【正文】 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正 ! 。 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 蘇弘 . 關(guān)于自動售貨機(jī)的調(diào)查 [J]. 信息與電腦 , 1995, (10): 910. [2] 余世明 , 晁 岳磊 , 繆仁將 . 自動售貨機(jī)研究及展望 [J]. 中國工程科學(xué) , 2021, (07): 5152. [3] 苗風(fēng)東 , 張玉峰 . PLC 替代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 安陽師范學(xué)院學(xué)報(bào) , 2021, (02): 2728. [4] 李俊 . 可編程控制器結(jié)構(gòu)、編程原理及應(yīng)用 (三 ) [J]. 電工技術(shù) , 1996, (09): 4951. [5] 華滿香 . PLC 應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題 [J]. 機(jī)床電器 , 1999, (04): 2122. [6] 張學(xué) . 可編程控制器在控制中的應(yīng)用 (一 )[J]. 電工 技術(shù)雜志 , 1999, (04): 5859. [7] 陳天華 . 可編程控制器的產(chǎn)生、應(yīng)用與發(fā)展趨勢 [J]. 北京輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) , 1998, (01): 2935. [8] 朱軍 . 自動售貨機(jī)的結(jié)構(gòu) [J]. 信息與電腦 , 1995, (10): 1213. [9] 袁任光編著 . 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例 [M]. 華南理工大學(xué)出版社 , 2021. [10] 呂衛(wèi)陽 . PLC 技術(shù)綜述 [J]. 自動化博覽 , 2021, (S1): 1618. 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 [11] 陳建明 , 王亭嶺 , 孫標(biāo) . 電氣控制與 PLC 應(yīng) 用 [M]. 電子工業(yè)出版社 , 2021. [12] [13] 吳勁松 . 可編程控制器簡介 [J]. 鄂鋼科技 , 2021, (02): 3031. [14] . 滁州學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 附錄 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境 序號 名稱 版本號 數(shù)量 1 電腦 Lenovo 1 臺 2 操作系統(tǒng) Windows XP 1 套 3 編程軟件 西門子 STEP7micro/win 編程軟件 1 款 4 實(shí)驗(yàn)操作臺 THSMSA 1 臺 附錄 2 梯形圖 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 附錄 3 西門子 S7200 與實(shí)物接線圖 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 致 謝 在本次設(shè)計(jì)的過程中我遇到了很多的困難 ，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。 （ 2） 加入圖像特征采集模塊，以此解決新舊人民幣無法 識別 的情況 。最后利用西門子 S7200 對設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真，初步實(shí)現(xiàn)了自動售貨機(jī)準(zhǔn)確無誤的計(jì)幣功能，在投入貨幣后，自動進(jìn)行價(jià)格比較，投入的貨幣大于貨物的價(jià)格時(shí)相對應(yīng)的燈亮，否則不亮，在購買完貨 物后，實(shí)現(xiàn)了找零功能。 圖 411 汽水和咖啡可購買指示燈亮貨幣指示為 5 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 412 購買咖啡后汽水和咖啡可購買指示燈滅貨幣指示 為 0 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)講述了自動售貨機(jī)的發(fā)展歷程，以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一系列的方案論證，最終采用了 PLC 作為控制系統(tǒng)的核心，并論述了 PLC 的定義、特點(diǎn)、基本功能及原理。 圖 49 汽水和咖啡可購買指示燈亮 圖 410 購買汽水后汽水可購買指示燈滅 （ 4）如圖 411所示 。 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 48 汽水可購買指示燈亮 （ 3）如圖 49 所示 。 圖 47 不可購買汽水和咖啡 （ 2） 如圖 48 所示 。 實(shí)驗(yàn) 過程 及效果分析 （ 1）如圖 47所示 。 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 46 找零 程序 軟件 調(diào)試 （ 1） PLC 程序調(diào)試 程序編寫完成后，利用西門子 STEP7micro/win 編程軟件自帶的虛擬運(yùn)行功能在電腦中運(yùn)行該程序，觀察各輸出繼電器、狀態(tài)繼電器和輔助繼電器的狀態(tài) 。 圖 45 價(jià)格比較 程序 （ 3）找零部分 購買物品后，按下找零按鈕， 系統(tǒng)進(jìn)行找零操作， 20S 無人操作系統(tǒng)自動找零。 是 否 開始 投幣計(jì)數(shù) 金額 5? 錢不足 飲料選擇 蘇打水選擇 可樂選擇 汽水選擇 咖啡選擇 減去蘇打水錢 減去可樂錢 減去汽水 錢 減去咖啡 錢 是否找零 找零 計(jì)算 結(jié)束 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 44 計(jì)幣 程序 （ 2） 價(jià)格比較部分 投幣完成后，系統(tǒng)將投幣金額和可以購買的商品進(jìn)行價(jià)格比較，若投幣總額大于或等于商品的價(jià)格，則可以購買商品，相應(yīng)的指示燈亮，否則不能購買。 圖 43 軟件程序流程圖 程序設(shè)計(jì) 利用西門子 STEP7micro/win 編程軟件，在 PC機(jī)上 編寫程序，主要完成投幣過程、價(jià)格比較、找零等功 能 [14]。在找零過程中，系統(tǒng)主要完成貨幣的 運(yùn)算過程，運(yùn)算結(jié)果存放在數(shù)據(jù)寄存器中，系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果在 找零口 退回相應(yīng)的貨幣。 (2)價(jià)格比較 投幣完成 后，系統(tǒng)將投幣金額和可以購買的商品進(jìn)行價(jià)格比較，若投幣總額大于或等于商品的價(jià)格，則可以購買商品，相應(yīng)的指示燈亮，否則不能購買。 圖 42 硬件接線圖 程序設(shè)計(jì) 軟件結(jié)構(gòu) 根據(jù)自動售貨機(jī)的工作原理和基本功能作出 程序流程圖如下圖 43 所示 。本次自動售貨機(jī) I/O 點(diǎn)的分配如下表 41所示 。 I/O 地址分配表 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。掃描周期的長短由 CPU 執(zhí)行指令的速度 、 指令本身占有的時(shí)間 、 指令條數(shù)，現(xiàn)在的 PLC 掃描速度都是非?？斓?。一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。 PLC 基本工作原理是 ： :PLC 采用 “順序掃描，不斷循環(huán) ”的工作方式 ： 每次掃描過程，集中采集輸入信號，集中對 輸出信號進(jìn)行刷新 ， 輸入刷新過程，當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。 （ 5） 擴(kuò)展接口和通信接口 ： PLC 的擴(kuò)展接口的作用是將 擴(kuò)展單元 和功能模塊與基本單元相連，使PLC 的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要；通信接 口的功能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的 PLC 或是計(jì)算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn) “人 機(jī) ”或 “機(jī) 機(jī) ”之間的對話。直流輸入電路的延遲時(shí)間比較短，可以直接與電子輸入裝置連接；交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。系統(tǒng) 存儲器 用于存放 PLC 的系統(tǒng)程序，用戶存儲器用于存放 PLC 的用戶程序。 CPU 是 PLC 的核心，它不斷 采集輸入信號，執(zhí)行 用戶程序 ，刷新系統(tǒng)輸出。 皖西 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 41 PLC 硬件 圖 （ 1） 中央處理器 ： 中央處理器單元一般由控制器、 運(yùn)算器 和 寄存器 組成。 可編程控制器有多種多樣的結(jié)構(gòu)，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)基于硬件的作用，且靠軟件的支持，實(shí)際上可編程控制器就是一種新型的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。 PLC 具有安裝簡單，容易維修，功能完善，擴(kuò)展方便，編程簡單，易于維修等特點(diǎn) [9]。