【正文】 自動售貨機(jī)的 設(shè)計(jì) 一、選題目的和意義 自動售貨機(jī)是一種全新的商業(yè)零售形式 。在自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。 二、本選題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 自動售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)、電于一體的智能科技產(chǎn)物，進(jìn)入 21 世 紀(jì)之后，自動售貨機(jī)進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展，同時(shí)， PLC 的過程控制應(yīng)用已被廣泛應(yīng)用于連續(xù)過程控制領(lǐng)域，而且基于連續(xù)過程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢正在進(jìn)一步得到增長。 透過這種智能售貨系統(tǒng) ,存貨、銷售、物流信息可以準(zhǔn)確、及時(shí)地反饋給客戶和管理人員。 ] 本次設(shè)計(jì)的題目是自動售貨機(jī)，主要是應(yīng)用西門子 S7200 型 PLC 的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序，并簡單介紹相關(guān)的知識，如： PLC 的定義、 PLC 的 編程語言 、 PLC 的硬件組成等。 自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 （ 1） 此自動售貨機(jī)可以投入五角 、一元的硬幣 ； （ 2） 如果顧客投入硬幣在限定的時(shí)間內(nèi)（ 2 分鐘）不按任何按鍵，自動售貨機(jī)將退還所投 硬 幣； （ 3）當(dāng)投入硬 幣的總值等于或才超過物品價(jià)值時(shí)，對應(yīng)的物品指示燈亮 綠燈 ； （ 4）當(dāng)物品對應(yīng)的指示燈亮綠燈時(shí)，按下按下相應(yīng)的按鍵，相應(yīng)的物品排出 ，同時(shí)指示燈綠燈閃爍； （ 5）如果顧客投入硬 幣總值超過所選物品的價(jià)值時(shí)，自動售貨機(jī) 會自動 將余款退還顧客； （ 6）當(dāng)顧客成功購買完一件物品后 20 秒無操作， 自動售貨機(jī) 會自動 將余款退還顧客； （ 7）如果顧客投入硬幣后又不想買物品，按下退款按鍵， 自動售貨機(jī) 會自動 將余款退還顧客； （ 8）找零時(shí)顧客可選擇退一元的還是五角的； （ 9）當(dāng)物品不足時(shí)，對應(yīng)的物品指示燈亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無反應(yīng)（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。具體說明了可編程序控制器在自動售貨機(jī)中的作用。它又被稱為 24 小時(shí)營業(yè)的微型超市。大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)以及消費(fèi)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(fèi)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(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了 它的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是發(fā)達(dá)國家商品零售的一種 主要方式。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動售貨機(jī)的經(jīng)營者可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)的銷售狀況進(jìn)行商品 銷售狀況分析，預(yù)測商品的銷售走勢，確定合理的采購和配送策略，德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 以期獲得最高的投資回報(bào)率。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控制要求畫出順序功能圖和梯形圖，再根據(jù) PLC的相關(guān)知識設(shè)計(jì)出它的外部接線圖，結(jié)合梯形圖和外部接線圖分析說明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。日本的幾個(gè)廠家為三菱、富士 。日本三菱電機(jī)公司（ MITSUBISHI）于 1971 年開始研制 PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A 等十幾個(gè)系列幾十種產(chǎn)品 ， 在我國（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場占有率。 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） PLC 的循環(huán)掃描工作 對每個(gè)程序， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號做周期性的程序循環(huán)掃描 ，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。 （ 2） 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。 圖 3 PLC 硬件結(jié)構(gòu)圖 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） PLC 的編程語言 PLC 為用戶提供了完善的編程語言來滿足編制用戶程序要求。 （ 3）編程方便，易 于使用 PLC 程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。 （ 7）易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 PLC 可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。定時(shí)器的當(dāng)前值 、 設(shè)定值均為 10 位有符號整數(shù)（ INT），允許的最大值為 32767。 自動售貨機(jī)的基本功能 自動售貨機(jī)的各種動作功能和控制 要求，給出了完整的自動售貨機(jī)操作規(guī)程（如圖 4），并介紹了自動售貨機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中所包括的人工操作步驟?，F(xiàn)投入 1 個(gè) 1 元硬幣，當(dāng)投入的貨幣超過 A 商品的價(jià)格時(shí)， A 商品的選擇按鈕處應(yīng)有變化，提示可以購買， B 商品也提示。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動來實(shí)現(xiàn)完整的售貨、退幣功能 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 4 自動售貨機(jī)工作流程圖 自動售貨機(jī) I/O點(diǎn)的分配 輸入 /輸出單元通常也稱 I/O 單元或 I/O 模塊，是 PLC 與工 業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 序功能圖中允許和別的語言編程的程序嵌套。本次 自動售貨機(jī) 的 SFC 圖，根據(jù)控制要求選用 ——選擇性分支 結(jié)構(gòu)和并發(fā)性分之結(jié)構(gòu)。 本次自動售貨機(jī)的 SFC 圖如下圖 6 所示： 轉(zhuǎn)換1 步 1 步 2 步 3 動作 1 動作 2 轉(zhuǎn)換2 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 它與電器控制線路圖相似， 如圖 7 所示。在梯形圖中引入了“能流”的概念。 自動售貨機(jī)設(shè)計(jì)的梯形圖（ LAD） 本此設(shè)計(jì)自動售貨機(jī)主要銷售食品 、 飲料 、 日用三大類，而食品有五角和一元，飲料有一元和二元，日用有二元和三元。 圖 9 售貨機(jī)的外部接線圖 自動售貨機(jī)仿真 程序編寫好后無法驗(yàn)證程序的正誤，編程能力很難提高，而仿真時(shí)解決這一問題的理想方法。 對我的 設(shè)計(jì) 工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合 。 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 德州學(xué)院 機(jī)電工程系 2021 屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 注意事項(xiàng) 一、頁邊距：上下左右 厘米 左側(cè)裝訂 裝訂線 二、⑴ 頁眉頁腳從 論文 正文開始 此 頁 結(jié)束 。 院 （系）： 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè)： 自 動 化 學(xué)生姓名： 邢生歧 學(xué) 號： 202101702074 題 目： PLC 控制自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評語： 評定成績： 指導(dǎo)教師 簽名 ： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè) (論文 )設(shè)計(jì)評 語 院 （系）： 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè)： 自 動 化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 題 目： 評閱人評語： 評定成績： 評閱人 簽名 ： 年 月 日 德州學(xué)院畢業(yè) (論文 )設(shè)計(jì)評 語 院 （系）： 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè)： 自 動 化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 題 目： 答辯小組評語： 評定成績： 答辯小組組長簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師評定成績 （ 30%） 評閱人評定成績 （ 30%） 答辯小組評定 成績（ 40%） 答辯委員會主任簽字： 德州學(xué)院畢業(yè) (論文 )設(shè)計(jì)評 語 綜合評定成績 年 月 日