基于PLC的自动售货机饮料机;

基于PLC的自动售货机（饮料机）

图2.3 PLC的扫描全过程

显然扫描周期的长短主要取决与程序的长短。扫描周期越长，响应速度越慢。由于每一个扫描周期只进行一次I/O刷新，即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次，故使系统存在输入、输出滞后现象，这在一定程度上降低了系统的响应速度。由此可见，若输入变量在I/O刷新期间状态发生变化，则本次扫描期间输出会相应地发生变化。反之，若在本次刷新之后输入变量才发生变化，则本次扫描输出不变，而要到下一次扫描的I/O刷新期间输出才会发生变化。这对于一般的开关量控制系统来说是完全允许的，不但不会造成不利影响，反而可以增强系统的抗干扰能力。这是因为输入采样仅在输入刷新阶段进行，PLC在一个工作周期的大部分时间里实际上是外设隔离的。而工业现场的干扰常常是脉冲式的、短时的，由于系统响应较慢，往往要几个扫描周期才响应一次，而多次扫描后，因瞬间干扰而引起的误操作将会大大减少，从而提高了系统的抗干扰能力。但是对于控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，就需要精心编制程序，必要时采用一些特殊功能，以减少因扫描周期造成的响应滞后等不良影响。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。 2.5 三菱可编程控制器的分类

三菱PLC是一种集成型小型单元式PLC，且具有完整的性能和通讯功能等扩展性。现有FX1n系列、FX2n系列、FX3u系列、FX3g系列以及Q系列的PLC。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。 2.5.1 FX2n系列介绍 简单介绍

FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2n系列具备如下特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为各大工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 为大量实际应用而开发的特殊功能

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开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要----模拟I/O，高速计数器。 定位控制达到16轴，脉冲串输出或为J和K型热电偶或Pt传感器开发了温度模块。 对每一个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块。 网络和数据通信

连接到世界上最流行的开放式网络 CC-Link，Profibus Dp和DeviceNet或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。 其它功能

内置式24V直流电源 24V、400mA直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件。 快速断开端子块 因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可

以更换单元。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 时钟功能和小时表功能 在所有的FX2NPLC中都有实时时钟标准。时间设置和比较指令易

于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。 持续扫描功能 为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期。

输入滤波器调节功能 可以用输入滤波器平整输入信号（在基本单元中x000到x017）。 注解记录功能 元件注解可以记录在程序寄存器中。

在线程序编辑 在线改变程序不会损失工作时间或停止生产运转。 RUN/STOP 开关 面板上运行/停止开关易于操作。

远程维护 远处的编程软件可以通过调制解调器通信来监测、上载或卸载程

序和数据绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。 密码保护 使用一个八位数字密码保护您的程序。

2.6 本章小结

本章详细的讲解了PLC的具体情况，从而初步认定了，用PLC来控制自动售货机的自动运作的方案是可行的。从而根据自己的情况，我先认定用三菱牌子的PLC来进行下面的设计，一方面，自己只接触过三菱牌子的PLC；另一方面，学校的PLC都是三菱牌子，方便检验。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。

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第三章 自动售货机的硬件设计

3.1 控制要求

本文设计的是自动售饮料机,它的总体售货过程是：当顾客购买饮料时,投入的货币(投入货币的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示)经过光传感器感应，然后由光传感器驱动硬币识别器识别硬币或纸币识别器识别纸币，如果是假币则被排出，如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的货币贮币腔,并经光传感器感应，由光传感器驱动PLC运行。然后经顾客选择、PLC进行控制，使在PLC的输出口上有相应的信号输出。大体运行如图3.1所示：瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。 第 11 页 共 30 页

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商品选择开关 各种指示灯 PLC 数量感应 硬币或纸币感应器 退币电机 出货电机

图3.1 售货总体梯形图

3.2 光电传感器

在本设计中，用到光传感器：当货币投入开始由光传感器感应，然后由光传感器驱动货币识别器；货币经识别后进入贮存腔时，由光传感器感应，给PLC一个信号，进行货币的相加运算；当退币时，退出的硬币经光传感器感应，给PLC一个信号，进行退币的相减运算。 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器件，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其它传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可，本设计是运用红外线传感器的原理对投币进行检测。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。 图3.2所示是红外线传感器的工作原理图。它是由光源、接收器和PLC运行电路三部分组成。光源使用普通的白炽灯泡，当点亮灯泡时，由于灯丝的温度很高，能产生较强的红外辐射，灯泡发出的可见光经滤光片滤掉，红外光便可向外发射。在距光源发射点一定距离处，设置有红外接收器。这样，在红外光源和接收器之间就形成一条用肉眼看不见的红外界线。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。 无硬币遮挡红外线时，红外线经凸透镜聚光后直接照射在光敏二极管VD1上，光敏二极管的电阻变小，从而使V1导通、V2处于截止状态，接在V2集电极的继电器K不工作，输出为低电平，因此，PLC得不到相应的信号。当有硬币通过红外界线时，红外线被硬币遮挡，光敏二极管因无光照射其内阻增大，于是VT1截止，VT2变为导通，则输出为高电平，使PLC得到相应的信号。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。 第 12 页 共 30 页