PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)論文

1、- -.- - 可修編-. - - - 可修編-工程學(xué)院畢 業(yè) 論 文專業(yè)： 機(jī)電一體化 班級(jí)： 06機(jī)電技師本*：宇指導(dǎo)教師：論文名稱：自動(dòng)售貨機(jī)的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)日期： 2012.3.27 論文等級(jí):教師點(diǎn)評(píng)：摘要本文介紹了自動(dòng)售貨機(jī)的根本原理以及工作流程，然后以一次交易過(guò)程為例，把交易過(guò)程分為幾個(gè)程序塊，然后分別對(duì)程序塊進(jìn)展編程。具體說(shuō)明了可編程序控制器在自動(dòng)售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動(dòng)售貨機(jī)工作的絕大局部過(guò)程。利用PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動(dòng)售貨機(jī)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行?？删幊绦蚩刂破鱌rogrammable Logic Controller 簡(jiǎn)稱PLC,是一種以微處

2、理器為核心的用于工程自動(dòng)控制的工業(yè)控制機(jī)，其本質(zhì)是一臺(tái)工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)。它的軟、硬件配置與計(jì)算機(jī)極為類似，只不過(guò)它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語(yǔ)言。硬件主要由中央處理單元CPU、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/輸出單元等構(gòu)成.PLC是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為根底，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而開(kāi)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是當(dāng)今工業(yè)興旺國(guó)家自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)設(shè)備之一。自動(dòng)售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物,進(jìn)入21世紀(jì)，自動(dòng)售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能

3、源以及高功能化的方向開(kāi)展。使未來(lái)的自動(dòng)售貨機(jī)不僅僅具有售貨功能，而是更加多元化,及人性化;如：手機(jī)支付、遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)管理、個(gè)性的LCD廣告顯示屏、更節(jié)能。自動(dòng)售貨機(jī)的普及在*種程度上能反映一個(gè)國(guó)家的科技開(kāi)展水平，是一個(gè)國(guó)家文明程度的象征。實(shí)踐和直覺(jué)告訴我們，自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)的橫空出世，必將為國(guó)的食品、香煙、飲料等諸多行業(yè)的開(kāi)展帶來(lái)新的契機(jī)，中國(guó)的現(xiàn)代文明又將以自動(dòng)售貨機(jī)的應(yīng)用和普及開(kāi)啟一個(gè)新的里程碑！隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展，自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)的普及和應(yīng)用已是必然趨勢(shì)。據(jù)來(lái)自國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)行情分析報(bào)告說(shuō)明：目前國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)走勢(shì)已逐漸明晰，自動(dòng)售貨機(jī)逐步從沿海經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)和各大中城市向陸和次興旺地

4、區(qū)延伸，逐步從高級(jí)賓館、地鐵、機(jī)場(chǎng)等豪華高檔場(chǎng)所向高中檔社區(qū)普及，大有星火燎原之勢(shì)，可以說(shuō)是市場(chǎng)潛力無(wú)限。關(guān)鍵詞：PLC; 可編程控制器;應(yīng)用；梯形圖目錄第1章 緒論1第2章 自動(dòng)售貨機(jī)與PLC的介紹22.1自動(dòng)售貨機(jī)功能分析22.1.1自動(dòng)售貨機(jī)的根本功能22.2 PLC的選型原則22.3PLC的概論32.3.1PLC的產(chǎn)生32.3.2PLC的定義42.3.3PLC的開(kāi)展趨52.3.4PLC的特點(diǎn)52.3.5PLC的根本功能62.4PLC的根本構(gòu)造和原理62.4.1PLC各局部的作用7第3章PLC系統(tǒng)設(shè) 93.1可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原則93.1.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則93.1.2控制系統(tǒng)設(shè)

5、計(jì)的根本容93.1.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟103.1.4編寫梯形圖的考前須知103.1.5程序設(shè)計(jì)的步驟10第4章自動(dòng)售貨機(jī)PLC程序設(shè)計(jì)104.1仿真實(shí)驗(yàn)中售貨機(jī)的分析134.2設(shè)計(jì)任務(wù)確實(shí)定134.3程序設(shè)計(jì)局部144.3.1程序設(shè)計(jì)說(shuō)明144.4仿真界面與PLC174.5數(shù)據(jù)連接194.5.1定義I/O設(shè)備194.5.2設(shè)計(jì)19 總結(jié)20致21參考文獻(xiàn)22緒論自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美開(kāi)展起來(lái)。它的出現(xiàn)是勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求新的流通渠道，相對(duì)于超市、百貨購(gòu)物中心等流通渠道而言，場(chǎng)地的局限性以

6、及購(gòu)物的便利性等這些因素的制約，無(wú)人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。自動(dòng)售貨機(jī)的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是興旺國(guó)家商品零售的一種主要方式。近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來(lái)越多的消費(fèi)者所承受。采用可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅編程方便，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。第2章 自動(dòng)售貨機(jī)和PLC的介紹2.1自動(dòng)售貨機(jī)功能分析1.自動(dòng)售貨機(jī)有3個(gè)投幣孔，分別為1元、5元和10元。緒論2售貨共有3種飲料供選擇，分別為汽水、花茶和咖啡。3如投幣總額超過(guò)銷售價(jià)格，將可由退幣鈕找回余額。4投幣總額或當(dāng)前值顯示在7段數(shù)碼管上。5投幣值等于或大于12元時(shí)，汽水指示燈亮，表示只可選擇汽水。6投幣值等于或大

7、于15元時(shí)，汽水和花茶指示燈亮，表示只可選擇汽水和花茶。7投幣值等于或大于20元時(shí)，汽水、花茶和咖啡指示燈亮，表示3種均可選擇。8按下要飲用的飲料按鈕，則相對(duì)應(yīng)的指示燈開(kāi)場(chǎng)閃爍，3s后自動(dòng)停頓，表示飲料已經(jīng)掉出。9動(dòng)作停頓后按退幣鈕，可以退回余額，退回金額如果大于10元，則先退10元再退1元，如果小于10元?jiǎng)t直接退1元的。自動(dòng)售貨機(jī)的根本功能1. 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的構(gòu)造圖、接線圖、時(shí)序圖等；2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停頓功能；3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)展PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；4. 程序構(gòu)造與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；5. 進(jìn)展系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的控制要求。2.2 PLC的選型原則

8、當(dāng)*一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來(lái)完成后，選擇PLC就成為最重要的事情。一方面要選擇多大容量的PLC ,另一方面是選擇什么公司的PLC及外設(shè)。首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)展詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)找出來(lái)，包括開(kāi)關(guān)量I/O和模擬量I/O以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型。控制系統(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際電數(shù)。因?yàn)镻LC的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級(jí)。所以一旦它們是交流220V的負(fù)載負(fù)載使用。則直流24V的負(fù)載只能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)

9、浪費(fèi)，增加本錢。所以要盡可能選擇一樣等級(jí)和種類的負(fù)載，比方使用交流220V的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的PLC使用最多，但對(duì)于要求高速輸出的情況，就要使用無(wú)觸點(diǎn)的晶體管輸出的PLC了。在選型方法上，應(yīng)該考慮以下因素：1功能方面 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)*些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力控制任務(wù)。如對(duì)PLC與PLC、PLC與智能儀表及上位機(jī)之間有靈活方便的通信要求；或?qū)LC的計(jì)算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)LC的位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對(duì)市場(chǎng)上流行的PLC品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。2價(jià)格方面 不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些

10、功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC的價(jià)格能相差40%以上。2.3PLC的概論P(yáng)LC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC具有體積小、構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性好等特點(diǎn)，PLC的產(chǎn)生20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器，定時(shí)器，接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)。由于它構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易掌握，價(jià)格廉價(jià)，在一定的圍能滿足控制要求

11、，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。但是機(jī)電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，可靠性差，動(dòng)作速度慢，功能少，難與現(xiàn)實(shí)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r(shí)，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差。20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)的汽車制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)劇烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號(hào)不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對(duì)整個(gè)開(kāi)展系統(tǒng)重新配置，1968年美國(guó)通用汽車公司公開(kāi)向社會(huì)招標(biāo)，對(duì)汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來(lái)是：編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序維修方便，采用插件式構(gòu)造可靠性高于繼電器控制盤體積小于繼電器控制盤數(shù)據(jù)

12、可直接送入管理計(jì)算機(jī)本錢可與繼電器控制盤競(jìng)爭(zhēng)輸入可以是交流150V以上輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥等擴(kuò)展時(shí)源系統(tǒng)改變最小10，用戶存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)展到4KB適應(yīng)當(dāng)時(shí)汽車裝配過(guò)程的需要PLC的定義美國(guó)國(guó)際電工委員會(huì)IEC在1987年對(duì)可編程序控制器作出以下定義：可編程序控制器是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部進(jìn)展邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能的面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入活輸出，控制各種類型的機(jī)械或產(chǎn)生過(guò)程。可編程序控制器及其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，

13、易于擴(kuò)展的原則而設(shè)計(jì)。定義還強(qiáng)調(diào)了PLC是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，他也是一種計(jì)算機(jī)，它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶的指令，因此編程方便。它能完成邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出的能力。并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體，易于“擴(kuò)大。PLC的開(kāi)展趨勢(shì)PLC總的開(kāi)展趨勢(shì)是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向開(kāi)展。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1向小型化、專用化、低本錢方向開(kāi)展2向大容量、高速度方向開(kāi)展3智能型I/O模塊的開(kāi)展4基于PC的編程軟件取代編程器5PLC編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化6PLC通信

14、的易用化7組態(tài)軟件與PLC的軟件化8PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合9開(kāi)發(fā)新型特殊功能模塊(10) CPU的處理速度進(jìn)一步加快PLC的特點(diǎn)1抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好2控制系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)3編程方便，易于使用4功能完善6體積小，維護(hù)操作方便7易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化8可實(shí)現(xiàn)三電一體化PLC的根本功能條件控制功能定時(shí)/計(jì)數(shù)控制功能數(shù)據(jù)處理功能A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能運(yùn)動(dòng)控制功能過(guò)程控制功能擴(kuò)展功能2.4PLC的根本構(gòu)造和原理PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理根本是一致的，可以簡(jiǎn)單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。見(jiàn)圖1-4讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信要求自診斷檢查改寫輸出RUN狀態(tài)讀取輸入處

15、理通信要求自診斷檢查改寫輸出STOP狀態(tài)圖1-4-10各階段處理任務(wù)2.4.1PLC各局部的作用1中央處理器CPU是由控制器和運(yùn)算器組成的。運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯單元，它的功能就是進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器的作用是控制整個(gè)計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件有條不紊的工作，它的根本功能是從存中取出指令和執(zhí)行性指令。它的重要功能如下：圖1-4-11PLC硬件構(gòu)造圖2存儲(chǔ)器PLC的存儲(chǔ)器分為兩大局部：一大局部是系統(tǒng)存儲(chǔ)器，用來(lái)存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及其系統(tǒng)部數(shù)據(jù)。而大局部使用戶存儲(chǔ)器，包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。3輸入輸出接口電路PLC通過(guò)輸入輸出I/O接口電路實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接。輸入接口通過(guò)PLC的

16、輸入端子承受現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能承受和處理的數(shù)字信號(hào)。4電源PLC的電源是指將外部輸入的交流電經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等部電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊。 5輸入輸出I/O擴(kuò)展接口假設(shè)主機(jī)單元的I/O點(diǎn)數(shù)不能滿足輸入輸出點(diǎn)數(shù)需要時(shí)，可通過(guò)此接口用扁平電纜線將I/O擴(kuò)展單元與主機(jī)單元相連接。 6PLC的根本工作原理PLC采用的是循環(huán)掃描工作方式。對(duì)每個(gè)程序,COU從第一條指令開(kāi)場(chǎng)逐條順序執(zhí)行用戶程序，知道遇到完畢符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。PLC的掃描周期全過(guò)程如

17、圖1-4-12所示。一 輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)存放器。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。二程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開(kāi)場(chǎng)逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的部輔助存放器和輸出狀態(tài)存放器。三 輸出刷新階段當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)存放器中的容，依次送到輸出鎖存電路，并通過(guò)一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。圖1-4-12 PLC的掃描全過(guò)程第3章PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原則3.1.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控制

18、對(duì)象生產(chǎn)設(shè)備活生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下根本原則：1最大限度的滿足被控制對(duì)象的控制對(duì)象。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展調(diào)查研究，收集資料，并于機(jī)械局部的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。2在滿足控制系統(tǒng)要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便。3保證控制系統(tǒng)的平安、可靠。4考慮到生產(chǎn)的開(kāi)展和工藝的改良，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。3.1.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本容PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的。，因此，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本容應(yīng)包括：用戶輸入設(shè)備按鈕

19、、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等、輸出設(shè)備繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象電動(dòng)機(jī)、電磁閥等。這些設(shè)備屬于一般的電器元件，其選擇的方法在其他有關(guān)書籍中已有介紹。PLC的選擇。PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對(duì)語(yǔ)保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起到重要的作用。選擇PLC應(yīng)包括機(jī)型選擇、容量選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。分配I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。涉及控制程序。包括設(shè)計(jì)梯形圖、語(yǔ)句表及程序清單和控制系統(tǒng)流程圖。控制系統(tǒng)程序是控制整個(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是包子系統(tǒng)工作平安、可靠的關(guān)鍵。因此，控制程序設(shè)計(jì)必須是經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、修改，知道滿足要求為止。

20、必要時(shí)還需要設(shè)計(jì)控制臺(tái)。編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。3.1.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1根據(jù)生產(chǎn)的工藝過(guò)程分析控制要求。2根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備、據(jù)此確定OLC的I/O點(diǎn)數(shù)。3選擇PLC系統(tǒng)。4分配PLC和I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì)I/O連接圖。5進(jìn)展PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)展控制態(tài)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。編寫梯形圖的考前須知1輸入輸出繼電器、部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的觸點(diǎn)可以屢次重復(fù)使用，無(wú)需復(fù)雜的程序結(jié)果來(lái)減少觸點(diǎn)的使用次數(shù)。2梯形圖每一行都是從左母線開(kāi)場(chǎng)，線圈終止于右母線。觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊。除不經(jīng)程序外，任何線圈、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、高級(jí)指令等不能直接與左母線相連。如果需要任何時(shí)候

21、都被執(zhí)行的程序段，可以通過(guò)特殊部常閉繼電器或一個(gè)沒(méi)有使用的部繼電器的常閉觸點(diǎn)來(lái)連接。3在程序中，不允許同一的線圈兩次輸出。4不允許出現(xiàn)橋式電路。程序的編寫順序應(yīng)是自上而下。從左至右的方式。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù)，程序應(yīng)為“左大右小，上大右小。 圖1-4-13 PLC外部接線圖梯形圖是用的最多的PLC圖形編程語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的根底上演變而來(lái)的。它與電器控制線路圖相似，如圖3-3示。繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架構(gòu)造、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語(yǔ)言為廣闊電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC的

22、編程語(yǔ)言，是PLC的第一編程語(yǔ)言。圖1-1-14傳統(tǒng)繼電器控制線路圖和PLC梯形圖 a傳統(tǒng)繼電器控制線路圖 b PLC梯形圖 在梯形圖中，有兩根豎直的直線，被稱為母線，現(xiàn)在很多PLC只保存了左邊的母線，而把右邊的母線略去不寫。在梯形圖中引入了“能流的概念。左邊的母線就如電源的“正極，而右邊的母線就如電源的“負(fù)極。如果有“能流從左至右流向線圈，則線圈被鼓勵(lì)。如果沒(méi)有能流，則線圈未被鼓勵(lì)，“能流在任何時(shí)刻都不會(huì)通過(guò)接點(diǎn)自右向左流。第4章 自動(dòng)售貨機(jī)PLC程序設(shè)計(jì)4.1仿真實(shí)驗(yàn)中售貨機(jī)的分析由于售貨機(jī)的全部功能是在上位機(jī)上模擬的，所以售貨機(jī)的局部硬件是由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬代替的。如錢幣識(shí)別系統(tǒng)，可以用

23、按*個(gè)“仿真對(duì)象輸出一個(gè)脈沖直接給PLC發(fā)布命令，而傳動(dòng)系統(tǒng)也是由計(jì)算機(jī)直接模擬的，這些并不會(huì)影響實(shí)際程序的操作，完全能模擬實(shí)際自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行。(1)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)假設(shè)a、由于是在計(jì)算機(jī)上模擬運(yùn)行的，實(shí)驗(yàn)中有些區(qū)別于實(shí)際情況的假設(shè)：b、自動(dòng)售貨機(jī)只售出三種商品；c、自動(dòng)售貨機(jī)可以識(shí)別10元、5元、1元；d、自動(dòng)售貨機(jī)可以退幣10元、5元、1元；e、自動(dòng)售貨機(jī)有液晶顯示功能；f、試驗(yàn)中售貨機(jī)忽略了各種故障以及缺貨等因素；(2)一次交易過(guò)程分析為了方便分析，以一次交易過(guò)程為例a、初始狀態(tài)：有電子標(biāo)簽顯示各商品價(jià)格，顯示屏顯示界面，此時(shí)不能購(gòu)置任何商品；b、投幣狀態(tài)：按下投幣按鈕，顯示投幣框，按下所投幣

24、值，顯示屏顯示投入、消費(fèi)、余額數(shù)值，當(dāng)所投幣值超過(guò)*商品價(jià)格時(shí)，相應(yīng)商品選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購(gòu)置。c、購(gòu)置狀態(tài)：按下可以購(gòu)置的選擇按鈕，所選的 出現(xiàn)在出貨框中，同時(shí)顯示屏上的金額數(shù)字根據(jù)消費(fèi)情況相應(yīng)變化。取走商品則出貨框消失。d、退幣狀態(tài)：按下退幣按鈕顯示退幣框，同時(shí)顯示相應(yīng)的退幣值和數(shù)量，按下確認(rèn)按鈕則恢復(fù)初始狀態(tài)。到此為止，自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)完整工作完畢。這也是本仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。4.2設(shè)計(jì)任務(wù)確實(shí)定根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度方案，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)展自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題

25、與解決問(wèn)題的能力。主要容包括： 1. 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的構(gòu)造圖、接線圖、時(shí)序圖等；2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停頓功能； 3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)展PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；4. 程序構(gòu)造與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；5. 進(jìn)展系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的控制要求。4.3程序設(shè)計(jì)局部仿真程序的編寫利用利用組態(tài)軟件FORCECONTROL2.6，下位機(jī)程序的編制則利用PLC專用編程軟件歐姆龍完成的。PLC程序已經(jīng)介紹，現(xiàn)在我們看一下仿真界面設(shè)計(jì)。(1)銷售機(jī)背景的設(shè)計(jì)售貨機(jī)背景是一個(gè)不動(dòng)的畫面，可以利用圖片處理的方法按照制定樣式的功能畫出售貨機(jī)的整體。先分幾局部進(jìn)展仿真設(shè)計(jì)，如圖6-1所示。(2

26、)顯示屏局部的設(shè)計(jì)顯示屏局部的設(shè)計(jì)利用了組態(tài)軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)顯示畫面，一個(gè)是未交易時(shí)初始狀態(tài)的歡送界面如圖6-2，在交易過(guò)程中的幣值顯示畫面如圖6-3所示 ，其中圖6-1中的歡送字符是可以閃爍變化的，aaaa字符可以顯示系統(tǒng)時(shí)間，圖3-2中的8888用來(lái)顯示幣值，它們均是可以定義的變量。圖1-3-13售貨機(jī)背景3標(biāo)簽設(shè)計(jì)電子標(biāo)簽用來(lái)顯示程序中傳上來(lái)的價(jià)格，所以其中要有可以定義的字符，所以標(biāo)簽設(shè)計(jì)為，其中“J.03顯示03商品價(jià)格的變量。4按鈕設(shè)計(jì)“選擇按鈕的設(shè)計(jì)要反映出可以購(gòu)置和不可以購(gòu)置的差異，所以其中也要有可以變化的字符，設(shè)計(jì)如右圖，其中字符“選擇在滿足條件下可以閃爍變色，退幣按鈕設(shè)計(jì)成樣式，

27、按鈕均可以動(dòng)作。5投退幣提示框設(shè)計(jì)投退幣提示框要有可已投入的硬幣，確認(rèn)按鈕以及框架，其中硬幣、確認(rèn)按鈕和字符“a均是可以定義的變量圖1-3-16投幣提示框圖1-3-17 退幣提示框6出貨框的設(shè)計(jì)出貨框中要有01-03商品的示意圖以及框架，其中商品在滿足條件后可以出現(xiàn)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊后可以消失，因此也是可定義的變量效果如圖6-6所示圖1-3-18出貨框4.3.1程序設(shè)計(jì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)證明： 該系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)較全面地演示自動(dòng)售貨機(jī)的使用功能； 通過(guò)修改PLC控制程序， 可在自動(dòng)售貨機(jī)上實(shí)現(xiàn)多種控制方式、銷售方式、銷售種類。自動(dòng)售貨機(jī)可以根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)付貨。它根據(jù)投入錢幣的多少，提示你可以買什么東西，再按一下

28、相應(yīng)的按鈕，購(gòu)置的飲料就可以從出口處提出，出口處提示用戶將物品拿走，不買東西了就按下退幣按鈕，將多余的錢幣取回，經(jīng)過(guò)6秒后錢幣沒(méi)有取回則自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警，防止顧客有不必要的損失。在交易的過(guò)程中，幣值界面會(huì)顯示投入錢幣的金額、消費(fèi)錢幣的金額、余額。4.3.2定義I/O設(shè)備輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接部件。 PLC通過(guò)輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)展控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。I/O點(diǎn)分配表如4.3.3設(shè)計(jì)4.3.4運(yùn)行 圖1-3-19 運(yùn)行結(jié)果圖第四章 總 結(jié)現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過(guò)線路將自動(dòng)售貨機(jī)的庫(kù)存信息及時(shí)地傳送各營(yíng)業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)展。并且，為防止地球暖化，自動(dòng)售貨機(jī)的開(kāi)發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動(dòng)售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)頂峰時(shí)，這種機(jī)型的自動(dòng)售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動(dòng)售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約1015%的電力。進(jìn)入21世