【正文】 要在裁切電機(jī) 2 切磁條完成后 置 1 位 ， 直接 清零，將先前設(shè)置 完 成 的周期數(shù) 進(jìn)行 轉(zhuǎn)換 ， 轉(zhuǎn)換 成一個周期使之 保持 穩(wěn)定。 圖 513 設(shè)置總長、鋼帶長、段長的梯形圖 圖 514 選擇不同型號產(chǎn)品的梯形圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 33 錯誤處理子程序段梯形圖設(shè)計(jì) 如上 圖 515 所表示 的 設(shè)計(jì)圖 是 錯誤處理子程序段梯形圖：裁切電機(jī) 1 出錯 時 ， GP經(jīng) 手動切斷 1 狀 態(tài) 為 on 或者裁切電機(jī) 1 出錯 時 ，而 TIM007 狀態(tài) 為 off 的時候裁切電機(jī) 1 出錯后 開始 進(jìn)行手動檢測 操作 ，當(dāng) TIM007 狀態(tài) 為 on 且 裁切電機(jī) 1 出錯后手動位保持 不動 ， 接下來 返回。 （ 4） 觸摸屏 技術(shù) 的 加入也使得整個系統(tǒng)更加人性化 ， 觸摸屏 技術(shù)方便了防盜標(biāo)簽機(jī)使用者的 同時還可以簡化連線，降低 故障發(fā)生率， 大量 加強(qiáng) 機(jī)器 的 生產(chǎn) 效率 。感謝 同學(xué)們 在學(xué)習(xí)和思想上給與我的 啟發(fā) ，使我 的大學(xué)生涯中生活和學(xué)習(xí)獲益良多 。 35 致謝 本課題 的 完成得益于 我的導(dǎo)師閔 老師 的悉心 教導(dǎo) 。 PLC 作 為本系統(tǒng)主要核心控制元件 要 仔細(xì)研究 ， 設(shè)計(jì)出符合系統(tǒng)要求的 方案 ，防盜標(biāo)簽機(jī)控制系統(tǒng) 要根據(jù)使用者 的需求來設(shè)計(jì) ，在原來的 基礎(chǔ)上進(jìn)行 更加深入的 設(shè)計(jì)，包括 軟件程序和硬件電路 。 而 當(dāng)裁切電機(jī) 1 出錯 但 裁切電機(jī) 1 找到 原點(diǎn) 或者裁切電機(jī) 2 出錯、裁切電機(jī) 2 找到 原點(diǎn) 的時候可 以 進(jìn)行重啟動作 。 送料電機(jī) 2 與送料電機(jī) 1 的梯形圖設(shè)計(jì)唯一有的 區(qū)別是 在 送料電機(jī) 2 傳送 磁條 這個操作 完成 的時候要將送料電機(jī) 2 中定時器 中 的 數(shù) 值 進(jìn)行 清零 ， 其他方面 基本 一 致 。 PLC 控制觸摸屏換頁的寄存器 就是 DM8， 它的 作用是 從開機(jī)界面轉(zhuǎn)換成工作界面。 圖 47 89C51 單片機(jī)控制原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明 書 24 第 5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 89C51 單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 讀 狀 態(tài)設(shè) 初 值開 定 時 器 0等 待設(shè) 初 值開 定 時 器 10 11 0 如上圖 51 所示：單片機(jī)上 面接的 兩根線表示 這樣 有 四個狀態(tài)，但在這個 系統(tǒng) 中只用了高速 01 和低速 10 這 兩種狀態(tài)， 10 低速一般 在測試系統(tǒng)階段 中 使用 ，這樣 可以及時發(fā)現(xiàn) 程序出現(xiàn)的各類問題 ， 整個系統(tǒng)完成后再改用 01 高速狀態(tài) 。 PC817 所起的 作用是當(dāng) PC817 中的 1 腳接 +5V 時 ， 輸入一個低電位，此時光電二極管導(dǎo)通和 1 16 腳導(dǎo)通（ 左右）與 89C51 單片機(jī) 上 的 1 腳上 同時 輸入一個低電位。 這樣 就完成了 送料跟切料步進(jìn)電機(jī)的接線設(shè)計(jì)。 這樣就設(shè)計(jì)完成 了 送鋼 帶步進(jìn)電機(jī)的接線 。 顯示器 前端 的 觸摸檢測裝置 可以 檢測用戶的觸摸位置 信息 ， 觸摸屏 控制器 接收到 的就是來自觸摸監(jiān)測裝置的信息 。觸摸點(diǎn)檢測裝置上 傳送過來 的 信息 通過觸摸屏控制器 運(yùn)算成 觸點(diǎn)坐 標(biāo)，再傳送給 CPU。 89C51 單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 89C51 單片機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如 圖 33 所示。完成程序所需要 執(zhí)行的功 能。 只有 一個缺點(diǎn)就是 響應(yīng)的時間上略有滯后， 不過由于 控制器的工作速度非?？炜欤詼髸r間極短 ， 大約也就是幾毫秒不超過 200毫秒。 輸出鎖存器和輸入暫存器 通過 PLC 的 I/O 總線和 運(yùn)行 PLC 系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn) 與 PLC 內(nèi)存交換信息 。系統(tǒng)程序 不僅 為用戶程序提供 運(yùn)行和編輯的 平臺，同時， 系統(tǒng)程序 還進(jìn)行必要的公共處理， 包括 I/O 刷新、自檢 、與 上位計(jì)算機(jī) 和外設(shè) 或其他 PLC 通訊等處理。 （ 1） 開關(guān)量邏輯控制程序 PLC 用戶程序中最重要的一部分 就是開關(guān)量邏輯控制程序 ， 不同的 PLC 的制造企業(yè)其編程語言 也并不相同， 一般 公司 主要 采用梯形 圖、助記符或功能表圖等編程語言編制， 全部兼容的 編程語言尚未 被 研發(fā)完成 。 監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等 構(gòu)成 了系統(tǒng)程序 。 存儲 設(shè)備 包括 只讀存儲器 、 存儲卡 、軟磁盤 和 存儲磁帶 等等， 相應(yīng)的 也 有 ROM 寫入器 、 軟驅(qū) 、 存卡器 和 磁帶機(jī) 等 來連接相應(yīng)的存儲設(shè)備 。 簡單型的輸入輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)是 則依賴于主機(jī)的程序掃描過程 ， 必須 通過并行 接 口和主機(jī)相通，常用在小型 PLC 輸入輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)。對于一些小型 PLC，外部設(shè)備接口中還有與專用編程器連接的并行數(shù)據(jù)接口。 在 I/O 接口電路中， 為了 實(shí)現(xiàn)信號的無失真?zhèn)鬟f 和 內(nèi)外部的各種信號的匹配 ， 一般均配有 光耦合器 、 電子變換、阻容濾波等電路， PLC 能 實(shí)現(xiàn)信號與電平 的 轉(zhuǎn)換 正是 依靠這種接口 。 系統(tǒng)程序存儲器 是由 ROM、 只 讀存儲器組成的 以存放系統(tǒng)程序 的 解釋編譯程序。 PLC 的主機(jī)系統(tǒng)由中央處理單元、 輸入單元、輸出單元、輸入輸出擴(kuò)展接口、 存儲單元、外圍設(shè)備接口 和 電源等 七大 部分組成。 研究的主要內(nèi)容 PLC 技術(shù)是 防盜磁條自動標(biāo)簽機(jī)控制系統(tǒng) 的 絕對 核心， 但是因?yàn)?PLC 有一個 不足之處，它 只可以控制兩個步進(jìn)電機(jī)的正常運(yùn)行，而 完成防盜標(biāo)簽機(jī)的 設(shè)計(jì) 需要 至少 四個 步進(jìn)電機(jī) ， 只有 兩個 步進(jìn)電機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足 設(shè)計(jì) 的 需求 ，需再加兩個步進(jìn)電機(jī)， 因此 只能依靠 單片機(jī)來 控制另外兩個步進(jìn)電機(jī)。在傳送磁條 的同時傳 送鋼帶， 因?yàn)殇搸чL比我們 所設(shè)置的磁帶長 度短一些 ， 但是 送 磁條和 傳送鋼帶 是 同步 進(jìn)行的， 此 時 我們給 傳輸鋼帶的步進(jìn)電機(jī)的脈沖需要比送鋼帶的短圖 11 圖書防盜磁條示意圖 3 的時候 才可以保 2 個 傳送可以 同時進(jìn)行，每切完一次鋼帶繼續(xù)送鋼帶 ，依次循環(huán)，當(dāng)切割 四次鋼帶 結(jié)束 的時候， 1 切料機(jī)構(gòu)就 切出了一條完成的磁條 ，此時 15 落料導(dǎo)板上 的 就是完整的磁條 了。磁場一般由發(fā)射線圈產(chǎn)生的交變激勵磁場和包括地磁場在內(nèi)的恒定雜散磁場兩部分構(gòu)成的，如果通道中有磁性標(biāo)簽（ 有另一種磁場進(jìn)入了檢測系統(tǒng)磁場的范圍 ） ， 磁性標(biāo)簽 會 干擾了原本 穩(wěn)定的磁場 導(dǎo)致 磁場不穩(wěn)定 ， 電壓的 變化被 檢測器 的接收線圈感應(yīng) 到并 提示 ，我們 就可以知道未經(jīng)消磁的磁性標(biāo)簽出現(xiàn)在通道中 。其實(shí)際效果與磁性標(biāo)簽的性能關(guān)系極大。 防盜標(biāo)簽 既為 賣家節(jié)省 了 大量用于防盜 的 人力成本，又為顧客 提供 了更為舒適的購物環(huán)境 。第二章主要 是有關(guān) PLC 和單片機(jī)的 基礎(chǔ)介紹 ， 這些單片機(jī)和 PLC 類型的 知識數(shù)據(jù)可 以幫助我們 設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 。 關(guān)鍵詞 ： PLC；單片 機(jī) ； 觸摸屏； 防盜磁條；標(biāo)簽機(jī) Abstract THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF THE ANTITHEFT MAGNETIC LABELING MACHINE CONTROL SYSTEM Abstract This article is designed to achieve an antitheft magic labeling machine control system, including the knowledge of microcontroller, PLC and HMI. This paper describes the process requirements and the development prospects of the antitheft magic automatic labeling machine, makes a brief description of the basic principles of SCM, PLC and HMI,we designed the system’ s framework map and the structural design of security tags, then we du an preliminary design of the PLC control circuit, 89C51 microcontroller system and touch screen production. After all we finish the stepper motor, PLC control circuits and C51 microcontroller system’s hardware design and the design of the touch screen, finally we prepared the control program of microcontroller and PLC . Key words: PLC； micropute r 。 touch screen 。第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)， 介紹了 系統(tǒng)整個運(yùn)行過程， 每一步的工作內(nèi)容和原理 。 用作磁性標(biāo)簽的磁芯，如果被勵磁線圈、飽和交流磁化，就會產(chǎn)生非線形調(diào)制，使次級接受線圈中出現(xiàn)高次諧波，利用這一現(xiàn)象，可以構(gòu)成磁性防盜系統(tǒng)。 幾年前的 磁性標(biāo)簽 主要 材料是 矩磁材料， 缺點(diǎn)是隱藏性差、 勵磁功率大 和 誤報(bào)率高， 這些 缺點(diǎn)對于這種技術(shù) 的發(fā)展 和推廣 是 非常不利的 。 2 典型磁性防盜系統(tǒng) 的 主要 組成部分 是 勵磁線圈、 振蕩器 、接收線圈 、電流放大器、接收線圈、選頻放大器 和報(bào)警器 。 研究的目的及意義 防盜系統(tǒng) 最重要 的部分 就是非晶 磁條 ， 隨著信息 技術(shù) 的快速發(fā)展， 非晶磁條也不斷 發(fā)展 。 因?yàn)椴⒉皇撬腥硕?精通 計(jì)算機(jī) 的操作，所以 為了 擁有簡潔方便 的人機(jī)界面 ， 觸膜屏技術(shù) 也被 加入其中 。各部 分之間 的連接 依靠的是內(nèi)部的系統(tǒng) 總線 ，如上圖 21 所示。是 只 供 廠家使用的， 系統(tǒng)程序存儲器 內(nèi)部的 內(nèi)容不可 以 更改，斷電 以后 內(nèi)容 不消失。 LED 二極管 則 具體 用來顯示某一路輸入端子是否有信號輸入。 （ 6） 電源單元 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。 圖 22 I/O 接口電路結(jié)構(gòu)框圖 外 部 設(shè)備 保持器 保持器 保持器 光電隔離器 光電隔離器 光電隔離器 功率放大 功率放大 功率放大 信號發(fā)送回路 輸出狀態(tài)寄存器 8 PLC 的外部設(shè)備主 要有 編程設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、存儲設(shè)備 、輸入輸 出設(shè)備等。 PLC 在 這方面的配套設(shè)施 相當(dāng) 普遍 。監(jiān)控程序 （ 管理程序 ） ，主要發(fā)揮 的是 管理全機(jī) 的 功能 。 （ 2） 模擬量運(yùn)算程序及閉環(huán)控制程序 在大中型 PLC 上實(shí)施的程序 通常是模擬量運(yùn)算程序及閉環(huán)控制程序， 用戶 的 程序編制主要 根據(jù) 的是所需 PLC 提供 的軟硬件功能 。 用戶可以根據(jù)自己的需求自行設(shè)計(jì)用戶程序 。 接受模擬信號的輸入電路和 可接收開關(guān)的輸入電路 這些功能 PLC 都有 。 過程 11 圖 23 PLC 工作過程 啟動 初始化 監(jiān)視定時器（ WDT） 與編程器交換信息 與數(shù)字處理器交換信息 與外部設(shè)備交換信息 執(zhí)行用戶程序 輸入輸出信息處理 處理中斷 處理中斷 處理中斷 處理中斷 處理中斷 12 89C51 單片機(jī)的簡介 89C51 單 片機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 單片機(jī)片上硬件資源 89C51 為典型的 ROM 型單片機(jī)，內(nèi)部硬件資源有： 1） . 面向控制的 8 位中央處理器； 2） . 4K 字節(jié)掩膜 ROM 程序存貯器； 3） . 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM 數(shù)據(jù)存貯器； 4） . 2 個 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器； 5） . 1 個全雙工的異步串行口； 6） . 5 個中斷源、 2 個中斷優(yōu)先級的中斷控制器； 7） . 時鐘電路，時鐘頻率為 ～ 12MHz 單片機(jī)結(jié)構(gòu) 89C51 采用模塊式的結(jié)構(gòu)，有多個存貯空間，其結(jié)構(gòu)框圖如 圖 24 所示。 CPU 執(zhí)行程序主要包括兩個過程：一是取指過程， CPU 從 ROM 中取出指令，指令的地址由 PC 指針提供， PC 指針將在 CPU 取指后加一，所以 PC 指針總指向接下來一個要執(zhí)行的操作數(shù)或指令代碼。 圖 32 PLC 控制電路框圖