基于三菱PLC的饮料售货机控制系统设计

摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2自动售货机的简介 1
1.2.1自动售货机的发展历史 1
1.2.2自动售货机的定义 2
1.2.3自动售货机的组成以及分类 3
1.3自动售货机的研究现状 4
1.4课题研究内容 9
1.4.1 自动售货机的功能要求 9
1.4.2研究内容及方法 10
2自动售货机的机械结构设计 11
2.1 箱体的组成 11
2.2出货机构的设计 11
2.2.1出货方式 11
2.1.2弹簧的选型设计 13
2.1.3出货托盘与后挡板设计 15
2.1.4驱动电机的选型设计 15
2.3货币识别的设计 16
2.3.1 硬币的识别原理 16
2.3.2 纸币的识别原理 17
2.4自动售货机的取物箱的设计 18
3自动售货机的硬件设计 19
3.1元器件的选型 19
3.1.1继电器的选型 19
3.1.2按钮、指示灯的选型 20
3.1.3主控单元的选型 20
3.1.4 PLC的功能 21
3.1.5 PLC的I/O口分配 22
3.2元器件的布置图 24
4 自动售货机的软件设计 25
4.1 自动售货机的控制系统 25
4.2 自动售货机的程序部分 26
4.2.1 程序中用到的部分指令 26
4.2.2 自动售货机的控制程序 26
4.3 程序的仿真 28
结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录 36
附录1 36
附录2 39
自动售货机销售多种商品，包括饮料自动售货机，果蔬自动售货机等。目前最常见的是饮料自动售货机，也是研究出货种类最多的一种自动售货机，目前我们一般选择通过改良[12]过得弹簧推动式的自动售货机，其结构简单，降低制作成本，提高工作运行的可靠性，安装简单。如图1-1所示的饮料自动售货机。

图1-1饮料自动售货机
自动售货机也有多个种类，其中果蔬自动售货机开始慢慢成的流行起来。相比于饮料自动售货机，果蔬自动售货机对制冷系统的要求更高，因为要保持果蔬的新鲜度不会降低。在落料的过程中，果蔬相比较于饮料要求也更高，在落料的过程中要保证果蔬不会损害。所以在送货机构上更为复杂，需要提升杆以及落料盒等配合使用来保证果蔬在落料的过程中不受损坏。如图1-2所示果蔬自动售货机。

图1-2果蔬自动售货机
当前在学校更多的使用是综合形的自动售货机，将饮料以及零食放在一个自动给售货机内。这样的自动售货机相比于纯粹的饮料售货机更受学生的欢迎，而且能够节约很大的空间。综合性的自动售货机也慢慢开始成为流行的趋势。如图1-3所示综合自动售货机。

图1-3综合自动售货机
1.4.2研究内容及方法
设计完成自动售货机的机械结构设计，机械结构包括箱体外观，货物的货道，货物出货机构等几大部分。箱体的外观主要有商品的展示部分，各种按钮，进币口，退币口等组成。货物的货道包括三个部分：上面是货物的商品投入口，中间是商品的通路，是储存货物部分，下部上商品的出货装置，包括装置和出口调节板两部分。根据查阅比较发现主要运用的出货方式有弹簧推动式，出货准确率高实时性强，但存储货物少，电机功率大。
硬件电路包括，PLC，货币识别装置，商品选择按钮，各种指示灯，各种继电器等。控制系统主要采用三菱PLC控制。钱币的识别主要包括钱币币值的识别，货币币值的分类存储以及退币机构部分组成。控制系统采用的控制方法为PLC控制，这种控制系统是售货机在消费者选择商品后往里面投入钱币后接收到识币信号到退币找零后的一整个电控系统，根据销售商品的种类和投入钱币数额的大小来确定I/O点数，确定系统所需PLC型号，设计I/O接线图。根据自动售货机的功能来确定钱币识别器，商品选择按钮，传感器等。根据饮料售货机的购物流程，完成元器件布置图和接线图。
（4）饮料自动售货机的软件设计：完成投币，货物选择，取货，退币等流程图的设计，梯形图程序的编写，仿真调试，分别设计出工作流程图，根据流程图使用GX developer软件建立工程输入程序，画出梯形图，再对程序进行编译，然后启动仿真进行调试。

  0  LD M8002
     1  MOV K30 D200
     6  MOV K30 D201
    11  MOV K60 D202
    16  MOV K40 D203
    21  MOV K55 D204
    26  LDP X004
    28  SET Y013
    29  LD Y013
    30  OUT T0 K50
    33  AND T0
    34  AND X004
    35  RST Y013
    36  LD X000
    37  ADDP D0 K5 D0
    44  LD X001
    45  ADDP D0 K10 D0
    52  LD X002
    53  ADDP D0 K50 D0
    60  LD X003
    61  ADDP D0 K100 D0
    68  LD>= D0 D200
    73  ANI Y005
    74  LD Y005
    75  ANI M8013
    76  ORB
    77  OUT Y000
78  LD>= D0 D201
    83  ANI Y006
    84  LD Y006
    85  ANI M8013
    86  ORB
    87  OUT Y001
 88  LD>= D0 D202
    93  ANI Y007
    94  LD Y007
    95  ANI M8013
    96  ORB
97  OUT Y002
98  LD>= D0 D203
   103  ANI Y010
   104  LD Y010
   105  ANI M8013
   106  ORB
   107  OUT Y003
108  LD>= D0 D204
   113  ANI Y011
   114  LD Y011
   115  ANI M8013
   116  ORB
   117  OUT Y004
   118  LD>= D0 D200
   123  ANDP X011
   125  SET Y005   126  SUBP D0 D200 D0
  133  LD Y005
   134  OUT T1 D210
   137  AND T1
   138  RST Y005
   139  LD>= D0 D201
   144  ANDP X012
   146  SET Y006
   147  SUBP D0 D201 D0