九江职业技术学院
PLC课程设计报告饮料自动售货机的控制系统
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目录
1、课题说明 (1)
2、系统说明 (1)
3、课题分析 (1)
4、方案设计 (2)
5、饮料供应系统 (2)
6、硬件设计 (2)
7、PLC选型 (2)
8、硬件电路设计 (2)
9、软件设计 (3)
10、实训心得 (6)
1、课题说明
如图所示，为饮料自动售货机示意图，在该机中有两种饮料储液桶，一种为汽水，另一种为橙汁，分别的由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种。其控制要求如下：
（1）自动售货机可投入一元的硬币。
（2）当投入的硬币总值超过二元时，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过三元时，橙汁指示灯亮。
（3）当汽水指示灯亮时，按放汽水按钮，刚排出汽水，8秒后自动停止，在这段时间内，汽水指示灯闪烁。
（4）当橙汁指示灯亮时，按放橙汁按钮，刚排出汽水，8秒后自动停止，在这段时间内，橙汁指示灯闪烁。
（5）若投入硬币总值超过按钮所需的钱数时，找钱指示灯亮，并找出多余的钱。
2、系统说明
（1）课题分析
要实现自动售货机的功能，其自动控制系统主要包括：计币、比较、选择、饮料供应以及找钱。流程图如下：
（2）方案设计
当投入一元硬币时，将已经投入硬币值存放到一个已经清零的储存器VW0中，再次投币式运用加法指令进行累加。投币完成后，运用比较指令对投入的金额与商品金额进行比较从而控制汽水及果汁指示灯的状态。相应的饮料电磁阀打开时，指示灯的闪烁可以运用SM0.5串联相应的电磁阀控制。相应饮料的电磁阀分别对应一个减法指令计算剩余金额，然后使用比较指令，当剩余金额大于0且找钱指示灯亮时找钱机构开始运行，最后运用SM0.5串联边沿触发和减法指令对余额进行减一处理，当减到0的时候，与找钱指示灯串联的比较指令断开，从而断开找钱指示灯，找钱指示灯又将找钱机构断开，找钱机构停止找钱，结束商品交易。
3、硬件设计
（1）PLC选型
由实训室提供的西门子S7-200 CPU 226可满足课题设计要求。
（2）I/O分配表
光电
检测开关汽水
按钮
橙汁
按钮
汽水
指示
灯
橙汁
指示
灯
汽水
电磁
阀
橙汁
电磁
阀
找钱
指示
灯
找钱
执行
机构
I0.2 I0.3 I0.4 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 （3）硬件电路设计
根据实训室所提供的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，如下图所示:
4、软件设计
5、实训心得
饮料自动售货机的控制系统实训心得体会在张老师的带领下，我们组顺利的完成了为期一周的PLC实训，实训中，我们组选的课题为“饮料自动售货机的控制系统”。在这之前，我一直认为PLC仅仅用于工业用途，经过这周，使我对PLC有了一个全新的认识，那就是它不仅仅是一台可编程逻辑控制器，它作为一台机器的“中枢神经”，广泛应用于我们日常生活中随处可见的设备中，而饮料自动售货机就是其中的一种。
在本次“饮料自动售货机的控制系统”实训中我收获了很多，主要体会有以下几点：
（1）刚开始拿到这个课题的时候，在我感觉里，这个项目比较复杂，问题主要体现在程序的“二次选择”上，投币额度的选择为第一次，按钮的选择为第二次，以前的制作中没碰到过，所以，我现在网络上找了一些比较类似的课题并对其中的控制理论加以分析，然后才着手开始做这个课题，在做的过程中结合自己的思路，做成功了一个“待完善”的样本。
（2）在制作该项目的退币机制时遇到了“瓶颈”，在我的想法中，想让PLC 进行下一步复杂动作时，应该加入一个外部输入，而项目要求中并没有给这个条件，这个问题令我百思不得其解，最后我选择了向老师寻求帮助，在老师的悉心指导下，我突破了这个“瓶颈”，利用找钱指示灯来控制找钱机构，减少了一个外部输入端口，让我加深了对自动化精髓的理解。
（3）“天下难事，必作于易；天下大事，必作于细”，看似很复杂的问题，只要着手去做它，一步一步，脚踏实地，并使用合适的方法，就一定能成功！
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饮料自动售货机的控制系统实训心得体会本次PLC课程设计我们组是做饮料自动售货机的控制系统。通过本次实训，我学习了西门子PLC的一些知识，以及很多的功能指令。对许多不理解的地方，也有去学习和理解。实训中，我们合作完成了一些任务，在团队合作方面，也有进步。我也有认识到自己有许多不足，有许多关于PLC的知识掌握的并不扎实，所以在今后的学习生活中，我会努力学习，不断充实自己。
XX 饮料自动售货机的控制系统实训心得体会短短一周的实训很快就结束了，在此实训中充分了解PLC操作程序的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法有了一些了解。在此次实训中，对于理论的运用，起到了一定的作用。同时通过实训，让我们发现了平时对一些细节不够重视。当我们把脑中想出来的程序放到PLC中运行时，往往不能够运行。通过实训增强了我们对PLC的感性认识，同时提高了我们的动手能力，对我们以后的工作和学习提供了经验。
XX 饮料自动售货机的控制系统实训心得体会本周开始，我们班开始了西门子S7-200 PLC编程及应用这门课程的实训，通过学习和讨论，让我对PLC课程有了更深刻的认识，对实践的课程结构和课程设置有了更加全面的了解。我们组抽到的实训课题为《饮料自动售货机的控制系统》。以下是我对本次实训的心得体会。
1、加强了团队合作精神。如果我们每个人都各自行事，过程肯定会变得一团乱，正是由于每个人都配合好，协力完成任务，我们才能成功的完成这个项目。
2、磨练了我们的意志力。凡事不是一帆风顺的，这次实训让我明白了这个道理。在实训中遇到的困难我们没有轻言放弃，而是去逐步寻找问题，解决问题，在组长的带领下把实训项目做好。
3、加深了对“项目”的理解。使我明白这样的一个设计，我们其实可以把它当成一个
小小的项目工程来看待。我们的小组长起着协调组内成员工作的作用，负责主要工作，而其他成员也很配合他的安排，这就类似于一个项目管理的小例。使我们对今后的实训有着良好的经验。
4、做到理论联系实际。我们是这学期学习PLC这门课程，可能是上课时不够认真，没有完全弄懂某些元器件的原理和用途，而此次课程设计恰恰提供了一个很好机会，让我从实践中学习。
XX 饮料自动售货机的控制系统实训心得体会和学别的学科一样，在学完plc理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。我们做的是饮料自动售货机的plc控制系统。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了plc设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。虽然在和组员一起制作的过程中，我充当的是打酱油的角色，但是一起团结合作的精神还是有的，所以多亏了我们组长李强同志。谢了。
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自动售货机控制系统的设计专业：电子信息工程 班级：10级电信（1）班 学号：12010248815 姓名：李浩
1.1系统描述与控制要求 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。具体对自动售货机的控制要求如下： 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，表示可选择汽水和茶。 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控制工艺分析 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,5元,10 元,采用三个按钮进行模拟, 自动售货机共出售3 种货物,其价格分别定为12 元,15元,20元,当投币数大于等于货物价格时,该种货物的指示灯亮,表示可以进行购买,3 种货物分别用3个信号灯进行指示.除此之外,本次设计还涉及了显示,找零等功能的实现, 其中显示部分采用数码管进行显示, PLC的外围接口由两个CD4511 连接两个数码显示管,以显示投币总数和购买后的余额；当按下找零按钮后,数码管显示进行清零。整个系统由三个可以感受到投币量的传感器,六个按钮开关,三个指示灯,和两个七段数码管和两片CD4511组成。
课程设计任务书 设计题目：饮料自动售货机PLC控制系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械测控 班级： 姓名： 组员： 指导老师：
【摘要】 本文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：自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract:This paper introduces the basic principles of vending machines, as well as workflow, and then to a transaction process as an example, the transaction process is divided into several blo ck, and then the block were programmed. Specify the PLC in the r ole of vending machines. Procedures related to the work of the va st majority of vending machine process. PLC control of the use of vending machines enhance the stability of the system to ensure t hat vending machines capable of long-term stable operation. Key words:Vending machines; PLC; Ladder Diagram 一．PLC的概述 1.1 PLC的产生
饮料自动售货机系统的分析与设计 1.系统的分析 1.1 需求分析描述 自动售货机像磁卡电话、银行柜员机一样, 以方便、新颖、文明、昼夜服务等特点, 成为便民配套设施。如今的自动售货机能够为顾客提供多种服务。顾客能够根据自己的需要选择商品并投入钱币, 售货机接收钱币, 售出商品。 自动售货机是一种无人售货系统。售货时, 顾客投入硬币, 售货机进行真假币的检查, 若是假币拒绝接收, 若是有效硬币则进行累加。售货机装有若干个含有相同价格货物的货物分配器。顾客能够经过货物分配器选择货物, 如果有被选货物, 而且顾客支付的货币值不小于货物的价格, 货物将被传送给顾客, 同时余额返回到退币口。如果货币值小于货物价格, 则等待投币, 此时如果顾客取消本次活动, 那么之前所投的货币将从退币口中退出, 返回给顾客。 1.2 系统功能结构图
图1 体统功能结构图 1.3 用例图 图2 饮料自动售货系统用例图 1.4 系统类图的建立 系统的类图揭示了系统的整个结构。分析时先产生问题域中的对
象, 再抽象出类。在本系统中, 类有: 自动售货机、顾客、货币、货币累加器、货物、货物分配器、显示屏、取消按钮、选择按钮、事务、更新。 货币顾客 图3 饮料自动售货系统类图 1.5 动态模型的建立 从系统模型的角度, 静态模型定义了系统的结构和组成。任何实际的系统都是活动的, 都经过系统元素间的互动来实现系统。面向对象的许多方法在建立动态模型时首先写各种情况时的交互行为脚本, 经过对脚本的分析描绘动态模型。脚本是用例的一次具体执行过程, 一般包括正常情况脚本和异常情况脚本。系统的卖货物用例中, 顾客投入硬币, 系统检查硬币的有效性, 然后对有效硬币进行累加, 顾客选择货物及其数量, 系统送出货物; 这系列步骤
自动售货机各种货道优 缺点对比 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
自动售货机各种货道优缺点对比 自动售货机种类虽多，功能虽全，但他们使用的货道却屈指可数，有最常见的弹簧螺旋货道、履带货道，有高精尖的S形堆积货道，还有集群的格子柜。下面就简单说一下这些货道的优缺点，以及自动售货机经营时怎么选择合适的货道。 一、弹簧螺旋货道 弹簧螺旋货道也是比较早的出现在自动售货机上的货道，这种货道具有结构简单、可售卖商品种类多等特点，可以售卖常见的零食、日用品等各种小商品，也可以售卖瓶装饮料。 优点：成本低，能售卖的商品种类多。 缺点：售卖瓶装饮料容易卡货，补货麻烦，需要把货道抽出来然后把商品仔细的一个一个摆上去，摆不好会增大卡货率。 二、履带货道 履带货道可以说是弹簧货道的一个延伸，限制比较多，适合售卖有固定包装、不容易倒的商品。 优点：可以售卖矮罐装饮料、矮盒装零食、盒饭等多种能站得稳的商品。 缺点：不能站的稳的商品统统不能卖（只要一个商品倒了会像多米诺骨牌一样一倒一整个货道），补货麻烦，需要把货道抽出来然后把商品仔细的一个一个摆上去，耽误时间。 三、S形堆积货道（也叫蛇形货道）
S形堆积货道是专门为饮料自动售货机开发的专用货道，可以售卖各种瓶装、罐装的饮料（罐装八宝粥也可以），饮料在货到里面层层堆积，依靠自身重力下滑出货，不会卡货，出货口由电磁机构控制。 优点：饮料层层堆积空间利用率高；容量大、能够售卖的饮料种类多；出货方式决定了不容易卡货；皮实耐用寿命长；补货简单，直接把饮料横着丢进去就行，补货速度快，运营成本低。 缺点：结构复杂，设计加工难度大、要求高、一般的企业没能力生产，制造成本高。 四、多门格子柜 多门格子柜是一种格子柜的集群，每个格子都有单独的门和控制机构，每个格子里面可以放一个商品也可以放一套商品。 优点：可以售卖各种商品（没有包装的、形状不固定的、尺寸比较大的、成套的套餐组合等等统统都可以），建构简单制造成本低。 缺点：容纳的商品数量少、空间利用率低。 自动售货机的货道就这几种，每种货道都有缺点和优点，我们要根据自己售卖的商品来选择相应货道的售货机。如果是售卖饮料，那肯定得选择S形堆积货道的饮料机；如果是售卖零食，就得选择弹簧螺旋货道或履带货道的零食售卖机；如果是形状复杂或是某些套餐，那格子柜就是最好的选择。
综合课程设计报告书 自动售货机控制系统设计 题目： 学院：机械与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：13级2班 姓名：付少官 学号： 指导教师：崔茂齐 教师职称：讲师 2016年6月29日
机械与电气工程学院综合课程设计任务书 专业：电气工程及其自动化班级：2013-2 姓名：付少官 自动售货机控制系统设计 (1) 摘要 (1)
Abstrct (1) 1、绪论 (1) 2、自动售货控制系统设计总体方案 (2) 元器件选择 (2) 开发工具 (2) 3、自动售货控制系统硬件设计 (3) 硬件总体框图 (3) AT89C51单片机模块（介绍本次设计所到的功能） (3) (3) (4) 本次所应用的管脚说明 (4) 单片机驱动模块 (5) 选择按键模块 (5) (6) (6) 系统显示模块 (6) 数码管显示器 (6) 显示器的驱动电路 (7) 出货以及退币模块 (8) 4、自动售货控制系统软件设计 (8) 系统流程图 (8) 元器件计算 (9) 5、系统总电路图及调试仿真 (10) 总电路图 (10) 系统调试 (11) 系统仿真 (11) 总结及致谢 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1、元件清单 (16) 附录2、源程序 (16) 附录3、自动售货机控制系统protel99se原理图 (23)
自动售货机控制系统设计 付少官 摘要本文详细介绍了自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写，并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。该系统以单片机AT89C51芯片为核心，采用集中控制方式实现了对自动售货机全过程的自动控制。本系统选择独立式键盘按键作为货物选择端，实现了投币总数的显示功能。此外，系统程序采用keil软件进行程序的编写和编译，该软件具有编程简单、查错方便、阅读容易等特点。汇编语言是程序的基本语言，具有容易理解，便于记忆和使用等特点。 关键词：自动售货机,AT89C51,LCD显示 Abstrct T his paper describes a vending machine system design, hardware selection, software planning and preparation, and describes the focus of the work vending machine system theory, system design, software programming principles and techniques. AT89C51in the system as the core chip, the realization of a centralized control of the vending machine's automatic control the entire process. Choice of the system as a stand-alone keyboard keys to choose the goods side, the realization of the coin shows the total number of features. In addition, the system program using keil software to prepare and compile procedures, the software programming is simple, convenient error checking, easy to read and so on. Assembly language is the basic language program with easy to understand, easy to remember and use and so on. Key words:Vending Machines,AT89C51,LED Display 1、绪论 自动售货机是一种全新的商业零售形式，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。 随着科技的发展及人们生活水平的提高，自动售货机市场越来越呈现出多元化及个性化的需求。人们通过自动售货机自助购物，这种简单、快捷的方式正逐渐成为市民的一种新的消费时尚，并且满足了人们在当今科技高速发展的现代社会追求高品质生活的需要。自动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化城市环境，方便群众生活，它已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。 自动售货机必将在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。本文详细介绍了如何控制、要求进行自动售货机系统的方案设计、硬件选择、软件规划和编写，并重点描述了自动售货机系统的工作原理、系统设计、软件编程的原则和技巧。
电子课程设计 ——自动售货机控制系统 学院：电子信息工程学院 专业、班级：通信101501 姓名：黄兆凯 学号：201015030106 指导教师：李东红 2012年12月
目录 一、设计任务与要求 (1) （1）基本要求 (1) （2）提高要求 (1) 二、总体框图 (1) （1）设计思路 (1) （2）系统原理 (1) 三、器件选择 (2) 四、功能模块 (2) （1）功能控制模块 (2) （3）输入信号处理模块 (5) 五、总体设计电路说明 (6) （1）系统仿真 (7) （2）硬件验证（操作） (8) 六、总结 (9)
自动售货机控制系统 一、设计任务与要求 （1）基本设计要求 设计一个模拟自动售货机的逻辑控制电路 1、它有两个投币口分别为一元投币口和五角投币口。 2、每次只能投入一枚一元或五角硬币。 3、投入一元五角硬币后机器自动给出一瓶矿泉水。 投入两元硬币后，在给出一瓶矿泉水的同时找回一枚五角的硬币。 (2)提高要求 1、增加一个五元投币口和出水数量选择按钮，一个一元的找钱端口。 二、总体框图 1、设计思路 根据设计要求可以对售货机的基本功能进行确定。它应该能够区分一元和五角硬币，并且能够对投入的货币进行累加。当所投币值达到商品售价。就自动送出商品。因为题目要求只有一种商品并且其售价为一元五。根据这一特殊点可设计方案如下：用两个开关分别模拟投入一元和五角硬币时产生的信号，高电平有效。用两颗LED分别模拟售出商品和找钱信号，灯灭有效。 2、系统原理 自动售货机的所有信号均由同步时钟信号clk的正边沿触发。由于售货机的硬币接受器一般是一个机械设置装置，投币时产生的信号要比同步信号clk要慢得多，一般可持续好几个周期，必须对投币输入信号进行处理，使每一次投币时在clk脉冲周期内只能产生一个脉冲作为功能控制模块的投币驱动信号。因此可将该系统分为两个模块。 如图一：
百度文库- 让每个人平等地提升自我 南华大学 计算机科学与技术学院实验报告 （2012 ~2013学年度第2学期） 课程名称现代软件工程 实验名称饮料自动售货机系统 姓名Xx 学号Xx 班级软卓01班教师Xx 2013年5月
目录 实验目的...................................................................................................................................... - 0 -实验题目...................................................................................................................................... - 0 -饮料自动售货机系统.......................................................................................................... - 0 -实验结果...................................................................................................................................... - 0 -1．用例图.......................................................................................................................... - 0 -2．类图.............................................................................................................................. - 1 -3．时序图.......................................................................................................................... - 1 -4．活动图.......................................................................................................................... - 2 -放置货物活动图.......................................................................................................... - 3 - 计算金额活动图.......................................................................................................... - 4 - 给出饮料活动图.......................................................................................................... - 5 - 取消交易活动图.......................................................................................................... - 5 - 投掷硬币活动图.......................................................................................................... - 6 -
课程设计题目：自动售货机控制系统的设计 目的与任务： （1）进一步掌握MAX+PLUSⅡ软件的使用方法； （2）会使用VHDL语言设计小型数字电路系统； （3）掌握应用MAX+PLUSⅡ软件设计电路的流程； （4）掌握自动售货机的设计方法； （5）会使用GW48实验系统。 内容和要求： 设计一个简易的自动售货机，它能够完成钱数处理、找零、显示、退币等功能。 （1）用3个键表示3种钱，再用3个键表示3种物品。 （2）用2个数码管显示输入的钱数，再用2个数码管显示所找的钱数，以元为单位。 （3）买东西时，先输入钱，用数码管显示钱数，再按物品键，若输入的钱数大于物品的价格，用数码管显示所找的钱数，并用发光二极管表示购买成功。 （4）若输入的钱数少于物品的价格，用数码管显示退出的钱数，并用发光二极管表示购买失败。
设计内容（原理图以及相关说明、调试过程、结果） 一、系统设计方案 根据系统要求，系统的组成框图如图1所示。 图1 系统组成框图 系统按功能可分为分频模块、控制模块和译码输出模块。 （1）分频模块的作用是获得周期较长的时钟信号，便于操作，且不会产生按键抖动的现象。其原理是定义两个中间信号Q、DIV_CLK，Q在外部时钟CLK的控制下循环计数，每当计数到一个设定的值时DIV_CLK的值翻转，最后将DIV_CLK赋给NEW_CLK即可，改变设定值可改变分频的大小。 （a2）控制模块是这个系统的核心模块，它具有判断按键、计算输入钱数总和、计算找零、控制显示四个作用。它的工作原理是每当时钟上升沿到来时，判断哪个按键按下，
若按下的是钱数键，则将钱数保存于中间信号COIN，若下次按下的仍是钱数键，COIN 的值则加上相应的值并显示于数码管；当物品键按下时，则将COIN的值与物品价格进行比较，然后控制找零。 （3）由于钱数可能大于9，所以译码显示模块的作用就是将钱数译码后用两个数码管显示，这样方便观察。 根据各个功能模块的功能并进行整合，可得到一个完整的自动售货机系统的整体组装设计原理图，如图2所示。 图2 设计原理图 二、系统主要VHDL源程序 （1）分频器的源程序（外部时钟选用3MHz，实现3万分频） LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY CLKGEN IS PORT(CLK:IN STD_LOGIC; NEWCLK:OUT STD_LOGIC); END CLKGEN;
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）电子信息工程系 班级 学生姓名 指导老师 完成日期2014年5月
2012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：谢祥洲 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，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）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； 2）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。 3）控制程序上机调试。 4）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。 5）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。 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、毕业论文要求 1、毕业设计论文要求 文字要求:文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。 图纸要求:按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。 曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
面向对象分析实践大作业（40%） 下面是自动售货机系统的需求陈述，请 你： 1．编写分析和设计报告； 2．报告分需求分析、系统设计和对象设计三部分编撰，各部分应按相应的格式编写，并包含用例图、顺序图、类图、业务流程图、系统结构图等； 3．大作业的结构为： A项目需求说明 B需求分析报告 C系统设计报告 D对象设计报告 E分析设计过程说明：这部分介绍分析
和设计过程中使用了什么技术 需求陈述： 自动售货机系统是一种无人售货系统。售货时，顾客把硬币投入机器的投币口中，机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。有效的硬币是一元币、五角币、五分币、二分币、一分币。其他货币被认为是假币。机器拒绝接受假币，并将其从退币孔退出。当机器接受了有效的硬币之后，就把硬币送入硬币储藏器中。顾客支付的货币根据硬币的面值 进行累加。 自动售货机装有货物分配器。每个货物分配器中包含零个或多个价格相同的货物。顾客通过选择货物分配器来选择货物。如果货物分配器中有货物，而且顾客支付的货币值不小于该货物的价格，货物将被分配到货物传送孔送给顾客，并将适当的零钱返还到退币孔。如果分
配器是空的，则和顾客支付的货币值相等的硬币将被送回到退币孔。如果顾客支付的货币值少于所选择的分配器中货物的价格，机器将等待顾客投进更多的货币。如果顾客决定不买所选择的货物，他投放进的货币将从退币孔中退出。 参考资料：《软件工程》张海藩清华大学出版社 2009年第一版 下面是自动售货机系统的需求陈述，试建立它的对象模型、动态模型和功能模 型： 自动售货机系统是一种无人售货系统。售货时，顾客把硬币投入机器的投币口中，机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。有效的硬币是一元币、五角币、五分币、二分币、一分币。其他货币被认为是假币。机器拒绝接受假币，并将其从退币孔退出。当机器接受了有效的硬币之后，就把硬币送入硬币储藏
自动售货机控制系统的 设计 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
课程设计任务书设计题目：饮料自动售货机PLC控制系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械测控 班级： 姓名： 组员： 指导老师：
【摘要】 本文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：自动售货机；可编程序控制器；梯形图 Abstract:Thispaperintroducesthebasicprinciplesofvending machines,aswellasworkflow,andthentoatransactionprocessasan example,thetransactionprocessisdividedintoseveralblock,and thentheblockwereprogrammed.SpecifythePLCintheroleofvending machines.Proceduresrelatedtotheworkofthevastmajorityofvend ingmachineprocess.PLCcontroloftheuseofvendingmachinesenhan cethestabilityofthesystemtoensurethatvendingmachinescapabl eoflong-termstableoperation. Keywords:Vendingmachines;PLC;LadderDiagram 一．PLC的概述 PLC的产生 20世纪20年代起，人们把各种继电器，定时器，接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统。由于它结构简单。容易掌握，价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面
九江职业技术学院 PLC课程设计报告饮料自动售货机的控制系统 班级： 组长： 学号： 指导教师： 撰写日期： 组员：
目录 1、课题说明 (1) 2、系统说明 (1) 3、课题分析 (1) 4、方案设计 (2) 5、饮料供应系统 (2) 6、硬件设计 (2) 7、PLC选型 (2) 8、硬件电路设计 (2) 9、软件设计 (3) 10、实训心得 (6)
1、课题说明 如图所示，为饮料自动售货机示意图，在该机中有两种饮料储液桶，一种为汽水，另一种为橙汁，分别的由两个电磁阀控制放入杯中的饮料品种。其控制要求如下： （1）自动售货机可投入一元的硬币。 （2）当投入的硬币总值超过二元时，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过三元时，橙汁指示灯亮。 （3）当汽水指示灯亮时，按放汽水按钮，刚排出汽水，8秒后自动停止，在这段时间内，汽水指示灯闪烁。 （4）当橙汁指示灯亮时，按放橙汁按钮，刚排出汽水，8秒后自动停止，在这段时间内，橙汁指示灯闪烁。 （5）若投入硬币总值超过按钮所需的钱数时，找钱指示灯亮，并找出多余的钱。 2、系统说明 （1）课题分析 要实现自动售货机的功能，其自动控制系统主要包括：计币、比较、选择、饮料供应以及找钱。流程图如下：
（2）方案设计 当投入一元硬币时，将已经投入硬币值存放到一个已经清零的储存器VW0中，再次投币式运用加法指令进行累加。投币完成后，运用比较指令对投入的金额与商品金额进行比较从而控制汽水及果汁指示灯的状态。相应的饮料电磁阀打开时，指示灯的闪烁可以运用SM0.5串联相应的电磁阀控制。相应饮料的电磁阀分别对应一个减法指令计算剩余金额，然后使用比较指令，当剩余金额大于0且找钱指示灯亮时找钱机构开始运行，最后运用SM0.5串联边沿触发和减法指令对余额进行减一处理，当减到0的时候，与找钱指示灯串联的比较指令断开，从而断开找钱指示灯，找钱指示灯又将找钱机构断开，找钱机构停止找钱，结束商品交易。 3、硬件设计 （1）PLC选型 由实训室提供的西门子S7-200 CPU 226可满足课题设计要求。 （2）I/O分配表 光电 检测开关汽水 按钮 橙汁 按钮 汽水 指示 灯 橙汁 指示 灯 汽水 电磁 阀 橙汁 电磁 阀 找钱 指示 灯 找钱 执行 机构 I0.2 I0.3 I0.4 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 （3）硬件电路设计 根据实训室所提供的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，如下图所示:
饮料自动售货机系统的分析与设计 1. 系统的分析 1.1 需求分析描述 自动售货机像磁卡电话、银行柜员机一样，以方便、新颖、文明、昼夜服务等特点，成为便民配套设施。如今的自动售货机可以为顾客提供多种服务。顾客可以根据自己的需要选择商品并投入钱币，售货机接收钱币，售出商品。 自动售货机是一种无人售货系统。售货时，顾客投入硬币，售货机进行真假币的检查，若是假币拒绝接收，若是有效硬币则进行累加。售货机装有若干个含有相同价格货物的货物分配器。顾客可以通过货物分配器选择货物，如果有被选货物，并且顾客支付的货币值不小于货物的价格，货物将被传送给顾客，同时余额返回到退币口。如果货币值小于货物价格，则等待投币，此时如果顾客取消本次活动，那么之前所投的货币将从退币口中退出，返回给顾客。 1.2 系统功能结构图 系统 顾客供货人查看价格 购 买饮料 查看饮料 添加饮料 查看钱币 取走钱币 图1 体统功能结构图 1.3 用例图
买货物 货币处理 货币检查 货币累加 提供货物 提取货款 选购货物 顾客 送货人 货币 收银人 系统 <
软件工程课程大作业饮料自动售货机系统 姓名：班级 学号： 专业： 二零一一年十一月二十九日
目录 一、饮料自动售货机描述 (2) 1.1关于饮料自动售货机 (2) 1.2饮料自动售货机的设计 (2) 二、需求分析 (3) 2.1 饮料自动售货机系统功能需求： (3) 2.2 饮料自动售货机系统控制要求： (3) 2.3业务流程图 (5) 2.4数据流程图 (6) 三、各种UML图型及其分析 (7) 3.1用例图 (7) 3.2类图 (8) 3.3序列图 (9) 3.4协作图 (14) 3.5状态图 (17) 3.6活动图 (19) 四、结论 (21) 五、参考文献 (21)
一、饮料自动售货机描述 1.1关于饮料自动售货机 自动售货机像磁卡电话、银行柜员机一样，以方便、新颖、文明、昼夜服务等特点，成为发达国家不可缺少的便民配套设施。如今的自动售货机可以为顾客提供多种服务。顾客可以根据自己的需要选择商品并投入钱币，售货机接收钱币，售出商品。 1.2饮料自动售货机的设计 该设计模拟自动售货机的工作原理和方式，完成出售商品、接收钱币、找零钱等功能。与系统交涉的人有两类：送货员和顾客。送货员在每周固定时间查看售货机中的饮料数量和钱币数量情况，并根据计划适当添加饮料、钱币或取走适当的钱币。同时送货员也可以根据需要增加饮料的种类或修改饮料的价格。顾客根据需要选择饮料，投入钱币，并等待售货机的响应。售货机（所设计的系统）所做的响应：如果售货机中没有该种饮料，则退回顾客所投钱币，交易失败。否则，如果售货机中有该种饮料，则判断顾客所投钱币是否足够，如果不够，则提示顾客交易失败，并退回钱币。如果顾客所投的钱币刚好够（不需要找零钱），则售出饮料，交易结束。如果需要找零钱，则判断是否有适当的零钱可以找，如果有，则售出饮料，找出零钱，交易结束。否则，退回钱币，交易失败。当然，实际生活中的售货机可能有更加强大的功能和更完善的处理，这里只模拟一个售货机系统，所以只实现其核心原理，并练习和提高分析问题能力和编程能力。
面向对象分析实践大作业(40% 下面是自动售货机系统的需求陈述,请你: 1. 编写分析和设计报告; 2. 报告分需求分析、系统设计和对象设计三部分编撰, 各部分应按相应的格式编写,并包含用例图、顺序图、类图、业务流程图、系统结构图等; 3. 大作业的结构为: A 项目需求说明 B 需求分析报告 C 系统设计报告 D 对象设计报告 E 分析设计过程说明:这部分介绍分析 和设计过程中使用了什么技术 需求陈述: 自动售货机系统是一种无人售货系统。售货时,顾客把硬币投入机器的投币口中,机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。有效的硬币是一元币、五角币、五分币、二分币、一分币。其他货币被认为是假币。机器拒绝接受假币, 并将其从退币孔退出。当机器接受了有效的硬币之后,就把硬币送入硬币储藏器中。顾客支付的货币根据硬币的面值进行累加。 自动售货机装有货物分配器。每个货物分配器中包含零个或多个价格相同的货物。顾客通过选择货物分配器来选择货物。如果货物分配器中有货物,而且顾客
支付的货币值不小于该货物的价格, 货物将被分配到货物传送孔送给顾客, 并将适当的零钱返还到退币孔。如果分 配器是空的,则和顾客支付的货币值相等的硬币将被送回到退币孔。如果顾客支付的货币值少于所选择的分配器中货物的价格,机器将等待顾客投进更多的货币。如果顾客决定不买所选择的货物, 他投放进的货币将从退币孔中退出。 参考资料:《软件工程》张海藩清华大学出版社 2009年第一版 下面是自动售货机系统的需求陈述,试建立它的对象模型、动态模型和功能模型: 自动售货机系统是一种无人售货系统。售货时,顾客把硬币投入机器的投币口中,机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。有效的硬币是一元币、五角币、五分币、二分币、一分币。其他货币被认为是假币。机器拒绝接受假币, 并将其从退币孔退出。当机器接受了有效的硬币之后,就把硬币送入硬币储藏 器中。顾客支付的货币根据硬币的面值进行累加。 自动售货机装有货物分配器。每个货物分配器中包含零个或多个价格相同的货物。顾客通过选择货物分配器来选择货物。如果货物分配器中有货物,而且顾客支付的货币值不小于该货物的价格, 货物将被分配到货物传送孔送给顾客, 并将适当的零钱返还到退币孔。如果分配器是空的,则和顾客支付的货币值相等的硬币将被送回到退币孔。如果顾客支付的货币值少于所选择的分配器中货物的价格,机器将等待顾客投进更多的货币。如果顾客决定不买所选择的货物, 他投放进的货币将从退币孔中退出。 参考资料:《软件工程》张海藩清华大学出版社 2009年第一版 面向对象的分析 面向对象分析方法的核心思想是利用面向对象概念和方法为软件需求构造一组相关模型(对象模型,动态模型和功能模型 ,来获得关于问题域的全面认识。
软件工程饮料自动售货机系统
软件工程课程大作业饮料自动售货机系统 姓名：班级 学号： 专业： 二零一一年十一月二十九日
一、饮料自动售货机描述 1.1关于饮料自动售货机 自动售货机像磁卡电话、银行柜员机一样，以方便、新颖、文明、昼夜服务等特点，成为发达国家不可缺少的便民配套设施。如今的自动售货机可以为顾客提供多种服务。顾客可以根据自己的需要选择商品并投入钱币，售货机接收钱币，售出商品。 1.2饮料自动售货机的设计 该设计模拟自动售货机的工作原理和方式，完成出售商品、接收钱币、找零钱等功能。与系
统交涉的人有两类：送货员和顾客。送货员在每周固定时间查看售货机中的饮料数量和钱币数量情况，并根据计划适当添加饮料、钱币或取走适当的钱币。同时送货员也可以根据需要增加饮料的种类或修改饮料的价格。顾客根据需要选择饮料，投入钱币，并等待售货机的响应。售货机（所设计的系统）所做的响应：如果售货机中没有该种饮料，则退回顾客所投钱币，交易失败。否则，如果售货机中有该种饮料，则判断顾客所投钱币是否足够，如果不够，则提示顾客交易失败，并退回钱币。如果顾客所投的钱币刚好够（不需要找零钱），则售出饮料，交易结束。如果需要找零钱，则判断是否有适当的零钱可以找，如果有，则售出饮料，找出零钱，交易结束。否则，退回钱币，交易失败。当然，实际生活中的售货机可能有更加强大的功能和更完善的处理，这里只模拟一个售货机系统，所以只实现其核心原理，并练习和提高分析问题能力和编程能力。
二、需求分析 2.1 饮料自动售货机系统功能需求： 自动售货机系统是一种无一元等3个硬币投 币口。顾客确认购货后，售货机可根据硬币的面值进行累加。 自动售货机装有货物分配器。每个货物分配器中包含零个或多个价格相同的货物。顾客通过选择货物分配器来选择货物。如果货物分配器中有货物，而且顾客支付的货币值不小于该货物的价格，货物将被分配到货物传送孔送给顾客，并将适当的零钱返回到退币孔。如果分配器是空的，则和顾客支付的货币值相等的硬币将被送加到 退币孔。如果顾客支付的货币值少于所选择的分配器中的货物的价格，机器将等待顾客投进更多的货币。如果顾客决定不买所选择的货物，将所投硬币从退币孔退出。 2.2 饮料自动售货机系统控制要求： 根据售货机自动控制系统的流程可以知道自 动售货机的主要系统包括：计币系统、比较系统、选择系统、饮料供应系统、退币系统和报警系统。
河南科技大学 课程设计说明书 课程名称＿＿电器控制＿＿＿＿＿＿＿ 题目＿自动售货机PC－PLC控制系统设计 院系＿＿电子信息工程学院＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 学生姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿ 日期＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
课程设计任务书 （指导教师填写） 课程设计名称电器控制学生姓名专业班级 设计题目自动售货机PC－PLC控制系统设计 一、课程设计目的 通过对自动售货机PC－PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。 二、设计内容、技术条件和要求 （一）技术要求 1、此售货机可投入1元、2元、或5元硬币。 2、当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。 3、当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。 4、当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。 5、若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。 6、假设汽水排出、咖啡排出、找钱动作均由电机进行控制。 （二）设计内容 1、设计各电机主电路； 2、设计PLC的I/O分配； 3、设计PLC的外部接线； 4、设计PLC控制程序（梯形图）； 5、设计MCGS组态程序，对系统的运行情况进行监控；
6、上机调试（含答辩）； 7、撰写设计说明书。 （三）设计说明书要求 设计说明书应包含以下内容： 1、设计目的； 2、控制要求； 3、各电机主电路； 4、PLC的选型； 5、PLC的I/O分配； 6、PLC的外部接线； 7、PLC控制程序梯形图； 8、MCGS组态程序设计说明； 9、调试结果、调试中出现的问题及解决方法； 10、设计心得体会； 11、参考文献。 三、时间进度安排 —查阅资料，进行系统设计，设计控制程序； —上机调试； —考核； —完成设计说明书。 四、主要参考文献 1、电气控制及可编程控制器张凤珊中国轻工业出版社第二版 2、可编程控制器原理与实践教程王整风上海交通大学出版社第一版 指导教师签字：2010 年 6 月10 日