任新海 李樺芃

摘要：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC在項目中的應(yīng)用是巨大的，并且PLC在各個領(lǐng)域中，將有更好的發(fā)展。我國人口非常多，無人機(jī)器在人們的生活中起著越來越重要的作用，從長遠(yuǎn)來看，它有一個巨大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：自動售貨機(jī);PLC;MCGS

城市公用事業(yè)是建立城市材料文明和精神文明的最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。自重新開放以來，我國的公共基礎(chǔ)設(shè)施取得了突出的成就。進(jìn)入數(shù)字信息時代后，使用智能電子公共設(shè)施更受歡迎，尤其是自動售貨機(jī)，在主要購物中心，學(xué)校和車站等公共場所的出現(xiàn)更多。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國際化進(jìn)程的加快，無人售賣機(jī)在中國的發(fā)展和普及成為必然趨勢。然而，自上世紀(jì)90年代無人售賣機(jī)引進(jìn)我國以來，無人售賣機(jī)的保有量僅為20多萬臺。根據(jù)國外發(fā)展經(jīng)驗，可以說中國的自動售貨行業(yè)正在處于一個快速發(fā)展的階段。隨著便利店租金成本和人力成本的提高，在中國自動售貨機(jī)市場分布極不均衡的大背景下，行業(yè)發(fā)展逐步從東南沿海發(fā)達(dá)區(qū)域向中西部，一線城市向二、三線城市發(fā)展。根據(jù)要求，設(shè)計并開發(fā)基于PLC的自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)具有非常重要的研究意義。

1.自動售貨機(jī)的總體方案

1.1自動售貨機(jī)的空間結(jié)構(gòu)

一般自動售貨機(jī)內(nèi)部主要包括電路，計算機(jī)控制系統(tǒng)，商品存儲，機(jī)械傳輸?shù)?，可確保自動售貨機(jī)的各種外部結(jié)構(gòu)。當(dāng)你需要購買某種飲料時，電機(jī)會驅(qū)動彈簧轉(zhuǎn)動彈簧，轉(zhuǎn)動飲料，落入通道，滑到提取物。飲料的存儲在存儲的模型中固定到每個彈簧間隔，并且每個飲料與彈簧間距尺寸匹配，不會自動掉落。

1.2自動售貨機(jī)的特點(diǎn)

自動售貨機(jī)分為投幣、價格比較、選擇商品和退幣四個過程;可把自動售貨機(jī)工作過程分為5個狀態(tài)：啟動狀態(tài)、投幣狀態(tài)、可購買顯示狀態(tài)、購買狀態(tài)和退幣狀態(tài)。

2.自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

無人售貨機(jī)硬件部分的設(shè)計主要有兩個方面，一種是控制部分的選擇?？刂撇糠值倪x擇主要有兩個方面，一是PLC，再就是貨幣識別器。另一種是主電路的硬件選擇，根據(jù)I/O分配表選擇PLC并設(shè)計外部接線圖。最后，選擇自動售貨機(jī)上的主電路部分硬件，選擇自動售貨機(jī)的識別功能，選擇貨幣識別器。

2.1PLC選型

有多種控制模式可供選擇，不同的控制模式適合不同的場合，各有所長，通過各自的優(yōu)缺點(diǎn)分析，PLC是本次設(shè)計的最佳選擇。選擇FX2N-64MR。因為PLC的輸入端內(nèi)部本身有24V的電源，所以輸入部分不用外接電源，而在輸出端需要外接電源。各種指示燈和接觸器可以用同一個電源，因此，不用將各個輸出分開個供電。選擇的電源是根據(jù)電動機(jī)的額定電壓選的。雖然PLC輸出端有多個COM口，但由于各個點(diǎn)所接電壓相同，所以，圖中未顯示所有的COM口。確定PLC類型，完成每個點(diǎn)的分配，并且PLC接線圖如2-1所示。

2.2自動售貨機(jī)電機(jī)選型

自動售貨機(jī)上有多個電動機(jī)，在飲料的輸出部分，是由電動機(jī)帶動彈簧旋轉(zhuǎn)一圈將飲料轉(zhuǎn)出，每種飲料輸出都要有一個電動機(jī)驅(qū)動，因此，需要選擇適當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)。但是在自動售貨機(jī)上使用的電動機(jī)一般功率不大，像小罐的飲料自動售貨機(jī)一般使用額定電壓為12～24V，額定功率為3W。但是要使用直流減速電機(jī)，這樣可以增大扭矩，使飲料的彈出得到保證。雖然現(xiàn)在一般使用的電動機(jī)大部分為交流電機(jī)，但在自動售貨機(jī)上，售貨的時間很短，因此需要在很短的時間內(nèi)啟動，也需要在很短的時間內(nèi)制動，交流電機(jī)不能滿足這些要求，因此使用直流電動機(jī)比較好。由此畫出主電路圖圖2-2所示。

3.自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

完成硬件設(shè)計后，需要進(jìn)行軟件的設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。首先完成自動售貨機(jī)的梯形圖，然后對梯形圖調(diào)試，最后，MCGS組態(tài)軟件仿真。

程序部分可分為5個部分。分別為：啟動部分、投幣比較部分、可購買顯示部分和飲料選擇部分、貨幣相減部分和退幣部分。

因為在軟件中沒有自動售貨機(jī)所用的圖片，因此要先建立圖片。打開MCGS組態(tài)環(huán)境后新建工程。在新建的工程中點(diǎn)擊用戶窗口，然后點(diǎn)擊新建窗口0，選中窗口0，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇屬性，在窗口名稱處更改名字為自動售貨機(jī)。設(shè)計好自動售貨機(jī)的格局，點(diǎn)擊動畫組態(tài)按鈕，開始創(chuàng)建畫面?；氐絼赢嫿M態(tài)界面，點(diǎn)擊工具箱中的位圖選項，在自動售貨機(jī)窗口中畫大小合適的位圖，選中畫好得位圖，點(diǎn)擊右鍵選擇裝載位圖，存放制作圖片的文件夾，將圖片加載進(jìn)去。以此方法將8種可選飲料的圖片做好。接下來為各種飲料配置按鈕，選用工具箱種的標(biāo)準(zhǔn)按鈕，畫好按鈕后雙擊該按鈕，更改按鈕標(biāo)題即可。工程中所用的燈可以在工具箱中的插入元件中選擇。根據(jù)設(shè)想，調(diào)整各個部分的位置，最后做出效果圖。

4.總結(jié)

本設(shè)計通過程序的自鎖與互鎖，能夠正確的做出判斷，給出結(jié)果，設(shè)計出的自動售貨機(jī)裝置簡單、易操作，結(jié)構(gòu)線路設(shè)置容易，耗能低，能夠滿足在一些商店和工廠無人售貨的需要，老人和孩子都能夠運(yùn)用。缺點(diǎn)是售貨品種較少，自動售貨機(jī)容量較小，識別的錢幣種類也有些限制。沒有顯示器顯示所投入的錢幣總值。

一個平?？此坪唵问褂梅奖愕淖詣邮圬洐C(jī)，其實并不是那么容易就做成的在此過程中不斷的學(xué)習(xí)改進(jìn)，從中學(xué)習(xí)到好多有用的知識和經(jīng)驗。此次設(shè)計的自動售貨機(jī)還有很多地方不完善，比如沒有貨幣顯示部分，識別的幣種也比較少。這種售貨機(jī)適合放在工廠或?qū)W校的餐廳。短時間人流比較大的時候，它可以起到很大的作用，而且，服務(wù)范圍不大，離工作人員的視線范圍比較近，許多突發(fā)性問題都可以向工作人員反映。

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