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      一種自動售貨機PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

      2019-07-19 06:03:19甄彩霞
      山東工業(yè)技術(shù) 2019年18期

      甄彩霞

      摘 要:本文介紹一種PLC控制的自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計。針對自動售貨機的需求和特點,利用西門子PLC實現(xiàn)對自動售貨機的控制,系統(tǒng)適應(yīng)型強,簡單、易于維護。

      關(guān)鍵詞:PLC;自動售貨機;控制系統(tǒng)設(shè)計

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.109

      1 引言

      隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動售貨機越來越受到歡迎,很多商場或者公共場所都安裝了自動售貨機。自動售貨機相比較人工商場而言,主要的優(yōu)點表現(xiàn)在不受時間的控制,可以實現(xiàn)24小時無人售貨,來滿足人們的日常需求。本文以西門子S7-200型號的PLC為控制核心,進行自動售貨機控制系統(tǒng)的設(shè)計。

      PLC是以微處理器為核心的、高度集成的通用工業(yè)自動化控制裝置。它融合了計算機、自動控制以及通信等先進技術(shù),具有可靠性高、功能完善、組合靈活及編程簡單等優(yōu)點,已被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的各個控制領(lǐng)域,成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱技術(shù)之一。自動售貨機是商業(yè)自動化的設(shè)備,目前國內(nèi)常見的自動售貨機主要有飲料自動售貨機、化妝品自動售貨機、食品自動售貨機和綜合自動售貨機四中常見的類型。本文針對飲料自動售貨機進行設(shè)計,其實現(xiàn)的功能為:自動售貨機能夠識別用戶投入貨幣的數(shù)量,根據(jù)錢數(shù)多少辨別能夠購買的商品的種類,能夠根據(jù)用戶選擇的按鈕,正確地投出相應(yīng)的商品,能夠在用戶購買商品后,將剩余的前退回給用戶,交易結(jié)束后能夠回到初始狀態(tài)。

      2 自動售貨機的控制要求分析

      根據(jù)上述對自動售貨機的功能的描述,本文對自動售貨機的控制要求分析如下:

      (1)設(shè)定自動售貨機能夠出售2種商品:灌裝可樂、灌裝咖啡。(2)自動售貨機的2種商品的價格分別為:灌裝可樂5元、灌裝咖啡8元。(3)三個投幣口,分別為一元、五元、十元。(4)投入自動售貨機的錢數(shù)少于2元時,余額不足顯示燈亮,顯示余額不足;當(dāng)錢大于5元時,灌裝可樂指示燈亮,當(dāng)錢大于等于10元時,灌裝咖啡指示燈亮。(5)按下選擇開關(guān)灌裝可樂或者灌裝咖啡,灌裝可樂電磁閥或灌裝咖啡電磁閥燈亮,運行8S后,燈滅。(6)按退幣按鈕,顯示退幣金額燈亮。5s后系統(tǒng)停止。

      3 PLC選型

      西門子公司S7-200系列的PLC應(yīng)用領(lǐng)域從更換繼電器和接觸器一直擴展到在單機、網(wǎng)絡(luò)以及分布式配置中更復(fù)雜的自動化任務(wù)。S7-200系列的PLC采用整體式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)由CPU模塊和各種功能豐富的擴展模塊組成,可靠性高、操作簡捷、易于掌握,編程軟件簡單易用,具有豐富的內(nèi)置集成功能,強大的通信能力,具有極高的性價比。CPU模塊包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP/Xpsi和CPU226等型號,根據(jù)控制要求,選用主機規(guī)格為CPU224,14入/10出。輸入電壓DC24V,輸出電壓DC24V。采用基本RS-485串行通信的網(wǎng)絡(luò)控制方案,即每一個工作單元由一臺PLC承擔(dān)其控制任務(wù),各PLC之間通過RS-485串行通信實現(xiàn)互連的分布式控制方式。

      4 自動售貨機的PLC控制系統(tǒng)的I/O分配

      根據(jù)上述控制要求,以及控制功能等綜合要求,可知PLC需要以下輸入端:投幣口3個、灌裝可樂選擇、灌裝咖啡選擇、退幣按鈕6個輸入,需要以下輸出:灌裝可樂出口及指示燈、灌裝咖啡出口及指示燈、退幣3個、余額不足指示燈共計8個輸出。I/O分配表如下表所示:

      5 控制程序

      按控制要求,根據(jù)設(shè)計的I/O分配表進行程序設(shè)計,部分程序如圖1。

      6 程序的調(diào)試

      對于應(yīng)用西門子PLC編寫的程序,主要通過實驗進行調(diào)試。其所需要的調(diào)試步驟如下:

      (1)檢查實驗設(shè)備中器材和程序調(diào)試。(2)按照設(shè)計的I/O分配表完成PLC與實驗?zāi)K之間的接線,要認真檢查,確保正確無誤。(3)使用STEP 7 MicroWIN SMART V2.3 將程序打開,進行編譯,有錯誤時根據(jù)提示的信息進行修改,直至程序無誤。打開PLC主機電源開關(guān),進行通信,選擇CPU,下載程序。下載后,將PLC的“RUN/STOP”開關(guān)選擇為“RUN”,并崔程序進行監(jiān)控。(4)對照設(shè)計的控制要求,按下相應(yīng)的選擇按鈕,觀察灌裝可樂和灌裝咖啡的指示燈、余額不足指示燈等是否符合設(shè)計邏輯要求。(5)重復(fù)(4),反復(fù)運行程序,不斷修改,直至實現(xiàn)控制系統(tǒng)的所有要求,從而實現(xiàn)自動售貨機的控制。

      7 結(jié)束語

      本次設(shè)計了一種自動售貨機的PLC控制系統(tǒng)程序,經(jīng)反復(fù)調(diào)試能夠滿足設(shè)計要求。對于自動售貨機調(diào)試和控制更多種商品時,具有一定的參考價值。應(yīng)用PLC實現(xiàn)對自動售貨機的控制,系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單,造價低,應(yīng)用方面,已成為工業(yè)自動化發(fā)展的必然趨勢。

      參考文獻:

      [1]劉鳳春,王林,周曉丹.可編程序控制器原理與應(yīng)用基礎(chǔ)(第2版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2016(04).

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