【正文】 以 01 商品的選擇指示燈為例，在變量選擇中選擇 =1，滿足條件時指示燈變色。這樣就可用數(shù)碼管來顯示投入的幣值。 顯示屏要顯示 3種數(shù)據(jù)，分別為：投入顯示、消費顯示、余額顯示。最后還要定義“確認(rèn)”按鈕。 以 10元為例：雙擊 10元硬幣，開到“動畫連接”畫面，選擇“觸敏動作”中的“左鍵動作”，在動作描述中如下定義：按下鼠標(biāo)時， poiwinJB=1； TR$=1。 對應(yīng)的梯形圖如圖 11 所示 （ 2）投幣狀態(tài) 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 26 當(dāng)投幣時，按下“投幣”提示字，出現(xiàn)投幣框。分析過程是按照一次交易的實際情況來進(jìn)行的，即由初始狀態(tài)、投幣狀態(tài)、購買狀態(tài)、退幣狀態(tài)到交易結(jié)束。梯形圖 36用來完成對數(shù)據(jù)的初始化。 為什么要除以 1000呢？這主要是考慮到 PLC的主要特點是執(zhí)行過程穩(wěn)定可靠，但執(zhí)行速度較 慢。 表 5 退幣過程變量表 整個退幣過程在按下按鈕（即 R20F接通時）時執(zhí)行，同樣也用到一個微分指令，在接收到信號時產(chǎn)生一次開關(guān)脈沖，進(jìn)而執(zhí)行一次其下面的指令。加法由 F20 指令實現(xiàn)，減法由 F25實現(xiàn)。以第一步為例，按下選擇 01商品鍵，相當(dāng)于給 R205加一個信號（只接受一次脈沖，所以用 DF微分指令），電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 22 當(dāng) YO接通 (01商品燈亮 )時，則系統(tǒng)顯示可以購買 01商品。出現(xiàn)在出貨口的商品在沒有取走前，一直保持顯示狀態(tài)，用鼠標(biāo)點擊該商品代表已經(jīng)取走，出貨口中的商品隱藏。 表 3 價格比較過程變量表 根據(jù)變量表和控制要求編寫的程序如圖 8所示。投入 5角、 1元、 5元、 10元，原理同上。變量表如表 2所示。給 WR1WR11 及 SV0SV4 賦初值，賦值功能通過高級指令 FO 實現(xiàn)。程序編制過程中，要用到運行初期閉合繼電器 R901 16 位數(shù)據(jù)傳送指令 FO,同時在上位機ForceControl 中，必須定義相應(yīng)的變量，來實現(xiàn)與 PLC 程序的對接。 在設(shè)計的過程中，就像上面所敘述的那樣，并非孤立地分別進(jìn)行上位機和下位機的設(shè)計工作， 而是互相配合的。清楚了仿真實驗的整體設(shè)計思路，下電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 17 面就可以開始著手設(shè)計了?？傮w上講，仿真界面是被控對象，利用 PLC 來控制這個仿真的自動售貨機，仿真的自動售貨機接受 PLC 的控制指令并完成相應(yīng)的動作；另一方面，仿真界面中的仿真自動售貨機的運行，都是由組態(tài)界面所提供的命令語言來完成的。例如在進(jìn)行仿真界面的設(shè)計時可以去觀看一下真正售貨機的外觀，必要時可以借助一些宣傳圖片來設(shè)計自動售貨機的外型；在進(jìn)行 PLC程序的編寫時需要先分配 PLC的 I/O點，確定上、下位機的接口。 到此為止，自動售貨機的一個完整工作過程 結(jié)束。取走商品后出貨框消失。 ② 投幣狀態(tài)。 ⑤ 實驗中售貨機忽略了各種故障以及缺貨等因素。 （ 1） 試驗狀態(tài)假設(shè) 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 16 由于是在計算機上模擬運行，試驗中有一些區(qū)別于實際情況的假設(shè)，本試驗中假設(shè)： ① 自動售貨機只售 8種商品。 （ 8）交付使用。 （ 5）對程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。 （ 2）設(shè)計梯形圖。 （ 4）不允許出現(xiàn)橋式電路。觸點不能放在線圈的右邊。 （ 4）分配 PLC餓 I/O 點，設(shè)計 I/O連接圖。 （ 5）必要時還需設(shè)計控制臺 （ 6）編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。 （ 4）設(shè)計控制程序。 （ 2） PLC的選擇。 （ 3）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 13 2 PLC系統(tǒng)設(shè)計 可編程序控制系統(tǒng)設(shè) 計的基本原則 控制系統(tǒng)設(shè)計原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 C24有兩個（ V0、 V1）。 ⑦ 編程工具連接插座（ RS422口） 可用此插座經(jīng)專用外設(shè)電纜連接編程工具。 ⑤ 直流電源輸出端子 在 FP1系列主機內(nèi)部均配有一個供輸入端使用的 24V直流電源。若在 “RUN” 工作方式下編輯程序，則按出錯對待。 (3) 工作方式選擇開關(guān) 工作方 式選擇開關(guān)共有 3個工作方式檔位，即 “RUN” ， “REMOTE” 和 “PROG” 。 現(xiàn)在就對 FP1C24的組成各部分和技術(shù)性能做一個簡單介紹 。 松下電工可變成序控制器產(chǎn)品 FP1C24 介紹 經(jīng)過從功能方面和價格方面兩個方面的考慮，發(fā)現(xiàn) 松下電工可變成序控制器產(chǎn)品 FP1C24比較適合自動售貨機。這對于一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)來說是完全允許的，不但不會造成不利影響，反而可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力。掃描周期越長，響應(yīng)速度越慢。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。 (6) PLC的基本工作原理 PLC 采用的是循環(huán)掃描工作方式。 (3) 輸入輸出接口電路 PLC 通過輸入輸出（ I/O）接口電路實現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接。 ④ 將存于寄存器中的處理結(jié)果送至輸出端?？刂破鞯淖饔檬强刂普麄€計算機的各個部件有條不紊地工作，它的基本功能是從內(nèi)存中取指令和執(zhí)行指令。 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 9 如圖 2所示， PLC控制系統(tǒng)由輸入量 — PLC— 輸出量組成，外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測的各種信號均作為 PLC 的輸入量，它們經(jīng) PLC 外部輸入端子，作為 PLC 的輸出量對外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。 （ 11） 監(jiān)控功能 監(jiān)控功能是指 PLC 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的進(jìn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報警和記錄，甚至自動終止運行；也可在線調(diào)整、修改控制程序中的定時器、記數(shù)器等設(shè)定值或強制 I/O 狀態(tài)。 （ 7） 過程控制功能 過程控制功能是指通過 PLC的 PID控制指令或模塊實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 8 （ 3） 數(shù)據(jù)處理功能 數(shù)據(jù)處理功能是指 PLC能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運算、邏輯運算以及編碼和譯碼等操作。 （ 7）易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 PLC可連成功能很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 （ 5）設(shè)計、施工、調(diào)試、的周期短 用繼電接觸器 控制完成一項控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏的布置和接線圖等，進(jìn)行安裝調(diào)試，以后修改起來十分不便。梯形圖與繼電器原理圖相類似，這種編程語言現(xiàn)象直觀，容易掌握，不需要專門的計算機 知識和語言，只要具有一定的電工和工藝的知識的人員都可在短時間內(nèi)學(xué)會。 8）以集成電路為基本元件，內(nèi)部處理過程不依賴于機械觸點，以保障高可靠性。 4）內(nèi)部設(shè)置了連鎖、環(huán)境檢測與診斷、 watchdog（“看門狗”）等電路，一旦發(fā)現(xiàn)故障或程序循環(huán)執(zhí)行時間超過了警戒時鐘（ WDT）規(guī)定時間（預(yù)示程序進(jìn)入了死循環(huán)），立即報警，以保證CPU可靠運行。 2）濾波：這是抗干擾的另一個主要措施。 I/O 系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護(hù)與信號調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。 （ 8） PLC與現(xiàn)場總線相結(jié)合 現(xiàn)場總線 I/O與 PLC可以組成功能強大的、廉價的 DCS系統(tǒng)。為了解決這一問題， IEC 制定了可遍程序控制器標(biāo)準(zhǔn)。編程軟件可以對 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，例如設(shè)置各框架各個插槽上模塊的型號、模塊的參數(shù)、各串行通行接口的參數(shù)等。 （ 2）向大容量、高速度方向發(fā)展 大型 PLC采用多微處理器系統(tǒng)，有的采用了 32 位微處理器，可同時進(jìn)行多任務(wù)操作，處理速度提高，特別是增強了過程控制和數(shù)據(jù)處理的功能。 PLC 的發(fā)展趨勢 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。這也是區(qū)別與一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。價格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位 .但是繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與實現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝 或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差 . 20 世紀(jì) 60 年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對整個開展系統(tǒng)重新配置 .為拋棄傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)的束縛，適應(yīng)白熱化的市場競爭要求， 1968年美國通用汽車公司公開向社會招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是： （ 1） 編程方便，可現(xiàn)場修改程序 （ 2） 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu) （ 3） 可靠性高于繼電器控制裝置 （ 4） 體積小于繼電器控制盤 （ 5） 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機 （ 6） 成本可與 繼電器控制盤競爭 （ 7） 輸入可以是交流 150V以上 （ 8） 輸出為交流 115V，容量要求在 2A 以上，可直接驅(qū)動接觸器，電磁閥等 （ 9） 擴展時原系統(tǒng)改變最小 （ 10） 用戶存儲器至少能擴張到 4KB（適應(yīng)當(dāng)時汽車裝配過程的需要） 十項指標(biāo)的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控制的硬接線方式，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制。 PLC的概述 PLC 的產(chǎn)生 20 世紀(jì) 20 年代起，人們把各種繼電器。這就要求用戶對市場上流行的 PLC 品種有一個詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。所以要盡可能選擇相同等級和種類的負(fù)載，比如使用交流 220V 的指示燈等。因為 PLC 的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。 電氣信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 自動售貨機的 PLC 系統(tǒng)設(shè)計 3 圖 1 自動售貨機工作流程圖 PLC 的選型原則 當(dāng)某一個控制任務(wù)決定由 PLC 來完成后，選擇 PLC 就成為最重要的事情。此時售貨機繼續(xù)進(jìn)行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進(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。售貨機的基本功