孟勃含

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

自動售貨機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

孟勃含

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

自動售貨機(jī)相比于現(xiàn)實中的的售貨，最大的特點就是自動地進(jìn)行，而不需要任何的人為操作，自動售貨機(jī)還可以隨時隨地地進(jìn)行，完全不需要任何的時間空間方面的限制，是一種十分有重要意義的商業(yè)設(shè)備。本文設(shè)計了自動售貨機(jī)PLC控制系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的工作原理以及輸入輸出表的配置，還完成了PLC控制程序，系統(tǒng)操作簡潔，可靠性強(qiáng)，能化程度高。

PLC 自動售貨機(jī) 控制程序

自動售貨機(jī)設(shè)備所涉及到的技術(shù)包括了光學(xué)以及機(jī)電學(xué)，自動售貨機(jī)的工作可以無休無止的進(jìn)行下去，現(xiàn)實中的人進(jìn)行售貨的話，會很容易出現(xiàn)疲勞，會在工作幾個小時后下班的，但是自動售貨機(jī)的工作完全不需要休息，一天可以保持24小時的工作，所以對于上班的人而言是很有必要的，因為有的上班族會出現(xiàn)加班加點的情況，這種情況下就會出現(xiàn)無論何時下班都可以買到所需要的物品，所以在眾多的上班族那里受到了很大的追捧，自動售貨機(jī)在眾多的公共場所都會看到，而且自動售貨機(jī)中所陳列的產(chǎn)品是十分多的，比如類似飲料，煙酒、面食，速食的食物以及各種零食等。最近的幾年，自動售貨機(jī)在我國取得了飛速的發(fā)展，在很多的領(lǐng)域中都有遍布，可以說自動售貨機(jī)的發(fā)展已經(jīng)是一種勢不可擋的必然趨勢。自動售貨機(jī)會出現(xiàn)在住宅小區(qū)，醫(yī)院以及各種商業(yè)大樓等公共場合。

1 PLC的特點

PLC主要是用在工業(yè)控制領(lǐng)域，其特點主要如下：

1.1 可靠性強(qiáng)

PLC應(yīng)用到傳統(tǒng)的繼電接觸器中，這樣可以大大地減少硬件路線中的連線的數(shù)量和線路中的接觸點的數(shù)量。所以從這一方面而言，PLC可靠性是比繼電接觸器系統(tǒng)高。

1.2 編程簡單，易操作

PLC中編程語言最常見的是梯形圖語言，該語言不僅僅最常見，而且在PLC編程中也是占有重要位置的，梯形圖語言的原理圖和繼電接觸器大體類似，所以在繼電接觸器的基礎(chǔ)上很容易快速掌握梯形圖語言的語法，從而可以在編程中采用這門語言。

1.3 方便維修

PLC不同于繼電接觸器的一點是，PLC自身自帶有故障診斷的功能，所以當(dāng)裝置出現(xiàn)故障的時候，通過觀察設(shè)備上的故障提醒顯示，可以很方便地查看故障原因，而故障的提示是通過裝置上的發(fā)光二極管進(jìn)行判斷的。PLC方便維修的另一個因素是PLC的體積比較小，同時也可以根據(jù)模塊化進(jìn)行故障的檢測。

2 自動售貨機(jī)

自動售貨機(jī)的誕生是勞動密集型向技術(shù)密集型進(jìn)行轉(zhuǎn)型的一種結(jié)果。隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行以及不斷的發(fā)生消費(fèi)，消費(fèi)的模式以及銷售的環(huán)境也與此同時發(fā)生了重大的改變，在這種情況下就自然產(chǎn)生了新的生產(chǎn)渠道，在現(xiàn)實的售貨設(shè)備中，由于會受到時間以及空間和其他眾多方面的影響，所以不得不會受到很多的局限，自動售貨機(jī)的產(chǎn)生因此就應(yīng)運(yùn)而生了。在現(xiàn)今的社會里，自動售貨機(jī)的產(chǎn)生已經(jīng)不斷地走向了信息化的道路，從而最終實現(xiàn)合理化。

3 自動售貨機(jī)的工作原理

本文所設(shè)計的自動售貨機(jī)相比于現(xiàn)實中的那種已經(jīng)投入使用的系統(tǒng)而言，存在著一定的局限性，因為本文設(shè)計的主要用途是針對實驗課堂進(jìn)行的，所以在功能實現(xiàn)方面相比于現(xiàn)實中的自動售貨機(jī)存在著一定的約束，系統(tǒng)的報警系統(tǒng)以及對各種各樣物品的選擇，只是選擇了部分的物品進(jìn)行售貨，其中自動售貨機(jī)中所包括的模塊主要有計幣系統(tǒng)、飲料供應(yīng)系統(tǒng)比較系統(tǒng)、選擇系統(tǒng)以及退幣系統(tǒng)。

3.1 計幣系統(tǒng)

出現(xiàn)有人向自動售貨機(jī)投入貨幣的時候機(jī)器就會通過感應(yīng)器，從而對貨幣進(jìn)行計算，感應(yīng)器會通過感應(yīng)，從而得出1角錢的硬幣有幾個，5角錢的硬幣的個數(shù)，以及1元錢的個數(shù)，然后再將錢的總數(shù)計算出來，會將結(jié)果保存到D40處，而這個計算貨幣的過程是一個相加以及相乘的過程。

3.2 比較系統(tǒng)

當(dāng)顧客將錢投入到機(jī)器設(shè)備以后，設(shè)備就會將客戶投入的總錢和物品的實際價格進(jìn)行對比，也就是將D40中的數(shù)目與商品所需要的錢進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)顧客投入的錢不夠買這個物品的時候，系統(tǒng)中就會出現(xiàn)提示的信息，而這個提示是通過Y2的指示燈進(jìn)行提醒的，從而使客戶意識到貨幣無法買到給物品，這種情況下顧客可以繼續(xù)投入貨幣，也可以選擇不買此物品，當(dāng)顧客選擇不買的時候，設(shè)備就會將貨幣從Y7退出來。如果汽水的商品的價格是2元的話，那么當(dāng)客戶投入的貨幣大于2元的時候，系統(tǒng)中的Y0就會亮了，這種情況下說明可以進(jìn)行汽水的購買，當(dāng)貨幣的總數(shù)是大于3元的時候，咖啡類的物品的指示燈就會都亮起來，這個時候客戶仍然可以進(jìn)行物品的購買，還可以進(jìn)行物品的退貨處理。

3.3 選擇系統(tǒng)

當(dāng)上面的兩步驟進(jìn)行結(jié)束后，系統(tǒng)中的電路指示燈就是出現(xiàn)閃亮的現(xiàn)象，直到可好看所選擇的飲料的供應(yīng)是完成的時候，這個指示燈才會停止閃爍。

3.4 飲料供應(yīng)系統(tǒng)

當(dāng)客戶將選擇按鈕按下去的時候，設(shè)備中的Y3或者是Y4就會自己啟動，當(dāng)所選擇的飲料出來的時候，客戶所投入的貨幣就會被減少。如果這個飲料出來的過程中所耗費(fèi)的時間是大于8秒的話，那么電機(jī)就會出現(xiàn)停止的狀態(tài)。

3.5 退幣系統(tǒng)

一旦顧客的購買飲料結(jié)束后, 就可以按下退幣的操作從而機(jī)器會將客戶所剩余的錢退出來。而這些貨幣是存放在數(shù)據(jù)寄存器D50里面的。

4 自動售貨機(jī)的工作流程

在現(xiàn)實的生活中的售貨機(jī)是根據(jù)貨幣的總數(shù)從而進(jìn)行判斷該買哪種物品，這個判斷的過程中包括了加法以及減法和乘法、除法的計算。自動售貨機(jī)的工作流程圖如圖1所示。

圖1 自動售貨機(jī)的工作流程

5 自動售貨機(jī)PLC程序設(shè)計

針對自動售貨機(jī)的需求，設(shè)計完成實現(xiàn)了自動售貨機(jī)PLC控制接線圖如圖2所示。

圖2 自動售貨機(jī)PLC控制接線圖

表1 輸入/輸出分配表

PLC的控制系統(tǒng)所選擇的是一種自動進(jìn)行工作的模式，其中的輸入信號主要是汽水和咖啡以及果汁之類的按鈕，以及貨幣的種類有1 角硬幣、5 角硬幣和1 元硬幣 等，輸出信號中有7個，輸出點一共有8個，這8個輸出點都是作為開關(guān)量的。對自動售貨機(jī)的控制要求進(jìn)行剖析，熟悉自動售貨機(jī)的的工作原理以及工作步驟，同時還要掌握系統(tǒng)中所用到的輸入、輸出設(shè)備，本論文中的輸入輸出分配表如表1所示。

自動售貨機(jī)作為城市必不可少的一種配套設(shè)施，相對于以往的自動售貨機(jī)，其控制系統(tǒng)主要是通過單片機(jī)實現(xiàn)的，這種設(shè)計可以減少輸入輸出接口方面的很多的工作量，同時有極強(qiáng)的抗干擾性。本文設(shè)計的自動售貨機(jī)系統(tǒng)是基于PLC的，PLC作為一種新型的技術(shù)，是集合了自動化技術(shù)以及各種計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)的，在編程方面比較容易實現(xiàn)，本論文針對硬件以及軟件方面進(jìn)行了設(shè)計與實現(xiàn)。

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