PLC的自动售货机的设计
PLC的自动售货机的设计[20200123164102]
摘要
自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。本课题利用PLC控制具有功能完备、灵活性、通用性好，操作简单等优点，设计出了PLC自动控制售货机。通过对自动售货机的总体设计要求分析，详细介绍了自动售货机的系统I/O分配情况和外部接线图，并对其系统的梯形图进行设计。根据需要，选用FX—2N型PLC平台进行模拟仿真并进行分析。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:自动售货机；PLC；梯形图
引言 1
一、自动售货机的简介 2
（一）自动售货机的基本功能 2
（二）自动售货机的工作原理 2
二、 具体方案设计 3
（一）方案设想 3
（二） 编程流程图 3
（三）自动售货机I/O点的分配 5
（四） 外部接线图 5
三、程序设计 8
（一）FXGP-WIN-C编程软件的介绍 8
（二）梯形图 8
四、程序的模拟调试 8
（一）程序运行监控 9
（二）指示灯效果图 10
总结 13
致谢 14
参考文献 15
附录 16
引言
自动售货机是一种可完成无人自动售货,集光、电、机一体化的自动化商业设备。自动售货机方便快捷,不受任何场所限制,可以每天24小时售货。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、纸巾、方便面。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车站、医院、小区、学校等地区都能看到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市设施配套的需求。传统型的自动售货机在控制系统上采用单片机作为控制核心,在输入输出接口上做大量的工作,但抗干扰性能力比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了自动控制技术、计算机技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置,它具有可靠性高、维护方便、编程简单等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为在社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须稳定、可靠和执行效率高。
本课题设计了一种用三菱FX-2N PLC实现的自动售货机。三菱FX-2N PLC控制的自动售货机系统的稳定性高，保证自动售货机能够长期稳定运行。本论文应用三菱FX-2N型PLC的梯形图来设计控制程序，并简单介绍相关的知识。根据设计内容和控制要求画出梯形图，再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图，结合梯形图和外部接线图来分析，经实践验证该控制系统是可行的。
一、自动售货机的简介
（一）自动售货机的基本功能
自动售货机应能够辨识机内包含的饮料，能够对所投入的币值进行累计，并提供该自动售货机最基本的功能即对投入的硬币进行感应，并根据所投入的硬币数值判断是否能够购买某种饮料，做出相应的反映。当按下选择饮料的按钮时，相应的电磁阀起动，饮料开始供应，提取饮料到出货口，顾客取出饮料，完成此次交易。它具有投币感应系统、比较系统、选择和饮料供应系统、退币系统、报警系统等来实现完整的售货功能。自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应。
由此看来，自动售货机进行一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。
可通过操作属性把自动售货机分为四个过程：
(1) 投币过程
(2) 价格比较过程
(3) 购买商品过程
(4) 退币过程
（二）自动售货机的工作原理
本文设计的是售可乐、绿茶和雪碧三种商品的自动饮料机，它的售货过程原理是：
(1) 从投币口送入货币，进行对币的记数，把不同的货币进行统计并存放到PLC。
(2) 商品价格与所投的货币比较，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。
(3) 在有操作显示的条件下，进行对商品选购的操作。
(4) 选购操作进行同时，同时PLC自动进行余额的处理，并对所选商品进行提取。
(5) 显示余额，如果金额足够多，顾客可以选择退币或继续买商品；如果款额不足，售货机经过延时予以退币。按下退币的按钮，PLC会把余额以1元硬币和5角硬币的形式进行退币处理
(6) 系统复零，完成售货。
二、具体方案设计
（一）方案设想
自动售货机的PLC控制要求如下：
1) 此售货机可投5角，1元硬币，自动销售可乐、绿茶和雪碧。
2) 当投入的硬币等于或超过2元时，可乐按钮指示灯亮；当投币的总值等于或超过2.5元时，可乐和绿茶按钮指示灯同时亮；当投币的总值等于或超过3元时，可乐、绿茶和雪碧按钮指示灯同时亮。
3) 当可乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出；
4) 当绿茶按钮指示灯亮时，按绿茶按钮，则绿茶排出；
5) 当雪碧按钮指示灯亮时，按雪碧按钮，则雪碧排出；
6) 若投入的硬币总值超过所购商品的价格（可乐2元，绿茶2.5元，雪碧3元）时，找钱指示灯亮 ，按下退币按钮，余额以1元或5角硬币的形式进行退币处理，然后返回到初始状态。
到此为止，一个完整的工作流程就结束了。
（二） 编程流程图
绘制出自动售货机PLC控制流程图，表达各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。流程图如图1所示。
小于2元 等于大于3
等于大于2元 等于大于2.5元
否
是
图1 自动售货机编程流程图
（三）自动售货机I/O点的分配
此控制系统可采用自动工作方式，输入信号为可乐、绿茶、雪碧按钮，5角、1元硬币投入识别口记数；输出信号为可乐、绿茶、雪碧排出电磁阀、找钱电磁阀及相应指示灯，共6个输入点，8个输出点，均为开关量。
根据要求写出I/O点的分配表，如下图2所示。
输入输出
可乐按钮SB1X0可乐出口Y0
绿茶按钮SB2X1绿茶出口Y1
雪碧按钮 SB3X2雪碧出口Y2
5角投入X35角退币口Y3
1元投入X41元退币口Y4
退币按钮SB4X5可乐指示灯Y5
绿茶指示灯Y6
雪碧指示灯Y7
找钱指示灯Y10
图2 I/O点的分配表
摘要
自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。本课题利用PLC控制具有功能完备、灵活性、通用性好，操作简单等优点，设计出了PLC自动控制售货机。通过对自动售货机的总体设计要求分析，详细介绍了自动售货机的系统I/O分配情况和外部接线图，并对其系统的梯形图进行设计。根据需要，选用FX—2N型PLC平台进行模拟仿真并进行分析。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:自动售货机；PLC；梯形图
引言 1
一、自动售货机的简介 2
（一）自动售货机的基本功能 2
（二）自动售货机的工作原理 2
二、 具体方案设计 3
（一）方案设想 3
（二） 编程流程图 3
（三）自动售货机I/O点的分配 5
（四） 外部接线图 5
三、程序设计 8
（一）FXGP-WIN-C编程软件的介绍 8
（二）梯形图 8
四、程序的模拟调试 8
（一）程序运行监控 9
（二）指示灯效果图 10
总结 13
致谢 14
参考文献 15
附录 16
引言
自动售货机是一种可完成无人自动售货,集光、电、机一体化的自动化商业设备。自动售货机方便快捷,不受任何场所限制,可以每天24小时售货。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、纸巾、方便面。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车站、医院、小区、学校等地区都能看到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市设施配套的需求。传统型的自动售货机在控制系统上采用单片机作为控制核心,在输入输出接口上做大量的工作,但抗干扰性能力比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了自动控制技术、计算机技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置,它具有可靠性高、维护方便、编程简单等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为在社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须稳定、可靠和执行效率高。
本课题设计了一种用三菱FX-2N PLC实现的自动售货机。三菱FX-2N PLC控制的自动售货机系统的稳定性高，保证自动售货机能够长期稳定运行。本论文应用三菱FX-2N型PLC的梯形图来设计控制程序，并简单介绍相关的知识。根据设计内容和控制要求画出梯形图，再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图，结合梯形图和外部接线图来分析，经实践验证该控制系统是可行的。
一、自动售货机的简介
（一）自动售货机的基本功能
自动售货机应能够辨识机内包含的饮料，能够对所投入的币值进行累计，并提供该自动售货机最基本的功能即对投入的硬币进行感应，并根据所投入的硬币数值判断是否能够购买某种饮料，做出相应的反映。当按下选择饮料的按钮时，相应的电磁阀起动，饮料开始供应，提取饮料到出货口，顾客取出饮料，完成此次交易。它具有投币感应系统、比较系统、选择和饮料供应系统、退币系统、报警系统等来实现完整的售货功能。自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应。
由此看来，自动售货机进行一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。
可通过操作属性把自动售货机分为四个过程：
(1) 投币过程
(2) 价格比较过程
(3) 购买商品过程
(4) 退币过程
（二）自动售货机的工作原理
本文设计的是售可乐、绿茶和雪碧三种商品的自动饮料机，它的售货过程原理是：
(1) 从投币口送入货币，进行对币的记数，把不同的货币进行统计并存放到PLC。
(2) 商品价格与所投的货币比较，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。
(3) 在有操作显示的条件下，进行对商品选购的操作。
(4) 选购操作进行同时，同时PLC自动进行余额的处理，并对所选商品进行提取。
(5) 显示余额，如果金额足够多，顾客可以选择退币或继续买商品；如果款额不足，售货机经过延时予以退币。按下退币的按钮，PLC会把余额以1元硬币和5角硬币的形式进行退币处理
(6) 系统复零，完成售货。
二、具体方案设计
（一）方案设想
自动售货机的PLC控制要求如下：
1) 此售货机可投5角，1元硬币，自动销售可乐、绿茶和雪碧。
2) 当投入的硬币等于或超过2元时，可乐按钮指示灯亮；当投币的总值等于或超过2.5元时，可乐和绿茶按钮指示灯同时亮；当投币的总值等于或超过3元时，可乐、绿茶和雪碧按钮指示灯同时亮。
3) 当可乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出；
4) 当绿茶按钮指示灯亮时，按绿茶按钮，则绿茶排出；
5) 当雪碧按钮指示灯亮时，按雪碧按钮，则雪碧排出；
6) 若投入的硬币总值超过所购商品的价格（可乐2元，绿茶2.5元，雪碧3元）时，找钱指示灯亮 ，按下退币按钮，余额以1元或5角硬币的形式进行退币处理，然后返回到初始状态。
到此为止，一个完整的工作流程就结束了。
（二） 编程流程图
绘制出自动售货机PLC控制流程图，表达各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。流程图如图1所示。
小于2元 等于大于3
等于大于2元 等于大于2.5元
否
是
图1 自动售货机编程流程图
（三）自动售货机I/O点的分配
此控制系统可采用自动工作方式，输入信号为可乐、绿茶、雪碧按钮，5角、1元硬币投入识别口记数；输出信号为可乐、绿茶、雪碧排出电磁阀、找钱电磁阀及相应指示灯，共6个输入点，8个输出点，均为开关量。
根据要求写出I/O点的分配表，如下图2所示。
输入输出
可乐按钮SB1X0可乐出口Y0
绿茶按钮SB2X1绿茶出口Y1
雪碧按钮 SB3X2雪碧出口Y2
5角投入X35角退币口Y3
1元投入X41元退币口Y4
退币按钮SB4X5可乐指示灯Y5
绿茶指示灯Y6
雪碧指示灯Y7
找钱指示灯Y10
图2 I/O点的分配表
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