基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制

1、 基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制摘要 :隨著PLC在日常生活中的廣泛應(yīng)用，它逐漸成為現(xiàn)代信息社會(huì)一個(gè)必不可少的存在，并為人們帶來(lái)了許許多多的便利。本次設(shè)計(jì)利用PLC操作簡(jiǎn)單，功能全面，靈活性高等特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)售貨機(jī)控制系統(tǒng)。自動(dòng)售貨機(jī)擁有高智能，便捷，覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，給人們的生活帶來(lái)了具大的方便。 本次設(shè)計(jì)出的自動(dòng)售貨機(jī)擁有包括錢(qián)幣識(shí)別，智能找?guī)?，按鈕，選擇飲料按鈕，退幣按鈕，輸出飲料端口，找錢(qián)端口以及相應(yīng)的指示燈。本次設(shè)計(jì)采用FX2N型可編程控制器，方便，簡(jiǎn)單。關(guān)鍵詞：自動(dòng)售貨機(jī)；可編程控制器；梯形圖The Vending Machine Control System Based On PLC A

2、bstract:With the wide application of PLC in daily life, it has gradually become an indispensable in the modern information society, and brings lots of convenience to people.The design of the use of PLC has the advantages of simple operation, complete function, high flexibility to design the control

3、system of vending machine.The vending machine has high intelligence, convenience, widely covered scope, has brought great convenience to people's life.The vending machine of this design have the coin identification, intelligent looking for coins, buttons, button selection of drinks, coin button,

4、 output beverage port, port and the corresponding indicating lamp. The design adopt FX2N programmable controller, convenient, simple.Key Words: Vending Machine; Programmable Logic Controller PLC; Ladder Diagram目錄 前 言11 PLC的簡(jiǎn)要介紹21.1 PLC的產(chǎn)生21.2 PLC的特點(diǎn)21.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)及原理32 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)42.1自動(dòng)售貨機(jī)功能分析42.2自動(dòng)售貨機(jī)的基本

5、功能52.3自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容62.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的工作原理63 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)73.1 PLC自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)思路73.2 I/O 點(diǎn)的分配表83.3 梯形圖設(shè)計(jì)部分94 結(jié)束語(yǔ)13參考文獻(xiàn)13致 謝13前 言自動(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(chēng)為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。在日本，70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)。在中國(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)的身影。自動(dòng)售貨機(jī)是可完成無(wú)人自動(dòng)

6、售貨集光、機(jī)、電一體化的商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。自動(dòng)售貨機(jī)不受任何場(chǎng)地限制方便快捷可以每天24h售貨因此深受上班族的歡迎很多城市的公共場(chǎng)所里面都放置有自動(dòng)售貨機(jī)出售的商品五花八門(mén)從飲料、零食、香煙、糖果到牙刷、方便面、自動(dòng)照相機(jī)。近年來(lái)我國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)突飛猛進(jìn):在汽車(chē)總站、商廈、醫(yī)院、小區(qū)、學(xué)校等地區(qū)紛紛涌現(xiàn)出自動(dòng)售貨機(jī)的蹤跡。這種方便快捷的購(gòu)物方式越來(lái)越受到人們的青睞同時(shí)也是現(xiàn)代化城市配套設(shè)施的需求。自動(dòng)售貨機(jī)的新奇、文明、高檔、靈活方便等深受廣大市民青睞。自動(dòng)售貨機(jī)最基本的功能是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)所投入的貨幣數(shù)值判斷是否能夠購(gòu)買(mǎi)某種商品，并做出相應(yīng)的反映。因此，自動(dòng)售貨機(jī)應(yīng)能夠辨識(shí)機(jī)

7、內(nèi)包含的商品，能夠?qū)λ度氲膸胖颠M(jìn)行累計(jì)，并提供所要購(gòu)買(mǎi)的商品。當(dāng)按下選擇商品的按鈕時(shí)售貨機(jī)根據(jù)投入的幣值，起動(dòng)電機(jī)，提取商品到出貨口，顧客取出商品，完成此次交易。它還具有識(shí)幣系統(tǒng)、貨物和貨幣的傳送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的售貨功能。 它的售貨領(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工判斷，包括缺貨、缺零錢(qián)、幣箱已滿(mǎn)、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)

8、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 PLC的簡(jiǎn)要介紹1.1 PLC的產(chǎn)生 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(lái)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(jiǎn)單。容易掌握。價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿(mǎn)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(dòng)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(pán)

9、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(guó)的汽車(chē)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車(chē)型號(hào)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(duì)整個(gè)開(kāi)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求，1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司公開(kāi)向社會(huì)招標(biāo)，對(duì)汽車(chē)流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來(lái)是： （1）編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序 （2）維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu) （3）可靠性高于繼電器控制裝置 （4）體積小于繼電器控制盤(pán) （5）數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī) （6）成本可與繼電器控制盤(pán)競(jìng)爭(zhēng) （7）輸入可以是交流150V以上 （8）輸出為交流115V，容量要求在2A以上

10、，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器，電磁閥等 （9）擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最小 （10）用戶(hù)存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)張到4KB（適應(yīng)當(dāng)時(shí)汽車(chē)裝配過(guò)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 。1.2 PLC的特點(diǎn)1.2.1 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(zhǎng)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(hào)調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、防塵、抗震等都有周到的考慮。具體措施主要有以下幾個(gè)方面： （1）隔離：這是抗干擾的主要措施之一。PLC的輸入、輸出接口電路一般采用光

11、電耦合器來(lái)傳遞信號(hào)。這種光電隔離措施，使外部電路與內(nèi)部電路之間避免了電的聯(lián)系，可有效的抑制外部干擾源對(duì)于PLC的影響，同時(shí)防止外部高電壓串入，從而減少故障和誤操作。 （2）濾波：這是抗干擾的另一個(gè)主要措施。在PLC的電源電路和輸入/輸出電路中設(shè)置了多種濾波電路，用以對(duì)高頻干擾信號(hào)進(jìn)行有效的抑制。 （3）對(duì)內(nèi)部電源還采用了屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等措施，以減少外界干擾，保護(hù)供電質(zhì)量。另外使輸入輸出接口電路電源彼此獨(dú)立，以避免電源之間的干擾。 （4）內(nèi)部設(shè)置了連鎖、環(huán)境檢測(cè)與診斷、watchdog（“看門(mén)狗”）等電路，一旦發(fā)現(xiàn)故障或程序循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了警戒時(shí)鐘（WDT）規(guī)定時(shí)間（預(yù)示程序進(jìn)入了死循環(huán)），

12、立即報(bào)警，以保證CPU可靠運(yùn)行。 （5）利用系統(tǒng)軟件定期進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)、用戶(hù)程序、工作環(huán)境和故障檢測(cè)，并采用信息保護(hù)和恢復(fù)措施。 （6）對(duì)用戶(hù)程序及動(dòng)態(tài)工作數(shù)據(jù)進(jìn)行電池備份，以保障停電后有關(guān)狀態(tài)或信息不丟失。 （7）采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)工作現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。 （8）以集成電路為基本元件，內(nèi)部處理過(guò)程不依賴(lài)于機(jī)械觸點(diǎn)，以保障高可靠性。而采用循環(huán)掃描的工作循環(huán)方式，也提高了抗干擾能力。1.2.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)。1.2.3 編程方便，易于使用 PLC是面向用戶(hù)的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮到現(xiàn)

13、場(chǎng)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(jiǎn)單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相類(lèi)似，這種編程語(yǔ)言現(xiàn)象直觀，容易掌握，不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，只要具有一定的電工和工藝的知識(shí)的人員都可在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)。1.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)及原理1.3.1 PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 目前PLC種類(lèi)繁多，功能和指令系統(tǒng)也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業(yè)控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大致相同，硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)相似。主要包括中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器RAM和ROM、輸入輸出接口電路、電源、I/O擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口等。其內(nèi)部也是采用總線結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。 如圖1

14、-1所示，PLC控制系統(tǒng)由輸入量PLC輸出量組成，外部的各種開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)的各種信號(hào)均作為PLC的輸入量，它們經(jīng)PLC外部輸入端子，作為PLC的輸出量對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。由此可見(jiàn)，PLC的基本結(jié)構(gòu)有控制部分輸入和輸出組成。 圖1-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖1.3.2 PLC的基本工作原理 PLC采用的是循環(huán)掃描工作方式。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(hù)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(chēng)為一個(gè)掃描周期。 （1）輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃

15、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(hù)輸入的控制程序，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。2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)2.1自動(dòng)售貨機(jī)功能分析 這部分闡述了自動(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，并介紹了自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)種所包括的人工操作步驟。2.2自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能 在進(jìn)

16、行上、下位機(jī)程序編寫(xiě)之前，首先要做的工作是確定自動(dòng)售貨機(jī)本身所具備的功能及在進(jìn)行某種操作后所具有的狀態(tài)。 在實(shí)際生活中，我們見(jiàn)到的售貨機(jī)可以銷(xiāo)售一些簡(jiǎn)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(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(mǎi)某種商品，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明，例如：售貨機(jī)中有 8 中商品，其中01號(hào)商品（代表第一種商品）價(jià)格為2.60元，02商品為3.50 元，其余類(lèi)推?，F(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過(guò)01 商品價(jià)格時(shí)，01 商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購(gòu)買(mǎi)，其他商品 同比。當(dāng)按下選擇 01 商品價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)行減法運(yùn)

17、算，從投入的貨幣總值中減去 01 商品的價(jià) 格同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)，提取01 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(mǎi)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。自動(dòng)售貨機(jī)的工作流程圖。如圖2-1，自動(dòng)售貨機(jī)的工作流程圖。圖2-1 自動(dòng)售貨機(jī)的工作流程圖2.3自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 （1）此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入十元、五元紙幣，一元的硬幣； （2）如果顧客投入硬幣在限

18、定的時(shí)間內(nèi)（2 分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投硬幣； （3）當(dāng)投入硬幣的總值等于或才超過(guò)物品價(jià)值時(shí)，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮綠燈； （4）當(dāng)物品對(duì)應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí)，按下按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出，同時(shí)指示燈綠燈閃爍； （5）如果顧客投入硬幣總值超過(guò)所選物品的價(jià)值時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； （6）當(dāng)顧客成功購(gòu)買(mǎi)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(mǎi)物品，按下退款按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； （8）找零時(shí)顧客可選擇退一元的還是五角的； （9）當(dāng)物品不足時(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

19、品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。2.4 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的工作原理由于本設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì) 因此要求上沒(méi)有現(xiàn)實(shí)中的自動(dòng)售貨機(jī)功能強(qiáng)大 沒(méi)有過(guò)多的商品選擇和各種報(bào)警系統(tǒng)。本自動(dòng)售貨機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括: 投幣計(jì)數(shù)系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)、飲料供應(yīng)系統(tǒng)和退幣系統(tǒng)。 （1）從投幣口送入貨幣，然后經(jīng)過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)、識(shí)別器判別人民幣的真?zhèn)尾⑴袆e面值。 （2）識(shí)別器把信息數(shù)據(jù)傳給通信模塊。 （3）通信模塊與售貨機(jī)的主控系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動(dòng)售貨機(jī)的面板鍵，顯示出哪個(gè)貨道有貨，哪個(gè)貨道已售完，并等待顧客按鍵選擇商品。 （4）顧客選擇商品后，根據(jù)售出的商品包裝類(lèi)型的不同，采用不同的驅(qū)動(dòng)技術(shù)把商

20、品送出。此次設(shè)計(jì)的售貨機(jī)主要出售易拉罐裝飲料，是利用電磁閥帶動(dòng)翻版驅(qū)動(dòng)的。 （5）顯示余額，如果金額足夠多，顧客可以選擇找?guī)呕蚶^續(xù)買(mǎi)商品；如果款額不足，售貨機(jī)經(jīng)過(guò)延時(shí)予以退幣。 退幣分兩種情況：一種是由紙幣識(shí)別器完成退紙幣，另一種是由硬幣的通信模塊完成退硬幣。 （6）系統(tǒng)復(fù)零，完成售貨。 如圖2-1自動(dòng)售貨機(jī)程序流程示意圖。圖2-1 自動(dòng)售貨機(jī)程序流程示意圖3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 PLC自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)思路 本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)， 主要是應(yīng)用三菱 FX-2N 型 PLC 的梯形圖來(lái)設(shè)計(jì)控制程序。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，

21、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（圖3-1） ，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，并反復(fù)調(diào)試做到程序無(wú)誤。圖3-1售貨機(jī)示意圖3.2 I/O 點(diǎn)的分配表 表3-1 系統(tǒng) I/O 分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)汽水按鈕X0汽水排出電磁閥Y0花茶按鈕X1花茶排出電磁閥Y1咖啡按鈕X2咖啡排出電磁閥Y2一元投入按鈕X3退幣電磁閥（1元）Y3五元投入按鈕X4退幣電磁閥（10元）Y7十元投入按鈕X5汽水指示燈Y4復(fù)位按鈕X6花茶指示燈Y5退幣按鈕X7咖啡指示燈Y6七段譯碼顯示Y10Y1

22、73.3 梯形圖設(shè)計(jì)部分3.3.1 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： 初始狀態(tài)：此時(shí)不能購(gòu)買(mǎi)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，提示可以購(gòu)買(mǎi)。 購(gòu)買(mǎi)狀態(tài)：按下可以購(gòu)買(mǎi)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：按下退幣按鈕，顯示退幣框，同時(shí)顯示出應(yīng)退幣值及數(shù)量。按下確認(rèn)鈕，則恢復(fù)初始狀態(tài)。 3.3.2 梯形圖 可以把一次交易過(guò)程分為幾個(gè)程序塊：運(yùn)行初期清零過(guò)程；投幣過(guò)程；價(jià)格比較與選擇商品過(guò)程；退幣過(guò)程。 （1）運(yùn)行初期清零過(guò)程從梯形圖可以看出，D0 是存放余

23、額的數(shù)據(jù)寄存器，首先要對(duì)其進(jìn)行清零。不僅需要在完成一次交易后自動(dòng)清零，而且也能讓賣(mài)主自己手動(dòng)清零。所以用 X6 和 M8002 同時(shí)可以控制清零指令，如圖 3-2所示。圖3-2 清零過(guò)程梯形圖 （2）投幣過(guò)程 在投幣的過(guò)程中，每投下一枚硬幣，投入顯示將增加相應(yīng)的幣值，余額也增加同樣幣制。先建立變量表，在編寫(xiě)程序。 當(dāng)按下投入 1 元時(shí)，相當(dāng)于 M1 接通，之所以用一個(gè)微分指令，就是要只在接通時(shí)檢測(cè)一次，不能永遠(yuǎn)加下去。投入 1 元要投入顯示、余額顯示都相應(yīng)增加相同數(shù)值，加法是由 16 位加法指令add 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。投入 5 元、10 元，原理同上。 錢(qián)投進(jìn)去以后，需要將投進(jìn)的數(shù)額顯示出來(lái)，這里我

24、們要用到七段譯碼指令 SEGD。具體梯形圖，如圖3-3所示。圖3-3 投幣過(guò)程梯形圖 （3）價(jià)格比較和選擇過(guò)程 價(jià)格的比較要貫穿實(shí)驗(yàn)過(guò)程的始終，只要余額大于某種商品價(jià)格時(shí)，就需要輸出一個(gè)信號(hào)，提示可以購(gòu)買(mǎi)。這里用指示燈來(lái)代表此信號(hào)。 在梯形圖中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比較，用了一個(gè)特殊內(nèi)部繼電器 M6在程序執(zhí)行過(guò)程中，M4 始終保持閉合，CMP 是 16 位數(shù)據(jù)比較指令，用它來(lái)比較余額和商品的價(jià)格，M6 是大于價(jià)格，M5 是等于標(biāo)志。再用定時(shí)器和 M8013 控制 Y4，實(shí)現(xiàn)按下選擇按鈕并且余額大于等于某種商品價(jià)格時(shí)，程序使相應(yīng)的指示燈閃爍表示可以購(gòu)買(mǎi)該種商品。一旦選擇了相應(yīng)的飲料，閃爍時(shí)間到，就

25、驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的飲料的電磁閥，電磁閥自己控制飲料流出時(shí)間。具體梯形圖，如圖3-4所示。圖3-4 價(jià)格比較和選擇過(guò)程梯形圖 （4）退幣過(guò)程 因?yàn)檫x擇商品和退幣是相互制約的，將這兩個(gè)放在一起進(jìn)行討論。 顧客一旦選擇了商品，就要用余額減去商品相應(yīng)的價(jià)格，得出最新的余額， 而且選擇按鈕必須是點(diǎn)動(dòng)的，一次只有一次脈沖，保證 SUB 指令不會(huì)一直減下去。而且不同商品的選擇按鈕是相互制約著減法指令的。減法運(yùn)算后的結(jié)果任放在 D0 中。 由于七段譯碼器始終是顯示的是數(shù)據(jù)寄存器 D0 中的數(shù)據(jù)， 所以就滿(mǎn)足了余額顯示的要求，如圖 3-5所示。圖3-5 余額顯示梯形圖 退幣的過(guò)程我們用到了除法運(yùn)算，除法指令 DIV 將余額 D0除以 10，得到的商放在 D1 中，余數(shù)放在 D2 中。然后將 D1 和 D2分別賦值給計(jì)時(shí)器 T3 和 T4，再用一個(gè)周期為 0.1 秒的時(shí)鐘脈沖控制退幣個(gè)數(shù)。具體梯形圖，如圖 3-6所示。圖3-6 退幣過(guò)程梯形圖4 結(jié)束語(yǔ) 在這次設(shè)計(jì)中我也遇到了不少問(wèn)題，例如： 找錢(qián)的最后一次閃爍因?yàn)闀r(shí)間太短 ，肉眼無(wú)法看出，當(dāng)然指示燈也就不閃爍。后來(lái)通過(guò)加上了輔助繼電器、時(shí)間繼電器，成功實(shí)現(xiàn)了最后一次閃爍。還有飲料出來(lái)的時(shí)候我原本的設(shè)計(jì)是出水的同時(shí)指示燈在閃爍，后來(lái)經(jīng)過(guò)老師的矯正，我才知道是出來(lái)完了之后閃爍。還有整個(gè)電路的開(kāi)關(guān)控制，原本我是在各個(gè)環(huán)節(jié)都加上