【導讀】本論文是基于西門子S7-200系列PLC進行自動飲料售貨機控制系統(tǒng)的設計的。介紹了PLC的硬件基本組成，特點以及工作原理。系統(tǒng)設計的基本原理及工作流程。在PLC梯形圖的編寫時，文中采用的是西門子PLC梯形。圖專用編譯軟件版本的STEP7來進行編寫，并完成了PLC外部接線圖。機能夠長期穩(wěn)定運行，不需要經(jīng)常有人維護。

　　

【正文】 業(yè)設計 17 不用脈沖指令控制） 16 控制步進電機找錢五角（無數(shù)據(jù)不用脈沖指令控制 17 控制步進電機找錢一角（無數(shù)據(jù)不用脈沖指令控制 自動售貨機的外部接線圖如圖 24示連接， 圖 24售貨機的 PLC硬件接線圖 自動售貨機梯形圖的編寫 梯形圖 梯形圖是用的最多的 PLC 圖形編程語言。梯形圖 類似于傳統(tǒng)繼電氣 控制系統(tǒng)中常用的電氣 圖形表達符號 ，比如 接觸器、繼電器 等。 PLC 常用編程語言與電器 控制線路圖相似，如圖 23 示。繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的 邏輯運算方式 、 輸入輸出 和 框架結構形式，具有 直觀、 形象、實用的特點。因此，這種編程語言為廣大電氣技術人員所熟知，是 PLC第 2 章 自動飲料售貨機的系統(tǒng)設計 18 應用最廣泛的編程語言，是 編程人員選擇的 第一編程語言。 圖 23傳統(tǒng)繼電器控制線路圖和 PLC 梯形圖 a 傳統(tǒng)繼電器控制線路圖 b PLC 梯形圖 在梯形圖中，有兩根豎直的直線，被稱為母線，現(xiàn)在很多 PLC 只保留了左邊的母線，而把右邊的母線略去不寫。在梯形圖中引入了“能流”的概念。左邊的母線就如電源的“正極”，而右邊的母線就如電源的“負極”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵。如果沒有能流，則線圈未被激勵，“能流”在任何時刻都不會通過接點自右向左流。 自動售貨機設計的梯形圖 本論文設計自動售飲料貨機主要銷售汽水和橙汁兩種 飲料，輔以想象日常生活中購買飲料的流程，設計出本梯形圖。（見程序圖 ） 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 19 結 語 經(jīng)過一段時間的設計，考慮各種情況的調(diào)試，體會 了系統(tǒng)設計的不易，其中要在明確其基本功能的基礎上預防各種有意或無意的設計漏洞 ，此時需要嚴密地思考和設計，通過種種特定條件的考驗查找其中的漏洞，這樣才會對所設計的對象有更 加深刻的認識，是理論設計聯(lián)系系 統(tǒng)具體工作實際的一次很好的鍛煉，它同時使我們在不斷思考與嘗試中發(fā)散了思維，在一遍遍苦苦調(diào)試不斷改進與進步之余也體驗到了其中的樂趣。 比如按照設計要求實現(xiàn)了當投入的硬幣總值超過 2 元時，汽水按鈕指示燈亮；又當投入的硬幣總值超過 3元時，汽水及果汁按鈕指示燈都亮。當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出 8 秒后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動（閃 ,滅 ）。當橙汁按鈕燈亮時，按橙汁按鈕，則橙汁排出 8 秒后自動停止，這段時間內(nèi)，橙汁指示燈閃動（閃 ,滅 ）。 若投入硬幣總值 超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水 2 元，橙汁 3元）時，找錢指示燈亮，購貨完畢后，按下找錢按鈕，找錢動作，并退出多余的錢。找錢完畢后，找錢指示燈滅。找錢由三個出幣電機帶動（一角、五角元、一元），找錢應按照最快捷的方式進行，如找 元 =一元 2+五角 1+一角 2,用對應出幣電機閃 ,滅 來表示出幣。 同時實現(xiàn)了在有購買力的情況下，一次交易可任由顧客選擇 —— 可以買多次不同的飲料，在排出汽水的過程中可以買橙汁，反之也行，且在這期間可以取出余額。但在售貨機出幣過程中不能再次購買，因為售貨機找錢動作一啟動 就按其計算好的對應面值貨幣個數(shù)出幣，在這一過程中飲料指示燈可能有一段時間亮著，一旦再有購買請求信號售貨機仍會接受請求并相應的，這樣很可能出現(xiàn)誤動作，故應在找錢動作時切斷購買請求通路，使得再次按下相應買飲料按鈕無效；應該把出飲料信號作為扣除顧客消費額的啟動信號，以防買多瓶直到余額不足時出現(xiàn)最后一瓶扣錢不出飲料 —— 此時先扣錢，發(fā)現(xiàn)余額不足就不再出飲料了，與此同時相應飲料指示燈也熄滅了，提醒顧客不能購買了，這樣相當于多扣了一瓶飲料的錢，不過這很容易發(fā)現(xiàn)錯誤的，在按鈕按下之前還告訴人家可以買某某飲料的，為何人家遵照 指示按下相應購買按鈕要買時又馬上告訴人家不能買呢？ 當某顧客先按著購買汽水按鈕和 橙汁 按鈕不放，接著投入貨幣，一旦投幣至小于２元而緊接著投入一貨幣后總額大于或等于 3 元則兩種飲料會同時排出，待扣除消費額后顧客貨幣總額為一負數(shù)，所以應該把購買飲料按鈕互鎖起來，屏蔽同時閉合的購買請求。調(diào)試中還出現(xiàn)飲料一旦排出無法停止的情況，查找原因知相應定時器啟動部分受到別的閃爍工作元件的影響一直被刷新，定時器剛走幾步又退回來了，起不到延時后切斷排汽水通路的目的。結 語 20 此次設計中用到了不少 PLC 常用指令，通過學習對它們更熟悉了， 當然對它們的靈活的運用還需進一步提高，與此同時參照部分西門子系列的 PLC 了解了其一些用法，拓寬了視野，通過借閱參考書和網(wǎng)上查找知道可以用 PLC 實現(xiàn)許多小系統(tǒng)設計， 真的感受到了自已所知甚少， 還有許多知識要學要了解以增長見識提高水平。它極大地激勵了我們?nèi)プ詫W、去創(chuàng)新。 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 21 參考文獻 [1] 程周 .可編程序控制器原理與應用 [M].北京：高等教育出版社， 2020 年 ， [2] 王永華 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應用技術 .北京：北京航空航天大學出版社， 2020. [3] 周美蘭，周封，忘岳宇 .PLC電氣控制與組 態(tài)設計 .北京：科學出版社， 2020. [4] 吳建強，姜三勇 .可編程控制器原理及應 .哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020. [5] 吳中俊，黃永紅 .可編程序控制器原理及應用 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [6] 張萬忠，劉明芹 .電器與 PLC 控制技術 .北京：化學工業(yè)出版社， 2020. [7] 王兆義 .可編程序控制器教程 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [8] 廖常初 .S7200 PLC 基礎教程 .北京：機械工業(yè)出版社 ， 2020. [9] 趙相賓 .可編程控制器技術與應用系統(tǒng)設計 .機械工業(yè)出版社， 2020. [10] 鐘肇新 ， 范建東 .可編程控制器原理及應用 .華南理工大學出版社， 2020. [11] 陳金華 .可編程序控制器 (PC)應用技術 .北京電子工業(yè)出版社 ,1995. [12] 陳在平 ， 趙相賓 .可編程序控制器技術與應用系統(tǒng)設計 .北京機械出版社 ， 2020. [13] 廖常初主編 .PLC 編程及應用 .北京機械工業(yè)出版社 ,2020. [14] 何衍慶 .可編程序控制器原理及應用技巧 .北京化學工業(yè)出版社 ,2020. [15] 徐 濤 .可編程控制器技術與應用系統(tǒng)設計 .機械工業(yè)出版社， 2020. 程 序 圖 22 程 序 圖 自動售貨機的梯形圖 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 23 程 序 圖 24 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 25 程 序 圖 26 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 27 程 序 圖 28 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 29 附 錄 一 30 附 錄 一 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 31 附 錄 一 32 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 33 附 錄 一 34 南昌工程學院本科畢業(yè)設計 35 致 謝 首先感謝學院為本人提供學習機會和條件，以及對本人的悉心教育。本論文從 12年11 月開始選題到 13 年五月答辯歷經(jīng)六個月，這期間從思路的確定到設計都是在黃建紅 老師的悉心指導下完成的。從論文的選題，及研究工作的深入 ，最后到論文的撰寫和修改都凝聚著老師的心血。每當我遇到不懂、不會的地方，黃老師都會給我講解。她嚴謹?shù)慕虒W作風、淵博的知識、誨人不倦的精神，讓我們深深敬佩，也正是在老師的幫助下，我的畢業(yè)設計才得以順利完成。在此，我對黃老師和所有幫助過我的老師和同學們表示衷心的感謝。 最后我也由衷地感謝在百忙之中評閱論文和參與答辯的各位老師。