基于plc的無(wú)人售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于PLC的無(wú)人售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】在人力資源寶貴的今天，自動(dòng)售貨機(jī)不受場(chǎng)地限制、方便快捷、工作時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)贏得了人們的厚愛(ài)。本文以自動(dòng)售貨機(jī)的一次交易過(guò)程為例來(lái)說(shuō)明PLC在自動(dòng)售貨機(jī)中的應(yīng)用。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】無(wú)人售貨機(jī)；PLC；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì) </p><p>　　以單片機(jī)為控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)自助售貨

2、機(jī)不僅需要在輸入和輸出上做大量工作，而且單片機(jī)的控制系統(tǒng)抗干擾性也比較差。PLC是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)等的新型控制裝置，具有可靠性高、變成簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，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(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。 </p><p><b>　　一、總體設(shè)計(jì)方案 </b></p><p><b>　　1.總體設(shè)

3、計(jì)思路 </b></p><p>　　我們?cè)谌粘Ｉ钪幸?jiàn)到的售貨機(jī)通常是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算，然后根據(jù)貨幣的面額來(lái)確定能購(gòu)買(mǎi)哪種貨物在做出相應(yīng)的反應(yīng)。例如售貨機(jī)中有三種貨物，一號(hào)貨物的價(jià)格為2元，二號(hào)為2.5元，以此類(lèi)推。如果投入一張5元面額的貨幣，投入的貨幣面額超過(guò)一號(hào)貨物的價(jià)格則相應(yīng)的一號(hào)貨物的選擇按鈕提示可以購(gòu)買(mǎi)，否則無(wú)變化，其他貨物依此類(lèi)推。如果按下一號(hào)貨物購(gòu)買(mǎi)按鈕則售貨機(jī)自動(dòng)進(jìn)行減法運(yùn)

4、算，投入貨幣的總值減去所購(gòu)買(mǎi)貨物的價(jià)格，同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)并使一號(hào)貨物到出貨口。如果需要繼續(xù)交易重復(fù)上述過(guò)程，否則按下退幣按鈕，售貨機(jī)退回剩余的貨幣，并在程序中清零，至此完成此次交易。由此可以得出售貨機(jī)不僅可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算同時(shí)還要有貨幣識(shí)別系統(tǒng)和通過(guò)貨幣的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。 </p><p><b>　　2.PLC的選擇 </b></p><p>　　

5、如果確定用PLC來(lái)完成某個(gè)任務(wù)，那么選擇哪種PLC就成了首要的事情。選擇PLC時(shí)不僅要考慮選擇多大容量的PLC，同時(shí)還要考慮選擇哪家公司生產(chǎn)的PLC以及相對(duì)應(yīng)的外設(shè)。 </p><p>　　由于本系統(tǒng)是一個(gè)小型集中控制系統(tǒng)，因此決定PLC的關(guān)鍵在于控制系統(tǒng)I/O數(shù)量以及用戶(hù)程序的長(zhǎng)短及相關(guān)的功能。在選擇PLC時(shí)，要對(duì)PLC所進(jìn)行的任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，確定I/O點(diǎn)數(shù)，同時(shí)也要考慮PLC的價(jià)格。 </p>

6、<p>　　綜上所述，在本設(shè)計(jì)中最終選擇了三菱公司的FX2N系列PLC。 </p><p>　　二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　1.售貨機(jī)工作過(guò)程的分析 </p><p>　　在本文中，售貨機(jī)的部分硬件由計(jì)算機(jī)軟件模擬代替，假設(shè)本售貨機(jī)只出售三種貨物，有液晶顯示功能，忽略售貨機(jī)的故障和缺貨狀態(tài)。以下就是一次交易過(guò)程的分析。 </p&

7、gt;<p>　?。?）初始狀態(tài)：該狀態(tài)下，售貨機(jī)通過(guò)電子標(biāo)簽來(lái)顯示貨物價(jià)格，此時(shí)不能購(gòu)買(mǎi)任何貨物； </p><p>　?。?）投幣狀態(tài)：投入貨幣，顯示屏顯示已投入貨幣數(shù)值，當(dāng)數(shù)值大于某個(gè)貨物的價(jià)格時(shí)，相應(yīng)貨物下面的選擇按鈕發(fā)生變化提示可以選擇該貨物。 </p><p>　　（3）購(gòu)買(mǎi)狀態(tài)：按下可以選擇的貨物下面的購(gòu)買(mǎi)按鈕，貨物出現(xiàn)在出貨框中，與此同時(shí)，顯示屏中顯示剩余金額

8、； </p><p>　?。?）退幣狀態(tài)：按下退幣按鈕，將剩余金額從退幣框中取走，自動(dòng)結(jié)束一次交易，恢復(fù)初始狀態(tài)； </p><p><b>　　2.程序設(shè)計(jì)部分 </b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)部分是整個(gè)系統(tǒng)的主要部分，因此也是最重要的部分。在設(shè)計(jì)PLCDE的控制系統(tǒng)時(shí)，需要遵循以下原則。 </p><p>　　

9、（1）最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求 </p><p>　?。?）保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠 </p><p>　　（3）力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便 </p><p>　?。?）適應(yīng)發(fā)展的需要 </p><p>　　3.PLC程序設(shè)計(jì)過(guò)程 </p><p>　　在此，將一息交易過(guò)程分為五個(gè)程序塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 <

10、;/p><p><b>　?。?）初始化過(guò)程 </b></p><p>　　在此過(guò)程中，PLC將儲(chǔ)存好的貨物價(jià)格傳遞給相對(duì)應(yīng)的對(duì)象，將投入貨幣金額、消費(fèi)金額、剩余金額等顯示清零，與此同時(shí)，存儲(chǔ)退幣的存儲(chǔ)器也要清零，為下一次交易做好準(zhǔn)備。 </p><p><b>　?。?）投幣過(guò)程 </b></p><p&

11、gt;　　在投幣的過(guò)程中，每投入一次貨幣，識(shí)別器對(duì)投入的貨幣進(jìn)行識(shí)別，并將信息傳遞給PLC，進(jìn)行貨幣面額的累加，同時(shí)，在相對(duì)應(yīng)的顯示器上顯示數(shù)值。 </p><p>　　（3）價(jià)格比較過(guò)程 </p><p>　　投幣完成后，系統(tǒng)自動(dòng)將已投入貨幣的總值和預(yù)先存入的貨物的價(jià)格進(jìn)行比較，只要總值大于等于貨物價(jià)格，相對(duì)應(yīng)的貨物下面的選擇按鈕發(fā)生變化，以此類(lèi)推。 </p><p&

12、gt;　　（4）選擇商品過(guò)程 </p><p>　　客人按下可以購(gòu)買(mǎi)貨物下面相對(duì)應(yīng)的按鈕，貨物自動(dòng)出現(xiàn)在出貨口，同時(shí)，顯示欄中的總額數(shù)量已減去相應(yīng)貨物的價(jià)格，余額也發(fā)生相對(duì)應(yīng)的變化。如需繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)，重復(fù)該過(guò)程。 </p><p><b>　　（5）退幣過(guò)程 </b></p><p>　　客人按下退幣按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果起動(dòng)退幣

13、電動(dòng)機(jī)，然后輸出相應(yīng)的錢(qián)幣。退幣結(jié)束時(shí)，還要使之前用到的某些寄存器重新賦零。退幣過(guò)程結(jié)束后，PLC要將寄存器中的數(shù)值置回原定的初值0，完成一次交易，防止下一次交易時(shí)出錯(cuò)。 </p><p>　　完成了以上所有的五個(gè)過(guò)程，PLC控制程序才基本完成。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　目前，可編程序控制器、機(jī)器

14、人、CAD/CAM已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。在以PLC為核心的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)需要增加可選擇的商品數(shù)量時(shí)，該控制系統(tǒng)的硬件只需要增加相應(yīng)的輸入信號(hào)，其硬件的原有接線不需要改變，軟件則可以根據(jù)不同的控制要求進(jìn)行修改，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]程周

15、，《可編程序控制器原理與應(yīng)用》，北京高等教育出版社，2003 </p><p>　　[2]廖常初，《S7200PLC基礎(chǔ)教程》，北京機(jī)械工業(yè)出版社，2006 </p><p>　　[3]李輝，《S7200PLC編程原理與工程實(shí)訓(xùn)》，北京航空航天大學(xué)出版社，2008 </p><p>　　[4]廖常初，《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》，北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p&g