自動售貨機(jī)三菱PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)

四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：基于PLC控制的自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)系別：電子電氣工程系專業(yè)：電氣自動化班級：08級姓名：侯嬌妍學(xué)號：081052021030指導(dǎo)教師：鄭輝完成時(shí)間：2010年12月

摘要本文介紹了自動售貨機(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售貨機(jī)中的作用。程序涉及到了自動售貨機(jī)工作的絕大部分過程。利用PLC控制的自動售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機(jī)能夠長期自動售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物,進(jìn)入21世紀(jì)，自動售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。穩(wěn)定運(yùn)行。使未來的自動售貨機(jī)不僅僅具有售貨功能，而是更加多元化,及人性化;如：支付、遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)管理、個(gè)性的LCD廣告顯示屏、更節(jié)能。自動售貨機(jī)的普及在某種程度上能反映一個(gè)國家的科技發(fā)展水平，是一個(gè)國家文明程度的象征。實(shí)踐和直覺告訴我們，自動售貨機(jī)在中國的橫空出世，必將為國內(nèi)的食品、香煙、飲料等諸多行業(yè)的發(fā)展帶來新的契機(jī)，中國的現(xiàn)代文明又將以自動售貨機(jī)的應(yīng)用和普及開啟一個(gè)新的里程碑！隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，自動售貨機(jī)在中國的普及和應(yīng)用已是必然趨勢。據(jù)來自國內(nèi)自動售貨機(jī)市場行情分析報(bào)告表明：目前國內(nèi)自動售貨機(jī)市場走勢已逐漸明晰，自動售貨機(jī)逐步從沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和各大中城市向內(nèi)陸和次發(fā)達(dá)地區(qū)延伸，逐步從高級賓館、地鐵、機(jī)場等豪華高檔場所向高中檔社區(qū)普及，大有星火燎原之勢，可以說是市場潛力無限。關(guān)鍵詞：PLC；自動售貨機(jī)；控制系統(tǒng)

目錄摘要 1第一章緒論 3引言 3自動售貨機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展 31.2PLC的概述 31.3PLC的發(fā)展趨勢 41.4PLC的特點(diǎn) 5第二章可編程控制器PLC 72.1PLC的工作原理 72.2PLC的循環(huán)掃描工作 72.3PLC的硬件組成 82.4PLC的選型原則 92.5PLC的選型 102.6其他硬件的選擇 10第三章自動售貨機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 123.1自動售貨機(jī)的控制要求 123.2自動售貨機(jī)PLC控制方案設(shè)計(jì) 123.3各電機(jī)主電路 133.4PLC接線圖 143.5I/O地址分配及元件明細(xì)表 15PLC控制程序梯形圖 163.7PLC控制程序指令 20結(jié)束語 25致謝 26參考文獻(xiàn) 27

第一章緒論引言從自動售貨機(jī)的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(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以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。從廣義來講投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機(jī)械，從狹義來講就是自動銷售商品的機(jī)械。從供給的條件看，自動售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，24小時(shí)無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用上升的問題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。自動售貨機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展自動售貨機(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。它的出現(xiàn)是勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。消費(fèi)模式和銷售環(huán)境的變化，要求新的流通渠道，相對于超市、百貨購物中心等流通渠道而言，場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。自動售貨機(jī)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，自動售貨機(jī)逐漸被越來越多的消費(fèi)者所接受。采用可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動售貨機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅編程方便，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。1.2PLC的概述20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器。定時(shí)器。接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng).由于它結(jié)構(gòu)簡單。容易掌握。價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位.但是繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r(shí)，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差.20世紀(jì)60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對整個(gè)開展系統(tǒng)重新配置.為拋棄傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)的束縛，適應(yīng)白熱化的市場競爭要求，1968年美國通用汽車公司公開向社會招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是：編程方便，可現(xiàn)場修改程序維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)可靠性高于繼電器控制裝置體積小于繼電器控制盤數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)成本可與繼電器控制盤競爭輸入可以是交流150V以上輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器，電磁閥等擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最小用戶存儲器至少能擴(kuò)張到4KB（適應(yīng)當(dāng)時(shí)汽車裝配過程的需要）十項(xiàng)指標(biāo)的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控制的硬接線方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制。1.3PLC的發(fā)展趨勢PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，新型器件大幅度的提高功能和降低價(jià)格，使PLC結(jié)構(gòu)更為緊湊，相當(dāng)與一本精裝本書的大小，操作使用十分方便。PLC的功能不斷增加，將原來大、中型PLC才有的功能部分地移植到小型PLC上。（2）向大容量、高速度方向發(fā)展大型PLC采用多微處理器系統(tǒng)，有的采用了32位微處理器，可同時(shí)進(jìn)行多任務(wù)操作，處理速度提高，特別是增強(qiáng)了過程控制和數(shù)據(jù)處理的功能。另外，存儲容量大大增加。（3）智能型I/O模塊的發(fā)展智能型I/O模塊是以微處理器和存儲器為基礎(chǔ)的功能部件，它們的CPU與PLC的主CPU并行工作，占用主CPU的時(shí)間很少，有利于提高PLC的掃描速度。（4）基于PC的編程軟件取代編程器隨著計(jì)算機(jī)的日益普及，越來越多的用戶使用基于個(gè)人計(jì)算機(jī)上的編程軟件。編程軟件可以對PLC控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，例如設(shè)置各框架各個(gè)插槽上模塊的型號、模塊的參數(shù)、各串行通行接口的參數(shù)等。（5）PLC編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化與個(gè)人計(jì)算機(jī)相比，PLC的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的而不是開放的。在硬件方面，各廠家的CPU模塊和I/O模塊互不通用。PLC的編程語言和指令系統(tǒng)的功能和表達(dá)式也不一致，因此各廠家的可遍程序控制器互不兼容。為了解決這一問題，IEC制定了可遍程序控制器標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中共有5種編程語言，允許編程者在同一程序中使用多種編程語言，這使編程能夠選擇不同的語言來適應(yīng)特殊的工作。（6）PLC通信的易用化PLC的通信聯(lián)網(wǎng)功能使它能與個(gè)人計(jì)算機(jī)和其他智能控制設(shè)備交換數(shù)字信息，使系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中控制。（7）組態(tài)軟件與PLC的軟件化個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）的價(jià)格便宜，有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交互的功能。（8）PLC與現(xiàn)場總線相結(jié)合現(xiàn)場總線I/O與PLC可以組成功能強(qiáng)大的、廉價(jià)的DCS系統(tǒng)。（9）開發(fā)新型特殊功能模塊I/O組件可以提高PLC的智能化、高密集度和增大處理能力。（10）CPU的處理速度進(jìn)一步加快目前，PLC的處理速度與計(jì)算機(jī)相比還比較慢，其高的CPU也不過80486，將來會全面使用64位的RISC芯片，采用多CPU進(jìn)行處理、分時(shí)處理或分任務(wù)處理方式，將各種模塊智能化，部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化，這樣可使PLC的處理速度達(dá)到納秒級。1.4PLC的特點(diǎn)（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好PLC在電子線路、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)上都吸取了生產(chǎn)廠家長期積累的生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，主要模塊均采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路。I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(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。（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)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)。（3）編程方便，易于使用PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣，PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相類似，這種編程語言現(xiàn)象直觀，容易掌握，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識和語言，只要具有一定的電工和工藝的知識的人員都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會。（4）功能完善PLC的輸出/輸入功能完善，性能可靠，能夠適應(yīng)與任何形式和性質(zhì)的開關(guān)量和模擬量的輸入/輸出。由于采用了微處理器，它能夠很方便地實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)、和強(qiáng)制I/O等諸多功能，不僅具有邏輯功能、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)制轉(zhuǎn)換、以及順序控制功能，而且還具備模擬運(yùn)算、顯示、監(jiān)控、打印、及報(bào)表生成等功能。（5）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、的周期短采用PLC控制，由于其硬軟件齊全，為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。（6）體積小，維護(hù)操作方便PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。PLC的輸入/輸出系統(tǒng)能夠直觀的反映現(xiàn)場總線信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀的反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。（7）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化PLC可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（8）可實(shí)現(xiàn)三電一體化PLC將電控（邏輯控制）、電儀（過程控制）和電結(jié)（運(yùn)動控制）這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。

第二章可編程控制器PLC2.1PLC的工作原理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）讀取輸入讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信要求自診斷檢查改寫輸出RUN狀態(tài)讀取輸入處理通信要求自診斷檢查改寫輸出STOP狀態(tài)圖2-1各階段處理任務(wù)2.2PLC的循環(huán)掃描工作對每個(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。（1）輸入刷新階段在輸入刷新階段，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。（2）程序執(zhí)行階段在程序執(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狀態(tài)寄存器。（3）輸出刷新階段當(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)動外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。圖2-2PLC的掃描全過程2.3PLC的硬件組成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。

圖2-3PLC硬件結(jié)構(gòu)圖2.4PLC的選型原則當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來完成后，選擇PLC就成為最重要的事情。一方面要選擇多大容量的PLC,另一方面是選擇什么公司的PLC及外設(shè)。首先要對控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)找出來，包括開關(guān)量I/O和模擬量I/O以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際電數(shù)。因?yàn)镻LC的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。所以一旦它們是交流220V的負(fù)載負(fù)載使用。則直流24V的負(fù)載只能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)浪費(fèi)，增加成本。所以要盡可能選擇相同等級和種類的負(fù)載，比如使用交流220V的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的PLC使用最多，但對于要求高速輸出的情況，就要使用無觸點(diǎn)的晶體管輸出的PLC了。對第二個(gè)問題，則有以下幾個(gè)方面要考慮：（1）功能方面所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力控制任務(wù)。如對PLC與PLC、PLC與智能儀表及上位機(jī)之間有靈活方便的通信要求；或?qū)LC的計(jì)算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)LC的位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對市場上流行的PLC品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。（2）價(jià)格方面不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC的價(jià)格能相差40%以上。PLC的選型PLC型號：三菱FXON-232控制點(diǎn)數(shù)：16至256點(diǎn)（主單元：32）輸入16漏型輸出16繼電器輔助繼電器：3072點(diǎn)，計(jì)時(shí)器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器：235點(diǎn)，數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn)。μs/步)內(nèi)置8000步RAM可擴(kuò)充至16000步可使用FX系列組件可8臺主機(jī)聯(lián)機(jī)其他硬件的選擇（1）電動機(jī)的選擇選擇工作電動機(jī)的型號為XINX-37JS輸入功率：~2.2W電壓：24VDC。其計(jì)算額定電流IN為：（經(jīng)驗(yàn)法）IN=（2）熔斷器熔斷器對電氣設(shè)備的電流起過載延時(shí)和短路瞬時(shí)保護(hù)作用。熔斷器的種類很多，其結(jié)構(gòu)也不同，主要由插入式、螺旋式、填料封閉式等。1、電路上、下兩級都裝設(shè)熔斷器時(shí)，為使兩級保護(hù)相互配合良好，兩極熔體額定電流的比值不小于1.6：1。2、保護(hù)一臺異步電動機(jī)時(shí)，考慮電動機(jī)起動沖擊電流的影響，熔體的電流按下式計(jì)算：Ifn＝(1.5～2.5)IN式中，IN為電動機(jī)的額定電流。3、多臺異步電動機(jī)用一個(gè)熔斷器保護(hù)時(shí)，若每臺電動機(jī)不同時(shí)啟動，考慮電動機(jī)啟動沖擊電流的影響，則應(yīng)按下式計(jì)算：Tfn＝（1.5～2.5）INmax＋∑IN式中，INmax為一臺容量最大電動機(jī)的額定電流，∑IN為其余電動機(jī)額定電流的總和。因此熔斷器的型號應(yīng)選為RT18-32/380V。（3）熱繼電器的選擇熱繼電器用于過熱保護(hù)。型號為JR16-20/3D。（4）按鈕選擇按鈕通常是用來短時(shí)間接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)。按鈕主要根據(jù)所需要的觸點(diǎn)數(shù)、適用場合及顏色來選擇。目前機(jī)床中常用的按鈕為LA系列。在此之中我選擇了LA19-11。（5）指示燈在自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)中需要用到一些指示燈來顯示，所以本設(shè)計(jì)需要用到指示燈。型號為HA系列,額定功率0.25W。電源用直流24V。

第三章自動售貨機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1自動售貨機(jī)的控制要求自動售貨機(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)。例如本設(shè)計(jì)將達(dá)到如下控制要求：1、此售貨機(jī)可投入1元、2元、或5元硬幣。2、當(dāng)投入的硬幣總值超過12元時(shí)，飲料按鈕指示燈亮；又當(dāng)投入的硬幣總值超過15元時(shí)，飲料及咖啡按鈕指示燈都亮。3、當(dāng)飲料按鈕燈亮?xí)r，按飲料按鈕，則飲料排出7秒后自動停止，這段時(shí)間內(nèi)，飲料指示燈閃動。4、當(dāng)咖啡按鈕燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動停止，這段時(shí)間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。5、若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（飲料12元，咖啡15元）時(shí)，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。6、假設(shè)飲料排出、咖啡排出、找錢動作均由電機(jī)進(jìn)行控制。3.2自動售貨機(jī)PLC控制方案設(shè)計(jì)1）通過分析，由于程序內(nèi)部的聯(lián)鎖、互動關(guān)系較為復(fù)雜，故采取步進(jìn)指令較為簡單。2）本自動售貨機(jī)可使用5角硬幣，給計(jì)總金額數(shù)帶來麻煩，可對除5角識別器以外的所對應(yīng)INC指令的計(jì)數(shù)器中的值乘2計(jì)算來方便計(jì)算總錢數(shù)，即將所有“元”轉(zhuǎn)化為多少個(gè)“5角”。3）由于實(shí)驗(yàn)室PLC型號三菱FXOS—30MR對某些指令無法識別，所以需將所有用脈沖執(zhí)行型的功能指令都使用PLS指令進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即通過PLS指令驅(qū)動輔助繼電器M，實(shí)現(xiàn)程序功能。4）找余時(shí)可找1元與5角，故需對剩余總金額寄存器中的數(shù)目除以2和取模2，除2結(jié)果即為當(dāng)前要找1元的數(shù)目，取模2結(jié)果即為當(dāng)前要找5角數(shù)目。5）PLC選用繼電器輸出型。6）任務(wù)書要求實(shí)現(xiàn)顧客的循環(huán)購買，故需實(shí)現(xiàn)控制程序的跳轉(zhuǎn)（向后跳轉(zhuǎn)），參考書本（P196）可以使用OUT指令而非SET指令來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)顧客再次購買時(shí)，余額寄存器（為了退幣，該寄存器中值已除2）中值要先乘2，以便與商品價(jià)格比較，再進(jìn)入下次購買。6）退幣結(jié)束時(shí)，使用SET指令恢復(fù)初始態(tài)，并置位所有寄存器，以準(zhǔn)備下一個(gè)顧客購買飲料，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤。自動售貨機(jī)PLC控制流程圖，如圖3-2所示：XX2X1X0余額為0余額為0余額為0余額為0初始1總金額計(jì)算投幣計(jì)數(shù)確認(rèn)可買飲料24選擇飲料選擇咖啡余額不為0計(jì)算金額3余額不為0計(jì)算金額5啟動退款計(jì)數(shù)輸出飲料輸出咖啡啟動退款計(jì)數(shù)圖3-2自動售貨機(jī)工作流程圖3.3各電機(jī)主電路 電機(jī)主電路由五臺電機(jī)和兩個(gè)指示燈組成，分別為控制飲料出口的電機(jī)、控制咖啡出口的電機(jī)、控制五元出口的電機(jī)、控制二元出口的電機(jī)、控制一元出口的電機(jī)、飲料指示燈和咖啡指示燈（連接在單相電路中），通過控制電路的控制作用，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)和指示燈的控制，從而達(dá)到控制的目的。

圖3-3電機(jī)主電路圖3.4PLC接線圖本系統(tǒng)是一個(gè)小型集中控制系統(tǒng),PLC選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出開關(guān)信號的數(shù)量、用戶程序的長短及相關(guān)的功能。根據(jù)控制要求,I/O點(diǎn)數(shù)在30個(gè)左右,選擇性能價(jià)格比較高的選擇三菱FXOS—30MR,其中其輸入點(diǎn)為15點(diǎn),輸出點(diǎn)為15點(diǎn),該P(yáng)LC為繼電器輸出型。了解各個(gè)控制對象的驅(qū)動要求，分析對象的控制要求，確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對開關(guān)量、模擬量的控制等，完成PLC硬件結(jié)構(gòu)配置。本設(shè)計(jì)中，退幣按鈕、各種飲料按鈕、開始購買按鈕、繼續(xù)按鈕退幣機(jī)構(gòu)和飲料出口（驅(qū)動電磁閥）等均為開關(guān)量。根據(jù)上述要求，因條件所限輸出均用指示燈代替，由此繪制出PLC控制電路接線圖，如圖3-4：圖3-4PLC外部接線圖3.5I/O地址分配及元件明細(xì)表輸入/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。I/O點(diǎn)分配表如表3.1示：表3.1I/O地址分配輸入輸出X0：啟動按鈕Y0：飲料指示燈X1：飲料確定按鈕Y1：咖啡指示燈X2：咖啡確定按鈕Y2：飲料電機(jī)X3：找錢按鈕Y3：咖啡電機(jī)X4：一塊硬幣Y4：找一塊錢指示燈X5：兩塊硬幣Y5：找兩塊錢指示燈X6：五塊硬幣Y6：找五塊錢指示燈元件明細(xì)表如下：表3.2元件明細(xì)表名稱代號型號數(shù)量電動機(jī)IMXINX-37JS5熔斷器FURT18-32/380V3按鈕SBLA19-114熱繼電器FRJR16-20/3D3指示燈LL系列6編程控制器PLCFXON-23213.6PLC控制程序梯形圖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3-6所示。它繼承了傳統(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。圖3-6PLC程序控制梯形圖

PLC控制程序指令

結(jié)束語現(xiàn)在，自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過線路將自動售貨機(jī)內(nèi)的庫存信息及時(shí)地傳送各營業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行。并且，為防止地球暖化，自動售貨機(jī)的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰時(shí)，這種機(jī)型的自動售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機(jī)相比，它能夠節(jié)約10－15%的電力。進(jìn)入21世紀(jì)時(shí)，自動售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。

通過這次課程設(shè)計(jì)，我體會到了很多，