plc自動(dòng)售貨監(jiān)控系統(tǒng)

1、<p><b>　　術(shù)學(xué)院</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　PLC自動(dòng)售貨機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)</p><p&g

2、t;<b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1、此售貨機(jī)可投入1元、2元、或5元硬幣。</p><p>　　2、當(dāng)投入的硬幣總值超過12元時(shí)，汽水按鈕指示燈亮；又當(dāng)投入的硬幣總值超過15元時(shí)，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。</p><p>　　3、當(dāng)汽水按鈕燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動(dòng)停止，這段時(shí)間內(nèi)，汽水指示燈閃動(dòng)。<

3、;/p><p>　　4、當(dāng)咖啡按鈕燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動(dòng)停止，這段時(shí)間內(nèi)，咖啡指示燈閃動(dòng)。</p><p>　　5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時(shí)，找錢指示燈亮，表示找錢動(dòng)作，并退出多余的錢。</p><p>　　6、假設(shè)汽水排出、咖啡排出、找錢動(dòng)作均由電機(jī)進(jìn)行控制。</p><p><b&g

4、t;　　設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：</b></p><p>　　2011.7.05.7.15 查閱資料,確定題目；</p><p>　　2011.7.16.7.26 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)；</p><p>　　2011.7.27.7.31 設(shè)計(jì)控制程序；</p><p>　　2011.8.01.8.10 上機(jī)調(diào)試；</p>&l

5、t;p>　　2011.8.11.8.21 完成設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　2011.8.22.8.31 撰寫論文,準(zhǔn)備答辯。</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文設(shè)計(jì)的是基于西門子S7.200 系列PLC構(gòu)成的自動(dòng)售貨機(jī)

6、監(jiān)控系統(tǒng)，本文闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的來源與發(fā)展，以及它在國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，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S7.200 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。</p><p>　　文中詳盡地介紹了自動(dòng)售貨機(jī)的各硬件組成，并完成了PLC外部接線圖。在PLC梯形圖的編寫時(shí)，文中采用的是西門子PLC梯形圖專用編譯軟件STEP7來進(jìn)行編寫。介紹了自動(dòng)

7、售貨機(jī)的基本原理以及工作流程，然后以一次交易過程為例，把交易過程分為幾個(gè)程序塊，然后分別對程序塊進(jìn)行編程。具體說明了可編程序控制器在自動(dòng)售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動(dòng)售貨機(jī)工作的絕大部分過程。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。</p><p>　　關(guān)鍵詞: PLC；順序功能圖；梯形圖；I/O點(diǎn)的分配</p><p><b>　　目

8、 錄</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書1</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　目錄3</b></p><p><b>　　第1章 緒論4</b></p><

9、p>　　1.1自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義4</p><p>　　1.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容4</p><p>　　1.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路5</p><p>　　第2章 PLC的概述6</p><p>　　2.1 PLC的定義6</p><p>　　2.2 PLC的簡介6</p

10、><p>　　2.3 PLC的工作原理6</p><p>　　2.4 PLC的循環(huán)掃描工作7</p><p>　　2.5 PLC的硬件組成8</p><p>　　2.6 PLC的編程語言9</p><p>　　2.7 PLC的特點(diǎn)9</p><p>　　第3章 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)11<

11、;/p><p>　　3.1 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件11</p><p>　　3.1.1 定時(shí)器11</p><p>　　3.1.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令11</p><p>　　3.2自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能12</p><p>　　3.3 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配13</p><p>　　3.4 順序

12、功能圖（SFC）15</p><p>　　3.4.1 什么是順序功能圖（SFC）15</p><p>　　3.4.2 所選擇的順序功能圖（SFC）15</p><p>　　3.5 梯形圖（LAD）16</p><p>　　3.5.1 什么是梯形圖（LAD）16</p><p>　　3.5.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的

13、梯形圖（LAD）17</p><p>　　3.6 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說明28</p><p>　　3.7 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖29</p><p>　　3.8 自動(dòng)售貨機(jī)仿真29</p><p><b>　　致 謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32<

14、/b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時(shí)營業(yè)的微型超市。在日本，70％的罐裝飲料是通過自動(dòng)售貨機(jī)售出的；全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺

15、飲料自動(dòng)售貨機(jī)。 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。</p><p>　　從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。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

16、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</p><p>　　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。近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來越多的消費(fèi)者所接受。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。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等，

17、經(jīng)營者普遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又無法及時(shí)準(zhǔn)確獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告，給經(jīng)營者增加了管理成本和難度，也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便。 　　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，以期獲得最高的投資回報(bào)率。同時(shí)售貨機(jī)的一些故障信息和警報(bào)信息可以實(shí)時(shí)的傳送到相應(yīng)運(yùn)營人員，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問題。</p

18、><p>　　1.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　1.此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入五角、一元的硬幣；</p><p>　　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；</p><p>　　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；</p><p>

19、　　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；</p><p>　　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；</p><p>　　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；</p><p>　　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

20、貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客；</p><p>　　8.找零時(shí)顧客可選擇退一元的還是五角的；</p><p>　　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。</p><p>　　1.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目是自動(dòng)售貨機(jī)，主要是應(yīng)用西門子S

21、7.200型PLC的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序，并簡單介紹相關(guān)的知識，如：PLC的定義、PLC的編程語言、PLC的硬件組成等。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。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的重要部分是第三章的設(shè)計(jì)部分，即自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)。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

22、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。</p><p>　　第2章 PLC的概述</p><p>　　2.1 PLC的定義</p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(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

23、式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2 PLC的簡介</p><p>　　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。目前，世界上生產(chǎn)PLC的主要廠家有65

24、個(gè)，其中最有名氣的廠家在日本、美國和德國。日本的幾個(gè)廠家為三菱、富士。日立、東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司。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。還有德國的西門子，荷蘭的飛利浦，香港的鷹達(dá)等公司也是很有名氣的。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。

25、</p><p>　　2.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本是一致的，可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。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2.1）。但是PLC也有它自己的特點(diǎn)，PLC在確定了工作任務(wù)，裝入了專用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式

26、，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。</p><p>　　2.4 PLC的循環(huán)掃描工作</p><p>　　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。PLC的掃描全過程如圖2.2所示。<

27、/p><p>　　（1） 輸入刷新階段</p><p>　　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。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。</p><p>　?。?） 程序執(zhí)行階段</p><p>　　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

28、狀態(tài)寄存器。</p><p>　?。?） 輸出刷新階段</p><p>　　當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。</p><p>　　圖2.2 PLC的掃描全過程 </p><p>　　2.5 PLC的硬件組成</p&

29、gt;<p>　　PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口、電源等幾部分組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元/輸出單元是CPU與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備之間的接口電路；通信接口用于連接編程器、上位計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備，其硬件構(gòu)成圖如圖2.3。</p><p>　　圖2.3 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.6 PLC的編程語言

30、</p><p>　　PLC為用戶提供了完善的編程語言來滿足編制用戶程序要求。它提供的編程語言通常有以下5種：梯形圖（LAD）、語句表（STL）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）和結(jié)構(gòu)文本（ST）。</p><p>　　2.7 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好</p><p>　　I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通

31、道保護(hù)與信號調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。</p><p>　?。?）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)</p><p>　　PLC及外圍模塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。</p><p>　?。?）編程方便，易于使用</p><p>　　PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令

32、形式。</p><p><b>　　（4）功能完善</b></p><p>　　在PLC內(nèi)部具有許多控制功能，諸如時(shí)序、計(jì)算機(jī)、主控繼電器以及移位寄存器、中間寄存器等。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、的周期短</p><p>　　PLC采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)，故僅需按性能、容量等選用組裝，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，

33、使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　（6）體積小，維護(hù)操作方便</p><p>　　PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。</p><p>　?。?）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化</p><p>　　PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。</p><p>　　（8）可實(shí)現(xiàn)三電一體化</p><p>　　PLC將

34、電控（邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結(jié)（運(yùn)動(dòng)控制）這三電集于一體。</p><p>　　第3章 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件</p><p><b>　　3.1.1 定時(shí)器</b></p><p>　　定時(shí)器是PLC中重要的編程元件，是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。定時(shí)器的工作過程與繼電

35、器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器基本相同，但它沒有瞬動(dòng)觸點(diǎn)，失電時(shí)，常閉觸點(diǎn)閉合，常開觸點(diǎn)打開；定時(shí)器得電時(shí)，常閉觸點(diǎn)打開，常開觸點(diǎn)閉合。定時(shí)器的當(dāng)前值、設(shè)定值均為10位有符號整數(shù)（INT），允許的最大值為32767。定時(shí)器指令表見表3.1。</p><p>　　表3.1 定時(shí)器指令</p><p>　　3.1.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令</p><p>　　在梯形圖中，整數(shù)、雙整數(shù)與

36、浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘、除指令（見表3.2）分別執(zhí)行下列運(yùn)算：IN1+IN2=OUT，IN1—IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。</p><p>　　表3.2 加減乘除指令</p><p>　　在語句表中，整數(shù)、雙整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的加、減、乘、除指令分別執(zhí)行下列運(yùn)算：</p><p>　　IN1+ OUT =OUT，OUT—IN1=OUT，IN

37、1* OUT =OUT，OUT /IN2=OUT。</p><p>　　3.2自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的各種動(dòng)作功能和控制要求，給出了完整的自動(dòng)售貨機(jī)操作規(guī)程（如圖3.1），并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中所包括的人工操作步驟。</p><p>　　在實(shí)際生活中，我們見到的售貨機(jī)可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和小的生活保健用品等。

38、售貨機(jī)的基本功能就是對投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。例如：售貨機(jī)中有2種商品，A商品價(jià)格為0.5元，B商品為1元?，F(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過A商品的價(jià)格時(shí)，A商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買，B商品也提示。當(dāng)按下選擇A商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)算，從投入的貨幣總值中減去A商品的價(jià)格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取A號商品到出貨口。此時(shí)售貨機(jī)繼續(xù)進(jìn)行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同

39、上，如果此時(shí)不再購買而按下退幣按鈕，售貨機(jī)則要進(jìn)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(jī)一次交易要涉及加法運(yùn)算、減法運(yùn)算以及在退幣時(shí)的除法運(yùn)算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。</p><p>　　3.3 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配</p><p>　　輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生

40、產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。本次智能搶答器I/O點(diǎn)的分配如表3.3所示。</p><p>　　表3.3 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)的分配表</p><p>　　3.4 順序功能圖（SFC）</p><p>　　3.4.1

41、 什么是順序功能圖（SFC）</p><p>　　順序功能圖是一種位于其他編程語言</p><p>　　之上的圖形語言，使用它可以對具有并發(fā)、</p><p>　　選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。順序功</p><p>　　能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在</p><p>　　順序功能圖中允許和別的語言編程的程序&l

42、t;/p><p>　　嵌套。順序功能圖由步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作三種</p><p>　　主要元件組成，如圖3.4.1所示?？梢杂庙?lt;/p><p>　　序功能圖來描述系統(tǒng)的功能，根據(jù)它可以很容易地設(shè)計(jì)出梯形圖程序。</p><p>　　3.4.2 所選擇的順序功能圖（SFC）</p><p>　　由于順序功能圖（SFC）有五種基本

43、結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇性分支結(jié)構(gòu)、并發(fā)性分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)。本次自動(dòng)售貨機(jī)的SFC圖，根據(jù)控制要求選用——選擇性分支結(jié)構(gòu)和并發(fā)性分之結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫x擇性分支結(jié)構(gòu)是一個(gè)控制流可以轉(zhuǎn)入多個(gè)可能的控制流中的某一個(gè)且不允許多路分支同時(shí)執(zhí)行。具體進(jìn)入哪個(gè)分支，取決于控制流前面的轉(zhuǎn)移條件哪一個(gè)為真。而并發(fā)性分之結(jié)構(gòu)是一個(gè)工作步執(zhí)行完后，需要同時(shí)開啟若干條分之，并采用雙水平線相連且要有一個(gè)公共轉(zhuǎn)移條件，這兩種順序功能圖結(jié)構(gòu)符合本次自動(dòng)售貨機(jī)的控制

44、要求，所以選擇這兩種結(jié)構(gòu)。本次自動(dòng)售貨機(jī)的SFC圖如下圖3.4.2所示：</p><p>　　圖3.4.2 自動(dòng)售貨機(jī)順序功能圖</p><p>　　3.5 梯形圖（LAD）</p><p>　　3.5.1 什么是梯形圖（LAD）</p><p>　　梯形圖是用的最多的PLC圖形編程語言。梯形圖語言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等

45、圖形表達(dá)符號的基礎(chǔ)上演變而來的。它與電器控制線路圖相似，如圖3.5.1所示。繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC的編程語言，是PLC的第一編程語言。</p><p>　　在梯形圖中，有兩根豎直的直線，被稱為母線，現(xiàn)在很多PLC只保留了左邊的母線，而把右邊的母線略去不寫。在梯形圖中引入了“能流

46、”的概念。左邊的母線就如電源的“正極”，而右邊的母線就如電源的“負(fù)極”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵(lì)。如果沒有能流，則線圈未被激勵(lì)，“能流”在任何時(shí)刻都不會(huì)通過接點(diǎn)自右向左流。</p><p>　　3.5.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖（LAD）</p><p>　　本此設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)主要銷售食品、飲料、日用三大類，而食品有五角和一元，飲料有一元和二元，日用有二元和三元。<

47、;/p><p>　　本次自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖如下所示：</p><p>　　3.6 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說明</p><p>　　上面梯形圖中ADD_DI雙整數(shù)加法當(dāng)投入五角時(shí)加5投入1元是加10，SUB_DI是雙整數(shù)減法當(dāng)成功購買物品時(shí)就減去物品對應(yīng)的數(shù)；T37—T56表示通電延時(shí)定時(shí)器,按下物品按鈕時(shí)T37—T42延時(shí)8秒，無操作時(shí)T43啟動(dòng)計(jì)時(shí)20秒，T44與T43配合

48、組成投幣2分鐘無操作找零，T46—T56兩兩配合形成閃爍電路。</p><p>　　圖3.6 自動(dòng)售貨機(jī)模擬操作面板</p><p>　　本設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用按鈕開關(guān)模擬物品選擇，按鈕內(nèi)有綠燈和紅燈分別表示可購買物品和物品銷售完；指示燈模擬物品輸出及找零如圖3.6所示。</p><p>　　3.7 自動(dòng)售貨機(jī)的外部接線圖</p><p>　　本次知

49、道售貨機(jī)的外部接線圖如圖3.7所示，SB2—SB7為物品選擇按鈕，當(dāng)投入貨幣物品綠燈亮（Q2.1—Q2.6），按下SB2—SB7其中一個(gè)，對用的KM線圈得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出相應(yīng)的物品（Q0.1—Q0.6），當(dāng)有物品銷售完其行程開關(guān)斷開，物品紅燈亮并同時(shí)向總部發(fā)送物品銷售完的信息；當(dāng)收買物品總值低于投入總值時(shí)，可按找零按鈕SB1選擇找一元還是五角（SB10、SB11）后KM1得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)找零(Q0.0)。</p><p>

50、;　　圖3.7 售貨機(jī)的外部接線圖</p><p>　　3.8 自動(dòng)售貨機(jī)仿真</p><p>　　程序編寫好后無法驗(yàn)證程序的正誤，編程能力很難提高，而仿真時(shí)解決這一問題的理想方法。</p><p>　　本次自動(dòng)售貨機(jī)的仿真，首先配置CPU的型號，為了自動(dòng)售貨機(jī)的仿真方便好看，我們選用CPU224，擴(kuò)展模塊我們選用2個(gè)8點(diǎn)輸入8點(diǎn)輸出的EM223 (8 I / 8

51、Q)，如圖3.8所示。</p><p>　　圖3.8 自動(dòng)售貨機(jī)選用CPU和擴(kuò)展模塊</p><p>　　接下來將梯形圖程序編譯導(dǎo)出，在仿真軟件中把導(dǎo)出的ASCLL文件導(dǎo)入仿真軟件，開啟仿真軟件就可以仿真。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　短暫的畢業(yè)設(shè)計(jì)是緊張而有效的，在掌握了三年所業(yè)學(xué)的

52、專知識后，自己能夠綜合的運(yùn)用并能完成自己擬訂的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這也是對自己所學(xué)專業(yè)知識的考察和溫習(xí)，這是第一次全面的從完成由構(gòu)思到設(shè)計(jì)完成，我從中學(xué)到了很多。</p><p>　　綜合運(yùn)用了課本知識，再加上實(shí)際生產(chǎn)所用到的一些設(shè)計(jì)工藝，認(rèn)真的對自己設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和核對，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的步驟和自己已經(jīng)標(biāo)出的設(shè)計(jì)過程來進(jìn)行計(jì)算。這些都是自己在設(shè)計(jì)中所能獲得的好處。雖然在計(jì)算的過程中也遇到了很多在課本中沒有遇到過的問題，這

53、些都是在實(shí)際生產(chǎn)中所要考慮到的細(xì)節(jié)問題，而自己往往都會(huì)遺漏這樣的設(shè)計(jì)，但在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師孫海燕的指導(dǎo)下，她給出我在設(shè)計(jì)中必須及在實(shí)際中所要考慮到的細(xì)節(jié)的講解，使我體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性。另外在設(shè)計(jì)的過程中需要用大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)都是計(jì)算得來的，因此需要翻閱大量的相關(guān)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)。所以我在學(xué)校圖書館里認(rèn)真的查閱并記錄了數(shù)據(jù)，再進(jìn)行數(shù)次的核對最終有了正確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完

54、成與孫老師的指導(dǎo)是分不開的。遇到的問題和自己不能設(shè)計(jì)的步驟，都是在孫老師的講解下得到滿意的答案。從而加快了自己設(shè)計(jì)的進(jìn)度和設(shè)計(jì)的正確性、嚴(yán)謹(jǐn)性。對學(xué)校要求的設(shè)計(jì)格式，孫老師也反復(fù)的檢查每一個(gè)格式和布局的美觀，這樣我們才能設(shè)計(jì)出符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　時(shí)間就這樣在自己認(rèn)真設(shè)計(jì)的過程中慢慢的過去了，幾周的時(shí)間過的是有效和充實(shí)的。到最后看到自己設(shè)計(jì)的題目完成后心情是非常喜悅的。因?yàn)檫@凝結(jié)了自己辛苦的勞動(dòng)和

55、孫老師的指導(dǎo)，所以說這次設(shè)計(jì)收獲甚多。</p><p>　　最后在對孫老師感激的同時(shí)，也要對在百忙中認(rèn)真評閱我們設(shè)計(jì)的學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)表示感謝，你們豐富的專業(yè)知識能給我們提出很多可行的方案。所以我由衷的表示謝意！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王槐德. 機(jī)械制圖課教學(xué)參考書. 北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，

56、2007.</p><p>　　[2] 王槐德. 機(jī)械制圖新舊標(biāo)準(zhǔn)代換教程. 修訂版.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.</p><p>　　[3] 技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)匯編 技術(shù)制圖卷.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.</p><p>　　[4] 技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)匯編 機(jī)械制圖卷.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.</p><p>　

57、　[5] 徐祖茂. 機(jī)械工程圖學(xué). 上海交通大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　[6] 徐錦康. 機(jī)械原理. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.</p><p>　　[7] 鄭志祥. 機(jī)械零件. 北京：高等教育出版社，1989.</p><p>　　[8] 《現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊》編委會(huì). 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.</p&