基于西門(mén)子s7-200的自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專(zhuān)用紙 摘要 本文闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)概論、研究意義以及它的發(fā)展歷史，對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的方案進(jìn)行了論證。本設(shè)計(jì)采用西門(mén)子s7-200系列PLC作為控制系統(tǒng)，介紹了PLC的基本組成、發(fā)展以及特點(diǎn)。文中詳盡地介紹了自動(dòng)售貨機(jī)的原理以及各硬件組成，PLC外部接線圖，并與按鈕指示燈相結(jié)合進(jìn)行人機(jī)交互，以完成交易。本設(shè)計(jì)編程部分采用了西門(mén)子專(zhuān)用編譯軟件進(jìn)PLC梯形圖的編寫(xiě)?；谖鏖T(mén)子s7-200系列PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)具有很高的穩(wěn)定性，保證自動(dòng)售貨機(jī)能夠長(zhǎng)期運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：PLC，自動(dòng)售貨機(jī)，梯形圖  Abstract This paper expounds the introduction to the design of the vending machine, the research significance and the development history of it, and demonstrates the scheme of it. This design scheme adopts the Siemens s7-200 series PLC as the control system, and introduces the basic structure, development and characteristics of the PLC. This paper introduces the principle of the vending machine and the hardware composition and PLC external wiring diagram, and combined with buttons and indicator lights for human interaction in order to complete the transaction. This design programming part adopts Siemens compiler software into the writing of the PLC ladder diagram. The Siemens PLC control-based vending machine has high stability to ensure the vending machine can run for a long time. Keywords: PLC, vending machine, ladder diagram  目錄 1 緒論 1 1.1課題研究背景、目的以及意義 1 1.2自動(dòng)售貨機(jī)的歷史沿革與發(fā)展前景 1 1.3本設(shè)計(jì)的基本要求 3 1.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路 3 2 PLC概述 5 2.1 PLC的產(chǎn)生以及定義 5 2.2 PLC發(fā)展趨勢(shì) 6 2.3 PLC的硬件組成與工作原理 8 2.4 PLC的編程語(yǔ)言 9 3 自動(dòng)售貨機(jī)的整體設(shè)計(jì) 10 3.1自動(dòng)售貨機(jī)控制面板圖 10 3.2電機(jī)的選擇 11 3.4錢(qián)幣識(shí)別器 12 3.5電磁閥的選擇 16 4控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 4.1 控制電路硬件組成框圖 17 4.2 工作流程圖 17 4.3自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)分配 19 4.4自動(dòng)售貨機(jī)的接線圖 20 5 PLC程序設(shè)計(jì) 21 結(jié)論 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 附錄 程序圖 29 第 III頁(yè) 1 緒論 1.1課題研究背景、目的以及意義 近年來(lái)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅猛，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)物質(zhì)與精神的需求越來(lái)越高，所以很需要一些能提高人們生活品質(zhì)的東西，譬如在營(yíng)業(yè)時(shí)間外的時(shí)候，我很需要一瓶飲料來(lái)止渴，這時(shí)候如果有一臺(tái)制動(dòng)售貨機(jī)，那將很大的提升我的幸福感。在中國(guó)，自動(dòng)售貨機(jī)就算在大城市也并不是十分多見(jiàn)，而且主要集中在地鐵、學(xué)校、車(chē)站等人員密集的地方。在2008年北京奧運(yùn)會(huì)的時(shí)候，我國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)開(kāi)始萌芽，并且數(shù)量快速的增長(zhǎng)。隨著人們對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的認(rèn)可度與滿意度的提高，我國(guó)每年新增加的自動(dòng)售貨機(jī)數(shù)量也迅猛增長(zhǎng)，在2011年增加的數(shù)量為一萬(wàn)臺(tái)，而在2013年增加數(shù)量為三萬(wàn)臺(tái)，據(jù)我預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年里的增長(zhǎng)速度至少在一萬(wàn)臺(tái)每年甚至更多。自動(dòng)售貨機(jī)不但給人們的生活帶來(lái)了極大的方便，而且也成為現(xiàn)代化城市的一道亮麗的風(fēng)景線。 自動(dòng)售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售模式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來(lái)。它又被稱為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。其特點(diǎn)是科技含量高，集光、機(jī)、電、防偽識(shí)別、數(shù)字密碼、智能軟件等技術(shù)于一體；24小時(shí)服務(wù)，售貨便利，無(wú)需專(zhuān)人盯守，省人工，省成本；售貨范圍廣，人們通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)不僅可以買(mǎi)到食品、香煙、飲料、報(bào)紙、票、卡，甚至鮮花和小寵物等物品；此外它還是一種新穎獨(dú)特的廣告媒體。在日本，70%的罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的，根據(jù)日本麒麟啤酒公司調(diào)查，一臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)每年可售出上萬(wàn)罐清涼飲料，比一般不太繁忙的小商品銷(xiāo)量還要大；在西班牙，全國(guó)通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的商品銷(xiāo)售額占全國(guó)零售業(yè)的六成以上，并以每年10%的速度遞增。；全球著名飲料商可口可樂(lè)公司在全世界就布有50萬(wàn)臺(tái)飲料。中國(guó)是在自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)公認(rèn)的最具有市場(chǎng)潛力的國(guó)家，有著增長(zhǎng)速度最快的市場(chǎng)，所以對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。 1.2自動(dòng)售貨機(jī)的歷史沿革與發(fā)展前景 公元1世紀(jì)，希臘人希羅制造的自動(dòng)出售圣水的裝置是世界上最早的自動(dòng)售貨機(jī)。1925年美國(guó)研制出售香煙的自動(dòng)售貨機(jī)，此后又出現(xiàn)了出售郵票、車(chē)票 的各種現(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)?，F(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)的種類(lèi)會(huì)因?yàn)樗鍪鄣奈锲凡煌胁煌墓δ?，主要有糖果、飲料、?bào)紙等自動(dòng)售貨機(jī)。一般的情況下自動(dòng)售貨機(jī)主要有這幾個(gè)部分，貨幣系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、出貨系統(tǒng)。貨幣系統(tǒng)是售貨機(jī)的核心，它的主要功能是驗(yàn)鈔辨?zhèn)?，?jì)算投幣的數(shù)量金額等。指示系統(tǒng)可以給消費(fèi)者各種操作提示等。出貨系統(tǒng)可以儲(chǔ)存物品，等待信號(hào)傳過(guò)來(lái)，把消費(fèi)者選擇的物品送到出貨口。一般來(lái)說(shuō)售貨機(jī)的貨幣系統(tǒng)由投幣口、選別部分、驗(yàn)鈔的部分、統(tǒng)計(jì)貨幣金額裝置和找零裝部分成。1970年之后，陸續(xù)出現(xiàn)了各種以計(jì)算機(jī)微控制系統(tǒng)的新型的自動(dòng)售貨機(jī)和增加了刷銀行卡的功能并與網(wǎng)絡(luò)連接的更大規(guī)模的無(wú)人售貨系統(tǒng)，如無(wú)人自選商場(chǎng)、車(chē)站的自動(dòng)售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動(dòng)支付機(jī)等。 17世紀(jì)，英國(guó)的小酒吧里設(shè)有了香煙的自動(dòng)售貨機(jī)。在自動(dòng)售貨機(jī)歷史的長(zhǎng)河中，而日本人所開(kāi)發(fā)的自動(dòng)售貨機(jī)是在這個(gè)世紀(jì)里面發(fā)生的事情。1904年發(fā)明的“郵票明信片自動(dòng)售貨機(jī)”是第一臺(tái)日本的自動(dòng)售貨機(jī)，它不僅僅可以出售郵票以及明信片，還能作為一種郵筒方便人們投遞信件等。在世界第二次大戰(zhàn)以后自動(dòng)售貨機(jī)才被廣泛的使用起來(lái)。在50年代期間里，“噴水型果汁自動(dòng)售貨機(jī)”獲得了人們的高度認(rèn)可，出售的果汁被放入紙杯中來(lái)售賣(mài)。后來(lái)，由于美國(guó)的飲品巨頭企業(yè)如可口可樂(lè)等闖入到日本市場(chǎng)里，1962年，在流通領(lǐng)域爆發(fā)的革命就是以自動(dòng)售貨機(jī)為主力軍的。再1967年，100日元單位以下的貨幣全部改為硬幣，從而促進(jìn)了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)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。由于銷(xiāo)售環(huán)境的大幅度變化比如大量的生產(chǎn)和大量的消費(fèi)以及消費(fèi)模式，急需要一種新的銷(xiāo)售流通渠道；而和大型超市、百貨大樓等新興的銷(xiāo)售方式的流行，極大地加大了銷(xiāo)售成本，費(fèi)用不斷地上升；而且有著它這種模式固有的弊端，例如場(chǎng)地的局限性和購(gòu)物的便利性等問(wèn)題的制約，所以無(wú)人自動(dòng)售貨機(jī)這種新型的銷(xiāo)售機(jī)器就應(yīng)運(yùn)而生了。 以廣義的角度來(lái)講這種機(jī)器就是投入貨幣或者信用卡刷卡后就可以售賣(mài)貨物的一種機(jī)械，以狹義角度來(lái)說(shuō)就是自動(dòng)銷(xiāo)售商品的機(jī)械。從售貨的方式上來(lái)說(shuō)這種機(jī)器可以大大的彌補(bǔ)人力資源緊缺的問(wèn)題而且減少了費(fèi)用成本，更加的適合消費(fèi)模式和消費(fèi)環(huán)境的改變，全天24小時(shí)的無(wú)人自動(dòng)售貨的系統(tǒng)可以使銷(xiāo)售更便捷，銷(xiāo)售所需的成本低廉、并且占地非常的小，可以有效地吸引到消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望，并且完美的解決掉了人工費(fèi)太高的問(wèn)題。 自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。比如說(shuō)使用了機(jī)機(jī)相連的方式，通過(guò)某些線路將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的貨物剩余量等信息及時(shí)地傳送各營(yíng)業(yè)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)中，從而確保了貨物的發(fā)貨、補(bǔ)給以及物品選擇的快速進(jìn)行。并且，為了低碳環(huán)保，自動(dòng)售貨機(jī)的開(kāi)發(fā)更加注重能源的節(jié)省，節(jié)能型飲料自動(dòng)售貨機(jī)在行業(yè)中成為了主流。在夏季電力使用非常大的高峰時(shí)期，節(jié)能型自動(dòng)售貨機(jī)即使在切斷制冷裝置的時(shí)候也能保持相當(dāng)?shù)偷臏囟?，與老式的自動(dòng)售貨機(jī)比，它可以節(jié)約掉10－15%的電能。在新的世紀(jì)里面，自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)進(jìn)一步地向節(jié)省資源以及能源和高效率化多功能化的方向發(fā)展。 自動(dòng)化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，不論是制造業(yè)、服務(wù)業(yè)還是零售業(yè)。我們都將看到更多的設(shè)備取代人工。在這樣一個(gè)大的趨勢(shì)下，自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)的前景時(shí)光明的。 1.3本設(shè)計(jì)的基本要求 本設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)基于西門(mén)子s7-200系列PLC的可靠性強(qiáng)、方便快捷的自動(dòng)售貨機(jī)，該售貨機(jī)具有自動(dòng)辨別若干種飲料，并對(duì)投幣幣值進(jìn)行累計(jì)，根據(jù)幣值選擇商品。而且商品并可以隨時(shí)退幣。具體內(nèi)容如下： （1）自動(dòng)售貨機(jī)有兩種類(lèi)型的進(jìn)幣口，分別為1元硬幣， 5元、10元紙幣。 （2）售貨共有6種飲料供選擇，飲料種類(lèi)如下：康師傅礦泉水（1元）、農(nóng)夫山泉（2元）、可口可樂(lè)（3元）、果汁（3元）、佳得樂(lè)（四元）和雀巢咖啡（5元）。投幣總量等于或大于商品價(jià)格時(shí)，對(duì)應(yīng)商品指示燈亮，表示可以選擇該商品。 （3）按下要買(mǎi)的食品按鈕，則相對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍，自動(dòng)售貨機(jī)開(kāi)始動(dòng)作，進(jìn)行飲料的吐出。 （4）動(dòng)作停止后余額會(huì)顯示在7段數(shù)碼管上。 （5）當(dāng)對(duì)應(yīng)商品售光時(shí)，對(duì)應(yīng)紅燈亮。 （6）按退幣鈕，則可以退出余額，交易完成。 。 1.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路 對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 首先利用相關(guān)圖形軟件對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的外觀構(gòu)造進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。然后對(duì)內(nèi)部的各個(gè)裝置，如投幣口、選別裝置、確認(rèn)錢(qián)幣真?zhèn)蔚臋z查裝置、計(jì)算金額的計(jì)算裝置和找錢(qián)裝置等進(jìn)行粗略的介紹。 對(duì)于PLC控制部分（本設(shè)計(jì)重點(diǎn)部分） 本次采用的是西門(mén)子公司的S7—200系列PLC，它可以提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元，它的系統(tǒng)構(gòu)成主要有下面幾個(gè)部分：基本的單元、擴(kuò)展的單元、存儲(chǔ)卡、編程器、文本的顯示器和寫(xiě)入器等。 PLC控制部分包括以下幾個(gè)部分。 （1）自動(dòng)售貨機(jī)控制流程圖設(shè)計(jì) （2）控制電路硬件組成框圖 （3）工作流程圖 （4）I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)與分配 （5）外部接線圖設(shè)計(jì) （6） 程序梯形圖設(shè)計(jì)。  2 PLC概述 2.1 PLC的產(chǎn)生以及定義 20世紀(jì)60年代，在汽車(chē)生產(chǎn)的領(lǐng)域中還在使用著以繼電器為核心的控制裝置，由于汽車(chē)的每一次的升級(jí)換代、更改外觀部件等都要使當(dāng)時(shí)的繼電器控制系統(tǒng)重新的設(shè)計(jì)連接和安裝。隨著生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展，汽車(chē)升級(jí)換代的頻率越來(lái)越快，這樣下來(lái)繼電器控制系統(tǒng)就要頻繁的大幅度更改，既要重新的設(shè)計(jì)又要重新的安裝連接，十分的不方便，而且耗費(fèi)的人力和物力十分的巨大，非常的不經(jīng)濟(jì)，甚至這會(huì)拖慢了汽車(chē)更新的速度。所以工廠上十分的迫切地改變這一現(xiàn)狀，美國(guó)通用汽車(chē)公司在1969年公開(kāi)招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即： （1）編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序。 （2）便于修理，使用模塊化模式。 （3）相比于繼電器來(lái)說(shuō)可靠性大大增強(qiáng)。 （4）相比于繼電器來(lái)說(shuō)體積大幅度減小。 （5）可直接與計(jì)算機(jī)相連，方便數(shù)據(jù)傳輸。 （6）性價(jià)比較于繼電器來(lái)說(shuō)并無(wú)劣勢(shì)。 （7）可以輸入交流150V以上。 （8）輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可以直接與電磁閥、接觸器相連接，方便控制。 （9）擴(kuò)展十分方便，不需要大幅度改動(dòng)系統(tǒng)。 （10）用戶存儲(chǔ)器容量能擴(kuò)大到4KB以及以上（適應(yīng)當(dāng)時(shí)汽車(chē)裝配過(guò)程的需要）。 在上世紀(jì)六十年代末，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）開(kāi)發(fā)并且制作出了地球上第一臺(tái)可編程邏輯控制器,并且成功地試用到了美國(guó)通用汽車(chē)的自動(dòng)化生長(zhǎng)線上面。這種可編程邏輯控制器控制系統(tǒng)憑借著簡(jiǎn)單易懂、操作便捷、高可靠性、通用性靈活、超小的體積、超長(zhǎng)的使用壽命等一系列優(yōu)勢(shì)，快速的應(yīng)用到了各種工業(yè)領(lǐng)域的控制系統(tǒng)方面。以后幾年已經(jīng)成功地應(yīng)用于視頻、飲料、冶金及造紙等行業(yè)。 圖2.1 西門(mén)子S7-200系列PLC 可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller,縮寫(xiě)PLC,簡(jiǎn)稱可編程控制器），是在科學(xué)技術(shù)飛速的進(jìn)步與目前社會(huì)的聲場(chǎng)銷(xiāo)售方式的改變的大環(huán)境下，為滿足品類(lèi)多、批量小、能耗低、性能高的發(fā)展需要，開(kāi)發(fā)出的一種新型的以CPU為核心的工業(yè)領(lǐng)域的控制系統(tǒng)裝置?？删幊踢壿嬁刂破麟m然從1969年問(wèn)世開(kāi)始算起只有短短的五十余年，但由于具有良好的性能價(jià)格和穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及簡(jiǎn)單的操作性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中。 可編程序控制器具有對(duì)開(kāi)關(guān)量和模擬量的多種控制給你，早期作為一種新型的順序控制裝置應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。以往人們習(xí)慣的是以繼電器-接觸器硬連線構(gòu)成的順序控制裝置，采用接線邏輯，控制要求不同，接線就不同，而可編程控制器以微處理器、存儲(chǔ)器為核心，采用存儲(chǔ)邏輯，具有信息存儲(chǔ)能力、軟件編程能力和擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能，在現(xiàn)代控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化支柱之一。 2.2 PLC發(fā)展趨勢(shì) PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，已成為很多發(fā)達(dá)國(guó)家的重要產(chǎn)業(yè)， PLC在國(guó)際市場(chǎng)中已成為最受歡迎的工業(yè)控制產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)需求量的增加，PLC的結(jié)構(gòu)和功能在不斷改進(jìn)，生產(chǎn)廠家不停地將功能更強(qiáng)的PLC推入市場(chǎng)，平均3~5年就更新一次，而升級(jí)換代的方向基本上為以下幾個(gè)方向。 (1) 體積更小，速度更快。現(xiàn)在的小型PLC體積已經(jīng)不大了，但是微電子技術(shù)及電子路裝配工藝會(huì)不斷地向前發(fā)展，這都會(huì)使它變得越來(lái)越小，以后甚至可以安裝到各種各樣的小型設(shè)備里面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)控制的功能，其速度也會(huì)隨著電子電路技術(shù)的不斷發(fā)展實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，這樣下來(lái)可以使控制系統(tǒng)的控制作用更加的及時(shí)以及精準(zhǔn)。 （2）高可靠性、大型化、兼容性高、多功能化?，F(xiàn)在大型的PLC控制系統(tǒng)，基本上都是CPU的結(jié)構(gòu)，如的Mitsubishi Group的ANA系列可編程控制器使用了世界上第一個(gè)順序控制專(zhuān)用芯片。掃描一條基本指令的時(shí)間為0.15us。松下公司的FP10SH系列PLC采用32位5級(jí)流水線RISC結(jié)構(gòu)的CPU，可以同時(shí)處理5條指令，順序指令的執(zhí)行速度高達(dá)0.04us，高級(jí)功能指令的執(zhí)行速度也有很大的提高。對(duì)于關(guān)于模擬量控制的這一個(gè)部分，在閉環(huán)控制的PID模塊這種專(zhuān)業(yè)應(yīng)付模擬量約束方式外，伴隨著模糊統(tǒng)治理論的提出以及不斷的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)研制出了含有模擬量的模糊控制、自適應(yīng)以及參數(shù)自整定功能的可編程控制器，運(yùn)用起來(lái)十分的便捷，所需調(diào)試時(shí)間大大縮短，控制的準(zhǔn)確程度大大的提升。 （3）能夠與其它控制系統(tǒng)結(jié)合使用。在某些大型控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)和PLC在應(yīng)用功能方面互相補(bǔ)充做到了一加一大于二，讓控制系統(tǒng)的價(jià)格便宜，效率更高。目前工業(yè)控制系統(tǒng)的趨勢(shì)是采用開(kāi)放式的應(yīng)用平臺(tái)，所以各個(gè)廠家所生產(chǎn)的PLC就能在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。 20世紀(jì)八十年代末美國(guó)的AB集團(tuán)與DEC集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的金字塔集成器，讓PLC能與PC機(jī)緊密的結(jié)合在一起，開(kāi)發(fā)出了一種新型的IPLC型可編程控制器。他能運(yùn)行WINDOWS系統(tǒng)，而本質(zhì)上就是以梯形圖用語(yǔ)言控制的計(jì)算機(jī)。通過(guò)PC機(jī)和PLC相結(jié)合的這種新的思路方法，使之后的生產(chǎn)和管理相當(dāng)?shù)谋憬荩@樣既擁有PLC的簡(jiǎn)單、易用和可靠的優(yōu)勢(shì)，又有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理更了。 2.3 PLC的硬件組成與工作原理 PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)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(chǎng)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 圖2.2 PLC硬件構(gòu)成圖 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(jiǎn)單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過(guò)運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。PLC通電后，首先對(duì)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)，基本流程如圖所示。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(zhuān)用程序后成為一種專(zhuān)用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式，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。 對(duì)于每一條程序，CPU都是默認(rèn)從第一條到最后一條指令的先后順序來(lái)逐步執(zhí)行的，按照相應(yīng)的順序排列做周期性的程序循環(huán)掃描工作，如果沒(méi)有跳轉(zhuǎn)的指令，就會(huì)從第一條指令開(kāi)始到最后一條結(jié)束的順序執(zhí)行用戶所寫(xiě)的程序，直至遇到結(jié)束符后就返回到第一條指令，就像這樣一周一周的循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)被稱作一個(gè)掃描周期。PLC的掃描全過(guò)程如圖所示。 圖2.3 PLC掃描過(guò)程圖 （1） 輸入的刷新過(guò)程 在輸入刷新過(guò)程中，輸入端口的信號(hào)會(huì)被CPU掃描完全，讀取它的狀態(tài)后寫(xiě)入到輸入狀態(tài)寄存器里面。完成寫(xiě)入后關(guān)閉掉輸入端口，進(jìn)入到下一個(gè)過(guò)程中去。 （2） 程序的執(zhí)行過(guò)程 在程序執(zhí)行過(guò)程，根據(jù)用戶所寫(xiě)入的控制程序，從第一條開(kāi)始一個(gè)一個(gè)的掃描，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)到與之對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器中和輸出狀態(tài)寄存器中去并且進(jìn)入到下一過(guò)程。 （3） 輸出的刷新過(guò)程 如果全部的指令執(zhí)行結(jié)束以后，會(huì)把輸出狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)，一條一條依次送入到輸出鎖存電路中去，并且通過(guò)某一輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部與之相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行元件工作，這就完成了PLC最后的輸出。 2.4 PLC的編程語(yǔ)言 PLC為用戶提供了完善的編程語(yǔ)言來(lái)滿足編制用戶程序要求。它提供的編程語(yǔ)言通常有以下5種：梯形圖（LAD）、語(yǔ)句表（STL）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）和結(jié)構(gòu)文本（ST）。 3 自動(dòng)售貨機(jī)的整體設(shè)計(jì) 3.1自動(dòng)售貨機(jī)控制面板圖 自動(dòng)售貨機(jī)控制面板圖如下，商品展示窗內(nèi)有六款飲料，每種飲料對(duì)應(yīng)有選擇按鈕、一個(gè)紅色指示燈和一個(gè)綠色指示燈。展示窗右側(cè)是一個(gè)硬幣投放口和一個(gè)紙幣投放口，下方是兩個(gè)找零按鈕和一個(gè)退幣口。出貨口位于整體下方。 圖3.1自動(dòng)售貨機(jī)控制面板圖 3.2電機(jī)的選擇 自動(dòng)售貨機(jī)上有多個(gè)電動(dòng)機(jī)，在飲料的輸出部分，是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)彈簧旋轉(zhuǎn)一圈將飲料轉(zhuǎn)出，每種飲料輸出都要有一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 因此，需要選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)。但是在自動(dòng)售貨機(jī)上使用的電動(dòng)機(jī)一般功率不大，像小罐的飲料自動(dòng)售貨機(jī)一般使用額定電壓為12~24V，額定功率為3W。但是要使用直流減速電機(jī)，這樣可以增大扭矩，使飲料的彈出得到保證。 雖然現(xiàn)在一般使用的電動(dòng)機(jī)大部分為交流電機(jī)，但在自動(dòng)售貨機(jī)上，售貨的時(shí)間很短，因此需要在很短的時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，也需要在很短的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)，交流電機(jī)不能滿足這些要求，因此使用直流電動(dòng)機(jī)比較好。 表3.1 電機(jī)參數(shù)圖 減速電機(jī) 額定電壓 額定功率 轉(zhuǎn)速 減速比 XINX-37JS DC +12V 3W 16R.P.M 1:10 3.3自動(dòng)售貨機(jī)的送出結(jié)構(gòu) 目前，應(yīng)用于自動(dòng)售貨機(jī)上的商品送出機(jī)構(gòu)種類(lèi)較多，下面是一些較典型的送出結(jié)構(gòu) （1）旋轉(zhuǎn)式送出機(jī)構(gòu) 此送出機(jī)構(gòu)把飲料放在螺旋導(dǎo)軌上，并在貨道底部開(kāi)設(shè)出口槽，由電機(jī)帶動(dòng)螺旋導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)飲料轉(zhuǎn)到開(kāi)口槽時(shí)便出槽下貨。這種送出機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，它要求電機(jī)的轉(zhuǎn)矩較大，造價(jià)成本較高。 （2）轉(zhuǎn)盤(pán)式送出機(jī)構(gòu) 上面是一個(gè)很大的喇叭狀罐體存儲(chǔ)容器，下面是一個(gè)周邊有若干個(gè)圓槽的轉(zhuǎn)盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)使罐體落入轉(zhuǎn)盤(pán)周邊的槽內(nèi)而被售出。這種送出機(jī)構(gòu)也需要較大的轉(zhuǎn)矩來(lái)帶動(dòng)和占用較大的空間，而且會(huì)發(fā)生卡死現(xiàn)象。 （3）滾筒送出機(jī)構(gòu) 該送出機(jī)構(gòu)由一個(gè)階梯梁和滾筒構(gòu)成，滾筒內(nèi)可以裝若干瓶飲料，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)帶動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用梁的各階梯段與滾筒之間不同的開(kāi)口距離控制商品掉落的順。這種機(jī)構(gòu)要求電機(jī)有較高的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。 （4）彈簧推動(dòng)式送出機(jī)構(gòu) 這種機(jī)構(gòu)是由螺旋式彈簧和連在彈簧一端的電機(jī)構(gòu)成的，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就帶動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，同時(shí)推出一瓶飲料。 本文所設(shè)計(jì)的飲料傳送裝置主要由槽輪、推拉桿、推拉銷(xiāo)、直線步進(jìn)電機(jī)和前后兩邊側(cè)板構(gòu)成 ,其中槽輪上槽弧的半徑為飲料的半徑 ,貨道的寬度為飲料罐的直徑.如下送出機(jī)構(gòu)示意圖所示。 圖3.2送出機(jī)構(gòu)示意圖 送出機(jī)構(gòu)主要通過(guò)直線步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)推拉桿和推拉銷(xiāo) ,促使槽輪繞著轉(zhuǎn)動(dòng)中心作往返轉(zhuǎn)動(dòng).直線步進(jìn)電機(jī)運(yùn)作一次 ,使槽輪上下各擺動(dòng)一次.同時(shí) ,在前后兩邊的側(cè)板上有導(dǎo)向槽 ,推拉銷(xiāo)在導(dǎo)向槽內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng) ,導(dǎo)向槽的作用是限定推拉桿的運(yùn)動(dòng)方向和槽輪擺動(dòng)角度。 送出機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程如圖8所示 ,在等待售貨的時(shí)候 ,槽輪的槽開(kāi)口朝下 ,利用圓輪的完整部分來(lái)阻擋上面的飲料.當(dāng)有售貨信號(hào)傳過(guò)來(lái)時(shí) ,直線步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)推拉桿 ,推拉桿讓輪槽做一次上下擺動(dòng)。在槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)的前一半 ,槽口從向下變換到向上 ,這樣就使飲料掉落到輪槽里面；在槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)的后一半 ,槽口又從上轉(zhuǎn)到下面,并且攜帶著飲料轉(zhuǎn)向出貨口 ,同時(shí)槽輪的完整圓面又卡住后面的飲料 ,電機(jī)停止工作 ,這樣就完成一瓶飲料的售出。 3.4錢(qián)幣識(shí)別器 貨幣識(shí)別器有硬幣識(shí)別器和紙幣識(shí)別器。貨幣識(shí)別器是自動(dòng)售貨機(jī)中的重要部分，幾乎所有的操作都是在識(shí)別器工作正常的前提下才能發(fā)生的。硬幣識(shí)別器分為三部分，一是投幣段，二是進(jìn)幣段，再是退幣段。紙幣識(shí)別器沒(méi)有退幣段。 3.4.1 硬幣識(shí)別器 （1）硬幣識(shí)別原理 主要識(shí)別指標(biāo)：材質(zhì)、厚度、直徑。 材質(zhì)是用電磁的方式測(cè)的，使用空心線圈或磁芯線圈，線圈組數(shù)少的只有一組，多的常見(jiàn)的是六組。工作狀態(tài)下，線圈及其外圍電路會(huì)以一個(gè)特殊的頻率振蕩（多個(gè)線圈的話頻率各不相同），當(dāng)硬幣以垂直或平行于線圈平面的方式穿過(guò)時(shí)（不同產(chǎn)品方式不同），會(huì)引起振蕩頻率的變化。材質(zhì)不同所引起的頻率變化幅度和方向（增加、減少）也不同，對(duì)某種硬幣的變化特征進(jìn)行記錄后，就成為使用中識(shí)別該種硬幣的依據(jù)。 厚度是沒(méi)有東西專(zhuān)門(mén)測(cè)的，實(shí)際上這個(gè)指標(biāo)是和材質(zhì)一起測(cè)。因?yàn)榧词瓜嗤馁|(zhì)的硬幣，如果厚薄不同，導(dǎo)致的頻率變化差異也較大。 直徑——老式的識(shí)別裝置用光電管隊(duì)列來(lái)識(shí)別直徑，排列組合得當(dāng)?shù)脑?，識(shí)別精度也不低（可答0.5mm）。新一點(diǎn)的都用偏心或異形線圈來(lái)測(cè)量，依據(jù)是直徑小的硬幣與線圈的重合部分也少，由此也帶來(lái)頻率變化的不同。 （2）產(chǎn)品型號(hào) 本次設(shè)計(jì)使用現(xiàn)成的硬幣識(shí)別器 圖3.3 硬幣識(shí)別器 表3.2硬幣識(shí)別器參數(shù)表 工作電壓 適用溫度 規(guī)格 包裝 DC12V20% -15～60℃ 137mm 寬：71mm 高：124mm 60 PCS/箱 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1．采用最新微電腦技術(shù)，能快速、準(zhǔn)確的分辨出一元和五角硬幣的真?zhèn)巍? 2．獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可防釣魚(yú)、防彎刀。 3．產(chǎn)品內(nèi)設(shè)有CPU系統(tǒng)，是防假幣、防電擊、防高頻高手，性能穩(wěn)定。 4．可調(diào)整投幣器的精準(zhǔn)度，適合搖擺機(jī)、洗衣機(jī)、咖啡機(jī)、游戲機(jī)、 自動(dòng)售貨機(jī)等不同場(chǎng)所的需要。 5．結(jié)構(gòu)合理，安裝方便。 3.4.2紙幣識(shí)別器 （1）紙幣識(shí)別原理 紙幣識(shí)別器是由主控部分、傳感器、去等組件、A/D轉(zhuǎn)換器、外部存儲(chǔ)、電機(jī)、模式選擇、電源版等組成的一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。通過(guò)多個(gè)接口把紫外、磁性、紅外穿透引入主控器。把正常鈔票在個(gè)傳感器中的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取樣、識(shí)別，并寄存下來(lái)，作為檢測(cè)的依據(jù)。當(dāng)識(shí)別紙幣時(shí)，把在各通道接口接收到的信號(hào)參數(shù)與原來(lái)寄存的信號(hào)進(jìn)行比較、判斷。若有較大差異，則使電機(jī)反轉(zhuǎn)。 紙幣相對(duì)于硬幣來(lái)說(shuō)，識(shí)別會(huì)麻煩一些，紙幣中常常會(huì)出現(xiàn)一些假幣，所以能夠識(shí)別貨幣的真假時(shí)之比識(shí)別器的一項(xiàng)重要功能。人民幣的制作一般采用的時(shí)專(zhuān)門(mén)的紙張，假鈔通常是采用經(jīng)過(guò)漂白處理的普通紙張。經(jīng)過(guò)漂白處理的紙張?jiān)谧贤饩€的照射下通常會(huì)有熒光反映，而人民幣則沒(méi)有。因此，紫外線可以檢測(cè)紙幣真?zhèn)巍? 紙幣識(shí)別器由雙向微型電機(jī)和捻紙皮帶組成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)則由熒光檢測(cè)、光敏電阻和紅外線對(duì)管等組成。當(dāng)由紙幣投入時(shí)，入口處紅外線被遮擋，接受管發(fā)出信號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)，捻紙皮帶將紙幣送入，在此過(guò)程中，各種檢測(cè)元件對(duì)紙幣進(jìn)行全面檢測(cè)，如果被判定與原有儲(chǔ)存參數(shù)不符，則電機(jī)反轉(zhuǎn)，將紙鈔退出，如果符合內(nèi)部參數(shù)信息，則進(jìn)入紙鈔進(jìn)入內(nèi)部貯鈔箱。也通過(guò)通信傳達(dá)給PLC以實(shí)現(xiàn)控制。 （2）產(chǎn)品型號(hào) 本次設(shè)計(jì)使用現(xiàn)成的紙幣識(shí)別器 圖3.4 紙幣識(shí)別器 表3.3 紙幣識(shí)別器參數(shù)表 電源 運(yùn)作環(huán)境 消耗功率 重量 插入方向 12v DC5% 運(yùn)作溫度： 0～55℃ 存儲(chǔ)溫度： -20～70℃ 濕度： 30% ～ 85% RH 待機(jī)電流： 0.2～0.3A 運(yùn)作電流： 1.2～1.8A 1.13KG 任意方向 產(chǎn)品特點(diǎn) 1.紙幣機(jī)能接收人民幣面額1元，5元，10元.20元的紙幣。 2.紙幣四個(gè)方向插入都可接收，接受率高達(dá)98%以上，接收3成新以上的紙幣。 3.交易速度快，完成交易只需2秒。 4.安全性高，具備防偽識(shí)別功能的光感應(yīng)器，能識(shí)別紙幣兩面的防偽點(diǎn)。 5.自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)能自動(dòng)校對(duì)、識(shí)別插入的紙幣。 6.帶防釣魚(yú)功能、防強(qiáng)制抽鈔技術(shù)。 7.安裝在任何形式的機(jī)器上都可使用，廣泛用于游戲機(jī)、自動(dòng)換幣機(jī)、娃娃機(jī)、手機(jī)充值機(jī)、自動(dòng)售貨機(jī)、彩票機(jī)等。 3.5電磁閥的選擇 國(guó)內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類(lèi)(即：直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式)，而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類(lèi)(直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)式膜片結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)) 。 本設(shè)計(jì)主要采用的是直動(dòng)勢(shì)電磁閥。它的原理是：通電的時(shí)候，線圈產(chǎn)生磁力吸住關(guān)閉器件，閥門(mén)會(huì)被打開(kāi)；斷電時(shí)，線圈不再產(chǎn)生磁力，彈簧就把關(guān)閉器件彈到相應(yīng)位置并壓住，閥門(mén)就會(huì)關(guān)閉。他可以在很多嚴(yán)酷條件下正常工作。  4控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 控制電路硬件組成框圖 整個(gè)控制系統(tǒng)以PLC為核心來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的各種功能，用戶投幣后通過(guò)硬幣選擇器或者紙幣選擇器轉(zhuǎn)換成輸入信號(hào)加給PLC，按下各種選擇按鈕和退幣按鈕加給PLC信號(hào)，然后PLC根究具體情況來(lái)控制各種指示燈閃爍、常量或者常滅和各種接觸器的開(kāi)斷以控制電機(jī)等裝置。控制電路硬件組成框圖如圖4.1所示 圖4.1控制電路硬件組成框圖 4.2 工作流程圖 系統(tǒng)工作流程從投幣開(kāi)始，投幣結(jié)束后，如果選擇不進(jìn)行交易可以選擇退幣結(jié)束，如果選擇交易則進(jìn)行到下一階段。用戶通過(guò)累計(jì)加幣，來(lái)獲得相應(yīng)商品的購(gòu)買(mǎi)能力，通過(guò)比較與對(duì)應(yīng)商品的價(jià)格，即大于或者等于商品價(jià)格，自動(dòng)售貨機(jī)判斷是否出貨及減幣，出貨后可以選擇退幣結(jié)束交易或者返回上一級(jí)繼續(xù)進(jìn)行交易直到用戶決定交易結(jié)束。飲料自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖如圖4.2所示： 圖4.2自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖 4.3自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)分配 序號(hào) 定義點(diǎn) 符號(hào) 功能 1 I0.0 SB1 找零按鈕 2 I0.1 SB2 康師傅礦泉水按鈕 3 I0.2 SB3 農(nóng)夫山泉按鈕 4 I0.3 SB4 可口可樂(lè)按鈕 5 I0.4 SB5 果汁按鈕 6 I0.5 SB6 佳得樂(lè)按鈕 7 I0.6 SB7 雀巢咖啡按鈕 8 I2.0 SB8 投一元硬幣 9 I2.1 SB9 投五元紙幣 10 I2.2 SB10 投十元紙幣 11 I2.5 SB11 找零五元 12 I2.6 SB12 找零一元 13 I3.1 SB13 康師傅礦泉水行程開(kāi)關(guān) 14 I3.2 SB14 農(nóng)夫山泉行程開(kāi)關(guān) 15 I3.3 SB15 可口可樂(lè)行程開(kāi)關(guān) 16 I3.4 SB16 果汁行程開(kāi)關(guān) 17 I3.5 SB17 佳得樂(lè)行程開(kāi)關(guān) 18 I3.6 SB18 雀巢咖啡行程開(kāi)關(guān) 19 Q3.1 康師傅礦泉水紅燈（售完） 20 Q3.2 農(nóng)夫山泉紅燈（售完） 21 Q3.3 可口可樂(lè)紅燈（售完） 22 Q3.4 果汁紅燈（售完） 23 Q3.5 佳得樂(lè)紅燈（售完） 24 Q3.6 雀巢咖啡紅燈（售完） 25 Q0.0 找零 26 Q0.1 出康師傅礦泉水 27 Q0.2 出農(nóng)夫山泉 28 Q0.3 出可口可樂(lè) 29 Q0.4 出果汁 30 Q0.5 出佳得樂(lè) 31 Q0.6 出雀巢咖啡 32 Q2.1 康師傅礦泉水綠燈（可以購(gòu)買(mǎi)） 33 Q2.2 農(nóng)夫山泉綠燈（可以購(gòu)買(mǎi)） 34 Q2.3 可口可樂(lè)綠燈（可以購(gòu)買(mǎi)） 35 Q2.4 果汁綠燈（可以購(gòu)買(mǎi)） 36 Q2.5 佳得樂(lè)綠燈（可以購(gòu)買(mǎi)） 37 Q2.6 雀巢咖啡綠燈（可以購(gòu)買(mǎi)） 表4.1 自動(dòng)售貨機(jī)I/O點(diǎn)分配表 4.4自動(dòng)售貨機(jī)的接線圖 自動(dòng)售貨機(jī)的接線圖如下圖所示，SB2~SB7為物品選擇按鈕，當(dāng)投入貨比物品綠燈亮（Q2.1~Q2.6），按下SB2~B7其中一個(gè)，對(duì)應(yīng)的KM線圈得電，電動(dòng)灰機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出相應(yīng)的物品（Q0.1~Q0.6），當(dāng)所有物品銷(xiāo)售完，其行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，物品紅燈亮并同時(shí)向總部發(fā)送物品銷(xiāo)售完的信息；當(dāng)收買(mǎi)物品總值低于投入總值時(shí)，可按找零按鈕SB1選擇找五元還是一元，KM1得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)找零（Q0.0）。 圖4.3 自動(dòng)售貨機(jī)接線圖  5 PLC程序設(shè)計(jì) 以下程序銷(xiāo)售康師傅礦泉水（一元）、農(nóng)夫山泉（二元）、可口可樂(lè)（三元）、果汁（三元）、佳得樂(lè)（四元）以及雀巢咖啡（五元）共六種商品。 以下為程序梯形圖以部分程序簡(jiǎn)介 （1） 投幣計(jì)數(shù)部分 通過(guò)投入錢(qián)幣控制第一個(gè)開(kāi)關(guān)，后接一個(gè)上升沿觸發(fā)器，保證反應(yīng)速度。一元對(duì)應(yīng)數(shù)字1，五元對(duì)應(yīng)數(shù)字5，以此類(lèi)推，通過(guò)加法器累計(jì)加到VD4上。 （2）以康師傅礦泉水為例，介紹送貨過(guò)程、燈光控制以及內(nèi)部運(yùn)算方法。 當(dāng)余額大于或等于一元時(shí)，如按下康師傅礦泉水按鍵，余額減1，并出康師傅礦泉水，8s后停止。當(dāng)無(wú)康師傅礦泉水時(shí)按下對(duì)應(yīng)按鍵，則不減余額，不出商品。 程序通過(guò)一個(gè)比較器來(lái)判斷余額問(wèn)題，通過(guò)減法器來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。 康師傅礦泉水閃爍控制 當(dāng)余額大于或者等于一元時(shí)，如果沒(méi)按下康師傅礦泉水鍵，則對(duì)應(yīng)綠燈常亮，如果在出商品，則綠燈閃爍，當(dāng)沒(méi)有康師傅礦泉水時(shí)，對(duì)應(yīng)綠燈不亮不閃爍。 當(dāng)無(wú)康師傅礦泉水時(shí)，對(duì)應(yīng)紅燈亮 （3）無(wú)操作時(shí)程序設(shè)計(jì) 2min無(wú)操作計(jì)時(shí) 無(wú)人操作計(jì)時(shí) 無(wú)操作找零燈亮 （4）找零程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)找零有五元和一元兩種，需要用戶自己選擇并按下按鈕，以五元為例介紹下面梯形圖。 通過(guò)比較器來(lái)確定余額是否大于五元，如果小于五元?jiǎng)t不執(zhí)行后面的減法運(yùn)算。找零后如還有余額則存到VD4上面，再通過(guò)以后的一元找零程序找零。 在以上梯形圖中，ADD_DI是雙整數(shù)加法，當(dāng)投入一元時(shí)加1，投入五元時(shí)加5；SUB_DI是雙整數(shù)減法，當(dāng)成功購(gòu)買(mǎi)物品時(shí)就會(huì)減去物品對(duì)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)8s，無(wú)操作時(shí)T43啟動(dòng)計(jì)時(shí)20s，T44與T43配合組成投幣2min無(wú)操作后找零，T46~T56兩兩配合形成閃爍電路。  結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的主要任務(wù)是用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的功能。一個(gè)平常看似簡(jiǎn)單使用方便的自動(dòng)售貨機(jī)，其實(shí)并不是那么容易就做成的。設(shè)計(jì)中使用Visio畫(huà)圖，使用step7-microwin設(shè)計(jì)程序。在此過(guò)程中不斷的學(xué)習(xí)改進(jìn)，從中學(xué)習(xí)到好多有用的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。 設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)的功能主要是對(duì)飲料進(jìn)行自動(dòng)交易，通過(guò)對(duì)PLC的程序輸入達(dá)到自動(dòng)售貨的目的。這次設(shè)計(jì)課題的效果是：當(dāng)投入錢(qián)幣時(shí)，根據(jù)投入錢(qián)幣的多少，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)判斷，然后做出相應(yīng)的結(jié)果即燈亮的變化，根據(jù)顧客的選擇，會(huì)自動(dòng)輸出要選擇的飲料，并退還余額。 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)是：通過(guò)程序的自鎖與互鎖，能夠正確的做出判斷，給出結(jié)果，設(shè)計(jì)出的自動(dòng)售貨機(jī)裝置簡(jiǎn)單、易操作，結(jié)構(gòu)線路設(shè)置容易，耗能低，能夠滿足在一些商店和工廠無(wú)人售貨的需要，老人和孩子都能夠運(yùn)用：本設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)有識(shí)別的錢(qián)幣種類(lèi)也有些限制，退幣需要自己手動(dòng)選擇余額，人機(jī)交互方面做得不夠。 本設(shè)計(jì)的結(jié)果能夠滿足設(shè)計(jì)需求，課題的效果明確，理論明確且統(tǒng)一，在此基礎(chǔ)上可以增加貨道及商品的數(shù)量，以滿足人們?cè)谏钪械男枨螅? 這種售貨機(jī)適合放在工廠或?qū)W校的餐廳。短時(shí)間人流比較大的時(shí)候，它可以起到很大的作用，而且，服務(wù)范圍不大，離工作人員的視線范圍比較近，許多突發(fā)性問(wèn)題都可以向工作人員反映。  致謝 在此答辯之際，我首先感謝學(xué)院為我提供的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和條件，以及對(duì)我的悉心教育。然后要感謝我的導(dǎo)師，因?yàn)闊o(wú)論從論文選題，到編寫(xiě)過(guò)程，直到完成，陳輝老師無(wú)不傾注著心血和辛勞，這點(diǎn)讓我們深受感動(dòng)。陳老師認(rèn)真的求學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專(zhuān)業(yè)學(xué)識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)眼光、深邃的學(xué)術(shù)思想、勤勉塌實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、誨人不倦的精神無(wú)不讓人感動(dòng)。我在這里說(shuō)一聲，老師，辛苦了！ 同時(shí)，我還要感謝其他給我指導(dǎo)幫助的各位老師，他們都在我做設(shè)計(jì)的時(shí)候無(wú)私的幫助過(guò)我，給我提出很多很好的建議，讓我獲益匪淺。 四年大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼即逝。在這四年學(xué)習(xí)期間，湖北工業(yè)大學(xué)的老師們無(wú)私耕耘、孜孜教誨，讓我們學(xué)到了很多書(shū)里和書(shū)外的知識(shí)，為我們即將進(jìn)入社會(huì)打下了良好的基礎(chǔ)。在這里我向所有老師們表示深深得謝意和崇高的敬意。你們辛苦了！ 最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師！忠心地祝愿各位身體健康、工作順利。  參考文獻(xiàn) [1] 郁漢琪.電氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2003：48-52. 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