畢業(yè)設(shè)計自動售貨機PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

1、1、總體設(shè)計方案1.1、總體設(shè)計思路自動售貨機的基本功能就是對投入的錢幣數(shù)進行計算，然后根據(jù)運算結(jié)果做出相應的判斷，看看哪種商品可以進行購買，哪種商品不能購買，本次課程設(shè)計的要求是可識別三種錢幣，分別是1元、2元、5元，采用三個按鈕進行模擬，自動售貨機共出售四種貨物，其價格分別定為1元、3元、4元、6元，當投幣數(shù)大于等于貨物價格時且售貨機里有這種貨物時，指示燈亮，表示可以進行購買，四種貨物分別用四個小燈代替進行模擬。除此之外，本次設(shè)計還涉及了顯示、找零、送貨等功能的實現(xiàn)，其中顯示部分采用數(shù)碼管進行顯示，顯示投幣總數(shù)和購買后的余額；當按下找零按鈕后，數(shù)碼管顯示進行清零，采用從高到低遞減的形式進行

2、清零，例如：當余額為17元時，按下找零按鈕后，先找三個五元數(shù)碼管分別顯示12、7、2，然后再找2元，清零。送貨部分采用小車直線運動進行模擬，將四種貨物分別送到四個不同的地點，采用四個光電開關(guān)分別代表四個不同的送貨地點，當按下不同的送貨按鈕后，小車會以其對應的光電開關(guān)為終點做直線往返運動，表示送貨過程由于售貨機的全部功能是在上位機上模擬的，所以售貨機的部分硬件是由計算機軟件來模擬替代的這些并不會影響實際程序的操作，完全能模擬現(xiàn)實售貨機的運行。1.2、PLC總體設(shè)計流程以下為PLC的一般工作過程流程圖。 圖一 PLC工作過程流程圖2、硬件設(shè)計我們本次采用的是西門子公司的S7200系列PLC，它可以

3、提供4種不同的基本單元和6種型號的擴展單元，其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。2.1、I/O地址分配本次課程設(shè)計的主要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電機正轉(zhuǎn)Q2.6找零I0.0電機反轉(zhuǎn)Q2.5數(shù)碼個位顯示I0.0I0.3數(shù)碼十位顯示I0.4I0.7限位開關(guān)S1I1.0限位開關(guān)S2I

4、1.1限位開關(guān)S3I1.2限位開關(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電機反轉(zhuǎn)M0.1限位開關(guān)S1M1.3電機正轉(zhuǎn)M0.2限位開關(guān)S2M1.4電機正轉(zhuǎn)M0.3送B貨M1.5電機反轉(zhuǎn)M0.4送C貨M1.6電機正轉(zhuǎn)M0.5限位開關(guān)S3M2.0送貨延時M0.6送D貨M2.1送貨延時M0.7限位開關(guān)S4M2.2送貨延時M1.0電機反轉(zhuǎn)M20.0找零M1.1電機正轉(zhuǎn)2.3、整體系統(tǒng)工作流程整個系統(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、實物接線圖圖四 實物接線圖3、軟件設(shè)計4、程序調(diào)試

5、在整個程序的調(diào)試過程中，我遇到了一些問題，最初的設(shè)計比較簡單，只是將投幣，購買的過程考慮進去，而沒有將購買之后送貨的過程加進設(shè)計的方案中，后來在老師的提醒之下，我又將送貨的過程采用了小車直線運動進行模擬，將四個光電開關(guān)模擬成四種貨物的送貨地點，分別在按下四個送貨按鈕之后，將貨物送到四種地點，使得整個系統(tǒng)更加完善，功能更加強大。在數(shù)碼顯示的過程中也遇到了一些問題，數(shù)碼顯示時數(shù)據(jù)的傳輸所用到的中間繼電器和后來送貨時的中間繼電器發(fā)生了沖突，使得程序運行過程發(fā)生了紊亂，后來在同學的幫助下，我明白了問題的關(guān)鍵，將其解決，使數(shù)碼顯示功能順利實現(xiàn)。在最后的送貨過程中，由于有四個地點，所以要對電機的正反轉(zhuǎn)分別進行控制，最初我是將所有的正轉(zhuǎn)輸入都采用了Q2.6進行驅(qū)動，所有的反轉(zhuǎn)輸入都采用了Q2.5進行驅(qū)動，當程序運行時，發(fā)現(xiàn)得不到預期的現(xiàn)象，經(jīng)檢查程序沒有問題，后來經(jīng)過考慮和同學的提醒，采用中間繼電器進行驅(qū)動，現(xiàn)象就出現(xiàn)了，實現(xiàn)了最初預想的送貨過程。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，后來經(jīng)過思考和老師的提醒，將找零部分又逐步進行了完善，將找零的過程在數(shù)碼管上顯示了出來先找大面額的錢幣，后找小面額的錢幣，其內(nèi)部進行減法運算，使得整個找零的過程清晰可見。在購買貨物的過程中最初忽