【正文】 我即將步入社會(huì)，而在這 幾 個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我開始以一種全新的態(tài)度對(duì)待學(xué)習(xí)和未來，在各位老師的鼓勵(lì)和支持下，不僅讓我手頭的畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿完成，更讓我以更加自信的態(tài)度面對(duì)來自社會(huì)和工作的挑戰(zhàn)，我將用我所學(xué)的知識(shí)服務(wù)社會(huì)，用我的實(shí)際行動(dòng)回報(bào)各位老師對(duì)我們所付出的一切。 第 32 頁 共 35 頁 參考文獻(xiàn) [1] Varshney U ， Vetter R ． A framework for the emerging mobile merce applications[C]． Proceedings of the 34th Hawaii International Conference on System Sciences 2021． 2021： 110 [2] 陳安寶 ． 基于手機(jī)短信應(yīng)答的自動(dòng)售貨機(jī) ． 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì) [J]． 2021， 14 (9)：263264 [3] 張文 ． 自動(dòng)售貨機(jī) IC卡收費(fèi)模塊的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [J]． 微計(jì)算機(jī)信息 ． 2021， 22 (5)： 201203 [4] 鄭大宇，魏慶葆，劉玉斌 ． IC卡自動(dòng)售貨機(jī)控制器的設(shè)計(jì) [J]． 哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ) ． 2021， 18 ( 2 )： 171173 [5] 白麗 ． 自動(dòng)售貨機(jī)第三次零售業(yè)革命 [J]． 電子商務(wù) ． 2021， 3： 6466 [6] Rusdiansyah A， Tsao D B． An integrated model of the periodic delivery problems for vending machine supply chains． Journal of Food Engineering． 2021， 70 (3)：421434 [7] 霍罡 ． 歐姆龍 CP1H PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與編程實(shí)踐 [M].機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021： 3 [8] 王福平 ． 可編程序控制器 [M].重慶 .重慶大學(xué)出版社 ， 2021： 1619 [9] 張凱．可編程控制器教程 [M]．第一版．東南大學(xué)出版社， 2021： 1216 [10] 霍罡 ． 歐姆龍 CP1H PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與編程實(shí)踐 [M].機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021： 1116 [11] 霍罡 ． 歐姆龍 CP1H PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與編程實(shí)踐 [M].機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021： 2223 [12] OMRON． CP1H產(chǎn)品說明手冊(cè) ． OMRON， 1998： 15 [13] 皮壯行 ． 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例 [M]．機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021： 2730 [14] 郭宗仁，吳亦鋒，郭永．可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [M]．人民郵電出版社， 2021： 65， 166 [15] 劉士榮 ． 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 257258． [16] 亞控科技有限公司 ．組態(tài)王 使用 手冊(cè)． 2021： (2)16,(2)23 第 33 頁 共 35 頁 致 謝 在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)期間 ，從論文 的 選題、 寫 開題報(bào)告到搜集資料、方案設(shè)計(jì)，完成論文，其間每一過程都得到指導(dǎo)教師 付克昌 老師的悉心指導(dǎo)， 付老師 身體力行、兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識(shí)還有待人處世的積極態(tài)度，在此表示衷心的感謝。 通過對(duì)程序的調(diào)試及售貨機(jī)系統(tǒng)的仿真，完全達(dá)到設(shè)計(jì)的任務(wù)要求， 但是因?yàn)闀r(shí)間有限，所以本設(shè)計(jì)難免會(huì)存在一些瑕疵，在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還存在一些不夠完善的地方。通過對(duì)上位機(jī)的界面編制和下位機(jī)的程序編制來達(dá)到自動(dòng)售貨機(jī)的 運(yùn)行 功能。本論文的重點(diǎn)放在 了 PLC 的 程序的設(shè)計(jì)和組態(tài)王組態(tài)界面的制作 。在論述了自動(dòng)售貨機(jī)概況的基礎(chǔ)上，又介紹了 PLC 的基本組成、特點(diǎn)以及工作原理，并對(duì)PLC 仿真系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳盡的論述。 當(dāng)售貨機(jī)內(nèi)純凈水的水量少于 5 毫升時(shí)，此時(shí)，報(bào)警窗口會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 報(bào)警， “剩余水量報(bào)警 ”指示燈也會(huì)點(diǎn) 亮，提示機(jī)主能夠及時(shí)的更換售貨機(jī)的供給純凈水，這樣就可以防止自動(dòng)售貨機(jī)因純凈水的不足而無法正 常工作。 進(jìn)入投幣狀態(tài)， 當(dāng)投入金額滿足售貨機(jī)內(nèi)的飲品價(jià)格標(biāo)簽后， 橙汁或咖啡按 鈕 被激活，同時(shí)相應(yīng)的指示燈閃爍提示消費(fèi)者 購買相應(yīng)的飲品。 自動(dòng)售貨機(jī)組態(tài)虛擬界面 這個(gè)界面模擬了自動(dòng)售貨機(jī)的現(xiàn)實(shí)工作界面。 第 28 頁 共 35 頁 圖 49 程序運(yùn)行時(shí)應(yīng)用程序命令語言 第 29 頁 共 35 頁 圖 410 主畫面組態(tài)圖 自動(dòng)售貨機(jī)界面 自動(dòng)售貨機(jī)界面是整個(gè)組態(tài)中最重要的窗口，幾乎所有主要監(jiān)控功能都在這個(gè)窗口中實(shí)現(xiàn)。 主機(jī)監(jiān)控 顯示售貨機(jī)飲料剩余的計(jì)量表和換飲料報(bào)警 售貨機(jī)監(jiān)控 包括售貨機(jī)換水報(bào)警、投幣提示、投幣選擇窗口、銷售額顯示。 設(shè)計(jì)者基本信息 、 設(shè)計(jì)題目和系統(tǒng)日期與時(shí)間主要用于顯示設(shè)計(jì)者所在單位及設(shè)計(jì)題目和系統(tǒng)運(yùn)行日期和時(shí)間。 第 27 頁 共 35 頁 圖 48 程序啟動(dòng)時(shí)應(yīng)用程序命令語言 組態(tài)王組態(tài)圖 本設(shè)計(jì)組態(tài)圖分為 以下幾 個(gè)部分。組態(tài)王的命令語言是由簡(jiǎn)單的判斷語句構(gòu)成。 圖 47 內(nèi)部參數(shù)設(shè)定 軟件命令語言的編程 在組態(tài)王中，圖形控件的變化需要條件的觸發(fā)。變量在畫面制作系 第 26 頁 共 35 頁 統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時(shí)要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)設(shè)定 數(shù)據(jù)庫是 “組態(tài)王 ”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為中介環(huán) 節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。 圖 44 設(shè)備地址設(shè)置 第 25 頁 共 35 頁 在彈出的對(duì)話框里輸入安裝的設(shè)備指定地址 1 后，單擊“下一步”如圖 45。 第 24 頁 共 35 頁 圖 42 邏輯名稱 在彈出的窗口中填要安裝的設(shè)備指定的唯一的邏輯名稱“ PLC”，然后點(diǎn)擊“下一步”，如圖 43 所示。 如圖 41 所示。從樹形設(shè)備列表中展開 PLC 設(shè)備。 [15] 組態(tài)王與 PLC 的鏈接 組態(tài)王組態(tài)軟件是通過串口（ COM COM2 等）與 PLC 進(jìn)行通信的，使用 RS232 進(jìn)行連接 ，對(duì) PLC 數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集監(jiān)控，完成 PLC 與組態(tài)王之間的數(shù)據(jù)通信，使 PLC 控制的過程直觀的展現(xiàn)在組態(tài)畫面 。 組態(tài)軟件本身的標(biāo)準(zhǔn)尚難統(tǒng)一，因其本身就是創(chuàng)新的產(chǎn)物，處于不斷發(fā)展變化之中。 此外， OLE（對(duì)象連接于嵌入）、 OPC（基于 OLE 的過程控制技術(shù)）是微軟公司的編程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前也被廣泛的使用。 （ 3）標(biāo)準(zhǔn)化 盡管目前尚沒有明確的國際，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)用來規(guī)范組態(tài)軟件，但國際工委員會(huì)的 IEC611313 開放型國際編程標(biāo)準(zhǔn)在組態(tài)軟件中起著越來越重要的作用。 雙機(jī)熱備一般是指兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自運(yùn)行功能幾乎相同的軟件，其中一臺(tái)為主機(jī)，另一臺(tái)為從機(jī)，從 機(jī)數(shù)據(jù)與主機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。 （ 2）高可靠性 為提高系統(tǒng)的可靠性，克利用冗余技術(shù)構(gòu)成雙機(jī)乃至多機(jī)備有系統(tǒng)。它通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理從工業(yè)控制對(duì)象采集到的各種數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)的變化 用動(dòng)畫的方式形象地表示出來，同時(shí)完成報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能，并可生成歷史數(shù)據(jù)文件。利用圖形控件功能可以大大減少設(shè)計(jì)界面的時(shí)間，從整體上提高工控軟件的質(zhì)量。軟件開發(fā)者在這個(gè)環(huán)境中完成圖形界面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫定義、動(dòng)畫連接等。TouchExplorer 和 TouchVew 是各自獨(dú)立的 32 位應(yīng)用程序，均可單獨(dú)使用；兩者又相互依存，在開發(fā)系統(tǒng) TouchExplorer 中設(shè)計(jì)開發(fā)的應(yīng)用程序必須在TouchVew 運(yùn)行環(huán)境中才能運(yùn)行。管理人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，就可以獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量?？梢暬?IE 風(fēng)格界面、豐富的工具欄，使用它，操作人員可以直接進(jìn)入開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省寶貴的時(shí)間 。使所有功能停止，從而起到強(qiáng)制復(fù)位作用。 表 37 強(qiáng)制復(fù)位過程的變量定義 PLC程序接點(diǎn) 對(duì)應(yīng)地址 復(fù)位按鈕 編制程序 強(qiáng)制復(fù)位的梯形圖如圖 38 所示。 第 19 頁 共 35 頁 圖 37 退幣過程梯形圖 強(qiáng)制復(fù)位過程 當(dāng)自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)不可預(yù)見錯(cuò)誤，或者機(jī)主需要強(qiáng)制使自 動(dòng)售貨機(jī)停止時(shí)，會(huì)需要一個(gè)使自動(dòng)售貨機(jī)強(qiáng)制停止的功能。當(dāng)計(jì)數(shù)器全部計(jì)數(shù)完畢（即將余額全部退出后），計(jì)數(shù)器 CNT000 對(duì)應(yīng)的觸電開始工作，使 KEEP 復(fù)位， 復(fù)位。同時(shí)也將 DR15 通道中的內(nèi)容送到 CNT000 中。 表 36 退幣過程的變量定義 PLC程序接點(diǎn) 對(duì)應(yīng)地址 退幣按鈕 退幣排出口 編制程序 退幣過程 的梯形圖如圖 37 所示。 退幣過程 在退幣過程中，最主要的是要完成退幣的運(yùn)算過程，還要根據(jù)前面的運(yùn)算結(jié)果（即剩余金額）以一元的形式退出貨幣，退幣結(jié)束時(shí)還要給程序重新賦零，以便使自動(dòng)售貨機(jī)可以等待下一次的交易過程。從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)部貨幣的運(yùn)算過程。當(dāng)繼電器 開始工作的時(shí)候（即當(dāng)按下選擇橙汁按鈕的時(shí)候），此時(shí)常開 觸點(diǎn)開始工作，橙汁指示燈 通過常開觸點(diǎn) 和 1S 時(shí)鐘脈沖位 CF102 工作，所以就實(shí)現(xiàn)了橙汁指示燈 的閃爍功能。 實(shí)現(xiàn)飲品排出時(shí)，指示燈閃爍 5S 的過程：以選擇橙汁為例，在橙汁指示燈 前分別用了 的常開和常閉觸電。在繼電器 工作的同時(shí)定時(shí)器 TIM000 開始計(jì)時(shí) 5S， 5S 后定時(shí)器工作，與其對(duì)應(yīng)的常開觸電 TIM000 閉合，因?yàn)橐仓皇且粋€(gè)掃描周期工作，所以使用 DIFU上升沿微分指令， TIM000 通過 使 KEEP 復(fù)位， 這時(shí) 復(fù)位。 實(shí)現(xiàn)飲品的排出 5S 過程：以選擇橙汁為例，在前面的飲品價(jià)格比較過程中，已經(jīng)提到 是用來輸出比較余額和橙汁的價(jià)格的中間繼電器，只有當(dāng)投入金額滿足橙汁標(biāo)價(jià)的條件時(shí) ， CF005 才會(huì)導(dǎo)通。 第 17 頁 共 35 頁 圖 36 選擇商品過程梯形圖 程序解釋 在選擇過程中，需要完成三個(gè)工作過程。 建立變量表 選擇商品的變量定義如表 35 所示。 5秒種后，指示燈會(huì)停止閃爍，提示消費(fèi)者飲品已經(jīng)排出完成。 選擇商品過程 當(dāng)投入的幣值可以購買某種飲品時(shí)，按下選擇該飲 品按鈕，該飲品會(huì)自動(dòng)排出在出貨口中。用它們來比較余額和飲品的價(jià)格，在投幣過程中已經(jīng)提到，所有的投幣金額都將累加到 DR15 通道中，所以只需將DR15 通道中的內(nèi)容與售貨機(jī)中飲品的價(jià)格相比較，就可以實(shí)現(xiàn)飲品價(jià)格比較的功能。 表 34 價(jià)格比較的變量定義 PLC程序接點(diǎn) 對(duì)應(yīng)地址 橙汁指示燈 咖啡指示燈 編制程序 根據(jù)上表所列出的變量進(jìn)行編程，其梯形圖如圖 35A 和圖 35B 所示。 飲品價(jià)格比較過程 價(jià)格的比較要貫穿 實(shí)驗(yàn)過程的始終，只要余額大于售貨機(jī)中某種飲品的價(jià)格時(shí)，就需要輸出一個(gè)信號(hào)，提示消費(fèi)者可以購買該飲品。 投入五元 人民幣 、投入十元 人民幣 的工作原理與投入一元 人民幣 的工作原理相同。以保證不會(huì)出現(xiàn)多次執(zhí)行加法器而產(chǎn)生錯(cuò)誤。 DIFU 的功能是在輸入脈沖的前（上升）沿使指定的繼電器接通一個(gè)掃描周期之后釋放。 第 14 頁 共 35 頁 圖 34 投幣過程梯形圖 程序解釋 當(dāng)按下投入一元 人民幣 按鈕時(shí)，通過一個(gè)上升沿微分指令 DIFU，從而使加法器 ADD 接通，被加數(shù)（ DR15 通道中的內(nèi)容）加上加數(shù)（ 1 元），并將運(yùn)算結(jié)果（總金額）送到 DR15 通道中。 建立變量表 投幣 過程的變量定義如表 33 所示。 圖 33 余額比較梯形圖 程序解釋 在這段程序中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比較，我們采用了 CMP 數(shù)據(jù)比較指令和 CF005 大于標(biāo)志位，用它們來確定消費(fèi)者是否已經(jīng)投入 人民幣 ，即當(dāng)余額大于 0 元時(shí)，繼電器 得電，從而使退幣指示燈 點(diǎn)亮。 建立變量表 第 13 頁 共 35 頁 余額比較的變量定義如表 32 所示。 下面