1、课题一: 饮料自动售货机控制系统设计 一. 饮料自动售货机概况及控制要求 饮料自动售货机有两种已经配制好的饮料储液桶，一种为汽水，另一 种为橙汁，分别由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种。 1、自动售货机可投入 1 角、5 角、1 元的硬币。 2、当投入的硬币总值超过 2 元时，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过 3 元时，汽水及橙汁指示灯亮。 3、当汽水指示灯亮时，按放汽水按钮，则排出汽水，8 s 后，自动停止， 且汽水指示灯熄灭。 4、当橙汁按钮指示灯亮时，按放橙汁按钮，则排出橙汁，8 s 后，自动停 止且橙汁指示灯熄灭。 5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水 2 元，橙汁 3 元）时
2、，找钱 指示灯亮，并找出多余的钱。 二.设计任务 1. 设计和绘制电气控制原理图或 PLC I/O 接线图、功能表图和梯形图，编 写指令程序清单。 2.选择电气元件，编制电气元件明细表。 3.设计操作面板电器元件布置图。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 目录 第 1 章 概述6 第 2 章 总体设计方案7 第 3 章 硬件电路设计8 3.1 PLC 型类选择8 3.2 PLC I/O 口分配8 3.3 系统硬件接线图8 第 4 章 软件设计10 4.1 程序流程图10 4.2 梯形图10 第 5 章 实验调试14 第 6 章 总结15 参考文献16 附录 A 梯形图. 附录 B 语句
3、表17 第 1 章 概述 饮料自动售货机有两种已经配制好的饮料储液桶，一种为汽水，另一 种为橙汁，分别由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种。如图所示。 1、自动售货机可投入 1 角、5 角、1 元的硬币。 2、当投入的硬币总值超过 2 元时，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过 3 元时，汽水及橙汁指示灯亮。 3、当汽水指示灯亮时，按放汽水按钮，则排出汽水，8 s 后，自动停止， 且汽水指示灯熄灭。 4、当橙汁按钮指示灯亮时，按放橙汁按钮，则排出橙汁，8 s 后，自动停 止且橙汁指示灯熄灭。 5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水 2 元，橙汁 3 元）时，找钱 指示灯亮，并找出多余的钱。 汽
4、水 橙汁 退币 找零 5角 1角 1元 第 2 章 总体设计方案 要实现售货机的自动售货功能， 其自动控制控制系统主要包括： 计币系统、 比较系统、选择系统、饮料供应系统以及退币系统。 1.计币系统： 计币以 1 角为单位。当有币投入时，将相应的硬币值存放到一个已经清零的 寄存器 VW0 中，再次投币时进行累加。 2.比较系统： 投币完成后，当投入的硬币总值超过 2 元时，汽水指示灯亮；当投入的硬币 总值超过 3 元时，汽水及橙汁指示灯亮。 3.选择系统： 当按下汽水或橙汁按钮时，相应的指示灯进行闪烁。当饮料供应完毕时，停 止闪烁。 4.饮料供应系统： 按下选择按钮时，相应的阀门打开，饮料输出
5、，时间为 8 秒。同时硬币总值 减去相应的购买币数。 5.退币系统： 当购买完成后还有剩余，退币指示灯亮，按下退币按钮进行退币。 第 3 章 硬件电路设计 3.1 PLC3.1 PLC 类型选择类型选择 根据饮料自动售货机示意图， 控制系统选用西门子S7-200系列的CPU 224 XP CN。其数字量I/O点数为14入/10出，可以满足控制要求且留有充足的裕量。 3.2 PLC I/O 口分配 根据设计要求，PLC 控制系统有 6 个输入信号：3 个投币信号，两个购买信 号，1 个退币信号；6 个输出信号：3 个指示灯信号，3 个执行信号。饮料自动 售货机的 I/O 端口分配如表 1 所示。 表 1 I/O 口分配表 3.3 系统硬件接线图 根据所选 PLC 类型，以及设定好的 I/O 点分配情况，可设计出 PLC 的外 部硬件接线图，如图 3-1 所示。 图 3.1 硬件接线图 1 角 I0.0 5 角 I0.1 1 元 I0.2 买 汽 水 I0.3 买 橙 汁 I0.4 退 币 I0.5 输 出 输 入 汽 水 灯 Q0.0 橙 汁 灯 Q0.1 倒 汽 水 Q0.2 倒 橙 汁 退 币 灯 退 币 Q0.3 Q0.4 Q0.5 其中 YV1，
