基于PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)摘要本文設(shè)計(jì)一套基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)，闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的開展背景與前景，詳細(xì)分析其功能和特點(diǎn)，提出了總體設(shè)計(jì)方案；選用型號(hào)為L(zhǎng)293D的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，設(shè)計(jì)了平面式貯幣、電磁閥退幣的貨幣處理裝置，雙螺旋式的送出機(jī)構(gòu)，為降低本錢和開發(fā)周期，創(chuàng)造性的選用了集成鍵盤、顯示、設(shè)置功能的控制面板；以三菱FX2N-32MR型PLC為主控制器，基于FXGP/WIN-C編程軟件，采用順序控制的程序設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制程序，包括投幣程序、比擬選擇購置程序和退幣程序。該設(shè)計(jì)提高了自動(dòng)售貨機(jī)的可靠性和執(zhí)行效率，且系統(tǒng)維護(hù)容易，維修簡(jiǎn)單，有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)，可編程序控制器，梯形圖BasedonPLCautomaticvendingmachinesystemdesignABSTRACTChoosesPCmachineinthedesigntotakethehostworkstationonpositionmachine,thelowerpositionmachineusesPLCtomakethecontroller,threePLCcontrollersrespectivelybefromtheworkstation1,fromtheworkstation2,fromtheworkstation3,inthearticleexhaustivelyintroducedtheautomatvarioushardwarecomposition,andhascompletedthePLCexteriorwiringdiagram.Inthearticlehasmanufacturedonthepositionmachineusermanagementcontactsurface.ThepresentpaperkeypointplacesthePLCvarioushardwarepartthedesignandtheintroduction,thePLCtrapezoidalchartDeferstointheoveralldesignprocess“asksthequestion,theanalysisquestion,solvestheproblem〞theguidingideology,hasmadethecarefulelaborationtotheoverallsystemdesignwork.KEYWORDS:thevendingmachine，Programmablecontroller，Ladderdiagram目錄第1章緒論11.1課題研究背景11.2自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)目的和意義21.3自動(dòng)售貨機(jī)功能分析21.3自動(dòng)售貨機(jī)開展趨勢(shì)3第2章自動(dòng)售貨機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1PLC的硬件組成42.2電機(jī)的選擇42.3貨幣處理裝置72.4送出機(jī)構(gòu)72.5按鈕裝置102.6顯示裝置102.7本章小結(jié)11第3章總體設(shè)計(jì)方案123.1自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)123.1.1硬件系統(tǒng)的組成局部及工作流程123.1.2控制子系統(tǒng)簡(jiǎn)述133.1.3PLC的選擇133.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求及根本原那么143.2.1編程要求143.2.2根本原那么153.3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖16第4章自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)184.1自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì)184.2PLC選型184.2.1PLC概述184.2.2PLC的主要功能194.2.3I/O點(diǎn)估算和PLC選型204.3I/O地址設(shè)計(jì)214.4流程設(shè)計(jì)224.5PLC與現(xiàn)場(chǎng)器件的連接244.6程序設(shè)計(jì)254.6.1比擬指令和運(yùn)算指令254.6.2投幣程序264.6.3價(jià)格比擬程序264.6.4根據(jù)投入的錢數(shù)指示燈顯示的程序274.6.5選擇商品和送出局部程序274.6.6找錢退幣程序284.6.7梯形圖和指令表29第5章仿真305.1GX7CH軟件的簡(jiǎn)介305.2具體事例的分析31結(jié)論38參考文獻(xiàn)39致謝40附錄41第1章緒論1.1課題研究背景自動(dòng)售貨機(jī)是可完成無人自動(dòng)售貨,集光、機(jī)、電一體化的商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。隨著當(dāng)前城市規(guī)模的增大，很多公共場(chǎng)合都放置有自動(dòng)售貨機(jī)，極大的滿足了人們的即時(shí)性需求，為人們進(jìn)行簡(jiǎn)單物品的采購提供了一種便利。自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)長(zhǎng)期以來在美國、日本等國家得到迅猛開展，目前已在45個(gè)國家得到廣泛普及。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，中國的自動(dòng)售貨機(jī)擁有量?jī)H有2萬臺(tái)，相對(duì)于13億的人口大國和零售業(yè)態(tài)開展的趨勢(shì)而言，中國自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)的開展空間將更加廣闊。傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)多采用單片機(jī)控制方案，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜，抗干擾能力相對(duì)較差，很難保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，維護(hù)維修困難?？删幊绦蚩刂破?PLC)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)而開展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置，它具有可靠性高、程序簡(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效勞的獨(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。利用三菱FX-2NPLC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。本文就詳細(xì)地介紹一種用三菱FX-2NPLC實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并編寫了系統(tǒng)程序總框圖和一個(gè)具體的梯形圖，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證該控制系統(tǒng)是可行的。1.2自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)目的和意義面對(duì)當(dāng)前快速商品社會(huì)，人們的時(shí)間觀念越來越重，如何才能更快的購置到顧客自己所需的商品，這都是顧客和商家共同面臨的問題。隨著科技的開展及人們生活水平的提高，自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)的開展越來越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。通過自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行自助購物正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚，快捷方便的購物方式滿足了人們?cè)诋?dāng)今科技高速開展的現(xiàn)代社會(huì)追求高品質(zhì)生活的需要。自動(dòng)售貨機(jī)在城市商業(yè)區(qū)、寫字樓大廳、風(fēng)景區(qū)、車站、碼頭、繁華街道等公共場(chǎng)所的布設(shè)能夠美化亮化城市環(huán)境，方便群眾生活，已經(jīng)成為城市各角落的一道亮麗風(fēng)景線。自動(dòng)售貨機(jī)已在國內(nèi)普及，并成為城市現(xiàn)代文明程度的一種象征性標(biāo)志。PLC的開展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的開展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)的開展推動(dòng)了PLC的開展，而PLC得開展又對(duì)這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進(jìn)了他們的開展。本次設(shè)計(jì)就在于結(jié)合PLC的種種優(yōu)點(diǎn)聯(lián)系實(shí)際情況來彌補(bǔ)原有系統(tǒng)的缺乏，利用PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了自動(dòng)售貨機(jī)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。1.3自動(dòng)售貨機(jī)功能分析在進(jìn)行上、下位機(jī)程序編寫之前，首先要做的工作是確定自動(dòng)售貨機(jī)本身所具備的功能及在進(jìn)行某種操作后所具有的狀態(tài)。售貨機(jī)的根本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購置某種商品，并作出相應(yīng)的反響。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明，例如：售貨機(jī)中有8種商品，其中01號(hào)商品〔代表第一種商品〕價(jià)格為2.50元，02商品為3.50元，其余類推?，F(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過01商品的價(jià)格時(shí)，01商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購置，其他商品同此。當(dāng)按下選擇01商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去01商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取01號(hào)商品到出貨口。此時(shí)售貨機(jī)繼續(xù)等待外部命令，如繼續(xù)交易，那么同上，如果此時(shí)不再購置而按下退幣按鈕，售貨機(jī)那么要進(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。自動(dòng)售貨機(jī)的工作流程圖如圖1.1所示。圖1-1自動(dòng)售貨機(jī)工作流程1.4自動(dòng)售貨機(jī)開展趨勢(shì)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10－15％的電力。進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向開展。從自動(dòng)售貨機(jī)的開展趨勢(shì)來看，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，百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升，在加上場(chǎng)地的局限性和購物的便利性等這些因素的制約，無人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器也就有了其相當(dāng)可觀的前景。第2章自動(dòng)售貨機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1PLC的硬件組成PLC的硬件主要由中央處理器〔CPU〕、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口、電源等幾局部組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元/輸出單元是CPU與現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備之間的接口電路；通信接口用于連接編程器、上位計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備，其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2-1硬件結(jié)構(gòu)圖2-12.2電機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)選擇的參考因素主要包括：電動(dòng)機(jī)型式、電壓與轉(zhuǎn)速；電動(dòng)機(jī)型式種類；電動(dòng)機(jī)防護(hù)型式的選擇；電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速。1、電動(dòng)機(jī)型式、電壓與轉(zhuǎn)速的選擇

合理選擇電動(dòng)機(jī)型式、電壓與轉(zhuǎn)速的具體內(nèi)容及一般步驟

首先要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電力傳動(dòng)提出的要求，如起動(dòng)與制動(dòng)的頻繁程度，有無調(diào)速要求等等來選擇電動(dòng)機(jī)的電流種類，即選用交流電動(dòng)機(jī)還是選用直流電動(dòng)機(jī)；其次應(yīng)結(jié)合電源情況選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓的大??；再由生產(chǎn)機(jī)械所要求的轉(zhuǎn)速及傳動(dòng)設(shè)備的要求選取它的額定轉(zhuǎn)速；然后根據(jù)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的安裝位置和周圍環(huán)境情況來決定電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和防護(hù)型式；最后由生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率大小來決定電動(dòng)機(jī)的額定功率〔容量〕。綜合以上方面考慮，最后在電機(jī)產(chǎn)品目錄中選擇與要求相符的電動(dòng)機(jī)，如果產(chǎn)品目錄中所列電動(dòng)機(jī)不能滿足生產(chǎn)機(jī)械的某些特殊要求，那么可向電機(jī)生產(chǎn)廠家單獨(dú)定制。

2.電動(dòng)機(jī)型式種類的選擇

選擇電動(dòng)機(jī)是從交流和直流、機(jī)械特性、調(diào)速與起動(dòng)性能、維護(hù)及價(jià)格等方面來考慮的，所以選擇時(shí)要遵循以下原那么：

①首先考慮選用三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。因?yàn)樗哂泻?jiǎn)單、鞏固耐用、工作可靠、價(jià)格低廉和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但是它的缺點(diǎn)是調(diào)速困難、功率因數(shù)低、起動(dòng)電流較大和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小。因此主要適用于作為機(jī)械特性較硬而無特殊調(diào)速要求的一般生產(chǎn)機(jī)械和拖動(dòng)，如一般的機(jī)床和功率小于100KW的水泵或通風(fēng)機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械。

②繞線型電動(dòng)機(jī)的價(jià)格較籠型電動(dòng)機(jī)高，但是它的機(jī)械特性可通過轉(zhuǎn)子外加電阻的方法加以調(diào)節(jié)，因而能限制起動(dòng)電流并提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故它可適用于電源容量較小，電動(dòng)機(jī)功率較大或有調(diào)速要求的場(chǎng)合，如某些起重設(shè)備、卷揚(yáng)提升設(shè)備、鍛壓機(jī)及重型機(jī)床的橫梁移動(dòng)等。

③當(dāng)調(diào)速范圍低于1：10，且又要求能平滑調(diào)速的場(chǎng)合，可先選用滑差電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式按其安裝位置的不同可分為臥式和立式兩種。臥式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸是水平安裝的，立式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸那么是與地面垂直安裝的，故兩種電機(jī)不可以更換對(duì)調(diào)使用。在一般情況下應(yīng)盡量選用臥式電動(dòng)機(jī)，只有在需要垂直運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合〔如立式深井水泵以及鉆床等〕，為了簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置時(shí)才考慮采用立式電動(dòng)機(jī)〔因?yàn)樗膬r(jià)格較貴〕。3.電動(dòng)機(jī)防護(hù)型式的選擇

電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式有多種，實(shí)用中選擇時(shí)必須根據(jù)不同的工作環(huán)境選擇適宜的防護(hù)型式電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式有開啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式、潛水式等數(shù)種。通常情況下選用開啟式，因?yàn)樗畠r(jià)，但它只適用于枯燥清潔的環(huán)境，對(duì)于潮濕、易受風(fēng)雨侵蝕、多灰塵、易燃、腐蝕性的環(huán)境應(yīng)選用封閉式，而在灰塵多對(duì)電機(jī)絕緣無害且易被壓縮空氣吹凈時(shí)，可選用防護(hù)式。至于潛水泵用電機(jī)，那么應(yīng)采用完全密封式，以保證在水中工作時(shí)不被潮氣侵入，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在有火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中時(shí)，應(yīng)注意必須選用防爆式。

4.電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇

〔1〕現(xiàn)有工廠企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)械選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)與工廠配電電壓一致，新建工廠的電動(dòng)機(jī)，其電壓選擇要與工廠供配電電壓的選擇一起考慮，根據(jù)不同電壓等級(jí)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬后擇優(yōu)決定。

我國規(guī)定的低電壓標(biāo)準(zhǔn)為220/380V，高壓配電電壓大多數(shù)為10KV。一般中小容量的電動(dòng)機(jī)大都是低壓的，其額定電壓分別為220/380V〔D/Y接法〕和380/660V(D/Y接法)兩種。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量超過約200KW時(shí)，建議使用者選擇3KV、6KV或10KV的高壓電機(jī)。

〔2〕電動(dòng)機(jī)的〔額定〕轉(zhuǎn)速選擇，要根據(jù)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的要求及傳動(dòng)裝置的配比情況來考慮。電動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)通常有3000、1500、1000、750及600等多種，異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速由于存在轉(zhuǎn)差率，一般要比上述轉(zhuǎn)速低2％～5%。從電動(dòng)機(jī)制造角度講，同樣功率的電動(dòng)機(jī)假設(shè)額定轉(zhuǎn)速越高，其電磁轉(zhuǎn)矩外形尺寸就愈小，本錢就愈低且重量亦輕，并且高速電機(jī)的功率因數(shù)及效率比低速電機(jī)都高。假設(shè)能選擇轉(zhuǎn)速愈高的電動(dòng)機(jī)，那么經(jīng)濟(jì)性愈好，但假設(shè)由此而引起電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)機(jī)械間的轉(zhuǎn)速相差過大時(shí)，所需裝設(shè)減速裝置的傳動(dòng)級(jí)數(shù)就越多，這就會(huì)加大設(shè)備本錢及傳動(dòng)的能量損耗。故要經(jīng)過分析比擬擇優(yōu)選定。我們通常應(yīng)用的電機(jī)大局部是選用4極1500r/min的電機(jī)，因?yàn)檫@種額定轉(zhuǎn)速的電機(jī)適應(yīng)范圍廣，而且其功率因數(shù)和工作效率也較高。自動(dòng)售貨機(jī)吐出飲料的過程實(shí)際為電機(jī)動(dòng)作推飲料下來。綜合考慮選擇電機(jī)為L(zhǎng)293D步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。由于電機(jī)都是電感性負(fù)載，在停轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)有反向電流，所以需要用PC847光電隔離器把控制和驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離開來，然后用L293D步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)需24V電壓，控制信號(hào)經(jīng)過L293D后變?yōu)?4V左右的電源信號(hào)才可驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電機(jī)有三根線：電源、地線和反響信號(hào)(電機(jī)轉(zhuǎn)一圈送出一個(gè)低電平)。在機(jī)械制作中使電機(jī)轉(zhuǎn)一圈剛好推出一瓶飲料，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈同時(shí)產(chǎn)生一反響信號(hào)，此信號(hào)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，另外一種情況是紅外檢測(cè)到有貨物落下那么電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2.3貨幣處理裝置貨幣處理裝置包括：檢測(cè)貨幣投入狀態(tài)的投入狀態(tài)檢測(cè)裝置；檢測(cè)有無貨幣退還操作的退還操作檢測(cè)裝置；在投入狀態(tài)及投入貨幣退還操作的有無到達(dá)規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，將說得到的基準(zhǔn)狀態(tài)信號(hào)利用所外部；連接裝置向投入外部裝置輸出的狀態(tài)輸出裝置。目前投入試用的“貨幣識(shí)別機(jī)〞設(shè)置有感應(yīng)線圈，通過對(duì)貨幣的材料、大小尺寸等各個(gè)要素進(jìn)行感應(yīng)并探明真?zhèn)?。不同的材質(zhì)具有不同的磁場(chǎng)變化，可以通過電子技術(shù)進(jìn)行分析、探查和識(shí)別，更高級(jí)的檢測(cè)還可以運(yùn)用頻譜分析。貨幣識(shí)別器種類繁多,但貯幣退幣機(jī)構(gòu)根本上分為兩類：一類是平面式貯幣，電磁閥退幣；另一類是圓筒式貯幣，步進(jìn)電機(jī)退幣。根據(jù)設(shè)計(jì)中對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的要求，選擇平面式貯幣，電磁閥退幣。當(dāng)貨幣投入后經(jīng)過識(shí)別識(shí)出電信號(hào)后，偽幣和異物被排出，真幣按面值由幾組分布電磁閥分配到不同貯幣腔體內(nèi)備用；當(dāng)收到退幣找零電信號(hào)后，通過退幣電磁閥或退幣電機(jī)拉桿，將貯幣腔內(nèi)下部貨幣依電信號(hào)程序推出，完成自動(dòng)售貨機(jī)的退幣找零功能。貨幣處理裝置流程如圖2-2檢測(cè)投入狀態(tài)檢測(cè)裝置退還操作檢測(cè)裝置規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)外部裝置外部裝置外部輸出裝置2-2貨幣處理裝置流程圖2.4送出機(jī)構(gòu)目前，應(yīng)用于自動(dòng)售貨機(jī)上的商品送出機(jī)構(gòu)種類較多，下面是一些較典型的送出機(jī)構(gòu)。〔1〕旋轉(zhuǎn)式送出機(jī)構(gòu)此送出機(jī)構(gòu)把飲料放在螺旋導(dǎo)軌上，并在貨道底部開設(shè)出口槽，由電機(jī)帶動(dòng)螺旋導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)飲料轉(zhuǎn)到開口槽時(shí)便出槽下貨。這種送出機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，它要求電機(jī)的轉(zhuǎn)矩較大，造價(jià)本錢較高。〔2〕轉(zhuǎn)盤式送出機(jī)構(gòu)上面是一個(gè)很大的喇叭狀罐體存儲(chǔ)容器，下面是一個(gè)周邊有假設(shè)干個(gè)圓槽的轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)使罐體落入轉(zhuǎn)盤周邊的槽內(nèi)而被售出。這種送出機(jī)構(gòu)也需要較大的轉(zhuǎn)矩來帶動(dòng)和占用較大的空間，而且會(huì)發(fā)生卡死現(xiàn)象。〔3〕滾筒送出機(jī)構(gòu)該送出機(jī)構(gòu)由一個(gè)階梯梁和滾筒構(gòu)成，滾筒內(nèi)可以裝假設(shè)干瓶飲料，通過步進(jìn)電機(jī)來帶動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用梁的各階梯段與滾筒之間不同的開口距離控制商品掉落的順。這種機(jī)構(gòu)要求電機(jī)有較高的轉(zhuǎn)動(dòng)精度?！?〕彈簧推動(dòng)式送出機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)是由螺旋式彈簧和連在彈簧一端的電機(jī)構(gòu)成的，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就帶動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，同時(shí)推出一瓶飲料。本文所設(shè)計(jì)的罐體送出機(jī)構(gòu)主要由槽輪、推拉桿、推拉銷、直線步進(jìn)電機(jī)和前后兩邊側(cè)板構(gòu)成,其中槽輪上槽弧的半徑為罐體的半徑,貨道寬度為罐體的直徑.如下送出機(jī)構(gòu)示意圖8所示.圖8送出機(jī)構(gòu)示意圖送出機(jī)構(gòu)主要通過直線步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)推拉桿和推拉銷,促使槽輪繞著轉(zhuǎn)動(dòng)中心作往返轉(zhuǎn)動(dòng).直線步進(jìn)電機(jī)運(yùn)作一次,使槽輪上下各擺動(dòng)一次.同時(shí),在前后兩邊的側(cè)板上有導(dǎo)向槽,推拉銷在導(dǎo)向槽內(nèi)來回運(yùn)動(dòng),導(dǎo)向槽的作用是限定推拉桿的運(yùn)動(dòng)方向和槽輪擺動(dòng)角度。送出機(jī)構(gòu)的工作過程如圖8所示,自動(dòng)售貨機(jī)正處在待售狀態(tài)下,槽輪的槽開口朝下,利用阻貨面來支撐和阻擋上面的罐體,起到阻止罐體下落的作用.當(dāng)售貨機(jī)接收到售貨信號(hào)時(shí),直線步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行并作用于推拉桿,推拉桿同時(shí)推動(dòng)槽輪上下擺動(dòng)一次.在槽輪擺動(dòng)的前半周,槽從開口向下轉(zhuǎn)到開口向上,并有一個(gè)罐體裝入到槽中;在槽輪擺動(dòng)的后半周,槽的開口向上轉(zhuǎn)到向下,并帶動(dòng)一個(gè)罐體向出貨側(cè)擺動(dòng),同時(shí)槽輪的阻貨面擋住后面的罐體,電機(jī)停止工作,這樣就完成一個(gè)罐體的售出。2.5按鈕裝置自動(dòng)售貨機(jī)的按鈕裝置，其特征在于備有操作按鈕和基板，操作按鈕設(shè)置在面板上，基板設(shè)置在操作按鈕側(cè)的相反側(cè)，具有顯示局部和檢測(cè)機(jī)構(gòu)，顯示局部顯示與操作按鈕對(duì)應(yīng)的信息，檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)操作按鈕的操作，顯示局部設(shè)在基板上的與操作按鈕不相向的位置。2.6顯示裝置液晶顯示器(LCD)是現(xiàn)在非常普遍的顯示器,廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。液晶顯示器〔LCD〕的原理與陰極射線管顯示器〔CRT〕大不相同，LCD是基于液晶電光效應(yīng)的顯示器件，包括段顯示方式的字符段顯示器件，矩陣顯示方式的字符、圖形、圖像顯示器件，矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等。液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通電時(shí)導(dǎo)通，使液晶排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時(shí)，排列那么變得混亂，阻止光線通過。液晶這一呈液體狀的化學(xué)物質(zhì)，象磁場(chǎng)中的金屬一樣，當(dāng)受到外界電場(chǎng)影響時(shí)，其分子會(huì)產(chǎn)生精確的有序排列。如果對(duì)分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂?，液晶分子將?huì)允許光線穿越。LCD顯示屏都是由不同局部組成的分層結(jié)構(gòu)。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進(jìn)入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)那么的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。通常，在彩色LCD面板中，每一個(gè)像素都是由三個(gè)液晶單元格構(gòu)成，其中每一個(gè)單元格前面都分別有紅色，綠色，或藍(lán)色的過濾器。這樣，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。TFTLCD技術(shù)能夠顯示更加清晰，明亮的圖象。早期的LCD由于是非主動(dòng)發(fā)光器件，速度低，效率差，比照度小，雖然能夠顯示清晰的文字，但是在快速顯示圖象時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生陰影，影響視頻的顯示效果，受LCD液晶層中實(shí)際單元格數(shù)量的影響，LCD顯示器一般只能提供固定的顯示分辨率。如果用戶需要將800X600的分辨率提升到1024X768的話，只能借助于特定軟件的幫助實(shí)現(xiàn)模擬分辨率。與傳統(tǒng)的CRT顯示器一樣，應(yīng)用于桌面系統(tǒng)的LCD也被設(shè)計(jì)成接收波形模擬信號(hào)，而非直接由PC產(chǎn)生的數(shù)字脈沖信號(hào)。這主要是因?yàn)槟壳白烂嫦到y(tǒng)中的絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)顯卡仍然是在將視頻信息由最初的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)之后再傳送給顯示器顯示。雖然桌面系統(tǒng)的LCD被設(shè)計(jì)成可以接收模擬信號(hào)，但是LCD本身仍然只能處理數(shù)字信息，因此當(dāng)從顯卡接收到模擬信號(hào)之后，LCD需要將模擬信號(hào)再復(fù)原為數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行處理。為了解決上述問題帶來的顯示上的缺乏，最新的桌面LCD采用了一種特殊的帶有數(shù)字連接器圖形卡直接向LCD顯示器傳送數(shù)字信號(hào)。2.7本章小結(jié)本章詳細(xì)的講解了自動(dòng)售貨機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，從而對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的組成有了一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)，為更好地完成設(shè)計(jì)打下了良好的根底。第3章總體設(shè)計(jì)方案3.1自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)3.1.1硬件系統(tǒng)的組成局部及工作流程組成局部通訊模塊溫控模塊通訊模塊溫控模塊自動(dòng)售貨機(jī)硬件系統(tǒng)貨幣識(shí)別模塊銷售模塊貨幣識(shí)別模塊銷售模塊主控模塊主控模塊人機(jī)模塊圖3-1自動(dòng)售貨機(jī)硬件系統(tǒng)組成局部溫控模塊：溫度采集和加熱制冷控制。銷售模塊：完成整體的銷售動(dòng)作，一般都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)特定的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。3.人機(jī)模塊：包括鍵盤和顯示，有的機(jī)器還加上了顯示屏，可以投放廣告。4.通訊模塊：目前僅局部高端機(jī)器有通訊模塊的功能，一般都是采用GPRS模塊，可以完成銷售統(tǒng)計(jì)、原料補(bǔ)給、廣告管理以及一些會(huì)員效勞。5.貨幣識(shí)別模塊：主要包括紙幣識(shí)別器、硬幣識(shí)別器、硬幣找零系統(tǒng)等，它主要實(shí)現(xiàn)識(shí)別真假紙幣(一般為拾元、伍元)和硬幣(壹元、伍角)、拒收假幣和殘幣、正確找零的功能。6.主控模塊：接受人民幣識(shí)別系統(tǒng)信息，確認(rèn)已接受的人民幣是否可購置消費(fèi)者所指定的商品，確認(rèn)后按要求售出商品?！?〕工作流程首先開機(jī)后要自檢各個(gè)部件的狀態(tài)是否正常，假設(shè)不正常要顯示錯(cuò)誤信息，方便運(yùn)營人員及時(shí)修復(fù)；假設(shè)自檢通過，檢查商品信息，假設(shè)缺少貨物，停止銷售該類商品；然后等待，等待消費(fèi)者投錢和選擇商品，假設(shè)有人選擇商品，等錢幣投入后就開始執(zhí)行銷售模塊，將產(chǎn)品送出，并找零錢。這是最根本的功能描述，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，有很多的因素需要考慮，一定要保證機(jī)器工作的可靠性和穩(wěn)定性。3.1.2控制子系統(tǒng)簡(jiǎn)述控制子系統(tǒng)由以下四個(gè)局部組成:〔1〕售貨價(jià)格系統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)售出的同類商品可分假設(shè)干品種，其售前設(shè)定價(jià)格須預(yù)先貯存在控制系統(tǒng)內(nèi)。售貨機(jī)的價(jià)格設(shè)置系統(tǒng)由按鍵和存儲(chǔ)器組成，通過按鍵選擇被設(shè)價(jià)商品的種類及價(jià)格，并將價(jià)格寫入存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器本身具有掉電保護(hù)功能，屬于軟件設(shè)置方式。此外，在簡(jiǎn)易型售貨機(jī)中，由于出售商品種類少，價(jià)格變化小，使用幣種單一，也可用硬件來設(shè)置價(jià)格，采用撥碼開關(guān)對(duì)應(yīng)方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便?！?〕累計(jì)、可售指示和退幣系統(tǒng)控制系統(tǒng)的核心CPU對(duì)識(shí)幣、退幣、無貨檢測(cè)及購貨信號(hào)進(jìn)行巡回檢查，當(dāng)有識(shí)幣信號(hào)后，將金額數(shù)值送入金額累計(jì)存儲(chǔ)器中進(jìn)行累計(jì)，并通過串行擴(kuò)展口進(jìn)行顯示，同時(shí)將金額累計(jì)存儲(chǔ)器中的數(shù)值與預(yù)設(shè)價(jià)格存儲(chǔ)器中的數(shù)值進(jìn)行比擬，如金額累計(jì)數(shù)值等于或大于預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，那么通過串行接口使可售指示燈亮，提示購貨。此時(shí)可按下購貨按鈕，由CPU檢測(cè)到購貨信號(hào)后，如金額累計(jì)存儲(chǔ)器中數(shù)值與預(yù)設(shè)價(jià)格相等，那么通過并行擴(kuò)展接口驅(qū)動(dòng)電磁閥或微電機(jī)驅(qū)動(dòng)出商品，并將金額累計(jì)存儲(chǔ)器清零，完成一次售貨過程；如累計(jì)金額大于預(yù)設(shè)價(jià)格時(shí)，驅(qū)動(dòng)商品后，相減差額由信號(hào)驅(qū)動(dòng)退幣，實(shí)現(xiàn)售貨和退幣找零功能。〔3〕檢測(cè)系統(tǒng)在自動(dòng)售貨機(jī)商品貯存道下方安有接觸行程開關(guān)，當(dāng)貯存道內(nèi)有商品時(shí)，壓下行程開關(guān)，售貨機(jī)正常工作；當(dāng)商品出售完畢時(shí)，行程開關(guān)被釋放，向CPU發(fā)出無貨信號(hào)，經(jīng)檢測(cè)通過串行擴(kuò)展接口向相應(yīng)的售完指示燈發(fā)出信號(hào)，使機(jī)身外部“售完〞指示燈亮，此種商品自動(dòng)停售，即使投幣累計(jì)金額到達(dá)該道商品預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，可售按鈕仍然無啟動(dòng)信號(hào)，金額累計(jì)存儲(chǔ)器也不清零?！?〕累計(jì)及自測(cè)功能系統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)CPU在每次售出商品后，向售出累計(jì)存儲(chǔ)器中累計(jì)售出數(shù)據(jù)，通過售貨機(jī)內(nèi)部的按鍵可在金額顯示窗中讀到累計(jì)結(jié)果。此外，在按下自測(cè)功能鍵后，出現(xiàn)自測(cè)功能信號(hào)，由外部按鍵操作，可檢測(cè)各商品貯存道的驅(qū)動(dòng)商品功能。3.1.3PLC的選擇當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來完成后，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)。對(duì)第一個(gè)問題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)找出來，包括開關(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?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果它們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有24V的指示燈，那么最后選用的PLC的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際點(diǎn)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)載使用，那么直流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)浪費(fèi)，增加本錢，所以要盡可能選擇相同等級(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，就要使用無觸點(diǎn)的晶體管輸出的PLC了。對(duì)第二個(gè)問題，那么有以下幾個(gè)方面要考慮：〔1〕功能方面所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求，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?！?〕價(jià)格方面不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似、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。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價(jià)當(dāng)然是必須考慮的因數(shù)。PLC主機(jī)選定后，如果控制系統(tǒng)需要，那么相應(yīng)的配套模塊也就選定了。3.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求及根本原那么3.2.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，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)遵循以下根本原那么?！?〕最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)過程中最重要的一條原那么。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，充分收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，同時(shí)收集相關(guān)國內(nèi)、國外相關(guān)的資料。同時(shí)還要注意和現(xiàn)場(chǎng)的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員等緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題和疑難問題?！?〕保證PLC控制系統(tǒng)平安可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期平安、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原那么。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程等方面要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)平安可靠。例如：應(yīng)該保證PLC控制程序不僅能在正常條件下運(yùn)行，而且要在非正常情況下，也能正常工作。〔3〕力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的本錢。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、本錢低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。〔4〕適應(yīng)開展的需要由于技術(shù)的不斷開展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)開展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的開展和工藝的改良。3.2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原那么〔1〕所編的程序要符合所使用的PLC的有關(guān)的規(guī)定主要是對(duì)指令要準(zhǔn)確地理解，正確地使用。各種PLC指令多有類似之處，但還有些差異。對(duì)于有PLC使用經(jīng)驗(yàn)的人，中選用另一種不太熟悉的型號(hào)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)新型號(hào)PLC的指令重新理解一遍，否那么容易出錯(cuò)?！?〕要使所編的程序盡可能簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)短的程序可以節(jié)省內(nèi)存，簡(jiǎn)化調(diào)試，而且還可節(jié)省執(zhí)行指令的時(shí)間，提高對(duì)輸入的響應(yīng)速度。要使所編的程序簡(jiǎn)短，就要注意編程方法，用好指令，用巧指令，還要能優(yōu)化結(jié)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)某種功能，一般而言，在到達(dá)目的的相同時(shí)，用功能強(qiáng)的指令比用功能單一的指令，程序步數(shù)可能會(huì)少些。〔3〕要使所編的程序盡可能清晰這樣既便于程序的調(diào)試、修改或補(bǔ)充，也便于別人了解和讀懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的層次，講究模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。特別是在編制復(fù)雜的程序時(shí)，更要注意程序的層次，可積累自己的與吸收別人的經(jīng)驗(yàn)，整理出一些標(biāo)準(zhǔn)的具有典型功能的程序，并盡可能使程序單元化，像計(jì)算機(jī)中的常用的一些子程序一樣，移來移去都能用，這樣，設(shè)計(jì)起來簡(jiǎn)單，別人也易了解。〔4〕要使所編的程序符合PLC的性能指標(biāo)及工作要求所編程序的指令條數(shù)一定少于所選用的PLC內(nèi)存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)要在所選用PLC的I/O點(diǎn)數(shù)范圍之內(nèi)，PLC的掃描時(shí)間要少于所選用PLC的程序運(yùn)行監(jiān)測(cè)時(shí)間。PLC的掃描時(shí)間不僅包括運(yùn)行用戶程序所需的時(shí)間，而且還包括運(yùn)行系統(tǒng)程序，如I/O處理、自監(jiān)測(cè)所需的時(shí)間?！?〕所編程序能夠循環(huán)運(yùn)行PLC的工作特點(diǎn)是循環(huán)反復(fù)、不間斷地運(yùn)行同一程序。它的運(yùn)行從初始化后的狀態(tài)開始，待控制對(duì)象完成了工作循環(huán)〔完整程序執(zhí)行一次〕，那么又返回初始化狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。因?yàn)橹挥羞@樣才能使控制對(duì)象在新的工作周期中也得到相同的控制。3.3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)上述要求，制定合理方案：首先，應(yīng)該做上位機(jī)與下位機(jī)的任務(wù)分工，上位機(jī)主要用來完成仿真界面的制作過程，而下位機(jī)那么主要用來完成PLC程序的編寫；其次，要分別對(duì)上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行資料的查找與收集。例如在進(jìn)行仿真界面的設(shè)計(jì)時(shí)可以去觀看一下真正售貨機(jī)的外觀，必要時(shí)可以借助一些宣傳圖片來設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的外型；在進(jìn)行PLC程序的編寫時(shí)需要先分配PLC的I/O點(diǎn)，確定上、下位機(jī)的接口；然后，分別對(duì)上、下位機(jī)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)工作；最后，進(jìn)行上位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果與下位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果的配合工作，經(jīng)調(diào)試后完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。另外，上位機(jī)與下位機(jī)的設(shè)計(jì)工作是密切配合的，它們無論在通信中使用的變量，還是在仿真中控制的對(duì)象都應(yīng)該是一致的?？傮w上講，仿真界面是被控對(duì)象，利用PLC來控制這個(gè)仿真的自動(dòng)售貨機(jī)，仿真的自動(dòng)售貨機(jī)接受PLC的控制指令并完成相應(yīng)的動(dòng)作；另一方面，仿真界面中的仿真自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行，都是由組態(tài)界面所提供的命令語言來完成的。這是整個(gè)仿真系統(tǒng)內(nèi)部各大部件之間的內(nèi)在關(guān)系。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)中的下位機(jī)，也就是主要是對(duì)PLC在其中的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。由此繪出系統(tǒng)組成框圖如3-2所示。圖3-2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖PLC控制系統(tǒng)：接受人民幣識(shí)別系統(tǒng)信息，確認(rèn)已接受的人民幣是否可購置消費(fèi)者所指定的商品，確認(rèn)后按要求售出商品。錢幣識(shí)別傳感器：主要包括紙幣識(shí)別器、硬幣識(shí)別器、硬幣找零系統(tǒng)等，它主要實(shí)現(xiàn)識(shí)別真假紙幣(一般為拾元、伍元)和硬幣(壹元、伍角)、拒收假幣和殘幣、正確找零的功能。補(bǔ)料及出貨系統(tǒng)：貨柜由多層貨架組成，當(dāng)購物者指定所需商品后，由控制系統(tǒng)啟動(dòng)出貨系統(tǒng)出貨；當(dāng)某種貨物被取出后，補(bǔ)料機(jī)構(gòu)自動(dòng)補(bǔ)料〔在這里補(bǔ)料機(jī)構(gòu)采用簡(jiǎn)單的傾斜式機(jī)構(gòu)，即當(dāng)某種貨物被售出后，補(bǔ)料機(jī)構(gòu)里面的貨物直接向前滑至首位進(jìn)行補(bǔ)位〕。顯示機(jī)構(gòu)：顯示購置的瓶數(shù)、投入的錢數(shù)以及剩余的錢數(shù)。第4章自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì)4.1自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì)〔1〕通過分析，由于程序內(nèi)部的聯(lián)鎖、互動(dòng)關(guān)系較為復(fù)雜，故采取步進(jìn)指令較為簡(jiǎn)單。本自動(dòng)售貨機(jī)可使用5角硬幣，給計(jì)總金額數(shù)帶來麻煩，可對(duì)除5角識(shí)別器以外的所對(duì)應(yīng)INC指令的計(jì)數(shù)器中的值乘2計(jì)算來方便計(jì)算總錢數(shù)，即將所有“元〞轉(zhuǎn)化為多少個(gè)“5角〞?！?〕由于實(shí)驗(yàn)室PLC型號(hào)三菱FX2N-48MR對(duì)某些指令無法識(shí)別，所以需將所有用脈沖執(zhí)行型的功能指令都使用PLS指令進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即通過PLS指令驅(qū)動(dòng)輔助繼電器M，實(shí)現(xiàn)程序功能?！?〕找余時(shí)，可找1元與5角，故需對(duì)剩余總金額存放器中的數(shù)目除以2和取模2，除2結(jié)果即為當(dāng)前要找1元的數(shù)目，取模2結(jié)果即為當(dāng)前要找5角數(shù)目。〔5〕PLC選用繼電器輸出型。〔6〕實(shí)現(xiàn)顧客的循環(huán)購置，故需實(shí)現(xiàn)控制程序的跳轉(zhuǎn)〔向后跳轉(zhuǎn)〕。當(dāng)顧客再次購置時(shí)，余額存放器〔為了退幣，該存放器中值已除2〕中值要先乘2，以便與商品價(jià)格比擬〔商品價(jià)格已轉(zhuǎn)化為多少個(gè)5角〕，再進(jìn)入下次購置。〔7〕退幣結(jié)束時(shí)，使用SET指令恢復(fù)初始態(tài)，并置位所有存放器，以準(zhǔn)備下一個(gè)顧客購置飲料，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤4.2PLC選型4.2.1PLC概述〔1〕PLC的由來在PLC問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。繼電器控制系統(tǒng)有著十清楚顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)、重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司〔GM〕，為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷更新的要求，以在劇烈的競(jìng)爭(zhēng)的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此特?cái)M定了十項(xiàng)公開招標(biāo)的技術(shù)要求，根據(jù)招標(biāo)要求，1969年美國數(shù)字設(shè)備公司〔DEC〕研制出世界上第一臺(tái)PLC〔PDP—14型〕，并在通用汽車公司自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新時(shí)期。從此可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速開展起來，而且在工業(yè)興旺國家開展很快。〔2〕PLC的定義在PLC的開展過程中，美國電氣制造商協(xié)會(huì)〔NEMA〕經(jīng)過4年的調(diào)查，于1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器〔ProgrammableController〕，英文縮寫為PC，并作如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字式電子裝置。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)指令，并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制以對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。〞國際電工委員會(huì)〔IEC〕曾于1982年11月公布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，1987年2月公布了草案第三稿。該草案中對(duì)可編程序控制器的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)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，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)外部設(shè)備等都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充起功能的原那么設(shè)計(jì)。〞定義強(qiáng)調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)和應(yīng)用能力。、PLC的主要功能〔1〕條件控制功能條件控制〔或稱邏輯控制或順序控制〕功能是指用PLC的與、或、非指令取代繼電器接觸的串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接，進(jìn)行開關(guān)控制?！?〕定時(shí)/記數(shù)控制功能定時(shí)/記數(shù)控制功能指用PLC提供的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)繼電器?！?〕數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能是指PLC能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比擬、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及編碼和譯碼等操作。〔4〕步進(jìn)控制功能步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成以后，才能進(jìn)行下一道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器?！?〕A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能是指通過A/D、D/A模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換?！?〕運(yùn)動(dòng)控制功能運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸運(yùn)動(dòng)控制。〔7〕過程控制功能過程控制功能是指通過PLC的PID控制指令或模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制?！?〕擴(kuò)展功能擴(kuò)展功能是指通過連接輸入輸出擴(kuò)展單元〔即I/O擴(kuò)展單元〕模塊來增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高PLC的控制功能?！?〕遠(yuǎn)程I/O功能遠(yuǎn)程I/O功能是指通過I/O單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入、輸出設(shè)備與PLC主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號(hào)、傳出輸出信號(hào)?！?0〕通信聯(lián)網(wǎng)功能通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、PLC與上位機(jī)的鏈接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成較大規(guī)模系統(tǒng)的復(fù)雜控制?！?1〕監(jiān)控功能監(jiān)控功能是指PLC能監(jiān)視系統(tǒng)各局部的進(jìn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄，甚至自動(dòng)終止運(yùn)行；也可在線調(diào)整、修改控制程序中的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等的設(shè)定值。4.2.3I/O點(diǎn)估算和PLC選型PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)考慮留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以作備用。通常，一條邏輯指令占存儲(chǔ)器一個(gè)字。計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等指令需占存儲(chǔ)器的空間。在選擇存儲(chǔ)器容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10%至25%考慮裕量。I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10%至15%考慮備用。用戶存儲(chǔ)容量是指PLC用于存儲(chǔ)用戶程序的存儲(chǔ)器容量。需要的用戶存儲(chǔ)容量的大小由用戶程序的長(zhǎng)短決定。I/O點(diǎn)數(shù)即PLC面板上連接輸入、輸出信號(hào)用的端子的個(gè)數(shù)，常稱為點(diǎn)數(shù),用輸入的點(diǎn)數(shù)和輸出的點(diǎn)數(shù)的和來表示。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可接入的器件和輸出的器件就越多，控制規(guī)模就越大。因此，I/O點(diǎn)數(shù)是衡量衡量PLC性能的重要指標(biāo)之一。國際上流行將PLC的點(diǎn)數(shù)作為PLC規(guī)模分類的標(biāo)準(zhǔn)，I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下的為小型PLC，64點(diǎn)及64點(diǎn)以下的為微型PLC，總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上的為大型機(jī)。PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的容量〔字?jǐn)?shù)〕。本設(shè)計(jì)采用的是微型PLC，其中外部輸入端有五角、一元、五元投入端口，可樂、綠茶、奶茶選擇按鈕，開始按鈕，退幣按鈕；外部輸出端有可樂、綠茶、奶茶指示燈，退幣指示燈，可樂、綠茶、奶茶輸出端口，退幣端口，本設(shè)計(jì)采用一個(gè)小型電機(jī)控制電磁閥產(chǎn)生對(duì)飲料和錢幣的輸出，在選擇飲料的同時(shí)會(huì)有相應(yīng)的指示燈亮，其指示采用的電是經(jīng)過變壓器調(diào)制成的24V電壓，平安可靠。由此可知，系統(tǒng)所需的輸入點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為11點(diǎn)。根據(jù)以上分析，可選用32點(diǎn)〔16I/16O〕的PLC，現(xiàn)選用三菱公司的FX2N-32MR型PLC，這種類型的PLC能夠滿足功能的設(shè)計(jì)需要，又在經(jīng)濟(jì)上得到了節(jié)省，完全符合設(shè)計(jì)需求。表4-1三菱FX-2N系列PLC型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展模塊點(diǎn)數(shù)繼電器輸入可挖硅輸出晶體管輸出FX2N—16MR-001FX2N—16MSFX2N—16MT8824—32FX2N—32MR-001FX2N—32MSFX2N—32MT161624—32FX2N—48MR-001FX2N—48MSFX2N—48MT242448—64FX2N—64MR-001FX2N—64MSFX2N—64MT323248—64FX2N—80MR-001FX2N—80MSFX2N—80MT404048—64FX2N—128MR-001FX2N—128MT646448—644.3.I/O地址設(shè)計(jì)一般講，配置好的PLC其輸入點(diǎn)數(shù)與控制對(duì)象的輸入信號(hào)數(shù)總是相應(yīng)的，輸出點(diǎn)數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相應(yīng)的〔如果有模擬量，那么模擬量的路數(shù)與實(shí)際的也要相當(dāng)〕，故I/O的分配實(shí)際上是把PLC的入、出點(diǎn)號(hào)分給實(shí)際的I/O電路，編程時(shí)按點(diǎn)號(hào)建立邏輯或控制關(guān)系，接線時(shí)按點(diǎn)號(hào)“對(duì)號(hào)入坐〞進(jìn)行接線。其PLC的I/O分配表如表4-2所示:表4-2I/O接線表輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備輸出開始按鈕SB0X000可樂指示燈HL2Y0100.5元SB1X001綠茶指示燈HL3Y0111元SB2X002奶茶指示燈HL4Y0125元SB3X003找錢指示燈HL5Y016可樂按鈕SB4X004可樂輸出YV1Y013綠茶按鈕SB5X005綠茶輸出YV2Y014奶茶按鈕SB6X006奶茶輸出YV3Y015退幣按鈕SB7X0070.5元退幣口YV4Y0201元退幣口YV5Y0215元退幣口YV6Y0224.4流程設(shè)計(jì)按下開始按鈕，通過系統(tǒng)自檢，系統(tǒng)初始化。顧客按下所選擇的商品按鈕，看是否有貨，假設(shè)沒有，那么會(huì)報(bào)警提示，否那么投入錢幣，然后區(qū)分真?zhèn)危缬屑賻拍敲赐瞥鰝螏?，假設(shè)無假幣，通過錢幣累加并顯示，并與商品價(jià)格比擬，假設(shè)滿足看是否有余，假設(shè)有送出商品同時(shí)找零并退幣。PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)的程序流程圖如圖4-4所示。圖4-4自動(dòng)售貨機(jī)程序流程圖4.5PLC與現(xiàn)場(chǎng)器件的連接本系統(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32個(gè)左右，選擇性能價(jià)格比擬適宜的三菱FX2n-32MR，其中其輸入點(diǎn)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)為16點(diǎn)，該P(yáng)LC為繼電器輸出型。了解各個(gè)控制對(duì)象的驅(qū)動(dòng)要求，分析對(duì)象的控制要求，完成PLC硬件結(jié)構(gòu)配置。本設(shè)計(jì)中輸入有開始按鈕、錢幣的投入按鈕、選擇飲料按鈕、退幣按鈕；輸出有指示燈顯示輸出、飲料輸出、退幣輸出。這些功能都能夠通過PLC進(jìn)行得到很好的控制；電機(jī)提供動(dòng)力進(jìn)行對(duì)飲料的輸出。根據(jù)上述要求，因條件所限輸出均用指示燈代替，由此繪制出PLC控制電路接線圖，如圖2-1所示：圖4-3PLC外部I/O接線圖該P(yáng)LC自動(dòng)售貨機(jī)I/O接線圖中，PLC元件X004，X005，X006，X007是選擇控制按鈕，選擇可樂，綠茶，奶茶。線圈Y010，Y011，Y012，Y016，是作為指示燈的輸出線圈。當(dāng)你投幣，選擇可樂、綠茶，或奶茶時(shí)的指示引導(dǎo)購物作用。按鈕和指示燈，直接明了，方便簡(jiǎn)單，易于操作。4.6程序設(shè)計(jì)4.6.1比擬指令和運(yùn)算指令比擬指令在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)行比擬，比擬結(jié)果送到目的操作數(shù)[D]中，如以下圖4-4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)行比擬，即C10計(jì)數(shù)器值與K10〔數(shù)值K10〕比擬。如果C10當(dāng)前值小于10，那么M10=1；如果C10當(dāng)前值大于10，那么M12=1；如果C10當(dāng)前值等于10，那么M11=1。圖4-4CMP指令使用說明運(yùn)算指令有加法運(yùn)算和減法運(yùn)算，運(yùn)用運(yùn)算指令是用來計(jì)算錢幣的總值和剩余的錢幣。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，如圖4-5所示。當(dāng)X000為1時(shí)，〔D0〕+〔D5〕=〔D6〕，運(yùn)算是代數(shù)運(yùn)算圖4-5加法運(yùn)算使用說明圖減法運(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4-6所示。當(dāng)X000為1時(shí)，〔D10〕+〔D12〕=〔D14〕，運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算。圖4-6減法運(yùn)算使用說明圖4.6.2投幣程序X001、X002、X003為投幣識(shí)別，每識(shí)別一次，即X001、X002或X003接通一次，往存放器D10中累加按鍵代表的相應(yīng)金額，但是在報(bào)警和退幣的時(shí)候不可投幣，此時(shí)繼電器M206和M208會(huì)分別斷開，此時(shí)投幣無效，只有在退幣過程結(jié)束4s后，再投幣才有效，假設(shè)在4s內(nèi)投幣那么直接退幣。M204在系統(tǒng)上電按下啟動(dòng)鍵X000后接通后，M205接通時(shí)方可開始下一次操作。其具體梯形圖如圖4-7所示：圖4-7投幣梯形圖4.6.3價(jià)格比擬程序存放在D10中的貨幣金額和商品的單價(jià)相比擬，如第一句中如果〔D10〕>45，那么M6=1；〔D10〕=45，那么M7=1；〔D10〕<45，那么M8=1。以此類推，其價(jià)格比擬梯形圖如以下圖4-8所示：圖4-8價(jià)格比擬梯形圖4.6.4根據(jù)投入的錢數(shù)指示燈顯示的程序根據(jù)選擇的飲料價(jià)格不同，投入的錢幣多少，那么飲料的指示燈亮的情況也不一樣，指示燈分別有Y010，Y011和Y012分別表示三種飲料的指示燈，具體表現(xiàn)將會(huì)在后面具體實(shí)例中表達(dá)，指示燈的編程梯形圖如以下圖4-9所示：圖4-9指示燈顯示梯形圖4.6.5選擇商品和送出局部程序選擇商品的輸出，當(dāng)投入的錢幣到達(dá)規(guī)定的價(jià)格時(shí)，相對(duì)應(yīng)商品的指示燈就會(huì)亮，當(dāng)按下所對(duì)應(yīng)的按鈕，那么對(duì)應(yīng)的商品就會(huì)輸出。例如當(dāng)錢幣足夠時(shí)，選擇可樂按鈕即X004，其中X005和X006的常閉觸點(diǎn)起到互鎖的作用，這樣的目的就是保證不能同時(shí)選擇兩種飲料，其具體的局部梯形圖如以下圖4-10所示：圖4-10選擇商品輸出程序圖4.6.6找錢退幣程序自動(dòng)售貨機(jī)的退幣鍵為X007，當(dāng)接通自動(dòng)售貨機(jī)X007按鈕后，線路構(gòu)成閉合，退幣指示燈Y016亮，以表示系統(tǒng)退幣正在進(jìn)行中，這種顯示結(jié)果能夠說明系統(tǒng)執(zhí)行的完善性。其中常開開關(guān)M34作為自鎖作用，目的是在退幣按鈕選擇以后，能夠使時(shí)間繼電器繼續(xù)執(zhí)行其要求的功能，即亮的時(shí)間由T6設(shè)置，這里設(shè)置T6=40，就是亮4s。其找錢程序如圖4-11所示：圖4-11找錢程序梯形圖自動(dòng)售貨機(jī)退幣時(shí)，其系統(tǒng)根據(jù)用戶所剩余額進(jìn)行比擬，當(dāng)余額大于或者等于5元時(shí)，先退幣面值為5元的貨幣，然后再根據(jù)大于或者等于1元的余額退1元的貨幣，最后再退回0.5元的用戶余額退回給用戶。其控制的過程就是先進(jìn)行錢幣的比擬，如果剩余錢幣滿足大于五元，Y022就會(huì)有結(jié)果，并且在總的剩余幣值里面減去5元；如果剩余錢幣不夠5元，而大于一元，其結(jié)果就是Y021會(huì)顯示動(dòng)作，并且從總的錢幣值中減去所統(tǒng)計(jì)的一元的面值；有5角的，其Y020就會(huì)顯示動(dòng)作，并減去5角的面值。在梯形圖中，常開開關(guān)Y020、Y021、Y022所起的作用是自鎖作用，這樣能夠較為準(zhǔn)確的控制錢幣的輸出。其退幣程序如圖4-12所示：圖4-12退幣程序梯形圖4.6.7梯形圖和指令表本設(shè)計(jì)的總梯形圖和指令表見附錄。第5章仿真5.1GX7CH軟件的簡(jiǎn)介GX7CH是一種模擬調(diào)試PLC梯形圖的一種軟件，它的出現(xiàn)給現(xiàn)代電子行業(yè)帶來了巨大的進(jìn)步，它可以編寫程序，調(diào)試程序，還可以顯示效果，利用這些功能可以仿真自己所設(shè)計(jì)的梯形圖，看看是否能夠到達(dá)預(yù)期的效果，可以反復(fù)的修改、調(diào)試、運(yùn)行，一直到達(dá)自己所要實(shí)現(xiàn)的目的，這樣可以在設(shè)計(jì)中節(jié)約本錢，提高經(jīng)濟(jì)利用率，總之在模擬電路中起到了良好的運(yùn)用。它具體的操作效果及步驟將會(huì)在下面設(shè)計(jì)中表達(dá)，具體一些顯示圖框如圖5-1和5-2及所示。圖5-1GX7CH操作圖寫入梯形圖程序，選擇FX2N系列，然后運(yùn)行。圖5-2GX7CH輸出顯示圖上圖為其輸出顯示圖的頁面5.2具體事例的分析例如向自動(dòng)給售貨機(jī)里面投入一個(gè)1元和5元的錢幣，那么Y010、Y011和Y012都會(huì)顯示亮，當(dāng)按下奶茶按鈕之后，那么奶茶輸出，即Y015顯示亮，買過之后退出錢幣，找錢幣燈亮，然后會(huì)退出錢幣，即Y020和Y021顯示亮，梯形圖的動(dòng)作情況及輸出結(jié)果的顯示如以下圖所示：圖5-3投入1元后的調(diào)試梯形圖投入一元后，X002亮.圖5-4投入5元后的程序調(diào)試梯形圖投入5元后X003亮.圖5-5顯示燈亮的梯形圖可樂指示燈-Y010燈亮，綠茶指示燈-Y011，燈亮奶茶指示燈-Y012燈亮。圖5-6燈亮軟元件顯示圖可樂指示燈-Y010燈亮，綠茶指示燈-Y011，燈亮奶茶指示燈-Y012燈亮，在軟件中的顯示圖5-7Y軟元件測(cè)試圖上圖為奶茶選擇按鈕在軟元件中的測(cè)試圖5-8選擇奶茶后的程序動(dòng)作梯形圖5-9輸出奶茶程序動(dòng)作梯形圖圖5-10軟元件輸出奶茶顯示圖選擇奶茶按鈕后，輸出奶茶的動(dòng)作梯形圖，以及在軟元件輸出奶茶顯示圖圖5-11找錢的程序梯形圖在執(zhí)行過購物程序后，Y020為5角投幣出口，Y021為1元投幣出口，執(zhí)行退幣。圖5-12退幣指示燈和找錢動(dòng)作軟元件梯形圖5-13退幣指示燈程序梯形圖電動(dòng)機(jī)M33動(dòng)作，找錢指示燈Y016亮圖5-14清零動(dòng)作程序梯形圖執(zhí)行退幣程序后，退幣從1元投幣出口出來，然后復(fù)位清零結(jié)論論文在講述了自動(dòng)售貨機(jī)的開展過程，以及國內(nèi)外開展的現(xiàn)狀。在此根底上進(jìn)行了方案論證，介紹了PLC的根本組成、特點(diǎn)、工作原理以及PLC的選型，并對(duì)基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了詳盡的論述。