1、保密类别 编 号 武汉大学毕 业 论 文基于PLC的自动售货机系 别 电气工程与自动化系 专 业 电气工程与自动化 年 级 2009级电气一班 学 号 20091080601005 姓 名 易 铭 指导教师 苏 韬 武汉大学珞珈学院2013年 4 月 16 日摘要研究开发基于PLC的自动售货机，售货机的主要组成部分包括钱币识别系统，找零系统，商品驱动机构，商品贮存装置以及控制系统。钱币识别系统将钱币转化为信号并交给PLC处理，通过PLC完成钱币的加减找零。用户投足币并选择产品，PLC通过程序控制以及外部元件动作完成自动售货的整个过程。考虑产品总数，设定面板样品以及按钮预留位置。设定自动售货机内
2、部储物通道数量，根据储物通道数量统计商品驱动装置数量。总体统计PLC输入点输出点大致使用数量，设定PLC输入点与钱币识别信号、按钮等的对应关系，输出点与指示灯、马达、继电器、找零器等的对应关系。使用S7-200编程软件完成程序编写，使用AUTOCAD设计PLC控制柜，设计自动售货机整体机身以及内部构造，设计电气图。关键词：西门子S7-200编程AutoCAD钱币识别器 找零器 电气图SummaryResearch and development of PLC-based vending machine . Integral part of vending machine consist of
3、coin identification system, change system, the driving mechanism of goods, product storage equipment, and a control system . Coin recognition systems change coins into signal and abandon PLC to dispose .Completed the addition and subtraction of coins via PLC. Users put enough coin into vending machi
4、ne and select products. PLC control the whole automatic sell process through the programming and exterior organ.Consider all products to setting the buttons of the goods samples .Set the number of channels to keep in storage of the vending machine. Statistics the number of goods power plant accordin
5、g to the number of channels. Overall statistics PLC input and output points roughly and set the correspondence between the PLC input point and the coin identification signal、buttons and so on. The correspondence between output point and the indicator、motor、relay、give change and so on .Complete the p
6、rogramming use the S7-200 software .Design the PLC control cabinet、vending machine and Electrical diagram use the AutoCAD software.Keywords: Siemens S7-200 Programming AutoCAD the coin identifier change for Electrical diagram 目 录第1章 绪论1.1 自动售货机简介 11.2 采用PLC控制售货机 21.3 自动售货机设计的主要内容 31.4 自动售货机设计的基本思路 3
7、第2章 自动售货机的结构组成2.1 自动售货机的设计要求 42.2 箱体外观 42.3 商品样品展示窗 52.4 商品贮存部分 62.5 商品驱动机构 6第3章 PLC控制柜设计3.1 PLC的简介 73.2 PLC的工作原理 73.3 PLC的硬件组成 83.4 PLC选型以及I/O点分配表 93.5 控制柜内部设计 103.6 电气接线图设计 10第4章 自动售货机的PLC程序设计4.1 自动售货机控制系统总体设计 174.2 复位程序设计 184.3 投币程序设计 184.4 找零程序设计 204.5 商品选购和出货程序设计 214.6 报警程序设计 23第5章 模拟仿真运行调试5.1
8、仿真软件简介 245.2 现实情况仿真 245.3 仿真情况分析 29结论 30参考文献 31附录 32后记 56武汉大学珞珈学院本科毕业论文第1章 绪论在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的常用物品，如饮料、矿泉水和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并做出相应的反应，自动售货机是可完成无人自动售货，集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何场地限制，方便快捷，很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。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。从广义来讲自动
9、售货机就是在投入钱币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。从供给条件看，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，使用消费环境和消费模式发生变化，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、有吸引人们购买的好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。1.1 自动售货机简介据说世界上最早的自动售货机出现在公元1世纪， 那是希腊科学家希罗为教堂发放圣水设置的投币式圣水出售机。17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。日本第一台自动售货机是1904年问世的邮票明信片自动出售机，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。1925年美国研制出
10、售香烟的自动售货机，50年代，喷水型果汁自动售货机大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。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。售货机由钱币装置和售货装置两部分组成。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；售货装置是售货机的根本，售货装置的可靠性关系到运营商与用户的利益，售货装置接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口。贮藏装置保存商品，指示装置用以指示顾客所选商品的品种。自动售货机是一种全新的商业零售形式
11、，是商业自动化的常用设备，20世纪70年代自日本和欧美发展起来，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，省时方便快捷，又被称为24小时营业的微型超市。 图1.1 自动售货机1.2 采用PLC控制售货机采用PLC控制售货机，是通过传感器和按钮向PLC输入检测信号和动作信号，通过PLC的CPU处理后向指示灯和马达发出动作命令。各部分协调配合实现自动售货机的功能。选择PLC控制售货机的因素很多，价格仅是选择PLC品牌的一个重要因素，而可靠性是选择时需要考虑的又一个重要因素。从设计、生产周期长短考虑，不论是老设备改造，还是设计新的生产机械设备，生产、设计周期都是越短越好
12、，甚至希望能够边设计、边安装、边调试和生产，特别是产品更新换代，生产工艺改造，不需要改动现有生产设备及其外部接线，就能马上修改并投入使用。这不仅节约了劳动力，而且能即时的投入市场使用。这无疑给商家增加了活力，提高了经济效益。如果采用继电器或者半导体来做，都不能实现这些要求，而且继电器或半导体远没有PLC可靠性高，而且出现故障不易查找，发现故障不易排出。而如果用PLC来控制售货机就不需要改动外部设备接线，只要在软件上进行添加或修改就可以了。也就是说只要改变梯形图，按照新工艺要求重新输入新程序或修改原程序即可。这既经济又简捷，可以达到事半功倍的效果。目前我国老的生产机械设备大多采用自动控制系统，可
13、靠性差，设计程序繁杂。从方案确立到技术条件的设计和施工设计，图面的工作量很大，这势必造成设计周期长的弊端。外资企业的先进设备都是采用PLC控制的，可靠性极高，设计周期大大缩短了，有些文件资料的设计要简单得多。设计人员完全可以利用编程器屏幕上的显示来输入，或修改程序使得梯形图能准确无误地反应生产要求。在需要添加产品类型或者修改动作时，编程人员也可以根据新产品对生产提出的新工艺要求，重新编写程序并把它存储在子程序模块中，需要加工哪个产品的程序，操作人员可随时用换型开关来换型。这对于优化生产过程，提高产品数量和质量，提高劳动生产效率，非常具有实际意义。PLC必将在更多的领域得以发展推广，比如PLC控制的自动售货机
