【正文】 示燈亮，表示可以選擇該商品。 本設(shè)計(jì)的基本要求 本設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一個基于西門子 s7200 系列 PLC 的可靠性強(qiáng)、方便快捷的自動售貨機(jī)，該售貨機(jī)具有自動辨別若干種飲料，并對投幣幣值進(jìn)行累計(jì)，根據(jù)幣值選擇商品。在新的世紀(jì)里面，自動售貨機(jī)將會進(jìn)一步地向節(jié)省資源以及能源和高效率化多功能化的方向發(fā)展。 自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。 從自動售貨機(jī)的發(fā)展趨勢來看，它的出現(xiàn)是由于勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。在世界第二次大戰(zhàn)以后自動售貨機(jī)才被廣泛的使用起來。 1970 年之后，陸續(xù)出現(xiàn)了各種以計(jì)算機(jī)微控制系統(tǒng)的新型的自動售貨機(jī)和增加了刷銀行卡的功能并與網(wǎng)絡(luò)連接的更大規(guī)模的無人售貨系統(tǒng)，如無人 自選商場、車站的自動售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動支付機(jī)等。貨幣系統(tǒng)是售貨機(jī)的核心，它的主要功能是驗(yàn)鈔辨?zhèn)?，?jì)算投幣的數(shù)量金額等。 自動售貨機(jī)的歷史沿革與發(fā)展前景 公元 1 世紀(jì)，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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 2 頁貨機(jī)。其特點(diǎn)是科技含量高，集光、機(jī)、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，無需專人盯守，省人工，省成本；售貨范圍廣，人們通過自動售貨機(jī)不僅可以買到食品、香煙、飲料、報(bào)紙、票、卡，甚至鮮花和小寵物等物品；此外它還是一種新穎獨(dú)特的廣告媒體。隨著人們對自動售貨機(jī)的認(rèn)可度與滿意度的提高，我國每年新增加的自動售貨機(jī)數(shù)量也迅猛增長，在 2020 年增加的數(shù) 量為一萬臺，而在 2020 年增加數(shù)量為三萬臺，據(jù)我預(yù)計(jì)在未來幾年里的增長速度至少在一萬臺每年甚至更多。基于西門子 s7200 系列 PLC 控制的自動售貨機(jī)具有很高的穩(wěn)定性，保證自動售貨機(jī)能夠長期運(yùn)行。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 I 頁 摘要 本文闡述了自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)概論、研究意義以及它的發(fā)展歷史，對自動售貨機(jī)的方案進(jìn)行了論證。本設(shè)計(jì)編程部分采用了西門子專用編譯軟件進(jìn) PLC 梯形圖的編寫。在 2020 年北京奧運(yùn)會的時候，我國的自動售貨機(jī)市場開始萌芽，并且數(shù)量快速的增長。它又被稱為 24 小時營業(yè)的微型超市。中國是在自動售貨機(jī)市場公認(rèn)的最具有市場潛力的國家，有著增長速度最快的市場，所以對自動售貨機(jī)的設(shè)計(jì)勢在必行。一般的情況下自動售貨機(jī)主要有這幾個部分，貨幣系統(tǒng)、指示系統(tǒng)、出貨系統(tǒng)。一般來說售貨機(jī)的貨幣系統(tǒng)由投幣口、選別部分、驗(yàn)鈔的部分、統(tǒng)計(jì)貨幣金額裝置和找零裝部分成。 1904 年發(fā)明的“郵票明信片自動售貨機(jī)”是第一臺日本的自動售貨機(jī)，它不僅僅可以出售郵票以及明信片，還能作為一種郵筒方便人們投遞信件等。再 1967 年， 100 日元單位以下的貨幣全部改為硬幣，從而促進(jìn)了自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從售貨的方式上來說這種機(jī)器可以大大的彌補(bǔ)人力資源緊缺的問題而且減少了費(fèi)用成本，更加的適合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 3 頁消費(fèi)模式和消費(fèi)環(huán)境的改變，全天 24 小時的無人自動售貨的系統(tǒng)可以使銷售更便捷，銷售所需的成本低廉、并且占地非常的小，可以有效地吸引到消費(fèi)者的購買欲望，并且完美的解決掉了人工費(fèi)太高的問題。在夏季電力使用非常大的高峰時期，節(jié)能型自動售貨機(jī)即使在切斷制冷裝置的時候也能保持相當(dāng)?shù)偷臏囟?，與老式的自動售貨機(jī)比，它可以節(jié)約掉 10－ 15%的電能。在這樣一個大的趨勢下，自動售貨機(jī)行業(yè)的前景時光明的。 （ 2）售貨共有 6 種飲料供選擇，飲料種類如下：康師傅礦泉水（ 1 元）、農(nóng)夫山泉（ 2 元）、可口可樂（ 3 元）、果汁（ 3 元）、佳得樂（四元）和 雀巢咖啡（ 5 元）。 （ 5）當(dāng)對應(yīng)商品售光時，對應(yīng)紅燈亮。然后對內(nèi)部的各個裝置，如投幣口、選別裝置、確認(rèn)錢幣真?zhèn)蔚臋z查裝置、計(jì)算金額的計(jì)算裝置和找錢裝置等進(jìn)行粗略的介紹。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 5 頁 2 PLC 概述 PLC 的產(chǎn)生以及定義 20 世紀(jì) 60 年代，在汽車生產(chǎn)的領(lǐng)域中還在使用著以繼電器為核心的控制裝置，由于汽車的每一次的升級換代、更改外觀部件等都要使當(dāng)時的繼電器控制系統(tǒng)重新的設(shè)計(jì)連接和安裝。 （ 3）相比于繼電器來說可靠性大大增強(qiáng)。 （ 7）可以輸入交流 150V 以上。 在上世紀(jì)六十年代末，美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）開發(fā)并且制作出了地球上第一臺可編程邏輯控制器 ,并且成功地試用到了美國通用汽車的自動化生長線上面?？删幊踢壿嬁刂破麟m然從 1969年問世開始算起只有短短的五十余年，但由于具有良好的性能價格和穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及簡單的操作性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場需求量的增加， PLC 的結(jié)構(gòu)和功能在不斷改進(jìn)，生產(chǎn)廠家不停地將功能更強(qiáng)的 PLC畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 7 頁推入市場，平均 3~5 年就更新一次，而升級換代的方向基本上為以下幾個方向。 現(xiàn)在大型的 PLC 控制系統(tǒng) ， 基本上都是 CPU 的結(jié)構(gòu) ，如的 Mitsubishi Group 的 ANA 系列可編程控制器使用了世界上第一個順序控制專用芯片 。 （ 3）能夠與其它控制系統(tǒng)結(jié)合使用。他能運(yùn)行 WINDOWS 系統(tǒng)，而本質(zhì)上就是以梯形圖用語言控制的計(jì)算機(jī)。 PLC 通電后，首先對硬件和軟件作一些初始化操作，初始化反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)，基本流程如圖所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 9 頁用戶輸入設(shè)備輸入端子輸入鎖存器輸入映像寄存器程序執(zhí)行輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子用戶輸出設(shè)備讀寫讀程 序 執(zhí) 行輸 入 刷 新輸 出 刷 新 圖 PLC 掃描過程圖 （ 1） 輸入的刷新過程 在輸入刷新過程中，輸入端口的信號會被 CPU 掃描完全，讀取它的狀態(tài)后寫入到輸入狀態(tài)寄存器里面。 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。出貨口位于整體下方。 雖然現(xiàn)在一般使用的電動機(jī)大部分為交流電機(jī)，但在自動售貨機(jī)上，售貨的時間很短，因此需要在很短的時間內(nèi)啟動，也需要在很短的時間內(nèi)制動，交流 電機(jī)不能滿足這些要求，因此使用直流電動機(jī)比較好。這種送出機(jī)構(gòu)也需要較大的轉(zhuǎn)矩來帶動和占用較大的空間，而且會發(fā)生卡死現(xiàn)象。 本文所設(shè)計(jì)的飲料傳送裝置主要由槽輪、推拉桿、推拉銷、直線步進(jìn)電機(jī)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 12 頁前后兩邊側(cè)板構(gòu)成 ,其中槽輪上槽弧的半徑為飲料的半徑 ,貨道的寬度為飲料罐的直徑 .如下送出機(jī)構(gòu)示意圖所示。 錢幣識別器 貨幣識別器有硬幣 識別器和紙幣識別器。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 13 頁 硬幣識別器 （ 1）硬幣識別原理 主要識別指標(biāo)：材質(zhì)、厚度、直徑。 厚度是沒有東西專門測的，實(shí)際上這個指標(biāo)是和材質(zhì)一起測。 （ 2）產(chǎn)品型號 本次設(shè)計(jì)使用現(xiàn)成的硬幣識別器 圖 硬幣識別器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 14 頁 表 工作電壓 適用溫度 規(guī)格 包裝 DC12V177。 4．可調(diào)整投幣器的精準(zhǔn)度，適合搖擺機(jī)、洗衣機(jī)、咖啡機(jī)、游戲機(jī)、 自動售貨機(jī)等不同場所的需要。把正常鈔票在個傳感器中的信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取樣、識別，并寄存下來，作為檢測的依據(jù)。人民幣的制作一 般采用的時專門的紙張，假鈔通常是采用經(jīng)過漂白處理的普通紙張。當(dāng)由紙幣投入時，入口處紅外線被遮擋，接受管發(fā)出信號電機(jī)正轉(zhuǎn)，捻紙皮帶將紙幣送入，在此過程中，各種檢測元件對紙幣進(jìn)行全面檢測，如果被判定與原有儲存參數(shù)不符，則電機(jī)反轉(zhuǎn)，將紙鈔退出，如果符合內(nèi)部參數(shù)信息，則進(jìn)入紙鈔進(jìn)入內(nèi)部貯鈔箱。 ，接受率高達(dá) 98%以上，接收 3 成新以上的紙幣。 、防強(qiáng)制抽鈔技術(shù)。它的原理是：通電的時候，線圈產(chǎn)生磁力吸住關(guān)閉器件，閥門會被打開；斷電時，線圈不再產(chǎn)生磁力，彈簧就把關(guān)閉器件彈到相應(yīng)位置并壓住，閥門就會關(guān)閉。用戶通過累計(jì)加幣，來獲得相應(yīng)商品的購買能力，通過比較與對應(yīng)商品的價格，即大于或者等于商品價格，自動售貨機(jī)判斷是否出貨及減幣，出貨后可以選擇退幣結(jié)束交易或者返回上一級繼續(xù)進(jìn)行交易直到用戶決定交易結(jié)束。一元對應(yīng)數(shù)字 1，五元對應(yīng)數(shù)字 5，以此類推，通過加法器累計(jì)加到 VD4上。 程序通過一個比較器來判斷余額問題，通過減法器來進(jìn)行運(yùn)算。找零后如還有余額則存到 VD4 上面，再通過以后的一元找零程序找零。設(shè)計(jì)中使用 Visio畫圖，使用 step7microwin 設(shè)計(jì)程序。 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)是：通過程序的自鎖與互鎖，能夠正確的做出判斷，給出結(jié)果，設(shè)計(jì)出的自動售貨機(jī)裝置簡單、易操作，結(jié)構(gòu)線路設(shè)置容易，耗能低，能夠滿足在一些商店和工廠無人售貨的需要，老人和孩子都能夠運(yùn)用：本設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)有識別的錢幣種類也有些限制，退幣需要自己手動 選擇余額，人機(jī)交互方面做得不夠。然后要感謝我的導(dǎo)師，因?yàn)闊o論從論文選題，到編寫過程，直到完成，陳輝老師無不傾注著心血和辛勞， 這點(diǎn)讓我們深受感動。在這四年學(xué)習(xí)期間，湖北工業(yè)大學(xué)的老師們無私耕耘、孜孜教誨，讓我們學(xué)到了很多書里和書外的知識，為我們即將進(jìn)入社會打下了良