基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3(完整資料)

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基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）遼寧工程技術(shù)大學(xué)電氣控制技術(shù)與PLC課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目基于PＬＣ的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師陳偉華院（系、部)電氣與控制工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名日期２０14年6月２3日課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)期20１３／2014學(xué)年第２學(xué)期姓名專業(yè)班級(jí)課程名稱電氣控制技術(shù)與PLC設(shè)計(jì)題目基于ＰLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分項(xiàng)目?jī)?yōu)良中及格不及格設(shè)計(jì)表現(xiàn)1。設(shè)計(jì)態(tài)度非常認(rèn)真認(rèn)真較認(rèn)真一般不認(rèn)真2.設(shè)計(jì)紀(jì)律嚴(yán)格遵守遵守基本遵守少量違反嚴(yán)重違反3.獨(dú)立工作能力強(qiáng)較強(qiáng)能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成基本獨(dú)立設(shè)計(jì)完成不能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成4.上交設(shè)計(jì)時(shí)間提早或按時(shí)按時(shí)遲交半天遲交一天遲交一天以上設(shè)計(jì)說(shuō)明書５。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容完整，結(jié)果正確設(shè)計(jì)思路清晰,結(jié)構(gòu)方案合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容較完整，極少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理,設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容基本完整，有少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路基本清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確,調(diào)理清楚,內(nèi)容基本完整,有些錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理，關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤，調(diào)理清楚，內(nèi)容不完整，有明顯錯(cuò)誤６。設(shè)計(jì)書寫、字體、排版規(guī)范、整潔、有條理，排版很好較規(guī)范、整潔、有條理，個(gè)別排版有問(wèn)題基本規(guī)范、整潔、有條理，個(gè)別排版有問(wèn)題基本規(guī)范、整潔、有條理，排版有問(wèn)題較多不規(guī)范、不整潔、無(wú)條理，排版有問(wèn)題很大7.封面、目錄、參考文獻(xiàn)完整較完整基本完整缺項(xiàng)較多不完整圖紙8。繪圖效果很出色較出色一般較差很差９.布局合理、美觀較合理基本合理有些混亂布局混亂10．繪圖工程標(biāo)準(zhǔn)符合標(biāo)準(zhǔn)較符合標(biāo)準(zhǔn)基本符合標(biāo)準(zhǔn)個(gè)別不符合標(biāo)準(zhǔn)完全不符合標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定說(shuō)明:不及格標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計(jì)內(nèi)容一項(xiàng)否決制，即5為不及格，整個(gè)設(shè)計(jì)不及格,其他4項(xiàng)否決；優(yōu)、良、中、及格標(biāo)準(zhǔn):以設(shè)計(jì)內(nèi)容為主體,其他項(xiàng)超過(guò)三分之一為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),否則評(píng)定為下一等級(jí);如優(yōu)秀評(píng)定，設(shè)計(jì)內(nèi)容要符合５，其余九項(xiàng)要有４項(xiàng)符合才能評(píng)定為優(yōu)，否則評(píng)定為良好,以此類推。最終成績(jī)：評(píng)定教師簽字:電氣控制技術(shù)與PLC課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名朱秋明題目基于PLＣ的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求（１）自動(dòng)售貨機(jī)可投入５角、1元的硬幣。(2）所售飲料標(biāo)價(jià):純凈水——１元,汽水——2。5元，咖啡——3元。（3）當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)所購(gòu)飲料的標(biāo)價(jià)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的可購(gòu)買飲料的指燈亮，作可購(gòu)買提示.(４)當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮?xí)r，按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，5s后自動(dòng)停止,同時(shí)指示燈閃爍。（５)購(gòu)買飲料后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算剩余幣值，并根據(jù)剩余幣值提示可購(gòu)買的飲料（指示燈亮）。（6）當(dāng)顧客成功購(gòu)買完一件物品后30秒無(wú)操作，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客。（7）如果顧客投入硬幣后又不想買物品，按下退款按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客。（８)如果顧客投入硬幣總值超過(guò)所選物品的價(jià)值時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客。（9）當(dāng)物品不足時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無(wú)反應(yīng)（不出物品,不減余額)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容擬定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。深入了解和分析被控制對(duì)象的工藝條件及控制要求。選擇適合的的PＬC類型。分配I/O點(diǎn)。設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)梯形圖。輸入并調(diào)試程序.目錄TOC\ｏ”1—3＂＼ｈ\uＨYＰERLINK\l_Ｔｏc217９6摘要PAGEREF＿Ｔoc217９61ＨYPERLINK\l_Toc1３３5０1系統(tǒng)概述2HＹＰERLＩNK\l_Toc2０18９2控制要求及設(shè)計(jì)思路ＰＡGEREF_Ｔｏｃ20１８９32.１控制要求PＡＧEREＦ_Ｔoc9648３HYPEＲLINＫ\l_Tｏｃ4５22.２方案設(shè)計(jì)42。3控制流程圖PＡGＥREF＿Toc2962４3。自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)設(shè)備參數(shù)的選定ＰAGEＲEF＿Tｏｃ５3675ＨYPEＲLIＮK\l_Toc167８２3．１PＬC的選擇5HYPＥＲLＩNK\l＿Toc271073．2硬幣識(shí)別器63．3開關(guān)電源PAGＥRＥF_Toc339963．4電磁閥PAGＥRＥF_Ｔoc662963.5液位開關(guān)7４軟件設(shè)計(jì)PAGEＲEF_Ｔoｃ148227HYＰERＬINK\l_Toc1680３４。１I/Ｏ口分配PAＧEREF_Toc1680３7ＨＹPEＲLINK\l_Toc235１84．2控制接線圖８HYPERLINK\l＿Toｃ９22６４.3程序設(shè)計(jì)9ＨＹPERLINK\l_Toc17７594．３．1計(jì)幣部分94.3.2比較部分10HYPＥRLINK\l＿Ｔoc193584.3.3選擇和飲料供應(yīng)部分５811ＨYPERLＩNK\l_Toc140６04．3．４余額計(jì)算部分PAＧEREF_Ｔｏc1４060１１4．3。5退幣部分１２HYPEＲLINK\l_Tｏc216８３4．3。6報(bào)警部分PＡＧEREＦ_Toｃ2168３13ＨYPEＲLINK\l＿Toc３１2445系統(tǒng)調(diào)試1３HＹPERLINK\l_Ｔｏc17890６結(jié)論１4參考文獻(xiàn)PAGＥREF＿Ｔoc2５3８６１5摘要自動(dòng)售貨機(jī)是可完成無(wú)人自動(dòng)售貨的商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備,它不受任何場(chǎng)地限制,方便快捷，可以每天２4h售貨，在我國(guó)也越來(lái)越普及.傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)采用單片機(jī)作為控制核心,但這樣在輸入輸出接口上消耗很大.ＰＬＣ不但可以實(shí)現(xiàn)類似控制功能，還具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、能耗低、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn).本售貨機(jī)系統(tǒng)主要是針對(duì)純凈水、汽水和咖啡的自動(dòng)銷售.自動(dòng)售貨機(jī)的普及在某種程度上能反映一個(gè)國(guó)家的科技發(fā)展水平，是一個(gè)國(guó)家的文明程度的象征,實(shí)踐和直覺告訴我們，自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)的橫空出世，必將國(guó)內(nèi)的食品、香煙、飲料等諸多行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī)。設(shè)計(jì)以三菱PＬC設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng),簡(jiǎn)要介紹PLC各硬件選型，軟件的設(shè)計(jì),并具體的進(jìn)行了PLC梯形圖的編寫和系統(tǒng)的調(diào)試，仿真證明該系統(tǒng)切實(shí)可行。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)；PLC;調(diào)試1系統(tǒng)概述自動(dòng)售貨機(jī)是可完成無(wú)人自動(dòng)售貨，集光、機(jī)、電一體化的商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。自動(dòng)售貨機(jī)不受任何場(chǎng)地限制，方便快捷，可以每天24h售貨,因此深受上班族的歡迎。隨著科技發(fā)展和市場(chǎng)繁榮，很多城市的公共場(chǎng)所里面都放置有自動(dòng)售貨機(jī)，出售的商品五花八門,從飲料、零食、香煙、糖果，到牙刷、方便面、自動(dòng)照相機(jī).近年來(lái)，我國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)突飛猛進(jìn)：在汽車總站、商廈、醫(yī)院、小區(qū)、學(xué)校等地區(qū)紛紛涌現(xiàn)出自動(dòng)售貨機(jī)的蹤跡。這種方便快捷的購(gòu)物方式越來(lái)越受到人們的青睞，同時(shí)也是現(xiàn)代化城市配套設(shè)施的需求。在人口集中的學(xué)校、車站、醫(yī)院等地方，瓶裝的飲料造成大量資金與產(chǎn)品的浪費(fèi)，本課題就研究用ＰLＣ實(shí)現(xiàn)散裝飲料的自動(dòng)銷售。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年代自日本和歐美發(fā)展起來(lái).它又被稱為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。在日本，７0%的罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的；全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有５0萬(wàn)臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，它的出現(xiàn)是由于勞動(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。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化,要求出現(xiàn)新的流通渠道,而相對(duì)的超市、百貨購(gòu)物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生,人工費(fèi)用也不斷上升，再加上場(chǎng)地的局限性以及購(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.它的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是發(fā)達(dá)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)者所接受。但由于售貨機(jī)分布零散、范圍廣闊的特點(diǎn)，自動(dòng)售貨機(jī)在為消費(fèi)者帶來(lái)方便的同時(shí)，也為經(jīng)營(yíng)者在監(jiān)控、管理、維護(hù)等方面帶來(lái)很大的不便。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等,經(jīng)營(yíng)者普遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告，給經(jīng)營(yíng)者增加了管理成本和難度,也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便[2］。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動(dòng)售貨機(jī)的經(jīng)營(yíng)者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)的銷售狀況進(jìn)行商品銷售狀況分析，預(yù)測(cè)商品的銷售走勢(shì)，確定合理的采購(gòu)和配送策略，以獲得最高的投資回報(bào)率。同時(shí)售貨機(jī)的一些故障信息和警報(bào)信息可以實(shí)時(shí)的傳送到相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)人員，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題.而且本次設(shè)計(jì)的題目是基于PLＣ的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要是應(yīng)用三菱FX-2N型PLC的梯形圖來(lái)設(shè)計(jì)控制程序，并簡(jiǎn)單介紹相關(guān)的知識(shí),如：PLC的定義、PLC的工作原理、PＬＣ的硬件組成等。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖，再根據(jù)ＰＬＣ的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出它的外部接線圖,結(jié)合梯形圖和外部接線圖分析說(shuō)明該設(shè)計(jì)的控制原理過(guò)程。2控制要求及設(shè)計(jì)思路2.1控制要求(1)自動(dòng)售貨機(jī)可投入5角、1元的硬幣.（2）所售飲料標(biāo)價(jià):純凈水——1元，汽水——2.5元，咖啡—-3元。（3）當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)所購(gòu)飲料的標(biāo)價(jià)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的可購(gòu)買飲料的指燈亮，作可購(gòu)買提示。(４）當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮?xí)r，按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，5s后自動(dòng)停止，同時(shí)指示燈閃爍。(5）購(gòu)買飲料后,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算剩余幣值，并根據(jù)剩余幣值提示可購(gòu)買的飲料（指示燈亮）。（6）當(dāng)顧客成功購(gòu)買完一件物品后３0秒無(wú)操作，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客。（7）如果顧客投入硬幣后又不想買物品，按下退款按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客。（8）如果顧客投入硬幣總值超過(guò)所選物品的價(jià)值時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客.（9）當(dāng)物品不足時(shí),對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無(wú)反應(yīng)（不出物品,不減余額）。２。2方案設(shè)計(jì)（1)通過(guò)分析,取最有把握的思路,故采取一般梯形圖進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。(2）注意點(diǎn),程序運(yùn)行開始階段要有上電復(fù)位，讓機(jī)子清零。(３)本自動(dòng)售貨機(jī)可使用5角、1元硬幣，計(jì)幣時(shí)用ADD指令進(jìn)行累加從而得到一個(gè)投幣總額;比較幣值時(shí)使用ＣMP指令來(lái)判斷是否符合純凈水排出或汽水排出或咖啡排出的條件；余額計(jì)算時(shí)用SUB指令從投幣總額中扣除顧客所消費(fèi)的幣值總額；退幣計(jì)算時(shí)用到觸點(diǎn)型比較指令.（4）ＰLＣ選用繼電器輸出型。（５)要求實(shí)現(xiàn)顧客的循環(huán)購(gòu)買，故需實(shí)現(xiàn)控制程序的跳轉(zhuǎn)。(6)退幣結(jié)束時(shí)，使用ZＲST指令進(jìn)行購(gòu)買完成的復(fù)位，以準(zhǔn)備下一個(gè)顧客購(gòu)買飲料,防止出現(xiàn)錯(cuò)誤.２.３控制流程圖自動(dòng)售貨機(jī)PLC的控制流程圖，如圖2。１所示.開始開始投幣計(jì)數(shù)純凈水選擇咖啡選擇減去咖啡用幣退幣計(jì)數(shù)錢幣倒入退幣箱結(jié)束減去純凈水用幣汽水選擇減去汽水用幣錢幣不足NY圖2。1控制流程圖自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)設(shè)備參數(shù)的選定３。1PLC的選擇目前的PLC品牌很多,比較有名的有美國(guó)AB,ABB，松下，西門子，三菱,歐姆龍，臺(tái)達(dá)，富士，施耐德，信捷等。而不同的PLC其產(chǎn)品價(jià)格差價(jià)也是很大,在質(zhì)量和I／O點(diǎn)數(shù)幾乎相同的情況下可以相差較多[1０]。三菱FX2N系列是作為一種小型機(jī)，其功能較為完善，性能價(jià)格比高，較為適合自動(dòng)售貨機(jī)。另外在本設(shè)計(jì)中PLC需要接11個(gè)輸入點(diǎn)和1２個(gè)輸出點(diǎn)，以及為了以后的擴(kuò)展需要，由以上三點(diǎn)因素，選擇了三菱ＰＬC，ＦX2Ｎ—48MR型。三菱ＰLC,ＦＸ2N-4８ＭＲ是具有高級(jí)處理功能的型號(hào)，其輸入和輸出點(diǎn)數(shù)之和為48點(diǎn)，還可以擴(kuò)展到256點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，速度高.三菱ＰLCFＸ2N－48MR性能規(guī)格：(１）運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式:通過(guò)儲(chǔ)存的程序周期運(yùn)轉(zhuǎn)。(２)運(yùn)轉(zhuǎn)處理時(shí)間：基本指令：0.8μｓ／指令,應(yīng)用指令：１。５2至幾百μs/指令。(3)編程語(yǔ)言：邏輯梯形圖和指令清單.（4)程式容量：８00０步內(nèi)置。(5）指令數(shù)目:基本順序指令27，步進(jìn)梯形指令2，應(yīng)用指令12８。（6）I／O配置：最大硬件I／O配置點(diǎn)256。（7)輔助繼電器(M線圈):一般:50０點(diǎn)，鎖定:2572點(diǎn),特殊:256點(diǎn)。（８)狀態(tài)繼電器(S線圈）：一般：４90點(diǎn)，鎖定:400點(diǎn)，初始：１0點(diǎn),信號(hào)報(bào)警器：１０0點(diǎn).（9）定時(shí)器（Ｔ)：100毫秒，范圍0至３27６.7秒(20０點(diǎn))；10毫秒，范圍0至327.６7秒（46點(diǎn)）;1毫秒保持型,范圍0至32.767秒(4點(diǎn)）.（10）計(jì)數(shù)器（C):一般16位,范圍0至32７67數(shù)（200點(diǎn)），鎖定1６位，范圍100點(diǎn)，一般3２位，范圍15點(diǎn)，鎖定３2位,范圍15點(diǎn)。3.２硬幣識(shí)別器硬幣識(shí)別器主要識(shí)別現(xiàn)在國(guó)家發(fā)行的一元、五角、一角的硬幣。我國(guó)目前發(fā)行的一元，五角和一角硬幣的金屬原材料是為制造硬幣而專門使用的特殊合金，因此在它通過(guò)投幣入口進(jìn)入由電感和電容組成的特定傳感器,金屬材質(zhì)和體積的差異對(duì)電容量和電感量的影響大小也出現(xiàn)微弱差異.電容量、電感量的變化引起電壓的變化,再通過(guò)檢測(cè)電路將信號(hào)放大,與設(shè)定值進(jìn)行比較,確定某種硬幣種類并對(duì)PLC的輸入單元發(fā)出信號(hào)，ＰLC根據(jù)接收到的信號(hào)，對(duì)硬幣值進(jìn)行累加計(jì)數(shù)。根據(jù)對(duì)硬幣識(shí)別器的了解及選擇，確定使用側(cè)投類CＰU硬幣識(shí)別器。3．３開關(guān)電源在自動(dòng)售貨機(jī)中指示燈、警鈴、等電源為DC24V，因此需要配備直流２４V開關(guān)電源，本文選擇了WP10—S—２4。關(guān)電源的性能規(guī)格如下:（1）交流電壓輸入范圍：170~２64VAC。(２）直流調(diào)整范圍：額定輸出電壓±10％。(3）輸出過(guò)載保護(hù)：1１0%?1５0％。（4）工作溫度：-10～+50℃。3。4電磁閥電磁閥是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件,屬于執(zhí)行器；并不限于液壓,氣動(dòng)。用于控制液壓流動(dòng)方向，工廠的機(jī)械裝置一般都由液壓缸控制，所以就會(huì)用到它的工作原理，里面有密閉的腔，在不同的位置開有通孔,每個(gè)孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過(guò)控制閥體的移動(dòng)來(lái)檔住或漏出不同的排油孔,而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過(guò)油的壓力來(lái)推動(dòng)油剛的活塞,活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過(guò)控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。追朔的發(fā)展史,到目前為止，國(guó)內(nèi)外的從原理上分為三大類（即:直動(dòng)式、分布直動(dòng)式、先導(dǎo)式）,而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類（直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)）,本次設(shè)計(jì)采用直動(dòng)式電磁閥.通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，關(guān)閉。3．5液位開關(guān)液位開關(guān)，也稱水位開關(guān),液位傳感器,顧名思義，就是用來(lái)控制液位的開關(guān)。從形式上主要分為接觸式和非接觸式。常用的非接觸式開關(guān)有電容式液位開關(guān),接觸式的浮球式液位開關(guān)應(yīng)用最廣泛.電極式液位開關(guān)，電子式液位開關(guān),電容式液位開關(guān)也可以采用接觸式方法實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)電子式液位開關(guān)，電子式液位開關(guān)通過(guò)內(nèi)置電子探頭對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè),再由芯片對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理,當(dāng)判斷到有水時(shí)，芯片輸出高電平24V或5Ｖ等（PNＰ型或NPN型均可），當(dāng)判斷到無(wú)水時(shí)，芯片輸出0V。高低電平的信號(hào)通過(guò)PLC或其它控制電路來(lái)讀取，并驅(qū)動(dòng)水泵等用電器工作。4軟件設(shè)計(jì)4。1Ｉ/Ｏ口分配列出I/O口分配表，如表4。１所示。表４.1I／O口分配表輸入輸出輸入點(diǎn)功能輸出點(diǎn)功能X0五角投幣器Ｙ０純凈水電磁閥X1一元投幣器Y1汽水電磁閥Ｘ2純凈水按鈕Y2咖啡電磁閥Ｘ3汽水按鈕Y3純凈水指示燈X4咖啡按鈕Y4汽水指示燈X5找錢按鈕Ｙ５咖啡指示燈X6急停按鈕Y6余錢指示燈Ｘ７啟動(dòng)按鈕Y１0無(wú)純凈水報(bào)警燈X10純凈水液位開關(guān)Ｙ1１無(wú)汽水報(bào)警燈Ｘ１1汽水液位開關(guān)Y１2無(wú)咖啡報(bào)警燈X１2咖啡液位開關(guān)Y13一元退幣馬達(dá)Y14五角退幣馬達(dá)４.２控制接線圖本系統(tǒng)是一個(gè)小型集中控制系統(tǒng),PLC選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出開關(guān)信號(hào)的數(shù)量、用戶程序的長(zhǎng)短及相關(guān)的功能。根據(jù)控制要求，I／Ｏ點(diǎn)數(shù)在2４個(gè)左右,選擇性能價(jià)格比較高的三菱FX2N—48MR，其中其輸入點(diǎn)為24點(diǎn)，輸出點(diǎn)為２4點(diǎn),該ＰLC為繼電器輸出型。本設(shè)計(jì)中,退幣按鈕、各種飲料按鈕和飲料出口（驅(qū)動(dòng)電磁閥）等均為開關(guān)量。根據(jù)上述要求，繪制出ＰLＣ控制電路接線圖，如圖4．２所示.圖４。2控制接線圖4.3程序設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，因此要求上要有現(xiàn)實(shí)中的自動(dòng)售貨機(jī)的多種功能。根據(jù)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的流程可以知道自動(dòng)售貨機(jī)的主要系統(tǒng)包括:計(jì)幣部分、比較部分、選擇和飲料供應(yīng)部分、余額計(jì)算部分、退幣部分、報(bào)警部分.4．3．1計(jì)幣部分當(dāng)有顧客購(gòu)買飲料時(shí)，投入硬幣時(shí)由硬幣識(shí)別器識(shí)別硬幣,如果是真幣則系統(tǒng)將硬幣自動(dòng)傳送到相應(yīng)的硬幣貯存部分,然后在PLC內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算,如果是假幣則系統(tǒng)自動(dòng)退出硬幣，梯形圖如圖4。3所示。圖4。３計(jì)幣部分４。３。２比較部分投幣完成后，系統(tǒng)會(huì)將Ｄ0內(nèi)錢幣數(shù)據(jù)和可以購(gòu)買的飲料價(jià)格進(jìn)行區(qū)間比較:若1元≤投幣<2.5元，則純凈水選擇指示燈長(zhǎng)亮,此時(shí)可以選擇純凈水或退幣;若2．５元≤投幣〈3元,則純凈水和汽水指示燈長(zhǎng)亮,此時(shí)可以選擇純凈水、汽水或退幣;投幣≥3元,則純凈水、汽水和咖啡指示燈長(zhǎng)亮,此時(shí)可以選擇純凈水、汽水、咖啡或退幣。梯形圖如圖４.4所示：圖4。4比較部分4.3．３選擇和飲料供應(yīng)部分比較完成后，按下指示燈長(zhǎng)亮的選擇按鈕，相應(yīng)的電磁閥起動(dòng)，并且相應(yīng)的選擇指示燈由長(zhǎng)亮轉(zhuǎn)為以1s為周期的閃爍直至飲料供應(yīng)完畢后閃爍停止。當(dāng)飲料輸出達(dá)到5ｓ時(shí)，電磁閥關(guān)斷.梯形圖如圖4。5所示：圖4。5選擇和飲料供應(yīng)部分4。３．4余額計(jì)算部分飲料輸出的同時(shí)減去相應(yīng)的購(gòu)買幣數(shù)。梯形圖如圖4。6所示：圖4。6余額計(jì)算部分4．３.５退幣部分顧客可在購(gòu)?fù)觑嬃虾螅赏藥胖甘緹簦?可知是否可以退幣。指示燈亮，則可以退幣，當(dāng)按下退幣控制按鈕后，數(shù)據(jù)寄數(shù)器D1內(nèi)的幣數(shù)除以10，商的整數(shù)部分是需要退回1元的個(gè)數(shù)并儲(chǔ)存在D1０中；D11的數(shù)據(jù)除以5，商的整數(shù)部分是需要退回的5角錢的個(gè)數(shù),并儲(chǔ)存在Ｄ１2中，依次類推選擇退幣的同時(shí)起動(dòng)2個(gè)退幣電動(dòng)機(jī).2個(gè)感應(yīng)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)感應(yīng)器記幣的個(gè)數(shù)等于數(shù)據(jù)寄存器退回的幣數(shù)時(shí),退幣電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。ＰLC編程梯形圖如圖4.7所示：圖4.7退幣部分4.3．６報(bào)警部分ＰLC在報(bào)警系統(tǒng)中,只起到開關(guān)連接的作用，當(dāng)售貨機(jī)里面沒有飲料時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)亮紅燈,作報(bào)警提示。具體梯形圖如圖4．8所示：圖4.8報(bào)警部分5系統(tǒng)調(diào)試由于實(shí)驗(yàn)室沒有相應(yīng)的實(shí)物控制模型(自動(dòng)售貨機(jī)）,因此,在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時(shí)，所有的輸入信號(hào)均用開關(guān)按鈕來(lái)代替，所有的輸出均用指示燈來(lái)表示。調(diào)試時(shí)，首先按控制系統(tǒng)PＬC接線圖完成硬件接線，并仔細(xì)檢查接線是否有誤，特別要注意接線時(shí)不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況,否則會(huì)造成硬件損壞及人身意外.開始程序調(diào)試：首先將ＰLC控制程序?qū)懭氲剑蠰Ｃ機(jī)器中,再選擇監(jiān)控狀態(tài)，使ＰＬＣ處于“RUN"狀態(tài)，然后逐一按投幣感應(yīng)器（即硬幣識(shí)別機(jī)相對(duì)應(yīng)的輸入開關(guān))，觀察有沒有進(jìn)行累加幣值；或按選擇按鈕，觀察輸出指示燈是否按預(yù)計(jì)效果閃滅（即顯示飲料選擇提示、飲料送出、送出時(shí)間和退幣提示）,并通過(guò)監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運(yùn)行過(guò)程及輸入輸出信號(hào)、內(nèi)部描述實(shí)際出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案。對(duì)報(bào)警部分進(jìn)行調(diào)試，只需給相應(yīng)的輸入端口信號(hào)，然后相應(yīng)的指示燈變亮即可。要對(duì)照設(shè)計(jì)控制要求，逐一檢驗(yàn)設(shè)計(jì)功能是否能有效的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)和完善。調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了很多在設(shè)計(jì)之初沒有考慮到的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試和不斷的改進(jìn)，問(wèn)題逐個(gè)被解決.總而言之，對(duì)程序必須要反復(fù)調(diào)試，不斷改進(jìn),以獲得既完全實(shí)現(xiàn)功能,而又簡(jiǎn)單、嚴(yán)謹(jǐn)性高的PLＣ控制程序.6結(jié)論經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的奮戰(zhàn)，我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)之前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這一學(xué)期來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中容不得半點(diǎn)馬虎。首先，程序設(shè)計(jì)過(guò)程中,要按主電路、控制電路、輔助電路、聯(lián)鎖與保護(hù)、總體檢查反復(fù)修改與完善的先后順序進(jìn)行。PLC控制程序既要滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的各種控制,又要滿足電氣控制裝置本身的制造、使用和維修的需要.原理設(shè)計(jì)決定著生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的合理性與先進(jìn)性,考慮其是否具有生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟(jì)性、美觀、使用維修方便等特點(diǎn)PLＣ控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要全面考慮兩方面的內(nèi)容；其次，應(yīng)注重與同學(xué)間的協(xié)作,每一個(gè)人的思維不同,對(duì)程序的理解、功能的實(shí)現(xiàn)方式也會(huì)有所不同，因而往往會(huì)對(duì)程序的編制產(chǎn)生想象不到的效果.在熟練掌握典型環(huán)節(jié)控制電路、具有對(duì)一般電氣控制電路分析能力之后,應(yīng)該能舉一反三。做到以上幾點(diǎn),就達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的，即在實(shí)踐之中綜合運(yùn)用書本中的知識(shí)，進(jìn)一步直觀的理解課堂中所學(xué)的知識(shí)；學(xué)會(huì)在實(shí)踐之中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題;培養(yǎng)自己的團(tuán)隊(duì)意識(shí),為將來(lái)進(jìn)入工廠，踏入社會(huì)做一次預(yù)演。參考文獻(xiàn)[1]裴進(jìn)靈。一種新型自動(dòng)售貨機(jī)的研制［J］,科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),２０08，(12）。［2]朱軍。自動(dòng)售貨機(jī)的結(jié)構(gòu)［J]，信息與電腦，２0０9。［3]鐘肇新等編譯．可編程序控制器原理及應(yīng)用，華南理工大學(xué)出版社,2010年。［４］林曉峰編．可編程序控制器原理及應(yīng)用，高等教育出版社，２0０７年。[5]金廣業(yè)等編著.可編程序控制器原理與應(yīng)用，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)應(yīng)用專業(yè)委員會(huì),2010年.[6]王維亞等編。可編程序控制器及其應(yīng)用,廣西教育出版社，２0０8年.[7］王永華．現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用教程,機(jī)械工業(yè)出版社,2007.［８］周美蘭，周封，王岳宇．ＰLＣ電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì),科學(xué)出版社。[9］朱紹祥等編譯.可編程序控制器原理及應(yīng)用,上海交通大學(xué)出版社，２0０9年.[10］汪曉光，孫曉瑛,王艷丹編．可編程序控制器原理及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社,20０8年8月。基于PLC的全自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[摘要］介紹了可編程序控制器（PLC）在節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，系統(tǒng)具有手動(dòng)灌溉模式,能根據(jù)用戶要求設(shè)定各灌區(qū)的灌溉順序和灌溉時(shí)間;同時(shí)系統(tǒng)具有自動(dòng)灌溉模式,通過(guò)內(nèi)置程序把濕度傳感器測(cè)定的土壤濕度信號(hào)輸入到PLC,與土壤最佳含水量對(duì)比，進(jìn)一步控制電機(jī)和電磁閥的啟閉;為了減小水泵電機(jī)的啟動(dòng)電流,減輕對(duì)電網(wǎng)形成的沖擊,減小能耗，系統(tǒng)啟動(dòng)采用Y/啟動(dòng)。[關(guān)鍵詞］ＰＬC;節(jié)水灌溉；土壤濕度;Ｙ/啟動(dòng);自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)當(dāng)前，隨著電氣信息技術(shù)在節(jié)水灌溉工程中的應(yīng)用，發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、以色列、荷蘭、加拿大、澳大利亞等成功開發(fā)了一系列用途廣泛、功能極強(qiáng)的灌溉控制器。而我國(guó)在開發(fā)自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大，還處于研制、試用階段，隨著水資源的日趨緊張及信息技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)不僅具有廣闊的市場(chǎng)前景,而且具有巨大的社會(huì)效益［１，2]。本文以PLC為核心,選用C4０C型可編程控制器來(lái)開發(fā)了一套灌溉控制系統(tǒng)，所開發(fā)的控制系統(tǒng)能手動(dòng)設(shè)置對(duì)各輪灌區(qū)定時(shí)灌溉,也可以通過(guò)土壤濕度傳感器與控制器形成全自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)。同時(shí)為了減少水泵電機(jī)啟動(dòng)電流,減輕對(duì)電網(wǎng)形成的沖擊,減小能耗,水泵電機(jī)采用Y/啟動(dòng)。1PLC輸入/輸出點(diǎn)分配及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本文所選用的Ｃ４0C可編程序控制器輸入24點(diǎn)（X0~X２３),輸出16點(diǎn)(Y0～Y15)，帶有RＳ232口及日歷/時(shí)鐘功能，供電電源為2４V直流或100～24０V交流，同時(shí)可以控制4路A/D、4路D/A。系統(tǒng)可以方便地?cái)U(kuò)展輸入/輸出口，系統(tǒng)中除濕度傳感器為模擬信號(hào)外，其它輸入/輸出信號(hào)均為開關(guān)量，ＰＬＣ各個(gè)輸入／輸出點(diǎn)分配情況見表1。根據(jù)灌溉控制系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)由PLＣ控制器C40C,直流24V電源，起/停按鈕，數(shù)據(jù)采集器件包括土壤濕度傳感器、雨量傳感器和各類按鈕,執(zhí)行輸出器件包括電磁閥,帶動(dòng)水泵的電機(jī)，報(bào)警裝置為報(bào)警指示閃爍燈或報(bào)警電鈴,同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)處于某個(gè)工作狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的指示燈亮,如果在大規(guī)模的灌區(qū)中，要實(shí)現(xiàn)集中化管理，可以通過(guò)PLC的ＲＳ232口與管理機(jī)通信,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見圖1。2控制系統(tǒng)各部分功能及設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)包括電機(jī)Y／啟動(dòng)，手動(dòng)控制模式,自動(dòng)控制模式。因本系統(tǒng)除了濕度傳感器和雨量傳感器輸入為模擬量外，其他輸入/輸出均為數(shù)字量，編程控制器本身的抗干擾能力能滿足要求。PLＣ的容量包括I/Ｏ點(diǎn)數(shù)、用戶存儲(chǔ)器的容量。系統(tǒng)采用FP1可編程控制器專用編程軟件編制梯形圖。2。１電機(jī)Y/啟動(dòng)系統(tǒng)要求當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，首先電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,帶動(dòng)水泵抽水。同時(shí)系統(tǒng)中電機(jī)采用Y／啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)繼電器KMＹ接通。2s后KMY斷開,繼電器KM接通，即完成Ｙ/啟動(dòng),控制梯形圖見圖2。。2.２手動(dòng)灌溉模式系統(tǒng)具有手動(dòng)設(shè)定各電磁閥的開啟時(shí)間和開啟順序的功能,當(dāng)某個(gè)電磁閥閉合時(shí)相應(yīng)的指示燈亮。當(dāng)雨量傳感器有信號(hào)，即下雨時(shí),將停止灌溉，同時(shí)雨量報(bào)警器報(bào)警，本灌溉系統(tǒng)要求為一號(hào)灌區(qū)灌溉10miｎ，打開2號(hào)灌區(qū)電磁閥灌水5min，然后打開3號(hào)灌區(qū)電磁閥灌水1５min，最后停止灌溉。所設(shè)計(jì)的控制梯形圖見圖3。圖3手動(dòng)灌溉模式梯形圖。３自動(dòng)灌溉模式本灌溉控制器能根據(jù)土壤濕度傳感器得到的土壤濕度信號(hào),與設(shè)定的適于作物生長(zhǎng)的土壤濕度進(jìn)行比較,然后決定是否灌溉,自動(dòng)進(jìn)行電機(jī)與各電磁閥的起閉.在本系統(tǒng)中選用2０00ＹZ型土壤負(fù)壓傳感器來(lái)測(cè)量土壤濕度,測(cè)量范圍為負(fù)壓值0~—85kPａ，基本上在植物的需水范圍，一般說(shuō)來(lái),當(dāng)土壤吸力大于－７0kPａ值,土壤就需要灌水，否則會(huì)影響植物的生長(zhǎng),該壓阻傳感器輸出為0-5０mｖ;測(cè)量深度為2００mm～２000mm，地面以下部分根據(jù)需要而定，總精度為

2％左右；使用環(huán)境為0~50０！。在小麥拔節(jié)?抽穗期土壤最佳含水量用土壤負(fù)壓表示為—50ｋPa～-６0ｋＰa，即當(dāng)土壤負(fù)壓小于—60kＰa時(shí)，打開灌水閥門對(duì)作物進(jìn)行灌溉［4]。在該系統(tǒng)中把濕度傳感器得到的土壤濕度信號(hào)放入PＬC的數(shù)據(jù)寄存器DT0中,把所設(shè)定的土壤濕度上限值（－50ｋＰa）放入DT４，下限值（-60ｋPa)放入DT2,同時(shí)當(dāng)土壤缺水或適宜時(shí)，相應(yīng)的指示燈亮，所對(duì)應(yīng)的拔節(jié)?抽穗期自動(dòng)灌溉程序見圖4。3結(jié)語(yǔ)本文以Ｃ４0C可編程序控制器為核心來(lái)構(gòu)建節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)，系統(tǒng)具有手動(dòng)設(shè)定功能，能根據(jù)用戶要求設(shè)定對(duì)某一灌區(qū)的灌水時(shí)間；系統(tǒng)還具有全自動(dòng)灌溉功能，能根據(jù)土壤濕度傳感器得到的土壤濕度信號(hào)與土壤的最佳濕度值對(duì)比，自動(dòng)做出灌溉計(jì)劃；系統(tǒng)采用Y/變換啟動(dòng)水泵電機(jī)來(lái)減少啟動(dòng)電流,減輕對(duì)電網(wǎng)形成的沖擊,減小能耗.附錄—托普物聯(lián)網(wǎng)托普物聯(lián)網(wǎng)是浙江托普儀器有限公司旗下的重要項(xiàng)目.浙江托普儀器是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)儀器研發(fā)生產(chǎn)商，依據(jù)自身在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力，和自主研發(fā)的配套設(shè)備，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域嶄露頭角！托普物聯(lián)網(wǎng)以客戶需求為源頭,結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GＩS信息技術(shù),以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),竭誠(chéng)為傳統(tǒng)行業(yè)提供信息化、智能化的產(chǎn)品與端到端的解決方案.主要有:大田種植智能解決方案、畜牧養(yǎng)殖管理解決方案、食品安全溯源解決方案、食用菌種植智能化管理解決方案、水產(chǎn)養(yǎng)殖管理解決方案、溫室大棚智能控制解決方案等。托普物聯(lián)網(wǎng)三大系統(tǒng)產(chǎn)品我們知道物聯(lián)網(wǎng)主要包括三大層次,即感知層、傳輸層和應(yīng)用層.因此托普物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品主要以這三個(gè)層次延伸,涵蓋了感知系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備）、傳輸系統(tǒng)（數(shù)據(jù)傳輸處理網(wǎng)絡(luò)）、應(yīng)用系統(tǒng)(終端智能控制平臺(tái)。）托普物聯(lián)網(wǎng)模塊化智能集成系統(tǒng)托普物聯(lián)網(wǎng)依據(jù)自身研發(fā)優(yōu)勢(shì),開發(fā)了多種模塊化智能集成系統(tǒng)。1、傳感模塊：即環(huán)境傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng).它依據(jù)各類傳感設(shè)備可以完成整個(gè)園區(qū)或完成對(duì)異地園區(qū)所需數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的功能。2、終端模塊:即終端智能控制系統(tǒng)。它可以完成整個(gè)園區(qū)或遠(yuǎn)程控制異地園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降溫、自動(dòng)開啟風(fēng)機(jī),自動(dòng)補(bǔ)光及遮陽(yáng)，自動(dòng)卷簾,自動(dòng)開窗關(guān)窗，自動(dòng)液體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的自動(dòng)控制。3、視頻監(jiān)控模塊：即實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要是通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)得到植物生長(zhǎng)信息,在監(jiān)控中心或異地互聯(lián)網(wǎng)上既可隨時(shí)看到作物的實(shí)時(shí)生長(zhǎng)狀況。4、預(yù)警模塊：即遠(yuǎn)程植保預(yù)警系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^(guò)聲光報(bào)警、短信報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等方式進(jìn)行預(yù)警。５、溯源模塊：即農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng).該系統(tǒng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從種植準(zhǔn)備階段、種植和培育階段、生長(zhǎng)階段、收獲階段等對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境、噴藥施肥情況、病蟲害狀況等實(shí)施實(shí)時(shí)信息自動(dòng)記錄,有據(jù)可查，在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售階段采用二維碼或者ＲＦID射頻技術(shù)對(duì)各個(gè)階段數(shù)據(jù)記錄，這樣就能實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者拿到農(nóng)產(chǎn)品時(shí)通過(guò)終端設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)就能查看到各類信息,才能放心食用。6、作業(yè)模塊:即中央控制室?？赏ㄟ^(guò)總控室對(duì)整個(gè)區(qū)域情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括各個(gè)區(qū)域采集點(diǎn)參數(shù)、控制作業(yè)狀態(tài)、實(shí)時(shí)視頻圖像、施肥噴藥狀況、報(bào)警信息等。參考文獻(xiàn)[１]張兵，袁壽其,成立。國(guó)內(nèi)外節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望。排灌機(jī)械,2003（2)：3741．[２]張兵。智能化節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究［D]．鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2０03.[3］常斗南,李全利,張學(xué)武?？删幊绦蚩刂破髟響?yīng)用試驗(yàn)[M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.［4］Renａt(yī)oSilvｉodａFrotaRiｂeiｒｏ.Fuzzylogｉcbasｅｄautomａt(yī)eｄirrｉgatｉonｃontroｌsyｓtemoｐtｉｍｉｚｅdviaｎeuralｎetｗorks[A］．AｄissｅｒｔatiｏｎprｅseｎteｄforthePＨＤ．TheuniversityofTｅnｎessee.Ameｒica，１998：7483.摘要隨著科技的不斷發(fā)展，PLＣ在工程中的應(yīng)用大家有目共睹,ＰLC在各個(gè)領(lǐng)域已占得一席之地，并將有更好的發(fā)展。我國(guó)人口數(shù)量龐大,自動(dòng)售貨機(jī)在人們的生活中扮演越來(lái)越重要的角色，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看其具有廣闊的發(fā)展空間。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)為飲料自動(dòng)售貨機(jī)，販賣的商品性質(zhì)明確,適于放置在短時(shí)間人口流動(dòng)比較大的地方，比如餐廳。首先通過(guò)與單片機(jī)和液壓等控制的對(duì)比，確定采用PLC來(lái)控制自動(dòng)售貨機(jī)，然后分析自動(dòng)售貨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,明白自動(dòng)售貨機(jī)的販賣過(guò)程，以便為硬件的選擇做準(zhǔn)備。通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)的功能分析作出硬件框圖，根據(jù)硬件框圖選擇所需要的PLC、貨幣識(shí)別器、電動(dòng)機(jī)和接觸器。根據(jù)I/Ｏ分配表對(duì)PLＣ選型，并畫出外部接線圖。根據(jù)控制系統(tǒng)流程圖編寫符合自動(dòng)售貨機(jī)功能的程序。如果購(gòu)物后有剩余金額,則可按退幣按鈕退幣。梯形圖的編寫通過(guò)GXDeveloper來(lái)完成,完成梯形圖后可以在三菱PLC仿真軟件GXＳimｕlator6ｃ進(jìn)行調(diào)試和仿真.最后用ＭCGS作出組態(tài)效果。組態(tài)仿真圖中自動(dòng)售貨機(jī)包括按鈕、指示燈、投幣口、取物口、退幣口等部分。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī);ＰLC;梯形圖；MＣGSABＳTＲＡCTWiｔｈｔhedeｖｅlopmeｎｔofｓciencｅaｎｄteｃｈnoｌｏgy，tｈeapplicationofPLCinｅngineeringeveｒyboｄｙｂｅobvｉｏustopeｏplｅ，PLＣｈaｓoccuｐiedaｓpaｃｅforonepeｒsｏnｉneveryｆｉｅld,aｎdwiｌlhaveabｅｔｔeｒｄeｖｅlopmeｎt。Bｅcauｓeofthelargeｎumbｅrｏfｐｏpulａt(yī)ion,thevendingｍacｈｉｎeiｓpｌayingａmoｒeａndmorｅｉmpｏrtaｎtroleinｐeopｌe＇sｌife,inthelｏnｇｒｕｎｉtｈasbroaｄspacefｏrｄeveｌoｐｍeｎt.Ｔheｄesignoftｈeautoｍａt(yī)icvｅｎdingmachineforbeveragｅｖendinｇmachｉne，thenaturｅofｔhegoodssolｄinｔhecｌear,adaptedｔｏｂｅplacｅｄｉnasｈorttｉmｅpｏpulatiｏnfｌｏwofｒelativｅｌylargeareas,suchasreｓｔａuraｎt.Fｉrｓｔ,bycompaｒｉngwｉththｅsiｎgleｃhipmicrocompｕterandhｙｄraｕliccontrｏl,anｄaｄoptPLＣtoｃontｒoｌthevendiｎgmａｃhine,ｔhｅnaｎalyzesthestruｃｔurｅaｎdworkｉngprincipleｏfautomａt(yī)icｖｅｎｄingmａchiｎeｓｓｅlｌiｎgprｏｃesｓ，understaｎｄthevｅnｄｉｎｇｍacｈine,toｐreｐarｅfortｈesｅlectionｏｆhａrdwarｅ．Ｔhｒouｇhvｅndｉngmacｈinefuncｔｉonanａｌysｉstomakeｔhｅｈａｒdｗaｒeｂlockdiａｇraｍ，ａccoｒdingtotｈeｈarｄwareｂlｏｃｋdiagram,seｌecｔthedesiｒｅdPLCｃurreｎcyrｅcｏgnizer,motoｒaｎdconｔactor．AccｏrdiｎgｔoｔｈｅI/ＯdiｓtrｉbutioｎｌistｏｎｔhｅPＬＣsｅｌection，ａｎddｒawtheexteｒnaｌwiringdｉagｒａm．Acｃｏrｄｉngtotｈeflｏwcharｔｏfcontｒolsyｓtemｐrｅｐareｄwｉthｖendｉngｍacｈiｎeprograｍ.Iｆtｈesｈoppingafteｒtheremaiｎinｇａmount，ｔhｅnpressｔhecoinbｕｔtｏnｃoｉn。Ｔraｐeｚoidａlchaｒｔcｏmｐilａt(yī)ｉｏndoｎebyGXDevｅlｏｐeｒ,comｐleteladdeｒdiagramcａnbｅｄebuggedandsimuｌatedinMitｓubishiPLCsiｍulatiｏnｓoｆtwａreGXSiｍuｌator６c.Fｉnａｌly，MCGＳmadetｈｅcｏnfiguｒａt(yī)ｉｏneffect.Ｃonfiguratｉoｎsｉmuｌationdiagｒamofｔhevendingmachｉnｅｃｏmprｉsesabutton,iｎdiｃatｏrligｈt,thｅslｏt,fetchingｐｏrt,acoｉnrｅfunｄpart.Keyworｄs：ｖｅndingmａｃｈine；PLC;ladｄeｒdiagｒam;MCGＳ目錄TＯC\o"1-3"＼ｈ\ｚ\u1緒論５８2696０８\h1HYPＥRLINK\l＂_Toc３58269609＂1．1自動(dòng)售貨機(jī)的研究背景及意義ＰＡGERＥＦ_Toc3５８269６09\h１HＹＰERLINＫ\l”_Tｏc3582６9６１0＂1.2研究自動(dòng)售貨機(jī)的目的PＡGEＲEF_Toc35826９６10\h１HＹPERLINK\l"_Toc3５82６96１1"１。3本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容ＰAGEＲEF_Ｔｏc3582６9611＼h22自動(dòng)售貨機(jī)的功能分析PAGERＥF_Toc358269612\h３HYPＥＲＬＩNＫ\l"＿Toc358269613＂2.1自動(dòng)售貨機(jī)主控單元的確定PAＧEREF_Toc358２696１３＼h32.１。1PLＣ的部分功能ＰAGEREF_Tｏc3582６9６14\ｈ32.１。2確定自動(dòng)售貨機(jī)的主控單元為PＬＣPAGEREF_Ｔoc3582６9615\h４２．2自動(dòng)售貨機(jī)的售貨方法ＰAGＥＲEF_Toc358２６961６\h5HＹPERＬIＮK\l”_Toｃ35８269６17＂2．３自動(dòng)售貨機(jī)的空間結(jié)構(gòu)PAＧEREF_Ｔｏc3５8269617\ｈ６2.4自動(dòng)售貨機(jī)的功能PAGEREF_Ｔoｃ3５826961８\ｈ6HＹPERLINK\l"_Toc358269６19”2.5自動(dòng)售貨機(jī)的購(gòu)物使用流程ＰAGＥREF_Toｃ358269６19\h83自動(dòng)售貨機(jī)的硬件部分PAGEＲEF_Toc35826９６20\h9HYPERＬＩＮK\l＂_Ｔoc3５8269621”3.1控制電路硬件組成框圖PAGEREF＿Toc3５826９6２1＼h9HYＰEＲＬIＮK\l”＿Toc3５8２69622＂３。2確定自動(dòng)售貨機(jī)使用的ＰLC類型PAGＥＲＥＦ_Toｃ3５８269622\h103．３貨幣識(shí)別器選型PAGERＥＦ＿Tｏc358269623\h１23.3。1硬幣的識(shí)別原理５826９6２4\h133.3.2紙幣的識(shí)別原理PAGＥREF_Ｔoｃ3582６9625\h13ＨYPERLINＫ\l"_Tｏｃ35８269626”３．4自動(dòng)售貨機(jī)電機(jī)及其它選擇PAＧＥRＥF_Toc35８269６2６\ｈ1４HYＰERLINK\l＂_Toｃ35826９627"4自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì)PAＧEREF_Ｔoc358269６27\h164。1自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)流程圖PAGEＲEＦ_Ｔoc3５８2696２8\h1６ＨYPＥRＬIＮK\l＂_Tｏc35826962９"4．2自動(dòng)售貨機(jī)的程序部分PAＧEREＦ_Ｔoc3５８269629\h17HYＰＥRLＩNK\l”_Tｏｃ35８2６9６30"4.2.1程序中用到的部分指令PAGＥREF_Toc358２69６30\h1７HYPERLINK\l”_Toｃ３58２69６３1"4。2.2自動(dòng)售貨機(jī)的控制程序PAGEREＦ_Toc３58269631\h１8HＹPERLINＫ\l”＿Toc３5８269632＂4．3程序的調(diào)試部分PＡGEＲＥＦ_Toc３5826９63２\h26HYPERＬIＮK\l＂_Toc3５8２６９6３3＂4.3.１GＸＤevｅｌoperPAGEREF＿Toc35826963３＼h264。3．2程序調(diào)試ＰAGEREF_Tｏc3582696３4\h264。4基于MCGS組態(tài)的自動(dòng)售貨機(jī)仿真PAGEREF_Ｔoc35８２696３5\h２8HYPERLINK\l”_Ｔoc35８269636"４．4。1建立組態(tài)畫面ＰAGＥREF＿Toc3582696３6\h284。4.2設(shè)置各元件的參數(shù)PＡGEＲＥＦ＿Ｔoc35826963７＼ｈ2９HYPＥRLIＮK\l"_Ｔoｃ35826963８"結(jié)論ＰAＧEREF＿Toc35８26９638\h34HＹPEＲLＩＮK\l＂_Tｏc358２696３9"參考文獻(xiàn)PAGEREF_Ｔｏc３５826９６39＼h35致謝ＰAGEREＦ＿Tｏｃ358269６40\h３6ＨＹPERLＩNK\l"_Toc358269641"附錄系統(tǒng)硬件連接圖ＰAＧEREF＿Ｔoc358２6964１\h371緒論1.１自動(dòng)售貨機(jī)的研究背景及意義自動(dòng)售貨機(jī)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的歐美，當(dāng)時(shí)在美國(guó)的地鐵系統(tǒng)中。人們可以用１美分在自動(dòng)售貨機(jī)上購(gòu)買到一塊口香糖.這便是最早的自動(dòng)售貨機(jī)。作為一種全新的零售方式，20世紀(jì)80年代以來(lái)，自動(dòng)售貨機(jī)在美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了迅速的普及和發(fā)展.其產(chǎn)品特點(diǎn)是科技含量高，集光、機(jī)、電、防偽識(shí)別、數(shù)字密碼、智能軟件等技術(shù)于一體;24小時(shí)服務(wù)，售貨便利,無(wú)需專人盯守,省人工,省成本;售貨范圍廣，人們通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)不僅可以買到食品、香煙、飲料、報(bào)紙、票、卡，甚至鮮花和小寵物等物品；此外它還是一種新穎獨(dú)特的廣告媒體。目前,自動(dòng)售貨機(jī)已經(jīng)在許多個(gè)國(guó)家和地區(qū)使用。根據(jù)美國(guó)《自動(dòng)世代》統(tǒng)計(jì),日本每23人擁有一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)、美國(guó)每４０人一臺(tái)、歐洲每60人一臺(tái).在鄰國(guó)日本，全國(guó)市場(chǎng)7０％的罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的，每個(gè)人一年投入自動(dòng)售貨機(jī)用于購(gòu)物的貨幣高達(dá)40０多美元；根據(jù)日本麒麟啤酒公司調(diào)查,一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)每年可售出上萬(wàn)罐清涼飲料,比一般不太繁忙的小商品銷量還要大，美國(guó)可口可樂公司則擁有分布于世界各地的幾十萬(wàn)飲料售貨機(jī);在西班牙,全國(guó)通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的商品銷售額占全國(guó)零售業(yè)的六成以上,并以每年1０％的速度遞增。全世界約有18０0萬(wàn)臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)處于運(yùn)營(yíng)中，包括自動(dòng)售貨機(jī)制造與運(yùn)營(yíng)在內(nèi)的整個(gè)行業(yè)年銷售額超過(guò)2５00億美元,自動(dòng)售貨業(yè)已成為零售業(yè)增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一.近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)在我國(guó)的大中城市發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛，車站、碼頭、酒店賓館、大學(xué)校園、繁華的街道等地方隨處可見自動(dòng)售貨機(jī)的身影。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣州市區(qū)就擺放了各種品牌的自動(dòng)售貨機(jī),而這還不足以滿足地鐵和公交車站的需要。自動(dòng)售貨機(jī)不但給人們的生活帶來(lái)了極大的方便，而且也成為現(xiàn)代化城市的一道亮麗的風(fēng)景線。隨著我國(guó)零售業(yè)態(tài)的不斷發(fā)展和２0１０年上海世博會(huì)舉行的過(guò)程中,我國(guó)無(wú)店鋪銷售業(yè)態(tài)的發(fā)展獲得了良好的環(huán)境和契機(jī)。尤其是跨國(guó)企業(yè)的加入，進(jìn)一步刺激和帶動(dòng)我國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1.2研究自動(dòng)售貨機(jī)的目的從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，它的出現(xiàn)是由于勞動(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。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對(duì)的超市、百貨購(gòu)物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升;再加上場(chǎng)地的局限性以及購(gòu)物的便利性等這些因素的制約。自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)在美國(guó)、日本等國(guó)家得到迅猛發(fā)展，目前已在多個(gè)國(guó)家得到廣泛普及。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，但中國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)擁有量還不太多,相對(duì)于１3億的人口大國(guó)和零售業(yè)態(tài)發(fā)展的趨勢(shì)而言，中國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)的發(fā)展空間將更加廣闊。１.３本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容本課題采用三菱FＸ2N系列PLC對(duì)飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì).通過(guò)與單片機(jī)、繼電器、液壓在各個(gè)方面的比較，確定自動(dòng)售貨機(jī)的主控單元是PLC.通過(guò)對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的售貨方法分析確定采用雙彈簧出貨機(jī)構(gòu)，直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng).根據(jù)系統(tǒng)需要確定飲料自動(dòng)售貨機(jī)的硬件,通過(guò)硬件框圖選擇硬件部分。根據(jù)自動(dòng)售貨機(jī)的功能選擇貨幣識(shí)別器和電動(dòng)機(jī)以及接觸器的選擇.通過(guò)I/O列表確定PＬC類型，做出硬件連接圖。根據(jù)控制功能圖進(jìn)行性梯形圖設(shè)計(jì)，軟件這幾中要結(jié)合硬件的性質(zhì)選擇合適的數(shù)據(jù)寄存器以及根據(jù)功能使用合適的算法.并在軟件中調(diào)試運(yùn)行，用組態(tài)軟件作出仿真。2自動(dòng)售貨機(jī)的功能分析2.1自動(dòng)售貨機(jī)主控單元的確定實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)到的售貨功能最主要的是依靠主控單元?？梢宰鳛橹骺貑卧脑泻芏啵钸m合的要通過(guò)比較才能確定。2。1.1PLＣ的部分功能ＰＬC是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置,其實(shí)質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。因此,它的組成與一般的微型計(jì)算機(jī)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個(gè)完整的PLC系統(tǒng),它們相輔相成，缺一不可。PLＣ的硬件系統(tǒng)主要有主機(jī)、輸入／輸出擴(kuò)展單元、外部設(shè)備組成，各部分之間通過(guò)總線連接。其中主機(jī)由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出電路、外部設(shè)備接口、電源幾大部分組成.中央處理單元是ＰLC的核心部件,它的功能是：（1)接受、存儲(chǔ)用戶通過(guò)變編程器等輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù)。（2）以掃描方式接收來(lái)自輸入單元的輸入變量、狀態(tài)數(shù)據(jù),并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(3）利用錯(cuò)誤校驗(yàn)技術(shù)監(jiān)控存儲(chǔ)和通信狀態(tài)、診斷內(nèi)部電路的工作狀態(tài)、電源狀態(tài)和用戶編程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。（4）執(zhí)行用戶程序，完成各種數(shù)據(jù)處理、傳輸和存儲(chǔ),并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，刷新有關(guān)標(biāo)志的狀態(tài)位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容,產(chǎn)生相應(yīng)內(nèi)的內(nèi)部控制信號(hào),以完成用戶指令規(guī)定的各種操作。（５)響應(yīng)各種外圍設(shè)備的要求。存儲(chǔ)器是ＰLＣ的另一主要部分，存儲(chǔ)器主要用來(lái)存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)存儲(chǔ)器在在系統(tǒng)中的作用，可將其分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放制造商為用戶提供的監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋程序、故障診斷程序及其他關(guān),管理程序。系統(tǒng)程序直接影響著ＰＬC的整機(jī)性能。系統(tǒng)程序需要永久保存在PLC中,不能因關(guān)機(jī)、停電或其它部分出現(xiàn)故障而改變其內(nèi)容。因此,系統(tǒng)程序需固化在只讀存儲(chǔ)器RＯM中,作為PLC的一部分提供給用戶,用戶無(wú)法改變系統(tǒng)程序的內(nèi)容。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是專門提供給用戶存放程序和數(shù)據(jù)的，用戶存儲(chǔ)器游客分成用戶程序存儲(chǔ)器和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)用戶編寫的程序,用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)控制過(guò)程成中不斷改變的信息,如輸入/輸出信號(hào)、各種工作狀態(tài)、計(jì)數(shù)值、定時(shí)值、運(yùn)算的中間結(jié)果等。輸入模塊用來(lái)接受和采集輸入信號(hào),輸入信號(hào)有兩類：一類是按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、接近開關(guān)、壓力繼電器等提供的開關(guān)量輸入信號(hào);另一類是從電位器、熱電、測(cè)速電機(jī)、各種變送器變送來(lái)的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。輸入模塊還需要將這些不同的電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成CＰU能識(shí)別的數(shù)字信號(hào).輸出模塊的作用是接收中央處理器處理過(guò)的數(shù)字信號(hào),并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件能接收的信號(hào)，用來(lái)控制接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等，控制的另一類負(fù)載是指示燈數(shù)字顯示器和報(bào)警裝置等。2．1。２確定自動(dòng)售貨機(jī)的主控單元為PＬC單片機(jī)可以作為自動(dòng)售貨機(jī)的核心結(jié)構(gòu),價(jià)格也不太高，但如果電壓不穩(wěn)的話,單片機(jī)就有可能被損壞，所以雖然價(jià)格是選擇方案的一個(gè)因素,而可靠性是選擇時(shí)需要考慮的又一個(gè)因素.從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)短考慮,不論是老設(shè)備改造，還是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,毫無(wú)疑問(wèn)，生產(chǎn)、設(shè)計(jì)周期越短越好，甚至希望能夠邊設(shè)計(jì)、邊安裝、邊調(diào)試和生產(chǎn)，特別是產(chǎn)品更新?lián)Q代,生產(chǎn)工藝改造，不需改動(dòng)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及其外部接線,就能馬上組織生產(chǎn)，這不僅節(jié)約了勞動(dòng)力,而且新產(chǎn)品能盡快投入市場(chǎng)。這無(wú)疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟(jì)效益.如果把這些要求得以實(shí)現(xiàn)，繼電器或半導(dǎo)體都不能滿足，而PＬC則完全可以實(shí)現(xiàn).這是因?yàn)槿粲茫蠰C不必改動(dòng)外部設(shè)備接線，只要在軟件上做文章就可以了.也就是說(shuō)只要改變梯形圖,按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。這既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)捷,可以達(dá)到事半功倍的目的。眾所周知,目前我國(guó)７5％的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，都是采用繼電器控制,除了可靠性差外，設(shè)計(jì)程序也很繁雜。從方案的確立到技術(shù)、設(shè)計(jì)以及施工、圖面等方面,工作量很大，這勢(shì)必造成設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。而采用PＬC控制可以大大縮短設(shè)計(jì)周期,甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設(shè)計(jì)人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來(lái)輸入,或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無(wú)誤地反映生產(chǎn)要求。編程人員也可根據(jù)新產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)提出的新工藝要求,重新編寫程序并把它存儲(chǔ)在EEＰROM模塊中去，需要加工哪個(gè)產(chǎn)品的程序，操作人員可以隨時(shí)調(diào)用，這既方便、簡(jiǎn)單又可保密。開發(fā)這種軟件對(duì)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，非常具有實(shí)際意義。僅此一點(diǎn)也深受生產(chǎn)及設(shè)計(jì)者的歡迎.在現(xiàn)在科技成果迅猛發(fā)展的今天,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)就是利用最小的投資獲取最大的利潤(rùn)，為了使人們?cè)谏钯?gòu)物中得到方便，就出現(xiàn)了自動(dòng)售貨機(jī).對(duì)于一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī),如果采用電力機(jī)械來(lái)進(jìn)行控制，會(huì)造成售貨機(jī)有用價(jià)值空間少，浪費(fèi)不必要的動(dòng)力資源；如果采用液壓系統(tǒng)控制，由于液壓系統(tǒng)控制要求技術(shù)高，各種閥體和設(shè)備的組裝較高，反應(yīng)速度相對(duì)較慢,用于控制售貨機(jī)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值消費(fèi)高,從利潤(rùn)價(jià)值觀來(lái)考慮不適宜用于控制售貨機(jī)。采用單片機(jī)作為控制核心,這樣不僅會(huì)在輸入輸出接口上做大量的工作,而且系統(tǒng)的抗干擾性也比較差。但是ＰLC（即可編程序控制器)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置，它不但可實(shí)現(xiàn)類似控制功能,還具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用.因?yàn)樽詣?dòng)售貨機(jī)作為社會(huì)上完成商品零售和綜合服務(wù)的獨(dú)立設(shè)施，要求它的結(jié)構(gòu)必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高?？梢钥闯?采用ＰLC對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性.因此選擇PＬC為自動(dòng)售貨機(jī)的主控單元。２.2自動(dòng)售貨機(jī)的售貨方法目前自動(dòng)售貨機(jī)常用的售貨方法有三種。一種是彈簧出貨型售貨機(jī)，主要通過(guò)貨道彈簧的旋轉(zhuǎn)來(lái)出貨,是最為常見的商品輸出方式.出貨準(zhǔn)確率高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。只要商品尺寸與出貨彈簧匹配，就可以采用這種出貨方式.另一種使機(jī)械手推貨型售貨機(jī)，主要依靠貨道商品后面的機(jī)械手推貨裝置進(jìn)行售賣。每個(gè)售貨動(dòng)作均由精確的傳感器來(lái)控制,整個(gè)收獲過(guò)程精確、高效、自動(dòng)化。該出貨方式適合售賣尺寸和重量比較大，形狀較為規(guī)則，可以用于正立放置的商品.第三種是升降臺(tái)出貨型售貨機(jī),是一種輔助出貨系統(tǒng)，可以與彈簧出貨方式或者機(jī)械手推貨方式組合使用，減少商品掉貨時(shí)的損傷,用于易碎商品的售賣。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)采用的是雙螺旋體出貨機(jī)構(gòu),即雙彈簧出貨機(jī)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以一目了然哪個(gè)貨道有貨無(wú)貨，既方便顧客選貨，又方便工作人員即使發(fā)現(xiàn)貨物剩余情況，在軟件部分也不用設(shè)置無(wú)貨報(bào)警。這種結(jié)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋體掛輪，螺旋體、貨道等組成。左右兩個(gè)螺旋體通過(guò)一對(duì)齒輪嚙合，一個(gè)螺旋體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)則另一個(gè)螺旋體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)螺旋體每個(gè)螺距間隔放滿貨物后,螺旋體旋轉(zhuǎn)一圈,即可退出一個(gè)貨物。由于采用雙螺旋體向上旋轉(zhuǎn)，對(duì)貨物的作用力除了有向前推力外還有向上和向貨到兩側(cè)的分力，能夠保證出貨的可靠性。即使將來(lái)自動(dòng)售貨機(jī)售賣液體軟包裝的貨物，也不容易出現(xiàn)“卡貨”的現(xiàn)象.2.3自動(dòng)售貨機(jī)的空間結(jié)構(gòu)自動(dòng)售貨機(jī)中儲(chǔ)存有一定量的飲料，每種飲料都要通過(guò)貨道而出去，因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)中售8種飲料，所以該售貨機(jī)可設(shè)置成８?jìng)€(gè)貨道，而且為單貨道，即每種飲料占用一個(gè)貨道，這樣比較方便,如果以后需要擴(kuò)展賣更多種商品的話,根據(jù)商品的擺放設(shè)置多個(gè)雙推進(jìn)彈簧。當(dāng)需要夠買某種飲料時(shí),電動(dòng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,將飲料轉(zhuǎn)出,掉如道出貨通道中,滑落到取物口。飲料在售貨機(jī)種的存放形式為每個(gè)彈簧間隔固定一個(gè)單位飲料,并且每種飲料都要與彈簧螺距尺寸匹配,這樣可將飲料卡緊不致自動(dòng)掉落。在自動(dòng)售貨機(jī)上可以儲(chǔ)藏多種飲料，但總體數(shù)量是有限的，所以自動(dòng)售貨機(jī)也需要及時(shí)的補(bǔ)貨。圖２－1自動(dòng)售貨機(jī)的空間結(jié)構(gòu)示意圖2。４自動(dòng)售貨機(jī)的功能自動(dòng)售貨機(jī)能夠?qū)λ度氲膸胖颠M(jìn)行累計(jì)，貨幣識(shí)別器提供該自動(dòng)售貨機(jī)最基本的功能即從投幣口送入貨幣，然后經(jīng)過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)、識(shí)別判斷人民幣的面值；然后，識(shí)別器把信息傳給PLC;ＰＬC根據(jù)所投入的硬幣數(shù)值判斷是否能夠購(gòu)買某種飲料，做出相應(yīng)的反應(yīng)。當(dāng)按下選擇飲料的按鈕時(shí)，相應(yīng)的電電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，飲料開始供應(yīng),提取飲料到取物口，顧客取出飲料，完成此次交易。它具有投幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇和飲料供應(yīng)系統(tǒng)、退幣系統(tǒng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨功能。售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購(gòu)買某種商品，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。售貨機(jī)中有8種商品,可樂2元,雪碧2元，純牛奶４．5元，東方樹葉3．5元,芬達(dá)2元,加多寶３.5元,健力寶2元，雀巢咖啡4.５元.現(xiàn)投入錢幣,當(dāng)投入的貨幣超過(guò)可樂的價(jià)格時(shí),可樂、雪碧、芬達(dá)、健力寶指示燈亮,提示可以購(gòu)買,當(dāng)投入的貨幣超過(guò)3.5元但小于４．5元時(shí)，只有純牛奶和雀巢咖啡的等不亮,當(dāng)投入的貨幣超過(guò)４。5元時(shí),所有商品的等都亮，提示可以購(gòu)買。當(dāng)按下可樂按鈕時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算,從投入的貨幣總值中減去可樂的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī),提取可樂到出貨口.買其它商品時(shí)也一樣。操作完成后不再購(gòu)買而按下退幣按鈕，售貨機(jī)則要進(jìn)行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來(lái)，自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能?？赏ㄟ^(guò)操作屬性把把自動(dòng)售貨機(jī)分為四個(gè)過(guò)程:（1)投幣過(guò)程(2)價(jià)格比較過(guò)程(3)選擇商品過(guò)程(４)退幣過(guò)程可把自動(dòng)售貨機(jī)工作過(guò)程分為5個(gè)狀態(tài)：(１)啟動(dòng)狀態(tài)（2)投幣狀態(tài)(3）可購(gòu)買顯示狀態(tài)(4)購(gòu)買狀態(tài)（5)退幣狀態(tài)初始狀態(tài)，自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)部各元件都處于復(fù)位狀態(tài)，內(nèi)部電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，等待投幣操作.投幣狀態(tài)。自動(dòng)售貨機(jī)可以識(shí)別硬幣1元和５角，識(shí)別紙幣５元、10元、２０元紙幣，投入錢幣后，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)進(jìn)入貨幣比較狀態(tài)，能夠購(gòu)買的飲料燈亮。購(gòu)買狀態(tài).按下可以購(gòu)買的選擇按鈕，所選的商品燈仍然亮，其它可選商品燈滅掉。驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng),商品通過(guò)貨道掉落到取物口。退幣按鈕。自動(dòng)售貨機(jī)計(jì)算退幣錢數(shù)并退幣.到此為止,自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)完整工作過(guò)程結(jié)束。2.5自動(dòng)售貨機(jī)的購(gòu)物使用流程在自動(dòng)售貨機(jī)上購(gòu)物時(shí),首先按下開始按鈕,就可以接著投幣了,如果，投幣后，不選擇飲料，可以直接按退幣按鈕，將會(huì)全額出幣。如果買飲料,則按下所需購(gòu)買飲料的按鈕,按下后等待取物，取物后若需找?guī)?，再按下退幣按鈕即可。退出的錢都為硬幣,因?yàn)榧垘湃菀灼茡p、褶皺、潮濕。若想設(shè)計(jì)成找紙幣的情況,在體積、難度、成本會(huì)很大。而硬幣有規(guī)則，不易損壞，而且能循環(huán)使用。因此本次設(shè)計(jì)中只退1元和５角的硬幣。圖2-2自動(dòng)售貨機(jī)的使用流程3自動(dòng)售貨機(jī)的硬件部分自動(dòng)售貨機(jī)的硬件部分包括主電路部分和控制電路部分的硬件?？刂撇糠种校蠰Ｃ的選型和貨幣識(shí)別器的選型的最重要的。根據(jù)I/O分配表選擇出PLC，并列出外部接線圖。根據(jù)之前對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的功能介紹，選擇貨幣識(shí)別器.最后選擇自動(dòng)售貨機(jī)上的主電路部分的硬件。3．1控制電路硬件組成框圖自動(dòng)售貨機(jī)的控制部分硬件包括PＬC、貨幣識(shí)別器、各種按鈕、各種指示燈和接觸器.圖３－1自動(dòng)售貨機(jī)控制部分硬件組成框圖3．2確定自動(dòng)售貨機(jī)使用的PＬC類型表３—1PLC的I/O分配表輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備輸出開始按鈕SB0Ｘ0０00．5元燈ＨＬ１Y0010.５元SＢ１Ｘ00１1元燈HL2Y0021元SB2Ｘ０025元燈ＨＬ3Y0０35元SB３Ｘ００３10元燈HL4Y00410元ＳB４X0０4２０元燈HL5Y0０520元SB５Ｘ00５可樂燈ＨＬ6Y００６可樂按鈕SB6X００６雪碧燈ＨL７Ｙ007雪碧按鈕ＳB7X００7純牛奶燈ＨＬ10Y01０純牛奶按鈕SＢ1０Ｘ０10東方樹葉燈ＨL11Y0１1東方樹葉按鈕SＢ１１X0１1芬達(dá)燈ＨＬ12Ｙ012芬達(dá)按鈕ＳB１2X０１２加多寶燈ＨL１3Y01３加多寶按鈕SB13X013健力寶燈HL14Y0１4健力寶按鈕SＢ14Ｘ01４雀巢咖啡燈HL１5Y0１5雀巢咖啡按鈕SＢ１５X０15可樂出口YV1Y0１6退幣按鈕SＢ16Ｘ0１6雪碧出口YV２Ｙ0１7-——-——純牛奶出口YV3Y020--——-—東方樹葉出口YV4Y021———-——芬達(dá)出口YV5Y022————-—加多寶出口YV6Y023——————健力寶出口YV７Ｙ024——-——-雀巢咖啡出口YV８Y02５——————1元退幣ＹＶ１3Y0２6--————0.5元退幣口YV14Y0２7——————退幣口燈HL1６Y0３0—-—-—-貨幣不足燈HL17ＹO31—-—-——取物口燈ＨＬ18Y032PLＣ控制在邏輯上方便、控制速度高、更靈活且便于維護(hù).ＰLC是建立在單片機(jī)上的產(chǎn)品。單片機(jī)是一種集成電路，不具可比性。單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PＬC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。從工程角度上說(shuō)：對(duì)于單項(xiàng)或重復(fù)極少的項(xiàng)目,采用PLC是更明智、快捷的途徑.功率高，可靠性好!通過(guò)對(duì)各種控制的優(yōu)缺點(diǎn)分析，各適用于不同控制要求的場(chǎng)合.對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō).要求控制速度快、靈活、可靠性高、易于維護(hù)和改動(dòng)、屬于單項(xiàng)重復(fù)數(shù)少的項(xiàng)目。用PLC來(lái)控制是最好的選擇.它少了幾點(diǎn)繼電器控制的笨重和單片機(jī)控制的復(fù)雜性。但分析各種廠家生產(chǎn)的PLC。西門子PLC多用于大型、超大型的場(chǎng)合。所以我選用了三菱型PLC來(lái)進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)的控制。又根據(jù)對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的I/O分配表確定該自動(dòng)售貨機(jī)有１5個(gè)輸入點(diǎn)和26個(gè)輸出點(diǎn)，15個(gè)輸入包括開始按鈕、貨幣識(shí)別按鈕和飲料選擇按鈕以及退幣按鈕.輸出點(diǎn)包括5個(gè)貨幣識(shí)別指示燈、8個(gè)飲料指示燈、８?jìng)€(gè)飲料輸出、2個(gè)退幣以及3個(gè)特殊的指示燈。因此選用ＦX2N-64ＭＲ型的PLＣ.關(guān)于PLC的具體分配如上表３-1所示.因?yàn)椋蠰C的輸入端內(nèi)部本身有24V的電源,所以輸入部分不用外接電源，而在輸出端需要外接電源。各種指示燈和接觸器可以用同一個(gè)電源，因此，不用將各個(gè)輸出分開個(gè)供電.選擇的電源是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電壓選的,詳見3．4節(jié)。雖然PLC輸出端有多個(gè)COM口，但由于各個(gè)點(diǎn)所接電壓相同，所以，圖中未顯示所有的ＣOM口。因?yàn)樵诖卧O(shè)計(jì)中使用的是現(xiàn)有的貨幣識(shí)別器，貨幣識(shí)別器識(shí)別幣種后，將各種不同的幣放在不同的部位。Ｘ0１、X０2、Ｘ03、X04、X05分別為代表０。5元、1元硬幣和５元、10元、20元紙幣的投入。貨幣識(shí)別器每識(shí)別一次，開關(guān)接通一次，相當(dāng)于投入一個(gè)幣。該ＰＬC自動(dòng)售貨機(jī)Ｉ/O接線圖中，ＰＬC元件X006，X0０7,Ｘ０10,X01１、Ｘ０12、Ｘ０１3、Ｘ014、X0１5是選擇控制按鈕,選擇可樂,雪碧,純牛奶、東方樹葉、芬達(dá)、加多寶、健力寶、雀巢咖啡。線圈Y00６，Ｙ0０7,Y010，Y011、Ｙ０12、Ｙ013、Y０1４、Y0１５，是作為指示燈的輸出線圈。當(dāng)投幣,選擇可樂、雪碧、純牛奶、東方樹葉、芬達(dá)、加多寶、健力寶、雀巢咖啡時(shí)的指示引導(dǎo)購(gòu)物作用。按鈕和指示燈，直接明了，方便簡(jiǎn)單，易于操作。確定了PLC的類型，又完成了對(duì)各個(gè)點(diǎn)的分配，那么ＰＬC的外部接線圖如下３-2所示。圖3-2外部接線圖３。3貨幣識(shí)別器選型貨幣識(shí)別器有硬幣識(shí)別器和紙幣識(shí)別器。貨幣識(shí)別器是自動(dòng)售貨機(jī)中的重要部分，幾乎所有的操作都是在識(shí)別器工作正常的前提下才能發(fā)生的。貨幣識(shí)別器本來(lái)可以自己設(shè)計(jì),但由于時(shí)間緊張，本次設(shè)計(jì)都采用現(xiàn)成的。硬幣識(shí)別器分為三部分，一是投幣段，一是進(jìn)幣段，再是退幣段。紙幣識(shí)別器沒有退幣段。3.3。1硬幣的識(shí)別原理硬幣識(shí)別器的總體思想是通過(guò)真假硬幣通過(guò)兩種傳感器時(shí)電容和電感參數(shù)的改變量不同來(lái)辨別。在硬幣識(shí)別器中復(fù)合式硬幣識(shí)別器價(jià)格便宜,識(shí)別可靠,所以選用此種硬幣識(shí)別器來(lái)完成硬幣方面的識(shí)別.復(fù)合式硬幣識(shí)別器的原理：復(fù)合式硬幣識(shí)別器主要是由平板電容傳感器、和電感線圈傳感器、檢測(cè)電路、單片機(jī)控制電路組成。電容傳感器是通過(guò)檢驗(yàn)硬幣的厚度來(lái)辨別真?zhèn)蔚?，?dāng)硬幣通過(guò)投幣口進(jìn)入平板電容傳感器時(shí)會(huì)引起傳感器電容的變化，這個(gè)傳感器也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬幣材質(zhì)的檢測(cè)。通過(guò)與電容傳感器配用的交流電橋?qū)㈦娙莸淖兓D(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再通過(guò)放大電路將信號(hào)放大進(jìn)入單相橋式整流濾波電路將交流變?yōu)橹绷鞑V去干擾信號(hào)在通過(guò)電壓比較器后輸入AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳入控制電路.而電感線圈傳感器是通過(guò)不同的金屬材質(zhì)通過(guò)線圈時(shí)電感改變量不同來(lái)檢測(cè)的。當(dāng)硬幣通過(guò)電感線圈時(shí)也會(huì)使電感量改變,通過(guò)電感式傳感器配用的交流電橋電路使電感的改變轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，由于硬幣通過(guò)傳感器的時(shí)間比較短,所以所獲得的信號(hào)比較微弱，因此需要在信號(hào)輸出口連接一個(gè)放大電路使信號(hào)放大.在復(fù)合硬幣識(shí)別器中需要用到單片機(jī)，而傳入單片機(jī)的信號(hào)必須是直流信號(hào)，所以在放大電路的末端我們需要連接一個(gè)單相橋式整流濾波電路是將交流變?yōu)橹绷髟賯魅雴纹瑱C(jī)控制系統(tǒng).在整個(gè)過(guò)程中也需要連接有濾波電路輸入單片機(jī).當(dāng)硬幣識(shí)別器識(shí)別硬幣后，硬幣按面值被電磁閥分配到不同的貯幣腔內(nèi)備用,當(dāng)收到退幣找零信號(hào)后,通過(guò)退幣電磁閥拉桿,將貯幣腔內(nèi)下部的硬幣依電信號(hào)程序退幣,完成自動(dòng)售貨機(jī)的退幣找零功能。找零功能的完成與貯幣腔的機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān).當(dāng)硬幣識(shí)別器識(shí)別硬幣后將會(huì)把不同的硬幣分別派發(fā)在不同的腔內(nèi)。貨幣識(shí)別器通過(guò)通信傳達(dá)信息給PＬC.本次使用的現(xiàn)有硬幣識(shí)別器的容量為50０枚，可識(shí)別5角與1元硬幣。表３—２硬幣識(shí)別器選型硬幣識(shí)別器工作電壓工作電流工作溫度ＢD—8GDＣ+1２V2Ａ-2０°C～60°C3.3.2紙幣的識(shí)別原理紙幣識(shí)別器是由主控部分、傳感器、去等組件、A／D轉(zhuǎn)換器、外部存儲(chǔ)、電機(jī)、模式選擇、電源版等組成的一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。通過(guò)多個(gè)接口把紫外、磁性、紅外穿透引入主控器。把正常鈔票在個(gè)傳感器中的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取樣、識(shí)別，并寄存下來(lái),作為檢測(cè)的依據(jù)。當(dāng)識(shí)別紙幣時(shí),把在各通道接口接收到的信號(hào)參數(shù)與原來(lái)寄存的信號(hào)進(jìn)行比較、判斷。若有較大差異,則使電機(jī)反轉(zhuǎn)。紙幣相對(duì)于硬幣來(lái)說(shuō)，識(shí)別會(huì)麻煩一些,紙幣中常常會(huì)出現(xiàn)一些假幣，所以能夠識(shí)別貨幣的真假時(shí)之比識(shí)別器的一項(xiàng)重要功能。人民幣的制作一般采用的時(shí)專門的紙張，假鈔通常是采用經(jīng)過(guò)漂白處理的普通紙張。經(jīng)過(guò)漂白處理的紙張?jiān)谧贤饩€的照射下通常會(huì)有熒光反映,而人民幣則沒有。因此,紫外線可以檢測(cè)紙幣真?zhèn)巍＠眉t外激光照射人民幣上的熒光字，會(huì)使熒光字產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的激光，透過(guò)對(duì)此激光的檢測(cè)可辨出紙幣的真?zhèn)?。紙幣識(shí)別器由雙向微型電機(jī)和捻紙皮帶組成傳動(dòng)機(jī)構(gòu),檢測(cè)則由熒光檢測(cè)、光敏電阻和紅外線對(duì)管等組成。當(dāng)由紙幣投入時(shí)，入口處紅外線被遮擋,接受管發(fā)出信號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn),捻紙皮帶將紙幣送入，在此過(guò)程中，各種檢測(cè)元件對(duì)紙幣進(jìn)行全面檢測(cè),如果被判定與原有儲(chǔ)存參數(shù)不符,則電機(jī)反轉(zhuǎn),將紙鈔退出,如果符合內(nèi)部參數(shù)信息，則進(jìn)入紙鈔進(jìn)入內(nèi)部貯鈔箱。也通過(guò)通信傳達(dá)給PLC以實(shí)現(xiàn)控制。此次使用的現(xiàn)有紙幣識(shí)別器的容量為300張，可識(shí)別５元、10元和20元。表３—3紙幣識(shí)別器選型紙幣識(shí)別器工作電壓工作電流工作溫度TＣN-7-3BＤＣ＋１2V２Ａ０°Ｃ～５５°Ｃ3。4自動(dòng)售貨機(jī)電機(jī)及其它選擇(1）自動(dòng)售貨機(jī)上有多個(gè)電動(dòng)機(jī)，在飲料的輸出部分,是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)彈簧旋轉(zhuǎn)一圈將飲料轉(zhuǎn)出,每種飲料輸出都要有一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),因此,需要選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)。但是在自動(dòng)售貨機(jī)上使用的電動(dòng)機(jī)一般功率不大,像小罐的飲料自動(dòng)售貨機(jī)一般使用額定電壓為１2～2４V，額定功率為3Ｗ。但是要使用直流減速電機(jī)，這樣可以增大扭矩,使飲料的彈出得到保證。雖然現(xiàn)在一般使用的電動(dòng)機(jī)大部分為交流電機(jī)，但在自動(dòng)售貨機(jī)上，售貨的時(shí)間很短,因此需要在很短的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng),也需要在很短的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)，交流電機(jī)不能滿足這些要求，因此使用之路電動(dòng)機(jī)比較好。表3－4電動(dòng)機(jī)選型減速電機(jī)額定電壓額定功率轉(zhuǎn)速減速比XＩNX—３7JSDＣ＋12V3W16R．P．M1：１0（２)接觸器的選擇因?yàn)槭褂玫氖侵绷麟姍C(jī),所以選用２4V直流接觸器。直流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)無(wú)渦流和磁滯損耗，鐵心由整塊軟鋼組成，端面上無(wú)需裝短路環(huán)，采用磁吹式滅弧裝置,線圈匝數(shù)多.直流接觸器的操作頻率較高。圖3－3主要接線圖４自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中最重要的部分是軟件部分.首先做出能完成自動(dòng)售貨機(jī)要求的梯形圖,然后對(duì)梯形圖調(diào)試，最后，ＭCGS組態(tài)軟件仿真。4．1自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)圖4—1自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)流程圖以上流程圖表示的是程序可以實(shí)現(xiàn)的功能，按下開始按鈕后，就可以開始進(jìn)行投幣操作了，投幣時(shí)間結(jié)束后,系統(tǒng)根據(jù)投幣的多少,與各種飲料的價(jià)格進(jìn)行比較.顯示可購(gòu)買,按下退幣按鈕可退幣。4。2自動(dòng)售貨機(jī)的程序部分4。2。1程序中用到的部分指令比較指令在ＰLC控制系統(tǒng)中是一條十分重要的功能指令，它將[S1]、［Ｓ2]中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，比較結(jié)果送到目的操作數(shù)［D]中，如下圖4－2所示，當(dāng)X0０0為OＦF時(shí)，不執(zhí)行ＣMP指令，M10,Ｍ11，Ｍ１2保持不變；當(dāng)X00０為OＮ時(shí),執(zhí)行CMP指令，[S1］、[Ｓ2]中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,即Ｃ10計(jì)數(shù)器值與K１0（數(shù)值K1０）比較.如果C１０當(dāng)前值小于10,則M10=１；如果C1０當(dāng)前值大于10，則M12=1；如果C１0當(dāng)前值等于10，則M11=１。圖4—２CMP指令使用說(shuō)明加法運(yùn)算：加法運(yùn)算指令是把指定的源元件中的二進(jìn)制數(shù)相加,結(jié)果送到指定的目標(biāo)元件中。當(dāng)X０００為１時(shí),（D0）+(D５）=（Ｄ6）,運(yùn)算是代數(shù)運(yùn)算圖４－3加法運(yùn)算使用說(shuō)明圖減法運(yùn)算:減法運(yùn)算指令是把指定的源元件中的二進(jìn)制數(shù)相加，結(jié)果送到指定的目標(biāo)元件中，如圖3—3所示。當(dāng)X０00為１時(shí)，（D1０）—(Ｄ12)=（Ｄ１4）,運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算。圖4—4減法運(yùn)算使用說(shuō)明圖4。2。2自動(dòng)售貨機(jī)的控制程序程序部分可分為５個(gè)部分。分別為：?jiǎn)?dòng)部分、投幣比較部分、可購(gòu)買顯示部分和飲料選擇部分、貨幣相減部分和退幣部分。啟動(dòng)部分：設(shè)置啟動(dòng)按鈕,當(dāng)按下時(shí),X00０置1，松開時(shí)斷開.圖4-5啟動(dòng)部分程序圖4－6投幣部分程序投幣比較部分:投幣的時(shí)候由貨幣識(shí)別器識(shí)別幣種,投入的一個(gè)幣相當(dāng)于按一次按鈕,Ｔ1０表示在1０s投幣,可累加幣值，所以使用的數(shù)據(jù)寄存器為停電保持型D2０0。圖４—7比較部分程序可購(gòu)買顯示部分和飲料選擇部分：即當(dāng)投入的總金額購(gòu)買某種飲料時(shí),飲料所對(duì)應(yīng)的指示燈亮。T2、Ｔ11、T１2、T13、T14、T１5、T1６、T17都為定時(shí)器，定時(shí)時(shí)間為2s，它們中的任何一個(gè)都可以是T1線圈得電，因此,當(dāng)選擇某種飲料后