【正文】 你們辛苦了！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！忠心地祝愿各位身體健康、工作順利。為我們即將進(jìn)入社會(huì)打下了良好的基礎(chǔ)。四年大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼即逝。盧老師認(rèn)真的求學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)學(xué)識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)眼光、深邃的學(xué)術(shù)思想、勤勉塌實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、誨人不倦的精神無不讓人感動(dòng)。因?yàn)闊o論從論文選題，到編寫過程，直到完成盧老師無不傾注著心血和辛勞。不完善的部分和功能的增加有待于進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和調(diào)試。本次自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)方案比較簡單，造價(jià)也比較便宜，操作簡便，適合投放在學(xué)校、醫(yī)院、超市等公共場合。（7）退幣結(jié)束時(shí)，使用SET指令恢復(fù)初始態(tài)，并置位所有寄存器，以準(zhǔn)備下一個(gè)顧客購買飲料，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤通過本次論文設(shè)計(jì)，使我對(duì) PLC控制的知識(shí)有了更深層次的認(rèn)識(shí)，同時(shí)通過多次上機(jī)操作，我對(duì)計(jì)算計(jì)的運(yùn)用能力也有很大的提高，而在論文設(shè)計(jì)中通過查閱文獻(xiàn)，搜集資料，綜合分析等方面的訓(xùn)練，使我綜合運(yùn)用各方面知識(shí)，分析解決實(shí)際問題的能力也得到了很大的提高。（6）實(shí)現(xiàn)顧客的循環(huán)購買，故需實(shí)現(xiàn)控制程序的跳轉(zhuǎn)（向后跳轉(zhuǎn)）。（4）找余時(shí)，可找1元與5角，故需對(duì)剩余總金額寄存器中的數(shù)目除以2 和取模2，除2結(jié)果即為當(dāng)前要找1元的數(shù)目，取模2結(jié)果即為當(dāng)前要找5角數(shù)目。（2）本自動(dòng)售貨機(jī)可使用5角硬幣，給計(jì)總金額數(shù)帶來麻煩，可對(duì)除5角識(shí)別器以外的所對(duì)應(yīng)INC指令的計(jì)數(shù)器中的值乘2 計(jì)算來方便計(jì)算總錢數(shù)，即將所有“元”轉(zhuǎn)化為多少個(gè)“5角”。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了方案論證，介紹了PLC的基本組成、特點(diǎn)、工作原理以及PLC的選型，并對(duì)基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了詳盡的論述。圖56 燈亮軟元件顯示圖可樂指示燈Y010燈亮，綠茶指示燈Y011，燈亮奶茶指示燈Y012燈亮，在軟件中的顯示圖57 Y軟元件測試圖上圖為奶茶選擇按鈕在軟元件中的測試圖58 選擇奶茶后的程序動(dòng)作梯形圖59 輸出奶茶程序動(dòng)作梯形圖圖510 軟元件輸出奶茶顯示圖 選擇奶茶按鈕后，輸出奶茶的動(dòng)作梯形圖，以及在軟元件輸出奶茶顯示圖圖511 找錢的程序梯形圖 在執(zhí)行過購物程序后，Y020為5角投幣出口，Y021為1元投幣出口，執(zhí)行退幣。圖51 GX7CH操作圖寫入梯形圖程序，選擇FX2N系列，然后運(yùn)行。52 第5章 仿真 GX7CH軟件的簡介 GX7CH是一種模擬調(diào)試PLC梯形圖的一種軟件，它的出現(xiàn)給現(xiàn)代電子行業(yè)帶來了巨大的進(jìn)步，它可以編寫程序，調(diào)試程序，還可以顯示效果，利用這些功能可以仿真自己所設(shè)計(jì)的梯形圖，看看是否能夠達(dá)到預(yù)期的效果，可以反復(fù)的修改、調(diào)試、運(yùn)行，一直達(dá)到自己所要實(shí)現(xiàn)的目的，這樣可以在設(shè)計(jì)中節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)利用率，總之在模擬電路中起到了良好的運(yùn)用。在梯形圖中，常開開關(guān)Y0Y02Y022所起的作用是自鎖作用，這樣能夠較為準(zhǔn)確的控制錢幣的輸出。其找錢程序如圖411所示：圖411找錢程序梯形圖自動(dòng)售貨機(jī)退幣時(shí)，其系統(tǒng)根據(jù)用戶所剩余額進(jìn)行比較，當(dāng)余額大于或者等于5元時(shí)，先退幣面值為5元的貨幣，然后再根據(jù)大于或者等于1元的余額退1元的貨幣。例如當(dāng)錢幣足夠時(shí)，選擇可樂按鈕即X004，其中X005和X006的常閉觸點(diǎn)起到互鎖的作用，這樣的目的就是保證不能同時(shí)選擇兩種飲料，其具體的部分梯形圖如下圖410所示：圖410 選擇商品輸出程序圖自動(dòng)售貨機(jī)的退幣鍵為X007，當(dāng)接通自動(dòng)售貨機(jī)X007按鈕后，線路構(gòu)成閉合，退幣指示燈Y016亮，以表示系統(tǒng)退幣正在進(jìn)行中，這種顯示結(jié)果能夠表明系統(tǒng)執(zhí)行的完善性。其具體梯形圖如圖47所示：圖47 投幣梯形圖 價(jià)格比較程序寄存在D10中的貨幣金額和商品的單價(jià)相比較，如第一句中如果（D10）45，則M6=1；（D10）=45，則M7=1；（D10）45，則M8=1。圖46減法運(yùn)算使用說明圖 投幣程序 X00X00X003為投幣識(shí)別，每識(shí)別一次，即X00X002或X003接通一次，往寄存器D10中累加按鍵代表的相應(yīng)金額，但是在報(bào)警和退幣的時(shí)候不可投幣，此時(shí)繼電器M206和M208會(huì)分別斷開，此時(shí)投幣無效，只有在退幣過程結(jié)束4s后，再投幣才有效，若在4s內(nèi)投幣則直接退幣。當(dāng)X000為1時(shí)，（D0）+（D5）=（D6），運(yùn)算是代數(shù)運(yùn)算圖45加法運(yùn)算使用說明圖 減法運(yùn)算：減法運(yùn)算指令是把指定的源元件中的二進(jìn)制數(shù)相加，結(jié)果送到指定的目標(biāo)元件中，如圖46所示。圖44 CMP 指令使用說明運(yùn)算指令有加法運(yùn)算和減法運(yùn)算，運(yùn)用運(yùn)算指令是用來計(jì)算錢幣的總值和剩余的錢幣。 比較指令和運(yùn)算指令比較指令在PLC控制系統(tǒng)中是一條十分重要的功能指令，它將[S1]、[S2]中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，比較結(jié)果送到目的操作數(shù)[D]中，如下圖44所示，當(dāng)X000為OFF時(shí)，不執(zhí)行CMP指令，M10，M11，M12保持不變；當(dāng)X000為ON時(shí)，執(zhí)行CMP指令，[S1]、[S2]中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，即C10計(jì)數(shù)器值與K10（數(shù)值K10）比較。當(dāng)你投幣，選擇可樂、綠茶，或奶茶時(shí)的指示引導(dǎo)購物作用。根據(jù)上述要求，因條件所限輸出均用指示燈代替，由此繪制出PLC控制電路接線圖，如圖21所示： 圖43 PLC外部I/O接線圖該P(yáng)LC自動(dòng)售貨機(jī)I/O接線圖中， PLC元件X004，X005，X006，X007是選擇控制按鈕，選擇可樂，綠茶，奶茶。本設(shè)計(jì)中輸入有開始按鈕、錢幣的投入按鈕、選擇飲料按鈕、退幣按鈕；輸出有指示燈顯示輸出、飲料輸出、退幣輸出。根據(jù)控制要求，I/O點(diǎn)數(shù)在32個(gè)左右，選擇性能價(jià)格比較適宜的三菱FX2n32MR，其中其輸入點(diǎn)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)為16點(diǎn)，該P(yáng)LC為繼電器輸出型。PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)的程序流程圖如圖44所示。其PLC的I/O分配表如表42所示:表42I/O接線表輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備輸出開始按鈕SB0X000可樂指示燈HL2Y010SB1X001綠茶指示燈HL3Y0111元SB2X002奶茶指示燈HL4Y0125元SB3X003找錢指示燈HL5Y016可樂按鈕SB4X004可樂輸出YV1Y013綠茶按鈕SB5X005綠茶輸出YV2Y014奶茶按鈕SB6X006奶茶輸出YV3Y015退幣按鈕SB7X007YV4Y0201元退幣口YV5Y0215元退幣口YV6Y022 按下開始按鈕，通過系統(tǒng)自檢，系統(tǒng)初始化。根據(jù)以上分析，可選用32點(diǎn)（16I/16O）的PLC，現(xiàn)選用三菱公司的FX2N32MR型PLC，這種類型的PLC能夠滿足功能的設(shè)計(jì)需要，又在經(jīng)濟(jì)上得到了節(jié)省，完全符合設(shè)計(jì)需求。本設(shè)計(jì)采用的是微型PLC，其中外部輸入端有五角、一元、五元投入端口，可樂、綠茶、奶茶選擇按鈕，開始按鈕，退幣按鈕；外部輸出端有可樂、綠茶、奶茶指示燈，退幣指示燈，可樂、綠茶、奶茶輸出端口，退幣端口，本設(shè)計(jì)采用一個(gè)小型電機(jī)控制電磁閥產(chǎn)生對(duì)飲料和錢幣的輸出，在選擇飲料的同時(shí)會(huì)有相應(yīng)的指示燈亮，其指示采用的電是經(jīng)過變壓器調(diào)制成的24V電壓，安全可靠。國際上流行將PLC的點(diǎn)數(shù)作為PLC規(guī)模分類的標(biāo)準(zhǔn)，I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下的為小型PLC，64點(diǎn)及64點(diǎn)以下的為微型PLC，總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上的為大型機(jī)。I/O點(diǎn)數(shù)越多，外部可接入的器件和輸出的器件就越多，控制規(guī)模就越大。需要的用戶存儲(chǔ)容量的大小由用戶程序的長短決定。I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10%至15%考慮備用。計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等指令需占存儲(chǔ)器的空間。 I/O點(diǎn)估算和PLC選型PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)考慮留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以作備用。?0）通信聯(lián)網(wǎng)功能通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、PLC與上位機(jī)的鏈接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成較大規(guī)模系統(tǒng)的復(fù)雜控制。（8）擴(kuò)展功能擴(kuò)展功能是指通過連接輸入輸出擴(kuò)展單元（即I/O擴(kuò)展單元）模塊來增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高PLC的控制功能。（6）運(yùn)動(dòng)控制功能運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸運(yùn)動(dòng)控制。（4）步進(jìn)控制功能步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成以后，才能進(jìn)行下一道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。（2）定時(shí)/記數(shù)控制功能定時(shí)/記數(shù)控制功能指用PLC提供的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)繼電器?！倍x強(qiáng)調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)和應(yīng)用能力。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和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?！眹H電工委員會(huì)（IEC）曾于1982年11月頒布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，1987年2月頒布了草案第三稿。（2）PLC的定義在PLC的發(fā)展過程中，美國電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）經(jīng)過4年的調(diào)查，于1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器（Programmable Controller），英文縮寫為PC，并作如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字式電子裝置。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷更新的要求，以在激烈的競爭的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此特?cái)M定了十項(xiàng)公開招標(biāo)的技術(shù)要求， 根據(jù)招標(biāo)要求，1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出世界上第一臺(tái)PLC（PDP—14型），并在通用汽車公司自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新時(shí)期。（7）退幣結(jié)束時(shí)，使用SET指令恢復(fù)初始態(tài)，并置位所有寄存器，以準(zhǔn)備下一個(gè)顧客購買飲料，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤 PLC選型 PLC概述（1） PLC的