基于台达PLC的自动售货机

摘要自动售货机在中国有着非常广阔的发展前景和趋势，在自动化工程中PLC的应用大家耳熟能详的，同时在各个领域中PLC也早已经占有先机取得了一席之地，我查阅了大量资料为本次毕业设计做好充足准备，作为自动售货的基础设计控制系统在这其中充分地运用了PLC的原理。根据自动售货机的具体工作流程，把其交易的过程分为以下几种：早期时段的运行清零、投币识别比较、选择饮料供应和余额退币这四部分。利用梯形图来编制各个程序块以便来完成设计的基础要求。该毕业设计题目为《基于台达PLC的自动售货机控制系统设计》，此篇文章简要介绍了自动售货机在当前社会的主要发展趋势，仔细地分析了其主要功能和特有的优点，以及相关方面如何进行整体设计。PLC的选型是根据I/O分配表来确定的，并画出其外部接线图。该设计使用台达PLC作为主要控制器，其主要功能是用来完成其自动售货机的主要系统设计。本次毕业设计是通过利用台达PLC和触摸屏的互相结合，以便来实现自动售货机系统相关的设计或控制和操作模拟画面，从而大大地提高了系统的稳定性，使自动售货机能够长久稳定地运行。通过不断地实践调试证明了该控制系统的程序是可以操作实施的。关键词：自动售货机；PLC；梯形图；台达

AbstractInChina,thereisabroadprospectfordevelopmentinvendingmachine.TheapplicationofPLCinengineeringisobvioustoall,andPLChasalreadytakenitsplaceinvariousfields.Inthisgraduationproject,IhaveconsultedalotofmaterialsTheprincipleofPLCisusedasthebasisofautomaticsellingandthecontrolsystemisdesigned.Accordingtothevendingmachine'sworkflow,thetransactionprocessisdividedintofourparts:InitialOperationReset,coinidentificationcomparison,selectionofBeverageSupplyandbalancerefund.Thetrapezoiddiagramisusedtoprogrameachprogramblocktocompletethebasicrequirementsofthedesign.Thegraduationprojectisentitled"designofVendingMachinebasedonDeltaPLC".Thisarticlebrieflyintroducesthemaindevelopmenttrendofvendingmachineinthecurrentsociety,andcarefullyanalyzesitsmainfunctionsanduniqueadvantagesAndhowtherelevantaspectsoftheoveralldesign.PLCselectionisbasedonI/Odistributiontabletodetermine,anddrawitsexternalwiringdiagram.ThedesignusesDeltaPlcastheprimarycontrollerandcompletestheprimarysystemforthevendingmachine.ThroughthecombinationofPLCandtouchscreen,thedesignorcontrolofthevendingmachinesystemandthesimulationscreenarerealized,thusimprovingthestabilityofthesystemandenablinglong-termstableoperationofthevendingmachine.Itisprovedthattheprogramofthecontrolsystemcanbeoperatedandimplementedthroughpracticeanddebugging.Keywords:VendingMachine;PLC;LadderDiagram;Delta

目录摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1研究自动售货机的目的及意义 11.2国内外研究现状 11.3本文研究的主要内容 2第2章系统总体设计 32.1控制要求 32.2自动售货机的操作面板 32.3系统方案框图 4本章小结 5第3章控制系统的选定 63.1PLC概论 63.1.1可编程控制器的定义 63.1.2可编程控制器的特点 63.1.3可编程控制器的发展趋势 63.1.4可编程控制器的系统结构 73.2由PLC控制自动售货机的主要功能 73.3PLC选型 7本章小结 8第4章自动售货机的硬件设计 94.1输入输出点分配 94.2外部硬件接线图及主电路 9本章小结 11第5章自动售货机控制系统的软件控制 125.1控制流程图 125.2程序设计 135.3梯形图调试 19本章小结 19结论 20致谢 21参考文献 22附录1译文 23附录2英文参考资料 25第1章绪论1.1研究自动售货机的目的及意义自动售货机用容易的语言来讲解就是通过一个合理的控制系统进行模块编程来取代人工进行买卖销售的一种新型途径。各种商品通过自动售货机来销售彰显了自动售货机的覆盖率特别大，依然被社会和广大人民所欣然接纳。通俗来讲及从文字的表面上来看，自动售货最主要和最应该要有的一个部分是自助收费系统，不用人为去操作，控制完全可以凭借通过机器自己本身去识别并进行相对应的操控，例如钱币、硬币自动售货机或可以刷卡的设备，可以自动收款；其次，它可以自己判断货币价值做出相应找钱操作。当自动售货机感应到足够的钱时，就意味着机器可以操作了然后就可以让顾客选择商品。商品可以是饮品、零食、小物件和其他可以通过机器的产品，这些机器可以称为自动售货机。当今社会呈现着这样一种现象就是劳动密集型的生产结构逐渐向另一种技术密集型的生产结构发生转变，这种转变的必然结果就是自动售货机的出现，这是当前的自动售货机的发展趋势。代表着社会在一点点进步，高科技也向多方面发展，之所以新分销渠道的出现是因为消费方式和环境发生了变化。在日日夜夜不间断不休息的无人销售中，我们还提供了新时代得新销售理念，不仅是充分地利用了少量的人力资源，而且还迅速适应了现在的消费模式并减少了大量使用营运资金和消耗占地使用面积，同时解决了一项重大问题就是人工成本上升节约了人工的使用，强烈的引起人们的反响和购买的好奇心。通过根据目前社会的强烈反应，自动售货机在中国一些比较大的大城市中处于发展特别迅速的状态。一些人流较多的地方例如学校、车站、酒店和购物街道都可以看到自动售货机的身影。自动售货机的产生意义不仅为人们的生活带来便利，而且促进了中国无店铺销售的发展。1.2国内外研究现状在人们的日常生活中自动售货机发挥着越来越重要的作用，一些地区国家都已经快速落实到自动售货机的广泛投入使用，具体地区国家体现在一些美国，德国，日本和韩国等一些发达国家。同时一场流通领域的革命发生在1962年，这次的流通领域革命是一次突破性革命并以自动售货机为主体的，这次革命的诞生也将会预示着新型销售渠道在未来的产生。在美国和日本自动售货机于二十世纪八十年代被广泛使用投入社会，并逐渐在世界的范围内传播，特别是在一些发达国家广为被大众使用并得到了一定的认可。自动售货机的广泛引用是因为它本身具有很高的技术含量，它的存在可以解决许多不可控制的因素。全天24小时不停不歇的服务，方便销售；无需定时定点的上班，节省人工，节约成本；最重要的是销售范围广，不限制于商品的投入。在中国的百货商店和超市诞生之后，自动售货机将成为一个潜在的大产业并且发展前景极为广阔，之所以发表这样的言论的一个原因是因为第三次零售革命即将在中国掀起巨大波浪，这次改革是一次技术性的提升。没有种类出售限制的商品，可以根据当地人们的需求来确定具体要出售的商品从而进行量身定制加以确定，其中包括喝的饮品，吃的零食，小孩的玩具和一些进口并具有特色的商品。除此之外，还可以通过该控制系统的智能销售作用的特点，实时准确地向购买的顾客和供应货品的商贩反应当前库存余额情况其中包括被销售的销售量和物品的物流信息。另外，自动售货机不局限于钱币的使用它还支持微信，支付宝等多种交易支付方式，交易量大，结算方便。无线自动售货机大概在2004年开始在中国广为出现，并可以通过手机购买，这种新一代的自动售货机是一种广泛的广告媒介同时也促进了商品的销售。自动售货机根据国内外数据对比其发展趋势在国外相对比较成熟。其中韩国的销售行业已经拥有2,000多种型号和6,000多种产品。在美国，有多达10,800名操作员，他们具有与大型饮酒者和大型食品公司合作的经验。在日本，自动售货机在特别忙碌的人们中极为受欢迎，最大的原因就是它无处不在并且可以24小时不间断供应。在中国，自动售货机对于生活在一些发展前端的大城市的人们来说并不陌生。它于1999年开始进入中国市场。如今，在机场，地铁，购物中心，公园和其他人流量大的地方，找到自动售货机并不难。顾客只需插入1元，5元，10元和20元的纸币或硬币，即可轻松购买饮料和口香糖等小物品。如今，自动售货机增强了便捷的扫描码支付功能，作为一种尖端的零售方式，自动售货机受到了年轻人的喜欢欢迎并且这种趋势逐渐上升。1.3本文研究的主要内容本设计是主要采用台达DVP28SV型号的PLC对自动售货机来进行控制系统的设计。确定该毕业设计自动售货机的主要控制单元为可编程控制器（PLC）。了解并确定该自动售货机的自主售货方法，分析研究采用交流电动机进行驱动。确定自动售货机控制系统所需的硬件，选择硬件部分通过硬件框图。再逐一通过本次自动售货机最终要实现的功能来选择货币识别器和电动机的种类以及接触器的选择。最终确定PLC类型型号是通过I/O分配表，做出相应的外部硬件连接图。根据控制功能要求来具体设计梯形图，完成各个程序块所要达到的要求。其中软件设计中要结合硬件的性质来进行选择合适的数据寄存器以及根据功能使用合适算法指令，并与PLC进行连接调试运行。第2章系统总体设计自动售货机的普遍应用使我们的生活更加便利。但是其操作流程及功能仍需我们进一步进行了解分析设计。通过制定详细的控制要求来实现我们的最终产物，已达到预期想要的效果。2.1控制要求根据我们设计想法来确定该自动售货机可放入的钱币可以是5元、10元的纸币和1元的硬币或纸币，找钱操作可以找出1元和5元的硬币或，纸币.它提供三种饮品分别是纯净水、百事可乐和营养快线，其实际上售价分别为两元、四元和五元。其具体控制要求如下：当顾客投入的纸币面额总值大于等于2元且小于4元时，纯净水对应的指示灯常亮。当顾客投入的纸币面额总值大于等于4元且小于5元时，百事可乐对应的指示灯常亮。当顾客投入的纸币面额总值大于5元时，售货机中三种饮品指示灯都亮。当显示界面中纯净水指示灯亮时,就可以操作按下纯净水相应的按钮，想要的纯净水饮品就会排出，时间过了8s后机器的控制系统就会做出反应判定自动停止，同时在这段时间内，纯净水指示灯直至出货才熄灭。当显示界面中百事可乐指示灯亮时,就可以操作按下百事可乐相应的按钮，想要的百事可乐饮品就会排出，时间过了8s后机器的控制系统就会做出反应判定自动停止，同时在这段时间内，百事可乐指示灯直至出货才熄灭。当显示界面中营养快线指示灯亮时,就可以操作按下营养快线相应的按钮，想要的营养快线饮品就会排出，时间过了8s后机器的控制系统就会做出反应判定自动停止，同时在这段时间内，营养快线指示灯直至出货才熄灭。当顾客投入完纸币系统做出总值累加计算同时去除顾客选择的饮品的价值后，系统自动计算该操作的所剩钱币余额，顾客如不需进行下一次购买则可以按下找钱按钮，找出多余的钱，在这同时找零对应的指示灯闪烁，时间过8s后找钱指示完成，指示灯熄灭。2.2自动售货机的操作面板为了更简单的操作此次毕业设计会根据要实现的内容设计的自动售货机的控制模拟操作面板，其操作面板主要包含以下这几个部分：饮料展示存储柜、价格通告表、指示灯、操作运行按钮、钱币投入口、饮料出口和钱币出口。如图2-1所示自动售货机的控制模拟操作面板。饮料展示存储柜价格表饮料展示存储柜价格表纯净水2元百事可乐4元营养快线纯净水2元百事可乐4元营养快线5元指示灯投币口按钮投币口按钮找钱纯净水百事可乐营养快线报警一元 找钱纯净水百事可乐营养快线报警一元找钱纯净水百事可乐营养快线找钱纯净水百事可乐营养快线五元一元十元饮料出口处一元十元饮料出口处五元 五元找钱出口图2-1自动售货机的控制模拟操作面板找钱出口2.3系统方案框图在自动售货机的设计过程中，主控制单元是以PLC为主体的一个控制核心，当顾客投入钱币时由硬币识别器或是纸币识别器来识别钱币的金额真假，同时将钱币的信息输送给PLC,再由顾客操作按钮给PLC指示指令使得相应的指示灯亮，最后又由PLC来根据客户的选择来驱动各操作的输出继电器。其硬件组成框图如图2-2所示。PLC硬币识别器纸币识别器投币接触PLC硬币识别器纸币识别器投币接触器指示灯选择按钮退币按钮本章小结本章首先介绍自动售货机想要完成的工作控制要求，其次绘制出其面板构想，对大概的操作进行简单的了解，确定了方案框图，展现了本次毕业设计的构造为接下来的设计提供了基础。

第3章控制系统的选定自动售货机的方案框图已经有了大概的确定我们可以通过这个框图来进行接下来的工作，接下来主要阐述设计自动售货机基于台达PLC的原因以及选择怎样的PLC型号。3.1PLC概论3.1.1可编程控制器的定义可编程控制器(ProgrammableLogicController简写PLC)并不是一成不变的而是随着市场的要求不停地更新的，当然每一个步骤都是有根据的，会根据国家电气制造商协会的定义去逐步更新更高层次的不同的定义，每个阶段的定义都不尽相同的，美国电气制造商协会(NEMA)在1980年对其做过如下定义:可编程控制器是一种数字式的电，这子设备，它可以把编程的相应指令存放在存储器里，相应指令具有的功能有逻辑、顺序、计数、计时和算数运算等，用来控制生产过程或各种机器的操作运行。3.1.2可编程控制器的特点可编程控制器（PLC）被日趋广泛应用于国民经济的各个能方便控制领域是因为它本身具有独特优势，具体来讲它的可靠性高，使用操作灵活，编程简单快捷，控制速度相对较高，便于维护等。在当今社会它的应用深度和广度已然成为了一个国家工业先进水平的重要代表标志，这一点是不可忽略的。3.1.3可编程控制器的发展趋势据调查数据统计，全球只有大约150家的公司可生产可编程控制器（PLC），这150家公司生产的可编程控制器的型号种类也超过了300多种。从销售数据上来看，2007年的销售总额高达86亿美元第二年2008年销售总额就达到了93亿美元，仅仅一年的时间销售总额就不负众望的增长了7亿美元。

新一代的PLC还增加了PID调节功能，以前的开关量控制也被现在的模拟量控制所取代，可编程控制器（PLC）在面临着诸多挑战的情况下不断向以下几个方面发展:1)在竞争如此激烈的市场中可编程控制器也进行了相应的变化其功能增强并趋向于微型化。如今社会有一条潜规则就是谁占有先机谁就有主动权，所以为了能够适应现市场的需求许多能够生产可编程控制器（PLC）的公司厂家在PLC的外观上下了大手笔，就是把PLC浓缩化做的越来越小，举例来说其大小跟银行卡的尺寸差不多。2)改进的集成.可编程可编程控制器与计算机、集成控制器、集成控制器和分散控制器与比例积分微分(PID)的集成等，这些集成增强了网络化，操作简单方便,同时在维护方面也比其他的要好的多。3.1.4可编程控制器的系统结构目前，可编程序控制器有很多不同之处，虽然其功能和指令系统不尽相同，但所有的可编程序控制器都是基于专业计算机，而所有的可编程序控制器都是基于专用计算机的微处理器核心，用于工业控制。所以它通常是相同的结构，相同的原理。硬件结构主要由CPU和中央存储处理器单元内存RAM和HOM、I/O接口电路、电源、IO接口扩展接口、外部硬件接口等组成，表示：硬件结构类似于微型计算机，其内部的数据传输和指令也是总线的主要组成部分。PLC控制系统包括输入和输出信号，传感器检测到的任何类型的外部开关信号、模拟信号和不同信号可作为PLC输入。作为PLC输出点，外围设备由外部PLC输入端子控制。因此，PLC的主要结构包括控制部分的输入和输出，PLC的基本结构包括控制部分的输入和输出。如图3-1所示PLC的系统结构。编程编程器存储器系统用户系统用户数据输出接口外部设备接口外部设备接口输入接口IO口扩展接口中央处理单元（CPU）图3-1PLC系统结构图3.2由PLC控制自动售货机的主要功能此款自动售货机能智能识别顾客投入的钱币面值。能够自动进行比较自动识别对应的饮品价格并提供服务。进行相应提示操作能得到相应的饮品。若减去所花掉的金额仍有剩余可以进行找零操作。3.3PLC选型利用学院实验室现有的实验器材，在此我选用的是台达DVP28SV。台达DVP28SV型号的PLC属于Slim系列高端主机，由DC24V供电，其输入信号形式支持NPN或者PNP，输出信号支持NPN，标准配置16DI/12DO，4轴200KHz高速脉冲输入和脉冲输出，2个串行通讯接口分别是COM1：RS-232；COM2：RS-485，支持MODBUS通讯协议（ASCII和RTU）和任何第三方自由口通讯协议。本章小结本章首先主要从了解可编程控制器入手介绍了概念及特点，着重深入学习可编程控制器，其次详细地对PLC进行剖析，弄通弄懂，以便能更好的设计好自动售货机控制系统。

第4章自动售货机的硬件设计对于可编程控制器的概念及其工作原理我们做了充分的了解及剖析，接下来我们可以对于基于PLC的自动售货机控制系统的硬件方面进行一下设计，进行下一步的完善。4.1输入输出点分配根据对自动售货机的分析确定了其共有7个输入端口，输出端口9个。输入端口7个其包括：货币的输入点2个，饮品的选择按钮3个，1个为找钱按钮；9个输出端口包括：3个饮品指示灯，1个找钱指示灯，5个出货装置。为此对自动售货机的硬件输入和输出分配如表4-1所示。表4-1硬件输入输出分配表名称地址说明输入信号1元传感器SQ0X0检测1元数量5元传感器SQ1X1检测2元数量10元传感器SQ2X2检测10元数量纯净水按钮SB0X3选择购买纯净水百事可乐按钮SB1X4选择购买纯净水营养快线按钮SB2X5选择购买纯净水找钱按钮SB2X6选择退币找零输出信号纯净水指示灯L0Y0投入的纸币可购买纯净水百事可乐指示灯L1Y1投入的纸币可购买百事可乐乐营养快线指示灯L2Y2投入的纸币可购买营养快线找钱指示灯L3Y3提示钱币不足纯净水出货继电器KM1Y4控制纯净水的出货百事可乐出货继电器KM2Y5控制百事可乐的出货营养快线出货继电器KM3Y6控制营养快线的出货找1元出货继电器KM4Y7控制退1元的退币操作找5元出货继电器KM5Y10控制退5元的退币操作4.2外部硬件接线图及主电路根据我们已经确定好的PLC型号完成各个端口的分配，自动售货机系统设计的输入输出端已确定好接下来确定其外部硬件接线图，具体的相对应端口连接如图4-1所示。营养快线按钮营养快线按钮+24V一元传感器五元传感器纯净水按钮百事可乐按钮找钱按钮SQ0 QQ0SQ1SB0SB1SB22SB3L0L1L2L3KM1KM2KM3KM4KM5纯净水指示灯百事可乐指示灯营养快线指示灯找钱指示灯纯净水输出线圈百事可乐输出线圈营养快线输出线圈找一元线圈找五元线圈COMY1Y2Y8Y7Y6Y5Y4Y3COMX5X4X3X2X1X0Y0图4-1基于台达PLC的自动售货机系统设计硬件接线图当顾客触发相关购买操作指示后，需要自动售货机自己自动出货。据市场相关方面地调查，市场上自动售货机出货方式复杂多样，大多数会根据售货的种类来进行不同地设计其出货方式。市场上的自动售货机一般大都是采用通过电机的方法来提供动力致使推动出货，由此可见，要想自动售货机真正的运作起来电机是不可缺少的，每一种饮料的推送都需要电机去依次实现。本毕业设计用了5个的电机分别控制饮品的推送和找钱的处理如图4-2所示。M2M23~9~M33~9~M43~9~M53~9~M13~9~KM1KM2KM5KM4KM3L1L2L3FR1FR5FR4FR3FR2图4-2主电路本章小结本章主要对基于台达PLC的自动售货机控制系统的硬件的输入输出做了分配，图示出输入输出分配表及其主电路图，同时介绍了纸币识别的原理，充分的了解了整个操作原理。

第5章自动售货机控制系统的软件控制关于自动售货机的硬件方面已经做好了具体的分配其外部接线图已经设计齐全，接下来对自动售货机的软件控制进行设计，对一一要实现的功能进行程序块的编写。5.1控制流程图本次所研究的自动售货机控制系统设计主要包括这样几个操作系统分别是累计钱币比较识别系统、选择饮料供应系统、退币找零系统。1）累计钱币比较识别系统当顾客投入钱币通过传感器我们会做一个累积的操作，每次的投入面额会被储存在寄存器D0中进行累加。此时只需顾客完成纸币投入时就可以将寄存器中的钱币数据数值与可以饮料放置柜中的饮料价格数值进行一一比较。当顾客投入的纸币面额累积到大于等于2元且小于4元时，纯净水饮品对应指示灯亮;当顾客投入的纸币面额累积到大于等于4元且小于5元，百事可乐饮品对应指示灯亮；当顾客投入的纸币面额累积到大于5元时就满足所有饮品价格的条件三种饮品相对应的指示灯同时亮起。2）选择饮料供应系统顾客投入的纸币金额于饮品价格比较完之后，就可以进行下一操作顾客就可以选择自己想要的饮品并可以按照相应饮料进行相应的操作指示灯闪烁当按下按钮时，相应继电器启动，控制相应电机旋转将顾客所选饮料推出，同时寄存器工作减去顾客所购买饮料所花钱币数。3）退币系统若投入的纸币不足购买饮料放置柜中任意一款，找钱指示灯亮起此时顾客可以选择继续投币或是选择找回之前投入的钱币；若顾客购买后仍有钱币剩余则按下退币按钮进行找零操作。根据以上对自动售货机的工作流程描述，具体操作流程图如图5-1所示。开始开始投币计数比较纸币纯进水选择减去纯净水用币是否退币退币结束百事可乐选择减去百事可乐用币营养快线选择减去营养快线用币钱币不足否是<2≥2≥4≥5图5-1操作流程图5.2程序设计1)钱币累计比较识别程序自动售货机处于静止工作的最初状态是储存钱币的寄存器DO没有钱币的感应呈现零数值。当顾客投入1元钱币时，触发数据寄存器工作进行加1的加法计算；当顾客投入5元钱币时，触发数据寄存器工作进行加5的加法计算；当顾客投入10元钱币时，触发数据寄存器工作进行加10的加法计算.以此类推论，将顾客投入的钱币与所需要购买饮品的相对应钱数进行逐一比较，若投入钱币小于2元，不足以购买任何一种饮品则找钱指示灯Y3亮，表示钱币不足无法进行购买操作，这时顾客可以选择退出钱币或是继续投入钱币继续进行购买:若投入钱币大于或等于2元同时又小于4元，只有纯净水指示灯Y0亮，表示顾客只可以购买纯净水；若投入钱币大于或等于4元同时小于5元，满足两种饮品的价格，百事可乐指示灯Y1和纯净水指示灯Y0亮，表示顾客可以从百事可乐和纯净水的其中一个进行购买:若投入钱币大于或等于5元，满足所有饮品的价格营养快线指示灯Y2、百事可乐指示灯和纯净水指示灯Y0长亮,表示顾客可以买纯净水、百事可乐和营养快线其中任一款。其钱币累计比较识别程序梯形图如图5-2所示。图5-2钱币累计比较识别程序程序中ADDK1DOD0表示程序进行的累加，K1中的值加上DO中的数值放到DO中(K1+D0-D0)。在程序指令中CMP为比较指令，CMPK2DOMO表示将DO中的数值与2来进行比较，如果小于2的话放到M0中；如果等于2放到M1中；如果大于2就放到M3中。2)饮料选择的程序当顾客选择购买纯净水时，就按下纯净水按钮X3，此时中间继电器M100通电，纯净水指示灯得到指令Y0闪烁；当顾客选择购买百事可乐时，就按下百事可乐按钮X4，此时中间继电器M101通电，百事可乐指示灯得到指令Y1闪烁；当顾客选择购买营养快线时，按下营养快线按钮X5，此时中间继电器M102通电，营养快线指示灯得到指令Y2闪烁。其饮料选择梯形图如图5-3所示。图5-3饮料选择程序3)供应系统的程序当顾客选择纯净水时，得到指令M100通电，使驱动继电器Y4接通，驱动电机控制着螺旋体，机器做出反应输出纯净水，8S之后Y4断开停饮品供应；当顾客选择百事可乐时，得到指令M101通电，驱动继电器Y5接通，驱动电机控制螺旋体，机器做出反应输出百事可乐，8S之后Y5断开停止供应。当顾客选择营养快线时，得到指令M102得电，使驱动继电器Y6接通，驱动电机控制螺旋体，机器做出反应输出营养快线，8S之后Y6断开停止供应。饮料供应系统如图5-4所示。图5-4饮料供应系统4）退币系统的程序

当自动售货机把顾客所选择的饮料输出结束后，寄存器中存储的钱币数值减去选择饮料所用掉钱币进行计算(纯净水减掉2元，百事可乐减掉4元，营养快线减掉5元)。此时系统可以自动对数据寄存器DO中的储存数据进行区间比较。有剩余则按下找钱按钮X6。若剩余钱币数值小于或等于4元.则Y7得电，找一元继电器Y7接通，找出多余钱数，8s后找钱操作完成，同时数据寄存器D0也会进行减1的减法计算，再次对D0中的储存数据进行区间比较。若剩余钱币数值大于4元是，则Y10得电，找五元继电器Y10接通，驱动找出剩余钱数，8s后找钱完成，同时数据寄存器DO工作进行减5计算，系统会再次对DO中数据进行区间比较。退币系统如图5-5所示。图5-5退币程序5.3梯形图调试事先考虑到在调试系统控制程序操作时由于条件有限，我们所在的实验室中并没有相应的实物可以使用当做控制模型(自动售货机)，故此将所有的输入信号(包括钱币面额的识别投入)均用开关信号来代替，用指示灯来表示所有的输出。调试初，按照所设计好的控制系统PLC接线图完成全部接线，并详细地检查接线是否有误，被接入端口是否损坏，在此特别要注意的是在接线时不能通电接线、不能出现短路、断路以及反接等情况，否则会造成相应设备损坏及人身意外。

开始程序调试:首先将已编好的PLC控制程序导入到PLC机器中，再选择在线监控状态，通讯成功后梯形图展现“RUN”状态，表示梯形图可以运行，然后进行操作按下开始购买的对应按钮。投币按钮(硬币识别机构)、找零按钮或者是继续购买按钮，观察输出指示灯是否按照预期的设计效果闪灭，并通过在线监控状态画面观察程序的运行过程及输入输出信号，功能是否实现以及实际出现的问题及解决方案。要严格对照自动售货机的控制系统设计所要达到控制功能，逐一检验设计是否能进行有效的实现，并对以程序进行改进和完善。本章小结本章主要是设计梯形图程序，首先根据实现的现象去编程相照应的程序块，分别是钱币累计比较识别程序、饮料选择的程序、供应系统的程序、退币系统的程序这几部分，最后进行了整机调试是程序与PLC通讯。结论本次毕业设计的主要完成的内容是利用台达PLC实现自动售货机的应用功能，以确保满足当代人们的消费需求。自动售货机的智能化的一个体现就是使销售载体变为一个活终端，商家可以在自动售货机上做到让消费者的所得远远大于甚至超越与现在的所见，自动售货机的新玩法将不断地注入这个充满希望的社会市场，自动售货机的发展也会超越于现状。设计的自动售货机的主要功能是对饮品不需要人工而可以凭借机器本身来进行自动交易的一种模式，而要实现这种功能是通过PLC的程序导入来实现自动售货机的。这次毕业设计要达到的设计效果是钱币的识别、钱币的比较、选择供应饮品和余额的退还。本次设计的自动售货机功能从优点上讲装置简单不用太复杂的程序；操作简单大人小孩够可以进行操作；耗能低，并且可以减少占地面积的使用和人工的投入。该研究也有其不足之处具体体现在能够和别钱币的种类有限制，不能识别大额的钱币；同时在自动售货机的灵活性上，无法根据商品的销售情况来进行及时地补充商品，它仍然需要人工检查和补给，但我相信这种缺陷将得到解决，填写研究。致谢我终于完成了毕业设计论文，拥有了一个大学四年生活的完美结局。从我开始的选题到完成论文已经有两个多月的时间了。我之所以选择此论文题目，是因为我在生活中能随处看到自动售货机，出售一些饮料、小吃和礼物等等。这使我对自动售货机的内部运作感到好奇，并促使我进行了深入的了解。经过两个多月的毕业设计，从一开始的一无所知到通过大量阅读查找有关自动售货机当前工作流程的信息，逐渐对其工作状态进行了解。当毕业设计对于我来说不再是难题这足以表明我这段时间的收获成果，每当我查阅资料的时候就不禁感慨自动化这一领域的神奇，他不断的被投入现在社会的各个方面、各个领域，其也代表着当今社会的进步。首先最重要的是我要感谢学院可以提供我学习机会和学习条件，并且对自己的精心教育，没有这些帮助我可能不会很好的完成本次的毕业设计。该毕业项目是在导师林森的精心指导下完成的，从设计的选择和研究工作的深入到论文的最终起草和修订，都付出了很多努力。每当我遇到一个我不了解或无法理解的地方时，林森老师都会向我解释，并且给我提供了许多新的想法和思路等。正是有了老师的帮助，我的毕业设计才能够顺利地完成。在这里，我对林森老师以及所有给予我帮助的人都表示衷心的感谢。参考文献程周.可编程序控制器原理与应[M].北高等教育出版社，2003王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社，2000周美兰周封，忘岳宇.PLC电气控制与组态设计[M].科学出版社，2003吴建强.可编程控制器原理及应用[M].哈尔滨工业大学出版社，2000吴中俊黄永红.可编程序控制器原理及应用[M].机械工业出版社，2003张万忠刘明芹.电器与PLC控制技术[M].化学工业出版社,2003王兆义.可编程序控制器教程[M].机械工业出版社，2001董淑冷.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晁岳磊缪仁将.自动售货机研究现状及展望[D].中国工程科学,2008焦梦姝彭佳红.人民币纸币面额手机识别系统设计研究[D].电脑知识与技术，2015RodriguesMicheleAngela.TheJournalofbiologicalchemistry,2019Lee-RiveraIrene.Molecularvision,2007Flanagan.JournalofInvestigativeDermatology,2019附录1译文基于PLC的控制系统设计自动售货机随着现代化人们生活水平的提高，所有智能化的自动化新型自动售货机正逐渐进入我们的日常生活，并且越来越多的自动售货机得到了越来越广泛的应用，它给人们的生活带来了极大的方便，因此其可靠而稳定的设计，凸显了自动售货机要完成无自动售货、光机、机。自动售货机没有任何空间限制，方便的优点是每天可以24小时销售。自动售货机控制系统设计，性能可靠，电压范围宽，编程容易，维护方便。自动售货机为自动化商务代表，广泛应用于公共场所。传统的以单片机为控制核心的自动售货机控制系统不仅工作量大，而且与输入输出接口的比例和免疫系统相对较差，维护起来也非常繁琐，且成本昂贵。自动售货机(PLC)是集计算机技术、自动控制技术和通信技术于一体的新型工业控制装置，其可靠性高、编程简单、维护方便等特点已经在工业控制自动售货机领域得到了广泛的应用，因为完成了小区作为零售和综合服务的独立设施要求它具有结构可靠、稳定性高、效率高等特点。PLC与计算机技术的发展、半导体技术的发展、控制技术的发展密切相关，数字技术、高科技通信网络技术的发展推动了这些高科技的发展，对PLC的发展和这些高科技的发展提出了更高的更新要求，促进了它们的发展。没有种类出售限制的商品，可以根据当地人们的需求来确定具体要出售的商品从而进行量身定制加以确定，其中包括喝的饮品，吃的零食，小孩的玩具和一些进口并具有特色的商品。除此之外，还可以通过该控制系统的智能销售作用的特点，实时准确地向购买的顾客和供应货品的商贩反应当前库存余额情况其中包括被销售的销售量和物品的物流信息。另外，自动售货机不局限于钱币的使用它还支持微信，支付宝等多种交易支付方式，交易量大，结算方便。无线自动售货机大概在2004年开始在中国广为出现，并可以通过手机购买，这种新一代的自动售货机是一种广泛的广告媒介同时也促进了商品的销售。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产业结构向技术密集型产业结构的社会变迁的产物。大规模生产、大规模消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的分销渠道;而相对超市、百货商场购物又出现了新的分销渠道，劳动力成本上升，再加上场所购物方便性的局限性和制约因素等。自动售货机行业长期以来在美国、日本等国迅速发展，在许多国家得到了广泛的普及。据业内人士估计，中国自动售货机的拥有量不算太多，相对于人口大国130亿的趋势和零售业态的发展，中国自动售货机行业的发展将更加广阔。中央处理器(CPU)是一个PLC控制器的大脑。CUP本身通常是微控制器之一。以前这些是8位微控制器，比如8051，现在这些是16位和32位微控制器。潜规则是，日本制造商生产的PLC控制器主要是日立和微控制器，西门子生产的欧洲控制器主要是日立和微控制器，摩托罗拉的微控制器主要是美国的。CPU还负责通信、PLC控制器其他部分之间的互连、程序执行、存储器操作、监督输入和设置输出。PLC控制器有复杂的例行记忆检查，以确保PLC记忆没有损坏(记忆检查是为了安全的原因)。一般来说，CPU单元对PLC控制器本身进行大量的检查，以便及早发现可能出现的错误。您可以简单地查看任何PLC控制器，并查看表单中有几个指示器,用于误差信号发生的光二极管。电源是为中央处理单元提供电源的。大部分PLC

控制器的工作电压为24VDC或者220VAC。在有些PLC控制器上，你可以看见作为独立模块的电源。用户必须确定从I/0模块取出多大电流来保证电源提供适当的电流.不同的模块使用不同的电流量。

该电源一般不用于启动外部输入或输出。用户必须提供独立的电源来启动PLC控制器的输入和输出，因为这样可以保证PLC控制器的所谓“纯电源”。使用纯电源意味着工业环境中的电源不会严重影响它。有些较小的PLC控制器从与PLC控制器集成在-起的小电源为它们的输入提供电压源。附录2英文参考资料PLC-based

control

system

design

vending

machine

Withhighlymodernpeople'slives,allintelligentautomatednewmodelisgraduallyintoourdailylives,andmoreandmorevendingmachinesmorewidelyused,itistopeople'slivesbroughtgreatconvenient,andthereforeitsreliableandstabledesign,highlightstheimportanceofvendingmachinesaretobecompletednovending,optical,mechanical,electricalintegrationofbusinessautomationequipment.Vendingmachineshavenotanyspacerestrictions,convenientadvantageofcan24hdailysales.Forvendingmachinedesignacontrolsystemwithreliableperformance,widevoltagerangeandeasyprogramming,easytomaintain.Vendingmachinefortheautomatedbusinessrepresentativesarewidelyusedinpublicplaces.ThetraditionalvendingmachinecontrolsystemusingSCMasthecontrolsothatnotonlywilldoagreatjobwiththeratiooftheinputandoutputinterfacesandimmunitysystemisrelativelypoor,itisalsoverycumbersometomaintain,andexpensive.ProgrammableLogicController(PLC)isacombinationofcomputertechnology,automaticcontroltechnologyandcommunicationtechnologyandanewtypeofindustrialcontroldevicesdevelopeditshighreliability,simpleprogramming,andeasymaintenancehavebeeninthefieldofindustrialcontrolvendingmachineswidelyusedbecauseofthecompletionofthecommunityasaretailandintegratedservicesindependentfacilitiesrequireittobereliablestructure,highstabilityandefficiency.DevelopmentofPLCandcomputertechnology,semiconductortechnology,controliscloselyrelatedtothedevelopmentoftechnology,digitaltechnology,high-techcommunicationsnetworktechnology,thedevelopmentofthesehigh-techpromotethedevelopmentofPLC,thePLCandthedevelopmentofthesehightechahigherupdaterequestpromotetheirdevelopment.Fromtheperspectiveofthedevelopmenttrendofthevendingmachine,anditsappearanceisduetothelabor-intensivetotechnologyintensiveindustrialstructureoftheproductofsocialchange.Massproduction,massconsumption,andchangesinconsumptionpatternsandsalesenvironment,requirestheemergenceofnewdistributionchannels;whilerelativelysupermarket,departmentstoreshoppinganothernewdistributionchannels,laborcostsarerising;coupledwiththelimitationsofthevenueshoppingconvenienceandtheconstraints,etc.Thesefactors.VendingmachineindustryhaslongbeentherapiddevelopmentintheUnitedStates,Japanandothercountries,hasgainedwidepopularityinmanycountries.Accordingtoindustryestimates,China'svendingmachineownershipisnottoomuch,relativetotrend130000000populouscountryandthedevelopmentofretailformatsintermsofdevelopmentChinavendingmachineindustrywillbemorebroading,Cent