【正文】 日本是自動(dòng)售貨機(jī)的天堂。除雞蛋、米飯之外，報(bào)紙、雜志、一次性相機(jī)、干電池、磁帶、刮胡刀、襪子、花及寵物食品等各種商品都通過自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行銷售。連熟知自動(dòng)售貨機(jī)的美國游客在日本看到10臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)排成一列的景象后，也是連聲稱奇。韓國大約有78萬臺(tái)自動(dòng)售貨機(jī)，是除了日本、美國、英國之外自動(dòng)售貨機(jī)使用數(shù)量最多的國家。從不同的種類來看，咖啡茶的自動(dòng)售貨機(jī)約占全部售貨機(jī)的40%以上；另外，還有冰飲料自動(dòng)售貨機(jī)、聽裝飲料自動(dòng)售貨機(jī)、辦公咖啡自動(dòng)售貨機(jī)和照片膠粘標(biāo)簽自動(dòng)售貨機(jī)、票類自動(dòng)售貨機(jī)、手機(jī)充電自動(dòng)售貨機(jī)、成人用品自動(dòng)售貨機(jī)、生活用品自動(dòng)售貨機(jī)、煙、方便面自動(dòng)售貨機(jī)等多種。主要的設(shè)置場(chǎng)所包括學(xué)校、樓房、公共機(jī)關(guān)、地鐵等，公共汽車站、公園、體育場(chǎng)、展示場(chǎng)、工廠等。運(yùn)營自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的公司在全國大約有800余個(gè)，而銷售自動(dòng)售貨機(jī)原料、商品流通、機(jī)械銷售的公司大約達(dá)到了1150個(gè)。自動(dòng)售貨機(jī)是集聲、光、機(jī)電一體化的高新智能化產(chǎn)品，在我國也開始得到應(yīng)用。在中國人們可以看到現(xiàn)代化的自動(dòng)售貨機(jī)擺放在一些大商場(chǎng)門口、繁華街道兩旁、公園入口處以及其它熱鬧的場(chǎng)所。自動(dòng)售貨機(jī)在中國有著廣闊的發(fā)展前景。從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來看，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)地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器便應(yīng)運(yùn)而生了。從廣義來講自動(dòng)售貨機(jī)就是在投入硬幣、紙幣、信用卡等后便可以銷售商品的機(jī)械，從狹義來講就是自動(dòng)銷售商品的機(jī)械。從供給的條件看，自動(dòng)售貨機(jī)可以充分補(bǔ)充人力資源的不足，適應(yīng)消費(fèi)環(huán)境和消費(fèi)模式的變化，24小時(shí)無人售貨的系統(tǒng)可以更省力，運(yùn)營時(shí)需要的資本少、面積小，有吸引人們購買好奇心的自身性能，可以很好地解決人工費(fèi)用上升的問題等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。1）從投幣口送入貨幣，然后經(jīng)過傳感器采集數(shù)據(jù)、識(shí)別器判別人民幣的真?zhèn)尾⑴袆e面值。2）識(shí)別器把信息數(shù)據(jù)傳給通信模塊。3）通信模塊與售貨機(jī)的主控系統(tǒng)通信，主控系統(tǒng)顯示面值，啟動(dòng)售貨機(jī)的面板鍵，顯示出哪個(gè)貨道有貨，哪個(gè)貨道已售完，并等待顧客按鍵選擇商品。 4）顧客選擇商品后，根據(jù)售出的商品包裝類型的不同，采用不同的驅(qū)動(dòng)技術(shù)把商品送出。此次設(shè)計(jì)的售貨機(jī)主要出售易拉罐裝飲料，是利用電磁閥帶動(dòng)翻版驅(qū)動(dòng)的。5）顯示余額，如果金額足夠多，顧客可以選擇找?guī)呕蚶^續(xù)買商品；如果款額不足，售貨機(jī)經(jīng)過延時(shí)予以退幣。 退幣分兩種情況：一種是由紙幣識(shí)別器完成退紙幣，另一種是由硬幣的通信模塊完成退硬幣。6）系統(tǒng)復(fù)零，完成售貨。 1）自動(dòng)售貨機(jī)有3個(gè)投幣孔，分別為1元、5元和10元。 2）售貨共有3種飲料供選擇，分別為汽水、花茶和咖啡。 3）如投幣總額超過銷售價(jià)格，將可由退幣鈕找回余額。 4）投幣總額或當(dāng)前值顯示在7段數(shù)碼管上。 5）投幣值等于或大于12元時(shí)，汽水指示燈亮，表示只可選擇汽水。 6）投幣值等于或大于15元時(shí)，汽水和花茶指示燈亮，表示只可選擇汽水和花茶。 7）投幣值等于或大于20元時(shí)，汽水、花茶和咖啡指示燈亮，表示3種均可選擇。 8）按下要飲用的飲料按鈕，則相對(duì)應(yīng)的指示燈開始閃爍，3s后自動(dòng)停止，表示飲料已經(jīng)掉出。 9）動(dòng)作停止后按退幣鈕，可以退回余額，退回金額如果大于10元，則先退10元再退1元，如果小于10元?jiǎng)t直接退1元。4 基于PLC原理的自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)售貨機(jī)，主要是應(yīng)用三菱FX2N型PLC的梯形圖來設(shè)計(jì)控制程序。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明該設(shè)計(jì)的控制原理過程。本次設(shè)計(jì)的重要部分是自動(dòng)售貨機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)。首先就得根據(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，并反復(fù)調(diào)試做到程序無誤。自動(dòng)售貨機(jī)的外部圖 I\O點(diǎn)的分配 輸入信號(hào) 輸出信號(hào)汽水按鈕X0汽水排出電磁閥Y0花茶按鈕X1花茶排出電磁閥Y1咖啡按鈕X2咖啡排出電磁閥Y2一元投入按鈕X3退幣電磁閥（一元）Y3五元投入按鈕X4退幣電磁閥（十元）Y7十元投入按鈕X5汽水指示燈Y4復(fù)位按鈕X6花茶指示燈Y5退幣按鈕X7咖啡指示燈Y6七段譯碼顯示Y10——Y17F X os—30 M R 現(xiàn)在我們具體分析一下程序過程：為了方便分析，我們以一次交易過程為例。初始狀態(tài)：此時(shí)不能購買任何商品。投幣狀態(tài)：顧客投幣，顯示投入總值，即余額數(shù)值，當(dāng)所投幣值超過商品價(jià)格時(shí)，相應(yīng)價(jià)格選擇按鈕發(fā)生變化，提示可以購買。購買狀態(tài)：按下可以購買的選擇按鈕，所選的商品出現(xiàn)在出貨框中，同時(shí)顯示屏上的金額數(shù)字根據(jù)消費(fèi)情況相應(yīng)變化。退幣按鈕：按下退幣按鈕，顯示退幣框，同時(shí)顯示出應(yīng)退幣值及數(shù)量。按下確認(rèn)鈕，則恢復(fù)初始狀態(tài)。到此為止，自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)完整工作過程結(jié)束。 可以把一次交易過程分為幾個(gè)程序塊：運(yùn)行初期清零過程；投幣過程；價(jià)格比較與選擇商品過程；退幣過程。1）運(yùn)行初期清零過程從上的梯形圖，D0是存放余額的數(shù)據(jù)寄存器，首先要對(duì)其進(jìn)行清零。不僅需要在完成一次交易后自動(dòng)清零，而且也能讓賣主自己手動(dòng)清零。所以用X6和M8002同時(shí)可以控制清零指令。 2）投幣過程 在投幣的過程中，每投下一枚硬幣，投入顯示將增加相應(yīng)的幣值，余額也增加同樣幣制。先建立變量表，在編寫程序。 當(dāng)按下投入1元時(shí)，相當(dāng)于M1接通，之所以用一個(gè)微分指令，就是要只在接通時(shí)檢測(cè)一次，不能永遠(yuǎn)加下去。投入1元要投入顯示、余額顯示都相應(yīng)增加相同數(shù)值，加法是由16位加法指令add來實(shí)現(xiàn)的。投入5元、10元，原理同上。錢投進(jìn)去以后，需要將投進(jìn)的數(shù)額顯示出來，這里我們要用到七段譯碼指令SEGD。具體梯形圖如下：3）價(jià)格比較和選擇過程 價(jià)格的比較要貫穿實(shí)驗(yàn)過程的始終，只要余額大于某種商品價(jià)格時(shí)，就需要輸出一個(gè)信號(hào)，提示可以購買。這里用指示燈來代表此信號(hào)。 在梯形圖中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比較，用了一個(gè)特殊內(nèi)部繼電器M6,在程序執(zhí)行過程中，M4始終保持閉合，CMP是16位數(shù)據(jù)比較指令，用它來比較余額和商品的價(jià)格，M6是大于價(jià)格，M5是等于標(biāo)志。再用定時(shí)器和M8013控制Y4，實(shí)現(xiàn)按下選擇按鈕并且余額大于等于某種商品價(jià)格時(shí)，程序使相應(yīng)的指示燈閃爍表示可以購買該種商品。一旦選擇了相應(yīng)的飲料，閃爍時(shí)間到，就驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的飲料的電磁閥，電磁閥自己控制飲料流出時(shí)間。具體梯形圖如下：4） 退幣過程因?yàn)檫x擇商品和退幣是相互制約的，顧將這兩個(gè)放在一起進(jìn)行討論。顧客一旦選擇了商品，就要用余額減去商品相應(yīng)的價(jià)格，得出最新的余額，而且選擇按鈕必須是點(diǎn)動(dòng)的，一次只有一次脈沖，保證SUB指令不會(huì)一直減下去。而且不同商品的選擇按鈕是相互制約著減法指令的。減法運(yùn)算后的結(jié)果任放在D0中。由于七段譯碼器始終是顯示的是數(shù)據(jù)寄存器D0中的數(shù)據(jù)，所以就滿足了余額顯示的要求。