基于PLC的自動售貨機控制系統的設計

周杰　張礦偉　劉璽

【摘 要】自動售貨機為快節奏生活的人們帶來了極大便利，因而備受青睞。但是它當前仍主要是由人工管理，且分布零散，難于監控管理等。鑒于此，本研究采用PLC為控制核心的售貨機可以克服上述諸多問題，既使其管理方便，又可便利廣大消費者。

【關鍵詞】PLC；售貨機；自動控制

【Abstract】vending machine for the day into the fast-pace life of the people has brought great convenience， and therefore been favored. However， it is currently still dominated by labor management，and distribution of scattered， difficult to monitor management. In view of this， the study adopts PLC to control the core of the vending machine. Many of the above problems could be overcome by the vending machine， not only to make it easy to be managed， but also to facilitate the consumers.

【Key words】PLC；Vending Machine；Automation Control

0 前言

近幾年，自動售貨機逐漸被越來越多的消費者所接受。但由于售貨機分布零散、范圍廣闊的特點，自動售貨機在為消費者帶來方便的同時，也為經營者在監控、管理、維護等方面帶來很大的不便。目前售貨機運行的各種情況大多需要由人工判斷，包括缺貨、缺零錢、幣箱已滿、售貨機機械故障等，經營者普遍采用人工定時巡回視察的管理辦法，既費時費力，又無法及時準確獲取自動售貨機狀態報告，給經營者增加了管理成本和難度，也有可能給消費者的正常消費造成不便。基于此，本研究可解決以上諸多問題，是自動售貨機更加智能化，給人們日常生活帶來更多便利。

1 控制系統要求以及方案設計

1.1 自動售貨機控制要求

此自動售貨機可以投入一元的硬幣（硬幣識別裝置另議，這里只作為輸入信號）。

（1）當投入硬幣總值大于或等于1元時，礦泉水指示燈亮，當投入硬幣總值大于或等于2元時，礦泉水和可樂指示燈亮，當投入硬幣總值大于或等于3元時，礦泉水、可樂和冰紅茶燈亮，當投入硬幣總值大于或等于4元時，礦泉水、可樂、冰紅茶和營養快線燈亮。

（2）當對應指示燈都亮時，每次只能按下一種商品對應的指示燈，如果購買一種商品后，還有指示燈亮，可以繼續購買。

（3）每購買一種商品，系統自動計算剩余錢幣，當購買完后，還有剩余錢幣，可以按下找錢按鈕將剩余錢幣退出。

（4）當投完硬幣不想購買，不能將錢幣退出，然后經過30s延時沒再選擇商品或按下找錢按鈕可以將剩余錢幣退出。

（5）當四種商品某一種商品儲貨不足，系統會自動檢測到，然后指示燈亮，通知倉庫值班人員及時補充貨源。一旦貨源補給后，指示燈熄滅。

1.2 自動售貨機系統控制方案

本自動售貨機采用西門子PLC S7-200作為控制系統， PLC的輸入采用光電開關，輸出采用交流接觸器控制電機和指示燈。本自動售貨機整體結構是高薄式，也就是長高較大，寬較小，便于靠墻放，占地面面積小，里面分四層，每層一種商品，四臺電機通過傳動帶出貨，在出貨口處有光電開關，檢測到出貨，則立即停止電機的運轉，以達到每次只出一件商品的目的。如此同時，當某種商品已不足時，該系統則會通知工作人員及時送配貨。

2 硬件系統設計

2.1 控制系統硬件結構

控制系統由中央處理器、外部設備接口、電源、電源接口、存儲器、輸入輸出接口幾部分組成，控制系統硬件結構如圖1所示。

圖1 控制系統硬件結構

2.2 I/O地址分配

輸入輸出端子分配分別如表1：

表1 輸入輸出端子分配表

2.3 控制系統工作流程

控制系統分為系統初始化和命令執行兩部分，系統初始化主要包括繼電器清空和定時器復位，自動檢查總線狀態和硬件情況是否正常，命令執行主要包括執行來自外設的命令和執行用戶程序。

3 自動售貨機工作流程圖

自動售貨機工作程序流程如圖2所示。

4 結論

經過連接硬件電路、程序編譯、仿真調試發現，該系統可以穩定、精確的工作。又經過付諸實際使用知，該自動售貨機系統可穩定可靠地工作。所以，該設計完全符合預期設計目的。經過辛苦努力，該系統可以付諸使用。然而，我認為該自動售貨機可以進一步改進，比如利用增加一個溫度控制系統使其可以保持售貨機內部保持適宜的溫度，從而使其更加智能、先進，進而能夠更好地服務人們的日常生活。

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