基于PLC的自动售货机设计

金晶 海南工商职业学院

1 引言

自动售货机2000年前后引入到中国，在车站、商业街、学校、旅游景点等人多的地方，基本上随处可见。本课题设计的自动售货机是可以实现在没有人为干预的情况下自动售货,它是一款包含机械、电子等研究方向的综合商业产品。分析原有的一些自动售货系统,它们多选择单片机为控制器,通过与PLC的对比,单片机的稳定性很差,常出现系统的故障。在此基础上本文设计出一款基于PLC自动售货机，根据动作要求合理规划了自动售货机的系统 I/O 并设计了系统的梯形图。

2 自动售货机的设计要求

本系统由钱币识别部分、对比部分、商品输出部分、找零部分和报警部分五个基本部分组成。

（1）钱币识别部分。在这部分中系统主要检查送入的钱币是不是真的。顾客送进的钱币进入感应器，计数器记下硬币的个数，将这些数据传输到检测和计数部分。当检测的值小于允许的误差时，计数部分可以让硬币继续累积，通过计数部分得到的钱币数量存储在寄存器中。当计算的结果不符合时，则判定投入的为假币，自动退出，结束程序。

（2）对比部分。在这部分中系统需要完成的工作是对投入的钱币值和能购买的商品之间判定和比较。当送入的金额少于最便宜的商品时（在本设计中设定最便宜的物品为2元），则界面提示金额不够。当送入的金额大于2元小于3元时，某一商品的显示灯一直亮着（如矿泉水）。当送入的金额大于3元时，亮灯的商品会增多，表示顾客可以选择的商品增多（如矿泉水和汽水的灯都会亮）。当投入一定金额时系统的指示灯做对应的动作，当顾客选择了商品后，指示灯又会有其他的动作以表示选择成功。当顾客取出商品时，指示灯熄灭。

（3）商品输出部分。在这部分中系统需要完成的工作是将商品送出来。当顾客确定某件商品时，相应的继电器和电机开始工作将商品送到出货口。当完成商品的出货时，系统的计算部分会扣除商品的金额。顾客成功的取到商品后一段时间，继电器断电，然后1秒后让电机停止，这样可以使系统的正常运转。

（4）找零部分。在这部分中系统需要完成的工作是把顾客投入购买商品剩余的钱币通过计算返回给顾客。当顾客选择退币功能时，通过程序设计将数据寄存器内的钱币数分别做整除运算。当与10做整除时，可以得到退10元的个数；当其余数再与1做整除，可以得到退1元的个数；依次类推再分别用余数做整除，可以分别得到相应的数目。当需要退币的数目计算好时，控制相应电机工作，在退币的同时硬币计数传感器也正常工作，当计数器中的值和应该退币的个数相同时，则电机停止工作，系统完成退币。

（5）报警系统。在这部分中系统需要完成的工作是提醒管理人员进行相应的检修。报警分为两种，一种是补给报警，在这种情况下，通知相关工作人员进行商品的补充。另一种是事故报警，在这种情况下需要通知设备管理人员进行维护。

3 程序调试与分析

本设计在FX2N-48MR进行了模拟在线联机调试。通过一些部分的修改系统能够正常工作达到目的，如下所示为仿真过程及结果。

（1）计币。给自动售货机送入1元钱时，控制器输出Y0亮说明送进金额不够，顾客选择再送进或退币；当送进金额为2.5元时，控制器输出Y1一直亮着表示顾客可以买矿泉水；当送进金额为4元时，控制器输出Y1、 Y2 的一起亮起了，表示顾客矿泉水和可乐都可以买。

（2）选择及输出。当顾客购买矿泉水时，矿泉水的电机 Y3 和电磁阀 Y4 一起工作；当顾客购买可乐时，可乐的电机 Y5 和电磁阀Y6 一起工作。当输送机构将商品送出时，相应的计数器会扣除商品的金额。当购买商品成功时，Y4或Y6失电，Y3或Y5再正常运行1秒后也停止工作。

（3）退币。购买完成后，通过退币功能，则 Y10、Y11、Y12 一起正常运转。

（4）报警。报警分为两种，一种是补给报警，在这种情况下，通知相关工作人员进行商品的补充。另一种是事故报警，在这种情况下需要通知设备管理人员进行维护。

4 结论

在当今社会自动售货机是一个重要的商业销售途径，在我们的消费过程中将会越来越普及。通过对这类机器的研究情况和研究方向的调查，可以得出这类机器在整个市场当中的位置和它对人们生活的改变。通过研究一些发达国家的自动售货机的发展历程，可以得出它会在全世界的各个角落得到推广和应用。

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