【正文】 靠、節(jié)省人力的自動(dòng)售貨機(jī)將在社會(huì)生活中成為一種趨勢。自動(dòng)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。 利用 PLC 設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)，方便簡易，同時(shí)成本也低。這樣不但造成設(shè)備的極大浪費(fèi)，而且新系統(tǒng)的接線也非常費(fèi)時(shí)。如果說各種電控制器、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是可編程序控制器出現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，那么 GM 十條就是可編程序控制器出現(xiàn)的直接原因。 70 年代中期 ,隨著大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 ,美國 ,日本 ,德國等把微處理器引入 PLC,使可編程邏輯控制器有更多的計(jì)算機(jī)功能 ,不僅用軟件編程取代了硬連線邏輯 ,還增加了數(shù)字運(yùn)算 ,數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信功能 ,并求做到了小型化。 1985 年 1 月國際電工委員會(huì)對可編程序控制器給出了如下定義 :可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng) ,專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。目前 ,美國處于領(lǐng)先的地位 ,著名的生產(chǎn)廠有德州公司、通用公司、歌德公司、數(shù)字設(shè)備公司等。 PLC 在我國大多數(shù)工業(yè)部門得到應(yīng)用 ,已經(jīng)取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益并正在迅速推廣。高可靠性是 PLC 成為通用自動(dòng)控制設(shè)備的首選條件之一。同時(shí)， PLC控制系統(tǒng)中的控制電路是由軟間編程完成的，只要對應(yīng)用程序進(jìn)行修改就可以滿足不同的控制要求，因此 PLC 具有在線修改能力，功能易于擴(kuò)展，給生產(chǎn)帶來了“柔性”，具有慣犯的工業(yè)通用性。 5） 體積小 由于采用了微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，使 PLC 達(dá)到了小型和超小型化，很容易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 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。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。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。 PLC的應(yīng)用場合 隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展， PLC 的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強(qiáng)。可用 PLC 來取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制。早期直接用開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使 用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。 PLC通過模擬量 I/O 模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換，并對模擬量進(jìn)行閉環(huán) PID 控制。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考之相比較，也可以方便的傳送到別的只能裝置，或者將它們打印制表。 6）多級控制 多級控制是利用 PLC 的網(wǎng)絡(luò)通信功能模塊及遠(yuǎn)程 I/O 控制模塊實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PLC 之間的鏈接、 PLC 與上位計(jì)算機(jī)的鏈接，以達(dá)到上位計(jì)算機(jī)與 PLC 之間及 PLC與 PLC 之間的指令下達(dá)、數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)共享，這種由 PLC 進(jìn)行分散控制、計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中管理的方式，能夠完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制，甚至實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠 10 生產(chǎn)的自動(dòng)化。 開發(fā)各種智能模塊，增強(qiáng)過程控制功能 智能 I/O 模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件，它們的 CPU 與主 CPU 并行工作，占用主機(jī) CPU 的時(shí)間很少，有利于提高 PLC 的掃描速度。大型 PLC 采用功能很強(qiáng)的微處理器和大容量存儲(chǔ)器，將邏輯控制、模擬量控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算和通訊功能緊密地結(jié)合在一起。目前， PLC 與 PLC 之間的網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的。 3 自動(dòng)售貨機(jī)的簡介及設(shè)計(jì)要求 12 據(jù)說世界上最早的自動(dòng)售貨機(jī)出現(xiàn)在公元前 3 世紀(jì)，那是埃及 神殿里的投幣式圣水出售機(jī)。自動(dòng)售貨機(jī)的真正普及是在第二次世界大戰(zhàn)以后。 現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。進(jìn)入 21 世紀(jì)時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源 以及高功能化的方向發(fā)展。 1999 年的全美自動(dòng)售貨機(jī)協(xié)會(huì)和全美咖啡服務(wù)協(xié)會(huì)的合并使人們更直觀地看到了這種融合現(xiàn)象。 韓國大約有 78 萬臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，是除了日本、美國、英國之外自動(dòng)售貨機(jī)使用數(shù)量最多的國家。 自動(dòng)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。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(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。 2）識別器把信息數(shù)據(jù)傳給通信模塊。 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 14 額不足，售貨機(jī)經(jīng)過延時(shí)予以退幣。 2） 售貨共有 3 種飲料供選擇，分別為 汽水 、 花茶 和 咖啡 。 6） 投幣值等于或大于 15 元時(shí)，汽水和花茶指示燈亮，表示只可選擇汽水和花茶。 4 基于 PLC原理的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 15 本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)，主要是應(yīng)用三菱 FX2N 型 PLC 的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序 。 自動(dòng)售貨機(jī)的外部圖 16 I\O點(diǎn)的分配 輸入信號 輸出信號 汽水 按鈕 X0 汽水排出電磁閥 Y0 花茶 按鈕 X1 花茶排出電磁閥 Y1 咖啡 按鈕 X2 咖啡排出電磁閥 Y2 一元投入按鈕 X3 退幣電磁閥（一元） Y3 五元投入按鈕 X4 退幣電磁閥（十元） Y7 十元投入按鈕 X5 汽水指示燈 Y4 復(fù)位按鈕 X6 花茶指示燈 Y5 退幣按鈕 X7 咖啡指示燈 Y6 七段譯碼顯示 Y10—— Y17 17 程序設(shè)計(jì)說明 現(xiàn)在我們具體分析一下程序過程： 為了方便分析，我們以一次交易過程為例。 退幣按鈕： 按下退幣按鈕，顯示退幣框，同時(shí)顯示出應(yīng)退幣值及數(shù)量。 1） 運(yùn)行初期清零過程 從上的梯形圖， D0 是存放余額的數(shù)據(jù)寄存器，首先要對其進(jìn)行清零。先建立變量表，在編寫程序。 錢投進(jìn)去以后，需要將投進(jìn)的數(shù)額顯示出來，這里我們要用到七段譯碼指令 SEGD。再用定時(shí)器和 M8013 控制 Y4，實(shí)現(xiàn)按下選擇按鈕并且余額大于等于某種商品價(jià)格時(shí)，程序使相應(yīng)的指示燈閃爍表示可以購買該種商品。而且不同商品的選擇按鈕是相互制約著減法指令的。然后將 D1 和 D2 分別賦值給計(jì)時(shí)器 T3 和 T4，再用一個(gè)周期為 秒的時(shí)鐘脈沖控制退幣個(gè)數(shù)。目前， PLC 在控制系統(tǒng)諸多領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用，特別是其中 FX 系列的 PLC 的出現(xiàn)，具有很高的可靠性，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活，編程方便，易于使用，功能強(qiáng)，擴(kuò)展能力強(qiáng)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便，維修方便，維修工作量小，體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 23 參考文獻(xiàn) [1] 裴進(jìn)靈 .一種新型自動(dòng)售貨機(jī)的研制 [ J ]，科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì) ， 2020， (12) [2] 朱軍 .自動(dòng)售貨機(jī)的結(jié)構(gòu) [ J ]，信息與電腦 ， 1995 [3] 王永華 .現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用教程，北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [4] 周美蘭、周封、王岳宇 .PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)，科學(xué)出版社 [5] 朱紹祥等編譯，可編程序控制器原理及應(yīng)用， 上海交通大學(xué)出版社， 1988年。 [9] 金廣業(yè)等編著，可編程序控制器原理與應(yīng)用，北京，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)，1990年。 鄒 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、敏銳的洞察力以及淵博的學(xué)識都給我留下了深刻的印象，也必將對我以后的人生道路產(chǎn)生重大影響。還要感謝他們在本論文的前期準(zhǔn)備以及寫作過程中給予我的種種指導(dǎo)。 衷心感謝我的父母、家人在我漫長的求學(xué)生涯中所給予的物質(zhì)及精神上的愛護(hù)、支持和鼓勵(lì)，他們的愛將是我不斷前進(jìn)的最大動(dòng)