基于西门子PLC设计的自动售货机系统毕业论文设计
扬州职业大学
毕业论文（设计）论文分类号：密级：无
基于西门子PLC设计的自动售货机系统
目录
摘要 ......................................................................................................................................... II 第1章绪论 (1)
1.1自动售货机的理论背景与实际意义 (1)
1.2 自动售货机设计的主要内容 (1)
1.3 自动售货机设计的基本思路 (2)
第2章 PLC的概述 ................................................................................. 错误！未定义书签。
2.1 PLC的定义 (3)
2.2 PLC的简介 (3)
2.3 PLC的工作原理 (4)
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)
2.8 自动售货机设计软元件 (7)
2.8.1定时器 (7)
2.8.2 数学运算指令 (7)
2.8.3梯形图（LAD） (8)
第3章自动售货机的设计 (10)
3.3 自动售货机I/O点的分配 (11)
3.4所选择的顺序功能图（SFC） (12)
3.5自动售货机设计的梯形图（LAD） (13)
3.6 自动售货机的相关说明 (20)
3.7 自动售货机的外部接线图 (21)
3.8 自动售货机仿真 (22)
结论 (24)
结束语 (26)
致谢 (27)
参考文献 (25)
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，
本文阐述了自动售货机的来源与发展，以及它在国内外发展的现状，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。
文中详尽地介绍了自动售货机的各硬件组成，并完成了PLC外部接线图。在PLC梯形图的编写时，文中采用的是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进
行编写。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。
关键词智能抢答器；PLC；顺序功能图；梯形图；I/O点的分配
II II
第1章绪论
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，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。
2.1 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。
第2章 PLC的概述
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2-1）。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。
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2-2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
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 读取输入 处理通信要求 自诊断检查 改写输出
STOP 状体
图2-1 各阶段处理任务
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。
图2-2 PLC的扫描全过程
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2-3。
图2-3 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
2.8 自动售货机设计软元件
2.8.1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3-1。
表3-1 定时器指令
语句描述
TON Txxx，PT 接通延时定时器
TOF Txxx，PT 断开延时定时器
TONR Txxx，PT 保持型接通延时定时器
BITIM OUT 起动间隔定时器
CITIM IN,OUT 计算间隔定时器
2.8.2 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3-2）
分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1—IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。
表3-2 加减乘除指令
梯形图语句表描述梯形图语句表描述
ADD_I +I
INT1,OUT 整数加
法
DIV_DI /D
INT1,OUT
双整数除
法
SUB_I -I
INT1,OUT 整数减
法
ADD_R +R
INT1,OUT
实数加法
MUL_I *I
INT1,OUT 整数乘
法
SUB_R -R
INT1,OUT
实数减法
DIV_I /I
INT1,OUT 整数除
法
MUL_R *R
INT1,OUT
实数乘法
ADD_DI +D
INT1,OUT 双整数
加法
DIV_R /R
INT1,OUT
实数除法
SUB_DI -D
INT1,OUT 双整数
减法
MUL MUL
INT1,OUT
整数乘法
产生双整
数
MUL_DI *D
INT1,OUT 双整数
乘法
DIV DIV
INT1,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。
2.8.3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3-4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。
第3章自动售货机的设计
3.1 自动售货机硬币识别和进退币原理
我国目前发行的1元,5角和1角硬币的金属原材料是为造币而专门使用的特殊合金,因此在它通过投币入口进入由电感和电容组成的特定高频振荡线路所产生的磁场时,金属材质和体积的差异对电感量的影响大小也出现微弱差异,电感量的变化引起振荡频率的变化;再通过检测频率的变化,与设定值进行比较,确定某种硬币种类后,经窄带选频电路将频率信号变成电压信号输出,完成对金属硬币的识别.
金属硬币识别器种类繁多,但贮币退币机构基本上分为两类:一类是平面式贮币,电磁阀退币;另一类是圆筒式贮币,步进电机退币.当硬币投入后经过识别识出电信号后,伪币和异物被排出,真币按面值由几组分布电磁阀分配到不同贮币腔体内备用.当收到退币找零电信号后,通过退币电磁阀或退币电机拉杆,将贮币腔内下部硬币依电信号程序推出,完成自动售货机的退币找零功能.
我发现路边的自动售货机（一般指售饮料的）采用220V AC/50Hz供电，内部
设有电灯，可以实现冷藏功能！
3.2 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3-1），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。
3.3 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3-3所示。
表3-3 自动售货机I/O点的分配表
序号定义点符号功能
1 I0.0 SB1 找零按钮
2 I0.1 SB2 食品五角按钮
3 I0.2 SB3 食品一元按钮
4 I0.3 SB4 饮料一元按钮
5 I0.4 SB5 饮料二元按钮
6 I0.5 SB6 日用二元按钮
7 I0.6 SB7 日用三元按钮
8 I2.0 SB8 投五角硬币
9 I2.1 SB9 投一元硬币
10 I2.5 SB10 找零五角
11 I2.6 SB11 找零一元
12 I3.1 SB12 食品五角行程开关
13 I3.2 SB13 食品一元行程开关
14 I3.3 SB14 饮料一元行程开关
15 I3.4 SB15 饮料二元行程开关
16 I3.5 SB16 日用二元行程开关
17 I3.6 SB17 日用三元行程开关
18 Q3.1 食品五角红灯(物品售完)
19 Q3.2 食品一元红灯(物品售完)
20 Q3.3 饮料一元红灯(物品售完)
21 Q3.4 饮料二元红灯(物品售完)
22 Q3.5 日用二元红灯(物品售完)
23 Q3.6 日用三元红灯(物品售完)
24 Q0.0 找零
25 Q0.1 出食品五角
26 Q0.2 出食品一元
27 Q0.3 出饮料一元
28 Q0.4 出饮料二元
29 Q0.5 出日用二元
30 Q0.6 出日用三元
31 Q2.1 食品五角绿灯（可以购买）
32 Q2.2 食品一元绿灯（可以购买）
33 Q2.3 饮料一元绿灯（可以购买）
34 Q2.4 饮料二元绿灯（可以购买）
35 Q2.5 日用二元绿灯（可以购买）
36 Q2.6 日用三元绿灯（可以购买）
3.4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——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3-3所示：
··
··
·
·
·
·
··
·
······
·
图3-3 自动售货机顺序功能图
3.5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：
基于PLC的自动售货机的设计
一、绪论 自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎。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、牙刷、方便面、自动照相机。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区都能找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配套设施的需求。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,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,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。本论文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。 （一）自动售货机的应用与研究现状 自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 随着中国经济的发展、行业运作的变革和入世的到来，自动售货机在中国的普及和应用是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从92年开始从日、韩等国引进旧机器摆放国内市场以来，到自行研制和生产国产化自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明：目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延伸，逐步从高级宾馆、地铁、机场等豪华高档场所向高中档社区普及，大有星火燎原之势。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家文明程度的象征。实践和直觉告诉我们，自助服务在中国的横空出世，必将为国内的电信、公用事业、食品、香烟、饮料等诸多行业发展带来新的契机，中国的现代文明又将自助服务设备的应用和普及开启一个新的里程碑！
基于plc的自动售货机设计报告
课程设计课程名称：工控组态软件控制设计 题目：自动售货机PLC控制 专业班次： 姓名： 指导教师： 日期：
摘要 自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。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。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。能分为三种：饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机。自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹。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配套设施的需求传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller），简称PLC。可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,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,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。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。PLC 的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的。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。目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各行各业。
基于PLC控制的自动售货机毕业设计
摘要 基于PLC控制的自动售货机 摘要 本文设计一套基于PLC的自动售货机控制系统，阐述了自动售货机的发展背景与前景，详细分析其功能和特点，提出了总体设计方案；选用型号为L293D 的步进驱动电机，设计了平面式贮币、电磁阀退币的货币处理装置，双螺旋式的送出机构，为降低成本和开发周期，创造性的选用了集成键盘、显示、设置功能的控制面板；以三菱FX2N-32MR型PLC为主控制器，基于FXGP/WIN-C编程软件，采用顺序控制的程序设计思路，设计了系统控制程序，包括投币程序、比较选择购买程序和退币程序。 该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。 关键词：自动售货机，可编程序控制器，梯形图
Based on PLC automatic vending machine system design ABSTRACT Chooses PC machine in the design to take the host workstation on position machine, the lower position machine uses PLC to make the controller, three PLC controllers respectively be from the workstation 1, from the workstation 2, from the workstation 3, in the article exhaustively introduced the automat various hardware composition, and has completed the PLC exterior wiring diagram. In the article has manufactured on the position machine user management contact surface. The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, the PLC trapezoidal chart Defers to in the ov erall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design work. KEY WORDS: the vending machine，Programmable controller，Ladder diagram
基于PLC的自动售货机的设计说明
一、实训题目: 自动售货机控制 实训目的及要求: 1、掌握欧姆龙PLC的指令，具有独立分析和设计程序的能力 2、掌握PLC梯形图的基本设计方法 3、培养分析和解决实际工程问题的能力 4、培养程序设计及调试的能力 5、熟悉传输带控制系统的原理及要求 实训设备：PLC设备器 二、总体方案设计 自动售货机设计中，从控制角度来说可采用继电器控制、单片机控制和可编程控制器控制。 （一）方案论证 1．方案一继电器控制 它的控制思想是以继电器为核心，采用硬接线方式把各种继电器、定时器、接触器及其触点按照一定逻辑关系连接起来组成控制系统，控制相关生产机械工作。例如要通过接触器实现两台电机设备的同步运行,采用继电器控制,其控制系统简图如图1。 SF1 KF 电电 源源 母母 线线 图1 继电器控制系统简图
由图可知它的三条支路是并行工作的，当按下按钮SF1，中间继电器KF得电，KF的两个触点闭合，接触器QA1、QA2同时得电并产生动作，所以其控制逻辑关系为由继电器、接触器硬接线（硬件）方式。 2．方案二单片机控制 它的控制系统是基于芯片级的系统，设计开发一个单片机系统，需要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所需的电子元器件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰设计和测试的大量工作；需要使用专门的开发装置和低级编程语言编制控制程序，进行系统联调。 3．方案三可编程控制器控制 它的控制思想是采用可编程的存储器，用来在其部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是一种工业控制计算机，故它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的，这种方案的控制功能接线图如图2。
基于PLC的自动售货机设计
基于PLC的自动售货机设计
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电气控制课程设计 评语： 考勤(１0) 守纪（10) 过程(40）设计报告(3０）答辩(1０) 总成绩（100) 专业: 班级： 姓名： 学号: 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2０１4年0７月１1日
基于PＬC的自动售货机的设计 1问题描述 一台用于销售汽水和咖啡的自动售货机,具有钱币识别、币值累加、自动售货、找钱等功能,此售货机可接受的钱币为1元、5元和１0元。汽水的售价为12元，咖啡的售价为15 元。在该机中有两种已经配制好的饮料液,一种为汽水,另一种为咖啡。 控制任务和功能要求： （１)此自动售货机可以投入1元、5元或10元钱币，可以判断钱币真伪,若为假币，退出假币,５秒后复位。 (２）当投入的钱币总值超过12元时,汽水指示灯亮,当投入的硬币总值超过15元时,汽水和咖啡的指示灯都亮。 （3）当汽水指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水从汽水出口排出，8s后自动停止,并且排出时相应指示灯闪烁。 (4)当咖啡指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡从咖啡出口排出，8s后自动停止，并且排出时相应指示灯闪烁。 （５）当按下找钱按钮后，如果投入的钱币总值超过所需钱数时,找钱指示灯亮，售货机自动退出多余的钱。 (6)具有销售数量度和销售金额的累加功能。 (7）由于本设计受时间化条件的限制，设计中忽略了各种故障以及缺货等因素的影响。 2 ＰLC选型及硬件配置 采用S7-３0０硬件配置如表1所示。 表１ＰLＣ选型及硬件配置 插槽模块订货号ＭPI地址I地址Q地址 1ＰＳ３07 10A 6ES７3０7-1KＡ００ -0AＡ0 2ＣＰU３1４6ＥS7 314-1ＡE０１-0AB ０ 2 3 ４DI16×DC24V ６EＳ7 ３2１-1BＨ１0-0 ＡA０ 0……１ ５ＤO16×DC24V/０. ５Ａ ６ES７322-１BＨ00－ 0AA0 4 (5) ３编程元件的地址分配 编程元件地址分配如表2所示。 表２编程元件地址分配
基于PLC的饮料自动售货机控制系统设计
毕业设计（论文） 基于PLC的饮料 自动售货机控制系统设计 专业（系）电气工程系 班级铁道自动化101班 学生姓名 指导老师 完成日期2013.6月
2013届毕业设计任务书 一、课题名称：基于PLC的饮料自动售货机控制系统设计 二、指导教师：陈庆 三、设计内容与要求 1、课题概述： 本课题采用三菱FX2N系列PLC对饮料饮料自动售货机控制系统进行设计，首先对饮料饮料自动售货机结构进行简单介绍，然后根据系统的设计要求对饮料自动售货机控制系统、检测系统进行分析，给出饮料自动售货机控制系统的总体设计思路，并通过I/O列表、I/O接线图、梯形图、指令表等对其控制系统进行了程序设计，控制程序经上机调试运行，其结果基本符合要求。 2、设计内容与要求： 1）简单介绍饮料自动售货机结构； 2）分析饮料自动售货机的控制系统、检测系统，确定其控制系统的总体设计思路； 3）采用FX2N系列PLC作为饮料自动售货机控制PLC，正确选取PLC型号，设计出其控制程序。 4）控制程序上机调试。 5）所设计的饮料自动售货机控制程序，应符合饮料自动售货机运行规则。如饮料自动售货机收到识币信号后，自动进行累计、外部金额显示、顾客按键后自动推出商品和发出退币找零等信号的电控系统。 6）设计说明书要有硬件原理连接图，I/O分配图，程序梯形图、指令表及相应的说明。要求文字流畅，图形清晰，便于阅读。有条件的设计方案要求在实验室验证其正确性。
四、设计参考书 1、《PLC控制系统设计与维护》刘小春华满香主编高等教育出版社 2、《流行PLC实用程序及设计(三菱FX2系列)》贺哲荣主编西安电子科技大学出版 3、《三菱FX系列PLC设计与开发--原理、应用与实训》张还主编机械工业出版社 五、设计说明书要求 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200~400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案原理、特点、分析、比较、论证，PLC程序的设计及调试，调试结果的说明及特点，实验结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、毕业设计进程安排 第1周：资料准备与借阅，了解并熟悉课题思路。 第2周：设计要求说明及课题内容辅导。 第3-6周：进行毕业设计，完成说明书初稿。 第7周：第一次检查，了解设计完成情况。 第8周：修改完善设计，并作好毕业答辩准备。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始数据或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。 2、毕业设计论文要求
基于plc的自动售货机程序设计
题目：基于plc的自动售货机程序设计 1 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1-1。 图1-1 PLC硬件结构图 2 PLC控制自动售货机的主要硬件及选型 2.2.2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对被控对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理的结果送给被控对象，以实现控制目的。本次自动售货机I/O点的分配表如表3-1所示。 输入信号PLC地址输出信号PLC地址 找零按钮x0 找零y0 一元饮料按钮x1 咖啡出口y1 五元饮料按钮x2 汽水出口y2 十元元饮料按钮x3 汽水指示灯y3 咖啡饮料按钮x4 咖啡指示灯y4
2.2.3自动售货机的I/O接口图 此次自动售货机的I/O接口如图3-1所示，SB2-SB7是物品选择按钮，当投入货币物品绿灯亮（Q1.0-Q1.5）。按下SB2-SB7其中一个，对应的KM线圈得电，电机转动出相应的物品（Q0.1-Q0.6）；当有物品售完，其行程开关断开，物品绿灯不亮并同时向总部发送物品销售完的信息；当购买物品总值低于投入总值时，可按找零按钮SB1后KM1得电，电机转动找零（Q0.0）。 图3-1自动售货机PLC控制I/O接口图 4.1.2 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4-2）分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1-IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。 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。 表4-2 加减乘除指令
基于PLC自动售货机的系统设计(精)
I 基于 PLC 的自动售货机系统设计 摘要 本论文基于西门子 S7-200 系列 PLC 进行自动售货机控制系统的设计,阐述了自动售货机系统设计的基本原理及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,分别对程序块进行编程。在 PLC 梯形图的编写时,文中采用的是西门子 PLC 梯形图专用编译软件 STEP7来进行编写,并完成了 PLC 外部接线图。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 ;自动售货机;控制系统 1、格式存在错误,如段前段后间距、字体大小等等 2、整个文章太简单,基本上没什么内容,可以适当填充 3、总结有错 4、参考文献有错 The System Design for Automatic Vending Machine Based on PLC Tutor: Guilin liu II Abstract Professional Electrical automation 2008 No.200812713 Name :wei yuan The design of this paper is based on Siemens S7-200 series automatic vending machine PLC control system, explains the vending system design principle and workflow, and then to a course of dealing, for example, the transaction process is divided into several blocks on blocks, respectively. In the preparation of the PLC ladder diagram, the text is a Siemens PLC
基于PLC的自动售货机论文
自动售货机论文
摘要 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本文设计的是以西门子公司的S7-300PLC为基础，自动出售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机。它的售货过程是：首先顾客投入足够的钱，当钱数超过12元时，可按下汽水按钮，售货机自动售出汽水，当投入钱数超过15元时，可按下咖啡按钮，售货机自动售出咖啡，购物结束后，使用者按下找钱按钮，售货机自动找零，结束使用，售货机自动复位，等待下次使用。 关键词：自动售货机，自动化，PLC，S7-300 I
目录 摘要 ............................................................................... I 设计任务 (1) 设计原理及电气控制图 (2) 2.1 设计原理 (2) 2.1.1原理 (2) 2.1.2 采取的措施 (2) 2.2 I/O分配表 (2) 2.3 I/O接线图 (3) 2.4 组态视图 (4) 调试结果及分析 (5) 3.1 调试现象及分析 (5) 3.2 功能实现程序图 (5) 3.2.1 输入钱币总数 (5) 3.2.2 输入价格和汽水或饮料价格比较 (6) 3.2.3 符合条件的出相应饮料电路 (7) 3.2.4 闪烁电路 (8) 3.2.5 出饮料相应指示灯闪烁电路 (8) 3.2.6 购买饮料花费的钱数 (10) 3.2.7 找钱电路 (11) 总结 (12) 参考文献 (12)
基于PLC的自动售货机控制系统的设计1
辽宁工程技术大学 电气控制技术与PLC 课程设计 设计题目基于PLC的自动售货机控制系统的设计指导教师陈伟华 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期2014年6月23日
电气控制技术与PLC课程设计任务书
目录 摘要 (1) 1系统概述 (2) 2 控制要求及设计思路 (3) 2.1控制要求 (3) 2.2方案设计 (4) 2.3控制流程图 (4) 3. 自动售货机的相关设备参数的选定 (5) 3.1PLC的选择 (5) 3.2硬币识别器 (6) 3.3开关电源 (6) 3.4电磁阀 (6) 3.5液位开关 (7) 4软件设计 (7) 4.1I/O口分配 (7) 4.2 控制接线图 (8) 4.3 程序设计 (9) 4.3.1计币部分 (9) 4.3.2比较部分 (10) 4.3.3选择和饮料供应部分 (10) 4.3.4余额计算部分 (11) 4.3.5退币部分 (12) 4.3.6报警部分 (13) 5系统调试 (13) 6结论 (14) 参考文献 (16)
摘要 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，可以每天24h售货，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可以实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本售货机系统主要是针对纯净水、汽水和咖啡的自动销售。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家的文明程度的象征，实践和直觉告诉我们，自动售货机在中国的横空出世，必将国内的食品、香烟、饮料等诸多行业的发展带来新的契机。 设计以三菱PLC设计自动售货机控制系统，简要介绍PLC各硬件选型，软件的设计，并具体的进行了PLC梯形图的编写和系统的调试，仿真证明该系统切实可行。 关键词:自动售货机；PLC；调试 1系统概述 自动售货机是可完成无人自动售货，集光、机、电一体化的商业自动化设备。
西门子S7-200PLC入门到精通
江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷 （江西师大附中使用）高三理科数学分析 一、整体解读 试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础 试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2．适当设置题目难度与区分度 选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察 在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。 二、亮点试题分析 1．【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点，且满足AB AC → → =，则A BA C →→ ?的最小值为（ ） A ．1 4- B ．12- C ．34- D ．1-
西门子LOGO PLC 基础教程1
LOGO!Learn Advanced Introduction The LOGO!Learn – Advanced Training Kit is specially designed to match the features of the new LOGO! 0BA6 generation. It is mounted on a stable aluminum base. Eight push/latch buttons (4 of which are debounced) are available for signal inputs as well as 4 potentiometers for voltage setting (0 to 10 V) for analog value inputs. The signal output (status) is indicated by 4 LEDs (5 mm). In addition, you can connect external simulators (e.g., motor controller, traffic light, etc.) via a 24-pin interface plug connector. Four sliding switches on the board switch the digital inputs (I1, I2, I7 and I8) to analog inputs. The "IR receiver" sliding switch switches input I3 to IR receiving. This allows you to implement 10 different switching states on the LOGO! via the IR remote control. The "proximity simulation" sliding switch activates input I4. This allows a frequency of 60 Hz to 5 KHz to be linearly set via the potentiometer and fed to the LOGO! for internal processing. When the "signal encoder on/off" sliding switch is switched on or off, the acoustic signal encoder (i.e., buzzer/beeper) is also switched on or off as necessary. Expansion modules (e.g., Pt100 module, etc.) can be plugged into the LOGO! Learn Advanced and mechanically locked via the 8-pin socket strip. The LOGO! TD can be connected to the "Display" terminal. The small LOGO! controller (version: 0BA6) is mounted on the training PCB in accordance with industrial standards. It can be installed or removed at all times with a screwdriver.
基于PLC的自动售货机控制系统设计
目录 第1章系统描述与设计思路 (1) 1.1系统描述 (1) 1.2、设计思路 (1) 第2章控制系统总体方案设计 (3) 2.1、系统硬件组成 (3) 2.2、I/O地址分配 (3) 2.3、中间继电器分配 (4) 2.4、硬件接线图 (5) 2.5、实物接线图 (5) 第3章控制系统梯形图程序设计 (6) 3.1 控制程序流程图设计 (6) 3.2控制程序设计 (6) 第4章系统调试及结果分析 (10) 4.1、系统调试 (10) 4.2、结果分析 (10) 课程设计心得 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
第1章系统描述与设计思路 1.1系统描述 PLC控制的自动售货机系统主要有三个可以感受到投币量的传感器、六个按钮开关（分别为启动按钮、停止按钮、退币按钮、汽水选择按钮、花茶选择按钮和咖啡选择按钮）、三个指示灯（分别为汽水指示灯、花茶指示灯和咖啡指示灯）、和两个七段数码管。传感器用来接收投币信号，传送投币量的多少；按钮开关分别对系统功能进行控制，当投入的钱币够某一种饮料时，按下这种饮料的选择按钮时才会有饮料送出，有剩余钱币时，还可以通过按下退币按钮来找回剩余钱币；三个指示灯分别用来只是哪种饮料可以选择，只有投币量大于或等于这种饮料的价格时，这种饮料的指示灯才会亮；同时，还有两个七段数码管，用于显示当前剩余的总钱币。控制要求如下： 1．自动售货机有3个投币孔，分别为1元、5元和10元。 2．售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。 3．如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。 4．投币总额或当前值显示在7段数码管上。 5．投币值等于或大于12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。 6．投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。 7．投币值等于或大于20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择。 8．按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料已经掉出。 9．动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1元，如果小于10元则直接退1元的。 1.2、设计思路 自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算，然后根据运算结果做出相应的判断，看看哪种商品可以进行购买，哪种商品不能购买，本次课程设计的要求是可识别三种钱币，分别是1元、2元、5元，采用三个按钮进行模拟，自动售货机共出售四种货物，其价格分别定为1元、3元、4元、6元，当投币数大于等于货物价格时且售货机里有这种货物时，指示灯亮，表示可以进行购买，四种货物分别用四个小灯代替进行模拟。除此之外，本次设计还涉及了显示、找零、送货等功能的实现，其中显示部分采用数码管进行显示，显示投币总数和购
基于PLC的自动售货机毕业论文
基于PLC的自动售货机毕 业论文 目录 第1章绪论 1.1 自动售货机简介 (1) 1.2 采用PLC控制售货机 (2) 1.3 自动售货机设计的主要容 (3) 1.4 自动售货机设计的基本思路 (3) 第2章自动售货机的结构组成 2.1 自动售货机的设计要求 (4) 2.2 箱体外观 (4) 2.3 商品样品展示窗 (5) 2.4 商品贮存部分 (6) 2.5 商品驱动机构 (6) 第3章 PLC控制柜设计 3.1 PLC的简介 (7) 3.2 PLC的工作原理 (7) 3.3 PLC的硬件组成 (8) 3.4 PLC选型以及I/O点分配表 (9) 3.5 控制柜部设计 (10) 3.6 电气接线图设计 (10) 第4章自动售货机的PLC程序设计 4.1 自动售货机控制系统总体设计 (17) 4.2 复位程序设计 (18) 4.3 投币程序设计 (18)
4.4 找零程序设计 (20) 4.5 商品选购和出货程序设计 (21) 4.6 报警程序设计 (23) 第5章模拟仿真运行调试 5.1 仿真软件简介 (24) 5.2 现实情况仿真 (24) 5.3 仿真情况分析 (29) 结论 (30) 参考文献 (31) 附录 (32) 后记 (56)
第1章绪论 在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的常用物品，如饮料、矿泉水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，并做出相应的反应，自动售货机是可完成无人自动售货，集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制，方便快捷，很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。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。 从广义来讲自动售货机就是在投入钱币后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，使用消费环境和消费模式发生变化，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、有吸引人们购买的好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。 1.1 自动售货机简介 据说世界上最早的自动售货机出现在公元1世纪，那是希腊科学家希罗为教堂发放圣水设置的投币式圣水出售机。17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。日本第一台自动售货机是1904年问世的―邮票明信片自动出售机，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。1925年美国研制出售香烟的自动售货机，50年代，―喷水型果汁自动售货机大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。售货机由钱币装置和售货装置两部分组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额；售货装置是售货机的根本，售货装置的可靠性关系到运营商与用户的利益，售货装置接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。贮藏装置保存商品，指示装置用以指示顾客所选商品的品种。自动售货机是一种全新的商业零售形式，是商业自动化的常用设备，20世纪70年代自日本和欧美发展起来，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，省时方便快捷，又被称为24小时营业的微型超市。
《西门子PLC》课程标准
《可编程控制器技术》课程标准 一、课程基本信息 1、课程名称：可编程控制器应用技术 2、适用专业：机电技术应用 3、适用学制：三年制 4、课程学时：120 二、课程性质与作用 本课程是理论+实践课，它是机电技术应用专业的一门专业核心课程。它的任务是培养学生掌握可编程控制器的工作过程及其主要参数，掌握可编程控制器使用方法及电气控制系统设计方法，了解可编程控制系统应用范围和应用环境等。使学生具备从事工业电气控制工作所必需的PLC可编程控制器应用技术的基本知识及应用能力。 本课程根据电气自动化生产企业中可编程控制系统生产实际，设计教学情境，通过相应的教学载体，采用“教、学、做”一体化式教学方式组织教学，培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，锻炼学生的可编程控制器技术的基本应用能力；使学生能够在生产现场进行简单的程序设计，能够完成控制系统电气设备安装、调试、运行、检修、维护等实践操作，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；培养学生能动脑会思考的思维能力和一丝不苟、踏实严谨的科学精神，培养学生探索新知识和新技术的学习能力；提高学生爱岗敬业、
团结友爱的综合素质和积极动脑、开拓进取的创新意识。 三、学习领域（课程）目标 （一）知识目标 1、掌握可编程控制器的概念、基本原理，了解其发展状况、分类、作用、应用领域等。 2、掌握可编程控制系统的基本组成和硬件配置。 3、掌握西门子S7-200系列PLC硬件系统安装、检修、维护方法。 4、掌握西门子S7-200系列PLC编程软件STEP7Micro/Win32的使用方法。 5、学会使用S7-200系列PLC进行程序的设计、编写、下载、调试和运行。 6、学会使用S7-200系列PLC控制三相异步电动机启动、正反转、停止等。 7、学会使用S7-200系列PLC对电气典型工程案例的控制方法。 8、学会S7-200系列PLC的主从站通信方法。 9、学会使用组态软件MCGS实时监控PLC电气系统运行。（二）能力目标 1、专业能力 （1）能够正确安装可编程控制器，正确完成硬件接线。 （2）能够编制、调试、运行程序并掌握S7-200系列编程软件的使用。
西门子PLC实例教程
第一章 S7-300/400的基本结构 1、 S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备（工程师、操作员站和操作屏）组成。 图1-1 PLC控制系统示意图 PLC的主要生产厂家：德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。PLC的工作过程 表1-1 逻辑运算关系表 与或非 Q4.0=I0.0*I0.1 Q4.1 = I0.2+I0.3 Q4.2 =/I0.4 I0.0 I0.1 Q4.0 I0.2 I0.3 Q4.1 I0.4 Q4.2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 在CPU模块上有存储器(用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息)，包括ROM和RAM。可通过扩展槽扩展用户RAM。 l RAM：主程序区OB1+子程序区（FB、FCB、定时中断块等）断电时由锂电池供电（几年）以免RAM中信息丢失。锂电池电压< 规定值，灯报警，换电池（期间靠电容充电几分钟）。 l PLC采用循环执行用户程序的方式。 OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。 循环程序处理过程可以被某些事件中断。 在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。批量输入、批量输出。 梯形图中Q4.0的线圈（称为内部线圈）“通电”时，对应的输出过程映像位为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈（外部线圈）通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。 外部输入电路接通时，对应的输入过程映像位(例如I0.0)为1状态，梯形图中对应的输入位的常开触点接通，常闭触点断开。 某一编程元件对应的过程映像位为1状态时，称该编程元件为ON，过程映像位为0状态时，称该编程元件为OFF。 循环时间（Cycle time）: 是指操作系统执行一次图1-4所示的循环操作所需的时间，又称为扫描循环时间（Scan Cycle Time）或扫描周期。如0.7ms、1.7ms等 l 性能指标： I/O点数、扫描周期、指令数目、功能模块多少、
基于PLC的自动售货机的毕业设计
基于PLC的自动售货机的毕业设计 目录 前言 (1) 第1章自动售货机的介绍 (2) 1.1自动售货机概述 (2) 1.2自动售货机前景分析 (3) 1.2自动售货机功能分析 (4) 第2章总体设计方案 (5) 2.1 系统整体设计方案 (5) 2.2自动售货机的组态设计方案 (5) 2.3系统硬件结构框图 (6) 2.4总体方案设计 (7) 第3章自动售货机硬件结构设计 (9) 3.1 硬件选择 (9) 3.1.1 电机的选择 (9) 3.1.2货币处理装置 (9) 3.1.3 送出机构 (9) 3.1.4 按钮装置 (10) 3.1.5 显示装置 (10) 第4章自动售货机控制系统设计 (10) 4.1 基于PLC的自动售货机控制系统 (10) 4.1.1自动售货机硬件系统的组成部分及工作流程 (10) 4.1.2自动售货过程的控制子系统简述 (11) 4.1.3 基于PLC的自动售货机控制 (12) 4.2 PLC控制系统设计编程要求及基本原则 (13) 4.2.1 PLC控制系统设计编程要求 (13) 4.2.2 PLC控制系统设计的基本原则 (14)
4.3 自动售货机PLC控制方案设计 (14) 4.4 PLC选型 (15) 4.4.1 PLC的介绍 (15) 4.4.2PLC概述 (16) 4.4.3 I/O点估算 (18) 4.4.4 PLC选型 (18) 4.5程序设计 (18) 4.5.1 I/O地址设计 (18) 4.5.2 流程设计 (20) 4.5.3 投币程序设计 (20) 4.5.4购买程序设计 (21) 第五章上位机部分软件设计 (28) 5.1 WinCC软件简介 (28) 5.2人机界面（HMI）设计 (29) 5.2.1新建工程 (29) 5.2.2自动售货机的界面设计 (30) 5.3 与PLC建立通信 (30) 5.4 变量的连接 (33) 5.4.1 对按钮进行变量连接 (33) 第六章系统调试与运行监控 (37) 6.1系统调试 (37) 结论 (38) 参考文献 (39) 谢辞 (40)
基于PLC的自动售货机设计
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，本文阐述了自动售货机的来源与发展，以及它在国内外发展的现状，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。 文中详尽地介绍了自动售货机的各硬件组成，并完成了PLC外部接线图。在PLC 梯形图的编写时，文中采用的是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进行编写。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
目录 摘要.................................................................................................................................. I 第1章绪论 (3) 1.1自动售货机的理论背景与实际意义 (3) 1.2 自动售货机设计的主要内容 (3) 1.3 自动售货机设计的基本思路 (4) 第2章PLC的概述 (5) 2.1 PLC的定义 (5) 2.2 PLC的简介 (5) 2.3 PLC的工作原理 (5) 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) 第3章自动售货机的设计 (8) 3.1 自动售货机设计软元件 (8) 3.1.1 定时器 (8) 3.1.2 数学运算指令 (8) 3.2自动售货机的基本功能 (9) 3.3 自动售货机I/O点的分配 (10) 3.4 顺序功能图（SFC） (11) 3.4.1 什么是顺序功能图（SFC） (11) 3.4.2 所选择的顺序功能图（SFC） (11) 3.5 梯形图（LAD） (12) 3.5.1 什么是梯形图（LAD） (12)