基于PLC設計的液體自動售貨機系統

徐敏

摘要：隨著人們物質水平及生活水平不斷的提升，自動售貨機出現在商場、車站、學校、醫院等場所，并進行24小時不間斷服務。本文采用PLC對自動售貨機系統進行設計，系統主要包含投幣、飲料的售出、金額顯示、找零、報警及復位等功能。通過PLC的設計能夠極大的減少人力，使自動售貨機成為商業自動化設備。

關鍵詞：PLC控制；自動售貨機；設計

中圖分類號： TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1、引言

隨著我國自助售貨行業正處于蓬勃的發展，自動售貨機成為商業自動化的常用設備，它是依靠投幣的方式進行自動售貨的機器[1]。自動售貨機又稱為24小時營業的微型便利店，它主要運用在學校、車站、醫院、商場等公共場所，為人們享受自助式服務提供了便利。

可編程邏輯控制器，即PLC，它是一種為工業環境而設計的數字運算操作的電子系統。其簡化了硬線連接、操作更為靈活、控制功能更為完善、抗干擾能力強、且程序編寫簡單易于掌握。本文采用PLC對自動售貨機系統進行投幣、銷售、顯示、報警登控制，通過PLC控制提升了自動售貨機的智能性，同時保證了自動售貨機能夠長期有效的工作。

2、自動售貨機控制原理

自動售貨機是能根據投入的錢幣自動付貨的機器。主要構成部分有：機體外殼、商品存貨柜、控制主板、錢幣識別器、傳感器、整機電源和照明系統、制冷制熱系統、互聯網終端、可編程控制器（PLC）。其中，最主要的是可編程控制器（PLC），它協調整個自動售貨機的運行。可編程控制器以微處理器為核心，將繼電器控制系統與計算機技術結合，便捷實用，易于編程。

2.1自動售貨機設計的基本原則如下

（1） 滿足自動售貨機的控制要求；

（2） 應做到經濟、使用便捷和維護方便；

（3） 滿足社會經濟發展需要；

（4） 按照PLC的有關規定編寫程序；

（5） 編寫的程序應盡量簡明；

2.2 自動售貨機硬件組成

（1） 主控制版；

（2） 溫控模塊，制冷、制熱控制；

（3） 貨幣識別模塊，判斷所投貨幣真偽；

（4） 銷售模塊，采用電動機驅動待動的機構實現；

（5） 人機交互模塊，包含鍵盤、屏幕；

（6） 通訊模塊，采用GPRS模塊，可以完成銷售統計，原料補充。

（7） PLC型號選擇，根據輸入、輸出量確定PLC的類型。

3、PLC設計思路

在自動售貨機內部有不同液體的控制裝置和一套貨幣識別裝置。液體控制裝置由液體儲存罐和電磁閥門組成，液體中分別裝入不同飲品，對應飲品的電磁閥通電后打開，飲料從對應的儲存器中輸出。貨幣識別裝置由三種貨幣檢測傳感器組成，分別識別1元、5元、10元，其中傳感器輸出的信號為開關量信號。系統中設置了退幣和找零裝置，根據運算結果啟動退幣電動機，輸出對應的硬幣。通過PLC數據運算指令系統還具備顯示功能，實時提供相應的交易信息。

根據液體自動售貨機的主要功能，控制要求如下：

（1） 系統初始化，在此狀態下，要求售貨機通過電子標簽顯示飲品的價格，在此狀態下不能購買任何飲品；

（2） 投幣控制，利用光電傳感器采集貨幣信息，獲得貨幣金額，并且判斷貨幣真偽。PLC判斷當前面額與貨物價格，當面額大于或等于飲品價格時，對于的飲品選擇按鈕指示燈發生變化提示該類貨物可以購買；

（3） 購買、出貨控制，當對應的飲品按鈕按下后，相應飲品排出，5秒后指示燈熄滅，當顧客成功購買完一件飲品后30秒無操作，自動售貨機將顯示余額；

（4） 退幣操作，當顧客按下退幣按鈕后，將剩余的金額以硬幣的形式排到退幣框中，以便顧客將零錢拿走；

（5） 補貨顯示，當某一飲品不足3件時，提示飲品不足，并以通訊的方式發送信號給供應商；當飲品售罄后，對應飲品的指示燈變紅，并且相應飲品選擇的按鈕無效。

本文采用歐姆龍系列PLC控制，自動售貨機采用PLC控制具有高可靠性、智能性、編程簡單、維護方便等優點，系統控制原理圖如圖1所示。

根據控制要求確定出輸入、輸出量，繪制硬件接線圖，如圖2所示。

4、結束語

自動售貨機不斷發展，各式各樣的自動售貨機出現在市場中，PLC作為自動售貨機控制系統的和興，當顧客進行相應操作時，PLC能夠快速的處理，將相應的服務提供給顧客；，當產品缺貨時，PLC能夠通過通信功能發出指令；自動售貨機出現故障燈情況時，通過PLC的軟、硬件設計能夠實時報警。采用PLC控制自動售貨機系統具有較高的抗干擾能力、較高的智能性和較強的適應性。因此，基于PLC控制的自動售貨機系統廣泛的運用在現實生活中。

參考文獻：

[1] 曾卿卿，陳崢. 電氣控制與PLC應用技術[M]. 東南大學出版社. 2016

[2] 包西平.基于PLC的自動售貨機控制系統設計[J].2014（8）：22-24