四川師范大學(xué)成都學(xué)園論文范文

-.z基于PLC的自動(dòng)售貨系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言從自動(dòng)售貨機(jī)的開(kāi)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?！n國(guó)大約有78萬(wàn)臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，是除了日本、美國(guó)、英國(guó)之外自動(dòng)售貨機(jī)使用數(shù)量最多的國(guó)家。從不同的種類來(lái)看，咖啡茶的自動(dòng)售貨機(jī)約占全部售貨機(jī)的40%以上；另外，還有冰飲料自動(dòng)售貨機(jī)、聽(tīng)裝飲料自動(dòng)售貨機(jī)、辦公咖啡自動(dòng)售貨機(jī)和照片膠粘標(biāo)簽自動(dòng)售貨機(jī)、票類自動(dòng)售貨機(jī)、手機(jī)充電自動(dòng)售貨機(jī)、成人用品自動(dòng)售貨機(jī)、生活用品自動(dòng)售貨機(jī)、煙、方便面自動(dòng)售貨機(jī)等多種。主要的設(shè)置場(chǎng)所包括學(xué)校、樓房、公共機(jī)關(guān)、地鐵站、公共汽車站、公園、體育場(chǎng)、展示場(chǎng)、工廠等。運(yùn)營(yíng)自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的公司在全國(guó)大約有800余個(gè)，而銷售自動(dòng)售貨機(jī)原料、商品流通、機(jī)械銷售的公司大約到達(dá)了1150個(gè)?！惨患?jí)標(biāo)題前空一行〕一、自動(dòng)售貨機(jī)介紹〔一級(jí)標(biāo)題〕〔一〕自動(dòng)售貨機(jī)功能分析〔二級(jí)標(biāo)題〕這局部闡述了自動(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。1.自動(dòng)售貨機(jī)的根本功能〔三級(jí)標(biāo)題〕在進(jìn)展上、下位機(jī)程序編寫之前，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)展*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)的根本功能就是對(duì)投入的貨幣進(jìn)展運(yùn)算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購(gòu)置*種商品，并作出相應(yīng)的反響。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明，例如：售貨機(jī)中有8種商品，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，其余類推。現(xiàn)投入1個(gè)1元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過(guò)01商品的價(jià)格時(shí)，01商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購(gòu)置，其他商品同比。當(dāng)按下選擇01商品的價(jià)格時(shí)，售貨機(jī)進(jìn)展減法運(yùn)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)展等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時(shí)不再購(gòu)置而按下退幣按鈕，售貨機(jī)則要進(jìn)展退幣操作，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1所示?！矆D上方空一行〕圖1自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖〔圖下方空一行〕〔二〕PLC的選型與應(yīng)用當(dāng)*一個(gè)控制任務(wù)決定由PLC來(lái)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)。對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)展詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)找出來(lái)，包括開(kāi)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。1.PLC的硬件構(gòu)造圖：〔圖上方空一行〕圖2PLC硬件構(gòu)造圖〔圖下方空一行〕2.PLC各局部的作用〔1〕中央處理器〔四級(jí)標(biāo)題〕CPU是由控制器和運(yùn)算器組成的。運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯單元，它的功能就是進(jìn)展算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器的作用是控制整個(gè)計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件有條不紊地工作，其根本功能是從內(nèi)存中取指令和執(zhí)行指令。他的重要功能如下：〔非標(biāo)題性標(biāo)注〕*診斷PLC電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。*采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送入PLC的存放器中。*按用戶程序存儲(chǔ)器中存放的先后順序逐條讀取指令，進(jìn)展編譯解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)完成各種運(yùn)算和操作。*將存于存放器中的處理結(jié)果送至輸出端。*應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請(qǐng)求?！?〕存儲(chǔ)器PLC的存儲(chǔ)器分為兩大局部：一大局部是系統(tǒng)存儲(chǔ)器，用來(lái)存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及其系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。二大局部是用戶存儲(chǔ)器，包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。〔3〕輸入輸出接口電路………………〔6〕PLC的根本工作原理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)場(chǎng)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)場(chǎng)逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到完畢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3所示?！矆D上方空一行〕圖3PLC的掃描全過(guò)程〔圖下方空一行〕①輸入刷新階段〔五級(jí)標(biāo)題〕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)存放器。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(kāi)場(chǎng)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)部輔助存放器和輸出狀態(tài)存放器。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)存放器中的內(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。顯然掃描周期的長(zhǎng)短主要取決與程序的長(zhǎng)短。掃描周期越長(zhǎng)，響應(yīng)速度越慢?！捎诿恳粋€(gè)掃描周期只進(jìn)展一次I/O刷新，即每一個(gè)掃描周期PLC只對(duì)輸入、輸出狀態(tài)存放器更新一次，故使系統(tǒng)存在輸入、輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。I/O端口設(shè)置見(jiàn)表1：〔表上方空一行〕表1I/O端口設(shè)置DirAttribData功能喚醒功能功能描述000下拉是帶下拉電阻的輸入管腳001上拉是帶上拉電阻的輸入管腳010懸浮是懸浮式輸入管腳011懸浮否懸浮式輸入管腳10反相輸出否Data數(shù)據(jù)位反相輸出11同相輸出否Data數(shù)據(jù)位同相輸出〔表下方空一行〕由此可見(jiàn)，假設(shè)輸入變量在I/O刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。反之，假設(shè)在本次刷新之后輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，而要到下一次掃描的I/O刷新期間輸出才會(huì)發(fā)生變化。這對(duì)于一般的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是完全允許的，不但不會(huì)造成不利影響，反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。這是因?yàn)檩斎氩蓸觾H在輸入刷新階段進(jìn)展，PLC在一個(gè)工作周期的大局部時(shí)間里實(shí)際上是外設(shè)隔離的。而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾常常是脈沖式的、短時(shí)的，由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，往往要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，而屢次掃描后，因瞬間干擾而引起的誤操作將會(huì)大大減少，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對(duì)于控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時(shí)采用一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應(yīng)滯后等不良影響。…………………。附錄附錄1：價(jià)格比擬過(guò)程梯形圖R9010F60CMP,WR3,WR4R900AY0R900BR9010F60CMP,WR3,WR5R900AY1R900BR9010F60CMP,WR3,WR6R900AY2R900BR9010F60CMP,WR3,WR7R900AY3R900BR9010F60CMP,WR3,WR8R900AY4R900BR9010F60CMP,WR3,WR9R900AY5R900B....附錄2：自動(dòng)售貨總控制梯形圖參考文獻(xiàn)[1]程周：?可編程序控制器原理與應(yīng)用?，高等教育，2006年4月。[2]王永華：?現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用?，航空航天大學(xué)，2007年6月。[3]周美蘭、周封、忘岳宇：?PLC電氣控制與