【正文】 .................. 11 PLC 的循環(huán)掃描工作 .............................................................................................................. 4 PLC 的硬件組成 ...................................................................................................................... 5 PLC 的編程語言 ...................................................................................................................... 6 PLC 的特點(diǎn) .............................................................................................................................. 6 3 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 8 西門子 S7200 PLC 特點(diǎn) ......................................................................................................... 8 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件 ......................................................................................................... 8 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能 .......................................................................................................... 9 自動(dòng)售貨機(jī) I/O 點(diǎn)的分配 .................................................................................................... 10 順序功能圖（ SFC） ............................................................................................................. 11 梯形圖（ LAD） ...................................................................................................................... 13 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說明 ....................................................................................................... 20 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖 ................................................................................................... 20 自動(dòng)售貨機(jī)仿真 ................................................................................................................... 21 參 考文 獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 22 致 謝 ............................................................................................................................................. 25 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2020 屆 自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） PLC 控制自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 邢生歧 （德州 學(xué)院機(jī)電系，山東德州 253023） 摘 要 ： 本論文設(shè)計(jì)的是 基于 西門子 S7200 系列 PLC構(gòu)成的自動(dòng)售貨機(jī)監(jiān)控 系統(tǒng)，本文 ，對自動(dòng)售貨機(jī)的方案進(jìn)行了論證，介紹了 PLC 的基本組成、特點(diǎn)以及工作原理，對 基于 西門子 S7200 系列 PLC構(gòu)成的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)過程進(jìn)行較為細(xì)致的論述。具體說明了可編程序控制器在自動(dòng)售貨機(jī)中的作用。利用 PLC 控制的自動(dòng)售 貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動(dòng)售貨機(jī)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行 。它又被稱為 24 小時(shí)營業(yè)的微型超市。在中國 ,自動(dòng)售貨機(jī) 1999 年開始進(jìn)人中國市場．如今，在機(jī)場、地鐵、商場、公園等客流較大的場所，已不難發(fā)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的身影 。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費(fèi)用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了 它的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是發(fā)達(dá)國家商品零售的一種主要方式。但由于售貨機(jī)分布零散、范圍廣闊的特點(diǎn)，自動(dòng)售貨機(jī)在為消費(fèi)者帶來方便的同時(shí)，也為經(jīng)營者在監(jiān)控、管 理、維護(hù)等方面帶來很大的不便。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動(dòng)售貨機(jī)的經(jīng)營者可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)的銷售狀況進(jìn)行商品銷售狀況分析，預(yù)測商品的銷售走勢，確定合理的采購和配送策略，德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2020 屆 自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 以期獲得最高的投資回報(bào)率。 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 （ 1） 此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入五角 、一元的硬幣 ； （ 2） 如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)（ 2 分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投 硬 幣； （ 3） 當(dāng)投入硬 幣的總值等于或才超過物品價(jià)值時(shí)，對應(yīng)的物品指示燈亮 綠燈 ； （ 4） 當(dāng)物品對應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí)，按下按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時(shí)指示燈綠燈閃爍； （ 5） 如果顧客投入硬 幣總值超過所選物品的價(jià)值時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī) 會(huì)自動(dòng) 將余款退還顧客； （ 6） 當(dāng)顧客成功購買完一件物品后 20 秒無操作， 自動(dòng)售貨機(jī) 會(huì)自動(dòng) 將余款退還顧客； （ 7） 如果顧客投入硬幣后又不想買物品，按下退款按鍵， 自動(dòng)售貨機(jī) 會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； （ 8） 找零時(shí)顧客可選擇退一元的還是五角的； （ 9） 當(dāng)物品不足時(shí)，對應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無反應(yīng)（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖，再 根據(jù) PLC的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)出它的外部接線圖，結(jié)合梯形圖和外部接線圖分析說明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。首先就得根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求準(zhǔn)確畫出它的順序功能圖，再根據(jù)所畫出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖，這樣才能真正理解本次智能搶答器的控制原理。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令， 并能通過數(shù)字式或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。 PLC 的簡介 PLC 是以 CPU 為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ PLC、機(jī)器人和 CAD/CAM）之一。日本的幾個(gè)廠家為三菱、富士 。美國的幾個(gè)廠家為德州食品公司 、通用電器公司、歌德公司、數(shù)字設(shè)備公司等。日本三菱電機(jī)公司（ MITSUBISHI）于 1971 年開始研制 PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A 等十幾個(gè)系列幾十種產(chǎn)品 ， 在我國（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場占有率。 PLC 通電后，首先對硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復(fù)不停地分階段處 理各種不同的任務(wù)（見圖 1）。 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2020 屆 自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） PLC 的循環(huán)掃描工作 對每個(gè)程序， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描 ，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。 （ 1） 輸入刷新階段 在輸入刷新階段， CPU 掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。 （ 2） 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。 讀取輸入 執(zhí)行用戶程序 處理通信要求 自診斷檢查 改寫輸出 RUN 狀體 讀取輸入 處理通信要求 自診斷檢查 改寫輸出 STOP 狀體 處理任務(wù) 圖 1 各階段 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2020 屆 自動(dòng)化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 2 PLC 的掃描