畢業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、1、總體設(shè)計(jì)方案1.1、總體設(shè)計(jì)思路自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的錢(qián)幣數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)運(yùn)算結(jié)果做出相應(yīng)的判斷，看看哪種商品可以進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，哪種商品不能購(gòu)買(mǎi)，本次課程設(shè)計(jì)的要求是可識(shí)別三種錢(qián)幣，分別是1元、2元、5元，采用三個(gè)按鈕進(jìn)行模擬，自動(dòng)售貨機(jī)共出售四種貨物，其價(jià)格分別定為1元、3元、4元、6元，當(dāng)投幣數(shù)大于等于貨物價(jià)格時(shí)且售貨機(jī)里有這種貨物時(shí)，指示燈亮，表示可以進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，四種貨物分別用四個(gè)小燈代替進(jìn)行模擬。除此之外，本次設(shè)計(jì)還涉及了顯示、找零、送貨等功能的實(shí)現(xiàn)，其中顯示部分采用數(shù)碼管進(jìn)行顯示，顯示投幣總數(shù)和購(gòu)買(mǎi)后的余額；當(dāng)按下找零按鈕后，數(shù)碼管顯示進(jìn)行清零，采用從高到低遞減的形式進(jìn)行

2、清零，例如：當(dāng)余額為17元時(shí)，按下找零按鈕后，先找三個(gè)五元數(shù)碼管分別顯示12、7、2，然后再找2元，清零。送貨部分采用小車(chē)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬，將四種貨物分別送到四個(gè)不同的地點(diǎn)，采用四個(gè)光電開(kāi)關(guān)分別代表四個(gè)不同的送貨地點(diǎn)，當(dāng)按下不同的送貨按鈕后，小車(chē)會(huì)以其對(duì)應(yīng)的光電開(kāi)關(guān)為終點(diǎn)做直線往返運(yùn)動(dòng)，表示送貨過(guò)程由于售貨機(jī)的全部功能是在上位機(jī)上模擬的，所以售貨機(jī)的部分硬件是由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬替代的這些并不會(huì)影響實(shí)際程序的操作，完全能模擬現(xiàn)實(shí)售貨機(jī)的運(yùn)行。1.2、PLC總體設(shè)計(jì)流程以下為PLC的一般工作過(guò)程流程圖。 圖一 PLC工作過(guò)程流程圖2、硬件設(shè)計(jì)我們本次采用的是西門(mén)子公司的S7200系列PLC，它可以

3、提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元，其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫(xiě)入器、文本顯示器等。2.1、I/O地址分配本次課程設(shè)計(jì)的主要I/O分配如下：表一 I/O地址分配輸入單元PLC地址輸出單元PLC地址投幣1元I0.1A貨物顯示Q1.0投幣2元I0.2B貨物顯示Q1.1投幣5元I0.3C貨物顯示Q2.0送貨（A貨物）I0.4D貨物顯示Q2.1送貨（B貨物）I0.5找零出口Q2.2送貨（C貨物）I0.6出貨口Q2.3送貨（D貨物）I0.7電機(jī)正轉(zhuǎn)Q2.6找零I0.0電機(jī)反轉(zhuǎn)Q2.5數(shù)碼個(gè)位顯示I0.0I0.3數(shù)碼十位顯示I0.4I0.7限位開(kāi)關(guān)S1I1.0限位開(kāi)關(guān)S2I

4、1.1限位開(kāi)關(guān)S3I1.2限位開(kāi)關(guān)S4I1.32.2、中間繼電器分配表二 中間繼電器分配中間繼電器功 能中間繼電器功 能M0.0送A貨M1.2電機(jī)反轉(zhuǎn)M0.1限位開(kāi)關(guān)S1M1.3電機(jī)正轉(zhuǎn)M0.2限位開(kāi)關(guān)S2M1.4電機(jī)正轉(zhuǎn)M0.3送B貨M1.5電機(jī)反轉(zhuǎn)M0.4送C貨M1.6電機(jī)正轉(zhuǎn)M0.5限位開(kāi)關(guān)S3M2.0送貨延時(shí)M0.6送D貨M2.1送貨延時(shí)M0.7限位開(kāi)關(guān)S4M2.2送貨延時(shí)M1.0電機(jī)反轉(zhuǎn)M20.0找零M1.1電機(jī)正轉(zhuǎn)2.3、整體系統(tǒng)工作流程整個(gè)系統(tǒng)的整體工作流程如圖二所示圖二 整體工作流程圖2.4、硬件接線圖 圖三 硬件接線圖2.5、實(shí)物接線圖圖四 實(shí)物接線圖3、軟件設(shè)計(jì)4、程序調(diào)試

5、在整個(gè)程序的調(diào)試過(guò)程中，我遇到了一些問(wèn)題，最初的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，只是將投幣，購(gòu)買(mǎi)的過(guò)程考慮進(jìn)去，而沒(méi)有將購(gòu)買(mǎi)之后送貨的過(guò)程加進(jìn)設(shè)計(jì)的方案中，后來(lái)在老師的提醒之下，我又將送貨的過(guò)程采用了小車(chē)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬，將四個(gè)光電開(kāi)關(guān)模擬成四種貨物的送貨地點(diǎn)，分別在按下四個(gè)送貨按鈕之后，將貨物送到四種地點(diǎn)，使得整個(gè)系統(tǒng)更加完善，功能更加強(qiáng)大。在數(shù)碼顯示的過(guò)程中也遇到了一些問(wèn)題，數(shù)碼顯示時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸所用到的中間繼電器和后來(lái)送貨時(shí)的中間繼電器發(fā)生了沖突，使得程序運(yùn)行過(guò)程發(fā)生了紊亂，后來(lái)在同學(xué)的幫助下，我明白了問(wèn)題的關(guān)鍵，將其解決，使數(shù)碼顯示功能順利實(shí)現(xiàn)。在最后的送貨過(guò)程中，由于有四個(gè)地點(diǎn)，所以要對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)分別進(jìn)行控制，最初我是將所有的正轉(zhuǎn)輸入都采用了Q2.6進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所有的反轉(zhuǎn)輸入都采用了Q2.5進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)得不到預(yù)期的現(xiàn)象，經(jīng)檢查程序沒(méi)有問(wèn)題，后來(lái)經(jīng)過(guò)考慮和同學(xué)的提醒，采用中間繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)象就出現(xiàn)了，實(shí)現(xiàn)了最初預(yù)想的送貨過(guò)程。在找零階段，最初只是按下找零按鈕后直接將數(shù)碼顯示清零，后來(lái)經(jīng)過(guò)思考和老師的提醒，將找零部分又逐步進(jìn)行了完善，將找零的過(guò)程在數(shù)碼管上顯示了出來(lái)先找大面額的錢(qián)幣，后找小面額的錢(qián)幣，其內(nèi)部進(jìn)行減法運(yùn)算，使得整個(gè)找零的過(guò)程清晰可見(jiàn)。在購(gòu)買(mǎi)貨物的過(guò)程中最初忽