【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 20 哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文 1 第 1章 緒論 自動(dòng)售貨機(jī)的理論背景與實(shí)際意義 自動(dòng)售貨機(jī)是一種全 新的商業(yè)零售形式， 20 世紀(jì) 70 年代自日本和歐美發(fā)展起來(lái)。它又被稱為 24 小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。在日本， 70％的罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機(jī)售出的；全球著名飲料商可口可樂(lè)公司在全世界就布有 50 萬(wàn)臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)。 在中國(guó) ,自動(dòng)售貨機(jī) 1999 年開始進(jìn)人中國(guó)市場(chǎng)．如今，在機(jī)場(chǎng)、地鐵、商場(chǎng)、公園等客流較大的場(chǎng)所，已不難發(fā)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)的身影 [1]。 從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，它的出現(xiàn)是由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。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(duì)的超市、百貨 購(gòu)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(chǎng)地的局限性以及購(gòu)物的便利性等這些因素的制約，無(wú)人自動(dòng)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(guó)家商品零售的一種主要方式。近幾年，自動(dòng)售貨機(jī)逐漸被越來(lái)越多的消費(fèi)者所接受。但由于售貨機(jī)分布零散、范圍廣闊的特點(diǎn)，自動(dòng)售貨機(jī)在為消費(fèi)者帶來(lái)方便的同時(shí)，也為經(jīng)營(yíng)者在監(jiān)控、管理、維護(hù)等方面帶來(lái)很大的不便。目前售貨機(jī)運(yùn)行的各種情況都需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機(jī)機(jī)械故障等，經(jīng)營(yíng)者普遍采用人工定時(shí)巡回視察的管理辦法，既費(fèi) 時(shí)費(fèi)力，又無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確獲取自動(dòng)售貨機(jī)狀態(tài)報(bào)告，給經(jīng)營(yíng)者增加了管理成本和難度，也有可能給消費(fèi)者的正常消費(fèi)造成不便 [2]。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可以使自動(dòng)售貨機(jī)的經(jīng)營(yíng)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(cè)商品的銷售走勢(shì)，確定合理的采購(gòu)和配送策略，以期獲得最高的投資回報(bào)率。同時(shí)售貨機(jī)的一些故障信息和警報(bào)信息可以實(shí)時(shí)的傳送到相應(yīng)運(yùn)營(yíng)人員，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。 哈爾濱理工大學(xué)專科生畢業(yè)論文 2 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 、一元的硬幣 ； （ 2 分鐘）不按任何按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)將退還所投硬幣； ，對(duì)應(yīng)的物品指示燈亮綠燈； ，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； ，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； 20 秒無(wú)操作，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； ，按下退款按鍵，自動(dòng)售貨機(jī)會(huì)自動(dòng)將余款退還顧客； ； ，對(duì)應(yīng)的物品指示燈 亮紅燈，顧客按下相應(yīng)的按鍵無(wú)反應(yīng)（不出物品，不減余額），并向總部發(fā)送所缺物品。 自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本思路 本次設(shè)計(jì)的題目是 基于 PLC 自動(dòng)售貨機(jī) 的系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，主要是應(yīng)用 三菱 FX2N 型 PLC 的梯形圖來(lái)設(shè)計(jì)控制程序，并簡(jiǎn)單介紹相關(guān)的知識(shí)，如： PLC 的定義、 PLC 的編程語(yǔ)言、 PLC 的硬件組成等。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(shí)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(shuō)明該設(shè)計(jì)的控制原理過(guò)程。 本次設(shè)計(jì)的重要部分是第 四 章的設(shè)計(jì)部分，即自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和控 制要求準(zhǔn)確畫出它的順序功能圖，再根據(jù)所畫出的順序功能圖準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出它的梯形圖，這樣才能真正理解 自動(dòng)售貨機(jī) 的 系統(tǒng) 控制原理。 哈爾濱理工大學(xué)專科生畢業(yè)論文 3 第 2章 PLC 的概述 PLC 的特點(diǎn)和應(yīng)用 PLC 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，以用戶需要為主，又采用了先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn) [3]。 (1)可靠性高 PLC 由于選用了大規(guī)模集成電路和微處理器，使系統(tǒng)器件數(shù)大大減少，并且在硬件和軟件的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中采取了一系列隔離和抗干擾措施，使它能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，所以具有很高的可靠性。 PLC 控制系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá) 2 萬(wàn)小時(shí)以上。高可 靠性是 PLC 成為通用自動(dòng)控制設(shè)備的首選條件之一。 (2)編成簡(jiǎn)單、使用方便 PLC 的編程采用類似繼電控制系統(tǒng)電器原理的梯形圖，用串聯(lián)、并聯(lián)、定時(shí)、計(jì)數(shù)等人們所熟悉的概念，使計(jì)算機(jī)語(yǔ)言大眾化，只要是比較熟練的電工和熟悉工業(yè)和知識(shí)的人在幾天內(nèi)就能學(xué)會(huì)，只是 PLC 得到推廣的重要原因之一。 (3)通用性好，具有在線修改能力 PLC 的硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以靈活的組態(tài)以適應(yīng)不同的控制對(duì)象、控制規(guī)模和控制功能的要求，給組成各種系統(tǒng)帶來(lái)極大的方便。同一臺(tái) PLC 裝置用于不同受控對(duì)象時(shí) ,只是輸入輸出組件、功能模塊和應(yīng)用軟件不 同。同時(shí)， PLC 控制系統(tǒng)中的控制電路是由軟間編程完成的，只要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行修改就可以滿足不同的控制要求，因此 PLC 具有在線修改能力，功能易于擴(kuò)展，給生產(chǎn)帶來(lái)了“柔性”，具有慣犯的工業(yè)通用性。 (4) 短設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)試制周期，維護(hù)容易 目前 PLC 產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，正朝著通用化方向發(fā)展，設(shè)計(jì)人員只需要根據(jù)控制系統(tǒng)的需要，選用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組件設(shè)計(jì)。同時(shí)，用軟件編程代替了機(jī)電控制的硬連線，大大的減輕了繁重的安裝和接線工作，這不僅提高了可靠性，還極大的縮短了施工周期。 PLC 還具有故障檢測(cè)及顯示的功能， 使故障處理時(shí)間可縮短為 10 分鐘，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)水平要求也不太高。 (5) 體積小 由于采用了微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，使 PLC 達(dá)到了小型和超小型化，很容哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文 4 易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 由于上述特點(diǎn)， PLC 作為通用自動(dòng)控制設(shè)備，可用于單一機(jī)電設(shè)備的控制也可用于工藝過(guò)程的控制，而且控制精度相當(dāng)高，操作簡(jiǎn)便，又具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性，使得 PLC 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 PLC 與其它工業(yè)控制裝置的比較 (1) PLC 與集散控制系統(tǒng) PLC 是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，初期的功能是以數(shù)字量的順序控制為主。隨著微 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展， PLC在邏輯運(yùn)算、璧還調(diào)節(jié)的功能，運(yùn)算速度提高，輸入輸出規(guī)模擴(kuò)大，并開始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成以 PLC 為重要部件的初級(jí)分散控制系統(tǒng) [4]。 集散控制系統(tǒng)是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，初期的功能以回路調(diào)節(jié)為主。隨著微處理器和單片機(jī)的出現(xiàn)，他把順序控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制的模擬量?jī)x表和過(guò)程監(jiān)控裝置等有機(jī)的結(jié)合在一起，形成了新一代的集散型控制系統(tǒng)。 可見，不論是 PLC 還是集散系統(tǒng)，在發(fā)展過(guò)程中，始終是互相滲透，互相補(bǔ)充。新一代的 PLC 增強(qiáng)了模擬量控制功能，可配備各種智 能模塊，具有了 PID 調(diào)節(jié)功能和構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、組成分級(jí)控制的功能。集散系統(tǒng)既有單回路控制功能，也有多回路控制功能，同時(shí)也有順序控制功能。因此，當(dāng)今的 PLC 與集散控制系統(tǒng)的發(fā)展越來(lái)越接近，很多生產(chǎn)過(guò)程的控制既可用 PLC 實(shí)現(xiàn)，也可用集散系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 (2) PLC 與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是指能夠提供各種數(shù)據(jù)采集和控制功能，能夠和工業(yè)對(duì)象的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接接口，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境可靠運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。工業(yè)控制機(jī)是由通用微機(jī)推廣應(yīng)用發(fā)展而來(lái)，硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富， 特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)。但是，使用工業(yè)控制機(jī)的人員的技術(shù)水平要求較高，一般具有一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。工業(yè)控制機(jī)在整機(jī)結(jié)構(gòu)上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，因而，不如 P