基于PLC控制的自动售货机毕业设计

摘要

基于PLC控制的自动售货机

摘要

本文设计一套基于PLC的自动售货机控制系统，阐述了自动售货机的发展背景与前景，详细分析其功能和特点，提出了总体设计方案；选用型号为L293D 的步进驱动电机，设计了平面式贮币、电磁阀退币的货币处理装置，双螺旋式的送出机构，为降低成本和开发周期，创造性的选用了集成键盘、显示、设置功能的控制面板；以三菱FX2N-32MR型PLC为主控制器，基于FXGP/WIN-C编程软件，采用顺序控制的程序设计思路，设计了系统控制程序，包括投币程序、比较选择购买程序和退币程序。

该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。

关键词：自动售货机，可编程序控制器，梯形图

Based on PLC automatic vending machine system design

ABSTRACT

Chooses PC machine in the design to take the host workstation on position machine, the lower position machine uses PLC to make the controller, three PLC controllers respectively be from the workstation 1, from the workstation 2, from the workstation 3, in the article exhaustively introduced the automat various hardware composition, and has completed the PLC exterior wiring diagram. In the article has manufactured on the position machine user management contact surface.

The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, the PLC trapezoidal chart Defers to in the ov erall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem” the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design work.

KEY WORDS: the vending machine，Programmable controller，Ladder diagram

目录

第1章绪论 (1)

1.1课题研究背景 (1)

1.2自动售货机设计目的和意义 (2)

1.3自动售货机功能分析 (2)

1.3自动售货机发展趋势 (3)

第2章自动售货机硬件结构设计 (4)

2.1PLC的硬件组成 (4)

2.2电机的选择 (4)

2.3货币处理装置 (7)

2.4送出机构 (7)

2.5按钮装置 (10)

2.6 显示装置 (10)

2.7 本章小结 (11)

第3章总体设计方案 (12)

3.1自动售货机系统 (12)

3.1.1硬件系统的组成部分及工作流程 (12)

3.1.2控制子系统简述 (13)

3.1.3PLC的选择 (13)

3.2 PLC控制系统设计编程要求及基本原则 (14)

3.2.1编程要求 (14)

3.2.2基本原则 (15)

3.3 系统硬件结构框图 (16)

第4章自动售货机控制系统设计 (18)

4.1自动售货机控制方案设计 (18)

4.2 PLC选型 (18)

4.2.1PLC概述 (18)

4.2.2PLC的主要功能 (19)

4.2.3 I/O点估算和PLC选型 (20)

4.3 I/O地址设计 (21)

4.4 流程设计 (22)

4.5PLC与现场器件的连接 (24)

4.6 程序设计 (25)

4.6.1比较指令和运算指令 (25)

4.6.2 投币程序 (26)

4.6.3价格比较程序 (26)

4.6.4根据投入的钱数指示灯显示的程序 (27)

4.6.5选择商品和送出部分程序 (27)

4.6.6找钱退币程序 (28)

4.6.7梯形图和指令表 (29)

第5章仿真 (30)

5.1GX7CH软件的简介 (30)

5.2 具体事例的分析 (31)

结论 (38)

参考文献 (39)

致谢 (40)

附录 (41)

第1章绪论

1.1课题研究背景

自动售货机是可完成无人自动售货,集光、机、电一体化的商业自动化设备。随着当前城市规模的增大，很多公共场合都放置有自动售货机，极大的满足了人们的即时性需求，为人们进行简单物品的采购提供了一种便利。自动售货机行业长期以来在美国、日本等国家得到迅猛发展，目前已在45个国家得到广泛普及。据业内人士估计，中国的自动售货机拥有量仅有2万台，相对于13亿的人口大国和零售业态发展的趋势而言，中国自动售货机行业的发展空间将更加广阔。传统的自动售货机多采用单片机控制方案，系统硬件设计复杂，抗干扰能力相对较差，很难保证系统的可靠性和稳定性，维护维修困难。

可编程序控制器( PLC)是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置，它具有可靠性高、程序简单、维护方便等优点，已在工业控制领域得到广泛地应用，因为自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施，要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。利用三菱FX-2N PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证自动售货机能够长期稳定运行。本文就详细地介绍一种用三菱FX-2N PLC 实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计，并编写了系统程序总框图和一个具体的梯形图，经实践验证该控制系统是可行的。

1.2自动售货机设计目的和意义

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。

PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC 得发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求，促进了他们的发展。本次设计