基于PLC的自动售货机控制系统的设计.doc

名称自动售货机控制系统的设计一任务描述: 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备,它不受任何场地限制,方便快捷,在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心,但这样在输入输出接口上消耗很大。 PLC 不但可实现类似控制功能,还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本文设计的是售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机,它的售货过程是:首先由顾客按下商品选择开关时,然后顾客投入的硬币(投入硬币的面值和剩余值由 PLC 驱动数码管显示)经过光传感器感应, 再由光传感器驱动硬币识别传感器识别硬币(由于能力有限,在识别硬币上不做具体研究)。如果是无效币则使继电器打开阀门,将硬币退出; 如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮币腔,并经硬币识别传感器将信号送给 PLC 。最后经顾客选择,同时 PLC 控制,使 PLC 的输出口上有相应的信号输出。若贮币腔内无硬币(红外检测器感应) 、饮料的量位小于设定值(红外传感器感应)、售货机遭损,系统就报警【7】。大体运行如图 2-1 : 商品选择开关硬币感应器 PLC 各种指示灯退币电动机出货电磁阀液位感应器报警图2-1 自动售货机控制系统硬件组成示意图图 2-2 是自动售货机简单示意图。在该机中有两种已经配制好的饮料储液桶(未画出来) ,一种为汽水,另一种为咖啡。汽水出口和咖啡出口分别代表由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种的饮料出口。退币按钮汽水按钮咖啡按钮退币口投币口退币指示灯汽水指示灯咖啡指示灯投币不足指示灯汽水出口咖啡出口图2-2 自动售货机简单示意图二控制要求(1)自动售饮料机可投入 1角、 5角、 1元的硬币。(2)所售饮料标价:汽水—— 2元,咖啡—— 3元。(3)投币总额或现在值显示在 7段数码管上。(4 )当投入的硬币总值超过所购饮料的标价时,所有可购买饮料的指示灯均亮,作可购买提示。(如:当投入的硬币总值超过 2 元,汽水指示灯亮;当投入的硬币总值超过 3 元时,汽水、咖啡指示灯均亮)。(5)当汽水指示灯亮时,按选择汽水按钮,则排出汽水, 7s后自动停止。在这段时间内,汽水指示灯闪烁。(6)当咖啡指示灯亮时,按选择咖啡按钮,则排出咖啡, 7s后自动停止。在这段时间内,咖啡指示灯闪烁。(7 )系统根据顾客投入的硬币,判断硬币是否足够,若足够则根据顾客的要求自动售货,投币不足则给出提示。(8)购买饮料后,系统自动计算剩余币值,并根据剩余币值提示可购买的饮料(指示灯亮)。(9)若投入的硬币总值超过所需的钱数(汽水 2元,咖啡 3元),则找钱指示灯亮,当按退币控制按钮时,退出找回的钱。( 10)在报警系统中, PLC 只起到开关连接的作用。三系统配置及输入/ 输出继电器地址分配 1 I/O 口分配列出 I/O 口分配表,如表所示: 输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号 1 角投币感应器 ST1 X0 显示指示灯 HL1 Y0 ~ Y7 5 角投币感应器 ST2 X1 汽水指示灯 HL2 Y10 1 元投币感应器 ST3 X2 咖啡指示灯 HL3 Y11 汽水按钮 SB1 X3 汽水电磁阀 YV1 Y12 咖啡按钮 SB2 X4 咖啡电磁阀 YV2 Y13 1 角退币感应器 ST4 X5 无币报警控制 YV3 Y14 5 角退币感应器 ST5 X6 没有汽水报警 YV4 Y15 1 元退币感应器 ST6 X7 没有咖啡报警 YV5 Y16 退币控制按钮 SB3 X10 售货机遭破坏报警 YV6 Y17 1 角剩余钱币感应器 ST7 X11 1 角传动电机控制 YV7 Y20 5 角剩余钱币感应器 ST8 X12 5 角传动电机控制 YV8 Y21 1 元剩余钱币感应器 ST9 X13 1 元传动电机控制 YV9 Y22 汽水液位感应器 ST10 X14 退币指示灯 HL4 Y23 咖啡液位感应器 ST11 X15 投币不足指示灯 HL5 Y24 售货机遭破坏感应器 ST12 X16 I/O 口分配表 2 控制接线图本系统是一个小型集中控制系统, PLC 选型主要取决于控制系统输入、输出开关信号的数量、用户程序的长短及相关的功能。根据控制要求, I/O 点数在 48个左右,选择性能价格比较高的三菱 FX2n-48MR ,其中其输入点为 24点,输出点为 24点,该 PLC 为继电器输出型。了解各个控制对象的驱动要求,分析对象的控制要求,完成 PLC 硬件结构配置。本设计中,退币按钮、各种饮料按钮和饮料出口(驱动电磁阀)等均为开关量。根据上述要求,因条件所限输出均用指示灯代替,由此绘制出 PLC 控制电路接线图,如图所示: X16 X15 X12 X14 X11 X13 X10 售货机遭破坏感应器咖啡液位感应器汽水液位感应器 1元剩余钱币感