自动售报机毕业设计论文

1、自动售报机毕业设计论文摘 要本篇文章将介绍基于PLC控制的自动售报机系统，这个系统主要是由两个部分组成：一是前台售报系统，二是后台管理系统，这两个系统之间相互协调使得自动售报机的功能更加的完善，操作者操作起来更加的简单便利。从自动售报机的发展趋势来看，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。在现阶段，由于人口的数量巨大，导致生产消费的数量也急剧上升，使得消费模式和消费环境也发生了相应的变化，这就要求市场上出现新的流通、售卖渠道。原来的那些报刊亭已不能满足顾客的需求，自动售报机在这样的条件促使下便应运而生。自动售报机使用PLC控制使其系统更加稳定，保证了自动售报机能够长期稳

2、定的运行，而且PLC控制不仅能实现控制功能，还具有高可靠性、易编程、好维护等特点。本文将从外观和它的各个部件的功能上进行阐述，分析它的硬件和软件的结构。关键词: 自动售报机； PLC； 单片机； 控制系统；The newspaper vending machine graduation design thesisABSTRACTThis article will introduce the newspaper vending machine system based on single chip microcomputer control motor sell newspaper, This

3、system mainly consists of two parts: One is the front desk the vending system, Second is background management system, Coordinate with each other between the two systems can make the newspaper vending machine function is more perfect, Make the operator to operate more simple and convenient. From the

4、 developing trend of the newspaper vending machine, it is because the labor-intensive to technology-intensive industry structure the product of social transformation. At present, due to the huge number of population, Lead to a sharp rise in the number of production and consumption, consumption patte

5、rns and consumption environment also changed accordingly, which requires new circulation channels to appear on the market. Originally the newsagent cannot meet the needs of customers, the newspaper vending machine under such conditions make it arises at the historic moment. The newspaper vending mac

6、hine using PLC control makes the system more stable and ensure the newspaper vending machine is a long-term and stable run, And PLC control not only can realize the control function, but also has high reliability, easy programming, good maintenance, etc. This article will from all parts of the appea

7、rance and it expounds on the function, analyzed the structure of its hardware and software. Will also to a transaction process of newspaper vending machine working process in detail.Key words: The newspaper vending machine; PLC; Single-chip microcomputer; Control system;目 录中文摘要1外文摘要2第一章 绪论引言61.1 自动售

8、报机的介绍71.2 自动售报机的研究背景和发展前景91.3 本次设计的主要目的和主要内容11第二章 PLC介绍2.1 PLC的概述112.1.1 PLC的由来112.1.2 PLC的概念122.1.3 可编程序控制器的特点132.1.4 PLC的基本功能142.1.5 可编程序控制器的发展趋势142.2 PLC的基本结构和原理15 2.2.1 PLC的基本结构15 2.2.2 PLC的工作原理16第三章 自动售报机介绍173.1 自动售报机多机多总线控制系统173.2 自动售报机的各部分简介18 3.2.1 MDB的介绍18 3.2.2 LCM的介绍18 3.2.3 RTC的介绍18 3.2.

9、4 EEPROM的介绍19 3.2.5 FLASHROM的介绍193.3 自动售报机的基本功能及工作流程19第四章 自动售报机控制系统的PLC设计214.1 控制系统的整体工作流程214.2 I/O地址分配表214.3 PLC接线图214.4 系统软件设计224.4.1 主程序流程图224.4.2 投币子程序图234.4.3 比较币值子程序图234.4.4 报纸选择子程序图244.4.5 退币子程序图244.5 程序设计24 4.5.1 投币程序24 4.5.2 价格比较程序25 4.5.3 报纸选择程序25 4.5.4 退币程序26 4.5.5 复位程序264.6 仿真与调试274.6.1

10、GX Developer特点274.6.2 程序仿真过程28结 论29致 谢30参考文献30外文文献及译文31第一章 绪论引言随着时代的发展，信息化时代已经到来，各行各业都在进行着不同程度的电子化建设，各种各样自动化、智能化的设备都已相继出现。自动售报机是报业零售的一种全新形式，它的灵感来自于早已在市面上出现的自动售货机。由于自动售货机能全天候运营，在时间上没有局限性，所以深受人们喜爱。至此，自动售报机的设计研究也迫在眉睫。在现阶段的传统报业领域内，虽然报刊、杂志等一些其他媒体仍然占有重要的传播地位，但是在这一方面的发行设备却还未能应用信息化建设需求的设备，它的销售依然是处于人工发行的层面。据

11、统计得到，超过40%的报刊是报摊、零售点销售的，但是随着时代的进步，城市现代化的建设要求，这些街头零售报摊、零售点的数量将受到极大限制，不但不会得到增加，甚至还有可能会减少，自动售报机不仅能使报刊、杂志和一些其它的媒体发行更为方便快捷，而且可以增加其销售量并减少商家在此方面上的投入，提高报业这一传统行业在人们心中的形象。所以，自动售报机亟待设计和开发，自动售报机不仅可以增加报刊、杂志等媒体的发行渠道和发行量，而且由于它不占空间和外观精巧等特点，也有利于规范城市的市容市貌，提升城市的整体形象，也适应城市信息化建设的需求。自动售报机在其他国家已经发展了数十年，根据使用环境的不同，每个国家和地区对于

12、自动售报机的结构和性能要求也是各不相同。例如欧美等国家的自动售报机大多都是一次投币即开门的任人自觉取报的自动售报机。相对于国外的那些开放式自觉取报机，我国的自动售报机在结构设计上就要复杂得多，且工作原理也大不相同，再加上国人对于自动售报机的使用习惯和认知度不够，导致这一种文明的售报方式还未能在传统报业中兴起。据称，在1993年，我国从日本、韩国引进了自动售报机，在1995年时，我国第一台国产自动售报机在北京诞生。在现阶段，我国的自动售报机制造、销售和运营管理还不成熟，还未能形成完整的产业链，主要问题集中在产品的制造研发和管理软件的落后上，而且运营商还未能形成对自动售报机的集中管理，导致管理效率

13、非常低。面对国外那些已经相对成熟的管理技术和中国的自动售报业的快速发展，给自动售报机管理系统的研究提供了很好的机会，而且现在通信技术和计算机的蓬勃发展也为开发适应我国国情的自动售报机管理系统提供了一个良好的机会。 1.1 自动售报机的介绍自动售报机的使用有利于现代化城市的信息化建设，这一部分将为大家介绍自动售报机的外观形状并阐述自动售报机的原理和操作规程。人们可以通过自动售报机方便快捷的买到报刊、杂志等读物，不再需要去苦苦寻找报摊或者因为时 间被限制而买不到这些读物。自动售报机的外部结构包含：正面广告位（LED显示屏）、头版展示窗（LED显示屏）、报纸选择器（LED显示屏）、出报口、操作说明、

14、武汉通支付及二维码、纸币识别器、硬币投口、退币口等。在机柜的侧面专门开了一个报纸回收口，用来收集人们看过或者没用的报纸，然后回收再利用，避免了纸张的浪费，还可以防止报纸的随手乱扔现象发生。 自动售报机内部结构包括：重量传感器、单片机、电动机、语音报警器、弹簧和钱币收集盒。重量传感器位于钱币入口的正下方，用于识别硬币的类型，钱币收集盒位于箱体重量传感器下方。箱体前部开有出报口，出报口下方设置有弹簧。在箱体内部，重量传感器、单片机和电动机通过导线依次电路连接，语音报警器也与单片机电路连接。这次设计通过单片机利用传感器转换的电子信号检测信号的正确性，并且通过电动机执行不同的命令，使得整个系统安全、方

15、便、廉价。 这次设计的自动售报机在外观上更加的精美，更符合现代化城市的建设。对于箱体上的正面广告位、头条展示窗和报纸选择窗口全都采用液晶显示器作为材料，使得其可以展示的信息量更加的丰富，而不是单一的静止画面。对于报纸选择器而言，采取这一改进使得人们购买时可以更加直观的选择到自己想买的报纸，不会出现差错，而且这一措施使得人们可以更加多的获取这些报纸的信息。例如：日期、价格等。自动售报机的运行部分大致可以分为两类，一为开门后的管理状态，二为关上门之后的销售状态。 由上面所展示出的自动售报机的外观可以看出自动售报机上有很多的选择键和出口入口，人们可以在报纸选择窗口按下报纸上面所对应的按键进行报纸的选

16、择，然后通过纸币入口或者是硬币入口进行投币，完成消费，在出报口获取报纸。或者按取消键进行交易取消，最后从退币口退出钱币。为了适应现代化城市的建设，跟上科技技术的发展，在未来的设计中将加上武汉通支付及二维码扫码支付这些更加适合青年人群的支付方式，避免了投币找零这一繁琐的消费方式。自动售报机同时还可以起到宣传的作用，这样的设置使其不仅环保而且扩大了它的经济效益。自动售报机是一台机集光电一体化的自动化装置，在已完成支付的条件下，靠触摸控制按钮输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定的动作，将报刊输出，完成交易。自动售报机是以单片机为核心，结合机械技术、红外识别技术和手机无线通信技术于一体的自动

17、化控制装置。该设备具有功能强大、可靠性高、使用方便、维护简单和节能环保等特点。它不仅可以自动识别硬币，还可以自动识别纸币，而且可以自动找零。这其中最为核心的部位就是可编程控制器（PLC）了，它是以微处理器为核心的工业控制装置，它控制了整台设备的运行，而且运行的时间非常长久，运行也极其稳定高效。自动售报机是将传统的继电器控制系统和计算机技术结合到一起的现代化设备，其具有高可靠性、灵活通用、易于编程、使用方便的特点，所以在近年来的工业自动控制、机电一体化和改造传统产业等方面得到了广泛的应用。1.2 自动售报机的研究背景和发展前景自助服务行业是服务行业领域的一个比较新颖的领域，在国际上自助服务行业自

18、70年代开始就在迅速发展，是当下的一个新兴行业，它彻底改变了用户和商家面对面交流或者交易的方式，用户自己在自助服务机上就能完成交易。自助服务行业一方面为用户带来了极大的便利，使得用户的消费不再受时间地点的局限，扩展了服务的时间和空间，使得服务具有了无处不在、无时不在的新特点；另一方面，自助服务行业的兴起也给商家带来了便利，它一改商家原来的经营方式，为商家们节省了大量的人力、物力和财力，而且提高了操作的准确性和全天候性，不在受到天气等其他不良因素的制约，使商业运作的信息化、电子化、网络化成为了可能；再者，自助服务行业的兴起提高了对于公众的服务，方便了公众对于信息的查询和获取，提高了深灰公众服务的

19、质量和形象，有利于社会精神文明的建设。目前，自助服务的设备刚开始投入和使用，具有很高的研究开发价值市场潜力巨大。但是在它的管理和运营方面确实非常的落后。例如国内的这些自动售报机几乎全都是由人工定期或者不定期的检查来进行管理的，这极大的加重了工作人员的负担；二是采用人工管理加大了人工成本，自动售报机的数据采集、配货、补货、维护等一些工作也加大了工作量，特别是在机器出现故障时，不能及时得到快速的解决修复，会造成一定量的经济损失。随着自动售报机的普及，自动售报机的管理和维护也成为了一个亟待解决的问题。随着城市现代化建设的发展，自动售报机也具有了极大的发展前景。目前，自动售报机产业正在走向信息化并进一

20、步实现合理化。比如实行联机方式，通过电话线路将自动售报机内的库存信息及时地传送到各营业厅的电脑中，使工作人员可以及时地对自动售报机内的报纸进行合理分配或者是及时补充。并且，为了防止地球暖化，自动售报机的开发还致力于能源的节省，在消费的低峰期，自动售报机会自动进入待机状态，从而减少能源的消耗。自动售报技术的发展促进了自动售报业的成长。自动售报机是一种集合了声、光、机电一体化的新型智能产品，一般由识别系统、找零系统、传输系统组成。随着防伪识别系统、数码技术、软件技术的发展，自动售报机运行的可靠性大大提高了，减少了出报的误差和纸币识别的误差，更加有效地维护了商家和消费者的权益。在人口密集的位置，自动

21、售报机的数量也会得到增加，以满足消费者的便利性和及时需求。现在人们的生活方式向着高效率、快节奏的方向发展，时间将变得更加的重要，所以消费者在购物的同时也更加注重购物的效率和即时性。随着自动售报机的数量的增加，报纸包装的标准化，报纸种类的多样化，自动售报机在日常生活中带给人们的便利日益显现。而且被称为“永不下班的超级营业员”的自动售报机在满足人们即时需求的方面是其它任何零售方式不可替代的。随着零售业日趋激烈的竞争，自动售报机能很好的满足运营商获取高收益的要求，使商家获得了新的投资机会。因为自动售报机的销售效率高，运营规模大，再加上自动售报机又节约成本和场地，从而极大地降低了经营成本，提高了投资收

22、益。据专家预测，在未来的几年内国内市场上自动售报机将以每年五到十万台的数量增长。中国沿海比较富裕的地区，将大约有3.5亿人口经常使用自动售报机。目前按人均台数计算，自动售报机在日本的平均使用量达到了每台25人，在美国达到了每台5060人，在欧洲地区则更高达到了每台50120人，而在中国这一水平则很低。若按照这样的发展趋势计算，以每台500人计算，中国城市人口3.6亿，那么中国自动售报机的潜在容量为72万台，以每天销售200元计算，72万台的自动售报机全年的销售可达到500亿。因此中国的自动售报机的加速发展，对于提高投资效益具有重要的意义。1.3本次设计的主要目的和主要内容本次设计的主要目的是想

23、实现自动售报机的自动控制系统的PLC设计，设计出符合中国国情的自动售报机系统，进一步加强和完善自我的创新和动手的能力。主要内容是理清整个控制系统的设计思路，从硬件到软件的资料的收集和整理，并对一些硬件以及自动售报机内部的接线电路都逐一进行研究和学习。其中包括投币系统、纸币识别系统、交易系统和退币系统的制作，在其中的一些环节上都必须设置有保护措施，这样才能保证机器的安全和顾客的人生财产安全。在整个自动售报机中，钱币装置是它的核心，它的主要目的就是确定投入钱币的真假，分类钱币的种类并计算其金额。第二章 PLC的介绍2.1 PLC的概述2.1.1 PLC的由来在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中

24、是以继电器控制占主导地位的。像这种由继电器构成的控制器系统有着明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度低等，尤其是对生产工艺多变的系统适应性更差，一旦生产任务和工艺发生改变，就必须的重新设计并改变硬件结构，这就造成了不必要的时间和资金的严重浪费。1968年，美国通用汽车公司研制新型逻辑顺序控制装置，并提出了该装置的研制指标要求，即10项招标技术指标，这些指标就是当今可编程序控制器最基本的功能，包括（1）用计算机代替继电器控制盘（2）用程序代替硬件接线（3）输入/输出电平可与外部装置直接连接（4）结构易于扩展等。美国数字设备公司于1969年研制出世界上第一台可编程序控制器，并应用于

25、通用汽车公司的生产线上。当时叫可编程逻辑控制器PLC，目的是用来取代继电器，执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。2.1.2 PLC的概念PLC是一种专门为在工业环境下使用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的储存器，用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或者生产过程。PLC是一种能直接在工业环境中应用的数字电子装置，是以微处理器为基础，并结合了计算机技术、自动控制技术和通信技术。PLC具有编程方法简单易学、功能强、体积小能耗低、性价比高、可靠性高、抗干扰能力强等特点。2.1.3 可编程序

26、控制器的特点 PLC能发展的如此迅速的原因，客观上除了工业自动化的需求之外，还有许多独特的优点。它很好地解决了工业控制领域中普遍关心的问题，如简单、可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。它的主要特点如下：（1）编程方法简单易学梯形图是可编程序控制器使用最多的编程语言，其中电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似。梯形图语言形象直观，简单易学，熟悉继电器电路图的电气技术工作人员只要花几天时间就可以熟悉的使用梯形图语言来编制用户程序。（2）功能强大，性价比高 一台小型的可编程序控制器里面含有成百上千个可供使用的编程元件，它可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，它的性价比更高，而且可编程

27、序控制器可以通过通信联网，实现分散控制和集中管理。（3）硬件齐全，使用方便，适应性强可编程序控制器的产品已经标准化、系列化、模块化，它配备有各种各样功能齐全的硬件装置可供用户使用，用户可以方便灵活的对它进行系统配置，从而组成不同功能、不同规模的系统，完成各种操作。可编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。可编程序控制器带负载的能力很强，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。硬件配置确定后，用户可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化，以达到用户的使用要求。（4）可靠性高，抗干扰能力强在传统的继电器控制系统中，由于使用了大量的中间继电器、时间继电器，使得接触点接触不

28、良，很容易出现故障。但是可编程序控制器使用软件代替了大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下了与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的十分之一到百分之一，从而大大减少了因接触不良造成的故障。可编程序控制器采取了一系列的硬件和软件的抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均每台可达到无故障运行数万小时以上，因此可以直接用于强烈干扰的工业生产现场。可编程序控制器已被广大用户公认为是最可靠的工业控制设备之一。（5）系统的设计、安装、调试工作量少可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线等工作量大大减少。可编程序控制器的

29、梯形图程序通常采用顺序控制设计法。这种编程的方法很有规律而且容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比继电器系统电路图的设计时间要少得多。（6）维修工作量小，维修方便可编程序控制器的故障率很低，而且还有自我诊断和显示的功能。可编程序控制器或外部输入装置与执行机构发生故障时，可以根据可编程序控制器上的发光二极管或编程器提供的信息快速地查明产生故障的原因，然后用更换模块的方法迅速解决故障。（7）体积小，能耗低对于复杂的控制系统而言，使用可编程序控制器后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型可编程序控制器的体积仅相当于原来的几个继电器的大小，所以，可将原来开关柜的体积缩小到原来的二分之一

30、到十分之一。而且可编程序控制器的配线比原来的继电器的配线要少得多，使得生产商可以省下大量的配线和附件，还大大减少了安装时间和对工作人员技术的要求。2.1.4 PLC的基本功能1.条件控制功能 2.定时/计数控制功能 3.数据处理功能4.A/D和D/A转换功能5.运动控制功能6.过程控制功能7.扩展功能2.1.5 可编程序控制器的发展趋势（1）PLC在产品规模上向着两极发展。一方面是大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型的PLC。用来适应单机和小型自动控制的需要。另一方面，PLC向着高速、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统的控制要求越来越高和微处理器、计算机技术的不断发展，人

31、们对于PLC的信息处理速度要求也是越来越高了，用户要求的存储容量也越来越大。（2）PLC向着通信网络化的发向发展。PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，许多PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协定通用的通信标准，以构成更大的网络系统。现如今PLC已经成为了集散控制系统（DCS）不可或缺的组成部分。（3）为满足工业自动化的各种控制系统的需求，PLC向着模块化、智能化发展。近年来，各PLC厂家先后开发出了不少新器件和新模块，如智能I/O模块、温度控

32、制模块以及专门用来检测PLC外部故障的专用智能检测模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了PLC的功能，而且还扩展了PLC的应用范围，提高了系统的可靠性和稳定性。（4）多种编程语言的并存、互补和发展是PLC软件进步的一种趋势，所以编程语言和编程工具的多样化和标准化是必要的。PLC厂家在使硬件和编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时，日益向着MAP（制造自动化协议）靠拢，使得PLC的基本部件，如：输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等也向着技术规范化和标准化的方向发展。2.2 PLC的基本结构和原理2.2.1 PLC的基本结构工业控制计算机与PLC在硬件系统等方面都大体相同，主要由中央处

33、理器（CPU）、存储器模块、输入输出模块、编程器和电源等几部分组成，如下图所示：（1）中央处理器中央处理器是由控制器和运算器组成，它是PLC的核心部件，主要用来运行用户程序、监控输入/输出接口状态以及进行逻辑判断和数据处理。CPU用扫描的方式读取输入装置的状态或数据，从内存逐条读取用户程序，通过解释后按指令的规定产生控制信号，然后分时、分渠道地执行数据的存取、传送、比较和变换等处理过程，完成用户程序所设计的逻辑或算数运算任务，并根据运算结果控制输出设备响应外部设备的请求以及进行各种内部诊断。（2）存储器可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可擦写的存储器EEPROM三大部分

34、构成，主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。（3）输入、输出接口（I/O单元）PLC内部输入电路的作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光电耦合电路送至PLC内部电路。PLC内部输出电路的作用是将输出映像寄存器的结果通过输出接口电路驱动外部的负载（如接触器线圈、电磁阀、指示灯等）。（4）编程器编程器是PLC的重要外围设备。利用编程器可以将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。现在笔记本电脑已开始逐渐取代手持式编程器。（5）电源PLC的电源是指将外部输入的交流电经过整流、存储器、输入输出接

35、口等内部电路工作所需要的直流电源电路或电源模块。2.2.2 PLC的工作原理 PLC虽然具有很多微型计算机的特点，但是它的工作方式却和微型计算机有很多不同的地方，这主要是因为各自的操作系统和系统软件的不同造成的。PLC地工作方式有两个显著的特点：一是周期性顺序扫描，二是信号集中批次处理。PLC通电后，需要对软件和硬件进行初始化。为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号，所以初始化后便开始反复不停地分部处理各种不同的任务，这种周而复始的循环工作方式就称为周期性顺序扫描工作方式。由于PLC的I/O点数较多，采用集中批次处理的方式，可以简化操作过程便于控制，提高系统的可靠性。因此，PLC的另一个主要

36、特点就是对输入采样、执行用户程序和输出刷新以便实施集中批次处理。第三章 自动售报机部件及功能介绍3.1 自动售报机多机多总线控制系统自动售报机中可编程控制器PLC是以微处理器为核心的工业控制装置。它的控制部分是一套以MDB/ICP和32位RISC ARM 7TDMI体系结构为基础的售报机多机多总线控制系统。 VMC（Vending Machine Controller）是基于32位RISC ARM7TDMI体系结构的售报机控制器，它是该控制系统的核心；VMC控制着出报器和取报器，不同型号的自动售报机配置的出报器数量也是不同的；3.2 自动售报机各部件简介3.2.1 MDB的介绍MDB协议有名的

37、ICP协议，它是2003年3月26日发布的版本3。是由国家自动机械销售协会（NAMA）和欧洲售货机制造商协会（EVA）制定的一套用于协调自动售卖机的主控制器（VMC）与多个外设之间通信的协议，该协议简洁明了，功能强大，可扩展性强，最多可挂32个外设，是理想的自动售卖系统内部总线协议。本台自动售报机在此总线上设计安装了硬币识别器（识别五角和一元硬币）、纸币识别器（识别一元、五元和十元纸币）、找零器和系统外设（键盘和灯箱）。3.2.2 LCM的介绍LCM是LCD显示模组、液晶模块，是指将液晶显示器件、连接件、控制与驱动等外围电路、PCB板、背光源、结构件等装配在一起的组件。LCM提供给用户一个标准

38、的LCD显示驱动接口，包括4位、8位、VGA等不同的类型，用户可以根据接口要求进行操作使LCD正确显示。LCM相比较于玻璃是一种更高级的LCD产品，对于小尺寸的LCD显示，LCM可以更方便的与各种微控制器（如单片机）连接。但对于大尺寸或者彩色LCD显示，一般会占用控制系统相当多的资源，有的时候根本无法控制。在自动售报机中，LCM可以比较容易实现连接。3.2.3 RTC的介绍 RTC是Real Time Clock的简称，中文意思是实时时钟芯片。RTC是PC主板上的晶振及相关电路组成的时钟电路的生成脉冲，RTC经过8254电路的变频产生一个频率比较低一点的OS（系统）始终TSC，系统时钟每一个C

39、PU周期加一，每次系统时钟在系统初起时通过RTC初始化。8254本身工作也需要有自己的驱动时钟（PIT）。简单来说，RTC的作用就是提供稳定的时钟信号给后续电路使用。3.2.4 EEPROM的介绍 EEPROM是一种电可擦可编程只读存储器，它是一种掉电后数据也不会丢失的存储芯片。EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，不需要从计算机中取出就可以修改，当计算机在使用的时候可以频繁的进行重编程。因此它的寿命是一个很重要的设计考虑的参数。它的一种独特的形式就是闪存，它通常是通过个人电脑中的电压来擦写和重编程的。一般都是即插即用，常用在接口卡中，用来存放硬件设置数据，也经常用在防止

40、软件非法拷贝的硬件锁上。3.2.5 FLASHROM的介绍 FLASHROM是快速擦写只读编程器。也就是我们常说的“闪存”，“闪存”是一种非易失性的内存，属于EEPROM的改进产品。它最大的特点就是必须按块（Block）擦除（每个区块的大小不定，不同厂家的产品有不同的规格），而EEPROM每次只能擦除一个字节。目前“闪存”被广泛的应用在PC机的主板上，用来保存BIOS程序，以便进行程序的升级。它的另外一大应用领域是作为硬盘的代替品，其具有抗震、速度快、无噪音、能耗低的优点。但是将它用来代替RAM就显得不合适了，因为RAM需要能够按字节来改写的编程器，而FLASHROM不需要。3.3 自动售报机

41、的基本功能及其工作流程 根据自动售报机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售报机的操作规范（如下图），并且介绍了自动售报机运行系统中所包括的一些需要人工操作的步骤。在实际生活中，我们随处都可见到自动售货机在销售一些简单的日用品，比如饮料、常用药品、零食等。自动售报机的基本功能和其相似，也是对投入的货币进行累积运算，然后根据所投入的钱币数量来判断是否足够购买某种报纸，并做出相应的反应。举例说明：自动售报机中有三种报刊，A报刊的价格为1元，B报刊的价格为2元，C报刊的价格为3元。此时顾客需向自动售报机内投币，若投币金额达到某种报纸的购买金额，则该报纸旁的指示灯将会亮起，提示顾客可以购买此种报

42、纸。如果顾客需要该报刊，则要按下该报刊旁所对应的选择按钮，如果此种报刊还有存货，则自动售报机会送出该报刊。购买完成后顾客需按下退币键进行退币。自动售货机退币之后，顾客取走所退出的钱币，该交易就算完成，自动售报机将自动复位。以上描述为一个交易例子，其他报刊的购买过程类似。从这个交易过程中可以看出，自动售报机每一次交易都会涉及到加法运算、减法运算以及在退币的时候可能会用到的除法运算，这些是它的内部功能。除了这些功能之外，自动售报机还要具备纸币识别功能退币找零等功能。本次设计的自动售报机控制系统采用PLC作为控制核心，其具有抗干扰能力强、可靠性高、控制系统结构简单、通用性强、编程方便简单易学、功能完

43、善强大、施工和调试的周期短、体积小、维护简单方便、可实现网络化等优点，这些在现代化商业社会的今天显得尤为重要。第四章 自动售报机控制系统的PLC设计4.1 控制系统的整体工作流程4.2 I/O地址分配表输入设备输入端子输出设备输出端子1元投币口SQ1X000A报指示灯Y0005元投币口SQ1X001B报指示灯Y00110元投币口SQ1X002C报指示灯Y002A报按钮SQ4X003A报出报灯Y003B报按钮SQ4X004B报出报灯Y004C报按钮SQ4X005C报出报灯Y005退币按钮SQ7X0065元退币指示灯Y0061元退币指示灯Y0074.3 PLC接线图4.4 系统软件设计4.4.1

44、主程序流程图程序的整个流程分为判断投币，比较总币值，选择饮料种类，退币等部分。 4.4.2 投币子程序图 投币子程序：该程序是将对应按键的币值存入到D0中，若投入的是1元，则D0加1；若投入的币值为5元，则D0加5；若投入的币值为10元，则D0加10。D0内存储的就是总的币值的大小。 4.4.3 比较币值子程序图若D0内的值大于或等于1，则A报纸的指示灯亮起；若D0内的值大于或等于2，则B报纸指示灯亮起；若D0内的值大于或等于3，则C报纸的指示灯亮起。 4.4.4 报纸选择子程序图 若A报纸按钮按下，则指示灯亮且D0减1；若B报纸按钮按下，则指示灯亮且D0减2；若C报纸按钮按下，则指示灯亮且D

45、0减3； 4.4.5 退币子程序图退币按钮按下后，自动售报机将退出剩余币值。 4.5 程序设计4.5.1 投币程序该段程序是表示有按钮按下时D0将会与相应的金额相加然后再次存储到D0中。4.5.2 价格比较程序 该段程序表示将D0中存储的值与K1（1元）、K2（2元）、K3（3元）相比较，如果D0大于其中的一个或多个值时，对应的辅助继电器将会启动。4.5.3 报纸选择程序 该段程序表示在相应的继电器启动后，对应的指示灯将会亮起。然后若报纸对应的按钮被按下，D0将会被减去相应的金额并存储进D0中，然后输出相应的报纸。4.5.4 退币程序该段程序表示在退币按钮被按下时，D0将先与K4（4元）比较，

46、若D0大于K4则D0将减去5并存储进D0中，然后输出5元。再将D0与K1比较，若D0大于K1则D0减去1并存储进D0。然后输出1元，再次比较直至不再满足条件。4.5.5 复位程序该段程序表示在完成上述交易后，自动售报机将会对其中的一些数据进行复位，好进行下一次交易。4.6 仿真与调试GX Developer是三菱PLC的编程软件。适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC、 ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。4.6.1 GX Developer特点1. 软件的

47、共通化GX Developer能够制作Q系列，QnA系列，A系列（包括运动控制（SCPU）,FX系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA格式的文档。 此外，选择FX系列的情况下，还能变换成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文档。2. 利用Windows的优越性，使操作性飞跃上升能够将Excel, Word等做成的说明数据进行复制，粘贴，并有效利用。3. 程序的标准化(1) 标号编程 用标号编程制作可编程序控制器程序的话，就不需要认识软元件的号码而能够根据标示制作成标准程序。 用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用。(2) 功能块（以下，略称作FB） FB是以提高顺序

48、程序的开发效率为目的而开发的一种功能。把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发变得容易。此外，零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序时的顺序输入错误。(3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字（宏定义名）登录（宏登录）到文档，然后输入简单的命令就能够读出登录过的回路模式，变更软元件就能够灵活利用了。4. 能够简单设定和其他站点的链接 由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂的系统的情况下也能够简单的设定。5. 能够用各种方法和可编程控制器CPU连接(1) 经由串行通讯口(2) 经由USB(3) 经由MELSECNET/10(H)计算机插板(4) 经由MELSECNET

49、()计算机插板(5) 经由CC-Link计算机插板(6) 经由Ethernet计算机插板(7) 经由CPU计算机插板(8) 经由AF计算机插板6. 丰富的调试功能(1) 由于运用了梯形图逻辑测试功能，能够更加简单的进行调试作业。 (2) 在帮助中有CPU错误，特殊继电器/特殊寄存器的说明，所以对于在线中发生错误，或者是程序制作中想知道特殊继电器/特殊寄存器的内容的情况下提供非常大的便利。(3) 数据制作中发生错误情况时，会显示是什么原因或是显示消息，所以数据制作的时间能够大幅度缩短。4.6.2 程序仿真过程通过GX Developer对用FXGPWIN编程软件编写的程序进行仿真与调试，GX D

50、eveloper编程软件是比FXGPWIN更高级的一种编程软件，所以可以兼容FXGPWIN编写的程序。 向GX Developer软件中导入梯形图程序，然后通过软件元件测试界面强制ON或者OFF来控制开关。 通过软元件测试界面向模拟开关量X001，让X001通断1次表示投入5元，存入存储器D0中的合计为5元。 然后是选择报纸，每次选择完成后，总金额会自动减去该种报纸的价钱，然后存储到D0中。该次仿真强制置ON X004表示选择的是B种报纸，价格为2元，总金额减去2元后，还剩下3元存储进D0中。 按下退币键后，系统会自动退出余额。通过软件元件测试界面而强制置ON X006，表示退还余额。此时D0

51、中的余额为3元，所以先与5元对比，小于5元，所以与1元对比，退出一元硬币再与一元对比，直至小于一元，该次交易即算完成。结 论 这次所做的自动售报机将我所学的理论知识充分的应用到了我的设计当中，以前那些在学习时不够清楚、不知道如何应用的知识，在这次设计当中很好的融会贯通了。不但如此，在这次这个毕业设计论文当中，让我对自动控制、PLC及相关的知识等方面加强了不少，使我深深的体会到了我们这个专业的博大精深。如果不在平时慢慢积累并且刻苦学习，而是想靠着短时间来完成的话简直就是无米之炊。 通过对全自动售报机的控制系统的设计，让我体会到了PLC的重要性。PLC现在被广泛的使用，它的出现给现代控制领域带来了

52、一项极大的改变。就目前而言，PLC技术在控制系统等诸多领域都得到了广泛的应用，特别是其中的FX系列PLC的出现，具有很高的可靠性，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用，功能强，扩展能力强，控制系统设计、安装、调试方便，维修工作量小，体积小、重量轻、易于实现机电一体化等优点。推动了工业生产，影响着人们的工作和生活。 这次在设计的过程中我也遇到了很多的问题，还有很多的不解，害怕自己不能完成。但是随着设计的慢慢进行，还有老师同学的帮助，以及我在网上和书籍上查找到的资料，一个一个问题都慢慢被解决，使得我对整个系统有了比较清晰的认识，也明白了怎样去实现系统的各种功能，最终完成了该次设计。

53、 总之，这次论文设计让我巩固了基础知识并且培养了创新意识。我相信这些成长对我以后的工作和学习都会有很大的帮助。 参考文献1 周美兰，周封，忘岳宇PLC电气控制与组态设计北京：科学出版社，20032 程周可编程序控制器原理与应用 北京：高等教育出版社， 2003年3 吴建强，姜三勇可编程控制器原理及应用哈尔滨工业大学出版社，20004 吴中俊，黄永红可编程序控制器原理及应用北京：机械工业出版社，20035 张万忠，刘明芹电器与PLC控制技术北京：化学工业出版社。20036 廖常初可编程序控制器应用技术重庆大学出版社,20077 熊辛明，电气控制与PLC【M】.北京：机械工业出版社，2011.1致

54、 谢 本次毕业设计实在童小琴老师的精心指导下完成的，老师秉着严谨务实的教学态度、兢兢业业的工作精神还有对我们学生的无私关怀使我受益匪浅。在此我对童小琴老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。在这次毕业设计的研究当中，不仅有老师的精心指导，而且还有许多的同学也给予了我帮助。在此，对那些给予过我帮助的同学表示真挚的感谢。附录1 外文参考文献（原文）ProgrammablelogiccontrollerFromWikipedia,thefreeencyclopediaPLC&input/outputarrangements A programmable logic controller (PLC) or programmable controller is a digital computer used for automation of electromechanical processes, such as control of machinery on factory assembly lines, control of amusement rides, or control