基于PLC控制的自动售货机设计

基于PLC控制的自动售货机设计

一、选题简介、意义

在自动售货机的发展情况看来，由于大量的生产，大量的消费，消费模式的变化时，新的销售渠道被出现：相对于超市和购物中心等其他新的分销渠道的出现，劳动力成本也在上涨：再加上一些局限性的场地，糟糕的天气等各种因素的限制，作为一种十分与必要的机器“自动售货机”就这样一步一步走向我们的生活。是一种新型的商业销售的方式，此外，新的零售形式被称为小型超市24小时营业。并且许多自动售货机可以无人控制的自动卖货，这是把光学，机械，电气自动化相互结合在一起利国利民的设备。

常规自动售货机的控制系统通常是用单片机来控制的，由于单片机它并没有很大量的输入以及输出接口工作，而且单片机系统的抵抗干扰的性能相比较其他系统也不尽人意。

这在工业控制的范围内被普遍的使用，它可靠性高，简单的编程，容易维修等各种优点。因此，该结构和单片机技术相结合，其有可靠的结构，高稳定性和效率高，来完成自动售货机和综合服务商品的独立性，现在其正在逐渐的代替常规的自动售货机器，并且它在市场中占据了广阔的空间。

二、课题综述（课题的主要研究内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

PLC与用户输入、输出设备相连接组成PLC控制系统，因此，必须包括在PLC控制系统的设计的基本内容。

（1）用户输入装置（按钮，操作开关，限位开关，传感器等），由（继电器，接触器，照明和其它致动器）和输出设备控制对象（马达，电磁阀等）来驱动输出装置。这些装置通常是，电组件，其选择的方法中的其他书籍被引入。

（2）PLC的选择。 PPLC是PLC控制系统的核心组成部分，确切的选择，在确保技术和经济性能指标为整个PLC控制系统的重要作用。选择PLC，选型，选择的能力，选择I / O模块，电源模块的选择。

（3）分配I/O点，绘制I/O连接图。

（4）设计控制程序。包括设计梯形图、语句表（即程序清单）包括所述控制系统的流程图的设计。用于控制该系统的软件的整体操作的控制系统的程序，系统键可靠，是为了确保安全。因此，直到满足该控制方案的要求。

（二）拟解决的主要问题：

（1）如何进行基于自动售货机系统的总体结构设计；

（2）如何识别真钞票（通常是10元，5元），并已确定实现硬币法案的领导者，硬币识别，硬币找零系统的变化，包括，假币和残币否认交易和正确的退钱。

（3）显示机构：购买的产品的数量、放入的钱数以及剩下的钱。

（三）预期目标：

自动贩卖机，基于机电装置接收输入，所述机械装置的位置的自动化，必须实现由触摸输入的信号使控制器启动机械装置来完成指定的动作，将货物送到出货口的功能。

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献，收集资料，确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统总体框架，进行硬件结构设计和分析；根据目标进行相关软件的程序设计；

第三阶段：对设计方案进行调试，并在当中发现和解决出现的问题，及时做好相关记录；

第四阶段：整理技术资料，完成毕业论文设计及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：查阅相关资料了解硬件设备的使用及注意事项，在自己努力和老师指导下，以plc，单片机为基础，自主设计出完整的自动售货机。

第一章、绪论 1

1.1 概述 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 本研究的意义 3

第二章、系统方案 3

2.1 系统概述 3

2.2 设计内容 4

2.3 硬件解决方案 5

2.4 控制软件解决方案 6

第三章、系统电气制图 8

3.1 电气原理图绘制 8

3.2 系统主要元件介绍 11

3.2.1 PLC 11

3.2.2 组态软件 14

第四章、系统软件编程 14

4.1 PLC程序设计 14

4.1.1 PLC编程原则 14

4.1.2 PLC程序设计 16

4.2 组态程序设计 28

第五章、系统调试及仿真 30

5.1调试 30

5.2组态仿真 31

5.3PLC调试 32

第六章、结论 34

第七章、致谢 34

参考文献 35

附录程序代码 35

摘要：常规自动售货机的控制系统通常是用单片机来控制的，由于单片机它并没有很大量的输入以及输出接口工作，而且单片机系统的抵抗干扰的性能相比较其他系统也不尽人意。而可编程控制器（PLC）是通信技术、自动化控制技术与计算机技术三者相互结合的一种新类型开发的工业控制装置。这在工业控制的范围内被普遍的使用，它可靠性高，简单的编程，容易维修等各种优点。因此，该结构和单片机技术相结合，其有可靠的结构，高稳定性和效率高，来完成自动售货机和综合服务商品的独立性，现在其正在逐渐的代替常规的自动售货机器，并且它在市场中占据了广阔的空间。本文主要介绍了自动售货机的原理和工作过程，而使用PLC控制系统相比较单片机控制系统而言，PLC可以更加稳定的长时间运行。所以使用PLC更好。系统开始和停止运行，是由PLC来控制的。另外，调试部分和仿真系统的配置的软件部分，是在自动售货机的控制要求上进行。

关键词：PLC、组态仿真、自动售货机

第一章、绪论

1.1 概述

在自动售货机的发展情况看来，由于大量的生产，大量的消费，消费模式的变化时，新的销售渠道被出现：相对于超市和购物中心等其他新的分销渠道的出现，劳动力成本也在上涨：再加上一些局限性的场地，糟糕的天气等各种因素的限制，作为一种十分与必要的机器“自动售货机”就这样一步一步走向我们的生活。自动售货机是一种新型的商业销售的方式，此外，新的零售形式被称为小型超市24小时营业。并且许多自动售货机可以无人控制的自动卖货，这是把光学，机械，电气自动化相互结合在一起利国利民的设备。

常规自动售货机的控制系统通常是用单片机来控制的，由于单片机它并没有很大量的输入以及输出接口工作，而且单片机系统的抵抗干扰的性能相比较其他系统也不尽人意。而可编程控制器（PLC）是通信技术、自动化控制技术与计算机技术三者相互结合的一种新类型开发的工业控制装置。这在工业控制的范围内被普遍的使用，它可靠性高，简单的编程，容易维修等各种优点。因此，该结构和单片机技术相结合，其有可靠的结构，高稳定性和效率高，来完成自动售货机和综合服务商品的独立性，现在其正在逐渐的代替常规的自动售货机器，并且它在市场中占据了广阔的空间。

1.2 国内外研究现状

自动售货机，首先呢，是出现在20世纪50到60年代的西欧国家，英国是最早实现自动售货机进行销售的国家之一。 1942年，第一个自动售货机销售应用于食品销售。 1950年，英国食品杂货行应用这个机器的有500多家。在1969年，使用销售自动售货机，销售产品的文化商品，扩展音乐，烟草，食品的多个方面的，增加至23000公司。 70年代以来，各类酒类商店使用约40多万的香烟自动售货机,节约了很多人力成本。1980年英国有8.81亿磅年销售额是出现在其50多万以上的自动售货机上。 20世纪70年代后，日本，欧洲发达国家和其他国家和地区，自动售货机的快速发展，已经有很大的规模。自动售货机，实现了我们多样化的消费需求，以及从原来出售有限的商品再到现在超级市场和百货购物中心，更加满足了消费者对售货机“一对一”无人自动化的销售方式。

中国已经开始得到应用。在中国，人们能看到大型购物商场入口处或者一些繁华的地方都放置的一些现代的自动售货机。新奇，高档，清洁干净，以及昼夜服务，并且他占地面积小，灵活方便等特点使自动售货机在中国得到各式各样人的喜爱。根据专家最保守的计算，中国有47万台的自动售货，销售额一年能有350多亿元人民币。日本的自动贩卖机，每20到30人就有一台，美国每40人一台，欧洲每60人就有一台，中国的经济按500人有一台自动售货机来计算，对于以上的各个国家来说还是相差很大的。所以自动售货机的研究是非常有价值的。

1.3 本研究的意义

随着现代人类文明的进展，自动售货机的销售和自助服务工具在人们现在的日常生活中更是必不可少的，它可以无人销售并且减轻人的负担，还能随着消费环境和模式的变化而变化，自动售货的系统可以24小时全天工作，能省力，成本较少，占地面积少，并且能提起人们来购买东西的好奇心等特点，更能减少人工费用。而且，由于人们的生活品质不断提升，在工作场所提供茶点饮料的福利事业是现代社会的重要方向。在这里，在自动售货机行业，正在进一步信息化，并且走向合理化。然而，我们为了保护环境，也为了防止全球变暖，现在自动售货机正致力于节能减排的发展前景。即使夏天的电力峰值功率消耗高，它还可以自动关掉冷却器来减少消耗，并且在关掉冷却器的这种状况下他还能继续保证低温。所以自动售货机的研究是非常有价值的。

参考文献

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[4]程周·可编程序控制器原理与应用 ·北京：高等教育出版社， 2003年

[5]周美兰·周封，忘岳宇·PLC电气控制与组态设计·北京：科学出版社，2003

[6]吴建强·姜三勇·可编程控制器原理及应用·哈尔滨工业大学出版社，2000

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[8]张万忠·刘明芹·电器与PLC控制技术·北京：化学工业出版社。2003

[9]王兆义·可编程序控制器教程·北京：机械工业出版社，2001

[10]董淑冷·PLC在自动售货机控制系统中的应用·自然科学，2007年第2期

[11]史国生·电气控制与可编程控制器技术.北京：化学工业出版社，2010.5