自动售货机PLC控制部分(4)

“PROG”工作方式。

③ “PROG”工作方式

在此方式下可以编辑程序。若在“RUN”工作方式下编辑程序，则按出错对待。可

编程控制器鸣响报警，提示

编程者将方式选择开关切换至“PROG”工作方式。

④ 输出端子

C24形的输出端子有8点。该端子板为两头带螺钉可拆卸的板。

⑤ 直流电源输出端子

在FP1系列主机内部均配有一个供输入端使用的24V直流电源。

⑥ 输入端子

C24型的输入端子有16点。输入电压范围为直流12～24V。该端子板为两头带螺钉可

拆卸的板。

⑦ 编程工具连接插座（RS422口）

可用此插座经专用外设电缆连接编程工具。

⑧ 波特率选择开关

有19 200bps和9600bps两档，当可编程控制器与外部设备进行通信时，应根据不同

的外设选定波特率。

⑨ 电位器（V0、V1）

这两个电位器可用螺丝刀进行手动调节，实现外部设定。当调节该电位器时，PLC内

部对应的特殊数据寄存器

DT9040和DT9041的内容在0～255之间变化，相当与输入外部可调的模拟量。C24有两

个（V0、V1）。

⑩ I/O点状态指示灯和扩展单元接口插座

用来指示输入/输出的通断状态，当某个输入触点闭合时，对应于这个触点编号的

输入指示发光二极管点亮（下一排）；

当某个输出继电器接通时，对应这个输出继电器编号的输出指示发光二极管点亮（上

一排）。扩展单元接口插座用于连接FP1扩展单元及A/D、D/A转换单元、链接单元。

1.5.2 技术性能

FP1-C24的主机I/O点数为16/8；最大I/O点数为104；运行速度为1.6µs/步；

容量为2720步；基本指令数为80；高级指令数为111；内部继电器为1008点；特殊

内部继电器为64点；定时器/计数器为144点；数据寄存器为1660字；特殊数据寄

存器为70字；索引寄存器为2字；主控指令为32点；跳转标记数为64点；步进数

为128级；子程序个数为16个；中断个数为9个程序；输入滤波时间为1－128ms。

2 PLC系统设计

2.1 可编程序控制系统设计的基本原则

2.1.1 控制系统设计原则

任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）的工

艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以

下基本原则：

(1) 最大限度地满足被控对象的控制对象。设计前，应深入现场进行调查研究，

收集资料，并于机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟订电气控

制方案，协同解决设计中出现的各种问题。

(2) 在满足控制系统要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方

便。

（3）保证控制系统的安全、可靠。

（4）考虑到生产的发展和工艺和改进，在选择PLC容量时，应适当留有裕量。

2.1.2 控制系统设计的基本内容

PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的，因此，PLC控制

系统设计的基本内容应包括：

（1）用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继

电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、

电磁阀等）。这些设备属于一般的电气元件，其选择的方法在其他有关书籍中已

有介绍。

（2）PLC的选择。 PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC对于保证整

个控制系统的技术经济性能指标起到重要的作用。选择PLC，应包括机型选择、

容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。

（3）分配I/O点，绘制I/O连接图。

（4）设计控制程序。包括设计梯形图、语句表（即程序清单）和控制系统流程

图。控制系统程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统工作安全、可靠的关

键。因此，控制程序饿设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。

（5）必要时还需设计控制台

（6）编制控制系统的技术文件。

2.1.3 控制系统设计的一般步骤

（1）根据生产的工艺过程分析控制要求。

（2）根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备，据此确定PLC的I/O点数。

（3）选择PLC系统。

（4）分配PLC饿I/O点，设计I/O连接图。

（5）进行PLC程序设计，同时可进行控制太的设计和现场施工。

2.1.4 编写梯形图的注意事项

（1）输入/输出继电器、内部辅助继电器、定时器、记数器等器件的触点可以

多次重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。

（2）梯形图每一行都是从左母线开始，线圈终止于右母线。触点不能放在线

圈的右边。除步进程序外，任何线圈、定时器、计数器、高级指令等不能直接

与左母线相连。如果需要任何时候都被执行的程序段，可以通过特殊内部常闭

继电器或一个没有使用的内部继电器的常闭触点来连接。

（3）在程序中，不允许同一编号的线圈两次输出。

（4）不允许出现桥式电路。

程序的编写顺序应按自上而下、从左止右的方式编写。为了减少程序的执行步

数，程序应为“左大右小，上大右小”。

2.1.5 程序设计的步骤

（1）对于较复杂的控制系统，需绘制系统控制流程土，用以清楚地表明动作的顺

序和条件。

（2）设计梯形图。这程序设计的关键一步，也是比较困难的一步。

（3）根据梯形图编制程序清单。

（4）用编程器将程序输入到PLC的用户存储器中，并检查输入的程序是否正确。

（5）对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。

（6）待控制台及现场施工完成后，就可以进行联机调试。若未满足要求，再从

新修改程序或检查接线，直到满足为止。

（7）编写技术文件。

（8）交付使用。

控制系统设计步骤流程图如图4所示。

3 自动售货机PLC程序设计

3.1 仿真实验系统中售货机的分析

由于售货机的全部功能时在上位机上模拟的 ，所以售货机的部分硬件是由计

算机软件模拟

图4 PLC控制系统设计步骤

替代的。如钱币识别系统可以用按压某个“仿真对象”输出一个脉冲直接给PLC

发布命令，而传动系统也是由计算机来直接模拟的，这些并不会影响实际程序的操

作，完全能模拟现实中自动售货机的运行。

（1） 试验状态假设

由于是在计算机上模拟运行，试验中有一些区别于实际情况的假设，本试验

中假设：

① 自动售货机只售8种商品。