畢業(yè)設計（論文）PLC在自動售貨機控制系統(tǒng)中的應用

1、洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） i plc 在自動售貨機控制系統(tǒng)中的應用 摘 要 隨著社會不斷的進步，機械化程度的迅速發(fā)展，自動化控制已在人們的生活 中得到了廣泛的運用，給人們帶來了便利。 本論文利用 plc 自動控制具有功能完備、靈活性、通用性好，程序輸入方法 簡化，操作簡單等優(yōu)點，設計出了 plc 自動控制售貨機，自動售貨機是一種高智 能化的產品，操作簡便，可以充分補充人力資源的不足，這種自動售貨機外型結 構體積小，安置區(qū)域廣，給人們的生活帶來了具大的方便。 該論文設計介紹了自動售貨機的結構組成，包括投幣控制按鈕、選擇飲料按 鈕、退幣按鈕、輸出飲料端口、找錢端口和一些對應的指示燈；根據設計需

2、要和 經濟綜合因素的考慮，選用 fx2n-32r 型 plc 的控制，這樣就能夠滿足輸入與輸 出控制，在設計中給出了控制系統(tǒng)的軟硬件設計，并用 gx7ch 軟件進行對梯形 圖的輸入、調試與仿真，能夠完全符合設計需求。 關鍵詞：自動售貨機，可編程序控制器，梯形圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） ii plc in the vending machine control system application abstract along with the continuous progress of society, the degree of mechanization and rapid dev

3、elopment of the already, automation control in peoples life has been widely used, has brought people convenient. this paper using plc automatic control has excellent function, flexibility, high universality, input method simplified, simple operation etc, designed a plc automatic control vending mach

4、ine, automatic vending machine is a kind of high intelligent product, convenient operation, can full complement the lack of human resources, the vending machine exterior structure, small size, resettlement area wide, to the life of people brought great convenience. this paper introduced the vending

5、machine design structure, including coin control button, select drink button, and withdrew money button, output beverage port, change port and some corresponding indicator; according to the design needs and economic comprehensive factors to consider, choose fx2n - 32r type plc control, so that you c

6、an meet the input and output control, in the design of the control system is given in the design of the software and hardware of gx7ch software, and the input, commissioning ladder diagram with simulation, able to fully comply with the design requirements. key words: vending machine，programmable log

7、ic control ，ladder -diagram 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） iii 目 錄 前言.1 第 1 章 自動售貨機簡介.2 1.1 自動售貨機的簡介.2 1.2 采用 plc 控制售貨機的原因.2 1.3 自動售貨機的功能.3 1.4 自動售貨機工作原理.5 1.5 自動售貨機設計思路.5 第 2 章 plc 自動售貨機的硬件設計.7 2.1 設計目的.7 2.2 自動售貨機的設計要求.7 2.3 i/o 分配表和 plc 的選型 .8 2.4 外部接線圖.9 2.5 編程流程圖.10 第 3 章 plc 自動售貨機的軟件設計.12 3.1 系統(tǒng)涉及 plc 指令簡介.12

8、 3.1.1 比較指令 cmp.12 3.1.2 運算指令.12 3.2 部分程序注釋.13 3.2.1 投幣程序.13 3.2.2 價格比較程序.14 3.2.3 根據投入的錢數指示燈顯示程序.14 3.2.4 選擇商品和送出部分.15 3.2.5 找錢退幣程序.15 3.3 梯形圖和指令表.17 第 4 章 具體事例的仿真.18 4.1 gx7ch 軟件的簡介.18 4.2 具體事例的分析.19 結論.25 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） iv 謝 辭.26 參考文獻.27 附錄.29 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 1 前言 自動售貨機是可完成無人自動售貨,集光、機、電一體化的商業(yè)自動化設備

9、。 自動售貨機不受任何場地限制,方便快捷,很多城市的公共場所里面都放置有自動 售貨機。從自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現是由于勞動密集型的產業(yè)構造 向技術密集型社會轉變的產物。大量生產、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的 變化，要求出現新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的 產生，人工費用也不斷上升；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，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應運而生了。 可編程序控制器(plc)是綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術而發(fā) 展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置,它具有可靠性高、編程簡單、維護方便等優(yōu) 點,已在工業(yè)控制領域得到廣泛地應用

10、。本課題基于 plc 實現自動售貨機控制系 統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。 自動售貨機行業(yè)長期以來在美國、日本等國家得到迅猛發(fā)展，目前已在 45 個國家得到廣泛普及。據業(yè)內人士估計，中國的自動售貨機擁有量僅有 2 萬臺， 相對于 13 億的人口大國和零售業(yè)態(tài)發(fā)展的趨勢而言，中國自動售貨機行業(yè)的發(fā) 展空間將更加廣闊。 可編程序控制器( plc)是綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術而發(fā) 展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置，它具有可靠性高、程序簡單、維護方便等優(yōu) 點，已在工業(yè)控制領域得到廣泛地應用，因為自動售貨機作為社會上完成商品零 售和綜合服務的獨立設施，要求它的結構必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高。利用三

11、 菱 fx-2n plc 控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機能夠長期 穩(wěn)定運行。本文就詳細地介紹一種用三菱 fx-2n plc 實現的自動售貨機控制系統(tǒng) 的硬件設計和軟件設計，并編寫了系統(tǒng)程序總框圖和一個具體的梯形圖，經實踐 驗證該控制系統(tǒng)是可行的。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 第 1 章 自動售貨機簡介 1.1 自動售貨機的簡介 在實際生活中，我們見到的售貨機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。售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算， 并根據貨幣數值判斷是否能夠購買某種商品，并做出相應的反應，自動售貨機是 可完成無人自動售貨,集光、 機、

12、電一體化的商業(yè)自動化設備。自動售貨機不受 任何場地限制,方便快捷,很多城市的公共場所里面都放置有自動售貨機。從自動 售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現是由于勞動密集型的產業(yè)構造向技術密集型社 會轉變的產物。 從廣義來講自動售貨機就是在投入錢幣后便可以銷售商品的機械，從狹義來 講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分補充人力資 源的不足，適應消費環(huán)境和消費模式的變化，24 小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力， 運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們購買的好奇心的自身性能，可以很好 地解決人工費用上升的問題等各項優(yōu)點。 1.2 采用 plc 控制售貨機的原因 價格僅是選擇 plc 品牌的

13、一個因素，而可靠性是選擇時需要考慮的又一個因 素。從設計、生產周期長短考慮，不論是老設備改造，還是設計新的生產機械設 備，毫無疑問，生產、設計周期越短越好，甚至希望能夠邊設計、邊安裝、邊調 試和生產，特別是產品更新換代，生產工藝改造，不需改動現有生產設備及其外 部接線，就能馬上組織生產，這不僅節(jié)約了勞動力，而且新產品能盡快投入市場。 這無疑給企業(yè)增加了活力，提高了經濟效益。如果把這些要求得以實現，繼電器 或半導體都不能滿足，而 plc 則完全可以實現。這是因為若用 plc 不必改動外部 設備接線，只要在軟件上做文章就可以了。也就是說只要改變梯形圖，按照新工 藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可

14、。這既經濟又簡捷，可以達到事半功倍 的目的。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 眾所周知，目前我國 75%的生產機械設備，都是采用繼電器控制，除了可靠 性差外，設計程序也很繁雜。從方案的確立到技術條件的設計以及施工的設計， 圖面的工作量很大，這勢必造成設計周期長。而采用 plc 控制可以大大縮短設計 周期，甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設計人員完全可以利用編程器上屏幕 顯示來輸入，或修改程序使得梯形圖能準確無誤地反映生產要求。編程人員也可 根據新產品對生產提出的新工藝要求，重新編寫程序并把它存儲在 eeprom 模塊 中去，需要加工哪個產品的程序，操作人員可以隨時調用，這既方便、簡單又可 保

15、密。開發(fā)這種軟件對優(yōu)化生產過程，提高產品數量和質量，提高勞動生產率， 非常具有實際意義。僅此一點也深受生產及設計者的歡迎。 在現在科技成果迅猛發(fā)展的今天，市場經濟的競爭就是利用最小的投資獲取 最大的利潤，為了使人們在生活購物中得到方便，就出現了自動售貨機。對于一 臺自動售貨機，如果采用電力機械來進行控制，會造成售貨機有用價值空間少， 浪費不必要的動力資源；如果采用液壓系統(tǒng)控制，由于液壓系統(tǒng)控制要求技術高， 各種閥體和設備的組裝較高，反應速度相對較慢，用于控制售貨機的經濟價值消 費高，從利潤價值觀來考慮不適宜用于控制售貨機。采用單片機作為控制核心， 這樣不僅會在輸入輸出接口上做大量的工作，而且系

16、統(tǒng)的抗干擾性也比較差。但 是 plc（即可編程序控制器）是綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術而 發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置，它不但可實現類似控制功能，還具有可靠 性高、編程簡單、維護方便等優(yōu)點，已在工業(yè)控制領域得到廣泛地應用。因為自 動售貨機作為社會上完成商品零售和綜合服務的獨立設施，要求它的結構必須可 靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高?？梢钥闯觯捎?plc 對自動售貨機控制系統(tǒng)進行控制可 以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，這在現代化商業(yè)社會的今天尤為重要。 1.3 自動售貨機的功能 自動售貨機應能夠辨識機內包含的飲料，能夠對所投入的幣值進行累計，并 提供該自動售貨機最基本的功能即對投入的硬幣進行

17、感應，并根據所投入的硬幣 數值判斷是否能夠購買某種飲料，做出相應的反映。當按下選擇飲料的按鈕時， 相應的電磁閥起動，飲料開始供應，提取飲料到出貨口，顧客取出飲料，完成此 次交易。它具有投幣感應系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇和飲料供應系統(tǒng)、退幣系統(tǒng)、報 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 4 警系統(tǒng)等來實現完整的售貨功能。自動售貨機的各種動作功能和控制要求，給出 了完整的自動售貨機操作規(guī)程，售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算， 并根據貨幣數值判斷是否能夠購買某種商品，并做出相應的反應。 售貨機中有 3 種商品，可樂 3 元，綠茶 3.5 元，奶茶 4.5 元。現投入錢幣， 當投入的貨幣超過可樂的價格時，可

18、樂指示燈亮，提示可以購買，當投入的貨幣 超過綠茶的價格時，綠茶指示燈亮，當投入的貨幣超過奶茶的價格時，奶茶指示 燈亮，提示可以購買。當按下可樂按鈕時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣 總值中減去可樂的價格同時啟動相應的電機，提取可樂到出貨口。買綠茶和奶茶 操作同理。操作完成后不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退幣操作，退 回相應的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。 由此看來，自動售貨機進行一次交易要涉及加法運算、減法運算以及在退幣 時的除法運算，這是它的內部功能。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動來實現完 整的售貨、退幣功能。 可通過操作屬性把把自動售貨機分為四個過程： (1) 投幣過程 (

19、2) 價格比較過程 (3) 選擇商品過程 (4) 退幣過程 可把自動售貨機工作過程分為 4 個狀態(tài)： (1) 初始狀態(tài) (2) 投幣狀態(tài) (3) 購買狀態(tài) (4) 退幣狀態(tài) 初始狀態(tài)，自動售貨機內部各元件都處于復位狀態(tài)，內部電機停止運轉，等 待投幣操作。 投幣狀態(tài)。按下投幣按鈕，顯示投幣框，按下所投幣顯示屏顯示投入、消費、 余額數值，當所投幣超過商品價格時，相應價格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購 買。 購買狀態(tài)。按下可以購買的選擇按鈕，所選的商品出現在出貨框中，同時顯 示屏上的金額數字根據消費情況相應變化。取走商品后出貨框消失。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 退幣按鈕。按下退幣按鈕，顯示退幣

20、框，同時顯示出應退幣值及數量。按下 確認鈕，則恢復初始狀態(tài)。 到此為止，自動售貨機的一個完整工作過程結束。 1.4 自動售貨機工作原理 本文設計的是售可樂、綠茶和奶茶三種飲料的自動飲料機，它的售貨過程原 理是： (1) 從投幣口送入貨幣，然后經過傳感器采集數據、識別器判別人民幣的面 值。 (2) 識別器把信息數據傳給通信模塊。 (3) 通信模塊與售貨機的主控系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動售貨機的 面板鍵，顯示出哪個通道有貨，哪個通道已售完，并等待顧客按鍵選擇商品。 (4) 顧客選擇商品后，根據售出的商品包裝類型的不同，采用不同的驅動技 術把商品送出。 (5) 顯示余額，如果金額足夠多，顧客可

21、以選擇退幣或繼續(xù)買商品；如果款 額不足，售貨機經過延時予以退幣。 退幣時是采取由大額面值到小額面值輸出 錢幣的順序。 (6) 系統(tǒng)復零，完成售貨。 1.5 自動售貨機設計思路 本次設計的題目是自動售貨機，主要是應用三菱 fx-2n 型 plc 的梯形圖來設 計控制程序，并簡單介紹相關的知識，如：plc 的編程語言、自動售貨機的硬件 組成等。根據設計內容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖，再根據 plc 的相關 知識設計出它的外部接線圖，結合梯形圖和外部接線圖分析說明該設計的控制原 理過程。 本次設計的重要部分是自動售貨機梯形圖的設計。首先就得根據設計內容和 控制要求準確畫出它的順序功能圖，再根據

22、所畫出的順序功能圖準確設計出它的 梯形圖，并反復調試做到程序無誤。具體的設計控制要求流程、軟硬件組成圖、 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 6 梯形圖將會在后面進行詳細介紹。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 第 2 章 plc 自動售貨機的硬件設計 2.1 設計目的 通過對自動售貨機 plc 控制系統(tǒng)的工作原理的分析、系統(tǒng)設計、編程、及 上機調試工作的實踐，了解電器控制系統(tǒng)的一般設計思路，熟悉和掌握外圍電路 系統(tǒng)和軟件設計的方法。 2.2 自動售貨機的設計要求 自動售貨機是機電一體化的自動化裝置，在接受到貨幣已輸入的前提下，靠 觸摸控制按鈕輸入信號使控制器啟動相關位置的機械裝置完成規(guī)定動作，將貨

23、物 輸出，自動售貨機的實際要求如下： (1) 自動售貨機可投入五角、一元和五元的錢幣。 (2) 所售飲料的價格為：可樂3 元，綠茶3.5 元，奶茶4.5 元。 (3) 當投入的錢幣總值超過所購飲料的標價時，所有可購買飲料的指示燈均 亮，作為購買提示（當投入的錢幣總值超過 3 元，可樂指示燈亮；當投入的錢幣 總值超過 3.5 元時，綠茶和可樂指示燈亮；當投入的錢幣總值超過 4.5 元時奶茶、 綠茶和可樂的指示燈都會亮） 。 (4) 當可樂指示燈亮時，按選擇可樂按鈕，則排出可樂，8s 后自動停止。 (5) 當綠茶指示燈亮時，按選擇綠茶按鈕，則排出綠茶，8s 后自動停止。 (6) 當奶茶指示燈亮時，

24、按選擇奶茶按鈕，則拍出奶茶，8s 后自動停止。 (7) 系統(tǒng)根據顧客投入的錢幣，判斷錢幣是否足夠，若足夠則根據顧客的要 求自動售貨，投幣不足則給出提示。 (8) 購買飲料后，系統(tǒng)自動計算剩余錢幣，若投入的錢幣總值超過所需的錢 數，則找錢指示燈亮自動售貨機自動退出多余的錢。動作停止后按退幣按鈕，可 以退回余額，退回余額如果大于 5 元，則先退 5 元，再比較余額如果大于 1 元， 再退 1 元，如果小于 1 元則直接退 0.5 元的。 (9) 當退幣或報警時則不能再投入錢幣 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 8 2.3 i/o 分配表和 plc 的選型 plc 容量的選擇除滿足控制要求外，還應考慮留

25、有適當的余量，以作備用。 通常，一條邏輯指令占存儲器一個字。計時、計數、移位以及算術運算、數據傳 送等指令需占存儲器的空間。在選擇存儲器容量時，一般按實際需要的 10%至 25%考 慮裕量。i/o 點數按實際需要的 10%至 15%考慮備用。用戶存儲容量是指 plc 用于 存儲用戶程序的存儲器容量。需要的用戶存儲容量的大小由用戶程序的長短決定。 i/o 點數即 plc 面板上連接輸入、輸出信號用的端子的個數，常稱為點數,用 輸入的點數和輸出的點數的和來表示。i/o 點數越多，外部可接入的器件和輸出 的器件就越多，控制規(guī)模就越大。因此，i/o 點數是衡量衡量 plc 性能的重要指 標之一。國際上

26、流行將 plc 的點數作為 plc 規(guī)模分類的標準，i/o 點數在 256 點 以下的為小型 plc，64 點及 64 點以下的為微型 plc，總點數在 2048 點以上的為 大型機。plc 容量包括兩個方面：一是 i/o 的點數；二是用戶存儲器的容量（字 數） 。 plc 物理結構的選擇 本設計采用的是微型 plc，其中外部輸入端有五角、一元、五元投入端口， 可樂、綠茶、奶茶選擇按鈕，開始按鈕，退幣按鈕；外部輸出端有可樂、綠茶、 奶茶指示燈，退幣指示燈，可樂、綠茶、奶茶輸出端口，退幣端口，本設計采用 一個小型電機控制電磁閥產生對飲料和錢幣的輸出，在選擇飲料的同時會有相應 的指示燈亮，其指示采

27、用的電是經過變壓器調制成的 24v 電壓，安全可靠。由此 可知，系統(tǒng)所需的輸入點數為 8 點，輸出點數為 11 點。根據以上分析，可選用 32 點（16i/16o）的 plc，現選用三菱公司的 fx2n-32mr 型 plc，這種類型的 plc 能夠滿足功能的設計需要，又在經濟上得到了節(jié)省，完全符合設計需求。 其 plc 的 i/o 分配表如表 2-1 所示: 表 2-1 plc 的 i/o 接線表 輸入輸出 設備輸入設備輸出 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 開始按鈕sb0x000可樂指示燈hl2y010 0.5 元sb1x001綠茶指示燈hl3y011 1 元sb2x002奶茶指示燈hl4

28、y012 5 元sb3x003找錢指示燈hl5y016 可樂按鈕sb4x004可樂輸出yv1y013 綠茶按鈕sb5x005綠茶輸出yv2y014 奶茶按鈕sb6x006奶茶輸出yv3y015 退幣按鈕sb7x0070.5 元退幣口yv4y020 1 元退幣口yv5y021 5 元退幣口yv6y022 2.4 外部接線圖 本系統(tǒng)是一個小型集中控制系統(tǒng)，plc 選型主要取決于控制系統(tǒng)輸入、輸出 開關信號的數量、用戶程序的長短及相關的功能。根據控制要求，i/o 點數在 32 個左右，選擇性能價格比較適宜的三菱 fx2n-32mr，其中其輸入點為 16 點，輸出 點為 16 點，該 plc 為繼電器

29、輸出型。 了解各個控制對象的驅動要求，分析對象的控制要求，完成 plc 硬件結構配 置。本設計中輸入有開始按鈕、錢幣的投入按鈕、選擇飲料按鈕、退幣按鈕；輸 出有指示燈顯示輸出、飲料輸出、退幣輸出。這些功能都能夠通過 plc 進行得到 很好的控制；電機提供動力進行對飲料的輸出。 根據上述要求，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 2-1 所示： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 圖 2-1 plc 外部 i/o 接線圖 該 plc 自動售貨機 i/o 接線圖中， plc 元件 x004，x005，x006，x007 是 選擇控制按鈕，選擇可樂，綠茶，奶茶。線

30、圈 y010，y011，y012，y016，是作 為指示燈的輸出線圈。當你投幣，選擇可樂、綠茶，或奶茶時的指示引導購物作 用。按鈕和指示燈，直接明了，方便簡單，易于操作。 2.5 編程流程圖 繪制出自動售貨機 plc 控制流程圖，表達各控制對象的動作順序，相互間的 制約關系。本文的流程圖如圖 2-2 所示： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 圖 2-2 編程流程圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 第 3 章 plc 自動售貨機的軟件設計 3.1 系統(tǒng)涉及 plc 指令簡介 3.1.1 比較指令 cmp 比較指令在 plc 控制系統(tǒng)中是一條十分重要的功能指令，它將s1、s2中 的數據進行比

31、較，比較結果送到目的操作數d中，如下圖 3-1 所示，當 x000 為 off 時，不執(zhí)行 cmp 指令，m10，m11，m12 保持不變；當 x000 為 on 時，執(zhí)行 cmp 指令，s1、s2中的數據進行比較，即 c10 計數器值與 k10（數值 k10）比較。 如果 c10 當前值小于 10，則 m10=1；如果 c10 當前值大于 10，則 m12=1；如果 c10 當前值等于 10，則 m11=1。 圖 3-1 cmp 指令使用說明 3.1.2 運算指令 運算指令有加法運算和減法運算，運用運算指令是用來計算錢幣的總值和剩 余的錢幣。 加法運算：加法運算指令是把指定的源元件中的二進制

32、數相加，結果送到指 定的目標元件中，如圖 3-2 所示。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 當 x000 為 1 時， （d0）+（d5）=（d6） ，運算是代數運算 圖 3-2 加法運算使用說明圖 減法運算：減法運算指令是把指定的源元件中的二進制數相加，結果送到指 定的目標元件中，如圖 3-3 所示。當 x000 為 1 時， （d10）+（d12）=（d14） ， 運算為代數運算。 圖 3-3 減法運算使用說明圖 3.2 部分程序注釋 3.2.1 投幣程序 x001、x002、x003 為投幣識別，每識別一次，即 x001、x002 或 x003 接 通一次，往寄存器 d10 中累加按鍵

33、代表的相應金額，但是在報警和退幣的時候不 可投幣，此時繼電器 m206 和 m208 會分別斷開，此時投幣無效，只有在退幣過 程結束 4s 后，再投幣才有效，若在 4s 內投幣則直接退幣。m204 在系統(tǒng)上電按下 啟動鍵 x000 后接通后，m205 接通時方可開始下一次操作。其具體梯形圖如圖 3-4 所示： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 圖 3-4 投幣梯形圖 3.2.2 價格比較程序 寄存在 d10 中的貨幣金額和商品的單價相比較，如第一句中如果（d10） 45，則 m6=1；（d10）=45，則 m7=1；（d10）45，則 m8=1。以此類推，其 價格比較梯形圖如下圖 3-5 所

34、示： 圖 3-5 價格比較梯形圖 3.2.3 根據投入的錢數指示燈顯示程序 根據選擇的飲料價格不同，投入的錢幣多少，則飲料的指示燈亮的情況也不 一樣，指示燈分別有 y010，y011 和 y012 分別表示三種飲料的指示燈，具體表現 將會在后面具體實例中體現，指示燈的編程梯形圖如下圖 3-6 所示： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 圖 3-6 指示燈顯示梯形圖 3.2.4 選擇商品和送出部分 選擇商品的輸出，當投入的錢幣達到規(guī)定的價格時，相對應商品的指示燈就 會亮，當按下所對應的按鈕，則對應的商品就會輸出。例如當錢幣足夠時，選擇 可樂按鈕即 x004，其中 x005 和 x006 的常閉觸

35、點起到互鎖的作用，這樣的目的就 是保證不能同時選擇兩種飲料，其具體的部分梯形圖如下圖 3-7 所示： 圖 3-7 選擇商品輸出程序圖 3.2.5 找錢退幣程序 自動售貨機的退幣鍵為 x007，當接通自動售貨機 x007 按鈕后，線路構成閉 合，退幣指示燈 y016 亮，以表示系統(tǒng)退幣正在進行中，這種顯示結果能夠表明 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 系統(tǒng)執(zhí)行的完善性。其中常開開關 m34 作為自鎖作用，目的是在退幣按鈕選擇以 后，能夠使時間繼電器繼續(xù)執(zhí)行其要求的功能，即亮的時間由 t6 設置，這里設 置 t6=40，就是亮 4s。其找錢程序如圖 3-8 所示： 圖 3-8 找錢程序梯形圖 自

36、動售貨機退幣時，其系統(tǒng)根據用戶所剩余額進行比較，當余額大于或者等 于 5 元時，先退幣面值為 5 元的貨幣，然后再根據大于或者等于 1 元的余額退 1 元的貨幣，最后再退回 0.5 元的用戶余額退回給用戶。 其控制的過程就是先進行錢幣的比較，如果剩余錢幣滿足大于五元，y022 就 會有結果，并且在總的剩余幣值里面減去 5 元；如果剩余錢幣不夠 5 元，而大于 一元，其結果就是 y021 會顯示動作，并且從總的錢幣值中減去所統(tǒng)計的一元的 面值；有 5 角的，其 y020 就會顯示動作，并減去 5 角的面值。在梯形圖中，常 開開關 y020、y021、y022 所起的作用是自鎖作用，這樣能夠較為準

37、確的控制錢 幣的輸出。 其退幣程序如圖 3-9 所示： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 圖 3-9 退幣程序梯形圖 3.3 梯形圖和指令表 本設計的總梯形圖和指令表見附錄。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 第 4 章 具體事例的仿真 4.1 gx7ch 軟件的簡介 gx7ch 是一種模擬調試 plc 梯形圖的一種軟件，它的出現給現代電子行業(yè) 帶來了巨大的進步，它可以編寫程序，調試程序，還可以顯示效果，利用這些功 能可以仿真自己所設計的梯形圖，看看是否能夠達到預期的效果，可以反復的修 改、調試、運行，一直達到自己所要實現的目的，這樣可以在設計中節(jié)約成本， 提高經濟利用率，總之在模擬電路中

38、起到了良好的運用。 它具體的操作效果及步驟將會在下面設計中體現，具體一些顯示圖框如圖 4- 1 和 4-2 及所示。 圖 4-1 gx7ch 操作圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 19 圖 4-2 gx7ch 輸出顯示圖 4.2 具體事例的分析 例如向自動給售貨機里面投入一個 1 元和 5 元的錢幣，則 y010、y011 和 y012 都會顯示亮，當按下奶茶按鈕之后，則奶茶輸出，即 y015 顯示亮，買過之 后退出錢幣，找錢幣燈亮，然后會退出錢幣，即 y020 和 y021 顯示亮，梯形圖 的動作情況及輸出結果的顯示如下圖所示： 圖 4-3 投入 1 元后的調試梯形圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（

39、論文） 20 圖 4-4 投入 5 元后的程序調試梯形圖 圖 4-5 顯示燈亮的梯形圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 21 圖 4-6 燈亮軟元件顯示圖 圖 4-7 y 軟元件測試圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 22 圖 4-8 選擇奶茶后的程序動作梯形 圖 4-9 輸出奶茶程序動作梯形圖 圖 4-10 軟元件輸出奶茶顯示圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 23 圖 4-11 找錢的程序梯形圖 圖 4-12 退幣指示燈和找錢動作軟元件梯形 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 24 圖 4-13 退幣指示燈程序梯形圖 圖 4-14 清零動作程序梯形圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 25 結論 本次課程

40、設計我的主要任務是用 plc 實現自動售貨機的功能。一個平常看似 簡單使用方便的自動售貨機，其實并不是那么容易就做成的。本次設計所做的只 是 plc 編程部分，通過仿真以此實現它的功能。 設計的自動售貨機的功能主要是對飲料進行自動交易，通過對 plc 的程序輸 入達到自動售貨的目的。這次設計課題的效果是：當投入錢幣時，根據投入錢幣 的多少，自動售貨機會自動判斷，然后做出相應的結果即燈亮的變化，根據顧客 的選擇，會自動輸出要選擇的飲料，并退還余額。 本設計的優(yōu)點與缺點是：通過程序的自鎖與互鎖，能夠正確的做出判斷，給 出結果，設計出的自動售貨機裝置簡單、易操作，結構線路設置容易，耗能低， 能夠滿足

41、在一些商店和工廠無人售貨的目的，老人和孩子都能夠運用：本設計的 缺點有收獲品種較少，識別的錢幣有些限制。沒有顯示器顯示所投入的錢幣總值。 本設計的結果能夠滿足設計需求，課題的效果明確，雖然售貨品種少，但是 理論明確且統(tǒng)一，在此基礎上可以增加輸入與輸出端口，以滿足人們在生活中的 需求！ 洛陽理工學院畢業(yè)設計論文 26 謝 辭 本次課程設計我們的主要任務是用 plc 實現自動售貨機的功能。一個平常看 似簡單使用方便的自動售貨機，其實并不是那么容易就做成的。我們本次設計所 做的只是 plc 編程部分，以此實現它的功能。 在接到題目后，起初感覺無從下手，在思考過一段時間后，我和同組同學通 過網絡以及去

42、圖書館查閱資料，獲得了一些有關自動售貨機以及 plc 編程方面的 信息?；谖覀儽緦W期所學習的 plc 課程，我們自己嘗試著編寫了程序。經過多 次修改以及調試，我們最終獲得成功，實現了預期的功能。在設計中我們用到了 光電開關、電磁閥、執(zhí)行機構等我們沒怎么接觸過的電子器件，之前我對這些元 器件不是很了解，由于在設計中用到了，我查閱了一些資料，對它們的原理以及 應用有了深刻地認識。 經過不斷的學習、研究以及經過老師的指導.終于按時完成了課程設計.設計 主要研究的是自動售貨機中有關于 plc 的部分.自動售貨機是由于勞動密集型的 產業(yè)構造向技術密集型社會轉變的產物。自動售貨機可以充分補充人力資源的不 足，適應消費環(huán)境和消費模式的變化，24 小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，