自动售货机控制中plc的应用.docx

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1、摘要自动售货机就是可以在没有营业员的佶况下自动完成售货的一种自动化设备。它集成了光、机、电于一体，并可以在任何地方运行，二十四小时不间断的俗货，大大方便了我们的日常生活。P1.C即可编程控制器，用可编程的控制器，使内部的程序可以顺利运行、程序中还携带许多的指令，经过科学技术的快速发展和提高，P1.C已成功应用在很多的生产活动当中。随着时代的进步，科技快速发展，工程中大量运用到P1.cP1.C在各个领域有若不可或缺的一席之地，而且会有更好的发展。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克，并根据货币数值判

2、断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用程序涉及到自动售货机_作的绝大部分过程。利用P1.C控制的自动售货机提高了系统的稔定性，保证自动售货机能够长期检定运行。这几年，自动售货机在火车站、长途汽车站、飞机场候机楼、地铁站、大型商场、综合型医院、各大学校等地方如雨后春笋般出现，发展快速。关键词：自动售货机；可编程序控制器：梯形图第1章自动售货机介绍1.1 自动售货机功能分析在进行上、下位机程序编写之前，首先要做的工作是确定自动停觉机

3、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件一些简单的U用品,如饮料、常用药品和小的生活保健用品等,修货机的基本功能就是对投入的货而进行运算,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O1.号商品（代表第一种商品）价格为2.60元，02商品为3.50元，其余类推，现投入1个1元硬币，当投入的货币超过（H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O1.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0

4、1号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如维续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退市操作，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免，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。自动竹货机的工作流程图如图1所示。按选按下择钮按下退币按钮.退币状态图1自动售货机工作流程图1.2 P1.C的选型原则当某一个控制任务决定由P1.C来完成后，选择P1.C就成为最重要的事情。一方面要选择多大容量的P1.C另一方面是选择什么公司的P1.C及外设。对笫一个问题，首先要

5、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，乂TT24V的指示灯，则最后选用的P1.C的输出点数布可能大于实际电数.因为P1.C的输出点股是几个组共用个公共端，这组输出只能TT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。一般情况下维电器输出的P1.C使用最多，但对于要求高速输出的

6、情况，就要使用无触点的晶体管输出的P1.C了。对第：个问题，则有以下几个方面要考虑：(1)功能方面所有P1.C一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P1.C是否有能力控制任务。如对P1.C与P1.C,P1.C与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对P1.C的计算速度、川户程序容量等有特殊要求；或对P1.C的位置控制有特殊要求等。这就要求川户对市场上流行的P1.C品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P1.C产品价格相差很大，有些功能类似、质贵相当、I/O点数相当的P1.C的价格能相差40%以上。在使用P1.C较多的情况下，这样的差价当然是必

7、须考虑的因数。P1.C主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。1.3 自动售货机的结构组成1.3.1 箱体外观正面上部为商品展示窗和价格标卷；中部设投币入口、退币钮和金额显示窗：在价格标签附近设有选择商品的按键,正面下部为退币口和顾客取优口。面向顾客的机具正面，是完成商品价格介绍、接受投币、显示金额、推出商A1.和退币整个售出过程的表体部分。1.3.2 商品样品展示窗商品样品展示窗由透明有机板窗、样品展示架、商品价格标签、选购按钮和照明灯组成，设在前门体内部的可开启样品门，川来更换商品样品和价格标格。展示窗相当于商店橱窗或者柜台，以清晰明亮的商品展示和明码标价来招揽顾客。1.

8、33商品驱动机构商品的包装多种多样，主要有箱、盒、城、袋等，它们的提取机构也各种各样。商品在送出时可以采用“螺旋移动”等动作移到取货口。1.3.4商品贮存部分由于商品的驱动机构是双螺旋体出货机构，由此决定了该自动售货机的商品贮存方式，商品主要是摆放在双螺旋体中，通过双螺旋体的旋转把商品推到出货口1.3.5钱币识别系统钱币识别系统由钱币识别器、识别后的钱币自动分类贮存机构和退币机构3部分组成。1.3.6P1.c控制系统P1.C控制系统是自动售货机在自动精售过程中，收到识币信号后，自动进行累计，、外部金额显示、顾客按键后自动推出商品和发出退币找零等信号的电控系统。同时，该系统还具备预设价格、售出累

9、计、驱动检测和故障自检等功能，是“隹货机器人”的“大脑”第2章P1.C控制的自动售货机硬件选择2.1 P1.C的选择目前，自动售货机的核心是单片机，可是一但输出电压不稳定，单片机就容易发热造成爆裂，可靠性低等缺点，而P1.f不但可以实现类似的控制功能，还具彳i性能可鸵、电乐使用范Hi1.广、灵活通用、易于编程、使用方便等特点，并且提高了自动售货机系统的稳定性，能够保证自动售货机能够长期稳定运行：因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。所以，本文选择P1.C来控制自动售货机。此次，我选择的是三菱FX-2N的P1.a图21P1.C(I)FX系列P1.C型号FX系列P1

10、.C是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步符代三菱公司原F、F1.、代系列P1.C产品。其中FX2是1991年推出的产品,FXO是在FX2之后推出的超小型P1.f,近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FXoS、FXIS、FXON.FX1.N.FX2N、FX2NC等系列P1.e具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构。FX系列P1.C型号的含义如下:RX口口口系列名称输入输出总点数输出方式品种单元类型图2-2FX2N系列型号名称其中系列名称:如0、2、OS、IS、ON、IN、2N、2NC等单元类型：M一基本单元；E输入输出混合扩展单元

11、：Ex一扩展输入模块EY扩展输出模块：输出方式：R一继电器输出S-晶闸管输出：T晶体管输出行四角美检细赧Bg设抓一IU矶一较祝四备*1.)1.1.1.1.ig1.r二-特殊品种：D-DC电源，DC输出：A1.-AC电源，AC(AC100720V)输入或AC输出模块；H大电流输出扩块；V-立式端子排的扩展模块图2-3IP1.C的基本组成(2)X2N系列P1.C内部资源)输入继电器(X)P1.C输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。输入维电器室接受外部信号的窗口，在梯形图和指令表都不能看到和使用输入继电器的线圈，只能看到和使用其常开或常闭触点，在程序中用X表示。输出维电器(Y)P1.C输出接口的

12、一个接线点对应一个输出维电器，用Y表示。输出继电器是唯一具有外部触点的继电器。输出维电器可以通过外部接点接通该输出口上连接的负载或执行元件。输出继电器的内部常开常闭触点可以作为其他元件的工作条件，并可以无限制地使用.内部维电器(M)内部继电器是编写程序过程中的辅助元件，用M表示。这类元件的线圈与输出继电器的线图一样,由P1.C内的各种编程元件的触点驱动,在程序中,内部继电器的常开和常闭触点可无限使用，但是不能直接连接外部负我。内部继电器可以分为一般用途、停电保持用和特殊用途三类。一般用途的内部继电器也就是我们常说的通用型内部维电器，它用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换。停电保持用的内部

13、继电器具有停电保持的功能，它利用PIX:内装的备用电池或EEPROM进行停电保持，当停电后重新运行时，能重现停电前的状态。特殊用途的内部继电器是指具有特定功能的内部继电器，根据使用方式可以分为只读和可读写可驱动线圈型特殊内部继电潞两类。前者为状态标志或专用控制元件，如M8000.运行监控：M82,初始脉冲：后者在用户聊动线圈后，如M8O3O.是电池1.ED灯熄灭：M8O33.P1.C停止时输出保持。定时耦(T)定时器是定时指令的基本编程元件，它相当于维电器控制电路中时间继电器，它由一个设置值寄存器(字)、一个当前值寄存器(字)和无数个触点(位)组成。在编写过程中，常用常数K或数据寄存器(D)的

14、内容作为设置值。在P1.C内部，常川的定时单位有】ms、10ms、100mS三种，此三种定时器的具体分配根据P1.C型号不同有所区别。当定时器的线圈被驱动时，定时器以增计数方式对P1.C内的时钟脉冲进行累计时，若当前值寄存器内的素积值和设置值寄存器中设置的值相等，则定时器触点动作：当定时器线图失电时，其触点断开.在常用的定时瑞中，定时值不可以累积。在FX系列P1.e中，还行一种定时值可以累积的定时器，其特点是当执行条件满足的时间达不到定时器设置值时段开，当前定时甥可以保留。数据寄存器(D)数据寄存器是用来存储数值数据的编程元件，用D表示。嬲数K常数是程序进行数值处理时必不可少的编程元件，用K表

15、示。K表示十进制整数，可用于指定定时器或计数器的设定值或应用指令操作数中的数值。2.2 主要硬件选择2.2.1 硬币识别器1、硬币识别原理主要识别指标：材质、厚度、直径。材质是用电磁的方式测的，使用空心线圈或磁芯线圈，线圈组数少的只有-组，多的常见的是六组。工作状态下，线圈及其外附电路会以一个特殊的频率振荡（多个线图的话频率各不相同），当硬币以垂直或平行于线圈平面的方式穿过时（不同产品方式不同），会引起振荡频率的变化。材质不同所引起的频率变化幅度和方向（增加、减少）也不同，对某种硬币的变化特征进行记录后，就成为使用中识别该种硬币的依据。厚度是没布东西专门测的，实际上这个指标是和材质起测。因为即使相同材历的硬币，如果厚薄不同，导致的频率变化差异也较大。直径老式的识别装置用光电管队列来识别直径，排列组合得当的话，识别精度也不低（可答0.5mm）。新一点的都用偏心或异形线圈来测量，依据是直径小的硬币与线圈的重合部分也少，由此也带来频率变化的不同2、产品型号适用硬币：直径（P18mm-32mm;厚度1.2nm32nm0适用了,人民币。图2-2硬币识别器工作电压：DC+12V。功耗：净能0.5mW;动能0.5W工作温度：-20C+50C2.2.2 纸币识别器1、纸币识别原理把正常的钞票在各传感器接收到的信号进行统计取样