畢業(yè)論文-基于plc和組態(tài)王的自動售貨機控制系統(tǒng)的設(shè)計(存儲版)

　　

【正文】 了汽水的選購時 ， 就不能同時執(zhí)行其他商品的選購 運作。 圖 退幣及復(fù)位選擇 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 24 自動售貨機 PLC 控制程序的仿真調(diào)試 在設(shè)計自動售貨機程序的過程中，難免會投遺漏或者錯誤產(chǎn)生，所以在設(shè)計完程序后，我們需要在仿真 PLC上 進行程序的仿真，查看是否能達到 預(yù)期的效果 [1112]。按照此方式可以選擇投幣按鈕，進行不斷投幣，所投錢幣會通過加法指令，累加存放在寄存器 D2 中，方便下一環(huán)節(jié)的幣值比較。經(jīng)過獨立思考與修改，是自己指令使用不當(dāng)，在給一個高電平，只讓加法器動作一次，必須給一個上升沿動作，所以修改后就得到下面的指令： 仿真調(diào)試能幫助我查找程序的錯誤，也便于我們及時的修改， 避免我們在聯(lián)機仿真的過程中出現(xiàn)錯誤，卻難 以 修改。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運營管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管 理系統(tǒng)的開發(fā) [13]。 本論文選用組態(tài)王 軟件設(shè)計簡易售貨機組態(tài)畫面。 在工具菜單下，單擊“點位圖”選項，然后在畫面空白地方隨意畫出一小方塊區(qū)域，右鍵單擊這小方塊，在彈出選項中選擇“從文件中加載”，然后就可以從電腦中插入你想要的圖片。 5元： \\本站點 \投幣 5 元 =1。 復(fù)位： \\本站點 \復(fù)位 =1。 \\本站點 \投入 1元總張數(shù) =\\本站點 \投入 1元總張數(shù) +1。 } 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 39 if(\\本站點 \投幣 20元 ==1) { \\本站點 \投入 20元張數(shù) =\\本 站點 \投入 20元張數(shù) +1。 \\本站點 \礦泉水總售出量 =\\本站點 \礦泉水總售出量 +1。 \\本站點 \選擇汽水 =0。 \\本站點 \單次咖啡售出量 =\\本站點 \單次咖啡售出量 +1。 } 自動售貨機上下位聯(lián)機調(diào)試 程序的下裝 第一步，在上下位聯(lián)機調(diào)試時，要將 PLC 梯形圖下載到三菱 FX2N 中，這時需要給 PLC 接通電源，再將 PLC 通信口與電腦 USB 口相連。 圖 修改設(shè)備 COM口 上下位聯(lián)機 調(diào)試 打開主監(jiān)控畫面，選 擇文件，再點擊切換到 View，同時 PLC也要從 OFF 打到 RUN這樣才能進入仿真 [1416]。若所投錢幣＜ 2元時，對應(yīng)商品下方的顯示燈都是“粉紅色”表示無可選擇購買的商品；若 2 元≤所投錢幣＜ 元時，對應(yīng)礦泉水下方的指示燈會由“粉紅色”變成“黃色”，表示可選擇購買礦泉水；若 ≤所投錢幣＜ 元時，礦泉水和汽水下方的指示燈都會由“粉紅色”變成“黃色”，表示能 選擇這兩種商品中的一種進行購買；若 元≤所投錢幣＜ 12元時，礦泉水、汽水和果汁下方的指示燈都會由“粉紅色”變成“黃色”，表示能選擇這三。 圖 PLC寫入 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 43 三菱 FX2N PLC 與組態(tài)王 的通信 打開組態(tài)王，在工程瀏覽器界面選擇設(shè)備，重新選擇之前已經(jīng)設(shè)定好的 COM 口，因為我們之前設(shè)定的 COM 端口可能不是我們下載時用的 COM 口，兩者必須保持一致才能正常通信。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 41 \\本站點 \單次退錢數(shù) =\\本站點 \實時錢數(shù) 1。 } } if(\\本站點 \咖啡選擇燈 ==1) { if(\\本站點 \選擇咖啡 ==1) { \\本站點 \咖啡出貨 =1。 \\本站點 \單次汽水售出量 =\\本站點 \單次汽水售出量 +1。 \\本站點 \定時 10秒 =1。 \\本站點 \投入 10元總張數(shù) =\\本站點 \投入 10 元總張數(shù) +1。 \\本站點 \投幣 5角 =0。 咖啡： \\本站點 \選擇咖啡 =1。 2. 錢幣：分別雙擊五個錢幣按鈕，在彈出的“動畫連接”對話框鉤選 “按下時”選項，在彈出的“命令語言”框中分別輸入命令語言： 5角： \\本站點 \投幣 5 角 =1。 利用工具箱中的“顯示畫刷類型 —— 過渡 色類型”可以設(shè)置不同的視覺效果。 組態(tài)王軟件與 I/O 設(shè)備進行通訊一般是通過調(diào)用 *.dll 動態(tài)庫來實現(xiàn)的，不同的設(shè)備、協(xié)議對應(yīng)不同的動態(tài)庫。它基于 Microsoft Windows XP/NT/2020 操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各個位置上都可以及時獲得系統(tǒng)的實時信息。我在仿真調(diào)試中也遇到了許多的問題，程序不會按要求運行，就不得不反復(fù)查找、修改；這里就以我在錢幣累加部分出現(xiàn)過錯誤為例，說明仿真調(diào)試的重要性和作用。 圖 仿真步驟（ 4） 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 26 如仿真步驟（ 4）圖所示， 選擇 X000 后，點擊強制“ ON”就可以給程序通電。在設(shè)計中，復(fù)位按鈕只針對于管理員，是為了將寄存器中的數(shù)據(jù)做清理而設(shè)置的。其選擇購買飲料的梯形圖如圖 。一方面避免了 掃描漏了有投幣的有效反應(yīng)；另一方面也可以避免了給一次高電平就重復(fù)記數(shù)的不良影響 。如程序流程圖 所示。 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，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成 PLC 的實際輸出。其 IPC610H 原裝機如圖 所示。 工控機的選型 上位機 即工業(yè)控制計算機 簡稱工控機 ，工程機通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計的計算機。 一般三菱 PLC 的所需的供電電源一般都是 220VAC 電源，與我國國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致，不需要對其做電源修改的工作，在我國的諸多地區(qū)可以得到廣泛的使用。當(dāng)所投錢幣滿足購物要求時，對應(yīng)購物提示燈會亮起，這時可選擇對應(yīng)按鈕購物或者選擇退幣。 AT 89 CS 2 單片機最小系統(tǒng)錢幣輸入選擇商品輸入選擇退幣復(fù)位商品售出錢幣結(jié)算錢幣不足提示 圖 單片機控制系統(tǒng) 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 9 基于單片機控制，雖然它本身價格不貴，但需要購入單片機開發(fā)裝置 （如仿真器、燒錄 器、電源）和模擬制板等等，都需要不少的費用，再加上開發(fā)過程中所投入的人力物力 ，其開發(fā)成本會相當(dāng)大，而且單片機的控制抗干擾能力較差；對于每塊單片機而言，所持有的 I/O 總數(shù)也嚴(yán)重性不足，在自動售貨機的設(shè)計中，同樣需要大規(guī)模的擴展，這樣也是系統(tǒng)電路更加的復(fù)雜，從而降低了系統(tǒng)的可靠性；從開發(fā)周期上講，單片機控制從電路設(shè)計、模擬制板、編程、仿真、調(diào)試等都要經(jīng)歷非常長的周期，在設(shè)計的過程中需要花費很長的時間在硬件設(shè)計和編程調(diào)試上， 對于自動售貨機設(shè)計而言，應(yīng)該把大量時間花在工藝過程的分析上，但單片機控制 卻對最為重要的工藝 過程沒有太多的時間考慮 ，且單片機控制對程序修改或者維修都相對復(fù)雜，因為它的開發(fā)基本上是專用的特殊設(shè)備， 在市場很難找到替代的配件 。 控制 方案論證及比較 它的控制思想是以繼電器為核心，采用硬接線方式把各種繼電器、定時器、接觸器及其觸點按照一定邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制相關(guān)機械工作 。然后再通過與組態(tài)王 進行上下位聯(lián)機仿真，實現(xiàn)整個仿真過程中模 擬交易的動態(tài)顯示。 據(jù)有關(guān)資料介紹，在天津，一臺自動售貨機每天銷售額平均為 200元，在大連平均為 280 元。就在人們需求的改變和科技不斷更新發(fā)展的情況下，誕生出了一種新的科技產(chǎn)物，來滿 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 3 足人們對購物的一種體驗，這就是自動售貨機從誕生到至今都一直很受到消費者歡迎的重要原因。由于自動售貨機的便捷靈活和晝夜服務(wù)，受到當(dāng)?shù)厝嗣竦臍g迎。control system。昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 基于 PLC 和組態(tài)王的自動售貨機控制系統(tǒng)的設(shè)計 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué)生姓名： ***** 學(xué) 號： ***** 指導(dǎo)教師： ******** 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 II 摘 要 隨著科技的發(fā)展及購物理念的不斷更新，自動售貨機的出現(xiàn)給我們提供了很多的方便， 取代了一些傳統(tǒng)的營銷，讓營銷方式變得多樣化，同時也適應(yīng)了社會發(fā)展的需求。s basic control principle and working process, uses the Mitsubishi PLC programming software of the vending machine sales process of programming, and simulated trading simulation on Kingview . The design mainly realizes the basic function of ordinary vending machine, which prises a coin accumulation, coin shortage prompted, coin tips, choose to buy goods and automatic billing and other functions. In the design system, only one kind of modity can be purchased, in order not to have the procedure mistake, in which the design has been more interlocking. The whole function can simulate the transaction in kingview. Keywords: vending machine 。現(xiàn)在，自動售貨機的在我國的發(fā)展已達 1000 多臺，主要分布在北京、上海、廣州及沿海商品經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)。 課題的 研究目的和意義 對于當(dāng)前這樣一個快速發(fā)展與進步的社會，人們追求的不再是陳舊老套的銷售模式，而對新事物的產(chǎn)生與發(fā)展反而更具有好奇心與接受能力，在這種情況下，人們習(xí)慣 了能更加快捷的去購買到自己需要的商品，同時也在享受那樣一個購物的方式。由于我國目前的經(jīng)濟與美國、日本和歐洲發(fā)達國家相比還有很大距離，我國現(xiàn)有城市人口約 4億多人，如果按平均 500 人擁有一臺自動售貨機的話，那么，中國的自動售貨機潛在市場需要量就要 80 萬臺。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計（論文）專用紙 5 第 2 章 自動售貨機的控制方案論證及選擇 簡介 初始狀態(tài)投幣狀態(tài)購買狀態(tài)是否滿足購買要求 ？是否有剩余錢幣 ？退幣選擇投幣是 ， 選擇購買否 ， 繼續(xù)投幣否是是不購買 ， 則可選擇直接退幣 圖 自動售貨機的 售貨流程 本設(shè)計采用三菱 PLC 編程軟件編寫了自動售貨機的售貨過程的控制程序 ，實現(xiàn)邏輯的運算及選擇可行性，不涉及自動售貨機硬件的選型和連接。而從控制方式來說，可采用繼電器控制、單片機控制和可編程控制器控制對售貨機實現(xiàn)自動控制，而以下就是對各方案的優(yōu)缺點比較，并最終確定所選方案。 單片機控制自動售貨機的基本實現(xiàn)連接，如圖 所示。 投幣紙幣識別P L C商品選擇按鈕退幣選擇按鈕復(fù)位按鈕商品選擇指示燈投幣顯示器各輸出繼電器 各電動閥 圖 硬件電路組成框圖 當(dāng)售貨機有錢投入時，會經(jīng)過紙幣識別器，通過識別，確定是真幣和面值大小的情況下，會將該信號傳輸給 PLC， PLC 就會做出相應(yīng)的控制 ，確定輸入信號是觸動 PLC控制程序內(nèi)的哪個投幣按鈕閉合，表示投入了相應(yīng)的錢幣并在顯示屏上顯示出所投金額。 表 系統(tǒng)輸入點