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1、基于PLC的自动售货机及数据统计系统设计摘 要科技是第一生产力，为社会的社会不断的发展提供源源不断的动力。在每一个社会阶段，都会出现一些新科技的产物。在现代社会中，人们身边最熟悉的就是购物，购物是人民生活中不可或缺的重要组成部分。自动售货机就是科技社会发展的必然产物，随着劳动力短缺以及劳动力成本的不断提升，为了降低商家的经营成本，科学家们通过研究创造了自动售货机。本文将笔者将通过对自动售货机的控制系统施行自动化的控制方法展开设计，利用PLC对其进行集中控制，自保停顺序控制，利用按钮开关等外部电气元件进行组合控制，使得整个自动售货机控制系统可以自动运行，无需人工过多干预。与此同时，本文还通过使用
2、上位机组态的技术与MCGS组态软件得到的自动售货机关于售卖情况的各种数据，再按照一定的技术实现与远程控制模块之间的数据交流，来达到创造出可以进行数据统计的自动售货机的目的，使得整个自动售货机控制系统设计目标清晰可见。关键词：自动售货机 PLC MCGS 数据统计 销售数据Design of Vending Machine And Data Statistics System Based on PLCABSTRACTScienceandtechnologyisthefirstproductiveforce,whichprovidesacontinuouspowerforthecontinuous
3、developmentofthesociety.Ineverysocialstage,therewillbesomenewtechnologyproducts.Inmodernsociety,peoplearemostfamiliarwithshopping.Shoppingisanindispensablepartofpeopleslife.Vendingmachineistheinevitableproductofthedevelopmentofscienceandtechnologysociety.Withthelaborshortageandtherisingoflaborcost,i
4、nordertoreducetheoperatingcostofbusinesses,scientistscreatedvendingmachinethroughresearch.Inthispaper,theauthorwilldesigntheautomaticcontrolmethodofthecontrolsystemofthevendingmachine,usePLCtocontrolthevendingmachineinacentralizedway,andusethebuttonswitchandotherexternalelectricalcomponentsforcombin
5、edcontrol,sothatthewholevendingmachinecontrolsystemcanrunautomaticallywithouttoomuchmanualintervention.Atthesametime,thispaperalsousestheconfigurationtechnologyoftheuppercomputerandMCGSconfigurationsoftwaretogetallkindsofdataaboutthevendingsituationofthevendingmachine,andthenrealizesthedataexchangew
6、iththeremotecontrolmoduleaccordingtocertaintechnology,soastoachievethepurposeofcreatingthevendingmachinethatcancarryoutdatastatistics,andmakethedesigngoalofthewholevendingmachinecontrolsystemclearandvisible。Keywords: Vending machine PLC MCGS Data statistics Sales data 目录第1章绪论11.1 设计意义及价值11.2 国内外研究现状
7、11.3 课题研究的思路及方法2第2章 系统方案选择42.1 系统控制方案选择4 2.1.1逻辑电路4 2.1.2 单片机控制4 2.1.2 PLC控制5 2.1.3 PLC与逻辑电路比较5 2.1.4 PLC与单片机的比较62.2 售货机工作流程7第3章 系统硬件设计83.1 按钮开关的原理及选型83.2 远程模块简介及选型93.3 电动机的原理及选型113.4 PLC选型133.5 IO分配表设计163.6 主控电路设计16 3.6.1 主控电路设计16 3.6.2 PLC接线图设计17第4章 系统软件设计184.1软件流程图184.2 PLC程序设计19 4.2.1 投币金额计算及限额1
8、9 4.2.2 商品出货及金额计算20 4.2.3 数量统计21 4.2.4 销售统计及补货通知21第5章 系统调试235.1 PLC程序仿真235.2 上位机组态24 5.2.1 MCGS简介24 5.2.2 MCGS组态展示25结 论26致 谢27参考文献28第1章 绪论1.1 设计意义及价值自动售货机是现代科技产物中一种新型的商业售卖方式。也正是由于自动售货机可以实现不用人力来对物品的售卖，并且该机器可以在任何位置进行安装。也正是因为自动售货机具有这些特点，所以对于该机器的设计和生产更应该注重他的安全性能。PLC(可编程控制器)是被广泛应用于工业的微型计算机。他凭借自己的安全性高、稳定性
9、强以及易于控制等显著优势得到了人们的青睐。因此在对自动售货机控制系统的研制时也经常使用到这种微型计算机。自动售货机的出现，不仅在很大程度上降低了商家进行货物售卖的成本，而且还解放了生产力，缓解了劳动力不足的压力。除此之外，使用自动售货机对物品进行销售也是对传统的销售模式的一种创新。从使用效果上看，自动售货机一经问世就凭借其小巧玲珑的外形吸引了众多消费者的眼球。并且自动售货机不会像人一样因长时间售货而产生疲惫感，所以他可以实现二十四小时售货，满足各个时间段消费者的需求。从权衡自动售货机的利弊来看，使用自动售货机的利明显大于弊。如果中国重视自动售货机的研发，这对于中国的食品行业将是一个发展的机遇。
10、由此可见，研发设计出安全智能的自动售货机是很有意义的。1.2 国内外研究现状1现如今，自动化技术不断发展，许多商业销售模式也对自动化的需求越来越高，自动售货机已经普遍的出现在日常生活中，现如今自动售货机也在不断发展，根据顾客的需求提供各种各样的产品，使用起来十分便捷，允许各种支付方式，包括网上支付、现金结算等。与国外自助售货行业相比，我国自助售货行业历史比较短，但是由于需求比较大，因此发展速度比较快。在自动售货机的发展中，引进了AI技术，功能不断完善，现在市面上的自动售货机，主要安装的是投币系统，投入货币之后，货币识别系统便会识别出货币的面值，除此之外还能检验货币的真假，除了增加投币系统之外，
11、还增加了币值累加计算系统，如果消费者投入的货币值大于购买金额的时候，自动售货机便会自行计算差额，并将差价返还给消费者。随着自动售货机的不断升级，现在已经由投币阶段过渡到付款阶段，消费者不仅仅可以通过硬币进行购买，还可以使用扫码付款的方式进行购买。除此之外，在这些自动售卖机中，商品出货的方式也多种多样，可以根据不同的商品，选用不同的出货方式，现阶段中出现了，机械手出货方式，这样的出货方式，可以保护商品，但是这种出货方式也受到了当前技术的限制，耗用的成本也比较高，因此还没有普及。有国外自动销售机相比，我国自动消售货机稳定性比较低，主要的原因还是因为我国自动销售机出现的比较晚，因此发展的没有那么完善
12、，除此之外，我国自动售货机提供的商品也没有国外种类那么多，并且在售货机的监管方面，也十分欠缺。但是我国自动售货机十分便捷、消费者多的特点，因此发展的十分快，各方面的功能也在不断地改进，越来越能满足各种消费者的需求，也逐渐普及到日常生活中，在许多公共场合中我们都能看到自动售货机，自动售货机的出现使我们的购物更加便捷。1.3 课题研究的思路及方法根据自动售货机控制系统设计的过程要求，在对过程进行详细分析和理解后，提出了设计研究计划。比较并选择以上方案，并结合系统的实际设计要求，为设计选择最佳方案。根据最佳方案对于自动售货机控制系统而言，可分为三种控制系统，分别为可编程、微控制器和继电器。设计的要求
13、，对系统进行技术功能分析，并组织动作流程和控制要求。根据设计要求，若想完成整体计划并实现，首先就需要分析控制单元，然后就开始选择模型，了解相对应的原理，接着就是选择电器设备，只有完成以上几个步骤，才可以达到任务要求。分析硬件设计部分，需要系统接线图和硬件要求，并描述组件选择部分。在软件设计部分，我们主要分析和设计程序设计的流程图，并将设计分配给I / O。I / O分配设计的目的是为以后的程序设计提供方便和基础。最后，我们通过设计和分析程序来提供程序仿真解决方案，并提供程序调试解决方案的步骤和方法。根据控制和过程分析的要求，应根据以下概念设计系统的设计：（1）检查自动售货机控制系统流程的详细信
14、息，尤其是所达到的动作要求和控制目标，检查参考资料，了解最新的设计结果，并为以后的设计提供依据。（2）根据过程流分析和动作流比较选择系统方案，选择主控制器模型，选择相应的电气设备模型，确定最终系统设计方案，分析设计想法；（3）在硬件设计部分中，首先分析硬件设计要求，完成以下几个部分的设计图，分别为主电路图和主控制器。（4）本次设计有一个详细的软件程序流程，对系统的功能进行分析，阐述了软件的实际应用，设计分配系统的I/O口，设计并分析整个程序。（5）借助组态软件王，本次自动售货机的相关数据由它进行统计2。第2章 系统方案选择2.1 系统控制方案选择2.1.1逻辑电路这种电路是一种能够运用数字信号
15、进行操作的电路，能传递离散信号并对其进行处理，以二进制为基本原理。它大体上可以分为两种逻辑电路，分别为组合和时序，前者若是受到输入变量的影响，其输出值就会随着改变，输入值的过去量不会对输出值造成任何影响，它主要由“与门”、“或门”和“非门”组成，不能够对于过去的信息进行存储与保存。后者若是受到输入变量当前值的影响，那么它的输出值也随着变化，若是输入变量过去值对其有影响，其输出值也会随着变化，与组合逻辑电路相同，他的基本组成也一样。逻辑电路广泛运用于仪表和计算机等方面，拥有高低电平，精密性好且抗干扰3。2.1.2 单片机控制这种可以用MCU表示。能够完成特定条件下的逻辑功能，集成电路技术广泛运用于各个方面，其中计算机就普遍使用，这种技术需要借助于中央处理器和外围设备。通过设备集成
