【正文】 ngeEnough: BOOL。END_IF。 IF t250ms THEN currentvisu:=39。IF Cancel OR Quit=TRUETHEN Cost_a:=0。IF t250ms THEN currentvisu:=39。(*確認(rèn)購買后，當(dāng)前價格才生效，可視化跳轉(zhuǎn)回商品選擇界面*)cart:=cart1 OR 。 Availiable:=FALSE。 TP1,tp2: TP。 (*加入購物車（HMI）*)cart: BOOL。 (*購買數(shù)量*) ADD1: BOOL。下面以商品A為例，程序段如下：PROGRAM cargoAVAR Availiable: BOOL。, PORT:= 801, bUpdate:=b , stCmd:=stcmd1 , bBusy= , bError= , nErrId= )。ELSE:=FALSE。:=0。TP1(IN:=pay OR quit, PT:=t20ms , Q=b , ET= )。FB_SlotState1( NETID:=39。END_IFpay:=(pay1 OR pay2) AND canpay 。shortage:=CostALLCash。（*付款成功子程序*）CostAll:=Cost_a+Cost_b+Cost_c+Cost_d+Cost_e。（*商品C子程序*）cargoD()。（*后臺管理子程序*）key()。TC_VISU39。（*ADS寫入功能塊*） stcmd1: st_SetCmd。 tof1: TOF。 canpay : BOOL。 主程序主程序是整個PLC控制程序的核心部分，主要完成當(dāng)前狀態(tài)的檢驗、調(diào)用各個子程序、控制ADS通信等。UNTIL J=101 OR ARR[J]=70END_REPEAT。END_IF。BOOL2:=FALSE。END_IF。RTTURNRETURN。 CV:=CV+1。結(jié)構(gòu)化文本也適用于結(jié)構(gòu)化編程。TwinCAT編程語言符合IEC611313國際標(biāo)準(zhǔn)，可以使用IL（指令表）、LD（梯形圖）、FBD/CFC（功能塊圖）、SFC（順序功能圖）或ST（結(jié)構(gòu)體文本）中的任意一種語言編程，而且可以相互轉(zhuǎn)換。本設(shè)計即采用TwinCAT軟件作為軟PLC的開發(fā)及運行平臺。圖6為KL2408的俯視圖及接線圖：圖 6 按鍵面板本設(shè)計包含了一個按鍵面板，供用戶進行購買時的操作，如圖7所示：圖 7圖7中，上排a—e每種商品都有綠、紅各一個LED指示燈，綠色表示有貨，紅色表示缺貨。這種連接技術(shù)特別適用于單端輸入。KL2408具有極性反接保護功能。每個總線端子模塊含有 4 個通道，每個通道都有一個 LED 用來顯示其信號狀態(tài)。C/25…+85 176。CX10EtherCAT 和 TwinCAT 的組合能夠使系統(tǒng)的周期和響應(yīng)時間小于 1 微秒。用戶也可以在基本 CPU 模塊中添加更多系統(tǒng)接口或者現(xiàn)場總線接口。無源冷卻模塊包含在供貨范圍內(nèi)?？刂破鲝?CF 卡啟動。CX1020 基本 CPU 模塊通過一個功能更為強大的 600MHz Intel174。軟PLC硬件結(jié)構(gòu)開放，用戶可根據(jù)實際需要自由搭配，且在未來需要擴展時改動較少。? 編譯器，通常開發(fā)系統(tǒng)將PLC源程序編譯為中間代碼，再運行系統(tǒng)編譯器將中間代碼翻譯為與硬件平臺相關(guān)的機器可執(zhí)行代碼（即目標(biāo)碼）。通常由六大部分組成：? IO接口，可與任何IO系統(tǒng)通信，包括本地IO系統(tǒng)和遠程IO系統(tǒng)，遠程IO主要通過現(xiàn)場總線InterBus，ProfiBus，CAN等實現(xiàn)。 軟PLC的軟件的組成軟PLC的軟件結(jié)構(gòu)可分為開發(fā)系統(tǒng)（編譯環(huán)境）和運行系統(tǒng)（運行環(huán)境）兩大部分。前面提到，軟PLC需要在某些操作系統(tǒng)上運行（如Windows NT或Windows CE系統(tǒng)）以完成一些通信和可視化界面的任務(wù)。圖 2圖2所示為傳統(tǒng)PLC的運行周期。運算量最大的控制任務(wù)未配置給運算能力最強的IPC，資源集中利用率不高，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。2 軟PLC簡介 軟PLC與傳統(tǒng)硬PLC的比較軟PLC是一種基于PC的自動化控制技術(shù)，它可以通過軟件形式來模擬傳統(tǒng)PLC的功能，在某些操作系統(tǒng)上實現(xiàn)計算、存儲、編程和控制等功能，并且通過現(xiàn)場總線方式與外部設(shè)備進行通信或控制。 自動售貨機的功能本自動售貨機擁有市面上一般售貨機常有的基本功能，如：商品選擇、狀態(tài)指示、投幣計數(shù)、找零退幣等等。而且，它可以與電子商務(wù)、多媒體廣告等相關(guān)產(chǎn)業(yè)有機結(jié)合，創(chuàng)造出巨大的商機。平均每20000城市人口中才有一臺自動售貨機，而在日本，平均每25人就擁有一臺自動售貨機，美國是平均每40人一臺，歐洲則是每50到120人一臺。而美國可口可樂公司在全球擁有50萬臺飲料自動售貨機。自20世紀(jì)70年代，市面上出現(xiàn)了采用微機控制的各種新型自動售貨機。自動售貨機是一種常用的商業(yè)自動化設(shè)備，它是不受時間，地點的限制，可以節(jié)省人力，簡化交易。 embedded PC。包含了商品選擇、找零計算、后臺管理，銷售統(tǒng)計等實用功能。利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC轉(zhuǎn)換成全功能的PLC過程控制器。 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）題目（中文）： 基于軟PLC的自動售貨機控制系統(tǒng) （英文）： SoftPLC Control System for Vending Machines 學(xué) 院 信息與機電工程學(xué)院 年級專業(yè) 08級電氣工程及其自動化 學(xué)生姓名 朱佳琪 學(xué) 號 080145057 指導(dǎo)教師 譚永紅 完 成 日 期 2012年 4月摘要自動售貨機在當(dāng)今被普遍地應(yīng)用在各大現(xiàn)代化都市的街道及便利店中，正逐漸地成為商業(yè)自動化的代表性設(shè)備。軟PLC是一種基于PC機開發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，它和傳統(tǒng)PLC一樣具有在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的優(yōu)點。程序以符合IEC611313標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體文本（ST）及連續(xù)功能圖（CFC）作為編程語言。 Soft PLC。 PLC control38目 錄上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信聲明 ………………………………… I上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）選題登記表…………………………………II上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)記錄表…………………………………Ⅳ中文摘要及關(guān)鍵詞 …………………………………………………………………Ⅴ英文摘要及關(guān)鍵詞 …………………………………………………………………VI1 自動售貨機簡介 1 自動售貨機的歷史 1 自動售貨機的在國內(nèi)的現(xiàn)狀及前景 1 自動售貨機的功能 22 軟PLC簡介 2 軟PLC與傳統(tǒng)硬PLC的比較 2 軟PLC的軟件的組成 5 軟PLC的優(yōu)勢 63 硬件選型 6 硬件系統(tǒng) 6 IPC選型 7 輸入模塊選型 9 輸出模塊選型 10 按鍵面板 114 軟PLC的軟件選擇 11 TwinCAT簡介 11 結(jié)構(gòu)化文本（ST） 125 PLC控制程序設(shè)計 13 PLC控制要求 13 主程序 14 商品子程序 17 零錢計算子程序 19 后臺管理子程序 22 交易成功畫面子程序 25 按鍵輸入及指示燈輸出 26 輸入輸出變量與I/O端子的連接 326 HMI設(shè)計 33 TwinCAT Visualization 33 HMI界面 337 仿真運行 368 總結(jié)與體會 361 自動售貨機簡介 自動售貨機的歷史自動售貨機是能根據(jù)投入的錢幣自動給出客人所選貨物的機器。現(xiàn)代自動售貨機的發(fā)展日新月異，其種類、結(jié)構(gòu)和功能主要依據(jù)出售的物品而異，例如食品、飲料、香煙、卡票、成人用品、日用百貨等等。日本罐裝飲料銷量的七成是以自動售貨機為零售渠道。目前，中國的自動售貨機擁有量約為2萬臺，相對于13億的人口，這個數(shù)字微不足道。有關(guān)專家指出，自動售貨機具有技術(shù)含量高、銷售方式新、市場潛力大、商品貨真價實等優(yōu)點，使得它的應(yīng)用模式更為靈活，發(fā)展的空間也更大。此外，自動售貨機出售的商品往往是單一的，價格也高于超市、便利店中的同類商品，大部分機器只收硬幣和小額紙幣，也影響到消費者的選擇。迎合了自動售貨機這一設(shè)備在廣大消費者心目中科技含量高、創(chuàng)新性強的形象，促進了客戶的購買欲望及消費體驗。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有相互分散獨立的不止一個運算單元。這樣配置的優(yōu)點顯而易見，簡化了硬件結(jié)構(gòu)的同時也極小了設(shè)備發(fā)生錯誤的可能性。圖 3圖3所示為軟PLC的運行周期。因此，對于每個PLC周期而言，它每次執(zhí)行的時間間隔是固定的，從而保證了實時性，同時剩余的CPU資源也滿足了操作系統(tǒng)及HMI的需要。軟PLC運行系統(tǒng)是軟PLC的核心，完成輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等工作。? 調(diào)試內(nèi)核，提供多個調(diào)試函數(shù)，如重寫、強制變量、設(shè)置斷點、設(shè)置變量和地址狀態(tài)。軟PLC支持豐富的OPC、ActiveX組件以及VB、C++等高級語言開發(fā)的第三方軟件接口，具有較高的靈活性和可拓展性。圖 4圖4為IPC及所有模塊的俯視圖，從左到右劃分為5個部分，分別是：a) CX1020N001:USB2，DVI1b) CX1020N000:以太網(wǎng)口2c) CX10200000:CPU單元和散熱板，含LED診斷指示燈及CF卡槽d) CX11000002：電源模塊（KBus），為CPU及I/O端子模塊供電e) KL****：KBus總線I/O端子模塊，本例中為KL1104和KL2408 IPC選型整個硬件系統(tǒng)中最為核心的部分當(dāng)屬IPC，本設(shè)計選用的是德國倍福公司（Beckhoff）出產(chǎn)的CX1020嵌入式PC。除了 CPU 和芯片組之外，CX1020 模塊還包含各種尺寸的主內(nèi)存，標(biāo)配為 256MB 的 DDR RAM，它可以擴展為 512MB 或者 1GB。所有其它的 CX 系列組件都可通過設(shè)備兩端的 PC/104 接口連接。與 CX1010 不同，CX1020 還可以通過 TwinCAT NC I 完成帶插補的軸運動。CX11000004 電源模塊在 CX1020 和 EtherCAT 端子模塊之間提供了一個直接接口。 M ULV，1 GHz 時鐘頻率閃存64 MB CF 卡主內(nèi)存256 MB DDR RAM（可以擴展到 512 MB，1GB）接口2 x RJ 45（以太網(wǎng)，內(nèi)部交換機）診斷 LED1 x 電源，2 x LAN 鏈接/功能，TC 狀態(tài)，1 x 閃存存取擴展槽1 x I + II 型 CF 卡，帶彈出裝置時鐘由內(nèi)部電池供電的時鐘，用于顯示時間和日期操作系統(tǒng)Microsoft Windows CE 控制軟件TwinCAT PLC runtime系統(tǒng)總線16 位 ISA（PC/104 標(biāo)準(zhǔn)）電源通過系統(tǒng)總線供電（通過 CX1100xxxx 電源模塊）最大功耗11