plc課程設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)說明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文簡要分析了自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及現(xiàn)在的主要控制方式，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　本文利用西門子公司開發(fā)的s7-300實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)售貨機(jī)的自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)了1元、5元和10元三種投幣方式，自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)有12元和15元兩種商品。當(dāng)投入幣值大于或等于商品價(jià)

2、格時(shí)，則可以購買該商品。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了貨幣的自動(dòng)加減和比較功能，設(shè)計(jì)了順序執(zhí)行程序和循環(huán)執(zhí)行。</p><p>　　本文的重點(diǎn)放在PLC的編程指令在控制自動(dòng)售貨機(jī)復(fù)雜運(yùn)作中的實(shí)際運(yùn)用、組態(tài)界面的制作。本設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)售貨機(jī)的全部功能，并且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足系統(tǒng)中所要求各個(gè)指標(biāo)，可以應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)工業(yè)的生產(chǎn)中。</p><p>　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)；可編程控制器；PLCs7-300;梯形圖

3、</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)1</b></p><p>　　2設(shè)計(jì)原理及電氣控制線路圖2</p><p><b>　　2

4、.1設(shè)計(jì)原理2</b></p><p>　　2.2 I/O的分配2</p><p><b>　　2.3控制回路3</b></p><p>　　3組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.1 組態(tài)軟件的簡介……………………………………………………………………13</p><p&g

5、t;　　3.2組態(tài)畫面的實(shí)現(xiàn)…………………………………………………………………….13</p><p>　　4調(diào)試結(jié)果及分析15</p><p>　　4.1：調(diào)試現(xiàn)象及分析15</p><p>　　4.2功能實(shí)現(xiàn)15</p><p>　　4 電器元件清單16</p><p>　　5 總 結(jié)17</p

6、><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　1、控制動(dòng)作要求：</b></p><p>　?。?）此自動(dòng)售貨機(jī)可投入1元、5元、10元</p><p>　?。?）當(dāng)投入的總

7、數(shù)超過12元時(shí)，汽水按鈕指示燈亮，當(dāng)投入的總數(shù)超過15元時(shí)，汽水、咖啡按鈕指示燈都亮</p><p>　?。?）當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動(dòng)停止，汽水排出時(shí)相應(yīng)的指示燈閃爍</p><p>　?。?）當(dāng)咖啡按鈕指示燈亮?xí)r，動(dòng)作同上</p><p>　　（5）當(dāng)投入的錢數(shù)總數(shù)超過所需錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時(shí)，找錢指示燈亮。找錢，自動(dòng)復(fù)位。

8、</p><p><b>　　（6）找錢多少</b></p><p>　　所需輸入：1元投幣口 </p><p><b>　　5元投幣口</b></p><p><b>　　10元投幣口</b></p><p><b>　　咖啡按鈕</b

9、></p><p><b>　　汽水按鈕</b></p><p><b>　　手動(dòng)復(fù)位</b></p><p><b>　　所需輸出：汽水出口</b></p><p><b>　　咖啡出口</b></p><p><b&

10、gt;　　咖啡按鈕指示燈</b></p><p><b>　　汽水按鈕指示燈</b></p><p><b>　　找錢指示燈</b></p><p><b>　　找錢輸出</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p>

11、<p>　?。?）分配輸入輸出地址表，并作簡要說明</p><p>　?。?）畫出控制線路圖</p><p>　?。?）寫出控制程序，并作必要說明</p><p>　　2設(shè)計(jì)原理及電氣控制線路圖</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)原理</b></p><p><b>　

12、　1、原理；</b></p><p>　　貨機(jī)可以出售汽水和咖啡，汽水12元每杯，咖啡15元每杯，當(dāng)顧客需要購買汽水或咖啡的時(shí)候投入其相應(yīng)的錢數(shù)，按下需要購買的飲料對應(yīng)的按鈕，其相應(yīng)的飲料就會出來，并同時(shí)減去相應(yīng)的飲料錢數(shù)；當(dāng)投入的價(jià)錢大于飲料的錢數(shù)，按下退幣按鈕就退出剩余的錢數(shù)。</p><p><b>　　2、采取的措施；</b></p>

13、<p>　?。?）價(jià)錢的設(shè)定：分別設(shè)定汽水和咖啡的價(jià)錢，汽水12元每杯，咖啡15元每杯，分別存儲到MW102，MW104中。</p><p>　?。?）計(jì)幣：當(dāng)有顧客需要購買飲料時(shí)，投入的錢幣經(jīng)過光電開關(guān)，記錄累加投入的錢幣的數(shù)額，最終存儲到MW100中。</p><p>　?。?）比較：用投入的錢數(shù)與飲料的價(jià)錢進(jìn)行比較，當(dāng)投入的錢數(shù)大于12時(shí)，汽水指示燈亮，當(dāng)投入的錢數(shù)大于1

14、5時(shí)，咖啡指示燈亮，此時(shí)可以購買飲料。</p><p>　　（4）選擇和飲料的供應(yīng)：當(dāng)按下汽水按鈕時(shí)，汽水電磁閥工作，當(dāng)按下咖啡按鈕時(shí)，咖啡電磁閥工作，并減去相應(yīng)的錢數(shù)。</p><p>　?。?）退幣：當(dāng)按下退幣按鈕時(shí)，退出剩余的錢數(shù)。</p><p>　　2.2 I/O的分配</p><p><b>　　輸入</b>

15、;</p><p>　　1元投幣光電開關(guān) I0.0</p><p>　　5元投幣光電開關(guān) I0.1</p><p>　　10元投幣光電開關(guān) I0.2</p><p>　　汽水購買按鈕 I0.4</p><p>　　咖啡購買按鈕 I0.5</p><p>

16、;　　手動(dòng)復(fù)位按鈕 I0.6</p><p>　　找錢按鈕 I0.7</p><p>　　啟動(dòng)按鈕 I1.0</p><p><b>　　輸出</b></p><p>　　汽水出口 Q4.1</p><p>　　咖啡出口

17、 Q4.2</p><p>　　汽水指示燈 Q4.3</p><p>　　咖啡指示燈 Q4.4</p><p>　　找錢指示燈 Q4.5</p><p>　　找錢執(zhí)行 Q4.6</p><p><b>　　2.3控制回路</b></p><

18、;p><b>　　2.4程序</b></p><p>　　2.4.1 程序流圖</p><p>　　2.4.2 控制程序</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的啟動(dòng)初始化及自動(dòng)復(fù)位</p><p><b>　　錢幣的檢測及累加</b></p><p><b>　　汽

19、水的購買</b></p><p><b>　　咖啡的購買</b></p><p><b>　　錢數(shù)的計(jì)算</b></p><p><b>　　找錢</b></p><p><b>　　自動(dòng)復(fù)位</b></p><p>&

20、lt;b>　　3組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 組態(tài)軟件的簡介</p><p>　　WinCC flexible，德國西門子（SIEMENS）公司工業(yè)全集成自動(dòng)化（TIA）的子產(chǎn)品，是一款面向機(jī)器的自動(dòng)化概念的HMI 軟件。WinCC flexible 用于組態(tài)用戶界面以操作和監(jiān)視機(jī)器與設(shè)備，提供了對面向解決方案概念的組態(tài)任務(wù)的支持。</p>

21、;<p>　　WinCC flexible具有多功能，事例證明，其他作用等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)?？梢詫?shí)現(xiàn)報(bào)警、記錄和報(bào)表、訪問保護(hù)、記錄過程數(shù)據(jù)和報(bào)警、配方管理以及用戶管理。</p><p>　　3.2組態(tài)畫面的實(shí)現(xiàn)</p><p>　?。?）通過WinCC flexible 實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制畫面。其中歡迎界面中“歡迎使用”使用動(dòng)畫效果，畫面通過事件加載SimulateTag函數(shù)，使“歡迎使

22、用”連續(xù)動(dòng)作十次。歡迎界面的主要功能是向用戶介紹自動(dòng)售貨機(jī)的使用。</p><p>　?。?）其中控制畫面如下圖所示，該畫面包括1元、5元、10元三個(gè)投幣口；啟動(dòng)、退幣、復(fù)位、汽水、咖啡五個(gè)按鈕；汽水、咖啡、找錢三個(gè)指示燈；汽水、咖啡、找錢三個(gè)輸出口；以及金額顯示窗口。</p><p>　　使用時(shí)，先按下啟動(dòng)按鈕，再投幣，金額窗口顯示當(dāng)前投入的總錢數(shù)。當(dāng)投入的總數(shù)超過12元時(shí)，汽水按鈕指示

23、燈亮，當(dāng)投入的總數(shù)超過15元時(shí)，汽水、咖啡按鈕指示燈都亮。當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動(dòng)停止，汽水排出時(shí)相應(yīng)的指示燈閃爍；當(dāng)咖啡指示燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動(dòng)停止，咖啡排出時(shí)相應(yīng)的指示燈閃爍。當(dāng)投入的錢數(shù)總數(shù)超過所需錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時(shí)，找錢指示燈亮。找錢，自動(dòng)復(fù)位。</p><p><b>　　4調(diào)試結(jié)果及分析</b></p>&

24、lt;p>　　4.1：調(diào)試現(xiàn)象及分析</p><p>　?。?）指示燈不閃爍：購買飲料時(shí)，出飲料時(shí)，其對應(yīng)的指示燈不閃爍。因?yàn)橥度氲腻X數(shù)過多，購買完還可以繼續(xù)購買，所以指示燈是常亮的。</p><p>　?。?）飲料出口有重復(fù)輸出和單次輸出現(xiàn)象：飲料出口剛開始單次或重復(fù)輸出。因?yàn)槲覀€(gè)人理解的錯(cuò)誤，以為是那種瓶裝的，后來經(jīng)過老師知道需要延時(shí)7秒。</p><p>

25、;　?。?）退幣時(shí)的重復(fù)輸出：開始時(shí)直接連接的退幣執(zhí)行，出現(xiàn)重復(fù)輸出的現(xiàn)象。因?yàn)闀r(shí)間間隔太短，所以錢幣執(zhí)行機(jī)構(gòu)一直在執(zhí)行；后來給其加了一個(gè)脈沖信號，成功的解決了這種現(xiàn)象。</p><p>　　（4）組態(tài)按鈕與PLC按鈕的連接：開始直接用組態(tài)的按鈕去連接PLC的輸入按鈕，導(dǎo)致組態(tài)中的按鈕不能控制PLC。因?yàn)榻M態(tài)只能與PLC的中間寄存器連接，后來改為中間寄存器，成功解決其問題。</p><p>

26、;<b>　　4.2功能實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　（1）自動(dòng)售貨機(jī)的啟動(dòng)：當(dāng)啟動(dòng)按鈕按下自動(dòng)售貨機(jī)啟動(dòng)開始工作</p><p>　?。?）錢幣的顯示：當(dāng)投入錢幣時(shí)，經(jīng)過光電開關(guān)，存入MW100中，別顯示當(dāng)前的錢數(shù)</p><p>　?。?）指示燈的指示：當(dāng)投入的錢數(shù)大于12元時(shí)，汽水指示燈點(diǎn)亮，指示可以購買汽水；當(dāng)投入的錢數(shù)大于15元時(shí)

27、，咖啡指示燈點(diǎn)亮，指示可以購買咖啡；當(dāng)購買完飲料時(shí)，還剩錢時(shí)，此時(shí)找錢指示燈點(diǎn)亮，指示可以退幣。</p><p>　?。?）飲料的購買：當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按下汽水按鈕便可以購買汽水，7秒后自動(dòng)停止；當(dāng)咖啡指示燈亮?xí)r，按下咖啡按鈕便可以購買咖啡，7秒后自動(dòng)停止。</p><p>　　（5）退幣的實(shí)現(xiàn)：當(dāng)有剩余錢數(shù)時(shí)，按下退幣按鈕，開始退幣，此自動(dòng)售貨機(jī)只能退1元的。</p>&

28、lt;p><b>　　4 電器元件清單</b></p><p>　　定時(shí)器7個(gè)，分別用作延時(shí)和脈沖信號的產(chǎn)生</p><p>　　加減計(jì)數(shù)器1個(gè)，用于記錄和控制找錢執(zhí)行的次數(shù)</p><p>　　光電開關(guān)3個(gè)，分別用于記錄1元、5元、10元錢幣的投入I0.0、I0.1、I0.2</p><p>　　按鈕5個(gè)，分別為

29、汽水按鈕I0.4、咖啡按鈕I0.5、手動(dòng)復(fù)位I0.6、退幣按鈕I0.7、啟動(dòng)按鈕I1.0</p><p>　　指示燈3個(gè)，分別為汽水指示燈Q4.3、咖啡指示燈Q4.4，找錢指示燈Q4.5</p><p>　　電磁閥3個(gè)，分別為汽水出口Q4.1、咖啡出口Q4.2、找錢執(zhí)行Q4.6</p><p><b>　　5 總 結(jié)</b></p&g

30、t;<p>　　課程設(shè)計(jì)真的學(xué)到了很多，首先學(xué)會和熟練的運(yùn)用PLC的指令集，熟練的使用西門子PLC S7-300的編程仿真軟件和組態(tài)軟件SIMATIC WinCC flexiblede 。同時(shí)明白了團(tuán)隊(duì)合作能力。</p><p>　　當(dāng)然，在整個(gè)過程當(dāng)中，也遇到過各種困難，最后經(jīng)過三人的合作把問題解決了。程序調(diào)試失敗時(shí)那時(shí)真的不知道從哪里入手，只好一條一條地檢查才發(fā)現(xiàn)了一條指令把常閉寫成了輸出真正的

31、輸出口就沒有收到信號了。同時(shí)也要感謝課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師，他們給出了很多的幫助和指導(dǎo)。</p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王鑫主編.PLC機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2010.3</p><p>　　[2] 柳春生主編.西門子PLC應(yīng)用與設(shè)計(jì)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.2&

32、lt;/p><p>　　[3]西門子（中國）有限公司.S7-200可編程器系統(tǒng)手冊.2005.</p><p>　　[4]西門子（中國）有限公司.S7-300可編程器系統(tǒng)手冊.2004.</p><p>　　[5]王兆義編著.可編程控制器教程.可編程控制器教程.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[6]廖常初主編.西門子人機(jī)界面（