1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于PLC控制的自動售貨機摘 要 本文設(shè)計一套基于PLC的自動售貨機控制系統(tǒng)，闡述了自動售貨機的發(fā)展背景與前景，詳細分析其功能和特點，提出了總體設(shè)計方案；選用型號為L293D的步進驅(qū)動電機，設(shè)計了平面式貯幣、電磁閥退幣的貨幣處理裝置，雙螺旋式的送出機構(gòu)，為降低成本和開發(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GX Developer編程軟件，采用順序控制的程序設(shè)計思路，設(shè)計了系統(tǒng)控制程序，包括投幣程序、比較選擇購買程序和退幣程序。該設(shè)計提高了自動售貨機的可靠性和執(zhí)行效率，且系統(tǒng)維護容易，維修簡單，有一定的

2、市場推廣價值。關(guān)鍵詞：自動售貨機，可編程序控制器，梯形圖 ABSTRACTIn this paper, based on the design of a vending machine control system PLC, describes the development background and foreground of the vending machine, a detailed analysis of its features and characteristics, put forward the overall design scheme; selection of mo

3、dels for the stepping motor driver L293D is designed plane type storage credits, solenoid valves coin money handling apparatus, the double spiral feeding mechanism, to reduce costs and development cycle, creatively selected integrated keyboard, display and setting function of the control panel; Mits

4、ubishi FX2N-32MR-type PLC as the main controller, based GX Developer programming software, the use of sequential control program design ideas, designed the system control program, including coin program, compare and select your purchase coin program.This design improves the reliability and efficienc

5、y of the vending machine, and the system is easy to maintain, easy maintenance, there are some marketing value.Keywords: vending machines, programmable logic controller ladder 目錄第1章 緒論11.1課題研究背景11.2自動售貨機設(shè)計目的和意義21.3自動售貨機功能分析21.3自動售貨機發(fā)展趨勢3第2章 自動售貨機硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計4 2.1PLC的硬件組成4 2.2電機的選擇42.3貨幣處理裝置72.4送出機構(gòu)72.5按鈕裝

6、置102.6 顯示裝置102.7 本章小結(jié)11第3章 總體設(shè)計方案12 3.1自動售貨機系統(tǒng)12 3.1.1硬件系統(tǒng)的組成部分及工作流程12 3.1.2控制子系統(tǒng)簡述13 3.1.3PLC的選擇13 3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計編程要求及基本原則14 3.2.1編程要求143.2.2基本原則153.3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖16第4章 自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計184.1自動售貨機控制方案設(shè)計18 4.2 PLC選型184.2.1PLC概述184.2.2PLC的主要功能19 4.2.3 I/O點估算和PLC選型204.3 I/O地址設(shè)計214.4 流程設(shè)計224.5PLC與現(xiàn)場器件的連接244.6 程序設(shè)

7、計254.6.1比較指令和運算指令254.6.2 投幣程序264.6.3價格比較程序26 4.6.4根據(jù)投入的錢數(shù)指示燈顯示的程序274.6.5選擇商品和送出部分程序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軟件的簡介 305.2 具體事例的分析31結(jié)論38參考文獻39致 謝40附 錄41專心-專注-專業(yè)第1章 緒論1.1課題研究背景自動售貨機是可完成無人自動售貨,集光、機、電一體化的商業(yè)自動化設(shè)備。隨著當前城市規(guī)模的增大，很多公共場合都放置有自動售貨機，極大的滿足了人們的即時性需求，為人們進行簡單物品的采購提供了一種便利。自動售貨機行業(yè)長期以來

8、在美國、日本等國家得到迅猛發(fā)展，目前已在45個國家得到廣泛普及。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，中國的自動售貨機擁有量僅有2萬臺，相對于13億的人口大國和零售業(yè)態(tài)發(fā)展的趨勢而言，中國自動售貨機行業(yè)的發(fā)展空間將更加廣闊。傳統(tǒng)的自動售貨機多采用單片機控制方案，系統(tǒng)硬件設(shè)計復(fù)雜，抗干擾能力相對較差，很難保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，維護維修困難。 可編程序控制器( PLC)是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置，它具有可靠性高、程序簡單、維護方便等優(yōu)點，已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用，因為自動售貨機作為社會上完成商品零售和綜合服務(wù)的獨立設(shè)施，要求它的結(jié)構(gòu)必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高。

9、利用三菱FX-2N PLC控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機能夠長期穩(wěn)定運行。本文就詳細地介紹一種用三菱FX-2N PLC 實現(xiàn)的自動售貨機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，并編寫了系統(tǒng)程序總框圖和一個具體的梯形圖，經(jīng)實踐驗證該控制系統(tǒng)是可行的。1.2自動售貨機設(shè)計目的和意義面對當前快速商品社會，人們的時間觀念越來越重，如何才能更快的購買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。隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，自動售貨機市場的發(fā)展越來越呈現(xiàn)出多元化及個性化的需求。通過自動售貨機進行自助購物正逐漸成為市民的一種新的消費時尚，快捷方便的購物方式滿足了人們在當今科技高速發(fā)

10、展的現(xiàn)代社會追求高品質(zhì)生活的需要。自動售貨機在城市商業(yè)區(qū)、寫字樓大廳、風景區(qū)、車站、碼頭、繁華街道等公共場所的布設(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景線。自動售貨機已在國內(nèi)普及，并成為城市現(xiàn)代文明程度的一種象征性標志。PLC的發(fā)展與計算機技術(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)的發(fā)展息息相關(guān)，這些高新技術(shù)的發(fā)展推動了PLC的發(fā)展，而PLC得發(fā)展又對這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進了他們的發(fā)展。本次設(shè)計就在于結(jié)合PLC的種種優(yōu)點聯(lián)系實際情況來彌補原有系統(tǒng)的不足，利用PLC控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了自動售貨機能夠長期穩(wěn)定的運

11、行。1.3自動售貨機功能分析 在進行上、下位機程序編寫之前，首先要做的工作是確定自動售貨機本身所具備的功能及在進行某種操作后所具有的狀態(tài)。售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。舉一個簡單的例子來說明，例如：售貨機中有8種商品，其中01號商品（代表第一種商品）價格為2.50元，02商品為3.50元，其余類推。現(xiàn)投入1個1元硬幣，當投入的貨幣超過01商品的價格時，01商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買，其他商品同此。當按下選擇01商品的價格時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去01商品的價格同時啟動相應(yīng)的電機，提取01號商品

12、到出貨口。此時售貨機繼續(xù)等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。自動售貨機的工作流程圖如圖1.1所示。 圖1-1自動售貨機工作流程1.4自動售貨機發(fā)展趨勢從自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應(yīng)運而生了。 從廣義來講投入硬幣、紙

13、幣、信用卡等后便可以銷售商品的機械，從狹義來講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應(yīng)消費環(huán)境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各項優(yōu)點。 自動售貨機產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進一步實現(xiàn)合理化。例如實行聯(lián)機方式，通過電話線路將自動售貨機內(nèi)的庫存信息及時地傳送各營業(yè)點的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補充以及商品選定的順利進行。并且，為防止地球暖化，自動售貨機的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費高峰時，這種機

14、型的自動售貨機即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節(jié)約1015%的電力。進入21世紀時，自動售貨機也將進一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。第2章 自動售貨機硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1PLC的硬件組成PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口、電源等幾部分組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元/輸出單元是CPU與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備之間的接口電路；通信接口用于連接編程器、上位計算機等外部設(shè)備，其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2-1硬件結(jié)構(gòu)圖2-12.2 電機的選擇 選擇的參考因素主要包括：電動機型式、電壓與轉(zhuǎn)速；電動機型式種類；電動

15、機防護型式的選擇；電動機電壓和轉(zhuǎn)速。 自動售貨機吐出飲料的過程實際為電機動作推飲料下來。綜合考慮選擇電機為L293D步進驅(qū)動電機。由于電機都是電感性負載，在停轉(zhuǎn)的時候會有反向電流，所以需要用PC847光電隔離器把控制和驅(qū)動信號隔離開來，然后用L293D步進驅(qū)動電機，電機驅(qū)動需24 V電壓，控制信號經(jīng)過L293D后變?yōu)?4 V左右的電源信號才可驅(qū)動電機。電機有三根線：電源、地線和反饋信號(電機轉(zhuǎn)一圈送出一個低電平)。在機械制作中使電機轉(zhuǎn)一圈剛好推出一瓶飲料，電機轉(zhuǎn)一圈同時產(chǎn)生一反饋信號，此信號使電機停止轉(zhuǎn)動，另外一種情況是紅外檢測到有貨物落下則電機停止轉(zhuǎn)動。2.3 貨幣處理裝置 貨幣處理裝置包括

16、：檢測貨幣投入狀態(tài)的投入狀態(tài)檢測裝置；檢測有無貨幣退還操作的退還操作檢測裝置；在投入狀態(tài)及投入貨幣退還操作的有無達到規(guī)定的基準狀態(tài)時，將說得到的基準狀態(tài)信號利用所外部；連接裝置向投入外部裝置輸出的狀態(tài)輸出裝置。貨幣識別器種類繁多,但貯幣退幣機構(gòu)基本上分為兩類：一類是平面式貯幣，電磁閥退幣；另一類是圓筒式貯幣，步進電機退幣。根據(jù)設(shè)計中對自動售貨機的要求，選擇平面式貯幣，電磁閥退幣。當貨幣投入后經(jīng)過識別識出電信號后，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；當收到退幣找零電信號后，通過退幣電磁閥或退幣電機拉桿，將貯幣腔內(nèi)下部貨幣依電信號程序推出，完成自動售貨機的退幣找零

17、功能。貨幣處理裝置流程如圖2-2 檢測 投入狀態(tài)檢測裝置 退還操作檢測裝置 規(guī)定的基準狀態(tài)外部裝置 外部輸出裝置2-2貨幣處理裝置流程圖2.4 送出機構(gòu)目前，應(yīng)用于自動售貨機上的商品送出機構(gòu)種類較多，經(jīng)過篩選比較選用彈簧推動式送出機構(gòu)。這種機構(gòu)是由螺旋式彈簧和連在彈簧一端的電機構(gòu)成的，電機轉(zhuǎn)動一圈就帶動彈簧轉(zhuǎn)動一圈，同時推出一瓶飲料。本文所設(shè)計的罐體送出機構(gòu)主要由槽輪、推拉桿、推拉銷、直線步進電機和前后兩邊側(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.如下送出機構(gòu)示意圖2-3所示.圖2-3 送出機構(gòu)示意圖2.5 按鈕裝置自動售貨機的按鈕裝置，其特征在于備有操作按鈕和基板

18、，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)，具有顯示部分和檢測機構(gòu)，顯示部分顯示與操作按鈕對應(yīng)的信息，檢測機構(gòu)用于檢測操作按鈕的操作，顯示部分設(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。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，在通電時導(dǎo)通，使液晶排

19、列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時，排列則變得混亂，阻止光線通過。第3章 總體設(shè)計方案3.1 自動售貨機控制系統(tǒng)3.1.1控制系統(tǒng)系統(tǒng)簡述控制系統(tǒng)由以下四個部分組成:（1）售貨價格系統(tǒng)自動售貨機售出的同類商品可分若干品種，其售前設(shè)定價格須預(yù)先貯存在控制系統(tǒng)內(nèi)。售貨機的價格設(shè)置系統(tǒng)由按鍵和存儲器組成，通過按鍵選擇被設(shè)價商品的種類及價格，并將價格寫入存儲器。此外，在簡易型售貨機中，由于出售商品種類少，價格變化小，使用幣種單一，也可用硬件來設(shè)置價格，采用撥碼開關(guān)對應(yīng)方式，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。（2）累計、可售指示和退幣系統(tǒng)控制系統(tǒng)的核心CPU對識幣、退幣、無貨檢測及購貨信號進行巡回檢查，當有識幣信

20、號后，將金額數(shù)值送入金額累計存儲器中進行累計，并通過串行擴展口進行顯示，如金額累計數(shù)值等于或大于預(yù)設(shè)價格數(shù)值，則通過串行接口使可售指示燈亮，提示購貨。此時可按下購貨按鈕，由CPU檢測到購貨信號后，如金額累計存儲器中數(shù)值與預(yù)設(shè)價格相等，則通過并行擴展接口驅(qū)動電磁閥或微電機驅(qū)動出商品，并將金額累計存儲器清零，完成一次售貨過程；如累計金額大于預(yù)設(shè)價格時，驅(qū)動商品后，相減差額由信號驅(qū)動退幣，實現(xiàn)售貨和退幣找零功能。（3）檢測系統(tǒng)在自動售貨機商品貯存道下方安有接觸行程開關(guān)，當貯存道內(nèi)有商品時，壓下行程開關(guān)，售貨機正常工作；當商品出售完畢時，行程開關(guān)被釋放，向CPU發(fā)出無貨信號，經(jīng)檢測通過串行擴展接口向相

21、應(yīng)的售完指示燈發(fā)出信號，使機身外部 “售完”指示燈亮，此種商品自動停售，即使投幣累計金額達到該道商品預(yù)設(shè)價格數(shù)值，可售按鈕仍然無啟動信號，金額累計存儲器也不清零。（4）累計及自測功能系統(tǒng)自動售貨機CPU在每次售出商品后，向售出累計存儲器中累計售出數(shù)據(jù)，通過售貨機內(nèi)部的按鍵可在金額顯示窗中讀到累計結(jié)果。此外，在按下自測功能鍵后，出現(xiàn)自測功能信號，由外部按鍵操作，可檢測各商品貯存道的驅(qū)動商品功能。3.1.2 PLC的選擇當某一個控制任務(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)。對第一個問題，首先要對控制任務(wù)進行詳細的分

22、析，把所有的I/O點找出來，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。一般情況下繼電器輸出的PLC使用最多，但對于要求高速輸出的情況，就要使用無觸點的晶體管輸出的PLC了。對第二個問題，則有以下幾個方面要考慮：首先是功能方面， 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力控制任務(wù)。如對PLC與PLC、PLC與智能儀表及上位機之間有靈活方便的通信要求；或?qū)LC的計算速度、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。然后是價格方面，不同廠家的PLC產(chǎn)品價格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當、I/O點數(shù)相當?shù)腜LC的

23、價格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價當然是必須考慮的因數(shù)。經(jīng)過仔細的考慮及思考，選用三菱FX2N的PLC。3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計編程要求及基本原則3.2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計編程要求 任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計PLC 控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則。（1）最大限度地滿足被控對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象的控制要求，是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計過程中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計之前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究。（2）保證PLC 控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC 控

24、制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程等方面要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。（3）力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。3.2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則（1）要使所編的程序盡可能簡潔簡短的程序可以節(jié)省內(nèi)存，簡化調(diào)試，而且還可節(jié)省執(zhí)行指令的時間，提高對輸入的響應(yīng)速度。要實現(xiàn)某種功能，一般而言，在達到目的的相同時，用功能強的指

25、令比用功能單一的指令，程序步數(shù)可能會少些。（2）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、標準化。特別是在編制復(fù)雜的程序時，更要注意程序的層次，可積累自己的與吸收別人的經(jīng)驗，整理出一些標準的具有典型功能的程序，并盡可能使程序單元化，像計算機中的常用的一些子程序一樣，移來移去都能用，這樣，設(shè)計起來簡單，別人也易了解。（3）要使所編的程序合乎PLC的性能指標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、輸出點數(shù)要在所選用PLC的I/O點數(shù)范圍之內(nèi)，PLC的

26、掃描時間要少于所選用PLC的程序運行監(jiān)測時間。（4）所編程序能夠循環(huán)運行PLC的工作特點是循環(huán)反復(fù)、不間斷地運行同一程序。它的運行從初始化后的狀態(tài)開始，待控制對象完成了工作循環(huán)，則又返回初始化狀態(tài)繼續(xù)運行。因為只有這樣才能使控制對象在新的工作周期中也得到相同的控制。根據(jù)上述要求，制定合理方案：首先，應(yīng)該做上位機與下位機的任務(wù)分工，上位機主要用來完成仿真界面的制作過程，而下位機則主要用來完成PLC程序的編寫；其次，要分別對上位機和下位機進行資料的查找與收集。在進行PLC程序的編寫時需要先分配PLC的I/O點，確定上、下位機的接口；然后，分別對上、下位機分別進行設(shè)計工作；最后，進行上位機設(shè)計結(jié)果與

27、下位機設(shè)計結(jié)果的配合工作，經(jīng)調(diào)試后完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。另外，上位機與下位機的設(shè)計工作是密切配合的，它們無論在通信中使用的變量，還是在仿真中控制的對象都應(yīng)該是一致的。總體上講，仿真界面是被控對象，利用PLC來控制這個仿真的自動售貨機，仿真的自動售貨機接受PLC的控制指令并完成相應(yīng)的動作；另一方面，仿真界面中的仿真自動售貨機的運行，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)計主要是對自動售貨機中的下位機，也就是主要是對PLC在其中的程序進行設(shè)計。由此繪出系統(tǒng)組成框圖如3-1所示。圖3-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖PLC控制系統(tǒng)：接受人民幣識別系統(tǒng)信息，確認已接受的

28、人民幣是否可購買消費者所指定的商品，確認后按要求售出商品。錢幣識別傳感器：主要包括紙幣識別器、硬幣識別器、硬幣找零系統(tǒng)等，它主要實現(xiàn)識別真假紙幣(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。補料及出貨系統(tǒng)：貨柜由多層貨架組成，當購物者指定所需商品后，由控制系統(tǒng)啟動出貨系統(tǒng)出貨；當某種貨物被取出后，補料機構(gòu)自動補料（在這里補料機構(gòu)采用簡單的傾斜式機構(gòu)，即當某種貨物被售出后，補料機構(gòu)里面的貨物直接向前滑至首位進行補位）。顯示機構(gòu)：顯示購買的瓶數(shù)、投入的錢數(shù)以及剩余的錢數(shù)。第4章 自動售貨機控制方案設(shè)計4.1 自動售貨機控制方案設(shè)計 （1）通過分析，由于程序內(nèi)部的聯(lián)鎖、互

29、動關(guān)系較為復(fù)雜，故采取步進指令較為簡單。（2） 本自動售貨機可使用5角硬幣，給計總金額數(shù)帶來麻煩，可對除5角識別器以外的所對應(yīng)INC指令的計數(shù)器中的值乘2 計算來方便計算總錢數(shù)，即將所有“元”轉(zhuǎn)化為多少個“5角”。（3）找余時，可找1元與5角，故需對剩余總金額寄存器中的數(shù)目除以2 和取模2，除2結(jié)果即為當前要找1元的數(shù)目，取模2結(jié)果即為當前要找5角數(shù)目。（4）PLC 選用繼電器輸出型。（5）實現(xiàn)顧客的循環(huán)購買，故需實現(xiàn)控制程序的跳轉(zhuǎn)（向后跳轉(zhuǎn)）。當顧客再次購買時，余額寄存器（為了退幣，該寄存器中值已除2）中值要先乘2，以便與商品價格比較（商品價格已轉(zhuǎn)化為多少個5角），再進入下次購買 。（6）退

30、幣結(jié)束時，使用SET指令恢復(fù)初始態(tài)，并置位所有寄存器，以準備下一個顧客購買飲料，防止出現(xiàn)錯誤4.2 PLC選型4.2.1 PLC概述PLC的定義在PLC的發(fā)展過程中，美國電氣制造商協(xié)會（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（Programmable Controller），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器來存儲指令，并實現(xiàn)邏輯運算、順序控制以對各種機械或生產(chǎn)過程進行控制?！眹H電工委員會（IEC）曾于1982年11月頒布了可編程序控制器標準的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，198

31、7年2月頒布了草案第三稿。該草案中對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。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，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)成一個整體，易于擴充起功能的原則設(shè)計?！倍x強調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)和應(yīng)用能力。4.2.2 I/O點估算和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?shù)挠嗔浚宰鱾溆?。通常，一條邏輯指令占存儲

32、器一個字。計時、計數(shù)、移位以及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等指令需占存儲器的空間。在選擇存儲器容量時，一般按實際需要的10%至25%考慮裕量。I/O點數(shù)按實際需要的10%至15%考慮備用。用戶存儲容量是指PLC用于存儲用戶程序的存儲器容量。需要的用戶存儲容量的大小由用戶程序的長短決定。PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數(shù)；二是用戶存儲器的容量（字數(shù)）。本設(shè)計采用的是微型PLC，其中外部輸入端有五角、一元、五元投入端口，礦泉水、可樂、綠茶選擇按鈕，開始按鈕，退幣按鈕；外部輸出端有礦泉水、可樂、綠茶指示燈，退幣指示燈，礦泉水、可樂、綠茶輸出端口，退幣端口，本設(shè)計采用一個小型電機控制電磁閥產(chǎn)生對飲料和錢幣的輸出，在選擇飲料的同時會有相應(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，安全可靠。由此可知，系統(tǒng)所需的輸入點數(shù)為8點，輸出點數(shù)為11點。根據(jù)以上分析，可選用32點（16I/16O）的PLC，現(xiàn)選用三菱公司的FX2N-32