1、佛山科學技術學院課程設計任務書 專業 年級 班 一、 設計題目 自動售貨機的PLC控制二、 主要內容 本系統的自動售貨機能銷售飲料和啤酒兩種，在自動售貨過程中，具有硬幣識別、幣值累加、自動售貨、自動找錢、統計銷售金額、銷售數量、庫存數量等功能，此售貨機只可接受的硬幣為5角和1元，飲料的售價為2.5元，啤酒為3元。三、 具體要求1. 投入硬幣時，顯示器顯示已投入的硬幣值。當投入的硬幣值等于或超過某個商品的價值時，對應的指示燈亮。2. 飲料指示燈亮時，按飲料按鈕，飲料驅動器動作，飲料從售貨口自動售出，飲料指示燈閃爍，5s后飲料驅動器釋放，完成一次售貨。3. 啤酒指示燈亮時，按啤酒按鈕，啤酒驅動器動

2、作，啤酒從售貨口自動售出，啤酒指示燈閃爍，5s后啤酒驅動器釋放，完成一次售貨。4. 購買商品以后，顯示器顯示剩余的金額。若有剩余金額，找錢指示燈亮。5. 在購買商品后還剩余額，或在投入硬幣后又不想購買商品（未按飲料按鈕或啤酒按鈕），按復位按鈕，售貨機自動退出應找回的硬幣。6. 售貨機能自動計算已售出商品的總金額、啤酒和飲料的現存數量。當啤酒或飲料現存數量為零時，對應的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。7. 指示燈閃爍的頻率為1Hz 在上述具體的要求下，完成硬件電路的制作和接線，PLC控制程序的設計及聯機調試，直至滿足要求。四、 進度安排1. 理解課程設計內容及設計要求，查閱資料（第一周

3、的星期一）。2. PLC外圍硬件電路的制作和接線，構思設計方案（第一周的星期二至星期三）。3. PLC控制程序設計、程序調試及系統的總體調試，撰寫課程設計報告（第一周的星期四至第二周星期四）。4. 課程設計答辯、批改設計報告，登載成績（第二周星期五）。五、 完成后應上交的材料 PLC外圍硬件連接電路、程序清單及課程設計總結報告。六、 總評成績指導教師 簽名日期 年 月 日系 主 任 審核日期 年 月 日目錄摘要 3（一）前言 4 1.1 控制系統設計的基本內容 4 1.2 PLC控制系統的設計的一般步驟及內容 5 1.3 程序設計的步驟 6（二） 自動售貨機介紹 6（三）自動售貨機基本功能 7

4、 3.1 I/O地址定義表 8 3.2 自動售貨機控制系統I/O點連接圖 9 3.3 數碼顯示電路 10（四）PLC自動售貨機設計程序 10 4.1 商品指示 11 4.2 選擇商品 11 4.3 比較 12 4.4 找錢退幣 12 4.5 程序 13（五）控制系統的設計特點 19（六）結束語 20摘要本文介紹了自動售貨機的基本原理以及工作流程，然后以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個程序塊，然后分別對程序塊進行編程。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機中的作用。程序涉及到了自動售貨機工作的絕大部分過程。利用PLC控制的自動售貨機提高了系統的穩定性，保證自動售貨機能夠長期穩定運行。關鍵詞 自

5、動售貨機；可編程序控制器；梯形圖（一） 前言從自動售貨機的發展趨勢來看，它的出現是由于勞動密集型的產業構造向技術密集型社會轉變的產物。大量生產、大量消費以及消費模式和銷售環境的變化，要求出現新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產生，人工費用也不斷上升；再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，適應消費環境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統可以更省力，運營時需要的資本少、

6、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點。現在，自動售貨機產業正在走向信息化并進一步實現合理化。例如實行聯機方式，通過電話線路將自動售貨機內的庫存信息及時地傳送各營業點的電腦中，從而確保了商品的發送、補充以及商品選定的順利進行。并且，為防止地球暖化，自動售貨機的開發致力于能源的節省，節能型清涼飲料自動售貨機成為該行業的主流。在夏季電力消費高峰時，這種機型的自動售貨機即使在關掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節約1015的電力。進入21世紀時，自動售貨機也將進一步向節省資源和能源以及高功能化的方向發展。1.1 控制系統設計的基本

7、內容PLC控制系統是由PLC與用戶輸入、輸出設備連接而成的。因此，PLC控制系統設計的基本內容應包括以下內容：（1）選擇用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號燈等執行元件）以及由輸出設備驅動的控制對象（電動機、電磁閥等）。這些設備屬于一般的電氣元件，其選擇的方法在其他有關書籍中已有介紹。（2）PLC的選擇。 PLC是PLC控制系統的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統的技術經濟性能指標起到重要的作用。選擇PLC，應包括機型選擇、容量的選擇以及I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。（3）分配I/O點，繪制I/O連接圖。（4）設計控制程序。包括控制

8、系統流程圖、梯形圖、語句表（即程序清單）和控制系統流程圖。1.2 PLC控制系統設計的一般步驟及內容（1）根據生產的工藝過程分析控制要求,需要完成的動作（動作順序、動作條件、必須的保護和聯鎖等）、操作方式（手動、自動；連續、單周期、單步等）。（2）根據控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備。據此確定PLC的I/O點數。（3）選擇PLC機型及容量。（4）定義輸入、輸出點名稱，分配PLC的I/O點，設計I/O連接圖。（5）根據PLC所要完成的任務及應具備的功能，進行PLC程序設計，同時可進行控制臺的設計和現場施工。1.3程序設計的步驟（1）對于較復雜的控制系統，需繪制系統控制流程圖，用以清楚地表明動

9、作的順序和條件。對于簡單的控制系統，也可以省這一步。（2）設計梯形圖。這程序設計的關鍵一步，也是比較困難的一步。要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經驗。（3）根據梯形圖編制程序清單。（4）用編程器將程序輸入到PLC的用戶存儲器中，并檢查輸入的程序是否正確。（5）對程序進行調試和修改，直到滿足要求為止。（6）待控制臺及現場施工完成后，就可以進行聯機調試。若未滿足要求，再從新修改程序或檢查接線，直到滿足為止。（二）自動售貨機介紹 這部分闡述了自動售貨機的各種動作功能和控制要求，給出了完整的自動售貨機操作規程，并介紹了自動售貨機運行系統種所包括的人工操作步驟。 先

10、是進行對投幣的記數，把投進的不同面值的貨幣進行統計并存放到PLC中。 價格與所投的貨幣比較，當所投幣值超過商品價格時，相應價格選擇按鈕發生變化，提示可以購買。 在有操作顯示的條件下，進行對商品選購的操作。 選購操作進行同時，同時PLC自動進行余額的處理，并對所選商品進行提取。 按下退幣的按鈕，PLC會把余額以1元硬幣和5角硬幣的形式進行退幣處理，并同時把PLC里寄存的余額清零，返回到初始狀態。到此為止，自動售貨機的一個完整工作過程結（三）自動售貨機的基本功能1,投入硬幣時，顯示器顯示已投入硬幣值。當投入的硬幣值等于或超過 圖2.5元時飲料燈亮，當投入的硬幣值等于或超過3元時，飲料喝啤酒指示燈全

11、亮。2.飲料指示燈亮時，按飲料按鈕，飲料驅動器動作，飲料從售貨機口自動售出，飲料指示燈閃爍，5S后飲料驅動器釋放，完成一次售貨。3. 啤酒指示燈亮時，按飲啤酒鈕，啤酒驅動器動作，飲料從售貨機口自動售出，飲料指示燈閃爍，5S后啤酒驅動器釋放，完成一次售貨。4.購買商品以后，顯示器顯示余額，若有剩余金額，找錢指示燈亮；若剩余金額等于或超過某個商品價格時，對應的指示燈亮，表示還可以購買商品。5，在購買商品后還剩下余額，或在投入銀幣后不想購買商品，則按復位按鈕，售貨機自動退回應找回的金額。如余額為2.5元，在退幣過程中，退幣驅動器動作，找1元錢指示燈先閃爍2次，找5角錢指示燈在閃爍5次，退幣驅動器釋放

12、，顯示器顯示金額為零。6.售貨機能自動計算機已售出商品的總金額，啤酒和飲料的現存數量。當啤酒或飲料現存數量為零時，對應的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。7.指示燈閃爍的頻率為1HZ.3.1.I/O地址定義表表1 自動售貨機控制系統I/O地址定義表輸入點地址功能輸出點地址功能X05角識別器Y0Y10自制顯示電路板X11元識別器Y11飲料驅動器X2飲料按鈕Y12啤酒驅動器X3啤酒按鈕Y13飲料指示燈X4復位按鈕Y14啤酒指示燈X161元硬幣傳感器Y15找錢指示燈X17缺貨傳感器Y16退幣驅動器3.2.自動售貨機控制系統I/O點連接圖控制器硬件設計自動售貨機控制系統的PLC輸入輸出的接線如

13、圖所示 220V 5角識別 1元識別 顯 飲料按鈕 示 啤酒按鈕 電 復位按鈕 路 板 接 口 飲料驅動 啤酒驅動 飲料指示燈 啤酒指示燈 找錢指示燈COM COM1 COM2 COM3X0 COM4X1 Y0X2 Y1X3 Y2X4 Y3X5 Y4X6 Y5X7 Y6X10 Y7X11 Y10X12 Y11X13 Y12X14 Y13X15 Y14X16 Y15X17 3.3.數碼顯示電路（四） PLC程序設計自動售貨機系統主要包括：商品的指示燈模塊，選擇商品模塊，比較模塊，找錢退幣模塊 。4.1商品指示4.2選擇商品當投入的幣值可以購買某種商品時，即商品下相應的指示等亮了，按下相應的“選擇

14、”按紐即可在出貨框中出現該種商品。4.3比較模塊（飲料為例）價格的比較要貫穿實驗過程的始終，只要余額大于某種商品價格時，就需要輸出一個信號，提示可以購買。投幣完成后，系統會將儲存器內錢幣數據和可以購買的飲料價格進行比較：當投幣<2.5元，則飲料商品指示燈亮，表示可以購買飲料，此時可以繼續投幣或退幣；只有投幣在3元或以上時會見到啤酒選擇的指示燈和飲料指示燈長亮，此時可以選擇購買飲料和啤酒或退幣。4.4找錢退幣系統可在顧客購買完飲料后退回余幣。按下退幣按鈕后，數據寄數器內的幣數除以10。4.5.程序（注：此圖為手工QQ截圖，載不好的地方望見諒。）（五）控制系統的設計特點自動售貨機控制系統實現

15、了工藝的要求,實現可以進行自動售賣的目的,其設計特點有：1.最大限度的滿足了被控對象的控制要求：通過資料的搜集，根據工藝的要求，擬定了一套切實可行的電氣控制方案，解決了設備對物料的混合質量高、生產效率和自動化程度高、適應范圍廣、抗惡劣工作環境等的目的。2.考慮到生產的發展和工藝的改進，在選用PLC容量時，應留有適當的裕量。3.接線簡單：由于將復雜的控制任務交給了PLC，所以接線大大簡化4.運行可靠：由于電氣線路的簡化，減少了有觸點元件，同時也減少了系統的故障點，所以系統的可靠性得到提高。5.維護量小：由于減少了有觸點元件，消除了許多故障點，同時由于故障點的減少，提高了查找故障的速度，維護量工作得以減輕。（六） 結束語經過兩個星期的學習、研究以及經過華老師