【正文】 金額數(shù)字根據(jù)消費(fèi)情況相應(yīng)變化。其次，要分別對(duì)上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行資料的查找與收集。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。 （ 1） 自動(dòng)售貨機(jī)控制要求 ① 該自動(dòng)售貨機(jī)可以同時(shí)投入 5 角 或 1 元硬幣 ，自動(dòng)銷(xiāo)售汽水、 果汁和咖啡 。 圖 7 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng) I/O地址定義表 陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 22 （ 3） 投幣過(guò)程 在投幣的過(guò)程 中，每投下一枚硬幣，投入顯示將增加相應(yīng)的幣值，余額也增加同樣幣值。 就是 每投入一個(gè)5 角硬幣， MW4 的值就會(huì)加 5。當(dāng)投幣數(shù)總額 MW10 大于 或等于 某種商品 的 價(jià)格 時(shí) ，程序使相應(yīng)的 LED 指陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 24 示燈 發(fā)亮 表示可以購(gòu)買(mǎi)該種商品。 當(dāng) T0通電 時(shí)， 在其他指示燈的 T0常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使其他指示燈熄滅不亮。所建立的地址分配表如圖 15 所示。 下載和調(diào)試程序 為了調(diào)試前面所完成的自動(dòng)售貨機(jī) 的 PLC設(shè)計(jì)項(xiàng)目，必須將程序和模塊信息下載到 PLC的 CPU模塊。具體步驟如下： ① 雙擊自動(dòng)售貨機(jī)項(xiàng)目下的 OB1，在程序編輯器中打開(kāi)組織塊 OB1。 參考文獻(xiàn) [1] 胡健 .西門(mén)子 S7300 PLC 應(yīng)用教程 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 程周 .可編程序控制器原理與應(yīng)用 .北京：高等教育出版社 [3] 王永華 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陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 26 圖 14 選擇商品過(guò)程的梯形圖 陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 27 在圖 14 的梯形圖中，一是要使 相應(yīng) 商品的電磁閥通電 10s； 二是要實(shí)現(xiàn) 相應(yīng)按鈕的指示燈閃爍10s； 三是使 其他指示燈熄滅不亮 。 圖 11 價(jià)格比較過(guò)程梯形圖 在圖 11 的 梯形圖 中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比較，用了一個(gè) 加法運(yùn)算指令 ADD,用來(lái)計(jì)算投幣數(shù)的總額 ，結(jié)果保存在 MW10。每出現(xiàn)一個(gè)上升沿指令，加計(jì)數(shù)輸 入端 CU 的計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加“ 1” ，累加值保存在 MW2。 圖 6 自動(dòng)售貨機(jī)示意圖 （ 2） I/O 地址定義表 此控制系統(tǒng)可采用自動(dòng)工作方式， 輸入信號(hào)為汽水 按鈕 、果汁 按鈕 、 咖啡按鈕， 5 角硬幣 投入識(shí)別口 、 1 元硬幣投入識(shí)別口記 、 數(shù)手動(dòng)復(fù)位按鈕；輸出信號(hào)為汽水 排出電磁閥 、果汁 排出電磁閥 、咖啡排出電磁閥 、找錢(qián)電磁閥及相應(yīng)指示燈，共 6 個(gè)輸入點(diǎn)， 8 個(gè)輸出點(diǎn)，均為開(kāi)關(guān)量。因此在以下的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中，并沒(méi)有將 自動(dòng)售貨機(jī) 的 PLC 設(shè)計(jì)整體分開(kāi)來(lái)寫(xiě)，而是相互交替，同時(shí)盡量清晰地?cái)⑹?，在相?yīng)的設(shè)計(jì)部分中注明 具體的解說(shuō) 。這是整個(gè)仿真系統(tǒng)內(nèi)部各大部件之間的內(nèi)在關(guān)系。 設(shè)計(jì)任務(wù)的確定 在清楚自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行工作過(guò)程的基礎(chǔ)上，制定出設(shè)計(jì)方案，確定任務(wù)的目標(biāo)，以設(shè)計(jì)出合理的仿真系統(tǒng)。按下投幣按鈕，顯示投幣框，按下所投幣值顯示屏顯示投入、消費(fèi)、余額數(shù) 值，當(dāng)所投幣值超過(guò)商品價(jià)格時(shí)，相應(yīng)價(jià)格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購(gòu)買(mǎi)。 ② 自動(dòng)售貨機(jī)可識(shí)別 1 元、 5 角硬幣。 陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 18 （ 6）待控制臺(tái)及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。 程序的編寫(xiě)順序應(yīng)按自上而下、從左止右的方式編寫(xiě)。 （ 5）進(jìn)行 PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制太的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。包括設(shè)計(jì)梯形圖、語(yǔ)句表（即程序清單）和控制系統(tǒng)流程圖。 （ 4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝和改進(jìn)，在選擇 PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量?；蛘咧苯釉谛盘?hào)模塊上進(jìn)行接線。 （ 7） 操作方式選擇開(kāi)關(guān) 操作方式選擇開(kāi)關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式。 技術(shù)性能 SIMATIC S7300 的大量功能支持和幫助用戶進(jìn)行編程、啟動(dòng)和維護(hù) （ 1） 高速的指令處理 ~ 的指令處理時(shí)間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi) 開(kāi)辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。 ● “MRES”存儲(chǔ)器復(fù)位模式 該位置不能保持，當(dāng)開(kāi)關(guān)在此位置釋放時(shí)將自動(dòng)返回到 STOP 位置。至少有一個(gè) I/O在強(qiáng)制狀態(tài)時(shí)亮。 ① CPU狀態(tài)和故障指示燈 CPU面板上一般由以下指示燈來(lái)顯示 CPU當(dāng)前的狀態(tài)和故障。但是對(duì)于控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時(shí)采用一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應(yīng)滯后等不良影響。 陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 13 圖 3 PLC的掃描全過(guò)程 顯然掃描周期的長(zhǎng)短主要取決與程序的長(zhǎng)短。 （ 8） 其他設(shè)備 PLC還可配置 EPROM寫(xiě)入器、存儲(chǔ)器卡等其他外部設(shè)備。 二大部分是用戶存儲(chǔ)器，包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。運(yùn)算器 也稱(chēng)為算術(shù)邏輯單元，它的功能就是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 （ 10） 通信聯(lián)網(wǎng)功能 通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過(guò) PLC之間的 聯(lián)網(wǎng)、 PLC與上位機(jī)的鏈接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成較大規(guī)模系統(tǒng)的復(fù)雜控制。 （ 2） 定時(shí) /記數(shù)控制功能 定時(shí) /記數(shù)控制功能指用 PLC 提供的定時(shí)器、記數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí) 或記數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和記數(shù)繼電器。由于采用了微處理器，它能夠很方便地實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)、和強(qiáng)制 I/O 等諸多功能，不僅具有邏輯功能、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)制轉(zhuǎn)換、以及順序控制功能，而且還具備模擬運(yùn)算、顯示、監(jiān)控、打印、及報(bào)表生成等功能。 7） 采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)工作現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。這種光電隔離措施，使外部電路與內(nèi)部電路之間避免了電的聯(lián)系，可有效的抑制外部干擾源對(duì)于 PLC的影響，同時(shí)防止外部高電壓串入，從而減少故障和誤操作。 陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 8 （ 7）組態(tài)軟件與 PLC的軟件化 個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）的價(jià)格便宜，有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交互的功能。 （ 4）基于 PC的編程軟件取代編程器 隨著計(jì)算機(jī)的日益普及，越來(lái)越多的用戶使用基于個(gè)人計(jì)算機(jī)上的編程軟件。它能完成邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體”，易于“擴(kuò)充”。容易掌握。如對(duì) PLC 與 PLC、 PLC 與智能儀表及上位機(jī)之間有靈活方便的通信要求；或?qū)?PLC 的計(jì)算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)?PLC 的位置控制有特殊要求等?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類(lèi)型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流 220V 的接觸器、電磁閥，又有 24V 的指示燈，則最后選用的 PLC 的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際電數(shù)。當(dāng)按下選擇 01 商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去 01 商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取 01 號(hào)商品到出貨口。陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 4 主要的設(shè)置場(chǎng)所包括學(xué)校、樓房、公共機(jī)關(guān)、地鐵等，公共汽車(chē)站、公園、體育場(chǎng)、展示場(chǎng)、工廠等。自動(dòng)售貨機(jī)不僅保障了愜意的工休時(shí)間，也是最廉價(jià)、提高職工工作效率最有效的手段。后來(lái)，由于美國(guó)的飲料大公司進(jìn)入日本市場(chǎng)， 1962年，出現(xiàn)了以自動(dòng)售貨機(jī)為主體的流通領(lǐng)域的革命。 從廣義來(lái)講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷(xiāo) 售商品的機(jī)械，從狹義來(lái)講就是自動(dòng)銷(xiāo)售商品的機(jī)械。具體說(shuō)明了可編程序控制器在自 動(dòng)售貨機(jī)中的作用。 17世紀(jì)，英國(guó)的小酒吧里設(shè)有了香煙的自動(dòng)售貨機(jī)。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過(guò)電話線路將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的庫(kù)存信息及時(shí)地傳送各營(yíng)業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保 了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行。 日本是自動(dòng)售貨機(jī)的天堂。 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能 在進(jìn)行上、下位機(jī)程序編寫(xiě)之前，首先要做的工作是確定自動(dòng)售貨機(jī)本身所具備的功能及在進(jìn)行某種操作后所具有的狀態(tài)。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。則直流 24V 的負(fù)載只能使用其他的輸出端了。在使用 PLC 較多的情況下，這樣的差價(jià)當(dāng)然是必須考慮的因數(shù)?？杀槌绦蚩刂破鳂O其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 （ 1）向小型化、專(zhuān)用化、低成本方向發(fā)展 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，新型器件大幅度的提 高功能和降低價(jià)格，使 PLC結(jié)構(gòu)更為 緊 湊，相當(dāng)與一本精裝本書(shū)的大小，操作使用十分方便。在硬件方面，各廠家的 CPU 模塊和 I/O 模塊互不通用。 (10) CPU 的處理速度進(jìn)一步加快 目前， PLC的處理速度與計(jì)算機(jī)相比還比較慢，其高的 CPU也不過(guò) 80486，將來(lái)會(huì)全面使用 64位的 RISC芯片，采用多 CPU進(jìn)行處理、分時(shí)處理或分任務(wù)處理方式，將各種模塊智能化，部分系統(tǒng)程序用門(mén)陣列電路固化，這樣可使 PLC的處理速度達(dá)到納秒級(jí)。 3）對(duì)內(nèi)部電源還采用了屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等措施，以減少外界干擾，保護(hù)供電質(zhì)量。 （ 2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng) PLC及外圍模塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。 （ 6）體積小，維護(hù)操作方便 PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。 （ 5） A/D與 D/A 轉(zhuǎn)換功能 A/D與 D/A 轉(zhuǎn)換功能是指通過(guò) A/D、 D/A模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。主要包括中央 處理單元 CPU、存儲(chǔ)器 RAM和 ROM、輸入輸出接口電路、電源、 I/O擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口等。 ② 采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送入 PLC的寄存器中。 （ 4） 電源 PLC 的電源是指將外部輸入的交流電經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉(zhuǎn)換成滿足 PLC 的 CPU、陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 12 存儲(chǔ)器、輸入輸出接 口等內(nèi)部電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊。 PLC 的掃描全過(guò)程如圖 3所示。由此可見(jiàn)，若輸入變量在 I/O刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。 西 門(mén)子公司 S7300系列 PLC是一種通用型PLC，能適合自動(dòng)化工程中的各種應(yīng)用場(chǎng)合。 ● BATF（紅色）：電池故障指示燈（只有 CPO313和 314配備）。 ● STOP（黃色）：停止?fàn)顟B(tài)指示燈。 （ 3） 通 信 處理 模塊 (CP) 通 信 處理 模塊用來(lái)擴(kuò)展中央處理單元的通信任務(wù)， 用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接 陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì) 15 （ 4） 功能模塊 (FM) 功能模塊用于時(shí)間要求苛刻、存儲(chǔ)器容量要求較大的過(guò)程信號(hào)處理任務(wù)，如 高速計(jì)數(shù) 、 定位操作 (開(kāi)環(huán)或閉環(huán)定位 ) 和閉環(huán)控制。