基于plc的自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　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。我國人口數(shù)量龐大，自動售貨機(jī)在人們的生活中扮演越來越重要的角色，從長遠(yuǎn)來看其具有廣闊的發(fā)展空間。本次設(shè)計(jì)的自動售貨機(jī)為飲料自動售貨機(jī)，販賣的商品性質(zhì)明確，適于放置在短時(shí)間人口流動比較大的地方，比如餐廳。首先通過與單片機(jī)和液

2、壓等控制的對比，確定采用PLC來控制自動售貨機(jī)，然后分析自動售貨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，明白自動售貨機(jī)的販賣過程，以便為硬件的選擇做準(zhǔn)備。通過自動售貨機(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、貨幣識別器、電動機(jī)和接觸器。根據(jù)I/O分配表對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售貨機(jī)功能的程序。如果購物后有剩余金額，則可按退幣按鈕退幣。梯形圖的編寫通過GX Developer來完成，完成梯形圖后可以在三菱

3、PLC仿真軟件 GX Simulator 6c進(jìn)行調(diào)試和仿真。最后用MCGS作出組態(tài)效果。組態(tài)仿真圖中自動售貨機(jī)包括按鈕、指示燈、投幣口、取物口、退幣口等部分。</p><p>　　關(guān)鍵詞：自動售貨機(jī)； PLC； 梯形圖； MCGS</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the developmen

4、t of science and technology, the application of PLC in engineering everybody be obvious to people, PLC has occupied a space for one person in every field, and will have a better development. Because of the large number o

5、f population, the vending machine is playing a more and more important role in people's life, in the long run it has broad space for development. The design of the automatic vending machine for beverage vending machi

6、ne, the nature of the goods sold in the clear</p><p>　　Keywords: vending machine; PLC; ladder diagram; MCGS</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論5</b><

7、/p><p>　　1.1 自動售貨機(jī)的研究背景及意義5</p><p>　　1.2研究自動售貨機(jī)的目的5</p><p>　　第二章 可編程控制器PLC的介紹........................................7</p><p>　　2.1 可編程控制器PLC............................

8、....................................7</p><p>　　2.1.1 PLC概述7</p><p>　　2.1.2 PLC的發(fā)展前景7</p><p>　　2.1.3 PLC的工作原理7</p><p>　　2.1.4 PLC的循環(huán)掃描工作8</p><p>　　2.1.

9、5 PLC的硬件組成8</p><p>　　2.1.6 PLC的編程語言9</p><p>　　2.1.7 PLC的特點(diǎn)9</p><p>　　2.1.8 PLC的應(yīng)用場合9</p><p>　　2.2 PLC與其它工業(yè)控制裝置的比較10</p><p>　　2.2.1 PLC與集散控制系統(tǒng)10</p

10、><p>　　2.2.2 PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)10</p><p>　　第三章 自動售貨機(jī)的簡介及設(shè)計(jì)要求11</p><p>　　3.1自動售貨機(jī)簡介11</p><p>　　3.2自動售貨機(jī)工作原理11</p><p>　　3.3 自動售貨機(jī)功能設(shè)計(jì)要求11</p><p>　　3

11、.4自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)思路12</p><p>　　第四章 PLC控制的自動售貨機(jī)硬件選擇13</p><p>　　4.1硬件電路組成框圖13</p><p>　　4.2 主要硬件選擇13</p><p>　　4.2.1 硬幣識別器13</p><p>　　4.2.2紙幣識別器15</p><

12、;p>　　4.2.3 飲料出罐執(zhí)行機(jī)構(gòu)16</p><p>　　4.2.4售完檢測系統(tǒng)17</p><p>　　4.2.5 PLC的選型17</p><p>　　4.2.6 PLC輸入輸出設(shè)備的選擇20</p><p>　　4.2.7 飲料自動售貨機(jī)外部硬件接線圖及主電路22</p><p>　　4.

13、2.8紅外線傳感器...........................................................................................................................................21</p><p>　　4.2.9晶體管顯示.....................................

14、..........................................................................................................23</p><p>　　第五章 飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.1 飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的工作流程25</p><p>

15、;　　5.2 飲料自動售貨機(jī)各控制功能的程序設(shè)計(jì)306</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試37</p><p>　　6.1 調(diào)試主要內(nèi)容42</p><p>　　6.2調(diào)試結(jié)果42</p><p>　　第七章 總結(jié)與展望44</p><p><b>　　7.1 總結(jié)44</b><

16、;/p><p><b>　　7.2 展望44</b></p><p><b>　　致 謝45</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　附錄 指令表41</b></p><p>&l

17、t;b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 自動售貨機(jī)的研究背景及意義</p><p>　　自動售貨機(jī)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的歐美，當(dāng)時(shí)在美國的地鐵系統(tǒng)中。人們可以用1美分在自動售貨機(jī)上購買到一塊口香糖。這便是最早的自動售貨機(jī)。</p><p>　　作為一種全新的零售方式，20世紀(jì)80年代以來，自動售貨機(jī)在美、日等發(fā)達(dá)國家得到了迅速的

18、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，無需專人盯守，省人工，省成本；售貨范圍廣，人們通過自動售貨機(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，自動售貨機(jī)已經(jīng)在許多個(gè)國家和地區(qū)使用。根據(jù)美國《自動世代》統(tǒng)計(jì)，日本每23人擁有一臺自動售貨機(jī)、美國每40人一臺、歐洲每60人一臺。在鄰國日本，全國市場70

19、%的罐裝飲料是通過自動售貨機(jī)售出的，每個(gè)人一年投入自動售貨機(jī)用于購物的貨幣高達(dá)400多美元；根據(jù)日本麒麟啤酒公司調(diào)查，一臺自動售貨機(jī)每年可售出上萬罐清涼飲料，比一般不太繁忙的小商品銷量還要大，美國可口可樂公司則擁有分布于世界各地的幾十萬飲料售貨機(jī)；在西班牙，全國通過自動售貨機(jī)售出的商品銷售額占全國零售業(yè)的六成以上，并以每年10%的速度遞增。全世界約有1800萬臺自動售貨機(jī)處于運(yùn)營中，包括自動售貨機(jī)制造與運(yùn)營在內(nèi)的整個(gè)行業(yè)年銷售額超過25

20、00億美元，自動售貨業(yè)已成為零售業(yè)</p><p>　　近幾年，自動售貨機(jī)在我國的大中城市發(fā)展勢頭非常迅猛，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售貨機(jī)，而這還不足以滿足地鐵和公交車站的需要。自動售貨機(jī)不但給人們的生活帶來了極大的方便，而且也成為現(xiàn)代化城市的一道亮麗的風(fēng)景線。隨著我國零售業(yè)態(tài)的不斷發(fā)展和2010年上海世博會舉行的過程中，我國

21、無店鋪銷售業(yè)態(tài)的發(fā)展獲得了良好的環(huán)境和契機(jī)。尤其是跨國企業(yè)的加入，進(jìn)一步刺激和帶動我國自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　1.2 研究自動售貨機(jī)的目的</p><p>　　從自動售貨機(jī)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(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；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工

22、費(fèi)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。自動售貨機(jī)行業(yè)長期以來在美國、日本等國家得到迅猛發(fā)展，目前已在多個(gè)國家得到廣泛普及。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，但中國的自動售貨機(jī)擁有量還不太多，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(jī)行業(yè)的發(fā)展空間將更加廣闊。</p><p>　　第二章 可編程控制器PLC的介紹</p><p>　　2.1 可編程控制器PLC

23、</p><p>　　2.1.1 PLC概述</p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或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具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性好等特點(diǎn)。</p><p&g

24、t;　　2.1.2 PLC的發(fā)展前景</p><p>　　PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。</p><p>　　·向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展</p><p>　　·向大容量、高速度方向發(fā)展</p><p>　　·智能型I/O模塊的發(fā)展&

25、lt;/p><p>　　·基于PC的編程軟件取代編程器</p><p>　　·PLC編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化</p><p>　　·PLC通信的易用化</p><p>　　·組態(tài)軟件與PLC的軟件化</p><p>　　·PLC與現(xiàn)場總線相結(jié)合</p><p&g

26、t;　　·開發(fā)新型特殊功能模塊</p><p>　　·CPU的處理速度進(jìn)一步加快</p><p>　　2.1.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本是一致的，可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。PLC通電后，首先對硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復(fù)不停地分階段處理各種不同

27、的任務(wù)（見圖2-1）</p><p>　　圖2-1 各階段處理任務(wù)</p><p>　　2.1.4 PLC的循環(huán)掃描工作 </p><p>　　對每個(gè)程序，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。PLC的

28、掃描全過程如圖2-2所示</p><p>　　圖2-2 PLC的掃描全過程</p><p>　　2.1.5 PLC的硬件組成</p><p>　　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(kuò)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、

29、上位計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備，其硬件構(gòu)成圖如圖2-3。</p><p>　　圖2-3 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.1.6 PLC的編程語言</p><p>　　PLC為用戶提供了完善的編程語言來滿足編制用戶程序要求。它提供的編程語言通常有以下5種：梯形圖（LAD）、語句表（STL）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）和結(jié)構(gòu)文本（ST）。</p>

30、;<p>　　2.1.7 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　·抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好</p><p>　　·控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)</p><p>　　·編程方便，易于使用</p><p><b>　　·功能完善</b></p><p>　

31、　·體積小，維護(hù)操作方便</p><p><b>　　·易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化</b></p><p><b>　　·可實(shí)現(xiàn)三電一體化</b></p><p>　　2.1.8 PLC的應(yīng)用場合</p><p>　　隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的制造成本不斷下降，而其功能卻大大

32、增強(qiáng)。目前在先進(jìn)工業(yè)國家中PLC已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè)，諸如鋼鐵、冶金、采礦、水泥、石油、化工、輕工、電力、機(jī)械制造、汽車等等各行各業(yè)、特別是在輕工業(yè)中，因生產(chǎn)門類多，加工方式多變，產(chǎn)品更新?lián)Q代快，所以PLC廣泛應(yīng)用在組合機(jī)床自動線、專用機(jī)床、塑料機(jī)械、包裝機(jī)械、電梯等電器設(shè)備中。PLC已經(jīng)躍居現(xiàn)代工業(yè)自動化三大產(chǎn)柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的主導(dǎo)地位。</p><p&

33、gt;　　2.2 PLC與其它工業(yè)控制裝置的比較 </p><p>　　2.2.1 PLC與集散控制系統(tǒng)</p><p>　　PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能是以數(shù)字量的順序控制為主。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，PLC在邏輯運(yùn)算、璧還調(diào)節(jié)的功能，運(yùn)算速度提高，輸入輸出規(guī)模擴(kuò)大，并開始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成以PLC為重要部件的初級分散控制系統(tǒng)。</p

34、><p>　　集散控制系統(tǒng)是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能以回路調(diào)節(jié)為主。隨著微處理器和單片機(jī)的出現(xiàn)，他把順序控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、過程控制的模擬量儀表和過程監(jiān)控裝置等有機(jī)的結(jié)合在一起，形成了新一代的集散型控制系統(tǒng)。</p><p>　　可見，不論是PLC還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過程中，始終是互相滲透，互相補(bǔ)充。新一代的PLC增強(qiáng)了模擬量控制功能，可配備各種智能模塊，具有了PID調(diào)節(jié)功能和構(gòu)

35、成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、組成分級控制的功能。集散系統(tǒng)既有單回路控制功能，也有多回路控制功能，同時(shí)也有順序控制功能。因此，當(dāng)今的PLC與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來越接近，很多生產(chǎn)過程的控制既可用PLC實(shí)現(xiàn)，也可用集散系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2.2.2 PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) </p><p>　　工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是指能夠提供各種數(shù)據(jù)采集和控制功能，能夠和工業(yè)對象的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接接口，能夠在惡

36、劣的工業(yè)環(huán)境可靠運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。工業(yè)控制機(jī)是由通用微機(jī)推廣應(yīng)用發(fā)展而來，硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，模型復(fù)雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。但是，使用工業(yè)控制機(jī)的人員的技術(shù)水平要求較高，一般具有一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識。工業(yè)控制機(jī)在整機(jī)結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，因而，不如PLC那樣容易推廣。</p><p>　　PLC是專為工廠現(xiàn)場應(yīng)

37、用環(huán)境而設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)上采用整體密封或插件組合型，并采用了一系列抗干擾措施，在工業(yè)現(xiàn)場使用有很高的可靠性；PLC是由電氣控制廠家研制出來的，采用梯形圖語言編程，使熟悉電器控制的人員易學(xué)易懂，易于推廣。但是，由于PLC的運(yùn)行方式不同于工業(yè)微機(jī)，微機(jī)的很多軟件還不能直接應(yīng)用；且PLC的標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，各廠家的產(chǎn)品不通用，因此在開發(fā)上不如工業(yè)控制機(jī)那樣有基礎(chǔ)。</p><p>　　第三章 自動售貨機(jī)的簡介及設(shè)計(jì)要求<

38、;/p><p>　　3.1自動售貨機(jī)簡介</p><p>　　自動售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)電一體化的高新智能化產(chǎn)品，在我國也開始得到應(yīng)用。在中國人們可以看到現(xiàn)代化的自動售貨機(jī)擺放在一些大商場門口、繁華街道兩旁、公園入口處以及其它熱鬧的場所。</p><p>　　自動售貨機(jī)在中國有著廣闊的發(fā)展前景。從自動售貨機(jī)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

39、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；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(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。</p><p>　　從廣義來講自動售貨機(jī)就是在投入硬幣、紙幣、信用卡等方便可以銷售商品的機(jī)械，從狹義來講就是自動銷售商品的機(jī)械。從供給的條件看，自動售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充

40、人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，24小時(shí)無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營時(shí)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(fèi)用上升的問題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3.2自動售貨機(jī)工作原理</p><p>　　（1）從投幣口送入貨幣，然后經(jīng)過傳感器采集數(shù)據(jù)、識別器判別人民幣的真?zhèn)尾⑴袆e面值。</p><p>　　（2）識別器

41、把信息數(shù)據(jù)傳給通信模塊。</p><p>　?。?）通信模塊與售貨機(jī)的主控系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動售貨機(jī)的面板鍵，顯示出哪個(gè)貨道有貨，哪個(gè)貨道已售完，并等待顧客按鍵選擇商品。 </p><p>　?。?）顧客選擇商品后，根據(jù)售出的商品包裝類型的不同，采用不同的驅(qū)動技術(shù)把商品送出。此次設(shè)計(jì)的售貨機(jī)主要出售易拉罐裝飲料，是利用電磁閥帶動翻版驅(qū)動的。</p><p&g

42、t;　　（5）顯示余額，如果金額足夠多，顧客可以選擇找?guī)呕蚶^續(xù)買商品；如果款額不足，售貨機(jī)經(jīng)過延時(shí)予以退幣。 退幣時(shí)用一元硬幣來完成退幣。</p><p>　?。?）系統(tǒng)復(fù)零，完成售貨。</p><p>　　3.3 自動售貨機(jī)功能設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1、接受三種面值的貨幣，1元、5元、10元。投幣后60S無操作則報(bào)警5S，再過10S無人操作時(shí)報(bào)警并自動退回

43、用戶所投貨幣。</p><p>　　2、在本次設(shè)計(jì)中只設(shè)有4種商品，即純凈水、果汁、營養(yǎng)快線、咖啡，價(jià)格分別為2元、3元、5元、6元。</p><p><b>　　3、可以顯示金額。</b></p><p>　　4、投入金額大于某件商品單價(jià)則對應(yīng)的LED指示燈會點(diǎn)亮，選擇該商品時(shí)，該商品指示燈就會閃爍，并且數(shù)碼管會顯示剩余的金額，按退幣按鈕退幣

44、。</p><p>　　3.4自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目是自動售貨機(jī)，主要是應(yīng)用三菱FX-2N型PLC的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序，并簡單介紹相關(guān)的知識，如：PLC的編程語言、自動售貨機(jī)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明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。</p>&l

45、t;p>　　本次設(shè)計(jì)的重要部分是自動售貨機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)。首先就得根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求準(zhǔn)確畫出它的順序功能圖，再根據(jù)所畫出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖，并反復(fù)調(diào)試做到程序無誤。</p><p>　　第四章 PLC控制的自動售貨機(jī)硬件選擇</p><p>　　4.1硬件電路組成框圖 </p>&

46、lt;p>　　當(dāng)售貨機(jī)有錢幣投入時(shí)，會經(jīng)過硬幣識別器和紙幣識別器，在真幣的情況下將信號送到PLC的輸入端，此時(shí)，可以按下各選擇按鈕，選擇按鈕的信號送到PLC后相應(yīng)的輸出端子得電，使輸出繼電器得電輸出飲料。同時(shí)七段數(shù)碼管也會顯示出實(shí)時(shí)的金額提醒顧客。當(dāng)購買完畢按下退幣按鈕退幣。若有顧客忘記退幣，售貨機(jī)會自動報(bào)警提醒顧客退幣。硬件電路組成框圖見下圖4-1。</p><p>　　圖4-1 硬件電路組成框圖<

47、/p><p>　　4.2 主要硬件選擇</p><p>　　4.2.1 硬幣識別器</p><p><b>　　1、硬幣識別原理</b></p><p>　　硬幣識別器見圖4-2。主要識別指標(biāo)：材質(zhì)、厚度、直徑。 </p><p>　　材質(zhì)是用電磁的方式測的，使用空心線圈或磁芯線圈，線圈組數(shù)少的只有一

48、組，多的常見的是六組。工作狀態(tài)下，線圈及其外圍電路會以一個(gè)特殊的頻率振蕩（多個(gè)線圈的話頻率各不相同），當(dāng)硬幣以垂直或平行于線圈平面的方式穿過時(shí)（不同產(chǎn)品方式不同），會引起振蕩頻率的變化。材質(zhì)不同所引起的頻率變化幅度和方向（增加、減少）也不同，對某種硬幣的變化特征進(jìn)行記錄后，就成為使用中識別該種硬幣的依據(jù)。 </p><p>　　厚度是沒有東西專門測的，實(shí)際上這個(gè)指標(biāo)是和材質(zhì)一起測。因?yàn)榧词瓜嗤馁|(zhì)的硬幣，如果厚薄

49、不同，導(dǎo)致的頻率變化差異也較大。 </p><p>　　直徑——老式的識別裝置用光電管隊(duì)列來識別直徑，排列組合得當(dāng)?shù)脑?，識別精度也不低（可達(dá)0.5mm）。新一點(diǎn)的都用偏心或異形線圈來測量，依據(jù)是直徑小的硬幣與線圈的重合部分也少，由此也帶來頻率變化的不同。</p><p><b>　　2、產(chǎn)品型號</b></p><p>　　適用硬幣：直徑φ18

50、mm-φ32mm；厚度1.2mm-3.2mm。</p><p>　　工作電壓：DC+12V 。功耗：靜能0.5mW ；動能0.5W </p><p>　　工作溫度：-20℃～+50℃ </p><p>　　4.2.2紙幣識別器</p><p><b>　　1、紙幣識別原理 </b></p><p>

51、;　　把正常的鈔票在各傳感器接收到的信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取樣、識別，并寄存起來，作為檢測的依據(jù)。當(dāng)識別紙幣時(shí)，把在各通道接口接收到的信號參數(shù)與原寄存起來的信號參數(shù)進(jìn)行比較、判斷，若有明顯差異時(shí)就立即送出報(bào)警信號并截停電機(jī)，同時(shí)送出對應(yīng)的信號提示。 </p><p><b>　　2、型號</b></p><p>　　電壓：DC +12V +-5% </p><

52、;p>　　電流：待機(jī)0.12A 工作2A</p><p>　　工作溫度： 0°C ～55°C</p><p>　　保存溫度： -20°C ～ 60°C </p><p>　　濕度：30% ～ 85% RH ( no condensation ) </p><p><b

53、>　　重量：0.8kg </b></p><p>　　插入方向：任意方向 </p><p><b>　　識別時(shí)間：2.5秒</b></p><p>　　4.2.3 飲料出罐執(zhí)行機(jī)構(gòu)</p><p>　　本出罐機(jī)構(gòu)主要由前側(cè)板、后側(cè)板、扭力彈簧、三根固定軸、旋轉(zhuǎn)卡片、電機(jī)、曲柄、傳感器、連桿和擺臂組成。如

54、圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 出罐機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　出罐機(jī)構(gòu)動作主要是通過電動機(jī)7帶動與之緊配合的曲柄8轉(zhuǎn)動，從而使與曲柄短軸連接的連桿11做來回往返運(yùn)動，連桿11的來回運(yùn)動通過搖臂凸軸12傳遞到搖臂15做前后擺動，電動機(jī)7轉(zhuǎn)動一周，擺臂15前后各擺動一次，既出罐一次，同時(shí)傳感器9動作一次，出罐機(jī)構(gòu)就完成一個(gè)動作。</p><p>　　

55、出罐機(jī)構(gòu)的整個(gè)工作過程是：初始時(shí)搖臂15上的阻貨工作面16處于擋住來罐位置如圖4-5a）所示。當(dāng)接受到出罐信號時(shí)電動機(jī)開始運(yùn)行，隨電機(jī)運(yùn)行至前半周時(shí)，使搖臂向承貨側(cè)擺動，將前面的第一個(gè)罐體盛入搖臂15上的承貨工作面17內(nèi)，如圖4-5b）。所示電機(jī)繼續(xù)下半周運(yùn)行時(shí)搖臂15上的承貨工作面17盛著罐體向出貨側(cè)擺動，此時(shí)擺臂15的阻貨工作面16擋住后面一個(gè)罐體，如圖4-5c）所示，最后，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行至一周期時(shí)，搖臂擺動到載貨工作面17將罐體可滾出

56、工作面位置時(shí)，如圖4-5d）此時(shí)傳感器9開始動作，電機(jī)停止，出貨完成。</p><p>　　圖4-5 出罐過程示意圖</p><p>　　4.2.4售完檢測系統(tǒng)</p><p>　　在自動售貨機(jī)商品貯存通道內(nèi)下方安裝有傳感器，當(dāng)貯存道內(nèi)有商品時(shí)，傳感器發(fā)出有貨的信號，售貨機(jī)正常工作當(dāng)商品出售完畢時(shí),傳感器向售貨機(jī)發(fā)出無貨信號，相對應(yīng)的商品指示燈再不亮，此種商品自動停

57、售，即使投幣累計(jì)金額達(dá)到該商品預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值，可售按鈕仍然無啟動信號，金額累計(jì)存貯器也不清零。</p><p>　　4.2.5 PLC的選型</p><p>　?。?）飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)輸入輸出端的確定</p><p>　　根據(jù)飲料自動售貨機(jī)的控制要求及功能，可知其輸入輸出信號如下：</p><p>　　假幣傳感器：假幣傳感器檢測投入的是否

58、為假幣，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　一元硬幣傳感器：一元硬幣傳感器用來檢測輸入的一元硬幣的數(shù)量，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　一元紙幣傳感器：一元紙幣傳感器用來檢測輸入的一元硬幣的數(shù)量，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　五元傳感器：五元傳感器用來檢測輸入的五元硬幣的數(shù)量，可

59、直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　十元傳感器：十元傳感器用來檢測輸入的十元硬幣的數(shù)量，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　純凈水按鈕：按下純凈水按鈕，表示顧客選擇購買純凈水，自動售貨機(jī)將選擇送出純凈水，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　果汁按鈕：按下果汁按鈕，表示顧客選擇購買果汁，自動售

60、貨機(jī)將選擇送出果汁，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　營養(yǎng)快線按鈕：按下營養(yǎng)快線按鈕，表示顧客選擇購買營養(yǎng)快線，自動售貨機(jī)將選擇送出營養(yǎng)快線，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　咖啡按鈕：按下咖啡按鈕，表示顧客選擇購買咖啡，自動售貨機(jī)將選擇送出咖啡，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　退

61、幣按鈕：按下退幣按鈕，售貨機(jī)將執(zhí)行退幣動作，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　純凈水已送出傳感器:用來檢測純凈水已送出,可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　果汁已送出傳感器:用來檢測果汁已送出, 可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　營養(yǎng)快線已送出傳感器:用來檢測營養(yǎng)快線已送出,可直接連接

62、在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　咖啡已送出傳感器:用來檢測咖啡已送出，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口。</p><p>　　假幣指示燈：假幣指示燈指示輸入的錢幣為假幣。</p><p>　　假幣退出繼電器：假幣退出繼電器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)將假幣退出。</p><p>　　純凈水指示燈：純凈水指示燈指示顧客投入的幣值可購買

63、純凈水。</p><p>　　果汁指示燈：果汁指示燈指示顧客投入的幣值可購買果汁。</p><p>　　營養(yǎng)快線指示燈：營養(yǎng)快線指示燈指示顧客投入的幣值可購買營養(yǎng)快線。</p><p>　　咖啡指示燈：咖啡指示燈指示顧客投入的幣值可購買咖啡。</p><p>　　純凈水出貨繼電器：純凈水出貨繼電器線圈執(zhí)行純凈水的出貨。當(dāng)按下純凈水按鈕，PLC

64、主機(jī)發(fā)出控制信號，純凈水出貨線圈控制商品執(zhí)行機(jī)構(gòu)送出純凈水。純凈水出貨繼電器可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口。</p><p>　　果汁出貨繼電器：果汁出貨線圈執(zhí)行果汁的出貨。當(dāng)按下果汁按鈕，PLC主機(jī)發(fā)出控制信號，果汁出貨線圈控制商品執(zhí)行機(jī)構(gòu)送出果汁。果汁出貨繼電器可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口。</p><p>　　營養(yǎng)快線出貨繼電器：營養(yǎng)快線出貨線圈執(zhí)行營養(yǎng)快線的出貨。

65、當(dāng)按下營養(yǎng)快線按鈕，PLC主機(jī)發(fā)出控制信號，營養(yǎng)快線出貨線圈控制商品執(zhí)行機(jī)構(gòu)送出營養(yǎng)快線。營養(yǎng)快線出貨繼電器可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口。</p><p>　　咖啡出貨繼電器： 咖啡出貨線圈執(zhí)行咖啡的出貨。當(dāng)按下咖啡按鈕，PLC主機(jī)發(fā)出控制信號，咖啡出貨線圈控制商品執(zhí)行機(jī)構(gòu)送出咖啡。營養(yǎng)快線出貨繼電器可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口。</p><p>　　退幣指示燈：退幣指

66、示燈提示顧客購買結(jié)束或錢幣不足，按下退幣按鈕，退幣執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行退幣動作。</p><p>　　退1元硬幣驅(qū)動繼電器： 退1元驅(qū)動繼電器是在退幣按鈕按下后，則控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行退出1元的動作，可直接連接在PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口。</p><p>　　報(bào)警器：在投幣后60s無人操作時(shí)，報(bào)警5S提醒顧客，再過10S后無人操作，自動退幣。</p><p>　?。?）PLC

67、主機(jī)的比較選擇</p><p>　　相對于西門子PLC，西門子的功能比三菱的強(qiáng)大，但三菱PLC更適合用于小型機(jī)，更穩(wěn)定更易上手。大型的設(shè)備趨向于西門子，價(jià)格昂貴，三菱的較便宜，小型化。其主要特點(diǎn)如下：</p><p><b>　　1）體積小</b></p><p>　　FX1S、FX1N和FX2N系列的PLC的高度為90mm，深度為75mm（F

68、X1S和FX1N系列）和87mm（FX2N和FX2NC系列），體積小的微型PLC適合在機(jī)電一體化產(chǎn)品中使用。其內(nèi)置的24V DC電源可做輸入回路的電源和傳感器的電源。</p><p>　　2）先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu)</p><p>　　三菱的FX系列PLC吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)，它的基本單元、擴(kuò)展單元和合擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，寬度不同。它們之間用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整

69、齊的長方體。</p><p>　　3）提供多個(gè)子系列供用戶選用</p><p>　　FX1S、FX1N和FX2N的外觀、高度、深度差不多，但是性能和價(jià)格有很大差別。FX1S系列是一種集成型小型單元式PLC，最多30個(gè)I/O點(diǎn)，且具有完整的性能和通訊功能等擴(kuò)展性。如果考慮安裝空間和成本是一種理想的選擇。 </p><p>　　FX1N系列是三菱電機(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及

70、型PLC。具有擴(kuò)展輸入輸出，模擬量控制和通訊、鏈接功能等擴(kuò)展性。是一款廣泛應(yīng)用于一般的順序控制三菱PLC。FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先進(jìn)的系列。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。</p><p>　　4）靈活多變得系統(tǒng)配置</p><p>　　FX系

71、列PLC系統(tǒng)配置靈活，用戶除了可選不同的子系列外，還可以選用多種基本單元，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，組成不同I/O點(diǎn)和不同功能的控制系統(tǒng)，各種配置都可以得到很高的性能價(jià)格比。FX系列的配置就像模塊式PLC那樣靈活，因?yàn)樗幕締卧捎谜w式結(jié)構(gòu)，友具有比模塊式PLC更高的性能價(jià)格比。</p><p>　?。?）功能強(qiáng)，使用方便</p><p>　　FX系列的體積雖小，卻具有很強(qiáng)的功能。其內(nèi)置告訴

72、計(jì)數(shù)器，有輸入輸出刷新、中斷、輸入濾波時(shí)間調(diào)整、恒定掃描時(shí)間等功能，有高速計(jì)數(shù)器的專用比較指令。其基本單元和擴(kuò)展單元一般采用插接式的接線端子排，更換單元方便快捷。</p><p>　　通過對各輸入輸出信號的分析可知，該飲料自動售貨機(jī)系統(tǒng)共有20個(gè)數(shù)字量輸入和27個(gè)數(shù)字量輸出，需47個(gè)I/O點(diǎn)。三菱PLC具有結(jié)構(gòu)靈活、傳輸質(zhì)量高、速度快、使用范圍廣、低成本等優(yōu)點(diǎn)，考慮到留有余量的原則，可選擇三菱系列的FX2N-64

73、MR的PLC作為主機(jī)。</p><p>　　4.2.6 PLC輸入輸出設(shè)備的選擇</p><p>　?。?）根據(jù)對飲料自動售貨機(jī)的輸入輸出端的分析確定，其共有20個(gè)輸入端，30個(gè)輸出端，對所選用的FX2N-64MR的PLC進(jìn)行I/O地址分配。如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)I/O地址分配</p><p>

74、;　　4.2.7 飲料自動售貨機(jī)外部硬件接線圖及主電路</p><p>　　根據(jù)I/O地址分配表，連接各輸入輸出端子，畫PLC硬件接線圖，如圖2-3所示。</p><p>　　圖4-6 飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的PLC硬件接線圖</p><p>　　電機(jī)主電路由七臺電機(jī)組成，分別為控制汽退出假幣的電機(jī)，控制純凈水出口的電機(jī)，控制營養(yǎng)快線出口的電機(jī)，控制營養(yǎng)快線出口的電

75、機(jī)，控制咖啡出口的電機(jī)?？刂普?元出口的電機(jī)。如圖4-7所示。</p><p><b>　　圖4-7 主電路</b></p><p>　　4.2.8紅外線傳感器 </p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)硬幣投入開始由紅外線傳感器感應(yīng)，然后由紅外線傳感器驅(qū)動硬幣識別傳感器，硬幣經(jīng)識別后進(jìn)入貯存腔時(shí)，由硬幣識別傳感器送給PLC一個(gè)信號，進(jìn)行硬

76、幣的疊加運(yùn)算；當(dāng)退幣時(shí)，退出的硬幣經(jīng)紅外線傳感器感應(yīng)，給PLC一個(gè)信號，進(jìn)行退幣的相加運(yùn)算。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)是運(yùn)用紅外線傳感器的原理對投幣進(jìn)行檢測的。圖4-8所示是由紅外線傳感器構(gòu)成的紅外線探測開關(guān)電路圖。它是以單運(yùn)放為主構(gòu)成，PLC與之聯(lián)系。探測頭采用一體化紅外線傳感器發(fā)射接收組件。當(dāng)發(fā)射管與接收管之間無硬幣時(shí)，接收管集電極與發(fā)射極間的電阻值變小，因此會使IC1反相信號輸入端3腳電壓下降

77、，IC1的同相輸入端2腳上的基準(zhǔn)電壓是由R3和R4分壓后得到的，由此使其7腳輸出變?yōu)楦唠娖剑琄A繼電器不工作，所以PLC得不到相應(yīng)的信號。當(dāng)發(fā)射管與接收管之間有硬幣時(shí)時(shí)，硬幣遮擋紅外線，接收管集電極和發(fā)射極之間的電阻變大，IC1的3腳電壓大于2腳電壓，其7腳輸出為低電平使VD7導(dǎo)通發(fā)光，KA繼電器工作，使PLC得到相應(yīng)的信號。</p><p>　　圖4-8紅外線探測開關(guān)電路圖</p><p&g

78、t;　　對貯存腔沒有硬幣的報(bào)警，在本設(shè)計(jì)中采用紅外檢測器給PLC的輸入端一個(gè)信號,然后由PLC的輸出端驅(qū)動報(bào)警系統(tǒng)。在貯存腔底部安裝了紅外遙控發(fā)射裝置。當(dāng)沒有投幣時(shí)，系統(tǒng)正常運(yùn)行，給出了運(yùn)行指示；當(dāng)沒有投幣時(shí)而按了商品按鈕或者退幣按鈕，這時(shí)光線沒有被硬幣遮擋，有信號輸出，產(chǎn)生無幣報(bào)警。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)飲料的量位小于設(shè)定值時(shí)，由紅外傳感器感應(yīng)，光敏二極管接收到LED發(fā)射出的光，給PLC一個(gè)報(bào)警信

79、號，然后PLC驅(qū)動報(bào)警器。紅外傳感器應(yīng)用電路發(fā)光和受光方式如圖4-9。</p><p>　　圖4-9紅外傳感器應(yīng)用電路圖</p><p>　　4.2.9晶體管顯示</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，顯示部分，以帶鎖存的7段顯示指令SEGL來實(shí)現(xiàn)，對于指令SEGL，用12個(gè)掃描周期顯示一組4位數(shù)據(jù)，占用8個(gè)輸出點(diǎn)。源操作數(shù)可以選所有的數(shù)據(jù)類型，目標(biāo)操作數(shù)為Y，只有16位

80、運(yùn)算，n=0～7，該指令用12個(gè)掃描周期顯示一組或兩組4位數(shù)據(jù)，占用8個(gè)或12個(gè)輸出點(diǎn)，該指令可以是使用兩次。SEGL指令用12個(gè)掃描周期顯示一組或兩組4位數(shù)據(jù)，PLC的掃描周期應(yīng)大于10ms，若小于10ms，應(yīng)使用恒定掃描方式。該指令的執(zhí)行條件一旦接通，指令反復(fù)執(zhí)行，若執(zhí)行條件變?yōu)镺FF，停止執(zhí)行。圖4-10中使用一組輸出（n=0～3），D1中的數(shù)據(jù)依次送到Y(jié)0～Y3。選通信號由Y4～Y7提供。</p><p>

81、;　　4-10 帶鎖存的7段顯示</p><p>　　對于晶體管輸出電路有漏輸出（即集電極輸出）和源輸出（即發(fā)射極輸出）兩種（見圖4-11），前者為負(fù)邏輯，梯形圖中的輸出繼電器為ON時(shí)輸出低電平；后者為正邏輯，梯形圖中的輸出繼電器為ON時(shí)輸出高電平。7段顯示器的數(shù)據(jù)輸入（由Y0～Y3和 </p><p><b>　　4-11正負(fù)邏輯圖</

82、b></p><p>　　Y10～Y13提供）和選通信號（由Y4～Y7提供）也有正邏輯和負(fù)邏輯之分。若數(shù)據(jù)輸入以高電平為“1”，則為正邏輯；反之為負(fù)邏輯。選通信號若在高電平時(shí)鎖存數(shù)據(jù)，則為正邏輯；反之為負(fù)邏輯。參數(shù)n的值由顯示器的組數(shù)、PLC與7段顯示器是否相同來確定（見表4-2）。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，因需顯示一組4位數(shù)據(jù)，PLC與數(shù)據(jù)輸入類型相同，PLC與選通脈沖類型

83、相同，所以n=0。</p><p>　　表4-2參數(shù)n的確定</p><p>　　第五章 飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的工作流程</p><p>　　飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)工作過程主要包括判斷錢幣的真?zhèn)巍⒂?jì)幣比較顯示可買飲料、選擇、飲料供應(yīng)、退幣五個(gè)步驟。</p><

84、p><b>　　1）判別錢幣的真?zhèn)?lt;/b></p><p>　　當(dāng)顧客投入的錢幣為假幣時(shí)，假幣指示燈亮，驅(qū)動假幣退出繼電器線圈動作將假幣退出，5S之后結(jié)束。</p><p><b>　　2）計(jì)幣比較</b></p><p>　　顧客投入的錢幣通過傳感器，將其存儲在寄存器D0中并累加。錢幣投入完成后，系統(tǒng)會將寄存器中的

85、錢幣數(shù)據(jù)與可買飲料價(jià)格進(jìn)行區(qū)間比較，如果投入的錢幣不足，則退幣指示燈亮，要求繼續(xù)投幣或退幣。當(dāng)投入錢幣大于等于2元時(shí)，純凈水指示燈亮；若大于等于4元，純凈水和營養(yǎng)快線指示燈亮；若大于等于5元，純凈水、營養(yǎng)快線和營養(yǎng)快線指示燈亮；若大于等于6元，四種飲料指示燈全亮。此時(shí)可選擇飲料。</p><p><b>　　3）選擇飲料</b></p><p>　　比較電路完成后，可

86、選擇飲料。當(dāng)按下按鈕時(shí)，相應(yīng)的指示燈閃爍。</p><p><b>　　4）飲料供應(yīng)</b></p><p>　　當(dāng)按下按鈕時(shí)，相應(yīng)的繼電器啟動輸出所選擇的飲料，輸出地同時(shí)寄存器減去購買的飲料的錢幣數(shù)。</p><p><b>　　5）退幣</b></p><p>　　購買結(jié)束后，若還剩余錢幣，按下

87、退幣按鈕，系統(tǒng)會把數(shù)據(jù)寄存器中的錢幣退回。</p><p>　　根據(jù)對飲料自動售貨機(jī)的工作過程描述，可以設(shè)計(jì)出飲料自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)PLC程序的程序流程圖。其流程如圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)PLC程序的程序流程圖</p><p>　　5.2 飲料自動售貨機(jī)各控制功能的程序設(shè)計(jì) </p><p><b

88、>　　1) 啟動停止程序</b></p><p>　　在自動售貨機(jī)投入使用時(shí)要先按啟動按鈕X22，售貨機(jī)才能使用，在檢測到有投幣信號時(shí)程序開始啟動處理用戶的操作，按下停止按鈕X23后售貨機(jī)停止工作。在其程序梯形圖如圖5-2所示</p><p>　　圖5-2 啟動停止程序</p><p>　　1）判別錢幣真?zhèn)蔚某绦?lt;/p><p&

89、gt;　　當(dāng)投入的錢幣為假幣時(shí)，假幣傳感器感應(yīng)到一觸發(fā)脈沖，假幣指示燈Y0接通亮，直接驅(qū)動假幣繼電器線圈Y6，將假幣退出，2S之后恢復(fù)正常。其程序梯形圖如圖5-3所示 。</p><p>　　圖5-3 判斷真假幣的梯形圖程序</p><p>　　2）計(jì)幣顯示系統(tǒng)的程序</p><p>　　存儲錢幣寄存器D0清零。當(dāng)投入1元硬幣或1元紙幣時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器做加1計(jì)算，當(dāng)投

90、入5元時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器做加5計(jì)算，當(dāng)投入10元時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器做加10計(jì)算，并且將錢幣總數(shù)用兩個(gè)數(shù)碼管顯示出來，最大能顯示99元，如果錢數(shù)超過兩位數(shù)那么百位將不顯示,只顯示后兩位。其程序梯形圖如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4計(jì)幣顯示系統(tǒng)的程序</p><p>　　3)錢幣與價(jià)格比較系統(tǒng)的程序</p><p>　　將顧客投入的錢幣與購買飲料所需要的錢幣進(jìn)行比

91、較，若小于2元，則退幣指示燈Y5長亮，表示錢幣不足；若大于或等于2元，則純凈水指示燈Y1長亮，表示可以購買純凈水；若大于或等于3元，則果汁指示燈Y2和純凈水指示燈Y1長亮，表示可買果汁或純凈水；若大于或等于5元，則營養(yǎng)快線指示燈Y3、果汁指示燈Y2和純凈水指示燈Y1長亮，表示可買營養(yǎng)快線、營養(yǎng)快線或純凈水；若大于或等于6元，則咖啡指示燈Y4、營養(yǎng)快線指示燈Y3、果汁指示燈Y2和純凈水指示燈Y1長亮，表示可買咖啡、營養(yǎng)快線、果汁或純凈水。

92、</p><p>　　圖5-5錢幣與價(jià)格比較系統(tǒng)的程序</p><p>　　圖5-5錢幣與價(jià)格比較系統(tǒng)的程序</p><p><b>　　4）選擇飲料的程序</b></p><p>　　當(dāng)選擇純凈水時(shí)，按下純凈水按鈕X11，中間繼電器M20得電，純凈水指示燈Y1閃爍；當(dāng)選擇果汁時(shí)，按下營養(yǎng)快線果汁按鈕X12，中間繼電器M

93、21得電，果汁指示燈Y2閃爍；當(dāng)選擇營養(yǎng)快線時(shí)，按下營養(yǎng)快線按鈕X13，中間繼電器M22得電，營養(yǎng)快線指示燈Y3閃爍；當(dāng)選擇咖啡時(shí)，按下咖啡按鈕X14，中間繼電器M23得電，咖啡指示燈Y4閃爍。其程序梯形圖如圖3-5所示。</p><p>　　圖5-6 選擇飲料的程序</p><p><b>　　5）供應(yīng)系統(tǒng)的程序</b></p><p>　　

94、當(dāng)選擇純凈水時(shí)，M20得電，驅(qū)動繼電器Y7接通，輸出純凈水，送出純凈水之后Y7斷開停止供應(yīng)。當(dāng)選擇營養(yǎng)快線時(shí)，M101得電，驅(qū)動繼電器Y10接通，輸出營養(yǎng)快線， 7S之后Y10斷開停止供應(yīng)。當(dāng)選擇營養(yǎng)快線時(shí)，M102得電，驅(qū)動繼電器Y11接通，輸出純營養(yǎng)快線， 7S之后Y11斷開停止供應(yīng)。當(dāng)選擇咖啡時(shí)，M103得電，驅(qū)動繼電器Y12接通，輸出咖啡， 7S之后Y12斷開停止供應(yīng)。其程序梯形圖及指令表如圖3-6和表3-4所示。</p&

95、gt;<p>　　圖5-7 供應(yīng)系統(tǒng)的程序</p><p><b>　　6）退幣系統(tǒng)的程序</b></p><p>　　當(dāng)飲料輸出結(jié)束后，寄存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行減去所用錢幣計(jì)算（純凈水減2元，果汁減3元，營養(yǎng)快線減5元，咖啡減6元），按下退幣按鈕X15，Y5、Y13得電，退幣指示燈L5亮，找一元繼電器Y13接通，驅(qū)動找出一元硬幣，5S后退幣完成，同時(shí)數(shù)據(jù)寄存器

96、D0進(jìn)行清零；在投幣不足并且五秒沒人操作時(shí)自動退幣；在投幣后60S無人操作時(shí)，先報(bào)警5S如果10S后還無人操作則再次報(bào)警并退幣。其程序梯形圖所示。</p><p>　　圖5-8 退幣系統(tǒng)的程序</p><p>　　圖5-9退幣系統(tǒng)的程序</p><p>　　圖5-10退幣系統(tǒng)的程序</p><p><b>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試 &l

97、t;/b></p><p>　　6.1 調(diào)試主要內(nèi)容</p><p>　　由于實(shí)驗(yàn)室沒有相應(yīng)的實(shí)物控制模型，，在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時(shí)，所有的輸入信號（包括硬幣、紙幣、假幣識別）均用開關(guān)信號來代替，所有的輸出均用指示燈來表示。在調(diào)試之前首先按控制系統(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，否則會造成硬件損壞及人身意外，再按設(shè)計(jì)要求

98、進(jìn)行功能調(diào)試，根據(jù)現(xiàn)場觀察、PLC輸出指示燈的狀態(tài)說明及數(shù)碼管顯示進(jìn)行程序的調(diào)試。</p><p><b>　　6.2調(diào)試結(jié)果</b></p><p>　　但在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問題：</p><p>　　1、按鍵的處理有問題，當(dāng)操作人員長時(shí)間按下飲料選擇按鈕時(shí)，數(shù)碼管就顯示錢幣會一直減少直到飲料出來停止。</p><p>

99、;　　2、用于寄存錢幣總數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器在斷電后里面的數(shù)據(jù)被清零了。</p><p>　　通過軟件修改解決上述問題，解決辦法如下：</p><p>　　1、經(jīng)查后把程序中給計(jì)算錢幣剩余總數(shù)程序信號的飲料出貨觸點(diǎn)改為下降沿觸發(fā)，這樣就按一下飲料選擇按鈕只減一次飲料的價(jià)格了。</p><p>　　2、將寄存錢幣總數(shù)數(shù)據(jù)的寄存器改為斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器，就可以記憶斷電前的錢幣

100、總數(shù)了。</p><p>　　經(jīng)軟件相應(yīng)的修改后，系統(tǒng)各項(xiàng)功能運(yùn)行正常。</p><p><b>　　第七章 總結(jié)與展望</b></p><p><b>　　7.1 總結(jié)</b></p><p>　　PLC采用無機(jī)械觸點(diǎn)的邏輯運(yùn)算微電子技術(shù)，將復(fù)雜的控制由PLC內(nèi)部運(yùn)算器完成，故具有壽命長、可靠性高

101、，控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下。在進(jìn)行論文的過程中，我再次復(fù)習(xí)了PLC的相關(guān)知識，深入了解了很多的功能指令，對以前不太懂的，不理解的地方都作了研究，也取得了很大進(jìn)步，并成功的完成了本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)也涉及了很多其他方面的知識，除了學(xué)過的專業(yè)知識外，還有包括很多軟件方面的一些知識，確實(shí)收獲蠻多的。在遇到問題的時(shí)候，我學(xué)會了如何借助外界的幫助和自身的努力來解決實(shí)際問題，懂得如何進(jìn)行獨(dú)立思考，如何冷靜的面對要解決的問題，這些都是

102、今后學(xué)習(xí)生活的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在以后的各個(gè)方面都有著至關(guān)重要的作用。</p><p><b>　　7.2 展望</b></p><p>　　隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高,自動售貨機(jī)市場的發(fā)展越來越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。未來的自動售貨機(jī)會增加進(jìn)行刷卡式的無現(xiàn)金交易,人機(jī)對話的應(yīng)用性提高使自動售貨機(jī)在國內(nèi)大面積普及成為可能。通過自動售貨機(jī)進(jìn)行自助購物正逐漸成為市民的

103、一種新的消費(fèi)時(shí)尚,快捷方便的購物方式滿足了人們在當(dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會追求高品質(zhì)生活的需要。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在論文完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師XXX老師,表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！</p><p>　　在論文工作中，遇到了許多內(nèi)容上結(jié)構(gòu)不夠嚴(yán)謹(jǐn)和處理問題不夠全面等問題

104、以及論文結(jié)構(gòu)上的不規(guī)范，都得到XXX老師的親切關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)，使我能夠順利的完成設(shè)計(jì)的制作。他以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。特別是XXX老師對我指導(dǎo)時(shí)所表現(xiàn)的細(xì)心和耐心為我樹立了一個(gè)學(xué)習(xí)的榜樣，我再一次向他表示衷心的感謝。同時(shí)我的論文也得到了許多同學(xué)的寶貴修改意見，在此對他們表示最誠摯的謝意！</p><p>　　在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧兩年

105、多來的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對現(xiàn)在的收獲，我感到無限欣慰。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!</p><p>　　在我即將完成學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！</p><p>　　最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師和專家!!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><

106、;p>　　1.高安邦，等.機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)項(xiàng)目教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1</p><p>　　2. 張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005</p><p>　　3. 金發(fā)慶.傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社.第2版， 2008</p><p>　　4. 張萬忠，孫晉主編.可編程控制器入

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