【正文】 為例，按下選擇汽水相應(yīng)鍵， X012 施加一個(gè)脈沖的信號(hào)（只能接受一次的脈沖信號(hào)）， X011， X013， X014 的常閉可以保證了汽 水的選購(gòu)時(shí) ， 就不能同時(shí)執(zhí)行其他商品的選購(gòu)運(yùn)作。當(dāng) X012 接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，在這個(gè)工作周期內(nèi)，系統(tǒng)就會(huì)只對(duì)汽水進(jìn)行出貨的操作，同時(shí)也會(huì) 對(duì)余額進(jìn)行扣除汽水價(jià)格的處理。這樣就完成了一次購(gòu)買的執(zhí)行， 系統(tǒng)又跑回了比較的過程中去了。 退幣及復(fù)位部分 本設(shè)計(jì)可以在投幣后直接選擇退幣，也可以在購(gòu)買商品后有余額再選擇退幣。上面已經(jīng)提到系統(tǒng)會(huì)將顧客所投錢幣累加存放在 D2 中，然后通過繼電器 M8000 接通電源，再通過一個(gè)比較指令進(jìn)行對(duì)比，由于所投錢幣都是 5的倍數(shù)，所以為了顯現(xiàn)所投錢幣大于等于 5 角，選擇讓 D2 中存放的 錢幣與 4 進(jìn)行比較，當(dāng)比較結(jié)果為 D2大于等于 5時(shí)，會(huì)是 M13 接通，在無選擇購(gòu)買商品的情況下，退幣指示燈會(huì)長(zhǎng)亮，提示可以選擇退幣。這時(shí)按下退幣按鈕 X015，系統(tǒng)就會(huì)開始計(jì)算然后退幣，為了顧客的方便，我還在其中設(shè)置了 60 秒無任何操作，自動(dòng)退幣的功能。在設(shè)計(jì)中，復(fù)位按鈕只針對(duì)于管理員，是為了將寄存器中的數(shù)據(jù)做清理而設(shè)置的。具體程序如梯形圖 所示。 圖 退幣及復(fù)位選擇 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 24 自動(dòng)售貨機(jī) PLC 控制程序的仿真調(diào)試 在設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)程序的過程中，難免會(huì)投遺漏或者錯(cuò)誤產(chǎn)生，所以在設(shè)計(jì)完程序后，我們需要在仿 真 PLC 上 進(jìn)行程序的仿真，查看是否能達(dá)到預(yù)期的效果 [1112]。而對(duì)所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行仿真可按如下步驟進(jìn)行。 圖 仿真步驟（ 1） 如仿真步驟（ 1）圖所示，首先我們要打開自己所設(shè)計(jì)的梯形圖，然后在“工具欄”菜單下選擇“梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)”單擊即可進(jìn)入仿真。 圖 仿真步驟（ 2） 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 25 如仿真步驟（ 2）圖所示，單擊“梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)”后，程序開始進(jìn)入寫入狀態(tài)，這時(shí)要耐心等待 PLC 寫入，如果中途停止就等于退出了仿真。 圖 仿真步驟（ 3） 如仿真步驟（ 3）圖所示， PLC 寫入完畢后，選擇“在線 ”→“調(diào)試” →軟元件測(cè)試；把要求按下的按鈕改成強(qiáng)制“ ON” ,需要關(guān)閉就選擇強(qiáng)制“ OFF”。如此操作可以更改軟元件的高低電平，達(dá)到在線測(cè)試的效果。 圖 仿真步驟（ 4） 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 26 如仿真步驟（ 4）圖所示， 選擇 X000 后，點(diǎn)擊強(qiáng)制“ ON”就可以給程序通電。 只有程序接通了電源，才能開始投幣，選擇商品之類的操作。按照此方式可以選擇投幣按鈕，進(jìn)行不斷投幣，所投錢幣會(huì)通過加法指令，累加存放在寄存器 D2 中，方便下一環(huán)節(jié)的幣值比較。 測(cè)試時(shí)可以查找自己程序設(shè)計(jì)時(shí)的錯(cuò)誤和不足，當(dāng)測(cè)試完畢后，再 選擇工具欄中的梯形圖邏輯測(cè)試啟 動(dòng)，就可以 結(jié)束 仿真 。 圖 仿真步驟（ 5） 如仿真步驟（ 5）圖所示，程序已經(jīng)退出了仿真模式。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 27 圖 仿真步驟（ 6） 如仿真步驟（ 6）圖所示，仿真結(jié)束之后，程序默認(rèn)為讀出模式，需要在編輯欄中選擇寫入模式后，才能對(duì)程序的不足進(jìn)行修改。 圖 仿真步驟（ 7） 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 28 如仿真步驟（ 7）圖所示，修改完程序后，需要在變換菜單欄下選擇“變換編輯中的全部程序”，然后單擊，之后才能保存之前的修改。 在程序的仿真調(diào)試中，不免會(huì)有許多的不足，我們需要細(xì)心的查找，便進(jìn)一步優(yōu)化自己的程序，這同時(shí)也需要自己對(duì)三菱 PLC 有一定的編程基礎(chǔ)。我在仿真調(diào)試中也遇到了許多的問題，程序不會(huì)按要求運(yùn)行，就不得不反復(fù)查找、修改；這里就以我在錢幣累加部分出現(xiàn)過錯(cuò)誤為例，說明仿真調(diào)試的重要性和作用。我起初編寫的程序是： 但發(fā)現(xiàn)給一個(gè)高電平信號(hào)，累加器重復(fù)累加好幾次，存到 D2 中。經(jīng)過獨(dú)立思考與修改，是自己指令使用不當(dāng)，在給一個(gè)高電平，只讓加法器動(dòng)作一次，必須給一個(gè)上升沿動(dòng)作，所以修改后就得到下面的指令： 仿真調(diào)試能幫助我查找程序的錯(cuò)誤，也便于我們及時(shí)的修改， 避免我們?cè)诼?lián)機(jī)仿真的過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，卻難 以 修改。 本章小結(jié) 本 章簡(jiǎn)單的介紹了 PLC 的工作原理 ，首先是 對(duì) 所 設(shè)計(jì)的梯形圖進(jìn)行了 I/O地址的分配， 其次就是 針對(duì)所設(shè)計(jì)的梯形圖進(jìn)行了各功能的分析，最后對(duì)所設(shè)計(jì)的梯形圖做了仿真調(diào)試的介紹， 并對(duì)設(shè)計(jì)過程中遇到的一個(gè)錯(cuò)誤做了舉例，說明仿真在程序設(shè)計(jì)的過程中起到很大的作用。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 29 第 5 章 自動(dòng)售貨機(jī)上位 監(jiān)控 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及聯(lián)機(jī)調(diào)試 上位 監(jiān)控 組態(tài) 畫面 制作自動(dòng)售貨機(jī)的監(jiān)控畫面是為了更逼真的對(duì)所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行仿真，利用組態(tài)王和三菱聯(lián)機(jī)調(diào)試簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，在組態(tài)王上制作一個(gè)畫面，然后對(duì)組態(tài)畫面進(jìn)行定義，為了能在與 PLC 聯(lián)機(jī)調(diào)試的 情況下實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的效果。也不用看復(fù)雜的 PLC 梯形圖，在組態(tài)監(jiān)控畫面上仿真模擬，如果能按要求實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果，就說明梯形圖設(shè)計(jì)無誤，如此而來，通過上下位連接實(shí)現(xiàn)仿真。最終確定系統(tǒng)的可行性和準(zhǔn)確性。 組態(tài)王軟件 介紹 組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。它基于 Microsoft Windows XP/NT/2020 操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各個(gè)位置上都可以及 時(shí)獲得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強(qiáng)用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管 理系統(tǒng)的開發(fā) [13]。 、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。 （ 1） 工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、 添加、備份、恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。 （ 2） 工程瀏覽器：工程瀏覽器 是一個(gè)工程開發(fā)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變量、動(dòng)畫鏈接、命令語(yǔ)言以及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。 （ 3） 運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動(dòng)畫設(shè)計(jì)顯示動(dòng)態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。 I/O 設(shè)備 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 30 組態(tài)王軟件作為一個(gè)開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國(guó)內(nèi)外常見的 PLC、智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等（如：西門子 PLC、莫迪康 PLC、歐姆龍 PLC、三菱 PLC、研華模塊等等）通過常規(guī)通訊接 口（如串口方式、 USB 接口方式、以太網(wǎng)、總線、 GPRS 等）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。 組態(tài)王軟件與 I/O 設(shè)備進(jìn)行通訊一般是通過調(diào)用 *.dll 動(dòng)態(tài)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)的，不同的設(shè)備、協(xié)議對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)態(tài)庫(kù)。工程開發(fā)人員無須關(guān)心復(fù)雜的動(dòng)態(tài)庫(kù)代碼及設(shè)備通訊協(xié)議，只須使用組態(tài)王提供的設(shè)備定義向?qū)В纯啥x工程中使用的 I/O 設(shè)備，并通過變量的定義實(shí)現(xiàn)與 I/O 設(shè)備的關(guān)聯(lián)，既簡(jiǎn)單又方便。 本論文選用組態(tài)王 軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易售貨機(jī)組態(tài)畫面。 自動(dòng)售貨機(jī) 靜態(tài)畫面的設(shè)計(jì) 新建工程，工程名稱為“ 畢業(yè)設(shè)計(jì) ”。 新建畫面 ，畫面名稱“ 自動(dòng) 售貨機(jī) 監(jiān)控 畫面”。 自動(dòng)售貨機(jī)主 畫面如圖 所示，售貨機(jī)表面由按鈕、指示燈、文字、多邊形圖形、點(diǎn)位圖等組成。畫面是經(jīng)過 各種圖形的堆疊，組合而成，具體如下圖 ～ 所示 。 圖 自動(dòng)售貨機(jī)主畫面 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 31 圖 投幣口的拆分與組合 圖 出貨口的拆分與組合 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 32 圖 退閉口的拆分與組合 圖 飲料擺放窗口的組合與拆分 在畫面中，選擇對(duì)象后，單擊右鍵，在彈出的選項(xiàng)中選擇“圖素位置 —— 圖素前移（圖素后移）”，可以設(shè)置各單元圖的層次 。 利用工具箱中的“顯示畫刷類型 —— 過渡色類型”可以設(shè)置不同的視覺效果。利用工具箱中的調(diào)色板，可設(shè)置單元圖顏色（部分不可調(diào)色除外）。 在工具菜單下，單擊“點(diǎn)位圖”選項(xiàng)，然后在畫面空白地方隨意畫出一小方塊區(qū)域，右鍵單擊這小方塊，在彈出選項(xiàng)中選擇“從文件中加載”，然后就可以從電腦中插入你想要的圖片。 售貨機(jī)畫面中的咖啡、果汁、汽水、礦泉水 圖標(biāo)等都是用這種方式插入的圖片。 定義 I/O 設(shè)備 程序在實(shí)際運(yùn)行中是通過 I/O 設(shè)備和下位機(jī)交換數(shù)據(jù)的，當(dāng)程序在調(diào)試時(shí)， 可以使用仿真 I/O 設(shè)備模擬下位機(jī)向 畫面程序提供數(shù)據(jù)，為畫面程序的調(diào)試提方便。組態(tài)王提供一個(gè)仿真 PLC 設(shè)備，用來模擬實(shí)際設(shè)備向程序提供數(shù)據(jù)，供用戶調(diào)試。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 33 本論文選用仿真 PLC（串口類設(shè)備）作為組態(tài)畫面連接 I/O 設(shè)備。 本設(shè)計(jì)所定義的數(shù)據(jù)詞典如圖 所示： 圖 數(shù)據(jù)詞典 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 34 自動(dòng)售貨機(jī)主畫面 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) ：分別雙擊礦泉水、汽水、果汁、咖啡選擇燈和錢幣不足提示燈、退幣顯示燈，在彈出的 “指示燈向?qū)А睂?duì)話框中， “變量名（離散量）：”欄分別輸入“ \\本站點(diǎn) \礦泉水選擇 燈”、“ \\本站點(diǎn) \汽水選擇 燈”、 \\本站點(diǎn) \果汁選擇燈 、 “ \\本站點(diǎn) \咖啡選擇 燈”、“ \\本站點(diǎn) \錢幣不足 ”、“ \\本站點(diǎn) \出幣提示燈 ”。 2. 錢幣：分別雙擊五個(gè)錢幣按鈕，在彈出的“動(dòng)畫連接”對(duì)話框鉤選 “按下時(shí)”選項(xiàng)，在彈出的“命令語(yǔ)言”框中分別輸入命令語(yǔ)言： 5 角： \\本站點(diǎn) \投幣 5角 =1。 1 元： \\本站點(diǎn) \投幣 1元 =1。 5 元： \\本站點(diǎn) \投幣 5元 =1。 10 元： \\本站點(diǎn) \投幣 10 元 =1。 20 元： \\本站點(diǎn) \投幣 20 元 =1。 3. 顯示：雙擊“￥”右邊的“ ”， 在彈出的“動(dòng)畫連接”對(duì)話框鉤選“模擬值輸出”選項(xiàng)，在彈出的“模擬值輸出 連接”的“表達(dá)式”欄中輸入： \\本站點(diǎn) \實(shí)時(shí)錢數(shù) 1 4. 按鈕： 分別雙擊礦泉水、汽水、果汁、咖啡、退幣、復(fù)位、啟動(dòng)、停止八 個(gè)按鈕，在彈出的“動(dòng)畫連接”對(duì)話框鉤選“按下時(shí)”選項(xiàng)，在彈出的“命令語(yǔ)言”框中分別輸入命令語(yǔ)言： 礦泉水： \\本站點(diǎn) \選擇礦泉水 =1。 汽水： \\本站點(diǎn) \選擇汽水 =1。 果汁： \\本站點(diǎn) \選擇果汁 =1。 咖啡： \\本站點(diǎn) \選擇咖啡 =1。 退幣： \\本站點(diǎn) \退幣選擇 =1。 復(fù)位： \\本站點(diǎn) \復(fù)位 =1。 啟動(dòng)： \\本站點(diǎn) \啟動(dòng) =1。 停止： \\本站點(diǎn) \停止按鈕 =1。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 35 5. 投幣口：分別雙擊 三個(gè)長(zhǎng)方圖形（在 分解圖中標(biāo)有 5角、 1元、 5 元、 10元、20 元的五 個(gè)長(zhǎng)方圖形），在彈出的“動(dòng)畫連接”對(duì)話框鉤選 “隱含”選項(xiàng)，在彈出的“ 隱含 連接”對(duì)話框設(shè)置分別為 ： 5 角： 條件表達(dá)式： \\本站點(diǎn) \投幣 5 角 ==1 表達(dá)式為真時(shí)：顯示 1 元： 條件表達(dá)式： \\本站點(diǎn) \投幣 1 元 ==1 表達(dá)式為真時(shí)：顯示 5 元： 條件表達(dá)式： \\本站點(diǎn) \投幣 5 元 ==1 表達(dá)式為真時(shí)：顯