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毕业设计
题 目： 基于PLC的自动售货机的设计
院 系： 自动化学院、自动化系
姓 名：
班 级：
学 号：
指导教 师：
系 主 任：
2021年06月 18日
基于PLC的自动售货机的设计
摘 要
研究设计了基于可编程控制器的自动贩卖机自动贩卖机中包含的主要部件有硬币识别系统、零钱系统、商品驱动机构。商品储存装置和控制系统。硬币识别系统将硬币转换成信号提交给PLC处理，硬币的更换和处理也由PLC系统完成完成。本论文讲解了模拟用户投币选择产品，与此同时PLC通过程序控制和外部组件动作可以实现自动销售的一整套流程。该论文通过对于材料的收集及程序的编写详细介绍了自动贩卖机的硬件构成，并同时完成了PLC外部配线图。该论文积累及在后期制作PLC梯形图的过程中使用了西门子PLC梯形图专用编程软件STEP-7，通过详细的流程设计及谱图介绍了自动贩卖机的基本原理和工作流程。然后，以真是交易流程为例，进行模拟过程中分成几个程序块，并依次对各个程序块进行编程。通过详细举例进一步的说明了可编程控制器的自动贩卖机的作用，也进一步验证了程序和自动贩卖机的工作过程有关。是因为PLC控制的存在使自动贩卖机提高了系统的稳定性，并且可以保证自动销售过程可以长时间稳定的运行。
考虑到产品总数的参数问题，设定面板样品和按钮的预约位置，设定自动贩卖机内部的保管通道数。商品驱动装置的数量根据存储频道的数量进行合计。PLC输入点和输出点的一般统计是：设置PLC输入点与硬币识别信号、按钮等的对应关系，以及输出点与指示灯、马达、继电器、转换装置等的对应关系。整个制作过程使用S7-200进行编程，通过AUTOCAD设计PLC控制盘，并同时设计自动贩卖机整体和内部构造及设计电气图。模拟操作及仿真处理，实现自动售货机的编程控制。
关键词西门子S7-200编程；AutoCAD；钱币识别系统；找零器；电气图；扫码支付。
Design of vending machine based on PLC
Abstract
The main components of the vending machine include coin recognition system, change system and commodity driving mechanism. Commodity storage device and control system. The coin recognition system converts the coin into a signal and submits it to the PLC for processing, and the replacement of the coin is completed by the PLC. Users insert coins to choose products, PLC through program control and external component actions can achieve automatic sales of a complete set of processes. At the same time through the collection of materials and programming detailed introduction of the vending machine hardware, and at the same time to complete the PLC external distribution diagram. In the process of accumulation and post-production of PLC ladder diagram, the paper uses Siemens PLC ladder diagram special programming software STEP-7, and introduces the basic principle and working process of vending machine through detailed process design and spectrograph. Then, taking the real transaction flow as an example, the simulation process is divided into several program blocks, and each program block is programmed in turn. Through a detailed example to further explain the role of programmable controller vending machine, but also further verify the program and vending machine work process related. Because the existence of PLC control makes the vending machine improve the stability of the system, and can ensure that the automatic sales process can run steadily for a long time.
Taking into account the parameters of the total number of products, set the reservation location of panel samples and buttons, and set the number of storage channels inside the vending machine. The number of commodity drivers is aggregated by the number of storage channels. PLC input point and output point of the general statistics is: set PLC input point and coin identification signal, buttons, and so on, as well as the output point and indicator lights, motors, relays, conversion devices and so on. The whole production process is programmed by S7-200, PLC control panel is designed by AutoCAD, and the overall and internal structure of the vending machine is designed as well as the electrical drawing.
KeywordsSiemens S7-200 Programming,Auto CAD,the coin identifier,change for,Electrical diagram,Payment by scanning code
目 录
绪论
课题背景
随着社会不断发展和生活水平的不断提高，人们越来越需要技术含量较高的设备来满足日常工作和生活的需需求。自动售货机的出现顺应了社会的发展趋势。在人们日益繁忙的生活中,自动售货机解决了人们对商品的迫切需求,给各个领域带来了便利,这是社会发展的标志。
在自动贩卖机的自动贩卖过程中，商品的监视、展示、工作流程是自动贩卖机的主要工作原理。本课题主要是模拟商品的销售过程采用了德国西门子S7-200系列。PLC控制销售的显示、硬币的判别、商品的输出,从而完成从展示购买到购物端的装置。STEP-7使用编程软件制作控制程序，并配合此在硬件设施完成销售。PLC最初出现在于1970年代。
90年代中期进入了快速发展阶段。在这期间，PLC的数字处理、网络应用和连接的能力是：另外，逻辑运算的分析判断能力提高到了前所未有的程度。然后可编程控制器的开发逐渐尝试了过程控制。,并在该领域获得了更多的发展空间,从而逐渐取代了在过程控制领域长期处于主导地位的集散控制系统。可编程控制器的工作特点使其取得了长足的进步,其独特的故障诊断、监控、定时控制和断电记忆等功能为未来的长远发展奠定了坚实的基础。PLC以其自身的高可靠性、抗干扰性强、适应性好、维护简单等特点,发展迅速[1]。
研究意义
本研究的重点是自动售货机的显示、投币、产品确定和输出控制设计。这种设计可以满足不同人对不同商品的需求，使销售和购物更加方便。本课题的研究不仅对国内外自动售货机的历史和现状有了进一步的了解，而且对其工作流程也有了更深入的了解，对自动售货机未来的发展前景、技术替代和发展方向都有着重要的意义。
国内外研究现状分析
自20世纪70年代以来,自动贩卖机在人们的日常生活中扮演着不可缺少的角色。自动贩卖机是不可替代的必需品。自动贩卖机不仅仅是销售商品的迷你柜台。,也是传播信息的媒介。目前,自动售货机发展迅速,形式多样,摆脱了最初的落后模式,发展成为集光、电、互联网于一体的多功能自动贩卖机自动贩卖机有各种各样的商品贩卖方式。这也是经济发展带来的高科技成果。自动贩卖机主要基于PLC控制系统。通过外部操作控制自动贩卖机的启动。自动售货机主要由箱体外观、商品样品展示窗、商品驱动机构、商品存储部、硬币识别系统和PLC控制系统构成。下一代的自动贩卖机由遥控、商品监视和诱导构成。进一步提高自动贩卖机的独立控制能力，不仅可以节约人力。,还可以及时向商家传递个人信息,让商家随时随地了解每台自动售货机的具体情况,并做出相应的处理。基于网络系统的自动售货机增加了网络支付模式和远程操作控制功能,而支付模式和商品监控更加方便,范围更加广泛。通过将自动贩卖机连接到互联网上，可以通过远程网络操作进行自动贩卖机的自动贩卖控制、网络诊断、程序更新。中国的自动贩卖机发展的很慢，技术水平与国外相比还有一定的差距。原来自动贩卖机只在大中小城市普及。在大多数地区自动贩卖机的发展模式还没有形成。发展空间很大。自动贩卖机进入中国之后急速发展着，销售的产品也从单一的饮料和食品转变为销售人们日常生活用品的多元化自动售货机。在商场、写字楼、大学等人口密集地区都能看到自动售货机。自动售货机将成为继商店和超市之后零售业的第三大力量[5]。
国外自动售货机的发展已经成熟，涉及多个领域，应用范围广，发展迅速。自动售货机在医药、食品、饮料等日用品的销售中发挥着重要作用，使用的技术趋于完善[6]。如今,自动售货机的进一步更新主要集中在基于网络的系统应用的开发方向去。销售不同商品的自动贩卖机硬件要求也不同，销售食品药品的自动贩卖机的储物柜提供干燥环境，饮料可以保持低温环境，保证商品的质量和安全，商品的需求。节能也成为了产品技术更新迭代的一大热门话题，成为自动售货机的考察标准。为了适应市场需求，自动收货机也会从耗能相对较多的地方向节能环保方向发展，这也成为自动售货机设置时的一个硬性要求，自动售货机需要在工作时正常使用，而不工作时处于待机状态。因此，需要一个传感装置来启动自动售货机。当自动售货机处于待机状态时,传感器可以启动自动售货机正常使用。在待机过程中，自动售货机可以为商品储存提供必要的条件，并通过盒子本身的保温特性来维持商品的质量[7]。
论文研究的主要内容
本次设计的主题是自动售货机，编程使用了西门子S7-200 PLC进行程序编写，对应用到的与PLC相关的部分知识进行了介绍，以及对整个程序设定的内容进行了详细分析，对可编程控制器的具体程序、工作部分和工作流程进行了仿真。根据控制要求，绘制功能图和梯形图，然后根据PLC的工作要求设计自动售货机的外部接线图。然后，利用AUTOCAD设计了PLC控制面板，设计了自动售货机的整体和内部结构及电气原理图。结合设计，对可编程控制器的控制原理进行了分析和说明。
本次设计着重于程序的编写和工作流程的设计，即梯形图的设计，以及加入扫码支付的环节，顺应了时代需求。首先设定程序框架，以及自动售货机的需求，根据需求绘制顺序功能图，准确的绘制程序流程，后续的设计都是依托于梯形图，所以整个设计都是围绕梯形图展开的。
研究内容：
利用西门子PLC程序，实现了自动贩卖机的基本控制程序的设计，完成了。使用触摸屏的模拟，证明自动贩卖机的销售过程。利用组态王实现上位机的演示运行方式。研究目标：本文利用可编程控制系统(西门子PLC-SIM224XP)和组态监控系统(西门子人机界面(触摸屏)组态)对控制系统进行研究，利用PLC控制系统完成自动售货机的工作流程控制，用以论证自动售货机可以在现实中实施，为自动售货机的快速发展和普及奠定基础。
与PLC有关的系统设计
自动售货机的基础设计就是PLC应用系统的设计，其内容主要包括包括硬件配置、软件编程调试、安装演示等。本课题有关的的设计重点主要集中在系统设计以及系统编程上，此外还涉及到了模块仿真演示等具体操作。
PLC的定义
可编程控制器是特别为工业制造环境下的实操应用而设计的具有特殊意义及特定操作的数字操作电子设备。可编程控制器（即PLC）同时采用可编程存储器，本编程存储器可以用于存储有关执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等诸多特殊指令，并可以通过特殊方式来实现控制各种类型的机械或物品的胜场过程并且通过数字或模拟输入输出信号。所以在设计可编程控制器及其相关外围设备的时间要求其应遵循在工业控制及扩展过程中要做到易控制易扩展内容。
PLC简介
作为可编程控制器来说CPU使PLC的真正核心，这样就可以通过PLC来使用计算机及通信技术来实现工业化的自动化控制。这样的操作使它成为现代工业控制的三大支柱的重要组成部分之一（三大工业控制支柱包括PLC、机器人、CAD/CAM）。目前，世界上主要的PLC制造商有65家，其中最著名主要坐落在的地区是日本、美国和德国。几家在日本比较出名的厂商是三菱和富士还包括像日立、东芝、横河、立世、杨光、夏普等几家小公司。几家位于美国的制造商是德州食品公司、通用电气公司、歌德公司、数字设备公司等。其他的比较著名的制造商还包括德国的西门子，荷兰的飞利浦，香港的英达。
日本三菱电机公司也是在于1971年开始开发并使用可编程控制器。目前已经存在有F1、F2、FX、K、A等几十个系列和相关产品，在国内的工控领域(主要是华东、华南)有一定比例的市场份额。
PLC控制系统设计的原则及内容
PLC控制系统的选择关系到自动售货机的当前应用和未来发展。除了技术规格的匹配，产品的技术支持和售后服务应该是选择的重点。
努力使操作简单、经济实用及维护方案等要求也是要在妈祖自动售货机控制的前提下完成。充分利用PLC的独特优点，可以起到简化相对复杂的控制系统，并且可以通过优化内部程序、外部配线、运转方式等途径，从而保证自动贩卖机控制系统的实现安全性、方便性和可靠性等诸多突出优点。同时也需要考虑到改进生产发展和工艺，那么在选择可编程控制系统的容量和I/O点时,应该有未来系统修改的空间,以便在设计过程中对不合适的地方进行修改,获得更完善的操作系统。如果目标是提高产品性能和安全性,那么系统可靠性应该放在设计的首位。如果系统需要提高信息管理,应加强系统总线网络的设计和通信能力。
控制系统简介
控制子系统由以下四个部分组成:
（1）售货价格系统
自动贩卖机上卖的同类商品分为几种，在销售前就提前要设定价格，并且需要事先在控制系统中进行记录保存。自动售货机中与价格设定系统中有关的组件由按钮及内存系统共同组成。通过按钮我们可以设定的商品种类和价格，与此同时会将设置的价格写入存储器。并且该存储器本身具有断电保护机制，这种机制也属于软件的设定方式。对于比较简单的自动售货机，由于商品种类少，价格区间小，货币种类单一，价格也可以通过硬件来设定。这样就可以采用拨码开关的对应方式，结构简单，操作方便。
累计、销售指示、扫码系统和退币系统控制系统中控CPU会对货币进行识别、并且进行退款、无库存检测、扫描码检查购买信号进行检查及当期识别到信号时会将其传送到储存装置。在显示序列扩展名的同时，CPU会将累计金额存储器的值与预先设定的价格存储器的值在显示序列拓展名的同时对其价格进行比较。对比过程中如果累计金额超过预先设定的价格值时，显示将通过串行接口点亮可销售的货品相关的指示灯，从而提醒其顾客迅速购买其商品。此时，当客户按下购买按钮，控制系统CPU将检测到购买信号后，当金额累计存储器的数值与预先设定的价格相等时，就会通过并行扩展接口驱动电磁阀或者其中的微电机来驱动商品出来并将累计金额的内存归零，这样就可以实现完成一次销售过程。如果累计金额大于预先设定的价格时驱动商品时，系统CPU会减少差额并且与此同时会用信号驱动系统进行一步完成退还货币操作，实现商品销售和及给与顾客退币的功能。
检查系统接触冲程开关也会在自动售卖机的商品储藏通道下设置在自动贩卖机下设置，当检测到储存路内有商品时，按下冲程开关，此时，售货机正常工作。商品销售结束后释放开关并同时向CPU发送脱销离销售信号，通过串行扩展接口向对应的售罄指示灯信号控制器发送信号作用在主机外部点亮“售罄”指示灯，表示该商品自动停止销售，即使累计金额达到该商品预设价格的数值，也不会导致可销售按钮接收到启动信号，并且也不会使预存的累计金额内存清除。
累计及自动测量功能系统属于自动贩卖机的CPU，每次销售商品时在累计销售内存中合计销售数据，可以用贩卖机内部的按钮在金额显示窗口中读取合计结果。此外按下自动测量功能按钮后，会出现自动测量功能信号，用外部按钮操作。可以测定各个商品的储存道驱动商品功能。
PLC编程语言
目前为止能够包括五种编程语句并且能满足客户程序创建需求的相对较完善的编程软件最好的选择就是PLC。其PLC相关的编程语言常有梯形图（LAD）、语句表（STL）、序列功能图（SFC）、功能框图（FBO）以及结构文本（ST）5种。
PLC的循环扫描工作
对于任意编程软件中的相关程序，系统CPU都是从第一命令开始执行，也会根据命令步编号进行周期性的程序循环扫描，当不存在或者暂时没有接受跳转命令时，系统CPU就会开始从最初的命令开始依次逐个执行与用户有关及提前设置的程序。直到在遇到结束符之后，就会立刻返回第一命令，这样循环重复，在这样循环过程的每个周期被称为扫描周期。PLC的循环扫描全过程如图3-2所示。
（1）输入刷新阶段
如果处于输入刷新阶段，系统CPU将扫描所有输入端口，扫描其读取状态，并将其写入输入状态寄存器。本期写完后，关闭输入口，转移程序执行阶段。
（2）程序执行阶段
在程序执行阶段，会根据用户输入的控制程序进行相应的执行。在执行过程中，会从第一项开始逐一执行相应的动作，并将相应的逻辑计算结果存储在相应的内部辅助寄存器和输出状态存储器中，从而实现语句执行操作。
（3）输出刷新阶段
所有执行命令执行完毕后，CPU将输出状态寄存器的内容输出到锁存电路。这一步依次进行，会以一定的输出方式输出，带动相应的外部执行元件工作，从而形成真正的PLC输出。
PLC主要功能
（1）条件控制功能
条件控制(或逻辑控制或顺序控制)功能是指通过与PLC结合or、and、NOT等逻辑关系，取代继电器触点的串并联和各种逻辑连接问题，实现开关控制。
（2）计时/计数控制功能
定时/计数控制功能是指定时指令或某些定时器结合PLC定时或计数的时间控制，以代替继电器记录时间和计数。
（3）数据处理功能
数据处理功能是指对数据进行类似的比较、加减、数值转换、逻辑运算、编解码操作，这些都可以通过PLC编程实现。
（4）步进控制功能
步进控制功能是指通过步进指令控制多个加工过程。最后一个项目完成后，可以控制下一个项目的运行。因此，由硬件组成的步进控制器可以被数据控制器代替。
（5）模数和数模转换功能
A/D和D/A转换函数是模拟量和数据量之间的一种转换。也是PLC可以通过A/D和D/A模块完成模拟量和数字量的转换。
（6）运动控制功能
运动控制功能是指通过高速计数模块和位置控制模块进行单轴或多轴运动控制。
（7）过程控制功能
过程控制功能是指通过PID控制指令或PLC的模块对温度、压力、速度、流量等物理参数进行闭环控制。
（8）扩展功能
扩展功能是指通过连接I/O扩展单元(I/O扩展单元)模块来增加输入输出点的数量，同时通过增加各种智能单元和特殊功能单元来提高PLC的控制功能。
（9）远程输入输出功能
远程I/O功能是指通过I/O单元与PLC主机连接分散在远距离的各种输入输出设备，进行远程控制，接收输入信号，传输输出信号。
（10）通信联网功能
通信联网功能是指通过PLC之间的联网和PLC与上位机之间的链接，实现远程I/O控制或数据交换，从而完成大型系统的复杂控制。
（11）监控功能
监控功能是指PLC可以监控系统各部分的状态和进度，对系统中的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行；控制程序中定时器和计数器的设定值也可以在线调整和修改。
PLC选型
在满足自动售货机完成工作流程的会以控制要求为前提，考虑选择机型时选择价格比最高的，特别是考虑以下几点。
（1）性能必须与任务相适应
对于带开关的控制系统的应用系统，如果系统控制要求不太高可选择小型PLC（西门子S7-200系列PLC等）。
对于一些基于开关控制的控制系统,如果对外部控制有特殊要求,应采用带A/D转换的模拟输入选择带有模块和D/A转换的模拟输出模块，选择西门子S7-300系列。PLC等操作功能较强的中小型PLC。对于相对复杂的大中型控制系统，可以采用大中型PLC（西门子S7-400系列PLC等）。当系统的受控对象分布在不同区域中时，基于每个部分的具体请求选择PLC形成合理的分散控制系统。
（2）PLC控制系统处理的速度应满足售货机基本要求
PLC工作时，有一个输入滞后的控制信号，即输入量的响应，通常经过几个扫描周期后发送到输出端。一般工业控制受滞后时间的影响很小，所以允许存在这样的误差。但是对于一些实时性要求比较高的设备，显然是不可能有这样的误差的。
PLC操作系统的设计主要根据被控对象的基本属性和工艺流程来确定。通过将操作程序与各部件连接，形成控制系统，实现被控对象的自动化[10]。
（3）PLC具有结构合理、机型统一的应用要求
PLC的构造分为整体式和模块化。整体结构体积小，价格低。过程的稳定和控制要求适用于简单的系统。模块化PLC比整体PLC会更灵活更方便进行模块修理和更换，故障的判断和处理，适用于过程变化多的操作系统。
综上所述，设计可编程控制器的自动贩卖机系统的可编程控制器是西门子S7-200系列的可编程控制器。
本章小结
对于PLC相关的一些系统设置置流程及规则进行了详细的介绍，包括系统设置，功能，流程及选型的概述，加深对PLC的认识及对于后续硬件及软件设计及仿真的标准化操作及核心储备。
自动售货机硬件
自动售货机设计元件
定时器
计时器是可编程控制器中重要的编程元件，也是累计时间增量的内部装置。定时器的动作过程和中继控制系统的时间继电器几乎相同。但是，没有瞬间的接触。停电时，经常关闭接点关闭，经常打开接点切断。计时器通电后经常关闭的触点断开，经常打开的触点关闭。定时器的当前值和设定值都是10位带符号的整数。最大容许值为32767。计时器指令一览表如表3-1所示。
表3-1 定时器指令
数学运算指令
在梯形图中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令（见表3-2）分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1—IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。
表3-2 加减乘除指令
在语句表中，整数、双整数与浮点数的加、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。
自动售货机的基本功能
表示自动贩卖机的各种动作功能和控制要求，并说明自动贩卖机的完全操作规则（如图3-1所示），介绍了自动贩卖机操作系统中包含的手动操作步骤。
在现实生活中，我们看到的自动售货机会卖简单的日常用品。自动售货机的基本功能就计算输入的货币值，然后根据货币价值购买对应的商品。比如，自动贩卖机有不同的商品甲和乙，已经规定了甲商品的价格是2.5元，乙商品的价格是5元。现在放1张5元纸币。投入的货币已经超过甲商品的价格，此时甲商品的对应选择按钮应该变成可操作状态，投入的货币也达到了乙商品的价格，此时乙商品的对应选择按钮应该也变成可操作状态，意思是此时可以买甲商品也可以购买乙商品。若选择了甲商品则自动售货机进行减法计算，从投入的货币总额中减去甲商品的价格，然后启动甲商品对应的马达，使甲商品脱落，到达出货口。此时自动售货机会不会马上结束程序，会继续等待指令。若继续购买，则会重复前面的过程。若停止购买，按下返回键，则返还剩余的货币。此后，自动售货机会清除程序，完成本次交易，方便新的交易进行。在整个交易过程中，自动售货机自身的程序中是包含了加减乘除运算的，除此之外，非常重要的需求就是自动售货机应具备识别和转移货币的能力，这才能完整的实现整个交易过程。除此之外，现在的自动售货机还需要联网，有扫码支付的功能，交易的算法和普通货币交易一致，都是需要加减乘除的，但是需要电子货币的识别。直接扫码，选取商品，计算商品总额，然后进行支付，支付后，会通过网络，触发商品对应商品的马达，是商品到达出货口，就不存在交易结束货币返还这一过程了。
货币处理装置
货币处理装置，需要包含：货币投入状态检测，货币识别，返还货币等相应的功能。所以自动售货机中需要：货币投入状态检测器、剩余货币检测返还装置、应返还的货币状态检测器以及基准状态信号传递装置，外部的信号接收装置。
目前市面上使用的货币识别装置，精准度极高。其中是一部分使用感应线圈，通过货币的材质的不同，磁场变化不同，进行电子信号的分析和识别，确认货币的真伪及面额。还有部分是通过光谱分析，来识别确认的，这也是现在应用比较广泛的。
目前市面上货币识别装置多种多样，但是货币的返还方式基本上市分为纸币和硬币两种。纸币一般是电磁识别，电磁阀退还；硬币一般就是圆筒储币器直接连接一个步进电机，进行退币。
此次设计应用了电磁识别，电磁阀返还货币。货币拖入后，识别开始，假币和异物会被直接排除，正常的货币根据面额，分配到不同的货币储存空间，然后转化成电信号，进入程序开始交易。交易结束后，按照交易流程将剩余的货币通过电磁阀进行退换，或者通过电信号的程序挤压储存货币的空洞中下部的货币，进行返还。这样自动贩卖机的退款功能完成了。如图3-2所示，货币处理装置的流程检测投入状态检测装置的返回操作检测装置规定的基准状态外部装置外部输出装置。
并且为此设置了详细的流程图（如图3-2所示），方便直观反应自动收货机的售货流程以及售货方式，通过检测器检测内部投币状态以及投币的金额来实现对可购买货物的提醒操作，检测金额后联动输出装置进行货物的输出售卖，在顺应时代发展的同时也会加入扫码售卖货币识别，因为扫码程序使一组件，就不对其进行特殊程序说明。联动识别货币输入，及其电磁识别还包括电磁阀退币系统，实现货币推入的同时对货币的真假机数额进行初步识别，货币为假可以直接执行退避操作，货币为真则进行分配不同货币面额的分装存储操作，实现货币收入的井然有序。
完成货币识别和输入将联动外部输出设备，对扫码支付及纸币支付所选择的商品进行交易售卖动作，对金额不足或货物不足售卖的情况进行警示灯提醒，从而提醒顾客重新挑选低价商品或支付更大面额纸币及硬币。从而达到一货一金额，完成售卖工作，当其交易结束后，同时货币系统将会对剩余货币或无法按时购买的扫码支付金额进行退还操作。
这样一套完整的货币处理装置及投入流程及返回操作流程基本完成，实现自动售货机的基本操作要求。
图3-2 货币处理装置流程
货币识别器选型
货币识别器有硬币识别器和纸币识别器。在使用货币交易时，自动售货机的正常运行依赖于货币识别器的正常运行，货币识别器一般分为三个板块，需要完成进币、识别、返还，三个过程。一般的自动售货机是没有纸币返还的，都是通过挤压硬币腿币返还。
硬币的识别原理
硬币识别器通过两个传感器电容和电感参数的差异来确定硬币的真伪。复合硬币识别器精度高，价格低，市场上自动售货机普遍采用。
其识别原理：电容和电感的参数变化。复合硬币识别器主要由几块板组成，包括平板电容传感器、感应线圈传感器、检测电路和单处理器控制电路。电容传感器原理简单，可以通过不同硬币的厚度来识别硬币。硬币通过输入口时，平板电容的电容值会发生变化，传感器可以直接测量平板电容的电容值。不同的硬币对平板电容的电容值有不同的变化。改变的值通过交流电桥放大改变的信号。然后，该信号由单相桥式整流滤波电路从交流转换为DC，滤除干扰信号。然后由电压比较器输入模数转换器，转换成数字信号，提供给控制电路。
此外，电感线圈传感器可以通过线圈的电感变化来检测不同的金属材料。硬币通过电感线圈时，电感也会发生变化。类似地，有必要连接放大电路，以通过使用信号输出端口来放大信号。然后，该信号由单相桥式整流滤波电路转换成DC信号，滤除干扰信号，再送入宏处理器控制系统。通过这种方式，可以准确地检测硬币材料。
硬币识别器识别硬币后，硬币会根据面额的不同分配到不同的储存圆筒中备用，当需要返还货币的时候，信号会传递到电磁阀拉杆处，通过挤压返还货币。自动贩卖机的退款功能完成了。找零功能的完成与找零的空腔的机械设计有关。会在交易程序结束后，从不同的储存圆筒中返还硬币，达到返还硬币的目的。
表3-3 硬币识别器选型
纸币的识别原理
纸币识别器和硬币识别器的原理不同，它是由主控制部、传感器、去等部件、A/D转换器、外部存储装置、电机、模式选择、电源版等构成的单片机控制系统。通过多个接口，将紫外、磁、红外传输导入主控制器。用传感器中的信号统计地采样并识别普通的纸币，作为检查的依据寄存起来。识别纸币时，将各通道接口接收到的信号参数与原来的信号进行比较来判断，如果有很大的差别反转马达。
纸币比硬币的识别繁琐很多，因为纸币的假币比较多，所以，货币识别器，在识别面额的同时，需要辨别货币的真伪，这是一个非常必要的功能，只有这个功能正常，后续的交易才能正常进行。
人民币一般都是使用专业的纸张，伪钞的纸张和人民币的纸张不同，而且一般的假币纸张，在紫外线照射是会有普通荧光反应，这是纸张在在制作的过程中残留的漂白剂所致，正常的人民币是不会产生这一荧光反应的。因此，我们可以通过紫外线检测人民币的真伪。而且正常的人民币在红外激光照射下，会产生特定波长的激光，这也是辨别真伪的一个方法。
纸币识别器是双向微型电机和捻纸制皮带构成传动机构，鉴别区域是由紫外红外线管、荧光检测器、感光电阻、波长接受器构成。投入纸币时入口的红外线被遮住，从而接收管接受信号使电机正向旋转，把纸带上的纸币送入，在这个过程中，如果各种检查要素对纸币进行全面检查，实际判定为与原保存参数不一致，导致电机反转，从而退出纸币，交易终止。如果与设定的内部参数相符，则进入纸币并且让其进入内部储钞箱，通过通信也传达给PLC，开始交易。
表3-4 纸币识别器选型
自动售货机电机及其它选择
马达选择的参考因素主要包括电动机的型号、电压和转速、电动机类型、电机保护型号选择、马达电压和转速。
电动机型式、电压与转速的选择 要合理选择电动机的型号，并了解电压和转速的具体内容和一般步骤。（1）首先要根据生产机械对电力传输提出的要求，选择马达电流的种类，如启动和机器制动的频繁性，有无速度调整等选择电动机的电流种类，从而判断是选择直流电机还是交流电机；然后根据电源状况选择电动机的额定电压的大小；此外，根据生产机械所要求的旋转速度和传动设备的要求，选择其额定旋转速度；根据电动机和生产机械的安装位置和周围环境状况来决定电动机的结构型号和防护型号；最后，根据生产机器所需的功率大小来决定电动机的额定功率（容量）。综上所述到最后，从电机产品目录中选择符合要求的电动机，目录中记载的电动机不能满足生产机械的特殊要求时可以独自为电机制造商协商定制。
（2）电机类型的选择
电机可以从交流和DC、机械特性、调速和起动性能、维护和价格等方面考虑。所以，按照以下原则选择。
首先考虑三相鼠笼式异步电动机的选择。简单、耐用、可靠、便宜、易维护。但也存在调速困难、功率因数低、起动电流大、起动转矩小等缺点。因此，机械特性主要适用于一般的硬的不需要特殊调速的生产机械，一般的拖动的机床，电力在100KW以下的泵、通风机等生产机械。
线圈电机的价格比笼型电机高，但其机械特性可以通过对转子施加电阻来调节，从而限制起动电流，增加起动转矩。因此适用于小电源容量、大电机功率或调速。有几种重型设备，如起重设备、锻压机和重型机床的横梁运动等。
当调速范围在1:10以下时，另外如果可以平稳调速，可以先选择差速电机。该电机的结构型号根据安装位置可分为卧式和立式。水平电机的转轴水平安装。立式电机的转轴垂直安装在地面上，所以两台电机无法更换。一般情况下，尽量选择卧式电机。仅当需要垂直作业时(垂直深井泵或钻头等)，为了简化传动装置，考虑使用立式电机。
（3）电机保护模型
所选电机的保护型号有很多种，应根据工作环境选择合适的保护电机。电机保护类型包括开式、保护式、闭式、防爆、潜水等类型。平时开放，虽然便宜，但只适合干燥干净的环境。请选择潮湿、易受风雨侵蚀、多尘、易燃、有腐蚀性的封闭环境。灰尘对电机绝缘无害。当容易压缩的空气被吹干净时，可以选择保护型。潜水泵电机在水中工作时，请采用完全密封式，以免水分侵入。当电机处于有火灾或爆炸危险的环境中时，一定要选择防爆类型。
（4）电动机电压和转速的选择
电动机的旋转速度选择，根据拖拽生产机械的要求和传递装置的配合情况来考虑。对于自动贩卖机而言转数的需求并不是很高。动力需求也是比较小的，我们不需要转数特别高的大动力电动机，相比之下，我们需要价格低，重量轻的电动机，来作为商品传出的动力马达。如果能选择旋转速度高的马达虽然更经济，但是如果马达与被拖动的机器的旋转速度相差太大设置减速装置时，传动塔板数变多，设备成本和传动能量损失变大。所以应该通过分析选择比较优秀的选择。我们通常适用的马达大部分都选择了4极150r/min的马达，因为这个额定转数的马达适应范围很广，而且功率和工作效率也很高。
自动贩卖机吐饮料的过程实际上是通过马达的动作来推动饮料的。选择马达综合考虑L293D步进驱动马达。马达都是电感性负载停止时会有反电流，因此控制和驱动信号必须在PC847中分离。然后L293D步进驱动马达，马达驱动需要24V电压。控制信号经过L293D，成为24V左右的电源信号。马达有3条线。电源、接地、反馈信号（马达绕一圈输送低电平），机器制造绕马达一周的话饮料就会出来。
马达旋转的同时会产生反馈信号。这个信号使马达旋转停止。另一个是，如果被红外线检测到货物掉落，马达就会停止。自动贩卖机有多个马达。
饮料的输出部分，马达转动弹簧使饮料旋转。各饮料的输出需要马达驱动，所以需要选择适当的马达。自动贩卖机使用的电动机的电力一般不大。 像小罐装饮料的自动贩卖机那样，额定电压为12-24V额定功率是3W。但是，使用直流减速马达的话，扭矩会变大。保证饮料弹出。现在一般使用的马达大部分都是交流马达，但是，由于自动贩卖机的贩卖时间很短，所以必须在非常短的时间内启动。另外，必须在非常短的时间内刹车，交流马达不满足这些要求，为了那个使用的支路的电动机才更好。
表3-5 电动机选型
（2）接触器的选择
电动机选取了直流电动机相对应的接触器，也要选择直流。直流接触器在自动售货机中，会减少电能损失，操作速度快，而且和直流电动机一样适配性好，不会产生涡流，因为线圈匝数多，操作频率也是非常可观的，价格也比较合适。
送出机构
目前，适用于自动贩卖机的商品的送出机构种类繁多，以下是典型的送出机构。
（1）旋转式送出机构
螺旋导轨上放上饮料后，还需要在Duct的底部设置出口沟，通过马达驱动螺旋导轨旋转，将饮料旋转到开口槽时从槽内出货。这种派出机构的应用最广泛，但是要求马达扭矩大，成本高。
（2）转盘式送出机构
旋转盘式输送机构上有大喇叭状储罐，在其下面是一个周边有几个圆槽的转盘，通过转盘的旋转将罐掉落到转盘周围的槽里来实现售卖过程，这样的送出机构也需要较大的扭矩，驱动大所占用的空间也会大，经常会发生卡死现象频出。
（3）滚筒送出机构
由阶梯梁和滚筒共同构成该机构，正常情况下在滚筒里是完全可以承担放入超过两瓶饮料，并且可以实现用步进电机来驱动滚筒的旋转。并且可以通过利用阶梯梁和滚筒之间存在的不同开口距离来控制商品掉落的售卖流程，但是也正因为此该机构要求马达具有高旋转精度。
（4）弹簧推动式送出机构
由连接在螺旋弹簧和弹簧一端的电机共同构成该机构。马达旋转的话，弹簧就会旋转，从而带动饮料就会出来。
弹簧推动式送出机构主要存在的推拉杆和推拉销使用线性电机实现工作带动的，使旋转中心旋转到沟轮上是的槽轮做往返转动。线性步进电机操作一次，可以使槽轮上下各摆动一次。另外，前后两侧的侧板上有引导槽，引导推拉销在导向槽内做往返。导向槽的作用是限制推拉杆的运动方向和槽的摆动角度。
正常使用的自动售货机，都是旋转式，槽轮的槽开口朝下，用挡板支撑商品，来阻止商品的掉落，在收到商品传递的信号时，电动机会开始运行，来拖动槽轮，使其移动，达到是商品掉落的的目的，当商品掉落以后，电动机停止工作，槽轮稳定下来，商品到达出货口，出货口挡板开始工作，保护商品，一次完整的出货就完成了，继续交易，下一个循环就开始了。
按钮装置
自动贩卖机的按钮装置的特征是具备操作按钮和基板等两大模块。我们可以通过这一特征将操作按钮设置在面板上，并且可以同时在操作按钮另一侧设置基板。对于基板而言具备显示部和检测部，其具备与操作按钮对应的信息检测部件的作用是用于检测操作按钮的操作的部件，显示部配置在与基板上的操作按钮不同的位置。
显示装置
液晶显示器（LCD）现在是非常普通的显示器，应用比较广泛，在各种产品中，都会出现。优势很高，节能环保，而且材料易得，辐射低。而且现在的液晶显示器和老式的显像管显示器，区别比较大。液晶显示器因为具有各向异性，虽然不是晶体但是具有晶体的特性，通电时光线更容易通过，不通电是不透光，清晰度也更高。各方面都要优于普通显示器。
自动售货机对显示器的要求并不是非常高，清晰是必要的，但是节能也是不可或缺的，液晶显示屏是比较合适的，因为除了显示购买内容外，还需要扫码支付，二维码也变成了一个关键的环节，二维码的清晰决定了交易是否可以正常进行。
在本次自动售货机的设计中加入了二维码支付，这对显示器的要求有所提高，但是普通液晶显示器足以达到要求，扫码的程序在梯形图中有提及，后期的程序设定中，对于扫码的程序进行了详细的编写。
PLC IO图分析
图3-3 IO图分析
本次设计程序供需要9个输入点，9个输出点。所以根据所需输入输出点数，选择S7200PLC，CPU为224。输入端投币采用按钮进行模拟。输出端Q0.0到Q0.3为4种饮料指示灯，Q0.4到Q1.0为5个中间继电器线圈。输入输出端子电压均采用24V，PLC电源输入为220V，并有接地保护。输出指示灯采用HL1到HL4进行编号，Q0.4到Q1.0为5个中间继电器线圈负端，通过PLC进行Q输出，给中间继电器线圈负端通0，线圈另外一段和24V相连接，这样就可实现中间继电器得电，然后常开触点就可以闭合。
主电路图分析
图3-4 主电路图分析
本次设计程序供需要5个直流电机。分别用来控制矿泉水，冰红茶，可乐，脉动，找零的功能。通过各自中间继电器的吸合，实现电机的旋转。在程序中使用了定时器，对旋转功能进行计时，当计时时间到，会切断PLC输出，因此，中间继电器的线圈就会失电，并且使中间继电器失电继电器的接点处于打开的状态，从而电机实现停止。本次电机都为24V直流电源，所以在图的上方，布置有24V的两根电源线，一根为24V的负极，另外一根为24V的正极。5个电机控制方法大同小异，所以在此不进行一一说明。
电气原理图分析
图3-5 电气原理图分析
电气原理图是按照常规图的摆放原则所绘制的。上方分布PE线，零线，火线，还有24V电源的正极和24电源的负极。图的左边分布为主电路图，右边分布为PLC外部接线图。
主电路为5个直流电机转动的控制，由PLC的输出端控制中间继电器的线圈电气化，中间继电器的线圈电气化后，中间继电器经常打开接点关闭。之后马达实现旋转。在图纸的中间分布有本次所用的24V电源，该电源可以实现将220V转为24V，供5个电机和中间继电器使用。再往图的右边分布为本次的PLC外部接线图，该图的电源端已经和上方分布的电源线进行相连。在图的右下角为本次图纸的标题栏，通过标题栏可以看出设计者的姓名，图纸的尺寸，作图时间等信息。
本章小结
对PLC硬件组成及选取进行详细化说明，提出了对于自动售货机硬件选取的基本要求及准则，包括货币识别及货物售卖的操作硬件组成，并对其电气图及IO图进行分析绘制，更详细了解自动售货机的硬件组成及要求。
自动售货机的PLC程序设计
自动售货机控制系统整体设计
什么是梯形图
PLC的编程语言中用用最多的是梯形图梯形图，而PLC中的梯形图语言则是在相对传统的电气控制系统中经常使用到的接触器、继电器等图形表示符号的基础上演变进化而来的，这个和电控电路图相似。如下图所示，梯形图输了继承传统电器控制逻辑中在使用过程中的一些框架结构、逻辑运算方式、输入输出形式等突出的优点。也存在自身的优势具备形象、直觉、实用的特征，从而使得梯形图这个编程语言在电气技术人员中存在很大的名气及使用地位。这些突出特点也使得它成为应用最广泛PLC的编程语言，由此梯形图被称作PLC的第一编程语言。
PLC中的梯形图中包括两条直线，这两条关键直线被称为母线。但是很多PLC做梯形图时只剩下左边的母线，省略右边的母线不写。并且在梯形图中引入了“能量流”的概念，左边的母线就好像是电源的正极，右边的母线就好像是电源的“负极”。如果有电流的话，从左向右流线圈，线圈被激发。如果没有电流，线圈就不被驱动，电流则始终无法从右向左移动接点。
梯形图设计
图4-1
如图4-1所示，通过三个模拟开关，来进行硬币或纸币的程序编写。其中模拟一元钱投币使用PLC输入端I0.0，模拟两元钱投币使用PLC输入端I0.1；模拟五元钱投币使用PLC输入端I0.2，P为上升沿脉冲。这样可以使得，一个纸币只能使余额加一次。ADD为加法指令，让当前余额实现累加，一元投币使得余额加一元，二元投币使得余额加两元，五元投币使得余额加五元。
扫码程序设计
如图4-2所示，为扫码程序段。按下以下模拟选购矿泉水按钮I0.4，模拟选购冰红茶按钮I0.5，模拟选购可乐按钮I0.6，模拟选购脉动按钮I0.7可以实现4种饮料的选择。比如按下模拟选购矿泉水按钮I0.4，将当前扫码余额VD4赋值为2；MOV指令为传送指令，使寄存器赋值为当前写入值。网络7为扫码成功后，将扫码余额清零。
图4-2
商品选购及出货程序设计
如图4-3所示，为选购脉动程序段。如果当前余额大于等于4元，则可进行选购脉动，余额不足4元，则不可买。通过PLC输入端的I0.7模拟选购脉动按钮，再采用SUB减法指令，使得当前余额减去4元。并且脉动处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。如果扫描价钱为4元，当扫码支付后，也会驱动脉动处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。
图4-3
如图4-4所示，为选购冰红茶和可乐程序段。如果当前余额大于等于3元，则可进行选购冰红茶和可乐，余额不足3元，则不可买。通过PLC输入端的I0.6模拟选购可乐按钮，I0.5模拟选购冰红茶按钮，再采用SUB减法指令，使得当前余额减去3元。并且可乐或者冰红茶处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。如果扫描价钱为3元，当扫码支付后，也会驱动可乐或者冰红茶处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。从而实现三元商品的购买过程，在现实生活中购物操作进行了真实的拟真模拟，实现了自动售货机的多样性和真实性。如果在演示拟真过程中出现问题也方便重新的编程处理。同时也可以通过拟真模拟实现对PLC程序编写的漏洞进行检查和弥补。
如下图演示可以实现三元产品可乐及冰红茶等产品的执行售卖过程，目前设置三元产品较少，如果存在更多产品需求可以用同样的程序设计逻辑执行操作，进而使得自动售货机的售卖内容更丰富也更符合社会生产生活的需求。也是本次设计自动售货机PLC编程逻辑主要目的，设计的初衷是为了让其更能适应时代的进步及社会的发展。后面的扫码支付功能的增设也是出于此项目的。
图4-4
如图4-5所示，为选购矿泉水程序段。如果当前余额大于等于2元，则可进行选购矿泉水，余额不足2元，则不可买。通过PLC输入端的I0.4模拟选购矿泉水按钮，再采用SUB减法指令，使得当前余额减去2元。并且矿泉水处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。如果扫描价钱为2元，当扫码支付后，也会矿泉水处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。这样可以完成矿泉水的购买过程。在模拟拟真组态的时候测试了此阶段的系统可靠性。
图4-5
找零程序设计
如图4-6所示，为找零程序段。本程序只针对投币时使用，只需按下模拟找零按钮I1.0，找零电机启动，同时定时器T41启动，计时10秒，同时将余额清零。10秒到后，关闭找零电机，找零完成。
图4-6
如图4-7示，为饮料指示灯段。该段程序专门用来判别当前余额，如果余额超过饮料价格，这个饮料的指示灯就会亮。购买者可以买什么饮料。比如网络16，为当前余额只要大于等于2元，矿泉水指示灯亮。比如网络17，为当前余额只要大于等于3元，冰红茶指示灯和可乐指示灯亮。比如网络18，为当前余额只要大于等于4元，脉动指示灯亮。从而实现提醒买家购买商品，实现购买自动化。
图4-7
本章小结
本章对自动售货机的PLC程序设计进行了详细的分析介绍，内容包括PLC梯形图设计，扫码程序设计，本扫码程序是为了适应新时代要求，让自动售货机更加适应现代人的生产生活，所以本程序设计是本章亮点。除此之外还对商品选购及出售程序进行了说明，找零程序也尤为重要。
自动售货机的仿真
仿真效果
图5-1
见图5-1 首先将PLC程序导出到AWL文件，选择PLC CPU 224。将PLC切换到运行状态，做好调试前的准备。
图5-2
见图5-2，假设开始进行投币调试。I0.0为模拟一元钱投币，I0.1为模拟两元钱投币，I0.2为模拟五元钱投币。此时按下I0.0,可以看到VD0余额显示为1元。
图5-3
那接下来我们可以持续投币。再次投一元，见图5-3。可见当前余额为2元，同时Q0.0指示灯亮，代表矿泉水可以买。
图5-4
那接下来持续投币，再次投五元，见图5-4。可见当前余额为7元，同时Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.3指示灯亮，代表矿泉水、冰红茶、可乐、脉动全部可以买。
图5-5
那接下来开始进行购买，见图5-5。按下模拟选购脉动按钮I0.7，可以看到余额变成3元，同时Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.7指示灯亮，代表剩下的钱还可以购买矿泉水、冰红茶、可乐全部。此时脉动处电机Q0.7，进行运转，将饮料转落到出口处。
图5-6
脉动处电机Q0.7，进行运转，将饮料转落到出口处后，可以看到脉动处电机Q0.7熄灭，说明饮料掉落。此时用户可以找零，也可以再次购物。购物流程和上方一致，所以下面调试找零功能。
图5-7
按下找零按钮，可以看到VD0余额为0，说明钱币已退。找零Q1.0亮，说明找零电机启动，将钱币推出来。
图5-8
找零结束后，所有输出全部熄灭。投币购物调试全部结束。下面开始调试扫码购物。
图5-9
此时按下模拟扫码支付I0.3，做好扫码支付的准备，比如打开手机扫一扫功能。
图5-10
接下来选择买可乐，按下模拟选购可乐按钮I0.6，付好钱，可以看到可乐处电机Q0.6亮，说明饮料掉落。10秒后熄灭，说明已经买好可乐。购买其他饮料流程和买可乐一致，故不进行调试。
本章小结
本章对自动售货机程序进行了西门子仿真模拟，初步仿真内容符合设计要求，分别模拟了购物，扫码，出货及退币的基本操作，完成其自动售货机的基本要求。说明了程序设计的可靠性和真实性。
结论
毕业论文是大学学习中理论联系实际的宝贵机会。通过对这个相对完整的自动售货机系统的设计，我逐渐摆脱了简单的理论知识学习状态，通过与实际设计的结合进行锻炼，提高了阅读文档、设计手册、设计说明书和cg动画的能力。然后通过控制零件的整体选择，考虑细节，锻炼自己的能力，丰富自己的经验、意志、承压和耐力，这些都是我们想要看到的。这就是我们毕业设计的目的。
毕业设计的内容很多，但是过程越复杂，收获就越丰富。随着设计的深入，我知道内容和逻辑都很清晰。虽然改善有限，但很全面。这个设计积累了很多实践经验，我会更好地武装自己的头脑。我想在以后的工作中，你会看到更高的适应能力，更强的沟通和理解能力。
在设计过程中，扫描代码设计让我很头疼。原因是系统设计本身就有关键抖动和扫描时间帧，所以必须考虑专业的一些要求和规范，从而形成一些矛盾。这些矛盾很难考虑处理。基于这个想法，我意识到我花了很多时间在上面，以实现更完美的设计。
毕业设计按计划顺利完成，让我明白了专业知识的清晰。我也对自己的专业发展前景充满信心。比如我的设计还有很多不足。然而，这些不足正是我们学习和创造更好的最大动力。只有发现问题，才能真正解决问题。只有直接面对，才能解决。缺点和遗憾不足以攻击我，却能鞭策我更好的前进。从现在开始，我也将更加关注新技术、新装备、新技术的出现，努力尽快掌握这些先进知识，更好地为祖国的四个现代化服务。
致谢
通过过过老师几个月对我地细心指导，我终于按时完成了毕业论文。在设计层面和论文撰写中我遇到了很多问题，过过老师每次都很有耐心地指导我克服困难，给予了我很大的鼓励，让我顺利的完成了毕业论文。也感谢其他老师和同学对我的帮助和鼓励，这次毕业论文的设计和撰写令我受益匪浅，我学会了很多之前不会的东西，同时也提升了自己的许多技能。可以说这段时间是我大学生活最难忘的一段时间，因为之前的课程和实验多偏向于学习层面，而这次的设计是我在大学的任务中非常贴近于实际的一次，所以这对我来说确实是个挑战，同时我也很享受这几个月的设计过程。伴随着毕业论文的完成，我的本科生活也接近尾声，回想大学一路走来，有许许多多的不舍。同学们以后就要去不同城市生活了，我衷心地希望同学们都能有好的发展，也祝老师们身体健康，工作顺利。我们的同窗之情和师生之情不会随时间冲淡，我会一直记得大家，记得我们一起度过的大学生活。本设计主要研究自动售货机的可编程控制器部分。自动售货机是劳动密集型产业结构向技术密集型社会转变的产物。自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人值守自动售货系统可以节省劳动力，运行时所需资金少，占地面积小，并有自己的性能吸引人们的好奇心购买，可以很好地解决劳动力成本上升的问题。因此，自动售货机是未来小商品和饮料销售的良好发展趋势。它的出现将极大地方便人们购买他们需要的小商品。
参考文献
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附录A—主电路图分析
主电路图分析
本次设计程序供需要5个直流电机。分别用来控制矿泉水，冰红茶，可乐，脉动，找零的功能。通过各自中间继电器的吸合，实现电机的旋转。在程序中使用了定时器，对旋转功能进行计时，当计时时间到，会切断PLC输出，从而使得中间继电器线圈失电，中间继电器线圈失电就会使得，继电器常开触点断开，从而电机实现停止。本次电机都为24V直流电源，所以在图的上方，布置有24V的两根电源线，一根为24V的负极，另外一根为24V的正极。5个电机控制方法大同小异，所以在此不进行一一说明。
附录B—核心子程序
如下图所示，为选购脉动程序段。如果当前余额大于等于4元，则可进行选购脉动，余额不足4元，则不可买。通过PLC输入端的I0.7模拟选购脉动按钮，再采用SUB减法指令，使得当前余额减去4元。并且脉动处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。如果扫描价钱为4元，当扫码支付后，也会驱动脉动处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。
如下图所示，为选购冰红茶和可乐程序段。如果当前余额大于等于3元，则可进行选购冰红茶和可乐，余额不足3元，则不可买。通过PLC输入端的I0.6模拟选购可乐按钮，I0.5模拟选购冰红茶按钮，再采用SUB减法指令，使得当前余额减去3元。并且可乐或者冰红茶处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。如果扫描价钱为3元，当扫码支付后，也会驱动可乐或者冰红茶处电机会进行旋转，将饮料旋转向前运动，直至掉落出饮料口。
附录C—中英文翻译对照部分的英文部分
PLC technique discussion and future development
T.J.byers
Electronic Test Equipment-principles and Applications
Princeton University .America
Along with the development of the ages, the technique that is nowadays is also gradually perfect, the competition plays more strong; the operation that list depends the artificial has already can"t satisfied with the current manufacturing industry foreground, also can"t guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise.
The people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the product quantities for people up of assurance, also eased the personnel"s labor strength, reduce the establishment on the personnel. The target control of the hard realization in many complicated production lines, whole and excellent turn, the best decision etc, well-trained operation work, technical personnel or expert, governor but can judge and operate easily, can acquire the satisfied result. The research target of the artificial intelligence makes use of the calculator exactly to carry out, imitate these intelligences behavior, moderating the work through person"s brain and calculators, with the mode that person"s machine combine, for resolve the very complicated problem to look for the best path.
We come in sight of the control that links after the electric appliances in various situation, that is already the that time generation past, now of after use in the mold a perhaps simple equipments of grass-roots control that the electric appliances can do for the low level only; And the PLC emergence also became the epoch-making topic, adding the vivid software control through a very and stable hardware, making the automation head for the new high tide.
The PLC biggest characteristics lie in: The electrical engineering teacher already no longer electric hardware up too many calculations of cost, as long as order the importation that the button switch or the importation of the sensors order to link the PLC up can solve problem, pass to output to order the conjunction contact machine or control the start equipments of the big power after the electric appliances, but the exportation equipments direct conjunction of the small power can.
PLC internal containment have the CPU of the CPU, and take to have an I/ O for expand of exterior to connect a people"s address and saving machine three big pieces to constitute, CPU core is from an or many is tired to add the machine to constitute, mathematics that they have the logic operation ability, and can read the procedure save the contents of the machine to drive the homologous saving machine and I/ Os to connect after pass the calculation; The I/ O add inner part is tired the input and output system of the machine and exterior link, and deposit the related data into the procedure saving machine or data saving machine; The saving machine can deposit the data that the I/ O input in the saving machine, and in work adjusting to become tired to add the machine and I/ Os to connect, saving machine separately saving machine RAM of the procedure saving machine ROM and dates, the ROM can do deposit of the data permanence in the saving machine, but RAM only for the CPU computes the temporary calculation usage of hour of buffer space.
The PLC anti- interference is very and excellent, our root need not concern its service life and the work situation bad, these all problems have already no longer become the topic that we fail, but stay to our is a concern to come to internal resources of make use of the PLC to strengthen the control ability of the equipments for us, make our equipments more gentle.
PLC language is not we imagine of edit collected materials the language or language of Cs to carry on weaving the distance, but the trapezoid diagram that the adoption is original after the electric appliances to control, make the electrical engineering teacher while weaving to write the procedure very easy comprehended the PLC language, and a lot of non- electricity professional also very quickly know and go deep into to the PLC.
Is PLC one of the advantage above and only, this is also one part that the people comprehend more and easily, in a lot of equipments, the people have already no longer hoped to see too many control buttons, they damage not only and easily and produce the artificial error easiest, small is not a main error perhaps you can still accept; But lead even is a fatal error greatly is what we can"t is tolerant of. New technique always for bringing more safe and convenient operation for us, make we a lot of problems for face on sweep but light, do you understand the HMI? Says the HMI here you basically not clear what it is, also have no interest understanding, change one inside text explains it into the touch to hold or man-machine interface you knew, it combines with the PLC to our larger space.
HMI the control not only is reduced the control press button, increase the vivid of the control, more main of it is can sequence of, and at can the change data input to output the feedback with data, control in the temperature curve of imitate but also can keep the manifestation of view to come out. And can write the function help procedure through a plait to provide the help of various what lies in one"s power, the one who make operate reduces the otiose error. Currently the HMI factory is also more and more, the function is also more and more strong, the price is also more and more low, and the noodles of the usage are wide more and more. The HMI foreground can say that think to be good.
At a lot of situations, the list is a smooth movement that can"t guarantee the equipments by the control of the single machine, but pass the information exchanges of the equipments and equipments to attain the result that we want. For example fore pack and the examination of the empress work preface, we will arrive wrapping information feedback to examine the place, and examine the information of the place to also want the feedback to packing. Pass the information share thus to make both the chain connect, becoming a total body, the match of your that thus make is more close, at each other attain to reflect the result that mutually flick.
The PLC correspondence has already come more body now its value, at the PLC and correspondence between Places, can pass the communication of the information and the share of the data’s to guarantee that of the equipments moderates mutually, the result that arrive already to repair with each other. Data conversion the adoption RS232 between PLC connect to come to the transmission data, but the RS232 pick up a people and can guarantee 10 meters only of deliver the distance, if in the distance of 1000 meters we can pass the RS485 to carry on the correspondence, the longer distance can pass the MODEL only to carry on deliver.
The PLC data transmission is just to be called a form to it in a piece of and continuous address that the data of the inner part delivers the other party, we, the PLC of the other party passes to read data in the watch to carry on the operation. If the data that data in the watch is a to establish generally, that is just the general data transmission, for example today of oil price rise, I want to deliver the price of the oil price to lose the oil ally on board, that is the share of the data; But take data in the watch for an instruction procedure that controls the PLC, that had the difficulty very much, for example you have to control one pedestal robot to press the action work that you imagine, you will draw up for it the form that a procedure combine with the data sends out to pass by.
The form that information transport contain single work, the half a work and the difference of a workers .The meaning of the single work also is to say both, a can send out only, but a can receive only, for example a spy he can receive the designation of the superior only, but can"t give the superior reply; A work of half is also 2 and can send out similar to accept the data, but can"t send out and accept at the same time, for example when you make a phone call is to can"t answer the phone, the other party also; But whole pair works is both can send out and accept the data, and can send out and accept at the same time. Be like the Internet is a typical example.
The process that information transport also has synchronous and different step cent: The data line and the clock lines are synchronous when synchronous meaning lie in sending out the data, is also the data signal and the clock signals to be carry on by the CPU to send out at the same time, this needs to all want the specialized clock signal each other to carry on the transmission and connect to send, and is constrained, the characteristics of this kind of method lies in its speed very quick, but correspond work time of take up the CPU and also want to be long oppositely, at the same time the technique difficulty also very big. Its request lies in canting have an error margins in a dates deliver, otherwise the whole piece according to compare the occurrence mistake, this on the hardware is a bigger difficulty. Applied more and more extensive in some appropriative equipments, be like the appropriative medical treatment equipments, the numerical signal equipments...etc., in compare the one data deliver, its result is very good.
And the different step is an application the most extensive, this receive benefit in it of technique difficulty is opposite and want to be small, at the same time not need to prepare the specialized clock signal, its characteristics to lie in, its data is partition, the long-lost send out and accept, be the CPU is too busy of time can grind to a stop sex to work, also reduced the difficulty on the hardware, the data throw to lose at the same time opposite want to be little, we can pass the examination of the data to observe whether the data that we send out has the mistake or not, be like strange accidentally the method, tired addition and eight efficacies method etc, can use to helps whether the data that we examine to send out have or not the mistake occurrence, pass the feedback to carry on the discriminator.
A line of transmission of the information contains a string of and combines the cent of: The usual PLC is 8 machines, certainly also having 16 machines. We can be at the time of sending out the data a send out to the other party, also can be 88 send out the data to the other party, and 8 differentiations are also the as that we say to send out the data and combine sends out the data. A speed is more and slowly, but as long as 2 or three lines can solve problem, and can use the telephone line to carry on the long range control. But combine the ocular transmission speed is very quick of, it is a string of ocular of 25600%, occupy the advantage in the short distance, the in view of the fact TTL electricity is even, being limited by the scope of one meter generally, it combine unwell used for the data transmission of the long pull, thus the cost is too expensive.
Under a lot of circumstances we are total to like to adopt the string to combine the conversion chip to carry on deliver, under this kind of circumstance not need us to carry on to deposited the machine to establish too and complicatedly, but carry on the data exchanges through the data transmission instruction directly, but is not a very viable way in the correspondence, because the PLC of the other party must has been wait for your data exportation at the time of sending out the data, it can"t do other works.
When you are reading the book, you hear someone knock on door, you stop to start up of affair, open the door and combine to continue with the one who knock on door a dialogue, the telephone of this time rang, you signal hint to connect a telephone, after connecting the telephone through, return overdo come together knock on door to have a conversation, after dialogue complete, you continue again to see your book, this kind of circumstance we are called the interruption to it, it has the authority, also having sex of have the initiative, the PLC had such function .Its characteristics lie in us and may meet the urgently abrupt affairs in the operation process of the equipments, we want to stop to start immediately up of work, the whereabouts manages the more important affair, this kind of circumstance is we usually meet of, PLC while carry out urgent mission, total will keep the current appearance first, for example the address of the procedure, CPU of tired add the machine data etc., be like to stick down which the book that we see is when we open the door the page or simply make a mark, because we treat and would still need to continue immediately after book of see the behind. The CPU always does the affair that should do according to our will, but your mistake of give it an affair, it also would be same to do, this we must notice.
The interruption is not only a, sometimes existing jointly with the hour several inside break, break off to have the preferred Class, they will carry out the interruption of the higher Class according to person"s request. This kind of breaks off the medium interruption to also became to break off the set. The Class that certainly breaks off is relevant according to various resources of CPU with internal PLC; also following a heap of capacity size of also relevant fasten.
The contents that break off has a lot of kinds, for example the exterior break off, correspondence in of send out and accept the interruption and settle and the clock that count break off, still have the WDT to reset the interruption etc., they enriched the CPU to respond to the category while handle various business. Speak thus perhaps you can"t comprehend the internal structure and operation orders of the interruption completely also, we do a very small example to explain.
Each equipment always will not forget a button, it also is at we meet the urgent circumstance use of that is nasty to stop the button. When we meet the Human body trouble and surprised circumstances we as long as press it, the machine stops all operations immediately, and wait for processing the over surprised empress recover the operation again. Nasty stop the internal I/ O of the internal CPU of the button conjunction PLC to connect up, be to press button an exterior to trigger signal for CPU, the CPU carries on to the I/ O to examine again, being to confirm to have the exterior to trigger the signal, CPU protection the spot breaks off procedure counts the machine turn the homologous exterior I/ O automatically in the procedure to go to also, be exterior interruption procedure processing complete, the procedure counts the machine to return the main procedure to continue to work. Have 1:00 can what to explain is we generally would nasty stop the button of exterior break off to rise to the tallest Class, thus guarantee the safety.
When we are work a work piece, giving the PLC a signal, counting PLC inner part the machine add 1 to compute us for a day of workload, a count the machine and can solve problem in brief, certainly they also can keep the data under the condition of dropping the electricity, urging the data not to throw to lose, this is also what we hope earnestly.
The PLC still has the function that the high class counts the machine, being us while accept some dates of high speed, the high speed that here say is the data of the in all aspects tiny second class, for example the bar code scanner is scanning the data continuously, calculating high-speed signal of the data processor DSP etc., we will adopt the high class to count the machine to help we carry on count. It at the PLC carries out the procedure once discover that the high class counts the machine to should of interruption, will let go of the work on the hand immediately. The trapezoid diagram procedure that passes by to weave the distance again explains the high class for us to carry out procedure to count machine would automatic performance to should of work, thus rise the Class that the high class counts the machine to high one Class.
You heard too many this phrases perhaps:" crash", the meaning that is mostly is a workload of CPU to lead greatly, the internal resources shortage etc. the circumstance can"t result in procedure circulate. The PLC also has the similar circumstance, there is a watchdog WDT in the inner part of PLC, we can establish time that a procedure of WDT circulate, being to appear the procedure to jump to turn the mistake in the procedure movement process or the procedure is busy, movement time of the procedure exceeds WDT constitution time, the CPU turn but the WDT reset the appearance. The procedure restarts the movement, but will not carry on the breakage to the interruption.
The PLC development has already entered for network ages of correspondence from the mode of the one, and together other works control the net plank and I/ O card planks to carry on the share easily. A state software can pass all se hardwires link, more animation picture of keep the view to carries on the control, and cans pass the Internet to carry on the control in the foreign land, the blast-off that is like the absolute being boat No.5 is to adopt this kind of way to make airship go up the sky.
The development of the higher layer needs our continuous effort to obtain. The PLC emergence has already affected a few persons fully, we also obtained more knowledge and precepts from the top one experience of the generation, coming to the continuous development PLC technique, push it toward higher wave tide.
附录D—中英文翻译对照部分的中文部分
可编程控制器技术讨论与未来发展
T.J.拜尔斯
（电子测试设备原理及应用 普林斯顿大学）
随着时代的发展，当今的技术也日趋完善、竞争愈演愈烈；单靠人工的操作已不能满足于目前的制造业前景，也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象。
人们在生产实践中看到，自动化给人们带来了极大的便利和产品质量上的保证，同时也减轻了人员的劳动强度，减少了人员上的编制。在许多复杂的生产过程中难以实现的目标控制、整体优化、最佳决策等，熟练的操作工、技术人员或专家、管理者却能够容易判断和操作，可以获得满意的效果。人工智能的研究目标正是利用计算机来实现、模拟这些智能行为，通过人脑与计算机协调工作，以人机结合的模式，为解决十分复杂的问题寻找最佳的途径。
我们在各种场合看到了继电器连接的控制，那已经是时代的过去，如今的继电器只能作为低端的基层控制模块或者简单的设备中使用到；而PLC的出现也成为了划时代的主题，通过极其稳定的硬件穿插灵活的软件控制，使得自动化走向了新的高潮。
PLC的最大特点在于：电气工程师已不再电气的硬件上花费太多的心计，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC的输入点上就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接就可以。
PLC的内部包含了具有中央处理器的CPU，并带有外部I/O口扩展的I/O接口地址和存储器三大块组成，CPU的核心是由一个或者多个累加器组成，它们具有逻辑的数学运算能力，并能读取程序存储器的内容通过计算后去驱动相应的存储器和I/O接口；I/O口将内部累加器和外部的输入和输出系统连接起来，并将相关的数据存入程序存储器或者数据存储器中；存储器可以将I/O口输入的数据存入存储器中，并在工作时调转到累加器和I/O接口上，存储器分程序存储器ROM和数据存储器RAM，ROM可以将数据永久的存入存储器中，而RAM只能作为CPU计算时临时计算使用的缓冲空间。
PLC的抗干扰是极其优秀的，我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣，这些所有的问题已不再成为我们失败的主题，而留给我们的是关心如何来利用PLC的内部资源为我们加强设备的控制能力，使我们的设备更加的柔性。
PLC的语言并不是我们所想象的汇编语言或C语言来进行编程，而是采用原有的继电器控制的梯形图，使得电气工程师在编写程序时很容易就理解了PLC的语言，而且很多的非电气专业人士也对PLC很快认识并深入。
以上仅仅是PLC的优点之一，这也是人们比较容易理解的一部分，在很多的设备中，人们已不再希望看到太多的控制按钮，它们不但容易损坏而且极易产生人为的失误，小的并不是主要的失误也许你还能够接受；但过大的甚至是致命的失误是我们无法容忍的。新的技术总是为了给我们带来更安全和便捷的操作，使得我们面临的一大堆问题一扫而光，你有了解过HMI吗？这里说HMI你根本不清楚它是什么，也没有兴趣了解，换一个中文把它说明为触摸屏或者人机界面你就知道了，它和PLC的结合给了我们更大的空间。
HMI控制不仅仅是减少了控制按钮，增加控制的灵活性，更主要的它是可顺序性的，而且在能够改变数据输入和数据输出反馈，在温度控制曲线的模拟也能直观的显示出来。并且能够通过编写功能帮助程序来提供各种力所能及的帮助，使得操作者减少不必要的失误。HMI的厂商目前也越来越多，功能也越来越强，价格也越来越低，使用的面越来越广。HMI的前景可以说十分的看好。
在很多场合，单靠单机的控制是无法保证设备的顺畅运行，而通过设备与设备的信息交流达到我们想要的效果。比如在前包装和后工序的检测，我们就要将包装的信息反馈到检测处，而检测处的信息也要反馈到包装来。这样通过信息共享来使得两者之间链接起来，形成一个共体，从而使的两者间的配合更加的紧密，在彼此间达到映影相挥的效果。
PLC的通信已经愈来愈体现它的价值，在PLC与PLC之间的通信，能够通过信息的沟通和数据的共享来保证设备之间的相互协调，已达到互补的效果。PLC之间的数据转换采用RS232接口来传送数据，而RS232接口只能保证10米的传输距离，如果在1000米的距离内我们可以通过RS485来进行通信，更长的距离只能通过MODEL来进行传输。
PLC的数据传送只是将内部的数据传送到对方的一块连续的地址中，我们把它称为一个表，对方的PLC通过读取表中的数据来进行操作。如果表中的数据是一个一般设置的数据的话，那只是一般的数据传送，比如今天的油价上升了，我要把油价的价格传送到所有的输油机上，那就是数据的共享；而当表中的数据是一段控制PLC的指令程序，那就很有难度了，比如你要控制一台机器人来按你想象的动作工作，你会给它编制一段程序并以数据的形式发送过去。
信息输送的形式有单工位、半双工位和全双工位的分别。单工位的意义也就是说两者之间，一个只能发送，而一个只能接收，比如一个特务他只能接收上司的指示，而无法给上司回复；半双工位也就是两个能都能发送和接受数据，但不能同时发送和接受，比如你打电话时是不能接电话，对方也一样；而全双工位是两者之间都能发送和接受数据，并可同时发送和接受。像互联网就是典型的例子。
信息输送的过程也有同步和异步之分：同步的意义在于发送数据时数据线和时钟线是同步的，也就是数据信号和时钟信号同时由CPU进行发送，这需要彼此都要专门的时钟信号来进行传送和接送，并且是强制性的，这种方法的特点在于它的速度极快、但相应占用CPU的工作时间也相对的要长、同时技术难度也非常的大。它的要求在于在一帧的数据传送中不能有一位的误差，不然的话整个数据将发生错误，这在硬件上是一个比较大的难度。在一些专用的设备中应用的越来越广泛，像专用的医疗设备、数字信号设备等，在比较单一数据的传输中，它的效果非常的好。
而异步是应用范围最广泛的，这得益于它的技术难度相对要小、同时不需要配制专门的时钟信号、它的特点在于，它的数据是间隔性的，离散性的发送和接受，当CPU太忙的时候可以停顿性去工作，在硬件上也减少了难度，同时数据的丢失相对要少，我们可以通过数据的检测来观察我们发送的数据是否有错误，像奇偶法、累加法和八位效验法等，都可以用来帮助我们检测发送的数据是否有错误发生，通过反馈来进行辨别。
信息的传送口线有串口和并口之分：通常的PLC是8位机，当然也有16位机。我们在发送数据的时候可以是一位一位的发送给对方，也可以8位8位的将数据发送到对方，一位和8位区别也就是我们所说的串口发送数据和并口发送数据。串口速度比较慢，但只要两条或者三条口线就能解决问题，并能借用电话线来进行远程控制。而并口的传送速度是极快的，它是串口的256倍，在短距离占有优势，由于是TTL电平，一般限于1米的范围，它并不适用于长距离的数据传送，这样成本太昂贵了。
很多的情况下我们总喜欢采用串并转换芯片来进行传输，这种情况下不需要我们进行过于复杂的寄存器设置了，而直接通过数据传送指令进行数据交流，但在通信中并不是一个十分可行的办法，因为在发送数据的时候对方的PLC必须一直等待你的数据输出，它不能去做其他的工作。
当你在看书的时候，你听到有人敲门、你停下手上的事情、去打开门、并同敲门者对话、这个时候电话响了、你示意接个电话、在接完电话后、回过头来同敲门者继续对话、对话完毕后、你再继续看你的书，这种情况我们把它称为中断，它具有权威性，也具有优先性，PLC具备了这样的功能。它的特点在于我们在设备的操作过程中可能会遇到紧急的突发事件，我们要立刻的停下手上的工作，去处理更重要的事情，这种情况是我们经常所遇到的，PLC在去执行紧急的任务时，总会先保存目前的状态，比如程序的地址，CPU的累加器数据等，就像我们去开门时要记下我们看的书在第几页了或者干脆作个记号，因为我们待会还要继续接着看后面的书。CPU总是按照我们的意愿去做应该做的事情，但你错误的给它一件事情，它也会同样的去做，这一点我们必须注意。
中断并不是只有一个，有时会同时存在几个中断，中断具有优先的级别，他们会根据人的要求去执行更高级别的中断。这种中断中的中断也就形成了中断嵌套。当然中断的级别根据各种PLC内部CPU的资源有关，同时也跟堆栈的容量大小也有关系。
中断的内容有很多种，比如外部中断、通信中的发送和接受中断、定时和计数的时钟中断、还有WDT复位中断等，它们丰富了CPU在处理各种事务时响应种类。这样讲也许你并不能完全理解中断的内部结构和操作顺序，我们做一个小小的例子来说明。
每一个设备总是不会忘记有一个按钮，它也是在我们遇到紧急情况时使用的，那就是急停按钮。当我们遇到人身事故和意外情况时我们只要按下它，机器立即停止所有的操作，并等待处理完意外后再恢复操作。急停按钮连接PLC内部CPU的内部I/O接口上，当按钮给CPU一个外部触发信号时，CPU对I/O进行再次检测，当确认有外部触发信号时，CPU保护现场并将程序计数器自动转到相应的外部I/O中断程序中去，当外部中断程序处理完毕，程序计数器返回到主程序继续工作。有一点可以说明的是我们一般会把急停按钮的外部中断升至最高级别，从而保证安全。
当我们在工作完一个工件时，给PLC一个信号，将PLC的内部计数器加1来计算我们一天的工作量时，一个简单的计数器能解决问题，当然它们也能够在掉电的情况下保持数据，促使数据不丢失，这也是我们所渴望的。
PLC还具有高级计数器的功能，当我们在接受一些高速的数据时，这里所说的高速是在在微秒级的数据，比如条码扫描机在不断的扫描数据，数据处理器DSP计算的高速信号等，我们就要采用到高级计数器来帮助我们进行计数。它在PLC执行程序时一旦发现高级计数器对应的中断，就会立即放下手上的工作。经过再次编程的梯形图程序说明我们在执行程序时高级计数器会自动的执行对应的工作，从而将高级计数器的级别升至高一级别。
你也许听过太多的这个词:“死机”，大致的意思是CPU工作量过大，内部资源不足等情况造成程序无法运行。PLC也有类似的情况，在PLC内部有一个看门狗WDT，我们可以设置WDT一个程序运行的时间，当程序运行过程中出现程序跳转错误时或者程序繁忙时，程序的运行时间超过WDT的设置时间，CPU转而WDT复位状态。程序重新开始运行，但对中断不会进行破坏。
PLC的发展已经从单一的模式进入了通信的网络时代，并同其它的工控网板和I/O卡板轻易的进行共享。组态软件可以将所有的这些硬件连接起来，通过更直观的动画图片来进行控制，并可以通过互联网在异地进行控制，像神舟五号的发射就是采用这种办法来使飞船升空。
更高层次的发展需要我们不断的努力来取得。PLC的出现已经足足影响了几代人，我们也从上一辈的经验中获取了更多的知识和教训，来不断的发展PLC技术，将它推向更高浪潮。
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