【正文】 如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。調(diào)試時(shí)，首先按控制系統(tǒng) PLC 接 線圖完成硬件接線，并仔細(xì)檢查接線是否有誤，特別要注意接線時(shí)不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會(huì)造成硬件損壞及人身意外。 表 I/O 口分配表 輸入 輸出 輸入點(diǎn) 功能 輸出點(diǎn) 功能 X0 五角投幣器 Y0 純凈水電磁閥 X1 一元投幣器 Y1 汽水電磁閥 X2 純凈水按鈕 Y2 咖啡電磁閥 X3 汽水按鈕 Y3 純凈水指示燈 X4 咖啡按鈕 Y4 汽水指示燈 X5 找錢(qián)按鈕 Y5 咖啡指示燈 X6 急停按鈕 Y6 余錢(qián)指示燈 X7 啟動(dòng)按鈕 Y10 無(wú)純凈水報(bào)警燈 X10 純凈水液位開(kāi)關(guān) Y11 無(wú)汽水報(bào)警燈 X11 汽水液位開(kāi)關(guān) Y12 無(wú)咖啡報(bào)警燈 X12 咖啡液位開(kāi)關(guān) Y13 一元退幣馬達(dá) Y14 五角退幣馬達(dá) 控制接線圖 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(kāi)關(guān)信號(hào)的數(shù)量、用戶程序的長(zhǎng)短及相關(guān)的功能 。 （ 2） 所售飲料標(biāo)價(jià)：純凈水 —— 1 元 ,汽水 —— 元，咖啡 —— 3 元。在某些特殊領(lǐng)域不能檢測(cè)的問(wèn)題，使用內(nèi)置 MCU 雙核處理的ADA 電容檢測(cè)芯片的電容式液位開(kāi)關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)很多特殊控制功能，甚至實(shí) 10 現(xiàn)更多的集成化、智能化水位檢測(cè)功能，諸如太陽(yáng)能熱水器、咖啡壺等應(yīng)用中掉電后的水位變化也能可靠檢測(cè)當(dāng)前水位，電容式液位檢測(cè)是目前液位開(kāi)關(guān)中最有優(yōu)勢(shì)的檢測(cè)方法。這樣通過(guò)控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng) 。 （ 4）防釣魚(yú)效果好。 （ 3）編程語(yǔ)言：邏輯梯形圖和指令清單。但是，使用工業(yè)控制機(jī)的人員的技術(shù)水平要求較高，一般具有一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。同時(shí)， PLC 控制系統(tǒng)中的控制電路是由軟件編程完成的，只要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行修改就可以滿足不同的控制要求，因此 PLC 具有在線修改能力，功能易于擴(kuò)展，給生產(chǎn)帶來(lái)了“柔性”，具有工業(yè)通用性。 圖 PLC 硬件結(jié)構(gòu)圖 3 PLC 的循環(huán)掃描工作 對(duì)每個(gè)程序， CPU 從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令， 則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回到第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期 [5]。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢(qián)、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等，經(jīng)營(yíng)者普遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告，給經(jīng)營(yíng)者增加了管理成本和難度，也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便 [2]。 畢業(yè) 生簽名 ： 日 期 ： 指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實(shí)性審核的聲明 本人鄭重聲明： 已經(jīng)對(duì)學(xué)生論文所涉及的內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，確定其內(nèi)容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對(duì)他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為 。近年來(lái)，我國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)突飛猛進(jìn)：在汽車總站、商廈、醫(yī)院、小區(qū)、學(xué)校 等地區(qū)紛紛涌現(xiàn)出自動(dòng)售貨機(jī)的蹤跡。 ? 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)有指示。 在中國(guó) ,自動(dòng)售貨機(jī) 1999 年開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。 定義強(qiáng)調(diào)了 PLC 應(yīng)直接應(yīng)用與工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。 4 圖 各階段處理任務(wù) PLC 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，以用戶需要為主，又采用了先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn) [7]。隨著微處理器和單片機(jī)的出現(xiàn)，他把順序控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制的模擬量?jī)x表和過(guò)程監(jiān)控裝置等有機(jī)的結(jié)合在一起，形成了新一代的集散型控制系統(tǒng)。 三菱 FX2N 系列是作為一種小型機(jī)，其功能較為完善，性能價(jià)格比高，較為適合自動(dòng)售貨機(jī)。我國(guó)目前發(fā)行的 一 元 ，五 角和 一 角硬幣的金屬原材料是為 制 造 硬 幣而專門(mén)使用的特殊合金 ，因此在它通過(guò)投幣入口進(jìn)入由電感和電容組成的特定傳感器 ， 金屬材質(zhì)和體積的差異對(duì)電容量和電感量的影響大小也出現(xiàn)微弱差異 。 圖 WP10S24 外觀圖 本開(kāi)關(guān)電源的性能規(guī)格 （ 1）交流電壓輸入范圍： 170～ 264VAC。 本文采用的是 直動(dòng)式 電磁閥 ， 如圖 所示 。 圖 電子式液位開(kāi)關(guān) 電子式液位開(kāi)關(guān)可以橫向或豎向安裝。 （ 2）注意點(diǎn)，程序運(yùn)行開(kāi)始階段要有上電復(fù)位，讓機(jī)子清零。 當(dāng)飲料輸出達(dá)到 5s時(shí)，電磁閥關(guān)斷。 PLC 控制程序既 要滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的各種控制 ，又 要滿足電氣控制裝置本身的制造、使用和維修的需要。 最后，對(duì)本文借鑒引用著作的作者，以及百忙中抽出時(shí)間審閱本論文的老師們，表述由衷的謝意。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中容不得半點(diǎn)馬 虎。 15 圖 計(jì)幣部分 二 、比較部分 投幣完成后，系統(tǒng)會(huì)將 D0內(nèi)錢(qián)幣數(shù)據(jù)和可以購(gòu)買(mǎi)的飲料價(jià)格進(jìn)行區(qū)間 比較：若 1元≤投幣 ，則純凈水選擇指示燈長(zhǎng)亮，此時(shí)可以選擇純凈水或退幣；若 ≤投幣 3元，則純凈水和汽水指示燈長(zhǎng)亮，此時(shí)可以選擇純凈水、汽水或退幣；投幣≥ 3元 ,則純凈水、汽水和咖啡指示燈長(zhǎng)亮 ,此時(shí)可以選擇純凈水、汽水、咖啡或退幣。 （ 9） 當(dāng)物品不足時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無(wú)反應(yīng)（不出物品，不減余額）。 三 、電子式液位開(kāi)關(guān) 電子式液位開(kāi)關(guān)通過(guò)內(nèi)置電子探頭對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)，再由芯片對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，當(dāng)判斷到有水時(shí)，芯片輸出高電平 24V 或 5V 等 (PNP 型或 NPN 型均可），當(dāng)判斷到無(wú)水時(shí)，芯片輸出 0V。 三、 先導(dǎo)式： 原理：通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開(kāi)，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，打開(kāi)；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過(guò)旁通孔腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉。 8 開(kāi)關(guān)電源 在自動(dòng)售貨機(jī)中指示燈、警鈴、等電源為 DC 24V，因此需要配備直流 24V開(kāi)關(guān)電源。 （ 10）計(jì)數(shù)器（ C） :一般 16位，范圍 0至 32767數(shù) （ 200點(diǎn)），鎖定 16位，范圍100點(diǎn)，一般 32位，范圍 15點(diǎn) ,鎖定 32位，范圍 15點(diǎn)。 目前的 PLC 品牌很多，比較有名的有美國(guó) AB， ABB，松下，西門(mén)子，三菱，歐姆龍，臺(tái)達(dá)，富士，施耐德，信捷等 。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī) 技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展， PLC 在邏輯運(yùn)算、璧還調(diào)節(jié)的功能，運(yùn)算速度提高，輸入輸出規(guī)模擴(kuò)大，并開(kāi)始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成以 PLC 為重要部件的初級(jí)分散控制系統(tǒng) [8]。 PLC 通電后，首先對(duì)硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)如圖 所示。 2 第二章 PLC 的概述 PLC 的定義與 硬件組成 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(mén)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(lái)在其內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能的面向用戶的指令，并通過(guò)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(guò)程。它又被稱為 24 小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。 ? 當(dāng)貨物排出后延時(shí)指示燈滅。在人口集中的學(xué)校、車站、醫(yī)院等地方，瓶裝的飲料造成大量資金與產(chǎn)品的浪費(fèi)，本課題就研究用PLC 實(shí)現(xiàn)散裝飲料的自動(dòng)銷售，要求給出自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)采用單片機(jī)作為控制核心，但這樣在輸入輸出接口上消耗很大。同時(shí)售貨機(jī)的一些 故障信息和警報(bào)信息可以實(shí)時(shí)的傳送到相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)人員，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。 （ 1）輸入刷新階段 在輸入刷新階段， CPU 掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫(xiě)入輸入狀態(tài)寄存器。同時(shí)，用軟件編程代替了機(jī)電控制的硬連線，大大的減輕了繁重的安裝和接線工作，這不僅提高了可靠性，還極大的縮短了施工周期。 PLC 是專為工廠現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)上采用整體密封或插件組合型，并采用了一系列抗干擾措施，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用有很高的可靠性； PLC 是由電氣控制廠家研制出來(lái)的，采用梯形圖語(yǔ)言編程，使熟悉電器控制的人員易學(xué)易懂，易于推廣。 （ 5）指令數(shù)目：基本順序指令 27，步進(jìn)梯形指令 2，應(yīng)用指令 128。 （ 5）可根據(jù)需要，增加累計(jì)輸出功能、時(shí)間控制及禁止接收硬幣等功能。 一、 直動(dòng)式 ： 原理：通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門(mén)打開(kāi)；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，關(guān)閉。當(dāng)水平 面以上揚(yáng)線角度超過(guò)28176。 （ 4） 當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮?xí)r，按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出， 5s 后