自动售货机的PLC系统设计【含3张CAD图纸】
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毕业设计（论文）任务书 填表时间： （指导教师填表） 学生姓名 专业班级 指导教师 课题 类型 工程设计 题目 自动售货机的 统设计 主要研究 目标 (或研 究内容 ) 用 计出一种简易的自动售货机控制装置，并把投币金额、所售物品及找回余额显示在 7 段数码管上。 课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等） 1 要求 在老师的指导下，独立完成 设计 动售货 机 控 制装置。 2 要求独立 完成 程序控制的工作 量， 画出 相应的 接线图 ， 设计符合控制要求的梯形图 ，毕业设计 论文字数为 50008000 字 左右 。 3. 翻译一篇本专业外文文献（ 500010000 个以上印刷符号），并附译文 。 4. 查阅 15 篇以上与题目相关的文献。 5其余 要求 按 洛阳理工学院 毕业设计 （论文）工作管理规定 中的 有关规定 。 进度计划 57 周 ： 查阅资料，熟悉设计内容，拟订设计方案。 814 周 ： 进行总体、部件等设计，并完成设计图纸的绘制。 1516 周 ： 修改完善设计，翻译资料，写说明书，准备答辩。 主要参 考文献 用技术 可编程控制器原理及应用 电子技术等 指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日 外文资料翻译 of is is t t of of in up of s on of in or of of to s s to e in of in is of in a of do nd LC a LC no up of as as or of to LC up to to or of of PU of to s to is an or is to to of to ; , or , in to to , AM of OM OM do of in AM PU of of LC is no we to is a to to of of LC to of is we of or s to on is to t he to LC a of go to LC of is in a of no to is a is a is we t is we a of on do MI it no it to or it LC to is of of it is at to in of of to a to of in s MI is is is of MI to be At a of is is a t by of of to we of we to of to to to a of is at to LC at LC of to of to LC to to up a 0 of if in 000 we to on to on LC is to be a to it in a of of LC of to in to on If in is a to is of I to of to on is of in an to to up it a to a of a of is to a a a he of t A of is to t at a is to t is at Be is a in is to be on by PU to at to to on to is of of in of up PU to be at in an in a to on is a in be in is is an in it of is to be at to to is be PU is of to a to on to at to be we of to we or be to we to or to on A of of a of LC 6 We be an at of a to 8 to an as we to A is as or to on is it is a of 25600%, in in of TL is by of it of is a of we to to to to on of us to on to to on is a in LC of at of it t do on to up of to on a of to a on to a to of we to it of LC in us in of we to to up of of is we of of be to to we is we or a we to of PU do to of it an it be to we is a, to of to s of to to is to PU a of of a of in of DT to PU to to t of we do a to a it is at we is to we we as as , be to an to PU on to , to to to , be to to to :00 to is we of to to we a LC a LC to us a of a in of to to is we LC us of is of in is of SP we to to we on It at LC to of go of on by to us to to to of to is is a PU to t in LC is a DT in we a DT to to to in or is of DT PU DT on to LC of of , of to on to on in is o.5 is to of to go up of to LC a we of to it 可编程控制器技术讨论与未来发展 随着时代的发展 ,当今的技术也日趋完善、竞争愈演愈烈 ;单靠人工的操作已不能满足于目前的制造业前景 ,也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象 . 人们在生产实践中看到 ,自动化给人们带来了极大的便利和产品质量上的保证 ,同时也减轻了人员的劳动强度 ,减少了人员上的编制 体优化、最佳决策等 ,熟练的操作工、技术人员或专家、管理者却能够容易判断和操作 ,可以获得满意的效果 拟这些智能行为 ,通过人脑与计算机协 调工作 ,以人机结合的模式 ,为解决十分复杂的问题寻找最佳的途径 我们在各种场合看到了继电器连接的控制，那已经是时代的过去，如今的继电器只能作为低端的基层控制模块或者简单的设备中使用到；而出现也成为了划时代的主题，通过极其稳定的硬件穿插灵活的软件控制，使得自动化走向了新的高潮。 最大特点在于：电气工程师已不再电气的硬件上花费太多的心计，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到 输入点上就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接就可以。 内部包含了具有中央处理器的 带有外部 I/O 口扩展的I/O 接口地址和存储器三大块组成， 核心是由一个或者多个累加器组成，它们具有逻辑的数学运算能力，并能读取程序存储器的内容通过计算后去驱动相应的存储器和 I/O 接口； I/O 口将内部累加器和外部的输入和输出系统连接起来，并将相关的数据存入程序存储器或者数据存储器中；存储器可以将 I/O 口输入的数据存入存储器中，并在工作时调转到累加器和 I/O 接口上，存储器分程序存储器 数据存储器 以将数据永久的存入存储器中，而 能作为 算 时临时计算使用的缓冲空间。 抗干扰是极其优秀的，我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣，这些所有的问题已不再成为我们失败的主题，而留给我们 的是关心如何来利用 内部资源为我们加强设备的控制能力，使我们的设备更加的柔性。 语言并不是我们所想象的汇编语言或 C 语言来进行编程，而是采用原有的继电器控制的梯形图，使得电气工程师在编写程序时很容易就理解了 语言，而且很多的非电气专业人士也对 快认识并深入。 以上仅仅是 优点之一，这也是人们比较容易理解的一部分，在很多的设备中 ，人们已不再希望看到太多的控制按钮，它们不但容易损坏而且极易产生人为的失误，小的并不是主要的失误也许你还能够接受；但过大的甚至是致命的失误是我们无法容忍的。新的技术总是为了给我们带来更安全和便捷的操作，使得我们面临的一大堆问题一扫而光，你有了解过 ？这里说 根本不清楚它是什么，也没有兴趣了解，换一个中文把它说明为触摸屏或者人机界面你就知道了，它和 结合给了我们更大的空间。 制不仅仅是减少了控制按钮，增加控制的灵活性，更主要的它是可顺序性的，而且在能够改变数据输入和数据输出反馈，在温 度控制曲线的模拟也能直观的显示出来。并且能够通过编写功能帮助程序来提供各种力所能及的帮助，使得操作者减少不必要的失误。 厂商目前也越来越多，功能也越来越强，价格也越来越低，使用的面越来越广。 前景可以说十分的看好。 在很多场合，单靠单机的控制是无法保证设备的顺畅运行，而通过设备与设备的信息交流达到我们想要的效果。比如在前包装和后工序的检测，我们就要将包装的信息反馈到检测处，而检测处的信息也要反馈到包装来。这样通过信息共享来使得两者之间链接起来，形成一个共体，从而使的两者间的配合更加的紧密，在彼此 间达到映影相挥的效果。 通信已经愈来愈体现它的价值，在 间的通信，能够通过信息的沟通和数据的共享来保证设备之间的相互协调，已达到互补的效果。 间的数据转换采用 口来传送数据，而 口只能保证 10 米的传输距离，如果在 1000 米的距离内我们可以通过 长的距离只能通过 进行传输。 数据传送只是将内部的数据传送到对方的一块连续的地址中， 我们把它称为一个表，对方的 过读取表中的数据来进行操作。如果表中的数据是一个一般设置的数据 的话，那只是一般的数据传送，比如今天的油价上升了，我要把油价的价格传送到所有的输油机上，那就是数据的共享；而当表中的数据是一段控制 指令程序，那就很有难度了，比如你要控制一台机器人来按你想象的动作工作，你会给它编制一段程序并以数据的形式发送过去。 信息输送的形式有单工位、半双工位和全双工位的分别。单工位的意义也就是说两者之间，一个只能发送，而一个只能接收，比如一个特务他只能接收上司的指示，而无法给上司回复；半双工位也就是两个能都能发送和接受数据，但不能同时发送和接受，比如你打电话时是不能接电话 ,对方也 一样；而全双工位是两者之间都能发送和接受数据，并可同时发送和接受。像互联网就是典型的例子。 信息输送的过程也有同步和异步之分：同步的意义在于发送数据时数据线和时钟线是同步的，也就是数据信号和时钟信号同时由 行发送，这需要彼此都要专门的时钟信号来进行传送和接送，并且是强制性的，这种方法的特点购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 自动售货机的 统设计 摘 要 本论文设计的是由微机 成的自动售货机监控系统，本文阐述了自动售货机的来源与发展，以及它在国内外发展的现状，对自动售货机的方案进行了论证，介绍了 基本组成、特点以及工作原理，对由微机 成的自动售货机系统整体设计过程进行较为细致的论述。 在设计中选择 作为主工作站的上位机，下位机采用 控制器，每个制器控制一个售货机子系统，三台 制器分别为从工作站 1，从工作站2，从工作站 3，文中详尽地介绍了自动售货机的各硬件组成，并完成 了 部接线图。文中制作了上位机用户管理界面，应用 件对上位机用户管理界面的程序以及主工作站的通信程序进行编写并调试；在 形图的编写时，文中采用的是西门子 形图专用编译软件 进行编写。 本论文的重点放在 硬件部分的设计和介绍、 形图的编写及诸工作站程序的编写上。在整体设计过程中按照 “ 提出问题，分析问题，解决问题 ” 的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。 关键词： 自动售货机 ,可编程序控制器 ,梯形图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I F he by as as it in on to LC as as of to on a by C in to on LC to LC a LC be , , , in LC In on on to on as as LC in LC on LC LC in to in to 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 录 前 言 . 1 第 1 章 自动售货机介绍 . 3 动售货机功能分析 . 3 选型原则 . 4 基本结构 . 5 下电工可变成序控制器产品 绍 . 5 组成各部分 . 6 术性能 . 7 第 2 章 统设计 . 错误 !未定义书签。 编程序控制系统设计的基本原则 . 8 制系统设计原则 . 8 制系统设计的基本内容 . 8 制系统设计的一般步骤 . 9 写梯形图的注意事项 . 9 序设计的步骤 . 9 第 3 章 自动售货机 序设计 . 10 真实验系统中售货机的分析 . 11 计任务的确定 . 12 序设计部分 . 13 序设计说明 . 13 序设计 . 14 据连接 . 20 义 I/O 设备 . 20 计 . 21 行 . 22 结 论 . 24 谢 辞 . 25 参考文献 . 25 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V 附 录 . 27 外文资料翻译 . 错误 !未定义书签。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 前 言 从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。 从供给的条件看，自动售货机可以充 分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化， 24 小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。 现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动 售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约 10 15的电力。进入 21 世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。 因经济复苏缓慢，社会对扩大就业与工作场所提供茶点饮料的福利事业更为关注。自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在 24 小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。 1999 年的全美自动售 货机协 会 和 全 美 咖 啡 服 务 协 会 的 合 并 使 人 们 更 直 观 地 看 到 了 这 种 融 合 现象。 日本是自动售货机的天堂。除鸡蛋、米饭之外，报纸、杂志、一次性相机、干电池、磁带、刮胡刀、袜子、花及宠物食品等各种商品都通过自动售货机进行销售。连熟知自动售货机的美国游客在日本看到 10 台自动售货机排成一列的景象后，也是连声称奇。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第 1 章 自动售货机介绍 动售货机功能分析 这部分阐述了自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，并介绍了自动售货机运行系统种所包括的人工操作步骤。 在进行上、下 位机程序编写之前，首先要做的工作是确定自动售货机本身所具备的功能及在进行某种操作后所具有的状态。 在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有 8 中商品，其中 01 号商品（代表第一种商品）价格为 ， 02 商品为 ，其余类推。现投入 1 个 1元硬币，当投入的货币超过 01 商品的价格时， 01 商品的选择按钮处应有变化，提示 可以购买，其他商品同比。当按下选择 01 商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去 01 商品的价格同时启动相应的电机，提取 01 号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售货机的工作流程图如图 1示。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 1自动售货机工作流程图 选型原则 当某一个控制任务决定由 完成后，选择 成为最重要的事情。一方面要选择多大容量的 另一方面是选择什么公司的 外设。 对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的 I/O 点找出来，包括开关量 I/O 和模拟量 I/O 以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。控制系统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流 220V 的接触器、电磁阀，又有 24V 的指示灯，则最后选用的 输出点数有可能大于实际电数。因为 输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们是交流 220V 的负载负载使用。则直流 24V 的负载只能使用其他的输出端了。这样有可能造成输出点浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流 220V 的指示灯等。一般情况下继电器输出的 用最多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 对第二个问题，则有以下几个方面要考虑： 1 功能方面 所有 般都具有常规的功能，但对某些特 殊要求，就要知道所选用的 否有能力控制任务。如对 智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对 计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对 位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的 种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。 2 价格方面 不同厂家的 品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、 I/O 点数相当的 价格能相差 40%以上。在使用 多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因数。 机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块 也就选定了。 基本结构 目前 类繁多，功能和指令系统也都各不相同，但都是以微处理器为核心用做工业控制的专用计算机，所以其结构和工作原理都大致相同，硬件结构与微机相似。主要包括中央处理单元 储器 入输出接口电路、电源、 I/O 扩展接口、外部设备接口等。其内部也是采用总线结构来进行数据和指令的传输。 制系统由输入量 输出量组成，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的各种信号均作为 输入量，它们经 部输入端子，作为 输出量对外围 设备进行各种控制。由此可见， 基本结构有控制部分输入和输出组成。 下电工可变成序控制器产品 绍 经过从功能方面和价格方面两个方面的考虑，发现松下电工可变成序控制器产品 较适合自动售货机。因为它是一种功能很强的小型机，在设计的过程中采用先进的方法及组件使其通常只有在大型 才具有的功能，且具有其他控制器所不具备的功能。虽然是小型机。但是其功能较完善，性能价格比高，较适合自动售货机。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 现在就对 松下电工公司生产的 中 型号可以看出 I/和为 24. 组成各部分 1 口能于 可连接其他外围设备。 2 运行监视指示灯 （ 1） 当运行程序时， “指示灯亮； （ 2） 当控制单元中止执行程序时， “指示灯亮； （ 3） 当发生自诊断错误时， “指示灯亮； （ 4） 当 检 测 到 异 常 的 情 况 时 或 出 现 “定 时 故 障 时 ，“ 指示灯亮。 3 工作方式选择开关 工作方式选择开关共有 3 个工作方式档位，即 “， “ “。 （ 1） “工作方式 当开关扳到这个档位时，控制单元运行程序。 （ 2） “工作方式 在这个工作方式下，可以使用编程工具改变可编程控制器的工作方式为 “或 “工作方式。 （ 3） “工作方式 在此方式下可以编辑程序。若在 “工作方式下编辑程序，则按出错对待。可编程控制器鸣响报警，提示 编程者将方式选择开关切换至 “” 工作方式。 （ 4） 输出端子 点。该端子板为两头带螺钉可拆卸的板。 （ 5） 直流电源输出端子 在 4 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 （ 6） 输入端子 6点。输入电压范围为直流 12 24V。该端子板为两头带螺钉可拆卸的板。 （ 7） 编程工具连接插座（ 可用此插座经专用外设电缆连接编程工具。 （ 8） 波特率选择开关 有 19 200600可编程控制器与外部设备进行通信时，应根据不同的外设选定波 特率。 （ 9） 电位器（ 这两个电位器可用螺丝刀进行手动调节，实现外部设定。当调节该电位器时， 255之间变化，相当与输入外部可调的模拟量。 （ 10） I/用来指示输入 /输出的通断状态，当某个输入触点闭合时，对应于这个触点编号的输入指示发光二极管点亮（下一排）； 当某个输出继电器接通时，对应这个输出继电器编号的输出指示发光二极管点亮（上一排）。扩展单元接口插座用于连接 、 D/接单元。 术性能 主机 I/O 点数为 16/8；最大 I/O 点数为 104；容量为 2720 步；基本指令数为 80；高级指令数为 111；内部继电器为 1008 点；特殊内部继电器为 64 点；定时器 /计数器为 144 点；数据寄存器为 1660 字；特殊数据寄存器为 70 字；索引寄存器为 2 字；主控指令为 32点；跳转标记数为 64 点；步进数为 128 级；子程序个数为 16 个；中断个数为 9 个程序；输入滤波时间为 1 128 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第 2 章 统设计 编程序控制系统设计的基本原则 制系统设计原则 任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计 制系统时，应遵循以下基本原则： 1 最大限度地满足被控对象的控制对象。设计前，应深入现场进行调查研究，收集资料，并于机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟订电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。 2 在满足控制系统要求的前提下，力求使控制系统简单、经济， 使用及维修方便。 3 保证控制系统的安全、可靠。 4 考虑到生产的发展和工艺和改进，在选择 量时，应适当留有裕量。 制系统设计的基本内容 制系统是由 用户输入、输出设备连接而成的，因此， 1 用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。这些设备属于一般的电气元件，其选择的方法在其他有关书籍中已有介绍。 2 选择。 制系统的核心部件，正确选择 于保证整个控制系统的技术经济性能指标起到重要的作用。选择 包括机型选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。 3 分配 I/O 点，绘制 I/O 连接图。 4 设计控制程序。包括设计梯形图、语句表（即程序清单）和控制系购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 统流程图。控制系统程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统工作安全、可靠的关键。因此，控制程序饿设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。 5 必要时还需设计控制台 6 编制控制系统的技术文件。 制系统设计的一般步骤 1 根据生产的工艺过程分析控制要求。 2 根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备，据此确定 I/ 3 选择 统。 4 分配 I/O 点，设计 I/O 连接图。 5 进行 序设计，同时可进行控制太的设计和现场施工。 写梯形图的注意事项 1 输入 /输出继电器、内部辅助继电器、定时器、记数器等器件的触点可以多次重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。 2 梯形图每一行都是从左母线开始，线圈终止于右母线。触点不能放在线圈的右边。除步进程序外 ，任何线圈、定时器、计数器、高级指令等不能直接与左母线相连。如果需要任何时候都被执行的程序段，可以通过特殊内部常闭继电器或一个没有使用的内部继电器的常闭触点来连接。 3 在程序中，不允许同一编号的线圈两次输出。 4 不允许出现桥式电路。 程序的编写顺序应按自上而下、从左止右的方式编写。为了减少程序的执行步数，程序应为“左大右小，上大右小”。 序设计的步骤 1 对于较复杂的控制系统，需绘制系统控制流程土，用以清楚地表明动作的顺序和条件。 2 设计梯形图。这程序设计的关键一步，也是比较困难的一步 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 3 根据梯形图编制程序清单。 4 用编程器将程序输入到 用户存储器中，并检查输入的程序是否正确。 5 对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。 6 待控制台及现场施工完成后，就可以进行联机调试。若未满足要求，再从新修改程序或检查接线，直到满足为止。 7 编写技术文件。 8 交付使用。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 第 3 章 自动售货机 序设计 真实验系统中售货机的分析 图 3制系统设计步骤 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 如图 3货机的全部功能时在 上位机上模拟的 ，所以售货机的部分硬件是由计算机来模拟完成的。如钱币识别系统可以用按压某个“仿真对象”输出一个脉冲直接给 布命令，而传动系统也是由计算机来直接模拟的，这些并不会影响实际程序的操作，完全能模拟现实中自动售货机的运行。 1 试验状态假设 由于是在计算机上模拟运行，试验中有一些区别于实际情况的假设，本试验中假设： （ 1） 自动售货机只售 8 种商品。 （ 2） 自动售货机可识别 10 元、 5 元、 1 元、 5 角、 1 角硬币。 （ 3） 自动售货机可退币 10 元、 5 元、 1 元、 5 角、 1 角硬币。 （ 4） 自动售货机有液晶显示功 能。 （ 5） 实验中售货机忽略了各种故障以及缺货等因素。 2 一次交易过程分析 为了方便分析，我们以一次交易过程为例。 （ 1） 初始状态。由电子标签显示各商品价格，显示屏显示友好界面，此时不能购买任何商品。 （ 2） 投币状态。按下投币按钮，显示投币框，按下所投币值显示屏显示投入、消费、余额数值，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。 （ 3） 购买状态。按下可以购买的选择按钮，所选的商品出现在出货框中，同时显示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。取走商品后出货框消失。 （ 4） 退币 按钮。按下退币按钮，显示退币框，同时显示出应退币值及数量。按下确认钮，则恢复初始状态。 到此为止，自动售货机的一个完整工作过程结束。 计任务的确定 在清楚自动售货机运行工作过程的基础上，制定出设计方案，确定任务购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 的目标，以设计出合理的仿真系统。 首先，应该做上位机与下位机的任务分工：上位机主要用来完成仿真界面的制作过程，而下位机则主要用来完成 序的编写。其次，要分别对上位机和下位机进行资料的查找与收集。例如在进行仿真界面的设计时可以去观看一下真正售货机的外观，必要时可以借助一些宣传图片来设 计自动售货机的外型；在进行 序的编写时需要先分配 I/O 点，确定上、下位机的接口。然后，分别对上、下位机分别进行设计工作。最后，进行上位机设计结果与下位机设计结果的配合工作，经调试后完成整个系统的设计 另外，上位机与下位机的设计工作是密切配合的。它们无论在通信中使用的变量，还是在仿真中控制的对象都应该是一致的。总体上讲，仿真界面是被控对象，利用 控制这个仿真的自动售货机，仿真的自动售货机接受 控制指令并完成相应的动作；另一方面，仿真界面中的仿真自动售货机的运行，都是由组态界面所提供的 命令语言来完成的。这是整个仿真系统内部各大部件之间的内在关系。 我主要是对自动售货机中的下位机，也就是主要是对 其中的程序进行设计。仿真程序只做了解，虽然只做了解，但是也将在下面有所介绍。清楚了仿真实验的整体设计思路，下面就可以开始着手设计了。 序设计部分 这部分内容是整个系统设计的主体部分。所要完成的任务是仿真系统的上位机与下位机的程序设计，即在上述功能分析的基础上，有针对性地进行设计。 序设计说明 在设计的过程中，就像上面所叙述的那样，并非孤立地分别进行上位机和下位机 的设计工作，而是互相配合的。因此在以下的详细设计过程中，并没有将上位机的设计与下位机的设计整体分开来写，而是相互交替，同时尽量清晰地叙述，在相应的设计部分中注明是上位机的设计还是下位机的设计。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 序设计 可以把一次交易过程分为几个程序块：运行初期电子标签价格的内部传递；投币过程；价格比较过程；选择商品过程；退币过程。 1 行初期电子标签价格的内部传递程序的设计 仿真系统运行初期，要由 仿真画面相应对象传递已经存储好的价格，还要给投入显示、消费显示及余额显示存储器清零，同时也要给存 储退币币值的存储器清零。程序编制过程中，要用到运行初期闭合继电器 6位数据传送指令 时在上位机 须定义相应的变量，来实现与 序的对接。所定义的变量如表 1 所示。 表 1 初始状态变量表 根据表 1 编制 序如图 3示。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 图 3行初期电子标签价格的内部传递程序 在梯形图程序图中，系统初始化时，通过运行初期闭合继电器 第一次扫描时将数值传递给上位机。给 初值，赋值功能通过高级指令 现。至于为什么要加入 以后的程序中将介绍它们的作用。 2 投币过程 在投币的过程中，每投下一枚硬币，投入显示将增加相应的币值，余额也增加同样币制。先建立变量表，在编写程序。变量表如表 2 所示。对应的梯形图程序如图 3示。 表 2 投币过程变量表 说明 上位机 量 对应 址 投入 1 角 1200 投入 5 角 5201 投入 1 元 10202 投入 5 元 50203 投入 10 元 100204 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 在图中，当按下投入 1 角时，相当于让 通，之所以用一个微分指令，就是要只在接通时检测一次，不能永远加下去。投入 1 角要投入显示、余额显示都相应增加相同数值，加法是由 16 位加法指令 实现的。投入5 角、 1 元、 5 元、 10 元，原理同上。 3 价格比较过程 价格的比较要贯穿实验过程的始终，只要余额大于某种商品价格时，就需要输出一个信号， 图 3币过程梯形图 提示可以购买。这里只要选择灯来代表此信号。所建立的变量表如表 3所示。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 表 3 价格比较过程变量表 4 选择商品过程 当投入的币值可以购买某种商品时，按下相应的“选择”按纽即可在出货框中出现该种商品，同时消费显示栏中显示出已经消费掉的金额，余额也将扣除已消费的币值，接着余额继续与价格相比较，判断是否能继续购买。出现在出货口的商品在没有取走前，一直保持显示状态，用鼠标点击该商品代表已经取走，出货口 中的商品隐藏。建立的变量表如表 4 所示。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 表 4 选择商品过程变量表 5 退币过程 在退币过程中，最主要的是完成退币的运算过程，根据结果输出相应的购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 钱币，退币结束时还要使用到的某些寄存器重新赋零。所建立的变量如表 5所示。 表 5 退币过程变量表 说明 上位机 应 址 退币按钮 20F 退币 1 角 币 5 角 币 1 元 币 5 元 币 10 元 币确认按钮 O 整个退币过程在按下按钮（即 通时）时执行，同样也用到一个微分指令，在接收到信号时产生一次开关脉冲，进而执行一次其下面的指令。除法指令，第一次将余额的币值除以 1000，商存储于 ，作为退币 10 元的输出值。余数则存储 于特殊数据寄存器 ，下次将不能被1000（ 10 元）整除的余数除以 100（ 5 元），商且存储于 ，余数继续下传，直至被 1 角除过，由于所投币值最小是 1 角，并且商品价格也确定在整角，所以最终能被 1 角整除。 在程序的初始化时曾给 零， 程序的中间量，为的只是程序在使用过程中能稳定执行，避免出现退币错误。 为什么要除以 1000 呢？这主要是考虑到 主要特点是执行过程稳定可靠，但执行速度较慢。在计算时尽量 将数值作为整数计算，因为是在计算机上模拟，可以把一部分功能交由计算机来实现，这里把 1 角当作 10、 5角当作 50、 1 元当作 100、 5 元当作 500、 10 元当作 1000，可以避免把这些数据当作有小数点的实数计算，这同前面的加 1 角等于 10（ 相同的道理。至于交由计算机的任务将在以后叙述。 退币过程结束后， 将寄存器中的数值置回原定的初值 0，完成一次交易，防止下一次交易时出错。梯形图 3来完成对数据的初始化。 程序中分别将投入显示、消费显示、余额显示、 10 元存储、 5 元存储、购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 1 元存储、 5 角存储和 1 角 存储清零，还将中间量 零。 完成了以上 5 个过程，自动售货机的 制程序基本完成，程序可以控制售货机实现各种要求的功能。 图 3币过程梯形图 据连接 义 I/O 设备 数据库是从 I/O 驱动程序中获取过程数据的，而数据库同时可以与多个购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 I/O 驱动程序进行通信，一个 I/O 驱动程序也可以连接一个或多个设备。下面创建 I/O 设备。 1 在 航器中双击“实时数据库”项使其展开，在展开项目中选择“ 双击使其展开后，选择项目双击 并定义。 2 单击“完成”按钮返回，在“松下电工”项目下增加一项“ ,如果要对 I/O 设备“ 配置进行修改，双击项目“ ,会再次出现 “I/O 设备定义”对话框。若要删除 I/O 设备“ 用鼠标右键单击项目“ 在弹出的右键菜单中选择“删除”。 计 自动售货机控制要求 1 该自动售货机可以同时投入 5 角、 1 元、或 5 元硬币 ,自动销售汽水、果汁和咖啡 . 2 当投入的硬币总值等于或超过 时 ,汽水按钮指示灯亮 ;当投入的硬币总值等 于或超过 3 元时 ,汽水按钮和果汁按钮同时亮 ;当投入的硬币总值等于或超过 5 元时 ,汽水按钮、果汁按钮和咖啡按钮同时亮 . 3 当汽水按钮灯亮时 ,按汽水按钮 ,则汽水排出 10s 后自动停止 ,同时汽水按钮指示灯闪烁 10s. 4 当果汁按钮灯亮时 ,按果汁按钮 ,则果汁排出 10s 后自动停止 ,同时果汁按钮指示灯闪烁 10s. 5 当咖啡按钮灯亮时 ,按咖啡按钮 ,则咖啡排出 10s 后自动停
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