机电一体化毕业设计论文-基于plc的自动售货机设计

机电一体化毕业设计论文-基于plc的自动售货机设计内容摘要：

丽职院机电信息分院毕业设计 6 自动售货机控制方案选择 尽管自动售货机的种类繁多，但是基于 PLC 控制的自动售货机在市场上仍然很少， PLC 控制的自动售货机不仅开发过程简便，而且抗干扰性能好、可靠性高，从而提高整个系统的自动化程度。 因此开发设计基于 PLC的自动售货机具有广泛的市场前景，本设计就是选用 PLC作为 控制器，控制自动售货机。 售货机系统具有如下功能：用户投入钱币后，由售货机系统内部所设置的硬币识别器对所投钱币进行识别，确认后根据用户各自的选择（选择咖啡或汽水），售货机应完成自动出杯、自动计 量、计 数 等功能。 本设计系统功能的要求 1．本设计的自动售货机可以投入 、 1元的硬币 (实验时的钱币是一种假定情况，分别用 3个按钮来实现 )。 2．当投入的硬币数额等于或超过 ，汽水的按钮指示灯亮；投入的硬币数额超过 时，咖啡的按钮指示灯再亮。 3．在汽水按钮灯亮的时候，按下选择汽水按钮，自动售货机的汽水排出口（设计以指示灯来代替）的汽水排出 7秒后会自动停止，在汽水排出的 7秒时间的同时．汽水指示灯作每秒一闪的闪烁动作。 4．在咖啡按钮灯亮的时候，按下选择咖啡按钮，自动售货机的咖啡排出口（设计以指示灯来代替）的咖啡排出 7秒后会自动停止，在咖啡排出的 7秒时间的同时．咖啡指示灯作每秒一闪 的闪烁动作。 5．如果投入硬币总值超过按钮所需钱数 (汽水 、咖啡 l. 5元 )时，找钱指示灯会亮。 6. 找钱程序结束后，交易完成，系统复位。 等待下一次的交易。 基于 PLC 的自动售货机的设计 7 三、硬件的设计 的内部组成 PLC 种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。 用 PLC 实施控制，其实质是按一定算法进行输入 、 输出变换。 它主要由 CPU、 电源、存储器和专门设计的输入 /输出接口电路组成。 PLC 结构框图如图 ： 图 PLC结构图 选型 目前，世界上有 2很多 厂家生产可编程控制器产品，比较著名的有 美国的 AB、通用（ GE）、日本的三菱（ MITSBISHI）、欧姆龙（ OMRON）、德国的西门子（ SIMENS）、法国的 TE、韩国的三星（ SUMSUNG）、 LG 等等。 本设计所选使用的为日本欧姆龙公司生产的 CP1H 型 PLC。 CP1H 型 PLC 是欧姆龙公司生产的一种小型 PLC， CPU 单元包括 X（基本型） /XA（带内置模拟输入 /输出端子） /Y（带脉冲输入 /输出专用端子）三种类型。 CPU 单元内置 24点输入， 16点输出；出普通输出外，还可以实现 4轴高速计数， 4轴脉冲输出；丽职院机电信息分院毕业设计 8 内置模拟 4点电压 /电流出入、 2点模拟电压 /电流 输出，分辨率 1/6000、 1/12020可选；通过扩展 CPM1A系列的扩展 I/O单元， CP1H经扩展整体可以达到最大 320点的输入 /输出；通过扩展 I/O单元， CP1H经扩展还可以达到 320点输入 /输出。 作为一种小型的 PLC， CP1H型 PLC可以实现多种功能，如： 中断功能 、 高速计数器功能 、 脉冲输出功能 、 快速响应输入功能 、 串行通信功能 等等，其优点可称为价格便宜，功能齐全。 而且利用CXP 编程软件 可以快速编程，简单易懂， 硬件结构简单，编程十分方便容易，很适合做小型关于PLC的设计， CP1H满足本次设计所需要的输 入输出点，因此本人在做此设计选此型号的 PLC。 /输出信号 本自动售货机的控制系统有 7个输入和 8个输出。 本设计中的自动售货机的输入信号有：开关、 3种货币的投入、选择咖啡按钮、选择汽水按钮、找零。 其输入信号及电气符号表如表。 表 自动售货机控制系统的输入信号代码表 SA1 开关 SB1 1角投入 SB2 5角投入 SB3 1元投入 SB4 选择汽水 SB5 选择咖啡 SB6 找零 2. 输出信号 本设计的自动售货机的输出信号有： 开关指示灯、咖啡跳出、选择咖啡指示灯、汽水跳出、选择汽水指示灯、找零。 其输出信号及电气符号表如表。 表 自动售货机控制系统的输出信号代码表 HL1 开关指示灯 HL2 选择汽水指示灯 HL3 选择咖啡指示灯 KM1 汽水排出 KM2 咖啡排出 KM3 找零 HL4 找零指示灯 基于 PLC 的自动售货机的设计 9 外部接线 设计 丽职院机电信息分院毕业设计 10 、汽水出口控制 咖啡与果珍的出口控制是用电磁阀来控制，当咖啡或汽水按钮被按下，此时 KA1（ KA2）得电，电磁阀开启，咖啡（汽水）流下，此时 PLC定时器开始定时，定时时间到 KA1（ KA2）失电，电磁阀关闭。 其控制电路图如图 ： 图 咖啡与汽水的出口控制电路图 出杯、制动控制 本设计本来要使用一个小型电机对出杯装置进行控制。 当 PLC 检测到有硬币投入时，此时 KM3得电，电机启动并开始出杯，出杯后电机断电。 其出杯控制电路如图 ： 图 出杯、制动控制系 统装置图 基于 PLC 的自动售货机的设计 11 四、程序的设计 该售货机的自动控制系统主要包括 :计币系统、比较系统、选择系统、饮料供应系统和退币系统。 (1)计币系统 :当有顾客买饮料。