【正文】 應(yīng)用指令： 至幾百 181。 （ 3）編程語言：邏輯梯形圖和指令清單。 （ 5）指令數(shù)目：基本順序指令 27，步進(jìn)梯形指令 2，應(yīng)用指令 128。 （ 7）輔助繼電器（ M線圈）：一般： 500點(diǎn)，鎖定： 2572點(diǎn)，特殊： 256點(diǎn)。 （ 9）定時器（ T）： 100毫秒，范圍 0至 （ 200點(diǎn)）； 10毫秒，范圍 0至（ 46點(diǎn)）； 1毫秒保持型，范圍 0至 （ 4點(diǎn)）。 7 第 三 章 自動售貨機(jī)的硬件 硬幣識別器 一、 硬幣識別器的原理 硬幣識別器 主 要識別現(xiàn)在國家發(fā)行的一元、五角、一角的硬幣。 電容量、電感量的變化引起電壓的變化 ， 再通過檢測電路將信號放大 ， 與設(shè)定值進(jìn)行比較 ， 確 定某種硬幣種類 并對 PLC 的輸入單元發(fā)出信號， PLC 根據(jù)接收到的信號 ,對硬幣值進(jìn)行累加計數(shù)。 圖 側(cè)投類 CPU 硬幣識別器 該硬幣識別器的特點(diǎn)： （ 1）根據(jù)硬幣的材質(zhì)、直徑來識別真假幣，準(zhǔn)確度高。 （ 3）最多可設(shè)定 3種不同規(guī)格的硬幣（即可同時識別 3種不同的硬幣）。 （ 4）防釣魚效果好。 （ 5）可根據(jù)需要，增加累計輸出功能、時間控制及禁止接收硬幣等功能。適用于人民幣、各種外幣等 。 工作溫度 :20℃ ～ +50℃。本文選擇 了 WP10S24，其外觀如圖 所示。 （ 2） 直流調(diào)整范圍 ： 額定輸出電壓 177。 （ 3）輸出 過載保護(hù) ： 110 ％ ? 150 ％ 。 電磁閥 電磁閥的工作原理 電磁閥 是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；并不限于液壓，氣動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動 。 一、 直動式 ： 原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，關(guān)閉。 二、 分布直動式： 原理：它是一種直動 式 和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。 特點(diǎn)：在零壓差或真空、高壓時亦能可動作，但功率較大，要求必須水平安裝。 特點(diǎn)：流體壓力范圍上限較高，可任意安裝但必須滿足流體壓差條件 。 圖 直動式 電磁 閥 液位開關(guān) 液位開關(guān)，也稱水位開關(guān)，液位傳感器，顧名思義，就是用來控制液位的開關(guān)。 常用的非接觸式開關(guān)有電容式液位開關(guān) ,接觸式的浮球式液位開關(guān)應(yīng)用最廣泛。 一 、 電容式液位開關(guān) 電容式液位開關(guān)是采用偵測液位變化時所引起的微小電容量（通常為 PF)差值變化，并由專用的 ADA 電容檢測芯片進(jìn)行信號處理（可以輸出多種信號通訊協(xié)議，如： IO,BCD, PWM,UART,IIC… ），從而檢測出水位，并輸出信 號到輸出端。在某些特殊領(lǐng)域不能檢測的問題，使用內(nèi)置 MCU 雙核處理的ADA 電容檢測芯片的電容式液位開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)很多特殊控制功能，甚至實(shí) 10 現(xiàn)更多的集成化、智能化水位檢測功能，諸如太陽能熱水器、咖啡壺等應(yīng)用中掉電后的水位變化也能可靠檢測當(dāng)前水位，電容式液位檢測是目前液位開關(guān)中最有優(yōu)勢的檢測方法。當(dāng)水平 面以上揚(yáng)線角度超過28176。也有另一類浮球液位開關(guān)，利用水銀開關(guān)做接點(diǎn)輸出，當(dāng)液位上升接觸浮球時，浮球以重錘為中心隨水位上升角度變化。 時，液位開關(guān)便會有 ON 或 OFF 的接點(diǎn)信號輸出。高低電平 的信號通過 PLC 或其它控制電路來讀取，并驅(qū)動水泵等用電器工作。 當(dāng)橫向安裝時，水位到達(dá)藍(lán)線就動作，且精度較高。電子式液位開關(guān)一般采用環(huán)氧樹脂封灌，密封防水，可長期浸在液體中，外部無機(jī)械活動部件，壽命長。 本設(shè)計中就是采用的此液位開關(guān) 。 （ 2） 所售飲料標(biāo)價：純凈水 —— 1 元 ,汽水 —— 元，咖啡 —— 3 元。 （ 4） 當(dāng)物品對應(yīng)的指示燈亮?xí)r，按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出， 5s 后自動停止 ,同時指示燈閃爍。 （ 6） 當(dāng)顧客成功購買完一件物品后 30 秒無操作，自動售貨機(jī)會自動將余款退還顧客。 （ 8） 如果顧客投入硬幣總值超過所選物品的價值時，自動售貨機(jī)會自動將余款退還顧客。 方案設(shè)計 （ 1）通過分析，取最有把握的思路，故采取一般梯形圖進(jìn)行程序設(shè)計。 （ 3）本自動售貨機(jī)可使用 5角、 1元硬幣，計幣時用 ADD指令進(jìn)行累加從而得到一個投幣總額；比較幣值時使用 CMP指令來判斷是否符合純凈水排出或汽水 排出或咖啡排出的條件；余額計算時用 SUB指令從投幣總額中扣除顧客所消費(fèi)的幣值總額；退幣計算時用到觸點(diǎn)型比較指令。 （ 5）要求實(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)。 12 控制流程圖 自動售貨機(jī) PLC 的控制流程圖， 如圖 所示。 表 I/O 口分配表 輸入 輸出 輸入點(diǎn) 功能 輸出點(diǎn) 功能 X0 五角投幣器 Y0 純凈水電磁閥 X1 一元投幣器 Y1 汽水電磁閥 X2 純凈水按鈕 Y2 咖啡電磁閥 X3 汽水按鈕 Y3 純凈水指示燈 X4 咖啡按鈕 Y4 汽水指示燈 X5 找錢按鈕 Y5 咖啡指示燈 X6 急停按鈕 Y6 余錢指示燈 X7 啟動按鈕 Y10 無純凈水報警燈 X10 純凈水液位開關(guān) Y11 無汽水報警燈 X11 汽水液位開關(guān) Y12 無咖啡報警燈 X12 咖啡液位開關(guān) Y13 一元退幣馬達(dá) Y14 五角退幣馬達(dá) 控制接線圖 本系統(tǒng)是一個小型集中控制系統(tǒng)， PLC 選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出開關(guān)信號的數(shù)量、用戶程序的長短及相關(guān)的功能 。 本設(shè)計中，退幣按鈕、各種飲料按鈕和飲料出口（驅(qū)動電磁閥）等均為開關(guān)量。 14 圖 控制接線圖 程序設(shè)計 由于本設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計 , 因此要求上要有現(xiàn)實(shí)中的自動售貨機(jī)的多種功能。 一、計幣部分 當(dāng)有顧客購買飲料時， 投入硬幣時由硬幣識別器識別硬幣 , 如果是真幣則系統(tǒng)將硬幣自動傳送到相應(yīng)的硬幣貯存部分 ,然后在 PLC內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，如果是假幣則系統(tǒng)自動退出硬幣 ,梯形圖如圖 。梯形圖如圖 : 圖 比較部分 16 三 、選擇和飲料供應(yīng)部分 比較完成后，按下指示燈長亮的選擇按鈕，相應(yīng)的電磁閥起動，并且相應(yīng)的選擇指示燈由長亮轉(zhuǎn)為以 1s為周期的閃爍直至飲料供應(yīng)完畢后閃爍停止。梯形圖如圖 ： 圖 選擇和飲料供應(yīng)部分 四 、余額計算部分 飲料輸出的同時減去相應(yīng)的 購買幣數(shù)。指示燈亮，則可以退幣，當(dāng)按下退幣控制按鈕后， 數(shù)據(jù)寄數(shù)器 D1內(nèi)的幣數(shù)除以 10，商的整數(shù)部分是需要退回 1元的個數(shù)并儲存在 D10中； D11的數(shù)據(jù)除以 5，商的整數(shù)部分是需要退回的 5角錢的個數(shù)，并儲存在 D12中，依次類推選擇退幣的同時起動 2個退幣電動機(jī)。 PLC編程梯形圖如圖 ： 18 圖 退幣部分 19 六 、報警部分 PLC在報警系統(tǒng)中，只起到開關(guān)連接的作用，當(dāng)售貨機(jī)里面沒有飲料時，對應(yīng)的指示燈就會亮紅燈，作報警提示。調(diào)試時，首先按控制系統(tǒng) PLC 接 線圖完成硬件接線，并仔細(xì)檢查接線是否有誤，特別要注意接線時不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會造成硬件損壞及人身意外。 對報警部分進(jìn)行調(diào)試，只需給相應(yīng)的 輸入端口信號，然后相應(yīng)的指示燈變亮即可。 調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)了很多在設(shè)計之初沒有考慮到的問題，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試和不斷的改進(jìn)，問題逐個被解決。 21 結(jié) 語 經(jīng)過一個半月的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。 首先，程序設(shè)計過程中，要 按主電路、控制電路、輔助電路、聯(lián)鎖與保護(hù)、總體檢查反復(fù)修改與完善的先后順序進(jìn)行。原理設(shè)計決定著生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的合理性與先進(jìn)性， 考慮其 是否具有生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟(jì)性、美觀、使用維修方便等特點(diǎn) PLC 控制 系統(tǒng)設(shè)計要全面考慮兩方面的內(nèi)容 ；其次，應(yīng)注重與同學(xué)間的協(xié)作，每一個人的思維不同，對程序的理解 、 功能的實(shí)現(xiàn)方式也會有所不同，因而往往會對程序的編制產(chǎn)生想象不到的效果。 做到以上幾點(diǎn)，就達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的，即在實(shí)踐之中綜合運(yùn)用書本中的知識，進(jìn)一步直觀的理解課堂中所學(xué)的知識；學(xué)會在實(shí)踐之中發(fā)現(xiàn)問題 、 分析問題 、 解決問題；培養(yǎng)自己的團(tuán)隊意識，為將來進(jìn)入工廠，踏入社會做一次預(yù)演。坦然的說，大學(xué)階段是我非常喜歡的時光，無論是學(xué)到的知識、認(rèn)識的人乃至經(jīng)歷的故事。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。這篇畢業(yè)論文就是我的舞臺，以下的言語便是我發(fā)自肺腑的誠摯謝意與感想。她為人隨和，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。正是，李老師的無私幫助與熱忱鼓勵，我的畢業(yè)論文才能夠得以順利完成，謝謝李老師。 許光廷 2020 年 11 月