基于s7200自动售货机PLC控制
基于plc自动售货机的工作原理
基于plc自动售货机的工作原理基于PLC自动售货机的工作原理自动售货机是一种通过自动化技术来实现商品销售的设备。
而基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机则是利用PLC控制系统来实现售货机的自动化操作和管理。
本文将详细介绍基于PLC自动售货机的工作原理。
一、PLC简介PLC即可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业控制领域的控制设备。
它具有可编程性、可扩展性和可靠性强的特点，被广泛应用于各种自动化设备中。
PLC控制器由中央处理器、输入/输出模块、存储器和通信模块等组成，能够完成各种逻辑控制、数据处理和通信任务。
二、基于PLC的自动售货机工作原理基于PLC的自动售货机主要包括硬件部分和软件部分。
1. 硬件部分（1）货道结构：自动售货机内部设置了多个货道，每个货道可以存放一种商品。
每个货道都配备有感应器，用于检测货道内是否有商品。
（2）PLC控制器：自动售货机的控制系统采用PLC控制器作为核心控制设备。
PLC控制器通过输入/输出模块与货道的感应器和显示屏等硬件设备相连，实现对自动售货机的控制和管理。
（3）显示屏和按键：自动售货机配备有显示屏和按键，方便用户选择商品和进行支付。
（4）货币识别器和找零器：自动售货机还配备有货币识别器和找零器，用于接收用户支付的硬币或纸币，并进行识别和找零操作。
2. 软件部分（1）商品信息管理：自动售货机的PLC控制器通过软件程序管理商品信息，包括商品种类、价格和库存等。
当商品被售空或价格发生变化时，PLC控制器会自动更新商品信息。
（2）用户交互界面：自动售货机的显示屏和按键组成了用户交互界面。
用户可以通过按键选择商品，并在显示屏上看到商品信息和价格等相关信息。
（3）支付管理：用户选择完商品后，可以通过投币或刷卡等方式进行支付。
货币识别器会将用户支付的硬币或纸币进行识别，并显示在显示屏上。
PLC控制器会对支付金额进行判断，如果金额足够，则会进行出货操作。
（4）货道控制：当用户支付成功后，PLC控制器会通过输出模块控制货道的马达，将对应的商品推出售货口供用户取走。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计自动售货机是一种自动化的货物销售设备，广泛应用于餐厅、便利店等各类商铺。
它能够通过电子支付方式自动售卖商品，并具备库存管理、销售数据统计、远程监控等功能。
为了实现自动售货机的正常运行，需要设计一个基于PLC（可编程逻辑控制器）的控制系统。
首先，我们需要对自动售货机的功能进行分析，确定所需的控制模块。
自动售货机的主要功能包括：1.商品选择与交付：用户通过触摸屏或按键选择商品，机器自动将所选商品交付给用户。
3.库存管理：自动售货机需要准确管理商品的库存，当商品数量不足时，需要提醒操作员补充。
4.销售数据统计：自动售货机需要对商品销售情况进行统计，包括销售数量、销售额等数据。
5.远程监控：自动售货机可以通过网络与远程服务器建立连接，实现远程监控和管理。
基于以上功能，我们可以将PLC的控制系统设计如下：1.输入模块：包括触摸屏、按键等，用于接收用户选择商品、支付方式等输入信息。
2.输出模块：包括商品出货口、屏幕显示等，用于将商品交付给用户，并显示交互信息。
3.电子支付模块：用于连接支付系统，处理用户支付请求，进行实时的支付验证和交易记录。
4.库存管理模块：通过传感器检测商品数量，当商品数量不足时，发出报警信号并提醒操作员补充商品。
5.销售数据统计模块：通过PLC中的计数器功能，统计每个商品的销售数量和销售额，并将数据保存到存储器中。
6.通信模块：用于与远程服务器建立连接，传输销售数据、库存信息等，并接收远程的监控指令。
在设计控制系统时，我们需要考虑到以下几个方面：1.系统的稳定性和可靠性：PLC是一种可靠的工控设备，可以提供稳定的控制功能。
同时，我们需要设置适当的备份机制，确保系统在故障时可以正常运行。
2.用户交互的友好性：通过触摸屏、显示屏等人机界面，提供友好的交互方式，使用户能够方便、快速地选择商品，并了解交易结果。
3.安全性：自动售货机控制系统需要具备一定的安全保障措施，防止恶意攻击和非法操作。
基于PLC自动售货机控制系统设计
基于PLC自动售货机控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的日益明显，自动售货机作为一种新型的零售模式，正逐渐改变着人们的消费习惯。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机控制系统设计，旨在通过自动化和智能化的技术手段，提高售货机的运营效率，优化用户体验，并满足现代零售市场的需求。
本文将对基于PLC的自动售货机控制系统设计进行深入探讨，从系统架构、功能实现、软硬件集成等方面进行全面分析，旨在为相关领域的研究与实践提供有益的参考。
本文将首先介绍自动售货机的发展历程和现状，分析基于PLC的控制系统设计的必要性和优势。
随后，详细阐述控制系统的总体设计方案，包括硬件选型、软件编程、系统网络构建等关键环节。
在此基础上，进一步探讨控制系统的核心功能，如商品识别、交易处理、库存管理、远程监控等，并阐述如何实现这些功能的自动化和智能化。
本文还将关注控制系统的安全性、稳定性和可扩展性等方面的设计考虑，以确保售货机在实际运营中的可靠性和持久性。
通过案例分析或实验验证，对基于PLC的自动售货机控制系统的实际效果进行评估，并提出改进和优化建议，以期为推动自动售货机技术的进一步发展提供有益的借鉴。
二、PLC控制系统设计基础在设计基于PLC的自动售货机控制系统时，理解PLC控制系统的基本原理和设计方法是至关重要的。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程存储器，用于执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或过程。
我们需要明确PLC控制系统的基本构成，这通常包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出模块、电源以及编程设备等。
CPU是PLC的核心，负责执行用户程序，处理数据，以及与其他模块通信。
存储器则用于存储用户程序、数据和工作状态等信息。
输入/输出模块负责与外部设备进行连接，实现数据的输入和输出。
基于S7-200PLC自动售货机控制系统设计
学号091401132《电气控制与可编程控制技术》课程设计（2009级本科）题目：基于S7-200PLC自动售货机控制系统设计系（部）院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：赵春帅指导教师：张静职称：副教授完成日期：2012年12月14日课程设计任务书学生姓名赵春帅学号091401132专业方向电力系统班级09级（1）班题目名称基于S7-200PLC自动售货机控制系统设计一、设计的主要内容1.完成控制系统的硬件设计，主要包括：电气元件的选择、电气原理图设计、可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。
2.完成控制系统的软件设计，主要包括：程序流程图设计、梯形图程序设计及仿真调试。
3.完成课程设计说明书的撰写，主要包括：封面、目录、设计任务书、设计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等。
二、设计要求1.自动售货机有6个投孔，分别为一、五、十、二十、五十、一百元。
2.售货共有饮料与日用品两种选择。
3当投入硬币的总值大于等于物品价值时，对应的物品指示灯亮绿灯。
4.当物品对应的指示灯亮绿灯时，按下相应的按键，相应的物品排出，同时指示灯绿灯闪烁。
5.当顾客成功购买完一件物品后20秒无操作，自动售货机会自动将余款退还顾客。
6.如果顾客投入硬币在限定的时间内（2分钟）不按任何按键，自动售货机将退还所投硬币。
7如果顾客投入硬币后又不想买物品，按下退款按键，自动售货机会自动将余款退还顾客。
8.找零时顾客可选择币额进行退币。
9.当物品不足时，对应的物品指示灯亮红灯，顾客按下相应的按键无反应（不出物品，不减余额），并向总部发送所缺物品。
三、设计进度安排第一周星期一查阅文献资料，了解与设计题目相关的知识星期二～星期四确定控制系统的总体设计方案，完成控制系统的硬件设计星期五至第二周星期二完成控制系统的软件设计及调试星期三～星期四撰写课程设计说明书星期五答辩指导教师签字：目录一、引言 (1)二、设计目的 (1)三、设计任务及要求 (1)1设计要求 (1)2设计任务 (2)四、系统的硬件电路设计 (2)1计币系统 (2)2比较系统 (2)3选择系统 (3)4物品供应系统 (3)5退币系统 (3)五、PLC的选型 (3)1PLC的选型原则 (3)2PLC选型 (4)六、硬件外部接线图 (5)七、系统的程序设计 (6)1I/O分配表 (6)2程序设计的流程图 (7)3程序设计梯形图 (7)八、系统仿真与调试 (17)九、设计总结 (20)十、参考文献 (21)一、引言自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。
基于PLC自动售货机控制系统设计
基于PLC自动售货机控制系统设计引言自动售货机作为一种便捷的零售方式，已经广泛应用于各种场景，如商场、学校、车站等。
为了提高自动售货机的功能和性能，PLC（可编程逻辑控制器）被引入到控制系统中。
PLC作为一种可编程的电子设备，能够根据预定的程序和逻辑来控制各种设备和过程。
本文将详细介绍基于PLC自动售货机控制系统设计的相关内容。
一、PLC控制系统概述1.1 PLC基本原理PLC是一种用于工业自动化领域的电子设备，它能够根据预定的程序来实现各种控制功能。
其工作原理是通过输入模块接收外部信号，经过处理后通过输出模块输出信号来实现对设备和过程的控制。
1.2 PLC在自动售货机中的应用在传统自动售货机中，通常使用微处理器或嵌入式系统来实现对设备和过程的控制。
然而，这些传统方式存在着功能有限、扩展性差等问题。
而使用PLC作为自动售货机的控制器，则可以克服这些问题，并且具有更好的稳定性和可靠性。
二、PLC自动售货机控制系统设计2.1 系统结构设计PLC自动售货机控制系统的结构主要包括输入模块、处理单元（CPU）、输出模块和外部设备。
其中，输入模块用于接收外部信号，CPU用于处理信号并执行相应的控制程序，输出模块用于输出信号，外部设备包括货道、显示屏等。
2.2 系统功能设计PLC自动售货机控制系统的功能主要包括货道管理、库存管理、支付管理和故障处理等。
其中，货道管理功能用于管理各个货道上商品的存放和取出；库存管理功能用于实时监测商品库存并生成相应的报表；支付管理功能用于接收用户支付信息并完成交易；故障处理功能用于检测设备故障并进行相应的处理。
2.3 系统程序设计PLC自动售货机控制系统的程序设计是实现各个功能的关键。
在程序设计中，需要考虑到各个输入信号和输出信号之间的关系，并编写相应的逻辑代码。
此外，还需要考虑到异常情况下的处理方式，并编写相应代码进行异常处理。
三、PLC自动售货机控制系统实现3.1 硬件实现PLC自动售货机控制系统的硬件实现主要包括PLC设备的选择和配置，输入模块和输出模块的连接，以及外部设备的接入等。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计在当今快节奏的社会生活中，自动售货机作为一种便捷的零售方式，已经在我们的日常生活中随处可见。
从地铁站、商场到学校、医院，自动售货机为人们提供了随时随地购买商品的便利。
而其背后的控制系统则是实现这一便捷服务的关键，基于 PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机控制系统更是以其稳定、可靠和高效的特点，成为了自动售货机领域的重要技术支撑。
一、自动售货机的工作原理及功能需求自动售货机的工作原理并不复杂。
顾客通过选择商品、投入货币或使用电子支付方式，控制系统接收到相应的信号后，驱动出货机构将所选商品送出，并进行找零或完成支付确认。
为了实现这些功能，自动售货机的控制系统需要具备以下几个主要功能：1、商品选择与识别功能能够准确识别顾客选择的商品，并将选择信息传递给后续的控制模块。
2、货币接收与识别功能可以接收和识别各种货币形式，包括硬币、纸币以及电子支付方式，如微信支付、支付宝等，并准确计算投入的金额。
3、出货控制功能根据顾客的选择和支付情况，精确控制出货机构，确保所选商品能够顺利送出。
4、库存管理功能实时监测商品库存数量，当库存不足时及时发出警报，以便管理人员进行补货。
5、故障诊断与报警功能能够自动检测系统故障，如出货机构故障、货币识别器故障等，并及时发出报警信号，通知维护人员进行维修。
二、PLC 在自动售货机控制系统中的优势PLC 作为一种专门用于工业控制的计算机，具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等诸多优点，非常适合用于自动售货机这种需要长时间稳定运行的设备控制系统中。
1、可靠性PLC 采用了先进的硬件和软件技术，具有很强的抗干扰能力，能够在恶劣的环境下稳定工作，保证自动售货机的正常运行。
2、编程灵活性PLC 的编程语言简单易懂，编程人员可以根据自动售货机的具体控制要求，灵活编写控制程序，实现各种复杂的控制逻辑。
3、扩展性PLC 具有良好的扩展性，可以方便地与其他设备进行连接，如触摸屏、打印机、读卡器等，以满足自动售货机不断升级和扩展的需求。
基于S7-200系列PLC控制的自动售货机系统设计
基于S7-200系列PLC控制的自动售货机系统设计摘要随着中国信息科技的迅猛发展，支付方式的改变，新的自助售货形式与功能冲击着传统的零售方式，深受市场的青睐。
中国自动售货机行业释放出巨大的能量，庞大的年轻消费人群拉动了服务业的发展。
本次自动售货机控制系统设计是基于西门子S7-200系列PLC（Programmable logic controller）。
通过对PLC控制原理的研究，充分利用其控制优势对控制功能加以完善。
在自动售货机硬件中步进电机的使用，方便运营商和维修人员根据货物尺寸来设定货物在货道的位移量。
运用称重方式配合压力传感器判断出货是否成功，运用光电传感器配合模拟量输入模块对货道进行检测。
通过对系统的改进方便了运营商的管理与维护，极大地保障了消费者的消费权益，增加了购买欲望。
给消费群体带来更愉快的购物体验，使自动售货机在市场中更具“硬件实力”。
关键词：PLC 、自动售货机、控制程序、完善AbstractWith the rapid development of information technology in China and the change of payment methods, the new forms of self-service and the functions impact on the traditional retail methods and are deeply favored by the market. Vending machine industry has unleashed huge energy in China , and the huge number of young consumers has driven the development of the service industry. This vending machine control system design is based on Siemens s7-200 series PLC (Programmable logic controller). Through the study of PLC control principle, make full use of its control advantages to improve the control function. The use of stepper motor in vending machine hardware makes it convenient for operators and maintenance personnel to set the displacement of goods in the aisle according to the size of goods. The weighing mode and pressure sensor were used to determine whether the shipment was successful or not, and the photoelectric sensor was used to test the cargo channel with the analog quantity input module. Through the improvement of the system, it facilitates the management and maintenance of operators, greatly protects consumers' consumption rights and interests, and increases their purchasing desire. The perfection brings a more pleasant shopping experience to consumer groups, so that vending machines in the market more "hardware strength".Key words：Programmable logic controller，Vending machines，The program design，Perfect李佳峰：基于S7-200系列PLC控制的自动售货机系统设计目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2自动售货机领域的国内外研究现状 (1)1.3自动售货机结构及工作原理 (2)第二章自动售货机PLC简介 (2)2.1 PLC控制系统的组成 (2)2.2 PLC的循环扫描工作原理 (4)2.3 模块及功能介绍 (5)第三章自动化售货机PLC系统设计 (7)3.1 功能设计 (7)3.1.1 设计要求 (7)3.1.2 功能流程图 (8)3.2 硬件设计与选型 (9)3.2.1 I/O端分配 (9)3.2.2 硬件接线图 (9)3.2.3 软件系统设计 (10)3.2.4 主程序梯形图 (10)3.3 仿真实验 (13)第四章自动售货机的改进 (15)4.1 出货称重功能 (15)4.1.1 称重模块SIWAREX MS (15)4.1.2 SIWAREX MS称重模块程序配置 (16)4.1.3 程序设计 (17)4.1.4 称重功能仿真实验 (18)4.2 出货位移量可调整功能 (18)4.2.1 步进电机的PTO控制 (18)4.2.2 程序设计 (20)4.2.3 仿真实验 (22)4.3 余货检测功能 (22)4.3.1 PLC对模拟量处理 (23)4.3.2 光电传感器 (23)4.3.3 研究方法 (23)4.3.4 程序设计 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)山东交通学院毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题研究的背景及意义中国作为新兴发展国家，中等收入群体会极大地拉动服务业的发展，庞大的人口消费基础，微信、支付宝全球领导地位，大数据点位的选择及客户群体产品服务的个性化定位，以及企业信息管理系统的普及，中国自动售货机行业海量能量的释放与机遇的把握，将会是中国新零售市场的一个重要板块。
基于PLC控制的自动售货机系统
四、系统测试与评估
为确保基于PLC控制的自动售货机系统能够正常稳定地运行，需要进行严格 的测试与评估。
1、测试方法：采用黑盒测试、灰盒测试和白盒测试等多种方法，对系统的 各个功能模块进行测试，确保每个模块都能正常工作。
2、评估标准：制定详细的评估标准，包括设备的可靠性、易用性、维护性 和节能性等方面的指标。
四、程序设计
程序设计是整个控制系统设计的核心部分，主要分为以下几个步骤： 1、需求分析：明确系统的功能需求和性能要求。
2、I/O配置：根据需求分析结果，确定输入设备和输出设备的数量和类型。
3、程序设计语言：选择适合的程序设计语言，如Ladder Logic、 Structured Text等。
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基于PLC控制的自动售货机系统
目录
01 一、PLC控制概述
02 二、系统设计
03 三、系统实现
04 四、系统测试与评估
05 五、结论
06 参考内容
随着科技的进步和自助服务需求的增长，自动售货机作为一种便捷、24小时 服务的销售方式，越来越受到人们的欢迎。而基于可编程逻辑控制器（PLC）的 自动售货机系统，能够实现更高效、精准的控制和管理，进一步提升自动售货机 的使用体验。
参考内容
随着社会的进步和科技的发展，自动售货机已成为现代社会中不可或缺的一 部分。自动售货机通过嵌入式系统和PLC（可编程逻辑控制器）来实现控制，本 次演示将探讨基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
一、概述
PLC是一种可编程的工业控制器，被广泛应用于各种工业自动化和过程控制 系统中。在自动售货机中，PLC被用于处理交易、管理库存、接收货币、识别商 品等任务。使用PLC作为主控制器，可以简化自动售货机的硬件和软件设计，提 高系统的可靠性和稳定性。
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《PLC 课程设计》说明书专业指导老师姓名学号完成日期2018年6月10号选题四、自动售货机PLC 控制1．工作要求：1）此售货机可投入5 角、1 元、5 元硬币。
2）所售饮料标价：可乐——2.50 元、橙汁——3.00 元、红茶——5.50 元、咖啡——10.00 元3）当投入的硬币和纸币总价值超过所购饮料的标价时，所有可以购买饮料的指示灯均亮，作可购买提示。
（如：当投入的硬币总价值超过2.5 元，可乐按钮指示灯亮；当投入的硬币总价值超过3 元，可乐、橙汁按钮指示灯均亮；当投入的硬币总价值超过10.00 元所有饮料按钮指示灯都亮）。
4）当饮料按钮指示灯亮时，才可按下需要购买饮料的按钮，购买相应饮料，（如：当可乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出10s 后自动停止，此时可乐按钮指示灯闪烁）5）购买饮料后，系统自动计算剩余金额，并根据剩余金额继续提示可购买饮料（指示灯亮）。
6）若投入的硬币和纸币总价值超过所消费的金额时，找余指示灯亮，按下退币按钮，就可退出多余的钱。
7）系统退币箱中只备有5 角、1 元硬币，退币时系统根据剩余金额首先退出1 元硬币，1 元硬币用完后，所有找余为5 角硬币。
表3 自动售货机控制信号说明课程设计报告目录一、引言1.1自动售货机研究的背景1.2 自动售货机国内外发展现状1.3 本课题研究的目的及意义1.4 研究的主要内容二、系统总体方案设计2.1自动售货机硬件结构2.2 PLC选型设计2.3硬币的识别2.4 纸币的识别2.5电机的选择2.6自动售货机出货结构三、控制系统设计3.1自动售货机工作流程图3.2自动售货机I/O分配3.3 PLC外部接线图3.4 PLC程序的设计3.4.1钱币计数系统3.4.2商品购买系统3.4.3 找零系统四、系统调试及结果分析4.1仿真软件的操作设置4.2仿真调试结果五．参考文献一、引言1.1自动售货机研究的背景自动售货机的出现是自动化社会的产物。
在社会消费水平迅速提高的今天，大量的购买消费可发生在任何时间任何地点。
由于时间，地理位置的限制，给人们的购物带来了不便，为了满足商业的需求方便人们的购物消费自动售货机便出现在人们的生活中，自动售货机以其占地面积小，24 小时不间断工作，后期投入少的优势方便着人们的生产生活，可放置在人流量较多的车站，学校餐厅，人群密集的小区，街道。
自动售货机在一定程度上为人们提供了购买可能，但在国内自动售货机的数量还远远不足，人均占有量少，只能实现简单的购买交易，人工智能欠缺，国内自动售货机还急待发展。
基于PLC 的自动售货机操作方便，性能稳定，销售种类丰富，在市场的销售中有着良好的发展前景。
1.2 自动售货机国内外发展现状随着自动化时代的来临，以及商业销售发展的需要，自动售货机出现在人们的生活中，美国在二十世纪初期研究出销售香烟的售货机，后来又逐渐出现了销售不同产品的自动售货机。
现在自动售货机逐渐发展完善，销售的种类多种多样，操作方便简单不仅能用货币交易们还支持在线付款网上交易。
国内自助售货行业起步晚，发展快，随着自动售货机的不断发展其功能也会逐渐完善，人工智能也会做的更好，目前市场上自动售货机主要由投币系统，通过货币识别器识别出货币的面值、真伪，并通过内部系统对币值进行累加，当投入的货币总数大于商品售价时，可以进行商品的选择购买，购买结束后找出余额。
较为先进的自动售货机在投币阶段可以进行付款方式的选择，不仅能进行投币，还可选择在移动端进行网上支付。
在商品出货方式上有多种出货方式，可根据销售对象的种类设置不同的出货方式，目前较先进的是通过机械手出货方式出货，能保证物品在销售过程中不受损伤，但由于技术及成本的问题，目前市场上的售货机还没有普及此种出货方式，由于国内自动售货机行业发展时间短，与先进国家还有一段的差距。
国内自动售货机在稳定性方面，销售商品的多样性还与国外有一定的差距，在管理方面也有很大的欠缺不足，不能很好的监控到售货机的状态。
随着行业的发展售货机逐渐接近成熟支持多种付款方式线上和线下支付，支持较大金额的支付与交易结算，根据销售商品的不同商品的出货方式也不同，根据气候地区的不同自动售货机具有制冷，半制冷，制热功能，同时具有多种监控方式。
国内自动售货机不断发展以满足商业需求和人们的购物需求，内部系统和智能方面也逐渐完善，自动售货机也逐渐的出现在人们的生活中，在一些城市校园中我们随处可见，它改变着人们的购物方式。
目前市场上的自动售货机根据操作方式分为两类，一类为先选择商品在投入钱币操作流程如下图：选择商品投入钱币取出商品找回零钱图1.1 操作流程图此类售货机根据选择的商品价格投入一定的货币。
另一类为先投入钱币在选择商品，操作流程如下：图1.2 操作流程图此类先投入一定的货币，根据投入的货币选择可购买的商品，两类售货机在购买流程上有一定的差别。
(1）当发生交易时，货币从投币入口投入，经过货币识别器识别出货币的真伪。
当货币为真时，传感器给PLC 传送指令。
（2）PLC 接到指令把投入的钱币币值累加到一起，再与商品价格形成对比，当投入的币值大于等于商品售价时，对应的商品显示灯亮可进行购买此类商品。
自动售货机内此种商品售空，则无法在进行此种商品的购买，此种商品的缺货指示灯亮。
（3）当某类商品可购买时，按下对应的商品按钮，就可以在取货口进行取货。
（4）当一次购买结束后，余额会再次和商品价格进行比较，若余额仍大于某些商品售价，则还可进行购买。
购买结束则可按退币按钮，进行退币结束交易。
（5）系统复位，完成售货。
1.3 本课题研究的目的及意义在自动化时代，任何的发展研究都是为更好的服务人们的生产生活。
由于时间的和地理位置的因素，商场和超市并不能很好的满足人们的购物要求。
为了满足商业的销售，也为了更好的满足人们的购物需求，自动售货机便渐渐的渗透到生活的各个角落，如今在学校图书馆，餐厅，车站候车室，以及人员密集的街道都能看到自动售货机的身影。
简易的购物操作，多方式的支付方式，和稳定的控制系统，能为用户带来良好的体验。
1.4 研究的主要内容自动售货机是一种自动化设备，为人们提供24 小时售货服务，其扮演的角色不断方便着我们的生活，也越来越受到人们的喜爱。
相比以单片机为控制基础的售货机，以PLC 为控制基础的售货机更能抵抗外部因素带来的干扰，系统稳定性强，设备维修方便，在程序设计上也比较简便，更加适合在复杂的公共环境下使用。
具体研究方法分以下步骤：（1）硬件设计：通过对自动售货机的功能分析，了解自动售货机的工作原理，分析出硬件组成结构。
（2）软件设计：根据自动售货机功能的要求，对系统进行模块分解，逐个分析系统模块，掌握模块系统的基础上对整体的系统进行研究分析，编写出所要求的控制程序以实现自动售货机的功能。
（3）仿真模拟：通过编程软件STEP 7-Micro_WIN SP9 编出对应功能的梯形图，调试确认无误后导出程序，在S7-200 仿真软件上，对系统进行仿真模拟以分析控制系统是否达到设计要求，并通过模拟反馈完善系统设计。
确认系统无误后在实验室进行接线模拟，确认系统在实际运用的可行性。
2.系统总体方案设计2.1自动售货机硬件结构在自动售货机控制系统中，各种硬件设备与PLC 连接，当硬币识别器，纸币识别器对钱币识别后给PLC 一个信号，PLC 内部进行货币的加数计算。
通过各种按钮进行购买，退币的控制。
当购买商品时，按下商品选择按钮，PLC 输出指令通过接触器控制电机进行商品的出货、退币。
该自动售货机可靠性强,使用方便, 对投入的钱币有自动识别真伪功能,并能对投入的钱进行累计,根据投入的钱币选择商品,当商品缺货时对应的缺货指示灯亮,交易结束进行自动找零。
图2.1硬件结构图2.2 PLC选型设计图 2.2 PLC 控制系统图本次设计以西门子 S7-200 为内部控制系统。
以西门子 S7-200 为基础的控制系统的自动售货机可根据销售对象的种类来选择要扩展的模块。
直接读写摸拟量 I/O 模块，不需要复杂的编程，方便了开发人员的程序设计。
普通 PLC 温度适用范围为 0~55 度，宽温型 S7-200 适用温度范围为-25~+70 度，为自动售货机复杂的销售环境提供了可能。
S7-200 以其极高的性价比，在工业控制中占有不可替代 的地位。
图 2.3 PLC 外形图 CPU 模块 输入 模块 输出 模块 可编程控制器 接触器 电磁阀 指示灯 电源按钮限位开关选择开关电源根据自动售货机的功能要求，对PLC 进行模块化设计(1)系统初始化功能模块。
每当发生一次交易时系统都要进行一定的初始化以方便再次购买。
如钱币计数系统的初始化，当售货机内存货不足时要及时补给商品，并对商品数量计数系统进行初始化。
(2)货币的辨识功能模块。
当有货币投入时，通过货币识别模块进行对货币的识别，当识别通过后会给PLC 发送指令通过累计器对钱币计数。
(3)系统显示功能模块。
通过系统显示模块来识别投入的钱币是否能够购买某种商品，和商品是否缺货无法购买。
(4)价格比较功能模块。
通过价格比较模块来比较投入的货币是否能达到购买某种商品。
(5)商品选择功能模块。
自动售货机售有4 种产品,分别为1 元的纯净水、2 元的山泉水、3 元的红茶,4 元的奶茶，当投入的货币币值大于等于商品按钮时只要选择对应的商品按钮就可以购买。
(6)退币功能模块。
当交易结束时按下退币按钮就可以退出余额结束购买。
2.3硬币的识别硬币的识别主要通过识别硬币的材料和尺寸来判别硬币的真伪，硬币的材质是由特殊的合金制作成的，无法伪造出来，不同币值的硬币在尺寸重量上有很明显的差别。
当硬币投入后，硬币通过由电感和电容组成的磁场，由于硬币材料和尺寸上的不同，通过磁场时会影响电感的电感量，电感量的变化引起振荡频率的变化，检测到的振荡频率与系统中存在的频率进行对比，就可判别出钱币的真伪，如果钱币为真则给PLC 发送信号，进行货币的计算。
当投入假币时，由于假币在振荡频率的不同无法通过硬币识别器被弹了出来。
图2.4 硬币识别器2.4 纸币的识别在纸币的投币过程中，纸币要先经过纸币识别器进行识别。
在市场上纸币的识别通常为紫外线识别，由于纸币是由特殊的纸张制作而成，在紫外线下没有荧光反射，可以根据荧光的强度辨别钱币的真伪。
不同币值的纸币面积大小有所不同，可通过红外装置来辨别钱币纸张的大小来区分币值，当钱币为真时，钱币可通过纸币识别器，并给PLC 一个信号，进行货币的累加计算。
如果钱币为假，则吐出假币，无信号输出。
图2.5 纸币识别器2.5电机的选择当发生购买后，自动售货机要自动出货，市场上售货机出货方式多种多样，根据售货的种类不同，出货方式也有所不同。
市场上的售货机大都是通过电机提供动力出货，在自动售货机内部每种产品的出货都需要一个电机来实现，但自动售货机中电机的功率并不需要多大，但当要求电机通电后能迅速动作，因此在电机选择方面我们选择低电压功率较小的直流电机。