自动售货机的毕业论文

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摘 要

本文主要介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程，然后以一次交易过程为例，把交易过程分为几个程序块，然后分别对程序块进行编程。具体的说明了可编程控制器在自动售货机中的作用。在接收到货币已输入的前提下，靠触摸或者控制按钮输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出。自动售货机是台机电一体化的自动化装置，再接收到货币已输入的前提下，靠触摸控制按钮输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出。当顾客按下需要买的商品所对应的按键时，数码管上显示出该商品的的价格，然后顾客需要将货币投入投币口，数码管上显示出所投币额。当按下确认键，则自动售货机将对投入的货币与商品的价格进行比较。如果投入的币额足够时，则自动送出商品，并且把多余的钱找回，在数码管上显示出来。如果两者币的相等，则直接送出商品。如果投入的币额不足时，则报警，报警时间3秒。当顾客一旦按下确认键3秒后，自动售货机将自动恢复到初始状态，此时顾客才可以进行下一次购货操作。本次设计用到了以前学过的PLC编程设计，参考了电子电路的设计方法

关键字：自动售货机 PLC 编程

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Abstract

This paper describes the basic principle of automatic vending machines and work processes, and then a course of dealing, for example, the

transaction process is divided into several blocks, and then program the block respectively. Specific instructions of the programmable

controller's role in the vending machines. Receiving the money has been entered under the premise of control buttons or by touching the input signal to the controller starts the location of the mechanical devices related to complete the action, the goods output. Vending machines are

electromechanical integration, automation devices, stop receiving money under the premise has been entered, by touching the control button input signal to the controller starts the location of mechanical equipment related to complete the action, the goods output. When customers need to buy a product when it pressed the corresponding key, the LED display on the price of the goods, then the customer will need to invest money slot, the digital display on the amount of the coin. When you press the Enter key, then the vending machine will be put into the currency and commodity prices were compared. If the amount invested enough money, then

automatically send goods, and the extra money back, in the digital tube display. If the two currencies are equal, then send goods directly. If the amount of money invested is less than the alarm time, alarm time, 3 seconds. When customers press the Enter key once for 3 seconds, vending machines will automatically revert to the initial state, then the customer can purchase the next operation. This design uses a previously learned PLC programming design, reference design of electronic circuits.

Keywords: vending machine PLC Programming

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目 录

第1章 绪论 ............................................................................................................ 1

1.1 选题背景 ................................................................................................... 1 1.2 课题来源及意义 ....................................................................................... 1 1.3 系统基本达到的目标及结论 ................................................................... 2 1.4 自动售货机的结构 ................................................................................... 3 1.5自动售货机功能分析 ............................................................................... 4 1.6自动售货机的PLC控制设计原理 ........................................................... 5 第2章 PLC的概述 ................................................................................................ 7

2.1 PLC的定义 ................................................................................................ 7 2.2 PLC的工作原理 ........................................................................................ 7 2.3 PLC的循环扫描工作 ................................................................................ 7 2.3.1 PLC的编程语言 .................................................................................. 8 2.4 PLC的特点 ................................................................................................ 9 2.5 PLC的选型原则 ......................................................................................... 9 2.6 PLC的硬件组成 ...................................................................................... 10 第3章 自动售货机PLC控制设计方案研究 ..................................................... 12

3.1工控机自动售货控制系统 ...................................................................... 12 3.2 PLC自动售货控制系统 .......................................................................... 12 3.3 自动售货机设计的基本思路 ................................................................. 13 3.4 自动售货机设计的主要内容 ................................................................. 13 第四章自动售货机PLC控制（系统）设计 ........................................................ 15

4.1 FX系列PLC硬件配置及性能指标 ........................................................ 15 4.2 PLC各I/O地址分配 ............................................................................... 16 4.3投入货币累加显示电路 .......................................................................... 18 第五章自动售货机设计的梯形图 ................................................................ 19 5.1什么是梯形图（LAD） ......................................................................... 19 5.2自动售货机设计的梯形图 ...................................................................... 20 第六章调试及运行结果 ........................................................................................ 29

6.1 MCGS组态程序设计说明 ....................................................................... 29 6.2调试结果、调试中出现的问题及解决方法 ................................................. 31

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6.3创新设计内容 .......................................................................................... 31 结论 ........................................................................................................................ 32 致 谢 ...................................................................................................................... 33

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第1章 绪论

1.1 选题背景

自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧，英国是较早实行自动售货机售货的国家之一。1942年，在食品销售中首先推广了自动售货的销售方式。1950年。英国食品杂货行有500家采用自动售货机售货。1969年，采用自动售货机售货的商家增加到23000家，销售的商品扩展到文化用品、唱片、香烟、食品等多个方面。进入70年代后，约有40多万家香烟、饮料店采用自动售货机。1980年英国有50余万台自动售货机，年销售额达8.81亿英镑。70年代后，日本、美欧等发达国家和地区自动售货机迅猛的发展，短短30年，发达国家自动售货机产业已发展到相当大规模。自动售货机被广泛地布放于车站、油站、码头、机场、宾馆、写字楼、娱乐场所及大街小巷和公路旁，人们通过自动售货机可以买到食品、香烟、饮料、报纸、票、卡甚至鲜花和小宠物等物品。自动售货机实现了商品需求化、性能多样化的发展，又原来只能有限商品品种，转变为继百货公司、超级市场、便民店之后，以消费者与售货机“一对一”自动售货的无店铺销售业态。

目前自动售货机是集声、光、机电一体化的高新智能化产品，在我国也开始得到应用。在中国人们可以看到现代化的自动售货机摆放在一些大商场门口、繁华街道两旁、公园入口处以及其它热闹的场所。自动售货机的新奇、文明、高档、昼夜服务、占地小、灵活方便深受许多地区市民的青睐，甚至出现许多排队购买的现象。专辑测算，中国的自动售货机在市场容量最保守算应该有四十七万台，一年的销售额可达三百五十亿元若按人均台数计算全年可达五百亿，自动售货机在日本达到平均每二三十人一台，在美国达到每四十人一台，在欧洲每六十人一台，由于中国经济与上述国家还有一定差距，按每台五百人计算。因此，自动售货机在中国有着广阔的发展前景。

本文选择PLC作为控制器，来控制售货机子系统

1.2 课题来源及意义

面对当前快速商品社会，人们的时间观念越来越重，如何才能更快的购买到顾客自己所需的商品，这都是顾客和商家共同面临的问题。随着科技的发展及人们生活水平的提高，自动售货机市场的发展越来越呈现出多元化及个性化的需求。通过自动售货机进行自助购物正逐渐成为市民的一种新的消费时尚，快捷方便的购物方式满足了人们在当今科技高速发展的现代社会追求高品质生活的需要。自

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动售货机在城市商业区、写字楼大厅、风景区、车站、码头、繁华街道等公共场所的布设能够

美化亮化城市环境，方便群众生活，已经成为城市各角落的一道亮丽风景线。自动售货机已在国内普及，并成为城市现代文明程度的一种象征性标志

1.3 系统基本达到的目标及结论

据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3世纪，那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。17世纪，英国的小酒吧里设有了香烟的自动售货机。在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。日本第一台自动售货机是1904年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。后来，由于美国的饮料大公司进入日本市场，1962年，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。自动售货机是本世纪70年代在日本、欧美发展起来的高新技术现代应用产品，被称为24小时营业的微型超市，售货领域已扩展至小食品、小用品、香烟、电话卡、车票、邮票等。目前在40多个国家已经广泛使用，日本平均每23人一台，美国平均每40人一台，欧洲平均每60人一台。在邻国日本，70%份额的罐装饮料市场是通过自动售货机售出的；美国可口可乐公司拥有五十余万台饮料自动售货机分布在世界各地。通过自动售货机销售将成为商品零售业不可分割的重要组成部分。从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断上升；再加上场地的局限性以及购

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物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。

二)售货机的前景

现在，自动售货机产业正在走向信息化并进一步实现合理化。例如实行联机方式，通过电话清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10－15％的电力。进入21世纪时，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展。

1.4 自动售货机的结构

自动售货机作为社会上完成商品交易和公益服务的独立设施, 要求它的结构必须严谨齐备。而为实现各种不同需要, 在外型尺寸和外观造型上必须适应现代商品社会的整体和谐。就自动售货机整体外型而言, 可分成大型柜式、中型箱式、小型壁挂式和微型座式机四种。

箱体外观 正面上部为商品展示窗和价格标签中部设投币入口、退币钮和金额显示窗在价格标签附近设有选择商品的按键正面下部为退币口和顾客取货口。自动售货机箱体, 必须坚固防盗、高雅美观、防雨通风等。面向顾客的机具正面, 是完成商品价格介绍、接受投币、显示金额、推出商品和退币整个售出过程的表体部分。

商品样品 展示窗由透明有机板窗、样品展示架、商品价格标签、选购按钮和照明灯组成, 设在前门体里部的可开启样品门, 用来更换商品样品和价格标签。展示窗相当于商店橱窗或者柜台, 以清晰明亮的商品展示和明码标价来招揽顾客。

商品贮存部分 设有保温内箱和保温门,内部有可垂直排放各种同类产品的格架, 根据机种设计尺寸的不同, 贮存商品种类和数量也不同。商品垂直方式贮存, 便于利用商品自重将其方便推出设有保温装置则可实现商品冷藏保鲜贮备。

商品驱动机构 根据售出商品包装类型的不同, 采用机电结构的驱动技术可分成三种第一种为圆柱型商品如易拉罐、酒瓶等的电磁阀带动翻板的驱动方式第二种为六方体型商品如香烟、纸盒包装品等的微电机带动连杆平推的驱动方式第三种为对薄形片状商品如磁卡、票券等的微电机带动捻拉机构的驱动方式。上述

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三种驱动方式都以平稳的推出动作, 使贮存排放的商品落到取货口中, 便于顾客方便地取走所购商品。

电子识币系统 由电子识币器、识币后的钞币自动分类贮存机构和退币机构三部分组成。它做为一个可独立被采用的机构, 可以识别钞币真伪, 并将分类贮存的不同种货币推出, 实现退币找零的功能, 是自动售货机的关键技术。

微电脑控制系统 是自动售货机在自动销售过程中, 收到识币信号后, 自动进行累计、外部金额显示、顾客按键后自动推出商品和发出退币找零等信号的电控系统。同时, 该系统还具备预设价格、售出累计、驱动检测和故障自检等功能, 是“ 售货机器人”的“ 大脑” 。

整机电源和照明系统 具备稳压、变压分配、防干扰防漏电等保护功能和样品展示窗的照明。

1.5自动售货机功能分析

这部分阐述了自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，并介绍了自动售货机运行系统种所包括的人工操作步骤。

在进行上、下位机程序编写之前，首先要做的工作是确定自动售货机本身所具备的功能及在进行某种操作后所具有的状态。在实际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品和小的生活保健用品等。售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有8中商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为2.60元，02商品为3.50元，其余类推。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，其他商品同比。当按下选择01商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去01商品的价格同时启动相应的电机，提取01号商品到出货口。此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算以及在退币时的除法运算，这是它的内部功能。还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货退币功能。

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1.6自动售货机的PLC控制设计原理

本次设计的题目是自动售货机，主要是应用西门子S7-200型PLC的梯形图来设计控制程序，并简单介绍相关的知识，如：PLC的定义、PLC的编程语言、PLC的硬件组成等。根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图，结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程。

本次设计的重要部分是第三章的设计部分，即自动售货机梯形图的设计。首先就得根据设计内容和控制要求准确画出它的顺序功能图，再根据所画出的顺序功能图准确设计出它的梯形图

自动售货机是台机电一体化的自动化装置，在接受到货币已输入的前提下，靠触摸控制按 扭输入信号使控制器启动相关位置的机械装置完成规定动作，将货物输出

①用户将货币投入投币口，货币识别器对所投货币进行识别；

②控制器根据金额将商品可售卖信息通过选货按键指示灯提供给用户，由用户自主选择欲购买的商品；

③按下用户选择商品所对应的按键，控制器接收到按键所传递过来的信息，驱动相应部件，售出用户选择的商品到达取物口；

④如果还有足够的余额，则可继续购买。在15秒之内，自动售货机将自动找出零币或用户旋转退币旋钮，退出零币。 ⑤从退币口取出零币完成此次交易。 自动售货机系统流程图：

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第2章 PLC的概述

2.1 PLC的定义

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

2.2 PLC的工作原理

PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系

统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。PLC通电后，首先对硬件和软件作一些初始化操作，初始化反复不停地分阶段处理各种不同的任务（见图2-1）。但是PLC也有它自己的特点，PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。

2.3 PLC的循环扫描工作

对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。PLC的扫描全过程如图2-2所示。

（1） 输入刷新阶段

在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状

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态寄存器。完成后关闭输入端口，转入程序执行阶段。

（2） 程序执行阶段

在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。

（3） 输出刷新阶段

当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路，并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。 PLC的扫描全过程：

2.3.1 PLC的编程语言

PLC为用户提供了完善的编程语言来满足编制用户程序要求。它提供的编程语言通常有以下5种：梯形图（LAD）、语句表（STL）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）和结构文本（ST）。

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2.4 PLC的特点

（1）抗干扰能力强，可靠性好

I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、

防尘、抗震等都有周到的考虑。

（2）控制系统结构简单，通用性强

PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。

（3）编程方便，易于使用

PLC程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。 （4）功能完善

在PLC内部具有许多控制功能，诸如时序、计算机、主控继电器以及移位寄存器、中间寄存器等。 （5）设计、施工、调试的周期短

PLC采用模块化积木式结构，故仅需按性能、容量等选用组装，因而缩短了设计周期，使设计和施工可同时进行。 （6）体积小，维护操作方便 PLC体积小，质量轻，便于安装。 （7）易于实现网络化

PLC可连成功能很强的网络系统。 （8）可实现三电一体化

PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。

2.5 PLC的选型原则

当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为最重要的事情。一方面要选择多大容量的PLC ,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。

对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。控

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制系统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有24V的指示灯，则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际电数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们是交流220V的负载负载使用。则直流24V的负载只能使用其他的输出端了。这样有可能造成输出点浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。一般情况下继电器输出的PLC使用最多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。

对第二个问题，则有以下几个方面要考虑：

（1）功能方面 所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。

（2）价格方面 不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因数。

2.6 PLC的硬件组成

PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程

器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图：

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第3章 自动售货机PLC控制设计方案研究

3.1工控机自动售货控制系统

工控机即工业控制计算机，但现在更时髦的叫法是产业电脑或工业电脑，英文简称IPC。工程机通俗的说就是专门为工业现场设计的计算机。而工业现场一般具有强烈的震动，灰尘特别多，另有很高的电磁力干扰等特点，而一般工厂均是连续作业，一年中一般没有休息时间。因此，工控机与普通计算机相比有以下特点：1）机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。 2）机箱内有专用底板，底板上有IPC和ISA插槽。 3）机箱内有专门电源，电源有较强的抗干扰能力。4）要求具有长时间工作能力。对于工控机作为自动售货机控制系统，由于自动售货控制系统的环境相对工业控制的环境要好的多，而且自动售货控制系统对连续工作的能力要求不是很高。用工控机设计自动售货机控制实属大材小用。而且工控机的价格较同层次的PC机偏高，这样就增加了系统的成本，降低了整体的性价比。

3.2 PLC自动售货控制系统

自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器装置以来，PLC得到了快速发展，在全世界各国得到了广泛应用。

PLC是由模仿源继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。

一个PLC的控制器，可以接收几千个I/O点。对于自动售货机这样的系统，被控制对象是设备连锁、回路很少，采用PLC较为合适。PLC由于采用通用监控软件，在组态软件设计方面要容易一些。且PLC通常都支持现场总线，会使得系

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统通信得到有利保障，更适合实现上位机的远程监控。

目前使用于自动售货机控制的中小型PLC种类繁多，价格低廉。使设计者会有更多的选择余地。系统整体造价会比工控机低，而且不会降低系统的稳定性。

所以PLC实现自动售货控制的设计是最佳设计，本文中采用，因为售货机的全部功能是在上位机上模拟的，所以控制起来很方便。

3.3 自动售货机设计的基本思路

自动售货机的基本功能就是对投入的钱币数进行计算，然后根据运算结果做出相应的判断，看看哪种商品可以进行购买，那种商品不能购买，本次设计的要求是可识别三种钱币，分别是1元、2元、5元，采用三个按钮进行模拟，自动售货机共出售四种货物，其价格分别定为1元、3元、4元、6元，当投币数大于等于货物价格时且售货机中有这种货物时，指示灯亮，表示可以进行购买，四种货物分别用四个小灯代替进行模拟。除此外，本次设计还涉及了显示、找零、送货等功能的实现，其中显示部分采用数码管进行显示，显示投币总数和购买后的余额；当按下找零按钮后，数码管显示进行清零，采用从高到低的形式进行清零。

3.4 自动售货机设计的主要内容

1.此自动售货机可以投入五角、一元的硬币；

2.如果顾客投入硬币在限定的时间内（2分钟）不按任何按键，自动售货机将退还所投硬币；

3.当投入硬币的总值等于或超过物品价值时，对应的物品指示灯亮绿灯； 4.当物品对应的指示灯亮绿灯时，按下相应的按键，相应的物品排出，同时指示灯绿灯闪烁；

5.如果顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时，自动售货机会自动将余

款退还顾客；

6.当顾客成功购买完一件物品后20秒无操作，自动售货机会自动将余款退

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还顾客；

7.如果顾客投入硬币后又不想买物品，按下退款按键，自动售货机会自动将余款退还顾客；

8.找零时顾客可选择退一元的还是五角的；

9.当物品不足时，对应的物品指示灯亮红灯，顾客按下相应的按键无反应（不出物品，不减余额），并向总部发送所缺物品。

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第四章自动售货机PLC控制（系统）设计

4.1 FX系列PLC硬件配置及性能指标

FX系列PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是1991年推出的产品，FX0 是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构。 FX系列PLC型号的含义如下：

FX □ ─ □ □ □ ─ □

系列名称

输入输出总点数 特殊品种

单元类型 输出方式

其中系列名称：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等

单元类型：M ──基本单元

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E ──输入输出混合扩展单元 Ex ──扩展输入模块 EY ──扩展输出模块

输出方式：R ──继电器输出 relay

S ──晶闸管输出

T ──晶体管输出 transistor

特殊品种：D ──DC电源，DC输出

A1 ──AC电源，AC（AC100~120V）输入或AC输出模块 H ──大电流输出扩展模块 V ──立式端子排的扩展模块 C ──接插口输入输出方式

F ──输入滤波时间常数为1ms的扩展模块

如果特殊品种一项无符号，为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。 例如FX2N－48MT－D表示FX2N系列，48个I/O点基本单位，晶体管输出，使用直流电源，24V直流输出型。

4.2 PLC各I/O地址分配

输入/输出单元通常也称I/O单元，是PLC与工业生产之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给本控制对象，已实现控制目的。本次设计的主要I/O分配：

表一 序号 定义点 符号 功能 16

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I2.0 I2.1 I2.5 I2.6 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q3.4 Q3.5 Q3.6 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 SB10 SB11 SB12 SB13 SB14 SB15 SB16 SB17 找零按钮 食品五角按钮 食品一元按钮 饮料一元按钮 饮料二元按钮 日用二元按钮 日用三元按钮 投五角硬币 投一元硬币 找零五角 找零一元 食品五角行程开关 食品一元行程开关 饮料一元行程开关 饮料二元行程开关 日用二元行程开关 日用三元行程开关 食品五角红灯(物品售完) 食品一元红灯(物品售完) 饮料一元红灯(物品售完) 饮料二元红灯(物品售完) 日用二元红灯(物品售完) 日用三元红灯(物品售完) 找零 出食品五角 出食品一元 出饮料一元 出饮料二元 出日用二元 出日用三元 17

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31 32 33 34 35 36

Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 食品五角绿灯（可以购买） 食品一元绿灯（可以购买） 饮料一元绿灯（可以购买） 饮料二元绿灯（可以购买） 日用二元绿灯（可以购买） 日用三元绿灯（可以购买）

4.3投入货币累加显示电路

该电路与商品价格显示电路大致相同，投入钱币的种类分别用四个开关

来表示，仍然通过BCD码编码器，七段码译码器，七段码显示器来显示出来。但有一点不同。由于投入的钱币应该累加起来计算器总和，因此应该第一次投入的钱币转化的BCD码储存在寄存器中，让其反馈到加法器的输入端，让其与第二次投入的钱币相加输出。 反馈相加电路图：

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第五章自动售货机设计的梯形图

5.1什么是梯形图（LAD）

梯形图是用的最多的程PLC图形编程语言。梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，如图3-4所示。继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC的编程语言，是PLC的第一编语言.

图3-4 传统继电器控制线路图和PLC19 梯形图 a传统继电器控制线路图 b PLC梯形图

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在梯形图中，有两根竖直的直线，被称为母线，现在很多PLC只保留了左边的母线，而把右边的母线略去不写。在梯形图中引入了“能流”的概念。左边的母线就如电源的“正极”，而右边的母线就如电源的“负极”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励。如果没有能流，则线圈未被激励，“能流”在任何时刻都不会通过接点自右向左流

5.2自动售货机设计的梯形图

本此设计自动售货机主要销售食品、饮料、日用三大类，而食品有五角和一元，饮料有一元和二元，日用有二元和三元。

本次自动售货机的梯形图如下所示：

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结论

通过这次对自动售货机PLC控制设计制作，让我了解了PLC设计的基本步骤，也让我了解了关于自动售货机的原理与设计理念，要设计一个电路先进行软件模拟仿真再进行实际的电路制作。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。PLC设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在短短的一个月的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做毕业设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

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致 谢 这次毕业设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤指导下，终于迎刃而解。同时，在老师的身上我学得到很多实用的知识。总体来说,这次设计我受益匪浅.在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力.在让我体会到了设计的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐. 这次售货机PLC课程设计,虽然短暂但是让我得到多方面的提高：1、提高了我们的逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。加深了我们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。另外，我们还更加充分的认识到，PLC这门课程在科学发展中的至关重要性2，查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。从拿到题目到具体设计，从理论到实践，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

此设计由于我们的学业不精和时间等客观问题，未能使设计达到完善，有很多缺点和错误，希望老师能提出改进意见，谢谢老师对我们的辛勤栽培。

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参考文献

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