【正文】 14 自動售貨機(jī)程序設(shè)計 14 程序中所需要用到的部分主要指令 15 自動售貨機(jī)的控制程序 17第4章 程序的調(diào)試及仿真 24 梯形圖調(diào)試 24 24 梯形圖調(diào)試過程 25 基于組態(tài)王的自動售貨機(jī)仿真 29 建立組態(tài)畫面 30 參數(shù)設(shè)置 31結(jié) 論 34謝 辭 35參考文獻(xiàn) 36附 錄 37外文資料翻譯 44前　言公元前3世紀(jì)埃及神殿中的投幣式圣水出售機(jī)是世界上出現(xiàn)最早的自動售貨機(jī)。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）基于PLC的自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計摘 要此次設(shè)計是基于PLC的自動售貨機(jī)控制系統(tǒng),首先分析了無人自動售貨機(jī)的發(fā)展歷程及發(fā)展前景,然后根據(jù)其的功能特點詳細(xì)設(shè)計了在此次設(shè)計中所需要實現(xiàn)的功能,根據(jù)設(shè)計功能進(jìn)行自動售貨機(jī)的硬件及軟件的設(shè)計和選型。以此為雛形的自動售貨機(jī)開始進(jìn)入大眾消費市場,并且作為一種全新的零售方式在美、日等發(fā)達(dá)國家得到了迅速地普及和發(fā)展。目前自動售貨機(jī)已經(jīng)在全球45個國家普及,但是據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料顯示,但是這些都主要分布在東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),其他地區(qū)的普及率較低,零售業(yè)所占的市場份額不容小覷。設(shè)備更新方面來說,PLC的設(shè)計和生產(chǎn)周期都更快捷簡單,在設(shè)計、安裝、調(diào)試、生產(chǎn)方面都可以同時進(jìn)行,不需要進(jìn)行大的改動就可馬上修改投入使用,經(jīng)濟(jì)快捷。當(dāng)消費者按下選擇商品的按鈕之后,顧客從商品提取口取出商品,售貨機(jī)內(nèi)部重新進(jìn)行貨幣的金額計算,重復(fù)售貨機(jī)的金額比較功能,對相關(guān)的指示燈進(jìn)行調(diào)整,重新進(jìn)行購買提示,如需再次進(jìn)行購買飲料根據(jù)提示選擇可購買的商品即可。(2)在自動售貨過程中,售貨機(jī)具有貨幣識別功能,可投入五角、1元硬幣和1元、5元、10元紙幣,投幣過程控制時間為30秒。(4)根據(jù)可購買指示燈來選擇需要購買的飲料,按下選擇購買的飲料按鈕,出貨口的指示燈亮做取物提示,且所選擇的飲料送出電磁閥打開,送出飲料,時間為8秒,之后出貨結(jié)束,電磁閥關(guān)閉,出貨指示燈熄滅。(6)購買結(jié)束后,自動售貨機(jī)自動統(tǒng)計銷售金額、銷售量。此部分可設(shè)計在售貨機(jī)箱體內(nèi)部,由售貨機(jī)持有人進(jìn)行每次設(shè)置。在售貨期間還要有檢測系統(tǒng),檢測貨物是否售出完畢,并給予消費者售貨售完的提示,要實現(xiàn)此部分功能可以在自動售貨機(jī)商品貯存道下方安裝接觸行程開關(guān),貯存道有商品時,行程開關(guān)被壓下,售貨機(jī)正常工作,當(dāng)此類商品售出完畢,相應(yīng)的行程開關(guān)被釋放并發(fā)出信號,CPU接收到無貨信號后向相應(yīng)指示燈發(fā)出信號,提示“售空”,商品指示燈停止響應(yīng)可售信號。（2）硬件維護(hù)方便,采用插件式結(jié)構(gòu)。（6）盡可能的減少成本。（10）用戶程序儲蓄器容量至少可以擴(kuò)展到4KB。圖22 PLC硬件組成 PLC的工作原理PLC的工作程序都比較復(fù)雜,但是都采用不斷循環(huán)的順序掃描的工作方式,即PLC工作時對用戶程序反復(fù)循環(huán)掃描,逐條地解釋用戶程序,并加以處理。關(guān)于PLC的品牌選擇,主要參考自己所設(shè)計的售貨機(jī)的功能,對PLC有無特殊要求,如計算速度、用戶程序容量等。選擇PLC時除了需要滿足控制要求,還需要考慮留有適當(dāng)?shù)脑Ａ恳詡溲a充擴(kuò)展使用?，F(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)多種硬幣識別器可供我們選擇,但是根據(jù)多種比較及各方面考慮,我選擇了復(fù)合式硬幣識別器這種價格便宜、功能穩(wěn)定可靠的識別器來完成硬幣識別工作。在本次設(shè)計中所選用的硬幣識別器經(jīng)過多方面考慮,最終選擇儲存硬幣數(shù)為500枚的BD8G型的復(fù)合式硬幣識別器來完成一元、五角硬幣的識別。紙幣識別器在硬件構(gòu)成上與硬幣識別器大部分相似,也需要傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、外部存儲等部分,同時也是單片機(jī)控制系統(tǒng),但是紙幣識別器需要紫外、紅外、磁性穿透裝置來通過對投入紙幣進(jìn)行各種取樣,并將投入紙幣的各部分信號參數(shù)與已經(jīng)設(shè)置存儲的真的紙幣信號參數(shù)樣本進(jìn)行比較來判斷投入紙幣的真假。該型號紙幣識別器的相關(guān)信息見下表:表23 紙幣識別器選型紙幣識別器工作電壓工作電流工作溫度TCN73BDC +12V2A0176。 電機(jī)選擇自動售貨機(jī)上需要多個電機(jī)來驅(qū)動,因此需要選擇合適的電機(jī)。指示燈的種類多樣,自動售貨機(jī)上的指示燈是給予消費者提示信息的,因此從經(jīng)濟(jì)適用性方面考慮的話,尋常LED指示燈就可以滿足要求,當(dāng)指示燈沒有接收到相關(guān)信號是顯示綠色或者不顯示,當(dāng)接收到顯示信號的時候就顯示出紅色,提醒消費者可以購買,或者進(jìn)行其他操作。 程序中所需要用到的部分主要指令比較指令指令格式：（D）CMP(P)(S1.)(S2.)(D.)比較指令CMP是將兩個源操作數(shù)(S1.)和(S2.)進(jìn)行比較,比較的結(jié)果送到目的操作數(shù)中(D.)去。當(dāng)D1023,M5=1。如圖34所示梯形圖,當(dāng)X001接通時,(D12)+(D13)=(D10),運算為代數(shù)運算。圖35 除法運算說明循環(huán)指令圖36 單層循環(huán)指令說明它由FOR和NEXT兩條指令組成,配對使用。 自動售貨機(jī)的控制程序程序部分可分為啟動部分、投幣部分、可購買顯示部分、飲料選擇部分、貨幣相減部分和退幣部分等5個重要組成部分?？少徺I飲料顯示與輸出圖310 礦泉水的顯示與輸出程序飲料的指示燈與選擇程序基本類似只需要轉(zhuǎn)換相應(yīng)輸入輸出即可,以礦泉水為例做解釋。 飲料的選擇與貨幣相減圖311 礦泉水選擇與貨幣相減程序每種飲料該部分程序相似,具體原理相同,以礦泉水程序為例,該部分主要用到減法指令,如上圖,在選擇礦泉水的時候數(shù)據(jù)寄存器D200中的投幣金額直接將礦泉水金額減去再次存入到D200中方便下次使用。本章小結(jié):在本章節(jié)內(nèi)主要就是進(jìn)行梯形圖的編寫,在編寫過程中是基于已有的自動售貨機(jī)的梯形圖的基礎(chǔ)上,參考所借閱的書籍再次熟悉梯形圖設(shè)計方面的要求及各語言指令的使用,先讀懂原有的梯形圖,再根據(jù)自己所設(shè)計的自動售貨機(jī)的功能進(jìn)行修改和調(diào)整,來實現(xiàn)所要求的功能,而且在本章中只給出了部分重要的梯形圖,完整的梯形圖程序見附錄。首先,按下GX Developer工具條上的梯形圖邏輯測試啟動按鈕,開始PLC的寫入,寫入完成后PLC就進(jìn)入了運行階段,因為我使用的是M8002初始化脈沖繼電器,所以要及時進(jìn)行錢幣的投入,進(jìn)行錢幣投入時先暫停梯形圖調(diào)試,即將調(diào)試控制面板上的RUN改為STOP。投入一個5角即是將X001強(qiáng)制ON然后強(qiáng)制OFF,投入5張1元紙幣即將X003強(qiáng)制ON再強(qiáng)制OFF五次,投幣時間必須在30秒鐘之內(nèi),投幣完成后除了咖啡指示燈不亮其余飲料指示燈都亮。圖410 未按下退幣按鈕之前的狀況圖411 按下退幣按鈕之后狀況圖 412 退幣后復(fù)位的狀況 基于組態(tài)王的自動售貨機(jī)仿真 進(jìn)行動態(tài)實時仿真的軟件很多,組態(tài)王是亞控科技開發(fā)的一款上位機(jī)軟件,能在電腦上快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),可與多種品牌的PLC進(jìn)行通訊,功能齊全,功能強(qiáng)大,頁面簡單,操作簡捷。在組態(tài)畫面建立過程中,簡單的按鈕、指示燈等都可在圖庫中自主選擇,但是需要的飲料圖片需要自己加載。回到工程瀏覽器界面,打開數(shù)據(jù)庫,點擊“數(shù)據(jù)詞典”定義新變量,如下圖415。圖 417 動畫連接指示圖本次設(shè)計的仿真調(diào)試沒有成功,因為我沒有將正確完整的命令程序?qū)懗鰜?所以導(dǎo)致調(diào)試失敗。本次設(shè)計需要用到CAD畫圖軟件、GX Developer梯形圖編程軟件、GXSimulator梯形圖調(diào)試軟件、組態(tài)王軟件進(jìn)行動態(tài)仿真,這些軟件使用的都很少也不熟練,但是在畢業(yè)設(shè)計過程中,不斷學(xué)習(xí)已經(jīng)對各種軟件的應(yīng)用熟練掌握,為以后積累了經(jīng)驗。本次設(shè)計結(jié)果基本滿足了設(shè)計需求,且有明顯的效果,對理論進(jìn)行了驗證,證明它的可行性,可基本滿足購物需求。很感謝鄭老師在這一路上的各種幫助,在這里 謹(jǐn)以此表達(dá)我誠摯的謝意。s and early 197039。 however some manufacturers provide analog input and output in the same module. Analog modules are also available which can directly accept thermocouple inputs for temperature measurement and monitoring by the PLC.Pulsed inputs to the PLC can be accepted using a high speed countermodule. This module can be capable of measuring the frequency of an inputsignal from a tachometer or other frequency generating device. These modules can also count the ining pulses if desired. Generally, both frequency and count are available from the same module at the same time if both are required in the application.Register input and output modules transfer 8 or 16 bit words of information to and from the PLC. These words are generally numbers (BCD or Binary) which are generated from thumb wheel switches or encoder systems for input or data to be output to a display device by the PLC. Other types of modules may be available depending upon the manufacturer of the PLC and it39。s simplest form it can be a hand held device with a keypad for program entry and a display device (LED or LCD) for viewing program steps or functions, as shown. More advanced systems employ a separate personal puter which allows the programmer to write, view, edit and download the program to the PLC. This is acplished with proprietary software available from the PLC manufacturer. This software also allows the programmer or engineer to monitor the PLC as it is running the program. With this monitoring system, such things as internal coils, registers, timers and other items not visible externally can be monitored to determine proper operation. Also, internal register data can be altered if required to fine tune program operation. This can be advantageous when debugging the program. Communication with the programmable controller with this system is via a cable connected to a special programming port on the controller. Connection to the personal puter can be through a serial port or from a dedicated card installed in the puter.A Programmable Controller is a specialized puter. Since it is a puter, it has all the basic ponent parts that any other puter has。10 VDC, 177。s which have an Immediate I/O Update mand. This mand will force the PLC to update the I/O at other times although this would be a special case.Be。s PLC39。s this unit is a microprocessor based system. The CPU is housed in the processor module of modularized systems.Memory in the system is generally of two types。s PLC being utilized in the application. As stated above, in some cases a power supply capable of delivering all required power for the system is furnished as part of the processor module.