自動(dòng)售貨機(jī)的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文

1、洛 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 自動(dòng)售貨機(jī)的plc系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)

2、設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了

3、解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方

4、法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）指

5、導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小

6、組）及教學(xué)系意見(jiàn)教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過(guò)程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）

7、所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見(jiàn)：系主任： （簽名）年 月 日自動(dòng)售貨機(jī)的plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要自動(dòng)售貨機(jī)是可完成無(wú)人自動(dòng)售貨的商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，它不受任何場(chǎng)地限制，方便快捷，可以每天24h售貨，在我國(guó)也越來(lái)越普及。傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)采用單片機(jī)作為控制核心，但這樣在輸入輸出接口上消耗很大。plc不但可實(shí)現(xiàn)類似控制功能，還具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、能耗低、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。本款售貨機(jī)是基于汽水和咖啡的自動(dòng)售貨設(shè)計(jì)的。論文以西門(mén)子plc設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)要介紹

8、plc各硬件選型，軟件的設(shè)計(jì)，plc梯形圖的編寫(xiě)和系統(tǒng)的調(diào)試方法。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)，plc，調(diào)試 the design of a vending machine systembased on plcabstractvending machine is a self-service device that can automatically sell goods to customers. it is not restricted to specific sites, which is convenient and sells 24 hours a day. vending machines

9、also become increasingly popular in china. the traditional vending machines use single chip microcomputer as the core of control, which costs greatly on its input/output interface. plc not only fulfill a similar controlling function, but also has other advantages such as high reliability, easiness t

10、o program, strong function, low energy consumption, convenience to debug and so on. this vending machine is based on the design of self-service selling for soft drinks and coffee .on the basis of siemens plc, this paper gives a brief introduction to the various hardware selection, software design, t

11、he compilation of plc ladder diagram and the debugging method of the system.key words: vending machine，plc，debugging目錄前言1第1章緒論21.1 自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義21.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容31.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路3第2章 plc的概述42.1 plc的定義42.2 plc的簡(jiǎn)介42.3 plc的特點(diǎn)和應(yīng)用52.4 plc的工作原理62.4.1 plc的循環(huán)掃描工作62.4.2 plc的掃描周期及兩種工作狀態(tài)72.5 plc的編程語(yǔ)言82.6 plc

12、的硬件組成8第3章 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)93.1 西門(mén)子s7-200 plc 特點(diǎn)93.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件93.2.1 定時(shí)器93.2.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令103.3 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能113.4 自動(dòng)售貨機(jī)i/o點(diǎn)的分配123.5 順序功能圖(sfc)133.6 梯形圖（lad）153.7 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說(shuō)明163.8 外部接線17第4章 程序設(shè)計(jì)及仿真184.1 程序設(shè)計(jì)部分184.1.1 程序設(shè)計(jì)說(shuō)明184.1.2 程序設(shè)計(jì)184.1.3 程序調(diào)試214.2 自動(dòng)售貨機(jī)仿真214.2.1 自動(dòng)售貨機(jī)仿真214.2.2 仿真中需要注意的問(wèn)題22結(jié)論23謝 辭24參考文獻(xiàn)25附錄a26附錄

13、b29外文資料翻譯31前言自動(dòng)售貨機(jī)是能夠根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)付貨的機(jī)器，它是商業(yè)自動(dòng)化的常用設(shè)備，不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，能節(jié)省人力、方便交易?，F(xiàn)代的自動(dòng)售貨機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的商品而異。錢幣裝置是售貨機(jī)的核心，其主要功能是確認(rèn)投入錢幣的真?zhèn)?，分選錢幣的種類，計(jì)算金額。如果投入的金額達(dá)到購(gòu)買物品的數(shù)值即發(fā)出售貨信號(hào)，并找出余錢。自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)輸出顧客所要的商品。因此，自動(dòng)售貨機(jī)在商業(yè)，食品行業(yè)越來(lái)越普及，更方便消費(fèi)者購(gòu)買自己所需的商品。使用方便、可靠、節(jié)省人力的自動(dòng)售貨機(jī)將在社會(huì)生活中成為一種趨勢(shì)。面對(duì)當(dāng)前快速發(fā)展的商品社會(huì)，人們的時(shí)間觀念越來(lái)越重，如何才能更快的購(gòu)買到顧客自己所需的商品

14、，這都是顧客和商家共同面臨的問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高，自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展越來(lái)越呈現(xiàn)出多元化及個(gè)性化的需求。通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行自助購(gòu)物正逐漸成為市民的一種新的消費(fèi)時(shí)尚，快捷方便的購(gòu)物方式滿足了人們?cè)诋?dāng)今科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)追求高品質(zhì)生活的需要。自動(dòng)售貨機(jī)在城市商業(yè)區(qū)、寫(xiě)字樓大廳、風(fēng)景區(qū)、車站、碼頭、繁華街道等公共場(chǎng)所的布設(shè)能夠美化亮化城市環(huán)境，方便群眾生活，已經(jīng)成為城市各角落的一道亮麗風(fēng)景線。自動(dòng)售貨機(jī)已在國(guó)內(nèi)普及，并成為城市現(xiàn)代文明程度的一種象征性標(biāo)志?？删幊踢壿嬁刂破鳎╬lc，programmable logic controller），仍是一種固態(tài)電子裝置，主要利用輸入

15、輸出裝置的回收信號(hào)及儲(chǔ)存程序，控制機(jī)械或程序的操作。在工廠自動(dòng)化（fa）系統(tǒng)中，plc因?yàn)榫邆鋬r(jià)格便宜、系統(tǒng)穩(wěn)定及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，故一直為自動(dòng)化業(yè)界所采用。利用plc設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)，方便簡(jiǎn)易，同時(shí)成本也低。 第1章緒論1.1 自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義自動(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(lái)。它又被稱為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。在日本，大部分的罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的；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)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。中國(guó)，自動(dòng)售貨機(jī)1999年開(kāi)始進(jìn)人中國(guó)市場(chǎng)。如今，在機(jī)場(chǎng)、地鐵、商場(chǎng)、公園等客流較大的場(chǎng)所，已不難發(fā)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的身

16、影。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。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(duì)的超市、百貨購(gòu)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(chǎng)地的局限性以及購(gòu)物的便利性等這些因素的制約，無(wú)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。自動(dòng)售貨機(jī)的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是發(fā)達(dá)國(guó)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(lái)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(lái)方便的同時(shí)，也為經(jīng)營(yíng)者在監(jiān)控、管理、維護(hù)等方面帶來(lái)很大的不便。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人

17、工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等，經(jīng)營(yíng)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(wú)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(yíng)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1。 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(yíng)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(cè)商品的銷售走勢(shì)，確定合理的采購(gòu)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(yíng)人員，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。1.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：（1）此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入0.1元、0.5元和1.0元

18、的硬幣；（2）所售飲料標(biāo)價(jià)：汽水1.2元，咖啡1.5元；（3）如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)（1分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投硬幣；（4）當(dāng)投入硬幣的總值等于或超過(guò)物品價(jià)格時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈才亮綠燈；（5）當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí)，按下所買物品對(duì)應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時(shí)指示燈綠燈閃爍；（6）如果顧客投入硬幣總值超過(guò)所選物品的價(jià)格，且顧客成功購(gòu)買完一件物品后20秒無(wú)操作，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客；（7）如果顧客投入硬幣后又不想買物品，按下找零按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客；（8）當(dāng)物品售完時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無(wú)反應(yīng)（不出物品，不減余額）。

19、1.3 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路本次設(shè)計(jì)的題目是自動(dòng)售貨機(jī)的plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要是應(yīng)用西門(mén)子s7-200型plc的梯形圖來(lái)設(shè)計(jì)控制程序，并簡(jiǎn)單介紹相關(guān)的知識(shí)，如：plc的定義、s7-200型plc的特點(diǎn)、plc的編程語(yǔ)言、plc的硬件組成等。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫(huà)出順序功能圖和梯形圖，再根據(jù)plc的相關(guān)知識(shí)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(shuō)明該設(shè)計(jì)的控制原理過(guò)程。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(huà)出它的順序功能圖，再根據(jù)所畫(huà)出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖，這樣才能真正理解自動(dòng)售貨機(jī)的控制原理。第2章 plc

20、的概述2.1 plc的定義可編程控制器（programmable controller）簡(jiǎn)稱pc，個(gè)人計(jì)算機(jī)（personal computer）也簡(jiǎn)稱pc，為了避免混淆，人們將最初用于邏輯控制的可編程控制器叫做plc（programmable logic controller）。本論文也用plc作為可編程控制器的簡(jiǎn)稱。為了確定它的性質(zhì)，在1987年頒布的plc標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)plc作了如下定義：“plc是一種專門(mén)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(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)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(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出

21、，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)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)2?！?.2 plc的簡(jiǎn)介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(lái)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，許多可編程控制器的生產(chǎn)廠家已聞名于全世界。這其中有美國(guó)的rockwell自動(dòng)化公司所屬的a-b(allen-bradley)公司，ge-fanuc公司，日本的三菱公司和立石公司，德國(guó)的西門(mén)子（siemens）公司，法國(guó)的te(telemecanique)公司等。他們的的產(chǎn)品已風(fēng)行全世界，成為各

22、國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域中的著名品牌。從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其他工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)，構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向，目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)（distributed control system）及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中已經(jīng)有大量的可編程控制器應(yīng)用，伴隨著總線技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)或國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要的組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用3。 2.3 plc的特點(diǎn)和應(yīng)用plc專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，以用戶需要為主，又采用了先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)4。1）可靠性高plc由于選用了大規(guī)模集成電路和微處

23、理器，使系統(tǒng)器件數(shù)大大減少，并且在硬件和軟件的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中采取了一系列隔離和抗干擾措施，使它能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，所以具有很高的可靠性。plc控制系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)2萬(wàn)小時(shí)以上。高可靠性是plc成為通用自動(dòng)控制設(shè)備的首選條件之一。2）編成簡(jiǎn)單、使用方便plc的編程采用類似繼電控制系統(tǒng)電器原理的梯形圖，用串聯(lián)、并聯(lián)、定時(shí)、計(jì)數(shù)等人們所熟悉的概念，使計(jì)算機(jī)語(yǔ)言大眾化，只要是比較熟練的電工和熟悉工業(yè)知識(shí)的人在幾天內(nèi)就能學(xué)會(huì)，這是plc得到推廣的重要原因之一。3）通用性好，具有在線修改能力plc的硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以靈活的組態(tài)以適應(yīng)不同的控制對(duì)象、控制規(guī)模和控制功能的要求，給組成各種系統(tǒng)帶來(lái)

24、極大的方便。同一臺(tái)plc裝置用于不同受控對(duì)象時(shí),只是輸入輸出組件、功能模塊和應(yīng)用軟件不同。同時(shí)，plc控制系統(tǒng)中的控制電路是由軟件編程完成的，只要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行修改就可以滿足不同的控制要求，因此plc具有在線修改能力，功能易于擴(kuò)展，給生產(chǎn)帶來(lái)了“柔性”，具有慣犯的工業(yè)通用性。4）設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)試制周期短，維護(hù)容易目前plc產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，正朝著通用化方向發(fā)展，設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)控制系統(tǒng)的需要，選用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組件設(shè)計(jì)。同時(shí)，用軟件編程代替了機(jī)電控制的硬連線，大大的減輕了繁重的安裝和接線工作，這不僅提高了可靠性，還極大的縮短了施工周期。plc還具有故障檢測(cè)及顯示的功能，使故障處理

25、時(shí)間可縮短為10分鐘，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)水平要求也不太高。5）體積小由于采用了微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，使plc達(dá)到了小型和超小型化，很容易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。由于上述特點(diǎn)，plc作為通用自動(dòng)控制設(shè)備，可用于單一機(jī)電設(shè)備的控制也可用于工藝過(guò)程的控制，而且控制精度相當(dāng)高，操作簡(jiǎn)便，又具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性，使得plc的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。2.4 plc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(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)。但是plc也有它自己的特點(diǎn)

26、，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，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5。2.4.1 plc的循環(huán)掃描工作對(duì)每個(gè)程序，cpu從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從則從第一條指令開(kāi)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(guò)程如圖2-1所示6。（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(xiě)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

27、入的控制程序，從第一條開(kāi)始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)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(guò)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。圖2-1 plc的掃描全過(guò)程2.4.2 plc的掃描周期及兩種工作狀態(tài)plc有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（run）狀態(tài)與停止（stop）狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)，停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的修改與編制。但是在兩個(gè)不同的工作狀態(tài)中，掃描過(guò)程所要完成的任務(wù)是不盡相同的。圖2-2給出了運(yùn)行和停止兩種狀態(tài)plc不同的掃描過(guò)程7。圖2-2

28、運(yùn)行和停止?fàn)顟B(tài)時(shí)plc的掃描過(guò)程2.5 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）8。2.6 plc的硬件組成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2-3所示：圖2-3 plc硬件結(jié)構(gòu)圖第3章 自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)3.1 西門(mén)子

29、s7-200 plc 特點(diǎn)1、機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）體積小 （2）重量輕 （3）din 導(dǎo)軌安裝和安裝孔2、電器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）免維護(hù)性；（2）內(nèi)配24v/180ma或280ma 直流；（3）靈活中斷輸入；（4）便于擴(kuò)展 ；（5）機(jī)內(nèi)配有高速計(jì)數(shù)器，cpu212為2khz加/減計(jì)數(shù)器，cpu214cpu216有兩個(gè)獨(dú)立7khz高速計(jì)數(shù)器；（6）模擬電位器外部設(shè)定；（7）cpu214還有脈沖輸出、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等功能。s7-200系列plc大致上由中央處理器（cpu）、存儲(chǔ)器、電源、輸入/輸出單元和通信接口五部分組成，如下圖3-1所示9。圖3-1 s7-200 plc的組成3.2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)軟元件3.2

30、.1 定時(shí)器定時(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(guò)程與繼電器控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器基本相同，但它沒(méi)有瞬動(dòng)觸點(diǎn)，失電時(shí)，常閉觸點(diǎn)閉合，常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)；定時(shí)器得電時(shí)，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，常開(kāi)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(hào)整數(shù)（int），允許的最大值為3276710。定時(shí)器指令表見(jiàn)表3-1。表3-1 定時(shí)器指令語(yǔ)句描述ton txxx，pt接通延時(shí)定時(shí)器tof txxx，pt斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器tonr txxx，pt保持型接通延時(shí)定時(shí)器bitim out起動(dòng)間隔定時(shí)器citim in,out計(jì)算間隔定時(shí)器3.2.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令在梯形圖中，整數(shù)、雙整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的

31、加、減、乘、除指令（見(jiàn)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。表3-2 加減乘除指令梯形圖語(yǔ)句表描述梯形圖語(yǔ)句表描述add_i+i int1,out整數(shù)加法div_di/d int1,out雙整數(shù)除法sub_i-i int1,out整數(shù)減法add_r+r int1,out實(shí)數(shù)加法mul_i*i int1,out整數(shù)乘法sub_r-r int1,out實(shí)數(shù)減法div_i/i int1,out整數(shù)除法mul_r*r int1,out實(shí)數(shù)乘法add_di+d int1,out雙整數(shù)加法div_r/r int1,out

32、實(shí)數(shù)除法sub_di-d int1,out雙整數(shù)減法mulmul int1,out整數(shù)乘法產(chǎn)生雙整數(shù)mul_di*d nt1,out雙整數(shù)乘法divdivint1,out帶余數(shù)的整數(shù)除法在語(yǔ)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：in1+out =out，out-in1=out，in1*out =out，out /in2=out11。3.3 自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能自動(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3-2），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。在實(shí)際生活中，我們見(jiàn)到的售貨機(jī)可以銷售一些簡(jiǎn)單的日用品，如飲料、香煙和小的生活

33、保健用品等。售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)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(gòu)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1.0元?，F(xiàn)投入1個(gè)1.0元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過(guò)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(gòu)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(hào)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，則同上，如果此時(shí)不再購(gòu)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(lái)，售貨機(jī)一次交易要涉及加法

34、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(shí)別系統(tǒng)和貨幣的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。圖3-2 自控售貨機(jī)工作流程圖3.4 自動(dòng)售貨機(jī)i/o點(diǎn)的分配輸入/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(chǎng)之間的連接部件。 plc通過(guò)輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為plc對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí)plc又通過(guò)輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。本次自動(dòng)售貨機(jī)選用的cpu的類型為s7-200 cpu224，14個(gè)輸入（i0.0i0.7，i1.0i1.5）、10個(gè)輸出（q0.0q0.7，q1.0q1.1），i/o點(diǎn)的分配如

35、表3-3所示12。表3-3 自動(dòng)售貨機(jī)i/o點(diǎn)的分配表序號(hào)定義點(diǎn)符號(hào)功能1i0.0sb1找零按鈕2i0.1sb2汽水1.2元按鈕3i0.2sb3咖啡1.5元按鈕4i0.3sb4投0.1元硬幣5i0.4sb5投0.5元硬幣6i0.5sb6投1.0元硬幣7i0.6sq7汽水1.2元行程開(kāi)關(guān)8i0.7sq8咖啡1.5元行程開(kāi)關(guān)9q0.0出1.2元汽水10q0.1出1.5元咖啡11q0.2汽水1.2元綠燈（可以購(gòu)買）12q0.3咖啡1.5元綠燈（可以購(gòu)買）13q0.4汽水1.2元紅燈(物品售完)14q0.5咖啡1.5元紅燈(物品售完)15q0.6找零0.1元16q0.7找零0.5元17q1.0找零1.

36、0元3.5 順序功能圖(sfc)1、順序功能圖（sfc）順序功能圖是一種位于其他編程語(yǔ)言之上的圖形語(yǔ)言，使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中允許和別的語(yǔ)言編程的程序嵌套。順序功能圖由步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作三種主要元件組成，如圖3-3 所示?？梢杂庙樞蚬δ軋D來(lái)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13。圖3-3 順序功能示意圖2、所選擇的順序功能圖（sfc）由于順序功能圖（sfc）有五種基本結(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

37、之結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫x擇性分支結(jié)構(gòu)是一個(gè)控制流，它可以轉(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(kāi)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)的控制要求，所以選擇這兩種結(jié)構(gòu)14。本次自動(dòng)售貨機(jī)的sfc圖如下圖3-4所示：圖3-4 自動(dòng)售貨機(jī)順序功能圖3.6 梯形圖（lad）梯形圖是用的最多的plc圖形編程語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)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(hào)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。它與電器控制線路圖相似，如圖3-5所示。繼

38、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(yǔ)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(yǔ)言，是plc的第一編程語(yǔ)言15。圖3-5 傳統(tǒng)繼電器控制線路圖和plc梯形圖在梯形圖中，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(xiě)。在梯形圖中引入了“能流”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(méi)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(guò)接點(diǎn)自右向左流16。3.7 自動(dòng)售貨機(jī)的相關(guān)說(shuō)明在本設(shè)計(jì)中

39、，梯形圖中的add_di雙整數(shù)加法當(dāng)投入0.1元時(shí)加1，0.5元時(shí)加5,投入1.0元是加10，sub_di是雙整數(shù)減法當(dāng)成功購(gòu)買物品時(shí)就減去物品對(duì)應(yīng)的數(shù)；t37t39表示通電延時(shí)定時(shí)器,按下物品按鈕時(shí)t37t38延時(shí)20秒，t39計(jì)時(shí)器形成計(jì)時(shí)60秒無(wú)操作找零。例如：一顧客買1.5元咖啡，投幣2.0元，此時(shí)咖啡綠燈長(zhǎng)亮，按下想購(gòu)買的咖啡，余額減1.5元，出貨口出咖啡，同時(shí)綠燈閃爍，20秒后若顧客無(wú)動(dòng)作，則售貨機(jī)將自動(dòng)退出剩余金額。本設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用按鈕開(kāi)關(guān)模擬物品選擇，按鈕內(nèi)有綠燈和紅燈分別表示可購(gòu)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。圖3-6自動(dòng)售貨機(jī)模擬操作面板3.8 外

40、部接線本設(shè)計(jì)售貨機(jī)的外部接線圖如圖3-7所示：sb2和sb3為物品選擇按鈕；當(dāng)投入貨幣物品綠燈亮（q0.3和q0.4），按下sb2和sb3其中一個(gè)，對(duì)用的km線圈得電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出相應(yīng)的物品（q0.0或q0.1）；當(dāng)有物品銷售完其行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，物品紅燈亮并同時(shí)向總部發(fā)送該物品銷售完的信息；當(dāng)購(gòu)買物品總值低于投入總值時(shí)，可按找零按鈕sb1，自動(dòng)售貨機(jī)經(jīng)內(nèi)部比較判斷需要退換的硬幣種類和數(shù)目，然后驅(qū)動(dòng)km1、km2和km3得電使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)找零（q0.6、q0.7和q1.0）。圖3-7 自動(dòng)售貨機(jī)plc外部接線圖第4章 程序設(shè)計(jì)及仿真4.1 程序設(shè)計(jì)部分4.1.1 程序設(shè)計(jì)說(shuō)明現(xiàn)在我們具體分析一下程序過(guò)程：

41、為了方便分析，我們以一次交易過(guò)程為例。初始狀態(tài)：此時(shí)不能購(gòu)買任何商品。投幣狀態(tài)：顧客投幣，顯示投入總值，即余額數(shù)值，當(dāng)所投幣值超過(guò)商品價(jià)格時(shí)，相應(yīng)價(jià)格選擇按鈕發(fā)生變化，綠燈亮，提示可以購(gòu)買。購(gòu)買狀態(tài)：按下可以購(gòu)買的選擇按鈕，所選的商品出現(xiàn)在出貨框中，同時(shí)顯示屏上的金額數(shù)字根據(jù)消費(fèi)情況相應(yīng)變化。退幣按鈕：按下找零按鈕，顯示退幣框，同時(shí)顯示出應(yīng)退幣值。按下找零，則退出貨幣，恢復(fù)初始狀態(tài)。到此為止，自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)完整工作過(guò)程結(jié)束。4.1.2 程序設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)主要銷售汽水和咖啡兩大類，汽水為1.2元，咖啡為1.5元。自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖（lad）如圖4-1所示：可以把一次交易過(guò)程分為幾個(gè)程序塊

42、：運(yùn)行初期清零過(guò)程；投幣過(guò)程；圖4-1 自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖4.1.3 程序調(diào)試由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)物控制模型(自動(dòng)售貨機(jī))，因此，在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時(shí)，所有的輸入信號(hào)均用開(kāi)關(guān)信號(hào)和復(fù)位按鈕來(lái)代替，所有的輸出均用指示燈來(lái)表示。調(diào)試時(shí)，首先按控制系統(tǒng)plc接線圖完成硬件接線，并仔細(xì)檢查接線是否有誤，特別要注意接線時(shí)不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會(huì)造成硬件損壞及人身意外。開(kāi)始程序調(diào)試：首先將plc控制程序?qū)懭氲絧lc機(jī)器中，再選擇監(jiān)控狀態(tài)，使plc處于“run”狀態(tài)，然后逐一按投幣感應(yīng)器（即硬幣識(shí)別機(jī)構(gòu)用復(fù)位按鈕信號(hào)來(lái)表示硬幣的輸入），觀察有沒(méi)有進(jìn)行累加幣值；或按選擇按鈕，觀察輸出指示燈是否按

43、預(yù)計(jì)效果閃滅（即顯示飲料選擇提示、飲料送出、送出時(shí)間和退幣提示），并通過(guò)監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運(yùn)行過(guò)程及輸入輸出信號(hào)、內(nèi)部描述實(shí)際出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案。要對(duì)照設(shè)計(jì)控制要求，逐一檢驗(yàn)設(shè)計(jì)功能是否能有效的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)和完善。例如，調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)重復(fù)線圈問(wèn)題，需將程序進(jìn)行合并，避免重復(fù)線圈等等?？偠灾?，對(duì)程序必須要反復(fù)調(diào)試，不斷改進(jìn)，以獲得既完全實(shí)現(xiàn)功能，而又簡(jiǎn)單、嚴(yán)謹(jǐn)性高的plc控制程序17。4.2 自動(dòng)售貨機(jī)仿真4.2.1 自動(dòng)售貨機(jī)仿真程序編寫(xiě)好后無(wú)法驗(yàn)證程序的正誤，編程能力很難提高，而仿真是解決這一問(wèn)題的理想方法。本次自動(dòng)售貨機(jī)的仿真，首先配置cpu的型號(hào)，為了自動(dòng)售貨機(jī)的仿真方便

44、好看，我們選用cpu224，擴(kuò)展模塊我們選用14個(gè)輸入（i0.0i0.7，i1.0i1.5）、10個(gè)輸出（q0.0q0.7，q1.0q1.1）的em223 (14 i / 10 q)，如圖4-2所示18。圖4-2 自動(dòng)售貨機(jī)選用cpu和擴(kuò)展模塊4.2.2 仿真中需要注意的問(wèn)題在仿真的過(guò)程中需要注意的是cpu的型號(hào)一定要相互匹配，在這里我們采用的是cpu224，除此之外還需要兩個(gè)擴(kuò)展模塊，在仿真的過(guò)程中程序動(dòng)作可能會(huì)延遲，需要耐心等待。結(jié)論畢業(yè)論文是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)

45、基礎(chǔ)知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。提高是有限的，但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。在設(shè)計(jì)

46、過(guò)程中程序的設(shè)計(jì)讓我很頭痛，原因是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要用西門(mén)子plc編程，但是我們只學(xué)過(guò)三菱的，所以要自己一邊學(xué)一邊用，花了不少的時(shí)間和精力在上面。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。比如我的設(shè)計(jì)還有很多的不足之處，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動(dòng)力，只有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題面對(duì)問(wèn)題才有可能解決問(wèn)題，不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，更好的為祖國(guó)的四化服務(wù)。謝 辭從接受畢業(yè)設(shè)計(jì)課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，我感謝我的指導(dǎo)老師張老師和白老師，他們給予了我精心

47、的指導(dǎo)和熱情的幫助。張老師在plc方面具有豐富的實(shí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我的設(shè)計(jì)工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合。尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和程序編程階段，張老師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見(jiàn)，在最后的測(cè)試修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我們修改了論文的格式和小的細(xì)節(jié)問(wèn)題，這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，老師淵博的知識(shí)，敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，這將使得我終身受益，謹(jǐn)此向老師表示由衷的感謝和崇高的敬意。在這里我還要感謝曾經(jīng)給過(guò)我?guī)椭耐瑢W(xué)們，你們同樣給我?guī)?lái)了莫大的鼓勵(lì)。最后，再次感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師。祝愿各位身體健康、工作順利！參

48、考文獻(xiàn)1徐益清. 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù). 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社. 20092趙紅梅. 自動(dòng)售貨機(jī)plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 工程技術(shù). 20093廖常初. plc基礎(chǔ)及應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 20084周美蘭, 周封, 忘岳宇. plc電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì). 北京: 科學(xué)出版社. 20035張?jiān)苿? 宋小春. 西門(mén)子s7-200系列. 北京: 人民郵電出版社. 20006吳建強(qiáng), 姜三勇. 可編程控制器原理及應(yīng)用. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 20007周亞軍, 張衛(wèi). 電氣控制與plc原理及應(yīng)用. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社. 20108張萬(wàn)忠. 可編程控制器應(yīng)用技

49、術(shù). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 20089張興國(guó). 可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用. 北京: 中國(guó)電力出版社. 200610黃繼昌. 傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例. 北京: 人民由電出版社. 199811朱軍, 王海東. 自動(dòng)售貨機(jī)中紙鈔和硬幣識(shí)別原理. 200412胡新顏. 自動(dòng)售貨機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì). 電子技術(shù). 200313董淑冷. plc在自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用. 上海: 上海師范大學(xué)學(xué)報(bào). 200714黃繼昌等. 傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例. 北京: 人民郵電出版社.1998.15孫余凱等. 傳感器應(yīng)用電路300例. 北京: 電子工業(yè)出版社. 2008.16何希才等. 實(shí)用傳感器接口電路實(shí)例. 北

50、京: 中國(guó)電力出版社. 200717羅宇航. 流行plc實(shí)用程序及設(shè)計(jì)(西門(mén)子s7-200系列). 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社. 200618王永華. 現(xiàn)代電氣控制及plc 應(yīng)用技術(shù). 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社. 2009 附錄a 自動(dòng)售貨機(jī)其他硬件說(shuō)明本文設(shè)計(jì)的是售汽水和咖啡這兩種商品的自動(dòng)售貨機(jī)，它的總體售貨過(guò)程是：當(dāng)顧客購(gòu)買商品時(shí),投入的硬幣（投入硬幣的面值和剩余值由plc驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示）經(jīng)過(guò)光傳感器感應(yīng)，然后由光傳感器驅(qū)動(dòng)硬幣識(shí)別器識(shí)別硬幣，如果是假幣則被排出，如果是真幣則系統(tǒng)將硬幣自動(dòng)傳送到相應(yīng)的硬幣貯幣腔,并經(jīng)光傳感器感應(yīng)，由光傳感器驅(qū)動(dòng)plc運(yùn)行。然后經(jīng)顧客選擇、plc

51、進(jìn)行控制，使在plc的輸出口上有相應(yīng)的信號(hào)輸出并驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，獲得所買的商品。其中用到了光傳感器、數(shù)碼顯示管、硬幣的識(shí)別、硬幣的貯存和退幣等原理，以下詳細(xì)說(shuō)明：1. 光傳感器在本設(shè)計(jì)中，用到光傳感器：當(dāng)硬幣投入開(kāi)始由光傳感器感應(yīng)，然后由光傳感器驅(qū)動(dòng)硬幣識(shí)別器；硬幣經(jīng)識(shí)別后進(jìn)入貯存腔時(shí)，由光傳感器感應(yīng)，給plc一個(gè)信號(hào)，進(jìn)行硬幣的相加運(yùn)算；當(dāng)退幣時(shí)，退出的硬幣經(jīng)光傳感器感應(yīng)，給plc一個(gè)信號(hào)，進(jìn)行退幣的相減運(yùn)算。 光傳感器是利用光敏元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器件，它的敏感波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波長(zhǎng)附近，包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng)。光傳感器不只局限于對(duì)光的探測(cè)，它還可以作為探測(cè)元件組成其它傳感器，對(duì)許多非電量進(jìn)行檢測(cè)，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化即可，本設(shè)計(jì)是運(yùn)用紅外線傳感器的原理對(duì)投幣進(jìn)行檢測(cè)。圖1所示是紅外線傳感器的工作原理圖。它是由光源、接收器和plc運(yùn)行電路三部分組成。光源使用普通的白熾燈泡，當(dāng)點(diǎn)亮燈泡時(shí)，由于燈絲的溫度很高，能產(chǎn)生較強(qiáng)的紅外輻射，燈泡發(fā)出的可見(jiàn)光經(jīng)濾光片濾掉，紅外光便可向外發(fā)射。在距光源發(fā)射點(diǎn)一定距離處，設(shè)置有紅外接收器。這樣，在紅外