基于PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)

1、基于PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì) 作者： 日期：2 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途可編程邏輯控制器結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 物理院電氣班 范春麗 0902424048基于PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)第一部分 自動(dòng)售貨機(jī)的簡介及設(shè)計(jì)要求一、自動(dòng)售貨機(jī)工作原理（1）從投幣口送入貨幣，然后經(jīng)過傳感器采集數(shù)據(jù)、識(shí)別器判別人民幣的真?zhèn)尾⑴袆e面值。（2)識(shí)別器把信息數(shù)據(jù)傳給通信模塊。（3）通信模塊與售貨機(jī)的主控系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動(dòng)售貨機(jī)的面板鍵，顯示出哪個(gè)貨道有貨，哪個(gè)貨道已售完，并等待顧客按鍵選擇商品. （4）顧客選擇商品后，根據(jù)售出的商品包裝類型的不同,采用不同的驅(qū)動(dòng)技術(shù)把商品送出.此次設(shè)計(jì)的售貨機(jī)主要出售易拉罐

2、裝飲料，是利用電磁閥帶動(dòng)翻版驅(qū)動(dòng)的.（5)顯示余額，若金額足夠多,顧客可以選擇找?guī)呕蚶^續(xù)買商品；若款額不足，售貨機(jī)經(jīng)過延時(shí)予以退幣。退幣分兩種情況：一種是由紙幣識(shí)別器完成退紙幣，另一種是由硬幣的通信模塊完成退硬幣。（6)系統(tǒng)復(fù)零，完成售貨。二、自動(dòng)售貨機(jī)功能設(shè)計(jì)要求1、接受三種面值的貨幣，0.5元、0。1元、5元。一次最多接受金額在100元以內(nèi)，否則報(bào)警，并自動(dòng)退回用戶所投貨幣. 2、在本次設(shè)計(jì)中只設(shè)有3種商品，即奶茶、可樂、雪碧，價(jià)格分別為4.5元、3.5元、3元。3、可以顯示金額。4、投入金額大于某件商品單價(jià)則對(duì)應(yīng)的LED指示燈會(huì)點(diǎn)亮，選擇該商品時(shí)，燈就會(huì)閃爍3次，并且數(shù)碼管會(huì)顯示，按退幣

3、按鈕退幣. 第二部分PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)硬件選擇一、硬件電路組成框圖當(dāng)售貨機(jī)有錢幣投入時(shí)，會(huì)經(jīng)過硬幣識(shí)別器和紙幣識(shí)別器，在真幣的情況下將信號(hào)送到PLC的輸入端,此時(shí)，可以按下各選擇按鈕，選擇按鈕的信號(hào)送到PLC后相應(yīng)的輸出端子得電，使輸出繼電器得電輸出飲料.同時(shí)七段數(shù)碼管也會(huì)顯示出實(shí)時(shí)的金額提醒顧客。當(dāng)購買完畢按下退幣按鈕退幣。若有顧客忘記退幣，售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)報(bào)警提醒顧客退幣。 二、主要硬件選擇（一）硬幣識(shí)別器硬幣識(shí)別主要指標(biāo)：材質(zhì)、厚度 材質(zhì)是用電磁的方式測的，使用空心線圈或磁芯線圈,線圈組數(shù)少的只有一組,多的常見的是六組。工作狀態(tài)下，線圈及其外圍電路會(huì)以一個(gè)特殊的頻率振蕩(多個(gè)線圈的話頻率

4、各不相同），當(dāng)硬幣以垂直或平行于線圈平面的方式穿過時(shí)(不同產(chǎn)品方式不同），會(huì)引起振蕩頻率的變化。材質(zhì)不同所引起的頻率變化幅度和方向（增加、減少）也不同，對(duì)某種硬幣的變化特征進(jìn)行記錄后,就成為使用中識(shí)別該種硬幣的依據(jù). 厚度是沒有東西專門測的，實(shí)際上這個(gè)指標(biāo)是和材質(zhì)一起測.因?yàn)榧词瓜嗤馁|(zhì)的硬幣,如果厚薄不同，導(dǎo)致的頻率變化差異也較大。 （二）紙幣識(shí)別器，紙幣識(shí)別原理 :把正常的鈔票在各傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取樣、識(shí)別，并寄存起來,作為檢測的依據(jù)。當(dāng)識(shí)別紙幣時(shí)，把在各通道接口接收到的信號(hào)參數(shù)與原寄存起來的信號(hào)參數(shù)進(jìn)行比較、判斷,若有明顯差異時(shí)就立即送出報(bào)警信號(hào)并截停電機(jī)，同時(shí)送出對(duì)應(yīng)的信號(hào)提

5、示. 2、PLC的原理 輸入刷新階段在輸入刷新階段,CPU掃描全部輸入端口,讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段. 程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行,并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。輸出刷新階段當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作,這才形成PLC的實(shí)際輸出.第三部分 PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì)PLC的I/O分配表輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備輸出開始按鈕SB0X0可樂指示燈LEDY100.5元SB1X1雪碧指示燈L

6、EDY111元SB2X2奶茶指示燈LEDY125元SB3X3找錢指示燈LEDY16可樂按鈕SB4X4可樂輸出LEDY14雪碧按鈕SB5X5雪碧輸出LEDY13奶茶按鈕SB6X6奶茶輸出LEDY15退幣按鈕SB9X7退幣出口LEDY17硬幣識(shí)別SB10X10七段數(shù)碼管8421Y0Y7紙幣識(shí)別SB11X11PLC接線圖第三部分 程序編寫一、控制程序設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)一臺(tái)完整的銷售雪碧和可樂的自動(dòng)售貨機(jī),具有硬幣識(shí)別、幣值累加、自動(dòng)售貨、自動(dòng)找錢功能,此售貨機(jī)可接受的硬幣為0。5元，1元和5元的紙幣。雪碧的售價(jià)為3元，可樂的售價(jià)為3.5元,奶茶的售價(jià)為4。5元。自動(dòng)售貨機(jī)是臺(tái)機(jī)電一體化的自動(dòng)化裝置，在接受

7、到貨幣已輸入的前提下,靠觸摸控制按鈕輸入信號(hào)使控制哭啟動(dòng)相關(guān)位置的機(jī)械裝置完成規(guī)定動(dòng)作，將貨物輸出。用自動(dòng)控制系統(tǒng)替代現(xiàn)有的人工銷售方式,當(dāng)投入的硬幣總值超過3元時(shí)，雪碧指示燈亮，當(dāng)投入的硬幣總值超過3。5元時(shí)，雪碧和可樂的指示燈都亮。當(dāng)投入的硬幣總值超過4.5元時(shí),雪碧、可樂和奶茶的指示燈都亮。當(dāng)雪碧指示燈亮?xí)r，按雪碧按鈕，則雪碧從售貨口自動(dòng)售出,雪碧指示燈閃爍。當(dāng)可樂指示燈亮?xí)r,按可樂按鈕，則可樂從售貨口自動(dòng)售出，可樂指示燈閃爍。當(dāng)奶茶指示燈亮?xí)r，按奶茶按鈕，則奶拆從售貨口自動(dòng)售出,奶茶指示燈閃爍。當(dāng)按下雪碧按鈕、可樂按鈕或奶茶按鈕后，如果投入的硬幣總值超過所需的錢數(shù)時(shí)，找錢指示燈亮,自動(dòng)

8、售貨機(jī)自動(dòng)退出多余的錢。動(dòng)作停止后按退幣鈕，可以退回余額，退回余額如果大于5元，則先退5元，再比較余額如果大于1元，再退1元，如果小于1元?jiǎng)t直接退0.5元的.二、部分程序注釋1、投幣部分X0、X1、X2為投幣識(shí)別，每識(shí)別一次，即X0、X1或X2接通一次，往寄存器D10中累加按鍵代表的相應(yīng)金額，但是在報(bào)警和退幣的時(shí)候不可投幣，此時(shí)M206和M208會(huì)分別斷開，此時(shí)投幣無效，只有在退幣過程結(jié)束4s后，再投幣方才有效，若在4s內(nèi)投幣則直接退幣。M204在系統(tǒng)上電按下啟動(dòng)鍵X6后接通后，M205接通時(shí)方可開始下一次操作。2、價(jià)格比較部分寄存在D10中的貨幣金額和商品的單價(jià)相比較,如第一句中如果（D10

9、）>45，則M6=1；（D10）=45，則M7=1;（D10)<45，則M8=1。最后一句用于判斷用戶投幣金額是否大于99,只有當(dāng)（D10）100時(shí)，即M9=1時(shí)方可調(diào)用下列程序，否則系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用退幣程序。當(dāng)投幣金額不大于99時(shí)，并且大于相應(yīng)商品的單價(jià)時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)點(diǎn)亮，當(dāng)某種商品被選擇后，對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)以1s為周期閃爍.在退幣時(shí)LED燈不在點(diǎn)亮，即M300的常閉觸點(diǎn)斷開。3、選擇商品和送出部分選擇商品部分由三段程序構(gòu)成，分別用來處理汽水，花茶和咖啡的選擇，下面以選擇汽水為例進(jìn)行詳細(xì)說明。汽水的單價(jià)為3元，當(dāng)汽水指示燈點(diǎn)亮，即Y10接通時(shí)，每按鍵一次汽水選擇按鈕X10 ,系統(tǒng)將

10、把用戶的可消費(fèi)余額減去3元，如按鍵前數(shù)碼管顯示5。0元，按鍵后則顯示2元，并由M40控制汽水輸出.這里須注意的是按鍵X10時(shí)，不可同時(shí)按X11，X12，否則，按鍵無效.同樣在商品送出時(shí)按選擇商品鍵也是無效的，這里由M30的常閉來實(shí)現(xiàn)。 商品的送出由代表該商品的指示燈閃爍4次來表示。當(dāng)選擇該商品后在實(shí)現(xiàn)上述處理的同時(shí)，將M30置“1”,它的常閉觸點(diǎn)可以屏蔽用戶再次選擇該商品，它的一對(duì)常開觸點(diǎn)用于產(chǎn)生四個(gè)周期為4s的方波,每個(gè)方波的占空比為50。其波形如下所示。 當(dāng)C0在四次計(jì)數(shù)完畢后,釋放M30，并將C0復(fù)位清零。4、退幣找零部分退幣鍵為X7，當(dāng)接通X7后，退幣指示燈Y14亮，以表示系統(tǒng)退幣正在進(jìn)行中。亮的時(shí)間由T14設(shè)置，這里設(shè)置T14=40，就是亮4s。M207的常開在用戶投幣金額大于99元系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用退幣時(shí)接通。退幣時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)用