自动售货机可编程序控制器PLC设计.doc

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1、摘要可编程序控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC,是一种以微处理器为核心的用于工程自动控制的工业控制机，其本质是一台工业控制专用计算机。它的软、硬件配置与计算机极为类似，只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言。硬件主要由中央处理单元CPU、存贮器、输入/输出单元以及编程器、电源和智能输入/输出单元等构成.PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是

2、当今工业发达国家自动控制的标准设备之一。随着人民生活水平的提高，自动化控制在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。自动售货机是一种无人控制的自动化系统，能根据投入的钱币自动购买商品的机器。它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。能有效降低生产成本，提高经济效益。现在自动售货机产业正在向前发展。关键字：PLC；自动控制；自动售货机；经济效益；信息化目录1、设计任务分析31.1设计目的31.2功能分析31.3设计要求32、自动售货机系统方案设计确定42.1PLC控制系统设计的原则42.2设计方案的确定43、自动售货机硬件电路设计53.1硬件显示模块53

3、.2按键操控模块63.3CD4511译码器63.4I/O端子分配83.5I/O端子接线图83.6主电路接线图94、自动售货机软件设计94.1程序流程图94.2程序主要功能模块解释说明114.2.1投币模块114.2.2商品选择判断模块124.2.3LED显示模块134.2.4退币模块145、系统调试155.1、硬件调试155.2软件调试155.3总体调试166、结论及存在的问题167、心得体会178、参考文献：199、附录201、设计任务分析1.1设计目的本课题主要的目的是为了通过课程设计，使学生了解PLC控制的应用背景，掌握PLC控制系统设计的基本步骤

4、，程序设计的基本方法，理论联系实际。培养学生分析问题和解决问题的能力.1.2功能分析设计一台用于销售饮料和啤酒的自动售货机，具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱、统计销售金额、销售数量、库存数量等功能，此售货机只可接受的硬币为5角和1元，饮料的售价为2.5元，啤酒为3元。库存量为一定值，当库存量为0时。所对应的显示灯闪烁，驱动按钮失效。1.3设计要求（1）投入硬币时，显示器显示已投入的硬币值。当投入的硬币值等于或超过某个商品的价值时，对应的指示灯亮。(2)饮料指示灯亮时，按饮料按钮，饮料驱动器动作，饮料从售货口自动售出，饮料指示灯闪烁，5s后饮料驱

5、动器释放，完成一次售货。(3)啤酒指示灯亮时，按啤酒按钮，啤酒驱动器动作，啤酒从售货口自动售出，啤酒指示灯闪烁，5s后啤酒驱动器释放，完成一次售货。(4)购买商品以后，显示器显示剩余的金额。若有剩余金额，找钱指示灯亮。(5)在购买商品后还剩余额，或在投入硬币后又不想购买商品（未按饮料按钮或啤酒按钮），按复位按钮，售货机自动退出应找回的硬币。(6)售货机能自动计算已售出商品的总金额、啤酒和饮料的现存数量。当啤酒或饮料现存数量为零时，对应的指示灯闪烁，此种情况下，不能购买此种商品。2、自动售货机系统方案设计确定2.1PLC控制系统设计的原则（1）最大限度的满

6、足被控制对象的控制要求（2）在满足控制要求前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便。（3）保证控制系统的安全可靠。考虑到生产发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。2.2设计方案的确定根据售货机自动控制系统的任务分析可以知道自动售货机的主要系统包括：硬件显示模块、按键操控模块、计币模块、比较比较、选择模块、饮料供应模块、退币模块和报警模块。根据课程设计任务书要求，选用共阴极的八段、CD4511译码器、LED二极管等元件设计出显示电路硬件部分。软件方面采用PLC编程软件运用加法、减法、传送、比较、移位和BCD等应用指令与基本指令组合起

7、来编程。采用具有停电记忆功能的数据寄存器来存放售出商品的总金额、啤酒和饮料现存数量。工作方式：手动;输入设备：按钮、开关;输出设备：指示灯、数码管PLC选型：西门子公司FX-2n—16MR并通过相应的数码管和LED管的动作变化体现出来。最后把电路板与PLC连接起来，输入已编好的程序进行调试，以便达到此次课程设计的目的和要求。自动售货机整体设计面板如图2-1所示.图2-1自动售货机的面板布置图3、自动售货机硬件电路设计3.1硬件显示模块用4个八段数码管来显示货币值和货物库存量，数码管的连接采用共阴极的形式.数码管部结构及连线分别如图3-1和图3-2所示。图

8、3-1数码管部结构图3-2数码管的接线3.2按键操控模块按键与PLC端子连线如图