【基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)7600字（論文）】

PAGE38 基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)TOC\o"1-3"\h\u21099引言 3114021自動(dòng)售貨機(jī)的背景與意義 3252631.1自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展背景 326651.1.1自動(dòng)售貨機(jī)的歷史 3116941.1.2自動(dòng)售貨機(jī)的前景 4188671.2自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)目的和意義 493641.3自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 514912簡(jiǎn)介PLC 5205792.1PLC的定義 566462.2PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理 594482.3PLC的部分功能介紹 6252852.4PLC的發(fā)展趨勢(shì) 730752.5PLC的特點(diǎn) 7109973自動(dòng)售貨機(jī)的功能分析 8298383.1自動(dòng)售貨機(jī)的售貨方法 82933.3自動(dòng)售貨機(jī)的功能 9187324自動(dòng)售貨機(jī)軟硬件設(shè)計(jì) 10271104.1自動(dòng)售貨機(jī)硬件設(shè)計(jì) 1058184.2自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 11140574.2.1自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng) 11100544.2.2自動(dòng)售貨機(jī)的程序設(shè)計(jì) 12216644.3自動(dòng)售貨機(jī)的仿真實(shí)驗(yàn) 17157934.3.1仿真軟件介紹 17107054.3.2仿真結(jié)果顯示 1816230結(jié)論 1816629參考文獻(xiàn) 20引言自動(dòng)售貨機(jī)是一種不需要人工售貨的銷售方式，相比較傳統(tǒng)的收貨方式，它不受場(chǎng)所的限制使購(gòu)物更加的便利，提高生活效率和生活質(zhì)量。目前自動(dòng)售貨機(jī)已經(jīng)在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了快速發(fā)展，遍及很多歐美國(guó)家，但是在我國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)的普及率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于那些發(fā)達(dá)國(guó)家，所以自動(dòng)售貨機(jī)在我國(guó)的發(fā)展前景還是很好的。但是自動(dòng)售貨機(jī)的工作環(huán)境多樣并且工作周期很長(zhǎng)，在日常的工作當(dāng)中自動(dòng)售貨機(jī)不能夠輕易被外界所打擾，運(yùn)行的過(guò)程中控制系統(tǒng)要時(shí)刻保持穩(wěn)定的狀態(tài)。以PLC為控制系統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)，操作起來(lái)極為方便并且不小心損壞的話，維修也十分方便。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的時(shí)候，主要是根據(jù)售貨機(jī)的售貨的方式還有它所可能要包含的功能的要求所設(shè)計(jì)的。首先通過(guò)編程軟件畫(huà)出設(shè)計(jì)所需要的梯形圖，然后進(jìn)行調(diào)試，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就進(jìn)行仿真，最后檢查實(shí)驗(yàn)效果與自己的設(shè)計(jì)預(yù)期是否有出入，如果有出入再進(jìn)行修改。1自動(dòng)售貨機(jī)的背景與意義1.1自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展背景1.1.1自動(dòng)售貨機(jī)的歷史探究自動(dòng)售貨機(jī)的源頭，會(huì)發(fā)現(xiàn)早在古埃及就處出現(xiàn)過(guò)類似于當(dāng)代的自動(dòng)售貨機(jī)的機(jī)器，這在當(dāng)時(shí)的一名科學(xué)家創(chuàng)作的書(shū)籍《氣體裝備》中出現(xiàn)過(guò)關(guān)于這方面的記錄。書(shū)中記錄到只要將當(dāng)時(shí)的貨幣投放到該機(jī)器中，機(jī)器就會(huì)噴灑出一定量的水。這個(gè)設(shè)備主要出現(xiàn)在在當(dāng)時(shí)的神殿當(dāng)中，用于向當(dāng)時(shí)的信徒提供他們所祈求的“神圣之水”。自動(dòng)售貨機(jī)使人們?nèi)粘Ｙ?gòu)物更加方便快捷。公元前215年出現(xiàn)的只是自動(dòng)化售貨機(jī)的雛形，真正成熟的售貨機(jī)是在上世紀(jì)五六十年代才出現(xiàn)的，主要出現(xiàn)在歐洲的西部地區(qū)。在1945年以后，隨著經(jīng)濟(jì)不斷地復(fù)蘇，當(dāng)時(shí)發(fā)展較快的國(guó)家開(kāi)始創(chuàng)造出更加先進(jìn)的飲料自動(dòng)售貨機(jī)。在當(dāng)時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)這種售貨方式還是非常新奇的，因此吸引了不少的消費(fèi)者駐足，所以自動(dòng)售貨機(jī)當(dāng)時(shí)還是非常受歡迎的。當(dāng)時(shí)的售貨機(jī)一開(kāi)始主要還是以瓶裝飲料自動(dòng)售貨機(jī)為主，隨后出現(xiàn)的還有其他小型商品自動(dòng)售貨機(jī)。在1967年之后,很多國(guó)家將小額貨幣都制作成了硬幣,大幅度加快了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?？萍疾粩噙M(jìn)步，經(jīng)濟(jì)水平迅速提升，人們對(duì)生活的追求越來(lái)越高，由此自動(dòng)售貨機(jī)被迅速推廣。從最開(kāi)始到現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)已經(jīng)被全球四十多個(gè)國(guó)家引進(jìn)使用，其中普及率最高的要屬日本和美國(guó)這兩個(gè)國(guó)家。現(xiàn)如今有超過(guò)1800萬(wàn)臺(tái)的自動(dòng)售貨機(jī)被運(yùn)營(yíng)使用，自動(dòng)售貨機(jī)在制作的過(guò)程中就已經(jīng)產(chǎn)生了許多的收入，加上銷售商品的收入，所有自動(dòng)售貨機(jī)的年銷售額已經(jīng)達(dá)到了2500億美元以上。最近的幾年以來(lái)，在我國(guó)東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)也已經(jīng)廣泛運(yùn)用了自動(dòng)售貨機(jī)，在商店、學(xué)校、車站等多個(gè)公共場(chǎng)合可以看見(jiàn)自動(dòng)售貨機(jī)被投入使用。自動(dòng)售貨機(jī)使人們的生活更加方便，它逐漸成為大城市的標(biāo)桿，我國(guó)所有的發(fā)達(dá)地區(qū)的城市都離不開(kāi)它。1.1.2自動(dòng)售貨機(jī)的前景自動(dòng)售貨機(jī)是一種新型的零售方式，相比較傳統(tǒng)的銷售方式，它不需要占用大量的空間去擺放商品，同時(shí)不需要雇傭工人，大大節(jié)約了銷售成本。近幾年電子商務(wù)爆炸式增長(zhǎng)，我們的生活被京東、淘寶等電子商務(wù)包圍著，當(dāng)時(shí)我們理所當(dāng)然認(rèn)為總有一天線上購(gòu)物會(huì)徹底代替線下購(gòu)物。但是經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，我們可以看出線下零售的比例始終是占大部分的，同時(shí)線上銷售的優(yōu)勢(shì)正在逐步減小，線下銷售仍然占著銷售的上風(fēng)。自動(dòng)售貨機(jī)在市場(chǎng)中所呈現(xiàn)的模式：相比較其他兩種自動(dòng)售貨的方式，自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)是發(fā)展得最快最好（開(kāi)放式貨架和無(wú)人售貨全自主的便利店是近幾年才出現(xiàn)的，不成熟）。目前自動(dòng)售貨機(jī)的盈利能力沒(méi)有人能夠精準(zhǔn)預(yù)判，它的前景是充滿未知的。雖然現(xiàn)在的自動(dòng)售貨機(jī)的數(shù)量已經(jīng)非?？捎^了，但是它的數(shù)量還是以約每年50%的速度在增長(zhǎng)。自動(dòng)售貨機(jī)已經(jīng)占據(jù)了一個(gè)不需要銷售員的售貨市場(chǎng)的大部分的比例，它所有的商品都是出于密封的狀態(tài)，所以它能夠受到的外界的影響十分有限，并且它的利潤(rùn)也非?？捎^。現(xiàn)在的自動(dòng)售貨機(jī)的規(guī)模已經(jīng)非常大了，但是它仍然可以保持著快速發(fā)展的趨勢(shì)，近幾年來(lái)，它一直以每年40%~50%的速度持續(xù)增長(zhǎng)，并且它的增長(zhǎng)空間也非常的大，自動(dòng)售貨機(jī)終將成為零售行業(yè)的主流方式。1.2自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)目的和意義在對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展歷程進(jìn)行了深入探究之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)是用來(lái)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改的。現(xiàn)在人們對(duì)生產(chǎn)商品還有銷售商品有著非常嚴(yán)格的要求，人們消費(fèi)的模式不斷改進(jìn)，銷售環(huán)境不斷變好，自然會(huì)涌現(xiàn)出許多的流通渠道以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展；現(xiàn)有的超市、百貨商場(chǎng)和自動(dòng)售貨機(jī)比起來(lái)，人力費(fèi)用正在不斷地上漲；同時(shí)，普通超市和商場(chǎng)都受著場(chǎng)地的制約，而自動(dòng)售貨機(jī)卻沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。最初，自動(dòng)售貨機(jī)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛運(yùn)用，后來(lái)延伸至全球40多個(gè)國(guó)家。相比較其他發(fā)達(dá)國(guó)家而言，中國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)的數(shù)量還是非常少的。中國(guó)作為世界上人口第一的大國(guó)，消費(fèi)者眾多，自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)的發(fā)展?jié)摿€是很大的。近年來(lái)，自動(dòng)售貨機(jī)得到了越來(lái)越多的人的認(rèn)可，尤其是在我國(guó)的發(fā)達(dá)地區(qū)，在各個(gè)城市的公交車站、地鐵站、商場(chǎng)、街道里等公共場(chǎng)所到處都充斥著自動(dòng)售貨機(jī)的身影。自從使用了自動(dòng)售貨機(jī)，人們的生活變得越來(lái)越高效了，生活的水平也越來(lái)越高了，自此自動(dòng)售貨機(jī)也漸漸成為了我國(guó)發(fā)達(dá)進(jìn)步城市的標(biāo)志之一。隨著我國(guó)的零售業(yè)的不斷發(fā)展，為無(wú)人售貨提供了良好的條件，自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)也因此得到刺激和帶動(dòng)。1.3自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)內(nèi)容自動(dòng)售貨機(jī)是一種全自動(dòng)的銷售設(shè)備，可以24小時(shí)超長(zhǎng)待機(jī)工作，它不斷地方便我們的生活，受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。和用單片機(jī)作為控制中心的自動(dòng)售貨機(jī)相比，PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)抵抗外來(lái)因素的影響的抵抗能力更強(qiáng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定能力更強(qiáng)，設(shè)備維修起來(lái)更為方便，程序設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，更能夠適應(yīng)在在各個(gè)公共地方使用。具體的研究?jī)?nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分：硬件設(shè)計(jì)：需要先對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)本身的功能還有工作原理進(jìn)行剖析，從而得出硬件的結(jié)構(gòu)組成。軟件設(shè)計(jì)：軟件設(shè)計(jì)方面同樣需要對(duì)售貨機(jī)的工作原理進(jìn)行剖析，同時(shí)思考系統(tǒng)的每個(gè)模塊，對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行剖析，當(dāng)然在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也需要熟悉整體系統(tǒng)功能，在最后根據(jù)設(shè)計(jì)所需要的要求進(jìn)行程序的編輯，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)所需要的的功能。仿真模擬：在硬件和軟件的設(shè)計(jì)都完成了后，然后用編程軟件將我們所需要的梯形圖畫(huà)出來(lái)，檢查程序是否有問(wèn)題，如果沒(méi)有問(wèn)題就將程序?qū)С?。?dǎo)出的程序用于仿真軟件的仿真模擬，同時(shí)檢查設(shè)計(jì)的程序是否正確是否滿足要求，然后對(duì)有問(wèn)題的地方進(jìn)行修改完善。在確定系統(tǒng)沒(méi)有錯(cuò)誤后，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行最后檢驗(yàn)，確?？尚行?。2自動(dòng)售貨機(jī)的功能分析2.1自動(dòng)售貨機(jī)的售貨方法縱觀現(xiàn)在世界上被投入使用的自動(dòng)售貨機(jī)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的自動(dòng)售貨機(jī)主要有三種形式的。第一種是內(nèi)含彈簧的自動(dòng)售貨機(jī)，它的使用方法是旋轉(zhuǎn)取貨按鈕，按鈕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彈簧也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣商品就會(huì)被彈簧帶出貨道，消費(fèi)者就可以取到想要的商品。另一種自動(dòng)售貨機(jī)主要依靠裝卸車道中待售貨物后面的推力機(jī)器人。所有銷售活動(dòng)均由精確的傳感器控制，這個(gè)售貨機(jī)的銷售過(guò)程相對(duì)而言出錯(cuò)率較低并且是最為智能的。但是同時(shí)它也有缺陷，它只能夠銷售尺寸和質(zhì)量比較的大的商品，并且商品的輪廓需要規(guī)整。第三種是升降式的自動(dòng)售貨機(jī)，它主要是用來(lái)幫助分配商品的系統(tǒng)，可減少掉落時(shí)的損壞，它與彈簧分配方法和機(jī)器人推動(dòng)方法一起出售易碎的商品。這次設(shè)計(jì)的分配器使用雙螺旋進(jìn)給機(jī)構(gòu)，即雙彈簧出貨機(jī)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使客戶可以輕松選擇一種產(chǎn)品，使他們一眼就能知道哪些產(chǎn)品線包含，哪些產(chǎn)品線不包含。在設(shè)計(jì)軟件的部分不需要設(shè)置不能夠使用的報(bào)警系統(tǒng)。這個(gè)結(jié)構(gòu)一般都包含了驅(qū)使機(jī)器的馬達(dá)、形狀為螺旋式的吊輪還有螺旋體等部分。螺旋體在使用的各個(gè)步驟的間隙當(dāng)中被商品充滿了，此時(shí)螺旋體會(huì)以旋轉(zhuǎn)式的方法將商品運(yùn)輸出來(lái)。但是雙螺旋是向上旋轉(zhuǎn)的，所以作用在商品上的力通常是從頂部、兩邊還有前方傳來(lái)，以確保穩(wěn)定的輸送。在以后的使用中，就算自動(dòng)售貨機(jī)出售那種不規(guī)則的液體的產(chǎn)品，也不會(huì)出現(xiàn)“卡貨”的可能性。2.2自動(dòng)售貨機(jī)的空間結(jié)構(gòu)自動(dòng)售貨機(jī)中存儲(chǔ)有一定數(shù)量的飲料，不同的飲料都由它固定的貨道排出機(jī)器。該設(shè)計(jì)根據(jù)銷售的飲料的種類數(shù)決定分配器擁有幾個(gè)貨道，并且每個(gè)貨道都是單貨道。也就是說(shuō)，一個(gè)貨道只會(huì)對(duì)應(yīng)一種飲料，因此更加方便。如果售貨商想要增加銷售商品的種類，只要根據(jù)已有的結(jié)構(gòu)增加輸出商品的貨道并且裝上幾個(gè)雙推彈簧就可以了。當(dāng)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)某個(gè)飲料時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)彈簧的按鈕使貨道打開(kāi)，取出飲料，然后將其放入分配通道，然后向下進(jìn)入收集孔。自動(dòng)售貨機(jī)存放商品的結(jié)構(gòu)都是根據(jù)商品本身的形狀進(jìn)行改變的，商品貨道中所使用的彈簧的尺寸也是與商品相匹配的，因此無(wú)論商品是什么的形狀，商品正常情況下都不會(huì)隨便掉落的。雖然自動(dòng)售貨機(jī)的商品存放的種類可以有很多，但是由于機(jī)器的大小有限，所以每種商品能夠存放的數(shù)量有限，因此自動(dòng)售貨機(jī)的貨物需要及時(shí)補(bǔ)給。自動(dòng)售貨機(jī)的外部結(jié)構(gòu)示意圖如下圖3-1。圖3-1自動(dòng)售貨機(jī)的空間示意圖2.3自動(dòng)售貨機(jī)的功能自動(dòng)售貨機(jī)可以算出輸入貨幣的面值的總和。貨幣識(shí)別設(shè)備提供自動(dòng)售貨機(jī)的最基本功能，該功能是從硬幣槽中取錢(qián)，然后通過(guò)傳感器收集數(shù)據(jù)以識(shí)別并確定面值。然后將憑據(jù)傳遞到自動(dòng)售貨機(jī)，自動(dòng)售貨機(jī)根據(jù)所插入硬幣的面值確定是否可以購(gòu)買(mǎi)特定飲料并做出相應(yīng)的響應(yīng)。當(dāng)需要的飲料所對(duì)應(yīng)的按鈕被消費(fèi)者觸碰，對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)被激活，控制飲料的彈簧旋轉(zhuǎn)，飲料從貨道中滑落到取貨口，顧客從機(jī)器中拿出飲料并完成交易。該設(shè)備配備了硬幣操作系統(tǒng)、對(duì)使用的貨幣與數(shù)值進(jìn)行比較、飲料的種類的選擇的系統(tǒng)還有將硬幣退還給消費(fèi)者的系統(tǒng)，由此形成整個(gè)商品銷售的環(huán)節(jié)。自動(dòng)售貨機(jī)的功能是識(shí)別消費(fèi)投入的貨幣，然后根據(jù)貨幣的面值來(lái)判斷可以購(gòu)買(mǎi)那些商品，并且對(duì)此作出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。如果自動(dòng)售貨機(jī)現(xiàn)在賣(mài)8種飲料，分別是可樂(lè)、雪碧、牛奶、東方葉、芬達(dá)、王老吉還有雀巢咖啡。其中可樂(lè)雪碧還有芬達(dá)是一個(gè)價(jià)格都是2元，東方葉還有王老吉為3.5元，最后剩下的牛奶還有雀巢咖啡同價(jià)位4.5元。插入零件，當(dāng)貨幣的面值大于可樂(lè)的售價(jià)時(shí)，與可樂(lè)同價(jià)的商品所對(duì)應(yīng)的的指示燈將亮起，向消費(fèi)者表示該商品可以選擇。當(dāng)投入的貨幣的總面值是大于東方葉的價(jià)格但是小于牛奶的價(jià)格，則除了牛奶和雀巢咖啡的燈是暗的以外，其他的燈都將會(huì)亮起。如果貨幣的面值大于等于牛奶的價(jià)格，所有商品的燈都會(huì)亮起，即表示此刻所有的商品都是符合購(gòu)買(mǎi)條件的。當(dāng)其中一種飲料被選擇，剩余貨幣的價(jià)值將會(huì)被自動(dòng)計(jì)算出來(lái)，此時(shí)高于剩余貨幣的飲料的燈將會(huì)自動(dòng)熄滅。如果還需要購(gòu)買(mǎi)商品重復(fù)上面的操作即可，如若不商品購(gòu)買(mǎi)完畢，則使用退出貨幣的按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)退還剩余貨幣，由此一個(gè)完整的交易過(guò)程結(jié)束了。由以上的銷售商品的過(guò)程發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)售貨機(jī)在交易的過(guò)程中需要時(shí)刻計(jì)算消費(fèi)者剩余的貨幣值，這必定要求售貨機(jī)有最基本的加減法的最基本的運(yùn)算能力。同時(shí)在此之前它還需要具備貨幣面值的識(shí)別能力，以此完成商品銷售和退換貨幣的功能?？赏ㄟ^(guò)操作屬性把把自動(dòng)售貨機(jī)分為四個(gè)過(guò)程：(1)投幣過(guò)程(2)價(jià)格比較過(guò)程 (3)選擇商品過(guò)程 (4)退幣過(guò)程在初始狀態(tài)下，分配器的所有內(nèi)部組件都處于重置狀態(tài)，內(nèi)部電動(dòng)機(jī)停止工作并等待硬幣插入操作。投入貨幣的狀態(tài)，當(dāng)貨幣投入的瞬間，自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)自動(dòng)識(shí)別消費(fèi)者投入的貨幣的面值大小。自動(dòng)售貨機(jī)將面值識(shí)別出來(lái)以后將會(huì)將面值與商品價(jià)格一一對(duì)比，價(jià)格低于面值的商品的指示燈將會(huì)亮起。購(gòu)買(mǎi)狀態(tài)，當(dāng)按下可購(gòu)買(mǎi)的選擇按鈕時(shí)，所選產(chǎn)品的燈將保持點(diǎn)亮，而其他可選產(chǎn)品的燈將關(guān)閉。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，商品通過(guò)裝貨道落到取貨口。退款按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)計(jì)算要退還的金額并退還貨幣。至此，自動(dòng)售貨機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程已經(jīng)完成。2.4自動(dòng)售貨機(jī)的使用流程在自動(dòng)售貨機(jī)上購(gòu)物時(shí)，您可以先按開(kāi)始按鈕來(lái)放置硬幣。如果您在插入硬幣后未選擇飲料，請(qǐng)立即按硬幣退款按鈕，硬幣將被全部取出。如果要購(gòu)買(mǎi)飲料，請(qǐng)?jiān)谝?gòu)買(mǎi)飲料的地方按住按鈕，然后等待物品被拿起。取到商品后，觸碰“退款”的按鈕機(jī)器將自動(dòng)退還余額。提取的零錢(qián)由硬幣組成，因?yàn)殁n票很容易損壞、弄皺和潮濕。如果要設(shè)計(jì)成找紙幣零錢(qián)，難度和成本會(huì)非常大。硬幣比紙幣更加堅(jiān)硬，不容易被損壞，可以多次反復(fù)使用。因此，在售貨機(jī)退款過(guò)程中，僅使用1元和5角硬幣。使用流程。3自動(dòng)售貨機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)3.1自動(dòng)售貨機(jī)硬件設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的硬件部分一般有兩個(gè)部分組成的，分別為主電路的部分還有控制電路的部分。在設(shè)計(jì)控制電路的時(shí)候，選擇使用的PLC的類型是至關(guān)重要的。在設(shè)計(jì)硬件部分時(shí)，需要根據(jù)I/O分配表來(lái)確定選擇的PLC的類型，并且畫(huà)出自動(dòng)售貨機(jī)的與外部設(shè)備的接線情況的圖。在設(shè)計(jì)最后，為自動(dòng)售貨機(jī)的主電路選擇適合的材料。自動(dòng)售貨機(jī)的控制部分器件包括PLC、識(shí)別貨幣面值的器件、各種按鈕、各種指示燈和連接各設(shè)備的器件。開(kāi)始開(kāi)始紙幣識(shí)別器硬幣識(shí)別器紙幣識(shí)別器硬幣識(shí)別器各選擇按鈕各選擇按鈕各指示燈PLC各指示燈PLC退幣按鈕退幣按鈕各接觸器各接觸器圖3-1自動(dòng)售貨機(jī)控制部分器件設(shè)備圖3.2自動(dòng)售貨機(jī)的軟件設(shè)計(jì)在自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中除了有一個(gè)硬件組成部分,而且有一個(gè)軟件組成部分。首先需要繪制一個(gè)可以很好地滿足電腦和自動(dòng)售貨機(jī)需要的梯形圖,然后進(jìn)行調(diào)試,最后使用一個(gè)仿真軟件對(duì)該梯形圖進(jìn)行了仿真。3.2.1自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)開(kāi)始開(kāi)始投幣投幣比較幣值比較幣值否否否貨幣不足>=2>=3.5>=4.5否否否貨幣不足>=2>=3.5>=4.5雀巢咖啡燈亮純牛奶燈亮王老吉燈亮東方樹(shù)葉燈亮芬達(dá)燈亮可樂(lè)燈亮雀巢咖啡燈亮純牛奶燈亮王老吉燈亮東方樹(shù)葉燈亮芬達(dá)燈亮可樂(lè)燈亮雪碧燈亮雪碧燈亮不選擇商品選擇商品不選擇商品選擇商品減法運(yùn)算減法運(yùn)算順序退幣順序退幣結(jié)束結(jié)束圖3-2自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)流程圖上面的流程圖顯示了自動(dòng)售貨機(jī)工作時(shí)程序?qū)⒖赡艹霈F(xiàn)的操作。在使用時(shí)，通常先按開(kāi)始按鈕然后放入貨幣。在貨幣插入時(shí)間過(guò)去之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)硬幣數(shù)量比較不同飲料的價(jià)格。根據(jù)價(jià)格可購(gòu)買(mǎi)的商品的燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，按退款按鈕則會(huì)退還貨幣。3.2.2自動(dòng)售貨機(jī)的程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)主要是5個(gè)方面：開(kāi)始部分，貨幣與價(jià)格進(jìn)行對(duì)比的部分，顯示可選擇的商品部分，貨幣的加減運(yùn)算部分和退還多余貨幣的部分。開(kāi)始部分：設(shè)置開(kāi)始按鈕。按下時(shí)，X000設(shè)置為1，釋放后斷開(kāi)連接。圖3-3開(kāi)始程序圖3-4投幣程序貨幣比較部分：插入貨幣后，將使用貨幣識(shí)別設(shè)備來(lái)識(shí)別貨幣類型。插入貨幣和按下按鈕的功能相同。T10表示將在10秒內(nèi)插入硬幣，并且可以累積貨幣值。因此，使用的數(shù)據(jù)寄存器為D200停電保持類型。圖3-5比較程序貨幣插入會(huì)有可購(gòu)買(mǎi)的飲料的燈亮起。這意味著當(dāng)投入一定金額的貨幣時(shí)，價(jià)格小于或者等于該貨幣的面值的商品的指示燈會(huì)亮起。T2、T11、T12、T13、T14、T15、T16、T17均為計(jì)時(shí)器，計(jì)算的時(shí)間通常設(shè)置在2~3秒。它們每個(gè)都可以由線圈T1供電。因此，當(dāng)消費(fèi)者選擇了想要購(gòu)買(mǎi)的飲料，其發(fā)光時(shí)間將比其他飲料長(zhǎng)4秒。圖3-6飲料的顯示和輸出（a）圖為飲料的選擇的程序梯形圖圖3-7（a）選擇飲料和貨幣的加減（b）圖為貨幣的加減程序梯形圖圖3-7(b)選擇飲料和貨幣的加減貨幣加減部分：當(dāng)選擇了想要購(gòu)買(mǎi)的飲料及數(shù)量時(shí)，對(duì)應(yīng)的飲料的個(gè)數(shù)在存儲(chǔ)器里儲(chǔ)存的數(shù)值也會(huì)跟著改變，并且在數(shù)據(jù)寄存器D200的結(jié)果將會(huì)被存儲(chǔ)。貨幣面值的加減的程序如上圖3-7所示。在貨幣插入售貨機(jī)后，售貨機(jī)將自動(dòng)打開(kāi)定時(shí)器，定時(shí)器的圖如下圖4-8所示。圖3-8定時(shí)器的定時(shí)程序當(dāng)商品選中后，取物口的燈將自動(dòng)打開(kāi)，等商品被取出后，取物口的燈也會(huì)隨之關(guān)閉。燈亮的程序如下圖3-9所示。圖3-9取物口的燈亮程序商品輸出也是有一定的時(shí)間的，商品輸出時(shí)間的控制程序如下圖4-10所示。圖3-10商品輸出時(shí)間控制程序退款部分：如果購(gòu)買(mǎi)商品后需要退款，請(qǐng)單擊退款按鈕。紙幣比硬幣脆弱，因此售貨機(jī)將只使用硬幣進(jìn)行退款。退款后，數(shù)據(jù)寄存器將自動(dòng)復(fù)位。退款程序如下圖4-11所示。圖3-11退款程序4.3自動(dòng)售貨機(jī)的仿真實(shí)驗(yàn)4.3.1仿真軟件介紹MCGS是一個(gè)適用于Windows的軟件，它可以以一個(gè)極快的速度形成對(duì)上機(jī)位進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)的組態(tài)軟件。MCGS可以幫助用戶解決實(shí)際的工程上的困難，為這些困難提供解決方案和開(kāi)發(fā)的平臺(tái)。使用MCGS，不要求用戶具備這方面的基礎(chǔ)知識(shí)，所以使用起來(lái)非常的簡(jiǎn)單方便。用戶可以在非常短的時(shí)間內(nèi)，完成他們想要達(dá)成的設(shè)計(jì)預(yù)想。4.3.2仿真結(jié)果顯示在仿真軟件上畫(huà)出自動(dòng)售貨機(jī)最大的問(wèn)題是圖庫(kù)里沒(méi)有可以直接使用的圖片，所以需要先在網(wǎng)上找到相應(yīng)的飲料的圖片，將找到的圖片保存在電腦里?；氐絼?dòng)畫(huà)設(shè)置的界面，在工具箱欄目里找到位圖，在自動(dòng)售貨機(jī)的畫(huà)面里選擇適應(yīng)的位置畫(huà)出適當(dāng)大小的位圖，隨后將繪制的位圖保存在文件夾當(dāng)中。接著去繪制需要售賣(mài)的飲料的圖片，同樣點(diǎn)擊工具箱欄目，選擇標(biāo)準(zhǔn)按鈕，雙擊按鈕則可以修改按鈕的標(biāo)題。接著在工具箱欄目找到插入，將在網(wǎng)上找到的圖片插入到自動(dòng)售貨機(jī)當(dāng)中，并且插入燈光，當(dāng)飲料被選擇時(shí)會(huì)亮起對(duì)應(yīng)顏色的燈光。最后在總體根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整每個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和位置，創(chuàng)建最后的效果圖，最后的效果圖如圖4-12所示。圖3-12自動(dòng)售貨機(jī)的仿真圖結(jié)論設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)的功能主要是進(jìn)行自動(dòng)飲料交易。該設(shè)計(jì)項(xiàng)目的有效性如下：當(dāng)插入硬幣時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)根據(jù)硬幣數(shù)量自動(dòng)進(jìn)行判斷，并執(zhí)行相應(yīng)的結(jié)果。根據(jù)客戶的選擇，所選飲料將自動(dòng)取出，余額退還。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)如下：借助自動(dòng)鎖定和程序嵌套，可以根據(jù)消費(fèi)者的購(gòu)物意愿采取措施并交付結(jié)果。所設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)裝置簡(jiǎn)單、易用、結(jié)構(gòu)易于安裝、能耗低，在部分商店和工廠中，老年人和兒童均可使用，無(wú)需銷售人員即可滿足銷售需求。雖然這此設(shè)計(jì)相比較傳統(tǒng)銷售而言已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步，但是仍舊有需要改進(jìn)的地方。這雖然是自動(dòng)售貨機(jī)，但是只是在銷售商品的時(shí)候不需要銷售人員，當(dāng)售貨機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，依舊需要人員來(lái)對(duì)它進(jìn)行維修，所以它擺放的位置還是要在維修人員能夠盡快達(dá)到的地方?？萍荚絹?lái)越