优秀毕业论文：PLC控制自动售货机的设计.docx

编号:他枫t魄毕业论文（设计）题 目PLC控制自动售货机的设计指导教师冉玉木学生姓名邢生歧学 号200801702074专 业08自动化教学单位德州学院机电工程系二O一二年四月xx日德州学院毕业论文（设计）开题报告书xxxx 年 XX 月 XX 日院（系）机电工程系专业自动化姓名邢生歧学号200801702074论文（设计）题目PLC控制自动售货机的设计一、选题目的和意义自动售货机是一种全新的商业零售形式。随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用， 人们对自动售货机的安全性、可靠性的要求越来越高。PLC （可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以安全可靠性、运行稳定、编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等 优点。在自动售货机控制系统过程中得到了广泛的应用。自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需 要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能， 可以很好地解决人工费用上升的 问题等各项优点。自动售货机解放了人力，方便了生活，创造了效益，方便广大的市民。实 践和直觉告诉我们，自动售货机在中国的横空出世，必将为国内的食品、香烟、饮料等诸多 行业带来新的契机，中国的现代文明又将以自动售货机的应用和普及开启一个新的里程碑！ 所以设计自动售货机是非常必要的。二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势自动售货机是集声、光、机、电于一体的智能科技产物，进入21世纪之后，自动售货机进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展，同时，PLC的过程控制应用已被广泛应用于连续过程控制领域，而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长。使未来的自动售货机不仅仅具有售货功能，而是更加多元化，人性化，更节能。在中国，自动售货机1999年开始进人中国市场.如今，在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所， 已不难发现自动售货机的身影。，自动售货机将成为一个潜在的巨大产业，继百货商店、超市 之后掀起第三次零售业革命，其前景非常广阔。透过这种智能售货系统，存货、销售、物流信 息可以准确、及时地反馈给客户和管理人员。自动售货机除了更方便售卖货品之外，还被视为一种传播广泛的广告媒介。近几年，自动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。实践和直觉告诉我们，自动售货机在中国的横空出世，必将为国内的食品、香烟、饮料等诸多行业 带来新的契机，中国的现代文明又将以自动售货机的应用和普及开启一个新的里程碑！三、课题设计方案 主要说明：研究（设计）的基本内容、观点及拟采取的研究途径和方法。本次设计的题目是自动售货机， 主要是应用西门子S7-200型PLC的梯形图来设计控制 程序，并简单介绍相关的知识，如：PLC的定义、PLC的编程语言、PLC的硬件组成等。 根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，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分析说明该设计的控制原理过程。本次设计的重要部分是第三章的设计部分，即自动售货机梯形图的设计。首先就得根据设计内容和控制要求准确画出它的顺序功能图， 再根据所画出的顺序功能图准确设计出它的 梯形图，这样才能真正理解本次智能抢答器的控制原理。自动售货机设计的主要内容（1）此自动售货机可以投入五角、一元的硬币；（2）如果顾客投入硬币在限定的时间内（2分钟）不按任何按键，自动售货机将退还 所投硬币；（3）当投入硬币的总值等于或才超过物品价值时，对应的物品指示灯亮绿灯；（4）当物品对应的指示灯亮绿灯时，按下按下相应的按键，相应的物品排出，同时指 示灯绿灯闪烁；（5）如果顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时，自动售货机会自动将余款退还顾 客;（6）当顾客成功购买完一件物品后 20秒无操作，自动售货机会自动将余款退还顾客；（7）如果顾客投入硬币后又不想买物品，按下退款按键，自动售货机会自动将余款退 还顾客；（8）找零时顾客可选择退一元的还是五角的；（9）当物品不足时，对应的物品指示灯亮红灯，顾客按下相应的按键无反应（不出物 品，不减余额），并向总部发送所缺物品。四、计划进度安排主要说明：起止时间及分阶段的进度要求。1.毕业设计（论文）准备阶段：2011.10.8-2011.10.24:确定毕业论文课题2011.10.24-2011.10.31:撰写课题说明书2. 毕业设计（论文）的研究及设计（论文）撰写阶段2011.11.3-2011.12.20确定设计（论文）题目及撰写开题报告2011.12.21-2012.3.30毕业学生查询相关资料，完成初稿2012.4.1-2012.4.15提交中期检查表2012.4.16-2012.4.30综合老师和自己意见最终定稿2012.5.4-2012.5.10将设计（论文）交于评阅教师进行评阅，进行毕业答辩3.毕业设计（论文）答辩阶段:2012.5.15-2012.5.28毕业设计（论文）答辩五、主要参考文献1 程周,可编程序控制器原理与应用M,北京：高等教育出版社，2003年2 王永华,现代电气控制及PLC应用技术.M,北京：北京航空航天大学出版社，2000年3 周美兰,周封 忘岳宇,PLC电气控制与组态设计M,北京：科学出版社，2003年4 吴建强，姜三勇，可编程控制器原理及应用M,哈尔滨工业大学出版社，2000年 吴中俊，黄永红，可编程序控制器原理及应用M,北京：机械工业出版社，2003年 张万忠，刘明芹,电器与PLC控制技术M,北京：化学工业出版社，2003年7 王兆义，可编程序控制器教程M,北京：机械工业出版社，2001年8 廖常初,S7-200 PLC基础教程M,北京：机械工业出版社，2001年 裴进灵.，新型自动售货机的研制 J ，科技情报开发与经济 ，2002年指导教师意见及建议:签名：年 月 日教学单位领导小组审批意见：组长签名:毕业论文（设计）题目：PLC控制自动售货机的设计学生姓名邢生歧学号200801702074指导教师冉玉梅职称计划完成时间：2007年5月1日毕业论文（设计）的进度计划：2010.01-2010.02 :整理和查询资料并完成开题报告，写出论文提纲；2010.02-2010.03 :整理资料，结合所学知识，依据修改的提纲撰写论文初稿；2010.03-2010.04 :在初稿基础上修改论文，撰写论文第二稿；2010.04-2010.05 :继续修改论文，最后定稿，交指导老师；2010.05 :整理论文资料并装订成册，组织小组答辩完成情况：本人经过前一段时间的不断学习及查阅相关学习资料，论文的开题报告及解决问题的基本思路已经形成，煤气泄漏检测及报警系统的相关资料也已经准备完毕，分析确定了系 统的设计框架，涉及到以前学过的单片机等相关知识，我的论文草稿目前已经接近尾声， 敬请老师对我的论文初稿进行指导！指导教师评议（指出优点和不足，如有其它建议，可另附页）签名：XXXX年x月x日备注：1绪论7.1.1自动售货机的理论背景与实际意义 7.1.2自动售货机设计的主要内容 8.1.3自动售货机设计的基本思路 8.2 PLC的概述9.2.1 PLC的定义9.2.2 PLC的简介9.2.3 PLC的工作原理 9.2.4 PLC的循环扫描工作4.2.5 PLC的硬件组成5.2.6 PLC的编程语言6.2.7 PLC的特点6.3自动售货机的设计8.3.1 西门子 S7-200 PLC 特点8.3.2自动售货机设计软元件8.3.3自动售货机的基本功能9.3.4自动售货机I/O点的分配103.5顺序功能图（SFC 113.6 梯形图（LAD .133.7自动售货机的相关说明203.8自动售货机的外部接线图203.9自动售货机仿真21参考文献22致谢25PLC控制自动售货机的设计邢生歧（德州学院机电系，山东德州 253023）摘 要：本论文设计的是基于西门子 S7-200系列PLC构成的自动售货机监控系统， 本文, 对自动售货机的方案进行了论证，介绍了PLC的基本组成、特点以及工作原理，对基于西门子S7-200系列PLC构成的自动售货机系统整体设计过程进行较为细致的论述。介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然 后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到 了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。关键词：PLC顺序功能图；梯形图；I/O点的分配1绪论1.1自动售货机的理论背景与实际意义自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起 来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本，70%的罐装饮料是通过自动售 货机售出的；全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在中国，自动售货机1999年开始进人中国市场如今，在机场、地铁、商场、 公园等客流较大的场所，已不难发现自动售货机的身影。从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了它的售货领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。近几年，自 动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。但由于售货机分布零散、范围广阔的 特点，自动售货机在为消费者带来方便的同时，也为经营者在监控、管理、维护 等方面带来很大的不便。目前售货机运行的各种情况都需要由人工判断，包括缺 货、缺零钱、币箱已满、售货机机械故障等，经营者普遍采用人工定时巡回视察 的管理办法，既费时费力，又无法及时准确获取自动售货机状态报告，给经营者 增加了管理成本和难度，也有可能给消费者的正常消费造成不便。本系统的设计和实现可以使自动售货机的经营者可以根据网络统计的销售状况进行商品销售状况分析，预测商品的销售走势，确定合理的采购和配送策略， 以期获得最高的投资回报率。同时售货机的一些故障信息和警报信息可以实时的 传送到相应运营人员，从而可以在第一时间内发现并解决问题。1.2自动售货机设计的主要内容（1）此自动售货机可以投入五角、一元的硬币；（2）如果顾客投入硬币在限定的时间内（2分钟）不按任何按键，自动售货 机将退还所投硬币；（3）当投入硬币的总值等于或才超过物品价值时， 对应的物品指示灯亮绿灯；（4）当物品对应的指示灯亮绿灯时，按下按下相应的按键，相应的物品排出， 同时指示灯绿灯闪烁；（5）如果顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时，自动售货机会自动将余 款退还顾客；（6）当顾客成功购买完一件物品后 20秒无操作，自动售货机会自动将余款 退还顾客；（7）如果顾客投入硬币后又不想买物品，按下退款按键，自动售货机会自动 将余款退还顾客；（8）找零时顾客可选择退一元的还是五角的；（9）当物品不足时，对应的物品指示灯亮红灯，顾客按下相应的按键无反应（不出物品，不减余额），并向总部发送所缺物品。1.3自动售货机设计的基本思路本次设计的题目是自动售货机，主要是应用西门子S7-200型PLC的梯形图来 设计控制程序，并简单介绍相关的知识，女如： PLC的定义、PLC的编程语言、PLC 的硬件组成等。根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，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分析说明该设计的 控制原理过程。本次设计的重要部分是第三章的设计部分，即自动售货机梯形图的设计。首 先就得根据设计内容和控制要求准确画出它的顺序功能图，再根据所画出的顺序 功能图准确设计出它的梯形图，这样才能真正理解本次智能抢答器的控制原理。2 PLC的概述2.1 PLC的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、 计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各 种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统 形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。2.2 PLC的简介PLC是以CPU为核心，综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的 工业自动控制装置，是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM ）之 一。目前，世界上生产PLC的主要厂家有65个，其中最有名气的厂家在日本、美 国和德国。日本的几个厂家为三菱、富士。日立、东芝、横河、立石、光洋、夏 普等公司。美国的几个厂家为德州食品公司、通用电器公司、歌德公司、数字设 备公司等。还有德国的西门子，荷兰的飞利浦，香港的鹰达等公司也是很有名气 的。日本三菱电机公司（MITSUBISHI ）于1971年开始研制 PLC，目前主要有 F1,F2,FX,K,A等十几个系列几十种产品，在我国（主要是华东和华南地区）的工 业控制领域具有一定的市场占有率。2.3 PLC的工作原理PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系 统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。PLC通电后，首先对硬件和软件作一些初始化操作，初始化反复不停地分阶段处理各种不同的任务（见图1）。但是PLC也有它自己的特点，PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一 种专用机，它采用循环扫描工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是用 循环扫描方式完成的。11读取输入执行用户程序处理通信要求自诊断检查改写输出RUN状体1读取输入处理通信要求自诊断检查改写输出STOP状体处理任务图1各阶段2.4 PLC的循环扫描工作对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环 扫描，如果无跳转指令，则从则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇 到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描 周期。PLC的扫描全过程如图2所示。（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2.5 PLC的硬件组成PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信 接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上 位计算机等外部设备，其硬件构成图如图 3。图3 PLC硬件结构图2.6 PLC的编程语言PLC为用户提供了完善的编程语言来满足编制用户程序要求。它提供的编程语 言通常有以下5种：梯形图（LAD ）、语句表（STL）、顺序功能图（SFC）、功能块 图（FBD）和结构文本（ST）。2.7 PLC的特点（1）抗干扰能力强，可靠性好I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防 尘、抗震等都有周到的考虑。（2）控制系统结构简单，通用性强PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制 系统。（3）编程方便，易于使用PLC程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。（4）功能完善在PLC内部具有许多控制功能，诸如时序、计算机、主控继电器以及移位寄存 器、中间寄存器等。（5）设计、施工、调试、的周期短PLC采用模块化积木式结构，故仅需按性能、容量等选用组装，因而缩短了设 计周期，使设计和施工可同时进行。（6）体积小，维护操作方便PLC体积小，质量轻，便于安装。（7）易于实现网络化PLC可连成功能很强的网络系统。（8）可实现三电一体化PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。3自动售货机的设计3.1西门子S7-200 PLC特点3.11机械结构特点（1）体积小 （2）重量轻（3）DIN导轨安装和安装孔3.12电气结构特点（1）免维护性（2）内配24V/180mA或280mA直流 （3）灵活中断输入（4）便于扩展（5）没配有高速计数器 （6）模拟电位器外部设定（7） CPU214还有脉冲输出、实时时钟等功能；CPU215/CPU216在此基础上还有PID指令、通讯能力强等 特点3.2自动售货机设计软元件3.2.1 定时器定时器是PLC中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。定时器的工 作过程与继电器控制系统的时间继电器基本相同，但它没有瞬动触点，失电时，常闭 触点闭合，常开触点打开；定时器得电时，常闭触点打开，常开触点闭合。定时器的 当前值、设定值均为10位有符号整数（INT），允许的最大值为32767。定时器指令 表见表1 O表1定时器指令语句描述TONTxxx，PT接通延时定时器TOFTxxx，PT断开延时定时器TONRTxxx，PT保持型接通延时定时器BITIMOUT起动间隔定时器CITIMIN,OUT计算间隔定时器3.2.2数学运算指令在梯形图中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令（见表2）分别执行F列运算：IN1+IN2=OUT，IN1 IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT 。表2加减乘除指令梯形图语句表描述梯形图语句表描述ADD+IINT1,OUT整数加法DIV DI/DINT1,OUT双整数除法SUB-IINT1,OUT整数减法ADD R+RINT1,OUT实数加法MUL I*IINT1,OUT整数乘法SUB R-RINT1,OUT实数减法DIV I/IINT1,OUT整数除法MUL R*RINT1,OUT实数乘法ADD_DI+D INT1,OUT双整数加法DIV_R/RINT1,OUT实数除法SUB DI-D INT1,OUT双整数减法MULMUL INT1,OUT整数乘法产生双整数MUL_DI*D INT1,OUT双整数乘法DIVDIVINT1,OUT带余数的整数除法在语句表中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令分别执行下列运算:IN1+ OUT =OUT，OUT IN1=OUT，IN1* OUT =OUT，OUT /IN2=OUT。3.3自动售货机的基本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（如 图4）,并介绍了自动售货机运行系统中所包括的人工操作步骤。在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药 品和小的生活保健用品等。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， 并作出相应的反应。例如：售货机中有2种商品， A商品价格为0.5元，B商品为1元。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过 A商 品的价格时，A商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，B商品也提示。当按下选择A商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去A商品的价格同时启动相应的电机，提取A号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令， 如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作， 退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉 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* 初始伏态投币状态下择钮 按选按购买状态是否有剰Y订余N按下退币 退币状态图4自动售货机工作流程图3.4自动售货机I/O点的分配输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时 PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象， 以实现控制目的。本次智能抢答器I/O点的分配如表3所示。表3自动售货机I/O点的分配表序号定义点符号功能1I0.0SB1找零按钮2I0.1SB2食品五角按钮3I0.2SB3食品一元按钮4I0.3SB4饮料一元按钮5I0.4SB5饮料二元按钮6I0.5SB6日用二元按钮7I0.6SB7日用三元按钮8I2.0SB8投五角硬币9I2.1SB9投一兀硬币10I2.5SB10找零五角11I2.6SB11找零一兀12I3.1SB12食品五角行程开天13I3.2SB13食品一兀行程开天14I3.3SB14饮料一兀行程开关15I3.4SB15饮料二元行程开关16I3.5SB16日用二元行程开关17I3.6SB17日用三元行程开关18Q3.1食品五角红灯（物品售完）19Q3.2食品一元红灯（物品售完）20Q3.3饮料一元红灯（物品售完）21Q3.4饮料二元红灯（物品售完）22Q3.5日用二兀红灯（物品售完）23Q3.6日用三元红灯（物品售完）24Q0.0找零25Q0.1岀食品五角26Q0.2岀食品一元27Q0.3出饮料一元28Q0.4岀饮料二元29Q0.5出日用二元30Q0.6出日用三元31Q2.1食品五角绿灯（可以购买）32Q2.2食品一元绿灯（可以购买）33Q2.3饮料一元绿灯（可以购买）34Q2.4饮料二元绿灯（可以购买）35Q2.5日用二元绿灯（可以购买）36Q2.6日用三元绿灯（可以购买）3.5顺序功能图（SFC3.5.1什么是顺序功能图（SFC）顺序功能图是一种位于其他编程语言之上的图形语言，使用它可以对具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺 序功能图中允许和别的语言编程的程序嵌套。顺序功能图由步、转换和动作三种 主要元件组成，如图5所示。可以用顺序功能图来描述系统的功能，根据它可以很容易地 设计出梯形图程序。图5顺序功能图3.5.2所选择的顺序功能图（SFC由于顺序功能图（SFC）有五种基本结构：顺序结构、选择性分支结构、并发性 分支结构、循环结构、复合结构。本次自动售货机的SFC图，根据控制要求选用一- 选择性分支结构和并发性分之结构。因为选择性分支结构是一个控制流可以转入多个可能的控制流中的某一个且不允许多路分支同时执行。具体进入哪个分支，取决于控 制流前面的转移条件哪一个为真。而并发性分之结构是一个工作步执行完后，需要同 时开启若干条分之，并采用双水平线相连且要有一个公共转移条件，这两种顺序功能 图结构符合本次自动售货机的控制要求，所以选择这两种结构。本次自动售货机的SFC图如下图6所示:图6自动售货机顺序功能图3.6梯形图（LAD3.6.1什么是梯形图（LAD梯形图是用的最多的PLC图形编程语言。梯形图语言是在传统电器控制系统中 常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相 似，如图7所示。继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入 输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员 所熟知，是应用最广泛的PLC的编程语言，是PLC的第一编程语言。图7传统继电器控制线路图和PLC梯形图 a传统继电器控制线路图b PLC梯形图在梯形图中，有两根竖直的直线，被称为母线，现在很多PLC只保留了左边的母线，而把右边的母线略去不写。在梯形图中引入了“能流”的概念。左边的母线就 如电源的“正极”，而右边的母线就如电源的“负极”。如果有“能流”从左至右流 向线圈，则线圈被激励。如果没有能流，则线圈未被激励，“能流”在任何时刻都不 会通过接点自右向左流。362自动售货机设计的梯形图（LAD本此设计自动售货机主要销售食品、饮料、日用三大类，而食品有五角和一元, 饮料有一元和二元，日用有二元和三元本次自动售货机的梯形图如下所示:|五角信号到则加5112.0ADD.DI111 p 1ENENO1 1 1 r 1/IIN1OUT-VD4IN2一元信号到则加10121III n IADD.DIENENOINIOUTIN21 11 H 1+10-VD4-AVD4I当余1F大于或菁亍五痢吋.窗下黄磊五命剜球踽烝.莽E磊且命.电后廨止.肛*品五倉可笳下品合品五第闵麻翊OC3好ff h T55A. i"血1 | | ' 10-IH1 ONPT100 m：骨品五角闪尿疫制瓷錮驀霜聽如強"品班豳”哌品五角绿灯班出五角'Mb当珏M0.6Q011311Q215当无倉品五角时，骨品五角红灯壳13.1Q3.111k/当水辭犬亍辈谏于一元时.如摄下化品一元并岀食品一元，融后莓归5t*-5tili£Tft £«儿阪匿+恳 縄廉籲j TjjUSi倩品一元闪烁控制QQ2T54T53IINTONI10-PT10D ms宜晶一元闪拣扭制T53I IT54INTONlPTlOQnttMC.5|当余额犬于或等于一元时如没按下食品元按键则贷品一元绿灯长高-如在出億品-元则绿灯闪烁.当无债 I品一兀时鎌斤不冗不闪烁M0.5Q023.2Q2211T 口T ' IT )VD4Q0.2DI $ I_10当无食品一元时倩品一元虹灯亮I3.2Q3.2T H-C )證瞬歡勰F初”论聊皿vmlai1000.3T3饮料1元闪烁控制Q03T52II| |T51INTONFT1® ms1 1 1 7 110-恢料一元闪烁控制T51T52INTONPT100 ms1 110MD4）当余额犬于或等于一无时，如没按下饮科一元按键，则饮料一元绿灯长壳-如在出饮料一元则绿灯囚烁-当无恢 料一元府襟肝不壳不肉麻Q0.3|晟t殖二完时；t殖二芫红灯完13.3Q33If1 丿vD4闵20Q01谀料二元闪烁控制Q0.1T5OT49I ；INTONPT100 mf1丿10-饮料二元闪烁控制10M0.3Q0.4IL10JT日用二元烁控制gasT48当无饮斜二元时/饮料二元红灯壳讒蕊縣辭勰砖时泗如，枷口，响止.当无紙如E誕鬆觀祷翳如5 W二十.5海 5.当逑VD4 >=D20TflINTONPT100 msT50INTON110-PT'100 m$T47戸用二元闪烁左制T47T48INTONPT100 msM02C)lilt鶉g離謡'观打日用二洌规日用曲雌瓶如在出日用二"绿灯啄当无日m2IQQ5I13.51丿IQ2.5 r r 11QD.511Jm| 20H，1|当无日用二並时日用二元红灯亮I 却5Q3.5IIC ）当藝甘鳩于三元忆 瞒祁用三彌落 翔祷如井出阴三元砂后曲b当无日用諭按下日 用三元魂祁丽不出賑_M11J?HdWT 1VIMIDJ&他日用三元闪烁控制QD.6T4GIII > IIT45INTONPT100 ms1 1 1 Z 1T46INTON10-PT100 ms日用三荒闪烁控制T453.7自动售货机的相关说明上面梯形图中ADD_DI双整数加法当投入五角时加 5投入1元是加10，SUB_DI是双整数减法当成功购买物品时就减去物品对应的数；T37 T56表示通电延时定时器，按下物品按钮时T37 T42延时8秒，无操作时T43启动计时20秒，T44与T43配合组成投币2分钟无操作找零，T46 T56两两配合形成闪烁电路。出食品一元出就料一元食晶玉角按钮供品一元按就投 ： 0 0 , 0 0 元 余额：0 0.00元出伏科二元出日用二元出日用三元优料二元按钛日用二元按锂日用三元按粗图8自动售货机模拟操作面板本设计统一采用按钮开关模拟物品选择，按钮内有绿灯和红灯分别表示可购买物品和物品销售完；指示灯模拟物品输出及找零如图8所示3.8自动售货机的外部接线图本次知道售货机的外部接线图如图 9所示，SB2 SB7为物品选择按钮，当投入货币物品绿灯亮（Q2.1 Q2.6）,按下SB2SB7其中一个，对用的KM线圈得电电 机转动出相应的物品（Q0.1Q0.6），当有物品销售完其行程开关断开，物品红灯亮 并同时向总部发送物品销售完的信息；当收买物品总值低于投入总值时，可按找零按 钮SB1选择找一元还是五角（SB10 SB11）后KM1得电电机转动找零（Q0.0）。找零按钮単匸食品五肃按钮 食品一按钮 恢料一元按钮炊料二元按钮 日用二元按钗 日用三元按钮 投五角硬币 投一硬币 找零五帝食品五角行程开关 食品一关 炊料f行程开关 愎料二元行裡开关 H用二元行程开关 日用三元行新关SE2SB3 7SB4 匚口SB6 rrj.SB7 rjLSB8 匚口 呂取匚口 SELO 匚口SB12SEI 3SB14：iSB1516 呂 E1T£24VPLC o 12 3 45-boic 6 12 3 4 5 6 mmIO.mIQ.mIO,I2.I2.II2.II2.I3.13.IIS.113.I3.I3,1KQ2Q2Q2Q2Q3Q3Q3Q3Q3Q3出食聒五甫 出侵品一元 出饮料一元 出饮料二元 出日用二元 出日用三元 食品五轴绿灯（可购买） 食品云绿灯（可购买 饮料灯（可购买 故料二元缘灯（可验买） 日用二元绿灯（可购买 日用三元绿灯（可购买） 食品五帝红灯（物品售完） 食品云红灯物品售完） 饮料一无红灯物晶售完 恢料二元红灯酗品售宪 日用二元红灯（物品售完） 日用三元红:rr （物品售完）图9售货机的外部接线图3.9自动售货机仿真程序编写好后无法验证程序的正误，编程能力很难提高，而仿真时解决这一问题 的理想方法。本次自动售货机的仿真，首先配置CPU的型号，为了自动售货机的仿真方便好看， 我们选用CPU224,扩展模块我们选用2个8点输入8点输出的EM223 （8 I / 8 Q），女口 图10所示。SIEMENSuuut n > * a 1 t it it it n n it it n it “ n n n i0 I 2 3 4 5 h 7U12345H12345GTASCLL文件导入仿真软图10自动售货机选用CPU和扩展模块 接下来将梯形图程序编译导出，在仿真软件中把导出的 件，开启仿真软件就可以仿真。参考文献1程周，可编程序控制器原理与应用M,北京：高等教育出版社，2003年2王永华，现代电气控制及 PLC应用技术.M,北京：北京航空航天大学出版社，2000年3周美兰，周封忘岳宇，PLC电气控制与组态设计M,北京：科学出版社，2003年4吴建强，姜三勇，可编程控制器原理及应用M,哈尔滨工业大学出版社，2000年5吴中俊，黄永红，可编程序控制器原理及应用M，北京：机械工业出版社，2003年张万忠，文憫芹，电器与PLC控制技术M，北京：化学工业出版社，2003年7王兆义