第第頁共34頁第二章自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案（一）自動售貨機(jī)的工作原理首先將貨幣從投幣口中投入，通過傳感器將投入貨幣的信息收集，并按“開始”按鈕指示客戶選擇貨物時可用的通信渠道，售貨機(jī)會自動發(fā)送貨物，直到客戶收到錢，或者在沒有足夠的錢的情況下繼續(xù)購買，購買者可以購買或投幣。（二）自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路本次設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一個自動售貨機(jī)，該售貨機(jī)便于自動售賣貨物，并且能夠積累貨幣價值，可以自動完成購買以及退幣的功能。（三）自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.主要內(nèi)容1.1課題設(shè)計(jì)要求1.2自動售貨機(jī)運(yùn)行原理分析1.3完成硬件和軟件設(shè)計(jì)1.4實(shí)現(xiàn)自動售貨機(jī)的PLC控制2．課題內(nèi)容2.1根據(jù)主體設(shè)計(jì)顯示電路和圖形連接2.2PLCI/O接口的設(shè)計(jì)2.3完成梯形圖的設(shè)計(jì)2.4完成系統(tǒng)測試并達(dá)到控制要求該設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。設(shè)備設(shè)計(jì)包括:檢查要求分析；選取PLC類型；I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)信息；傳感器選擇；選擇傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件包括:I/O端口分布；自動售貨機(jī)流程圖；設(shè)計(jì)梯形圖；梯形圖的測試和仿真。擬解決的關(guān)鍵性問題3.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；3.2制定PLC程序；3.3通過PLC對工作系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。這是自動販賣機(jī)。PLC原理圖簡單介紹了PLC定義、、PLC編程語言、PLC硬件組成,以及在設(shè)計(jì)控制程序中的應(yīng)用原理和基礎(chǔ)知識,并通過PLC的基本知識設(shè)計(jì)了外部連接圖形、內(nèi)部尺寸分析和外部繪圖等有關(guān)控制圖的工具步驟。本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分是第三部分的設(shè)計(jì)，其中充分理解了如何控制自動機(jī)。首先，必須根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求精確繪制順序功能圖，然后根據(jù)繪制順序功能模式精確設(shè)計(jì)順序功能圖，然后模擬已開發(fā)的分類過程。自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟4.1更好地理解和分析自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的要求。4.2根據(jù)識別PLCI/O點(diǎn)的分配器自動控制系統(tǒng)的要求識別所需的輸入和輸出設(shè)備。4.3根據(jù)點(diǎn)I/O的數(shù)目選擇適當(dāng)PLC類型。PLC點(diǎn)I/O的分布和I/O連接圖。根據(jù)自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的要求，為自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)制定一個尺寸程序。設(shè)計(jì)一個梯形圖程序?qū)⑹钩绦蜻M(jìn)入調(diào)整軟件，發(fā)現(xiàn)故障，并改進(jìn)梯形圖程序。

第三章自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)（一）自動售貨機(jī)的控制要求分析由于沒有具體規(guī)定這種自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)條件，因此在設(shè)計(jì)過程中提出了具體的假設(shè)。假設(shè)本設(shè)計(jì)中自動售貨機(jī)的操作過程如下：自動售貨機(jī)出售純凈水和牛奶產(chǎn)品。1、在這個售貨機(jī)上可投放1元、5元或十元的錢幣。2、當(dāng)所投入的硬幣總額達(dá)到兩元時,可購買純凈水按鈕指示燈亮;當(dāng)投入金額超過或等于五元時,所有純凈水和牛奶按鈕的指示燈都點(diǎn)亮。3、當(dāng)純凈水按鈕燈亮?xí)r,再按下純凈水按鈕,則純凈水在排出兩s后自動停機(jī),這一時間內(nèi),所有純凈水指示燈都閃爍動。4、當(dāng)牛奶按鍵燈亮?xí)r,再按下牛奶鍵鈕,則將牛奶排出兩秒后自動停機(jī),在排出這兩秒的過程中,牛奶下方指示燈閃爍。5、當(dāng)輸入硬幣總額超過按鈕所要求的硬幣數(shù)時,找錢指明燈點(diǎn)亮,表示找錢動作,并退出所有剩余的硬幣,找錢、純凈水和牛奶的指示燈均為6.3V指示燈。（二）PLC型號的選擇2.1、PLC的概念可編程控制器是根據(jù)電器和計(jì)算機(jī)設(shè)備的控制技術(shù)開發(fā)出來的，并逐步配備了一種新的工業(yè)控制設(shè)備，其中包括自動化、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)。PLC是一種以微處理器為對象的數(shù)字控制計(jì)算機(jī)，它具有特殊的特性，盡管它們的特性不同，但由不同制造商創(chuàng)建的可編程控制器就像標(biāo)準(zhǔn)的控制設(shè)備，在組件結(jié)構(gòu)、操作原理和編程方法上基本相同，就像在許多其他領(lǐng)域中一樣。2.2、PLC的工作原理PLC用戶的任務(wù)是在系統(tǒng)程序管理下執(zhí)行應(yīng)用程序。在硬件和軟件方面進(jìn)行了一些初始操作，并連續(xù)進(jìn)行了若干階段的工作（見圖3.1）。讀取輸入讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信請求診斷檢查改寫輸出執(zhí)行用戶程序處理通信請求診斷檢查改寫輸出RUN模式STOP模式圖3.1掃描過程2.3、PLC的循環(huán)掃描在所有應(yīng)用中，CPU根據(jù)第一命令序列號進(jìn)行周期性掃描，在沒有跳躍命令的情況下，按第一命令的順序執(zhí)行用戶程序，直到程序退出，并返回第一命令。程序執(zhí)行過程如圖3.2所示。輸入端子輸入端子輸入映像存儲器執(zhí)行程序輸出映像存儲器輸入鎖存電路輸出入端子用戶輸入設(shè)備寄存輸入狀態(tài)讀讀寫用戶輸入設(shè)備寄存執(zhí)行結(jié)果用戶輸入設(shè)備輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新圖3.2程序執(zhí)行過程流程圖2.4、PLC的硬件組成PLC元件一般分為中央處理器(CPU)、內(nèi)存、進(jìn)入出口元件、輸入輸出裝置、通信接口、擴(kuò)展端口、供電設(shè)備以及其他部分及其硬件結(jié)構(gòu)。硬件結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。ROMRAM編程器，打印機(jī)...接受現(xiàn)場信號ROMRAM編程器，打印機(jī)...接受現(xiàn)場信號中央處理器CPU存儲器外設(shè)接口I/O擴(kuò)展口I/O擴(kuò)展單元輸入接口輸出接口電源驅(qū)動被控設(shè)備圖3.3PLC組成結(jié)構(gòu)框圖2.5、PLC的編程語言PLC提供了一種編程語言，通常包括以下五種類型：順序功能圖、梯形圖、功能框圖、指令表和結(jié)構(gòu)化文本。其中指令表和結(jié)構(gòu)文本是書面語言。2.6、PLC的主要特點(diǎn)1穩(wěn)定、可靠和耐干擾的操作2設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)方便簡單3簡單、直觀和容易使用的編程語言4系統(tǒng)的適當(dāng)性、功能性和適用性5綜合通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)低容積、低重量和低能耗選取符合您自己設(shè)計(jì)需求的PLC非常重要。目前國內(nèi)外制造商可編程PLC生產(chǎn)控制，達(dá)到數(shù)百種品種，性能特點(diǎn)也各不相同。必須考慮到設(shè)計(jì)的各個方面，并選擇最適合當(dāng)前設(shè)計(jì)的自動化系統(tǒng)。PLC容量的選擇應(yīng)符合設(shè)計(jì)檢查要求，并應(yīng)考慮到避免將來需要更多空間的需要。邏輯語句占用存儲詞的存儲空間。同步、計(jì)數(shù)、偏移、算術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)日Z句占用了存儲空間。總的來說，需要有大概四分之一的實(shí)際需求得到考慮。對自動售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制要求的分析表明，該設(shè)計(jì)包括一個硬幣和3個紙幣輸入，即1元硬幣和紙幣的輸入、5元紙幣輸入和10元紙幣輸入，以及3個開關(guān)按鈕。即購買純凈水按鈕、購買牛奶按鈕和退錢按鈕，三個輸出都有對應(yīng)的一個個指示燈。本設(shè)計(jì)使用一個小電機(jī)控制飲料和硬幣的找零。此設(shè)計(jì)使用三菱FX-2N系列PLC來滿足設(shè)計(jì)要求。在這個系統(tǒng)中一共有七個輸入點(diǎn)，六個輸出點(diǎn)。（三）電機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇我們可以參考電機(jī)驅(qū)動的負(fù)載類型，電氣模型，額定的功率，電壓，電流，轉(zhuǎn)速等。電機(jī)型號，電流，電機(jī)的轉(zhuǎn)速首先根據(jù)自動售貨機(jī)的需求，設(shè)備需要的轉(zhuǎn)速要求來選擇最高轉(zhuǎn)速，有無調(diào)速，來選擇電機(jī)的額定電流類型。（例如直流電或交流電）再根據(jù)具體的供電情況確定選擇的電壓。接著按照電器與生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備之間的裝配情況,以及電機(jī)需要裝配的位置周圍的環(huán)境，來確定選擇的電動機(jī)類型。再根據(jù)配電情況，選擇輸出功率。如果在已有的產(chǎn)品中，沒有我們需要的，我們可以向廠家訂購符合具體需要的電動機(jī)。2.電動機(jī)型式種類的選擇選擇電動機(jī)是從提供電源是交流電還是直流電，電動機(jī)的工作環(huán)境，電動機(jī)工作方式，電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，是否需要變速等。①首先選擇使用三相鼠籠型的異步電動機(jī)。由于其構(gòu)造具備機(jī)器操縱簡易、堅(jiān)固耐用、管理工作安全可靠、產(chǎn)品價格便宜和維修簡易的特點(diǎn),不過它的主要不足之處是機(jī)器調(diào)速復(fù)雜、輸出功率因子較低、起動扭矩大和起動轉(zhuǎn)矩較低。所以通常應(yīng)用于成為對機(jī)械特性較硬或無特定調(diào)速需求的普通制造設(shè)備的驅(qū)動,如生產(chǎn)普通的發(fā)電機(jī)和效率低于一百千瓦的自動水泵或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)設(shè)備。②雖然繞線型電機(jī)的價格比馬籠型電機(jī)高,但它的機(jī)械特性也可以采用對轉(zhuǎn)子加電流的方式進(jìn)行調(diào)整,從而可控制起動時輸出電壓和增加起動的轉(zhuǎn)矩,因此也可應(yīng)用在電源容量較小,但電機(jī)輸出功率很大而有一定調(diào)速條件的工作場所中,如某種升降裝置、卷揚(yáng)提升裝置、鍛壓機(jī)和重型機(jī)械中的橫梁移動等。③當(dāng)調(diào)速范圍較低時，可先選用滑差電動機(jī)。該電動機(jī)因其安裝位置的不同可分為臥式和立式兩種。一個水平安裝，一個豎直安裝，所以兩種電機(jī)不能更換使用使用。在正常情況下我們盡量選用臥式電動機(jī)，因?yàn)榱⑹诫妱訖C(jī)價格較貴。3.電動機(jī)防護(hù)型式的選擇電機(jī)的保護(hù)類型有許多,實(shí)際中選型時需要針對不同的工況環(huán)境選用合適的保護(hù)類型電機(jī)。電動機(jī)的保護(hù)類型有啟動式、保護(hù)型、全封閉、防爆型、潛水式等幾種。一般情況下采用開啟式,由于其價格較便宜,但其只適合于干燥潔凈的環(huán)境,全封閉類型的電機(jī)，適用于灰塵較多，較為雜亂環(huán)境，也適用于較為潮濕的環(huán)境，當(dāng)用于水下作業(yè)時，則選用潛水式。當(dāng)處于易燃易爆炸的環(huán)境中工作時選擇防爆型。4.電動機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇自動售貨機(jī)電機(jī)電壓的選擇，要根據(jù)具體配電情況來選擇，如放在學(xué)校商場等地方，就應(yīng)該選擇220V，工廠內(nèi)使用時則為380V。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇，首先根據(jù)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系來選擇，在自動售貨機(jī)中使用的電機(jī)，最主要的是電機(jī)大小尺寸，盡量要選擇較小的，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩越小，通常情況下最大轉(zhuǎn)速就越大，自動售貨機(jī)轉(zhuǎn)速大概在2000左右，所以選擇轉(zhuǎn)速愈高的電動機(jī)，體積尺寸就越小，則經(jīng)濟(jì)性愈好，但如果因此而造成發(fā)電機(jī)和被驅(qū)動機(jī)之間的最高速度差距過大的話,所要裝設(shè)減速裝置的驅(qū)動級數(shù)也越大,這樣將會增加安裝成本費(fèi)用和傳動系統(tǒng)的電能消耗。所以就必須進(jìn)行分析比較擇優(yōu)確定。目前人們一般使用的電動機(jī),主要都是采用4極1500r/min的電動機(jī),由于這個最高速度的電動機(jī)適用廣泛,而且其功率因數(shù)和工作效率都很好。自動售貨機(jī)在顧客消費(fèi)后，將產(chǎn)品送出的方式是由電動機(jī)推動彈簧再由彈簧將產(chǎn)品推落至顧客可以拿到的取物槽。所以結(jié)合產(chǎn)品送出方式，選用步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)控制器要接入24V左右電源，能夠發(fā)出平穩(wěn)的脈沖信號，進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，然后再由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成電流信號從而控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)作，精確的脈沖數(shù)量可以控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，而旋轉(zhuǎn)速度則是由脈沖頻率控制。電動機(jī)主要有三條線路:開關(guān)電源、地線和反饋信息(電動機(jī)轉(zhuǎn)一圈送出某個低電平)。在機(jī)械制造中使電動機(jī)的轉(zhuǎn)圈時剛好出現(xiàn)了一種飲料,電動機(jī)轉(zhuǎn)圈的時候形成了一種反饋信號,此信息使電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),還有一些情形則是當(dāng)紅外偵測到有貨物掉落,則電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。綜合總結(jié)一下電機(jī)的選擇要適應(yīng)再人群密集的地方所以噪音要小，震動要輕，還要節(jié)能減小成本，步進(jìn)電機(jī)工作效率要高，要能夠長時間平穩(wěn)工作。所以此設(shè)計(jì)選用的電機(jī)型號為YCT200-4A三相異步滑差減速電機(jī)，其體積小，價格適中，防水防潮，在-25℃到40℃環(huán)境下可以正常使用。（四）貨幣處理裝置貨幣的處理有三個設(shè)備，一是投幣檢測的輸入檢測設(shè)備，二是假幣檢測設(shè)備三是退幣輸出設(shè)備，當(dāng)輸入和輸出處于基本狀態(tài)時，將使用基本狀態(tài)信號(除此之外)將設(shè)備連接到輸出設(shè)備。當(dāng)前正在測試期間運(yùn)行的貨幣標(biāo)識符具有一個感應(yīng)線圈,該感應(yīng)線圈可檢測單個元素(如材料、大小和其他材料)的真實(shí)性和真實(shí)性,具有不同的磁場變化,可以通過電子方式進(jìn)行分析、研究和識別,更高級的測試還可以使用聚酯光譜分析。有許多貨幣識別符號,但貨幣退給機(jī)制基本上分為兩類:平面貨幣和電磁貨幣退給另一種類型是圓柱形水箱、步進(jìn)電機(jī)、反向器。根據(jù)自動售貨機(jī)的要求,選擇一個平面?zhèn)溆醚b置,一旦識別到貨幣,就會釋放出一個退款電磁鐵和其他物品;當(dāng)您收到錢以尋找零電子信號時,會將真硬幣分配到不同價值的備用零件中;根據(jù)信號的流程啟動儲存庫內(nèi)的一個底部貨幣,并使用回線或馬達(dá)手柄在自動售貨機(jī)中完成退款。貨幣處理裝置流程如圖3.4投入狀態(tài)檢測裝置投入狀態(tài)檢測裝置退還操作檢測裝置規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)外部裝置外部輸出裝置圖3.4貨幣處理裝置流程圖（五）送出機(jī)構(gòu)現(xiàn)在市面上自動售貨機(jī)類型較多，各自的形式也大不相同，送出商品的方式更是不一樣，大致有以下幾個類型。（1）旋轉(zhuǎn)式送出機(jī)構(gòu)這種送出裝置把飲料放在螺旋導(dǎo)軌上，并在自動售貨機(jī)的最下方設(shè)計(jì)一個取物槽，用電機(jī)帶動螺旋導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動，當(dāng)飲料進(jìn)入開口時，就會掉入下方的取物槽中。該槽是最常用的分配機(jī)構(gòu),需要更大的轉(zhuǎn)矩和更高的價格。（2）轉(zhuǎn)盤式送出機(jī)構(gòu)上面是一個巨大的喇叭形飲品儲存容器,底部則是一個周圍有若干個圓槽的金屬轉(zhuǎn)盤,可以利用轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動將飲品掉入轉(zhuǎn)盤周圍的凹槽中,并被售出。這樣送出機(jī)構(gòu)就必須很大的扭矩來推動和占據(jù)很大的空氣,甚至還會產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。（3）滾筒送出機(jī)構(gòu)傳輸機(jī)構(gòu)包括階梯梁和滾輪,您可以在其中放置多個由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的飲料瓶,這些飲料瓶通過梁和滾輪之間需要更高旋轉(zhuǎn)精度的不同開口距離來控制產(chǎn)品的跌落。這種裝置需要更精確的脈沖頻率來精確控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。（4）彈簧推動式送出機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)由螺旋彈簧和連接在彈簧末端的電機(jī)組成,該機(jī)構(gòu)使彈簧繞圈旋轉(zhuǎn),并將其壓入飲料瓶中,設(shè)計(jì)的產(chǎn)品傳遞裝置主要由槽、桿、拉伸銷、直線步進(jìn)電機(jī)和前后側(cè)面板組成。如下送出機(jī)構(gòu)示意圖3.5所示.圖3.5送出裝置示意圖如圖3.5所示為送出裝置的工作流程,當(dāng)銷售機(jī)構(gòu)處于向下開槽并通過阻力鎖定頂部飲料的狀態(tài)時,銷售機(jī)構(gòu)工作。當(dāng)自動售貨機(jī)接收到信號時,直接的步進(jìn)電機(jī)就會啟動,并對推動齒輪向上和向下的杠桿作用。在鏈輪的上半部分,槽將從開口向下移動到槽中,然后在該槽的下半部分插入一個飲料,槽的開口將向上旋轉(zhuǎn),并將飲料移向供給側(cè),從而引導(dǎo)一個飲品往出貨側(cè)晃動,并且槽輪的阻貨面堵住了后面的飲品,發(fā)電機(jī)也停止工作,這就實(shí)現(xiàn)了一個飲品的出口。（六）按鈕裝置自動售貨機(jī)的按鍵設(shè)備,其特點(diǎn)就是同時配備了操縱按鍵和基板,操縱按鍵設(shè)定在控制面板上,而基板則設(shè)定在操縱按鍵側(cè)的相反側(cè)面,同時設(shè)有表示部門和檢查機(jī)關(guān),顯示部門表示了與操縱按鍵相對的訊息,而檢查機(jī)關(guān)則用來檢查操縱按鍵的動作,而指示部門則位于基板上的與操縱按鍵方向不相向的地方。參考文獻(xiàn)第四章自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)（一）PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法包括圖形編程、實(shí)驗(yàn)編程和計(jì)算機(jī)輔助編程。圖形化編程主要是設(shè)計(jì)一個規(guī)模的PLC程序。在設(shè)計(jì)之前，請選取符合您設(shè)計(jì)需求的程式，然后根據(jù)您自己的設(shè)計(jì)規(guī)格進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算機(jī)輔助編程主要使用PLC編程軟件、在線仿真軟件等用于計(jì)算機(jī)編程和編程。在此設(shè)計(jì)中，使用梯形圖方法。（二）I/O口的分配I/O口分配如表4.1所示。表4.1I/O口的分配表輸入輸出M0購買純凈水Y0可以找錢指示燈M1購買牛奶Y1純凈水指示燈M2Y2牛奶指示燈M3退錢按鈕Y3找錢指示燈M41元Y4出純凈水M55元Y5出牛奶M610元M7M8M9（三）自動售貨機(jī)控制流程圖設(shè)計(jì)投入錢幣投入錢幣錢幣計(jì)數(shù)A商品指示燈選擇商品商品輸出錢幣比較AB商品指示燈報(bào)警余額計(jì)算是否退幣退幣結(jié)束工作遭受外部破壞圖4.2自動售貨機(jī)控制流程圖是錢幣不足大于等于12元大于等于16元是否（四）自動售貨機(jī)控制梯形圖程序的設(shè)計(jì)根據(jù)自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)，我們可以將自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的任務(wù)分成若干主要設(shè)計(jì)部分，包括貨幣測量部分的設(shè)計(jì)、比較部分的設(shè)計(jì)、選擇部分的設(shè)計(jì)、余額計(jì)算部分的設(shè)計(jì)和退幣部分的設(shè)計(jì)。4.1、投幣程序M4、M5、M6為投幣識別，每一次投幣就要識別，三個信號的其中一個就要被接通一次，投幣的金額就會在寄存器中累計(jì)，投幣過程不允許有退幣的操作。其具體梯形圖如圖4.3所示：圖4.3投幣梯形圖4.2、價格比較程序在整個銷售過程中，必須在整個過程中進(jìn)行價格比較，條件是當(dāng)余額超過商品價格時，指示哪些產(chǎn)品可以購買的信號。比較控制器的操作原理是當(dāng)比較數(shù)1和2被關(guān)閉時，后端電路被連接；如果比較接觸被打斷，后端電路就不被連接。比較觸點(diǎn)等于在建立比較關(guān)系時關(guān)閉的條件驅(qū)動觸點(diǎn)；如果沒有直接觸點(diǎn)，則斷裂觸點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的自動售貨機(jī)當(dāng)總價格大于等于2時，純凈水指示燈亮，當(dāng)總價格大于等于5時，汽水牛奶指示燈同事亮起，其價格比較梯形圖如下圖4.4所示：圖4.4價格比較與指示燈梯形圖4.3、選擇商品和送出部分程序當(dāng)投入金額滿足商品價格時，對應(yīng)的商品按鈕指示燈亮，只有當(dāng)指示燈亮?xí)r，按下按鈕，商品才會被送出，按鈕不亮?xí)r，操作無效。還需要有常閉觸點(diǎn)互鎖，防止同時選擇兩種飲品。部分梯形圖如下圖4.5所示：圖4.5選擇商品程序圖當(dāng)純凈水按鈕燈亮?xí)r，按純凈水按鈕，則純凈水排出2s后自動停止，這段時間內(nèi)，純凈水指示燈閃爍圖4.6出純凈水程序圖當(dāng)牛奶按鈕燈亮?xí)r，按牛奶按鈕，則牛奶排出7s后自動停止，K70即代表延時7秒，這段時間內(nèi)，牛奶指示燈閃爍動圖4.7出牛奶程序圖4.4、找錢退幣程序機(jī)器有余額時退幣燈亮，由M3按鈕控制，M8013是常開開關(guān)，自鎖，保證選擇退幣后，能夠繼續(xù)執(zhí)行其功能，下面T=30，是指示燈亮3秒。其找錢程序如圖4.8所示：圖4.8找錢程序梯形圖對剩余的錢進(jìn)行檢測，有兩種退幣的情況，一種是余額大于五，先退五塊，在對剩下的進(jìn)行檢測，大于一小于五時，退出一元的紙幣或硬幣。其退幣程序如圖4.9所示：圖4.9退幣程序梯形圖

第五章自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試（一）觸摸屏和軟件選擇觸摸屏采用三菱GOT1000系列的觸摸屏GT1575-VTBA觸摸屏。它帶有10.4英寸的TFT彩色顯示屏，分辨率640x480,它的顯示和操作界面可以通過組態(tài)軟件GTDesigner3自定義，三菱FX系列的PLC為了與觸摸屏通信，使用了FX2N-232BD的拓展接口板。監(jiān)控軟件使用三菱公司的觸摸屏編程軟件GTDesigner3,GTDesigner3是最新用于三菱自動化GOT1000系列圖形操作終端的畫面設(shè)計(jì)軟件，并且集成有GTSimulator仿真軟件，具有仿真模擬的功能。此外，GTDesigner3的仿真軟件GTSimulator能和PLC仿真軟件GXSimulator實(shí)現(xiàn)無縫連接，能實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的操作員站（OS站）和自動化站（AS站）之間的通信。（二）界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)如下，點(diǎn)擊五角星按鈕可以進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控界面，如圖所示圖5.1主界面圖5.2監(jiān)控界面（三）系統(tǒng)仿真圖5.3程序調(diào)試隨后啟動在GTDesigner3中設(shè)計(jì)好的組態(tài)界面，點(diǎn)擊模擬按鈕進(jìn)入仿真界面：系統(tǒng)仿真前需要對所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行模擬調(diào)試，當(dāng)調(diào)試完成之后啟動仿真軟件建立連接，程序調(diào)試結(jié)果如圖所示：圖5.4仿真界面點(diǎn)擊一元然后點(diǎn)擊五元按鈕，可以看到余額變成了六元，并且可以找錢按鈕亮起，并且在60秒內(nèi)沒有任何操作，系統(tǒng)將自動退幣，如圖5-3所示。圖5.5自動售貨機(jī)投幣仿真當(dāng)投幣數(shù)量達(dá)到12時，可以發(fā)現(xiàn)汽水指示燈亮起，如圖所示圖5.6自動售貨機(jī)汽水指示燈仿真當(dāng)點(diǎn)擊純凈水按鈕之后，系統(tǒng)左下方倒計(jì)時，延時七秒后純凈水出，如圖所示圖5.7購買汽水仿真圖當(dāng)余額大于16時，純凈水牛奶指示燈同時亮起，如圖所示圖5.8購買汽水仿真圖點(diǎn)擊退幣按鈕之后，退幣指示燈閃爍，系統(tǒng)內(nèi)余額清0，完成退幣操作，如圖所示：圖5.9退幣仿真圖結(jié)論本文基于我國自動化售貨機(jī)的開發(fā)，進(jìn)行自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下：1．了解和分析自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的要求。2．根據(jù)自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的要求和原則，識別所需的輸入和輸出設(shè)備，并識別系統(tǒng)的I/O部分。3.系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)是為了根據(jù)I/O點(diǎn)的數(shù)量選擇適當(dāng)類型的PLC，感應(yīng)裝置類型，貨幣機(jī)構(gòu)，商品輸出機(jī)構(gòu)。4.系統(tǒng)軟件已開發(fā)。I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì)I/O連接方案，然后將自動控制系統(tǒng)的任務(wù)劃分為幾個主要部分，其中包括：投幣部分的設(shè)計(jì)，價格比較設(shè)計(jì)，選擇商品設(shè)計(jì)，退錢程序的設(shè)計(jì)。5．組態(tài)設(shè)計(jì)，調(diào)試好的梯形圖程序，發(fā)現(xiàn)錯誤并改進(jìn)梯形程序，但由于缺乏實(shí)際的調(diào)試設(shè)備，我使用設(shè)計(jì)的模擬軟件來模擬PLC，發(fā)現(xiàn)并糾正了一些錯誤。但是，在某些方面我認(rèn)為我可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)和提高它，只是因?yàn)槲业哪芰τ邢蓿也荒苓M(jìn)一步改善。參考文獻(xiàn)[1]裴進(jìn)靈.一種新型自動售貨機(jī)的研制[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2002,(12):141-142.[2]GuHong.QiaoShuang.TianJiang.AwirelessvendingmachinesystembasedonGSM[A].Proceedingsofthe6thWorldCon-gressonIntelligentControlandAutomation[C].Dalian,China,2006:8501-8504[3]白麗.自動售貨機(jī):第三次零售業(yè)革命[J].電子商務(wù).2005,(3):64.66[4]余世明.晁岳磊.繆仁將.自動售貨機(jī)研究現(xiàn)狀及展望[J].浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院,杭州310014[5]SakaiH.NakajimaH.HigashiharaM,eta.lDevelopmentofafuzzysalesforecastingsy