【正文】 主機(jī)選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應(yīng)的配套模塊也就選定了。 （ 2） 在滿足控制系統(tǒng)要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便。因此， PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括： （ 1） 用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。選擇 PLC，應(yīng)包括機(jī)型選擇、容 8 量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源的模塊選擇等。控制系統(tǒng)程序是控制整個(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)工作安全、可靠的關(guān)鍵。 （ 2） 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，據(jù)此確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)。 程序設(shè)計(jì)的步驟 （ 1） 對于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需繪制系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚地表明動(dòng)作的順序和條件。 （ 4） 用編程器將程序輸入到 PLC的用戶存儲(chǔ)器中，并檢查輸入的程序是否正確。 （ 7） 編寫技術(shù)文件。如錢幣識(shí)別系統(tǒng)可以用按壓某個(gè)“仿真對象”輸出一個(gè)脈沖直接給 PLC 發(fā)布命令，而 傳動(dòng)系統(tǒng)也是由計(jì)算機(jī)來直接模擬的，這些并不會(huì)影響實(shí)際程序的操作，完全能模擬現(xiàn)實(shí)中自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行。 （ 4） 自動(dòng)售貨機(jī)有液晶顯示功能。 （ 2） 投幣狀態(tài)。取走商品后出貨框消失。 到此為止，自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)完整工作過程結(jié)束。例如在進(jìn)行仿真界面的設(shè)計(jì)時(shí)可以去觀看一下真正售貨機(jī)的外觀，必要時(shí)可以借助一些宣傳圖片來設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的外型；在進(jìn)行 PLC 程序的編寫時(shí)需要先分配 PLC 的 I/O 點(diǎn)，確定上、下位機(jī)的接口。它們無論在通信中使用的變量，還是在仿真中控制的對象都應(yīng)該是一致的。仿真程序只做了解，雖然只做了解，但是也將在下面有所介紹。 程序設(shè)計(jì)說明 下位機(jī)程序的編制則是利用松下 PLC 專用編程軟件 FPWINGR 完成的。 （ 1） 運(yùn)行初期電子標(biāo)簽價(jià)格的內(nèi)部傳遞程序的設(shè)計(jì) 仿真系統(tǒng)運(yùn)行初期，要由 PLC 向仿真畫面相應(yīng)對象傳遞已經(jīng)存儲(chǔ)好的價(jià)格，還要給投入顯示，消費(fèi)顯示及余額顯示存儲(chǔ)器清零，同時(shí)也要給存儲(chǔ)退幣幣值的存儲(chǔ)器清零。至于為什么要加入 WR1 WR1 WR1 WR19 及 WR20，在以后的程序中將介紹它們的作用。投入一角要投入顯示，余額顯示都相應(yīng)增加相同的數(shù)值，加法是由 16 位加法指令 E20 來實(shí)現(xiàn)的。 13 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比較，用一個(gè)特殊的內(nèi)部繼電器 R9010，在程序執(zhí)行過程中，R9010 始終保持閉合， F60是 16 位數(shù)據(jù)比較指令，用它來比較余額和商品價(jià)格，R900A 是大于價(jià)格， R900B 是等于標(biāo)志。 1982 年美國國防部的一個(gè)分支專案要求所有的數(shù)字電路必須用 VHDL 語言設(shè)計(jì)。最近，新標(biāo)準(zhǔn)包 被開發(fā)出來，成為建立 ASIC及 FPGA 的模型函數(shù)庫。除了含有許多硬件特征的語句外， VHDL 的語言形式和描述風(fēng)格與句法是十分類似于一般的計(jì)算機(jī)高級語言。應(yīng)用VHDL 進(jìn) 行工程設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是多方面的。從抽象的層次而言， VHDL 的語句分成一下 4個(gè)大類。 3 結(jié)構(gòu)式 允許設(shè)計(jì)者以樹狀形式調(diào)用內(nèi)置電路組件。每一種電路的VHDL 碼都是實(shí)體與結(jié)構(gòu)的成對組合，先用實(shí)體來定義一個(gè) IC 電路引腳規(guī)格與基本參數(shù)，然后在用結(jié)構(gòu)定義 IC 內(nèi)部電路的功能運(yùn)做，即構(gòu)成一個(gè)完整的電路模塊。具有最小 5ns 的引腳到引腳的邏輯時(shí)延，最高可 的計(jì)數(shù)頻率。支持多種電壓接口。下面將對該軟件進(jìn)行簡單概述。 設(shè)計(jì)輸入： 常用的設(shè)計(jì)輸入的方法有：通過 MAX+plusII 圖形編譯器，創(chuàng)建圖形設(shè)計(jì)文件（ gdf）；通過 MAX+plusII 文本編輯器，使用 AHDL 語言，創(chuàng)建文本設(shè)計(jì)文件（ tdf）；使用 VHDL 語言，創(chuàng)建文本設(shè)計(jì)文件（ vhd）；使用 VerilogHDL 語言，創(chuàng)建文本設(shè)計(jì)文件（ v）。 19 器件編程和配置： MAX+plusII 軟件對計(jì)算機(jī)的要求較低。顧客可以由兩種不同投幣孔分別投入 3 個(gè) 5 元硬幣或 2個(gè) 10 元硬幣。本設(shè)計(jì)采用 1024HZ 的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)來控制所有買賣行為 。 Ok buy: 購買確認(rèn)的按鍵信號(hào) 。 另外，系統(tǒng)必須響應(yīng)顧客的各種操作行為，以利于顧客的選擇判斷，因此定義下列系統(tǒng)輸出信號(hào)。與 Led diet sel 只有一個(gè)燈亮，后按著優(yōu)先； Led diet sel： 燈亮顯示傳統(tǒng)可樂選擇按鍵被按 。 Library ieee Use 。 Entity 模塊的 VHDL 碼 Library and package declaraction Library ieee。 use work 。button to confirm buying cancle in std logic。button to choose drink cola select diet in std_ logic。 led to show coal choosen led diet sel: out std_ logic。leds to show coin five numbers. led ten out std_ logic vector(1to0)。 led for cola delivery led diet out： out std_ logic。 money_ok: 投入金額正確的指針 。edgad ok buy signal cancle std_ logic。 to maintain the cola selection status signal diet choice std_ logic。 signal for cola delivery signal diet ok:out std_ logic。其中 8位的計(jì)數(shù)信號(hào)為此模塊的局部信號(hào)，該信號(hào)并不傳遞到模塊外。 26 elsifrising_ed_(clk) then count﹤ =count+00000001； if count（ 7） =‘ 1’ then return_clk﹤ =’ 1’ 。 and process?？紤]到投幣為記次行為，故將 coin ten 信號(hào)進(jìn)行抖動(dòng)消除處理，以利于計(jì)數(shù)。block input： led ten total amount 10 signal coin10 std_logic?？紤]到投幣動(dòng)作為記次行為，故將 coin five 信號(hào)進(jìn)行抖動(dòng)消除處理，以利于計(jì)數(shù) no coin five 信號(hào)用來累計(jì) 5 元硬幣的投入數(shù)量，這兩個(gè)信號(hào)都是局部信號(hào)，不向外傳遞。仿真結(jié)果如圖 所示： 圖 5 元硬幣處理電路仿真圖 飲料選擇處理電路模塊（ select drink） 本模塊處理飲料選擇種類，并點(diǎn)亮對應(yīng)種類的 LED。 select drink 模塊的 VHDL 碼 to select cola or diet Select drink： block input clk reset select cola select diet output： led cola selled diet sel cola choice diet choice begin Process（ reset clk） begin if reset=‘ 1’ then led cola sel﹤ =0 led diet sel ﹤ =0； els if rising dege（ clk） then if select cola=’ 1’ then led cola sel﹤ =1 cola choice﹤ =‘ 1’； to maintain the cola selection status led diet sel﹤ =0 30 exclusive double choice end if if select diet=‘ 1’ then cola sel﹤ =‘ 0’ exclusive double choice diet choice﹤ =‘ 1’ led diet sel﹤ =1 end if； end if； end process； end block； 設(shè)定 clk reset select diet與 select cola 四個(gè)系統(tǒng)輸入信號(hào)后，可觀察到系統(tǒng)輸出信號(hào) led cola selled diet sel 以及整體共享信號(hào) cola choice 與diet choice 的波形。如圖 所示。下面 列出 ok or cancle 模塊的程序代碼。 led_cancel=’ 1’ 。如圖 所示： 圖 確認(rèn)與取消處理電路仿真圖 退幣處理電路模塊（ coin_returned） 本模塊處理應(yīng)退還的硬幣種類與數(shù)量。如果按了 cancel_buy 鍵， 則系統(tǒng)必須立即退還所有硬幣，所以還需要定義全局信號(hào) cancel 用做判斷。 coin_rerumed 模塊的 VHDL 碼 to check total am ount and decide returned coins and twinkle. the leds. coin_returned:block. 33 input:. . . output:. . signal total_amount : integer range 0 to 35。 led_ten_return=(others=’ 0’ )。 end if。 end loop。 end loop。 when30=led_ten_returen(1)= return_clk。 end case。 設(shè)定 clk 與 reset 等系統(tǒng)輸入信號(hào)，以及輸入全局信號(hào) cancel，total_amount_five,return_clk,cola_out 與 diet_to信號(hào)后，可以觀察到系統(tǒng)輸出信號(hào) led_ten_return,led_five_return 與輸出全局信號(hào) money_ok 的波形。由于cola_out 與 diet_out 信號(hào)無法提出，故用 led_cola_out及 led_diet_out 替代。下面列出 give_check 模塊的程序代碼。 bottle remaining diet. begin cola_out=’ 1’ when(money_ok=’ 1’ and cola_choice=’ 1’ ). else’ 0’ 。 cola:process()to book the bottle remaining cola. begin if reset=’ 1’ then no_cola=20。 to show cola empty status. else led_cola_ok=’ 1’ 。 end process。 if no_diet=0 then led_diet_ok=’ 0’ 。 end if。每種飲料初始數(shù)量定為 20 罐，當(dāng)存貨量降為0 時(shí)，則將供貨燈 led_cola_ok/led_diet_ok 熄滅（系統(tǒng)輸出信號(hào)）。 use 。basic clock input 1024 hz. touch:std_logic。因此首先 39 由 1024HZ 的時(shí)鐘信號(hào)制作出周期為 的取樣信號(hào)。 one_step delay. signal q : std_logic_vector(4 downto 0)。 end pro