1、指導(dǎo)老師 ： 王威目錄前言前言自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)分析自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)分析控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)綜合調(diào)試系統(tǒng)綜合調(diào)試結(jié)論體會(huì)心得致謝結(jié)論體會(huì)心得致謝 自動(dòng)售貨機(jī)簡(jiǎn)介 當(dāng)今社會(huì)，人們的物質(zhì)生活和精神生活都有著明顯的提高，自動(dòng)售貨機(jī)的出現(xiàn)更是大大方便了人們的消費(fèi)。消費(fèi)者只需投入所需的錢(qián)幣便可以選擇自己需求的商品。自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能是對(duì)投入的貨幣進(jìn)行運(yùn)算并根據(jù)貨幣數(shù)值來(lái)判斷是否滿足購(gòu)買(mǎi)某種商品的條件，然后做出相應(yīng)的操作。自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行步驟為：識(shí)別貨幣并對(duì)貨幣進(jìn)行累計(jì)，判斷可選擇商品的

2、種類(lèi)，減去選擇商品對(duì)應(yīng)貨幣的數(shù)量，找零，完成售貨。 1 前言系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求： (1)該售貨機(jī)對(duì)應(yīng)有四種面值的商品：商品1：面值1元，名稱為瓶1；商品2和商品3：面值2元，名稱分別為瓶2和瓶3；商品4：面值3元，名稱分別為瓶4。(2)消費(fèi)者可投入三種錢(qián)幣：0.1元、0.5元、1元(3)自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)累積每次投入的錢(qián)幣數(shù)額，并判斷余額數(shù)額，得出消費(fèi)者可選擇的商品：1) 若余額數(shù)3元，則每種商品均可選擇；2) 若余額數(shù)2元，1元，2元，則只能選擇1元的商品；4) 若余額數(shù)1元，則不能選擇任何商品。(4)當(dāng)按動(dòng)相應(yīng)的選擇開(kāi)關(guān)選擇好商品后，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁閥，將所選中的商品從出貨口送出。2 自動(dòng)

3、售貨機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì)： 本次設(shè)計(jì)選用PLC（可編程邏輯控制器）控制 ，PLC是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)等發(fā)展起來(lái)的新型工業(yè)控制裝置，它具有高可高靠性，編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，其控制原理圖如下2自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)出貨設(shè)計(jì)思路 為確保出貨時(shí)一次只出一個(gè)，并在閥門(mén)故障時(shí)起到雙重保險(xiǎn)，避免商家的損失，設(shè)計(jì)的出貨機(jī)械工作圖如圖所示： 3自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)分析系統(tǒng)的工藝流程圖如下3自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)分析2自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)售貨機(jī)輸入控制信息分析：本系統(tǒng)輸入信號(hào)共有10個(gè)，元件符號(hào)端子號(hào)作用SB1 X0啟動(dòng)SB2 X1停止SB3 X2投幣1角SB4 X3投幣5角SB5 X4投幣10角SB6 X5

4、退幣SB7 X6選擇瓶1SB8 X7選擇瓶2SB9 X10選擇罐1SB10 X11選擇罐23自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)分析售貨系統(tǒng)輸出控制信息分析：本系統(tǒng)輸出信號(hào)13個(gè)：元件符號(hào)端子號(hào) 作用L0 Y0 啟動(dòng)燈L1 Y1 瓶1L2 Y2 瓶2L3 Y3 瓶3L4 Y4 瓶4KM1 Y10 閥C1KM2 Y11 閥C2KM3 Y12 閥D1KM4 Y13 閥D2KM5 Y14 閥A1KM6 Y15 閥A23自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)分析PLC的選型 在選擇PLC時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)，控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)，所需儲(chǔ)存器容量，確定PLC的功能，外部設(shè)備特性

5、等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)共有10個(gè)輸入和11個(gè)輸出。故選用三菱FX2N-48MR型號(hào)的PLC。4自動(dòng)售貨機(jī)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件總圖:4自動(dòng)售貨機(jī)硬件設(shè)計(jì)控制柜的安裝布置設(shè)計(jì):4自動(dòng)售貨機(jī)硬件設(shè)計(jì) 自動(dòng)售貨機(jī)裝有4種不同類(lèi)型的飲料，分別由4個(gè)電磁閥控制放出的飲料品種，并設(shè)有指示燈投幣口，余額顯示，出貨口和退幣口等，控制柜安裝布置如下控制流程圖5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序控制可以為分為6個(gè)控制部分，分別為啟動(dòng)部分，投幣部分，比較部分，購(gòu)買(mǎi)部分，出貨部分以及退幣部分。系統(tǒng)的控制流程圖如圖5所示：當(dāng)售貨機(jī)工作指示燈顯示為綠色時(shí)才可以進(jìn)行投幣操作，然后系統(tǒng)根據(jù)投幣累

6、計(jì)的數(shù)量與各飲料的價(jià)格進(jìn)行對(duì)比，可以購(gòu)買(mǎi)的飲料指示燈顯示綠色不能購(gòu)買(mǎi)的則顯示紅色，當(dāng)顧客按下飲料選擇按鈕后出貨口出貨并減去對(duì)應(yīng)數(shù)量的錢(qián)幣。繼續(xù)判斷余額的數(shù)量并根據(jù)顧客的選擇是否找零或繼續(xù)交易。系統(tǒng)的控制流程圖在程序編寫(xiě)環(huán)節(jié)起導(dǎo)航的作用，只有知道了設(shè)計(jì)的各個(gè)階段才能對(duì)程序進(jìn)行有條有序的模塊設(shè)計(jì)。開(kāi)機(jī)啟動(dòng)程序：5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)通電后，把通電后，把1 1賦值給賦值給D0D0，把，把5 5賦值給賦值給D1D1，把，把1010賦值給賦值給D2D2。T10T10為一次購(gòu)買(mǎi)過(guò)為一次購(gòu)買(mǎi)過(guò)程程5s5s后，系統(tǒng)重新賦值，便可進(jìn)行第二次購(gòu)買(mǎi)。后，系統(tǒng)重新賦值，便可進(jìn)行第二次購(gòu)買(mǎi)。投幣階段程序：分別按下分別按下

7、X2X2，X3X3，X4X4便可是寄存器便可是寄存器D3(D3(投入金額投入金額) )進(jìn)行累加，每次累加的進(jìn)行累加，每次累加的結(jié)果，送入結(jié)果，送入D5D5（中間計(jì)算量）中。（中間計(jì)算量）中。M10M10為購(gòu)買(mǎi)后，鎖定投幣，必須退幣后為購(gòu)買(mǎi)后，鎖定投幣，必須退幣后才能再次投幣，才能再次投幣，M7M7為停止按鍵的中間控制量。為停止按鍵的中間控制量。比較階段程序設(shè)計(jì)5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行比較，投入錢(qián)如果大于等于進(jìn)行比較，投入錢(qián)如果大于等于3030角，便可購(gòu)買(mǎi)所有物品，小于角，便可購(gòu)買(mǎi)所有物品，小于3030大于等于大于等于2020角便可購(gòu)買(mǎi)罐角便可購(gòu)買(mǎi)罐1 1，罐罐2 2，小于，小于2020角，便只

8、能購(gòu)買(mǎi)瓶角，便只能購(gòu)買(mǎi)瓶1.1.運(yùn)用運(yùn)用CMPCMP指令與中間計(jì)算量指令與中間計(jì)算量D5D5進(jìn)進(jìn)行比較，結(jié)果對(duì)應(yīng)相應(yīng)的購(gòu)買(mǎi)方行比較，結(jié)果對(duì)應(yīng)相應(yīng)的購(gòu)買(mǎi)方式。式。購(gòu)買(mǎi)階段程序設(shè)計(jì)按下相應(yīng)的鍵，便可購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的按下相應(yīng)的鍵，便可購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的飲料，按下后，控制相應(yīng)的電磁飲料，按下后，控制相應(yīng)的電磁閥開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)貨物的給出。按下閥開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)貨物的給出。按下后，相應(yīng)的指示燈閃亮，此處以后，相應(yīng)的指示燈閃亮，此處以購(gòu)買(mǎi)瓶購(gòu)買(mǎi)瓶1 1為例。按下為例。按下X6X6，閥門(mén)，閥門(mén)c1c1開(kāi)開(kāi)啟，啟，T0T0計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)2s2s，c1c1關(guān)閉，閥門(mén)關(guān)閉，閥門(mén)c2c2開(kāi)啟，開(kāi)啟，T1T1計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)2s2s，c2c2關(guān)閉。至此關(guān)閉

9、。至此完成出貨過(guò)程。完成出貨過(guò)程。D5D5減去相對(duì)應(yīng)物減去相對(duì)應(yīng)物品的價(jià)格，然后，返回比較階段品的價(jià)格，然后，返回比較階段進(jìn)行比較，看余額是否能夠繼續(xù)進(jìn)行比較，看余額是否能夠繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)物品。按下購(gòu)買(mǎi)鍵后，投幣購(gòu)買(mǎi)物品。按下購(gòu)買(mǎi)鍵后，投幣系統(tǒng)拒絕再次投幣（系統(tǒng)拒絕再次投幣（M10M10功能）。功能）。退幣階段程序:5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)按下退幣按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行退幣計(jì)算，退出相應(yīng)的一元，五角，一角數(shù)目，其結(jié)果放入按下退幣按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行退幣計(jì)算，退出相應(yīng)的一元，五角，一角數(shù)目，其結(jié)果放入D6D6（余額）中。按下退幣按鍵，（余額）中。按下退幣按鍵，D5D5的值被賦予的值被賦予D6D6，D6D6進(jìn)行除

10、法運(yùn)算，除以進(jìn)行除法運(yùn)算，除以1010，整數(shù)部分為應(yīng)退，整數(shù)部分為應(yīng)退一元硬幣個(gè)數(shù)，放入一元硬幣個(gè)數(shù)，放入D10D10中，余數(shù)放入中，余數(shù)放入D11D11，D11D11除以除以5 5，整數(shù)部分為應(yīng)退五角硬幣個(gè)數(shù)，放入，整數(shù)部分為應(yīng)退五角硬幣個(gè)數(shù)，放入D12D12中，余數(shù)部分為應(yīng)退一角硬幣個(gè)數(shù)，放入中，余數(shù)部分為應(yīng)退一角硬幣個(gè)數(shù)，放入D13D13中。中。M10M10置零，可在此進(jìn)行投幣。置零，可在此進(jìn)行投幣。T10T10，5s5s后后清空所有寄存器的值，便于進(jìn)行下一次的交易。清空所有寄存器的值，便于進(jìn)行下一次的交易。:5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)在在GX developerGX developer的的s

11、imulatorsimulator中進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，在設(shè)計(jì)階段中進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，在設(shè)計(jì)階段GX GX developerdeveloper處于寫(xiě)入程序模式，該模式下操作者可以對(duì)程序隨意進(jìn)處于寫(xiě)入程序模式，該模式下操作者可以對(duì)程序隨意進(jìn)行修改。當(dāng)完成梯形圖的編寫(xiě)后在行修改。當(dāng)完成梯形圖的編寫(xiě)后在GX developerGX developer的窗口中找到變的窗口中找到變換的按鈕然后點(diǎn)擊，此時(shí)換的按鈕然后點(diǎn)擊，此時(shí)GX developerGX developer中的程序處于讀出模式，中的程序處于讀出模式，該模式下不允許操作者對(duì)程序做任何的修改，只能讀取程序。點(diǎn)該模式下不允許操作者對(duì)程序做任何的修改

12、，只能讀取程序。點(diǎn)擊菜單欄右下方的梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)擊菜單欄右下方的梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng) 結(jié)束按鈕，此時(shí)結(jié)束按鈕，此時(shí)GX GX developerdeveloper會(huì)加載程序并彈出會(huì)加載程序并彈出“LADDER LOGIC TEST TOOLLADDER LOGIC TEST TOOL（梯形圖（梯形圖邏輯測(cè)試工具）邏輯測(cè)試工具）”窗口并顯示狀態(tài)為窗口并顯示狀態(tài)為“RUN”RUN”，表示程序正在運(yùn)行，表示程序正在運(yùn)行:5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)當(dāng)梯形圖程序處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在當(dāng)梯形圖程序處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在LADDER LOGIC TEST LADDER LOGIC TEST TOOLTOOL仿真窗口中點(diǎn)

13、擊菜單啟動(dòng)欄仿真窗口中點(diǎn)擊菜單啟動(dòng)欄. .在菜單啟動(dòng)欄中點(diǎn)擊在菜單啟動(dòng)欄中點(diǎn)擊繼電器內(nèi)存監(jiān)視欄，此時(shí)彈出繼電器內(nèi)存監(jiān)視欄，此時(shí)彈出DEVICE MEMORY MONITORDEVICE MEMORY MONITOR窗口，然后在窗口，然后在DEVICE MEMORY MONITORDEVICE MEMORY MONITOR窗口中點(diǎn)擊軟元窗口中點(diǎn)擊軟元件欄分別點(diǎn)擊位元件件欄分別點(diǎn)擊位元件X,Y,MX,Y,M。此時(shí)會(huì)分別彈出。此時(shí)會(huì)分別彈出X,Y,MX,Y,M的的窗口窗口當(dāng)調(diào)試出仿真環(huán)境窗口時(shí)，此時(shí)只需在當(dāng)調(diào)試出仿真環(huán)境窗口時(shí)，此時(shí)只需在X X窗口窗口中點(diǎn)擊梯形圖程序中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器中點(diǎn)擊梯形圖程

14、序中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器X X的序的序號(hào)，則會(huì)對(duì)程序給予一個(gè)輸入信號(hào)，此時(shí)在號(hào)，則會(huì)對(duì)程序給予一個(gè)輸入信號(hào)，此時(shí)在Y Y窗口中會(huì)顯示輸出繼電器的信號(hào)窗口中會(huì)顯示輸出繼電器的信號(hào):5自動(dòng)售貨機(jī)軟件設(shè)計(jì)在系統(tǒng)啟動(dòng)后，按下在系統(tǒng)啟動(dòng)后，按下X4X4會(huì)模擬投幣環(huán)節(jié)，此時(shí)點(diǎn)擊會(huì)模擬投幣環(huán)節(jié)，此時(shí)點(diǎn)擊X4X4兩下，兩下，系統(tǒng)累計(jì)金額，系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)累計(jì)金額，系統(tǒng)的仿真然后點(diǎn)擊然后點(diǎn)擊X6X6，模擬商品選擇此時(shí)系統(tǒng)做減法，對(duì)應(yīng)商，模擬商品選擇此時(shí)系統(tǒng)做減法，對(duì)應(yīng)商品的電磁閥打開(kāi)。其仿真結(jié)果品的電磁閥打開(kāi)。其仿真結(jié)果:6監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在易控界面上我們需要反映整個(gè)售貨機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通過(guò)在硬件設(shè)計(jì)在易控界面上我

15、們需要反映整個(gè)售貨機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通過(guò)在硬件設(shè)計(jì)部分的控制柜安裝部分設(shè)計(jì)將飲料外觀，投幣口，余額顯示，狀態(tài)顯示燈部分的控制柜安裝部分設(shè)計(jì)將飲料外觀，投幣口，余額顯示，狀態(tài)顯示燈這些硬件設(shè)置在易控軟件中以畫(huà)面的形式表現(xiàn)出來(lái)。所需的組態(tài)元素從圖這些硬件設(shè)置在易控軟件中以畫(huà)面的形式表現(xiàn)出來(lái)。所需的組態(tài)元素從圖庫(kù)中調(diào)出，圖庫(kù)中沒(méi)有的圖像元素采用外部導(dǎo)入的方法。將外部收集到的庫(kù)中調(diào)出，圖庫(kù)中沒(méi)有的圖像元素采用外部導(dǎo)入的方法。將外部收集到的圖元放在新建的用戶窗口進(jìn)行組態(tài)即可使用圖元放在新建的用戶窗口進(jìn)行組態(tài)即可使用:6監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)完畫(huà)面之后，畫(huà)面元素還需要與數(shù)據(jù)庫(kù)中的變?cè)谠O(shè)計(jì)完畫(huà)面之后，畫(huà)面元

16、素還需要與數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量聯(lián)系起來(lái)，這樣才能對(duì)其進(jìn)行控制。量聯(lián)系起來(lái)，這樣才能對(duì)其進(jìn)行控制。在設(shè)計(jì)完畫(huà)面元素與易控中數(shù)據(jù)庫(kù)在設(shè)計(jì)完畫(huà)面元素與易控中數(shù)據(jù)庫(kù)的變量相關(guān)聯(lián)后，還需要與對(duì)應(yīng)型的變量相關(guān)聯(lián)后，還需要與對(duì)應(yīng)型號(hào)的號(hào)的PLCPLC進(jìn)行通信連接。進(jìn)行通信連接。:7系統(tǒng)綜合調(diào)試自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)到這里，易控中具有自動(dòng)售貨機(jī)的畫(huà)面，串口通信，自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)到這里，易控中具有自動(dòng)售貨機(jī)的畫(huà)面，串口通信，具備了身體條件具備了身體條件, ,但僅僅這樣還不夠，缺少行動(dòng)的能力，所以需要將靈魂但僅僅這樣還不夠，缺少行動(dòng)的能力，所以需要將靈魂裝進(jìn)身體里面去，也就是我們需要把在裝進(jìn)身體里面去，也就是我們需要把在

17、GXGX中設(shè)計(jì)好的梯形圖程序?qū)懭氲街性O(shè)計(jì)好的梯形圖程序?qū)懭氲椒抡嫘吞?hào)的仿真型號(hào)的PLCPLC中并與易控中的畫(huà)面相關(guān)聯(lián)。在這里我們用到的軟件綜合中并與易控中的畫(huà)面相關(guān)聯(lián)。在這里我們用到的軟件綜合平臺(tái)為平臺(tái)為MXMX，GXGX平臺(tái)能夠編寫(xiě)好的梯形圖寫(xiě)入到仿真的平臺(tái)能夠編寫(xiě)好的梯形圖寫(xiě)入到仿真的PLCPLC里，而里，而MXMX則能夠則能夠連接連接PLCPLC與上位機(jī)，從而達(dá)到與上位機(jī)，從而達(dá)到PLCPLC控制上位機(jī)的目的。控制上位機(jī)的目的。MXMX在在GXGX和上位機(jī)易和上位機(jī)易控之間起橋梁作用，使二者能夠結(jié)合在一起，從而讓我們能夠直觀的看到控之間起橋梁作用，使二者能夠結(jié)合在一起，從而讓我們能夠直觀

18、的看到仿真結(jié)果。仿真結(jié)果。:8心得體會(huì)致謝本次設(shè)計(jì)基本上完成了設(shè)計(jì)要求，自動(dòng)售貨機(jī)能完成售貨的各個(gè)環(huán)節(jié)，本系本次設(shè)計(jì)基本上完成了設(shè)計(jì)要求，自動(dòng)售貨機(jī)能完成售貨的各個(gè)環(huán)節(jié)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于其具有高性價(jià)比而且對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力強(qiáng)，工作性能統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于其具有高性價(jià)比而且對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力強(qiáng)，工作性能比較穩(wěn)定，易于維護(hù)，給商家和消費(fèi)者提供了方便的銷(xiāo)售渠道。本次設(shè)計(jì)的自比較穩(wěn)定，易于維護(hù)，給商家和消費(fèi)者提供了方便的銷(xiāo)售渠道。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)貨幣識(shí)別，貨幣累計(jì)，顯示余額，出貨，找零等功能。動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)貨幣識(shí)別，貨幣累計(jì)，顯示余額，出貨，找零等功能。通過(guò)對(duì)上位界面的仿真觀察，此次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了售貨機(jī)的基本功能。當(dāng)然由于個(gè)通過(guò)對(duì)上位界面的仿真觀察，此次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了售貨機(jī)的基本功能。當(dāng)然由于個(gè)人能力和知識(shí)儲(chǔ)備上的缺乏。本次設(shè)計(jì)還有許許多多不盡如人意的地方，還有人能力和知識(shí)儲(chǔ)備上的缺乏。本次設(shè)計(jì)還有許許多多不盡如人意的地方，還有很多不足之處需要改進(jìn)，例如本次設(shè)計(jì)只能使用于硬幣交易而沒(méi)有設(shè)置紙幣這很多不足之處需要改進(jìn)，例如本次設(shè)計(jì)只能使用于硬幣交易而沒(méi)有設(shè)置紙幣這一模塊，在現(xiàn)實(shí)生活中將使這一設(shè)計(jì)的實(shí)用性大打折扣，而且在商品的種類(lèi)上一模塊，在現(xiàn)實(shí)生活中將使這一設(shè)計(jì)的實(shí)用性大打折扣，而且在商品的種類(lèi)上也略顯單薄，商家們不