plc自動售貨機課程設(shè)計

1、<p>　　PLC 課 程 設(shè) 計 報 告</p><p><b>　　基</b></p><p><b>　　于</b></p><p><b>　　PLC</b></p><p><b>　　的</b></p><p>

2、;<b>　　自</b></p><p><b>　　動</b></p><p><b>　　售</b></p><p><b>　　貨</b></p><p><b>　　機</b></p><p><

3、b>　　控</b></p><p><b>　　制</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1課題來源及意義</p><p>　　1.2自動售貨機發(fā)展的國內(nèi)

4、外現(xiàn)狀</p><p><b>　　1.3本文主要工作</b></p><p><b>　　第二章 PLC簡介</b></p><p>　　2.1 PLC的組成</p><p>　　2.2 PLC的工作原理</p><p>　　2.3 PLC的應(yīng)用特點</p>

5、;<p>　　2.4 PLC的分類</p><p>　　2.5 可編程序軟件Profic Machine Edition</p><p><b>　　第三章 設(shè)計目的</b></p><p><b>　　3.1 控制要求</b></p><p><b>　　3.2 課

6、題要求</b></p><p><b>　　第四章 設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　4.1 設(shè)計思路</b></p><p>　　4.2 I/O分配表</p><p>　　4.3 各中間繼電器</p><p><b>　　4.4 流

7、程圖</b></p><p><b>　　第五章 程序設(shè)計</b></p><p><b>　　梯形圖</b></p><p><b>　　第六章 控制圖</b></p><p><b>　　硬件連接圖</b></p><p

8、>　　第七章 程序結(jié)果運行圖第八章 實驗總結(jié)</p><p>　　8.1課題設(shè)計的整體分析</p><p>　　8.2實驗設(shè)計中遇到的問題及解決辦法</p><p><b>　　8.3收獲</b></p><p><b>　　第九章 參考文獻</b></p><p>

9、<b>　　第一章 緒  論</b></p><p>　　1．1、課題來源及意義</p><p>　　在中國人們可以看到現(xiàn)代化的自動售貨機擺放在一些大商場門口、繁華街道兩邊、公園入口處以及其他熱鬧的場所。行人們圍在自動售貨機前，插上十元或五元的紙幣或硬幣，伴隨著“咋噤”一聲，一罐飲料自動滾下。據(jù)了解，這些自動售貨機在北京、上海、大連、沈陽、西安也開始出現(xiàn)，成

10、為不少年輕人時髦的購物選擇。全國目前達三萬多臺。自1993年生產(chǎn)出能夠接受人民幣自動售貨機開始，由日、韓進入中國廣東和上海，目前，這類能接收人民幣硬幣的自動售貨機主要分布在沿海較發(fā)達地區(qū)。自動售貨機的新奇、文明、高檔、晝夜服務(wù)、占地小、靈活方便深受這些地區(qū)市民青睞，甚至出現(xiàn)機前排隊購買現(xiàn)象。在天津，現(xiàn)在一臺自動售貨機每天銷售額平均為二百元，每年銷售額為七萬三千元。專家測算，中國自動售貨機市場容量最保守算可達四十七萬臺，一年銷售額可達三百

11、五十億元。若按人均臺數(shù)計算全年銷售可達五百億，自動售貨機在日本達到平均每二十三人一臺，在美國達到每四十人一臺，在歐洲每六十人一臺，由于中國經(jīng)濟與上述國家相比還有距離，按每五百人一臺計算。1996年中國城市人口為三億六千萬人，這樣中國自動售貨機的潛在市場容量為七十三萬臺。加以每臺每天銷售二百元計，全年銷</p><p>　　1.2、自動售貨機發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　自動售貨機從

12、17世紀開始出現(xiàn)在富貴人群之中，到20世紀主要出售郵票、明信片等特定商品，逐步發(fā)展到出售幾乎所有小型日用商品的普及階段。特別是20世紀70年代以來，隨著“以消費者為中心”的現(xiàn)代市場營銷觀念確立和科學技術(shù)進步，自動售貨機實現(xiàn)了商品需求化、性能多樣化的發(fā)展，又從原來只能出售有限商品品種，轉(zhuǎn)變?yōu)槔^百貨公司、超級市場、便民店之后，以消費者與售貨機“一對一”自動售貨的無店鋪銷售業(yè)態(tài)。目前，自動售貨機已進入了五十多個國家的市場。</p>

13、<p>　　英國是較早實行自動售貨機售貨的國家之一。1942年，在食品銷售中首先推廣了自動售貨的銷售方式。1950年，英國食品雜貨行有500家采用自動售貨機售貨。1969年，采用自動售貨機售貨的商家增加到23000家，銷售的商品擴展到文化用品、唱片、香煙、食品等多個方面。進入70年代后，約有40多萬家香煙、飲料店采用自動售貨機。1980年英國有50余萬臺自動售貨機，年銷售額達8.81億英鎊。</p><

14、p>　　70年代后，日本、美歐等發(fā)達國家和地區(qū)自動售貨機迅猛的發(fā)展，短短30年，發(fā)達國家自動售貨機產(chǎn)業(yè)已發(fā)展到相當大規(guī)模。根據(jù)美國“自動時代”統(tǒng)計，目前美國自動售貨機擁有量是550萬臺，平均每40人一臺，1998年通過自動售貨機銷售的商品金額為53億美元，日本的擁有量是750萬臺，平均每23人一臺，1998年通過自動售貨機銷售的金額達608969億日元，其中罐裝飲料占其總銷量的40%：歐洲平均60人擁有一臺。根據(jù)日本麒麟啤酒公司調(diào)

15、查，一臺自動售貨機每年可售出上萬罐清涼飲料，比一般不太繁忙的小商店的銷量還要大；日本可口可樂公司已擁有近100萬臺自動售貨機，其銷量占公司全部產(chǎn)量的70%。香煙也是自動售貨機的適銷產(chǎn)品，自動售煙機銷售額占日本香煙銷售總額的40%，數(shù)量占一半。日本最大的卷煙生產(chǎn)商日本煙草公司擁有15萬臺香煙自動售貨機。一些發(fā)達國家的自動售貨機己進口到我國廣東和上海等沿海發(fā)達地區(qū)。</p><p>　　如今，自動售貨機科技含量越來越

16、高，據(jù)美國媒體報道，可口可樂公司正在研制一種新的自動售貨機，它將能夠根據(jù)氣溫升高而加價出售可口可樂系列軟飲料。新近推出的Roboshop，可謂售貨機的新生代，外觀看上去很像銀行的提款機，有屏幕的鍵盤，你只要點擊選好的商品，自動送貨臂就會把你所選商品穩(wěn)妥送到跟前，不再勞你彎腰拾取。而且一部機器出售不同類別的產(chǎn)品，包括壽司、私人用品，甚至價錢不菲的黃蜂精等。還有另外一種新興售貨機，完全沒有找錢幣的苦惱，即使你身無分文，你大可以通過無線電話付

17、費。芬蘭街頭有一款朱古力機，只要你下指令，然后打電話到一指定戶口，帳目就會自動轉(zhuǎn)到電話費帳單里，即使沒有現(xiàn)金，也可以吃到朱古力。</p><p>　　1.3、本文主要工作</p><p>　　最新穎的自動售貨機出售的已不再是食品、百貨，而是另一種商品服務(wù)。就像東京街頭，出現(xiàn)了一種“指甲藝術(shù)自動服務(wù)機”，愛美的小姐只需將要化妝的手指伸進一個窗口，顯示屏上就會出現(xiàn)模擬好的各種指甲圖案和相應(yīng)的價

18、格，投幣后按下選擇鈕，指甲藝術(shù)便開始在你的手上自動操作起來；在享受指甲藝術(shù)的自動機之外，還有“洗頭機”、“擦鞋機”等，都是投幣式的自動服務(wù)，真可謂生意做到“頭”上了。</p><p><b>　　我們的主要工作：</b></p><p>　　(1)明確上位機與下位機之間的任務(wù)分工：上位機主要是用來完成組態(tài)界面的制作工作，而下位機則主要用來完成PLC(可編程序控制器)程

19、序的編寫，和相關(guān)數(shù)據(jù)的上傳。</p><p>　　(2)要分別對上位機和下位機進行資料的查找與收集，在進行組態(tài)界面的設(shè)計時，以真正售貨機為模型，在進行PLC程序的編寫時可以去參閱PLC的有關(guān)書籍，掌握OMRON PLC的I/O點的定義方法和個數(shù)，掌握梯形圖和助記符的繪制方法。完成基于PLC的自動售貨機的編程[1]。</p><p>　　(3)上位機與下位機的設(shè)計工作是密切配合的。無論在通訊

20、中使用的變量，還是在仿真中控制的對象都應(yīng)該是一致的。</p><p>　　(4)對上位機和下位機的軟件分別進行設(shè)計，完成進行上位機的界面設(shè)計，以及下位機的設(shè)計。最后，完成上位機與下位機的配合工作，進行調(diào)試。</p><p><b>　　第二章 PLC簡介</b></p><p>　　2.1、PLC的組成</p><p>

21、　　PLC(可編程邏輯控制器)是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的控制器，具有很高的抗干擾性和可靠性，是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，采用了可編程序存儲器，并通過數(shù)字量或模擬量輸入輸出，用來監(jiān)測、控制各種類型的生產(chǎn)過程。處理器是PLC的核心，起著總指揮的作用。它主要完成以下功能：</p><p>　　(1)將輸入信號送入PLC中存儲起來；</p><p>　　(2)按存放的先后順序取出用戶指令，進

22、行編譯；</p><p>　　(3)完成用戶指令規(guī)定的各種操作；</p><p>　　(4)將結(jié)果送到輸出端；</p><p>　　(5)響應(yīng)各種外圍設(shè)備(如編程器、打印機等)的請求。</p><p>　　目前PLC中所用的處理器多為單片機，在高檔機中現(xiàn)己采用16位甚至32位單片機為處理器[2]。</p><p>　　

23、存儲器：PLC內(nèi)部存儲器有兩類：一類是RAM(即隨機存儲器)，可以隨時由處理器對它進行讀出，寫入；另一類是ROM(即只讀存儲器)，處理器只能從中讀取而不能寫入。隨機存取儲存器主要用來存放各種暫存的數(shù)據(jù)，中間結(jié)果及用戶程序。ROM主要用來存放監(jiān)控程序及系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，這些程序及數(shù)據(jù)出廠時固化在ROM芯片中。</p><p>　　輸入輸出接口電路：它起著PLC和外圍設(shè)備之間傳遞信息的作用。為了保證PLC可靠的工作，設(shè)計

24、者在PLC的接口電路上采取了不少措施。輸入端采用光電偶合電路，可以大大減少電磁干擾。輸出也采用光隔離電路，并分為三種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。這使得PLC可以適應(yīng)各種用戶的不同要求。其中繼電器輸出型為有觸點輸出方式，可用于直流或低頻交流負載回路；晶閘管輸出型和晶體管輸出型皆為無觸點輸出方式，前者可用于高頻大功率交流負載回路，后者則用于高頻小功率交流負載回路。而且有些輸出電路被做成模塊式，可插拔，更換起來十分方便。&

25、lt;/p><p>　　電源：PLC電源是指將外部交流電經(jīng)整流，濾波，穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換成滿足PLC中處理器，存儲器，輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作所需要的直流電路或電源模塊。為避免電源間干擾，輸入輸出接口電路的電源回路彼此相互獨立。</p><p>　　編程工具：編程工具是PLC最重要的外圍設(shè)備，它實現(xiàn)了人與PLC的聯(lián)系對話。用戶利用編程工具不但可以輸入，檢查，修改和調(diào)試用戶程序，還可以監(jiān)視PLC的工作狀

26、態(tài)，修改內(nèi)部系統(tǒng)寄存器的設(shè)置參數(shù)以及顯示錯誤代碼等。編程工具分兩種，一種是手持編程器，只需通過編程電纜與PLC相接,若PLC用的是RS422通信口，則須另加適配器。</p><p>　　輸入/輸出擴展接口：若主機單元(帶有處理器)的輸入/輸出點數(shù)不夠用，可進行輸入/輸出擴展，即通過輸入/輸出擴展接口電纜與輸入/輸出擴展單元(不帶有處理器)相接，以擴充輸入/輸出點數(shù)。A/D,D/A單元一般也通過該接口與主機單元相接

27、。除了上面介紹的幾個主要部分外，PLC還常常配有連接各種外圍設(shè)備的接口，并均留有插座，可通過電纜方便地配接諸如串行通信模塊，EPROM寫入器，打印機，錄音機等。</p><p>　　2. 2、PLC的工作原理</p><p>　　PLC雖具有微機的許多特點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。微機一般采用等待命令的工作方式，而PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC中用戶程序按先后順序存放[3

28、]。</p><p>　　對每個程序，處理器從第一條指令開始執(zhí)行，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。掃描周期的長短主要取決于以下幾個因素：一是處理器執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個掃描周期大致可分為輸入/輸出刷新和執(zhí)行指令兩個階段。</p><p>　　所謂輸入/輸出刷新是指，PLC先將上一次掃描的執(zhí)行

29、結(jié)果送到輸出端，再讀入輸入數(shù)據(jù)并存入輸出狀態(tài)寄存器，輸出狀態(tài)的寄存器內(nèi)容進行一次更新，故稱為I(輸入)/O(輸出)刷新。由于每一個掃描周期只進行一次輸入/輸出刷新，即每一個掃描周期PLC只對輸入，輸出狀態(tài)寄存器更新一次，故使系統(tǒng)存在輸入，輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。由此可見，若輸入變量在輸入/輸出刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出會相應(yīng)地發(fā)生變化。反之，若在本次刷新之后輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，

30、而要到下一次掃描的輸入/輸出刷新期間輸出才會發(fā)生變化。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。PLC的這一特點，一方面使它的響應(yīng)速度變慢，但另一方面也使它的抗干擾能力增強，對一些短時的瞬間干擾，可能會因響應(yīng)滯后而躲避開。這對一些慢速控制系統(tǒng)是有利的，但對一些快速響應(yīng)系統(tǒng)則不利，在使用中應(yīng)特別注意這一點[4,5]。</p><p>　　總之，采用循環(huán)掃描的工作方式，是PLC

31、區(qū)別微機和其他控制設(shè)備的最大特點，使用者對此應(yīng)給予足夠的重視。</p><p>　　2. 3、PLC的應(yīng)用特點</p><p>　　1、高可靠性和強抗干擾能力</p><p>　　高可靠性和強抗干擾能力是PLC最突出的特點之一，主要表現(xiàn)在：</p><p>　　(1)用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸

32、出有關(guān)的少量硬件，接線大大減少，因觸點接觸不良造成的故障大為減少；</p><p>　　(2)所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離；</p><p>　　(3)各輸入端均采用RC濾波器，并采取屏蔽措施；</p><p>　　(4)采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源；</p><p>　　(5)對采用的器件進

33、行嚴格的篩選；</p><p>　　(6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大；</p><p>　　(7)大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有3個CPU構(gòu)成的表決系統(tǒng)，使可靠性更進一步增強。</p><p>　　2、豐富的I/O接口模塊</p><p>　　為了實現(xiàn)與工業(yè)生產(chǎn)

34、過程控制中的各種工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的相互連接，PLC除具有普通計算機的基本部分(如CPU、存儲器等)外，還有豐富的I/O接口模塊。對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號(交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強電或弱電等)，設(shè)計有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備(按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥等)直接連接[6]。</p><p><b>　　3、靈活性好</b><

35、;/p><p>　　為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了一些小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。</p><p>　　相對于傳統(tǒng)的電氣控制線路，PLC為改進和修改原設(shè)備提供了極其方便的手段，通過修改或重新編寫應(yīng)用軟件，就可以用一臺PLC實現(xiàn)不同的控制功能。

36、</p><p>　　PLC現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的鋼鐵，采礦，水泥，化工，電力，石油，汽車裝卸，機械制造，造紙，紡織，環(huán)保及娛樂等各行各業(yè)。它的應(yīng)用大致可分為以下幾種類型：</p><p>　　開關(guān)量邏輯控制是PLC最基本應(yīng)用；閉環(huán)過程控制使PLC做模擬量控制；位置控制實現(xiàn)對各種機械運動時的控制；監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的處理，監(jiān)控生產(chǎn)過程；分布控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的網(wǎng)絡(luò)化。<

37、/p><p>　　PLC與集散系統(tǒng)在數(shù)字處理，程序控制方面有優(yōu)勢，與工業(yè)控制計算機相比通用性強，硬件結(jié)構(gòu)簡單，編程容易，用PLC設(shè)計自動控制系統(tǒng)已成為世界潮流。</p><p><b>　　4、編程簡單易學</b></p><p>　　PLC大多采用梯形圖作為主要的編程語言。梯形圖是一種面向用戶的編程語言，它的表達方式類似于繼電器控制系統(tǒng)電路圖，具

38、有形象直觀、易學易懂的特點。</p><p>　　5、系統(tǒng)安裝簡單，維修方便</p><p>　　PLC不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運行。</p><p>　　PLC的各種模塊上大多都有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用

39、戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。</p><p>　　2.4、PLC的分類</p><p>　　目前，PLC的種類很多，規(guī)格性能不一。對PLC的分類，通常可根據(jù)它的結(jié)構(gòu)形式、容量或功能進行。</p><p>　　1、按結(jié)構(gòu)形式的分類</p><p>　　按照硬件的結(jié)構(gòu)形式，PLC可分為：</p><p>

40、　　整體式PLC：這種結(jié)構(gòu)的PLC將電源CPU輸入輸出部件等集中配置在一起，裝在一個箱體內(nèi)，通常稱為主機。整體式結(jié)構(gòu)的PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價格較低等特點，但主機的I/O點數(shù)固定，使用上不太靈活。小型的PLC通常使用這種結(jié)構(gòu)，適用于比較簡單的控制場合。</p><p>　　(2)模塊式PLC：也稱為積木式結(jié)構(gòu)，即把PLC的各組成部分以模塊的形式分開，如電源模塊、CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊等，把這

41、些模塊插在板上，組裝在一個機構(gòu)內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的PLC配置靈活、裝配方便、便于擴展，但結(jié)構(gòu)較復雜，價格較高。大型的PLC通常采用這種結(jié)構(gòu)，適用于比較復雜的控制場合。</p><p>　　(3)疊裝式PLC：這是一種新的結(jié)構(gòu)形式，它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，如美國通用GE，它的基本單元、擴展單元和擴展模塊等高等寬，但是長度不同。它們不用基板，僅用扁平電纜，緊密拼裝后組成一個整齊的長方體，輸入、輸出點數(shù)的配置也相

42、當靈活。</p><p><b>　　2、按容量的分類</b></p><p>　　PLC的容量主要是指其輸入/輸出點數(shù)。按容量大小，可將PLC分為：</p><p>　　小型PLC：I/O點數(shù)一般在256點以下；</p><p>　　中型PLC：I/O點數(shù)一般在256到1024點之間；</p><p

43、>　　大型PLC：I/O點數(shù)一般在1024點以上。</p><p><b>　　3、按功能的分類</b></p><p>　　按PLC功能上的強弱，可分為：</p><p>　　(1)低擋機：具有邏輯運算、計時、計數(shù)等功能，有的有一定的算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送等功能，可實現(xiàn)邏輯、順序、計時計數(shù)等控制功能。</p><p

44、>　　(2)中擋機：除具有低擋機的功能外，還具有較強的模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等功能，可完成既有開關(guān)量又有模擬量的控制任務(wù)。</p><p>　　(3)高檔機：除具有中擋機的功能外，還具有帶符號運算、矩陣運算等功能，使得運算能力更強，還具有模擬量調(diào)節(jié)、強大的聯(lián)網(wǎng)通信等功能，能進行智能控制、遠程控制、大規(guī)?？刂疲蓸?gòu)成分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化管理[7]。</p><p>

45、;　　2. 5、可編程序軟件</p><p>　　本設(shè)計利用為Proficy Machine Edition主要編程工具，利用所學的PLC的知識為編程思想，來完成自動售貨機的設(shè)計。Proficy Machine Edition 包括直觀的設(shè)備級HMI編輯器，即Proficy View。其設(shè)計專門的用于滿足設(shè)備級操作員接口和HMI的要求，具有包括豐富的圖形配置工具，能夠?qū)ο笾糜谕ㄓ玫膶ο髢Υ鎺熘?，即Toolche

46、st。該圖形工具可以顯示來自包括PLC、CNC、運動控制器、marquees、串行設(shè)備這樣的車門級設(shè)備及其它機器級組件的圖像，用戶能夠重復使用對象，從而輕松開發(fā)所需軟件。</p><p><b>　　第三章 設(shè)計目的</b></p><p><b>　　3.1 控制要求</b></p><p>　　3.1.1、自動售貨機

47、的基本功能</p><p>　　售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能購買某種商品，并做出相應(yīng)的反映。我們可以舉一個簡單的例子來說明，例如：售貨機中有3種商品，汽水、奶茶喝咖啡，之后投入一個一元硬幣，此時售貨機應(yīng)該顯示已投入的幣值，再投入則顯示累計幣值，當投入的貨幣超過某商品的價格時，該商品處應(yīng)有所變化，提示可以購買，其他商品同此。當按下選擇商品的按鈕時，售貨機進行減法運算，從投入的貨

48、幣總值中減去商品的價格，同時起動相應(yīng)的電機，提取號商品到出貨口，此時售貨機繼續(xù)等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來，售貨機一次交易要涉及到加法運算、減法運算以及在退幣時的除法運算，這是它的內(nèi)部功能，還要有貨幣識別系統(tǒng)、以及貨物和貨幣的傳動系統(tǒng)，來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。</p><p>　　3.1．2、自

49、動售貨機的運行環(huán)境</p><p>　　售貨機在運行過程中要求有很高的可靠性，要時常保證貨物的充裕，電源要保持接通，各部件也要正常工作，因此實際的售貨機要定時補充貨物和檢查，防止出現(xiàn)故障而損壞，同時避免給消費者造成損害。</p><p>　　3.1.3、實驗中售貨機的分析</p><p>　　由于售貨機的全部功能是在上位機上模擬的，所以售貨機的部分硬件是由計算機來代

50、替的，如錢幣識別系統(tǒng)我們用按鈕輸出一個脈沖直接給PLC發(fā)布命令，而傳動系統(tǒng)也是由計算機來直接模擬的，這些并不會影響實際程序的操作，完全能應(yīng)用于現(xiàn)實中的自動售貨機運行。</p><p>　　3.1.4、實驗狀態(tài)假設(shè)</p><p>　　由于是在計算機上的模擬運行，實驗中有一些區(qū)別于實際情況的假設(shè)。</p><p><b>　　本實驗中假設(shè)：</b>

51、;</p><p>　　(1)自動售貨機只售3種商品；</p><p>　　(2)自動售貨機可識別1元、5元、10元硬幣；汽水4元，奶茶8元，咖啡12元</p><p>　　(3)自動售貨機可退幣1元硬幣；</p><p>　　(4)自動售貨機有液晶顯示功能；</p><p>　　(5)實驗中售貨機忽略了各種故障以及缺

52、貨等因素。</p><p>　　3.1.5、一次交易過程分析</p><p>　　為了方便分析，我們以一次交易過程為例。</p><p><b>　　(1)投幣過程</b></p><p>　　當按下投幣按鈕時，售貨機開始啟動，此時可以投入貨幣。投入貨幣后，貨幣識別傳感器識別貨幣，辨別是哪種面值的貨幣，然后數(shù)碼管會顯示的

53、貨幣金額。依次投入貨幣，最終數(shù)碼管顯示貨幣的總額。在設(shè)計中用四個按鈕分別表示1元、5元、10元的貨幣，當按下開關(guān)一次時，表示投入了一張貨幣。</p><p>　　(2)價格比較過程和商品選擇過程</p><p>　　當貨幣金額大于等于商品價格時，相應(yīng)的商品指示燈會亮，表示該商品可購買。單擊“選擇”按鈕，商品即會被選中，該商品的倉庫顯示燈會亮，并自動輸出，出庫指示燈閃爍5S,按下退出，倉庫顯

54、示燈熄滅。同時消費顯示欄顯示出余額。當投入的貨幣金額 小于商品價格時，商品價格電子標簽不亮，商品不會被選中。</p><p><b>　　(3)送貨過程</b></p><p>　　當確認所購買的商品后，該商品的倉庫門打開，商品從出口掉出，倉庫門上的傳感器感應(yīng)商品掉出后，把信息傳給系統(tǒng)，系統(tǒng)再將倉庫的門關(guān)閉。設(shè)計中當按下購買商品的按鈕后，表示該商品倉庫的顯示燈亮，出庫

55、指示燈閃爍，表示倉庫門打開。</p><p><b>　　(4)退幣過程</b></p><p>　　購買結(jié)束后，按下退幣按鈕，退幣顯示燈亮。此時不能購買商品，確定退幣則按“EXIT”按鈕，系統(tǒng)退出余額，退幣結(jié)束后數(shù)碼管顯示進行清零。如果余額為零，按退幣按鈕，退幣顯示燈不亮。</p><p><b>　　3.2 課題要求</b

56、></p><p><b>　　動作要求：</b></p><p>　　自動售貨機可投入5角、1元、5元、10元硬幣。</p><p>　　當投入的硬幣總值等于或超過5元時，汽水按鈕指示燈亮；當投入的硬幣總值超過10元時奶茶按鈕指示燈亮；當投入的硬幣總值超過15元時咖啡按鈕指示燈亮。</p><p>　　當汽水按鈕

57、指示燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出，5秒后自動停止。汽水排出時，相應(yīng)指示燈閃爍。</p><p>　　當奶茶和咖啡按鈕指示燈亮時，動作同上。</p><p>　　若投入的硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)時，找錢指示燈亮，同時八段碼顯示所找錢數(shù)。</p><p><b>　　第四章 設(shè)計步驟</b></p><p><b&

58、gt;　　4.1 設(shè)計思路</b></p><p>　　售貨機的最基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能購買某種商品，并做出相應(yīng)的反映。因此，售貨機應(yīng)能夠辨識機內(nèi)包含的商品：售貨機應(yīng)該能夠顯示已投入的幣值，以及再投入貨幣累計顯示；同時提示可以購買的商品(或商品的編號)。當按下選擇商品的按鈕時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去該商品的價格，同時起動相應(yīng)的電機，提取該商品到

59、出貨口，此時售貨機繼續(xù)等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買，則按下退幣按鈕，售貨機進行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。由此看來，售貨機一次交易要涉及到加法運算、減法運算以及在退幣時的除法運算，這是它的內(nèi)部功能，還要有貨幣識別系統(tǒng)、以及貨物和貨幣的傳動系統(tǒng)，來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。</p><p>　　4.2 I/O分配表</p><p>　　4.

60、3 各中間繼電器</p><p><b>　　續(xù)表一</b></p><p><b>　　4.4 流程圖</b></p><p>　　本程序執(zhí)行的流程圖如下圖4.1</p><p><b>　　售貨機營業(yè)中</b></p><p><b>

61、　　投幣并顯示金額</b></p><p>　　否 </p><p>　　總額大于等于5元 總額大于10元 總額大于15元 </p><p>　　是

62、 是 是</p><p>　　可選擇汽水 可選擇汽水或奶茶 可選擇汽水或奶茶或咖啡</p><p>　　是 是 是</p><p>　　余額是否為零 余額是否為零 余額是否為零&

63、lt;/p><p>　　否 否 否</p><p>　　退幣 退幣 退幣</p><p>　　清零 清零 清零</p

64、><p><b>　　退出</b></p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　第五章 設(shè)計程序</p><p><b>　　梯形圖</b></p><p><b>　　主程序</b></p>

65、<p>　　說明開始運行系統(tǒng)和清零功能</p><p>　　每接收一次投幣往R00001送一個值</p><p>　　這段程序用加法指令來表示投幣的總額存在R00004中</p><p>　　比較程序，并相應(yīng)顯示可購買的物品</p><p>　　送出貨物并送貨指示燈閃爍</p><p>　　用減法指令將余額存

66、在R00040中</p><p>　　將R00004中的實型數(shù)據(jù)乘以十再轉(zhuǎn)化為整型，再講整型轉(zhuǎn)化為BCD4</p><p>　　調(diào)用子程序，將R00004的每一位輸出，顯示到七段碼中</p><p>　　比較程序，顯示指示燈說明可意退幣，另外是小數(shù)點一直處于亮的狀態(tài)</p><p><b>　　子程序如下</b><

67、/p><p><b>　　第六章 硬件連接圖</b></p><p>　　第七章 程序結(jié)果圖</p><p>　　當前投幣20元，可以購買汽水，奶茶，咖啡的指示燈均亮</p><p>　　表示購買了一杯奶茶，奶茶排出倉指示燈亮。剩余11元，奶茶和汽水指示燈亮，還可購買奶茶和汽水。</p><p>

68、;　　按下退幣按鈕，金額顯示為零</p><p><b>　　第八章 實驗總結(jié)</b></p><p><b>　　課題設(shè)計的整體分析</b></p><p>　　按照設(shè)計要求，程序設(shè)計可分為6個部分。分別為：</p><p><b>　　1、啟動清零部分</b></p&

69、gt;<p><b>　　2、投幣部分</b></p><p>　　3、表示可購買顯示部分</p><p><b>　　4、選擇飲料部分</b></p><p><b>　　5、貨幣相減部分和</b></p><p><b>　　6、退幣部分。</

70、b></p><p>　　只有將每一部分之間的相互關(guān)系考慮全面，而且能正確用七段碼顯示，系統(tǒng)才能正常運行。</p><p>　　8.2實驗設(shè)計中遇到的問題及解決辦法</p><p>　　問題：實驗中講一個帶一位小數(shù)的實型數(shù)乘以10，一運行系統(tǒng)輸入數(shù)值就為無窮大，溢出，經(jīng)過查看變量表，初始值也為0。</p><p>　　解決辦法：原來是乘

71、法指令一直在那運行，前面的觸點為常閉觸點，導致溢出結(jié)果，修改程序以后，系統(tǒng)運行正常。程序如下：</p><p><b>　　原先的錯誤程序</b></p><p><b>　　正確程序</b></p><p><b>　　8.3收獲</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計

72、，我們團隊中的每一個人都得到了鍛煉。經(jīng)過了四天的反復編寫，修改程序，我們對PLC的工作原理和運行方式有了更深刻的了解。同時，我們也在一次又一次的實際操作中學會了“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”這一哲學道理。每一天，我們都比之前更加深刻的認識到了團隊合作的重要性，大家互幫互助，各取所長，最終共同完成了這個當初看起來十分頭疼的課題。在這次設(shè)計中，我們團隊中的每個人也都得到了充分的鍛煉，從編程到動手操作再到反復修改，這讓我們懂得了成功是有腳踏實地的一步一步

73、積累出來的。</p><p>　　最后，感謝**老師的悉心指導，在這次課程設(shè)計中最功不可沒的就是我們的老師，這樣我們才能解決遇到的一個又一個的難題。同時我們也要感謝本班同學的意見和建議，正因為大家的互相幫助才有了我們今天的成就。</p><p><b>　　第九章 參考文獻</b></p><p>　　[1]  陳其純.可編程控制器應(yīng)

74、用技術(shù).高等教育出版社，2002年：P12-P23</p><p>　　[2]  耿文學.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)手冊.科學技術(shù)文獻出版社，1996：P26-P27</p><p>　　[3]  徐世許.可編程序控制器原理、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò).中國科學技術(shù)大學出版社，2000：P48</p><p>　　[4]  汪道輝.邏輯與可編程控制系統(tǒng).機

75、械工業(yè)出版社，1997年：P194-P198</p><p>　　[5]  鄭晨.現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用科學出版社，2003年：P76-P78</p><p>　　[6]  李國厚.PLC原理與應(yīng)用設(shè)計.化學工業(yè)出版社，2005：P113-P114</p><p>　　[7]  李建興.可編程序控制器及其應(yīng)用. 機械工業(yè)出版社，1

76、999：P22-P23</p><p>　　[8]  李國厚.PLC原理與應(yīng)用設(shè)計.化學工業(yè)出版社，2005：P6-P7</p><p>　　[9]  郭宗仁，吳亦鋒，郭永.可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù).人民郵電出版社，2004年：P116</p><p>　　[10] 李樹雄. PLC原理與應(yīng)用. 北京航空航天大學出版社，2006