PLC控制的自動售貨機設(shè)計,plc,控制,節(jié)制,自動,售貨,設(shè)計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計資料裝訂本 題 目： PLC控制的自動售貨機設(shè)計 i 院 系： 醫(yī)用電氣學(xué)院 專業(yè)班級： 機電14302 i 學(xué)生姓名： 翁 林 泉 同組學(xué)生： 無 i 裝訂日期： 2017 年 5 月 21 日 指導(dǎo)教師 審核簽名 答辯組長 審核簽名 答辯委員會主任 審核簽名 院長（副院長） 審核簽名 黃冬來 黃冬來 黃冬來 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教務(wù)處制 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計總成績評定表 學(xué)生姓名 翁林泉 專業(yè)班級 機電14302 總評成績 合格 課題名稱 PLC控制的自動售貨機設(shè)計 課題性質(zhì) □產(chǎn)品設(shè)計 □工藝流程設(shè)計 √ 方案設(shè)計 □其他 題目來源 □教師下達 □社會生產(chǎn)實踐 √學(xué)生自選 指導(dǎo)教師 姓名 黃冬來 職稱 講師 √校內(nèi) □校外 職稱 □校內(nèi) □校外 指導(dǎo)教師評閱成績 合格 指導(dǎo)教師簽名：黃冬來 2017年 6月15日 答辯小組評閱成績 合格 答辯小組組長簽名：黃冬來 2017年6月 15日 答辯成績 合格 答辯小組組長簽名：黃冬來 2107年6月 16日 答辯委員會審核意見： 合格 答辯委員會主任簽字：黃冬來 2017年6月 15日 學(xué)生所在院（部）審核意見： 院長（副院長）簽名：劉鋼 綜合成績 合格 2107年6月16日 注：1、指導(dǎo)教師評閱成績、答辯小組評閱成績、答辯成績，每項評分均按百分制。 2、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計成績根據(jù)上述三項評分，總評成績=指導(dǎo)教師評閱成績*40%+答辯小組評閱成績*40%+答辯成績*40%，總評成績按五級記分制 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計評價（一） 指導(dǎo)教師評價用表 畢業(yè)設(shè)計評價 評分內(nèi)容 具體要求 權(quán)重 評分 加權(quán)分 學(xué)習(xí)態(tài)度 努力學(xué)習(xí)，遵守記律，作風(fēng)嚴謹務(wù)實，按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù) 0．1 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值 0．1 調(diào)研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力 0．2 綜合能力 能綜合運用所學(xué)知識和技能，發(fā)現(xiàn)解決實際問題 0．2 質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理，繪圖（表）符合要求 0．2 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求 0．1 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴謹、文字通順、用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，字跡工整、書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求 0．1 成績合計 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 說明：評分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點設(shè)計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計評價（二） 答辯小組評價及答辯資格審核用表 畢業(yè)設(shè)計評價 評分內(nèi)容 具體要求 權(quán)重 評分 加權(quán)分 任務(wù)量 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)量飽滿，難度較大 0．2 15 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值 0．1 8 質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理，繪圖（表）符合要求 0．5 26 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求 0．1 8 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴謹、文字通順、用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，字跡工整、書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求 0．1 7 成績合計 64 畢業(yè)設(shè)計答辯資格審查 畢業(yè)設(shè)計 完成情況 任務(wù)書 √有 □ 無 開題報告 √有 □ 無 設(shè)計說明書 √完成 □ 未完成 字數(shù) 設(shè)計作品 √完成 □未完成 答辯資格審查結(jié)論：（說明是否可進行答辯，并根據(jù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量說明可答辯的依據(jù)）： 同意參加答辯！ 答辯小組成員簽名： 黃冬來 、 劉衛(wèi)紅 、 李新平 、 組長簽名： 黃冬來 2017年5月25日 說明：評分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點和教育廳有關(guān)評價指標設(shè)計 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計評價（三） 答辯小組答辯評價用表 畢業(yè)設(shè)計答辯評分 評分內(nèi)容 具體要求 權(quán)重 評分 加權(quán)分 自述總結(jié) 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，分析歸納合理 0．3 20 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值 0．1 8 答辯 能夠正確回答所提出的問題，基本概念清楚，有理論根據(jù) 0．5 28 資料 資料齊全，符合《畢業(yè)設(shè)計（論文）基本規(guī)范要求》 0．1 8 成績合計 64 答辯記錄 答辯地點 實訓(xùn)樓405 答辯日期 2017.5.25 記錄內(nèi)容：1、闡述畢業(yè)論文要點 　 2、提問與回答內(nèi)容 1.售貨機的工作原理？ 2. 如何實現(xiàn)紙幣的識讀和找零動作？ 3.若用單片機控制的利與弊？ 記錄人簽名： 2017年5月25日 答辯結(jié)論 合 格 答辯委員會（小組）成員簽名 姓名 職稱 姓名 職稱 姓名 職稱 黃冬來 講師 劉衛(wèi)紅 講師 李新平 副教授 說明：評分內(nèi)容、具體要求、權(quán)重為參考，具體由專業(yè)教研室根據(jù)專業(yè)特點和教育廳有關(guān)評價指標設(shè)計 4 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 院 系: 醫(yī)用電氣學(xué)院 i 專 業(yè): 機電一體化技術(shù) i 班 級: 機電14302 i 學(xué)生姓名: 翁 林 泉 i 同組學(xué)生: 無 i 指導(dǎo)教師: 黃 冬 來 i 下發(fā)日期: 2017 年 2 月 28 日 畢業(yè)設(shè)計課題方向：方案設(shè)計 題目：PLC控制的自動售貨機設(shè)計 完成日期：2017年 5月 21日 一、題目來源 自動售貨機在售賣物品時，用戶可以通過投入錢幣進行購買物品，收銀結(jié)算比較方便。自動售貨機同時可以吐出零錢用來給用戶找零，其次自動售貨機可以每天24小時售貨，不會因為像普通店鋪一樣要人員來看守進行售賣，這樣省去了人員的工資；并且在一些人口流量大，位置好的店鋪租金高，而自動售貨機占用面積少，減少了成本的投入，減少了門面租金的成本，從而節(jié)省營業(yè)支出，給賣家提供最大利益，自動售貨機用電比較方便只要提供普通居民用電。具2016年3月13日，全國人大代表、央行副行長陳雨露透露，1元硬幣化并不是僅在山東省實施，而是全國性的統(tǒng)一安排，將逐步在各地推廣。而1元硬幣的投放有利于自動售貨機的推廣應(yīng)用，所以硬幣識別還需要。而現(xiàn)在人們有不喜歡攜帶太多硬幣出門，因為攜帶太多硬幣不方便放在錢包、口袋里。并且容易丟失，而紙幣面額大，方便攜帶和使用，所以自動售貨機要是能識別紙幣和硬幣自動售貨機這一銷售渠道將進一步得到推廣應(yīng)用。 2、 設(shè)計要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求） 原始數(shù)據(jù) 硬幣識別器BD-8G，紙幣識別器TCN-7-3B，減速電機XINX-37J，X7-200系列PLC4個不同的基本型號的8種CPU。 技術(shù)要求 1. 設(shè)計一臺自動售貨機，要求能完成對貨物信息的存取，能識別硬幣和真假紙幣，和找零。 2. 該自動售貨機可自動出售8種不同的商品、基本貨幣單位為1元。 3. 若顧客投的錢幣數(shù)大于或等于所購買商品單價，則自動售貨機會送出所選的商品，若投的錢數(shù)不夠，自動售貨機不作響應(yīng)繼續(xù)等待顧客的下次操作。顧客的下次操作可以繼續(xù)投幣，直到錢數(shù)到達所選商品的單價為止，從而完成購買也可以直接按相應(yīng)按鍵退幣，退出交易。 4. 顧客投幣后可通過按鍵對所需要購買的商品進行選擇,選定后在出貨，如果需要找零就進行找零,同時結(jié)束本次交易。 工作內(nèi)容和要求： （1）對自動售貨機的控制功能需求進行分析和研究，在此基礎(chǔ)上提出能夠識別硬幣和真假紙幣的自動售貨機，并能退幣找零。 （2）在充分研究自動售貨機的售貨方法后，采用彈簧出貨機構(gòu) 。 （3）改進自動售貨機控制系統(tǒng)功能并完成控制程序設(shè)計。 三、個人重點 設(shè)計一種能夠自動識別硬幣和真假紙幣的售貨機，并能退幣找零。 四、各階段時間安排，應(yīng)完成的工作量： 序號 各階段工作內(nèi)容 起訖日期 備 注 1 確定選題，收集資料 2017年2月24日至2017年3月15日 2 整理資料，撰寫初稿 2017年3月15日至2017年4月3日 3 通過老師審查，完成第 一次修改 2017年4月3日至2017年4月23日 4 通過老師審查，完成第二次修改 2017年4月23日至2017年5月5日 5 論文定稿，上交 2017年5月5日至2017年5月18日 6 畢業(yè)答辯準備 2017年5月18日至2017年5月22日 5、 應(yīng)閱讀的基本文獻目錄： [1] 張曉鋒，張靜.電氣控制與可編程控制技術(shù)及應(yīng)用.北京國防工業(yè)出版社，2010. [2] 王鑫.PLC機電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計技術(shù).北京電子工業(yè)出版社，2010. [3] 張萬忠.可編程控制器入門與應(yīng)用實例（西門子S7-200系列).北京清華大學(xué)出版社，2007. [4] 董淑玲.PLC在自動售貨機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.上海師范大學(xué)學(xué)報，2007. [5] 宋伯生.PLC編程控制指南.北京機械工業(yè)出版社，2007. [6] 史國生.電氣控制與可編程控制技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社，2004. [7] 吳中俊，黃永紅.可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京機械工業(yè)出版社，2003. [8] 程周.可編程序控制器原理與應(yīng)用.北京高等教育出版社,2003. [9] 吳建強，姜三勇.可編程控制器原理及應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000. 指導(dǎo)教師簽字： 黃冬來 2017年3月30 日 教研室主任簽字： 黃冬來 2017年4 月 15 日 院長（副院長）簽字： 年 月 日 8 湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目： PLC控制的自動售貨機設(shè)計 i 院 系： 醫(yī) 用 電 學(xué) 院 i 專 業(yè)： 機 電 一 體 化 技 術(shù) i 班 級： 機 電 1 4 3 0 2 i 學(xué)生姓名： 翁 林 泉 i 學(xué) 號： 201403020215 i 同組學(xué)生： 無 i 指導(dǎo)教師： 黃 冬 來 i 填表日期： 2017 年 3 月 1 日 一、選題的依據(jù)及意義 近年來,我國的自動售貨機行業(yè)突飛猛進,在汽車站、火車站、機場、寫字樓、高鐵站、醫(yī)院、學(xué)校、小區(qū)等人口密集、人流量大的地區(qū)都能找到自動售貨機的蹤跡。自動售貨機是集光、機、電一體化的商業(yè)自動化設(shè)備。自動售貨機不受任何地點限制,方便快捷,可以每天24小時售貨,因此深受上班族、學(xué)生、乘車旅客的喜歡。很多城市的公共場所都放置有自動售貨機。出售的商品五花八門,如香煙、飲料、零食、方便面、糖果、車票等。這種方便快捷的購物方式越來越受到人們的青睞,同時也是現(xiàn)代化城市配套設(shè)施的需要。傳統(tǒng)的自動售貨機控制系統(tǒng)采用單片機作為控制核心,這樣不僅要在輸入輸出接口上做大量的工作，而且系統(tǒng)的抗干擾性也比較差。PLC是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置,它具有可靠性高、編程簡單、維護方便等優(yōu)點，已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因為自動售貨機作為社會上自動完成商品零售和綜合服務(wù)的獨立設(shè)施，要求它的結(jié)構(gòu)必須可靠、穩(wěn)定和執(zhí)行效率高。 自上世紀70年代以來,自動售貨機在國際上迅速發(fā)展起來而成為一個新興的產(chǎn)業(yè),特別是在服務(wù)行業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域日益發(fā)展。隨著自動售貨機的普及,也逐漸被應(yīng)用于其他的領(lǐng)域。 從西歐、北美、日本和韓國等地區(qū)和國家的發(fā)展情況來看,自動售貨機在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜絹碓街匾慕巧Ｆ洚a(chǎn)品特點是科技含量高，24小時服務(wù),售貨便利；占用空間少、不用人看守出售商品；省人工,省成本；售貨范圍廣泛，此外還是一種新穎獨特的廣告媒介。目前隨著移動商務(wù)的發(fā)展，自動售貨機作為一種方便、直觀的移動商務(wù)工具，開始在全球各地迅速發(fā)展和普及。 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、行業(yè)運作的變革、入世的到來和改革的深入，自動售貨機在我國的普及是必然趨勢。縱觀近年來國內(nèi)自動售貨機市場，從1992年開始從日、韓等國引進舊機器擺放在國內(nèi)市場以來，到自行研制和生產(chǎn)自動售貨機，各廠家、商家蹣跚起步、艱難守業(yè)，已為國內(nèi)零售業(yè)撐起一片蔚藍的晴空。據(jù)來自國內(nèi)自動售貨機市場行情分析報告表明，目前國內(nèi)自動售貨機市場走勢已逐漸明晰，自動售貨機逐步從沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和各大中城市向內(nèi)陸和次發(fā)達地區(qū)延伸，大有星火燎原之勢。 在我國，自動售貨是一個潛在的巨大產(chǎn)業(yè),將是繼百貨商店、超市之后掀起的第三次零售業(yè)革命,其前景非常廣闊。售賣的商品可根據(jù)擺放場所的需要量身定制,包括冷熱飲料、零食、國內(nèi)外特色商品等。并且透過這種智能售貨系統(tǒng),存貨、銷售、物流信息可以準確、及時地反饋給客戶和管理人員。此外,還支持多種交易支付模式,同時方便實現(xiàn)較大金額的支付和交易結(jié)算。自動售貨機除了更方便售賣貨品之外,還被視為一種傳播廣泛的廣告媒介。 它一改往日客戶與商家面對面交流或交易的方式，增強了交互性和自主性。一方面它為客戶帶來了極大的便利，延拓了服務(wù)的空間和時間，提高了社會公眾服務(wù)的質(zhì)量和形象；有利于社會精神文明建設(shè)。 傳統(tǒng)的自動售貨機識幣系統(tǒng)只能識別硬幣而不能識別紙幣，這種自動售貨機在出售價格較低的商品時能適應(yīng)，但隨著人們生活水平的提高和物價的上漲，自動售貨機出售商品種類越來越多，單一的識別硬幣的自動售貨機越來越不能滿足顧客在自動售貨機上購物需求,急需出現(xiàn)一種能識別硬幣和紙幣的售貨機，而2016年3月13日，全國人大代表、央行副行長陳雨露透露，1元硬幣化并不是僅在山東省實施，而是全國性的統(tǒng)一安排，將逐步在各地推廣。1元硬幣的投放有利于自動售貨機的推廣和使用,所以硬幣識別還需要有,而現(xiàn)在人們有不喜歡攜帶太多硬幣出門,因為攜帶太多硬幣不方便放在錢包、口袋里,并且容易丟失,而紙幣面額大,方便攜帶和使用,所以自動售貨機要是能識別紙幣和硬幣,自動售貨機這一銷售渠道將進一步得到推廣應(yīng)用。 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述） 自動售貨機是勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化,要求出現(xiàn)新的流通渠道,而相對的超市、百貨購物中心等流通渠道的門面租金和人工費不斷上升， 再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的限制，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應(yīng)運而生了。 從廣義來講投入硬幣、紙幣后就可以購買商品的機械，從狹義來講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分彌補人力資源的不足，可以適應(yīng)消費環(huán)境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們好奇心購買的自身性能，可以很好地解決人工費用上漲的問題等各項優(yōu)點。 自動售貨機是能根據(jù)投入的錢幣自動出貨的機器。自動售貨機是商業(yè)自動化的常用設(shè)備，它不受時間、地點的限制，能節(jié)省人力、交易方便。 自動售貨機是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。在日本70%的罐裝飲料是通過自動售貨機出售的。全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺飲料自動售貨機。 在日本全國各地，共設(shè)有550萬臺自動售貨機（據(jù)1998年的統(tǒng)計），銷售額達6兆8969億4887萬日元，為世界第一。在售貨機的顯示屏幕上進行操作，輸入商品號碼和購買數(shù)量，并投入錢幣后，商品就會從取貨口出來，甚至從食品自動售貨機上還能買到熱呼呼的面條和米飯團。雖然日本的自動售貨機總臺數(shù)低于美國（據(jù)1997年的統(tǒng)計為689萬臺），但是，從人口占有數(shù)來看卻是世界上最高的，美國平均35人占有一臺，而日本為23人占有一臺。 在自動售貨機歷史的長河中，日本開發(fā)出實用型的自動售貨機，那是在進入本世紀后的事。日本第一臺自動售貨機是1904年問世的“郵票明信片自動出售機”，它是集郵票明信片的出售和郵筒投函為一體的機器。自動售貨機的真正普及是在第二次世界大戰(zhàn)以后。50年代，“噴水型果汁自動售貨機”大受歡迎，果汁被注入在紙杯里出售。后來，由于美國的飲料大公司進入日本市場，1962年，出現(xiàn)了以自動售貨機為主體的流通領(lǐng)域的革命。1967年，100日元單位以下的貨幣全部改為硬幣，從而促進了自動售貨機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 咖啡自動售貨機是一種既可以出冷熱咖啡也可以同時出奶茶果汁飲料的咖啡飲料自動售貨機，省時方便快捷。既可以作投資來使用，也可作為員工福利來使用。 目前，自動售貨機作為一種不同于傳統(tǒng)的零售方式進入四十五個國家市場。在這四十五個國家中，美國和日本發(fā)展最快。在國外主要是以飲料廠家引導(dǎo)，帶動自動售貨機的發(fā)展。作為世界上最大的自動售貨市場，日本通過自動售貨機出售的商品多達6000余種。在歐洲每臺自動售貨機日銷售額達到50到100美元不等，以巴黎地鐵車站為例，在各個站點總計擺放了1500臺，每月銷售額達600萬法郎。美國自動售貨機的零售營業(yè)額高達293億美元，日本每個消費者每年在自動售貨機上的消費金額達5.5萬日元。全世界每年通過自動售貨機銷售商品的總額已達2000億美元。 對我國而言，自動售貨機可以說是一個外來者。它20世紀70年代誕生于歐美，90年代開始被引進國內(nèi)。到現(xiàn)在，自動售貨機在我國已經(jīng)安家20多年，然而，自動售貨機似乎有點水土不服。國家工商局發(fā)布信息顯示，到2014年，我國自動售貨機的總數(shù)量不到8萬臺。在歐美各國，每臺自動售貨機服務(wù)100人，在日本，每臺自動售貨機服務(wù)25人。我國有十幾億人口，以自動售貨機的服務(wù)比例而言，遠遠低于歐美各國。 制約自動售貨機發(fā)展的因素不外乎這幾點： ( 1 ) 自動售貨機的技術(shù)故障和維修成本。 ( 2 ) 由于技術(shù)障礙而帶來的一大筆維修成本也令人心寒。 ( 3 ) 消費觀念，人們不習(xí)慣或不喜歡在自動售貨機上買東西。 經(jīng)過這二十多年的發(fā)展，自動售貨機的技術(shù)障礙已經(jīng)得到突破，基本上不會發(fā)生吞錢不吐貨等現(xiàn)象。技術(shù)得到突破，故障少，功能也拓展了。城市人群特別是年輕一代，特別喜歡在自動售貨機上買東西，趕時尚，畢竟隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人們的消費觀念已經(jīng)改變。其外社會治安和人們的素質(zhì)也得到很大的提高，機器被毀壞的情況已經(jīng)很罕見了。 而自動售貨機的發(fā)展機遇卻很多。相對我國十幾億人口，不足8萬臺的自動售貨機，自然遠遠滿足不了人們的需求，可以說，自動售貨機行業(yè)競爭不大，遍眼的可開墾之地。除此之外，中國的宏觀經(jīng)濟環(huán)境為自動售貨機提供了肥沃的土壤。政府在基礎(chǔ)設(shè)施上支持自動售貨機的投放和安裝。且據(jù)美國2012年某調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)城市人均收入達到5000美元（3萬人民幣左右）時，自助服務(wù)的需求度大幅度提高?，F(xiàn)在我國大部分地區(qū)的人均收入都能達到這種水平，自動售貨機的需求量將越來越大。 三、本課題研究內(nèi)容 本課題采用PLC對飲料自動售貨機控制系統(tǒng)進行設(shè)計。通過對單機片、繼電器、各個方面的比較最后確定PLC為自動售貨機的控制系統(tǒng)。通過售貨方法分析采用彈簧出貨方式，直流電動機驅(qū)動。根據(jù)系統(tǒng)需要確定售貨機的硬件，貨幣識別器、電動機、接觸器。通過I/O分配表確定PLC類型，繪制硬件連接圖。 四、本課題研究方法 研究方法： 1. 通過查詢相關(guān)技術(shù)資料，回顧并掌握專業(yè)理論知識。 2. 查閱了大量相關(guān)資料數(shù)據(jù)之后，利用先進的技術(shù)合理的方法，利用相關(guān)的專業(yè)知識。 3. 自動售機的設(shè)計方法以及注意事項。 4. 整理資料。網(wǎng)上查閱資料、老師指導(dǎo)、和同學(xué)討論。 5. 制定系統(tǒng)控制的基本方案與步驟。 6. 對需要的軟硬件設(shè)施進行合理的選型。 7. 制定系統(tǒng)工作流程圖。 8. 編寫梯形圖。 五、研究目標、主要特色（創(chuàng)新）及工作進度 研究目標 自動售貨機能夠自動識別硬幣和紙幣二種貨幣并對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能購買某種商品，并做出相應(yīng)的反映。因此自動售貨機能夠辨識機內(nèi)包含的商品，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對已投入的幣值，以及再投入貨幣進行累計，同時提示可以購買的商品。當(dāng)按下選擇商品的按鈕時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去該商品的價格，同時起動相應(yīng)的電機，提取該商品到出貨口，此時售貨機繼續(xù)等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買，則按下退幣按鈕，售貨機進行退幣操作，退回相應(yīng)的貨幣，并在程序中清零，完成此次交易。 寫一篇內(nèi)容字數(shù)在6千字左右的畢業(yè)設(shè)計論文。 主要特色 可以支持硬幣以及紙幣識別,整個操作簡單實用，可靠性高,無需人工勞動力，由于用了PLC控制，程序可修改性很高。 工作進度 2017年2月24日至2017年3月15日：確定選題，收集資料。 2017年3月16日至2017年4月3日：整理資料，撰寫初稿。 2017年4月3日至2017年4月23日：通過老師審查，完成第一次修改。 2017年4月23日至 2017年5月5日：通過老師審查，完成第二次修改。 2015年5月5日至2017年5月18日：論文定稿，上交。 2017年5月18日至2017年5月22日：畢業(yè)答辯準備。 六、主要參考文獻 [1] 張曉鋒，張靜.電氣控制與可編程控制技術(shù)及應(yīng)用.北京國防工業(yè)出版社，2010. [2] 王鑫.PLC機電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計技術(shù).北京電子工業(yè)出版社，2010. [3] 張萬忠.可編程控制器入門與應(yīng)用實例（西門子S7-200系列).北京清華大學(xué)出版社，2007 [4] 董淑玲.PLC在自動售貨機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.上海師范大學(xué)學(xué)報，2007, [5] 宋伯生.PLC編程控制指南.北京機械工業(yè)出版社，2007. [6] 史國生.電氣控制與可編程控制技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社，2004. [7] 吳中俊，黃永紅.可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京機械工業(yè)出版社，2003 [8] 程周.可編程序控制器原理與應(yīng)用.北京高等教育出版社,2003. [9] 吳建強，姜三勇.可編程控制器原理及應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000. 14 畢 業(yè) 設(shè) 計 項目說明書 設(shè)計題目： PLC控制的自動售貨機設(shè)計 i 專 業(yè): 機電一體化技術(shù) I 班 級: 機電14302 i 學(xué) 號： 201403020215 i 設(shè) 計 者： 翁 林 泉 i 指導(dǎo)教師： 黃 冬 來 i 完成時間： 2017年5月18日 i 目 錄 中文摘要、中文關(guān)鍵詞....................................................2 英文摘要、英文關(guān)鍵詞....................................................3 第1章 緒論.............................................................4 1.1 自動售貨機的研究背景及意義........................................4 1.2 研究自動售貨機的目的..............................................5 第2章 自動售貨機的功能分析.............................................7 2.1 自動售貨機的介紹..................................................7 2.2 自動售貨機的功能分析..............................................8 2.3 自動售貨機主控單元的確定..........................................12 第3章 自動售貨機的硬件部分.............................................18 3.1 控制電路硬件組成框圖..............................................18 3.2 確定自動售貨機使用的PLC類型......................................18 3.3 貨幣識別器選型....................................................22 3.3.1 硬幣的識別原理................................................22 3.3.2 紙幣的識別原理................................................23 3.4 自動售貨機電機及其它選擇..........................................24 第四章 自動售貨機的軟件設(shè)計.............................................25 4.1 自動售貨機的控制系統(tǒng)流程..........................................25 4.2 自動售貨機控制程序設(shè)計............................................26 第五章 自動售貨機系統(tǒng)調(diào)試安裝與維護.....................................31 5.1 系統(tǒng)調(diào)試..........................................................31 5.2 安裝注意事項......................................................31 5.3 日常維護..........................................................32 結(jié)論....................................................................34 參考文獻................................................................35 致謝....................................................................36 附錄....................................................................37 自動售貨機的控制程序....................................................37 1 PLC控制的自動售貨機設(shè)計 摘 要 隨著科技的不斷發(fā)展，PLC在工程中的應(yīng)用大家有目共睹，PLC在各個領(lǐng)域已占得一席之地，并將有更好的發(fā)展。我國人口數(shù)量龐大，自動售貨機在人們的生活中扮演越來越重要的角色，從長遠來看其具有廣闊的發(fā)展空間。本次設(shè)計的自動售貨機為飲料自動售貨機，販賣的商品性質(zhì)明確，適用于放置在短時間人口流動比較大的地方。首先通過與單片機和繼電器等控制的對比，確定采用PLC來控制自動售貨機，然后分析自動售貨機的結(jié)構(gòu)和工作原理，明白自動售貨機的販賣過程，以便為硬件的選擇做準備。通過自動售貨機的功能分析作出硬件框圖，根據(jù)硬件框圖選擇所需要的PLC、貨幣識別器、電動機和接觸器。根據(jù)I/O分配表對PLC選型，并畫出外部接線圖。根據(jù)控制系統(tǒng)流程圖編寫符合自動售貨機功能的程序。如果購物后有剩余金額，則可按退幣按鈕退幣。 【關(guān)鍵詞】：自動售貨機； PLC； 梯形圖； Design of automatic vening machine controlled by PLC ABSTRACT:With? the?continuous?development?of?science?and?technology,?the?application?of?PLC?in?engineering?PLC?has?everybody?be?obvious?to?people,?occupy?a?space?for?one?person?in?every?field,?and?will?have?better?development.?China's?huge?population,?the?vending?machine?is?playing?a?more?and?more?important?role?in?people's?life,?in?the?long?term?it?has?broad?space?for?development?of?automatic?vending.?The?design?of?the?machine?for?beverage?vending?machine,?the?nature?of?the?goods?sold?in?the?clear,?is?adapted?to?be?placed?in?a?short?time?the?population?flow?is?big?place.?First,?by?contrast?with?the?MCU?and?relay?control,?adopt?PLC?to?control?the?automatic?vending?machine,?and?then?analyzes?the?structure?and?working?principle?of?automatic?vending?machine,?automatic?vending?process?see?vending?machine,?in?order?to?prepare?for?the?selection?of?hardware.?The?function?of?the?vending?machine?to?make?analysis?according?to?the?hardware?block?diagram?of?hardware?diagram?to?select?the?PLC?currency?identifier,?electric?Machine?and?a?contactor.?Selection?of?PLC,?and?draw?the?external?wiring?diagram?from?the?I?/?O?distribution.?According?to?the?control?system?flow?chart?of?the?program?with?the?function?of?automatic?vending?machine?program.?If?shopping?after?the?remaining?amount,?press?back?button?coins?coin. 【Keywords】: vending machine; PLC; ladder diagram; 第一章 緒 論 1.1 自動售貨機的研究背景 自動售貨機最早出現(xiàn)在20世紀60年代的歐美，當(dāng)時在美國的地鐵站中。人們可以用1美分在自動售貨機上購買到一塊口香糖。這便是最早的自動售貨機。 自動售貨機作為一種全新的零售方式，20世紀80年代以來，自動售貨機在美、日等發(fā)達國家得到了迅速的發(fā)展和普及。其產(chǎn)品特點是科技含量高，集光、機、電、防偽識別、數(shù)字密碼、智能軟件等技術(shù)于一體；24小時服務(wù)，售貨便利，無需專人看守，省人工，省成本；售貨范圍廣，人們通過自動售貨機不僅可以買到飲料、食品、香煙、報紙、卡、票，甚至小寵物和鮮花等物品；此外它還是一種新穎獨特的廣告媒介。目前，自動售貨機已經(jīng)在多個國家和地區(qū)使用。根據(jù)美國《自動世代》統(tǒng)計，日本平均每23人就擁有一臺自動售貨機、美國平均每40人就有一臺、歐洲每60人一臺。在鄰國日本，全國市場70%的罐裝飲料是通過自動售貨機售出的，每個人一年投入自動售貨機用于購物的貨幣高達400多美元；根據(jù)日本麒麟啤酒公司調(diào)查，一臺自動售貨機每年可售出上萬罐清涼飲料，比一般商品的銷量還要大，美國可口可樂公司則擁有分布于世界各地的幾十萬臺飲料售貨機；在西班牙全國通過自動售貨機售出的商品銷售額占全國零售業(yè)的六成以上，并以每年10%的速度遞增。全世界約有1800萬臺自動售貨機處于運營中，包括自動售貨機制造與運營在內(nèi)的整個行業(yè)年銷售額超過2500億美元，自動售貨業(yè)已成為零售業(yè)增長最快的行業(yè)之一。 自動售貨機在我國的安放和使用，已經(jīng)有20多年的時間，但一直沒有全面普及。我國自1993年開始從日、韓等國引進自動售貨機并投放中國市場。1995年第一臺國產(chǎn)自動售貨機在北京誕生。1999年國產(chǎn)自動售貨機形成規(guī)模生產(chǎn)并批量投放市場。相對于日本、美國等發(fā)達國家，我國目前市場運營的自動售貨機數(shù)量還很少。隨著我國零售業(yè)態(tài)的不斷發(fā)展，我國無店鋪銷售業(yè)獲得了良好的環(huán)境和契機。2012年全國共有各類自動售貨機約32000臺；2013年同期，這一數(shù)字上升至45000臺，年漲幅達40.6%。從自動售貨機的業(yè)務(wù)量上來看，平均每月每臺售貨機營收在5000元左右。按照這一數(shù)據(jù)進行估算，目前每月在自動售貨機上產(chǎn)生的支付金額約為2.25億，全年總和約30億。自動售貨機產(chǎn)業(yè)正在走向信息化。例如實行聯(lián)機方式，通過電話線將自動售貨機內(nèi)的庫存信息及時地傳送各營業(yè)點的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補充以及商品選定的順利進行。并且，為防止地球暖化，自動售貨機的開發(fā)致力于能源的節(jié)省，節(jié)能型清涼飲料自動售貨機成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費高峰時，這種機型的自動售貨機即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫，與以往的自動售貨機相比，它能夠節(jié)約10－15%的電力。進入21世紀時，自動售貨機也將進一步向節(jié)省資源和能源以及多功能化的方向發(fā)展。自動售貨機這種全新的零售方式已逐漸被國人所接受和信賴。隨著我國商品市場的不斷繁榮和城市現(xiàn)代化程度的不斷提高，自動售貨機也已悄然步入了我國的城市。自動售貨機在我國的城市發(fā)展勢頭非常迅猛，碼頭、汽車站、火車站、機場、酒店賓館、大學(xué)校園、繁華的街道等地方隨處可見自動售貨機的身影。據(jù)統(tǒng)計，很多城市擺放了各種自動售貨機，而這還不足以滿足地鐵和公交車站的等需要。自動售貨機給人們的生活帶來了極大的方便。在國家相關(guān)政府部門的大力支持下，我國的自動售貨機產(chǎn)業(yè)以超常規(guī)的速度迅猛發(fā)展，并帶動了一批新的服務(wù)業(yè)、物流運輸配送業(yè)的快速發(fā)展，豐富了我國的商業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，開創(chuàng)了一個全新的自動銷售和自助服務(wù)的時代。 1.2 研究自動售貨機的目的 自動售貨機從廣義來講投入硬幣、紙幣，后便可以銷售商品的機械，從狹義來講就是自動銷出售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應(yīng)消費環(huán)境和消費模式的變化。24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們好奇心購買的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各項優(yōu)點。 從自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等流通渠道的人工費用不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約。自動售貨機行業(yè)長期以來在美國、日本等國家得到迅猛發(fā)展，目前已在多個國家得到廣泛普及。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，我國的自動售貨機擁有量還不滿足人們的需求，但相對于13.68億的人口大國和零售業(yè)態(tài)發(fā)展的趨勢而言，我國自動售貨機行業(yè)的發(fā)展空間廣闊。 1.2.1 本設(shè)計研究的內(nèi)容 本課題采用西門子S7—200PLC對自動售貨機控制系統(tǒng)進行設(shè)計。 （1）通過與單片機、繼電器、PLC在各個方面的比較，確定自動售貨機的主控單元是PLC。 （2）通過對自動售貨機的售貨方法分析確定采用雙彈簧出貨機構(gòu)，直流電動機驅(qū)動。 （3）根據(jù)系統(tǒng)需要確定自動售貨機的硬件，通過硬件框圖選擇硬件部分。根據(jù)自動售貨機的功能選擇貨幣識別器和電動機以及接觸器的選擇。通過I/O列表確定PLC類型，做出硬件連接圖。 （4）根據(jù)控制功能圖進行性梯形圖設(shè)計，軟件要結(jié)合硬件的性質(zhì)選擇合適的數(shù)據(jù)寄存器以及根據(jù)功能使用合適的算法。 第2章 自動售貨機的功能分析 2.1 自動售貨機的介紹 公元1世紀，希臘人希羅制造的自動出售圣水的裝置是世界上最早的自動售貨機。1925年美國研制出售香煙的自動售貨機，此后又出現(xiàn)了出售郵票、車票的各種現(xiàn)代自動售貨機?，F(xiàn)代自動售貨機的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的物品而異，主要有糖果、飲料、報紙等自動售貨機。一般的自動售貨機由錢幣裝置、指示裝置、貯藏售貨裝置等組成。錢幣裝置是自動售貨機的核心，其主要功能是確認投入錢幣的真?zhèn)危诌x錢幣的種類，計算金額。如果投入的金額達到購買物品的數(shù)值即發(fā)出售貨信號，并找出余錢。指示裝置用以指示顧客所選商品的品種。貯藏售貨裝置保存商品，接收出售指示信號，把顧客選擇的商品送至付貨口。一般售貨機的錢幣裝置由投幣口、識別裝置、確認錢幣真?zhèn)蔚臋z查裝置、計算金額的計算裝置和找錢裝置組成。 自動售貨機是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀70年代自日本和歐美發(fā)展起來。它又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。在日本，70%的罐裝飲料是通過自動售貨機出售的。全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺飲料自動售貨機。 在日本全國各地，共設(shè)有550萬臺自動售貨機（據(jù)1998年的統(tǒng)計），銷售額達6兆8969億4887萬日元，為世界第一。在售貨機的顯示屏幕上進行操作，輸入商品號碼和購買數(shù)量，并投入錢幣后，商品就會從取貨口出來，甚至從食品自動售貨機上還能買到熱呼呼的面條和米飯團。雖然日本的自動售貨機總臺數(shù)低于美國（據(jù)1997年的統(tǒng)計為689萬臺），但是，從人口占有數(shù)來看卻是世界上最高的，美國平均35人占有一臺，而日本為每23人占有一臺。 日本第一臺自動售貨機是1904年問世的“郵票明信片自動出售機”，它是集郵票明信片的出售和郵筒投函為一體的機器。自動售貨機的真正普及是在第二次世界大戰(zhàn)以后。50年代，“噴水型果汁自動售貨機”大受歡迎，果汁被注入在紙杯里出售。后來，由于美國的飲料大公司進入日本市場，1962年，出現(xiàn)了以自動售貨機為主體的流通領(lǐng)域的革命。1967年，100日元單位以下的貨幣全部改為硬幣，從而促進了自動售貨機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 咖啡自動售貨機是一種既可以出冷熱咖啡也可以同時出奶茶果汁飲料的咖啡飲料自動售貨機，省時方便快捷。既可以作投資來使用，也可作為員工福利來使用。 從自動售貨機的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。大量生產(chǎn)、大量消費以及消費模式和銷售環(huán)境的變化，要求出現(xiàn)新的流通渠道；而相對的超市、百貨購物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生，人工費用也不斷上升；再加上場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應(yīng)運而生了。 從廣義來講投入硬幣、紙幣等后便可以銷售商品的機械，從狹義來講就是自動銷售商品的機械。從供給的條件看，自動售貨機可以充分補充人力資源的不足，適應(yīng)消費環(huán)境和消費模式的變化，24小時無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運營時需要的資本少、面積小，有吸引人們好奇心購買的自身性能，可以很好地解決人工費用上升的問題等各項優(yōu)點。 具2012年6月份調(diào)查全國共有各類自動售貨機約32000臺；2013年同期，這一數(shù)字上升至45000臺，年漲幅達40.6%。從自動售貨機的業(yè)務(wù)量上來看，平均每月每臺售貨機營收在5000元左右。按照這一數(shù)據(jù)進行估算，目前每月在自動售貨機上產(chǎn)生的支付金額約為2.25億，全年總和逼近30億。 2.1.1 自動售貨機的優(yōu)點 1. 消費者無需語言交流，操作簡單方便。 2. 投資者不需要花費很長的時間去了解其技術(shù)，啟動資金小，回收成本快，盈利空間大。 3. 其占地面積小，安置地點多，消費人群廣。 4. 其內(nèi)部擺放貨物品種多，擺放方便。 5. 其可以用于廣告宣傳，美化環(huán)境。 2.2 動售貨機的結(jié)構(gòu)和功能分析 2.2.1 自動售貨機的空間結(jié)構(gòu) 自動售貨機中需要儲存一定量的飲料，每種飲料都要通過貨道出貨，因為該設(shè)計中出售8種飲料，所以該售貨機可設(shè)置成8個貨道，而且為單貨道，即每種飲料占用一個貨道，這樣比較方便，如果以后需要擴展賣更多種商品可以根據(jù)商品的擺放設(shè)置多個彈簧。當(dāng)能購買某種飲料時，按下相應(yīng)按鈕電動機會帶動彈簧轉(zhuǎn)動一圈，將飲料轉(zhuǎn)出，掉在出貨通道中，滑落到取物口。飲料在售貨機中的存放形式為每個彈簧間隔固定一個單位飲料，并且每種飲料都要與彈簧螺距尺寸匹配，這樣可將飲料卡緊不致自動掉落。在自動售貨機上可以儲藏多瓶飲料，但總體數(shù)量是有限的，所以自動售貨機也需要及時的補貨。 圖2-1 自動售貨機的空間結(jié)構(gòu)示意圖 2.2.2 自動售貨機的售貨方法 目前自動售貨機常用的出貨方法有三種。一種是彈簧出貨型售貨機，主要通過貨道彈簧的旋轉(zhuǎn)來出貨，是最為常見的商品輸出方式。出貨準確率高。只要商品尺寸與出貨彈簧匹配，就可以采用這種出貨方式。另一種使用機械手推貨型售貨機，主要依靠貨道商品后面的機械手推貨裝置進行售賣。每個售貨動作均由精確的傳感器來控制，整個收獲過程精確、高效、自動化。該出貨方式適合售賣尺寸和重量比較大，形狀較為規(guī)則，可以用于正立放置的商品。第三種是升降臺出貨型售貨機，是一種輔助出貨系統(tǒng)，可以與彈簧出貨方式或者機械手推貨方式組合使用，減少商品掉貨時的損傷，用于易碎商品的售賣。 本次設(shè)計的自動售貨機采用的是彈簧出貨機構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以一目了然哪個貨道有貨無貨，既方便顧客選貨，又方便工作人員即時發(fā)現(xiàn)貨物剩余情況,在軟件部分也不用設(shè)置無貨報警。由于采用彈簧出貨機構(gòu)，能夠保證出貨的可靠性。即使將來自動售貨