【正文】 —— \\本站點(diǎn) \咖 啡總售出量 歷史投錢總數(shù) \\本站點(diǎn) \歷史投錢總數(shù) 實(shí)時(shí)退錢數(shù) \\本站點(diǎn) \單次退錢數(shù) 歷史退錢數(shù) \\本站點(diǎn) \歷史退錢總數(shù) 營業(yè)額 實(shí)時(shí) \\本站點(diǎn) \單次營業(yè)額 歷史 \\本站點(diǎn) \營業(yè)總額 10. 應(yīng)用程序命令語言 打開“工程瀏覽器 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì) ” —— “命令語言”，雙擊“應(yīng)用程序命令語言”，則彈出“應(yīng)用程序命令語言”對話框，將右上角“每 3000 毫秒”改為“每 55毫秒”，在“運(yùn)行時(shí)”輸入框中輸入下面命令語言： 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 38 if(\\本站點(diǎn) \啟動 1==1) { if(\\本站點(diǎn) \投幣 5角 ==1) { \\本站點(diǎn) \投入 5角張數(shù) =\\本站點(diǎn) \投入 5 角張數(shù) +1。 汽水： \\本站點(diǎn) \選擇汽水 =1。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 33 本論文選用仿真 PLC（串口類設(shè)備）作為組態(tài)畫面連接 I/O 設(shè)備。畫面是經(jīng)過 各種圖形的堆疊，組合而成，具體如下圖 ～ 所示 。 （ 3） 運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動畫設(shè)計(jì)顯示動態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。最終確定系統(tǒng)的可行性和準(zhǔn)確性。 圖 仿真步驟（ 7） 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 28 如仿真步驟（ 7）圖所示，修改完程序后，需要在變換菜單欄下選擇“變換編輯中的全部程序”，然后單擊，之后才能保存之前的修改。 圖 仿真步驟（ 3） 如仿真步驟（ 3）圖所示， PLC 寫入完畢后，選擇“在線”→“調(diào)試” →軟元件測試；把要求按下的 按鈕改成強(qiáng)制“ ON” ,需要關(guān)閉就選擇強(qiáng)制“ OFF”。上面已經(jīng)提到系統(tǒng)會將顧客所投錢幣累加存放在 D2 中，然后通過繼電器 M8000 接通電源，再通過一個(gè)比較指令進(jìn)行對比，由于所投錢幣都是 5 的倍數(shù)，所以為了顯現(xiàn)所投錢幣大于等于 5角，選擇讓 D2中存放的錢幣與 4進(jìn)行比較，當(dāng)比較結(jié)果為 D2大于等于 5 時(shí)，會是 M13接通，在無選擇購買商品的情況下，退幣指示燈會長亮，提示可以選擇退幣。 選擇及飲料供應(yīng)部分 比較完成后，對應(yīng)指示燈亮起的飲料都可以選擇，假如四種飲料的指示燈都亮起，則可以選擇四種飲料的其中一個(gè)按鈕按下，則可完成購買對應(yīng)飲料，但一次只能選擇一種商品，一次也只能購買一樣；在組態(tài)畫面上會出現(xiàn)一 個(gè)隱含的擋片和飲料圖片，滿足條件，則會對應(yīng)顯現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)動態(tài)的購買效果。為了避免小數(shù)點(diǎn)的影響，我是把貨幣的數(shù)據(jù)化成整數(shù)進(jìn)行處理的，這樣可以減少自己在編程時(shí)會出現(xiàn)的差錯(cuò)。投幣完成后，也可以不購買，直接選擇退幣或無操作等待 60秒可自動退幣。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。 對于工控機(jī)作為自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)，能很好的提高自動售貨機(jī)的持續(xù)工作和適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境，自動售貨機(jī)的穩(wěn)定性得到很好的提高，也就能為顧客提供更安全可靠的服務(wù)。 三菱 PLC的程序存儲器最大存儲容量有 16K 步，而我設(shè)計(jì)的自動售貨機(jī)程序總的只有 208 步，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我所用到的步數(shù)，而且如果要修改程序，也足夠操作員的使用。 1. 輸入 /輸出點(diǎn)數(shù) 在本次設(shè)計(jì)中，總共選用了 13 個(gè)輸入點(diǎn)， 10 個(gè)輸出點(diǎn)，具體如表 和表 所示。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 11 第 3 章 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及選型 自動售貨機(jī) 控制系統(tǒng) 的硬件構(gòu)成 其系統(tǒng)硬件組成如圖 所示。 單片機(jī) 控制系統(tǒng)是基于芯片級的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，需要先設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，畫硬件電路圖，制作印刷電路板，購置各種所需的電子元器件，焊接電路板，進(jìn)行硬件調(diào)試，進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)和測試的大量工作；需要使用專門的開發(fā)裝置和低級編程語言編制控制程序，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。 自動售貨機(jī)的 控制 方案 論證及選擇 自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)中，必須考慮到自動售貨機(jī)開發(fā)成本、可靠性、可維護(hù)性、執(zhí)行速率及程序的易修改性方面進(jìn)行售貨機(jī)的最終方案的選擇。 論文 的 結(jié)構(gòu) 本文主要分章節(jié)對自動售貨機(jī)進(jìn)行介紹及設(shè)計(jì)，第 1 章主要介紹了自動售貨機(jī)的研究現(xiàn)狀及研究意義；第 2章則是對自動售貨機(jī)的方案選擇的及所選方案的論證；第 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 4 3章就是控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及選擇，通過分小節(jié)介紹硬件的構(gòu)成、選擇、上位機(jī)的選擇與設(shè)計(jì)以及對 PLC的選型；第 4章是說明下位控制系統(tǒng)的的實(shí)現(xiàn)，其中包括 I/O地址的分配、 PLC 控制程序的設(shè)計(jì)、 PLC 控制程序的仿真調(diào)試；最后一章，也就是第五章的自動售貨機(jī)上位 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，在組態(tài)王 上設(shè)計(jì)仿真界面，將上下位系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)所能達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。縱觀近年來國內(nèi)自動售貨機(jī)市場，從 92 年開始從日、韓等國引進(jìn)舊機(jī)器擺放國內(nèi)市場以來，到自行研制和生產(chǎn)國產(chǎn)化自動售貨機(jī)，各廠家、商家蹣跚起步、艱難守業(yè)，已為國內(nèi)零售業(yè)撐起一片蔚藍(lán)的晴空。 本文就詳細(xì)地介紹一種用 三菱 FX2N系列的 PLC和組態(tài)王 的自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的軟件 設(shè)計(jì) 和仿真界面的 設(shè)計(jì) [12]。但自動售貨機(jī) 在我國的起步比較晚，直至 1993 年才在廣東、上海開始出現(xiàn)，機(jī)器分別從日本、韓國進(jìn)口。 關(guān)鍵字： 自動售貨機(jī)；控制系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)；調(diào)試；仿真 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 III Abstract Constantly updated with the development of science and technology and the concept of shopping, vending machine provides us with a lot of convenience, replacing the traditional marketing, let marketing bee diversified way, but also to adapt to the needs of social development. To facilitate the people, but also allows people to experience a new way of shopping. Are introduced in this paper simple vending machine39。為人們提供便利的同時(shí)，又能讓人們體驗(yàn)新的購物方式 。monitoring system。 但起初的自動售貨機(jī)，在國內(nèi)的發(fā)展有一定的局限性，因?yàn)閲鴥?nèi)大部分人群都使用紙幣，而當(dāng)時(shí)的自動售貨機(jī)只能識別金屬硬幣，而不能辨別紙幣的真?zhèn)?，特別是小額度的紙幣。它給人們提供了一種快捷，方便且 24 小時(shí)無間斷的營業(yè)方式，適應(yīng)各類人群對商品的購買需求。如以每臺自動售貨機(jī)每天銷售額為 200元計(jì)，全年通過自動售貨機(jī)的銷售額就可達(dá)到 600 億元。 自動售貨機(jī)的售貨過程 如圖 所示。 在控制系統(tǒng)過程中，繼電器只能作為一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是一個(gè)控制器件。 從整體設(shè)計(jì)可行而言，單片機(jī)控制雖然控制速度達(dá)到了要求，但是其可靠性，抗干擾能力相對較差，而且設(shè)計(jì)所需費(fèi)用較高，修改和維護(hù)起來都比較復(fù)雜。 PLC 的選型 現(xiàn)在世界上 PLC的生產(chǎn)廠家有 200多家 ， 提供 400 多個(gè)品種的 PLC供用戶 選擇 ，目前我國市場上主要的 PLC 產(chǎn)品有 ： 西門子公司的 S7400/300/200 系列 ， 施奈德 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 12 公司的 momentum 等 ， 還有就是日本的歐姆龍 、 三菱 、 松下等公司的產(chǎn)品 。所以采用三菱 FX2N 的 PLC 作為自動售貨機(jī)的控制系統(tǒng)，能滿足我國電源 220VAC 的要求。而工業(yè)現(xiàn)場一般具有強(qiáng)烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁力干擾等特點(diǎn)，而一般工廠均是連續(xù)作業(yè)，一年中一般沒有休息時(shí)間。 圖 IPC610H原裝機(jī) 本章小結(jié) 本章 首先是對自動售貨機(jī)所需要的硬件及各組成部分做了簡單的介紹；其次 是對設(shè)計(jì)過程中所使用到的輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)、性價(jià)比、存儲量等方面對 PLC 的選型做了 對比說明， 實(shí)現(xiàn)相同功能的同時(shí)， 選擇三菱 FX2N 的 PLC，既能提高售貨機(jī)的性價(jià)比，也同時(shí)能支持自動售貨機(jī)的各項(xiàng)服務(wù)，況且三菱 PLC 系列中的 FX2N 具有豐富的內(nèi)部資源 ，且能擴(kuò)展無窮多個(gè)點(diǎn)，方便工程人員維護(hù)。 PLC I/O地址的分配 設(shè)計(jì)一個(gè) PLC 程序，首先就是要對輸入 /輸出單元進(jìn)行地址分配，而所謂的輸入 /輸出單元通常也稱之為 I/O單元，是 PLC與工業(yè)生產(chǎn)之間的連接部件 。 啟動投幣 5 角 投幣 1 元 投幣 10 元 投幣 20 元投幣 5 元選擇投幣總投幣數(shù)投幣累加選擇礦泉水錢幣 ＜ 2 元購買退幣3 . 5 元 ＞ 錢幣 ≥ 2 元6 . 5 元 ＞ 錢幣 ≥ 3 . 5 元選擇汽水12 元 ＞ 錢幣 ≥ 6 . 5 元 錢幣 ≥ 12 元選擇果汁 選擇咖啡不購買結(jié)束不購買不購買不購買不購買購買購買購買購買圖 程序設(shè)計(jì)流程圖 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 18 本設(shè)計(jì)的程序如圖 所示 。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 21 比較幣值部分 投幣完成后，系統(tǒng) 會自動將 D2 內(nèi)的幣值和四種飲料的價(jià)格進(jìn)行比較，當(dāng)所投幣不足最低商品的價(jià)格時(shí)，錢幣不足的提示燈一直會亮著，直到所投錢幣大于等于最低商品的價(jià)格，它才會熄滅；當(dāng) 2 元 ≤投幣 元 時(shí)，礦泉水選擇燈亮起，此時(shí)可以選擇繼續(xù)投幣或者選擇礦泉水，還可以直接選擇退幣；當(dāng) ≤投幣 時(shí)，汽水和礦泉選擇燈都亮起，此時(shí)可以選擇繼續(xù)投幣或者選擇汽水、礦泉水，還可以直接選擇退幣；當(dāng) 元 ≤投幣 12 元 時(shí)，果汁、汽水和礦泉水選擇燈都亮起，此時(shí)可以選擇繼續(xù)投幣或者選擇果 汁、汽水、礦泉，還可以直接選擇退幣；當(dāng) 投幣≥ 12 元時(shí)，咖啡、果汁、汽水和礦泉水選擇都燈亮起，此時(shí)可以選擇繼續(xù)投幣或者選擇咖啡、果汁、汽水、礦泉，也可以直接選擇退幣 [910]；其比較幣值部分的梯形圖如圖 所示。 圖 選擇購買商品 在梯形圖 ， 一是要使商品出現(xiàn)在出貨框中，二是要實(shí)現(xiàn)內(nèi)部貨幣的運(yùn)算 。具體程序如梯形圖 。 只有程序接通了電源，才能開始投幣，選擇商品之類的操作。我起初編寫的程序是： 但發(fā)現(xiàn)給一個(gè)高電平信號，累加器重復(fù)累加好幾次，存到 D2 中。采用組態(tài)王軟件開發(fā) 工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強(qiáng)用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材料的消耗。工程開發(fā)人員無須關(guān)心復(fù)雜的動態(tài)庫代碼及設(shè)備通訊協(xié)議，只須使用組態(tài)王提供的設(shè)備定義向?qū)В纯啥x工程中使用的 I/O 設(shè)備，并通過變量的定義實(shí)現(xiàn)與 I/O 設(shè)備的關(guān)聯(lián)，既簡單又方便。利用工具箱中的調(diào)色板，可設(shè)置單元圖顏色（部分不可調(diào)色除外）。 1元： \\本站點(diǎn) \投幣 1 元 =1。 退幣： \\本站點(diǎn) \退幣選擇 =1。 } if(\\本站點(diǎn) \投幣 1元 ==1) { \\本站點(diǎn) \投入 1元張數(shù) =\\本站點(diǎn) \投入 1 元張數(shù) +1。 \\本站點(diǎn) \投幣 10元 =0。 \\本站點(diǎn) \單次礦泉水售出量 =\\本站點(diǎn) \單次礦泉水售出量 +1。 \\本站點(diǎn) \汽水總售出量 =\\本站點(diǎn) \汽水總售出量 +1。 \\本站點(diǎn) \定時(shí) 10秒 3=1。 \\本站點(diǎn) \歷史退錢總數(shù) =\\本站點(diǎn) \歷史投錢總數(shù) \\本站點(diǎn) \營業(yè)總額 。修改設(shè)備 COM 口如圖