自动售货机PLC控制部分(2)

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，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。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的除法运算，这是它的内

部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售

货机的工作流程图如图1所示。

图1 自动售货机工作流程图

1.2 PLC的选型原则

当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为最重要的事情。一方

面要选择多大容量的PLC ,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。

对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，

包括开关量I/O和模拟量I/O以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。控制系

统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有

24V的指示灯，则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际电数。因为PLC的输

出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。

所以一旦它们是交流220V的负载负载使用。则直流24V的负载只能使用其他的输

出端了。这样有可能造成输出点浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种

类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。一般情况下继电器输出的PLC使用最

多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。

对第二个问题，则有以下几个方面要考虑：

（1）功能方面 所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要

知道所选用的PLC是否有能力控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位

机之间有灵活方便的通信要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；

或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个

详细的了解，以便做出正确的选择。

（2）价格方面 不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、

I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差

价当然是必须考虑的因数。

PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。

1.3 PLC的概述

1.3.1 PLC的产生

20世纪20年代起，人们把各种继电器。定时器。接触器及其触点按一定的逻辑

关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触

器控制系统.由于它结构简单。容易掌握。价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，

因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明

显的缺点：设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难与实现较复杂的控制，

特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象改变时，原

有的接线和控制盘就要更换，所以通用性和灵活性较差.

20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家的汽车型号不

断更新，它必然要求生产线的控制系统亦随之改变，以及对整个开展系统重新配置.

为抛弃传统的继电接触器控制系统的束缚，适应白热化的市场竞争要求，1968年美

国通用汽车公司公开向社会招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：

（1） 编程方便，可现场修改程序

（2） 维修方便，采用插件式结构

（3） 可靠性高于继电器控制装置

（4） 体积小于继电器控制盘

（5） 数据可直接送入管理计算机

（6） 成本可与继电器控制盘竞争

（7） 输入可以是交流150V以上

（8） 输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器，电磁阀等

（9） 扩展时原系统改变最小

（10）用户存储器至少能扩张到4KB（适应当时汽车装配过程的需要）

十项指标的核心要求是采用软布线（编程）方式代替继电控制的硬接线方式，实

现大规模生产线的流程控制。

1.3.2 PLC的定义

美国国际电工委员会（IEC）在1987年对可编程序控制器做出如下定义：可编

程序控制器是一类专门为在工业环境下应用而设计的数字式电子系统，它采用了可编

程序的存储器，用来在其内部进行存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、记数和算术

运算等功能的面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入或输出，控制各种类型

的机械或生产过程。可遍程序控制器极其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系

统联成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

定义强调了PLC应直接应用与工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力，广泛的

适应能力和应用范围。这也是区别与一般微机控制系统的一个重要特征。

定义还强调了PLC是“数字运算操作的电子系统”，他也是一种计算机，它是“专

为在工业环境下应用而设计的”工业计算机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”，

因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序运算、定时、记数和算术运算等操作，它还

具有“数字量和模拟量输入和输出”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一

体”，易于“扩充”。

1.3.3 PLC的发展趋势

PLC总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能

方向发展。具体表现在以下几个方面。

（1）向小型化、专用化、低成本方向发展

随着微电子技术的发展，新型器件大幅度的提高功能和降低价格，使PLC结构

更为

凑，相当与一本精装本书的大小，操作使用十分方便。PLC的功能不断增加，将原来

大、中型PLC才有的功能部分地移植到小型PLC上。

（2）向大容量、高速度方向发展

大型PLC采用多微处理器系统，有的采用了32位微处理器，可同时进行多任

务操作，处理速度提高，特别是增强了过程控制和数据处理的功能。另外，存储容量

大大增加。

（3）智能型I/O模块的发展

智能型I/O模块是以微处理器和存储器为基础的功能部件，它们的CPU与PLC

的主CPU并行工作，占用主CPU的时间很少，有利于提高PLC的扫描速度。

（4）基于PC的编程软件取代编程器

随着计算机的日益普及，越来越多的用户使用基于个人计算机上的编程软件。

编程软件可以对PLC控制系统的硬件组态，即设置硬件的结构和参数，例如设置各框

架各个插槽上模块的型号、模块的参数、各串行通行接口的参数等。

（5）PLC编程语言的标准化

与个人计算机相比，PLC的硬件、软件的体系结构都是封闭的而不是开放的。

在硬件方面，各厂家的CPU模块和I/O模块互不通用。PLC的编程语言和指令系统的

功能和表达式也不一致，因此各厂家的可遍程序控制器互不兼容。为了解决这一问题，

IEC制定了可遍程序控制器标准。标准中共有5种编程语言，允许编程者在同一程序

中使用多种编程语言，这使编程能够选择不同的语言来适应特殊的工作。

（6）PLC通信的易用化

PLC的通信联网功能使它能与个人计算机和其他智能控制设备交换数字信

息，使系统形成一个统一的整体，实现分散控制和集中控制。

（7）组态软件与PLC的软件化

个人计算机（PC）的价格便宜，有很强的数学运算、数据处理、通信和人 …… 此处隐藏：2589字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……