基于三菱PLC控制的自動種子售賣機

吳 璇，吳學偉

（鎮江高等職業技術學校，江蘇鎮江 212016）

0 引言

自動售賣機又被稱為“24小時營業的微型超市”，20世紀六七十年代于歐美發展而來[1-2]，因符合我國人口稠密、土地日益珍貴的國情，現已成為人們生活中常見的購物方式。采用三菱FX2N型PLC控制的自動種子售賣機，具有體積小、功耗小、成本低、運行穩定、便于維護等優點，配合MCGS組態軟件的應用，系統更加容易操作[3-4]。顧客在擁擠的城市使用自動種子售賣機購買種子方便快捷。

1 控制系統

1.1 控制過程

自動種子售賣機的控制過程分為賣家操作流程和買家操作流程，具體控制過程如下所述。

1.1.1 賣家操作流程

賣家在初始界面，點擊管理員模式，輸入預設密碼，按下確認，若密碼正確，則出現“添加種子”選項；若密碼錯誤，則回到初始頁面。

點擊“添加種子”，系統進入添加種子狀態，賣家輸入“品種名稱、總質量、每包質量和每斤單價”，確認后系統檢測是否每包質量不超過50斤，總質量不超過500斤。若是，則對應品種種子的存放框門打開；若否，則賣家需重新設置質量。

對應框門打開后，賣家手動倒入相應種子并關閉框門。選擇是否繼續添加種子，若是，則回到“添加種子”界面；若否，則回到初始界面。

自動種子售賣機的賣家功能順序圖如圖1所示。

圖1 賣家功能順序圖

1.1.2買家操作流程

買家在初始界面下，需輸入賬號和密碼，認證進入系統。若正確，則進入歡迎界面同時顯示用戶余額，停留3 s后進入操作界面；若錯誤，則立即返回初始界面。

買家操作界面選擇自動購買或手動購買。當選中“自動采購”選項時，可通過數字鍵輸入采購金額，采購金額為3位整數[5]。按下確認支付，系統檢測余額是否充足。若是，則扣除費用，系統開始自動分配打包；若否，則返回買家操作選擇界面。

當選中“手動購買”選項時，則進入選夠頁面，買家需選擇品種名稱，并輸入購買重量。確認支付后，系統檢測余額是否充足。若是，則扣除費用，系統開始按需分配打包。

自動種子售賣機的買家功能順序圖如圖2所示。

圖2 買家功能順序

自動采購需滿足以下約束條件：

（1）種類最多，需采購能夠買到的足夠多的種子；

（2）輸入的采購金額剩余最少，即購買的種子總額與輸入的采購金額差值最小；

（3）采購的各類種子重量相對平均。

1.2 PLC程序

該設計所使用的PLC語言為SFC。SFC的中文名稱為順控功能圖，它可以簡單清楚地表達設計程序所需執行步驟與條件[6]。同時它更加容易理解。買家操作程序如圖3所示。

圖3 SFC程序圖

程序注釋如下：

X1：用戶登錄；Y1：歡迎界面；Y2：賬戶余額顯示；Y11：購買方式選擇頁面；X2：自動購買；X3：手動購買；Y3：金額輸入頁面；X4：支付金額輸入；Y4：確認支付界面；X5：確認支付；X6：余額檢查；Y6：系統自動打包分配；X7:完成；X10：選擇所需種子；Y10：系統按需分配打包。

圖4 組態監控

2 組態監控

MCGS組態軟件因其穩定性高、功能強大、操作簡便的特性，目前應用極為廣泛。此設計使用MCGS組態軟件與三菱PLC進行通訊連接，可以實現控制系統的可靠性、實時性、確定性和安全性，也讓用戶的使用更加舒適快捷[7-8]。

在初始頁面選擇“點擊購買種子”，跳轉鍵盤頁面，需輸入帳號及密碼，按下確認，無誤進入買家模式。選擇“管理員模式”，跳轉至鍵盤頁面，需輸入預設密碼，無誤進入賣家模式。買家模式中通過“↑”或“↓”鍵來選擇各種類種子，并反顯其采購數量，通過數字鍵來輸入采購的數量，輸入的采購數量不得超過該類銷售剩余的總重量。系統的部分組態監控圖如圖4、5所示。

圖5 組態監控

3 結束語

自動種子售賣機使用FX2N型PLC與MCGS組態軟件結合，操作簡潔、安全可行，可實現全天候無人值守，為消費者購買種子提供一種便捷的渠道。隨著人們對綠色環境的不斷追求，自動種子售賣機將不斷得到改進，使用越來越廣泛。