基于系列的自动售货机系统的设计.doc

编号

淮安信息职业技术学院

毕业论文

题 目
基于S7-200系列PLC自动售货机系统设计

学生姓名
XXX
学 号
XXX
院 系
XXX
专 业
XXX
班 级
XXX
指引教师
XXX
顾问教师
XXX

二〇一四年六月
摘 要
本论文设计是基于西门子S7-200 系列PLC构成自动售货机监控系统，本文阐述了自动售货机来源与发展，以及它在国内外发呈现状，对自动售货机方案进行了论证，简介了PLC基本构成、特点以及工作原理，对基于西门子S7-200 系列PLC构成自动售货机系统整体设计过程进行较为细致阐述。 文中详尽地简介了自动售货机各硬件构成，并完毕了PLC外部接线图。在PLC梯形图编写时，文中采用是西门子PLC梯形图专用编译软件STEP7来进行编写。简介了自动售货机基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几种程序块，然后分别对程序块进行编程。详细阐明了可编程序控制器在自动售货机中作用。程序涉及到了自动售货机工作绝大某些过程。运用PLC控制自动售货机提高了系统稳定性，保证自动售货机可以长期稳定运营。
核心词：自动售货机、PLC、顺序功能图、梯形图、I/O点分派

Abstract（外语专业需要）
This thesis is the design of vending machine monitor system based on S7-200 series PLC Siemens form ,This paper describes the origin and development of vending machine, and its development status at home and abroad, the scheme design of vending machines were demonstrated ,Introduced the PLC basic composition, characteristics and work principle,The overall design of the vending machine system composed of PLC S7-200 series Siemens process based on a more detailed discussion.The paper describes in detail the various hardware components of vending machines, and completed the PLC external wiring diagram.When PLC trapezoidal chart compilation, this paper uses is the Siemens PLC ladder special compiler software STEP7 to write.Introduces the basic principle and working process of automatic vending machine, and then to a transaction process as an example, the transaction process is divided into several blocks,Then the block programming. Specify the programmable controller in the vending machine function.The procedure involved the vending machine work most of the process. To improve the system stability using the PLC control vending machine, vending machine can ensure the long-term stable operation.
Keywords:The distribution of the vending machine, PLC, sequential function chart, ladder diagram, I/O point

目 录
摘 要 I
ABSTRACT（外语专业需要） II
第一章 绪论 1
1.1自动售货机理论背景 1
1.2自动售货机设计重要内容 1
1.3自动售货机设计基本思路 2
第二章 PLC简述 3
2.1 PLC定义 3
2.2 PLC简介 3
2.3 PLC工作原理 4
2.4 PLC构造 5
2.5 PLC特点 6
2.6 PLC应用领域 6
第三章 自动售货机简述 8
3.1自动售货机简介 8
3.2自动售货机构成 8
3.3自动售货机将来发展 9
第四章 自动售货机模型PLC控制系统设计 13
4.1自动售货机设计软元件 13
4.1.1定期器 13
4.1.2数学运算指令 13
4.2自动售货机流程图 14
4.3自动售货机基本功能 15
4.4梯形图（LAD） 16
4.4.1什么是梯形图（LAD） 16
4.4.2自动售货机程序 18
4.6系统调试与检测 21
第五章 总结与展望 23
致 谢 25
参照文献 26
附录1 自动售货机程序 28

第一章 绪论
1.1自动售货机理论背景
自动售货机在国内浮现源于1992年1元、5角、（及1角）金属硬币发行，有眼光海内外人士结识到这为自动售货机浮现提供了也许。它作为一种24小时无店铺销售商业形态，不止是以便快捷，更蕴藏着巨大销售商机。依照现存资料来看，“高技术”自动售货机可以追溯到公元一世记，神秘而遥远古希腊。在古希腊神庙浮现一种圣水壶。祈福善男信女，向壶中扔一枚硬币，壶嘴就会吐出一定量圣水。
此后，始终到公元17，市面上才再次浮现自动售货机，其雏形是由一家英国酒馆设立能用硬币购买售烟盒。
此后2，自动售货机发展缓慢。当历史车轮辗转到20世纪初，自动售货机还仅仅用于香烟与邮票贩卖。
当前，全球每年通过自动售货机销售商品总额已近亿美元。自动售货机在美国、日本与欧洲确获得了巨大发展。在美国平均每40人拥有一台自动售货机，欧洲每60人一台，日本每23人一台。在日本，70 %份额罐装饮料是通过自动售货机售出。依照国外发展经验，自动售货机作为一种先进消费方式，已经成为都市当代文明发达限度重要标志。自动售货机从1999年进入中华人民共和国市场以来，受到了喜欢追逐潮流年轻人欢迎。后来，中华人民共和国自动售货机产业实现了迅速增长，奥运会和世博会为自动售货机市场带来了巨大商机，后进入了发展期。
1.2自动售货机设计重要内容
1) 投币 按下投币口按钮（5角、1元、5元），数码管显示投币金额（0.5元、1.0元、5.0元）。
2) 多次投币 多次投币可将金额累加，购物额局限性时也可以再投币。
3) 选取购物 按下购物按钮，机器会将投入金额减去购物金额，将余款显示在数码管上。
4) 多次购物 可以多次按购物按钮购物（取物后，在取物灯熄灭后再按），直到金额局限性，红灯L1发光，表达余额局限性。
5) 取物 过4s后，若再无按下购物按钮，取物口灯亮，示意取物。
6) 退币 若有余额退回，则退币口灯亮，此时按下退币按钮，退出所有金额，退出余额后，数码管显示为零，退币灯熄灭。
7) 补充投币 按下购物按钮后，若投币局限性，L1灯发光，此时可选取补充投币或退币。
1.3自动售货机设计基本思路
本次设计题目是自动售货机，重要是应用西门子S7-200型PLC梯形图来设计控制程序，并简朴简介有关知识，如：PLC定义、PLC编程语言、PLC硬件构成等。依照设计内容和控制规定画出顺序功能图和梯形图，再依照PLC有关知识设计出它外部接线图，结合梯形图和外部接线图分析阐明该设计控制原理过程。 本次设计重要某些是自动售货机梯形图设计。一方面就得依照设计内容和控制规定精确画出它顺序功能图，再依照所画出顺序功能图精确设计出它梯形图，这样才干真正理解本次智能抢答器控制原理。

第二章 PLC简述
2.1 PLC定义
可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，它具备编程办法简朴易学、功能强，性能价格比高、硬件配套齐全，顾客使用以便，适应性强、可靠性高，抗干扰能力强、系统设计，安装，调试工作量少、维修工作量小，维修以便、体积小，能耗低等特点，已经成为当代工业自动化重要控制设备之一，在工业生产所有领域得到了广泛使用，在其他领域（例如民用和家庭自动化）应用也得到了迅速发展。
2.2 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一种通用工业自动控制装置，是当代工业控制三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。当前，世界上生产PLC重要厂家有65个，其中最有名气厂家在日本、美国和德国。日本几种厂家为三菱、富士。日立、东芝、横河、立石、光洋、夏普等公司。美国几种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。尚有德国西门子，荷兰飞利浦，香港鹰达等公司也是很有名气。 日本三菱电机公司（MITSUBISHI）于1971年开始研制PLC，当前重要有F1,F2,FX,K,A等十几种系列几十种产品，在国内（重要是华东和华南地区）工业控制领域具备一定市场占有率。PLC历史只有30近年，但发展极为迅速。为了拟定它性质，国际电工委员会（International Electrical Committee）多次发布及修订关于PLC文献。在1987年颁布PLC原则草案中对PLC作了如下定义： “PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置，它采用可以编制程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模仿式输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。PLC及其关于外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩展其功能原则设计。”
①可编程控制器是“数字运算操作电子装置”，它其中带有“可以编制程序存储器”，可以进行“逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算”工作，可以设想可编程控制器具备计算机基本特性。事实上，可编程控制器无论从内部构造、功能及工作原理上看都是不折不扣计算机。可变程序控制器简称为PLC，采用可以编制程序存储器用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令。
②可编程控制器是“为在工业环境下应用”而设计计算机。工业环境和普通办公环境有较大区别。PLC具备特殊构造，使它能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化激烈环境下正常工作；为了能控制“机械或生产过程”，它又要能“易于与工业控制系统形成一种整体”。这些都是办公环境中工作个人计算机不也许做到。可编程控制器不是普通计算机，它是一种工业现场用计算机。
③可编程控制器能控制“各种类型”工业设备及生产过程。它“易于扩展其功能”，它程序并不是不变，而是能依照控制对象不同规定，让使用者“可以编制程序”。也就是说，可编程控制器较其此前工业控制计算机，如单片机工业控制系统，具备更大灵活性，它可以以便地应用在各种场合，它是一种通用工业控制计算机。
通过以上定义还可以理解到，相对普通意义上计算机，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令它实质上是通过一次开发工业控制用计算机。但是，从另一方面来说，它是一种通用机，不通过二次开发，它不能在任何详细工业设备上使用。但是，自其诞生以来，电气过程技术人员们感受最强也正是可编程控制器二次开发十分容易。它在很大限度上使得工业自动化设计从专业设计院走进了工厂和矿山，变成了普通过程技术人员甚至普通电气工人力所能及工作。再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善，适应性强，安装接线简朴等众多长处，可编程控制器在短短30近年中获得了突飞猛进发展，已经广泛应用在各种机械设备和生产过程电气控制装置中。如图2-1所示PLC实物图。

图2-1 PLC实物图
2.3 PLC工作原理
PLC工作原理与计算机工作原理基本是一致，可以简朴地表述为在系统程序管理下，通过运营应用程序完毕顾客任务。PLC通电后，一方面对硬件和软件作某些初始化操作，初始化重复不断地分阶段解决各种不同任务（见图2-2）。但是PLC也有它自己特点，PLC在拟定了工作任务，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毕。

图2-2各阶段解决任务
2.4 PLC构造
PLC硬件重要由中央解决器（CPU）、存储器、输入单元、通信接口、扩展接口、电源等几某些构成。其中，CPU是PLC核心；输入单元/输出单元是CPU与现场输入/输出设备之间接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图2-3。

图2-3PLC硬件构造图
2.5 PLC特点
1) 抗干扰能力强，可靠性好 I/O系统设计有完善通道保护与信号调理电路；在构造上对耐热、防潮、防尘、抗震等均有周到考虑。
2) 控制系统构造简朴，通用性强 PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同规定控制系统。
3) 编程以便，易于使用 PLC程序编制，采用梯形图或面向工业控制简朴指令形式。
4) 功能完善 在PLC内部具备许多控制功能，诸如时序、计算机、主控继电器以及移位寄存器、中间寄存器等。
5) 设计、施工、调试、周期短 PLC采用模块化积木式构造，故仅需按性能、容量等选用组装，因而缩短了设计周期，使设计和施工可同步进行。
6) 体积小，维护操作以便 PLC体积小，质量轻，便于安装。
7) 易于实现网络化 PLC可连成功能很强网络系统。
8) 可实现三电一体化 PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。
2.6 PLC应用领域
当前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运送、环保及文化娱乐等各个行业，使用状况大体可归纳为如下几类：
1） 开关量逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛应用领域，它取代老式继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2） 模仿量控制
在工业生产过程当中，有许多持续变化量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模仿量。为了使可编程控制器解决模仿量，必要实现模仿量(Analog)和数字量(Digital)之间A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模仿量控制。
3） 数字控制
PLC能和机械加工中数字控制系统(NC)及计算机数字控制系统(CNC)构成一体，有PLC具有NC解决单元，直接连接步进电机或伺服电机驱动器实现数控加工，如欧姆龙公司C200H-NC211单元。
4） 运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动控制。从控制机构配备来说，初期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，当前普通使用专用运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机单轴或多轴位置控制模块。世界上各重要PLC厂家产品几乎均有运动控制功能，广泛用于各种机器控制。
5） 过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模仿量闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样控制算法程序，完毕闭环控制。PID调节是普通闭环控制系统中用得较多调节办法。大中型PLC均有PID模块，当前许多小型PLC也具备此功能模块。
6） 机器人控制
随着工厂自动化网络形成，使用机器人领域越来越广，许多机器人选用PLC控制，完毕各种工作。
7） 数据解决
当代PLC具备数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完毕数据采集、分析及解决。
8） 通信及联网
PLC通信含PLC间通信及PLC与其他智能设备间通信。随着计算机控制发展，工厂自动化网络发展得不久，各PLC厂商都十分注重PLC通信功能，纷纷推出各自网络系统。新近生产PLC都具备通信接口，通信非常以便。

第三章 自动售货机简述
3.1自动售货机简介
自动售货机是可完毕无人自动售货，集光、机、电一体化商业自动化设备，自动售货机不受任何场地限制，以便快捷，可以每天24h售货。在日本全国各地，共设有550万台自动售货机（据1998年记录），销售额达6兆8969亿4887万日元，为世界第一。在售货机显示屏幕上进行操作，输入商品号码和购买数量，并投入钱币后，商品就会从取货口出来，甚至从食品自动售货机上还能买到热呼呼面条和米饭团。虽然日本自动售货机总台数低于美国（据1997年记录为689万台），但是，从人口占有数来看却是世界上最高，美国平均35人占有一台，而日本为23人占有一台。
据说世界上最早自动售货机出当前公元前3世纪，那是埃及神殿里投币式圣水出售机。17世纪，英国小酒吧里设有了香烟自动售货机。在自动售货机历史长河中，日本开发出实用型自动售货机，那是在进入本世纪后事。日本第一台自动售货机是19问世“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片出售和邮筒投函为一体机器。自动售货机真正普及是在第二次世界大战后来。50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。日后，由于美国饮料大公司进入日我市场，1962年，浮现了以自动售货机为主体流通领域革命。1967年，100日元单位如下货币所有改为硬币，从而增进了自动售货机产业发展。
3.2自动售货机构成
依照售货机自动控制系统流程可以懂得自动售货机重要系统涉及：计币系统、比较系统、选取系统、饮料供应系统、退币系统和报警系统。
1) 计币系统：
当有顾额色买饮料时，投入钱币通过感应器，感应器记忆投币个数关且传送到检测系统（即电子天平）和计币系统。只有当电子天平测量重量少于误差值时，容许计币系统进行叠加钱币，叠加钱币数据存储在数据寄存器D2中。如果不对的时，以为是假币。既定出投币，既定出系统，等待新顾客。
2) 比较系统：
投入完毕后，系统会把D2内钱币数据和可以购买饮料价格进行区间比较，当投入钱币不大于2元时，批示灯Y0亮，显示投入钱币局限性。此时可以再投币或选取退币。当投稿钱币在2~3元之间时，汔水选取批示灯长亮。当不不大于3元时，汔水和咖啡批示灯同步长亮。此时可以选取饮料或选取退币。
1) 选取系统：
比较电路完毕后选取电路批示灯是长亮，当按下汽水或咖啡选取时，相应选取批示灯由长亮转为以1秒为周期闪烁。当饮料供应完毕时，闪烁同步停止。
2) 饮料供应系统：
当按下选取按钮时，相应电磁阀（Y4或Y6）和电机（Y3或Y5）同步启动。在饮料输出同步，减去相应购买钱币数。当饮料输出达到8秒时，电磁阀一方面关断，小电机继续工作0.5秒后停机。此小电机作用是：在输出饮料时，加快输出。在电磁阀关断时，给电磁阀加压作用，加速电磁阀关断。（注：由于该售货机是长期使用，电磁阀使用过多时，返回弹力减少，不能完全关断会浮现漏饮料现象。此时电机Y3和Y5延长工作0.5秒起到电磁阀加压作用，使电磁阀可以完好关断。）
3) 退币系统：
当顾客购完饮料后，多余钱币只要按下退币按钮。系统就会把数据寄存器D2内钱币数一方面除以10得到整数某些，是1元钱需要退回数量，存储在D10里。余数存储在D11里。再用D11除以5得到整数某些是5角钱需要退回数量，存储在D12里。余数存储在D13里。最后D13里面数值，就是1角钱需要退回数量。在选取退币同步启动3个退币电机。3个感应器开始计数，当感应器记录个数等于数据寄存器退回币数时，退币电机停止运转。
4) 报警系统：
报警系统如果是非故障报警，只要通过网络告知送液车或者送币车即可。但是如果是故障报警则需要告知维修人员到现声进行维修。同步停止服务，避免导致顾客损失。
3.3自动售货机将来发展
自动售货机现已遍及国内各大都市，在机场、火车站、广场、社区、学校等公共场合，人流量大地方随处可见它身影。它不但仅给社会和消费者带来了文明、新颖、便利和潮流，更给广大商家和投资者带来了商机。国内是个人口大国，同步也会是个消费大国，依照关于专家预测，国内自动售货机社会需求量将达到47万台，自动收货即将在中华人民共和国零售业掀起继百货商店、超市之后第三次零售业革命。
自动售货机具备科技含量高、24h服务，售货便利、无需专人盯守，省人工，省成本、售货范畴广泛等长处。此外，它自身还是一种广告媒体，这些独特长处决定了它辽阔发展前景。而精明商人更是从中嗅出了巨大商机，使自动售货机制造商和运营商信心大增。
随着人们需要，自动售货机也在发生着变化，一步一步在完善中。而PLC控制自动售货机是比较常用，它无人监控，带给咱们诸多以便。固然，随着时代不断在进步，我相信，在不久将来，PLC控制自动售货机讲会被新产品取代，但在这种产品出来之前，PLC控制将给咱们带来一种简朴以便消费。，浮现了一种手机购物自动售货机，在缴纳话费时付买东西费用。，推出了全新e时代智能自动售卖平台，是一种基于无线通讯技术实时库存管理系统、电子结算、LCD互动广告等几大功能。
如今中华人民共和国信息与经济水平迅速提高，人们消费观念、消费方式也发生了巨大变化。按照国际零售业普遍观点，中华人民共和国大中都市已经进入到自动售货机迅速发展阶段，人均GDP水平超过4000美元。而随着自动售货机技术成熟、消费者理解加强，将会使它进入迅速发展阶段。当前，中华人民共和国许多大中都市已经成为自动售货机发展市场，相信不出几年，它将成为广大厂商关注对象。
当前，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内库存信息及时地传送各营业点电脑中，从而保证了商品发送、补充以及商品选定顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机开发致力于能源节约，节能型凉爽饮料自动售货机成为该行业主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型自动售货机虽然在关掉冷却器状况下也能保持低温，与以往自动售货机相比，它可以节约10－15％电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节约资源和能源以及高功能化方向发展。
此外，自动售货机已作为一种不同于老式零售方式进入四十五个国家市场。如图3-1所示

图3-1自动售货机供应现况表
在这四十五个国家中，美国和日本发展最快,在日本达到平均每18人一台,年产量达70万台;在美国达到每46人一台,年产量100万台;在欧洲达到每60人一台。当前，中华人民共和国自动售货机拥有量约为2万余台，相对于13亿人口大国，这个数字微局限性道。
  作为世界上最大自动售货市场，日本通过自动售货机出售商品多达6000余种。去年，仅饮料销售额就达1593亿人民币。在欧洲每台自动售货机日销售额达到50到100美元不等,以巴黎地铁车站为例,在各个站点总计摆放了1500台,每月销售额达600万法郎。美国自动售货机零售营业额高达293亿美元，日本每个消费者每年在自动售货机上消费金额达5．5万日元。全世界每年通过自动售货机销售商品总额已达亿美元。
  事实上,随着收入水平提高,人们追求灵活、以便、快捷以及自助式服务是自动售货机得以如此迅猛发展重要因素。在发达国家自动售货机已经成为零售业一种不可分割某些，特别是对青年一代,这种随着其成长前卫零售方式更可谓是一种新消费潮流。
自动售货机是集声、光、机、电于一体智能科技产物,进入21世纪，自动售货机也将进一步向节约资源和能源以及高功能化方向发展。使将来自动售货机不但仅具备售货功能，而是更加多元化,及人性化;如：手机支付、远程联机管理、个性LCD广告显示屏、更节能。
随着中华人民共和国经济高速发展，自动售货机在中华人民共和国普及和应用已是必然趋势。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表白：当前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐渐从沿海经济发达地区和各大中都市向内陆和次发达地区延伸，逐渐从高档宾馆、地铁、机场等豪华高档场合向高中档社区普及，大有星火燎原之势，可以说是市场潜力无限。

第四章 自动售货机模型PLC控制系统设计
4.1自动售货机设计软元件
4.1.1定期器
定期器是PLC中重要编程元件，是合计时间增量内部器件。定期器工 作过程与继电器控制系统时间继电器基本相似，但它没有瞬动触点，失电时，常闭触点闭合，常开触点打开；定期器得电时，常闭触点打开，常开触点闭合。定期器当前值、设定值均为10位有符号整数（INT），容许最大值为32767。定期器指令表见表4-1。
表4-1定期器指令
语句
描述
TON Txxx，PT
接通延时定期器
TOF Txxx，PT
断开延时定期器
TORN Txxx，PT
保持型接通延时定期器
BITIM OUT
起动间隔定期器
CITIM IN,OUT
计算间隔定期器

4.1.2数学运算指令
在梯形图中，整数、双整数与浮点数加、减、乘、除指令（见表4-2）分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1—IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。
表4-2加减乘除指令
梯形图
语句表
描述
梯形图
语句表
描述
ADD_I
+I
INT1,OUT
整数加法
DIV_DI
/D
INT1，OUT
双整数除法
SUB_I
-I
INT1,OUT
整数减法
ADD_R
+R
INT1,OUT
实数加法
MUL_I
*I
INT1,OUT
整数乘法
SUB_R
-R
INT1,OUT
实数减法
DIV_I
/I
INT1,OUT
整数除法
MUL_R
*R
INT1,OUT
实数乘法
ADD_DI
+D
INT1,OUT
双整数加法
DIV_R
/R
INT1,OUT
实数除法
SUB_DI
-D
INT1,OUT
双整数减法
MUL
MUL INT1，OUT
整数乘法产生双整数
MUL_DI
*D
INT1,OUT
双整数乘法
DIV
DIV
INT1,OUT
带余数整数除法

在语句表中，整数、双整数与浮点数加、减、乘、除指令分别执行下列运算： IN1+ OUT =OUT，OUT—IN1=OUT，IN1* OUT =OUT，OUT /IN2=OUT
4.2自动售货机流程图

这幅图简介了自动售货机运营系统中所涉及人工操作环节。 在实际生活中，咱们见到售货机可以销售某些简朴日用品，如饮料、惯用药物和小生活保健用品等。售货机基本功能就是对投入货币进行运算，并依照货币数值判断与否可以购买某种商品，并作出相应反映。例如：售货机中有2种商品，A商品价格为0.5元，B商品为1元。现投入1个1元硬币，当投入货币超过A商品价格时，A商品选取按钮处应有变化，提示可以购买，B商品也提示。当按下选取A商品价格时，售货机进行减法运算，从投入货币总值中减去A商品价格同步启动相应电机，提取A号商品到出 货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应货币，并在程序中清零，完毕本次交易。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 除法运算，这是它内部功能。还要有货币辨认系统和货币传动来实现完整售货、退币功能。
4.3自动售货机基本功能
自动售货机是一种自动售出饮料设备，它能自动辨认投入币值面额，判断所投入币值面额与否足够，并依照所投入币额推出投币人规定饮料，若有余额还可以退币。在诸多商场、公众娱乐场合等，均有自动售货机服务。

自动售货机模仿操作面板
输入/输出单元普通也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制根据；同步PLC又通过输出接口将解决成果送给被控制对象，以实现控制目。本次智能抢答器I/O点分派如表4-3所示。
表4-3I/O分派表
输入端（I）
输出端（O）
输入点
外接元件
输出点
外接元件
I0.0
购物按钮1（纯净水1.5元）
Q1.0

2
位
数
码
管
A0
I0.1
购物按钮2（纯净水2.5元）
Q1.1
B0
I0.2
购物按钮3（纯净水3元）
Q1.2
C0
I0.3
购物按钮4（纯净水3.5元）
Q1.3
D0
I0.4
退币按钮
Q1.4
A1
I0.5
投币按钮1（5角）
Q1.5
B1
I0.6
投币按钮2（1元）
Q1.6
C1
I0.7
投币按钮2（5元）
Q1.7
D1

Q0.0
红灯（L1）

Q0.1
绿灯（L2）

Q0.2
退币口批示灯

Q0.3
取物口批示灯
依照I/O分派表可以很简朴画出PLC外部接线图。

自动售货机外部接线图
4.4梯形图（LAD）
4.4.1什么是梯形图（LAD）
梯形图是用最多PLC图形编程语言。梯形图语言是在老式电器控制系统中惯用接触器、继电器等图形表达符号基本上演变而来。它与电器控制线路图相似，如图4-4所示。继承了老式电器控制逻辑中使用框架构造、逻辑运算方式和输入输出形式，具备形象、直观、实用特点。因而，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛PLC编程语言，是PLC第一编程语言。

图4-4老式继电器控制线路和PLC梯形图
a 老式继电器控制线路图 b PLC梯形图
在梯形图中，有两根竖直直线，被称为母线，当前诸多PLC只保存了左边母线，而把右边母线略去不写。在梯形图中引入了“能流”概念。左边
母线就如电源“正极”，而右边母线就如电源“负极”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被勉励。如果没有能流，则线圈未被勉励，“能流”在任何时刻都不会通过接点自右向左流。
由于投币与购物不拟定性，这是一种随机控制过程，因而不能用顺控程序来编写。通过对自动售货机实验模块控制规定理解，需要解决一下问题：
1) 投币后（按下不同数额投币按钮）对金额记录。
2) 购物后（按下不同购物按钮），对金额记录。
3) 用数码管显示投入金额和购物后余额。
4) 对余额解决：按下购物按钮进行购物按钮进行余额解决。
a) 当输入金额局限性时，投币局限性批示灯L1发光，再过3s后若再无投币，即退币批示灯（Q0.2）发光，示意退币。
b) 当投入金额与购物金额相等时，4s后取物批示灯（Q0.3）发光（表达有物品推出）。发光3s后自动熄灭，同步数据所有清零。
c) 当投入金额不不大于购物金额时，4s后取物批示灯（Q0.3）发光（表达有物品推出）与退币批示灯（Q0.2）发光（示意退币），取物批示灯（Q0.3）发光3s后自动熄灭，退币批示灯（Q0.2）则要按下退币按钮后才熄灭。
退币批示灯发光应满足条件是：
a) 有余额时，4s后接通。
b) 投币5s后仍不按购物按钮时接通。
c) 投币额局限性时，3s后再无投币时接通。
5) 按下退币按钮，退币批示灯熄灭，同步数据所有清零。
6) 可以进行不断投币，但金额应在9.5元以内（若超过此数，2位数码管就不能显示，但仍可执行购物）。
7) 投币后，可以进行多次购物，但要在前次购物后4s内完毕，且购物金额要足够。
4.4.2自动售货机程序
本此设计自动售货机重要不同价位三大类饮料。
若投币后不想购物，5s内再没有按购物按钮，退币口批示灯发光，作退币解决。投币后（I0.5、I0.6、I0.7其中一种接通），若在5s内没有按购物按钮（I0.0-I0.3），则退币口批示灯发光，示意退币。

在投币后，按购物按钮显示投币局限性时，可继续投币，当投币总金额不不大于购物金额时，就作购物与退币解决；当投币总金额等于购物金额时，就只作购物解决。下面程序重要解决投币局限性时（红灯发光），再继续投币后购物与退币问题。其重要作用是：再投币后若投币金额不不大于或等于购物金额时，将投币金额与购物金额相减后传送给VW0，实现数码管显示。网络16重要作用是：再投币后满足投币金额不不大于或等于购物金额，就将投币局限性辅助继电器（M2.0-M2.3）和将投币局限性批示灯（Y0）复位，并置位M4.0阻断再次浮现投币局限性状况。

4.6系统调试与检测
1）投币后不购物自动退币：按下投币按钮（5角、1元或5元），数码管显示投币金额，若5s内不按购物按钮，退币口灯发光，示意退币，按下退币按钮，退币口灯熄灭，数码管显示为“0”，退币完毕。
2）投币局限性后再投币及购物。按下5角投币按钮，数码管显示“5”（0.5元）；按下购“可乐”（2.5元）按钮，投币局限性批示灯L1（红灯）发光，示意投币金额少于购物金额；再按下1元投币按钮，数码管显示投币金额“15”（1.5元），由于投币金额仍少于购物金额，投币局限性批示灯L1（红灯）保持发光；再按下5元投币按钮，由于投币金额已不不大于购物金额，数码管会显示余额“40”（4元）；等待4s，取物口灯和退币口灯发光，示意取物和退币；3s后，取物灯熄灭，示意已取物；按下退币按钮，退币口灯熄灭，示意已退币，数码管显示“0”（若再投币后金额与购物额相等，余额为“0”，则退币灯不亮）。

第五章 总结与展望
通过这次设计使我对自动售货机控制有了进一步理解，特别是自动售货机PLC控制。在这次设计中，我经历了 查资料→做笔记→思考→定位→选设备过程，使我理解不但仅是自动售货机控制，或是设备选取，或浅或深，最重要是我掌握了一种设计办法，思维方式，使受益非浅。在本次设计中，使我还体会到了要想飞快进步就要有一盏明灯照路。
本次课程设计中遇到许许多多难点，通过与教师、同窗探讨，均一一克服了。
难点一：自动计数
在编程过程中，一方面遇到第一种难点就是把钱币投入之后自动计数，通过一番研究，决定用加法指令来实现。
难点二：实现自动恢复
自动恢复是投入钱刚好等于买物品钱，买完东西直接无操作后过段时间会恢复。当代都市生活节奏日趋加快,追求以便、快捷服务成为人们一种潮流,以麦当劳、肯德基为代表西式快餐在国内迅速发展就是较好例子。随着对外开放不断扩大,老式零售业发展成百货商店、连锁超市、电视直销、厂家直销等各种方式并存局面,极大地以便了人们生活。作为发达国家发育成熟并被广泛采用通过自动售货机销售食品、饮料和香烟等小商品零售业,必将以其以便、新颖特点在中华人民共和国得到迅速发展。这既是市场发展需要，是商业走向当代化标志之一。此后，自动售货行业发展一定会随着经济腾飞而遍及世界各个角落。

致 谢
在论文完毕之际，我一方面向关怀协助和指引我指引教师XXX（副专家）表达衷心感谢并致以崇高敬意！
在论文工作中，遇到了难点就是当顾客买完东西20秒内不操作，将自动退出余额给顾客，一开始