【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(jià)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(tái)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(gè)PLC控制程序的核心部分，主要完成當(dāng)前狀態(tài)的檢驗(yàn)、調(diào)用各個(gè)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(jì)即采用TwinCAT軟件作為軟PLC的開發(fā)及運(yùn)行平臺(tái)。圖6為KL2408的俯視圖及接線圖：圖 6 按鍵面板本設(shè)計(jì)包含了一個(gè)按鍵面板，供用戶進(jìn)行購買時(shí)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(gè)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(hù)功能。每個(gè)總線端子模塊含有 4 個(gè)通道，每個(gè)通道都有一個(gè) LED 用來顯示其信號(hào)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(shí)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(dòng)。CX1020 基本 CPU 模塊通過一個(gè)功能更為強(qiáng)大的 600MHz Intel174。軟PLC硬件結(jié)構(gòu)開放，用戶可根據(jù)實(shí)際需要自由搭配，且在未來需要擴(kuò)展時(shí)改動(dòng)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(yùn)行系統(tǒng)編譯器將中間代碼翻譯為與硬件平臺(tái)相關(guān)的機(jī)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(yuǎn)程IO系統(tǒng)，遠(yuǎn)程IO主要通過現(xiàn)場總線InterBus，ProfiBus，CAN等實(shí)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(yùn)行系統(tǒng)（運(yùn)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(yùn)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(yùn)行周期。運(yùn)算量最大的控制任務(wù)未配置給運(yùn)算能力最強(qiáng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、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(jìn)行通信或控制。 自動(dòng)售貨機(jī)的功能本自動(dòng)售貨機(jī)擁有市面上一般售貨機(jī)常有的基本功能，如：商品選擇、狀態(tài)指示、投幣計(jì)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(jī)結(jié)合，創(chuàng)造出巨大的商機(jī)。平均每20000城市人口中才有一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，而在日本，平均每25人就擁有一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，美國是平均每40人一臺(tái)，歐洲則是每50到120人一臺(tái)。而美國可口可樂公司在全球擁有50萬臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。自20世紀(jì)70年代，市面上出現(xiàn)了采用微機(jī)控制的各種新型自動(dòng)售貨機(jī)。自動(dòng)售貨機(jī)是一種常用的商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，它是不受時(shí)間，地點(diǎn)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(jì)算、后臺(tái)管理，銷售統(tǒng)計(jì)等實(shí)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(jì)）題目（中文）： 基于軟PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng) （英文）： SoftPLC Control System for Vending Machines 學(xué) 院 信息與機(jī)電工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè) 08級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 朱佳琪 學(xué) 號(hào) 080145057 指導(dǎo)教師 譚永紅 完 成 日 期 2012年 4月摘要自動(dòng)售貨機(jī)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(dòng)化的代表性設(shè)備。軟PLC是一種基于PC機(jī)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(diǎn)。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(jì)）誠信聲明 ………………………………… I上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題登記表…………………………………II上海師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）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(dòng)售貨機(jī)簡介 1 自動(dòng)售貨機(jī)的歷史 1 自動(dòng)售貨機(jī)的在國內(nèi)的現(xiàn)狀及前景 1 自動(dòng)售貨機(jī)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(jì) 13 PLC控制要求 13 主程序 14 商品子程序 17 零錢計(jì)算子程序 19 后臺(tái)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(jì) 33 TwinCAT Visualization 33 HMI界面 337 仿真運(yùn)行 368 總結(jié)與體會(huì) 361 自動(dòng)售貨機(jī)簡介 自動(dòng)售貨機(jī)的歷史自動(dòng)售貨機(jī)是能根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)給出客人所選貨物的機(jī)器?，F(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)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(dòng)售貨機(jī)為零售渠道。目前，中國的自動(dòng)售貨機(jī)擁有量約為2萬臺(tái)，相對于13億的人口，這個(gè)數(shù)字微不足道。有關(guān)專家指出，自動(dòng)售貨機(jī)具有技術(shù)含量高、銷售方式新、市場潛力大、商品貨真價(jià)實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)售貨機(jī)出售的商品往往是單一的，價(jià)格也高于超市、便利店中的同類商品，大部分機(jī)器只收硬幣和小額紙幣，也影響到消費(fèi)者的選擇。迎合了自動(dòng)售貨機(jī)這一設(shè)備在廣大消費(fèi)者心目中科技含量高、創(chuàng)新性強(qiáng)的形象，促進(jìn)了客戶的購買欲望及消費(fèi)體驗(yàn)。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有相互分散獨(dú)立的不止一個(gè)運(yùn)算單元。這樣配置的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，簡化了硬件結(jié)構(gòu)的同時(shí)也極小了設(shè)備發(fā)生錯(cuò)誤的可能性。圖 3圖3所示為軟PLC的運(yùn)行周期。因此，對于每個(gè)PLC周期而言，它每次執(zhí)行的時(shí)間間隔是固定的，從而保證了實(shí)時(shí)性，同時(shí)剩余的CPU資源也滿足了操作系統(tǒng)及HMI的需要。軟PLC運(yùn)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(gè)調(diào)試函數(shù)，如重寫、強(qiáng)制變量、設(shè)置斷點(diǎn)、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(jí)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(gè)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(gè)硬件系統(tǒng)中最為核心的部分當(dāng)屬IPC，本設(shè)計(jì)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(kuò)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(bǔ)的軸運(yùn)動(dòng)。CX11000004 電源模塊在 CX1020 和 EtherCAT 端子模塊之間提供了一個(gè)直接接口。 M ULV，1 GHz 時(shí)鐘頻率閃存64 MB CF 卡主內(nèi)存256 MB DDR RAM（可以擴(kuò)展到 512 MB，1GB）接口2 x RJ 45（以太網(wǎng)，內(nèi)部交換機(jī)）診斷 LED1 x 電源，2 x LAN 鏈接/功能，TC 狀態(tài)，1 x 閃存存取擴(kuò)展槽1 x I + II 型 CF 卡，帶彈出裝置時(shí)鐘由內(nèi)部電池供電的時(shí)鐘，用于顯示時(shí)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