【正文】 uses the ladder diagram of the vending machine sales status analysis programming at a time.The design of a vending machine performance is stable, plete functions, and it can be used for reference for practical production..Key Words：vending machine ,PLC, Mitsubishi FX2N II 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設計）附 錄第一章 引 言從現如今自動售貨機的發(fā)展形勢來看，它把社會的勞動型的產業(yè)結構轉化成了技術型的產業(yè)結構。此次設計的自動售貨機性能穩(wěn)定，功能齊全，可以用于實際生產參考。硬件方面使用了三菱的FX2N48MR型號的PLC。可編程邏輯控制器（PLC），在1968年被計算設備的發(fā)明人Richard E. Morley發(fā)明，已廣泛應用于工業(yè)中的制造系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)，化學處理設施，以及其他許多領域[2]。自動售貨機改變了全球零售業(yè)的格局，是零售業(yè)里程碑式的革命，其前景非常廣闊[1]。畢業(yè)論文（設計）基于PLC的自動售貨機的設計目 錄摘要 IAbstract II第一章 引 言 1 1 1 1第二章 控制系統(tǒng)的選定 2 控制系統(tǒng)的選擇 2 PLC的特點 3 PLC的主要功能 4 PLC的基本結構及原理 4第三章 自動售貨機的功能分析 8 8 8第四章 PLC自動售貨機的硬件設計 11 11 11 12 13 13 PLC模塊選型，I/O分配表 14第五章 PLC自動售貨機的軟件設計 17 17 19 24總 結 25致 謝 26參考文獻 27附 錄 28附錄A梯形圖 28附錄B 指令表 34大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設計）摘要摘要本次設計課題是利用可編程控制器PLC對自動售貨機進行設計。首先介紹了自動售貨機的意義、發(fā)展前景和研究現狀。其次，本設計用到了可編程控制器PLC，對PLC進行了詳細的闡述。本次設計分別從硬件設計和軟件設計兩個方面對自動售貨機進行了詳細的設計。軟件編程方面，用梯形圖對自動售貨機的一次售貨狀態(tài)進行分析編程。關鍵詞：自動售貨機，PLC，可編程控制器，三菱FX2N I 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設計）AbstractAbstractThis design topic is the use of programmable controller PLC on the vending machine this paper introduces the significance of the vending machine, development prospect and the research status machine has changed the pattern of global retail, which is a milestone in the retail revolution,and its prospects are very , this design uses PLC programmable controller, and expounds PLC was invented by Richard隨著消費者的不斷增加，消費方式的不斷改進，加上消費場所更加的增多，人們對消費方便性要求越來越高。隨著我國自動零售業(yè)的不斷發(fā)展，自動售貨機不斷的在我國發(fā)展的更多，普及面更廣泛。張建龍在2009年就對新型自動售貨機進行了研究論述，他先明確了如今消費者的消費要求，又了解了自動銷售機器的工作原理，然后通過這些對自動售貨機的主體結構進行了設計，并設計了控制系統(tǒng)的硬件電路且編寫了軟件程序[3]。這臺自動售貨機擁有緊湊的整體結構，精確的人民幣識別，靈敏的操作反應，在實際應用方面十分廣泛。社會上很多領域都在研究自動售貨機，其中在3個關鍵技術方面研究的居多：研究系統(tǒng)模塊如何實現內部銷售動作；研究如何實現對金額的結算和統(tǒng)計銷售信息；研究如何更環(huán)保更節(jié)能。采用可編程控制器PLC設計自動售貨機控制系統(tǒng)，可靠性高，易于性能擴展 [6]。本論文闡述了自動售貨機的運行過程和基礎原理，依據對例子分析的方式，對自動售貨機中每部分的程序PLC編程進行介紹。第二章 控制系統(tǒng)的選定 控制系統(tǒng)的選擇現如今的自動售貨機的控制方式多種多樣，最常見的有兩種方式：單片機及PLC。單片機結構簡單，使用便利，模塊化的實現方式；高可靠性，10^6 ~10^7小時連續(xù)工作無故障；處理能力強，速度反應快；低電壓，低功耗，在便攜式產品生產反面使用方便；控制能力強；適應各種工作環(huán)境。PLC的設計原則就是要容易與實際工業(yè)系統(tǒng)進行連接形成整體，并且可以更多的擴展功能。如果利用單片機控制系統(tǒng)抗干擾性較差，并且還需要設計大量輸入、輸出的接口電路。值得一說的是，在PLC編程中要解決的實際問題是消除軟件錯誤和降低舊的梯形邏輯程序的維護成本。不論是改造老設備改造，還是生產新的設備，從設計、生產周期的長短方面考慮，生產和設計周期越短越好，甚至希望能夠實現設計的同時就可以進行安裝，同時進行調試和生產[8]。如果要同時實現這些要求，利用繼電器和半導體的設計無法得以實現，使用可編程控制器設計就能夠滿足這些要求。即根據新的需要改寫PLC梯形圖，修改舊程序或加入新程序就可以實現。 PLC的特點PLC已像微處理器作為中央處理器一樣被廣泛地使用，甚至當PLC不再是唯一的邏輯（IC）判斷功能時使用輸入輸出模塊和外部電路、大規(guī)模集成電路，還能夠處理數據、進行通信等功能。采納大規(guī)模集成電路方式生產模塊。（2）簡單的控制系統(tǒng)結構，廣泛通用多種多樣的PLC模塊及外圍模塊，它們可以靈活的組裝結合，可以滿足各種大小的系統(tǒng)，也能滿足的不同要求。梯形圖的程序原理有些像繼電器原理圖，看上去非常直觀易懂，即使是對計算機知識一知半解，有些電工方面知識的人都能短時間內學會并使用。PLC的基礎部件是微處理器，為了適應工業(yè)環(huán)境，綜合各項技術，用簡單易懂操控方便的自然語言編程，更好的面向用戶[9]。在PLC的控制下可以實現數據計算，模擬計算、報表生成等功能。在設計、生產過程中，只需在PLC到貨前進行具體的程序編制，再按照控制要求來進行選型和組合，在同一時間完成設計和組裝，大大縮減了設計周期?，F場總線信號的變化狀態(tài)在PLC的輸入/輸出系統(tǒng)中就能有直觀的反映，且利用這些完成對機器的運行狀況進行監(jiān)控。（8）實現三電一體實現電控（即邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結（運動控制）這三電一體。 PLC的主要功能（1）邏輯控制功能邏輯控制功能就是用可編程控制器指令代替繼電器的連接方式，從而對開關實現動作。（3）數據處理功能 PLC能夠對數據進行計算、編譯、轉換、傳送等操作，這就是數據處理功能。用步進指令取代由硬件組成的步進控制器，當控制多道加工工序時，實現工序的逐條操作。（6）運動控制功能在完成單軸或多軸的控制時，利用高速記數模塊和位置控制模塊等。（7）過程控制功能基于可編程控制器的PID控制程序來實現對一些物理變量的閉環(huán)控制。（8）擴展功能擴展功能就是用增加輸入/輸出點數來提高PLC的控制功能。（9）遠程I/O功能用輸入/輸出單元完成可編程控制器主機與遠程輸入/輸出設備之間的連接，從而接受或傳出I/O信號，實現遠程控制。（10） 通信聯(lián)網功能通信聯(lián)網功能就是可以通過PLC之間的聯(lián)網就是將可編程控制器與上位機的鏈接，實現遠程IO 控制或數據交換[10]。 PLC的基本結構及原理目前PLC種類非常多，功能和指令系統(tǒng)也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業(yè)控制的專用計算機，所以其結構和工作原理都大致相同，硬件結構與微機相似。其傳輸數據和指令都是采用總線結構來實現的。輸入量就是指外部的各種傳送監(jiān)控變量，這些輸入量經過可編程控制器外部輸入接口，變成為PLC的輸出量，各種控制PLC的外圍設備。 PLC各部分的作用(1) 中央處理器控制器和運算器組成中央處理器（CPU）。(2) 存儲器PLC的存儲器分為兩大部分：一、系統(tǒng)存儲器。(3) 輸入/輸出接口電路PLC通過I/O（輸入/輸出）接口電路來連接外圍設備。(4) 電源可編程控制器內部電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊，都是由外部輸入的交流電經過整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉換而成的。(5) I/O（輸入/輸出）擴展接口當輸入/輸出端口達不到實際應用的數量時，可通過擴展端口連接I/O擴展單元與主機，實現擴展。為每個程序編碼，CPU 是默認的從第一次指令的執(zhí)行，根據定期掃描程序周期的序列號的指示，按照編碼的順序號進行周期性的周而復始的掃描，一個周期即一次循環(huán)的過程。① 輸入刷新階段在輸入刷新過程的階段，中央處理器將對接受數據入口做出全面搜索，在儲存器中記入輸入數據。② 程序執(zhí)行階段在實施階段的項目，根據用戶輸入的控制程序，他閱讀了所有的項目和相應的邏輯操作相關內部輔助內存和輸出狀態(tài)的第一個結果。 圖2 PLC的掃描全過程 顯然程序的長短直接決定了掃描周期的長短。因為在PLC一次掃描周期里只有一次輸入/輸出狀態(tài)更新，即每個掃描周期只有一個I/O，所以更新的I/O系統(tǒng)滯后，影響高速。反過來看，如果輸入的狀態(tài)變量在刷新之后才發(fā)生變化，則本次掃描的結果輸出不會發(fā)生變化，一直到下一個周期，輸出狀態(tài)才產生改變。這是因為在一個周期中， 可編程控制器大都是對外隔離的，只在刷新階段采集輸入數據。而有些系統(tǒng)對控制時間要求非常嚴格、需要較快的響應速度，對于這些系統(tǒng)就需要更仔細的編制程序，一定情況下還需要采用一些特殊手段，用來降低不良影響。一、考慮可編程控制器的容量是多少，二、是考慮可編程控制器的外設要選擇那個廠家生產的。一個生產系統(tǒng)很關鍵控制點的控制，當系統(tǒng)交流接觸器、電磁閥、220伏和24伏、篩選器、plc及其結果有點剩余。所以一個端口的電源是220V交流電，則必須有另外的輸出端口來供直流24V的負載使用。因此選擇負載時要盡量選擇相同的電源等級和種類。第二，參考以下2個內容：（1）價格方面。因為所使用的PLC比較多，所以必