基于三菱PLC控制的自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)

吳 璇，吳學(xué)偉

（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇鎮(zhèn)江 212016）

0 引言

自動(dòng)售賣(mài)機(jī)又被稱(chēng)為“24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市”，20世紀(jì)六七十年代于歐美發(fā)展而來(lái)[1-2]，因符合我國(guó)人口稠密、土地日益珍貴的國(guó)情，現(xiàn)已成為人們生活中常見(jiàn)的購(gòu)物方式。采用三菱FX2N型PLC控制的自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)，具有體積小、功耗小、成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，配合MCGS組態(tài)軟件的應(yīng)用，系統(tǒng)更加容易操作[3-4]。顧客在擁擠的城市使用自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)購(gòu)買(mǎi)種子方便快捷。

1 控制系統(tǒng)

1.1 控制過(guò)程

自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)的控制過(guò)程分為賣(mài)家操作流程和買(mǎi)家操作流程，具體控制過(guò)程如下所述。

1.1.1 賣(mài)家操作流程

賣(mài)家在初始界面，點(diǎn)擊管理員模式，輸入預(yù)設(shè)密碼，按下確認(rèn)，若密碼正確，則出現(xiàn)“添加種子”選項(xiàng)；若密碼錯(cuò)誤，則回到初始頁(yè)面。

點(diǎn)擊“添加種子”，系統(tǒng)進(jìn)入添加種子狀態(tài)，賣(mài)家輸入“品種名稱(chēng)、總質(zhì)量、每包質(zhì)量和每斤單價(jià)”，確認(rèn)后系統(tǒng)檢測(cè)是否每包質(zhì)量不超過(guò)50斤，總質(zhì)量不超過(guò)500斤。若是，則對(duì)應(yīng)品種種子的存放框門(mén)打開(kāi)；若否，則賣(mài)家需重新設(shè)置質(zhì)量。

對(duì)應(yīng)框門(mén)打開(kāi)后，賣(mài)家手動(dòng)倒入相應(yīng)種子并關(guān)閉框門(mén)。選擇是否繼續(xù)添加種子，若是，則回到“添加種子”界面；若否，則回到初始界面。

自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)的賣(mài)家功能順序圖如圖1所示。

圖1 賣(mài)家功能順序圖

1.1.2買(mǎi)家操作流程

買(mǎi)家在初始界面下，需輸入賬號(hào)和密碼，認(rèn)證進(jìn)入系統(tǒng)。若正確，則進(jìn)入歡迎界面同時(shí)顯示用戶(hù)余額，停留3 s后進(jìn)入操作界面；若錯(cuò)誤，則立即返回初始界面。

買(mǎi)家操作界面選擇自動(dòng)購(gòu)買(mǎi)或手動(dòng)購(gòu)買(mǎi)。當(dāng)選中“自動(dòng)采購(gòu)”選項(xiàng)時(shí)，可通過(guò)數(shù)字鍵輸入采購(gòu)金額，采購(gòu)金額為3位整數(shù)[5]。按下確認(rèn)支付，系統(tǒng)檢測(cè)余額是否充足。若是，則扣除費(fèi)用，系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)分配打包；若否，則返回買(mǎi)家操作選擇界面。

當(dāng)選中“手動(dòng)購(gòu)買(mǎi)”選項(xiàng)時(shí)，則進(jìn)入選夠頁(yè)面，買(mǎi)家需選擇品種名稱(chēng)，并輸入購(gòu)買(mǎi)重量。確認(rèn)支付后，系統(tǒng)檢測(cè)余額是否充足。若是，則扣除費(fèi)用，系統(tǒng)開(kāi)始按需分配打包。

自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)的買(mǎi)家功能順序圖如圖2所示。

圖2 買(mǎi)家功能順序

自動(dòng)采購(gòu)需滿(mǎn)足以下約束條件：

（1）種類(lèi)最多，需采購(gòu)能夠買(mǎi)到的足夠多的種子；

（2）輸入的采購(gòu)金額剩余最少，即購(gòu)買(mǎi)的種子總額與輸入的采購(gòu)金額差值最??；

（3）采購(gòu)的各類(lèi)種子重量相對(duì)平均。

1.2 PLC程序

該設(shè)計(jì)所使用的PLC語(yǔ)言為SFC。SFC的中文名稱(chēng)為順控功能圖，它可以簡(jiǎn)單清楚地表達(dá)設(shè)計(jì)程序所需執(zhí)行步驟與條件[6]。同時(shí)它更加容易理解。買(mǎi)家操作程序如圖3所示。

圖3 SFC程序圖

程序注釋如下：

X1：用戶(hù)登錄；Y1：歡迎界面；Y2：賬戶(hù)余額顯示；Y11：購(gòu)買(mǎi)方式選擇頁(yè)面；X2：自動(dòng)購(gòu)買(mǎi)；X3：手動(dòng)購(gòu)買(mǎi)；Y3：金額輸入頁(yè)面；X4：支付金額輸入；Y4：確認(rèn)支付界面；X5：確認(rèn)支付；X6：余額檢查；Y6：系統(tǒng)自動(dòng)打包分配；X7:完成；X10：選擇所需種子；Y10：系統(tǒng)按需分配打包。

圖4 組態(tài)監(jiān)控

2 組態(tài)監(jiān)控

MCGS組態(tài)軟件因其穩(wěn)定性高、功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)便的特性，目前應(yīng)用極為廣泛。此設(shè)計(jì)使用MCGS組態(tài)軟件與三菱PLC進(jìn)行通訊連接，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、確定性和安全性，也讓用戶(hù)的使用更加舒適快捷[7-8]。

在初始頁(yè)面選擇“點(diǎn)擊購(gòu)買(mǎi)種子”，跳轉(zhuǎn)鍵盤(pán)頁(yè)面，需輸入帳號(hào)及密碼，按下確認(rèn)，無(wú)誤進(jìn)入買(mǎi)家模式。選擇“管理員模式”，跳轉(zhuǎn)至鍵盤(pán)頁(yè)面，需輸入預(yù)設(shè)密碼，無(wú)誤進(jìn)入賣(mài)家模式。買(mǎi)家模式中通過(guò)“↑”或“↓”鍵來(lái)選擇各種類(lèi)種子，并反顯其采購(gòu)數(shù)量，通過(guò)數(shù)字鍵來(lái)輸入采購(gòu)的數(shù)量，輸入的采購(gòu)數(shù)量不得超過(guò)該類(lèi)銷(xiāo)售剩余的總重量。系統(tǒng)的部分組態(tài)監(jiān)控圖如圖4、5所示。

圖5 組態(tài)監(jiān)控

3 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)使用FX2N型PLC與MCGS組態(tài)軟件結(jié)合，操作簡(jiǎn)潔、安全可行，可實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)人值守，為消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)種子提供一種便捷的渠道。隨著人們對(duì)綠色環(huán)境的不斷追求，自動(dòng)種子售賣(mài)機(jī)將不斷得到改進(jìn)，使用越來(lái)越廣泛。