【正文】 流行的 PLC 品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。因?yàn)?PLC 的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級(jí)。此時(shí)售貨機(jī)繼續(xù)進(jìn)行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時(shí)不再購(gòu)買而按下退幣按鈕，售貨機(jī)則要進(jìn)行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。運(yùn)營(yíng)自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的公司在全國(guó)大約有 800 余個(gè)，而銷售自動(dòng)售貨機(jī)原料、商品流通、機(jī)械銷售的公司大約達(dá)到了 1150個(gè)。特別是在 24小時(shí)無休工作狀態(tài)中的辦公場(chǎng)所，使用獨(dú)具魅力的迷你型飲料沖飲機(jī)，解決了不間斷提供咖啡飲品服務(wù)的問題，這種服務(wù)加速了自動(dòng)售貨機(jī)與咖啡飲品服務(wù)的融合。 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。從供給的條件看，自動(dòng)售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化， 24 小時(shí)無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營(yíng)時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購(gòu)買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用 上升的問題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 文摘 本文介紹了自動(dòng)售貨機(jī)的基本原理以及工作流程，然后以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個(gè)程序塊，然后分別對(duì)程序塊進(jìn)行編程。 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)。 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。 1999年的全美自動(dòng)售貨機(jī)協(xié)會(huì)和全美咖啡服務(wù)協(xié)會(huì)的合并使人們更直觀地看到了這種融合現(xiàn)象。 1 自動(dòng)售貨機(jī)介紹 自動(dòng)售貨機(jī)功能分析 這部分闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的各種動(dòng)作功能和控制要求，給出了完整的自動(dòng)售貨機(jī)操作規(guī)程，并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)種所包括的人工操作步驟。由此看來，售貨機(jī)一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在退幣時(shí)的除法運(yùn)算，這是它的內(nèi)部功能。所以一旦它們是交流 220V 的負(fù)載負(fù)載使用。 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 （ 2）價(jià)格方面 不同廠家的 PLC 產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、 I/O 點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)?PLC 的價(jià)格能相差 40%以上。 PLC 的定義 美國(guó)國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）在 1987年對(duì)可編程序控制器做出如下定義：可編程序控制器是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 進(jìn) 行存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能的面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入或輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （ 5） PLC編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化 與個(gè)人計(jì)算機(jī)相比， PLC 的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的而不是開放的。 （ 9）開發(fā)新型特殊功能模塊 I/O組件可以 提高 PLC的智能化、高密集度和增大處理能力。在 PLC的電源電路和輸入 /輸出電路中設(shè)置了多種濾波電路，用以對(duì)高頻干擾信號(hào)進(jìn)行有效的抑制。而采用循環(huán)掃描的工作循環(huán)方式，也提高了抗干擾能力。而采用 PLC 控制，由于其硬軟件齊全，為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在 PLC 到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。 （ 4） 步進(jìn)控制功能 步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成以后，才能進(jìn)行下一道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)及原理 PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 目前 PLC 種類繁多，功能和指令系統(tǒng)也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大致相同， 硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)相似。他的重要功能如下： ① 診斷 PLC 電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語法錯(cuò)誤。輸入接口通過 PLC 的輸入端電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 子接受現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成 CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。 ② 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。這是因?yàn)檩斎氩蓸觾H在輸入刷新階段進(jìn)行， PLC在一個(gè)工作周期的大部分時(shí)間里實(shí)際上是外設(shè)隔離的。在松下電工公司生產(chǎn)的 FP系列產(chǎn)品中， FP1屬于小型 PLC產(chǎn)品，其中 C24是具有高級(jí)處理功能 的型號(hào)。可編程控制器鳴響報(bào)警，提示 編程者將方式選擇開關(guān)切換至 “PROG” 工作方式。 ⑧ 波特率選擇開關(guān) 有 19 200bps和 9600bps兩檔，當(dāng)可編程控制器與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的外設(shè)選定波特率。因此，在設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： (1) 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制對(duì)象。 PLC是 PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 PLC對(duì)于保證整個(gè)控制 系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起到重要的作用。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 （ 1）根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。除步進(jìn)程序外，任何線圈、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、高級(jí)指令等不能直接與左母線相連。這程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，也是比較困難的一步。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程圖如圖 4所示。 （ 2） 一次交易過程分析 為了方便分析， 我們以一次交易過程為例。 ④ 退幣按鈕。然 后，分別對(duì)上、下位機(jī)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。 程序設(shè)計(jì)部分 這部分內(nèi)容是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主體部分。所定義的變量如表 1所 示。對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖 7 所示。 在梯形圖 8中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比較，用了一個(gè)特殊內(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的價(jià)格， R900A 是大于價(jià)格， R900B 是等于標(biāo)志。由于取 01商品 R230是常閉觸點(diǎn)，故 Y8 輸出，代表在出貨框中出現(xiàn) 01 商品，購(gòu)買成功。 F32 是除法指令，第一次將余額的幣值除以 1000，商存儲(chǔ)于 SV0中，作為退幣 10 元的輸出值。 程序中分別將投入顯示、消費(fèi)顯示、余額顯示、 10 元存儲(chǔ)、 5 元存儲(chǔ)、 1 元存儲(chǔ) 、 5 角存儲(chǔ)和 1角存儲(chǔ)清零，還將中間量 WR1 WR1 WR1 WR19和 WR20清零。如何定義“投幣”呢？雙擊漢字“投幣”，來到“動(dòng)畫連接”畫面，選擇“觸敏動(dòng)作”，在“動(dòng)作描述”框中做如下定義：按下鼠標(biāo)時(shí)，poiwinJB=1,poiwinJB這個(gè)變量是控 制投幣框的，當(dāng) poiwinJB=1時(shí)，出現(xiàn)錢幣和提示框； poiwinJB=0 R0 F0 MV , K 0 , WR 1 F0 MV , K 0 , WR 2 F0 MV , K 0 , WR 3 F0 MV , K 0 , WR 13 F0 MV , K 0 , WR 15 F0 MV , K 0 , WR 17 F0 MV , K 0 , WR 19 F0 MV , K 0 , WR 20 F0 MV , K 0 , SV 0 F0 MV , K 0 , SV 1 F0 MV , K 0 , SV 2 F0 MV , K 0 , SV 3 F0 MV , K 0 , SV 4 圖 11 數(shù)據(jù)初始化梯形圖 時(shí)，錢幣和提示框隱藏。要實(shí)現(xiàn)的功能是按下“確認(rèn)”按鈕時(shí)，所有的錢幣以及提示框均消失。同樣定義消費(fèi)顯示，余額顯示。定義過程如下：雙擊“選擇”按鈕，來到“動(dòng)畫連接”畫面，在“顏色相關(guān)動(dòng)作”中選擇“閃爍”項(xiàng)，分別定義屬性和頻率，在變量選擇中選擇相應(yīng)的指示燈變量。下面來定義顯示屏和“選擇”按鈕。我們只是定義了投幣框的顯示狀態(tài)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊代替了實(shí) 際過程中的餓錢幣投入動(dòng)作，最重要的任務(wù)是投幣運(yùn)算，下面介紹錢幣的定義電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 方法。 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 圖 10 退幣過程梯形圖 仿真界面與 PLC 的配合定義 在這一段中，將仔細(xì)分析仿真界面各部分是如何與 PLC 連接的。 在程序的初始化時(shí)曾給 WR1 WR1 WR1 WR19 和 WR20 賦零， WR1 WR1 WR1 WR19和 WR20是程序的中間量，為的只是程序在使用過程中能穩(wěn)定執(zhí)行，避免出現(xiàn)退幣錯(cuò)誤。內(nèi)部幣值的計(jì)算和是否取走商品無關(guān)，只要按下選擇按鈕，并且可以購(gòu)買此商品就要從余額中扣除相應(yīng)的金額，顯示消費(fèi)的幣值。 R9010 F60 CMP , WR3 , WR4 R900A Y0 R900B R9010 F60 CMP , WR3 , WR5 R900A Y1 R900B R9010 F60 CMP , WR3 , WR6 R900A Y2 R900B R9010 F60 CMP , WR3 , WR7 R900A