【文章內(nèi)容簡介】 啡飲料自動售貨機(jī)，省時(shí)方便快捷。既可以作投資來使用，也可作為員工福利來使用。 自動售貨機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 和發(fā)展前景 從自動售貨機(jī)的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。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；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。 從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可 以銷售商品的機(jī)械，從狹義來講就是自動銷售商品的機(jī)械。從供給的條件看，自動售貨機(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)。 基于 PLC 的自動售貨機(jī)控制 7 現(xiàn)在，自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過電話線路將自動售貨機(jī)內(nèi)的庫存信息及時(shí)地傳送各營業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行。并且，為防止地球暖化，自動售貨機(jī)的開發(fā)致力于能源的 節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰時(shí)，這種機(jī)型的自動售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約 10－ 15％的電力。進(jìn)入 21 世紀(jì)時(shí)，自動售貨機(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。 基于 PLC 的自動售貨機(jī)控制 8 第 2 章 可編程控制器 PLC 簡介 PLC 概述 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和 輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC 具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性好等特點(diǎn)。 可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）根據(jù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的需要，研制出了第一臺可編程控制器，并在美國通用汽車公司（ GM）的汽車自動裝配線上試用成功。盡管當(dāng)時(shí)的可編程控制器功能有限、體積龐大，但它標(biāo)志著這門新技術(shù)的產(chǎn)生和迅速發(fā)展的開始。 1971 年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺可編程序控制器 DSC8。 1973 年，西歐國家也研制出了他們的第一臺可編程序控制 器。我國從 1974 年開始研制， 1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。早期的可編程序控制器是為取代繼電器控制線路、存儲程序指令、完成順序控制而設(shè)計(jì)的。主要用于： 1. 邏輯運(yùn)算 2. 計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)等順序控制，均屬開關(guān)量控制。所以，通常稱為可編程序邏輯控制器（ PLC— Programmable Logic Controller）。 進(jìn)入 70 年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展， PLC 采用了通用微處理器，這種控制器就不再局限于當(dāng)初的邏輯運(yùn)算了，功能不斷增強(qiáng)。因此，實(shí)際上應(yīng)稱之為 PC—— 可編程序控制器。 至 80 年代，隨大規(guī)模和超大規(guī)模集成電 路等微電子技術(shù)的發(fā)展，以 16 位和32 位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化 PC 得到了驚人的發(fā)展。使 PC 在概念、設(shè)計(jì)、性能、價(jià)格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程 I/O 和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使 PC 向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一大支柱。 基于 PLC 的自動售貨機(jī)控制 9 早期的可編程控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)思想，并注重了面向用戶、用于控制和適合工業(yè)現(xiàn)場的特點(diǎn)，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平，其功能很有限，器件多、線 路復(fù)雜且體積大，名稱也不統(tǒng)一。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代可編程控制器對網(wǎng)絡(luò)功能的要求更強(qiáng)，一般都有現(xiàn)場總線功能、互連網(wǎng)接入功能等， EASY 嵌入式 PLC 采用 CAN bus 現(xiàn)場總線技術(shù)并支持專用的嵌入式 Web 服務(wù)器。 20 世紀(jì) 20 年代出現(xiàn)了將接觸器、各類繼電器、定時(shí)器、其他電器及其觸頭按一定邏輯關(guān)系連接的繼電接觸控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、便于掌握在一定范圍了能夠滿足控制要求，在工業(yè)控制中一直占有主導(dǎo)地位。 自動售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物 。 PLC 的發(fā)展前景 和主要品牌 進(jìn)入 21 世 紀(jì)，自動售貨機(jī)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。 PLC 總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展 向大容量、高速度方向發(fā)展 智能型 I/O 模塊的發(fā)展 基于 PC 的編程軟件取代編程器 PLC 編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化 PLC 通信的易用化 組態(tài)軟件與 PLC 的軟件化 PLC 與現(xiàn)場總線相結(jié)合 開發(fā)新型特殊功能模塊 CPU 的處理速度進(jìn)一步加快 PLC 目前 主要 有以下 品牌 德國西門子 ， 日本 OMRON 三菱 、 日立 、 東芝 、 松下 、 富士 ， 美國 GE 施奈德 、 IPM、 AB 公司等 PLC 生產(chǎn)廠家。 基于 PLC 的自動售貨機(jī)控制 10 PLC 的工作原理 PLC 的硬件組成 PLC 的硬件主要由中央處理器（ CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中， CPU 是 PLC 的核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場輸入 /輸出設(shè)備與 CPU 之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。 對于整體式 PLC，所有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)，其組成框圖如圖 1 所示；對于模塊式 PLC，各部件獨(dú)立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安 裝在機(jī)架或?qū)к壣希浣M成框圖如圖 21 所示。無論是哪種結(jié)構(gòu)類型的 PLC，都可根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合。 21 整體式 PLC 組成框圖 1．中央處理單元（ CPU） 同一般的微機(jī)一樣， CPU 是 PLC 的核心。 PLC 中所配置的 CPU 隨機(jī)型不同而不同，常用有三類：通用微處理器（如 Z80、 808 80286 等）、單片微處理器（如 803 8096 等）和位片式微處理器 (如 AMD29W 等 ) 。小型 PLC 大多采用 8 位通用微處理器和單片微處理器；中型 PLC 大多采用 16 位通用微處理器或單片微處理器；大型 PLC 大多采用 高速位片式微處理器。 基于 PLC 的自動售貨機(jī)控制 11 2．存儲器 存儲器主要有兩種：一種是可讀 /寫操作的隨機(jī)存儲器 RAM，另一種是只讀存儲器 ROM、 PROM 、 EPROM 和 EEPROM。 在 PLC 中，存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。 3．輸入 /輸出單元 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象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為 PLC 對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí) PLC 又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。 PLC 的工作原 理 PLC 雖具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，而 PLC 則采用循環(huán)掃描工作方式。在 PLC 中用戶程序按先后順序存放。對每個(gè)程序，處理器從第一條指令開始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，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。 掃描周期的長短主要取決于以下幾個(gè)因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個(gè)掃描周期大致可分為輸入 /輸出刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。 所謂輸入 /輸出刷新是指， PLC 先將上一次掃描的執(zhí)行 結(jié)果送到輸出端，再讀入輸入數(shù)據(jù)并存入輸出狀態(tài)寄存器，輸出狀態(tài)的寄存器內(nèi)容進(jìn)行一次更新，故稱為“ I(輸入 )/O (輸出 )刷新”。由于每一個(gè)掃描周期只進(jìn)行一次輸入 /輸出刷新，即每一個(gè)掃描周期 PLC 只對輸入與輸出狀態(tài)寄存器更新一次，故使系統(tǒng)存在輸入與輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，由此可見，若輸入變量在輸入 /輸出刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期