基于PLC控制的自动售货机系统设计说明

.毕 业 论 文题目： 基于PLC控制的自动售货机系统设计 作者： 范兵兵学号：441110128 系：自动控制系 专业： 电气自动化技术 班级： 10电气技术301 指导者： 讲 师 评阅者： 副 教 授 20XX 5 月 .目录摘要 2论绪 2第一章 自动售货机简介及设计要求 1.1简介 4 1.2工作原理 5 1.3设计要求 5 1.4设计思路 8 第二章 PLC控制自动售货机的硬件选择 2.1实物图 8 2.2主要硬件选择 112.3 电磁阀选择 12 2.4 PLC选择 12第三章 PLC控制自动售货机的软件设计 3.1 系统涉及PLC指令简介 17 3.2 PLC的I/O分配表 19 3.3系统流程图20第四章 程序编写 4.1控制程序设计思路 21 4.2部分程序注释 22第五章 触摸屏的模拟仿真 5.1 触摸屏的概述 25 5.2 触摸屏的设计 26 5.3 触摸屏仿真 32结论 39致谢 39参考文献 40附录 41摘 要自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧,当时在美国的地铁系统中,人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。作为一种全新的零售方式。随着社会的发展,自动售货机也越来越普遍。我国从1999年自动售货机的进入,由开始的好奇陌生,到现在的习以为常,并成为了生活中不可缺少的一部分。本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用三菱FX-2N PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。关键词 自动售货机 PLC 梯形图论 绪1、 课题的意义及来源在中国,人们可以看到现代化的自动售货机摆放在一些大商场的门口、繁华街道的两边、公园入口处以及其他热闹的场所。据了解,这些自动售货机开始出现在北京,上海,XX,XX成为年轻人的时尚购物。93年,由日韩进口到中国XX、上海的自动售货机,这类自动售货机可以接受人民币硬币,大多数只分布在沿海发达地区。地区自动售货机的兴起、文明、高档、昼夜服务,占地小、灵活方便深受市民青睐,甚至出现排队购买的情况。专家预测,自动售货机零售业在中国有巨大的发展前景。与此同时还可以带动其他相关行业的发展,带动失业人员的再就业。XX硅Si百万百万贸易是一家专业从事智能IC卡自动售货机产品,开发与管理,产品开发,生产和系统集成的高科技公司。进入新世纪,新的千年,寺百万在与美国的合作,韩国等国际厂商,符合中国国情的生产,百万自动售货机。四百万货币识别器自动售货机除了识别人民币硬币,钞票的功能,还增加了智能非接触式IC卡与羊城通兼容支付功能和最新的手机支付功能,结合XX市的气候特点是这样设计的,该机具有良好的防水,防潮,耐高温等特点,适用于室内,外的智能IC卡系列产品四百万综合应用为企业和智能小区和智能化的设计概念的智能IC卡应用系统集成。四百万IC智能卡产品可与XX羊城交通卡兼容,使产品更广泛的应用前景。2、 自动售货机的发展自动售货机从第十七世纪开始出现在富裕人群,第二十世纪主要出售邮票,明信片和其他特定的商品,并逐渐发展成了几乎所有的小商品的推广阶段的销售。特别是自十九年代,以消费者为中心的现代市场营销观念的建立和科学技术的进步,自动售货机,实现货物的需求,多元化发展的表现,从原来的只出售有限的商品种类,为之后的百货商店,超级市场,便利店,消费者和自动售货机的一对一的自动售货机无店铺销售业态。目前,自动售货机已进入五十多个国家的市场。英国是一个自动售货机状态较早引入。1942年,销售食品首先概括了自动售货机销售。在1950年,英国的杂货店500号线采用自动售货机。1969年,自动售货机的企业增加到23000,商品的销售推广到多方面的记录,文具,香烟,食品等。进入70年代后,大约超过40支,白酒类商店售货机。1980年有超过50台自动售货机,年销售额88100万磅。经过70年的快速发展,自动售货机在日本,欧洲等发达国家和地区,短短的30年时间内,自动售货机产业在发达国家已发展到相当规模。根据美国的美国汽车时代的统计,目前美国的所有权是自动售货机550多台,平均每40人就有一个可用的,1998年通过商品量的自动售货机的销售额为53亿美元,日本为750万,平均每23人中的一个,在1998通过自动售货机机的销售总额为608969亿日元,包括罐装饮料占其总销售额的40%：60人,欧洲平均有。据日本麒麟啤酒公司调查显示,自动售货机每年可销售的软饮料罐数以万计,比一般不太忙碌的小商店销售；可口可乐公司日本有将近100万的自动售货机,它的销售额占公司70%的生产。香烟自动售货机的适销对路的产品,在日本烟草销售香烟自动售货机占总销售额的40%,大约一半的帐户。日本最大的卷烟制造商日本烟草公司有15万支香烟的自动售货机。自动售货机在一些发达国家已被进口到中国的XX、上海等沿海发达地区。现在,自动售货机,科技含量高,据美国媒体报道,可口可乐公司正在开发一种新的自动售货机,它将根据温升可以卖软饮料可口可乐系列。新推出的新一代机器人商店,是一个自动售货机,外观看起来像ATM银行,与屏幕上的键盘,你只需点击选择的项目,自动输送臂会给你选择的项目和送往前线,不再工作,你弯腰拾。和机器卖不同的产品类别,包括寿司,私人物品,甚至昂贵的黄蜂和其它精细。还有一个新的自动售货机,不是钱的问题,即使你的钱,你可以通过无线。芬兰街是一个巧克力的机器,只要你的命令,然后调用指定的帐户,该帐户将被自动转移到账单,即使没有现金,可以吃巧克力。自动售货机的小说不再出售食品,百货,但也是一种商品和服务。在东京的街头,一个美甲服务自动机器出现,小姐的美只会化妆的手指在一个窗口,各种美甲图案模拟好和相应的价格将出现在屏幕上,按下选择按钮,投币后,指甲艺术开始自动运行你的手,使用非常方便；另外享受美甲自动机,和洗发机,鞋机,是服务自动硬币,真的做生意的尽头。第一章 自动售货机的简介及设计要求1.1自动售货机简介自动售货机是集声、光、机电一体化的高新智能化产品,在我国也开始得到应用。在中国,人们可以看到自动售货机的现代化放在一些大商场门口,繁忙的街道,公园和其他令人兴奋的地方的入口。 自动售货机在中国有着广阔的发展前景。从自动售货机的发展趋势,这是由于劳动密集型产业结构对产品的技术密集型的社会变革的出现。在大规模生产的变化,大众消费和消费模式和销售环境,为新的分销渠道的出现要求；和相对超市,百货购物中心,新的分销渠道,劳动力成本上升；此外,购物便利性等因素对场地限制的制约,自动售货机作为一种必要的机会随着时代的要求。 从广义上讲,自动售货机放在硬币,纸币,信用卡就可以销售商品的机械,从狭义上机械自动销售商品。从供给条件,自动售货机的缺乏可能是人力资源的充分补充,适应消费环境和消费模式的变化,24小时自助服务系统可以更容易,操作需要投资少,占地面积小,吸引人们去买他们自己的表现的好奇心,可以很好地解决劳动力成本上升的问题的优点。1.2自动售货机工作原理1从插槽到货币,然后通过传感器采集数据,和歧视的判别价值人民币真伪的鉴别。2识别信息的数据通信模块。3主控制系统通信模块和自动售货机,主控制系统显示值,面板按钮开始自动售货机,显示哪些产品,哪些货物已经出售,等待顾客选择商品。4顾客选择商品,根据不同类型商品的包装,不同的驾驶技术派。自动售货机出售的主要设计可以喝,驱动电磁阀驱动版本。5显示余额,如果数量是足够的,客户可以选择找到一个硬币或继续购买的货物；如果量不足时,自动售货机的硬币通过延迟时间。硬币分为两种类型：一是由票据完全回到笔记,另一种是通过完整的退币硬币的通信模块。6系统复位到零,完成销售。1.3自动售货机功能设计要求1.3.1 大体步骤示意图1.3.2 操作要求1、计币系统当有顾客买饮料时,可投入的钱币是1元、5元,1元、5元钱币的入口分别对应PLC的X1、X2,投入的钱币经过感应器,感应器记忆投币的个数并进行叠加,叠加的钱币已角为单位,存放在数据寄存器D0中。2、比较系统投入完毕后,系统会把D0内钱币数据和可以购买饮料的价格进行比较,当投入的钱币少于2元时,钱币不足指示灯Y7亮,表示投入的钱币不足。此时可以再投币或选择退币。当投入的钱币大于2元少于4元时,矿泉水可选指示灯Y0长亮,表示顾客可以选择购买矿泉水；当投入的钱币大于4元小于6元时,矿泉水可选指示灯Y0和汽水可选指示灯Y1同时长亮,顾客可以选择购买矿泉水或汽水；当投入的钱币大于6元时,矿泉水、汽水、咖啡的可选指示灯Y0/Y1/Y2全部常亮,顾客可以选择购买所有的饮料。3、选择系统比较电路完成后选择电路指示灯是长亮的,当按下矿泉水选择X3、汽水选择或咖啡选择X5时,相应的排出口就会放水所选的饮料,给顾客供应所选择的饮料。说明：在此售货机过程中,不考虑其反应时间,其量为定值。在饮料供应完毕时,系统将自动减去所购买饮料的钱币数,剩余的币值存放在数据寄存器中。5、退币系统当顾客购买完饮料后,会显示余额,多余的钱币只要按下退币选择按钮,系统就会把数据寄存器内的钱退回,同时显示屏上的金额清零。1.4自动售货机设计思路本次设计的题目是自动售货机,主要是应用我们所学习的三菱FX-2N型PLC的梯形图来设计控制程序,并简单介绍相关的知识,如：PLC的编程语言、自动售货机的硬件组成等。根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图,再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图,结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程。本次设计的重要部分是自动售货机梯形图的设计。首先就得根据设计内容和控制要求准确画出它的顺序功能图,再根据所画出的顺序功能图准确设计出它的梯形图,并反复调试做到程序无误。第二章 PLC控制的自动售货机硬件选择2.1 实物图 各种饮料的自动售货机 接杯式的自动售货机2.2主要硬件选择2.2.1硬币识别器 1、硬币识别原理主要识别指标：材质、厚度、直径。材质是用电磁的方式测的,使用空心线圈或磁芯线圈,线圈组数少的只有一组,多的常见的是六组。工作状态下,线圈及其外围电路会以一个特殊的频率振荡多个线圈的话频率各不相同,当硬币以垂直或平行于线圈平面的方式穿过时不同产品方式不同,会引起振荡频率的变化。材质不同所引起的频率变化幅度和方向增加、减少也不同,对某种硬币的变化特征进行记录后,就成为使用中识别该种硬币的依据。厚度是没有东西专门测的,实际上这个指标是和材质一起测。因为即使相同材质的硬币,如果厚薄不同,导致的频率变化差异也较大。直径老式的识别装置用光电管队列来识别直径,排列组合得当的话,识别精度也不低可答0.5mm。新一点的都用偏心或异形线圈来测量,依据是直径小的硬币与线圈的重合部分也少,由此也带来频率变化的不同。 2、产品型号适用硬币：直径18mm-32mm；厚度1.2mm-3.2mm。适用于人民币。工作电压：DC+12V 。功耗：静能0.5mW ；动能0.5W 工作温度：-20+502.2.2纸币识别器1、纸币识别原理 把正常的钞票在各传感器接收到的信号进行统计取样、识别,并寄存起来,作为检测的依据。当识别纸币时,把在各通道接口接收到的信号参数与原寄存起来的信号参数进行比较、判断,若有明显差异时就立即送出报警信号并截停电机,同时送出对应的信号提示。 2、型号电压：DC +12V +-5% 电流：待机0.12A 工作2A工作温度： 0C 55C保存温度： -20C 60C 湿度：30% 85% RH 重量：0.8kg 插入方向：任意方向 识别时间：2.5秒2.3电磁阀的选择电磁阀的国内外理论分为三类即：直动式,分步骤的直接作用,先导式,并从不同的阀门的结构和材料分为六个分类原则直动式膜结构,膜结构,逐步引导式膜结构,直动活塞结构,一步一步的活塞结构,先导活塞结构。本设计主要采用的是电磁阀直接动力。直动式电磁阀原理：电源,电磁线圈产生电磁力来关闭的案件,从阀门打开；电源,电磁力消失,把关闭件压在阀座上的弹簧力,阀门关闭。特点：在真空中,负压,零压力可以工作,但总的大小不超过25mm。2.4 PLC的选择目前,自动售货机的核心是单片机,可是一但输出电压不稳定,单片机就容易发热造成爆裂,可靠性低等缺点,而PLC不但可以实现类似的控制功能,还具有性能可靠、电压使用范围广、灵活通用、易于编程、使用方便等特点,并且提高了自动售货机系统的稳定性,能够保证自动售货机能够长期稳定运行；因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。所以,本文选择PLC来控制自动售货机。此次,我选择的是三菱FX-2N的PLC。 三菱公司是日本生产PLC的主要厂家之一,先后推出了F、F1、F2、FX1、FX2、FX2C、FX0、FXON、FX1N、FX2N和FX2NC等系列小型、超小型PLC。 FX2N系列PLC的型号格式如下：其中具体说明如下： 表示输入/输出的总点数：范围从4到256； 表示单元类型：M表示基本单元,E表示输入/输出混合扩展单元,EX表示扩展输入模块,EY表示扩展输出模块； 表示输出方式：R表示继电器输出,S表示晶闸管输出,T表示晶体管输出； 表示特殊品种：D表示DC直流电源,DC输出；A1表示AC交流电源,AC输入AC100-120V或AC输出模块；V表示立式端子排的扩展模块；H表示大电流输出扩展模块；F表示输入滤波时间常数为1ms的扩展模块等；例如型号为FX2N-48MR-D,表示FX2N系列,基本单元输入/输出总点数为48点,继电器输出,使用DC24V电源。这也正是我们所学习的三菱FX-2N-48MR,也是我所选择的型号。2.4.1 PLC的结构目前,PLC种类繁多,功能和指令系统也各不相同,但在特殊的工业控制计算机微处理器为核心,因此它的结构和工作原理大致相同,硬件结构就像一台个人电脑。主要包括中央处理单元CPU,RAM和ROM,存储器,输入和输出接口电路,电源,I / O接口,外部设备接口。室内也用于数据和指令传输总线结构。PLC控制系统由PLC的输入,输出,各种开关信号,模拟信号,各种外部传感器检测输入PLC,PLC外部输入端子的他们,为周边的各种控制输出的PLC。因此,PLC的基本结构是由的输入和输出控制部分。PLC的硬件系统结构图如图3.1所示。1CPU是由控制器和运算器组成的。运算器也称为算术逻辑单元,它的功能就是进行算术运算和逻辑运算。控制器的作用是控制整个计算机的各个部件有条不紊地工作,它的基本功能是从内存中取指令和执行指令。他的重要功能如下：工作条件和PLC的电源内部电路故障诊断程序,语法错误。它的状态或数据收集的网站,并发送到PLC寄存器。根据用户程序存储器的读指令,存储在程序编译的解释,来完成各种运算和操作根据提供的任务的说明。将存于寄存器中的处理结果送至输出端。应各种外部设备的工作请求。 存储器PLC的存储器分为两大部分：一部分是系统存储器,用来存放系统管理程序、监控程序及其系统内部数据。二部分是用户存储器,包括用户程序存储区及工作数据存储区。 输入输出接口电路PLC通过输入输出I/O接口电路实现与外围设备的连接。输入接口通过PLC的输入端子接受现场输入设备的控制信号,并将这些信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。 电源 PLC的电源是指将外部输入的交流电经过整流、滤波、稳压等处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输入输出接口等内部电路工作所需要的直流电源电路或电源模块。2.4.2 PLC的应用特点可靠性高1、可靠性高和抗干扰力强可靠性高、抗干扰能力强,是PLC最突出的特征,主要表现在：用软件代替了大量的中间继电器和传统的继电器控制系统的时间继电器,仅与输入和输出少量的硬件,布线大大减少,因为接触不良引起的故障,大大降低了；I/O接口电路,所有均采用光电隔离,外部电路和PLC电路电隔离；输入端采用RC滤波器,并采取屏蔽措施；开关电源具有优良的性能；该设备的严格筛选；良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件CPU异常,立即采取有效措施,防止故障扩大；大型PLC也可以用双CPU冗余系统或投票权由3个CPU系统,可靠性进一步提高。2,I / O接口模块丰富 为了与相互连接的各种工业现场设备和工业生产过程的PLC控制,除了与普通计算机的基本部件如CPU,内存,等等,有丰富的I/O接口模块。不同的工业现场信号交流或直流电源,开关,或模拟电压或电流,脉冲或电位,强或弱,等设计的I / O模块与工业现场的器件或设备对应的按钮,开关,接近开关,传感器和变送器,电磁阀,控制等直接连接在 6 。3,良好的灵活性 为了适应各种工业控制的需要,除了一些小型PLC,PLC模块化结构的最。所有PLC部分,包括CPU,电源,I / O,模块化设计,机架和电缆连接各个模块,系统的规模和功能可根据用户的需要结合起来。 与传统的电气控制线路相比,PLC提供与原设备改造,提高一个方便的方法,应用软件的修改,可以实现不同的控制功能的PLC。 PLC广泛应用在国内和国外的钢铁,采矿,水泥,化工,电力,石油,汽车处理,机械制造,造纸,纺织,环保和娱乐行业。它的应用大致可以分为以下类型： 切换逻辑控制是PLC最基本的应用；闭环过程控制做PLC模拟量控制；位置控制实现各种机械运动的控制；处理数据采集和监控系统,监控生产过程；分布式控制系统实现自动控制网络。 在数字处理PLC和DCS,有程序控制的优势,与工业控制计算机相比,通用性强,硬件结构简单,编程方便,采用PLC自动控制系统的设计已经成为世界的趋势。4,编程简单,易于学习 PLC大多采用梯形图作为主要的编程语言。梯形图是一个面向用户的编程语言,其表达模式是类似于继电器控制电路,具有直观形象的特点,易于理解。5,该系统具有安装简单,维修方便 PLC不需要专门的机房,可以在各种工业环境下直接运行。简单地使用连接的各种设备和PLC的字段对应于I / O端子,可以投入运行。 所有PLC模块运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。由于模块化结构,所以一旦一个模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法,使系统迅速恢复操作。2.4.3 PLC的原理PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的,可以简单地描述为系统的程序管理,通过运行应用程序,完成用户的任务。也有其自身的特点,但PLC检测任务,为特殊的程序,成为一个特殊的机器,它采用循环扫描方式,系统管理任务和应用程序的执行是在短的循环扫描的方式完成,循环扫描工作服的风格,是PLC区别危机和其他控制设备的最大特点。输入刷新阶段在输入刷新阶段,CPU扫描所有的输入端口,读取其状态和输入状态寄存器。完成后关闭输入端口,在程序执行阶段。程序的执行在程序的执行阶段,根据用户输入的控制程序,从第一条开始一个接一个,和逻辑运算结果对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器对应。输出刷新阶段当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的内容,送到输出锁存电路,并通过一定输出方式输出,驱动外部相应的执行元件工作,形成了PLC的实际输出。第三章 PLC控制的自动售货机的软件设计3.1 系统涉及PLC指令简介比较指令 CMP 比较指令在PLC控制系统中是一条十分重要的功能指令,它将S1、S2中的数据进行比较,比较结果送到目的操作数D中,如下图所示,当X0为OFF时,不执行CMP指令,M0,M1,M2保持不变；当X0为ON时,执行CMP指令,S1、S2中的数据进行比较,即C20计数器值与K100数值K100比较。如果C20当前值小于100,则M0=1；如果C20当前值大于100,则M2=1；如果C20当前值等于100,则M1=1。CMP指令使用说明计数指令计数器使用两条指令完成计数任务,其指令编程格式如图所示 计数指令C的使用说明运算指令 1加法运算 加法运算使用说明加法运算指令是把指定的源元件中的二进制数相加,结果送到指定的目标元件中,如图2-6所示。当X0为1时,D10+D12=D14,运算是代数运算。 2减法运算减法运算使用说明减法运算指令是把指定的源元件中的二进制数相加,结果送到指定的目标元件中,如图所示。当X0为1时,D10+D12=D14,运算为代数运算。BCD指令BCD码变换功能指令使用说明BCD码变换指令是将源操作数中的二进制数变换成BCD码送至目标操作数中,如上图所示。当X0为ON时,将D12中的二进制数变换成BCD码送到输出口Y7Y0中。之后的BCD码可送到LED七段显示器显示D12中的值。3.2 PLC的I/O分配表输入信号输出信号名称地址编号名称地址编号上电复位X0矿泉水灯Y0投一元X1汽水灯Y1投五元X2咖啡灯Y2矿泉水按钮X3矿泉水排出Y3汽水按钮X4汽水排出Y4咖啡按钮X5咖啡排出Y5投假币X6找钱口Y6退币按钮X7显示钱不足Y7矿泉水已售完Y13汽水已售完Y14咖啡已售完Y15假币显示Y173.3 系统流程图第四章 程序编写4.1 控制程序设计思路设计一台完整的销售矿泉水,汽水和咖啡的自动售货机,具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱功能,此售货机可接受的硬币为1元和5元的纸币或硬币。矿泉水的售价为2元,汽水的售价为4元,咖啡的售价为6元。自动售货机是台机电一体化的自动化装置,在接受到货币已输入的前提下,靠触摸控制按钮输入信号使控制哭启动相关位置的机械装置完成规定动作,将货物输出。用自动控制系统替代现有的人工销售方式,节省人力,减少销售开支,扩大销售覆盖面,当投入的硬币总值超过2元时,矿泉水指示灯亮,当投入的硬币总值超过4元小于6元时,矿泉水和汽水的指示灯都亮。当投入的硬币总值超过6元时,矿泉水、汽水和咖啡的指示灯都亮。当矿泉水指示灯亮时,按矿泉水按钮,则雪碧从售货口自动售出。当汽水指示灯亮时,按汽水按钮,则可乐从售货口自动售出。当咖啡指示灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡从售货口自动售出。当按下矿泉水按钮、汽水按钮或咖啡按钮后,如果投入的硬币总值超过所需的钱数时,找钱指示灯亮,自动售货机自动退出多余的钱。动作停止后按退币钮,可以退回余额,退回余额如果大于5元,则先退5元,再比较余额如果大于1元,再退1元。4.2 部分程序注释1、投币部分X1、X2为投币识别,每识别一次,即X1或X2接通一次,往寄存器D0中累加按键代表的相应金额,但是在有假币和退币的时候不可投币,此时投币无效,只有在退币过程结束后,再投币方才有效。2、价格比较部分寄存在D0中的货币金额和商品的单价相比较,如程序中如果D02,则M40=1等。当实现金额满足的时候,便可以选择商品,按过按钮后,便进行下面的饮料输出的动作。3、选择商品和送出部分选择商品部分由三段程序构成,分别用来处理矿泉水,汽水和咖啡的选择,下面以选择矿泉水为例进行详细说明。矿泉水的单价为2元,当矿泉水指示灯点亮,即Y0接通时,每按键一次矿泉水选择按钮X3 ,系统将把用户的可消费余额减去2元,如按键前数码管显示5.0元,按键后则显示3元,并由Y3控制矿泉水输出。这里须注意的是按键X3时,不可同时按X4,X5,否则,按键无效。同样在商品送出时按选择商品键也是无效的。 商品的送出由代表该商品排出会有指示灯闪烁1次来表示。当选择该商品后在实现上述处理的过后,用户可以再次选择该商品。4、退币找零部分退币键为X7,当接通X7后,退币指示灯Y6会亮作为显示,以表示系统退币正在进行中。退币时,系统根据用户所剩余额进行比较,当余额大于或者等于5元时,先退币面值为5元的货币,然后再根据大于或者等于1元的余额退1元的货币退回给用户。第五章 触摸屏的模拟仿真5.1 触摸屏的概述5.1.1 触摸屏的工作原理及特点触摸屏一般由触摸检测装置和触摸屏控制器两部分组成。触摸检测装置安装在显示器屏幕前面并和显示屏粘贴在一起,主要用来检测用户触摸的信息,接收后将其传送给触摸屏控制器。当用户用手指或其他物体触碰触摸屏时,所触摸的位置就会被触摸屏检测出来形成坐标值。触摸屏的位置坐标是绝对坐标,一般以屏幕的左上角为原点。触摸屏控制器主要从触摸检测装置上接收触摸位置信息,并将其转换成触点坐标,发送给CPU,同时还能接收经CPU计算、处理后发回的指令并加以执行。 触摸屏凭借其易用、坚固、空间占用小、反应速度快等特点,广泛应用于一般的通用机械乃至大型复杂的控制系统。其技术的优异特性主要有以下几点：1 简化了HMI：使用者无须经过培训,根据屏幕上的提示信息、指令,只须用手指轻点触摸屏就可以进行操作。 2 信息丰富：可以存储诸如文本、声音、图形图像等种类丰富的信息,且存储容量可以扩展,任何复杂的数据信息都可纳入多媒体系统。 3 安全耐用：可长时间稳定、可靠、连续的运行,还可以在键盘和鼠标易受损的恶劣环境中使用。4 扩展性好： 系统内容和数据可随时增加,并为系统联网运行多数据库的操作等提供方便。5 动态联网： 根据用户需要,可与各种局域网或广域网相互连接。5.1.2 触摸屏的主要类型 1 矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台 2 电阻技术触摸屏 3 电容技术触摸屏 4 红外线技术触摸屏 5 表面声波技术触摸屏5.1.3 触摸屏的功能触摸屏显示器PT是一种新型的可编程终端,90年代,是高新技术产品的人机界面的新一代。适用于恶劣的工业环境中,可以取代普通或工业控制计算机作为人机界面,交互,可靠性高,编程简单,功能简单的PLC连接。Pt的主要功能是：Pt主要用来实时显示信息的设备或系统的运行状态进行实时。触摸触摸面板可对相应的开关信号,产生或数字,用于数据交换的PLC的特点,形成了相应的动作的控制系统或设备的操作。多画面重叠或切换显示,显示图形,字符串,报警信息,历史,趋势图。5.2 项目的创建及设计 GT-designer 是由三菱机电公司开发设计的,用于图形终端显示屏幕制作的Windows 系统平台软件,支持所有的三菱图形终端。（1） 启动计算机中已经安装了GT软件后,在开始菜单中的所有程序中找到MELSOFT应用程序,在其下拉菜单中找到GT designer2,单击图标即可运行。（2） 项目创建在进行了一系列的选择之后,便可以在所打开的界面中进行触摸屏的编辑。我最后所呈现的效果,如图：5.3 触摸屏仿真 当在GT DESIGNER2中做好的仿真设计之后,便可以运用GT SIMULATOR2进行程序的模拟仿真了。 由于在编写程序当中,没有考虑在按按钮过后的一系列动作反应时间,所以在仿真过程中,有部分动作只是一闪而过,并没有具体的截图进行归档。 下面为仿真过程中的一些示意图： 图1上、2下下面类推为图3、4、5、6 操作说明：当打开程序,让其在监视状态下时,如：然后再打开GT SIMULATOR2软件：点击启动,然后出现：之后再从里面打开之前在GT DESINGER2 做的保存好的材料：为下图 当你按下上电复位的时候,就会进入准备开始的状态,就是上图中的图1所示的内容,钱不足；当客户投入钱币为假币时,系统会自动识别,并不会显示金额；当在进行投币时,投入一元达不到都买要求,还是显示钱不足；再投一元时,如图3,金额达到2元,且能够购买矿泉水,所以矿泉水的指示灯变亮,可以进行按其选择按钮进行购买,当按过按钮以后,下面的矿泉水排出指示灯将闪烁一下表示完成收货,并且显示金额也同时扣除,如有余额可以选择退币或投币继续购买。如图4,投币金额达到5元时,矿泉水和汽水的指示灯都会亮,这是可以购买这两种饮料；当达到6元投币金额时,三种饮料的指示灯全都亮起,如图5,这样可以任选泽三种之中的商品,购买后且若有余额可退币或继续投币购买。如图6,投币额达到7元,设买了咖啡,经过一系列排出动作过后,余额为一元,此时就会呈现图2的状态,这样继续便可以选择退币一元或者继续投币购买饮料。结论 这次所做的自动售货机将我学过的理论知识应用到实践,以前在学习时不够清楚如何应用所学知识,对所学的知识不能很好的融会贯通。但现在通过这个毕业设计论文,让我对所学知识自动控制、PLC、计算机制图等方面的知识有所增加,对其加以进一步的消化和巩固,并进行很好的链接。通过对全自动售货机控制系统的设计,让我体会到PLC使用的广泛性及其重要性,PLC技术的出现给现代控制领域带来了一项新的变革。目前,PLC在控制系统诸多领域中得到了极为广泛的应用,特别是其中FX系列的PLC的出现,具有很高的可靠性,抗干扰能力强,适应性强,应用灵活,编程方便,易于使用,功能强,扩展能力强,控制系统设计、安装、调试方便,维修方便,维修工作量小,体积小、重量轻、易于实现机电一体化。推动了工业生产,影响着人们的工作和生活。 总之,这次论文设计让我巩固了基础知识与培养创新意识相结合。我相信这些在我今后的学习和工作当中都会有相当大的帮助。致谢本次毕业设计是在老师精心指导下完成的,导师严谨求实的教学态度、兢兢业业的工作精神、正直坦荡的为人风范使我受益匪浅。谨在此向我的导师致以崇高的敬意和衷心的感谢。在本课题的选题和研究的过程中,不仅有导师精心的指导,而且还得到了其他老师和同学的帮助。在此,对其他给予帮助的老师们和同学们表示我真挚的谢意和衷心的感谢。参考文献1） 裴进灵.一种新型自动售货机的研究 ,科技情报开发与经济, 20022 王永华.现代电气控制及PLC应用技术 ,北京航空航天大学出版社, 20003） 吴中俊,黄永红.可编程控制器原理及应用 ,机械工业出版社,20034 王兆义.可编程控制器教程 ,北京：机械工业出版社,20095） 吴建强,姜三勇.可编程控制器原理及应用 ,XX：工业大学出版社,20006 周美兰,周封.PLC 电气控制与组态设计 ,北京：科学出版社,2003附录：梯形图.