【正文】 TOF。 主程序主程序是整個PLC控制程序的核心部分，主要完成當(dāng)前狀態(tài)的檢驗(yàn)、調(diào)用各個子程序、控制ADS通信等。END_IF。END_IF。 CV:=CV+1。TwinCAT編程語言符合IEC611313國際標(biāo)準(zhǔn)，可以使用IL（指令表）、LD（梯形圖）、FBD/CFC（功能塊圖）、SFC（順序功能圖）或ST（結(jié)構(gòu)體文本）中的任意一種語言編程，而且可以相互轉(zhuǎn)換。圖6為KL2408的俯視圖及接線圖：圖 6 按鍵面板本設(shè)計包含了一個按鍵面板，供用戶進(jìn)行購買時的操作，如圖7所示：圖 7圖7中，上排a—e每種商品都有綠、紅各一個LED指示燈，綠色表示有貨，紅色表示缺貨。KL2408具有極性反接保護(hù)功能。C/25…+85 176。用戶也可以在基本 CPU 模塊中添加更多系統(tǒng)接口或者現(xiàn)場總線接口?？刂破鲝?CF 卡啟動。軟PLC硬件結(jié)構(gòu)開放，用戶可根據(jù)實(shí)際需要自由搭配，且在未來需要擴(kuò)展時改動較少。通常由六大部分組成：? IO接口，可與任何IO系統(tǒng)通信，包括本地IO系統(tǒng)和遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)，遠(yuǎn)程IO主要通過現(xiàn)場總線InterBus，ProfiBus，CAN等實(shí)現(xiàn)。前面提到，軟PLC需要在某些操作系統(tǒng)上運(yùn)行（如Windows NT或Windows CE系統(tǒng)）以完成一些通信和可視化界面的任務(wù)。運(yùn)算量最大的控制任務(wù)未配置給運(yùn)算能力最強(qiáng)的IPC，資源集中利用率不高，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 自動售貨機(jī)的功能本自動售貨機(jī)擁有市面上一般售貨機(jī)常有的基本功能，如：商品選擇、狀態(tài)指示、投幣計數(shù)、找零退幣等等。平均每20000城市人口中才有一臺自動售貨機(jī)，而在日本，平均每25人就擁有一臺自動售貨機(jī)，美國是平均每40人一臺，歐洲則是每50到120人一臺。自20世紀(jì)70年代，市面上出現(xiàn)了采用微機(jī)控制的各種新型自動售貨機(jī)。 embedded PC。利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC轉(zhuǎn)換成全功能的PLC過程控制器。軟PLC是一種基于PC機(jī)開發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，它和傳統(tǒng)PLC一樣具有在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的優(yōu)點(diǎn)。 Soft PLC?，F(xiàn)代自動售貨機(jī)的發(fā)展日新月異，其種類、結(jié)構(gòu)和功能主要依據(jù)出售的物品而異，例如食品、飲料、香煙、卡票、成人用品、日用百貨等等。目前，中國的自動售貨機(jī)擁有量約為2萬臺，相對于13億的人口，這個數(shù)字微不足道。此外，自動售貨機(jī)出售的商品往往是單一的，價格也高于超市、便利店中的同類商品，大部分機(jī)器只收硬幣和小額紙幣，也影響到消費(fèi)者的選擇。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有相互分散獨(dú)立的不止一個運(yùn)算單元。圖 3圖3所示為軟PLC的運(yùn)行周期。軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)是軟PLC的核心，完成輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等工作。軟PLC支持豐富的OPC、ActiveX組件以及VB、C++等高級語言開發(fā)的第三方軟件接口，具有較高的靈活性和可拓展性。除了 CPU 和芯片組之外，CX1020 模塊還包含各種尺寸的主內(nèi)存，標(biāo)配為 256MB 的 DDR RAM，它可以擴(kuò)展為 512MB 或者 1GB。與 CX1010 不同，CX1020 還可以通過 TwinCAT NC I 完成帶插補(bǔ)的軸運(yùn)動。 M ULV，1 GHz 時鐘頻率閃存64 MB CF 卡主內(nèi)存256 MB DDR RAM（可以擴(kuò)展到 512 MB，1GB）接口2 x RJ 45（以太網(wǎng)，內(nèi)部交換機(jī)）診斷 LED1 x 電源，2 x LAN 鏈接/功能，TC 狀態(tài)，1 x 閃存存取擴(kuò)展槽1 x I + II 型 CF 卡，帶彈出裝置時鐘由內(nèi)部電池供電的時鐘，用于顯示時間和日期操作系統(tǒng)Microsoft Windows CE 控制軟件TwinCAT PLC runtime系統(tǒng)總線16 位 ISA（PC/104 標(biāo)準(zhǔn)）電源通過系統(tǒng)總線供電（通過 CX1100xxxx 電源模塊）最大功耗11 W（包括 CX1020N0xx 系統(tǒng)接口）尺寸（W x H x D）96 mm x 112 mm x 98 mm重量約 550 g工作溫度/儲藏溫度0…+50 176。KL2408（正向開關(guān)）數(shù)字量輸出端子模塊以電氣隔離的形式將自動化單元傳輸過來的二進(jìn)制控制信號傳到處理層的執(zhí)行器上。在 KL2408 中，由 24 V 電源觸點(diǎn)為輸出端子模塊供電。作為一種純粹的軟PLC，TwinCAT PLC允許在一個PC上實(shí)現(xiàn)4個虛擬的“PLC CPU”，每個最多可運(yùn)行4個用戶任務(wù)。表2為按照操作符的優(yōu)先級大小列出的ST操作符表：表 2 ST操作符表操作符號優(yōu)先級至于括號內(nèi)（表達(dá)式）0（最高）功能調(diào)用功能名（參數(shù)表）1冪運(yùn)算EXPT2負(fù)值3建立補(bǔ)償NOT4乘*5除/6取模MOD7加+8減9比較,=,=10等于=11不等于12布爾“與”AND13布爾“異或”XOR14布爾“或”O(jiān)R15（最低）表3為ST的指令表：表 3 ST指令表指令示例賦值A(chǔ):=B。ELSE C:=D。EXIT。5 PLC控制程序設(shè)計 PLC控制要求本自動售貨機(jī)的工作流程圖如圖8所示：圖 8本設(shè)計中的自動售貨機(jī)采用購物車的形式，即：從歡迎界面到商品列表界面后，選擇商品類型，然后進(jìn)入該商品的介紹頁面，選擇購買的數(shù)量，最后點(diǎn)擊確認(rèn)，可回到商品列表繼續(xù)選擇其他商品，所有商品都選購?fù)旰?，則可進(jìn)入購物清單界面，投入錢幣后即可付款完成交易和取貨。 TON1: TON。END_VAR（*可視化界面初始化，默認(rèn)為歡迎界面*）IF DONE=FALSE THENCURRENTVISU:=39。（*商品B子程序*）cargoC()。ELSEMoneyEnough:=FALSE。TOF1(IN:= , PT:= t15ms, Q=a , ET= )。:=0。39。 (*價格*) Number: WORD。 (*取消*) NotBuying: BOOL。(*計算當(dāng)前價格*)Cost:=Price_a*Number。(*取消，清零購買數(shù)量和價格，可視化跳轉(zhuǎn)回商品選擇界面*)cancel:=cancel1 OR 。ELSE NotBuying:=TRUE。 xx:=x。 n50:=n50+1。 ELSE x:=xx。 END_WHILE IF n5=Change5 THEN n5:=Change5。 END_IF (**) WHILE xx= DO xx:=。 Output1:=n1。 n10:=0。后臺管理子程序段如下：PROGRAM manageVAR PERSISTENT(*保持性變量，保存密碼*) password:STRING:=39。 n: INT。 Password_input:=39。 AND Enter_NEW_Password=TRUETHEN Password:=NEW_Password。Quantity_b:=。SoldoutE:=SoldoutE+。 Change5:=Change5+。cash:=0。 i: INT。PAID39。 a3 AT %I*:BOOL。 b11 AT %Q*:BOOL。 b88 AT %Q*:BOOL:=TRUE。 TP1: TP。 TP2: TP。b33:=。 IF t250ms THEN currentvisu:=39。 END_IF IF a3=TRUE THEN currentvisu:=39。CHECKOUT39。CARGOA39。CARGOE39。 THEN TPa3(IN:=a1 , PT:=T50MS , Q=adda , ET= )。CARGOD39。 TPb2(IN:=a8 , PT:=t50ms , Q=cartb , ET= )。 END_IFEND_IF(*CARGOC*)IF currentvisu=39。 TPc1(IN:=a88 , PT:=t50ms , Q=cancelc , ET= )。CARGOA39。 IF a5=TRUE THEN currentvisu:=39。 END_IF IF a3=TRUE THEN currentvisu:=39。I/O分配表如下：表 4 I/O分配表類型變量模塊通道注釋Input(BOOL)a1Term 2 (KL1104)Channel 1進(jìn)入商品a界面/數(shù)量+1a2Channel 2進(jìn)入商憑b界面/數(shù)量+1a3Channel 3進(jìn)入商品c界面/數(shù)量+1a4Channel 4進(jìn)入商品d界面/數(shù)量+1a5Term 3 (KL1104)Channel 1進(jìn)入商品e界面/數(shù)量+1a8Channel 3確認(rèn)購買/確認(rèn)支付a88Channel 4取消/退幣Output(BOOL)b1Term 4 (KL2408)Channel 1商品a有貨b2Channel 2商品b有貨b3Channel 3商品c有貨b4Channel 4商品d有貨b5Channel 5商品e有貨b8Channel 8出貨指示燈b11Term 5 (KL2408)Channel 1商品a缺貨b22Channel 2商品b缺貨b33Channel 3商品c缺貨b44Channel 4商品d缺貨b55Channel 5商品e缺貨b88Channel 8出貨指示燈6 HMI設(shè)計 TwinCAT Visualization為了滿足當(dāng)今商業(yè)市場的需要及多媒體技術(shù)的發(fā)展，本設(shè)計中的自動售貨機(jī)需要有一套完整、便捷、美觀的HMI人機(jī)界面系統(tǒng)。其余2個為管理員界面，分別為：管理員登錄界面(ADMINISTRATOR)，后臺界面(MANAGE)。畫面跳至購物清單，顯示了我們選購商品的種類、數(shù)量、單價及總計金額，并且提示余額不足請投幣。進(jìn)入管理后臺界面，對應(yīng)的庫存、銷售額、錢箱余量變化與實(shí)際相符，可見后臺管理與統(tǒng)計功能正常。經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計，本科所學(xué)的各門專業(yè)知識終于緊密地串聯(lián)起來，不再僅僅作為應(yīng)付考試的臨時記憶，分崩離析而不知何去何從。［3］ 李左章，［J］.機(jī)械與電子，2000,5:36.［4］ 葉銀蘭等．自動售貨機(jī)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)［J］．微計算機(jī)信息．2008，82：p5355［5］ ［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.［6］ 倍福自動化 德國倍福自動化科技有限公司[EB/OL]. ［7］ 李文輝，[J].儀表技術(shù) 2008.［8］ PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐[M]，北京：人民郵電出版社，2005.［9］ ，2006(2).［10］ 常斗南，李全利，?應(yīng)用?試驗(yàn)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.［11］ ［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200