基于组态王和plc自动售货机系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于组态王和plc自动售货机系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

，提示退币。 组态王的人机界面做到和试验箱上的售货机模块同步， 设计隐藏管理员登陆，当管理员在画面的固定位置点击，出现管理员登陆入口。 设计 登陆管理员后才可看到的 监控页面 ：监控售货机的历史货币交易额，可监控历史总营业额、投入一元张数、投入五元张数、投入总金额、退币总额，记录近一个月的数据，可进行打印；监控历史销售数据，可监控历史销售各种饮料的数量，记录近一周的数据，可进行打印；监控实时交易 信息，可监控添加货物后的投币总额、退币总额、销售各种饮料的数量、销售总额，记录近十次的数据，可进行打印；监控售货机机身货物剩余， 售货机库存不足时提示补充。 设计管理员进入后才可操作的饮料单价设置。 设计完进行调试，调试完毕进行通信，使组态王人机界面和实验箱上售货机同步进行操作。 基于组态王和 PLC 的自动售货机系统设计 3 2 系统总体的设计方案 自动售货机的工作原理 图 21 自动售货机模块图 如图 21为自动售货机模块图，本设计设计的自动售货机需要出售四种饮料，一种饮料对应一个按键和一个 LED灯泡，用两个按键分别模拟顾客投入一元和五 元现金，并用数码管显示出来。 假设选择饮料的单价小于 可消费金额 时，按下饮料对应的按键，取物口上的 LED灯泡亮，提示顾客取出货物。 假设顾客投入的 可消费金额不够购买饮料时按下了购物按键，余额显示的数码管旁会有一个 LED灯亮，提醒顾客余额不足。 当购买饮料结束后，有余额 时 ，有一个按键控制退币系统，按下退币按钮就能退出余额。 退币口有一个 LED灯会闪烁 5秒，提示顾客取出余额。 本设计设计的自动售货机，用 PLC控制售货模块的按键、 LED灯和数码管。 内部还有传感器、通讯模块等部件。 分别实现售货机数据采集，和信息传递的功能。 下面介绍自动售货机的工作原理 1. 首先按模拟投币按钮，经过传感器采集信息数据。 把接收到的信息数据传送个通讯模块。 2. 通讯模块把接收到的数据传个控制系统，控制系统收到信息之后，启动售货基于组态王和 PLC 的自动售货机系统设计 4 模块的按键。 显示那个饮料有货，那个饮料货量不足或售完。 3. 顾客选取商品后，售货系统把饮料送出。 4. 售货机界面显示余额，余额若大于饮料的单价，顾客还可继续买饮料。 5. 买完饮料顾客按退币按键，监控将重新记录实时数据。 自动售货机的 功能介绍 1. 自动售货机出售四种饮料：纯净水 单价设定为 1元，可乐 单价设定为 2元，牛奶 单价设定为 3元，酸奶 单价设定为 4元。 2. 自动售货机只可以模拟投入 1元和 5元币；投入现金总额小于顾客所需的商品价格，机器正常运行，并显示金额不足。 3. 每按下退币按钮一次，退币口的提示灯闪烁 5秒钟。 4. 当顾客完成正常投币，选择商品后，取物口对应 LED灯闪亮，提醒取物，即完成购买过程。 5. 一次能购买一种商品中的一个， 如果 需要购买更多商品，需重复操作。 系统的设计思路 本自动售货机的设计，主要通过组态王人机界面和试验箱上的售货模块同步，实现指令的输入，用 PLC作为 核心控制器件，用 RS485总线中的 PPI协议，实现组态王对售货机的控制。 这样就实现了自动售货机物品交易。 本设计主要是 PLC软件设计、组态王人机界面设计和组态王监控界面设计。 PLC模块选西门子 S7200PLC，试验箱上的售货机模块为外部器件。 PLC控制软件根据售货机的设计内容和控制要求精准的绘制出售货机的顺序功能图和梯形图。 按照组态王人机界面的要求，设计出符合设计并可以和试验箱上同步的人机界面。 设计出监控画面，连接到人机界面动态。 实现自动售货机的模拟实验。 基于组态王和 PLC 的自动售货机系统设计 5 3 自动售货机模块构造 自动售货机的顺序功 能 图 31 自动售货机购物顺序功能图 本设计的自动售货机的基本功能是对投入的现金进行加减，根据模拟投入现金面值进行加减，判断投入的总额能不能够买饮料的金额，做出相对应的操作。 如图31自动售货机购物顺序功能图，售货机通电时处于初始状态，本设计售货机出售 4种饮料，纯净水卖 1元，可乐、牛奶、酸奶初始为 0，经过对应的单价设置键设置可乐卖 2元、牛奶卖 3元、酸奶卖 4元。 设置完单价后，售货机处于正常工作状态。 当购物者投入的现金超过购买饮料的单价时，买饮料 的对应按键接通，按下相对应的饮料按键，出货口 LED灯亮，提示购物成功。 购买完成后，判断是否有余额。 没有余额返回等待购物状态，有余额按下退币键，售货机余额清零，然后返回等待购物状态。 PLC和售货模块接线 现如今最常用的 PLC种类有：西门子、欧姆龙、三菱、台达等。 在这么多不同型号的 PLC中，西门子 S7200型 PLC具有实时性能高，运行速度快及通讯功能强大等特点。 硬件上统一采用模块化设计，能够与很多种控制系统联系在一起来适应不开始 投币 购买饮料 是否有余额 N Y 退币 基于组态王和 PLC 的自动售货机系统设计 6 同的控制规模、控制对象和控制功能，能够更容易、方便的组成各种系统。 利用软件编 程实现对售货模块电路的控制，实现不同的功能在 PLC梯形程序中体现出来就能够实现。 可以添加扩展模块，有设计需求。 梯形图程序的编写语言也比较容易学习。 能更好的实现设计的要求。 所以本设计选择了西门子 S7200型 PLC。 本设计是利用西门子 S7200型 PLC来对自动售货机进行设计。 自动售货机中出售的四种饮料。 设计过程中用到的输入、输出地址如表 31所示。 表 31 PLC外部端口分配表 PLC通过 PPIRS485 通讯端口与组态王人机界面通讯，然后实现组态王和试验箱操作同步。 连接数码管口 的 8 实现数码管显示功能，从而实现自动售货机余额显示功能。 连接余额不足的 LED灯， 连接取物口提示的 LED灯， 连接退币口的 LED灯。 PLC输入端口连接对应按键，进行相关购物操作。 功能 PLC输入端口 功能 PLC输出地址 单价复位 数码管显示 1 设 置可乐单价 2 设置牛奶单价 4 设置酸奶单价 8 1 元按钮 余额不足 退币按钮 取物口 5 元按钮 退币口 买纯水按钮 买可乐按钮 买牛奶按钮 买酸奶按钮 基于组态王和 PLC 的自动售货机系统设计 7 4 自动售货机软件的设计 梯形图设计规则 本设计用西门子 S7200 型 PLC 作为控制软件，为了能够快速的按照设计功能完成程序编写。 了解梯形图程序的基本编写规则和基本的编写方法是很重要的。 S7200 型 PLC梯形图设计规则如下： ， 被假设的 “能流 ”实际是控制系统的信号流，它只能单方向流动，不能产生反流。 即梯形图必须符合从上至下、从左到右的执行原则，否则不能直接编程。 ，不能画在垂直线上。 “梯级 ”都是从左边母线开始，输出线圈或指令接在右边母线上，所有触点不能画在输出线圈的右边。 输出线圈不能直接连接在左母线上，若必须的话，则可通过插入常闭触点将线圈连于左母线上。 ，两个线圈不能串联使用，但是可以并联使用。 ，应将触点最多的回路放在梯形图的最左面；若几个串联回路并联，应将触点最多的回路放在梯形图的最上面，这样可以提高 CPU 的扫描速度。 程序设计 根据设计要求完成设计的程序部分。 图 41 设置可乐单价程序图 图 41用 K2按键连接 ，连接增计数指令 C0的 CU端口设置可乐的出售单价。 用 K1按键连接 ，连接 C0的 R端口 实现 可乐单价复位 功能。 基于组态王和 PLC 的自动售货机系统设计 8 图 42 设置牛奶单价程序图 图 42用 K3按键连接 ，连接增计数指令 C1的 CU端口 实现 牛奶的出售单价设置 功能。 用 K1按键连接 ，连接 C0的 R端口 实现 牛奶单价复位 功能。