【正文】 50 余萬臺自動售貨機(jī)，年銷售額達(dá) 億英鎊。 1950 年。 自動售貨機(jī) 從廣義來講 是 投入硬幣、紙幣、信用卡等后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。日本三菱電機(jī)公司（ MITSUBISHI）于 1971年開始研制 PLC，目前主要有 F1,F2,FX,K,A 等十幾個系列幾十種產(chǎn) 品，在我國（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場占有率。日本的幾個廠家為三菱、富士。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，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。通過自動售貨機(jī)進(jìn)行自助購物正逐漸成為市民的一種新的消費時尚，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。因此，自動售貨機(jī)在商業(yè)，食品行業(yè)越來越普及，更方便消費者購 買自己所需的商品?，F(xiàn)代的自動售貨機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的商品而異。 Can programme the controller 。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動售貨機(jī)工作的絕大部分過程。 Laddershaped picture Keywords: dispenser 。錢幣裝置是售貨機(jī)的核心，其主要功能是確認(rèn)投入錢幣的真?zhèn)?，分選錢幣的種類，計算金額。使用方便、可靠、節(jié)省人力的自動售貨機(jī)將在社會生活中成為一種趨勢。自動售貨機(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。 PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。日立、東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司。在工廠自動化（ FA）系統(tǒng)中， PLC 因為具備價格便宜、系統(tǒng)穩(wěn)定及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點，一直為自動化業(yè)界所采用。從供給的條件看，自動售貨機(jī)可以充分補(bǔ)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。英國食品雜貨行有 500 家采用自動售貨機(jī)售貨。 70 年代后，日本、美歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)自動售貨機(jī)迅猛的發(fā)展，短短 30 年，發(fā)達(dá)國家自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)已發(fā)展到相當(dāng)大規(guī)模。例如實行聯(lián)機(jī)方式，通過電話線路將自動售貨機(jī)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(bǔ)充以及商品選定的順利 進(jìn)行。 因經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢，社會對擴(kuò)大就業(yè)與工作場所提供茶點飲料的福利事業(yè)更為關(guān)注。 日本是自動售貨機(jī)的天堂。從不同的種類來看，咖啡茶的自動售貨機(jī)約占全部售貨機(jī)的 40%以上；另外，還有冰飲料自動售貨機(jī)、聽裝飲料自動售貨機(jī)、辦公咖啡自動售貨機(jī)和照片膠粘標(biāo)簽自動售貨機(jī)、票類自動售貨機(jī)、手機(jī)充電自動售貨機(jī)、成人用品自動售貨機(jī)、生活用品自動售貨機(jī)、煙、方便面自動售貨機(jī)等多種。 自動售貨機(jī)的基本功能 在實際生活中，見到的售貨機(jī)可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。當(dāng)按下選擇 01 商品的價格時，售貨機(jī)進(jìn)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(jī)，提取 01 號商品到出貨口。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)。所 以一旦它們是交流 220V 的負(fù)載使用。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。如果控制系統(tǒng)較大，輸入、輸出點數(shù)較多，被控設(shè)備較分散，可以選用中型或大型 PLC。 2．功能要相當(dāng)，結(jié)構(gòu)要合理 對于以開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)，一般的低檔機(jī)就能滿足要求。 對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱龊?，選用整體式結(jié)構(gòu) PLC。對于輸出形式，分為無觸點和有觸點兩種形式。應(yīng)該指出的是，輸出電流和導(dǎo)通負(fù)載電流值是不同概念。一般考慮的環(huán)境條件有：環(huán)境溫度、相對濕度、電源允許波動范圍和抗干擾等指標(biāo)。由于它結(jié)構(gòu)簡單。 PLC 的定義 美國國際電工委員會（ IEC）在 1987 年對可編程序控制器做出如下定義：可編程序控制器是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部進(jìn)行存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、記數(shù)和算術(shù)運算等功 6 能的面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入或輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 定義還強(qiáng)調(diào)了 PLC 是“數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)”，它也是一種計算機(jī)，它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的”工業(yè)計算機(jī)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面： 、專用化、低成本方向發(fā)展。 編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化。 。具體措施主要有以下幾個方面： 1）隔離：這是抗干擾的主要措施之一。在 PLC 的電源電路和輸入 /輸出電路中設(shè)置了多種濾波電路，用以對高頻干擾信號進(jìn)行有 效的抑制。 5）利用系統(tǒng)軟件定期進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)境和故障檢測，并采用信息保護(hù)和恢復(fù)措施。而采用循環(huán)掃描的工作循環(huán)方式，也提高了抗干擾能力。 （ 4）功能完善 PLC 的輸出 /輸入功能完善，性能可靠，能夠適應(yīng)與任何形式和性質(zhì)的開關(guān)量和模擬量的輸入 /輸出。而采用 PLC控制，由于其硬軟件齊全，為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在 PLC 到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計周期，使設(shè)計和施工可同時進(jìn)行。 （ 8）可實現(xiàn)三電一體化 PLC 將電控（邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結(jié)（運動控制）這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。 步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來實現(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。 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。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)及原理 PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 目前 PLC 種類繁多，功能和指令系統(tǒng)也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業(yè)控制的專用計算 機(jī)，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大致相同，硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)相似。 圖 2 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖 PLC 各部分的作用 (1) 中央處理器 CPU 是由控制器和運算器組成的。 二大部分是用戶存儲器，包括用戶程序存儲區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。 (5) 輸入輸出 I/O 擴(kuò)展接口 若主機(jī)單元的 I/O 點數(shù)不能滿足輸入輸出點數(shù)需要時，可通過此接口用扁平電纜線將 I/O 擴(kuò)展單元與主機(jī)單元相連接。 顯然掃描周期的長短主要取決與程序的長短。反之，若在本次刷新之后輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，而要到下一次掃描的 I/O 刷新期間輸出才會發(fā)生變化。 本章小結(jié) 本章詳細(xì)的講解了 PLC 的具體情況，從而初步認(rèn)定了，用 PLC 來控制自動售貨機(jī)的自動運作的方案是可行的。 (1) PLC 控制系統(tǒng)被控對象最大限度地滿足工藝要求。 （ 4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在配置 PLC 硬件設(shè)備時 應(yīng)適當(dāng)留有一定裕量。 （ 2） PLC 的選擇。 （ 4）設(shè)計控制程序。 （ 5）必要時還需設(shè)計控制臺 （ 6）編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。它在傳統(tǒng)電氣圖的基礎(chǔ)上增加了 PLC 部分，因此在電氣原理圖中應(yīng)增加 PLC 部分的 I/O 連接圖。 （ 2）根據(jù)控制 要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。 （ 5）根據(jù) PLC 所要完成的任務(wù)及應(yīng)具備的功能，進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計，同時可進(jìn)行控制臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工。這是程序設(shè)計的關(guān)鍵一步，也是比較困難的一步。 （ 5）對程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。 （ 8）交付使用。除步進(jìn)程序外，任何線圈、定時器、計數(shù)器、高級指令等不能直接與左母線相連。 程序的編寫順序應(yīng)按自上而下、從左至右的方式編寫。構(gòu)思如下； 3 種商品。 。 ，則找錢指示燈亮，當(dāng)按退幣控制按鈕時，退出找回的錢。 ③ 在有操作顯示的條件下，進(jìn)行對商品選購的操作。 分步程序設(shè)計 PLC 程序設(shè)計 自動售貨機(jī)系統(tǒng)主要包括：記幣系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、提貨系統(tǒng)和退幣系統(tǒng)。 價格的比較要貫穿實驗過程的始終，只要余額大于某種商品價格時，就需要輸出一個信號，提示可以購買。 系統(tǒng)可在顧客購買完飲料后退回余幣。 17 如圖 4 所示。 （ 6）若投入的硬幣總值超過所購商品的價格 (可樂 3 元，純凈水 2 元，咖啡 5 元 )，則找錢指示燈亮，同時進(jìn)行找錢動作。有針對性的把自動售貨機(jī)的主要運作步驟都分開一一分析，講解。 GT Designer3 進(jìn)行工程和畫面創(chuàng)建、圖形繪制、對象配置和設(shè)置、公共設(shè)置以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊能浖? 19 圖 6 新建工程 圖 7 繪圖界面 ，實現(xiàn)投幣，選商品按鈕的功能，如圖 8 示 。 圖 11 界面設(shè)計 21 功能設(shè)計 根據(jù)各個按鈕功能，添加之前梯形圖設(shè)計好的對象 ID(軟元件 )，實現(xiàn)投幣按鈕，找零按鈕，商品選擇按鈕，余額顯示燈，購物顯示燈。新建好工程后，使用的都是gt designer3 的一些基本功能，所以設(shè)計起來不會很困難，只要把需要的功能按鈕添加到界面上，再設(shè)置好對應(yīng)功能就行了。 works2 程序工具欄上選擇，調(diào)試 — 模擬開始。 23 圖 14 仿真模擬界面 仿真模擬調(diào)試 測試功能 仿真模擬界面出來后就可以直接測試了。 找零功能。如圖 15 所示 。 圖 17 找零模擬 本章小結(jié) 在本章詳細(xì)模擬了自動售貨機(jī)基于 GT環(huán)境下的仿真。因此，在接通電源之前，應(yīng)檢查電源，接地及輸入 /輸出導(dǎo)線的聯(lián)接情況；用萬用表測試 PLC 的絕緣電阻；斷開 PLC 的輸入 /輸出導(dǎo)線和電源電纜，并通過各接線端和接地端中的公共點進(jìn)行測試等。 （ 3）運行及調(diào)試 接通電源運行 PLC。 26 （ 1） 定期檢查 PLC 內(nèi)沒有會縮短使用壽命的易耗部件，但有必要檢查頻繁動作或驅(qū)動大容量負(fù)載的輸出繼電器的使用壽命。 （ 2）繼電器輸入觸點壽命對于接觸器、電磁閥等感性負(fù)載的額定壽命，當(dāng)負(fù)載為 20VA時為 50 萬次。 表 2 PLC 的繼電器觸點壽命測試表 負(fù)載容量 觸點壽命 適用負(fù)載舉例 20 300 SK10SK95 35 100 SK100SK150 80 20 SK180SK400 （ 3）其他 M384 — M51 C16 — C31 等保持軟元件通常依靠 CPU 內(nèi)的 RAM 進(jìn)行運行，掉電期間其內(nèi)容存入 EEPROM 以得到保護(hù)。如果此時該指示燈閃亮，表明傳感器電源的負(fù)載過大，在這種情況下，應(yīng)使用外接直流 — + 24V 電源供電。在這種情況下，應(yīng)重新寫入正確的程序。 （ 4） ON/ OFF LED 指示燈診斷 不論輸入開關(guān)的 ON/ OFF 狀態(tài)是否與該輸入的 LED 指示狀態(tài)相一致，都應(yīng)檢查輸入開關(guān)的電接觸是否可靠以及有無其它異常。如果同樣輸入被用 作高速計數(shù)，則脈沖捕捉不起作用。若長亮，則檢查掃描時間是否過長，若閃爍，說明程序存貯器的內(nèi)容已發(fā)生錯誤，應(yīng)寫入正確的