基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

周杰　張礦偉　劉璽

【摘 要】自動(dòng)售貨機(jī)為快節(jié)奏生活的人們帶來(lái)了極大便利，因而備受青睞。但是它當(dāng)前仍主要是由人工管理，且分布零散，難于監(jiān)控管理等。鑒于此，本研究采用PLC為控制核心的售貨機(jī)可以克服上述諸多問(wèn)題，既使其管理方便，又可便利廣大消費(fèi)者。

【關(guān)鍵詞】PLC；售貨機(jī)；自動(dòng)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

近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來(lái)越多的消費(fèi)者所接受。但由于售貨機(jī)分布零散、范圍廣闊的特點(diǎn)，自動(dòng)售貨機(jī)在為消費(fèi)者帶來(lái)方便的同時(shí)，也為經(jīng)營(yíng)者在監(jiān)控、管理、維護(hù)等方面帶來(lái)很大的不便。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況大多需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等，經(jīng)營(yíng)者普遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告，給經(jīng)營(yíng)者增加了管理成本和難度，也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便。基于此，本研究可解決以上諸多問(wèn)題，是自動(dòng)售貨機(jī)更加智能化，給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)更多便利。

1 控制系統(tǒng)要求以及方案設(shè)計(jì)

1.1 自動(dòng)售貨機(jī)控制要求

此自動(dòng)售貨機(jī)可以投入一元的硬幣（硬幣識(shí)別裝置另議，這里只作為輸入信號(hào)）。

（1）當(dāng)投入硬幣總值大于或等于1元時(shí)，礦泉水指示燈亮，當(dāng)投入硬幣總值大于或等于2元時(shí)，礦泉水和可樂指示燈亮，當(dāng)投入硬幣總值大于或等于3元時(shí)，礦泉水、可樂和冰紅茶燈亮，當(dāng)投入硬幣總值大于或等于4元時(shí)，礦泉水、可樂、冰紅茶和營(yíng)養(yǎng)快線燈亮。

（2）當(dāng)對(duì)應(yīng)指示燈都亮?xí)r，每次只能按下一種商品對(duì)應(yīng)的指示燈，如果購(gòu)買一種商品后，還有指示燈亮，可以繼續(xù)購(gòu)買。

（3）每購(gòu)買一種商品，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算剩余錢幣，當(dāng)購(gòu)買完后，還有剩余錢幣，可以按下找錢按鈕將剩余錢幣退出。

（4）當(dāng)投完硬幣不想購(gòu)買，不能將錢幣退出，然后經(jīng)過(guò)30s延時(shí)沒再選擇商品或按下找錢按鈕可以將剩余錢幣退出。

（5）當(dāng)四種商品某一種商品儲(chǔ)貨不足，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到，然后指示燈亮，通知倉(cāng)庫(kù)值班人員及時(shí)補(bǔ)充貨源。一旦貨源補(bǔ)給后，指示燈熄滅。

1.2 自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)控制方案

本自動(dòng)售貨機(jī)采用西門子PLC S7-200作為控制系統(tǒng)， PLC的輸入采用光電開關(guān)，輸出采用交流接觸器控制電機(jī)和指示燈。本自動(dòng)售貨機(jī)整體結(jié)構(gòu)是高薄式，也就是長(zhǎng)高較大，寬較小，便于靠墻放，占地面面積小，里面分四層，每層一種商品，四臺(tái)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)帶出貨，在出貨口處有光電開關(guān)，檢測(cè)到出貨，則立即停止電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到每次只出一件商品的目的。如此同時(shí)，當(dāng)某種商品已不足時(shí)，該系統(tǒng)則會(huì)通知工作人員及時(shí)送配貨。

2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)由中央處理器、外部設(shè)備接口、電源、電源接口、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口幾部分組成，控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2.2 I/O地址分配

輸入輸出端子分配分別如表1：

表1 輸入輸出端子分配表

2.3 控制系統(tǒng)工作流程

控制系統(tǒng)分為系統(tǒng)初始化和命令執(zhí)行兩部分，系統(tǒng)初始化主要包括繼電器清空和定時(shí)器復(fù)位，自動(dòng)檢查總線狀態(tài)和硬件情況是否正常，命令執(zhí)行主要包括執(zhí)行來(lái)自外設(shè)的命令和執(zhí)行用戶程序。

3 自動(dòng)售貨機(jī)工作流程圖

自動(dòng)售貨機(jī)工作程序流程如圖2所示。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)連接硬件電路、程序編譯、仿真調(diào)試發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定、精確的工作。又經(jīng)過(guò)付諸實(shí)際使用知，該自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)可穩(wěn)定可靠地工作。所以，該設(shè)計(jì)完全符合預(yù)期設(shè)計(jì)目的。經(jīng)過(guò)辛苦努力，該系統(tǒng)可以付諸使用。然而，我認(rèn)為該自動(dòng)售貨機(jī)可以進(jìn)一步改進(jìn)，比如利用增加一個(gè)溫度控制系統(tǒng)使其可以保持售貨機(jī)內(nèi)部保持適宜的溫度，從而使其更加智能、先進(jìn)，進(jìn)而能夠更好地服務(wù)人們的日常生活。

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