基于三菱PLC控制的自动种子售卖机

吴 璇，吴学伟

（镇江高等职业技术学校，江苏镇江 212016）

0 引言

自动售卖机又被称为“24小时营业的微型超市”，20世纪六七十年代于欧美发展而来[1-2]，因符合我国人口稠密、土地日益珍贵的国情，现已成为人们生活中常见的购物方式。采用三菱FX2N型PLC控制的自动种子售卖机，具有体积小、功耗小、成本低、运行稳定、便于维护等优点，配合MCGS组态软件的应用，系统更加容易操作[3-4]。顾客在拥挤的城市使用自动种子售卖机购买种子方便快捷。

1 控制系统

1.1 控制过程

自动种子售卖机的控制过程分为卖家操作流程和买家操作流程，具体控制过程如下所述。

1.1.1 卖家操作流程

卖家在初始界面，点击管理员模式，输入预设密码，按下确认，若密码正确，则出现“添加种子”选项；若密码错误，则回到初始页面。

点击“添加种子”，系统进入添加种子状态，卖家输入“品种名称、总质量、每包质量和每斤单价”，确认后系统检测是否每包质量不超过50斤，总质量不超过500斤。若是，则对应品种种子的存放框门打开；若否，则卖家需重新设置质量。

对应框门打开后，卖家手动倒入相应种子并关闭框门。选择是否继续添加种子，若是，则回到“添加种子”界面；若否，则回到初始界面。

自动种子售卖机的卖家功能顺序图如图1所示。

图1 卖家功能顺序图

1.1.2买家操作流程

买家在初始界面下，需输入账号和密码，认证进入系统。若正确，则进入欢迎界面同时显示用户余额，停留3 s后进入操作界面；若错误，则立即返回初始界面。

买家操作界面选择自动购买或手动购买。当选中“自动采购”选项时，可通过数字键输入采购金额，采购金额为3位整数[5]。按下确认支付，系统检测余额是否充足。若是，则扣除费用，系统开始自动分配打包；若否，则返回买家操作选择界面。

当选中“手动购买”选项时，则进入选够页面，买家需选择品种名称，并输入购买重量。确认支付后，系统检测余额是否充足。若是，则扣除费用，系统开始按需分配打包。

自动种子售卖机的买家功能顺序图如图2所示。

图2 买家功能顺序

自动采购需满足以下约束条件：

（1）种类最多，需采购能够买到的足够多的种子；

（2）输入的采购金额剩余最少，即购买的种子总额与输入的采购金额差值最小；

（3）采购的各类种子重量相对平均。

1.2 PLC程序

该设计所使用的PLC语言为SFC。SFC的中文名称为顺控功能图，它可以简单清楚地表达设计程序所需执行步骤与条件[6]。同时它更加容易理解。买家操作程序如图3所示。

图3 SFC程序图

程序注释如下：

X1：用户登录；Y1：欢迎界面；Y2：账户余额显示；Y11：购买方式选择页面；X2：自动购买；X3：手动购买；Y3：金额输入页面；X4：支付金额输入；Y4：确认支付界面；X5：确认支付；X6：余额检查；Y6：系统自动打包分配；X7:完成；X10：选择所需种子；Y10：系统按需分配打包。

图4 组态监控

2 组态监控

MCGS组态软件因其稳定性高、功能强大、操作简便的特性，目前应用极为广泛。此设计使用MCGS组态软件与三菱PLC进行通讯连接，可以实现控制系统的可靠性、实时性、确定性和安全性，也让用户的使用更加舒适快捷[7-8]。

在初始页面选择“点击购买种子”，跳转键盘页面，需输入帐号及密码，按下确认，无误进入买家模式。选择“管理员模式”，跳转至键盘页面，需输入预设密码，无误进入卖家模式。买家模式中通过“↑”或“↓”键来选择各种类种子，并反显其采购数量，通过数字键来输入采购的数量，输入的采购数量不得超过该类销售剩余的总重量。系统的部分组态监控图如图4、5所示。

图5 组态监控

3 结束语

自动种子售卖机使用FX2N型PLC与MCGS组态软件结合，操作简洁、安全可行，可实现全天候无人值守，为消费者购买种子提供一种便捷的渠道。随着人们对绿色环境的不断追求，自动种子售卖机将不断得到改进，使用越来越广泛。