【正文】 Y 0 0 0S E T S 2 2P L S M 1 0C M P K 6 D 9 M 1 1R S T Y 0 0 0S E T S 2 3P L S M 1 4C M P K 1 1 D 9 M 1 5M 1 6M 1 7M 1 5M 1 5 X 0 0 6S 2 1M 1 8M 2 0M 2 1M 1 9M 1 9 X 0 0 7R S T Y 0 0 0S E T S 2 4P L S M 1 8C M P K 2 0 D 9 M 1 9R S T Y 0 0 0S E T S 2 5啟 動 設(shè) 備5 角 計 數(shù)1 元 計 數(shù)5 元 計 數(shù)將 1 元 轉(zhuǎn) 化 為多 個 5 角總錢數(shù)可 樂 指 示 燈橙 汁 指 示 燈紅 茶 指 示 燈咖 啡 指 示 燈圖 46 投幣程序設(shè)計 28 相應(yīng)的指令為： STL S20 LD X001 PLS M0 LD M0 INC D1 LD X002 PLS M1 LD M1 INC D2 LD X003 PLS M2 LD M2 INC D3 LD S20 OUT T0 K60 LD T0 PLS M3 MPS AND M3 MUL D2 K2 D4 MPP PLS M4 MPS AND M4 MUL D3 K10 D6 MPP PLS M5 MPS AND M5 ADD D4 D6 D8 MPP PLS M50 MPS AND M50 ADD D8 D1 D9 MPP SET S21 比較、選擇、購買程序設(shè)計 價格的比較要貫穿購買過程的始終，只要余額大于某種商品價格時，就需要輸出一個信號，提示可以購買，這里只要選擇指示燈來代表此信號；當(dāng)投入的幣值可以購買某種商品時，按下相應(yīng)的 “ 選擇 ” 按鈕即可在出貨框中出現(xiàn)該種商品，同時液晶顯示屏中顯示出已經(jīng)消費(fèi)掉的金額，余額也將扣除已消費(fèi)的幣值， 接著余額繼續(xù)與價格相比較，判斷是否能繼續(xù)購買。 PLC 選型 三菱 PLC 相較于西門子價格便宜，性價比較高，適于機(jī)電設(shè)備的自動化控制。 （ 9） 遠(yuǎn)程 I/O 功能 遠(yuǎn)程 I/O 功能是指通過 I/O 單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入、輸出設(shè)備與 PLC 主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號、傳出輸出信號。 PLC 的主要功能 （ 1）條件控制功能 條件控制（或稱邏輯控制或順序控制）功能是指用 PLC 的與、或、非指令取代繼電器接觸的串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接，進(jìn)行開關(guān)控制。從此可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來，而且在工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快。 （ 4） 找余時，可找 1 元與 5 角，故需對剩余總金額寄存器中的數(shù)目除以 2 和取模 2，除 2 結(jié)果即為當(dāng)前要找 1 元的數(shù)目，取模 2 結(jié)果即為當(dāng)前要找 5 角數(shù)目。 （ 4）要使所編的程序合乎 PLC 的性能指標(biāo)及工作要求 所編程序的指令條數(shù)一定少于所選用的 PLC 內(nèi)存的容量，即程序在PLC 中能放得下，所用的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)要在所選用 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)范圍之內(nèi)， PLC 的掃描時間要少于所選用 PLC 的程序運(yùn)行監(jiān)測時間。各種 PLC 指令多有類似之處，但還有些差異。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程等方面要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。在使用 PLC 較多的情況下，這樣的差價當(dāng)然是必須考 慮的因數(shù)。 對第一個問題，首先要對控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的 I/O 點(diǎn)找出來，包括開關(guān)量 I/O 和模擬量 I/O 以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型。此外，在簡易型售貨機(jī)中，由于出售商品種類少，價格變化小，使用幣種單一，也可用硬件來設(shè)置價格，采用撥碼開關(guān)對應(yīng)方式，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。 12 顯示裝置 液晶顯示器 (LCD)是現(xiàn)在非常普遍的顯示器 ,廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。這種送出機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，它要求電機(jī)的轉(zhuǎn)矩較大，造價成本較高。 貨幣處理裝置 貨幣處理裝置包括：檢測貨幣投入狀態(tài)的投入狀態(tài)檢測裝置；檢測有無貨幣退還操作的退還操作檢測裝置；在投入狀態(tài)及投入貨幣退還操作的有無達(dá)到規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)時，將說得到的基準(zhǔn)狀態(tài)信號利用所外部；連接裝置向投入外部裝置輸出的狀態(tài)輸出裝置。此時可以按繼續(xù)購買按鈕，繼續(xù)購買飲料，實現(xiàn)循環(huán)購買。 補(bǔ)料及出貨系統(tǒng)：貨柜由多層貨架組成，當(dāng)購物者指定所需商品后，由控制系統(tǒng)啟動出貨系統(tǒng)出貨；當(dāng)某種貨物被取出后，補(bǔ)料機(jī)構(gòu)自動補(bǔ)料（在這里補(bǔ)料機(jī)構(gòu)采用簡單的傾斜式機(jī)構(gòu)，即當(dāng)某種貨物被售出后，補(bǔ)料機(jī)構(gòu)里面的貨物直接向前滑至首位進(jìn)行補(bǔ)位）。例如在進(jìn)行仿真界面的設(shè)計時可以去觀看一下真正售貨機(jī)的外觀，必要時可以借助一些宣傳圖片來設(shè)計自動售貨機(jī)的外型；在進(jìn)行 PLC程序的編寫時需要先分配 PLC的 I/O點(diǎn)，確定上、下位機(jī)的接口；然后，分別對上、下位機(jī)分別進(jìn)行設(shè)計工作；最后，進(jìn)行上位機(jī)設(shè)計結(jié)果與下位機(jī)設(shè)計結(jié)果的配合工作，經(jīng)調(diào)試后完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。 1 2 3456789L C D 顯 示屏投 幣 指 示 燈 報 警 燈2 5確 定 取 消5 角 投 幣 口 1 元 投 幣 口 5 元 投 幣 口飲 料 出 口 圖 21 自動售貨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 其中， 1——西瓜汁（ 1 元）； 2——橙汁（ 1 元）； 3——葡萄汁（ 1 元）；4——綠茶（ 2 元）； 5——紅茶（ 2 元）； 6——奶茶（ 2 元）； 7——咖啡（ 3元）； 8——可樂（ 3 元）； 9——牛奶（ 3 元）。自動售貨機(jī)的工作流程圖如圖 所示。在夏季電力消費(fèi)高峰時，這種機(jī)型的自動售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約 10％－ 15％的電力。隨著人們生活方式向快節(jié)奏、高效率變化，時間的價值顯著提高，消費(fèi)者在購物時更加注重便利性、即時性。 2 第 1 章 自動售貨機(jī)的介紹 自動售貨機(jī) 概述 自動售貨機(jī)是可完成無人售貨、光機(jī)電一體化的商業(yè)自動化設(shè)備。例如實行聯(lián)機(jī)方式，通 過電話線路將自動售貨機(jī)內(nèi)的庫存信息及時地傳送各營業(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。傳統(tǒng)的自動售貨機(jī)多采用單片機(jī)控制方案，系統(tǒng)硬件設(shè)計復(fù)雜，抗干擾能力相對較差，很難保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，維護(hù)維修困難。 從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機(jī)械，從狹義來講就是自動銷售商品的機(jī)械。自動售貨機(jī)不僅保障 了愜意的工休時間，也是最廉價、提高職工工作效率最有效的手段。常見的自動售貨機(jī)如圖 11 所示。 現(xiàn)在，自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實現(xiàn)合理化?，F(xiàn)投入 1 個 1 元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過 01 商品的價格時， 01 商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買，其他商品同此。對我國自動售貨機(jī)產(chǎn)品的市場環(huán)境、生產(chǎn)經(jīng)營、產(chǎn)品市場、品牌競 爭、產(chǎn)品進(jìn)出口、行業(yè)投資環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展等問題進(jìn)行了詳實系統(tǒng)地分析和預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上，對行業(yè)發(fā)展趨勢做出了定性與定量相結(jié)合的分析預(yù)測，為企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略、進(jìn)行投資決策和企業(yè)經(jīng)營管理提供了權(quán)威、充分、可靠的決策依據(jù)。 (4) 設(shè)計 13 個按鍵選擇，其中 9 個是貨物選擇， 2 個多選鍵，還有一個確定鍵和一個取消鍵，如果沒有按流程進(jìn)行按鍵，自動售貨機(jī)將啟動報警系統(tǒng)，等待再次正確的按鍵選擇。 8 由此繪出系統(tǒng)組成框圖如 22所示。 (2) 比較系統(tǒng)：投入錢幣完畢后，系統(tǒng)會把 D9 內(nèi)的錢幣數(shù)據(jù)和可以購買飲料的價格進(jìn)行比較，當(dāng)投入的錢幣總值超過 1 元小于 2 元時，西瓜汁、橙汁、葡萄汁的指示燈亮；當(dāng)投入的錢幣總值超過 2 元小于 3 元時，西瓜汁、橙汁、葡萄汁、 綠茶、紅茶、奶茶的指示燈亮；當(dāng)投入的錢幣總值超過 3 元時， 9 種飲料的指示燈都亮，并且多選鍵 “2”也亮；當(dāng)投入的錢幣總值超過 5 元時，所有的指示燈都亮，此時可以選擇飲料或選擇退幣。由于電機(jī)都是電感性負(fù)載，在停轉(zhuǎn)的時候會有反向電流，所以需要用 PC847 光電隔離器把控制和驅(qū)動信號隔離開來，然后用 L293D 步進(jìn)驅(qū)動電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動需24 V 電壓，控制信號經(jīng)過 L293D 后變?yōu)?24 V 左右的電源信號才可驅(qū)動電機(jī)。當(dāng)貨幣投入后經(jīng)過識別識出電信號后，偽幣和異物被排出，真幣按面值由幾組分布電磁閥分配到不同貯幣腔體內(nèi)備用；當(dāng)收到退幣找零電信號后，通 11 過退幣電磁閥或退幣電機(jī)拉桿，將貯幣腔內(nèi)下部貨幣依電信號程序推出，完成自動售貨機(jī)的 退幣找零功能。 （ 4） 彈簧推動式送出機(jī)構(gòu) 這種機(jī)構(gòu)是由螺旋式彈簧和連在彈簧一端的電機(jī)構(gòu)成的，電機(jī)轉(zhuǎn)動一圈就帶動彈簧轉(zhuǎn)動一圈，同時推出一瓶飲料。這是最基本的功能描述，在實際的設(shè)計中，有很多的因 素需要考慮，一定要保 14 證機(jī)器工作的可靠性和穩(wěn)定性。此外，在按下自測功能鍵后，出現(xiàn)自測功能信號，由外部按鍵操作，可檢測各商品貯存道的驅(qū)動商品功能。如對 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。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計之前就要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究， 充分收集控制現(xiàn)場的資料，同時收集相關(guān)國內(nèi)、國外相關(guān)的資料。 （ 4）適應(yīng)發(fā)展的需要 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。 （ 3）要使所編的程序盡可能清晰 這樣既便于程序的調(diào)試、修改或補(bǔ)充，也便于別人了解和讀懂程序。 18 自動售貨機(jī) PLC 控制方案設(shè)計 （ 1） 通過分析，由于程序內(nèi)部的聯(lián)鎖、互動關(guān)系較為復(fù)雜，故采取步進(jìn)指令較為簡單。 PLC 選型 PLC 概述 （ 1） PLC 的由來 在 PLC 問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式 的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 （ 6）運(yùn)動控制功能 運(yùn)動控制功能是指通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸運(yùn)動控制。 了解各個控制對象的 驅(qū)動要求，分析對象的控制要求，確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對開關(guān)量、模擬量的控制等，完成 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置。 在下圖 46 中，主要是數(shù)據(jù)傳輸程序和數(shù)據(jù)累加程序。 29 T 2 K 1 0 0Y 0 0 4S T LS 2 3T 2S 0Y 0 1 0S 2 1T 2P L S M 2 8M 2 8S U B D 9 K 6 D 9 P L S M 2 9M 2 9C M P D 9 K 0 M 3 0M 3 1M 3 0R S T Y 0 1 0S E T Y 0 0 0S E T S 3 1S T LS 3 1 M 8 0 1 3X 0 0 0 X 0 1 0S E T S 3 4S 3 1P L S M 3 3M 3 3D I V D 9 K 2 D 9X 0 1 0 X 0 0 0P L S M 4 9M 4 9M U L D 9 K 2 D 1 3A D D D 1 3 D 1 0 D 9剩 余 錢 數(shù)繼 續(xù) 購 買T 1 K 1 0 0Y 0 0 3S 0Y 0 0 7S 2 1S T LS 2 2T 1T 1P L S M 2 2M 2 2S U B D 9 K 5 D 9P L S M 2 3M 2 3C M P D 9 K 0 M 2 4M 2 5M 2 4R S T Y 0 0 7S E T Y 0 0 0S E T S 3 0S T LS 3 0 M 8 0 1 3X 0 00X 0 10S E T S 3 4S 3 0P L S M 2 7M 2 7D I V D 9 K 2 D 9X 0 10X 0 00P L S M 4 8M 4 8M U L D 9 K 2 D 1 1A D D D 1 1 D 1 0 D 9剩 余 錢 數(shù)西 瓜 汁指 示 燈繼 續(xù) 購 買 圖 47 比較、選擇、購買程序設(shè)計 相應(yīng)的指令為： STL S21 PLS M6 LD M6 CMP K5 D9 M7 PLS M10 LD M10 CMP K6 D9 M11 LD M12