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
买后的余额；当按下找零按钮后，数码管显示进行清零，采用从高到低递减的形式进行清零，例如：当余额为17元时，按下找零按钮后，先找三个五元数码管分别显示12、7、2，然后再找2元，清零。送货部分采用小车直线运动进行模拟，将四种货物分别送到四个不同的地点，采用四个光电开关分别代表四个不同的送货地点，当按下不同的送货按钮后，小车会以其对应的光电开关为终点做直线往返运动，表示送货过程
由于售货机的全部功能是在上位机上模拟的，所以售货机的部分硬件是由计算机软件来模拟替代的这些并不会影响实际程序的操作，完全能模拟现实售货机的运行。
第2章控制系统总体方案设计
2.1、系统硬件组成
我们本次采用的是西门子公司的S7—200系列PLC，它可以提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元，其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
2.2、I/O地址分配
本次课程设计的主要I/O分配如下：
2.3、中间继电器分配
表2-2 中间继电器分配
2.4、硬件接线图
清零按钮1元按钮2元按钮5元按钮购A 货按钮购B 货按钮购C 货按钮货1、2
货3限位开关货4限位开关
购D 货按钮
图2-3 硬件接线图
2.5、实物接线图
图2-4 实物接线图
第3章控制系统梯形图程序设计3.1 控制程序流程图设计
整个系统的整体工作流程如图3-1所示
图3-1 整体工作流程图
3.2控制程序设计
3.2.1、投币部分
X0、X1、X2为投币识别，每识别一次，即X0、X1或X2接通一次，往寄存器D10中累加按键代表的相应金额，但是在报警和退币的时候不可投币，此时M206和M208会分别断开，此时投币无效，只有在退币过程结束4s后，再投币方才有效，若在4s内投币则直接退币。M204在系统上电按下启动键X6后接通后，M205接通时方可开始下一次操作。
3.2.2、价格比较部分
寄存在D10中的货币金额和商品的单价相比较，如第一句中如果（D10）>45，则M6=1；（D10）=45，则M7=1；（D10）<45，则M8=1。
最后一句用于判断用户投币金额是否大于99，只有当（D10）<100时，即M9=1时方可调用下列程序，否则系统自动调用退币程序。
当投币金额不大于99时，并且大于相应商品的单价时，对应的指示灯会点亮，当某种商品被选择后，对应的指示灯会以1s为周期闪烁。在退币时LED灯不在点亮，即M300的常闭触点断开。
3.2.3、选择商品和送出部分
选择商品部分由三段程序构成，分别用来处理汽水，花茶和咖啡的选择，下面以选择汽水为例进行详细说明。
汽水的单价为3元，当汽水指示灯点亮，即Y10接通时，每按键一次汽水选择按钮X10 ，系统将把用户的可消费余额减去3元，如按键前数码管显示5.0元，按键后则显示2元，并由M40控制汽水输出。这里须注意的是按键X10时，不可同时按X11，X12，否则，按键无效。同样在商品送出时按选择商品键也是无效的，这里由M30的常闭来实现。
商品的送出由代表该商品的指示灯闪烁4次来表示。当选择该商品后在实现上述处理的同时，将M30置“1”，它的常闭触点可以屏蔽用户再次选择该商品，它的一对常开触点用于产生四个周期为4s的方波，每个方波的占空比为50%。其波形如下所示。
当C0在四次计数完毕后，释放M30，并将C0复位清零。
