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基于 PLC 自动 售货 设计 CAD 图纸 文档 全套 资料

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内容简介：

基于PLC的自动售货机的设计摘要：自动售货机是可完成无人自动售货，集光、电、机一体化的商业自动化设备，不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，被称为24小时营业的微型超市1。随着中国经济的高速发展，自动售货机在中国的普及和应用已是必然趋势。本次设计是研究基于PLC的饮料自动售货机，本文将简述自动售货机的背景与发展前景以及PLC的特点。关键字：可编程控制器（PLC）、自动售货机、背景、发展前景1、引言中国作为人口和消费大国，零售服务行业规模也十分庞大，但自动售货机没有被大范围的推广，无法满足日益旺盛的社会需求，所以其在中国的普及应用的未来前景受到人们的看好。传统的自动售货机采用单片机控制售货流程，但是单片机不仅有大量物理接口，而且系统抗干扰能力弱，稳定运行的可靠性较差，后期维护复杂。而可编程序控制器PLC是一种综合了通信、自动化和通讯技术的在工业作业中发挥重要作用的控制装置，在系统控制运行可靠性、程序编程修改、维护调试等方面表现优异，能完成自动售货机商品零售动作控制2。因此，与自动售货机相结合，设计出有人性化设计、方便快捷、价格实惠、低成本运营，能代替常规的现代信息化智能终端机3。查阅文献等资料，充分了解了市场上现存的自动售货机类型，构思设计了这款自动售货机，能实现应有售卖的功能并长期稳定运行。它相较现已有的自动售货机有一定的优点，可是由于我所学知识的局限，也存在一些的缺点，但对今后的自动售货机的设计存在一定的参考价值。2、发展历史和研究现状及发展趋势2.1 PLC的介绍随着微处理器、计算机对数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程序控制器（Programmablelogiccontroller）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置4。PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，其基本构成为：电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块等几部分组成。它的工作原理可分为以下几部分：（1）扫描技术、（2）用户程序执行阶段、（3）输出刷新阶段。PLC常用的编程元件有以下几种：输入继电器，输出继电器和辅助继电器，特殊辅助继电器，定时器，计数器，数据存储器，状态器，还有一些包括标志跳转，中断，子程序程序入口等等。可编程控制器（PLC）的特点1）可靠性高，抗干扰能力强2）配套齐全，适应性强，应用灵活3）编程方便，易于使用4）功能强，拓展能力强，性价比高5）PLC控制系统设计、安装、调试方便6）维修方便，维修工作量小7）PLC体积小、能耗低，易于实现机电一体化。2.2发展历史据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3世纪，是埃及神殿里的投币式圣水出售机，17世纪英国的小酒吧就设有了香烟的自动售货机5。在自动售货机的历史长河中，日本开发出实用型的自动售货机，1904年问世的邮票明信片自动出售机，是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。自动售货机真正普及是在第二次世界大战以后，1950年左右喷水型果汁自动售货机大受欢迎，果汁、咖啡等被注入纸杯里出售。1962年，由于美国的饮料大公司进入日本市场，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。20世纪70年代，出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统，实现了多样化的需求，从原来出售有限的商品再到现在超级市场和百货购物中心，满足了消费者对售货机“一对一”无人自动化的销售方式，在美国、日本迅猛发展6。在中国,自动售货机在1999年开始进人中国市场。如今，在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所已不难发现自动售货机的身影。2.3国内外研究现状在中国，自动售货机将成为一个潜在的巨大产业，继百货商店、超市之后掀起第三次零售业革命，其前景非常广阔。在2004年，通过手机购物的无线自动售货机在国内开始出现，天津南开戈德公司已研制此种类型的自动售货机。这种新一代自动售货机除了更方便售卖货品之外，还被视为一种传播广泛的广告媒介7-8。伊利集团在2010上海世博会上展示了136台自动牛奶售货机，澳柯玛智能售货机助力2011深圳世界大学生运动会等，在不知不觉间，自动售货机进入我国地区二十几个年头。近年来，我国的自动售货机行业突飞猛进。自动售货机实现了商品需求化、性能多样化的发展，但由于经营环境的影响，自动售货机目前在我国的应用大部分限制在一线城市和部分沿海地区，市场应用还不具备规模化，面临着许多的发展障碍和管理影响。不过，随着我国连锁业的不断发展和奥运会及世博会的举行，我国无店铺销售业态的发展获得了良好的环境和契机9-10。在国外，自动售货机发展相对成熟。据统计，日本的自动售货机已经有2000多种机型、6000多种商品，日本平均每23人就拥有一台自动售货机，由于其无所不在，24小时供应，很受特别忙碌的人欢迎。在美国，运营商就多大10800家，并且具有与大饮料商、大食品商的合作经验，平均每40人拥有一台自动售货机，美国自动售货机的零售营业额高达293亿美元，日本每个消费者每年在自动售货机上的消费金额达5.5元。全世界每年通过自动售货机销售商品的总额已达2000亿美元。在英国，国内的银行和信用机构还专门推出了一种自动售货机卡，人们站在自动售货机面前，只要把卡轻轻拉一下，省去了投币的麻烦，十分方便10-11。在自动售货机相关的所有研究领域中，全球对其关键技术的研究主要集中在系统内部销售动作实现方式的研究、资金结算及销售信息统计管理的实现方式研究、功耗节省模式的研究。根据相关文献资料，系统内部销售动作实现方式的研究已基本成熟，研究最多的主要集中在资金结算及销售信息统计管理的实现方式和功耗节省模式上12-13。2.4发展趋势近十年，自动售货机渐渐地被越来越多的消费者所认可，但由于售货机分布比较分散、范围较广阔的特点，自为经营者在监控、管理、维护和运营等方面带来很大的不便6。因此，自动售货机未来的发展趋势是将其纳入到一个更广阔、更便利的移动商务网络平台，朝着监控管理智能化、功耗节能化和性能多样化方面发展。例如实现联机方式，通过电话线路将自动售货机的库存信息及时的传送给各营业点的电脑中，从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行14-15。为防止地球暖化无人收货自动机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料无人售货机成为该行业的主流，在夏季电力消费高峰时这种机型的无人售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，能够节约电力能源16-17。PLC控制系统可以设计并且实现让自动售货机的经营者根据网络统计的销售情况，进行商品销售状况的分析，预测哪种商品会因热销而缺货，进而生成合理的采购和配送策略，以获得最高的利润。同时售货机的一些故障信息和警报信息可以通过网络的途径传送到运营人员的手上，从而可以在第一时间内发现并解决问题18。3、 结论 根据以上分析，自动售货机的机体内部结构已经相当完善，影响其普及的关键因素是在现有的各种通信网路平台上如何让自动售货机形成一种销售连锁网，为其提供更方便的营销方式和管理机制，能最大限度地降低生产、运营成本。随着经济科技的发展，中国广阔的市场前景，需要更加方便完善的自动售货机为人们服务，不仅需要提供售货功能，而是更加多元人性化。参考文献：1 百丽.自动售货机第三次零售业革命J. 电子商务.2005.4(2). 2 史国生.电气控制与可编程控制器技术M.哈尔滨:化学工业出版社,2010.3 郑大宇，刘立晶.自动售货机送出机构的设计及优化J.黑龙江商学院学报（自然科学版），2000，6（3）.4 程周.可编程序控制器原理与应用M.北京:高等教育出版社,2008.5 纪鹏.自动售货机结构安全机制的研究N哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2006.22(1) 6 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,2003,13(12).7 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术M. 北京:北京航空航天大学出版社. 20088 王雯隽自动售货机的设计与实现J微型电脑应用,2005,21(5).9 朱军.自动售货机的结构J.信息与电脑,2005.8(5).10 董淑冷,茅红伟.PLC在自动售货机控制系统中的应用J.上海师范大学学报,2007.11 杨林,冯冠平.智能化自动售货机钱币识别与分类系统的研究J.仪表技术与传感器，1994(03)12 贾德胜.PLC应用开发实用子程序M.北京:人民邮电出版社,2007.13 任胜杰.电气控制与PLC系统M.北京:机械工程出版社,2013.14 吴宗泽等.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社，2006.15 钟肇新,彭侃编译.可编程控制器原理及应用M.武汉:华中理工大学出版社,199116 孙桓.陈作模.葛文杰.机械原理（第七版）M.高等教育出版社，2005 17 谢志萍.传感器与检测技术（第二版）M.电子工业出版社.2009.2 18 Dimple Thakwani, Dr.N Tripa