关于PLC在自动售货机中的运用
【摘要】：自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，当时在美国的地铁系统中，人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。作为一种全新的零售方式，目前
在我国发达地区已经广泛应用，其市场前景十分看好。PLC是以CPU为核心，综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。本课题即应用PLC实现自动售货机的基本原理。
关键词：可编程控制器；PLC；FX-2N；自动售货机。
【Abstract】：
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【KEYWORD】：PLC; Washing machine; Full-automatic; Procedure controller
绪论
自动售货机是集声、光、机、电于一体的智能科技产物,进入21世纪，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。本系统采用FX-2n仿真实现售货机的基本原理。其中输入部分有八个按键构成，分别实现不同的控制功能。输出部分由四个指示灯，两个数码管构成。
本系统在设计过程中使用的应用软件主要有Word,Protel99SE,Powerpoint等。
1.PLC简介
PLC是以CPU为核心，综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。目前，世界上生产PLC的主要厂家有65个，其中最有名气的厂家在日本、美国和德国。日本的几个厂家为三菱、富士。日立、东芝、横河、立石、光洋、夏普等公司。美国的几个厂家为德州食品公司、通用电器公司、歌德公司、数字设备公司等。还
有德国的西门子，荷兰的飞利浦，香港的鹰达等公司也是很有名气的。
日本三菱电机公司（MITSUBISHI）于1971年开始研制PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A等十几个系列几十种产品，在我国（主要是华东和华南地区）的工业控制领域具有一定的市场占有率。
1.1 PLC的工作原理
PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。但是PLC也有它自己的特点，PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。
1.2 PLC的应用领域
PLC的主要功能和应用如下：
①逻辑和顺序控制。顺序控制控制被广泛应用在工业生产不同领域不同场合中。在家用电器中
的运用，目前家用电器都朝着“数字化”、“智能化”方向发展，实际上是广泛应用了顺序控
制系统，只需按“开关”，其余功能由机器自动完成，整个过程实现“无人化”操作。如全
自动洗衣机等。
②过程控制。应用于冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。
③运动及位置控制。应用于机械、机床、机器人、电梯等场合。
④数据处理。应用于造纸、冶金、食品工业中。
⑤通信联网。
⑥特殊功能。如定位、显示等。
1.3 PLC的基本结构
1.4 三菱FX-2N系列简介
FX2N系列是FX系列中功能最强的、速度最高的微型可编程序控制器。FX2N有3000多点辅助继电器、1000多点状态继电器、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32为加/减计数器、8000多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。
FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。
超高速的运算速度(0.08μs/step)，丰富的软件元件，程序容量:内置8000步，最大可扩充至16000步。
●主机点数16/32/48/64/80/128，分为晶体管输出/继电器输出，交流电源/直流电源，最大可扩展到256点。
●采用各种特殊功能模块，可达到高性能的高速计数，定位控制，温度控制等功能。
●CC-LINK
2．售货机设计说明
自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，当时在美国的地铁系统中，人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。作为一种全新的零售方式，八十年代以来，自动售货机在美、日等发达国家得到了迅速地普及和发展。人们通过自动售货机可以买到食品、香烟、饮料、报纸、票、卡甚至鲜花和小宠物等物品。目前在我国东部地区和中西部部分市场上已经逐步推广应用，其商业前景十分可观。
在实际生活中，我们见到的售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据投入的货币额来判断可以购买的商品。在本系统中设计可接受三种面值的货币，1元，5元，10元由于系统没有采用货币识别系统，故用铵键X0，X1，X2分别代表1元，5元，10元的货币，也就是每按键一次代表相应面值的货币投入一张，本系统一次最多接受的货币金额只可在100元以内，否则喇叭报警，并自动退回用户所投货币。在系统中共有3种商品可以选择，即咖啡，汽水，花茶，其出售价格分别为20元，10元，15元。数码管用于显示当前用户还可消费的金额。LED灯用于指示哪些商品可供选择及被选择后商品的送出。用户消费余额按退币键即可退回。退币会有相应的LED闪烁指示。
投入响应金额的货币后，如果投入货币金额大于某项商品单价则该商品对应的LED指示灯会点亮，此时可按下相应的铵键表示已选择该商品，相应的指示灯此时会闪烁3次已示该商品已经售出。同时数码管显示的金额会减去已经消费商品的价格，按退币键即可退回余额。本系统不计缺货等因素。
3．系统的设计
3.1 机型选择和I/O地址分配
PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机。它根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，在通过输出接口去控制各种执行机构动作。它和单片机一样，主要有CPU、存储器、I/O 接口模板三部分。它是整体模块形式，因此由它作为售货机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对系统结构图的分析，可知售货机的I/O点不多，选择三菱FX-2N系列可以完全满足其要求，如表1-1。
3.2 硬件的设计
3.2.1电源部分
由于本系统在显示部分是用数码管，LED等实现的，所以PLC需使用外接5V电源，这里采用7805来实现直流5V。此不做详述。其电路图如下所示。
3.2.2PLC接口部分
本系统采用三菱FX-2N系列的PLC，且PLC与控制和显示部分的接线如下图所示：
3.2.3控制和显示部分
（一）控制部分
控制部分由八个按键组成，分别有一个引脚接PLC的X0，X1，X1；X6，X7；X10，X11，X12。另外一只引脚短接后接PLC输入的COM端。
其中，X0，X1，X2是投币按钮，分别代表1元，5元，10元，即每按键一次代表已投入相应的金额投入，如若要投入6元，则按键X 0六次，或者先按键X 0一次，再按键X1一次即可。X6为启动按按键，上电后，只有先按X6键后，按其它键才有效。X7为退币按键，用户在操作过程中，如果想中断操作或者操作完毕后想退出操作按此键即可退回消费余额，如果投币金额大于99元程序则会自动调用此按键功能，退回用户所投入金额。X10，X11，X12为选择按钮，分别可以选中汽水，花茶和咖啡。这里须注意的是用户所投入的金额不小于该货物的单价时，按键才有效，此时相应的指示灯点亮。
（二）显示部分
（1）数码管
数码管用于显示用户当前可以消费的金额，如果显示56，表示用户有56元可以消费。这里用CD4511译码后接七段译码显示器。
CD4511是一种BCD码七段译码驱动器，有A，B，C，D四个BCD码输入端，a,b,c,d,e,f,g四个译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。LT 为测试输入端，为0时译码输出全为“1”。BI 为消引输入端，为0时，译码输出为“0”。LE为所定端，LE=“1”时，译码器处于锁定保持状态，译码输出保持在LE=0时的数值，LE=0时为正常译码。具体参见下表真值表。
（2）发光二极管和喇叭
本系统中共用到四个发光二极管，分别接到PLC的Y10，Y11，Y12，Y13端，其中接到Y10，Y11，Y12的三个LED灯点亮时分别表示汽水，花茶和咖啡用户可以选择，这三个灯以1s的周期闪烁时则表示相应的商品已经送到取货筐。接Y13的LED为用户在按退币键X7后以0.1s的周期闪烁，表示退币正在进行中，当用户投币金额大于99元自动退币时，该LED也会闪烁。
喇叭用于用户投币大于99元时报警用，报警时间为4s,报警结束后，系统自动退币。
3.3软件的设计
3.3.1系统涉及PLC指令简介
㈠功能指令的应用
⑴比较指令 CMP
比较指令在PLC控制系统中是一条十分重要的功能指令，它将[S1]、[S2]中的数据进行比较，比较结果送到目的操作数[D]中，如下图所示，当X0为OFF时，不执行CMP指令，M0，M1，M2保持不变；当X0为O N时，执行CMP指令，[S1]、[S2]中的数据进行比较，即C20计数器值与K100（数值K100）比较。如果C20当前值小于100，则M0=1；如果C20当前值大于100，则M2=1；如果C20当前值等于100，则M1=1。
⑵计数指令
计数器使用两条指令完成计数任务，其指令编程格式如图1-7所示。
⑶运算指令
①加法运算
加法运算指令是把指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中，如图1-8所示。
当X0为1时，（D10）+（D12）=（D14），运算是代数运算。
②减法运算
减法运算指令是把指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中，如图1-8
所示。
当X0为1时，（D10）+（D12）=（D14），运算为代数运算。
⑷BCD指令
BCD码变换指令是将源操作数中的二进制数变换成BCD码送至目标操作数中，如上图所示。当X0为ON时，将D12中的二进制数变换成BCD码送到输出口Y7~Y0中。之后的BCD码可送到LED七段显示器显示D12中的值。
㈡常规定时器 T0 ~ T245
T0 ~ T199为100MS定时器，共有200点，定时范围为0.1 ~3276.7 S。其中T192 ~ T199为子程序中断服务程序专用的定时器；T200 ~ T245为10 MS定时器，共有46点，定时范围为0.01 ~ 327.67 S。图 1-11为定时器的工作原理图。当X1接通时，定时器T210的当前值计数器对10MS的时钟脉冲进行
累积计数。当该值与设定值K213相等时，定时器的输出触点就接通，即输出触点是其线圈被驱动后213 *0.01S=2.13S时动作。如果X1的常开触点断开后，定时器T210被复位，它的常开触点就断开，常闭触点接通，当前计数值为零。
㈢辅助继电器（M）
PLC内部有很多辅助继电器（M），辅助继电器与PLC外部无任何直接联系，它的线圈只能由PLC内部程序控制，它的常开和常闭两种触点只能在PLC内部编程时使用，并且可以无限次使用，但是，它不可以直接驱动负载，外部负载只能由输出继电器驱动。
（1）通用辅助继电器
FX2n的通用辅助继电器的元件编号为M0~M499，共有500点。如果PLC运行电源突然中断，输出继电器和M0~M499将全部变为OFF，若电源再次接通，除了因外部输入信号变为ON以外，其余仍然保持为OFF 状态。
（2）特殊辅助继电器
FX2n的特殊辅助继电器的元件编号为M8000~M8255，表示PLC的某些状态，本系统中主要用到下面几个
特殊辅助继电器
M8002：初始化脉冲。
M8012：100ms时钟脉冲。
M8013：1000ms时钟脉冲。
3.3.3售货机软件说明
（一）按键投币部分
按键X0，X1，X2为投币键，每按键一次，即X0，X1或X2接通一次，往寄存器D10中累加按键代表的相应金额，但是在报警和退币的时候不可投币，此时M206和M208会分别断开，此时按投币键无效，只有在退币过程结束4s后，再按投币键方才有效。M204在系统上电按下启动键X6后接通后，M205接通时方可开始下一次操作。
（二）价格比较部分
寄存在D10中的货币金额和商品的单价相比较，如第一句中如果（D10）>20，则M6=1；（D10）=20，则M7=1；（D10）<20，则M8=1。
最后一句用于判断用户投币金额是否大于99，只有当（D10）<100时，即M9=1时方可调用下列程序，否则系统自动调用退币程序。
当用户投币金额不大于99时，并且大于相应商品的单价时，对应的指示灯会点亮，当某种商品被选择后，对应的指示灯会以1s为周期闪烁。在退币时LED灯不在点亮，即M300的常闭触点断开。
（三）选择商品和送出部分
选择商品部分由三段程序构成，分别用来处理汽水，花茶和咖啡的选择，下面以选择汽水为例进行详细说明。
汽水的单价为12元，当汽水指示灯点亮，即Y10接通时，每按键一次汽水选择按钮X10 ，系统将把用户的可消费余额减去12元，如按键前数码管显示50元，按键后则显示38元。这里须注意的是按键X10时，不可同时按X11，X12，否则，按键无效。同样在商品送出时按选择商品键也是无效的，这里由M30的常闭来实现。
商品的送出由代表该商品的指示灯闪烁4次来表示。当选择该商品后在实现上述处理的同时，将M30置“1”，它的常闭触点可以屏蔽用户再次选择该商品，它的一对常开触点用于产生四个周期为4s的方波，每个方波的占空比为50%。其波形如下所示。
当C0在四次计数完毕后，释放M30，并将C0复位清零。
（四）退币找零部分
退币键为X7，当接通X7后，退币指示灯Y14开始以0.1s为周期不断闪烁，以表示系统退币正在进行中。闪烁时间由T14设置，这里设置T14=400，即400×0.1s=40s。
M207的常开在用户投币金额大于99元系统自动调用退币时接通。
退币时，系统根据拥护所剩余额进行比较，当余额大于或者等于10元时，先退币面值为10元的货币，然后，再将小于10元的用户余额退回给用户。
在按退币键X7后，为保证系统的可靠性，用户在4s内不可在投币，即T26的常闭触点接通M208，而前面已经说明M208的常闭触点可以实现阻止用户投币的作用。
3.3.3售货机软件梯形图及指令表
4．结束语
这次毕业设计将我学过的理论知识应用到实践，以前在校学习时不够清楚如何应用所学知识，对所学的知识不能很好的融会贯通。但现在通过毕业设计，让我很好的运用了模电，数电，自动控制、PLC 等方面的知识，对其加以进一步的消化和巩固，并进行很好的链接。
通过对全自动售货机控制系统的设计，让我体会到PLC使用的广泛性及其重要性，PLC技术的出现给现代控制领域带来了一项新的改变。目前，PLC在控制系统诸多领域中得到了极为广泛的应用，特别是其中FX系列的PLC的出现，具有很高的可靠性，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用，功能强，扩展能力强，控制系统设计、安装、调试方便，维修方便，维修工作量小，体积小、重量轻、易于实现机电一体化。推动了工业生产，影响着人们的工作和生活。
总之，这次毕业设计让我把理论设计和工程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面的培养学生的全面素质。这些在我今后的学习和工作当中都会有很大的帮助。
最后，我要感谢我的指导老师，是她给了我许多的指导和帮助，特别是在软件设计的整体思路上。参考文献：
1.郁汉琪主编. 电气控制与可编程控制器应用技术. 南京：东南大学出版社，2003.6
2.谢克名明，夏路易主编.可编程控制器原理与程序设计.北京：电子工业出版社，2002.8
3.张凯主编.可编程控制器教程.南京：东南大学出版社，2005
4.张万忠，孙晋编著.可编程控制器入门与应用实例（三菱系列）.北京：中国电力出版社，2005
5.钟福金，吴晓梅编著.可编程序控制器.南京：东南大学出版社，2003
自动售货机的PLC系统设计
文摘本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。
关键词自动售货机；可编程序控制器；梯形图
从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。
从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。
据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3世纪，那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。日本第一台自动售货机是1904年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。后来，由于美国的饮料大公司进入日本市场，1962年，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。
现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机
成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10－15％的电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。
因经济复苏缓慢，社会对扩大就业与工作场所提供茶点饮料的福利事业更为关注。自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在24小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。1999年的全美自动售货机协会和全美咖啡服务协会的合并使人们更直观地看到了这种融合现象。
日本是自动售货机的天堂。除鸡蛋、米饭之外，报纸、杂志、一次性相机、干电池、磁带、刮胡刀、袜子、花及宠物食品等各种商品都通过自动售货机进行销售。连熟知自动售货机的美国游客在日本看到10台自动售货机排成一列的景象后，也是连声称奇。
韩国大约有78万台自动售货机，是除了日本、美国、英国之外自动售货机使用数量最多的国家。从不同的种类来看，咖啡茶的自动售货机约占全部售货机的40%以上；另外，还有冰饮料自动售货机、听装饮料自动售货机、办公咖啡自动售货机和照片胶粘标签自动售货机、票类自动售货机、手机充电自动售货机、成人用品自动售货机、生活用品自动售货机、烟、方便面自动售货机等多种。主要的设置场所包括学校、楼房、公共机关、地铁等，公共汽车站、公园、体育场、展示场、工厂等。运营自动售货机产业的公司在全国大约有800余个，而销售自动售货机原料、商品流通、机械销售的公司大约达到了1150个。
1 自动售货机介绍
1.1 自动售货机功能分析
这部分阐述了自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，并介绍了自动售货机运行系统种所包括的人工操作步骤。
1.1.1 自动售货机的基本功能
在进行上、下位机程序编写之前，首先要做的工作是确定自动售货机本身所具备的功能及在进行某种操作后所具有的状态。
在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有8中商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为2.60元，02商品为3.50元，其余类推。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，其他商品同比。当按下选择
01商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格同时启动相应的电机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。自动售货机的工作流程图如图1所示。
图1 自动售货机工作流程图
1.2 PLC的选型原则
当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为最重要的事情。一方面要选择多大容量的PLC ,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。
对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。控制系统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有24V的指示灯，则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际电数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们是交流220V的负载负载使用。则直流24V的负载只能使用其他的输出端了。这样有可能造成输出点浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V
一、绪论 自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、牙刷、方便面、自动照相机。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区都能找到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。本论文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。 （一）自动售货机的应用与研究现状 自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 随着中国经济的发展、行业运作的变革和入世的到来，自动售货机在中国的普及和应用是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从92年开始从日、韩等国引进旧机器摆放国内市场以来，到自行研制和生产国产化自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明：目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延伸，逐步从高级宾馆、地铁、机场等豪华高档场所向高中档社区普及，大有星火燎原之势。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家文明程度的象征。实践和直觉告诉我们，自助服务在中国的横空出世，必将为国内的电信、公用事业、食品、香烟、饮料等诸多行业发展带来新的契机，中国的现代文明又将自助服务设备的应用和普及开启一个新的里程碑！
课程设计课程名称：工控组态软件控制设计 题目：自动售货机PLC控制 专业班次： 姓名： 指导教师： 日期：
摘要 自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。能分为三种：饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机。自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller），简称PLC。可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。PLC是以CPU为核心, 综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置, 是现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM) 之一。PLC 的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的。但是PLC也有它自己的特点, PLC在确定了工作任务, 装入了专用程序后成为一种专用机, 它采用循环扫描工作方式, 系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。目前，可编程控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各行各业。
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
摘要 基于PLC控制的自动售货机 摘要 本文设计一套基于PLC的自动售货机控制系统，阐述了自动售货机的发展背景与前景，详细分析其功能和特点，提出了总体设计方案；选用型号为L293D 的步进驱动电机，设计了平面式贮币、电磁阀退币的货币处理装置，双螺旋式的送出机构，为降低成本和开发周期，创造性的选用了集成键盘、显示、设置功能的控制面板；以三菱FX2N-32MR型PLC为主控制器，基于FXGP/WIN-C编程软件，采用顺序控制的程序设计思路，设计了系统控制程序，包括投币程序、比较选择购买程序和退币程序。 该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。 关键词：自动售货机，可编程序控制器，梯形图
Based on PLC automatic vending machine system design ABSTRACT Chooses PC machine in the design to take the host workstation on position machine, the lower position machine uses PLC to make the controller, three PLC controllers respectively be from the workstation 1, from the workstation 2, from the workstation 3, in the article exhaustively introduced the automat various hardware composition, and has completed the PLC exterior wiring diagram. In the article has manufactured on the position machine user management contact surface. The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, the PLC trapezoidal chart Defers to in the ov erall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design work. KEY WORDS: the vending machine，Programmable controller，Ladder diagram
毕业设计（论文） 基于PLC的饮料 自动售货机控制系统设计 专业（系）电气工程系 班级铁道自动化101班 学生姓名 指导老师 完成日期2013.6月
2013届毕业设计任务书 一、课题名称：基于PLC的饮料自动售货机控制系统设计 二、指导教师：陈庆 三、设计内容与要求 1、课题概述： 本课题采用三菱FX2N系列PLC对饮料饮料自动售货机控制系统进行设计，首先对饮料饮料自动售货机结构进行简单介绍，然后根据系统的设计要求对饮料自动售货机控制系统、检测系统进行分析，给出饮料自动售货机控制系统的总体设计思路，并通过I/O列表、I/O接线图、梯形图、指令表等对其控制系统进行了程序设计，控制程序经上机调试运行，其结果基本符合要求。 2、设计内容与要求： 1）简单介绍饮料自动售货机结构； 2）分析饮料自动售货机的控制系统、检测系统，确定其控制系统的总体设计思路； 3）采用FX2N系列PLC作为饮料自动售货机控制PLC，正确选取PLC型号，设计出其控制程序。 4）控制程序上机调试。 5）所设计的饮料自动售货机控制程序，应符合饮料自动售货机运行规则。如饮料自动售货机收到识币信号后，自动进行累计、外部金额显示、顾客按键后自动推出商品和发出退币找零等信号的电控系统。 6）设计说明书要有硬件原理连接图，I/O分配图，程序梯形图、指令表及相应的说明。要求文字流畅，图形清晰，便于阅读。有条件的设计方案要求在实验室验证其正确性。
四、设计参考书 1、《PLC控制系统设计与维护》刘小春华满香主编高等教育出版社 2、《流行PLC实用程序及设计(三菱FX2系列)》贺哲荣主编西安电子科技大学出版 3、《三菱FX系列PLC设计与开发--原理、应用与实训》张还主编机械工业出版社 五、设计说明书要求 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200~400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案原理、特点、分析、比较、论证，PLC程序的设计及调试，调试结果的说明及特点，实验结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、毕业设计进程安排 第1周：资料准备与借阅，了解并熟悉课题思路。 第2周：设计要求说明及课题内容辅导。 第3-6周：进行毕业设计，完成说明书初稿。 第7周：第一次检查，了解设计完成情况。 第8周：修改完善设计，并作好毕业答辩准备。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始数据或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。 2、毕业设计论文要求
一、实训题目: 自动售货机控制 实训目的及要求: 1、掌握欧姆龙PLC的指令，具有独立分析和设计程序的能力 2、掌握PLC梯形图的基本设计方法 3、培养分析和解决实际工程问题的能力 4、培养程序设计及调试的能力 5、熟悉传输带控制系统的原理及要求 实训设备：PLC设备器 二、总体方案设计 自动售货机设计中，从控制角度来说可采用继电器控制、单片机控制和可编程控制器控制。 （一）方案论证 1．方案一继电器控制 它的控制思想是以继电器为核心，采用硬接线方式把各种继电器、定时器、接触器及其触点按照一定逻辑关系连接起来组成控制系统，控制相关生产机械工作。例如要通过接触器实现两台电机设备的同步运行,采用继电器控制,其控制系统简图如图1。 SF1 KF 电电 源源 母母 线线 图1 继电器控制系统简图
由图可知它的三条支路是并行工作的，当按下按钮SF1，中间继电器KF得电，KF的两个触点闭合，接触器QA1、QA2同时得电并产生动作，所以其控制逻辑关系为由继电器、接触器硬接线（硬件）方式。 2．方案二单片机控制 它的控制系统是基于芯片级的系统，设计开发一个单片机系统，需要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所需的电子元器件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰设计和测试的大量工作；需要使用专门的开发装置和低级编程语言编制控制程序，进行系统联调。 3．方案三可编程控制器控制 它的控制思想是采用可编程的存储器，用来在其部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是一种工业控制计算机，故它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的，这种方案的控制功能接线图如图2。
各位老师，上午好！我叫---，来自--级自动化-班，我的论文题目是无人售货机的自动控制系统，论文是在---老师的悉心指点下完成的，在这里我向我的老师表示深深的谢意（鞠躬），向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢（鞠躬）。下面我将本论文设计的目的、研究意义和主要框架及各部分的主要内容向各位老师作一汇报，恳请各位老师批评指导。 首先，我想谈谈这个毕业论文设计的目的及意义。 作为PLC应用的一部分,PLC控制系统对自动售货机进行控制，具有无法比拟的优点,它极大地提高了系统的稳定性，保证了自动售货机能够长期稳定效率的运行。因此，PLC控制的售货机有着广泛的市场前景和实际的应用价值。这就是我为什么要选择该课题的原因。 其次，我想谈谈这篇论文的基本结构和主要内容。 本文分成五个部分. 第一部分是绪论。 这部分论述本设计研究的目的和意义，并介绍了自动售货机的国内外发展情况和采用PLC控制售货机的原因。 第二部分是PLC的概述。 这部分主要介绍PLC的定义、特点、产生、发展、可实现的功能和基本结构组成及各部分的作用，还介绍了PLC的工作原理及其机型和容量的选择。 第三部分是自动售货机的总体方案设计。 这部分主要介绍了本售货机研究设计的总体方案，通过对自动售货机的功能和整体结构的研究，设计出了本设计的基本思想和设计的主要内容，及自动售货机设计的一般步骤。 第四部分是PLC控制自动售货机的硬件设计。 这部分介绍自动售货机硬件设计的研究，通过分析PLC控制系统硬件设计的基本内容和基本原则设计了本售货机研究的主要硬件系统的组成和I/O模块的选择，并设计出了自动售货机PLC硬件控制电路。 第五部分是PLC控制自动售货机的软件设计。 这部分介绍售货机研究的软件设计，通过对售货机控制过程的各个子系统的研究及控制系统总体的软件设计的研究和定时器的分析，进一步完成了自动售货机的总体研究。 最后，我想谈谈这篇论文和系统存在的不足。
基于PLC的自动售货机设计
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电气控制课程设计 评语： 考勤(１0) 守纪（10) 过程(40）设计报告(3０）答辩(1０) 总成绩（100) 专业: 班级： 姓名： 学号: 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2０１4年0７月１1日
基于PＬC的自动售货机的设计 1问题描述 一台用于销售汽水和咖啡的自动售货机,具有钱币识别、币值累加、自动售货、找钱等功能,此售货机可接受的钱币为1元、5元和１0元。汽水的售价为12元，咖啡的售价为15 元。在该机中有两种已经配制好的饮料液,一种为汽水,另一种为咖啡。 控制任务和功能要求： （１)此自动售货机可以投入1元、5元或10元钱币，可以判断钱币真伪,若为假币，退出假币,５秒后复位。 (２）当投入的钱币总值超过12元时,汽水指示灯亮,当投入的硬币总值超过15元时,汽水和咖啡的指示灯都亮。 （3）当汽水指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水从汽水出口排出，8s后自动停止,并且排出时相应指示灯闪烁。 (4)当咖啡指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡从咖啡出口排出，8s后自动停止，并且排出时相应指示灯闪烁。 （５）当按下找钱按钮后，如果投入的钱币总值超过所需钱数时,找钱指示灯亮，售货机自动退出多余的钱。 (6)具有销售数量度和销售金额的累加功能。 (7）由于本设计受时间化条件的限制，设计中忽略了各种故障以及缺货等因素的影响。 2 ＰLC选型及硬件配置 采用S7-３0０硬件配置如表1所示。 表１ＰLＣ选型及硬件配置 插槽模块订货号ＭPI地址I地址Q地址 1ＰＳ３07 10A 6ES７3０7-1KＡ００ -0AＡ0 2ＣＰU３1４6ＥS7 314-1ＡE０１-0AB ０ 2 3 ４DI16×DC24V ６EＳ7 ３2１-1BＨ１0-0 ＡA０ 0……１ ５ＤO16×DC24V/０. ５Ａ ６ES７322-１BＨ00－ 0AA0 4 (5) ３编程元件的地址分配 编程元件地址分配如表2所示。 表２编程元件地址分配
题目：基于plc的自动售货机程序设计 1 PLC的硬件组成 PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU 与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图1-1。 图1-1 PLC硬件结构图 2 PLC控制自动售货机的主要硬件及选型 2.2.2自动售货机I/O点的分配 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理的结果送给被控对象，以实现控制目的。本次自动售货机I/O点的分配表如表3-1所示。 输入信号PLC地址输出信号PLC地址 找零按钮x0 找零y0 一元饮料按钮x1 咖啡出口y1 五元饮料按钮x2 汽水出口y2 十元元饮料按钮x3 汽水指示灯y3 咖啡饮料按钮x4 咖啡指示灯y4
2.2.3自动售货机的I/O接口图 此次自动售货机的I/O接口如图3-1所示，SB2-SB7是物品选择按钮，当投入货币物品绿灯亮（Q1.0-Q1.5）。按下SB2-SB7其中一个，对应的KM线圈得电，电机转动出相应的物品（Q0.1-Q0.6）；当有物品售完，其行程开关断开，物品绿灯不亮并同时向总部发送物品销售完的信息；当购买物品总值低于投入总值时，可按找零按钮SB1后KM1得电，电机转动找零（Q0.0）。 图3-1自动售货机PLC控制I/O接口图 4.1.2 数学运算指令 在梯形图中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令（见表4-2）分别执行下列运算：IN1+IN2=OUT，IN1-IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT。 在语句表中，整数、双整数与浮点数的加、减、乘、除指令分别执行下列运算：IN1+OUT=OUT，OUT-IN1=OUT，IN1*OUT=OUT，OUT/IN2=OUT。 表4-2 加减乘除指令
自动售货机的系统设计 题目： PLC控制自动售货机专业：机电一体化 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
PLC控制自动售货机 摘要 本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词自动售货机；可编程序控制器；
目录 .绪论 (1) .1自动售货机的介绍 (4) .1.1自动售货机功能分析 (4) .1.1.1自动售货机的基本功能 (5) 1.2 PLC的基本结构及原理................................................................................................. (5) .1.3 PLC的选型原则 (5) .2PLC系统设计............................................................................................ .7.2.1可编程序控制系统设计的基本原则 (7) .2.1.1控制系统设计原则 (7) .2.1.2控制系统设计的基本内容 (7) .2.1.3控制系统设计的一般步骤........................................................................ .8.2.1.4程序设计的步骤. (8) .3自动售货机PLC程序设计 (10) .3.1仿真实验中售货机的分析 (10) .3.2设计任务的确定 (10) .3.3程序设计部分 (11) .3.3.1程序设计说明 (11) .3.3.2PLC程序设计 (11) .3.4仿真界面与PLC (20) .3.5数据连接 (24) .3.5.1定义I/O设备 (24) .3.5.2设计 (26) .3.5.3运行 (29) .4结束语 (29) ·参考文献……………………………………………………………………………………… .30 绪论 从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。 从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。 现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，
基于PLC的自动售货机毕 业论文 目录 第1章绪论 1.1 自动售货机简介 (1) 1.2 采用PLC控制售货机 (2) 1.3 自动售货机设计的主要容 (3) 1.4 自动售货机设计的基本思路 (3) 第2章自动售货机的结构组成 2.1 自动售货机的设计要求 (4) 2.2 箱体外观 (4) 2.3 商品样品展示窗 (5) 2.4 商品贮存部分 (6) 2.5 商品驱动机构 (6) 第3章 PLC控制柜设计 3.1 PLC的简介 (7) 3.2 PLC的工作原理 (7) 3.3 PLC的硬件组成 (8) 3.4 PLC选型以及I/O点分配表 (9) 3.5 控制柜部设计 (10) 3.6 电气接线图设计 (10) 第4章自动售货机的PLC程序设计 4.1 自动售货机控制系统总体设计 (17) 4.2 复位程序设计 (18) 4.3 投币程序设计 (18)
4.4 找零程序设计 (20) 4.5 商品选购和出货程序设计 (21) 4.6 报警程序设计 (23) 第5章模拟仿真运行调试 5.1 仿真软件简介 (24) 5.2 现实情况仿真 (24) 5.3 仿真情况分析 (29) 结论 (30) 参考文献 (31) 附录 (32) 后记 (56)
第1章绪论 在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的常用物品，如饮料、矿泉水和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应，自动售货机是可完成无人自动售货，集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制，方便快捷，很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。 从广义来讲自动售货机就是在投入钱币后便可以销售商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，使用消费环境和消费模式发生变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小、有吸引人们购买的好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。 1.1 自动售货机简介 据说世界上最早的自动售货机出现在公元1世纪，那是希腊科学家希罗为教堂发放圣水设置的投币式圣水出售机。17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。日本第一台自动售货机是1904年问世的―邮票明信片自动出售机，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。1925年美国研制出售香烟的自动售货机，50年代，―喷水型果汁自动售货机大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异，主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。售货机由钱币装置和售货装置两部分组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额；售货装置是售货机的根本，售货装置的可靠性关系到运营商与用户的利益，售货装置接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。贮藏装置保存商品，指示装置用以指示顾客所选商品的品种。自动售货机是一种全新的商业零售形式，是商业自动化的常用设备，20世纪70年代自日本和欧美发展起来，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，省时方便快捷，又被称为24小时营业的微型超市。
I 基于 PLC 的自动售货机系统设计 摘要 本论文基于西门子 S7-200 系列 PLC 进行自动售货机控制系统的设计,阐述了自动售货机系统设计的基本原理及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,分别对程序块进行编程。在 PLC 梯形图的编写时,文中采用的是西门子 PLC 梯形图专用编译软件 STEP7来进行编写,并完成了 PLC 外部接线图。利用 PLC 控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词 :PLC ;自动售货机;控制系统 1、格式存在错误,如段前段后间距、字体大小等等 2、整个文章太简单,基本上没什么内容,可以适当填充 3、总结有错 4、参考文献有错 The System Design for Automatic Vending Machine Based on PLC Tutor: Guilin liu II Abstract Professional Electrical automation 2008 No.200812713 Name :wei yuan The design of this paper is based on Siemens S7-200 series automatic vending machine PLC control system, explains the vending system design principle and workflow, and then to a course of dealing, for example, the transaction process is divided into several blocks on blocks, respectively. In the preparation of the PLC ladder diagram, the text is a Siemens PLC
自动售货机论文
摘要 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本文设计的是以西门子公司的S7-300PLC为基础，自动出售汽水和咖啡这两种饮料的自动饮料机。它的售货过程是：首先顾客投入足够的钱，当钱数超过12元时，可按下汽水按钮，售货机自动售出汽水，当投入钱数超过15元时，可按下咖啡按钮，售货机自动售出咖啡，购物结束后，使用者按下找钱按钮，售货机自动找零，结束使用，售货机自动复位，等待下次使用。 关键词：自动售货机，自动化，PLC，S7-300 I
目录 摘要 ............................................................................... I 设计任务 (1) 设计原理及电气控制图 (2) 2.1 设计原理 (2) 2.1.1原理 (2) 2.1.2 采取的措施 (2) 2.2 I/O分配表 (2) 2.3 I/O接线图 (3) 2.4 组态视图 (4) 调试结果及分析 (5) 3.1 调试现象及分析 (5) 3.2 功能实现程序图 (5) 3.2.1 输入钱币总数 (5) 3.2.2 输入价格和汽水或饮料价格比较 (6) 3.2.3 符合条件的出相应饮料电路 (7) 3.2.4 闪烁电路 (8) 3.2.5 出饮料相应指示灯闪烁电路 (8) 3.2.6 购买饮料花费的钱数 (10) 3.2.7 找钱电路 (11) 总结 (12) 参考文献 (12)
自动售货机的系统设计 题目：ＰＬC控制自动售货机专业：机电一体化 班级： 10级（１)班 姓名: 曾繁宇 学号： 20１０3０32５137 指导老师: 黄礼万
摘要: 本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,然后分别对程序块进行编程。具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。利用PLＣ控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。 关键词自动售货机；可编程序控制器; 目录 ·绪论........．...．.............．.．．．...........．.．.．..．．....．...．.．．..．....１ ·１自动售货机的介绍…………………………………………………………………………．.?4·1.１自动售货机功能分析……………………………...………………………．………………４·1．1.1自动售货机的基本功能……………………………………………………………..．．..．.5 1.2PＬC的基本结构及原理．......．．....．.....．.....．．...．.．．．........．．..．...．..．....．..．．．...．...．...．..．．...．.．..．.．．.... ...５ .１.3PLC的选型原则.......................................................................................５.2PLC系统设计............................................................................................．7.２.１可编程序控制系统设计的基本原则 (7) .2.1.1控制系统设计原则 (7) .2.１.2控制系统设计的基本内容......................................................................... ７.2.1．３控制系统设计的一般步骤........................................................................．8.2．1．4程序设计的步骤....................................................................................．8.３自动售货机PLＣ程序设计............................................................................．10.3．1仿真实验中售货机的分析............................................................................１0.３.2设计任务的确定.......................................................................................．10.３．3程序设计部分. (11) ·3.3．1程序设计说明……………………………………………………………………………．．１1·３.3.２PLC程序设计……………………………………………………………………………..1１·3.4仿真界面与PLC……………………………………………………………………………2０·３.５数据连接……………………………………………………………………………………２4·3.5.1定义I／O设备…………………………………………………………………………….．24·3.5.2设计………………………………………………………………………………………２6·３.５.3运行………………………………………………………………………………………２9·4结束语……………………………………………………………………………………….．.29
辽宁工程技术大学 电气控制技术与PLC 课程设计 设计题目基于PLC的自动售货机控制系统的设计指导教师陈伟华 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期2014年6月23日
电气控制技术与PLC课程设计任务书
目录 摘要 (1) 1系统概述 (2) 2 控制要求及设计思路 (3) 2.1控制要求 (3) 2.2方案设计 (4) 2.3控制流程图 (4) 3. 自动售货机的相关设备参数的选定 (5) 3.1PLC的选择 (5) 3.2硬币识别器 (6) 3.3开关电源 (6) 3.4电磁阀 (6) 3.5液位开关 (7) 4软件设计 (7) 4.1I/O口分配 (7) 4.2 控制接线图 (8) 4.3 程序设计 (9) 4.3.1计币部分 (9) 4.3.2比较部分 (10) 4.3.3选择和饮料供应部分 (10) 4.3.4余额计算部分 (11) 4.3.5退币部分 (12) 4.3.6报警部分 (13) 5系统调试 (13) 6结论 (14) 参考文献 (16)
摘要 自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备，它不受任何场地限制，方便快捷，可以每天24h售货，在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC不但可以实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本售货机系统主要是针对纯净水、汽水和咖啡的自动销售。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家的文明程度的象征，实践和直觉告诉我们，自动售货机在中国的横空出世，必将国内的食品、香烟、饮料等诸多行业的发展带来新的契机。 设计以三菱PLC设计自动售货机控制系统，简要介绍PLC各硬件选型，软件的设计，并具体的进行了PLC梯形图的编写和系统的调试，仿真证明该系统切实可行。 关键词:自动售货机；PLC；调试 1系统概述 自动售货机是可完成无人自动售货，集光、机、电一体化的商业自动化设备。
基于PLC的自动售货机的设计 第一章绪论 自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎。很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、牙刷、方便面、自动照相机。近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区都能找到自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器(PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。本论文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。 （一）自动售货机的应用与研究现状 自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 随着中国经济的发展、行业运作的变革和入世的到来，自动售货机在中国的普及和应用是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从92年开始从日、韩等国引进旧机器摆放国内市场以来，到自行研制和生产国产化自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明：目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延伸，逐步从高级宾馆、地铁、机场等豪华高档场所向高中档社区普及，大有星火燎原之势。 自动售货机的普及在某种程度上能反映一个国家的科技发展水平，是一个国家文明程度的象征。实践和直觉告诉我们，自助服务在中国的横空出世，必将为
目录 第1章系统描述与设计思路 (1) 1.1系统描述 (1) 1.2、设计思路 (1) 第2章控制系统总体方案设计 (3) 2.1、系统硬件组成 (3) 2.2、I/O地址分配 (3) 2.3、中间继电器分配 (4) 2.4、硬件接线图 (5) 2.5、实物接线图 (5) 第3章控制系统梯形图程序设计 (6) 3.1 控制程序流程图设计 (6) 3.2控制程序设计 (6) 第4章系统调试及结果分析 (10) 4.1、系统调试 (10) 4.2、结果分析 (10) 课程设计心得 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
第1章系统描述与设计思路 1.1系统描述 PLC控制的自动售货机系统主要有三个可以感受到投币量的传感器、六个按钮开关（分别为启动按钮、停止按钮、退币按钮、汽水选择按钮、花茶选择按钮和咖啡选择按钮）、三个指示灯（分别为汽水指示灯、花茶指示灯和咖啡指示灯）、和两个七段数码管。传感器用来接收投币信号，传送投币量的多少；按钮开关分别对系统功能进行控制，当投入的钱币够某一种饮料时，按下这种饮料的选择按钮时才会有饮料送出，有剩余钱币时，还可以通过按下退币按钮来找回剩余钱币；三个指示灯分别用来只是哪种饮料可以选择，只有投币量大于或等于这种饮料的价格时，这种饮料的指示灯才会亮；同时，还有两个七段数码管，用于显示当前剩余的总钱币。控制要求如下： 1．自动售货机有3个投币孔，分别为1元、5元和10元。 2．售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。 3．如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。 4．投币总额或当前值显示在7段数码管上。 5．投币值等于或大于12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。 6．投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。 7．投币值等于或大于20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择。 8．按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料已经掉出。 9．动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1元，如果小于10元则直接退1元的。 1.2、设计思路 自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算，然后根据运算结果做出相应的判断，看看哪种商品可以进行购买，哪种商品不能购买，本次课程设计的要求是可识别三种钱币，分别是1元、2元、5元，采用三个按钮进行模拟，自动售货机共出售四种货物，其价格分别定为1元、3元、4元、6元，当投币数大于等于货物价格时且售货机里有这种货物时，指示灯亮，表示可以进行购买，四种货物分别用四个小灯代替进行模拟。除此之外，本次设计还涉及了显示、找零、送货等功能的实现，其中显示部分采用数码管进行显示，显示投币总数和购
典型机电一体化产品 题目PLC控制自动售货机 姓名喜子 学号: 班级 平顶山工业职业技术学院
2011年5月3日
目录 1.引言 (2) 1.1 自动售货机介绍 (2) 1.2 自动售货机的发展 (3) 1.3 自动售货机的基本功能 (3) 2.PLC控制系统 (4) 2.1PLC控制系统编程 (4) 2.1.1 ......................................................................................................... 最大限度地满足被控对象的控制要求 . (4) 2.1.2保证PLC控制系统安全可靠 (4) 2.1.3力求简单、经济、使用及维修方便 (4) 2.1.4适应发展的需要 (4) 2.2 电机选择及介绍 (5) 2.2.1 ...................................................................................................... 步进电机的工作原理 6 3.自动售货机PLC控制 (7) 3.1自动售货机PLC控制任务 (7) 3.2自动售货机PLC控制方案分析 (8) 3.3自动售货机PLC控制电路设计 (9) 3.4自动售货机PLC控制控制程序 (11) 4.自动售货机的发展与展望 (12) 5.结束语 (13) 6.参考资料 (14)
1.引言 1.1 自动售货机介绍 随着经济发展，自动化商业机械也有了越来越广泛的应用，自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛用于公共场所，人们通过自动售货机可以买到自己想要的物品，自动售货机实现了商品需求化，性能多样化的发展，给人们的生活带来了极大的方便。传统的固定地点人员售货方式暴露出许多弊端：人力资源需求大；受所需服务地点，地理条件的限制；而且在服务时间上不能最大限度的服务于消费者。自动售货机的出现解决了这些难题。品种繁多，对生活的覆盖面广，自动售货，效率高，可24 小时不间断运营；选址容易，且方便改换场地；适合全职经营，也可兼职（副业）经营；作为广告载体，可赚高额外块。投资风险低，收益高。工作人员唯一所需要做的就是添加商品取走货币。如此多的优点使得自动售货机在世界范围内得到广泛的应用。同现在通用的自动售货机，它增加了一些找零，显示余额，报警等功能，使之功能更为强大，本文着重介绍的是PLC 控制步进电机近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是 现代化城市配套设施的需求传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差。可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicalController ），简称PLC。可编程序控制器是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施,要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。PLC 是以CPU为核心综合了计算机技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。 自动售货机的新奇、文明、高档、灵活方便等深受广大市民青睐。自动售货机最基本的功能是对投入的货币进行运算,并根据所投入的货币数值判断是否能够购买某种商品,并做出相应的反映。因此,售货机应能够辨识机内包含的商品,能够对所投入的币值进行 第2页 累计,并提供所要购买的商品。当按下选择商品的按钮时,自动售货机根据投入的币值,起动电机,提取商品到出货口,顾客取出商品,完成此次交易。它还具有识币系统、货物和货币的传送系统来实现完整的售货功能。 1.2自动售货机的发展自动售货机是现代社会中的一种商务工具，2004 年以后，中国的自动售货机产业将实现快速增长，奥运会和世博会为自动售货机市场带来了巨大商机，2008 年后已进入发展期自动售货即将在中国零售业掀起继百货商店、超市之后的第三次零售业革命。