河南农业大学
本科生毕业论文（设计）题目：基于PLC的自动售货机设计
在今天的工业生产中，可编程逻辑控制器（PLC）已经成为实现工业自动化的关键。本文简要介绍了有关可编程逻辑控制器的一些基础知识和简单应用，而且还介绍了PLC的技术特点，并重点在硬件、软件和组态软件方面进行了介绍，对它们在工业自动化中的典型应用、最新的技术发展趋势也作了介绍。
自动售货机在中国有着广阔的发展前景，文中介绍了自动售货机的发展历史和现状。在这次毕业设计中，我查阅了大量资料，以PLC原理为基础设计了自动售货机系统。按照自动售货机的工作方式，把一次交易过程分为：运行初期清零过程、投币过程、价格比较过程、选择商品过程、退币过程。利用梯形图编制各个过程的程序，完成了设计的基本要求。
关键词：可编程逻辑控制器；梯形图；过程；自动售货机
PLC-based design of a vending machine
In today's industrial production, the programmable logic controller (PLC) has become the key to realization of industrial automation. This article briefly describes the programmable logic controller of some basic knowledge and simple applications, but also introduces the technical features of PLC and focus on hardware, software and configuration software are introduced, their typical in industrial automation applications, the latest trends in technology are also introduced.
Vending machines in China has a bright future, the paper introduces the history and development of vending machine status. During the graduation project, I reviewed a lot of information to design PLC based on the principle of automatic vending machine system. Vending machines work according to a transaction process is divided into: Run the initial clearing process, the process of coin, the price comparison process, the process of selection of goods, coin process. Ladder prepared using the procedure of each process to complete the design of the basic requirements.
Key Words：Programmable logic controller；ladder；process；vending machines
目录
1 引言 (4)
2 PLC的基本知识介绍 (5)
2.1 PLC的产生与发展 (5)
2.2 PLC的特点和应用 (6)
2.3 PLC与其他工业装置的比较 (7)
2.4 PLC的应用合 (8)
2.5 PLC的发展势 (10)
3 自动售货机的简介及设计要求 (12)
3.1自动售货机的发展历史 (12)
3.2自动售货机简介 (13)
3.3自动售货机工作原理 (13)
3.4自动售货机设计要求 (14)
4基于PLC原理的自动售货机的设计 (15)
4.1自动售货机设计思路 (15)
4.2顺序功能图 (16)
4.3 I\O点的分配 (16)
外部接线 (17)
程序设计部分 (17)
4.5.1程序设计说明 (17)
4.5.2程序设计 (18)
5 结语 (22)
参考文献 (23)
致谢 (24)
附录1：程序清单 (25)
1 引言
自动售货机是能够根据投入的钱币自动付货的机器，它是商业自动化的常用设备，不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。现代的自动售货机
的种类、结构和功能依出售的商品而异。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。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号，并找出余钱。自动售货机自动输出顾客所要的商品。因此，自动售货机在商业，食品行业越来越普及，更方便消费者购买自己所需的商品。使用方便、可靠、节省人力的自动售货机将在社会生活中成为一种趋势。
面对当前快速商品社会，人们的时间观念越来越重，如何才能更快的购买到顾客自己所需的商品，这都是顾客和商家共同面临的问题。随着科技的发展及人们生活水平的提高，自动售货机市场的发展越来越呈现出多元化及个性化的需求。通过自动售货机进行自助购物正逐渐成为市民的一种新的消费时尚，快捷方便的购物方式满足了人们在当今科技高速发展的现代社会追求高品质生活的需要。自动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够美化亮化城市环境，方便群众生活，已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机已在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志。
可程序逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller），乃是一种固态电子装置，主要利用输入／输出装置的回授信号及储存程序，控制机械或程序的操作。在工厂自动化（FA）系统中，PLC因为具备价格便宜、系统稳定及环境适应性佳的特点，故一直为自动化业界所采用。
利用PLC设计自动售货机系统，方便简易，同时成本也低。
2 PLC的基本知识介绍
2.1 PLC产生与发展
PLC问世于1969年。20世纪60年代末期，当时美国的汽车制造工业非常
发达，竞争也非常激烈。各生产成家为适应市场需求不断更新汽车型号，还必然要求相应的加工生产线随之改变，整个继电接触器控制系统也就必须重新设计和配置。这样不但造成设备的极大浪费，而且新系统的接线也非常费时。在这种情况下，采用继电器控制就显示出过多的不足。正是从汽车制造业开始了对传统继电器的挑战，1968年美国的General Motors（GM）公司，为了适应产品品种的不断更新、减少更换控制系统的费用和周期，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项招标指标：
1）编程简单，可在现场修改程序；
2）维护方便，最好是插件式；
3）体积小于继电器控制柜；
4）可靠性高于继电器控制柜；
5）可将数据直接送入管理计算机；
6）输入可以是交流115V；
7）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等；
8）在成本上可与继电器控制柜竞争；
9）在扩展时，原系统只需要很小变更；
10）用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。
这就是著名的GM十条。如果说各种电控制器、电子计算机技术的发展是可编程序控制器出现的物质基础，那么GM十条就是可编程序控制器出现的直接原因。
1969年，美国数字设备公司(DEC)研制生产出世界上第一台PLC,并成功的应用到美国通用汽车公司的生产线上。它既具有继电控制系统的外部特性,又有计算机的可编程性、通用性和灵活性,它开创了自动控制设备的新局面。由于当时技术所限,使用的器件集成度不高,其建树良多,体积大,只有来取代继电系统,在功能上仅限于执行机电控制逻辑,定时和技术等。
70年代中期,随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展,美国,日本,德国等把微处理器引入PLC,使可编程逻辑控制器有更多的计算机功能,不仅用软件编程取代了硬连线逻辑,还增加了数字运算,数据处理和数据通信功能,并求做到了小型化。在编程方面采用了面向生产,面形用户的语言,打破了以往必须有计算机知识的人员使用的计算机编程的限制,使广大工程技术人员以及具
有电工知识的人员乐于接受和应用,所以得到了迅速而广泛的推广。80年代国外工业界把引进了微处理器的可编程逻辑控制器只是命名为PLC(Programmable Controller),简称PLC。在我国已不烦技术人员为了与个人计算机区别开来,把PLC简称为PLC。
1985年1月国际电工委员会对可编程序控制器给出了如下定义:可编程序控制器是一种数字运算的电子系统,专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,技术和算术运算等操作的指令,并通过数字式,模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充的原则设计。
PLC的发展相当迅速,在发达国家的应用几乎覆盖所有工业企业行业,PLC 的销售额增长率在20%以上,PLC品种以多达数百种,世界上几十家著名的电器工厂都在生产PLC装置。目前,美国处于领先的地位,著名的生产厂有德州公司、通用公司、歌德公司、数字设备公司等。日本自1971年引进PLC技术后,发展也很快,三菱公司、日立公司和立石公司是最大的三家。德国的西门子公司、荷兰的飞利浦公司、瑞典的通用公司及英国、法国等都生产自己的PLC。
近年来,国外的PLC大量的进入我国市场.我国也引进多条PLC生产线,在逐步消化国外技术的基础上防止和自行研制。PLC在我国大多数工业部门得到应用,已经取得显著的经济效益并正在迅速推广。
2.2 PLC的特点和应用
PLC专为在工业环境下应用而设计，以用户需要为主，又采用了先进的微型计算机技术，所以具有以下几个显著特点。
1）可靠性高
PLC由于选用了大规模集成电路和微处理器，使系统器件数大大减少，并且在硬件和软件的设计制造过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施，使它能适应恶劣的工作环境，所以具有很高的可靠性。PLC控制系统平均无故障时间可达2万小时以上。高可靠性是PLC成为通用自动控制设备的首选条件之一。
2）编成简单、使用方便
PLC的编程采用类似继电控制系统电器原理的梯形图，用串联、并联、定时、计数等人们所熟悉的概念，使计算机语言大众化，只要是比较熟练的电工和熟
悉工业和知识的人在几天内就能学会，只是PLC得到推广的重要原因之一。
3）通用性好，具有在线修改能力
PLC的硬件采用模块化结构，可以灵活的组态以适应不同的控制对象、控制规模和控制功能的要求，给组成各种系统带来极大的方便。同一台PLC装置用于不同受控对象时,只是输入输出组件、功能模块和应用软件不同。同时，PLC 控制系统中的控制电路是由软间编程完成的，只要对应用程序进行修改就可以满足不同的控制要求，因此PLC具有在线修改能力，功能易于扩展，给生产带来了“柔性”，具有惯犯的工业通用性。
4）短设计、施工、投产试制周期，维护容易
目前PLC产品已实现了系列化、标准化，正朝着通用化方向发展，设计人员只需要根据控制系统的需要，选用相应的模块进行组件设计。同时，用软件编程代替了机电控制的硬连线，大大的减轻了繁重的安装和接线工作，这不仅提高了可靠性，还极大的缩短了施工周期。PLC还具有故障检测及显示的功能，使故障处理时间可缩短为10分钟，对维护人员的技术水平要求也不太高。
5）体积小
由于采用了微型计算机技术，使PLC达到了小型和超小型化，很容易装入机械设备内部，便于实现机电一体化。
由于上述特点，PLC作为通用自动控制设备，可用于单一机电设备的控制也可用于工艺过程的控制，而且控制精度相当高，操作简便，又具有很大的灵活性和可扩展性，使得PLC的应用越来越广泛。
2.3 PLC与其它工业控制装置的比较
1） PLC与集散控制系统
PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，初期的功能是以数字量的顺序控制为主。随着微电子技术、计算机技术和通讯技术的发展，PLC在逻辑运算、璧还调节的功能，运算速度提高，输入输出规模扩大，并开始与小型计算机联成网络，构成以PLC为重要部件的初级分散控制系统。
集散控制系统是由回路仪表控制系统发展而来，初期的功能以回路调节为主。随着微处理器和单片机的出现，他把顺序控制技术、数据采集、过程控制的模拟量仪表和过程监控装置等有机的结合在一起，形成了新一代的集散型控制系统。
可见，不论是PLC还是集散系统，在发展过程中，始终是互相渗透，互相补充。新一代的PLC增强了模拟量控制功能，可配备各种智能模块，具有了PID 调节功能和构成网络系统、组成分级控制的功能。集散系统既有单回路控制功能，也有多回路控制功能，同时也有顺序控制功能。因此，当今的PLC与集散控制系统的发展越来越接近，很多生产过程的控制既可用PLC实现，也可用集散系统来实现。
2） PLC与工业控制计算机
工业控制计算机是指能够提供各种数据采集和控制功能，能够和工业对象的传感器、执行机构直接接口，能够在恶劣的工业环境可靠运行的计算机系统。工业控制机是由通用微机推广应用发展而来，硬件结构方面总线标准化程度高，品种兼容性强，软件资源丰富，特别是有实时操作系统的支持，故对要求快速，实时性强，模型复杂的工业对象的控制占有优势。但是，使用工业控制机的人员的技术水平要求较高，一般具有一定的计算机专业知识。工业控制机在整机结构上尚不能适应恶劣的工作环境，因而，不如PLC那样容易推广。
PLC是专为工厂现场应用环境而设计的，结构上采用整体密封或插件组合型，并采用了一系列抗干扰措施，在工业现场使用有很高的可靠性；PLC是由电气控制厂家研制出来的，采用梯形图语言编程，使熟悉电器控制的人员易学易懂，易于推广。但是，由于PLC的运行方式不同于工业微机，微机的很多软件还不能直接应用；且PLC的标准化程度较低，各厂家的产品不通用，因此在开发上不如工业控制机那样有基础。
2.4 PLC的应用场合
随着电子技术的快速发展，PLC的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。目前在先进工业国家中PLC已经成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有的工业企业，诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车等等各行各业、特别是在轻工业中，因生产门类多，加工方式多变，产品更新换代快，所以PLC广泛应用在组合机床自动线、专用机床、塑料机械、包装机械、电梯等电器设备中。PLC已经跃居现代工业自动化三大产柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的主导地位。
它的应用可大致分为以下几类：
1）逻辑控制
这是PLC最基本的也是最广泛的应用领域。可用PLC来取代继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。开关量的逻辑控制可用于单机控制、多机群控，也可用于自动生产线的控制。如化工系统中各种泵和电磁阀的控制。
2）运动控制
PLC可用于对直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。世界上各主要PLC厂生产的PLC几乎都有运动控制功能。PLC的运动控制空能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、电梯等。
3）闭环过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC 通过模拟量I/O模块实现模拟量与数字量之间的A/D、D/A转换，并对模拟量进行闭环PID控制。这一功能可以由PID子程序来实现，也可以使用专用的智能PID模块。PLC的模拟量控制功能已经广泛应用于加热炉、热处理炉、锅炉等设备；还应用于化工等行业。
4）数据处理
现代的PLC具有数学运算（包括矩阵、函数运算、逻辑运算）、数据传递、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考之相比较，也可以方便的传送到别的只能装置，或者将它们打印制表。数据处理一般用在大、中型控制系统，如柔性制造系统、过程控制系统和机器人的控制系统。
5）过程控制
过程控制是通过配用A/D、D/A转换模块及智能PID模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环调节控制，使这些物理参数保持在设定值上。在各种加热炉、锅炉控制记忆在化工、轻工、食品、制药、建材等许多领域的生产过程中有着广泛的应用。
6）多级控制
多级控制是利用PLC的网络通信功能模块及远程I/O控制模块实现多台PLC之间的链接、PLC与上位计算机的链接，以达到上位计算机与PLC之间及PLC 与PLC之间的指令下达、数据交换与数据共享，这种由PLC进行分散控制、计算机进行集中管理的方式，能够完成较大规模的复杂控制，甚至实现整个工厂
生产的自动化。
2.5 PLC的发展趋势
2.5.1技术发展迅速，产品更新换代快
随着微电子技术、计算机技术和通讯技术的不断发展，PLC的结构和功能也不断改进，生产厂家不断推出功能更强的产品，平均3~5年更新换代一次。
PLC的发展主要由两个趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强、价格更低的PLC发展，使之适应于复杂单机，数控机床和工业机器人等领域的控制要求。其二是向控制、管理一体化，并且具有更完善的通讯联网功能的高档大型PLC发展，使之于计算机组成单元控制系统。
2.5.2 开发各种智能模块，增强过程控制功能
智能I/O模块是以微处理器为基础的功能部件，它们的CPU与主CPU并行工作，占用主机CPU的时间很少，有利于提高PLC的扫描速度。智能模块主要有模拟量I/O、PID回路控制、通信控制、机械运动控制、高速计数、中断输入、BASIC与C语言组件等。由于智能I/O的应用，使过程控制功能大为增强，某些PLC的过程控制还具有自适应、参数自整定功能，使调试时间减少，控制精度提高。
2.5.3 PLC与个人计算机结合
目前，个人计算机主要用作PLC的编程器、操作站或人/机接口终端，其发展是使PLC具备个人计算机的功能。大型PLC采用功能很强的微处理器和大容量存储器，将逻辑控制、模拟量控制、数学运算和通讯功能紧密地结合在一起。这样，PLC与个人计算机、工业控制计算机、集散控制系统在功能和应用方面相互渗透，使控制系统的性能价格比不断提高。
2.5.4 通信联网功能不断增强
PLC的通信联网功能使PLC与PLC之间、PC与计算机之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。现在几乎所遇的PLC产品都有联网通信功能，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。目前，PLC与PLC之间的网络是各厂家专用的。通信协议想制造自动化协议靠拢，将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便的进行通信和联网。
2.5.5发展新的编程语言，增加容错功能
改善和发展新的编程语言、高性能的外部设备和图形监控技术构成的人/机对话技术，除梯形图、流程图、专用语言指令外，增加BASIC语言的编程功能。增加容错功能，如双机热备、自动切换I/O、双机表决（当输出状态与PC 逻辑状态比较出错时，自动断开该输出）、I/O三重表决（对I/O状态进行软硬件表决，取两台相同的），以满足极高可靠性的要求。
3 自动售货机的简介及设计要求
3.1自动售货机的发展历史
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。3.2自动售货机简介
自动售货机是集声、光、机电一体化的高新智能化产品，在我国也开始得到应用。在中国人们可以看到现代化的自动售货机摆放在一些大商场门口、繁华街道两旁、公园入口处以及其它热闹的场所。
自动售货机在中国有着广阔的发展前景。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。
从广义来讲自动售货机就是在投入硬币、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。
3.3自动售货机工作原理
1）从投币口送入货币，然后经过传感器采集数据、识别器判别人民币的真伪并判别面值。
2）识别器把信息数据传给通信模块。
3）通信模块与售货机的主控系统通信，主控系统显示面值，启动售货机的面板键，显示出哪个货道有货，哪个货道已售完，并等待顾客按键选择商品。
4）顾客选择商品后，根据售出的商品包装类型的不同，采用不同的驱动技术把商品送出。此次设计的售货机主要出售易拉罐装饮料，是利用电磁阀带动翻版驱动的。
5）显示余额，如果金额足够多，顾客可以选择找币或继续买商品；如果款
额不足，售货机经过延时予以退币。退币分两种情况：一种是由纸币识别器完成退纸币，另一种是由硬币的通信模块完成退硬币。
6）系统复零，完成售货。
3.4自动售货机设计要求
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。
4 基于PLC原理的自动售货机的设计
4.1自动售货机设计思路
本次设计的自动售货机，主要是应用三菱FX-2N型PLC的梯形图来设计控制程序。根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，再根据PLC 的相关知识设计出它的外部接线图，结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程。
本次设计的重要部分是自动售货机梯形图的设计。首先就得根据设计内容和控制要求准确画出它的顺序功能图，再根据所画出的顺序功能图准确设计出它的梯形图，并反复调试做到程序无误。
自动售货机的外部图
4.2顺序功能图
4.3 I\O点的分配
输入信号输出信号
汽水按钮X0 汽水排出电磁阀Y0
花茶按钮X1 花茶排出电磁阀Y1
咖啡按钮X2 咖啡排出电磁阀Y2
Y3
一元投入按钮X3 退币电磁阀（一
元）
Y7
五元投入按钮X4 退币电磁阀（十
元）
十元投入按钮X5 汽水指示灯Y4
复位按钮X6 花茶指示灯Y5
退币按钮X7 咖啡指示灯Y6
七段译码显示Y10——Y17
外部接线
F X os
—
30 M R
4.5程序设计部分
4.5.1程序设计说明
现在我们具体分析一下程序过程：
为了方便分析，我们以一次交易过程为例。
初始状态：此时不能购买任何商品。
投币状态：顾客投币，显示投入总值，即余额数值，当所投币值超过商品价格时，相应价格选择按钮发生变化，提示可以购买。
购买状态：按下可以购买的选择按钮，所选的商品出现在出货框中，同时显示屏上的金额数字根据消费情况相应变化。
退币按钮：按下退币按钮，显示退币框，同时显示出应退币值及数量。按下确认钮，则恢复初始状态。
到此为止，自动售货机的一个完整工作过程结束。
4.5.2程序设计
可以把一次交易过程分为几个程序块：运行初期清零过程；投币过程；价格比较与选择商品过程；退币过程。
1）运行初期清零过程
从上的梯形图，D0是存放余额的数据寄存器，首先要对其进行清零。不仅需要在完成一次交易后自动清零，而且也能让卖主自己手动清零。所以用X6和M8002同时可以控制清零指令。
2）投币过程
在投币的过程中，每投下一枚硬币，投入显示将增加相应的币值，余额也增加同样币制。先建立变量表，在编写程序。
当按下投入1元时，相当于M1接通，之所以用一个微分指令，就是要只在接通时检测一次，不能永远加下去。投入1元要投入显示、余额显示都相应增加相同数值，加法是由16位加法指令add来实现的。投入5元、10元，原理同上。
钱投进去以后，需要将投进的数额显示出来，这里我们要用到七段译码指令SEGD。具体梯形图如下：
3）价格比较和选择过程
价格的比较要贯穿实验过程的始终，只要余额大于某种商品价格时，就需要输出一个信号，提示可以购买。这里用指示灯来代表此信号。
在梯形图中，为了实现数据的实时比较，用了一个特殊内部继电器M6,在程序执行过程中，M4始终保持闭合，CMP是16位数据比较指令，用它来比较余额和商品的价格，M6是大于价格，M5是等于标志。再用定时器和M8013控制Y4，实现按下选择按钮并且余额大于等于某种商品价格时，程序使相应的指示灯闪烁表示可以购买该种商品。一旦选择了相应的饮料，闪烁时间到，就驱动相应的饮料的电磁阀，电磁阀自己控制饮料流出时间。具体梯形图如下：
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。
毕业设计 课题：自动售货机控制系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或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学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
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)
毕业设计(论文)任务书设计（论文)题目: 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 摘要 研究开发基于PLＣ的自动售货机,售货机的主要组成部分包括钱币识别系统,找零系统,商品驱动机构,商品贮存装置以及控制系统。钱币识别系统将钱币转化为信号并交给ＰLC处理，通过ＰLＣ完成钱币的加减找零。用户投足币并选择产品,PLC通过程序控制以及外部元件动作完成自动售货的整个过程。 考虑产品总数,设定面板样品以及按钮预留位置。设定自动售货机内部储物通道数量，根据储物通道数量统计商品驱动装置数量。总体统计PLC输入点输出点大致使用数量，设定PLC输入点与钱币识别信号、按钮等的对应关系,输出点与指示灯、马达、继电器、找零器等的对应关系。使用S７—200编程软件完成程序编写,使用AＵＴOCAＤ设计PLＣ控制柜，设计自动售货机整体机身以及内部构造，设计电气图。 关键词: 智能抢答器, PＬＣ, 顺序功能图, 梯形图, I/O点的分配 DＥSIGN ＯF ＶＥNDING MACHIＮE ＢＡＳED ＯN ＰＬＣ CDNＴRＯＬ
ＡBSTRACT Ｒesearch and dｅveloｐmｅnt of PＬC-based vｅｎｄing machine .Integｒal part of vending mａchinｅ consｉst of co ｉｎ identificatioｎ system, ｃhａnge system，ｔhｅｄriｖing mechaniｓｍ oｆgoods，ｐrodｕｃt storage eqｕipmｅnt, ａnd a cｏntrｏｌ sysｔem 。Ｃoiｎ recognｉtiｏn sｙｓtｅｍs chanｇe ｃoｉns into signal and abandoｎＰLC tｏｄispos ｅ .Ｃoｍpｌeted the adｄｉtｉon aｎｄsubtraｃtion of coins vｉa ＰＬC。 Uｓers put eｎougｈ cｏin into ｖending ｍachiｎe aｎｄｓelect producｔs。 PLC conｔrol thｅ whｏｌe automaｔic seｌl procｅss ｔｈroｕgｈ tｈｅ pｒograｍmiｎg and
广东技术师范学院本科毕业设计（论文） 西门子PLC在自动售货机控制系统中的应用研 究 摘要 自动售货机可以可以作为其他销售方式的全面补充，并可以根据消费模式的不断变化而不断地发展，全天候运行的自动售货机系统可以更方便而直接地满足人们的需要，能在劳动力缺乏的今天不失为对其他销售方式的一种强而有力的补充。 在本文中详细描述的是自动售货机的历史与现状，描述的是可编程逻辑控制器的定义，设计的步骤和程序设计，编程语言等方面的内容。系统地阐述了如何在自动售货机控制系统中结合西门子PLC来运行，并结合组态王进一步验证西门子PLC在自动售货机控制系统的运用可行性，使大家可以直接地了解和看到运行的效果。 关键字：自动售货机；西门子PLC；顺序功能图；梯形图；I/O点的分配
西门子PLC在自动售货机控制系统中的应用研究 Siemens PLC Application In The Vending Machine Control System Research ABSTRACT Vending machines can be used as a full complement of other sales methods, and can and constantly evolving in response to changing consumption patterns, vending machines around the clock to run the system can more easily and directly meet people's needs, the lack of energy in today's workforce after all, a way for other sales strong supplement. Detailed in this article is history and current situation of the vending machine, is the definition of a programmable logic controller description, content design steps and procedures design, programming languages and so on. Systematic exposition of how to combine Siemens PLC control system in the vending machine to run, combined with further validation of Siemens PLC configuration king in our use of the vending machine control system, so that we can understand and see the effect of running . Keywords: vending;：Siemens PLC; sequential function chart; ladder; allocate I / O points
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FXGPWIN-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 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 , and the article the position machine user management contact surface. The present paper key point places the PLC various and the introduction, the PLC trapezoidal chart Defers to in the overall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, to the overall system design work. KEY WORDS:the vending machine，Programmable controller，Ladder diagram
plc自动售货机论文 自动售货机的PLC系统设计 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；梯形图
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 (30) .4结束语 (31) .参考文献................................................................................................... .32.致谢.. (33)
河南农业大学 本科生毕业论文（设计）题目：基于PLC的自动售货机设计
在今天的工业生产中，可编程逻辑控制器（PLC）已经成为实现工业自动化的关键。本文简要介绍了有关可编程逻辑控制器的一些基础知识和简单应用，而且还介绍了PLC的技术特点，并重点在硬件、软件和组态软件方面进行了介绍，对它们在工业自动化中的典型应用、最新的技术发展趋势也作了介绍。 自动售货机在中国有着广阔的发展前景，文中介绍了自动售货机的发展历史和现状。在这次毕业设计中，我查阅了大量资料，以PLC原理为基础设计了自动售货机系统。按照自动售货机的工作方式，把一次交易过程分为：运行初期清零过程、投币过程、价格比较过程、选择商品过程、退币过程。利用梯形图编制各个过程的程序，完成了设计的基本要求。 关键词：可编程逻辑控制器；梯形图；过程；自动售货机 PLC-based design of a vending machine
In today's industrial production, the programmable logic controller (PLC) has become the key to realization of industrial automation. This article briefly describes the programmable logic controller of some basic knowledge and simple applications, but also introduces the technical features of PLC and focus on hardware, software and configuration software are introduced, their typical in industrial automation applications, the latest trends in technology are also introduced. Vending machines in China has a bright future, the paper introduces the history and development of vending machine status. During the graduation project, I reviewed a lot of information to design PLC based on the principle of automatic vending machine system. Vending machines work according to a transaction process is divided into: Run the initial clearing process, the process of coin, the price comparison process, the process of selection of goods, coin process. Ladder prepared using the procedure of each process to complete the design of the basic requirements. Key Words：Programmable logic controller；ladder；process；vending machines 目录
基于PLC自动售货机控制系统设计 摘要： 本文旨在介绍一种基于PLC控制系统的自动售货机设计方案。该自动售货机可以通过接口屏幕进行选购，并通过PLC控制系统实时监控售货机的运作情况。在本文中，我们介绍了自动售货机的硬件结构和软件实现，讨论了PLC控制系统的设计和实现，并验证了该系统的实用性和稳定性。 关键词：PLC控制系统, 自动售货机, 硬件结构, 软件实现。 设计背景： 随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动售货机已成为现代社会中不可或缺的一部分。传统上，自动售货机是通过简单的电路控制操作的，但是这种方法的缺陷在于对售货机的监控能力较弱，系统的可扩展性有限。为解决这些问题，我们提出了一种基于PLC控制系统的自动售货机设计，可以实现良好的监控和控制。 设计方案： 硬件结构设计： 自动售货机的硬件结构主要由传感器、执行器、控制器和显示器组成。 传感器：依靠传感器来检测货品的库存和状态等，传感器具有以下功能： 光电传感器：用于检测货物的存取状态。 超声波传感器：用于检测货物的库存状态。 显示器：采用触摸显示器，并通过PLC控制器进行控制，实现用户交互界面的显示和操作。 执行器：集成微型电机，用于转动拨轮，将货物向出货口出售。 控制器：采用PLC控制器，作为自动售货机的控制核心，主要用于控制传感器、触摸显示器和执行器之间的交互和通讯。 软件设计：
PLC控制器中应用程序的实现需要建立在PLC控制器和自动售货机硬件之间建立通讯。该程序的设计可以分为以下模块： 通信模块：负责PLC控制器与传感器、执行器和显示器之间的通讯，确保控制器可实时监控售货机。 数据处理模块：负责处理传感器输入的数据，并解析用户输入的指令，以及计算货物出货等相关信息。 控制模块：负责控制执行器执行出货操作，同时对完成出货操作进行相应的处理，如播放提示音或显示操作完成界面等。 系统实现： 本设计方案将PLC控制器、传感器、执行器和显示器等硬件结构进行了相应的配置，并使用SIMATIC STEP 7软件来开发和构建自动售货机的PLC控制系统。同时，我们还使用PLC MODULES和PLC TOOLS 等工具和软件，应用各种技术和方法从而实现自动售货机的监控和控制。 结论： 本文基于PLC的自动售货机控制系统具有实用性和稳定性。我们通过PLC控制器的设计和实现，对自动售货机的硬件结构和软件实现进行了详细讨论。该设计方案可以实现自动售货机的监控和控制，并满足用户要求，同时还具有较高的抗干扰能力，可靠性和扩展性，可以为未来自动售货机的相关研究提供参考策略。
plc控制的自动售货机毕业设计 一、选题背景 随着社会的不断发展，人们的生活水平也在不断提高。在这样的背景下，自动售货机作为一种便捷、快速、安全的购物方式，越来越受到 人们的青睐。而PLC控制技术作为现代工业控制领域中应用最广泛的 一种技术，其在自动售货机中的应用也越来越普遍。 二、研究目标 本文旨在通过对PLC控制技术在自动售货机中的应用进行研究和分析，设计出一款具有较高实用性和可靠性的自动售货机系统。 三、研究内容 1. 自动售货机系统结构设计 本文首先对自动售货机系统进行了结构设计。其中包括硬件部分和软 件部分两个方面。硬件部分主要包括：投币器、纸币器、显示屏、键盘、电机等组成；软件部分主要包括：PLC程序设计和人机界面设计 两个方面。 2. PLC程序设计 PLC程序是整个自动售货机系统中最核心的部分。本文对PLC程序进 行了详细设计，并采用了模块化编程的思想，将整个程序分为多个模 块进行编写。其中包括：货道控制模块、投币器控制模块、纸币器控 制模块、显示屏控制模块、键盘控制模块等。 3. 人机界面设计
人机界面是自动售货机系统中用户与系统交互的重要部分。本文对人机界面进行了详细设计，采用了触摸屏的形式，使用户操作更加方便快捷。同时，在界面设计中还考虑了用户体验和美观性等因素。 4. 系统测试和优化 为了确保自动售货机系统的可靠性和稳定性，本文对系统进行了全面测试，并对系统中出现的问题进行了优化和改进。最终得到一款具有较高实用性和可靠性的自动售货机系统。 四、研究意义 本文通过对PLC控制技术在自动售货机中的应用进行研究和分析，设计出一款具有较高实用性和可靠性的自动售货机系统。该研究成果不仅可以应用于商业领域，提高商品销售效率和顾客购物体验，还可以在工业领域中得到广泛应用，提高生产效率和质量。 五、总结 本文对PLC控制技术在自动售货机中的应用进行了研究和分析，并设计出一款具有较高实用性和可靠性的自动售货机系统。该系统不仅可以提高商品销售效率和顾客购物体验，还可以在工业领域中得到广泛应用。
基于PLC的自动售货机的毕业设计论文 摘要 自动售货机作为一种便利的商品销售方式，已经广泛应用于各个领域。本文以基于PLC的自动售货机为研究对象，通过对其硬件和软件设计进行详细阐述，实现了一个可靠、高效的自动售货机系统。通过该系统，用户可以方便地选择商品进行购买，系统能够精确记录销售数据，实现货物库存管理和销售统计。本文在实现自动售货机的基础上，进一步探讨了自动售货机的发展趋势和未来可能的改进方向。 1. 引言 1.1 研究背景 自动售货机是一种以自动化方式实现商品销售的设备，其具有简单、快速、方便等特点，可以广泛应用于公共场所、校园、车站等地方。随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对商品购买的需求也不断增长，自动售货机成为满足这一需求的有效手段之一。
1.2 研究目的 本文旨在设计一个基于PLC的自动售货机系统，通过硬件 和软件的设计与实现，使得自动售货机能够准确、高效地完成商品的销售、库存管理和销售统计等功能。同时，本文还将探讨自动售货机的发展趋势和可能的改进方向，为相关研究提供参考。 2. PLC的基本原理与应用 2.1 PLC的概述 PLC（Programmable Logic Controller），可编程逻辑控制器，是一种专为工业自动化控制而设计的数字计算机。它以其高可靠性、强大的功能和灵活的可编程性广泛应用于各个领域，包括自动售货机。 2.2 PLC的工作原理 PLC由输入模块、中央处理器、输出模块和编程面板等组成。输入模块用于接收传感器或开关等外部信号，中央处理器负责对输入信号进行处理，并根据预设的逻辑进行控制，最后通过输出模块控制执行器或显示器等输出设备。
基于PLC的自动售货机控制系统设计 Abstract In recent years, vending machines have become more and more popular due to their convenience and efficiency in providing goods and services. To improve the control and management of vending machines, a new system using programmable logic controller (PLC) technology was designed and implemented. This paper presents the design of a PLC-based vending machine control system, including hardware and software implementation, system architecture, and control algorithms. The proposed system can ensure the accuracy of product dispensing, detect and prevent fraud, and provide real-time monitoring and control of the vending machine's operation. Additionally, the system can be easily integrated with other devices such as payment systems and inventory management tools, to improve overall efficiency and reduce maintenance costs. The experimental results demonstrate the effectiveness and reliability of the proposed system, which has great potential in future vending machine applications. Keywords: vending machine, PLC, control system, hardware design, software implementation Introduction Vending machines have become ubiquitous in our modern society, providing convenient access to a wide range of products and services. Such machines are widely used in public places like airports, train stations, shopping malls, and schools. Apart from providing customers with 24/7 self-service convenience, vending machine operations can be
基于PLC的自动售货机的设计毕业设计 一、绪论 自动售货机是一种通过自动化技术实现货物销售服务的设备。随着科技的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在自动售货机设计中的应用越来越广泛。本文将重点讨论基于PLC的自动售货机的设计，并对其进行全面、详细、完整和深入的探讨。 二、基于PLC的自动售货机设计原理 2.1 PLC的基本原理 PLC是一种专用的工业控制计算机，它能够控制制造过程中的各种机械和设备。PLC的基本原理包括输入模块、中央处理器、输出模块和存储器。它通过接收输入信号、进行逻辑运算和控制输出信号，实现对自动售货机的控制。 2.2 自动售货机的设计流程 基于PLC的自动售货机的设计流程主要包括需求分析、系统设计、硬件设计和软件设计。需求分析阶段主要确定自动售货机的功能和性能要求；系统设计阶段主要确定系统的总体结构和各模块之间的关系；硬件设计阶段主要设计控制电路和机械结构；软件设计阶段主要编写PLC程序。 三、基于PLC的自动售货机主要模块设计 3.1 人机交互界面设计 人机交互界面是用户与自动售货机进行信息交互的界面。基于PLC的自动售货机的人机交互界面设计应简洁明了、易于操作。可以采用触摸屏、按键等方式实现对自动售货机的控制和设置。
3.2 产品存储和分发系统设计 产品存储和分发系统是自动售货机的核心部分，它负责存储和分发各种产品。基于PLC的自动售货机的产品存储和分发系统设计应考虑到货物种类、货物数量、货物 摆放方式等因素，并通过PLC控制货道的开闭，实现产品的存储和分发。 3.3 支付系统设计 支付系统是自动售货机与用户进行交易的关键环节。基于PLC的自动售货机的支付系统设计应支持多种支付方式，如现金支付、刷卡支付和移动支付等，通过与PLC 进行通信，实现支付的快速、安全和可靠。 3.4 故障监测和维护系统设计 故障监测和维护系统负责监测自动售货机的工作状态，及时发现故障并进行维护。基于PLC的自动售货机的故障监测和维护系统设计应具备自动诊断和报警功能，通过与PLC进行通信，实现对故障的监测和维护的及时处理。 四、基于PLC的自动售货机的性能优化 4.1 速度优化 基于PLC的自动售货机的速度优化可以通过优化PLC程序和优化机械结构来实现。在PLC程序中，可以采用多线程、并行处理等技术提高系统的并发处理能力；在机械结构方面，可以采用更高效的传动装置和更快的执行元件来提高系统的响应速度。 4.2 容量优化 基于PLC的自动售货机的容量优化可以通过优化产品存储和分发系统来实现。可以采用更高密度的货道和更大容量的货物箱来提高系统的容量，方便用户选择更多种类的产品。 4.3 安全性优化 基于PLC的自动售货机的安全性优化可以通过加密通信、密码保护等技术来实现。可以采用加密算法保护用户支付信息的安全性，加强系统的防护措施，防止非法操作和信息泄露。
基于plc的自动售货机的设计毕业设计 一、研究背景 二、研究意义 三、自动售货机的工作原理 四、PLC的基本概念和应用 五、基于PLC的自动售货机设计方案 1.系统结构设计 2.硬件设计 （1）传感器部分设计 （2）执行器部分设计 （3）PLC部分设计 3.软件设计 六、实验结果与分析 七、结论与展望 一、研究背景 随着社会经济的发展，人们对生活品质和便利性的要求越来越高。自动售货机作为一种新型的销售方式，已经广泛应用于各个领域，如酒店大堂、商场、车站等公共场所。它不仅可以提供方便快捷的购物体验，还可以节省人力资源和时间成本。
目前市面上的自动售货机多采用单片机等嵌入式系统进行控制，但是这种控制方式存在一些缺陷，如容易受到外界干扰和崩溃等问题。因此，采用可编程逻辑控制器（PLC）进行控制是一个更为可靠和稳定的方案。 二、研究意义 本文旨在设计一种基于PLC的自动售货机，以提高其控制精度和可靠性。具体来说，本文的研究意义包括以下几个方面： 1. 提高自动售货机的控制精度和可靠性，降低维护成本和故障率。 2. 探索PLC在自动售货机领域的应用，为其他行业的智能化控制提供借鉴。 3. 通过本文的研究和实践，提高学生对PLC技术的理解和应用能力。 三、自动售货机的工作原理 自动售货机是一种自动化销售设备，它可以根据用户选择和支付方式来出售商品。其基本工作原理如下：
1. 用户选择商品并投入相应金额或刷卡支付。 2. 自动售货机检测到用户支付方式并进行验证。 3. 如果支付成功，则执行出货操作；否则提示用户支付失败或进行其他操作。 4. 出货完成后，系统更新库存信息，并将收款信息发送给管理员或财务部门。 四、PLC的基本概念和应用 PLC是一种可编程逻辑控制器，它可以根据预先编写好的程序来进行逻辑控制和数据处理。它具有以下几个特点： 1. 可编程性：PLC可以根据用户的需求进行编程，实现各种逻辑控制功能。 2. 可靠性：PLC采用模块化结构设计，具有高度的可靠性和稳定性。 3. 灵活性：PLC可以根据不同的应用场景进行配置和扩展，满足不同用户的需求。
摘要 随着科技的不断发展，PLC在工程中的应用大家有目共睹，PLC在各个领域已占得一席之地，并将有更好的发展。我国人口数量庞大，自动售货机在人们的生活中扮演越来越重要的角色，从长远来看其具有广阔的发展空间。本次设计的自动售货机为饮料自动售货机，贩卖的商品性质明确，适于放置在短时间人口流动比较大的地方，比如餐厅。首先通过与单片机和液压等控制的对比，确定采用PLC来控制自动售货机，然后分析自动售货机的结构和工作原理，明白自动售货机的贩卖过程，以便为硬件的选择做准备。通过自动售货机的功能分析作出硬件框图，根据硬件框图选择所需要的PLC、货币识别器、电动机和接触器。根据I/O分配表对PLC选型，并画出外部接线图。根据控制系统流程图编写符合自动售货机功能的程序。如果购物后有剩余金额，则可按退币按钮退币。梯形图的编写通过GX Developer来完成，完成梯形图后可以在三菱PLC仿真软件GX Simulator 6c进行调试和仿真。最后用MCGS作出组态效果。组态仿真图中自动售货机包括按钮、指示灯、投币口、取物口、退币口等部分。 关键词：自动售货机；PLC；梯形图；MCGS
ABSTRACT With the development of science and technology, the application of PLC in engineering everybody be obvious to people, PLC has occupied a space for one person in every field, and will have a better development. Because of the large number of population, the vending machine is playing a more and more important role in people's life, in the long run it has broad space for development. The design of the automatic vending machine for beverage vending machine, the nature of the goods sold in the clear, adapted to be placed in a short time population flow of relatively large areas, such as restaurant. First, by comparing with the single chip microcomputer and hydraulic control, and adopt PLC to control the vending machine, then analyzes the structure and working principle of automatic vending machines selling process, understand the vending machine, to prepare for the selection of hardware. Through vending machine function analysis to make the hardware block diagram, according to the hardware block diagram, select the desired PLC currency recognizer, motor and contactor. According to the I/O distribution list on the PLC selection, and draw the external wiring diagram. According to the flow chart of control system prepared with vending machine program. If the shopping after the remaining amount, then press the coin button coin. Trapezoidal chart compilation done by GX Developer, complete ladder diagram can be debugged and simulated in Mitsubishi PLC simulation software GX Simulator 6c. Finally, MCGS made the configuration effect. Configuration simulation diagram of the vending machine comprises a button, indicator light, the slot, fetching port, a coin refund part. Keywords: vending machine; PLC; ladder diagram; MCGS
毕业论文（设计） 基于PLC的自动售货机的设计
目录 摘要......................................................................................... I Abstract ................................................................................. II 第一章引言.. (1) 1.1自动售货机的意义 (1) 1.2自动售货机的研究现状 (1) 1.3本次设计的研究内容 (1) 第二章控制系统的选定 (2) 2.1 控制系统的选择 (2) 2.2 PLC的特点 (3) 2.3 PLC的主要功能 (4) 2.4 PLC的基本结构及原理 (4) 第三章自动售货机的功能分析 (9) 3.1自动售货机的简介 (9) 3.2自动售货机功能分析 (9) 第四章PLC自动售货机的硬件设计 (12) 4.1自动售货机面板设计 (12) 4.2自动售货机外部电路接线图 (12) 4.3硬件设计原则 (13) 4.4硬件设计的基本内容 (14) 4.5硬件设计要求 (14) 4.6 PLC模块选型，I/O分配表 (15) 第五章PLC自动售货机的软件设计 (18) 5.1软件设计过程 (18) 5.2分布程序设计 (20) 5.3梯形图和指令表 (25) 总结 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录 (29) 附录A梯形图 (29) 附录B 指令表 (35)
摘要 本次设计课题是利用可编程控制器PLC对自动售货机进行设计。首先介绍了自动售货机的意义、发展前景和研究现状。自动售货机改变了全球零售业的格局，是零售业里程碑式的革命，其前景非常广阔[1]。其次，本设计用到了可编程控制器PLC，对PLC进行了详细的阐述。可编程逻辑控制器（PLC），在1968年被计算设备的发明人Richard E. Morley发明，已广泛应用于工业中的制造系统，运输系统，化学处理设施，以及其他许多领域[2]。 本次设计分别从硬件设计和软件设计两个方面对自动售货机进行了详细的设计。硬件方面使用了三菱的FX2N-48MR型号的PLC。软件编程方面，用梯形图对自动售货机的一次售货状态进行分析编程。 此次设计的自动售货机性能稳定，功能齐全，可以用于实际生产参考。 关键词：自动售货机，PLC，可编程控制器，三菱FX2N