西门子S7-1200 PLC在自动售货机控制系统中的应用

1. 项目概述：当PLC遇上自动售货机

去年帮朋友改造一台老式自动售货机时，我选择了西门子S7-1200 PLC搭配博途（TIA Portal）开发环境。这个组合在工业自动化领域就像厨师手中的炒锅和铲子——1200系列PLC以其模块化设计和强大的通信能力著称，而博途平台则提供了从硬件组态到程序调试的一站式解决方案。自动售货机这个看似简单的设备，实际上包含了货币识别、货道控制、温度调节等十余个子系统，正是PLC发挥稳定控制优势的典型场景。

2. 硬件架构设计要点

2.1 核心控制器选型考量

西门子S7-1200系列中，1214C DC/DC/DC型号特别适合自动售货机应用：

• 14点数字量输入（DI）满足币器、按钮等信号采集
• 10点数字量输出（DO）控制电机、电磁阀等执行机构
• 2路模拟量输入（AI）可接温度传感器
• 内置PROFINET接口方便连接HMI触摸屏

注意：实际项目中建议预留20%的I/O余量，比如货道满载信号这类非核心功能可先规划但不接线。

2.2 扩展模块配置方案

典型配置示例：

1. SM1223数字量扩展模块（8DI/8DO）
   • 处理更多货道状态检测
   • 控制找零机的步进电机
2. SB1231信号板（1AI）
   • 监测压缩机运行电流
3. CM1241 RS485通信模块
   • 连接支持Modbus协议的电子秤

3. 博途软件开发实战

3.1 项目创建与硬件组态

在博途V18中新建项目时：

pascal复制// 设备选择示例
DEVICE := 'S7-1214C DC/DC/DC' 
VERSION := '4.2'
// 必须与实物PLC固件版本一致

硬件组态常见问题：

• 忘记给数字量输入点配置滤波时间（推荐20ms）
• 模拟量通道未设置正确的测量类型（电压/电流）
• PROFINET设备名称与IP地址冲突

3.2 关键程序块开发

3.2.1 主循环程序(OB1)

采用状态机设计模式：

stl复制CASE #iState OF
    0: // 待机状态
        IF #bCoinInserted THEN
            #iState := 10;
        END_IF