图4 PLC控制系

统设计步骤

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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来模拟替代的。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。

② 自动售货机可识别10元、5元、1元、5角、1角硬币。

③ 自动售货机可退币10元、5元、1元、5角、1角硬币。

④ 自动售货机有液晶显示功能。

⑤ 实验中售货机忽略了各种故障以及缺货等因素。

（2） 一次交易过程分析

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为了方便分析，我们以一次交易过程为例。 ① 初始状态。由电子标签显示各商品价格，显示屏显示友好界面，此时不能购买任何商品。 ② 投币状态。按下投币按钮，显示投币框，按下所投币值显示屏显示投入、消费、余额数值，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。

③ 购买状态。按下可以购买的选择按钮，所选的商品出现在出货框中，同时显示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。取走商品后出货框消失。

④ 退币按钮。按下退币按钮，显示退币框，同时显示出应退币值及数量。按下确认钮，则恢复初始状态。

到此为止，自动售货机的一个完整工作过程结束。

3.2 设计任务的确定

在清楚自动售货机运行工作过程的基础上，

制定出设计方案，确定任务的目标，以设计出合理的仿真系统。

首先，应该做上位机与下位机的任务分工：

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上位机主要用来完成仿真界面的制作过程，而下位机则主要用来完成PLC程序的编写。其次，要分别对上位机和下位机进行资料的查找与收集。例如在进行仿真界面的设计时可以去观看一下真正售货机的外观，必要时可以借助一些宣传图片来设计自动售货机的外型；在进行PLC程序的编写时需要先分配PLC的I/O点，确定上、下位机的接口。然后，分别对上、下位机分别进行设计工作。最后，进行上位机设计结果与下位机设计结果的配合工作，经调试后完成整个系统的设计

另外，上位机与下位机的设计工作是密切配合的。它们无论在通信中使用的变量，还是在仿真中控制的对象都应该是一致的。总体上讲，仿真界面是被控对象，利用PLC来控制这个仿真的自动售货机，仿真的自动售货机接受PLC的控制指令并完成相应的动作；另一方面，仿真界面中的仿真自动售货机的运行，都是由组态界面所提供的命令语言来完成的。这是整个仿真系统内部各大部件之间的内在关系。

我主要是对自动售货机中的下位机，也就是主要是对PLC在其中的程序进行设计。仿真程序

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只做了解，虽然只做了解，但是也将在下面有所介绍。清楚了仿真实验的整体设计思路，下面就可以开始着手设计了。

3.3 程序设计部分

这部分内容是整个系统设计的主体部分。所

要完成的任务是仿真系统的上位机与下位机的程序设计，即在上述功能分析的基础上，有针对性地进行设计。

3.3.1 程序设计说明

下位机程序的编制则是利用松下PLC专用编程软件FPWIN-GR完成的。

在设计的过程中，就像上面所叙述的那样，并非孤立地分别进行上位机和下位机的设计工作，而是互相配合的。因此在以下的详细设计过程中，并没有将上位机的设计与下位机的设计整体分开来写，而是相互交替，同时尽量清晰地叙述，在相应的设计部分中注明是上位机的设计还是下位机的设计。

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