PLC在自动售货机中的应用
PLC在自动售货机控制系统中的应用_董淑冷
第36卷第2期 上海师范大学学报(自然科学版)V o l.36,N o.2 2007年4月 J o u r n a l o f S h a n g h a i N o r m a l U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e s)2007,A p r.P L C在自动售货机控制系统中的应用董淑冷,茅红伟(上海师范大学机械与电子工程学院,上海200234)摘 要:首先介绍了自动售货机的结构组成,简述了利用可编程序控制器(P L C)控制的自动售货机控制系统的控制原理,最后给出了该控制系统的软硬件设计,并编写了系统程序总框图和一个具体的梯形图,经实践验证该控制系统是可行的.关键词:可编程序控制器;自动售货机;硬件设计;软件设计;梯形图中图分类号:T P391.8;F716 文献标识码:A 文章编号:1000-5137(2007)02-0047-050 引 言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,到牙刷、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[1].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(P L C)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.本文就详细地介绍一种用P L C实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计.1 自动售货机的结构组成[2]1.1 箱体外观正面上部为商品展示窗和价格标签;中部设投币入口、退币钮和金额显示窗;在价格标签附近设有选择商品的按键,正面下部为退币口和顾客取货口.面向顾客的机具正面,是完成商品价格介绍、接受投币、显示金额、推出商品和退币整个售出过程的表体部分.1.2 商品样品展示窗商品样品展示窗由透明有机板窗、样品展示架、商品价格标签、选购按钮和照明灯组成,设在前门体内部的可开启样品门,用来更换商品样品和价格标签.展示窗相当于商店橱窗或者柜台,以清晰明亮的商品展示和明码标价来招揽顾客.收稿日期:2006-10-10作者简介:董淑冷(1975-),女,上海师范大学机械与电子工程学院讲师,从事机电一体化、信号处理等教学及研究工作;茅红伟(1964-),男,上海师范大学机械与电子工程学院副教授,从事自动控制、智能检测等教学及研究工作.1.3 商品驱动机构商品的包装多种多样,主要有箱、盒、罐、袋等,它们的提取机构也各种各样.商品在送出时可以采用“螺旋移动”等动作移到取货口.1.4 商品贮存部分由于商品的驱动机构是双螺旋体出货机构,由此决定了该自动售货机的商品贮存方式,商品主要是摆放在双螺旋体中,通过双螺旋体的旋转把商品推到出货口.1.5 钱币识别系统钱币识别系统由钱币识别器、识别后的钱币自动分类贮存机构和退币机构3部分组成.1.6 P L C 控制系统P L C 控制系统是自动售货机在自动销售过程中,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.同时,该系统还具备预设价格、售出累计、驱动检测和故障自检等功能,是“售货机器人”的“大脑”.2 自动售货机控制系统的控制原理在本控制系统中,自动售货机只售5种商品;自动售货机可识别1元、5角、1角硬币;自动售货机可退币1元、5角、1角硬币.其控制原理是:首先由顾客按下商品选择开关,然后顾客投入钱币,经钱币识别传感器后将信号送给P L C ,由用户编写的P L C 程序运行可以识别出钱币的真伪以及币值,并显示投入钱币的数值,并同时与商品的价格比较.当投入的钱币满足某商品的购买价格后,则可以购买该商品的指示灯亮,P L C 通过计算还可以显示出消费数值和余额数值,商品驱动机构收到控制信号后即出货电磁阀动作,送出商品,若有余额,则退币电动机动作,可以退出余额数值的相应币值,同时完成内部清零过程.这样就完成一次商品提货过程.其控制系统的硬件组成示意图见图1.图1 自动售货机控制系统硬件组成示意图3 系统的硬件设计3.1 机型选择本系统是一个小型集中控制系统,P L C 选型主要取决于控制系统输入、输出开关信号的数量、用户程序的长短及相关的功能.根据此控制系统的要求,I /O 点数在40个左右,并且考虑到为以后的I /O 扩展,我们选择了性能价格比较高的松下电工点数之和为56的F P 1系列机型,其中其输入点为32点,输出点为24点.3.2 I /O 点配置在选择好P L C 的机型后,就可以进行该控制系统的硬件接口设计,考虑到编程简单、检查方便和接线容易等因素,我们编制了控制系统的输入输出(I /O )地址分配表,如表1所示.48 上海师范大学学报(自然科学版) 2007年4 P L C 软件设计4.1 软件结构根据控制系统的工作原理及硬件设计,该系统的软件采用模块化的设计方法,其主要由初始化、投表1 输入信号、输出信号地址分配表输入信号说明P L C 中地址分配输出信号说明P L C 中地址分配选择01商品X 101商品灯亮Y 1选择02商品X 202商品灯亮Y 2选择03商品X 303商品灯亮Y 3选择04商品X 404商品灯亮Y 4选择05商品X 505商品灯亮Y 5投入1角W X 1送出01商品Y 8投入5角W X 2送出02商品Y 9投入1元W X 3送出03商品Y A 退币按钮X 8送出04商品Y B 送出05商品Y C币过程、价格比较过程、商品选择、显示、退币和报警等模块组成,其中一些主要模块的功能如下:(1)初始化模块图2 价格比较模块梯形图49 第2期 董淑冷,茅红伟:P L C 在自动售货机控制系统中的应用①硬件初始化.对系统中各硬件资源设定明确的初始化状态,包括对可编程器件初始化,各I /O 口初始状态设定等.②软件初始化.包括堆栈初始化、状态变量初始化、各软件标志初始化、各变量存储单元初始化、系统参数初始化等.(2)投币模块在投币过程中,每投下一枚硬币,经钱币识别传感器把信号传递给P L C ,该模块将完成辨别硬币的真伪和判定具体的币值,可以进行钱币的叠加,并显示出相应的币值,余额也增加同样的币值.(3)价格比较模块投币完成后,系统会将在余额中钱币数据和可以购买的饮料价格进行区间比较:若大于或等于商品1的价格,则可以购买商品1,指示灯Y 1亮;若大于或等于商品2的价格,则指示灯Y 2亮,以此类推.(4)商品选择系统此模块可以实现用户对商品的选择购买.(5)退币模块图3 系统程序总框图系统可在顾客购买完商品后退回余币.在退币过程中,最主要的是要完成退币的运算过程,运算结果放在数据寄存器,根据结果起动退币电动机工作,输出相应的钱币,退币结束时还要给程序中使用到的某些寄存器重新赋零.(6)报警模块当货仓没有货物或投入硬币是伪币时,系统就报警.(7)显示模块可以实现币值显示、余额显示等.根据松下电工公司提供的N P S T -G RV 3.0软件,可以编写上述模块的程序,下面就是以价格比较模块为例,编写出梯形图如图2所示.在图2中的程序里面,余额显示对应的P L C 地址为W R 3,01商品价格、02商品价格、03商品价格、04商品价格和05商品价格相对应的P L C 的地址分别为W R 4、W R 5、W R 6、W R 7和W R 8.R 9010是松下F P 1型P L C 中的一个特殊内部继电器,在程序执行过程中,该继电器是始终保持闭合的这样就能够实现数据的实时比较.F 60是松下F P 1型50 上海师范大学学报(自然科学版) 2007年P L C 中的16位数据比较指令,用它来比较余额和商品的价格,R 900A 是大于标志,R 900B 是等于标志,当余额大于或等于某种商品价格时,相对应的商品指示灯就亮表示可以购买该商品[3].4.2 程序总框图根据系统控制要求,编写了控制系统的程序总框图,如图3所示.5 结 语目前,可编程序控制器、机器人、C A D /C A M 已经成为工业生产自动化的三大支柱.在以P L C 为核心的自动售货机控制系统中,当需要增加可选择的商品数量时,该控制系统的硬件只需要增加相应的输入信号,其硬件的原有接线不需要改变,软件则可以根据不同的控制要求进行修改,具有较强的适应性,因此在自动售货机行业中得到广泛的应用.参考文献:[1] 裴进灵.一种新型自动售货机的研制[J ].科技情报开发与经济,2002,(12):141-142.[2] 朱军.自动售货机的结构[J ].信息与电脑,1995,(10):12-13.[3] 周美兰,P L C 电气控制与组态设计[M ].北京:科学出版社,2003:4-206.T h e a p p l i c a t i o n o f P L Ci n v e n d i n g m a c h i n e c o n t r o l s y s t e mD O N GS h u -l e n g ,M A OH o n g -w e i(C o l l e g e o f M e c h a n i c a l a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ,S h a n g h a i N o r m a l U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 201418,C h i n a )A b s t r a c t :T h e b a s i c e l e m e n t s o f a v e n d i n g m a c h i n e a r e i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r .T h e c o n t r o l f u n d a m e n t a l o f t h e v e n d i n g m a c h i n e c o n t r o l s y s t e m b a s e do n P L Ca r e a l s o d e s c r i b e d .T h e h a r d w a r e a n d s o f t w a r e d e s i g n o f t h e c o n t r o l s y s t e mi s g i v e n .T h e b l o c k d i a -g r a mo f t h e s y s t e ms o f t w a r e i s d e s i g n e d a n d t h e s p e c i f i c l a d d e r d i a g r a mi s a l s o p r o g r a m m e d .T h i s c o n t r o l s y s t e mh a s b e e n p r o v e n f e a s i b l e i n p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s .K e yw o r d s :p r o g r a m m a b l e l o g i c c o n t r o l l e r ;v e n d i n g m a c h i n e ;h a r d w a r ed e s i g n s o f t w a r e d e s i g n ;l a d d e r d i a g r a m(责任编辑:任芳萍)51 第2期 董淑冷,茅红伟:P L C 在自动售货机控制系统中的应用。
PLC在自动售货机控制系统中的应用
PLC在自动售货机控制系统中的应用一、概述随着科技的不断发展，自动化和智能化已成为现代生活的重要趋势。
在诸多领域中，自动售货机作为一种便捷、高效的自助服务设备，受到了广大消费者的青睐。
而可编程逻辑控制器（PLC）作为工业自动化领域的核心控制设备，其在自动售货机控制系统中的应用也日益广泛。
PLC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。
它采用可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程。
由于其高可靠性、灵活性以及易于维护的特点，PLC在工业自动化领域得到了广泛应用。
在自动售货机控制系统中，PLC主要负责控制售货机的各个功能模块，如货币识别、商品选择、找零、出货等。
通过编程实现对这些模块的精确控制，PLC能够确保售货机在复杂的运行环境中稳定运行，并为用户提供优质的服务体验。
PLC还具备强大的数据处理和通信能力，能够与上位机或其他设备进行数据交换，实现远程监控和故障诊断等功能。
这使得自动售货机的维护和管理变得更加便捷和高效。
PLC在自动售货机控制系统中的应用具有重要意义。
它不仅能够提高售货机的自动化水平和运行效率，还能够降低维护成本和提高用户体验。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，PLC在自动售货机控制系统中的应用前景将更加广阔。
1. 介绍自动售货机的发展历程及其在现代生活中的重要性。
自动售货机作为一种自助式的销售终端，经历了从简单到复杂、从单一到多元的发展历程。
早期的自动售货机功能相对单一，主要满足基本的商品售卖需求。
随着科技的进步和消费者需求的多样化，自动售货机逐渐融入了更多的智能化、人性化设计，实现了多种支付方式、库存管理、远程监控等功能。
在现代生活中，自动售货机的重要性日益凸显。
它为消费者提供了极大的便利。
无论是在商场、车站、机场还是学校、医院等公共场所，自动售货机都能随时随地满足人们的购物需求，无需排队等待或寻找人工售货员。
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的自动售货机研究内容
基于plc的自动售货机研究内容基于PLC的自动售货机研究内容导言随着科技的不断发展和人们生活水平的提高，自动售货机已经逐渐成为现代都市中不可或缺的一部分。
自动售货机的出现，为人们提供了一种便捷的购物方式，也为商家创造了更多的销售机会。
然而，要实现自动售货机的高效运行和管理，就需要依赖于PLC（可编程逻辑控制器）技术的应用。
本文将深入探讨基于PLC的自动售货机研究内容，从多个方面分析其意义和应用。
一、PLC技术在自动售货机中的作用1.1 PLC的基本概念PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工程控制的电子设备，其内部通过编程来控制和监视工业过程的各个步骤。
PLC具有高速、高性能的特点，可用于各种工业自动化应用。
1.2 自动售货机的需求自动售货机作为一种便捷的购物方式，成功的关键在于提供高效、快捷、准确的服务。
而PLC技术正是解决这些需求的重要工具。
通过引入PLC技术，自动售货机能够实现更精确的货物配送、现金管理和远程监控等功能，提升用户体验并提高商家的销售效率。
二、基于PLC的自动售货机的工作原理2.1 硬件设备介绍基于PLC的自动售货机主要由PLC、传感器、执行器和通信模块等硬件设备组成。
其中，PLC作为控制中心，负责接收传感器信号、执行指令和与服务端进行通信。
2.2 程序设计流程在基于PLC的自动售货机中，程序设计流程一般包括以下几个步骤：(1) 确定需求和功能：包括货物选择、库存管理、货物配送、现金管理等功能。
(2) 编写程序代码：根据需求和功能，编写相应的程序代码，并设置逻辑控制条件和参数。
(3) 测试和调试：对编写的程序进行测试和调试，确保系统能够正常运行。
三、基于PLC的自动售货机的应用3.1 货物配送管理基于PLC的自动售货机通过传感器等设备，实现对货物的自动检测、选择和配送。
当顾客选择商品后，PLC会接收到传感器的信号，并根据顾客的选择，通过执行器将相应的商品送至取货口，实现快速且准确的货物配送。
PLC在自动售货机上的应用
毕业设计（论文）题目： PLC在自动售货机上的应用系（院）：工业与信息化学院专业：姓名：学号：校内指导教师：职称：讲师2013年5 月25日摘要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、维护方便等一系列优点，现已在工业控制领域得到广泛地应用。
自动售货机作为生活中完成饮料、香烟等其他生活用品零售的独立设施，从而要求了它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。
这两者的完美组合将会给广大群众带来更多的便利！本次设计在以西门子公司S7-200系列的PLC为核心的自动售货机控制系统中，当需要增加可选择的商品数量时，该控制系统的硬件只需要增加相应的输入信号，其硬件的原有接线不需要改变，软件则可以根据不同的控制要求进行修改，具有较强的适应性，因此在自动售货机行业中得到了广泛的。
关键词PLC 自动售货机西门子S7-200。
目录第1章 PLC的介绍及自动售货机现状.......................................... - 1 -1.1 PLC的介绍........................................................ - 1 -1.1.1 PLC的概论................................................... - 1 -1.1.2 PLC的产生................................................... - 1 -1.1.3 PLC的定义................................................... - 2 -1.2 自动售货机的现状.................................................. - 2 -1.2.1 自动售货机的发展情况........................................ - 2 -1.2.2 自动售货机的发展前景........................................ - 4 -1.3 本次设计意义...................................................... - 5 - 第2章、自动售货机的硬件设计.............................................. - 6 -2.1 结构组成.......................................................... - 6 -2.1.1 箱体外观.................................................... - 6 -2.1.2 商品显示窗.................................................. - 6 -2.1.3 商品驱动机构................................................ - 6 -2.1.4 商品贮存部分................................................ - 6 -2.1.5 钱币识别系统................................................ - 7 -2.1.6 PLC控制系统................................................. - 7 -2.2 控制原理和要求.................................................... - 7 -2.2.1 控制原理.................................................... - 7 -2.2.2 控制要求.................................................... - 7 -2.3 程序流程图 ....................................................... - 9 -2.4 I/O地址分配表................................................... - 10 -2.5 硬件接线图....................................................... - 11 - 第3章自动售货机的软件设计............................................. - 12 -3.1 中间辅助继电器分配表............................................. - 12 -3.2 软件设计......................................................... - 13 -3.3 运行调试......................................................... - 19 - 第4章结论.............................................................. - 20 - 致谢................................................................... - 21 - 参考资料................................................................. - 22 -第1章PLC的介绍及自动售货机现状1.1 PLC的介绍1.1.1 PLC的概论PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
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一、引言自动售货机作为一种便捷的购物方式，已经在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
随着科技的发展，自动售货机的功能也得到了不断的升级和优化。
本文将重点研究基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统的设计，通过对PLC的基本原理、功能模块以及应用场景的分析，为自动售货机的控制系统设计提供理论支持和技术指导。
二、PLC基本原理及功能模块1.1 PLC基本原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机，它采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，以执行对各种输入或输出设备的控制。
PLC的主要特点是具有较高的可靠性、灵活性和可编程性。
它可以根据实际需要，对控制程序进行修改和调整，以满足不同生产环境的需求。
1.2 PLC功能模块PLC的功能模块主要包括输入/输出模块、中央处理器模块(CPU)、存储器模块和通信模块等。
其中，输入/输出模块负责接收外部设备的信号，并将其转换为PLC可以识别的电平信号；中央处理器模块是PLC的核心部件，负责执行用户编写的控制程序；存储器模块用于存储程序代码、数据和参数等；通信模块则负责与其他设备进行数据交换和通信。
三、基于PLC的自动售货机控制系统设计2.1 系统架构设计基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成：输入设备检测模块、货物存储管理模块、销售结算模块和人机交互模块。
其中，输入设备检测模块主要用于检测用户的操作行为，如按下取票按钮、投币/刷卡等；货物存储管理模块负责管理货物的进出库、库存数量等信息；销售结算模块则负责计算用户的购买金额，并进行找零处理；人机交互模块则负责与用户进行实时沟通，提供相关信息和服务。
2.2 功能模块设计2.2.1 输入设备检测模块该模块主要包括传感器和执行器的配置，以及相应的控制程序。
传感器可以检测到用户的动作，如按下取票按钮、投币/刷卡等；执行器则根据传感器的信号执行相应的操作，如打开货门、出货等。
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一、引言大家好，今天我要给大家聊聊一个非常有趣的话题——基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
让我给大家简单介绍一下什么是PLC。
PLC是可编程逻辑控制器的缩写，它是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
而自动售货机呢？就是我们日常生活中经常见到的那种，只要投入硬币或者刷手机支付，就能买到各种零食、饮料的小机器。
那么，如何用PLC来设计一个自动售货机控制系统呢？别着急，接下来我会给大家详细讲解。
二、自动售货机的基本结构我们要了解自动售货机的基本结构。
一般来说，自动售货机主要由以下几个部分组成：机身、出货装置、货币识别装置、货物存储装置和控制系统等。
其中，控制系统是整个自动售货机的核心部件，负责对各个部分进行协调和控制。
而PLC正是这种控制系统的主要组成部分之一。
三、PLC在自动售货机中的应用那么，PLC是如何在自动售货机中发挥作用的呢？其实，PLC主要负责对自动售货机的出货装置、货币识别装置和货物存储装置进行控制。
具体来说，当用户投入硬币或刷手机支付时，PLC会根据设定好的程序判断用户的支付方式，并将相应的信息发送给货币识别装置。
如果用户支付成功，PLC会通知出货装置开始出货；如果用户支付失败，PLC会提示用户重新支付。
PLC还可以根据货物存储装置的状态来控制出货装置的启停，以及调整货物的供应速度等。
四、PLC控制系统的设计方法那么，如何设计一个高效、稳定的PLC控制系统呢？这里，我给大家分享一些经验。
我们要明确系统的需求和功能，然后根据需求来选择合适的PLC型号和硬件配置。
接下来，我们要编写PLC程序，实现对各个部分的控制。
在编写程序时，我们要注意保持程序的简洁性和可读性，避免出现冗余和复杂的逻辑关系。
我们还要定期对系统进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
五、结语通过以上介绍，相信大家对基于PLC的自动售货机控制系统有了一定的了解。
这只是一个简单的示例，实际上还有很多其他类型的自动售货机，它们的控制系统也会有所不同。
plc自动售货机
PLC自动售货机1. 简介PLC自动售货机是一种利用可编程逻辑控制器（PLC）来实现自动售货功能的设备。
它采用先进的控制技术和传感器，能够自动完成货物的存储、售卖和支付等操作。
本文将介绍PLC 自动售货机的原理、结构以及其在实际应用中的优势。
2. 原理PLC自动售货机的实现原理主要包括以下几个方面：2.1 货物存储PLC自动售货机通过多层货架来存放不同的商品。
每层货架上都安装有传感器，用于检测货物的数量和位置。
当有顾客选择购买某个商品时，PLC控制系统会根据传感器的信号判断对应货架上是否还有足够的商品，并选择合适的货架进行出货。
2.2 出货机构当PLC控制系统确定要出售某个商品时，它会控制出货机构进行出货。
出货机构通常包括电动马达和推杆等部件，通过PLC系统的指令来驱动这些部件，将选中的商品从货架上推出并交给顾客。
2.3 支付系统PLC自动售货机通常配备了各种支付方式的接口，例如硬币、纸币、信用卡等。
当顾客选择一种支付方式并进行支付时，PLC控制系统会接收到支付信息并进行处理，验证支付的合法性并记录相应的销售数据。
3. 结构PLC自动售货机的结构主要包括以下几个部分：3.1 货架系统货架系统是PLC自动售货机的核心组成部分，用于存放各类商品。
货架通常由金属材料制成，具有多层结构，每层上都安装有传感器和出货机构。
3.2 控制系统PLC控制系统是PLC自动售货机的大脑，通过编程实现对各个部件的控制。
它接收传感器的反馈信息，判断货架上的商品情况，并根据顾客的选择和支付情况来控制出货机构。
控制系统还可以实现数据记录和统计等功能。
3.3 支付系统支付系统是PLC自动售货机与顾客进行交互的界面，用于接收顾客的支付信息，验证支付的合法性，并进行相应的处理。
支付系统通常包括钱箱、读卡器等设备，能够支持多种支付方式。
3.4 显示系统PLC自动售货机通常配备有显示屏，用于向顾客展示商品的信息、价格以及交易详情等。
显示系统能够提供直观的界面，方便顾客操作和选择。
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南通纺织职业技术学院毕业设计（论文）PLC在自动售货机中的应用曹瑞班级10电器一专业电气自动化教学系机电系指导老师陈群完成时间2012年11月26日至2012年11月30日摘要随着社会不断的进步，机械化程度的迅速发展，自动化控制已在人们的生活中得到了广泛的运用，给人们带来了便利。
本论文利用PLC自动控制具有功能完备、灵活性、通用性好、程序输入方法简化，操作简单等优点，设计出了PLC自动控制售货机，自动售货机是一种高智能化的产品，操作简便，可以充分补充人力资源的不足，这种自动售货机外型结构体积小，安置区域广，给人们的生活带来了巨大的方便。
该论文设计介绍了自动售货机的结构组成，包括投币控制按钮、选择饮料按钮、退币按钮、输出饮料端口、找钱端口和一些对应的指示灯；根据设计需要和经济综合因素的考虑，选用FX2N-32R型PLC的控制，这样就能够满足输入与输出控制，在设计中给出了控制系统的软硬件设计，并用GX Simulator软件进行对梯形图的输入、调试与仿真，能够完全符合设计需求。
关键词：PLC,自动售货机，梯形图目录摘要 (I)前言 (1)第1章自动售货机简介..................... 错误!未定义书签。
1.1 自动售货机的简介 (2)1.2 采用PLC控制售货机的原因 (2)1.3 自动售货机的功能 (3)1.4 自动售货机工作原理 (5)1.5 自动售货机设计思路 (5)第2章PLC自动售货机的硬件设计 (6)2.1 设计目的 (6)2.2 自动售货机的设计要求 (6)2.3 自动售货机的外观设计 (6)2.4 I/O分配表和PLC的选型 (8)2.5 外部接线图 (8)2.6 编程流程图..................................................................................................... .10第3章PLC自动售货机的软件设计 (11)3.1系统涉及PLC指令简介 (12)3.1.1 比较指令CMP (12)3.1.2 运算指令 (12)3.2 部分程序注释 (13)3.2.1 投币程序 (13)3.2.2 价格比较程序 (14)3.2.3 根据投入的钱数指示灯显示程序 (14)3.2.4 选择商品和送出部分 (14)3.2.5 找钱退币程序 (15)3.3 梯形图和指令表 (16)第4章具体事例的仿真 (17)4.1 GX Simulator软件的简介 (17)4.2 具体事例的分析 (17)结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)附录 (25)前言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。
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。
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。
本课题基于PLC实现自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计。
自动售货机行业长期以来在美国、日本等国家得到迅猛发展，目前已在45个国家得到广泛普及。
据业内人士估计，中国的自动售货机拥有量仅有2万台，相对于13亿的人口大国和零售业态发展的趋势而言，中国自动售货机行业的发展空间将更加广阔。
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、程序简单、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。
利用三菱FX-2N 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。
本文就详细地介绍一种用三菱FX-2N PLC 实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计，并编写了系统程序总框图和一个具体的梯形图，经实践验证该控制系统是可行的第1章自动售货机简介1.1 自动售货机的简介在实际生活中，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。
1.2 采用PLC控制售货机的原因价格仅是选择PLC品牌的一个因素，而可靠性是选择时需要考虑的又一个因素。
从设计、生产周期长短考虑，不论是老设备改造，还是设计新的生产机械设备，毫无疑问，生产、设计周期越短越好，甚至希望能够边设计、边安装、边调试和生产，特别是产品更新换代，生产工艺改造，不需改动现有生产设备及其外部接线，就能马上组织生产，这不仅节约了劳动力，而且新产品能尽快投入市场。
这无疑给企业增加了活力，提高了经济效益。
如果把这些要求得以实现，继电器或半导体都不能满足，而PLC则完全可以实现。
这是因为若用PLC不必改动外部设备接线，只要在软件上做文章就可以了。
也就是说只要改变梯形图，按照新工艺要求重新输入新程序或修改原程序即可。
这既经济又简捷，可以达到事半功倍的目的。
众所周知，目前我国75%的生产机械设备，都是采用继电器控制，除了可靠性差外，设计程序也很繁杂。
从方案的确立到技术条件的设计以及施工的设计，图面的工作量很大，这势必造成设计周期长。
而采用PLC控制可以大大缩短设计周期，甚至有些文件资料也不必绘制成图。
设计人员完全可以利用编程器上屏幕显示来输入，或修改程序使得梯形图能准确无误地反映生产要求。
编程人员也可根据新产品对生产提出的新工艺要求，重新编写程序并把它存储在EEPROM模块中去，需要加工哪个产品的程序，操作人员可以随时调用，这既方便、简单又可保密。
开发这种软件对优化生产过程，提高产品数量和质量，提高劳动生产率，非常具有实际意义。
仅此一点也深受生产及设计者的欢迎。
在现在科技成果迅猛发展的今天，市场经济的竞争就是利用最小的投资获取最大的利润，为了使人们在生活购物中得到方便，就出现了自动售货机。
对于一台自动售货机，如果采用电力机械来进行控制，会造成售货机有用价值空间少，浪费不必要的动力资源；如果采用液压系统控制，由于液压系统控制要求技术高，各种阀体和设备的组装较高，反应速度相对较慢，用于控制售货机的经济价值消费高，从利润价值观来考虑不适宜用于控制售货机。
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。
但是PLC（即可编程序控制器）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，它不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、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。
可以看出，采用PLC对自动售货机控制系统进行控制可以提高系统的稳定性和可靠性，这在现代化商业社会的今天尤为重要。
1.3 自动售货机的功能自动售货机应能够辨识机内包含的饮料，能够对所投入的币值进行累计，并提供该自动售货机最基本的功能即对投入的硬币进行感应，并根据所投入的硬币数值判断是否能够购买某种饮料，做出相应的反映。
当按下选择饮料的按钮时，相应的电磁阀起动，饮料开始供应，提取饮料到出货口，顾客取出饮料，完成此次交易。
它具有投币感应系统、比较系统、选择和饮料供应系统、退币系统、报警系统等来实现完整的售货功能。
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，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。
售货机中有4种商品，雪碧2.5元，冰红茶3元，奶茶4元，红牛6元。
现投入钱币，当投入的货币超过雪碧的价格时，雪碧指示灯亮，提示可以购买，当投入的货币超过冰红茶的价格时，冰红茶指示灯亮，当投入的货币超过奶茶的价格时，奶茶指示灯亮，当投入的货币超过红牛的价格时，红牛指示灯亮提示可以购买。
当按下雪碧按钮时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去雪碧的价格同时启动相应的电机，提取雪碧到出货口。
买冰红茶、奶茶和红牛操作同理。
操作完成后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，自动售货机进行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。
可通过操作属性把把自动售货机分为六个过程：(1) 顾客投币(2)判断真假币(3) 钱币识别并进行累加(4) 根据钱币的数量使相应指示灯变亮(5) 顾客按下相应的按钮(6) 自动售货机出货并找零可把自动售货机工作过程分为4个状态：(1) 初始状态(2) 投币状态(3) 购买状态(4) 退币状态初始状态，自动售货机内部各元件都处于复位状态，内部电机停止运转，等待投币操作。
投币状态。
按下投币按钮，显示投币框，按下所投币显示屏显示投入、消费、余额数值，当所投币超过商品价格时，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。
取走商品后出货框消失。
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。
1.4 自动售货机工作原理本文设计的是售可乐、绿茶和奶茶三种饮料的自动饮料机，它的售货过程原理是：(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假和面值。