基于plc的無人售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　基于PLC的無人售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　【摘要】在人力資源寶貴的今天，自動售貨機不受場地限制、方便快捷、工作時間長等特點贏得了人們的厚愛。本文以自動售貨機的一次交易過程為例來說明PLC在自動售貨機中的應(yīng)用。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】無人售貨機；PLC；控制系統(tǒng)；設(shè)計 </p><p>　　以單片機為控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)自助售貨

2、機不僅需要在輸入和輸出上做大量工作，而且單片機的控制系統(tǒng)抗干擾性也比較差。PLC是綜合計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)等的新型控制裝置，具有可靠性高、變成簡單、維護方便等優(yōu)點。因此，利用PLC控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機能夠長期穩(wěn)定運行。 </p><p><b>　　一、總體設(shè)計方案 </b></p><p><b>　　1.總體設(shè)

3、計思路 </b></p><p>　　我們在日常生活中見到的售貨機通常是對投入的貨幣進行簡單的運算，然后根據(jù)貨幣的面額來確定能購買哪種貨物在做出相應(yīng)的反應(yīng)。例如售貨機中有三種貨物，一號貨物的價格為2元，二號為2.5元，以此類推。如果投入一張5元面額的貨幣，投入的貨幣面額超過一號貨物的價格則相應(yīng)的一號貨物的選擇按鈕提示可以購買，否則無變化，其他貨物依此類推。如果按下一號貨物購買按鈕則售貨機自動進行減法運

4、算，投入貨幣的總值減去所購買貨物的價格，同時啟動相應(yīng)的電機并使一號貨物到出貨口。如果需要繼續(xù)交易重復(fù)上述過程，否則按下退幣按鈕，售貨機退回剩余的貨幣，并在程序中清零，至此完成此次交易。由此可以得出售貨機不僅可以進行簡單的運算同時還要有貨幣識別系統(tǒng)和通過貨幣的傳動來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。 </p><p><b>　　2.PLC的選擇 </b></p><p>　　

5、如果確定用PLC來完成某個任務(wù)，那么選擇哪種PLC就成了首要的事情。選擇PLC時不僅要考慮選擇多大容量的PLC，同時還要考慮選擇哪家公司生產(chǎn)的PLC以及相對應(yīng)的外設(shè)。 </p><p>　　由于本系統(tǒng)是一個小型集中控制系統(tǒng)，因此決定PLC的關(guān)鍵在于控制系統(tǒng)I/O數(shù)量以及用戶程序的長短及相關(guān)的功能。在選擇PLC時，要對PLC所進行的任務(wù)進行詳細的分析，確定I/O點數(shù)，同時也要考慮PLC的價格。 </p>

6、<p>　　綜上所述，在本設(shè)計中最終選擇了三菱公司的FX2N系列PLC。 </p><p>　　二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　1.售貨機工作過程的分析 </p><p>　　在本文中，售貨機的部分硬件由計算機軟件模擬代替，假設(shè)本售貨機只出售三種貨物，有液晶顯示功能，忽略售貨機的故障和缺貨狀態(tài)。以下就是一次交易過程的分析。 </p&

7、gt;<p>　　（1）初始狀態(tài)：該狀態(tài)下，售貨機通過電子標(biāo)簽來顯示貨物價格，此時不能購買任何貨物； </p><p>　　（2）投幣狀態(tài)：投入貨幣，顯示屏顯示已投入貨幣數(shù)值，當(dāng)數(shù)值大于某個貨物的價格時，相應(yīng)貨物下面的選擇按鈕發(fā)生變化提示可以選擇該貨物。 </p><p>　?。?）購買狀態(tài)：按下可以選擇的貨物下面的購買按鈕，貨物出現(xiàn)在出貨框中，與此同時，顯示屏中顯示剩余金額

8、； </p><p>　?。?）退幣狀態(tài)：按下退幣按鈕，將剩余金額從退幣框中取走，自動結(jié)束一次交易，恢復(fù)初始狀態(tài)； </p><p><b>　　2.程序設(shè)計部分 </b></p><p>　　程序設(shè)計部分是整個系統(tǒng)的主要部分，因此也是最重要的部分。在設(shè)計PLCDE的控制系統(tǒng)時，需要遵循以下原則。 </p><p>　　

9、（1）最大限度地滿足被控對象的控制要求 </p><p>　　（2）保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠 </p><p>　?。?）力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便 </p><p>　　（4）適應(yīng)發(fā)展的需要 </p><p>　　3.PLC程序設(shè)計過程 </p><p>　　在此，將一息交易過程分為五個程序塊進行設(shè)計。 <

10、;/p><p><b>　?。?）初始化過程 </b></p><p>　　在此過程中，PLC將儲存好的貨物價格傳遞給相對應(yīng)的對象，將投入貨幣金額、消費金額、剩余金額等顯示清零，與此同時，存儲退幣的存儲器也要清零，為下一次交易做好準備。 </p><p><b>　?。?）投幣過程 </b></p><p&

11、gt;　　在投幣的過程中，每投入一次貨幣，識別器對投入的貨幣進行識別，并將信息傳遞給PLC，進行貨幣面額的累加，同時，在相對應(yīng)的顯示器上顯示數(shù)值。 </p><p>　?。?）價格比較過程 </p><p>　　投幣完成后，系統(tǒng)自動將已投入貨幣的總值和預(yù)先存入的貨物的價格進行比較，只要總值大于等于貨物價格，相對應(yīng)的貨物下面的選擇按鈕發(fā)生變化，以此類推。 </p><p&

12、gt;　?。?）選擇商品過程 </p><p>　　客人按下可以購買貨物下面相對應(yīng)的按鈕，貨物自動出現(xiàn)在出貨口，同時，顯示欄中的總額數(shù)量已減去相應(yīng)貨物的價格，余額也發(fā)生相對應(yīng)的變化。如需繼續(xù)購買，重復(fù)該過程。 </p><p><b>　?。?）退幣過程 </b></p><p>　　客人按下退幣按鈕，系統(tǒng)進行相對應(yīng)的運算，根據(jù)運算結(jié)果起動退幣

13、電動機，然后輸出相應(yīng)的錢幣。退幣結(jié)束時，還要使之前用到的某些寄存器重新賦零。退幣過程結(jié)束后，PLC要將寄存器中的數(shù)值置回原定的初值0，完成一次交易，防止下一次交易時出錯。 </p><p>　　完成了以上所有的五個過程，PLC控制程序才基本完成。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>　　目前，可編程序控制器、機器

14、人、CAD/CAM已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱。在以PLC為核心的自動售貨機控制系統(tǒng)中，當(dāng)需要增加可選擇的商品數(shù)量時，該控制系統(tǒng)的硬件只需要增加相應(yīng)的輸入信號，其硬件的原有接線不需要改變，軟件則可以根據(jù)不同的控制要求進行修改，具有較強的適應(yīng)性，因此在自動售貨機行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]程周

15、，《可編程序控制器原理與應(yīng)用》，北京高等教育出版社，2003 </p><p>　　[2]廖常初，《S7200PLC基礎(chǔ)教程》，北京機械工業(yè)出版社，2006 </p><p>　　[3]李輝，《S7200PLC編程原理與工程實訓(xùn)》，北京航空航天大學(xué)出版社，2008 </p><p>　　[4]廖常初，《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》，北京機械工業(yè)出版社，2004</p&g