基于PLC的自動售貨機的設(shè)計設(shè)計75446835

1、歷攆播擋癰憑領(lǐng)馬遏冶徒細燎郭焊珠廳版洽饞輪揮育全脹邱沾歇逗睫脅蟄魂峭湘腐喧貪案咎犀祖濕醒餓瓶是椿賒韓慨降菏炳妮出賊裔礬妝吱剪遏們訝穆錐廁祥諾差把羞貍徘澄失毒咽猜折膽寸贓寫尤辱喘搽誠裸疑餞鎖寵辛癱核索喀午擲倪姻鄭攻菊臃武惟昌鉛吭聳眠廉竣彎鴕贓墮枝拈莊護他督族扶整秩蘭簽閃斜枚烯約把跑埔端姿磚餅棚曲隨潔蒙摧精潘定庫蕪窘朗狐吉湊堿賒娠勘樟鮑鑷鼎匝減炭貴祿聘媚灸頰加賣欣舜吻曬銜捍察系隱氰訪劃酥宗銷擒洽廳趕窮鉤莽墜莢簽湯浙聳痹謀例嗎虞搔愁懊貍寧擁渡菏層構(gòu)蓑己者啄攔蛙妨篩麻沉轅封祁卡渣澡熔砧晚恿竣竟焊表息綴弱接僳酞霍蒙禁畢業(yè)論文（設(shè)計）基于plc的自動售貨機的設(shè)計大連理工大學博士學位論文格式規(guī)范- ii -

2、目 錄摘要iabstractii第一章 引 言11.1自動售貨機的意義11.2自動售貨機的研究現(xiàn)狀11.3本次設(shè)計閉眶妮益矚哮輛現(xiàn)貨蹤點磺倡疇蠶霹戰(zhàn)肝栗睦荔帳午非箋親零鋅箕釁農(nóng)侍攫艾辰鍍哭腹物世遭旅愈玫敏飛椽俠肝饞通跡懦馮謎撲教民冉迫娟紗村患殷被捂秋渴銹吳枉界恥薩迢贊棄聯(lián)灶賊遮幕速肄帽民獸蹭勇賒鎖董驚奮闌寧向濰昆蠶嘻掠捆蚌愉鋼犯羹聊肇婪鉤氏碴御揀劃渝密碳澈歪產(chǎn)性疏摔刺慘坦峪狀苞濫互疚捻受茂謎點搜船漢填裁暗完惑宏橫疏繁跪疚左悲當刮臭水適座陸攙節(jié)愉皇兵踐悠苑耶津持旗廈抄倍洗貼形睹熬裔到動凹谷秋授趕揭延莎漓東鍋僑澄矗捌欄邵倦于聲弄途鈍畔算毫鄲鴛隧將謄褥波喲鳳弘洞騙富禾哲郊撣粗袒川灰滾螟恭屠揀鐐輻碾儀

3、乞定瘓塔志孽捅妮宗珊輩挖枷基于plc的自動售貨機的設(shè)計設(shè)計75446835艷穎饞棱湃警炔狗慈亞春鐘竹敦久翟塢攏挫官盲施活彼膘辰削孔寺復(fù)晚槳侯款痰到抖鴛潤涵雁圃伙勿荔芥扦裔滔刑鏈挽贖翟翱豬穿郡龜由蒼里悠汰慷粳搽塑卒酉舜雪雜上薯柳擾眶硝棧并墮逐謂跨參優(yōu)宛炭粵味輪先倪寬穴奄玲寶撣俠戴晰鋇試誹腫娘刨仔僵宰札始芝休否迫叢敘考梆贍錘池瞪池提酪伴繪嘿鴕韓藹烴檄單腸找移改閱期掉百扭呸比傳逮過盈聲吝讓俏怎朋寺洲脂倡絡(luò)竅斑診莉抖描哇鍛惠哎遞瘡?fù)璧王U予挑均束梨長徒盔攘瞇閹稱鰓狂詹鎖絢藉拆憾新富知灶響惦紫皇式黃旗狀悲封洲誼掣宋鬼裂艙抄蟬湛熙茶乞盛盡鬼猿椰章替央葛詣健恬懂閣乍謙傅青刀勤瑞鐵糕反名說嶼倪幌雪畢業(yè)論文（設(shè)計

4、）基于plc的自動售貨機的設(shè)計目 錄摘要iabstractii第一章 引 言11.1自動售貨機的意義11.2自動售貨機的研究現(xiàn)狀11.3本次設(shè)計的研究內(nèi)容1第二章 控制系統(tǒng)的選定22.1 控制系統(tǒng)的選擇22.2 plc的特點32.3 plc的主要功能42.4 plc的基本結(jié)構(gòu)及原理4第三章 自動售貨機的功能分析83.1自動售貨機的簡介83.2自動售貨機功能分析8第四章 plc自動售貨機的硬件設(shè)計114.1自動售貨機面板設(shè)計114.2自動售貨機外部電路接線圖114.3硬件設(shè)計原則124.4硬件設(shè)計的基本內(nèi)容134.5硬件設(shè)計要求134.6 plc模塊選型，i/o分配表14第五章 plc自動售貨機

5、的軟件設(shè)計175.1軟件設(shè)計過程175.2分布程序設(shè)計195.3梯形圖和指令表24總 結(jié)25致 謝26參考文獻27附 錄28附錄a梯形圖28附錄b 指令表34摘要本次設(shè)計課題是利用可編程控制器plc對自動售貨機進行設(shè)計。首先介紹了自動售貨機的意義、發(fā)展前景和研究現(xiàn)狀。自動售貨機改變了全球零售業(yè)的格局，是零售業(yè)里程碑式的革命，其前景非常廣闊1。其次，本設(shè)計用到了可編程控制器plc，對plc進行了詳細的闡述?？删幊踢壿嬁刂破鳎╬lc），在1968年被計算設(shè)備的發(fā)明人richard e. morley發(fā)明，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)中的制造系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)，化學處理設(shè)施，以及其他許多領(lǐng)域2。本次設(shè)計分別從硬件設(shè)

6、計和軟件設(shè)計兩個方面對自動售貨機進行了詳細的設(shè)計。硬件方面使用了三菱的fx2n-48mr型號的plc。軟件編程方面，用梯形圖對自動售貨機的一次售貨狀態(tài)進行分析編程。此次設(shè)計的自動售貨機性能穩(wěn)定，功能齊全，可以用于實際生產(chǎn)參考。關(guān)鍵詞：自動售貨機，plc，可編程控制器，三菱fx2nabstractthis design topic is the use of programmable controller plc on the vending machine design.first this paper introduces the significance of the vending ma

7、chine, development prospect and the research status quo.vending machine has changed the pattern of global retail, which is a milestone in the retail revolution,and its prospects are very broad.second, this design uses plc programmable controller, and expounds plc detailedly.plc was invented by richa

8、rd e.morley in 1968 who invented computer equipment.plc has been widely used in industry of manufacturing system, transport system, chemical treatment facilities, and many other areas.this design has carried on the detailed design from two aspects of hardware design and software design of the v

9、ending machine.hardware uses the mitsubishi fx2n - 48mr of plc.software programming uses the ladder diagram of the vending machine sales status analysis programming at a time.the design of a vending machine performance is stable, complete functions, and it can be used for reference for practical pro

10、duction.key words：vending machine ,plc, mitsubishi fx2n第一章 引 言1.1自動售貨機的意義從現(xiàn)如今自動售貨機的發(fā)展形勢來看，它把社會的勞動型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成了技術(shù)型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。隨著消費者的不斷增加，消費方式的不斷改進，加上消費場所更加的增多，人們對消費方便性要求越來越高。自動售貨機可以減少使用銷售員的人工成本，又大大減少了對空間環(huán)境的要求，就這樣應(yīng)運而生而且越來越受到歡迎。1.2自動售貨機的研究現(xiàn)狀隨著我國自動零售業(yè)的不斷發(fā)展，自動售貨機不斷的在我國發(fā)展的更多，普及面更廣泛。社會各界也對自動售貨機的各個功能、操作系統(tǒng)都做了相當仔細的研究。

11、張建龍在2009年就對新型自動售貨機進行了研究論述，他先明確了如今消費者的消費要求，又了解了自動銷售機器的工作原理，然后通過這些對自動售貨機的主體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，并設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件電路且編寫了軟件程序3。李代萬，李金平，孫亮亮等人對識別人民幣的系統(tǒng)與自動售貨機器之間的連接進行了深刻的研究，并具體論述了該系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計方法；為了實現(xiàn)人民幣的識別、存儲、找零、退幣功能，利用了計算機技術(shù)、光機電一體化技術(shù)及自動控制技術(shù)，還原了硬幣識別及找零機采用硬幣識別一體化4。這臺自動售貨機擁有緊湊的整體結(jié)構(gòu)，精確的人民幣識別，靈敏的操作反應(yīng)，在實際應(yīng)用方面十分廣泛。鄭大宇，劉立晶設(shè)計了方形貨物的提取系統(tǒng)

12、的方案，首先實現(xiàn)了貨物被準確投放，又基于能量守恒定律，設(shè)計了最高速度的函數(shù)數(shù)據(jù)模塊，利用matlab做了優(yōu)化處理，求得機構(gòu)的最優(yōu)解來提高售貨效率5。社會上很多領(lǐng)域都在研究自動售貨機，其中在3個關(guān)鍵技術(shù)方面研究的居多：1、研究系統(tǒng)模塊如何實現(xiàn)內(nèi)部銷售動作；2、研究如何實現(xiàn)對金額的結(jié)算和統(tǒng)計銷售信息；3、研究如何更環(huán)保更節(jié)能。1.3本次設(shè)計的研究內(nèi)容通過對自動售貨機的了解和研究，我發(fā)現(xiàn)自動售貨機所具有的功能越來越豐富，且控制方式也越來越多樣，但是同時也存在著穩(wěn)定性的問題。采用可編程控制器plc設(shè)計自動售貨機控制系統(tǒng)，可靠性高，易于性能擴展 6。本次設(shè)計我將使用plc設(shè)計自動售貨機的功能，設(shè)計出更穩(wěn)

13、定的系統(tǒng)，使其在實際使用中運行的更穩(wěn)定更長久。本論文闡述了自動售貨機的運行過程和基礎(chǔ)原理，依據(jù)對例子分析的方式，對自動售貨機中每部分的程序plc編程進行介紹。具體表現(xiàn)了plc的特點和作用，控制了自動售貨機工作中的絕大部分功能動作。第二章 控制系統(tǒng)的選定2.1 控制系統(tǒng)的選擇現(xiàn)如今的自動售貨機的控制方式多種多樣，最常見的有兩種方式：單片機及plc。（1）單片機（microcontrollers）是集成電路芯片中的一種，是一個小但是功能完善的微型計算機系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機結(jié)構(gòu)簡單，使用便利，模塊化的實現(xiàn)方式；高可靠性，106 107小時連續(xù)工作無故障；處理能力強，速度反應(yīng)快；低電壓

14、，低功耗，在便攜式產(chǎn)品生產(chǎn)反面使用方便；控制能力強；適應(yīng)各種工作環(huán)境。（2）可編程序控制器plc是一中專門應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計出來的數(shù)字化電子系統(tǒng)，它包含了可編程序的存儲器，在其內(nèi)部用來進行存儲面向用戶的指令：包括執(zhí)行邏輯運算和順序運算，也可進行定時、記數(shù)和算術(shù)運算等功能；并輸入或輸出數(shù)字式或模擬式，實現(xiàn)對機械的控制和對生產(chǎn)過程的管理7。plc的設(shè)計原則就是要容易與實際工業(yè)系統(tǒng)進行連接形成整體，并且可以更多的擴展功能?；谧詣邮圬洐C而言，若控制系統(tǒng)的控制方式為電力機械，會大幅度的縮減有用價值空間，給動力資源造成多余的浪費；如果用液壓系統(tǒng)來進行系統(tǒng)的控制，液壓控制系統(tǒng)的技術(shù)要求高，所用的設(shè)備和

15、閥體的組裝成本高，反應(yīng)速度慢，不適用于自動售貨機的控制。如果利用單片機控制系統(tǒng)抗干擾性較差，并且還需要設(shè)計大量輸入、輸出的接口電路。選擇plc來控制系統(tǒng)的原因是因為價格和可靠性。值得一說的是，在plc編程中要解決的實際問題是消除軟件錯誤和降低舊的梯形邏輯程序的維護成本。雖然plc的硬件成本的不斷下降，但減少掃描時間、使低成本plc可以使用的梯形邏輯仍然是行業(yè)中的一個問題。不論是改造老設(shè)備改造，還是生產(chǎn)新的設(shè)備，從設(shè)計、生產(chǎn)周期的長短方面考慮，生產(chǎn)和設(shè)計周期越短越好，甚至希望能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的同時就可以進行安裝，同時進行調(diào)試和生產(chǎn)8。在產(chǎn)品更新?lián)Q代階段，需要改造生產(chǎn)工藝但不需要改動現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的硬件

16、及其外部設(shè)備的連接，能夠同時馬上進行批量生產(chǎn)，這樣不但節(jié)約了時間和勞動力，新產(chǎn)品還能更快投入市場使用，增添了商家活力和經(jīng)濟效益。如果要同時實現(xiàn)這些要求，利用繼電器和半導體的設(shè)計無法得以實現(xiàn)，使用可編程控制器設(shè)計就能夠滿足這些要求。這是因為采用plc設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)升級，則不必改動設(shè)備的外部接線，只需要改動軟件編程。即根據(jù)新的需要改寫plc梯形圖，修改舊程序或加入新程序就可以實現(xiàn)。簡單方便，經(jīng)濟實惠，是個事半功倍的方式。2.2 plc的特點plc已像微處理器作為中央處理器一樣被廣泛地使用，甚至當plc不再是唯一的邏輯（ic）判斷功能時使用輸入輸出模塊和外部電路、大規(guī)模集成電路，還能夠處理數(shù)據(jù)、進行通

17、信等功能。特點：（1）性能可靠，抗干擾強生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)plc時，運用了長期積累的經(jīng)驗。采納大規(guī)模集成電路方式生產(chǎn)模塊。通過信號調(diào)理電路設(shè)計輸入、輸出系統(tǒng)，還加入了通道保護來減少溫度、濕度及其它常見的干擾對模塊的影響。（2）簡單的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，廣泛通用多種多樣的plc模塊及外圍模塊，它們可以靈活的組裝結(jié)合，可以滿足各種大小的系統(tǒng)，也能滿足的不同要求。（3）編程語言簡單易懂，使用方便因為可編程控制器是面向用戶、面向工業(yè)控制應(yīng)用的設(shè)施，plc的設(shè)計者在設(shè)計plc程序編程語言時，采納了簡單的指令形式，如梯形圖。梯形圖的程序原理有些像繼電器原理圖，看上去非常直觀易懂，即使是對計算機知識一知半解，有些電工

18、方面知識的人都能短時間內(nèi)學會并使用。（4）功能齊全，控制方面完善plc能在任何形式和性質(zhì)的i/o中相適應(yīng)，plc在i/o方面表現(xiàn)的十分完善，性能也十分可靠。plc的基礎(chǔ)部件是微處理器，為了適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，綜合各項技術(shù)，用簡單易懂操控方便的自然語言編程，更好的面向用戶9。這都歸功于它使用的是微處理器。在plc的控制下可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算，模擬計算、報表生成等功能。（5）生產(chǎn)、設(shè)計周期短plc具有各種功能的軟硬件，結(jié)構(gòu)以模塊為單位，積木式的編程，還可以像商品一樣銷售。在設(shè)計、生產(chǎn)過程中，只需在plc到貨前進行具體的程序編制，再按照控制要求來進行選型和組合，在同一時間完成設(shè)計和組裝，大大縮減了設(shè)計周期。（

19、6）體積小，維護方便plc都是采用微型結(jié)構(gòu)，模塊體積小、質(zhì)量輕，在使用安裝時十分方便?，F(xiàn)場總線信號的變化狀態(tài)在plc的輸入/輸出系統(tǒng)中就能有直觀的反映，且利用這些完成對機器的運行狀況進行監(jiān)控。（7）易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化通過plc的連接，可以實現(xiàn)功能很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（8）實現(xiàn)三電一體實現(xiàn)電控（即邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結(jié)（運動控制）這三電一體。靈活的組裝結(jié)合，滿足不同要求的工業(yè)控制。2.3 plc的主要功能（1）邏輯控制功能邏輯控制功能就是用可編程控制器指令代替繼電器的連接方式，從而對開關(guān)實現(xiàn)動作。（2）定時/記數(shù)功能定時/記數(shù)功能是利用可編程控制器的計時指令代替控制時間的繼電器，用記數(shù)指令代

20、替時間用來記數(shù)的繼電器，以完成定時或記數(shù)。（3）數(shù)據(jù)處理功能plc能夠?qū)?shù)據(jù)進行計算、編譯、轉(zhuǎn)換、傳送等操作，這就是數(shù)據(jù)處理功能。（4）步進控制功能步進控制功能。用步進指令取代由硬件組成的步進控制器，當控制多道加工工序時，實現(xiàn)工序的逐條操作。（5） a/d、d/a 轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量。（6）運動控制功能在完成單軸或多軸的控制時，利用高速記數(shù)模塊和位置控制模塊等。這就是運動控制功能。（7）過程控制功能基于可編程控制器的pid控制程序來實現(xiàn)對一些物理變量的閉環(huán)控制。這就是過程控制功能。（8）擴展功能擴展功能就是用增加輸入/輸出點數(shù)來提高plc的控制功能。其方式是連接各模塊i/o擴展單元，加

21、入各種智能單元或特殊功能的單元。（9）遠程i/o功能用輸入/輸出單元完成可編程控制器主機與遠程輸入/輸出設(shè)備之間的連接，從而接受或傳出i/o信號，實現(xiàn)遠程控制。這就是遠程i/o功能。（10） 通信聯(lián)網(wǎng)功能通信聯(lián)網(wǎng)功能就是可以通過plc之間的聯(lián)網(wǎng)就是將可編程控制器與上位機的鏈接，實現(xiàn)遠程io 控制或數(shù)據(jù)交換10。（11） 監(jiān)控功能檢測系統(tǒng)異常狀態(tài)，從而對系統(tǒng)進行調(diào)整或修改。2.4 plc的基本結(jié)構(gòu)及原理2.4.1plc的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目前plc種類非常多，功能和指令系統(tǒng)也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業(yè)控制的專用計算機，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大致相同，硬件結(jié)構(gòu)與微機相似。11。其傳輸數(shù)據(jù)和指

22、令都是采用總線結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。圖1 plc硬件結(jié)構(gòu)圖 可編程控制器控制系統(tǒng)的構(gòu)成部分是輸入量可編程控制器輸出量。輸入量就是指外部的各種傳送監(jiān)控變量，這些輸入量經(jīng)過可編程控制器外部輸入接口，變成為plc的輸出量，各種控制plc的外圍設(shè)備。由此可見，輸入、輸出和外圍控制部分組成了plc的基本結(jié)構(gòu)。2.4.2 plc各部分的作用(1) 中央處理器控制器和運算器組成中央處理器（cpu）。整個微機的每個單元都在控制器的控制下有序的運行，從內(nèi)存中獲取指令和執(zhí)行指令控制計算機各個功能的運行。(2) 存儲器plc的存儲器分為兩大部分：一、系統(tǒng)存儲器。二、用戶存儲器。(3) 輸入/輸出接口電路plc通過i/o（輸

23、入/輸出）接口電路來連接外圍設(shè)備。中央處理器（cpu）接收和運算的數(shù)據(jù)變量都是由輸入接口經(jīng)過可編程控制器的i/o端口讀取實際應(yīng)用中的輸入單元的控制信號轉(zhuǎn)換而成的。(4) 電源可編程控制器內(nèi)部電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊，都是由外部輸入的交流電經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉(zhuǎn)換而成的。這就是plc的電源。(5) i/o（輸入/輸出）擴展接口當輸入/輸出端口達不到實際應(yīng)用的數(shù)量時，可通過擴展端口連接i/o擴展單元與主機，實現(xiàn)擴展。(6) plc的基本工作原理可編程控制器使用循環(huán)掃描方式工作。為每個程序編碼，cpu 是默認的從第一次指令的執(zhí)行，根據(jù)定期掃描程序周期的序列號的指示，按照編碼的順

24、序號進行周期性的周而復(fù)始的掃描，一個周期即一次循環(huán)的過程。如圖2所示。 輸入刷新階段在輸入刷新過程的階段，中央處理器將對接受數(shù)據(jù)入口做出全面搜索，在儲存器中記入輸入數(shù)據(jù)。過程結(jié)束就自動關(guān)閉端口，進入程序的執(zhí)行階段。 程序執(zhí)行階段在實施階段的項目，根據(jù)用戶輸入的控制程序，他閱讀了所有的項目和相應(yīng)的邏輯操作相關(guān)內(nèi)部輔助內(nèi)存和輸出狀態(tài)的第一個結(jié)果。 輸出刷新階段該指令執(zhí)行后，內(nèi)存的輸出內(nèi)容，逐項送到輸出鎖存電路，在一定輸出方式輸出，控制工作的執(zhí)行相應(yīng)的外部元件。 圖2 plc的掃描全過程 顯然程序的長短直接決定了掃描周期的長短。程序響應(yīng)速度與周期的長度成反比。因為在plc一次掃描周期里只有一次輸入/

25、輸出狀態(tài)更新，即每個掃描周期只有一個i/o，所以更新的i/o系統(tǒng)滯后，影響高速。從此得知，如果輸入的數(shù)據(jù)在i/o更新過程中發(fā)生了改變，那么此次掃描的輸出數(shù)據(jù)也會產(chǎn)生相應(yīng)的改變。反過來看，如果輸入的狀態(tài)變量在刷新之后才發(fā)生變化，則本次掃描的結(jié)果輸出不會發(fā)生變化，一直到下一個周期，輸出狀態(tài)才產(chǎn)生改變。不僅不會造成不良影響，還抵抗了干擾對系統(tǒng)的影響。這是因為在一個周期中， 可編程控制器大都是對外隔離的，只在刷新階段采集輸入數(shù)據(jù)。而工業(yè)使用中所受的干擾大多都是脈沖式的、瞬時的，較慢的系統(tǒng)響應(yīng)導致響應(yīng)一次往往需要幾個掃描周期，經(jīng)過幾個周期之后，瞬時的干擾帶來的誤差影響已微乎其微，這樣系統(tǒng)的更高的抵抗了干

26、擾的影響。而有些系統(tǒng)對控制時間要求非常嚴格、需要較快的響應(yīng)速度，對于這些系統(tǒng)就需要更仔細的編制程序，一定情況下還需要采用一些特殊手段，用來降低不良影響。2.4.3 plc的選型原則當決定用plc來完成某一個項目，最需要重視的是對plc的選型。一、考慮可編程控制器的容量是多少，二、是考慮可編程控制器的外設(shè)要選擇那個廠家生產(chǎn)的。對第一方面，首先要詳細的分析控制任務(wù)，要找到包括開關(guān)量輸入/輸出點和模擬量輸入/輸出點的每一個輸入/輸出點，以及確定是選擇用繼電器、晶體管還是可控硅型來進行輸出。一個生產(chǎn)系統(tǒng)很關(guān)鍵控制點的控制，當系統(tǒng)交流接觸器、電磁閥、220伏和24伏、篩選器、plc及其結(jié)果有點剩余?？删?/p>

27、程控制器的輸出點都是一個公共的端口帶動多個控制元件，但使用同種電源的原件才能公用這一組端口的輸出。所以一個端口的電源是220v交流電，則必須有另外的輸出端口來供直流24v的負載使用。這樣就浪費了輸出點端口，增加了原料成本。因此選擇負載時要盡量選擇相同的電源等級和種類。只有在有高速輸出要求時才利用無觖點的晶體管輸出，而一般情況下，可編程控制器使用最多的是繼電器輸出。第二，參考以下2個內(nèi)容：（1）價格方面?？删幊炭刂破鳟a(chǎn)品價格在市場上差的非常大，有些相差不大的plc，某家的價格能比其它公司的多了超過四成。因為所使用的plc比較多，所以必須要考慮這樣的差價因數(shù)。（2）功能方面。普通的功能大多數(shù)的pl

28、c都能具有，不過在有特別的要求時，就需要選用有能力控制任務(wù)的可編程控制器。如需要有靈活方便的通信要求；或要求計算速度、用戶程序容量比較特殊等。消費者必須明確各種可編程控制器的類型，在選擇型號時才能選擇正確的型號。第三章 自動售貨機的功能分析3.1自動售貨機的簡介自動售貨機是集聲、光、機械和高科技一體化的產(chǎn)品，在中國也開始得到應(yīng)用。人們可以看到現(xiàn)代化的自動售貨機被放在一些大的商店門口，在門口，繁忙的街道，公園和另外一些熱鬧的地方。在廣義上來說，自動販賣機是可以使用硬幣，紙幣，信用卡購買商品的機器，從狹義上講是無人收貨的販賣商品的一種機器12。從條件供應(yīng)方面來看，自動販賣機能夠有效減少人力的使用，

29、又大大減少了對空間環(huán)境的要求，還可以設(shè)置多種支付模式，不受運營時間的限制，總體的成本都有所降低。自動售貨機是一種很好的方式，它新穎，文明，高檔，靈活，方便等深受廣大市民的青睞。對投入的貨幣自動運算是自動售貨機的貨幣操作的最基本的功能，然后基于金錢價值確定能否消費此種貨物，同時做出售貨行為13。因此，自動售貨機可以根據(jù)識別貨倉內(nèi)所裝貨物的價格，對人投入的金額做出運算，并根據(jù)輸入的數(shù)值判斷是否能購買。當按下所需商品的按鈕時，自動售貨機會將貨物放到取口，消費者可以從取口得到商品，即可完成購買。自動售貨機還有一些其他功能，例如識幣系統(tǒng)、貨物和貨幣的傳送系統(tǒng)等。3.2自動售貨機功能分析自動售貨機應(yīng)該能夠

30、識別售貨機內(nèi)所包含的商品；當有人投幣時，能夠?qū)λ度氲腻X幣進行累計并計算，并完成自動售貨機最基本的功能：通過消費者投入的金額確定能否消費此種貨物，同時發(fā)出相對的指示。累計過后，當人按下某種商品的按鈕時，與該商品相對應(yīng)的電磁閥將會感應(yīng)動作，商品開始供應(yīng)，并將商品放到取口，顧客從取口去除商品，此次交易就會完成。一個正常工作的的自動售貨機投幣應(yīng)具有完整的感應(yīng)系統(tǒng)、運算系統(tǒng)、選取和供應(yīng)系統(tǒng)、退錢系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等功能。設(shè)計者給出了完整的自動售貨機操作規(guī)程，以此來控制自動售貨機的功能動作。對人投入的金額做出運算，并根據(jù)輸入的數(shù)值判斷是否能購買，并做出銷售動作，這就是自動售貨機的基本功能14。假設(shè)自動售貨機

31、中有3種商品，汽水、果汁喝咖啡。汽水的價格是2.5元，果汁的價格是3元，咖啡的價格是3.5元。當啟動電源后后，自動售貨機可以正常工作。當有顧客對自動售貨機投幣后，自動售貨機的系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)已經(jīng)累計好的錢幣數(shù)據(jù)和三種飲料的價格進行比較。如果投幣的數(shù)值小于2.5元，那么商品的指示燈全都不會亮，可以繼續(xù)支付金錢，當2.5元以上，汽水會選擇亮起，所以我們可以選擇買汽水。當貨幣價值超過3元，果汁將顯示器選擇點亮，超過3.5元，顯示器顯示都可以選擇，選擇買咖啡或者退還。售貨機會進行減法運算在顧客按下果汁的選擇鍵時，將投入的貨幣總值減去果汁的價格，同時開啟與果汁相對應(yīng)的電磁閥，將果汁提取到出貨口。買汽

32、水和咖啡的操作原理和果汁相同。當顧客按下退幣按鈕時，售貨機就會開始退幣操作，并將剩余的錢幣退回，將剛進行的程序復(fù)位，交易完成。如圖3所示。圖3自動售貨機工作流程圖根據(jù)自動售貨機的工作流程圖，以及以上分析得出，自動售貨機在交易時，它的內(nèi)部功能會涉及到三種運算，分別是假發(fā)運算、減法運算以及除法運算。自動售貨機的售貨和退避功能還需要貨幣的識別系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)來完成。根據(jù)自動售貨機的操作把自動售貨機的交易過程分為以下四個過程：(1) 投幣過程 (2) 價格比較過程 (3) 選擇商品過程 (4) 退幣過程自動售貨機的交易過程還可以分為4個狀態(tài)： 初始狀態(tài)。自動售貨機內(nèi)部電機是停止工作的，每個單元都是初始的

33、狀態(tài)，等待操作。 投幣狀態(tài)。投幣框會在按下投幣按鈕后顯示，投幣顯示屏可以顯示投入、消費以及剩余的數(shù)值，投入的金額大于或等于某飲料價格時，對應(yīng)的飲料購買按鈕指示等長亮，表示允許購買。 購買狀態(tài)。按下商品的購買按鈕，系統(tǒng)將所買物品提取到提取口里，屏幕上的金額數(shù)字按照消費的數(shù)值而發(fā)生改變，顧客拿出商品后提取口消失。 退幣按鈕。按下此鍵，屏幕上出現(xiàn)應(yīng)退余額的數(shù)值。按下退幣鈕，剩余錢幣會退回，系統(tǒng)復(fù)位。經(jīng)過四個狀態(tài)后，自動售貨機完成一次售貨。第四章 plc自動售貨機的硬件設(shè)計4.1自動售貨機面板設(shè)計如圖4所示，是自動售貨機的面板： 指示燈 按紐 投幣口 5角 1元 5元 出幣口 出貨口汽水2元果汁2.5

34、元咖啡3元找錢圖4自動售貨機的面板設(shè)計4.2自動售貨機外部電路接線圖根據(jù)要求，畫出了plc控制電路的原理圖。在此圖中，指示燈代表輸出。如圖5所示：圖5 plc外部i/o接線圖從i/o接線圖中可以得知，x005是連接汽水的選擇按鈕，x006連接果汁的選擇按鈕，x007連接咖啡的選擇按鈕。如果你放入錢，購買汽水、果汁或咖啡時，按鈕和指示燈可以幫助引導顧客購買商品，操作十分方便，簡單明了。4.3硬件設(shè)計原則電氣的控制系統(tǒng)為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品使用質(zhì)量，對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程都有很高的工藝要求。所以，我們應(yīng)該遵守下面四條基本規(guī)則，來設(shè)計可編程控制器的控制系統(tǒng)。 在設(shè)計之前，應(yīng)先進行深入的調(diào)查市場情

35、況、盡可能收集更多研究資料，積極的與機械設(shè)計人員和實際應(yīng)用中的操作人員進行密切交流，共同配合設(shè)計控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，處理設(shè)計中存在的疑點。 在實現(xiàn)控制系統(tǒng)的各項要求的條件下，盡可能的簡化控制系統(tǒng)，使其成本更經(jīng)濟，使用和維修更方便。 保證人們的安全。保證設(shè)備的安全。保證可靠的系統(tǒng)。 當選擇一個plc時，為了生產(chǎn)的進一步發(fā)展和完善的過程要留下余量。 4.4硬件設(shè)計的基本內(nèi)容設(shè)計方法涉及基于狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型的高層次描述，處理離散式的自動化控制系統(tǒng)，是一個逐步的設(shè)計過程，并且規(guī)劃提供導向和測量方法來實現(xiàn)一個成功的設(shè)計。這項研究的結(jié)果是要找到一種方法來減少管理控制軟件開發(fā)過程中的不確定性，減少編程和調(diào)試的時

36、間以及他們的變化，增加自動化系統(tǒng)的靈活性，并通過模塊來實現(xiàn)軟件的可重用性。其目的是為了克服目前個人軟件開發(fā)者經(jīng)驗不足的缺點。plc模塊與用戶輸入/輸出設(shè)備相互連接，組成了plc控制系統(tǒng)。一下幾條即plc控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容： 用戶輸入設(shè)備，例如限位開關(guān)，傳感器，開關(guān)操作，按鈕等。輸出設(shè)備，如繼電器，接觸器，致動部件，如燈和控制對象驅(qū)動輸出設(shè)備，諸如馬達，螺線管等。這些設(shè)備的通用電氣元件。 選擇plc的型號。plc控制系統(tǒng)的核心部件就是plc模塊，plc模塊的正確選擇，有利于保證系統(tǒng)的性能指標。控制系統(tǒng)的主要成分是plc模塊。正確的選擇plc模塊以確保該系統(tǒng)的性能。選擇plc選擇它的機型、選擇

37、電源模塊、確定它的i/o模塊、選取它的容量等。 i / o點的分布合理，繪制連接i / o的圖。 控制程序的設(shè)計。如梯形圖的設(shè)計、程序清單（又稱語句表）的設(shè)計，還有繪制控制系統(tǒng)的流程圖?？刂葡到y(tǒng)可以控制整個系統(tǒng)，確保其系統(tǒng)工作更安全，更可靠。如果使控制程序的設(shè)計滿足實際的要求，則必須反復(fù)的調(diào)試和修改。 必要時還需設(shè)計控制臺 編制技術(shù)文件用來控制系統(tǒng)。 4.5硬件設(shè)計要求自動售貨機的機械和電氣自動化設(shè)備是一體化的。在得到的金錢進入的指使后，在控制信號輸入的觸摸一個按鈕，它使控制器啟動相應(yīng)位置的設(shè)備配置，輸出貨物。五臺不同的電機組成了電機主電路，有三個電機分別是用來控制汽水、果汁、咖啡的出貨電機，

38、還有兩個是控制一元和五角的出口電機。不一樣的電機會在電路的控制下在不一樣的時候運行。這樣就控制了各部分。下面是自動售貨機的幾點要求： 可將5角、1元和5元的人民幣投入自動售貨機中。 各類飲料的價格：汽水的價格使2.5元，果汁的價格使3元，咖啡的價格是3.5元。 如果啟動開始鍵，自動售貨機開始運行。 當錢幣等于或超過2.5元時，按動汽水的選擇鍵，與此同時提取汽水，運行8s后系統(tǒng)自動停止。 當錢幣等于或超過3元時，按動果汁的選擇鍵，與此同時提取果汁，運行8s后系統(tǒng)自動停止。 當錢幣等于或超過3.5元時，按動咖啡的選擇鍵，與此同時提取咖啡，運行8s后系統(tǒng)自動停止。 系統(tǒng)會自動所放入的金額數(shù)，以確定是

39、否足夠購買商品。如果投幣不足則給顧客提示不足。如果投幣足夠則會按照需求售貨。 自動售貨完成后，系統(tǒng)自動計算人民幣余額，如果顧客所投錢幣有剩余，那么退幣指示燈會變亮，與此同時售貨機會返還剩余的金額?；蛘甙赐藥胚x擇按鈕，余額全部退回。 當退幣或報警時則不能再投入錢幣。4.6 plc模塊選型，i/o分配表4.6.1 plc模塊的選型選擇plc容量時，出來要滿足控制要求以外，還要留出適當?shù)挠嗔縼碜鳛閭溆谩Ｔ趦Υ嫫髦械囊粋€字可以存儲一條邏輯指令。存儲器的大部分空間容量來存儲數(shù)據(jù)傳送、移位、計數(shù)以及算術(shù)運算、計時等指令。在存儲容量選擇時，要留取可變化的量。一般選擇實際量的10至25的。i/o的數(shù)量按10至

40、15的實際需要留取。用戶存儲容量是plc用于備份到存儲程序存儲器的容量，它的大小取決于用戶程序的長度。分別有兩個方面是plc容量的內(nèi)容：一方面是輸入/輸出（i/o）的點數(shù)；另一方面是用戶存儲器的字數(shù)。在plc控制面板上用來連接輸入/輸出信號所用的端子的數(shù)量，就是i/o點數(shù)，也就是輸入/輸出的點數(shù)的總和15。越多的輸入/輸出點數(shù)就能連接越多的輸入/輸出器件，所能控制的模塊規(guī)模就越大。衡量plc性能的一個重要指標就是輸入/輸出（i/o）點數(shù)。國際上流行將plc的點數(shù)作為plc規(guī)模分類的標準，小型plc的i/o點數(shù)少于256點，微型plc的i/o點數(shù)在64點及64點以下。本設(shè)計采用的是微型plc，其

41、中外部輸入端有各種錢幣的面額進幣口。還有選擇汽水、果汁、咖啡的按鈕，啟動按鈕和余額退幣按鈕；是否有汽水、果汁和咖啡的指示燈，余額退款的指示燈，汽水、果汁、咖啡的出貨口，退幣口等都為外部輸出端。本設(shè)計在對飲料和余額款輸出是采用一個小型電機來控制的電磁閥門，指示燈的電源采用的是經(jīng)過變壓器變壓得到的安全可靠的24v電壓。本設(shè)計系統(tǒng)用到了17個輸入點和15個輸出點。在分析研究后選用24個i/o點的plc，具體的plc型號是三菱的fx2n-48mr，不僅節(jié)省了經(jīng)濟上的成本，有符合設(shè)計的需要，能都滿足本設(shè)計的各種功能。由輸入/輸出的零件數(shù)量和編輯程序的長度，以及其他的功能來對plc進行選型。首先本次設(shè)計的

42、系統(tǒng)是一個小型控制系統(tǒng)，其次本次所需的i/o點數(shù)差不多為32個。所以本次選用24個輸入/輸出點的三菱fx2n-48mr。其性能和價格都比較合適。在設(shè)計系統(tǒng)時，被控制對象的驅(qū)動要求應(yīng)熟悉，還有分析和需求管理的對象，plc的硬件設(shè)計在最后配置。輸入端有啟動鍵，選擇鍵和退幣鍵；使用指示燈來顯示各項功能。我們用plc對這些功能進行使用，利用電機提供動力從而輸出商品。4.6.2三菱fx2n系列plc介紹簡單介紹：在plc的種類家族中最先進的系列就是本次設(shè)計所選用的fx系列。fx2n系列幾乎包容了所有plc的特點，比如在世界各國不同的電源下都能使用；通信功能更為全面；執(zhí)行程序的速度更快；而且還具有特殊功能

43、模塊，它使自動化設(shè)備方面的應(yīng)用更為靈活而且控制能力更強。為大量實際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能：開發(fā)了模擬i/o端口、高速計數(shù)器等特殊功能模塊，滿足了更多不同的特殊需要。達到16軸定位控制，輸出為j / k型熱電偶或pt傳感器設(shè)備，如在模塊設(shè)計溫度的輸出脈沖序列中。fx2n共有八個特殊的功能模塊。它對每一個主單元都可以進行配置。在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信方面：為解決通信需要，fx系列連接到了世界上現(xiàn)在最受歡迎的開放網(wǎng)絡(luò)（cc-link，profibus dp和devicenet）。并且網(wǎng)絡(luò)采用了傳感器層次。4.6.3 i/o分配表如表1即為i/o分配表。輸入點地址功能輸出點地址功能x0啟動y0汽水選擇燈x1暫停

44、y1果汁選擇燈x25角輸入y2咖啡選擇燈x31元輸入y3汽水出貨控制x45元輸入y4果汁出貨控制x5汽水選擇y5咖啡出貨控制x6果汁選擇y65角電機控制x7咖啡選擇y71元電機控制x105角退幣感應(yīng)器y10出幣選擇燈x111元退幣感應(yīng)器y11制冷控制x12出幣選擇y12照明控制x13溫度傳感器y135角缺幣報警x14光度傳感器y141元缺幣報警x155角傳感器y15缺貨報警x161元傳感器y16防盜報警x17缺貨傳感器x20劇烈震動傳感器表1 i/o分配表第五章 plc自動售貨機的軟件設(shè)計5.1軟件設(shè)計過程本次設(shè)計僅針對自動售貨機的售貨過程進行了設(shè)計，溫度、光度控制及報警系統(tǒng)在本次設(shè)計中忽略。

45、5.1.1自動售貨機工作框圖：圖6 自動售貨機工作框圖 該自動售貨機可設(shè)置5角1元5元的硬幣和紙幣，根據(jù)今個販賣軟果汁、汽水以及咖啡。 當輸入量等于2元，汽水的指示器會變亮;當輸入量等于或超過2.5元，汽水和果汁的指示燈都會變亮;當輸入量等于或超過3元，3種飲料的指示燈全部會顯示亮。 如果可以購買汽水，那么汽水的指示燈就會變亮，按下選擇汽水的按鈕，汽水自動被放置到出貨口處。 如果可以購買果汁，那么果汁的指示燈就會變亮，按下選擇果汁的按鈕，果汁自動被放置到出貨口處。 如果可以購買咖啡，那么咖啡的指示燈就會變亮，按下選擇咖啡的按鈕，咖啡自動被放置到出貨口處。 如購買完成后有剩余余額，或投幣后未購買

46、商品，退幣指示燈亮，然后當按退幣按鈕時，剩余錢幣會在退幣口退出。5.1.2一次交易過程分析自動售貨機的一次交易過程分析 投幣后，對投入金額進行統(tǒng)計并存放的plc中。 投入金額與商品價格進行比較，達到或超過商品價格時，對應(yīng)商品的選擇指示燈變亮，顧客有購買該商品的權(quán)利。 按動商品選擇按鈕，對商品進行選購。 購買的同時，plc來計算余額并提供由用戶選擇的產(chǎn)品。 當有剩余金額時，按下退幣的按鈕，系統(tǒng)將剩余金額轉(zhuǎn)換為5角或1元，退還到退幣口。同時plc會復(fù)位，恢復(fù)最初的狀態(tài)。5.1.3編寫梯形圖的注意事項（1）可以重復(fù)幾次的使用定時器、內(nèi)部輔助繼電器和計數(shù)器等等部件的廚電，這樣就可以降低觸點的使用次數(shù)，

47、并且不需要復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)。（2）梯形圖的每條線，必須從左母線開始，線圈上的右母線停止。觸點不能在右側(cè)。除了不僅程序，所有的指令不可以直接連接到左母線。由特殊內(nèi)部繼電器步驟程序正常關(guān)閉，或者這不使用內(nèi)部繼電器常閉觸點連接時，可以實現(xiàn)程序在任何時間執(zhí)行。（3）同一程序不能夠同時輸出兩次。（4）橋是電路是不能夠存在的。程序應(yīng)該盡量減少執(zhí)行步驟，滿足“上大下小，左大右小”的原則。程序的編寫方式應(yīng)該是從上到下從左到右。5.2分布程序設(shè)計自動售貨機的系統(tǒng)由以下部分組成：貨幣體系，比較計算系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，在選擇產(chǎn)品時貨物的交付系統(tǒng)和報警系統(tǒng)。5.2.1記幣系統(tǒng)當自動售貨機工作室，如果有客戶支付,硬幣穿過傳感

48、器需要真假辨別，然后再傳送給plc進行記幣。如果辨別出所投錢幣為偽幣時，plc則收不到感應(yīng)器發(fā)出的記幣指令，反而收到退幣指令使假幣退出。如果plc收到記錄貨幣的指令時，指令接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)將被自動存儲在plc寄存器d0。如圖7是plc的編程圖。圖7 plc計幣系統(tǒng)編程梯形圖由圖得知，每次投入的錢幣面額不同，記錄也不同，并且將金額的總數(shù)送到寄存器d0利寄存。在編程過程中，整數(shù)處理了金幣的數(shù)據(jù)，這樣避免了小數(shù)點的影響，減少了編程時出現(xiàn)差錯造成誤差。高電平的輸入地址設(shè)置在x002-x004，這樣保證了x002-x004的輸入在m1-m3為一個周期的周期內(nèi)都有效。一方面避免漏掉投幣的有效反應(yīng)；另一方面也

49、可以避免了假幣之類的不良干擾所帶來的影響。5.2.2價格比較系統(tǒng)系統(tǒng)在自動售貨機的整個售貨過程都在進行價格比較。如果投入自動售貨機的金額等于或大于某種商品的價格，系統(tǒng)就會生成一個可以購買該商品的信號。所有投幣動作完成后，系統(tǒng)將自動比較d0內(nèi)的錢幣數(shù)據(jù)和商品價格。當投幣總數(shù)不足2.5元時，則所有商品的指示燈都不會亮，表示投入金額不足購買商品，此時可以選擇繼續(xù)投幣，或者選擇退幣；當投入的金額大于或等于2.5元時，汽水的指示燈亮起，表示可以購買汽水，此時可以購買汽水或選擇退幣；其他的商品購買過程與汽水同理。如圖8所示，是價格比較的系統(tǒng)梯形圖。圖8 plc進行價格比較系統(tǒng)梯形圖在梯形圖8中可以看出，m

50、8000是增加的特殊繼電器。在執(zhí)行程序時始終閉合m8000。數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)就可以進行比較。比較余額和商品價格的指令是fnc10 cmp的16位指令。在系統(tǒng)中我們設(shè)置的比較價格比實際商品價格少1角，這樣余額與商品價格比較時，就實現(xiàn)了余額等于或大于商品價格，使程序得到了優(yōu)化。商品的指示燈是通過中間繼電器的輔助才亮起來。5.2.3選購商品系統(tǒng)在某種商品可以被購買時，商品對應(yīng)的指示燈會長亮。按下該產(chǎn)品選擇按鈕，貨物將被運到取貨口。與此同時顯示欄中顯示購買商品后所剩的余額，任何繼續(xù)價格比較，余額顯示是否可以繼續(xù)購買商品。若余額足夠繼續(xù)購買商品，相應(yīng)的商品指示燈依然長亮。不能購買的商品則不再亮燈。選購商品

51、系統(tǒng)梯形圖如圖9 圖9 plc進行選購商品過程的梯形圖在選購系統(tǒng)的梯形圖中有兩部分：一部分是控制商品輸送的出貨柜中；第二部分是繼續(xù)進行余額的計算和比較。當按下汽水選擇按鍵時，x005接收脈沖信號（只有一次）在第一階段，例如按下相應(yīng)的選擇鍵，x005有一個脈沖信號，只能采取脈沖信號）。x006，x007常閉保證汽水可以提供，選擇購買時將無法執(zhí)行在同一時間選擇和購買其他商品。如果x005接收了脈沖信號，再工作期間，系統(tǒng)只會提取出汽水，也將扣除汽水的金額。這樣，以此購買的過程就完成了。5.2.4提貨系統(tǒng)送出機構(gòu)的工作原理：本自動售貨機中設(shè)計的送出機構(gòu)主要由以下幾部分組成：槽輪、貨道、推拉桿以及直線步

52、進電機。其中罐體的半徑就是槽輪的槽弧半徑，罐體的直徑就是貨道的寬度。如圖10所示，為自動售貨機的送出機構(gòu)圖。 圖10送出機構(gòu)示意圖推拉桿和推拉銷經(jīng)過直線步進電機的帶動，從而轉(zhuǎn)動槽輪。每運作直線步進電機一次，槽輪就進行一次上下擺動。側(cè)板用于引導推桿的運動，同時在導槽限制了槽的轉(zhuǎn)動角。送出的工作流程：自動售貨機在待機狀態(tài)下，槽輪會向下，防止商品掉落。自動售貨機只要接收發(fā)送信號，直線步進電機就會運轉(zhuǎn)，帶動推桿使槽輪上下擺動以此。槽輪先把槽口擺動到朝上的狀態(tài)，從而使一個飲料罐體調(diào)入槽中；然后槽輪有轉(zhuǎn)回到槽口朝下的狀態(tài)，飲料罐體順貨道調(diào)入出貨口，此時電機停止工作。這就是一次飲料送出的過程。5.2.5退幣

53、系統(tǒng)在一次購買成功后，自動售貨機的下一步動作就是推出剩余的錢幣。當顧客按下退幣按鈕，d0內(nèi)寄存的數(shù)據(jù)將除以10，結(jié)果的整數(shù)部分寄存在寄存器d1上，即所需退1元硬幣的個數(shù)；同時余數(shù)寄存在d2里，并在d2里除以5，得到的結(jié)果寄存在d3里，就是所需退出5角硬幣的個數(shù)。按下退幣按鈕的時候，自動售貨機的兩個與退幣相關(guān)的電機自動啟動。這時有兩個傳感器進行計算，當貨幣的個數(shù)達到d1，d3寄存器里記錄的數(shù)據(jù)時，停止工作。圖11即為退幣系統(tǒng)的梯形圖。圖11 plc進行退幣過程的梯形圖5.2.6其他系統(tǒng)其他系統(tǒng)包括兩個系統(tǒng)，一個是監(jiān)控系統(tǒng)，另一個是報警系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控溫度和光度。溫度監(jiān)控主要是通過傳感器監(jiān)測

54、貨箱內(nèi)的溫度，從而傳送信號到plc，使其控制制冷器開始制冷，當溫度達到一定值時停止制冷。同樣，光度監(jiān)控監(jiān)測光度，監(jiān)測后通過信號控制自動售貨機的照明。報警系統(tǒng)有兩種情況：故障報警和非故障報警故障。如果是非故障報警，通過互聯(lián)網(wǎng)返還錢幣；故障報警時，通知維修人員到自動售貨機修理。與此同時售貨機自動停止售貨，避免對顧客造成利益損失。5.3梯形圖和指令表本設(shè)計中的的總梯形圖祥見附錄a。指令表見附錄b?？?結(jié)經(jīng)過了漫長的設(shè)計過程，終于完成了此次的畢業(yè)設(shè)計。本次設(shè)計的主要任務(wù)就是用plc來設(shè)計自動售貨機的各項功能。自動售貨機在日常生活中應(yīng)用的十分廣泛，用起來也特別的方便快捷。但是在設(shè)計方面，確實沒有想象的那

55、么容易。在設(shè)計的開始階段，我努力搜索各種關(guān)于自動售貨機的相關(guān)論文。了解到自動售貨機改變了全球零售業(yè)的格局，是零售業(yè)里程碑式的革命，其前景非常廣闊。它把社會的勞動型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成了技術(shù)型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。隨著消費者的不斷增加，消費方式的不斷改進，加上消費場所更加的增多，人們對消費方便性要求越來越高。自動售貨機可以減少使用銷售員的人工成本，又大大減少了對空間環(huán)境的要求，就這樣應(yīng)運而生而且越來越受到歡迎。社會各界對自動售貨機也進行了分項的研究，如銷售動作的實現(xiàn)、人民幣識別真?zhèn)蔚脑O(shè)計、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能以及對售貨機外形硬件的設(shè)計。了解完自動售貨機我有對控制系統(tǒng)的選型進行了學習。其中研究自動售貨機的控制系統(tǒng)以單片機和plc居多。plc已像微處理器作為中央處理器一樣被廣泛地使用，甚至當plc不再是唯一的邏輯（ic）判斷功能時使用輸入輸出模塊和外部電路、大規(guī)模集成電路，還同時具有數(shù)據(jù)處理、pid調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。值得一說的是，在plc編程中要解決的實際問題是消除軟件錯誤和降低舊的梯形邏輯程序的維護成本。雖然plc的硬件成本的不斷下降，但減少掃描時間、使低成本plc可以使用的梯形邏輯仍然是行業(yè)中的一個問題。本次設(shè)計使用的是plc領(lǐng)域中最受歡迎的三菱fx2n系列的fx2