自动售货机PLC控制系统设计.doc

1、总体设计方案
、总体设计思路
自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算,然后根据运算结果做出相应的判断,看看哪种商品可以进行购买,哪种商品不能购买,本次课程设计的要求是可识别三种钱币,分别是1元、2元、5元,采用三个按钮进行模拟,自动售货机共出售四种货物,其价格分别定为1元、3元、4元、6元,当投币数大于等于货物价格时且售货机里有这种货物时,指示灯亮,表示可以进行购买,四种货物分别用四个小灯代替进行模拟。除此之外,本次设计还涉及了显示、找零、送货等功能的实现,其中显示部分采用数码管进行显示,显示投币总数和购买后的余额;当按下找零按钮后,数码管显示进行清零,采用从高到低递减的形式进行清零,例如:当余额为17元时,按下找零按钮后,先找三个五元数码管分别显示12、7、2,然后再找2元,清零。送货部分采用小车直线运动进行模拟,将四种货物分别送到四个不同的地点,采用四个光电开关分别代表四个不同的送货地点,当按下不同的送货按钮后,小车会以其对应的光电开关为终点做直线往返运动,表示送货过程
由于售货机的全部功能是在上位机上模拟的,所以售货机的部分硬件是由计算机软件来模拟替代的这些并不会影响实际程序的操作,完全能模拟现实售货机的运行。
、PLC总体设计流程
以下为PLC的一般工作过程流程图。
图一 PLC工作过程流程图
2、硬件设计
我们本次采用的是西门子公司的S7—200系列PLC,它可以提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元,其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
、I/O地址分配
本次课程设计的主要I/O分配如下:
表一 I/O地址分配
输入单元
PLC地址
输出单元
PLC地址
投币1元

A货物显示

投币2元

B货物显示

投币5元

C货物显示

送货(A货物)

D货物显示

送货(B货物)

找零出口

送货(C货物)

出货口

送货(D货物)

电机正转

找零

电机反转

数码个位显示
—
数码十位显示
—
限位开关S1

限位开关S2

限位开关S3

限位开关S4

、中间继电器分配

表二中间继电器分配
中间继电器
功能
中间继电器
功能

送A货

电机反转

限位开关S1

电机正转

限位开关S2

电机正转

送B货

电机反转

送C货

电机正转

限位开关S3

送货延时

送D货

送货延时

限位开关S4

送货延时

电机反转

找零

电机正转
、整体系统工作流程
整个系统的整体工作流程如图二所示
图二整体工作流程图
、硬件接线图
图三硬件接线图
、实物接线图
图四实物接线图
3、软件设计