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基于PLC和组态的自动售货机系统 毕业设计.doc
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基于PLC和组态的自动售货机系统 毕业设计.doc
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摘 要
本设计主要应用了大学期间所学习的 CAD、PLC、力控组态等知识,完成
对自动售货机系统的控制和监控模拟。文章首先对各功能组件的结构进行设计,
包括进币结构的设计、出货机构的设计和退币机构的设计等,接着利用西门子
PLCS7200 来实现对整个系统的控制,包括 CPU 的选型及模块配置、主电路的
设计和控制电路的设计等,最后运用力控组态软件实现了自动售货机交易的真实
画面和环境的监控模拟。基于 PLC 的自动售货系统稳定性好,能实现长期的稳
定运行。
【关键词】自动售货机;组态;PLC;编程;模拟
Abstract
CAD, PLC and the power control configuration of such knowledge
are mainly used in this design. The vending machine system for control
and monitoring is completed. This paper introduces the design of each
function module structure design. It includes shipping structure design,
the coin structure design and refund mechanism design. PLC of S7200 is
used to realize to control the entire system. It is includes the selection
and design of module configuration, the main circuit of CPU and
control circuit design. The use of Sunwayland software is used to realize
the monitoring of vending machine business reality and environment
simulation. Based on PLC ,the stability of vending system achieve a
stable long-term operation.
Key words: the vending machine; configuration; PLC; programming;
simulate
目 录
1 前言.............................................................................................................................3
1.1 自动售货机的设计背景..................................................................................3
1.2 国内外自动售货机的研究现状.....................................................................3
1.3 自动售货机设计的主要工作.........................................................................4
2 系统的总体方案 .........................................................................................................6
2.1 工艺过程..........................................................................................................6
2.2 系统的总体方案.............................................................................................7
3 系统结构的设计.........................................................................................................9
3.1 纸币进币机构的设计.....................................................................................9
3.2 出货机构的设计...........................................................................................11
3.3 硬币的入口机构和退硬币机构的设计.......................................................12
4 硬件电路的设计.......................................................................................................14
4.1 PLC 的选型及其模块配置............................................................................14
4.2 主电路的设计...............................................................................................18
4.3 控制电路的设计...........................................................................................19
5 PLC 程序的设计及仿真 ...........................................................................................22
5.1 PLC 程序的设计............................................................................................22
5.1.1 主程序的设计.....................................................................................22
5.1.2 进币程序的设计................................................................................23
5.1.3 钱币进入钱包程序的设计................................................................24
5.1.4 币值比较对应可选商品程序的设计................................................25
5.1.5 选择商品程序的设计........................................................................26
5.1.6 退币程序的设计................................................................................27
5.2 PLC 程序仿真................................................................................................28
6 监控组态设计..........................................................................................................32
6.1 组态程序的设计............................................................................................32
6.1.1 建立工程.............................................................................................32
6.1.2 创建点.................................................................................................32
6.1.3 定义 I/O 设备.....................................................................................34
6.1.4 创建窗口............................................................................................36
6.2 自动售货机状态模拟实现...........................................................................37
6.2.1 关于脚本的介绍................................................................................37
6.2.2 商品出货动画界面的设计................................................................42
6.2.3 投纸币动画界面的设计....................................................................44
6.2.4 投纸币动画界面的设计....................................................................48
6.2.5 商品选择按钮动画界面的设计........................................................50
6.2.6 自动售货机整体界面的设计.............................................................51
结 论........................................................................................................................54
总结与体会..................................................................................................................55
致 谢........................................................................................................................56
参考文献......................................................................................................................57
附录一 电气原理图..................................................................................................58
附录二 PLC 程序.....................................................................................................58
附录三 PLC 组态联机程序......................................................................................58
附录四 部分组态联机图..........................................................................................58
1 前言
1.1 自动售货机的设计背景
自动售货机是一种全新的商业零售形式,20 世纪 70 年代自日本和欧美发展
起来。它又被称为 24 小时营业的微型超市。
[1]
在日本,70%的罐装饮料是通过自
动售货机售出的。全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有 50 万台饮料自
动售货机。
【2】
从自动售货机的发展趋势来看,它的出现是劳动密集型的产业构造向技术密
集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化,要
求出现新的流通渠道;而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生,人
工费用也不断上升;再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约,
无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。
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都需要由人
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。
1.2 国内外自动售货机的研究现状
公元 1 世纪,希腊人希罗制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售
货机。1925 年美国研制出售香烟的自动售货机,此后又出现了出售邮票、车票
的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异,
主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售
货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的
核心,其主要功能是确认投入钱币的真伪,分选钱币的种类,计算金额。
如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号,并找出余钱。指示
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