金晶 海南工商職業(yè)學(xué)院

1 引言

自動售貨機2000年前后引入到中國，在車站、商業(yè)街、學(xué)校、旅游景點等人多的地方，基本上隨處可見。本課題設(shè)計的自動售貨機是可以實現(xiàn)在沒有人為干預(yù)的情況下自動售貨,它是一款包含機械、電子等研究方向的綜合商業(yè)產(chǎn)品。分析原有的一些自動售貨系統(tǒng),它們多選擇單片機為控制器,通過與PLC的對比,單片機的穩(wěn)定性很差,常出現(xiàn)系統(tǒng)的故障。在此基礎(chǔ)上本文設(shè)計出一款基于PLC自動售貨機，根據(jù)動作要求合理規(guī)劃了自動售貨機的系統(tǒng) I/O 并設(shè)計了系統(tǒng)的梯形圖。

2 自動售貨機的設(shè)計要求

本系統(tǒng)由錢幣識別部分、對比部分、商品輸出部分、找零部分和報警部分五個基本部分組成。

（1）錢幣識別部分。在這部分中系統(tǒng)主要檢查送入的錢幣是不是真的。顧客送進的錢幣進入感應(yīng)器，計數(shù)器記下硬幣的個數(shù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑z測和計數(shù)部分。當(dāng)檢測的值小于允許的誤差時，計數(shù)部分可以讓硬幣繼續(xù)累積，通過計數(shù)部分得到的錢幣數(shù)量存儲在寄存器中。當(dāng)計算的結(jié)果不符合時，則判定投入的為假幣，自動退出，結(jié)束程序。

（2）對比部分。在這部分中系統(tǒng)需要完成的工作是對投入的錢幣值和能購買的商品之間判定和比較。當(dāng)送入的金額少于最便宜的商品時（在本設(shè)計中設(shè)定最便宜的物品為2元），則界面提示金額不夠。當(dāng)送入的金額大于2元小于3元時，某一商品的顯示燈一直亮著（如礦泉水）。當(dāng)送入的金額大于3元時，亮燈的商品會增多，表示顧客可以選擇的商品增多（如礦泉水和汽水的燈都會亮）。當(dāng)投入一定金額時系統(tǒng)的指示燈做對應(yīng)的動作，當(dāng)顧客選擇了商品后，指示燈又會有其他的動作以表示選擇成功。當(dāng)顧客取出商品時，指示燈熄滅。

（3）商品輸出部分。在這部分中系統(tǒng)需要完成的工作是將商品送出來。當(dāng)顧客確定某件商品時，相應(yīng)的繼電器和電機開始工作將商品送到出貨口。當(dāng)完成商品的出貨時，系統(tǒng)的計算部分會扣除商品的金額。顧客成功的取到商品后一段時間，繼電器斷電，然后1秒后讓電機停止，這樣可以使系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

（4）找零部分。在這部分中系統(tǒng)需要完成的工作是把顧客投入購買商品剩余的錢幣通過計算返回給顧客。當(dāng)顧客選擇退幣功能時，通過程序設(shè)計將數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)的錢幣數(shù)分別做整除運算。當(dāng)與10做整除時，可以得到退10元的個數(shù)；當(dāng)其余數(shù)再與1做整除，可以得到退1元的個數(shù)；依次類推再分別用余數(shù)做整除，可以分別得到相應(yīng)的數(shù)目。當(dāng)需要退幣的數(shù)目計算好時，控制相應(yīng)電機工作，在退幣的同時硬幣計數(shù)傳感器也正常工作，當(dāng)計數(shù)器中的值和應(yīng)該退幣的個數(shù)相同時，則電機停止工作，系統(tǒng)完成退幣。

（5）報警系統(tǒng)。在這部分中系統(tǒng)需要完成的工作是提醒管理人員進行相應(yīng)的檢修。報警分為兩種，一種是補給報警，在這種情況下，通知相關(guān)工作人員進行商品的補充。另一種是事故報警，在這種情況下需要通知設(shè)備管理人員進行維護。

3 程序調(diào)試與分析

本設(shè)計在FX2N-48MR進行了模擬在線聯(lián)機調(diào)試。通過一些部分的修改系統(tǒng)能夠正常工作達到目的，如下所示為仿真過程及結(jié)果。

（1）計幣。給自動售貨機送入1元錢時，控制器輸出Y0亮說明送進金額不夠，顧客選擇再送進或退幣；當(dāng)送進金額為2.5元時，控制器輸出Y1一直亮著表示顧客可以買礦泉水；當(dāng)送進金額為4元時，控制器輸出Y1、 Y2 的一起亮起了，表示顧客礦泉水和可樂都可以買。

（2）選擇及輸出。當(dāng)顧客購買礦泉水時，礦泉水的電機 Y3 和電磁閥 Y4 一起工作；當(dāng)顧客購買可樂時，可樂的電機 Y5 和電磁閥Y6 一起工作。當(dāng)輸送機構(gòu)將商品送出時，相應(yīng)的計數(shù)器會扣除商品的金額。當(dāng)購買商品成功時，Y4或Y6失電，Y3或Y5再正常運行1秒后也停止工作。

（3）退幣。購買完成后，通過退幣功能，則 Y10、Y11、Y12 一起正常運轉(zhuǎn)。

（4）報警。報警分為兩種，一種是補給報警，在這種情況下，通知相關(guān)工作人員進行商品的補充。另一種是事故報警，在這種情況下需要通知設(shè)備管理人員進行維護。

4 結(jié)論

在當(dāng)今社會自動售貨機是一個重要的商業(yè)銷售途徑，在我們的消費過程中將會越來越普及。通過對這類機器的研究情況和研究方向的調(diào)查，可以得出這類機器在整個市場當(dāng)中的位置和它對人們生活的改變。通過研究一些發(fā)達國家的自動售貨機的發(fā)展歷程，可以得出它會在全世界的各個角落得到推廣和應(yīng)用。

[1]楊秀芝,華文林,楊春杰,董春法.一種水果售貨機的控制系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代機械,2018(01):91-94.

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