基于PLC的自动售货机控制系统的设计（毕业设计）(2)

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的硬件设计及软件设计,并根据设计所要实现的功能进行模拟的动态仿真,目的在于不仅能够不断提高自动售货机的性能以满足更广大消费群众的需求,而且可以通过不断地仿真实践来验证该系统的可行性,使设计的产品能够在投入市场前进行一个可行性的分析,减少不必要的损失。

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第1章 自动售货机介绍

1.1 自动售货机功能分析

自动售货机在功能上首先要能实现货币的累加计算,从投币口送入货币,货币经过货币识别器进行相关信息的采集,然后相应的信息被传给PLC,PLC根据所接收到的货币信息进行判断是否可以购买商品,然后根据结果做出应有的反应。当消费者按下选择商品的按钮之后,顾客从商品提取口取出商品,售货机内部重新进行货币的金额计算,重复售货机的金额比较功能,对相关的指示灯进行调整,重新进行购买提示,如需再次进行购买饮料根据提示选择可购买的商品即可;如果不需要继续购买的时候消费者需要按下退币按钮给PLC传递退币信号进行退币,退币完成相关寄存器进行清零此次交易完成。自动售货机售货完整操作主要有五大系统组成,分别为投币系统、比较系统、饮料选择和供应系统、退币系统,工作流程如下图1-1所示。

图 1-1 自动售货机工作流程图

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1.2 本次所设计的主要内容

本次自动售货机设计主要实现以下功能：

(1)该自动售货机主要销售矿泉水、可乐、雪碧、冰红茶、果粒橙、纯牛奶、罐装咖啡七种饮料,饮料价格分别为1元、2.5元、2.5元、2.5元、3.5元、3.5元、10元。

(2)在自动售货过程中,售货机具有货币识别功能,可投入五角、1元硬币和1元、5元、10元纸币,投币过程控制时间为30秒。

(3)当投入的货币总值大于饮料的售价时,相应的饮料的指示灯开始亮,做可购买提示。(如:当投入货币大于1元是矿泉水指示灯亮,当投入大于等于10元时所有饮料指示灯全亮。)当总投入货币小于1元时,货币不足指示灯亮。

(4)根据可购买指示灯来选择需要购买的饮料,按下选择购买的饮料按钮,出货口的指示灯亮做取物提示,且所选择的饮料送出电磁阀打开,送出饮料,时间为8秒,之后出货结束,电磁阀关闭,出货指示灯熄灭。在此期间饮料指示灯闪亮。

(5)当投入的货币金额超过所消费的金额时,剩余的货币会再次进行币值比较,功能重复,如果需要再次购买按之前购买方式即可;若是不购买按下退币按钮,退币指示灯亮,并执行退币程序,在10秒内退出多余币,自动售货机自动清零。

(6)购买结束后,自动售货机自动统计销售金额、销售量。

本章小结:本章主要根据了解现有的自动售货机的功能,对此次自动售货机的功能设计进行确定,具体硬件设计及软件设计将会在以下章节中进行说明。

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第2章 自动售货机硬件设计

要了解自动化售货机的硬件组成则需要先对所设计的自动售货机的控制系统进行详细的了解根据控制系统进行各方面的硬件设计或者相关硬件的选型。

2.1 自动售货机控制子系统设计

自动售货机相关控制系统主要有三部分组成： （1）售货前期准备:商品价格及储存系统

自动售货机可售卖多种商品,每种商品的价格会有不同,因此需要在售货前设定所售商品种类和价格,并将其贮存到控制系统内,另外还需将每次贮存的商品数量进行贮存,方便货物数量查询及货物的补给。此部分可设计在售货机箱体内部,由售货机持有人进行每次设置。这部分可由按键和存储器构成,使用按键输入相关需要保存的数据信息,而存储器则用来保存数据,存储器选择具有断电保持功能的型号。

（2）售货期间：货币检测累计、可售指示及退币系统

该部分为此次售货机设计的重要部分,货币检测是来识别货币币值及真假,并将其累加与之前设置的商品价格进行比较,给予消费者相关的售货提示方便其自主消费,当消费完成后进行货币清算及退币,退回多余货币。此部分设计详见本章其他小节。

在售货期间还要有检测系统,检测货物是否售出完毕,并给予消费者售货售完的提示,要实现此部分功能可以在自动售货机商品贮存道下方安装接触行程开关,贮存道有商品时,行程开关被压下,售货机正常工作,当此类商品售出完毕,相应的行程开关被释放并发出信号,CPU接收到无货信号后向相应指示灯发出信号,提示“售空”,商品指示灯停止响应可售信号。

（3）售货结束:累计及自测功能

在顾客进行相关的商品选择并结束操作后,自动售货机内部的数据寄存器会对所卖出的商品进行销售额及销售量的统计,并于售货前期已保存的相关数据进行比较或者进行运算来完成历史的销售额及历史销量,可与

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电脑或者其他设备联机方便工作人员对相关数据的统计。

2.2 自动售货机硬件组成

自动售货机主要由PLC控制器、内部显示装置、商品选择按钮、指示灯、电动机、货物送出电磁阀、货币识别器等组成,结构框图如下图2-1。

图2-1自动售货机硬件组成

2.3 PLC介绍及选择

2.3.1 PLC产生及发展

可编程控制器最早产生于美国的汽车制造行业,因当时竞争激烈,且在进行汽车制造时为生产适应市场的新型汽车,相应的生产线都要不时变化,这样就造成了相当庞大的浪费,因此为了适应汽车产业的相关发展,同时减少设计继电器控制系统所需要的成本和时间,美国通用公司提出了新型工业控制装置的10项技术指标要求：

（1）编程要简单,可即时进行修改。 （2）硬件维护方便,采用插件式结构。 （3）靠性要高于继电器控制装置。 （4）体积要比继电器控制装置小。 （5）实现数据与计算机的即时通信。

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