【文章內(nèi)容簡介】 IN,OUT 計(jì)算間隔定時(shí)器 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 在梯形圖中，整數(shù)、雙整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘、除指令（見表 32）分別執(zhí)行下列運(yùn)算： IN1+IN2=OUT， IN1— IN2=OUT， IN1*IN2=OUT， IN1/IN2=OUT。 表 32 加減乘除指令 梯形圖 語句表 描述 梯形圖 語句表 描述 ADD_I +I INT1,OUT 整數(shù)加法 DIV_DI /D INT1,OUT 雙整數(shù)除法 SUB_I I INT1,OUT 整數(shù)減法 ADD_R +R INT1,OUT 實(shí)數(shù)加法 MUL_I *I INT1,OUT 整數(shù)乘法 SUB_R R INT1,OUT 實(shí)數(shù)減法 DIV_I /I INT1,OUT 整數(shù)除法 MUL_R *R INT1,OUT 實(shí)數(shù)乘法 ADD_DI +D INT1,OUT 雙整數(shù)加法 DIV_R /R INT1,OUT 實(shí)數(shù)除法 SUB_DI D INT1,OUT 雙整數(shù)減法 MUL MUL INT1,OUT 整數(shù)乘法產(chǎn)生雙整數(shù) MUL_DI *D INT1,OUT 雙整數(shù)乘法 DIV DIV INT1,OUT 帶余數(shù)的整數(shù)除法 在語句表中，整數(shù)、雙整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘、除指令分別執(zhí)行下列運(yùn)算： IN1+ OUT =OUT， OUT— IN1=OUT， IN1* OUT =OUT， OUT /IN2=OUT。 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能 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（如圖 31），并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中所包括的人工操作步驟。 在實(shí)際生活中，我們見到的售貨機(jī)可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。售貨機(jī)的基本功能就 是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。例如：售貨機(jī)中有 2 種商品， A 商品價(jià)格為 元， B 商品為 1 元?，F(xiàn)投入 1 個(gè) 1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過 A 商品的價(jià)格時(shí)， A 商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買， B 商品也提示。當(dāng)按下選擇 A 商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去 A商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取 A 號(hào)商品到出貨口。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。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。還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。 自動(dòng)售貨機(jī) I/O 點(diǎn)的分配 輸入 /輸出單元通常也稱 I/O 單元或 I/O 模塊，是 PLC 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC 通過輸入接口可以檢測被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為 PLC 對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí) PLC 又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的 。本次智能搶答器 I/O 點(diǎn)的分配如表 33 所示。 表 33 自動(dòng)售貨 機(jī) I/O 點(diǎn)的分配表 序號(hào) 定義點(diǎn) 符號(hào) 功能 1 SB1 找零按鈕 2 SB2 食品五角按鈕 3 SB3 飲料一元按鈕 4 SB4 飲料二元按鈕 5 SB5 飲料 元按鈕 6 SB6 投五角硬幣 7 SB7 投一元硬幣 8 SB8 找零五角 圖 31 自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖 圖 32 順序功能圖 轉(zhuǎn)換 1 步 1 步 2 步 3 動(dòng)作 1 動(dòng)作 2 轉(zhuǎn)換 2 9 SB9 找零一元 10 SB10 食品五角上貨 11 SB11 飲料一元上貨 12 SB12 飲料二元上貨 13 SB13 飲料 元上貨 14 SB14 清除貨物 15 找零 16 出食品五角 17 出飲料一元 18 出飲料二元 19 出飲料 元 20 食品五角綠燈（可以購買） 21 飲料一元綠燈（可以購買） 22 飲料二元綠燈（可以購買） 23 飲料 元綠燈（可以購買） 24 食品五角紅燈 (物品售完 ) 25 飲料一元紅燈 (物品售完 ) 26 飲料二元紅燈 (物品售完 ) 27 飲料 元紅燈 (物品售完 ) 28 順序功能圖（ SFC） 順序功能圖是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中允許和別的語言編程的程序嵌套。順序功能圖由步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作三種主要元件組成，如圖 32 所示?？梢杂庙樞蚬δ軋D來描述系統(tǒng)的功能，根據(jù)它可以很容易地設(shè)計(jì)出梯形圖程序。 梯形圖（ LAD） 什 么是梯形圖（ LAD） 梯形圖是用的最多的 PLC 圖形編程語言。 梯形圖語言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的基礎(chǔ)上演變而來的。它與電器控制線路圖相似， 如圖 34所示。 繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC 的編程語言，是 PLC 的第一編程語言。 在梯形圖中，有兩根豎直的直線，被稱為母線，現(xiàn)在很多 PLC 只 保留了左邊的母線，而把右邊的母線略去不寫。在梯形圖中引入了“能流”的概念。左邊的母線就如電源的“正極”，而右邊的母線就如電源的“負(fù)極”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵(lì)。如果沒有能流，則線圈未被激勵(lì)，“能流”在任何時(shí)刻都不會(huì)通過接點(diǎn)自右向左流。 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖（ LAD） 本此設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)主要銷售食品 、 飲料 、 日用三大類，而食品有五角和一元，飲料有一元和二元，日用有二元和三元。 本次自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖如下所示： 圖 34 傳統(tǒng)繼電器控制線路圖和 PLC 梯形圖 a 傳統(tǒng)繼電器控制線路圖 b PLC 梯形圖 第四章 工藝流程和工作過程分析 工藝流程 、一元的硬幣 ； （ 2 分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投硬幣； ，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮綠燈； ，按下按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時(shí)指示燈綠燈閃爍； ，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客 ； 20 秒無操作，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； ，按下退款按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； ； ，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無反應(yīng)（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。（每樣物品都可單獨(dú)加數(shù)） 工作過程分析 網(wǎng)絡(luò) 1 是五角信號(hào)到加五。網(wǎng)絡(luò) 2是一元信號(hào)到加十。網(wǎng)絡(luò) 3是當(dāng)余額大于或等于五角時(shí)，如果按下食品五角按鍵，余額減五，并出食品五角，八秒后停止。當(dāng)無食品 五角時(shí)按下食品五角按鍵，不減余額，不出物品。網(wǎng)絡(luò) 5 是食品五角閃爍控制。網(wǎng)絡(luò) 6 是當(dāng)余額大于或等于五角時(shí)，如果沒按下食品五角按鍵，則食品五角綠燈常亮。如在出食品五角，則綠燈閃爍。等物食品五角時(shí)綠燈不亮不閃爍。網(wǎng)絡(luò) 7 是當(dāng)無食品五角時(shí)，食品五角紅燈亮。同理，網(wǎng)絡(luò) 8 至網(wǎng)絡(luò) 12 是食品一元控制程序，網(wǎng)絡(luò) 13 至網(wǎng)絡(luò) 17 是飲料一元控制程序，網(wǎng)絡(luò)18 至網(wǎng)絡(luò) 22 是飲料兩元控制程序，網(wǎng)絡(luò) 23 至網(wǎng)絡(luò) 27 是日用兩元控制程序，網(wǎng)絡(luò) 28 至網(wǎng)絡(luò) 32 是日用三元控制程序。網(wǎng)絡(luò) 33 是兩分鐘無操作計(jì)時(shí)。網(wǎng)絡(luò) 34 是無人操作計(jì)時(shí)。網(wǎng)絡(luò)35 是無操作找 零燈亮。網(wǎng)絡(luò) 3 37 分別是找五角、找一元。 第五章 硬件設(shè)計(jì) PLC 外圍接線圖 售貨機(jī)的外部接線圖如圖 所示， SB2— SB7 為物品選擇按鈕，當(dāng)投入貨幣物品綠燈亮（ — ），按下 SB2— SB7 其中一個(gè)，對(duì)用的 KM 線圈得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出相應(yīng)的物品（ — ），當(dāng)有物品銷售完其行程開關(guān)斷開，物品紅燈亮并同時(shí)向總部發(fā)送物品銷售完的信息；當(dāng)收買物品總值低于投入總值時(shí)，可按找零按鈕 SB1 選擇找一元還是五角（ SBSB11）后 KM1 得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)找零 ()。 圖 51 售貨機(jī)的外部接線圖 自動(dòng)售貨機(jī)模擬操作面板 圖 52 自動(dòng)售貨機(jī)模擬操作面板 本設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用按鈕開關(guān)模擬物品選擇，按鈕內(nèi)有綠燈和紅燈分別表示可購買物品和物品銷售完；指示燈模擬物品輸出及找零如圖 52 所示。 第六章 總結(jié) 個(gè)人總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)我們的主要任務(wù)是用 PLC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的功能。一個(gè)平?？此坪唵问褂梅奖愕淖詣?dòng)售貨機(jī)，其實(shí)并不是那么容易就做成的。我們本次設(shè)計(jì)所做的只是 PLC 編程部分，以此實(shí)現(xiàn)它的功能。 在接到題目后，起初感覺無從下手，在思考過一段時(shí)間后，我們通過網(wǎng)絡(luò)以及去圖書館查閱資料，獲得了一些有關(guān)自動(dòng)售貨機(jī)以及 PLC 編程方面的信息?；谖覀儽緦W(xué)期所學(xué)習(xí)的 PLC 課程，我們自己嘗試著編寫了程序。經(jīng)過多次修改以及調(diào)試，我們最終獲得成功，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。在設(shè)計(jì)中我們用到了光電開關(guān)、電磁閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等我們沒怎么接觸過的電子器件，之前我對(duì)這些元器件不是很了解，由于在設(shè)計(jì)中用到了，我查閱了一些資料，對(duì)它們的原理以及應(yīng)用有了深刻地認(rèn)識(shí)。 經(jīng)過 兩個(gè)禮拜 的學(xué)習(xí)、研究以及經(jīng)過 孫 老師的指導(dǎo) .終于按時(shí)完成了 課程 設(shè)計(jì) 。 設(shè)計(jì)主要研究的是自動(dòng)售貨機(jī)中有關(guān)于 PLC 的部分 。 自動(dòng)售貨機(jī)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造 向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。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)營時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購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)。所以說 ，自動(dòng)售貨機(jī)是今后小商品和飲料銷售方式的一個(gè)很好的發(fā)展趨勢(shì) 。 它的出現(xiàn)將極大的方便人們購買所需要的小商品 。 通過本次課程設(shè)計(jì)，我的收獲很大，對(duì) PLC 的編程有了更進(jìn)一步的掌握，增加了我的實(shí)踐動(dòng)手能力。另外，我還學(xué)會(huì)了一些基本軟件的應(yīng)用，比如 STEP 7 MicroWIN 等。 致謝 這次課程設(shè)計(jì)之所以取得成功，得到了多方面的幫助。首先，感謝學(xué)校為我們提供這次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使我們?cè)诙喾矫嬗辛颂岣吆屯晟?，在理論方面得到了鞏固，?shí)踐動(dòng)手能力方面有了提高。再次，感謝指導(dǎo)老師的幫助，在設(shè)計(jì)過程中遇到難題時(shí)，指導(dǎo)老師總是耐心的提供幫助，在這里向老師表示由衷地感謝。最后，對(duì)幫助我的同學(xué)表示感謝，這次設(shè)計(jì)能取得成功，也離不開彼此之間的團(tuán)結(jié)互助！ 參考文獻(xiàn) 【 1】 程周可編程序控制器原理與應(yīng)用 北京：高等教育出版社， 2021 年 【 2】 王永華現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2021 【 3】 周美蘭，周封，忘岳宇 PLC 電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)北京：科學(xué)出版社， 2021 【 4】 吳建強(qiáng)，姜三勇可編程控制器原理及應(yīng)用哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 【 5】 吳中俊，黃永紅可編程序控制器原理及應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 6】 張萬忠，劉明芹電器與 PLC 控制技術(shù)北京：化學(xué)工業(yè)出版社。 2021 【 7】 王兆義可編程序控制器教程北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 8】 宋繼玉可編程序控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) [M] 北京：冶金工業(yè)出版 社，1991. 【 9】 宋伯生可編程控制其配置、編程、聯(lián)網(wǎng) [M] 北京：中國勞動(dòng)出版社， 1998 【 10】 嚴(yán)盈富西門子 S7200PLC 入門 [M] 北京：人民郵電出版社， 2021 【 11】 網(wǎng)絡(luò)資料 附錄 外文資料 PLC technique discussion and future development Along with the development of the ages, the technique that is nowadays is also gradually perfect, the petition plays more strong。 the operation that list depends the artificial has already ca