自动售货机设计毕业设计(论文)

毕业设计论文自动售货机设计THEDESIGNOFVENDINGMACHINE图书分类号密级学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。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注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名日期年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，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。论文作者签名导师签名日期年月日日期年月日摘要现如今，越来越多的场合出现了自动售货机，由于其迎合了消费者的即时需求，提供了一种极为便利的购物方式，因而受到大众的欢迎。传统的自动售货机可靠性较低，抗干扰能力差，系统设计复杂。本文将基于PLC设计自动售货机控制系统，分析其功能和优势，提出合理的设计方案。进行合理的硬件选型，选用直流减速电机，设计控制电路。选用了合适的货币识别装置，采用弹簧推动式送出机构；设计具有防盗功能的自动售货机取物箱，取物箱的结构设计运用了机械设计、机械原理、材料力学、创新思维等多方面的知识。选用三菱FX2N64MR型PLC，采用三菱PLC专用软件编译梯形图，介绍了自动售货机的工作流程，设计系统控制程序。关键词PLC；自动售货机；取物箱ABSTRACTNOWADAYS,MOREANDMOREOCCASIONSAPPEAREDVENDINGMACHINE,BECAUSEITCATERSTOTHEIMMEDIATENEEDSOFCONSUMERS,PROVIDESAVERYCONVENIENTWAYTOSHOP,SOWELCOMEDBYTHEGENERALPUBLICTRADITIONALVENDINGMACHINERELIABILITYISLOW,ANTIINTERFERENCEABILITY,SYSTEMDESIGNCOMPLEXITYTHISARTICLEISBASEDONPLCVENDINGMACHINECONTROLSYSTEMDESIGN,ANALYZEITSFEATURESANDBENEFITS,REASONABLEDESIGNREASONABLEHARDWARESELECTION,THECHOICEOFDCGEAREDMOTOR,CONTROLCIRCUITDESIGNCHOOSEASUITABLEMONETARYRECOGNITIONDEVICEWITHSPRINGPUSHEROUTMECHANISMDESIGNEDWITHSECURITYFEATURESVENDINGEXTRACTCONTAINER,EXTRACTCONTAINERSTRUCTURALDESIGNUSINGAMECHANICALDESIGN,MECHANICALPRINCIPLES,MECHANICSOFMATERIALS,INNOVATIVETHINKING,ANDMANYOTHERKNOWLEDGEUSEDMITSUBISHIFX2N64MRTYPEPLC,MITSUBISHIPLCLADDERPROPRIETARYSOFTWARECOMPILERINTRODUCEDVENDINGMACHINEWORKFLOWDESIGNSYSTEMCONTROLPROGRAMKEYWORDSPLCVENDINGMACHINEEXTRACTCONTAINER目录摘要IABSTRACTII1绪论111自动售货机的历史和发展前景112课题研究的目的与意义113主控单元的确定22总体方案设计421自动售货机的功能分析422系统硬件结构框图523自动售货机的工作过程524总体设计方案73硬件结构设计931电动机的选择932货币处理装置9321硬币识别器9322纸币识别器1033送出机构1134控制电路设计12341接触器选择12342开关电源选择134取物箱的设计1441取物箱的结构与作用14411结构14422作用1642取物箱的防盗结构16421传统防盗结构16422本设计采用的防盗机构1743箱体结构的设计1844材料的选择19441箱体材料选择19442取物门板与防盗板材料的选择20443取物门固定套材料的选择2145力的计算2146联动轴扭矩计算2347取物门的旋转角度245自售货机的控制系统设计2651PLC控制系统的设计原则2652PLC的选型2653控制系统流程图及I/O地址分配27531控制系统流程图27532I/0地址分配29533PLC外部接线图3054自动售货机程序设计32541自动售货机的程序部分32542自动售货机的控制程序33结论37致谢38参考文献39附录40附录程序梯形图401绪论11自动售货机的历史和发展前景自动售货机的历史由来已久，有传说在古埃及时代就已经出现了简单的售货机。作为自动售货机的“超级大国”日本，他们的第一台自动收货机诞生于1904年，是一台贩卖明信片和邮票的机器，也可以当做邮筒使用。六十年代，日元百元以下货币统一改为硬币，此时美国饮料行业发展迅猛，开始进入日本市场，为自动售货机产业的兴起提供了良好的发展环境。70年代，随着电子应用和计算机的发展，由于自动售货机的特性满足了人们即时购买的需求，方便了大众生活，在欧洲，美国和日本正逐渐变得无可替代。同时，售货领域也得到了极大的拓展，食品饮料、生活用品、酒水香烟应有尽有，成为了全天不休业的街边超市。近年来自动售货机已遍及全世界，日本和美国都有很高的人均占有率，尤其是日本。自动售货机上各类饮料的交易量占市场总交易量的百分之七十，每年每个消费者在自动售货机上可消费5万5千元。全球范围内每天的交易额可以超过两千个亿。自动售货机在中国也逐渐成为主流商务工具，这个正在崛起的新兴产业，让中国的零售行业重新洗牌，打破了之前超市和商店的传统销售形式，掀起了新的行业革命。近几年，移动终端支付发展很快，在年轻人中很受欢迎，新兴的支付手段为国内的自动售货机提供了全新的平台。12课题研究的目的与意义作为一种新颖的零售形式，是一种不受场地限制,快捷便利，可完成全天候无人售货的商业设备。销售领域快速拓展，出售的商品涵盖各个方面包括食品、饮料、日用品等等。面对如今社会上人们的时间观念的加重，快捷方便的购买到顾客需求的商品这样的优点恰巧迎合消费者们的心理，因此受到广大消费消费者的青睐。中国自动售货机行业在相关部门支持下发展速度迅猛，现代化城市对公共设施需求使得这个行业获得了前所未有的发展机会，促生一批新的服务行业，加速了物流运输配送业的发展，丰富产业结构，逐步成为一种时尚的消费方式。在城市商业楼、车站、机场、街道等公共场所经常能看到它们的出现，不仅可以方便群众生活，在某种程度上更成为了现代化城市文明程度的一种象征，开创了全新的自助销售的时代。13主控单元的确定本设计需要主控单元来控制并实现它的各种功能。通过比较，选择最适用的作为本次设计的主控单元。单片机作为核心结构的传统型自动售货机，其价格不太高，但是其抗扰性差，遇到电压不稳的情况，单片机很容易就会损坏。所以除了价格方面，主控单元的是否具有良好的可靠性也是重要的参考要素。PLC逻辑）在产品更新，生产工艺改造的情况下有着极大的可编程控制器优势。即只在软件上对程序进行改动而不改动外部接线，也不更换现有的设备，可是快速组织新的生产活动。只要按照新产品和新工艺修改原程序或者替换全新的程序即可，既节省了经费，新工艺也可以极快的得到应用，提高企业的效益，继电器或半导体无法做到事半功倍的效果的。在目前我国采用继电器控制的生产机械设备有百分之75。继电器控制不仅可靠性差，而且程序设计也相当耗费时间和精力，从确立方案到设计施工会消耗大量时间，巨大的工作量会导致设计周期延长。如果采用PLC控制，则可以解决上述问题，设计人员能够利用编程器上的屏幕显示编写程序，可以直观的表达工艺要求，有些资料也不一定要绘制图纸。工作人员可以根据新的工艺要求重新编写程序，然后储存起来以便随时调用。这种软件对提高劳动非常具有实际意生产率义。既方便又保密的特性，迎合了生产设计者们的需求，因此受到欢迎。如何在市场的竞争中利用最小的投入来赚取最大的利润，在如今科技成果迅猛发展的形势下显得尤为重要。以下分析采用不同的主控单元自动售货机的功能优劣性质。采用电力机械控制自动售货机对电机机械控制的需求很小，会浪费大量的动力资源。采用液压系统控制液压系统控制要求技术比较高，各种阀体设备的组装复杂程度较高，其反应速度也比较慢，使用液压系统控制由于成本太高，所以不适宜用于控制售货机。采用单片机控制使用单片机控制的话，程序设计复杂，输入和输出接口会耗费大量的时间，而且单片机本身的抗干扰性差不适于自动售货机。采用PLC（）控制PLC可以实现控制功能，而且优点明显，可编程序控制器在工业控制领域凭借着高可靠性、简单的编程，维护简单的特性，获得了广泛的应用。作为社会上常见的完成商品零售的独立设施，自动售货机必须有较高的执行效率、系统的稳定性和结构的可靠性。所以本次设计使用PLC作为主控单元，对提高系统的稳定性和可靠性有很大的帮助。2总体方案设计21自动售货机的功能分析结论本次毕业设计从自动售货机的历史和发展前景开始，阐明了本次课题研究的目的与意义，解释的自动售货机的工作过程。确定了本次设计的主控单元。接着分析了本次设计自动售货机的功能，说明了售货机的硬件结构，梳理售货机的工作流程，从总体上分析本方案。根据任务书要求，对电动机、投币器等硬件结构进行选型，通过翻阅大量资料决定采用弹簧螺旋式送出机构，并设计并画出控制电路。改进了售货机取物箱的防盗结构，设计了自动售货机的防盗取物箱并画出机械机构图。控制系统方面，选择三菱FX2N64MR作为主控单元，采用顺序控制的程序设计思路，设计了启动程序、投币比较程序、可选饮料显示和购买程序等等。本次设计的自动售货机方案比较简单，由于缺乏阅历与实际经验，系统中还存在很多不完善的地方。比如无法显余额，退币部分也只限于硬币找零，顾客使用上存在一定的局限性。这些部分的修改还需要进一步的设计和调试。致谢参考文献1徐益清可编程序控制器应用技术M西安西安电子科技大学出版社20092梁耀光、余文休电工新技术教程M北京中国社会劳动保障出版社20073赵红梅自动售货机PLC控制系统的设计J工程技术20094王兆义可编程序控制器教程M北京机械工业出版社20055钟肇新等编可编程序控制器原理及应用第四版M广州