工程技術(shù)２００９ＮＯ．０３ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ自動(dòng)售貨機(jī)ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)趙紅梅張軍（廣東省華立高級(jí)技工學(xué)校廣東廣州５１１３２５）摘要：本文針對(duì)ＰＬＣ教學(xué)的需要，介紹了ＰＬＣ在自動(dòng)售貨機(jī)中的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)要求、編程方法及程序等。對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)采用ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了描述，并通過(guò)實(shí)際教學(xué)的應(yīng)用，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)方面具有較好的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)ＰＬＣ控制程序設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＨ６９２．６２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：１６７２－３７９１（２００９）０１（ｃ）－００３７－０２隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，自動(dòng)化商業(yè)機(jī)械有了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，自動(dòng)售貨機(jī)作為自動(dòng)化商業(yè)機(jī)械的代表被廣泛用于公共場(chǎng)所。人們通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)可以買(mǎi)到食品、香煙、飲料、報(bào)紙、票、卡甚至鮮花和小寵物等物品。自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)現(xiàn)了商品需求化、性能多樣化的發(fā)展，又由原來(lái)只能出售有限商品品種，轉(zhuǎn)變?yōu)槔^百貨公司、超級(jí)市場(chǎng)、便民店之后，以消費(fèi)者與售貨機(jī)“一對(duì)一”自動(dòng)售貨的無(wú)店鋪銷(xiāo)售業(yè)態(tài)。自動(dòng)售貨，給人們的生活帶來(lái)了極大的方便。ＰＬＣ是以ＣＰＵ為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ＰＬＣ、機(jī)器人和ＣＡＤ／ＣＡＭ）之一。ＰＬＣ的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本是一致的，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(hù)任務(wù)。但是ＰＬＣ也有它自己的特點(diǎn)，ＰＬＣ在確定了工作任務(wù)，裝入了專(zhuān)用程序后成為一種專(zhuān)用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。針對(duì)ＰＬＣ教學(xué)的需要，本課題重點(diǎn)介紹ＰＬＣ在自動(dòng)售貨機(jī)中的運(yùn)用和自動(dòng)售貨機(jī)ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通常我們見(jiàn)到的自動(dòng)售貨機(jī)能夠出售各式各樣的已經(jīng)包裝好的商品，我們這次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是針對(duì)散裝飲料在自動(dòng)售貨機(jī)中的購(gòu)買(mǎi)。本系統(tǒng)采用ＦＸ－２ｎ仿真實(shí)現(xiàn)售貨機(jī)的基本原理。其中輸入部分有三個(gè)按鍵構(gòu)成，分別實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。輸出部分由四個(gè)指示燈，兩個(gè)數(shù)碼管，兩個(gè)傳動(dòng)電機(jī)構(gòu)成。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。表１１自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)售貨機(jī)的新奇、文明、高檔、靈活方便等深受廣大市民青睞。自動(dòng)售貨機(jī)最基本的功能是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)所投入的貨幣數(shù)值判斷是否能夠購(gòu)買(mǎi)某種商品，并做出相應(yīng)的反映。因此，售貨機(jī)應(yīng)能夠辨識(shí)機(jī)內(nèi)包含的商品，能夠?qū)λ度氲膸胖颠M(jìn)行累計(jì)，并提供所要購(gòu)買(mǎi)的商品。當(dāng)按下選擇商品的按鈕時(shí)，售貨機(jī)根據(jù)投入的幣值，起動(dòng)電機(jī)，提取商品到出貨口，顧客取出商品，完成此次交易。它還具有識(shí)幣系統(tǒng)、貨物和貨幣的傳送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨功能。２可編程序控制器（ＰＬＣ）２．１為什么使用ＰＬＣ控制在寫(xiě)本論文時(shí)，本人考慮了單片機(jī)和ＰＬＣ兩種方案來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的電氣控制部分，但考慮到自動(dòng)售貨機(jī)的輸入電壓不穩(wěn)定，作為ＣＰＵ的ＭＣＳ－５１型單片機(jī)超壓發(fā)熱容易造成爆裂，而ＰＬＣ不但可實(shí)現(xiàn)類(lèi)似控制功能，還具有可靠性高、適應(yīng)面廣、抗干擾能力強(qiáng)、編程方便、電壓使用范圍寬及編程方便等特點(diǎn)，所以根據(jù)自動(dòng)售貨機(jī)的使用要求，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是采用三菱ＰＬＣ（ＦＸ－２ｎ）作為自動(dòng)售貨機(jī)的控制裝置。２．２ＰＬＣ程序設(shè)計(jì)步驟（１）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分析系統(tǒng)的控制；（２）分配ＰＬＣ的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)；（３）畫(huà)出硬件接線(xiàn)圖；（４）設(shè)計(jì)梯形圖程序；（５）寫(xiě)出指令程序表。３自動(dòng)售貨機(jī)ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)３．１設(shè)計(jì)目的（１）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的自動(dòng)控制；（２）制作、完善教學(xué)教具；（３）加強(qiáng)教師教學(xué)教研水平；（４）更好的為教學(xué)服務(wù)。３．２設(shè)計(jì)要求（１）此售貨機(jī)可投１角、５角或１元硬幣。（２）當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)２元時(shí)，汽水按鈕指示燈亮；當(dāng)投幣的總值超過(guò)３元時(shí)，汽水及咖啡按鈕指示燈亮。（３）當(dāng)汽水按鈕指示燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出，８Ｓ后，自動(dòng)停止。這段時(shí)間內(nèi)汽水指示燈閃爍。（４）當(dāng)咖啡按鈕指示燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡排出，８Ｓ后，自動(dòng)停止。這段時(shí)間內(nèi)咖啡指示燈閃爍。（５）若投入硬幣總值超過(guò)按鈕所需的錢(qián)數(shù)（汽水２元，咖啡３元）時(shí)，找錢(qián)指示燈亮，并退出多余的錢(qián)。３．３自動(dòng)售貨機(jī)的工作原理由于本設(shè)計(jì)主要用于課堂教學(xué)的使用，因此要求上沒(méi)有現(xiàn)實(shí)中的自動(dòng)售貨機(jī)功能強(qiáng)大，沒(méi)有過(guò)多的商品選擇和各種報(bào)警系統(tǒng)。售貨機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括：計(jì)幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、飲料供應(yīng)系統(tǒng)和退幣系統(tǒng)。（１）計(jì)幣系統(tǒng)：當(dāng)有顧客買(mǎi)飲料時(shí)，投入的錢(qián)幣經(jīng)過(guò)感應(yīng)器，感應(yīng)器記錄１角、５角或１元錢(qián)的個(gè)數(shù)，通過(guò)個(gè)數(shù)與幣值相乘或者相加，把最終疊加的錢(qián)幣數(shù)據(jù)存放在Ｄ４０中。（２）比較系統(tǒng)：投入錢(qián)幣完畢后，系統(tǒng)會(huì)把Ｄ４０內(nèi)的錢(qián)幣數(shù)據(jù)和可以購(gòu)買(mǎi)飲料的價(jià)格進(jìn)行區(qū)間比較，如果投入的錢(qián)幣不足則Ｙ２指示燈亮，要求繼續(xù)投入錢(qián)幣，或者退幣。當(dāng)投入的錢(qián)幣總值超過(guò)２元時(shí)，汽水指示燈Ｙ０亮。當(dāng)投入的錢(qián)幣總值超過(guò)３元時(shí)，汽水和咖啡指示燈都亮，此時(shí)可以選擇飲料或選擇退幣。（３）選擇系統(tǒng)：比較電路完成后選擇電路指示燈亮，當(dāng)按下汽水或咖啡選擇按鈕，相應(yīng)的指示燈轉(zhuǎn)為１秒為周期的閃爍。當(dāng)相應(yīng)的飲料供應(yīng)完畢后，閃爍同時(shí)停止。（４）飲料供應(yīng)系統(tǒng)：當(dāng)按下選擇按鈕時(shí)，相應(yīng)的電機(jī)Ｙ３或Ｙ４啟動(dòng)。在飲料輸出的同時(shí)，減去相應(yīng)的購(gòu)買(mǎi)錢(qián)幣數(shù)。當(dāng)飲料輸出達(dá)到８秒時(shí)，電機(jī)停機(jī)。（５）退幣系統(tǒng)：當(dāng)顧客購(gòu)?fù)觑嬃虾?，多余的錢(qián)幣只要按下退幣按鈕。系統(tǒng)就會(huì)把數(shù)據(jù)寄存器Ｄ５０中的錢(qián)幣退回。３．４Ｉ／Ｏ分配見(jiàn)表１所示３．５硬件接線(xiàn)圖見(jiàn)圖１所示３．６程序設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖２所示３．７調(diào)試運(yùn)行及教學(xué)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(xiāo)售方式、銷(xiāo)售種類(lèi)，為自動(dòng)售貨機(jī)的科研提供了一個(gè)模擬訓(xùn)練平臺(tái)。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)試后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到（下轉(zhuǎn)３９頁(yè)）科技資訊ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ３７工程技術(shù)一條步行帶寬度平均可?。埃罚担恚欢谲?chē)站、碼頭、大型商場(chǎng)等附近的道路以及交通干道上，考慮到攜帶物品的行人眾多，一條步行帶寬度平均?。埃梗?。人行道的寬度必須滿(mǎn)足行人通行的安全和暢通，其寬度不僅應(yīng)滿(mǎn)足近期行人通行的需要，而且還必須能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。在城市主要干道上，單側(cè)人行道步行帶的條數(shù)一般不應(yīng)小于６條；在次要街道上不少于４條；在住宅區(qū)街道和多層建筑的街坊內(nèi)，不應(yīng)少于２條。慶一道亮麗的風(fēng)景線(xiàn)；加快沙坪壩嘉濱路、江北嘉濱路、南岸長(zhǎng)濱路等道路建設(shè)步伐，著力抓好大件路、陳庹路等重點(diǎn)工程建設(shè)，下大力氣新建和改造了幾十條道路。輕軌交通２號(hào)線(xiàn)工程全線(xiàn)開(kāi)工，進(jìn)展順利。抓緊道路節(jié)點(diǎn)改造和輔助設(shè)施建設(shè)。相繼完成了上清寺、臨江門(mén)、石橋鋪等一批流量大、塞車(chē)嚴(yán)重的道路節(jié)點(diǎn)改造。新建了一批人行地道、天橋和停車(chē)港，改善了車(chē)輛和市民的出行條件。注重交通安全管理設(shè)施建設(shè)。按照“誰(shuí)主管，誰(shuí)配套”的原則，進(jìn)一步完善主城區(qū)主干道、“嚴(yán)管路段”和“嚴(yán)管路口”的人行護(hù)欄、人行天橋等道路基礎(chǔ)設(shè)施和交通安全管理設(shè)施的建設(shè)。５．２“建管并舉”，嚴(yán)格交通管理加大科技投入，提高道路交通管理水平。投資２９００萬(wàn)元建設(shè)“可視化交通管理自動(dòng)控制系統(tǒng)”，充分應(yīng)用現(xiàn)代交通工程技術(shù)組織交通，完成路口渠化，提高路口交通信號(hào)燈控率，優(yōu)化交通組織方案，明顯提高了路口通行能力?？茖W(xué)合理組織交通流。根據(jù)交通流量和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)中心城區(qū)的交通組織和管理，合理組織區(qū)域性交通。在進(jìn)出城主要路口分別設(shè)立交通指路和禁行標(biāo)志，引導(dǎo)進(jìn)境貨車(chē)行駛，限制過(guò)境貨車(chē)進(jìn)入主城區(qū)。主城區(qū)貨運(yùn)原則上在夜間進(jìn)行，中巴客車(chē)報(bào)廢后不再更新，逐步退出主城區(qū)。嚴(yán)格執(zhí)法，強(qiáng)化交通秩序管理。集中力量，突出重點(diǎn)，分階段、分步驟大力開(kāi)展交通秩序?qū)ｍ?xiàng)整治，先后開(kāi)展了行車(chē)秩序、停車(chē)秩序、行人交通秩序、軍警車(chē)交通秩２００９ＮＯ．０３科技資訊５重慶實(shí)施“暢通工程”的主要做法５．１狠抓項(xiàng)目建設(shè)重慶市抓住三峽庫(kù)區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)和國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)的機(jī)遇，想方設(shè)法籌集建設(shè)資金，以大氣魄、大手筆加快城市建設(shè)步伐，尤其是加快了制約城市“暢通”的橋梁、立交橋、道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。近年來(lái)，主城區(qū)已投資４１．９５億元，完善道路基礎(chǔ)設(shè)施和交通管理設(shè)施建設(shè)。加快城市橋梁建設(shè)。主城區(qū)先后建成了長(zhǎng)江李家沱大橋、長(zhǎng)江鵝公巖大橋、嘉陵江黃花園等大橋，極大地緩解了主城區(qū)的交通壓力。２００１年，長(zhǎng)江大佛寺大橋、長(zhǎng)江馬桑溪大橋、嘉陵江渝澳大橋又相繼竣工通車(chē)，“兩江橫跨數(shù)橋，天塹變通途”成為現(xiàn)實(shí)。完善城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。建成渝中區(qū)兩江濱江路，使之成為重慶第一條交通環(huán)線(xiàn)，既極大地改善了主城中心繁華地區(qū)城市交通，又改善了沿江客運(yùn)碼頭和城市防洪設(shè)施，增添了城市景觀(guān)，成為山城重序、超載違章、假牌假證、尾氣超標(biāo)、違章鳴號(hào)、殘疾人專(zhuān)用車(chē)非法營(yíng)運(yùn)等專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)。大力拆除交通違章建筑，對(duì)違章占用車(chē)行道和人行道的違章建筑予以強(qiáng)制拆除。拆除違章建筑２００余萬(wàn)平方米，其中拆除違章占道設(shè)施２５．１萬(wàn)平方米，鋪裝、恢復(fù)道路５．８萬(wàn)平方米，鋪裝人行道１９．３萬(wàn)平方米。加強(qiáng)宣傳教育，努力提高廣大市民的交通安全意識(shí)、交通法制意識(shí)和交通文明意識(shí)。利用各類(lèi)新聞媒體開(kāi)辟專(zhuān)欄、專(zhuān)題節(jié)目等，廣泛深入宣傳“暢通工程”。開(kāi)辟了交通違章曝光臺(tái)，營(yíng)造嚴(yán)管重罰的氛圍。同時(shí)，充分發(fā)揮工、青、婦等群眾組織和學(xué)校、街道的作用，切實(shí)加強(qiáng)公民的交通安全宣傳和教育，動(dòng)員全市人民群眾關(guān)心、理解、支持、參與“暢通工程”的實(shí)施。參考文獻(xiàn)［１］公安部交管局．青島市２００１年、２００２年、２００３年、２００４年實(shí)施“暢通工程”情況總結(jié)報(bào)告［Ｒ］．［２］公安部交管局．北京市２００１年、２００２年、２００３年、２００４年實(shí)施“暢通工程”自評(píng)表．［３］北京市交通安全委員會(huì)關(guān)于２００４年道路交通管理“暢通工程”實(shí)施工作總結(jié)報(bào)告［Ｒ］．（上接３７頁(yè)）了教學(xué)的要求，對(duì)于電工、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常好的學(xué)習(xí)平臺(tái)。通過(guò)對(duì)０４１３高技、０４１０中技、０５１０中技班的ＰＬＣ教學(xué)訓(xùn)練，學(xué)生對(duì)ＰＬＣ編程和自動(dòng)售貨機(jī)控制有較深的了解。４結(jié)語(yǔ)本人設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)的程序，基