自動(dòng)售貨機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目 基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院 </p><p>　　年 級(jí) 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí) 學(xué) 號(hào) </p&g

2、t;<p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) </p><p>　　論文提交日期 </p><p>　　基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p><

3、b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)在城市的發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大，在很多公共場(chǎng)所都放置了自動(dòng)售貨機(jī)，方便快捷的滿足了人們的需求，為人們?cè)趯?duì)簡(jiǎn)單物品采購(gòu)的時(shí)候提供了一種便利。傳統(tǒng)的一些自動(dòng)售貨機(jī)大多采用的是單片機(jī)控制方式，抗干擾的能力相對(duì)較差，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性很難得到保證，維修和維護(hù)困難。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)一套基于PLC的自

4、動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)單闡述了自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展前景與背景，詳細(xì)分析其主要功能和特點(diǎn)，提出了總的設(shè)計(jì)方案；此次設(shè)計(jì)基于WinCC和西門(mén)子S7-300PLC，主要是對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的硬件方面和軟件方面進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，采用了順序控制的程序設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制程序，包括投幣程序、購(gòu)買(mǎi)程序和退幣程序。</p><p>　　關(guān)鍵詞：售貨機(jī) PLC 自動(dòng)化 WinCC</p><p>　　The

5、design of the vending machine based on PLCAbstract</p><p>　　Now with the development of the city scale is more and more big, the vending machines were placed in many public places, convenient, satisfy peop

6、le's demand for people at the time of purchase of simple items provides a convenient.Some of the traditional vending machine is mostly USES a single-chip computer control mode, anti-interference ability is relatively

7、 poor, the system hardware design is more complex, it is hard to guarantee the stability and reliability of the system, repair and mainten</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前 言1&

8、lt;/b></p><p>　　第1章 自動(dòng)售貨機(jī)的介紹2</p><p>　　1.1自動(dòng)售貨機(jī)概述2</p><p>　　1.2自動(dòng)售貨機(jī)前景分析3</p><p>　　1.2自動(dòng)售貨機(jī)功能分析4</p><p>　　第2章 總體設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　2.1 系統(tǒng)整

9、體設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　2.2自動(dòng)售貨機(jī)的組態(tài)設(shè)計(jì)方案5</p><p>　　2.3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖6</p><p>　　2.4總體方案設(shè)計(jì)7</p><p>　　第3章 自動(dòng)售貨機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 硬件選擇9</p><p>　　3.1.1 電

10、機(jī)的選擇9</p><p>　　3.1.2貨幣處理裝置9</p><p>　　3.1.3 送出機(jī)構(gòu)9</p><p>　　3.1.4 按鈕裝置10</p><p>　　3.1.5 顯示裝置10</p><p>　　第4章 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1 基于P

11、LC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)10</p><p>　　4.1.1自動(dòng)售貨機(jī)硬件系統(tǒng)的組成部分及工作流程10</p><p>　　4.1.2自動(dòng)售貨過(guò)程的控制子系統(tǒng)簡(jiǎn)述11</p><p>　　4.1.3 基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制12</p><p>　　4.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求及基本原則13</p><p

12、>　　4.2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求13</p><p>　　4.2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則14</p><p>　　4.3 自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制方案設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.4 PLC選型15</p><p>　　4.4.1 PLC的介紹15</p><p>　　4.4.2P

13、LC概述16</p><p>　　4.4.3 I/O點(diǎn)估算18</p><p>　　4.4.4 PLC選型18</p><p>　　4.5程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.5.1 I/O地址設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.5.2 流程設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.5.3 投

14、幣程序設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.5.4購(gòu)買(mǎi)程序設(shè)計(jì)21</p><p>　　第五章 上位機(jī)部分軟件設(shè)計(jì)28</p><p>　　5.1 WinCC軟件簡(jiǎn)介28</p><p>　　5.2人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)29</p><p>　　5.2.1新建工程29</p><p>　

15、　5.2.2自動(dòng)售貨機(jī)的界面設(shè)計(jì)30</p><p>　　5.3 與PLC建立通信30</p><p>　　5.4 變量的連接33</p><p>　　5.4.1 對(duì)按鈕進(jìn)行變量連接33</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行監(jiān)控37</p><p>　　6.1系統(tǒng)調(diào)試37</p><

16、;p><b>　　結(jié)　論38</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn) 39</b></p><p><b>　　謝 辭40</b></p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　根據(jù)自動(dòng)售貨機(jī)目前的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)

17、，它出現(xiàn)的主要原因是因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型發(fā)生轉(zhuǎn)變。由于消費(fèi)環(huán)境、銷(xiāo)售模式的轉(zhuǎn)變以及大量消費(fèi)和大量生產(chǎn)，使得新的流通渠道很有必要的出現(xiàn)；相對(duì)來(lái)說(shuō)，由于購(gòu)物中心，超市，百貨公司等購(gòu)買(mǎi)渠道的出現(xiàn)，伴隨著往往是人工費(fèi)的增加；而且，在場(chǎng)地上也會(huì)受到很大的限制，在一些環(huán)境里，比如說(shuō)醫(yī)院，學(xué)校之類(lèi)購(gòu)物的便利性很難得到體現(xiàn)，而無(wú)需人工售賣(mài)的自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)是一種應(yīng)運(yùn)而生的必要產(chǎn)物。</p><p>　　從狹義的角度

18、來(lái)說(shuō)就是一種可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人販賣(mài)的一種自動(dòng)化販賣(mài)，從廣義角度來(lái)說(shuō)進(jìn)行信用卡、投幣等操作后可以販賣(mài)商品的一種機(jī)器。按照供給條件來(lái)講，自動(dòng)售貨機(jī)可以24小時(shí)不間斷的無(wú)人售貨的系統(tǒng)非常方便，適應(yīng)消費(fèi)模式和消費(fèi)環(huán)境的變化，使得人力的不足得到充分補(bǔ)充，經(jīng)營(yíng)時(shí)所需要的面積小、資本少，人工費(fèi)用增長(zhǎng)的問(wèn)題可以得到很好地解決，能夠吸引人們好奇心從而促使他們購(gòu)買(mǎi)的自身性能等各種優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　目前，自動(dòng)售貨機(jī)正在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合

19、理化、信息化。例如，在通過(guò)電話線路將售貨機(jī)的庫(kù)存信息傳輸?shù)綘I(yíng)業(yè)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)，以確保貨物的補(bǔ)充，保證自動(dòng)售貨機(jī)，及時(shí)補(bǔ)充和發(fā)送商品，同時(shí)在某些時(shí)候還可遠(yuǎn)程控制售貨機(jī)無(wú)償販賣(mài)，同時(shí)，為了防止全球氣候變暖，在研究自動(dòng)售貨機(jī)時(shí)，在節(jié)能方面，將會(huì)投入更多，節(jié)能的自動(dòng)售貨機(jī)將成為業(yè)界的主流。與此同時(shí)，在夏季用電高峰的時(shí)候、 此節(jié)能型自動(dòng)售貨機(jī)可以在關(guān)閉冷卻器的同時(shí)商品卻還能保持足夠的溫度。跟傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)相比較，這種節(jié)能型的自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)節(jié)省差不多

20、10%的電力資源。進(jìn)入21世紀(jì)后，自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展方向?qū)?huì)是節(jié)約資源和能源，以及提供更多功能。</p><p>　　由于經(jīng)濟(jì)緩慢復(fù)蘇，社會(huì)更為關(guān)注的是對(duì)在工作場(chǎng)合提供飲料、零食的福利事業(yè)。自動(dòng)售貨機(jī)是提高職工工作效率最有效的手段，也是最廉價(jià)、最方便的手段，而且很好的保障了愜意的工休時(shí)間。尤其是在一些全天無(wú)休、不間斷工作的一些辦公場(chǎng)所之中，為了解決能夠不間斷的喝道咖啡飲品的問(wèn)題，使用方便快捷的小型飲料沖飲機(jī)變得尤為

21、重要，而在這種情況之下導(dǎo)致咖啡飲品與自動(dòng)售貨機(jī)的快速融合。更為直觀的體現(xiàn)在于1999年的全美咖啡服務(wù)協(xié)會(huì)和全美自動(dòng)售貨機(jī)協(xié)會(huì)的合并。</p><p>　　第1章 自動(dòng)售貨機(jī)的介紹</p><p>　　1.1自動(dòng)售貨機(jī)概述</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是一種商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，用來(lái)完成自動(dòng)購(gòu)買(mǎi)。自動(dòng)售貨機(jī)沒(méi)有任何空間的限制，可以方便快捷的銷(xiāo)售一整天，深受大家的喜愛(ài)。自動(dòng)

22、售貨機(jī)在很多城市的各個(gè)角落都有放置，銷(xiāo)售的商品也多種多樣，從點(diǎn)心、飲料、牙膏牙刷，到藥品、香煙等等。多年以來(lái)，自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)在中國(guó)快速發(fā)展，汽車(chē)站，商業(yè)建筑，廣場(chǎng)，工廠，街道，學(xué)校，醫(yī)院都有出現(xiàn)售貨機(jī)的痕跡。這也變得越來(lái)越受人歡迎與喜愛(ài)的一種快捷購(gòu)買(mǎi)方式，這也是一個(gè)現(xiàn)代城市發(fā)展設(shè)施的要求。常見(jiàn)的自動(dòng)售貨機(jī)如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 自動(dòng)售貨機(jī)</p><p>　　自動(dòng)販

23、賣(mài)機(jī)首次出現(xiàn)在上世紀(jì)中期年代的歐洲和美國(guó)，那個(gè)時(shí)候在美國(guó)，人們可以使用在自動(dòng)售貨機(jī)上買(mǎi)到1美分一塊的口香糖。從上世紀(jì)中期在到現(xiàn)在，由于迅速發(fā)展和應(yīng)用的計(jì)算機(jī)，第四次工業(yè)革命在以信息技術(shù)革命作為中心使零售行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，其中之一就是發(fā)達(dá)國(guó)家的商品流通領(lǐng)域中自動(dòng)售貨機(jī)的出現(xiàn)以及迅速發(fā)展。隨著人們生活方式的改變，在快節(jié)奏的，效率高的變化，表現(xiàn)在時(shí)間上的價(jià)值尤為重要，消費(fèi)者更加注重購(gòu)買(mǎi)時(shí)候的方便，直接。隨著越來(lái)越多的自動(dòng)售貨機(jī)，貨物的

24、包裝已經(jīng)成為一種定量和標(biāo)準(zhǔn)化，銷(xiāo)售商品的多樣化，體現(xiàn)出自動(dòng)售貨機(jī)更多亮點(diǎn)。于此同時(shí)，自動(dòng)售貨機(jī)在即時(shí)性消費(fèi)需求方面是其它零售方式無(wú)可替代的。2002年4月5日在美國(guó)出版的《幸?！冯s志講到美國(guó)在2001年自動(dòng)售貨行業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)率在發(fā)展最快的行業(yè)之中居第四位，具體增長(zhǎng)率為21.4%；從1996年到2001年這幾年當(dāng)中，自動(dòng)售貨行業(yè)的平均年利潤(rùn)增長(zhǎng)率為78.4%，是增長(zhǎng)最快的行業(yè)。由于擁有如此巨大的優(yōu)勢(shì)所以使得自動(dòng)售貨機(jī)廣泛應(yīng)用于全世界。<

25、;/p><p>　　1.2自動(dòng)售貨機(jī)前景分析</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)是一種能夠自動(dòng)自動(dòng)付貨的機(jī)器，根據(jù)所投入的錢(qián)幣，可以購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的商品。在商業(yè)自動(dòng)化的設(shè)備中自動(dòng)售貨機(jī)是其中一種常用設(shè)備，它能方便交易、節(jié)省人力，不受地點(diǎn)、時(shí)間的限制。它被稱(chēng)作是24小時(shí)不間斷營(yíng)業(yè)的微型超市，是一種全新的商業(yè)零售形式?？梢苑殖扇N：綜合自動(dòng)售貨機(jī)、食品自動(dòng)售貨機(jī)、飲料自動(dòng)售貨機(jī)。</p>&l

26、t;p>　　未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化，不論是服務(wù)業(yè)、零售業(yè)還是制造業(yè)。我們相信越來(lái)越多的設(shè)備將會(huì)取代現(xiàn)在的人工。在這種情況之下，自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)的前途是無(wú)限光明的。</p><p>　　智研數(shù)據(jù)研究中心發(fā)布的《2013-2018年中國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)市場(chǎng)調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》共十二章。首先介紹了中國(guó)的自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行環(huán)境、全世界自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行狀況等，接著再介紹了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，然后分析了自

27、動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的運(yùn)行狀況。隨后，報(bào)告還對(duì)重點(diǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況進(jìn)行了分析，最后分析了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的投資預(yù)測(cè)與發(fā)展前景。</p><p>　　如今，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始邁向了蓬勃的發(fā)展階段。此外，很多小店鋪由于各個(gè)大城市的改造而被迫消失，同時(shí)隨著各種各樣的支付方式的出現(xiàn)，例如，手機(jī)移動(dòng)支付、IC卡等技術(shù)使得自動(dòng)售貨機(jī)為人們提供服務(wù)成為了一種很好的方式，由于這種自動(dòng)售貨平臺(tái)模式的創(chuàng)新，導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)自動(dòng)售

28、貨行業(yè)的迅猛發(fā)展。</p><p>　　在當(dāng)今社會(huì)中自動(dòng)售貨機(jī)是一種購(gòu)買(mǎi)工具，從2004年開(kāi)始，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)發(fā)生了巨大的變化，發(fā)展的越來(lái)越快，由于世博會(huì)和奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，導(dǎo)致自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)擁有了巨大的商機(jī)，自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)入了發(fā)展期是在2008年以后，以自動(dòng)售貨為主的第三次零售業(yè)革命也即將在中國(guó)的零售行業(yè)掀起一股颶風(fēng)。</p><p>　　《2009年中國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)品專(zhuān)項(xiàng)調(diào)研及未

29、來(lái)五年投資分析預(yù)測(cè)報(bào)告》是總結(jié)了歷年來(lái)自動(dòng)售貨機(jī)在中國(guó)市場(chǎng)的變化規(guī)律，同時(shí)，深入的調(diào)查和研究了自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)品中的企業(yè)群體，采取定量以及定性的科學(xué)研究方法編撰而成的。對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)品在我國(guó)目前的行業(yè)投資環(huán)境、產(chǎn)品進(jìn)出口、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、品牌競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品市場(chǎng)、可持續(xù)發(fā)展以及市場(chǎng)環(huán)境等問(wèn)題進(jìn)行十分詳細(xì)地分析和預(yù)測(cè)，并且在此基礎(chǔ)上，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、制定發(fā)展戰(zhàn)略和進(jìn)行投資決策提供了可靠、權(quán)威的決策依據(jù)。報(bào)告數(shù)據(jù)主要采用商務(wù)部采集數(shù)據(jù)、國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、海關(guān)總

30、署問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)庫(kù)。</p><p>　　1.2自動(dòng)售貨機(jī)功能分析</p><p>　　在編寫(xiě)程序之前, 首先是對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)擁有的各種功能進(jìn)行全面了解以及確定對(duì)其操作后所產(chǎn)生的狀態(tài)。</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能是對(duì)金錢(qián)的總額進(jìn)行計(jì)算，并確定是否有足夠金錢(qián)的購(gòu)買(mǎi)售貨機(jī)當(dāng)中的商品，并且能夠發(fā)生某種變化使得人們知道該商品可以購(gòu)買(mǎi)。例如：售貨機(jī)中有6種商品

31、，其中一號(hào)商品價(jià)格為1元，二號(hào)商品為2元，以此類(lèi)推。如果把 一個(gè) 一 元的硬幣投進(jìn)去，然后一號(hào)商品的可以購(gòu)買(mǎi)的指示燈將會(huì)點(diǎn)亮，顯示可以購(gòu)買(mǎi)，但是二號(hào)商品的指示燈卻不會(huì)點(diǎn)亮，繼續(xù)投入一個(gè)一元硬幣，那么二號(hào)商品指示燈將會(huì)點(diǎn)亮，另外的商品同樣也是如此。當(dāng)按下一元商品的購(gòu)買(mǎi)按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)將總金額減去一元，同時(shí)將一號(hào)商品提取到出貨口。在這個(gè)時(shí)候，自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)繼續(xù)等待外部命令，如想要繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)商品，只要按下可夠奶商品的按鈕，商品將繼續(xù)提取出來(lái)，

32、如果你不想購(gòu)買(mǎi)商品了，可以按下退幣的按鈕，自動(dòng)售貨機(jī)將會(huì)退出剩余金額，同時(shí)總金額將會(huì)清零，到此，完成了這次的所有交易。自動(dòng)售貨機(jī)的工作流程圖如圖1.2所示。</p><p>　　圖1-2 自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖</p><p>　　第2章 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　此次課題的主要任務(wù)為對(duì)自動(dòng)

33、售貨機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，具體要求如下：</p><p>　　1）具有基于WinCC的操作方便且美觀的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)人機(jī)界面；</p><p>　　2）實(shí)現(xiàn)WinCC與PLC之間的通信；</p><p>　　3）顧客能夠向售貨機(jī)投不同的貨幣；</p><p>　　4）顧客能夠購(gòu)買(mǎi)不同的商品并且商品的價(jià)格不全是一樣的；</p>&

34、lt;p>　　5) 購(gòu)買(mǎi)商品后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算剩余金額；</p><p>　　6）購(gòu)買(mǎi)時(shí)間是有限的</p><p>　　7）能夠顯示總金額的數(shù)值和售出商品總價(jià)格的數(shù)值；</p><p>　　8）能夠進(jìn)行退幣處理；</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定如圖2-1所示的總體框圖。</p><p>　　圖2-1系統(tǒng)

35、總體框圖</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)由四部分組成，采用PLC作為控制器，上位機(jī)組態(tài)王界面可作為遠(yuǎn)程監(jiān)控，按鈕模塊作為操作面板，使用信號(hào)燈、數(shù)碼管作為輸出顯示。最終經(jīng)過(guò)調(diào)試后能達(dá)到上位機(jī)控制下位機(jī)的目的。</p><p>　　2.2自動(dòng)售貨機(jī)的組態(tài)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，繪出自動(dòng)售貨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2所示，其中，1——1元礦泉水

36、；2——2.元罐裝汽水；3——2.5元汽水；4——3元果汁；5——4元罐裝咖啡；6——5元咖啡。</p><p><b>　　圖2-2結(jié)構(gòu)示意圖</b></p><p>　　2.3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　根據(jù)課題的具體要求，合理的制定方案：第一步，應(yīng)該做的是確定下位機(jī)與上位機(jī)的具體分工任務(wù)，下位機(jī)的主要工作是完成PLC程序的編寫(xiě)，

37、而上位機(jī)的主要工作是制作完成完成仿真界面；第二步，查找與收集下位機(jī)和上位機(jī)所需要的資料。比如可以觀看現(xiàn)實(shí)當(dāng)中售貨機(jī)的外觀，然后再進(jìn)行仿真界面的設(shè)計(jì)，在必要的時(shí)候，設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的外形可以借助一些宣傳圖片來(lái)來(lái)完成；在進(jìn)行PLC程序的編寫(xiě)之前，首先要做的是分配好PLC的I/O點(diǎn)，同時(shí)，確定上、下位機(jī)的接口；最后，再對(duì)上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作；第三步，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信，然后通過(guò)上位機(jī)來(lái)控制下位機(jī)，進(jìn)過(guò)調(diào)試之后完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作。此

38、外，上、下位機(jī)之間緊密相連的的，它們無(wú)論在仿真中控制的對(duì)象，還是在通信中使用的變量都應(yīng)該是一致的?？偟膩?lái)說(shuō)，上位機(jī)上的仿真界面是利用下位機(jī)的PLC來(lái)控制從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的仿真，在仿真過(guò)程當(dāng)中，自動(dòng)售貨機(jī)根據(jù)PLC的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作；在另外一個(gè)方面，仿真界面中的仿真自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行，都是由組態(tài)界面所提供的命令語(yǔ)言來(lái)完成的。這是整個(gè)仿真系統(tǒng)內(nèi)部各大部件之間的內(nèi)在關(guān)系。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)中的下位機(jī)，也就是主要是對(duì)PLC在其<

39、/p><p>　　圖2-3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)： 首先進(jìn)行投幣，所投貨幣是否能夠購(gòu)買(mǎi)消費(fèi)者所指定的商品，確認(rèn)后按要求售出商品。</p><p>　　數(shù)值計(jì)算機(jī)構(gòu)：主要是計(jì)算系統(tǒng)中金額的變化以及統(tǒng)計(jì)消費(fèi)總金額。</p><p>　　補(bǔ)料機(jī)構(gòu)：整個(gè)貨柜由兩層貨架組成，一旦消費(fèi)者選擇購(gòu)買(mǎi)某件商品，并且該商品排出以后，商品數(shù)量

40、就會(huì)減少，可以通過(guò)補(bǔ)料機(jī)構(gòu)增加商品的數(shù)量。</p><p>　　顯示機(jī)構(gòu)：顯示商品的數(shù)量、投入的金額、剩余的金額以及消費(fèi)總金額。</p><p><b>　　2.4總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于貨物種類(lèi)比較少，并且，由于仿真條件有限，因此該設(shè)計(jì)出的自動(dòng)售貨機(jī)的功能沒(méi)有現(xiàn)實(shí)中的那么強(qiáng)大。其中，主要的自動(dòng)控制系統(tǒng)有：

41、飲料供應(yīng)系統(tǒng)、比較系統(tǒng)、計(jì)幣系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)和退幣系統(tǒng)。</p><p>　　(1) 計(jì)幣系統(tǒng)：當(dāng)消費(fèi)者想要購(gòu)買(mǎi)商品之前，由于使用整數(shù)寄存器，所以會(huì)將所投5角、1元、5元或10元在數(shù)值上乘10，然后加在總金額寄存器當(dāng)中。</p><p>　　(2) 比較系統(tǒng)：投幣完成之后，系統(tǒng)會(huì)將總金額寄存器中的數(shù)值和所有飲料的價(jià)格相比較，當(dāng)所投如的總金額超過(guò)某種商品之后，那么該商品的可購(gòu)買(mǎi)指示燈亮；&

42、lt;/p><p>　　(3) 選擇系統(tǒng)：在進(jìn)行比較之后，如果選擇指示燈亮的某件商品，該商品的指示燈就會(huì)有閃爍現(xiàn)象產(chǎn)生。當(dāng)該商品出貨結(jié)束之后，那閃爍也隨之停止。在這個(gè)時(shí)候，購(gòu)買(mǎi)條件滿足的情況可以繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)飲料，實(shí)現(xiàn)循環(huán)購(gòu)買(mǎi)。在不滿足購(gòu)買(mǎi)情況下，按購(gòu)買(mǎi)按鈕則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警。</p><p>　　(4) 飲料供應(yīng)系統(tǒng)：可以按下數(shù)量按鈕，就可增加飲料的數(shù)量，同時(shí)，購(gòu)買(mǎi)了某種飲料之后，會(huì)有兩秒鐘的出貨時(shí)

43、間。</p><p>　　(5) 退幣系統(tǒng)：不管消費(fèi)者有沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)商品，只要選擇退幣就可以退還剩余的金錢(qián)。</p><p>　　第3章 自動(dòng)售貨機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 硬件選擇</b></p><p>　　3.1.1 電機(jī)的選擇</p><p>　　自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)際上是用

44、電動(dòng)機(jī)把商品推出來(lái)的。由于所有電機(jī)的負(fù)載都是電感性，當(dāng)它們停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生反向電流，所以為了把控制和驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離開(kāi)來(lái)就需要用PC847光電隔離器，接著使用L293D步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)需24 V電壓，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)L293D后變?yōu)?4 V左右的電源信號(hào)才可驅(qū)動(dòng)電機(jī)。</p><p>　　電機(jī)有三根線：反饋信號(hào)(電機(jī)轉(zhuǎn)一圈送出一個(gè)低電平)、地線和電源。在機(jī)械制作中推出一瓶飲料剛好只要電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)，由于一個(gè)

45、反饋信號(hào)會(huì)在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后產(chǎn)生，而這個(gè)信號(hào)就會(huì)控制電機(jī)停止，除了這種情況當(dāng)紅外檢測(cè)到有貨物落下的時(shí)候，電機(jī)也會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　3.1.2貨幣處理裝置</p><p>　　貨幣處理裝置包括：檢測(cè)有無(wú)貨幣退還操作的退還操作檢測(cè)裝置；檢測(cè)貨幣投入狀態(tài)的投入狀態(tài)檢測(cè)裝置；連接裝置向投入外部裝置輸出的狀態(tài)輸出裝置；在投入狀態(tài)及投入貨幣退還操作的有無(wú)達(dá)到規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，將說(shuō)得到的基準(zhǔn)

46、狀態(tài)信號(hào)利用所外部。</p><p>　　“貨幣識(shí)別機(jī)”當(dāng)中的感應(yīng)線圈，通過(guò)對(duì)大小尺寸、貨幣的材料等方面進(jìn)行識(shí)別真?zhèn)?。不同的材質(zhì)具有不同的磁場(chǎng)變化，可以通過(guò)電子技術(shù)進(jìn)行分析、探查和識(shí)別，更高級(jí)的檢測(cè)還可以運(yùn)用頻譜分析。 </p><p>　　貨幣識(shí)別器品種繁多,但退幣貯幣機(jī)構(gòu)主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是步進(jìn)電機(jī)退幣，圓筒式貯幣；另一類(lèi)是電磁閥退幣，平面式貯幣。</p><p&g

47、t;　　3.1.3 送出機(jī)構(gòu)</p><p>　　現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)上的送出機(jī)構(gòu)多種多樣，簡(jiǎn)單介紹一些典型的送出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　（1）彈簧推動(dòng)式送出機(jī)構(gòu)</p><p>　　這種機(jī)構(gòu)是由連在彈簧一端的電機(jī)構(gòu)成和螺旋式彈簧的，同時(shí)，彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)一圈電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)也只要轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就可以，同時(shí)推出一瓶飲料。</p><p>　　（2）旋轉(zhuǎn)式送出機(jī)構(gòu)&

48、lt;/p><p>　　這種送出機(jī)構(gòu)先把飲料放在螺旋導(dǎo)軌上，并在貨道底部開(kāi)設(shè)出口槽，由電機(jī)帶動(dòng)螺旋導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)飲料轉(zhuǎn)到開(kāi)口槽時(shí)便出槽下貨。雖然它要求電機(jī)的轉(zhuǎn)矩較大，造價(jià)成本較高，但是這種送出機(jī)構(gòu)應(yīng)用卻最為廣泛。</p><p><b>　?。?）滾筒送出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　該送出機(jī)構(gòu)由一個(gè)滾筒和階梯梁構(gòu)成，可以先裝若干瓶飲料在滾筒內(nèi)中

49、，滾筒通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，商品掉落的順序則是由梁的各階梯段與滾筒之間不同的開(kāi)口距離來(lái)控制。 </p><p>　　3.1.4 按鈕裝置</p><p>　　按鈕裝置在自動(dòng)售貨機(jī)中，具體的表現(xiàn)在于用有基板和操作按鈕，基板設(shè)置在操作按鈕側(cè)的相反側(cè)，操作按鈕設(shè)置在面板上，具有檢測(cè)機(jī)構(gòu)和顯示部分，操作按鈕與顯示部分顯示對(duì)應(yīng)的信息，顯示部分設(shè)在基板上的與操作按鈕不相向的位置，檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)操作按鈕

50、的操作。</p><p>　　3.1.5 顯示裝置</p><p>　　現(xiàn)在，在顯示器當(dāng)中普遍使用的是液晶顯示器(LCD)，具有易于攜帶、輻射低、重量輕、體積小、省電等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品。陰極射線管顯示器（CRT）與LCD的原理大不相同，LCD是基于液晶電光效應(yīng)，其中包括矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影，電視液晶屏段顯示方式的字符段顯示器件，矩陣顯示方式的圖像、字符、圖形顯示器件等。

51、液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在不通電時(shí)，排列則變得混亂，阻止光線通過(guò)；通電時(shí)導(dǎo)通，使液晶排列變得有秩序，使光線容易通過(guò)。</p><p>　　第4章 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)</p><p>　　4.1.1自動(dòng)售貨機(jī)硬件系統(tǒng)的組成部分及工作流程</p><p><b

52、>　?。?）組成部分</b></p><p>　　圖4-1 自動(dòng)售貨機(jī)硬件系統(tǒng)組成部分</p><p>　　如圖4-1，人機(jī)模塊包含了顯示和鍵盤(pán)，在有些機(jī)器上會(huì)裝有顯示屏，可以在上面放置廣告，也是一種增加收入的手段；銷(xiāo)售模塊一般都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)特定的機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)并且完成一個(gè)整體的銷(xiāo)售動(dòng)作；溫控模塊包含了加熱制冷控制和溫度采集；就目前來(lái)說(shuō)，只有一些高端的機(jī)器擁有通訊模塊，GPR

53、S是采用最多的一種模塊，可以完成廣告管理、銷(xiāo)售統(tǒng)計(jì)、原料補(bǔ)給以及提供部分會(huì)員服務(wù)。</p><p><b>　?。?）工作流程</b></p><p>　　首先，在打開(kāi)機(jī)器后要自動(dòng)檢查各個(gè)部件是否能夠正常工作，如果不正常，為了運(yùn)營(yíng)人員能夠盡快修復(fù)，需要及時(shí)的顯示出錯(cuò)誤信息；如果檢查通過(guò)后，那么就要檢查商品的庫(kù)存信息，假如貨物短缺，則應(yīng)停止該類(lèi)商品的銷(xiāo)售；接下來(lái)就是等待

54、，等待人們投錢(qián)購(gòu)買(mǎi)商品，一旦有人選擇了商品，如果金額足夠就立刻開(kāi)始執(zhí)行銷(xiāo)售模塊，送出產(chǎn)品，如果選擇退幣則馬上找零錢(qián)。以上是最基本的一些功能說(shuō)明，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮的因素有很多，要確保機(jī)器工作的穩(wěn)定性和可靠性。</p><p>　　4.1.2自動(dòng)售貨過(guò)程的控制子系統(tǒng)簡(jiǎn)述</p><p>　　控制子系統(tǒng)由以下四個(gè)部分組成:</p><p>　?。?）累計(jì)、可售

55、指示和退幣系統(tǒng)</p><p>　　控制系統(tǒng)的核心CPU會(huì)巡回檢查購(gòu)貨信號(hào)、無(wú)貨檢測(cè)、退幣信號(hào)、識(shí)幣信號(hào)。一旦發(fā)現(xiàn)有識(shí)幣信號(hào)，那么就會(huì)金額累計(jì)存儲(chǔ)器就會(huì)累計(jì)金額數(shù)值，并且通過(guò)串行擴(kuò)展口顯示出來(lái)，同時(shí)會(huì)比較預(yù)設(shè)價(jià)格存儲(chǔ)器中的數(shù)值與金額累計(jì)存儲(chǔ)器中的數(shù)值，如果預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值等于或小于金額累計(jì)數(shù)值，那么通過(guò)串行接口點(diǎn)亮可售商品指示燈，提示可以購(gòu)買(mǎi)。與此同時(shí)，如果按下購(gòu)買(mǎi)按鈕，購(gòu)貨信號(hào)被CPU檢測(cè)到之后，如果預(yù)設(shè)價(jià)格與金額

56、累計(jì)存儲(chǔ)器中數(shù)值相等，就會(huì)通過(guò)并行擴(kuò)展接口驅(qū)動(dòng)電磁閥或微電機(jī)驅(qū)動(dòng)出商品，并且金額累計(jì)存儲(chǔ)器中的數(shù)值將會(huì)清零，完成了一次購(gòu)買(mǎi)過(guò)程；如預(yù)設(shè)價(jià)格小于累計(jì)金額時(shí)，驅(qū)動(dòng)出商品之后，會(huì)進(jìn)行數(shù)額相減由信號(hào)驅(qū)動(dòng)退幣，實(shí)現(xiàn)了售貨和退幣功能。</p><p><b>　?。?）售貨價(jià)格系統(tǒng)</b></p><p>　　在自動(dòng)售貨機(jī)中出售商品有很多種，在它們出售之前就會(huì)設(shè)定好價(jià)格，然后要預(yù)

57、先存儲(chǔ)到控制系統(tǒng)中。用按鍵和存儲(chǔ)器來(lái)設(shè)置售貨機(jī)中商品的價(jià)格，被設(shè)價(jià)商品的種類(lèi)及價(jià)格是通過(guò)按鍵來(lái)選擇，并且將價(jià)格的數(shù)值存入存儲(chǔ)器，而且該存儲(chǔ)器自身?yè)碛袛嚯姳Ｗo(hù)功能。另外，在某些簡(jiǎn)易型的自動(dòng)售貨機(jī)當(dāng)中，因?yàn)槌鍪鄣纳唐繁容^單一，價(jià)格產(chǎn)生的變化小，而且使用貨幣種類(lèi)少，所以設(shè)置價(jià)格也可以使用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p><b>　?。?）檢測(cè)系統(tǒng)</b></p>&l

58、t;p>　　在自動(dòng)售貨機(jī)中接觸行程開(kāi)關(guān)裝在商品貯存道的下方，如果貯存道中還裝有商品的情況下，行程開(kāi)關(guān)就會(huì)被壓下，售貨機(jī)的工作就會(huì)正常運(yùn)行；但是當(dāng)貯存道中沒(méi)有商品時(shí)，就會(huì)釋放行程開(kāi)關(guān)，然后發(fā)出無(wú)貨信號(hào)給CPU，經(jīng)過(guò)檢測(cè)后，就會(huì)通過(guò)串行擴(kuò)展接口發(fā)出信號(hào)給相應(yīng)的售完指示燈，機(jī)身外部 的“售完”指示燈就會(huì)點(diǎn)亮，并且無(wú)法購(gòu)買(mǎi)該商品 ，即使該商品的預(yù)設(shè)價(jià)格數(shù)值等于或小于投幣累計(jì)金額，購(gòu)買(mǎi)按鈕不會(huì)有啟動(dòng)信號(hào)，也不會(huì)清零金額累計(jì)存儲(chǔ)器的數(shù)值。&l

59、t;/p><p>　?。?）累計(jì)及自測(cè)功能系統(tǒng)</p><p>　　每次出售商品后，自動(dòng)售貨機(jī)的CPU會(huì)累計(jì)售出數(shù)據(jù)到售出累計(jì)存儲(chǔ)器中去，如果想要知道累計(jì)結(jié)果，則可以通過(guò)售貨機(jī)內(nèi)部的按鍵然后在金額顯示窗中讀到。另外，自測(cè)的功能鍵被按下之后，就會(huì)出現(xiàn)自測(cè)功能信號(hào)，然后由外部按鍵進(jìn)行操作，可以檢測(cè)各個(gè)商品貯存道的驅(qū)動(dòng)商品功能。</p><p>　　4.1.3 基于PLC的自

60、動(dòng)售貨機(jī)控制</p><p>　　決定由PLC來(lái)完成某一個(gè)控制任務(wù)之后，最重要的事情就是選擇PLC了。一方面要選擇什么公司的PLC， ,另一方面是選擇容量有多大的PLC。</p><p>　　對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，則有以下幾個(gè)方面要考慮：</p><p>　?。?） 功能方面 常規(guī)的一些功能一般所有PLC都有，不過(guò)對(duì)于一些特殊的要求，就要看看準(zhǔn)備使用的PLC能否完成這些

61、控制要求。如對(duì)PLC的用戶程序容量、計(jì)算速度等有特殊要求；或?qū)LC的位置控制有特殊要求；或?qū)LC與智能儀表、PLC與PLC以及和上位機(jī)之間的通信要求要靈活方便等。為了做出正確的選擇，就要求使用者詳細(xì)的了解市場(chǎng)上流行的PLC品種。</p><p>　?。?） 價(jià)格方面 公司與公司之間的PLC產(chǎn)品價(jià)格有很大的差別，有些質(zhì)量相當(dāng)、I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)、功能類(lèi)似的PLC能相差40%以上的價(jià)格。如果將要大量使用PLC的時(shí)候

62、，具體的價(jià)格也是需要關(guān)注和考慮的因素。</p><p>　　對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，首先要詳細(xì)的分析控制任務(wù)，找出所有的I/O點(diǎn)來(lái)，其中包括模擬量I/O和開(kāi)關(guān)量I/O以及是否使用繼電器還是可控硅型或是晶體管來(lái)作為輸出。其中的關(guān)鍵是控制系統(tǒng)輸出點(diǎn)的類(lèi)型，在它們當(dāng)中既有使用交流220V的電磁閥和接觸器，而指示燈又是24V，那么最后選用的PLC的實(shí)際點(diǎn)數(shù)有可能小于輸出點(diǎn)數(shù)。一般情況下，由于一個(gè)公共端是由輸出點(diǎn)幾個(gè)一組共用，所以

63、這一組的輸出只能有一種電源的等級(jí)和種類(lèi)，一旦使用交流220V的負(fù)載，則只能使用其他的輸出端輸出直流24V的負(fù)載了，這種情況就會(huì)造成輸出點(diǎn)浪費(fèi)，從而導(dǎo)致成本增加，所以選擇相同等級(jí)和種類(lèi)的負(fù)載是很有必要的，例如改用交流220V的指示燈等。</p><p>　　4.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求及基本原則</p><p>　　4.2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編程要求</p><

64、p>　　所有的PLC都是為了實(shí)現(xiàn)被控制對(duì)象的工藝要求，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，在設(shè)計(jì)PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則。</p><p>　?。?）最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求</p><p>　　設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提是最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，充分發(fā)揮PLC 的功能，這也是設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的一條原則。深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之前所必須要做

65、的事情，收集國(guó)內(nèi)和國(guó)外的相關(guān)資料，同時(shí)充分收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，與此同時(shí)，還要注意現(xiàn)場(chǎng)操作人員、工程技術(shù)人員、工程管理人員等緊密配合，制定控制方案，同時(shí)解決設(shè)計(jì)中的疑難問(wèn)題和重點(diǎn)問(wèn)題。</p><p>　?。?）保證PLC 控制系統(tǒng)安全可靠</p><p>　　設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則是保證PLC 控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠、安全的運(yùn)行。這就要求設(shè)計(jì)者要全面考慮軟件編程、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇等

66、方面，確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC 控制程序要在非正常情況下，能正常運(yùn)行，當(dāng)然，在正常情況下，也能正常運(yùn)行。</p><p>　?。?）力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便</p><p>　　使用新的控制工程雖然能有效增加產(chǎn)品的數(shù)量和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而帶來(lái)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)很大，但是投入一個(gè)新的工程，設(shè)備的維護(hù)和技術(shù)的培訓(xùn)也會(huì)使得運(yùn)行資金的增長(zhǎng)。所以在滿足了控制要求的大前

67、提之下，一方面要不停地降低工程的成本，另一方面也要不停地?cái)U(kuò)大工程的效益。這就要求設(shè)計(jì)者不宜盲目追求高指標(biāo)和自動(dòng)化，不僅要使控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，而且要使控制系統(tǒng)的維護(hù)和使用方便，同時(shí)成本也要盡量降低。</p><p>　　（4）適應(yīng)發(fā)展的需要</p><p>　　現(xiàn)在，因?yàn)榧夹g(shù)的日新月異，將來(lái)也會(huì)不斷地提高控制系統(tǒng)的要求，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮到以后控制系統(tǒng)的完善和發(fā)展需要。這就要求在選擇PL

68、C、I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量、輸入/輸出模塊時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，從而滿足今后工藝的改進(jìn)和生產(chǎn)的發(fā)展。</p><p>　　4.2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　?。?）所編的程序要合乎所使用的PLC的有關(guān)的規(guī)定</p><p>　　主要是對(duì)指令能夠正確地使用和充分的理解。很多PLC指令都有相似的地方，但還是有細(xì)微的差別。如果想要使用其他不太熟練的

69、型號(hào)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，再次之前一定要對(duì)該型號(hào)的PLC指令充分理解一遍，不然很容易發(fā)生錯(cuò)誤。</p><p>　?。?）要使所編的程序盡可能簡(jiǎn)潔</p><p>　　程序簡(jiǎn)短可以簡(jiǎn)化調(diào)試、節(jié)省內(nèi)存，同時(shí)也可以提高對(duì)輸入的響應(yīng)速度，節(jié)約執(zhí)行指令的時(shí)間。如果想要編寫(xiě)出簡(jiǎn)短的指令，就應(yīng)該注意編程細(xì)節(jié)和方法，用巧指令，用好指令，同時(shí)也要能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)。想要實(shí)現(xiàn)某種功能，在最后能夠達(dá)到的目的相同的時(shí)候

70、，用功能單一的指令比用功能強(qiáng)的指令，程序步數(shù)可能會(huì)多不少。</p><p>　?。?）要使所編的程序盡可能清晰</p><p>　　這樣有利于程序的調(diào)試、補(bǔ)充和修改，同時(shí)別人讀懂和了解程序也會(huì)更加方便。如果想要程序清晰，就要講究標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；?，注重程序的層次。尤其是在編寫(xiě)復(fù)雜的程序時(shí)，更要注重程序的層次，并盡量使程序單元化，同時(shí)，根據(jù)以往編寫(xiě)的經(jīng)驗(yàn)，可以整理出一部分擁有經(jīng)典的程序。這樣，別

71、人也易了解，同時(shí)設(shè)計(jì)起來(lái)也簡(jiǎn)單。</p><p>　?。?）要使所編的程序合乎PLC的性能指標(biāo)及工作要求</p><p>　　所編寫(xiě)程序一定要在所選定的PLC中能夠放得下，即程序當(dāng)中的指令條數(shù)一定要少于所選用的PLC內(nèi)存的容量，程序中的輸出、輸入點(diǎn)數(shù)一定不能超出所選用PLC的I/O點(diǎn)數(shù)范圍，PLC的掃描時(shí)間也是有限制，所選用PLC的程序運(yùn)行監(jiān)測(cè)時(shí)間一定要大于PLC的掃描時(shí)間。</p&

72、gt;<p>　?。?）所編程序能夠循環(huán)運(yùn)行</p><p>　　PLC能夠不間斷、循環(huán)反復(fù)地運(yùn)行同一個(gè)程序。它從初始化之后的狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行，待完整的執(zhí)行了程序一次，即控制對(duì)象完成了工作循環(huán)，則又從初始化狀態(tài)重新開(kāi)始運(yùn)行。只有這樣才能保證控制對(duì)象能夠得到相同的控制。</p><p>　　4.3 自動(dòng)售貨機(jī)PLC控制方案設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）本次

73、自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)中可以使用5角貨幣，為了能夠在計(jì)總金額數(shù)值的時(shí)候一直是整數(shù)，所以在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候直接把原本的數(shù)值乘10，例如，把0.5元定義成數(shù)值5，而1元?jiǎng)t是10，總錢(qián)數(shù)計(jì)算起來(lái)比較方便。</p><p>　?。?）在找錢(qián)的時(shí)候，可找5角與1元，所以說(shuō)總金額在找錢(qián)的時(shí)候，找5角是減少總金額中數(shù)值的5，找一元是減少總金額中數(shù)值的10。</p><p>　?。?）按照任務(wù)書(shū)的要求商品出貨是有時(shí)

74、間限制的，故而使用接通延時(shí)定時(shí)器，如果能夠購(gòu)買(mǎi)，按下購(gòu)買(mǎi)開(kāi)關(guān)，定時(shí)器接通開(kāi)始工作，2秒后，將會(huì)控制程序斷開(kāi)。</p><p>　?。?）為了使該程序滿足能夠循環(huán)購(gòu)買(mǎi)，在出貨結(jié)束后，繼續(xù)按購(gòu)買(mǎi)開(kāi)關(guān)，會(huì)重新執(zhí)行一遍購(gòu)買(mǎi)程序，同時(shí)，總金額也會(huì)相應(yīng)的減少。</p><p>　?。?）為了程序能夠模擬實(shí)現(xiàn)商品數(shù)量，有一專(zhuān)門(mén)開(kāi)關(guān)控制數(shù)量，按一下開(kāi)關(guān)，數(shù)量加一，同時(shí)當(dāng)購(gòu)買(mǎi)某種商品的時(shí)候，出貨時(shí)，商品數(shù)量

75、會(huì)減一。</p><p>　　（6）在運(yùn)行程序的時(shí)候可以通過(guò)置位開(kāi)關(guān)直接恢復(fù)至初始狀態(tài)，同時(shí)，所有寄存器置位。</p><p><b>　　4.4 PLC選型</b></p><p>　　4.4.1 PLC的介紹</p><p>　　可編程控制器早期又稱(chēng)作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Contr

76、oller，PLC），其主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，現(xiàn)在這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。PLC自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)、日本、德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大[5]。</p>

77、;<p>　　可編程控制器對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，是一種無(wú)觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。 </p><p>　　可編程控制器是面向用戶的專(zhuān)用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)： </p><p>　　1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； </p><p><b>　　2）適應(yīng)性好；&

78、lt;/b></p><p>　　3）編程直觀、簡(jiǎn)單；</p><p>　　4）功能完善，接口功能強(qiáng)。</p><p>　　PLC是一種專(zhuān)門(mén)為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它的硬件結(jié)構(gòu)基本和微型計(jì)算機(jī)相同，其主要是通過(guò)CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、電源等部分組成。PLC結(jié)構(gòu)框圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 PLC結(jié)構(gòu)框圖<

79、;/p><p>　　4.4.2PLC概述</p><p><b>　　一、 PLC的由來(lái)</b></p><p>　　在PLC還沒(méi)有出現(xiàn)的時(shí)候，在工業(yè)控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的是繼電器控制。但是繼電器控制系統(tǒng)卻有很多明顯的缺點(diǎn)：耗電多、壽命短、體積大、適應(yīng)性差、運(yùn)行速度慢、可靠性差，由于當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)限制，當(dāng)工藝發(fā)生改變的時(shí)候，就必須重新設(shè)計(jì)，重新生產(chǎn)，嚴(yán)

80、重造成資金和時(shí)間上的浪費(fèi)。為了使這種情況發(fā)生改變，在1968年的時(shí)候，為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷的更新，美國(guó)通用汽車(chē)公司為了在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車(chē)工業(yè)中占具優(yōu)勢(shì)，為了取代繼電器控制裝置，提出了要研制一種新型的工業(yè)控制裝置，同時(shí)制定了十項(xiàng)技術(shù)要求來(lái)公開(kāi)招標(biāo)， </p><p>　　1969年的時(shí)候，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)招標(biāo)要求研制出了世界上第一臺(tái)PLC（PDP—14型），同時(shí)在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線上試用，并且獲得了成功，工

81、業(yè)控制的新時(shí)期由此而開(kāi)創(chuàng)。從此可編程控制器得到了迅猛的發(fā)展，特別是在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快。</p><p><b>　　二、PLC的定義</b></p><p>　　在1980年的時(shí)候，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)把這種控制器正式命名為可編程序控制器（Programmable Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PC，并且作出了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字式電子裝置。它使用可

82、編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制以對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制?！痹?982年11月，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）曾頒布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，1987年2月頒布了草案第三稿。該草案中對(duì)可編程序控制器的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令

83、，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)外部設(shè)備等都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充起功能的原則設(shè)計(jì)?！倍x強(qiáng)調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)和應(yīng)用能力。</p><p>　　三、 PLC的主要功能：</p><p><b>　　（1）條件控制功能</b></p>&l

84、t;p>　　條件控制（或稱(chēng)邏輯控制或順序控制）功能是指用PLC的與、或、非指令取代繼電器接觸的串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接，進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。</p><p>　?。?）定時(shí)/記數(shù)控制功能</p><p>　　定時(shí)/記數(shù)控制功能指用PLC提供的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)繼電器。</p><p><b>　　（

85、3）數(shù)據(jù)處理功能</b></p><p>　　數(shù)據(jù)處理功能是指PLC能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及編碼和譯碼等操作。</p><p><b>　?。?）步進(jìn)控制功能</b></p><p>　　步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成以后，才能進(jìn)行下一道工序操作的控制

86、，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。</p><p>　?。?）A/D與D/A 轉(zhuǎn)換功能</p><p>　　A/D與D/A 轉(zhuǎn)換功能是指通過(guò)A/D、D/A模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)控制功能</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過(guò)高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或

87、多軸運(yùn)動(dòng)控制。</p><p><b>　?。?）過(guò)程控制功能</b></p><p>　　過(guò)程控制功能是指通過(guò)PLC的PID控制指令或模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。</p><p><b>　?。?）擴(kuò)展功能</b></p><p>　　擴(kuò)展功能是指通過(guò)連接輸入輸出擴(kuò)展單元

88、（即I/O擴(kuò)展單元）模塊來(lái)增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，也可通過(guò)附加各種智能單元及特殊功能單元來(lái)提高PLC的控制功能。</p><p>　　（9）遠(yuǎn)程I/O功能</p><p>　　遠(yuǎn)程I/O功能是指通過(guò)I/O單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入、輸出設(shè)備與PLC主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號(hào)、傳出輸出信號(hào)。</p><p>　　（10）通信聯(lián)網(wǎng)功能</p>&l

89、t;p>　　通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過(guò)PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、PLC與上位機(jī)的鏈接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成較大規(guī)模系統(tǒng)的復(fù)雜控制。</p><p><b>　　（11）監(jiān)控功能</b></p><p>　　監(jiān)控功能是指PLC能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的進(jìn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄，甚至自動(dòng)終止運(yùn)行；也可在線調(diào)整、修改控制程序中的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等

90、的設(shè)定值。</p><p>　　4.4.3 I/O點(diǎn)估算</p><p>　　本次是設(shè)計(jì)一個(gè)小型的控制系統(tǒng)，選擇PLC的主要因素在于用戶程序的長(zhǎng)短，以及控制系統(tǒng)輸入、輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的數(shù)量等相關(guān)的功能。初步根據(jù)控制要求估計(jì)，一共需要50個(gè)左右的I/O點(diǎn)數(shù)，包括24個(gè)輸入點(diǎn)、輸26個(gè)輸出點(diǎn)。</p><p>　　4.4.4 PLC選型 </p><p&

91、gt;　　西門(mén)子的PLC在編程方面相對(duì)簡(jiǎn)單易懂，同時(shí)西門(mén)子S7系列的PLC 速度快、體積小，功能也十分強(qiáng)大可靠性更高。在S7系列當(dāng)中，有中、高性能要求的PLC（如S7-400），有規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300），也有微型PLC（如S7-200）。在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中選擇S7-300完全可以滿足要求。</p><p><b>　　4.5程序設(shè)計(jì)</b></p><p>

92、;　　4.5.1 I/O地址設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)，PLC的輸入、輸出量的分配地址為表4-3所示</p><p>　　表4-3 I/O信號(hào)地址分配表</p><p>　　4.5.2 流程設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)的程序流程圖如圖4-4所示</p><p>　　圖4-4 自動(dòng)售貨機(jī)程

93、序流程圖</p><p>　　4.5.3 投幣程序設(shè)計(jì)</p><p>　　本次程序設(shè)定的投幣功能是隨時(shí)進(jìn)行投幣，累加金額。每進(jìn)行一次投幣，相應(yīng)的金額就會(huì)增加。在圖4-5中，主要是數(shù)據(jù)累加程序和數(shù)據(jù)傳輸程序。接通電源后，只要按下投幣開(kāi)關(guān)，程序就會(huì)執(zhí)行一次，由于使用的是整數(shù)相加，所以按照之前的定義，相應(yīng)的MW30就會(huì)增加相應(yīng)貨幣乘10的數(shù)值。例如，如果按下5角開(kāi)關(guān)，那么MW30就會(huì)加5.同樣

94、的1元、5元和10元也是相同的原理。</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　4.5.4購(gòu)買(mǎi)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　如果想要購(gòu)買(mǎi)礦泉水，首先要滿足三個(gè)條件，第一所投貨幣的總金額要大于或等于礦泉水的價(jià)格也就是1元，而在程序當(dāng)中MW30的數(shù)值就應(yīng)該大于或等于10.第二礦泉水的數(shù)量不能為0 ，也就是MW20大于或等于1

95、。第三就是行程開(kāi)關(guān)沒(méi)有被按下。只有同時(shí)滿足這三個(gè)條件，才能夠購(gòu)買(mǎi)到礦泉水。按下購(gòu)買(mǎi)礦泉水按鈕的時(shí)候，礦泉水會(huì)排出，同時(shí)，排出的時(shí)間也是有限制的，總共會(huì)持續(xù)兩秒，在這兩秒鐘之內(nèi)，是不能再次購(gòu)買(mǎi)礦泉水的，兩秒之后就能夠正常的購(gòu)買(mǎi)，如此，只要滿足之前的三個(gè)條件，就能不斷購(gòu)買(mǎi)。在每次購(gòu)買(mǎi)之后，總金額會(huì)減去礦泉水的價(jià)格，也就是MW30的數(shù)值會(huì)減去10，同樣，礦泉水?dāng)?shù)量會(huì)減1，也就是MW20的數(shù)值減去1。同時(shí)設(shè)計(jì)可以查看售出的所有商品的總金額，在每

96、次購(gòu)買(mǎi)之后能夠自動(dòng)增加MW90的數(shù)值，也就是售出的總金額，具體如圖4-6所示。</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　4.5.5比較程序設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)余額大于或等于一元時(shí)，沒(méi)按下一元礦泉水按鈕，礦泉水綠燈常亮，出食品則綠燈閃爍，無(wú)礦泉水則綠燈不閃不亮。同時(shí)可以控制在購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候商品的綠色指示燈將會(huì)閃爍。同

97、時(shí)也可以用形成開(kāi)關(guān)直接控制是否能夠購(gòu)買(mǎi)礦泉水。一旦行程開(kāi)關(guān)被按下，那么礦泉水的綠色指示燈將會(huì)熄滅，同時(shí)，紅色指示燈將會(huì)亮起，具體如圖4-7所示。</p><p><b>　　圖4-7</b></p><p>　　4.5.6 貨物數(shù)量程序設(shè)計(jì)</p><p>　　此次設(shè)計(jì)由于是在仿真下完成的，所以礦泉水的數(shù)量是可以直接通過(guò)開(kāi)關(guān)增加礦泉水的數(shù)量，按

98、一次開(kāi)關(guān)，那么MW20將會(huì)加1，也就是說(shuō)，礦泉水的數(shù)量是1，如果繼續(xù)按開(kāi)關(guān)，每按一次，MW20加1，具體如圖4-8所示。</p><p><b>　　圖4-8</b></p><p>　　4.5.7報(bào)警程序設(shè)計(jì)</p><p>　　此次設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的報(bào)警程序，通過(guò)該程序，如果總金額比礦泉水小的時(shí)候，不足以購(gòu)買(mǎi)礦泉水，那么當(dāng)按下購(gòu)買(mǎi)礦泉水的開(kāi)關(guān)

99、的時(shí)候則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，并且，該警報(bào)可以持續(xù)2秒鐘。同樣的，如果礦泉水的數(shù)量為0的時(shí)候，即使有足夠的金額，但是，按下購(gòu)買(mǎi)開(kāi)關(guān)的時(shí)候，同樣會(huì)報(bào)警，提示不能購(gòu)買(mǎi)，具體如圖4-9所示。</p><p><b>　　圖4-9</b></p><p>　　4.5.8 無(wú)操作退幣的程序設(shè)計(jì)</p><p>　　一旦投幣之后，如果在10秒鐘內(nèi)沒(méi)有進(jìn)行任何的購(gòu)買(mǎi)動(dòng)

100、作，那么在10s之后就會(huì)進(jìn)入找零倒計(jì)時(shí)階段，如果，在接下來(lái)的20秒之后，那么找零指示燈將會(huì)亮起，但是不會(huì)自動(dòng)找零，起到的是一個(gè)提示功能。另外，每一次購(gòu)物之后，如果總金額還有剩余的話，那么會(huì)直接進(jìn)入找零倒計(jì)時(shí)，也就是說(shuō)，購(gòu)買(mǎi)商品之后，如果在20秒的時(shí)間沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)商品的動(dòng)作，即使繼續(xù)投幣也不會(huì)打斷倒計(jì)時(shí)，具體如圖4-10所示。</p><p><b>　　圖4-10</b></p>

101、<p>　　4.5.9 找零的程序設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)總金額大于0的時(shí)候，可以進(jìn)入找零階段，即使沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)任何商品，也可以至今退幣。退幣有兩種方式，其中一種就是通過(guò)退5角和1元來(lái)實(shí)現(xiàn)退，每按一次找5角開(kāi)關(guān)，總金額就會(huì)減少5角，也就是MW30會(huì)減5.退1元也是同樣的道理。而另外一種就是直接按找零開(kāi)關(guān)，一旦按下找零開(kāi)關(guān)，那么就會(huì)退出所有的剩余金額，總金額將會(huì)直接清零，具體如圖4-11所示。</p

102、><p><b>　　圖4-11</b></p><p>　　4.5.10復(fù)位的程序設(shè)計(jì)</p><p>　　使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的復(fù)位方式，直接用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制了所有存儲(chǔ)器進(jìn)行清零，同樣的在上述的一些程序當(dāng)中也直接添加了常閉的復(fù)位開(kāi)關(guān)，具體如圖4-12所示。</p><p><b>　　圖4-12</b>&l

103、t;/p><p>　　第五章 上位機(jī)部分軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 WinCC軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　西門(mén)子視窗控制中心SIMATIC WinCC（Windows Control Center）是HMI／SCADA軟件中的后起之秀，1996年進(jìn)入世界工控組態(tài)軟件市場(chǎng)，當(dāng)年就被美國(guó)Control Engnieering雜志評(píng)為最佳HMI軟件，以最短的時(shí)間發(fā)

104、展成第三個(gè)在世界范圍內(nèi)成功的SCADA系統(tǒng)；而在歐洲，它無(wú)可爭(zhēng)議地成為第一。 在設(shè)計(jì)思想上，SIMATIC WinCC秉承西門(mén)子公司博大精深的企業(yè)文化理念，性能最全 面、技術(shù)最先進(jìn)、系統(tǒng)最開(kāi)放的HMI/SCADA軟件是WinCC開(kāi)發(fā)者的追求。Wincc是按世 界范圍內(nèi)使用的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此從一開(kāi)始就適合于世界上各主要制造商生產(chǎn)的控制系 統(tǒng)，如A—B，Modicon，GE等，并且通訊驅(qū)動(dòng)程序的種類(lèi)還在不斷地增加。通過(guò)OPE的方 式，

105、WinCC還可以與更多的第三方控制器進(jìn)行通訊。 WinCC V6．O采用標(biāo)準(zhǔn)Microsoft SQL Server 2000(WinCC V6.0以前版本采用Sybase)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歸檔，同時(shí)具有web瀏覽器功能，可使經(jīng)理、廠長(zhǎng)在辦公室內(nèi)看到生產(chǎn) 閱讀會(huì)員限時(shí)特惠 7大會(huì)員特權(quán)立即嘗鮮流程的</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>

106、　　5.2人機(jī)界面（HMI）設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.2.1新建工程</b></p><p>　　HMI監(jiān)控系統(tǒng)是由監(jiān)控的主畫(huà)面及其相應(yīng)的功能子畫(huà)面組成，HMI畫(huà)面設(shè)計(jì)對(duì)于HMI來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。設(shè)計(jì)HMI畫(huà)面通常是采用組態(tài)軟件來(lái)完成，常見(jiàn)的組態(tài)軟件有力控、組態(tài)王、RsView及Wincc等。在此次自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，則使用WinCC進(jìn)行監(jiān)控界面的

107、設(shè)計(jì)。</p><p>　　首先，安裝好WinCC軟件之后，然后打開(kāi)軟件，接著新建一個(gè)新的單用戶項(xiàng)目，完成之后，如圖5-2所示。</p><p><b>　　圖5-2建立工程</b></p><p>　　右擊左邊列表的圖形編輯器，然后新建畫(huà)面。雙擊右邊的換面，在這里我們制作自動(dòng)售貨機(jī)的界面，如圖5-3所示。</p><p&g

108、t;<b>　　圖5-3</b></p><p>　　5.2.2自動(dòng)售貨機(jī)的界面設(shè)計(jì)</p><p>　　按照設(shè)計(jì)要求，把新建的畫(huà)面命名為“自動(dòng)售貨機(jī)”，設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的界面，先后設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的模型、控制區(qū)、投幣去、找零區(qū)等，根據(jù)題意設(shè)計(jì)界面如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4自動(dòng)售貨機(jī)界面</p><p>

109、　　5.3 與PLC建立通信</p><p>　　打開(kāi)WinCC，右擊變量管理，點(diǎn)擊“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”，選擇并打開(kāi)“SIMATIC S7 Protocol Suite.chn”，如圖5-5所示。</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　此次是通過(guò)MPI與PLC建立通信，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，右擊MPI，單擊系統(tǒng)參數(shù)，在單位選

110、項(xiàng)中的邏輯設(shè)備名稱(chēng)中選擇MPI，具體如圖5-6。</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p>　　設(shè)置完系統(tǒng)參數(shù)之后，則開(kāi)始建立連接變量，首先右擊MPI，點(diǎn)擊“新驅(qū)動(dòng)程序的連接”，在連接屬性中單擊屬性，會(huì)出現(xiàn)如圖所示，在插槽號(hào)后面輸入2.然后單擊“確定”。再點(diǎn)擊連接屬性的“確定”，具體如圖5-7所示。</p><p><

111、b>　　圖5-7變量列表</b></p><p>　　接著直接在新建的連接屬性中建立如圖5-8所示的變量。</p><p><b>　　圖5-8新建變量</b></p><p><b>　　5.4 變量的連接</b></p><p>　　5.4.1 對(duì)按鈕進(jìn)行變量連接</p&

112、gt;<p>　　打開(kāi)圖形編輯器中的自動(dòng)售貨機(jī)界面，右擊“一元礦泉水”按鈕，單擊屬性，會(huì)出現(xiàn)如圖4-10所示的窗口，首先，右擊“按左鍵”的閃電箭頭，單擊直接連接會(huì)出現(xiàn)如圖所示的界面。選擇常數(shù)一項(xiàng)并在右邊輸入1，在變量中選擇之前建立的對(duì)應(yīng)變量。然后，右擊“釋放左鍵”的閃電箭頭，相同原理，不過(guò)在常數(shù)一項(xiàng)中輸入0，變量選擇也一樣。到此，“一元礦泉水”按鈕的變量建立。同樣的，其他按鈕也是相同的原理，具體如圖5-9所示。</p