基于PLC控制的自动售货机设计.doc

第一部分自动售货机的简介及设计要求一、自动售货机工作原理(1 )从投币口送入货币,然后经过传感器采集数据、识别器判别人民币的真伪并判别面值。(2 )识别器把信息数据传给通信模块。(3 )通信模块与售货机的主控系统通信,主控系统显示面值,启动售货机的面板键, 显示出哪个货道有货, 哪个货道已售完, 并等待顾客按键选择商品。(4 )顾客选择商品后,根据售出的商品包装类型的不同,采用不同的驱动技术把商品送出。此次设计的售货机主要出售易拉罐装饮料, 是利用电磁阀带动翻版驱动的。(5 )显示余额,若金额足够多,顾客可以选择找币或继续买商品; 若款额不足, 售货机经过延时予以退币。退币分两种情况: 一种是由纸币识别器完成退纸币,另一种是由硬币的通信模块完成退硬币。(6 )系统复零,完成售货。二、自动售货机功能设计要求 1、接受三种面值的货币, 元、 元、5元。一次最多接受金额在 100 元以内,否则报警,并自动退回用户所投货币。 2 、在本次设计中只设有 3 种商品,即奶茶、可乐、雪碧,价格分别为 元、 元、 3 元。 3 、可以显示金额。 4 、投入金额大于某件商品单价则对应的 LED 指示灯会点亮,选择该商品时, 灯就会闪烁 3次, 并且数码管会显示, 按退币按钮退币。第二部分 PLC 控制的自动售货机硬件选择一、硬件电路组成框图当售货机有钱币投入时, 会经过硬币识别器和纸币识别器, 在真币的情况下将信号送到 PLC 的输入端, 此时, 可以按下各选择按钮, 选择按钮的信号送到 PLC 后相应的输出端子得电, 使输出继电器得电输出饮料。同时七段数码管也会显示出实时的金额提醒顾客。当购买完毕按下退币按钮退币。若有顾客忘记退币, 售货机会自动报警提醒顾客退币。二、主要硬件选择(一)硬币识别器硬币识别主要指标:材质、厚度材质是用电磁的方式测的, 使用空心线圈或磁芯线圈, 线圈组数少的只有一组, 多的常见的是六组。工作状态下, 线圈及其外围电路会以一个特殊的频率振荡( 多个线圈的话频率各不相同), 当硬币以垂直或平行于线圈平面的方式穿过时( 不同产品方式不同), 会引起振荡频率的变化。材质不同所引起的频率变化幅度和方向(增加、减少) 也不同, 对某种硬币的变化特征进行记录后, 就成为使用中识别该种硬币的依据。厚度是没有东西专门测的,实际上这个指标是和材质一起测。因为即使相同材质的硬币, 如果厚薄不同, 导致的频率变化差异也较大。(二)纸币识别器, 纸币识别原理: 把正常的钞票在各传感器接收到的信号进行统计取样、识别, 并寄存起来,作为检测的依据。当识别纸币时,把在各通道接口接收到的信号参数与原寄存起来的信号参数进行比较、判断,若有明显差异时就立即送出报警信号并截停电机,同时送出对应的信号提示。 2、 PLC 的原理①输入刷新阶段在输入刷新阶段, CPU 扫描全部输入端口, 读取其状态并写入输入状态寄存器。完成后关闭输入端口,转入程序执行阶段。②程序执行阶段在程序执行阶段, 根据用户输入的控制程序, 从第一条开始逐条执行, 并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。③输出刷新阶段当所有指令执行完毕后, 将输出状态寄存器中的内容, 依次送到输出锁存电路,并通过一定输出方式输出,驱动外部相应执行元件工作, 这才形成 PLC 的实际输出。第三部分 PLC 控制的自动售货机的软件设计 PLC 的 I/O 分配表输入输出设备输入设备输出开始按钮 SB0 X0可乐指示灯 LED Y10 元 SB1 X1雪碧指示灯 LED Y11 1元 SB2 X2奶茶指示灯 LED Y12 5元 SB3 X3找钱指示灯 LED Y16 可乐按钮 SB4 X4可乐输出 LED Y14 雪碧按钮 SB5 X5雪碧输出 LED Y13 奶茶按钮 SB6 X6奶茶输出 LED Y15 退币按钮 SB9 X7退币出口 LED Y17 硬币识别 SB10 X10 七段数码管 8421 Y0~ Y7 纸币识别 SB11 X11 PLC 接线图 L N X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 24+ 3 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 X11 Y10 Y7 X7 X10 AC 220V 12345678 启动按钮 元输入 1 元输入 5 元输入雪碧按钮可乐按钮奶茶按钮退币按钮硬币识别纸币识别七段码显示雪碧指示灯可乐指示灯奶茶指示灯雪碧输出可乐输出奶茶输出找钱指示灯退钱输出 FX2N-48MR L N 第三部分程序编写一、控制程序设计思路设计一台完整的销售雪碧和可乐的自动售货机,具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱功能, 此售货机可接受的硬币为