关于plc在自动售货机中的运用

关于PLC在自动售货机中的运用

【摘要】：自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，当时在美国的地铁系统中，人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。作为一种全新的零售方式，目前

在我国发达地区已经广泛应用，其市场前景十分看好。PLC是以CPU为核心，综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。本课题即应用PLC实现自动售货机的基本原理。

关键词：可编程控制器；PLC；FX-2N；自动售货机。

【Abstract】：

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【KEYWORD】：PLC; Washing machine; Full-automatic; Procedure controller

绪论

自动售货机是集声、光、机、电于一体的智能科技产物,进入21世纪，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。本系统采用FX-2n仿真实现售货机的基本原理。其中输入部分有八个按键构成，分别实现不同的控制功能。输出部分由四个指示灯，两个数码管构成。

本系统在设计过程中使用的应用软件主要有Word,Protel99SE,Powerpoint等。

1.PLC简介

PLC是以CPU为核心，综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。目前，世界上生产PLC的主要厂家有65个，其中最有名气的厂家在日本、美国和德国。日本的几个厂家为三菱、富士。日立、东芝、横河、立石、光洋、夏普等公司。美国的几个厂家为德州食品公司、通用电器公司、歌德公司、数字设备公司等。还

有德国的西门子，荷兰的飞利浦，香港的鹰达等公司也是很有名气的。

日本三菱电机公司（MITSUBISHI）于1971年开始研制PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A等十几个系列几十种产品，在我国（主要是华东和华南地区）的工业控制领域具有一定的市场占有率。

1.1 PLC的工作原理

PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。但是PLC也有它自己的特点，PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。

1.2 PLC的应用领域

PLC的主要功能和应用如下：

①逻辑和顺序控制。顺序控制控制被广泛应用在工业生产不同领域不同场合中。在家用电器中

的运用，目前家用电器都朝着“数字化”、“智能化”方向发展，实际上是广泛应用了顺序控

制系统，只需按“开关”，其余功能由机器自动完成，整个过程实现“无人化”操作。如全

自动洗衣机等。

②过程控制。应用于冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。

③运动及位置控制。应用于机械、机床、机器人、电梯等场合。

④数据处理。应用于造纸、冶金、食品工业中。

⑤通信联网。

⑥特殊功能。如定位、显示等。

1.3 PLC的基本结构

1.4 三菱FX-2N系列简介

FX2N系列是FX系列中功能最强的、速度最高的微型可编程序控制器。FX2N有3000多点辅助继电器、1000多点状态继电器、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32为加/减计数器、8000多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。

FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。

超高速的运算速度(0.08μs/step)，丰富的软件元件，程序容量:内置8000步，最大可扩充至16000步。

●主机点数16/32/48/64/80/128，分为晶体管输出/继电器输出，交流电源/直流电源，最大可扩展到256点。

●采用各种特殊功能模块，可达到高性能的高速计数，定位控制，温度控制等功能。

●CC-LINK

2．售货机设计说明

自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，当时在美国的地铁系统中，人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。作为一种全新的零售方式，八十年代以来，自动售货机在美、日等发达国家得到了迅速地普及和发展。人们通过自动售货机可以买到食品、香烟、饮料、报纸、票、卡甚至鲜花和小宠物等物品。目前在我国东部地区和中西部部分市场上已经逐步推广应用，其商业前景十分可观。

在实际生活中，我们见到的售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据投入的货币额来判断可以购买的商品。在本系统中设计可接受三种面值的货币，1元，5元，10元由于系统没有采用货币识别系统，故用铵键X0，X1，X2分别代表1元，5元，10元的货币，也就是每按键一次代表相应面值的货币投入一张，本系统一次最多接受的货币金额只可在100元以内，否则喇叭报警，并自动退回用户所投货币。在系统中共有3种商品可以选择，即咖啡，汽水，花茶，其出售价格分别为20元，10元，15元。数码管用于显示当前用户还可消费的金额。LED灯用于指示哪些商品可供选择及被选择后商品的送出。用户消费余额按退币键即可退回。退币会有相应的LED闪烁指示。

投入响应金额的货币后，如果投入货币金额大于某项商品单价则该商品对应的LED指示灯会点亮，此时可按下相应的铵键表示已选择该商品，相应的指示灯此时会闪烁3次已示该商品已经售出。同时数码管显示的金额会减去已经消费商品的价格，按退币键即可退回余额。本系统不计缺货等因素。

3．系统的设计

3.1 机型选择和I/O地址分配

PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机。它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，在通过输出接口去控制各种执行机构动作。它和单片机一样，主要有CPU、存储器、I/O 接口模板三部分。它是整体模块形式，因此由它作为售货机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对系统结构图的分析，可知售货机的I/O点不多，选择三菱FX-2N系列可以完全满足其要求，如表1-1。