基于plc的飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文

1、鄭州理工職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）論文（設(shè)計）題目：基于plc的飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的設(shè)計所屬系別 機電工程系 專業(yè)班級 數(shù)控112 姓名 學(xué)號 201104010091指導(dǎo)教師 撰寫日期 2014 年 5 月摘 要在今天的工業(yè)生產(chǎn)中，可編程邏輯控制器（plc）已經(jīng)成為實現(xiàn)工業(yè)自動化的關(guān)鍵。本文簡要介紹了有關(guān)可編程邏輯控制器的一些基礎(chǔ)知識和簡單的應(yīng)用，而且還介紹了plc的技術(shù)特點，并重點在硬件、軟件和組態(tài)軟件方面進行了介紹，對他們在工業(yè)自動化中的典型應(yīng)用、最新的技術(shù)發(fā)展趨勢也做了介紹。自動售貨機在中國有著廣闊的發(fā)展前景，文中介紹了自動售貨機的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我查閱了

2、大量的資料，以plc原理為基礎(chǔ)設(shè)計了自動售貨機系統(tǒng)。按照自動售貨機的工作方式，把一次交易過程分為：運行初期清零過程、投幣過程、價格比較過程、選擇商品過程、退幣過程。利用梯型圖編制各個過程的程序完成了設(shè)計的基本要求。 關(guān)鍵詞:自動售貨，可編程邏輯控制器。abstractin todays industrial production, programmable logic controller (plc) has become the key to realize industrial automation. this paper briefly introduces the programmab

3、le logic controller some basic knowledge and simple application, but also introduces the technical characteristics of plc, and mainly in hardware, software and configuration software are introduced, the typical application in industrial automation, the latest technology development trend is also int

4、roduced. vending machine in china has a wide development prospect, this paper introduces the vending machine development history and current situation. in this graduation design, i refer to a large amount of material, with plc principle for foundation design the vending machine system. according to

5、the vending machine working way, a transaction process is divided into: early operation period reset process, coin process, price comparison process, choose goods process, return money process. use of ladder type planning each process procedures completed the basic requirements of design.keywords:ve

6、nding machine;programmable logic controller.目 錄摘 要ii第1章任務(wù)與要求11.1課題概述11.2 設(shè)計內(nèi)容與要求1第2章 引 言12.1研究背景12.2論文研究目標(biāo)和意義32.2.1 自動售貨機3第三章 方案論證與設(shè)計43.1 總體方案設(shè)計分析43.1.1 控制系統(tǒng)設(shè)計原則43.2 方案的選擇與設(shè)計53.2.1 繼電控制53.2.2 單片機控制53.2.3 plc控制53.3 方案確定6第4章 自動售貨機的plc控制系統(tǒng)設(shè)計64.1 硬件系統(tǒng)組成64.2 軟件設(shè)計84.2.1 自動售貨機控制要求84.2.2三菱fx2n-32型plc自動售貨機流程

7、圖94.2.3 i/o分配表94.2.4 硬件接線圖104.2.5程序設(shè)計10第5章 系統(tǒng)調(diào)試145.1調(diào)試的設(shè)備155.2調(diào)試步驟15第6章 總結(jié)16參考文獻.17致謝18 第1章 任務(wù)與要求1.1課題概述本課題采用三菱plc-fx2n-32mr對飲料飲料自動售貨機控制系統(tǒng)進行設(shè)計，首先對飲料飲料自動售貨機結(jié)構(gòu)進行簡單介紹，然后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求對飲料自動售貨機控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進行分析，給出飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計思路，并通過i/o列表、i/o接線圖、梯形圖、指令表等對其控制系統(tǒng)進行了程序設(shè)計，控制程序經(jīng)上機調(diào)試運行，其結(jié)果基本符合要求。1.2 設(shè)計內(nèi)容與要求1）簡單介紹飲料自動售

8、貨機結(jié)構(gòu)；2）分析飲料自動售貨機的控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，確定其控制系統(tǒng)的總體設(shè)計思路；3）采用fx2n系列plc作為飲料自動售貨機控制plc，正確選取plc型號，設(shè)計出其控制程序。4）控制程序上機調(diào)試。5）所設(shè)計的飲料自動售貨機控制程序，應(yīng)符合飲料自動售貨機運行規(guī)則。如飲料自動售貨機收到識幣信號后，自動進行累計、外部金額顯示、顧客按鍵后自動推出商品和發(fā)出退幣找零等信號的電控系統(tǒng)。6）設(shè)計說明書要有硬件原理連接圖，i/o分配圖，程序梯形圖、指令表及相應(yīng)的說明。要求文字流暢，圖形清晰，便于閱讀。有條件的設(shè)計方案要求在實驗室驗證其正確性。第2章 引 言2.1研究背景1968年美國通用汽車公司提出取代繼

9、電器控制裝置的要求； 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程邏輯控制器pdp14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺plc。 1969年，美國研制出世界第一臺pdp-14； 1971年，日本研制出第一臺dcs-8； 1973年，德國研制出第一臺plc； 1974年，中國研制出第一臺plc。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程邏輯控制器，使可編程邏輯控制器增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的可編程邏輯控制

10、器為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程邏輯控制器定名為programmable logic controller（plc）。 20世紀(jì)70年代中末期，可編程邏輯控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、pid功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 20世紀(jì)80年代初，可編程邏輯控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 20世紀(jì)

11、80年代至90年代中期，是可編程邏輯控制器發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這時期，plc在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，可編程邏輯控制器逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的dcs系統(tǒng)。 20世紀(jì)末期，可編程邏輯控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。plc的組成有中央處理單元（cpu）、存儲器、輸入/輸出（i/o）電路、電源、編程器等幾方面組成。電源輸入電路中

12、央處理單元cpu編程器輸出電路系統(tǒng)程序存儲器用戶程序存儲器2.1.3 plc的特點使用方便，編程簡單 采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。 功能強，性能價格比高 一臺小型plc內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。plc可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強 plc產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進

13、行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。plc的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。plc有較強的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器。 硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。 4.可靠性高，抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。plc用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 plc采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達

14、到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，plc已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 5.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 plc用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。 plc的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法來設(shè)計。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計梯形圖的時間比設(shè)計相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 plc的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過plc上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一

15、般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 6.維修工作量小，維修方便 plc的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。plc或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)plc上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故。2.2論文研究目標(biāo)和意義 2.2.1 自動售貨機 自動售貨機是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。在日本，70%的罐裝飲料是通過自動售貨機售出的。全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺飲料自動售貨機。 在日本全國各地，共設(shè)有550萬臺自動售貨機（

16、據(jù)1998年的統(tǒng)計），銷售額達6兆8969億4887萬日元，為世界第一。在售貨機的顯示屏幕上進行操作，輸入商品號碼和購買數(shù)量，并投入錢幣后，商品就會從取貨口出來，甚至從食品自動售貨機上還能買到熱呼呼的面條和米飯團。雖然日本的自動售貨機總臺數(shù)低于美國（據(jù)1997年的統(tǒng)計為689萬臺），但是，從人口占有數(shù)來看卻是世界上最高的，美國平均35人占有一臺，而日本為23人占有一臺。從自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費用也不斷上升；再

17、加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應(yīng)運而生了。從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機械，從狹義來講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應(yīng)消費環(huán)境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各項優(yōu)點。2.2.2 目的和意義 本次設(shè)計的主要目的能夠?qū)崿F(xiàn)自動售貨機的自動控制系統(tǒng)的plc設(shè)計，進一步增強和完善學(xué)生自我的創(chuàng)新與動手能力。主要內(nèi)容是首先整個控制系統(tǒng)的設(shè)計思路，從硬件到軟件的資料收集

18、，對一些硬件以及自動售貨機內(nèi)部接線電路都逐一進行了研究學(xué)習(xí)。第三章 方案論證與設(shè)計3.1 總體方案設(shè)計分析 3.1.1 控制系統(tǒng)設(shè)計原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計plc控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：(1) 最大限度地滿足被控對象的控制對象。設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集資料，并于機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬訂電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。(2) 在滿足控制系統(tǒng)要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，使用及維修方便。（3）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)

19、展和工藝和改進，在選擇plc容量時，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。3.2 方案的選擇與設(shè)計3.2.1 繼電控制利用具有繼電特性的元件進行控制的自動控制系統(tǒng)。所謂繼電特性是指在輸入信號作用下輸出僅為通、斷等幾個狀態(tài)的特性。繼電控制也稱通斷控制。例如，電爐溫度調(diào)節(jié)中根據(jù)爐溫是否超過規(guī)定值而斷開或接通電源。這種只有通、斷兩個狀態(tài)的控制又稱雙位式控制。對于繼電控制型伺服系統(tǒng)，繼電控制是指驅(qū)動電源的全部電壓按照控制偏差值符號的正負(fù)，正向或反向地加到執(zhí)行電動機上。為避免正反向之間的持續(xù)振蕩，在正向和反向之間常設(shè)置一個死區(qū)。繼電控制中使用的元件并不限于電磁式繼電器，也可用別的手段來實現(xiàn)繼電特性。例如，在雙位式溫度調(diào)節(jié)中，

20、常采用雙金屬片作為敏感元件，溫度變化時雙金屬片因兩部分金屬的膨脹系數(shù)不同而彎曲變形，接通或斷開觸點。其他如液壓和氣動閥等也是具有繼電特性的元件。繼電控制系統(tǒng)的主要分析方法有相平面法和描述函數(shù)法。繼電控制的缺點：繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞。而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電

21、能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。3.2.2 單片機控制目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置 ，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能ic卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。

22、單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，3.2.3 plc控制 在工業(yè)自動化領(lǐng)域，可編程控制器(plc)作為自動控制以成為大多數(shù)自動化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，同時也給工業(yè)控制帶來了前所未有的非凡變化。使用plc的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的工業(yè)控制系統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個方面都具有無法比擬的優(yōu)點。雖然在工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會被完全淘汰，但是由于plc的出現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計者的設(shè)計思想。 可編程序控制器的優(yōu)勢、特點及功能：可編程控制器以體積小功能強大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運動控制、定時控制、

23、計數(shù)控制、數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。特別是現(xiàn)在，由于信息、網(wǎng)絡(luò)時代的到來，擴展了plc的功能，使它具有很強的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。1順序控制2閉環(huán)過程控制3運動位置控制4生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理5網(wǎng)絡(luò)特性3.3 方案確定 plc控制比繼電控制在邏輯上更改方便、控制速度更高、更靈活且便于維護。plc是建立在單片機上的產(chǎn)品。單片機是一種集成電路，不具可比性。單片機可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，plc是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例。從工程角度上說：對于單項或重復(fù)極少的項

24、目，采用plc是更明智、快捷的途徑。功率高，可靠性好！通過對各種控制的優(yōu)缺點分析，各適用于不同控制要求的場合。對于自動售貨機的設(shè)計來說。要求控制速度快、靈活、可靠性高、易于維護和改動、屬于單項重復(fù)數(shù)少的項目。用plc來控制是最好的選擇。它少了幾點控制的笨重和單片機控制的復(fù)雜性。但分析各種廠家生產(chǎn)的plc。西門子plc多用于大型、超大型的場合。所以我選用了三菱fx2n-32mr型plc來進行自動售貨機的控制。第4章 自動售貨機的plc控制系統(tǒng)設(shè)計4.1硬件系統(tǒng)組成 1主控制板2溫控模版溫度采集加熱制冷等3貨幣識別模塊在投入貨幣之后，系統(tǒng)會用紅外線識別器識別貨幣的面額。4銷售模塊在顧客選擇商品時，

25、用電機驅(qū)動相關(guān)的硬件設(shè)施送出相應(yīng)的商品。在退幣時驅(qū)動電機完成退幣動作。完成銷售過程。4.1.2 電氣設(shè)備的選擇 在整個硬件控制中包括各種電氣設(shè)備：斷路器、接觸器、繼電器、隔離開關(guān)、熱繼電器、和電動機。繼電器的選用原則：(1)按使用類別選用：中小型工廠的生產(chǎn)實際，90kw及以下的籠型電動機占全廠電機總數(shù)的90以上，基本屬于按ac-3使用類別選用。(2)確定容量等級：接觸器的容量即主觸頭在額定電壓等技術(shù)條件下，其額定電流的確定，應(yīng)注意如下幾點：工作制及工作頻率的影響：選用接觸器時，應(yīng)注意其控制對象是長期工作制，還是重復(fù)短時工作制。在操作頻率高時，還必須考慮電弧能量的影響。在水泥廠屬于長期工作制，但

26、操作頻率不高，應(yīng)盡可能選用銀、銀合金或鑲銀觸頭的接觸器，如cj20型系列產(chǎn)品。環(huán)境條件的影響：在水泥廠，生產(chǎn)流程的環(huán)境是比較惡劣的，粉塵污染嚴(yán)重，通風(fēng)條件差，工作場所溫度較高。因此，對接觸器的選擇宜采取降容使用的技術(shù)措施。熱繼電器的選用原則：熱繼電器主要用于保護電動機的過載，為了保證電動機能夠得到既必要又充分的過載保護，就必須全面了解電動機的性能，并給其配以合適的熱繼電器，進行必要的整定。一般涉及到電動機的情況有工作環(huán)境、起動電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許的過載能力等。原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動機的過載特性，或者在電動機的過載特性之下，同時在電動機短時過載和起動的瞬間，熱

27、繼電器應(yīng)不受影響(不動作)。 熱繼電器的正確選用與電動機的工作制有密切關(guān)系。當(dāng)熱繼電器用以保護長期工作制或間斷長期工作制的電動機時，一般按電動機的額定電流來選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.951.05倍電動機的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值等于電動機的額定電流，然后進行調(diào)整。 當(dāng)熱繼電器用以保護反復(fù)短時工作制的電動機時，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果每小時操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。 對于正反轉(zhuǎn)相通斷頻繁的特殊工作制電動機，不宜采用熱繼電器作為過載保護裝置，而應(yīng)使用埋入電動機繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護。電動機的選用原則：1）電動機的機械特性、啟動

28、、制動、調(diào)速及其它控制性能應(yīng)滿足機械特性和生產(chǎn)工藝過程的要求，電動機工作過程中對電源供電質(zhì)量的影響（如電壓波動、謝波干擾等），應(yīng)在容許的范圍內(nèi)；2）按預(yù)定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動機功率，電動機的溫升應(yīng)在限定的范圍內(nèi)；3）根據(jù)環(huán)境條件、運行條件、安裝方式、傳動方式，選定電動機的結(jié)構(gòu)、安裝、防護形式，保證電動機可靠工作；4）綜合考慮一次投資幾運行費用，整個驅(qū)動系統(tǒng)經(jīng)濟、節(jié)能、合理、可靠和安全。4.2 軟件設(shè)計4.2.1 自動售貨機控制要求1.投幣類型分為1元、5元、10元、20元、50元2.各種紙幣各一個投錢處3.分為五種飲料汽水、可樂、牛奶、咖啡、紅茶。價格分別為3元、4元、5元

29、、6元、7元5.當(dāng)錢數(shù)大于3時汽水燈亮6.當(dāng)錢數(shù)大于4時汽水、可樂燈亮7.當(dāng)錢數(shù)大于5時汽水、可樂、牛奶燈亮等等8.按下飲料的按鈕，電動機得電指示燈亮，相應(yīng)飲料的燈閃。錢數(shù)減去飲料錢數(shù)，等閃爍3秒，出貨結(jié)束。9.按下退幣錢退出1元硬幣4.2.2三菱fx2n-32型plc自動售貨機流程圖4.2.3 i/o分配表輸入符號功能地址輸出符號功能地址sb11元x0hl1汽水顯示燈y0sb25元x1hl2可樂顯示燈y1sb310元x2hl3牛奶顯示燈y2sb420元x3hl4咖啡顯示燈y3sb550元x4hl5紅茶顯示燈y4sb6汽水按鈕x5yv1汽水電磁閥y5sb7可以按鈕x6yv2可樂電磁閥y6sb8

30、牛奶按鈕x7yv3牛奶電磁閥y7sb9咖啡按鈕x10yv4咖啡電磁閥y10sb10紅茶按鈕x11yv5紅茶電磁閥y11sb11退幣按鈕x12yv6退幣電磁閥y124.2.4 硬件接線圖4.2.5程序設(shè)計程序設(shè)計可分為6個部分。分別為：1啟動清零部分、2投幣部分、3表示可購買顯示部分、4選擇飲料部分、5貨幣相減部分和6退幣部分。1 啟動清零 m8002為初始脈沖。當(dāng)plc從stop撥到run時接通瞬間。自動初始清零。 指令表：2） 投幣部分 用pls上升沿觸發(fā)投幣。用add指令作加法運算。指令表：3表示可購買顯示部分 用 d1 k3 比較指令，當(dāng)d1k3輸出。 指令表：4）飲料選擇部分（購買、出

31、貨） y0：可購買汽水 x5：選擇汽水 y5：輸出汽水。當(dāng)按下購買的按鈕之后，相應(yīng)的商品指示燈閃爍，同時排出商品。3秒后貨物排出完畢、相應(yīng)指示燈停止閃爍。 指令表： 5）貨幣相減部分 這里使用了sub減法運算用于計算投幣額與商品價格之差。 指令表： 6）退幣部分 按下退幣按鈕x12（機械自鎖按鈕）后，當(dāng)d1大于1時，m61得電。d1等于1時，m62得電。執(zhí)行decp指令（減1）、并輸出。退幣線圈y12得電。退幣完成后，把x12按鈕復(fù)位，完成售貨。 指令表：第5章 系統(tǒng)調(diào)試 正確的調(diào)試系統(tǒng)才能使各模塊電路正常工作，實現(xiàn)高穩(wěn)定性的顯示。此段程序首先采用m8002進行自動清零。用pls上升沿觸發(fā)實現(xiàn)

32、投幣。用add指令進行貨幣的累加并把數(shù)據(jù)儲存在d1數(shù)據(jù)存儲器中。用 d1 k3指令來表示可買的物品。還使用了t計時器用于計時。用減法指令進行貨幣的相減以及退幣程序。完成整個自動售貨的程序。 正確的編寫程序是調(diào)試成功的關(guān)鍵。下面就要說說調(diào)試所用到的設(shè)備和過程。5.1調(diào)試的設(shè)備三菱fx2n-32型plc一臺接觸器5臺指示燈10個電機5臺熱繼電器一個5.2調(diào)試步驟一：硬件調(diào)試1）按照相關(guān)的要求連接繼電器、和熱繼電器以及相關(guān)的飲料輸出電機。2）檢查繼電器的觸點是否有問題。沒有問題正確接線。3）檢查電機是否能夠正常運轉(zhuǎn)。把熱繼電器連入電路中。二：軟件調(diào)試 1 運行plc，d1自動清零。 2 按下1元投幣

33、開關(guān)x0和5元投幣開關(guān)x1后，表示投了6塊錢。然后汽水顯示燈（y0）、可樂顯示燈（y1）、牛奶顯示燈（y2）、咖啡顯示燈（y3）亮。表示可以購買。 3 按下可樂購買開關(guān)（x6），后可樂顯示燈（y2）閃爍，同時可樂輸出線圈（y6）亮。三秒后完成。說明可樂排出！按下找零按鈕（x12）后，退幣線圈（y12）得電（亮），表示退出1元硬幣。 4 結(jié)束。開始調(diào)試程序時在可購買顯示部分出了點問題。我們把= d1 k3指令寫成了 d1 k3導(dǎo)致我在投入3元時顯示燈不亮，后來經(jīng)過檢查要寫成=3，改正了過來！在退幣程序中的m8012忘記加了。導(dǎo)致我按下退幣按鈕看不見退幣電磁閥的動作。加入了之后，效果就明顯了。有幾塊錢可以看見電磁閥（燈）閃幾次。表示退幣。經(jīng)過程序的多次改動和最后的調(diào)試，所有功能都實現(xiàn)了。達到了這次設(shè)計的目的！第6章 總結(jié)這次設(shè)計采用三菱plc-fx2n-32mr對飲料飲料自動售貨機控制系統(tǒng)進行設(shè)計，首先對飲料飲料自動售貨機結(jié)構(gòu)進行簡單介紹，然后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求對飲料自動售貨機控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進行分析，給出飲料自動售貨機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計思路