基于PLC的自动售货机控制系统的设计

周杰　张矿伟　刘玺

【摘 要】自动售货机为快节奏生活的人们带来了极大便利，因而备受青睐。但是它当前仍主要是由人工管理，且分布零散，难于监控管理等。鉴于此，本研究采用PLC为控制核心的售货机可以克服上述诸多问题，既使其管理方便，又可便利广大消费者。

【关键词】PLC；售货机；自动控制

【Abstract】vending machine for the day into the fast-pace life of the people has brought great convenience， and therefore been favored. However， it is currently still dominated by labor management，and distribution of scattered， difficult to monitor management. In view of this， the study adopts PLC to control the core of the vending machine. Many of the above problems could be overcome by the vending machine， not only to make it easy to be managed， but also to facilitate the consumers.

【Key words】PLC；Vending Machine；Automation Control

0 前言

近几年，自动售货机逐渐被越来越多的消费者所接受。但由于售货机分布零散、范围广阔的特点，自动售货机在为消费者带来方便的同时，也为经营者在监控、管理、维护等方面带来很大的不便。目前售货机运行的各种情况大多需要由人工判断，包括缺货、缺零钱、币箱已满、售货机机械故障等，经营者普遍采用人工定时巡回视察的管理办法，既费时费力，又无法及时准确获取自动售货机状态报告，给经营者增加了管理成本和难度，也有可能给消费者的正常消费造成不便。基于此，本研究可解决以上诸多问题，是自动售货机更加智能化，给人们日常生活带来更多便利。

1 控制系统要求以及方案设计

1.1 自动售货机控制要求

此自动售货机可以投入一元的硬币（硬币识别装置另议，这里只作为输入信号）。

（1）当投入硬币总值大于或等于1元时，矿泉水指示灯亮，当投入硬币总值大于或等于2元时，矿泉水和可乐指示灯亮，当投入硬币总值大于或等于3元时，矿泉水、可乐和冰红茶灯亮，当投入硬币总值大于或等于4元时，矿泉水、可乐、冰红茶和营养快线灯亮。

（2）当对应指示灯都亮时，每次只能按下一种商品对应的指示灯，如果购买一种商品后，还有指示灯亮，可以继续购买。

（3）每购买一种商品，系统自动计算剩余钱币，当购买完后，还有剩余钱币，可以按下找钱按钮将剩余钱币退出。

（4）当投完硬币不想购买，不能将钱币退出，然后经过30s延时没再选择商品或按下找钱按钮可以将剩余钱币退出。

（5）当四种商品某一种商品储货不足，系统会自动检测到，然后指示灯亮，通知仓库值班人员及时补充货源。一旦货源补给后，指示灯熄灭。

1.2 自动售货机系统控制方案

本自动售货机采用西门子PLC S7-200作为控制系统， PLC的输入采用光电开关，输出采用交流接触器控制电机和指示灯。本自动售货机整体结构是高薄式，也就是长高较大，宽较小，便于靠墙放，占地面面积小，里面分四层，每层一种商品，四台电机通过传动带出货，在出货口处有光电开关，检测到出货，则立即停止电机的运转，以达到每次只出一件商品的目的。如此同时，当某种商品已不足时，该系统则会通知工作人员及时送配货。

2 硬件系统设计

2.1 控制系统硬件结构

控制系统由中央处理器、外部设备接口、电源、电源接口、存储器、输入输出接口几部分组成，控制系统硬件结构如图1所示。

图1 控制系统硬件结构

2.2 I/O地址分配

输入输出端子分配分别如表1：

表1 输入输出端子分配表

2.3 控制系统工作流程

控制系统分为系统初始化和命令执行两部分，系统初始化主要包括继电器清空和定时器复位，自动检查总线状态和硬件情况是否正常，命令执行主要包括执行来自外设的命令和执行用户程序。

3 自动售货机工作流程图

自动售货机工作程序流程如图2所示。

4 结论

经过连接硬件电路、程序编译、仿真调试发现，该系统可以稳定、精确的工作。又经过付诸实际使用知，该自动售货机系统可稳定可靠地工作。所以，该设计完全符合预期设计目的。经过辛苦努力，该系统可以付诸使用。然而，我认为该自动售货机可以进一步改进，比如利用增加一个温度控制系统使其可以保持售货机内部保持适宜的温度，从而使其更加智能、先进，进而能够更好地服务人们的日常生活。

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