【正文】 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。 （ 2） PLC的定義 在 PLC的發(fā)展過程中，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（ NEMA）經(jīng)過 4年的調(diào)查，于1980 年把 這 種新 型 的 控制 器 正式 命 名為 可 編程 序 控制 器 （ Programmable Controller），英文縮寫為 PC，并作如下定義： “可編程序控制器是一種數(shù)字式電子裝置。 （ 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、計(jì)數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)繼電器。 （ 10）通信聯(lián)網(wǎng)功能 通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過 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。需要的用戶存儲(chǔ)容 量的大小由用戶程序的長(zhǎng)短決定。根據(jù)以上分析，可選用32 點(diǎn)（ 16I/16O）的 PLC，現(xiàn)選用三菱公司的 FX2N32MR 型 PLC，這種類型的 PLC能夠滿足功能的設(shè)計(jì)需 要，又在經(jīng)濟(jì)上得到了節(jié)省，完全符合設(shè)計(jì)需求。本設(shè)計(jì)中輸入有開始按鈕、錢幣的投入按鈕、選擇飲料按鈕、退幣按鈕；輸出 有指示燈顯示輸出、飲料輸出、退幣輸出。 圖 44 CMP 指令使用說明 運(yùn)算指令有加法運(yùn)算和減法運(yùn)算，運(yùn)用運(yùn)算指令是用來計(jì)算錢幣的總值和剩余的錢幣。例如當(dāng)錢幣足夠時(shí)，選擇可樂按鈕即 X004，其中 X005 和 X006 的常閉觸點(diǎn)起到互鎖的作用，這樣的目的就是保證不能同時(shí)選擇兩種飲料，其具體的部分梯形圖如下圖 410 所示： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì) 29 圖 410 選擇商品輸出程序圖 找錢退幣程序 自動(dòng)售貨機(jī)的退幣鍵為 X007，當(dāng)接通自動(dòng)售貨機(jī) X007 按鈕后，線路構(gòu)成閉合，退幣指示燈 Y016 亮，以表示系統(tǒng)退幣正在進(jìn)行中，這種顯示結(jié)果能夠表明系統(tǒng)執(zhí)行的完善性。 圖 51 GX7CH 操作圖 寫入梯形 圖程序，選擇 FX2N 系列，然后運(yùn)行。在梯形圖中，常開開關(guān) Y0 Y02 Y022 所起的作用是自鎖作用，這樣能夠較為準(zhǔn)確的控制錢幣的輸出。 圖 46 減法運(yùn)算使用說明圖 投幣程序 X00 X00 X003 為投幣識(shí)別，每識(shí)別一次，即 X00 X002 或 X003 接通一次，往寄存器 D10 中累加按鍵代表的相應(yīng)金額，但是在報(bào)警和退幣的時(shí)候不可投幣，此時(shí)繼電器 M206 和 M208 會(huì)分別斷開，此時(shí)投幣無效，只有在退幣過程結(jié)束 4s 后，再投幣才有效，若在 4s 內(nèi)投幣則直接退幣。當(dāng)你投幣，選擇可樂、綠茶，或奶 茶時(shí)的指示引導(dǎo)購(gòu)物作用。 PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)的程序流程圖如圖 44所示。國(guó)際上流行將 PLC 的點(diǎn)數(shù)作為 PLC 規(guī)模分類的標(biāo)準(zhǔn)， I/O 點(diǎn)數(shù)在 256 點(diǎn)以下的為小型 PLC， 64 點(diǎn)及 64 點(diǎn)以下的為微型 PLC，總點(diǎn)數(shù)在 2048 點(diǎn)以上的為大型機(jī)。計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等指令需占存儲(chǔ)器的空間。 （ 6）運(yùn)動(dòng)控制功能 運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸運(yùn)動(dòng)控制。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)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。 （ 7）退幣結(jié)束時(shí)，使用 SET指令恢復(fù)初始態(tài)，并置位所有寄存器，以準(zhǔn)備下一個(gè)顧客購(gòu)買飲料，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤 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。 顯示機(jī)構(gòu)：顯示購(gòu)買的瓶數(shù)、投入的錢數(shù)以及剩余的錢數(shù)。另外，上位機(jī)與下位機(jī)的設(shè)計(jì)工作是密切配合的，它們無論在通信中使用的變量，還是在仿真中控制的對(duì)象都應(yīng)該是一致的。特別是在編制復(fù)雜的程序時(shí)，更要注意程序的層次，可積累自己的與吸收別人的經(jīng)驗(yàn)，整理出一些標(biāo)準(zhǔn)的具有典型功能的程序，并盡可能使程序單元化，像計(jì)算機(jī)中的常用的一些子程序一樣，移來移去都能用，這樣，設(shè)計(jì)起來簡(jiǎn)單，別人也易了解。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 （ 1）所編的程序要合乎所使用的 PLC的有關(guān)的規(guī)定 主要是對(duì)指令要準(zhǔn)確地理解，正確地使用。 （ 2）保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng) 期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。 （ 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。一方面要選擇多大容量的 PLC ,另一方面是選擇什么公司的 PLC及外設(shè)。售貨機(jī)的價(jià)格設(shè)置系 統(tǒng)由按鍵和存儲(chǔ)器組成，通過按鍵選擇被設(shè)價(jià)商品的種類及價(jià)格，并將價(jià)格寫入存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器本身具有掉電保護(hù)功能，屬于軟件設(shè)置方式。 2. 銷售模塊：完成整體的銷售動(dòng)作，一般都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)特定的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。早期的 LCD由于是非主動(dòng)發(fā)光器件，速度低，效率差，對(duì)比度小，雖然能夠顯示清晰的文字，但是在快速顯示圖象時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生陰影，影響視頻的顯示效果，受 LCD液晶層中實(shí)際單元格數(shù)量的影響， LCD顯示器一般只能提供固定的顯示分辨率。 LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。 送出機(jī)構(gòu)的工作過程如圖 8 所示 ,自動(dòng)售貨機(jī)正處在待售狀態(tài)下 ,槽輪的槽開口朝下 ,利用阻貨面來支撐和阻擋上面的罐體 ,起到阻止罐體下落的作用 .當(dāng)售貨機(jī)接收到售貨信號(hào)時(shí) ,直線步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行并作用于推拉桿 ,推拉桿同時(shí)推動(dòng)槽輪上下擺動(dòng)一次 .在槽輪擺動(dòng)的前半周 ,槽從開口向下轉(zhuǎn)到開口向上 ,并有一個(gè)罐體裝入到槽中 。 （ 1）旋轉(zhuǎn)式送出機(jī)構(gòu) 此送出機(jī)構(gòu)把飲料放在螺旋導(dǎo)軌上，并在貨道底部開設(shè)出口槽，由電機(jī)帶動(dòng)螺旋導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)飲料轉(zhuǎn)到開口槽時(shí)便出槽下貨。在機(jī)械制作中使電機(jī)轉(zhuǎn)一圈剛好推出一瓶飲料，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈同時(shí)產(chǎn)生一反饋信號(hào)，此信號(hào)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，另外一種情況是紅外檢測(cè)到有貨物落下則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。從電動(dòng)機(jī)制造角度講，同樣功率的電動(dòng)機(jī)若額定轉(zhuǎn)速越高，其電磁轉(zhuǎn)矩外形尺寸就愈小，成本就愈低且重量亦輕，并且高速電機(jī)的功率因數(shù)及效率比低速電機(jī)都高。通常情況下選用開啟式，因?yàn)樗阋?，但它只適用于干燥清潔的環(huán)境，對(duì)于潮濕、易受風(fēng)雨侵蝕、多灰塵、易燃、腐蝕性的環(huán)境應(yīng)選用封閉式，而在灰塵多對(duì)電機(jī)絕緣無害且易被壓縮空氣吹凈時(shí)，可選用防護(hù)式。因此主要適用于作為機(jī)械特性較硬而無特殊調(diào)速要求的一般生產(chǎn)機(jī)械和拖動(dòng)，如一般的機(jī)床和功率小于 100KW 的水泵或通風(fēng)機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械。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 。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明，例如：售貨機(jī)中有 8種商品，其中 01號(hào)商品（代表第一種商品）價(jià)格為 ， 02商品為 元，其余類推。 隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展越來越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。隨 著當(dāng)前城市規(guī)模的增大，很多公共場(chǎng)合都放置有自動(dòng)售貨機(jī) ， 極大的滿足了人們的即時(shí)性需求，為人們進(jìn)行簡(jiǎn)單物品的采購(gòu)提供了一種便利。 自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)長(zhǎng)期以來在美國(guó)、日本等國(guó)家得到迅猛發(fā)展，目前已在 45個(gè)國(guó)家得到廣泛普及。通過自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行自助購(gòu)物正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚，快捷方便的購(gòu)物方式滿足了人們?cè)诋?dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)追求高品質(zhì)生活的需要?，F(xiàn)投入 1個(gè) 1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過 01商品的價(jià)格時(shí)， 01商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購(gòu)買，其他商品同此。 從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來看，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，在加上場(chǎng)地的局限性和購(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)器也就有了其相當(dāng)可觀的前景 。 ② 繞線型電動(dòng)機(jī)的價(jià)格較籠型電動(dòng)機(jī)高，但是它的機(jī)械特性可通過轉(zhuǎn)子外加電阻的辦法加以調(diào)節(jié)，因而能限制起動(dòng)電流并提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故它可適用于電源容量 較小，電動(dòng)機(jī)功率較大或有調(diào)速要求的場(chǎng)合，如某些起重設(shè)備、卷?yè)P(yáng)提升設(shè)備、鍛壓機(jī)及重型機(jī)床的橫梁移動(dòng)等。至于潛水泵用電機(jī)，則應(yīng)采用完全密封式，以保證在水中工作時(shí)不被潮氣侵入，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在有火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中時(shí)，應(yīng)注意必須選用防爆式。若能選擇轉(zhuǎn)速愈高的電動(dòng)機(jī)，則經(jīng)濟(jì)性愈好，但若由此而引起電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)機(jī)械間的轉(zhuǎn)速相差過大時(shí)，所需裝設(shè)減速裝置的傳動(dòng)級(jí)數(shù)就越多，這就會(huì)加大設(shè)備成本及傳動(dòng)的能量損耗。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 貨幣處理裝置 貨幣處理裝置包括：檢測(cè)貨幣投入狀態(tài)的投入狀態(tài)檢測(cè)裝置；檢測(cè)有無貨幣退還操作的退還操作檢測(cè)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(shí)，將說得到的基準(zhǔn)狀態(tài)信號(hào)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。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(jià)成本較高。在槽輪擺動(dòng)的后半周 ,槽的開口向上轉(zhuǎn)到向下 ,并帶動(dòng)一個(gè)罐體向出貨側(cè)擺動(dòng) ,同時(shí)槽輪的阻貨面擋住后面的罐體 ,電機(jī)停止工作 ,這樣就 完成一個(gè)罐體的售出。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可 以發(fā)射光線的背光層。如果用戶需要將 800X600的分辨率提升到 1024X768的話，只能借助于特定 軟件 的幫助實(shí)現(xiàn)模擬分辨率。 ：包括鍵盤和顯示，有的機(jī)器還加上了顯示屏，可以投放廣告。此外，在簡(jiǎn)易型售貨機(jī)中，由于出售商品種類少，價(jià)格變化小，使用幣種單一，也可用硬件來設(shè)置價(jià)格，采用撥碼開關(guān)對(duì)應(yīng)方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。 對(duì)第一個(gè)問題，首先要對(duì)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。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)。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程等方面要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。各種 PLC指令多有類似之處，但還 有些差異。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總體設(shè)計(jì)方案 17 （ 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(shí)間要少于所選用 PLC的程序運(yùn) 行監(jiān)測(cè)時(shí)間。總體上講，仿真界面是被控對(duì)象， 利用 PLC來控制這個(gè)仿真的自動(dòng)售貨機(jī)，仿真的自動(dòng)售貨機(jī)接受 PLC的控制指令并完成相應(yīng)的動(dòng)作；另一方面，仿真界面中的仿真自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行，都是由組態(tài)界面所提供的命令語言來完成的。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì) 19 第 4 章 自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì) 自動(dòng)售貨機(jī) 控制方案設(shè)計(jì) （ 1）通過分析，由于程序內(nèi)部的聯(lián)鎖、互動(dòng)關(guān)系較為復(fù)雜，故采取步進(jìn)指令較為簡(jiǎn)單。繼電器控制系統(tǒng)有著十分明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)、重新安裝，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。 PLC及其有關(guān)外部設(shè)備等都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充起功能的原則設(shè)計(jì)。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì) 21 （ 7）過程控制功能 過程控制功能是指通過 PLC的 PID控制指令或模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。在選擇存儲(chǔ)器容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的 10%至 25%考慮裕量。 PLC 容量包括兩個(gè)方面：一是 I/O 的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)）。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì) 24 開 始系 統(tǒng) 初 始 化顧 客 按 下 所 選 擇 的 商 品 按 鈕投 入 錢 幣錢 幣 累 加 并 顯 示找 零 、 退 幣 、 送 出 商 品系 統(tǒng) 自檢 ？有 貨 嗎 ？辨 別 真 偽滿 足 商 品 價(jià)格 ？是 否 有余 額 ？報(bào) 警報(bào) 警 并 退 出 偽 幣送 出 商 品NYNYNYYNYN 圖 44 自動(dòng)售貨機(jī)程序流程圖 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 自動(dòng)售貨機(jī)控制方案設(shè)計(jì) 25 PLC與現(xiàn)場(chǎng)器件的連接 本系統(tǒng)是一個(gè)小型集中控制系統(tǒng)， PLC 選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出開關(guān)信號(hào)的數(shù)量、用戶程序的長(zhǎng)短及相關(guān)的功能 。按鈕和指示燈，直接明了，方便簡(jiǎn)單，易于操作。 M204 在系統(tǒng)上電按下啟動(dòng)鍵 X000 后接通后，