【導(dǎo)讀】各個(gè)領(lǐng)域已占得一席之地，并將有更好的發(fā)展。我國(guó)人口數(shù)量龐大，有廣闊的發(fā)展空間。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)為飲料自動(dòng)售貨機(jī)，販賣(mài)。首先通過(guò)與單片機(jī)和液壓等控制的對(duì)比，確定采用PLC來(lái)控制自。的販賣(mài)過(guò)程，以便為硬件的選擇做準(zhǔn)備。根據(jù)I/O分配表對(duì)PLC選型，并畫(huà)出外部接線圖?？刂葡到y(tǒng)流程圖編寫(xiě)符合自動(dòng)售貨機(jī)功能的程序。如果購(gòu)物后有剩余。金額，則可按退幣按鈕退幣。梯形圖的編寫(xiě)通過(guò)GXDeveloper來(lái)完。最后用MCGS作出組態(tài)效果。括按鈕、指示燈、投幣口、取物口、退幣口等部分。

　　

【正文】 示燈亮，要求繼續(xù)投幣或退幣。當(dāng) 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 29 投入錢(qián)幣大于等于 2 元時(shí)，純凈水指示燈亮；若大于等于 4 元，純凈水和營(yíng)養(yǎng)快線指示燈亮；若大于等于 5 元，純凈水、營(yíng)養(yǎng)快線和營(yíng)養(yǎng)快線指示燈亮；若大于等于 6 元，四種飲料指示燈全亮。此時(shí)可選擇飲料。 3）選擇飲料 比較電路完成后，可選擇飲料。當(dāng)按下按鈕時(shí)，相應(yīng)的指示燈閃爍。 4）飲料供應(yīng) 當(dāng)按下按鈕時(shí)，相應(yīng)的繼電器啟動(dòng)輸出所選擇的飲料，輸出地同時(shí)寄存器減去購(gòu)買(mǎi)的飲料的錢(qián)幣數(shù)。 5）退幣 購(gòu)買(mǎi)結(jié)束后，若還剩余錢(qián)幣 ，按下退幣按鈕，系統(tǒng)會(huì)把數(shù)據(jù)寄存器中的錢(qián)幣退回。 根據(jù)對(duì)飲料自動(dòng)售貨機(jī)的工作過(guò)程描述，可以設(shè)計(jì)出飲料自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng) PLC 程序的程序流程圖。其流程如圖 51 所示： 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 30 圖 51 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng) PLC 程序的程序流程圖 飲料自動(dòng)售貨機(jī)各控制功能的程序設(shè)計(jì) 1) 啟動(dòng)停止程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 31 在自動(dòng)售貨機(jī)投入使用時(shí)要先按啟動(dòng)按鈕 X22，售貨機(jī)才能使用，在檢測(cè)到有投幣信號(hào)時(shí)程序開(kāi)始啟動(dòng)處理用戶(hù)的操作，按下停止按鈕 X23后售貨機(jī)停止工作。在其程序梯形圖如圖 52 所示 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 32 圖 52 啟動(dòng)停止程序 1）判別錢(qián) 幣真?zhèn)蔚某绦? 當(dāng)投入的錢(qián)幣為假幣時(shí)，假幣傳感器感應(yīng)到一觸發(fā)脈沖，假幣指示燈 Y0 接通亮，直接驅(qū)動(dòng)假幣繼電器線圈 Y6，將假幣退出， 2S 之后恢復(fù)正常。其程序梯形圖如圖 53 所示 。 圖 53 判斷真假幣的梯形圖程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 33 2）計(jì)幣顯示系統(tǒng)的程序 存儲(chǔ)錢(qián)幣寄存器 D0 清零。當(dāng)投入 1 元硬幣或 1 元紙幣時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器做加 1 計(jì)算，當(dāng)投入 5 元時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器做加 5 計(jì)算，當(dāng)投入 10 元時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器做加 10 計(jì)算，并且將錢(qián)幣總數(shù)用兩個(gè)數(shù)碼管顯示出來(lái)，最大能顯示 99 元，如果錢(qián)數(shù)超過(guò)兩位數(shù)那么百位將不顯示 ,只顯示后兩位。其程序梯形圖如 圖 54 所示。 圖 54 計(jì)幣顯示系統(tǒng)的程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 34 3)錢(qián)幣與價(jià)格比較系統(tǒng)的程序 將顧客投入的錢(qián)幣與購(gòu)買(mǎi)飲料所需要的錢(qián)幣進(jìn)行比較，若小于 2 元，則退幣指示燈 Y5 長(zhǎng)亮，表示錢(qián)幣不足；若大于或等于 2 元，則純凈水指示燈 Y1 長(zhǎng)亮，表示可以購(gòu)買(mǎi)純凈水；若大于或等于 3 元，則果汁指示燈Y2 和純凈水指示燈 Y1 長(zhǎng)亮，表示可買(mǎi)果汁或純凈水；若大于或等于 5元，則營(yíng)養(yǎng)快線指示燈 Y果汁指示燈 Y2 和純凈水指示燈 Y1 長(zhǎng)亮，表示可買(mǎi)營(yíng)養(yǎng)快線、營(yíng)養(yǎng)快線或純凈水；若大于或等于 6 元，則咖啡指示燈 Y營(yíng)養(yǎng)快線指示燈 Y果汁指示燈 Y2 和 純凈水指示燈 Y1 長(zhǎng)亮，表示可買(mǎi)咖啡、營(yíng)養(yǎng)快線、果汁或純凈水。 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 35 圖 55 錢(qián)幣與價(jià)格比較系統(tǒng)的程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 36 圖 55 錢(qián)幣與價(jià)格比較系統(tǒng)的程序 4）選擇飲料的程序 當(dāng)選擇純凈水時(shí)，按下純凈水按鈕 X11，中間繼電器 M20 得電，純凈水指示燈 Y1 閃爍；當(dāng)選擇果汁時(shí)，按下?tīng)I(yíng)養(yǎng)快線果汁按鈕 X12，中間繼電器 M21 得電，果汁指示燈 Y2 閃爍；當(dāng)選擇營(yíng)養(yǎng)快線時(shí)，按下?tīng)I(yíng)養(yǎng)快線按鈕 X13，中間繼電器 M22 得電，營(yíng)養(yǎng)快線指示燈 Y3 閃爍；當(dāng)選擇咖啡時(shí)，按下咖啡按鈕 X14，中間繼電器 M23 得電，咖啡指示燈 Y4閃爍。其程序梯形圖 如圖 35 所示。 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 37 圖 56 選擇飲料的程序 5）供應(yīng)系統(tǒng)的程序 當(dāng)選擇純凈水時(shí)， M20 得電，驅(qū)動(dòng)繼電器 Y7 接通，輸出純凈水，送出純凈水之后 Y7 斷開(kāi)停止供應(yīng)。當(dāng)選擇營(yíng)養(yǎng)快線時(shí)， M101 得電，驅(qū)動(dòng)繼電器 Y10 接通，輸出營(yíng)養(yǎng)快線， 7S 之后 Y10 斷開(kāi)停止供應(yīng)。當(dāng)選擇營(yíng)養(yǎng)快線時(shí)， M102 得電，驅(qū)動(dòng)繼電器 Y11 接通，輸出純營(yíng)養(yǎng)快線， 7S之后 Y11 斷開(kāi)停止供應(yīng)。當(dāng)選擇咖啡時(shí)， M103 得電，驅(qū)動(dòng)繼電器 Y12 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 38 接通，輸出咖啡， 7S 之后 Y12 斷開(kāi)停止供應(yīng)。其程序梯形圖及指令表如圖 36 和表 34 所示。 圖 57 供應(yīng)系統(tǒng)的程序 6）退幣系統(tǒng)的程序 當(dāng)飲料輸出結(jié)束后，寄存器中數(shù)據(jù)進(jìn)行減去所用錢(qián)幣計(jì)算（純凈水減 2 元，果汁減 3 元，營(yíng)養(yǎng)快線減 5 元，咖啡減 6 元），按下退幣按鈕X15， Y Y13 得電，退幣指示燈 L5 亮，找一元繼電器 Y13 接通，驅(qū)動(dòng) 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 39 找出一元硬幣， 5S 后退幣完成，同時(shí)數(shù)據(jù)寄存器 D0 進(jìn)行清零；在投幣不足并且五秒沒(méi)人操作時(shí)自動(dòng)退幣；在投幣后 60S 無(wú)人操作時(shí)，先報(bào)警5S 如果 10S 后還無(wú)人操作則再次報(bào)警并退幣。其程序梯形圖所示。 圖 58 退幣系統(tǒng)的程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 40 圖 59 退幣系統(tǒng)的程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 41 圖 510 退幣系統(tǒng)的程序 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 42 第六章 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試主要內(nèi)容 由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)物控制模型，在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時(shí)，所有的輸入信號(hào)（包括硬幣、紙幣、假幣識(shí)別）均用開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)代替，所有的輸出均用指示燈來(lái)表示。在調(diào)試之前首先按控制系統(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，再按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行功能調(diào)試，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察、 PLC 輸出指示燈的狀態(tài)說(shuō)明及數(shù)碼管顯示進(jìn)行程序的調(diào)試。 但在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題： 按鍵的處理有問(wèn)題，當(dāng)操作人員長(zhǎng)時(shí)間按下飲料選擇按鈕時(shí)，數(shù)碼管就顯示錢(qián)幣會(huì)一直減少直到飲料出來(lái)停止。 用于寄存錢(qián)幣總數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器在斷電后里面的數(shù)據(jù)被清零了。 通過(guò)軟件修改解決上述問(wèn)題，解決辦法如下： 經(jīng)查后把程序中給計(jì)算錢(qián)幣剩余總數(shù)程序信號(hào)的飲料出貨觸點(diǎn)改為下降沿觸發(fā)，這樣就按一下飲料選擇按鈕只減一次飲料的價(jià)格了。 將寄存錢(qián)幣總數(shù)數(shù)據(jù)的寄存器改為斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器，就可以記憶斷電前的錢(qián)幣總數(shù)了。 經(jīng)軟件相應(yīng)的修改后，系統(tǒng)各項(xiàng)功能運(yùn)行正常。 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 43 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 44 第七章 總結(jié)與展望 總結(jié) PLC 采用無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)的邏輯運(yùn)算微電子技術(shù)，將復(fù)雜的控制由PLC 內(nèi)部運(yùn)算器完成，故具有壽命長(zhǎng)、可靠性高，控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下。在進(jìn)行論文的過(guò)程中，我再次復(fù)習(xí)了PLC 的相關(guān)知識(shí)，深入了解了很多的功能指令，對(duì)以前不太懂的，不理解的地方都作了研究，也取得了很大進(jìn)步，并成功的完成了本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)也涉及了很多其他方面的知識(shí)，除了學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，還有包括很多軟件方面的一些知識(shí)，確實(shí)收獲蠻多的。在遇到問(wèn)題的時(shí)候，我學(xué)會(huì)了如何借助外界的幫助和自身 的努力來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，懂得如何進(jìn)行獨(dú)立思考，如何冷靜的面對(duì)要解決的問(wèn)題，這些都是今后學(xué)習(xí)生活的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在以后的各個(gè)方面都有著至關(guān)重要的作用。 展望 隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高 ,自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展越來(lái)越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。未來(lái)的自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)增加進(jìn)行刷卡式的無(wú)現(xiàn)金交易 ,人機(jī)對(duì)話的應(yīng)用性提高使自動(dòng)售貨機(jī)在國(guó)內(nèi)大面積普及成為可能。通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行自助購(gòu)物正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚 ,快捷方便的購(gòu)物方式滿(mǎn)足了人們?cè)诋?dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)追求高品質(zhì)生活的需要。 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 45 致 謝 在論文完 成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師 XXX老師 ,表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！ 在論文工作中，遇到了許多內(nèi)容上結(jié)構(gòu)不夠嚴(yán)謹(jǐn)和處理問(wèn)題不夠全面等問(wèn)題以及論文結(jié)構(gòu)上的不規(guī)范，都得到 XXX 老 師的親切關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)，使我能夠順利的完成設(shè)計(jì)的制作。 他 以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。特別是 XXX 老師對(duì)我指導(dǎo)時(shí)所表現(xiàn)的細(xì)心和耐心為我樹(shù)立了一個(gè)學(xué)習(xí)的榜樣，我再一次向 他 表示衷心的感謝。同時(shí)我的論文也得到了許多同學(xué)的寶貴修改意見(jiàn)，在此對(duì)他們表示最誠(chéng)摯的謝意 ！ 在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧兩年多來(lái)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無(wú)限欣慰。為此，我向熱心幫助過(guò)我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝 ! 在我即將完成學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！ 最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師和專(zhuān)家 !! 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 46 參考文獻(xiàn) ，等 .機(jī)床電氣與 PLC 控制技術(shù)項(xiàng)目教程 [M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2. 張萬(wàn)忠 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) [M].2 版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 3. 金發(fā)慶 .傳感器技術(shù)與應(yīng)用 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .第 2 版， 2021 4. 張萬(wàn)忠，孫晉主編 .可編程控制器入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例 [M].北京：中國(guó)電力出版社， 2021 .PLC 應(yīng)用技術(shù) [M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 2021 .電氣控制與 PLC 實(shí)訓(xùn)教程 [M].北京：人民郵電出版社，2021 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 .PLC 技術(shù)與應(yīng)用 [M].北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 47 附錄 指令表 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 48 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 49 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 50 第 頁(yè) 共 45頁(yè) 51