【正文】 硬幣的識(shí)別原理 我國(guó)目前發(fā)行的 1 元、 5 角和 1 角硬幣的金屬原材料是為造幣而專門使用的基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 15 特殊合金，因 此在它通過投幣入口進(jìn)入由電感和電容組成的特定高頻振蕩線路所產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)，金屬材質(zhì)和體積的差異對(duì)電感量的影響大小也出現(xiàn)微弱差異，電感量的變化引起振蕩頻率的變化 。對(duì)偽幣退回到硬幣退還口，真幣則合計(jì)金額并與所售商品價(jià)格作比較。 圖 22 各階段處理任務(wù) 對(duì)每個(gè)程序， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始 不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。 掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于以下幾個(gè)因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 11 2．存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器主要有兩種：一種是可讀 /寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM，另一種是只讀存儲(chǔ)器 ROM、 PROM 、 EPROM 和 EEPROM。 CPU 的處理速度進(jìn)一步加快 PLC 目前 主要 有以下 品牌 德國(guó)西門子 ， 日本 OMRON 三菱 、 日立 、 東芝 、 松下 、 富士 ， 美國(guó) GE 施奈德 、 IPM、 AB 公司等 PLC 生產(chǎn)廠家。向大容量、高速度方向發(fā)展 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代可編程控制器對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的要求更強(qiáng)，一般都有現(xiàn)場(chǎng)總線功能、互連網(wǎng)接入功能等， EASY 嵌入式 PLC 采用 CAN bus 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)并支持專用的嵌入式 Web 服務(wù)器。主要用于： 1. 邏輯運(yùn)算 2. 計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)等順序控制，均屬開關(guān)量控制。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 8 第 2 章 可編程控制器 PLC 簡(jiǎn)介 PLC 概述 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和 輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。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(duì)的超市、百貨購(gòu)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(chǎng)地的局限性以及購(gòu)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。 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。 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)。 70 年代以來，出現(xiàn)了采用微型計(jì)算機(jī)控制的各種新型自動(dòng)售貨機(jī)和利用信用卡代替錢幣并與計(jì)算機(jī)連接的更大規(guī)模的無人售貨系統(tǒng)，如無人自選商場(chǎng)、車站的自動(dòng)售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動(dòng)支付機(jī)等。 1925 年美國(guó)研制出售香煙的自動(dòng)售貨機(jī)，此后又出現(xiàn)了出售郵票、車票的各種現(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)。傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)采用單片機(jī)作為控制核心，這樣不僅會(huì)在輸入輸出接口上做大量的工作，而且系統(tǒng)的抗干擾性也比較差。利用 PLC 控制自動(dòng)售貨機(jī)，選擇合適的方案， 并進(jìn)行合理的硬件選型、設(shè)計(jì)及 I/O 配置， 將程序輸入 PC 機(jī)進(jìn)行調(diào)試，最終確定設(shè)計(jì)方案。 本文 對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行了研究，報(bào)告了自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展、現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。自動(dòng)售貨機(jī)具有不受任何場(chǎng)地限制、方便快捷、可以每天 24H 售貨的優(yōu)點(diǎn)。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 5 第 1 章 自動(dòng)售貨機(jī)簡(jiǎn)介 自動(dòng)售貨機(jī)的起源 和發(fā)展 公元 1 世紀(jì)，希臘人希羅制造的自動(dòng)出售圣水的裝置是世界上最早的自動(dòng)售貨機(jī) 。一般售貨機(jī)的錢幣裝 置由投幣口、選別裝置、確認(rèn)錢幣真?zhèn)蔚臋z查裝置、計(jì)算金額的計(jì)算裝置和找錢裝置組成。雖然日本的自動(dòng)售貨機(jī)總臺(tái)數(shù)低于美國(guó)（據(jù) 1997 年的統(tǒng)計(jì)為 689 萬臺(tái)），但是，從人口占有數(shù)來看卻是世界上最高的，美國(guó)平均 35 人占有一臺(tái)，而日本為 23 人占有一臺(tái)。 1967 年， 100 日元單位以下的貨幣全部改為硬幣，從而促進(jìn)了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 和發(fā)展前景 從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。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。早期的可編程序控制器是為取代繼電器控制線路、存儲(chǔ)程序指令、完成順序控制而設(shè)計(jì)的。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 9 早期的可編程控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)思想，并注重了面向用戶、用于控制和適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平，其功能很有限，器件多、線 路復(fù)雜且體積大，名稱也不統(tǒng)一。向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展 開發(fā)新型特殊功能模塊 小型 PLC 大多采用 8 位通用微處理器和單片微處理器；中型 PLC 大多采用 16 位通用微處理器或單片微處理器；大型 PLC 大多采用 高速位片式微處理器。對(duì)每個(gè)程序，處理器從第一條指令開始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 12 總之，采用循環(huán)掃描的工作方式，是 PLC 區(qū)別微機(jī)和其他控制設(shè)備的其他設(shè)備的最大特點(diǎn)。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 14 第 3 章 硬幣驗(yàn)鈔機(jī)構(gòu)及原理 硬幣驗(yàn)鈔機(jī)構(gòu) 硬幣驗(yàn)鈔機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)所投入的硬幣的真?zhèn)?。硬幣?yàn)鈔機(jī)構(gòu)中機(jī)電一體化最引人注目的是錢幣檢查部分實(shí)現(xiàn)了電子化。 厚度是沒有東西專門測(cè)的，實(shí)際上這個(gè)指標(biāo)是和材質(zhì)一起測(cè)。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 16 本文選擇的是 DH0601 專用投幣器 ，其輸出信號(hào)介入 PLC 中輸入端。 I/O 點(diǎn)統(tǒng)計(jì) 根據(jù)確定的輸入輸出設(shè)備和所選擇的 PLC 列出輸入 /輸出設(shè)備與 PLC 的 I/O點(diǎn)的地址對(duì)照表 如表 41 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 18 表 41 I/O 點(diǎn)統(tǒng)計(jì) 輸入 輸出 輸入點(diǎn) 數(shù)量 輸出點(diǎn) 數(shù)量 投幣孔 3 夠買商品指示 3 商品選擇 3 輸出商品 3 退幣 1 退幣 2 啟動(dòng) 1 數(shù)碼管顯示 7 停止 1 合計(jì) 9 合計(jì) 15 PLC 選擇 現(xiàn)在世界上 PLC 的生產(chǎn)廠家有 200 多家，提供 400 多個(gè)品種的 PLC 供用戶選擇，目前我國(guó)市場(chǎng)上主要的 PLC 產(chǎn)品有：西門子公司的 S7400/300/200 系列、施奈德公司的 momentum等、還有就是日本的歐姆龍、三菱、松下等公司的產(chǎn)品。 BI：空白輸入控制，當(dāng) BI=0 (LT 為 1 時(shí) ) 則不論 DCBA 之輸入為何 ，其輸出 abcdefg 皆為 0，即七段顯示器完全不亮，此腳可供使用者控制僅對(duì)有效數(shù)據(jù)譯碼，避免在無意義的數(shù)據(jù)輸入時(shí)顯示出來造成字型的系亂。 2．顯示屏部分的設(shè)計(jì) 顯示屏部分的設(shè)計(jì)利用了組態(tài)軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)顯示畫面，一個(gè)是未交易時(shí)初始狀態(tài)的歡迎界面如圖 34，在交易過程中的幣值顯示畫面如圖 35 所示 ，其中圖33 中的歡迎字符是可以閃爍變化的，‘ aaaa’字符可以顯示系統(tǒng)時(shí)間，圖 35 中的‘ 8888’用來顯示幣值，它們均是可以定義的變量。 經(jīng)過認(rèn)真的調(diào)試，使整個(gè)系統(tǒng)能夠按照要求完成各 種工作， FX2N 系列 PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)工作也最終完成。 感謝三年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見，有了他們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過了三年的學(xué)習(xí)生活。 基于 PLC 的自動(dòng)售貨機(jī)控制 31 參考文獻(xiàn) [1]殷洪義．可編程控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù) .[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [2]袁任光．可編程控制器選擇手冊(cè) .[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997． [3]郭宗仁，吳亦鋒．可編程控制器系統(tǒng)應(yīng)用及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) .[M].人民郵電 出版社． [4]何衍慶，愈全壽 .可編程序控制器原理與應(yīng)用技巧 .[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社． [5]吳中俊，黃立紅．可 編程控制器原理及應(yīng)用 .[M].機(jī)械工業(yè)出版社， 218220． [6]安燮南，張一剛．可編程控制器 PLC 的應(yīng)用 .[J].化工自動(dòng)化及儀表， 1999． [7]黃凈．電器及 PLC 控制技術(shù) .[M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． 基于 PL