</p><p>　　A Q0.2</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= Q0.0</

23、p><p>　　LD I0.4</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　A M0.1</p><p>　　O Q0.3</p><p>　　AN Q0.2</p><p>　　AN T38</p>

24、<p>　　TON T38, +80</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　LD Q0.3</p><p><b>　　ED</b></p><p>　　-I +30, VW0</p><p>　　LD M0.1</p>

25、<p>　　LD SM0.5</p><p>　　A Q0.3</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= Q0.1</p><p>　　LD Q0.2</p><p><b>　　ED</b><

26、/p><p>　　LD Q0.3</p><p><b>　　ED</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　O Q0.4</p><p>　　AW> VW0, +0</p><p>　　=

27、 Q0.4</p><p>　　LD I0.5</p><p>　　O Q0.5</p><p>　　AW> VW0, +0</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　LD SM0.5</p><p><b>　　EU&l

28、t;/b></p><p>　　A Q0.5</p><p>　　DECW VW0</p><p>　　第5章 實(shí)驗(yàn)調(diào)試與分析</p><p>　　在調(diào)試軟件上輸入梯形圖后，經(jīng)編譯發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤，原來是加法器選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤，本應(yīng)選擇ADD_I,而實(shí)際選擇了ADD_R，修改后沒有錯(cuò)誤了。將程序下載到PLC后進(jìn)行調(diào)試。</p

29、><p>　　動(dòng)作3次I0.0，1次I0.1，2次I0.2（即投入2元8角）后，汽水指示燈Q0.0亮。按下買汽水按鈕I0.3，開始倒汽水，用Q0.2亮表示，汽水指示燈閃爍8秒，表示倒汽水時(shí)間。8秒后，硬幣還有剩余，退幣指示燈Q0.4亮，按下退幣按鈕I0.5，開始退幣，用Q0.5亮表示。退幣完成后燈熄滅。</p><p>　　動(dòng)作4次I0.3，2次I0.2，4次I0.0（即投入5元4角）后，汽水

30、燈Q0.0，橙汁燈Q0.1亮。操作同上。按下I0.3，Q0.0閃亮8秒，Q0.1常亮。按下I0.4，Q0.1閃亮8秒，Q0.0常亮。8秒后，Q0.0和Q0.1同時(shí)熄滅，退幣指示燈亮，按下I0.5，開始退幣，退幣完成后，Q0.4熄滅。</p><p><b>　　第6章 總結(jié)</b></p><p>　　在目前這種快節(jié)奏的社會(huì)中，自動(dòng)售貨機(jī)深受廣大上班族的歡迎，很多城

31、市的公共場(chǎng)所都放置了自動(dòng)售貨機(jī)。本次設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的工作過程。</p><p>　　拿到任務(wù)時(shí)，覺得這設(shè)計(jì)有點(diǎn)難度，因?yàn)樗臀覀兯鶎W(xué)的區(qū)別。我們平時(shí)學(xué)的PLC編程主要是對(duì)順序功能圖的編程，我們只需畫出順序功能圖，然后一步一步的設(shè)計(jì)梯形圖就好了。但本設(shè)計(jì)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，順序功能圖很難實(shí)現(xiàn)，要用到程序流程圖。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過程中，我再次的復(fù)習(xí)了課本，對(duì)一些指令有了深入的了解

32、，很多以前不太懂的，通過再次復(fù)習(xí)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)工作量大，難度較大的設(shè)計(jì)，個(gè)人的力量總是有限的，書本上的總是有局限的。因此，團(tuán)隊(duì)合作，大量查閱課外資料是此次設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。我們?cè)谡n外書本上找到一篇類似的設(shè)計(jì)，但和我們的設(shè)計(jì)要求有點(diǎn)區(qū)別，于是我們?cè)谶@基礎(chǔ)上做了修改，就滿足我們的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　由于缺乏閱歷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我在設(shè)計(jì)時(shí)還有許多不足的地方。我相信本次課程設(shè)計(jì)對(duì)我來說是一次很好的鍛