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PLC-饮料自动售货机控制系统设计毕业设计.pdf
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PLC-饮料自动售货机控制系统设计毕业设计.pdf
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湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文)
1
摘 要
随着社会的发展,越来越多方便人们的东西出现在了这个世界上,自动售货机
就是其中之一。自动售货机的新奇、文明、高档、灵活方便深受广大市民青睐。
自动售货机是可完成无人自动售货的商业自动化设备,它不受任何场地限制,
方便快捷,可以每天 24h 售货,在我国也越来越普及。传统的自动售货机采用单片
机作为控制核心,但这样在输入输出接口上消耗很大。PLC 不但可实现类似控制功能,
还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点。本款售货机是基
于汽水和咖啡饮料的自动售货设计的。
为此,本文设计了一个自动售货机的控制系统,有以下一些功能:自动售货机
只出售 2 元、2.5 元、3 元的三种饮料。机器能计算投币总额,看是否超过、正好或
少于饮料的价格,并发出饮料、找零和欠资信号等。
关键词:自动售货机;PLC;编程;调试。
湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文)
1
目录
摘 要
................................................................................................................................. 1
第一章 绪 论
..................................................................................................................... 2
1.1 自动售货机的历史、现状、前景
......................................................................... 2
1.2 自动售货机的功能
................................................................................................ 2
第二章 方案设计思想
......................................................................................................... 3
2.1 自动售货机的控制要求
........................................................................................ 3
2.2 自动售货机的设计内容
........................................................................................ 3
2.3 状态的定义
............................................................................................................ 3
2.4 状态间的转换关系
.............................................................................................. 4
第三章 PLC 的概述
............................................................................................................ 5
3.1 PLC 的产生
............................................................................................................. 5
3.1.1 PLC 的产生
.................................................................................................. 5
3.1.2 PLC 的定义
.................................................................................................. 5
3.1.3 PLC 的发展趋势
.......................................................................................... 6
3.1.4 PLC 的特点
.................................................................................................. 7
3.1.5 PLC 的主要功能
.......................................................................................... 9
3.2 PLC 的基本结构原理
........................................................................................... 10
3.2.1 PLC 各部分的作用
.................................................................................... 10
第四章 系统总体设计方案
............................................................................................. 13
4.1 系统硬件配置及组成原理
.................................................................................. 13
4.2 系统变量定义及分配表
...................................................................................... 13
4.3 系统接线图设计
.................................................................................................. 14
4.4 系统可靠性设计
.................................................................................................. 14
第五章 控制系统设计
....................................................................................................... 15
5.1 控制程序流程图设计
.......................................................................................... 15
5.2 控制系统设计思路
.............................................................................................. 16
5.3 编程系统的调试
.................................................................................................. 16
5.4 创新设计内容
...................................................................................................... 16
第六章 系统调试及结果分析
........................................................................................... 17
6.1 系统调试及解决的问题
...................................................................................... 17
6.2 结果分析
............................................................................................................... 17
结论
..................................................................................................................................... 18
致谢
..................................................................................................................................... 21
参考文献
............................................................................................................................. 22
附录一:
............................................................................................................................. 23
附录二:
............................................................................................................................. 24
湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文)
2
第一章 绪 论
1.1 自动售货机的历史、现状、前景
从自动售货机的发展趋势来看,它的出现是由于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。
从广义来讲投入硬币、纸币、信用卡等后便可以销售商品的机械,从狭义来
讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看,自动售货机可以充分补充人力资
源的不足,适应消费环境和消费模式的变化,24 小时无人售货的系统可以更省
力,运营时需要的资本少、面积小,有吸引人们购买好奇心的自身性能,可以很
好地解决人工费用上升的问题等各项优点。
现在,自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机
方式,通过电话线路将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中,
从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且,为防止地球暖化,
自动售货机的开发致力于能源的节省,节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的
主流。在夏季电力消费高峰时,这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况
下也能保持低温,与以往的自动售货机相比,它能够节约 10-15%的电力。进
入 21 世纪时,自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发
展。
1.2 自动售货机的功能
本次设计的自动售货机有以下功能:
1、机器有识别硬币的功能,能识别 1 元,5 角和 1 角的硬币。
2、机器只卖 2 元,2 元 5 角,3 元三种饮料,且每次只能出售一瓶。
3、机器能自动计算投币总额,并看是否超过、正好或者少于饮料的价格,并发
出饮料、找零和欠资信号等。
4、机器有找零功能。
5、机器有复位功能,按 reset 按钮,就能复位。
湖南铁路科技职业技术学院电子电气系毕业设计(论文)
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第二章 方案设计思想
2.1 自动售货机的控制要求
1 .自动售货机有 1 个投币孔。
2.售货共有 2 种饮料供选择,分别为汽水和咖啡。
3.如投币总额超过销售价格,将可由退币钮找回余额。
4.投币总额或当前值显示在 7 段数码管上。
5.投币值等于或大于 2 元时,相同价位的指示灯亮,表示可以选择亮灯的饮
料。
6.投币值等于或大于 2.5 元时,相同价位的指示灯亮,表示可选择亮灯的饮
料。
7.投币值等于或大于 3 元时,汽水咖啡指示灯亮,表示 2 种均可选择。
8.按下要饮用的饮料按钮,则相对应的指示灯开始闪烁,3s 后自动停止,表
示饮料已经掉出。
9.动作停止后按退币钮,可以退回余额,退回金额如果大于 10 元,则先退 10
元再退 1 元,如果小于 10 元则直接退 1 元的。
2.2 自动售货机的设计内容
通过采用状态机的方法,定义了等待状态、购买状态、出货状态、找零状态四
个状态。使用了 2 个进程实现各个状态之间的转换和各个输出型号的输出,完成了
整个程序的设计。
2.3 状态的定义
等待状态:当没有用户使用自动售货机时,自动售货机处在等待状态,按下
reset 键后,机器也自动回复到等待状态。
购买状态:用户选择饮料和投币时的状态。
出货状态:用户选择了饮料,并投入足够硬币后,自动售货机发出饮料时的状
态。
找零状态:用户买完饮料,投币多余饮料价格,机器找出零钱的状态和用户投
币后,取消购买饮料,机器推出钱币的状态都是找零状态。
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2.4 状态间的转换关系
图 2-1 状态装换图
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