基于PLC的自动售货机的设计毕业设计(论文).docx

自动售货机的设计

目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 3
1.1 研究自动售货机的目的及意义 3
1.2国内外研究现状 3
1.3本文研究的主要内容 4
第二章 系统总体设计 5
2.1售货方式 5
2.2控制要求 5
2.3自动售货机构想面板及工作过程 5
2.4本章小结 8
第三章 可编程控制器PLC 9
3.1 PLC概论 9
3.1.1可编程控制器的定义 9
3.1.2可编程控制器的特点 9
3.1.3可编程控制器的发展趋势 9
3.2 PLC控制自动售货机的主要功能 10
3.3 PLC选型 10
3.4可编程控制器的工作原理 12
3.5本章小结 13
第四章 自动售货机的硬件设计 14
4.1输入输出点分配 14
4.2外部硬件接线图及主电路 14
4.3货币识别原理 16
4.4本章小结 17
第五章 自动售货机控制系统的软件控制 18
5.1程序设计 18
5.2本章小结 26
结论 27
参考文献 28
参考文献 28
致谢 30

大连海洋大学本科毕业论文（设计） 摘要
摘要
随着科技的发展和我国人口的增长，自动售货机的重要性和必需性开始慢慢体现出来，这也使得其具有广阔的发展空间。由于PLC的特性，使PLC可以应用于各个领域。而通过与单片机等控制的对比，确定使用PLC来控制自动售货机，因此本次设计是基于PLC的饮料自动售货机，可将其安放于学校的图书馆、食堂、球场等很多地方，使同学们更加便利。
本文分析了自动售货机在国内外的发展现状，利用可编程逻辑控制的目的和意义，从自动售货机的结构、分类、控制要求等对自动售货机做了简单概述，介绍了可编程控制器工作原理、发展趋势、应用领域等，对系统的控制方案进行设计。按照I/O分配表对PLC选型，并画出外部接线图。通过对售货机的功能分析作出硬件框图，根据硬件框图选择所需要的PLC、货币识别器、电动机和接触器。根据控制系统流程图编写符合自动售货机功能的程序。
关键词：自动售货机，PLC，控制系统，梯形图

I

大连海洋大学本科毕业论文（设计） Abstract
Abstract
With the development of science and technology and the growth of China's population, the importance and necessity of the vending machine began to emerge, which makes it has a broad space for development. Because of the characteristics of PLC, so that PLC can be applied in various fields. And by comparing with the SCM control, to control the automatic vending machine use PLC to determine therefore, this design is the beverage vending machine based on PLC, which can be placed in the school library, dining hall, stadium and many other places, make students more convenient.

This paper analyzes the development status at home and abroad of the vending machine, the purpose and significance of the use of programmable logic control, classification structure, automatic vending machine, control requirements to do a simple overview of the automatic vending machine, introduces the programmable controller working principle, development trend, application field, design of control scheme according to the I/O system. The selection of PLC allocation table, and draw the external wiring diagram. Based on the analysis of functions of the vending machine to make hardware diagram, according to the hardware diagram to select the PLC currency recognizer, and motor contactor. According to the flow chart of control system prepared with the function of automatic vending machine program 。
Key words: elevator , PLC, control system, inverter
28

大连海洋大学本科毕业论文（设计） 第一章 绪 论
第一章 绪论
1.1 研究自动售货机的目的及意义
从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的改变，不得不出现新的流通渠道来适应当今时代；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人力费用也不断增长；再加上场地有限以及购物的便利性等因素的制约。自动售货机行业长期以来在美国、日本等国家得到迅速发展，目前已在多个国家得到很广泛的普及。但中国的自动售货机拥有量和普及程度都还不太高，相对于13亿的中国和零售业态发展的趋势而言，自动售货机行业在中国的发展潜力很大。

近几年，自动售货机在我国的大中都市发展势头特别迅速。车站、地铁、酒店、大学校园、购物街道、商城等地方随处可见自动售货机的身影。然而这还不足以满足地铁和公交车站的需要。自动售货机不但给人们的生活带来了很大的便利，而且也成为现代化都市的一道亮丽的风景。随着我国零售业态的不断发展，2010年上海世博会举行的过程中，我国无店铺销售业态的发展获得了良好的环境和契机。尤其是跨国企业的投资，进一步刺激和带动我国自动售货机产业的成长。

1.2国内外研究现状
自动售货机最早出现在20世纪60年代的欧美，当时在美国的地铁系统中。人们可以用1美分在自动售货机上买到一块口香糖。这便是最早的自动售货机。
自动售货机是现代社会中的一种商务工具,在生活中应用愈加广泛,综合分析现代自动货机的研究现状和研究重点,并辅助说明了自动售货机所处的市场现状和对社会的影响。根据日本、美国等国家的经验,自动售货机将在全球范围内得到更大的普及,其未来的发展趋势主要有如下3点:1)自动售货机的机体内部结构已经相当完善,影响其普及的关键因素:在现有的各种通信网络平台上如何让自动售货机形成一种销售连锁网,为其提供更方便的营销方式和管理机制,能最大限度地降低生产、运营成本。目前,无论是基于Internet还是基于移动通信网或其他网络平台,其运作的机制都不太成熟,不过这并不影响自动售货机的发展潜力。因此,自动售货机未来的发展趋势是将其纳入到一个更广阔、更便利的移动商务网络平台。2)社会将会更加需要能够合理利用能源的工业产品,因此自动售货机的发展也会向着这个方向发展,节能、环保型的自动售货机将是未来社会所需要的主流产品。3)自动售货机的发展目标是为社会和生活带来最大的便利,这就要求不但要具备实现其本身固有的功能,更重要的是要求不会给社会和日常生活带来各种各样的负面影响。
如今，自动售货机在我国的大中城市发展势头非常迅猛，车站、地铁、酒店宾馆、校园、购物街道等地方随处可见自动售货机的存在。而这还不足以满足人们的需要。自动售货机不但给人们的生活带来了极大的便利，而且也成为现代化城市的一道亮丽的风景。随着我国零售业不断的发展，2010年上海世博会举行的过程中，我国无店铺销售业态的发展获得了很好的环境和合适的契机。尤其是跨国企业的投资，进一步带动我国自动售货机产业的成长。
1.3本文研究的主要内容
（1）根据自动售货机的控制要求，设计其工作流程
（2）自动售货机的PLC选型
（3）自动售货机的硬件输入输出设计及外部接线
（4）自动售货机的软件设计

大连海洋大学本科毕业论文（设计） 第二章 系统总体设计

第二章 系统总体设计
2.1售货方式
本次设计的自动售货机采用的是双螺旋体出货机构，也就是市面上被广泛使用的出货方式。这种结构可以很容易看出哪个货道有货哪个无货，既方便顾客购物，又方便工作人员及时发现货物余量,在软件部分也不用设置无货报警。这种结构主要由驱动电机、螺旋体挂轮，螺旋体、货道等组成。左右两个螺旋体通过一对齿轮啮合，一个螺旋体顺时针旋转，另一个螺旋体逆时针旋转。当螺旋体每个螺距间隔放如货物后，螺旋体旋转一周，就可以掉出一个货物。由于采用双螺旋体向上旋转的方式，对货物的作用力不仅有向前推力外还有向上和向货到两侧的分力，能够保证货物掉出的稳定性。这种出货方式能够很好的额解决卡货问题。
2.2控制要求
该自动售货机可投入1元的硬币和纸币、5元和10元的纸币，找出1元的硬币和5元的纸币。它提供四种饮料，矿泉水、可乐、茶π和咖啡，其售价分别为2元、4元、5元和8元。控制要求如下：
1）当投入的钱币总值大于等于2元并小于5元时，矿泉水指示灯亮；当投入的钱币总值大于等于4元并小于5元时，矿泉水及可乐指示灯都亮。当投入的钱币总值大于等于5元并小于8元时，矿泉水、可乐及茶π指示灯亮；当投入的钱币总值大于等于8元时，矿泉水、可乐、茶π及咖啡指示灯都亮。
2）当矿泉水指示灯亮时，按矿泉水按钮，则矿泉水排出7s后自动停止，这段时间内，矿泉水指示灯闪烁。
3）当可乐指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出7s后自动停止，这段时间内，可乐指示灯闪烁。
4）当茶π指示灯亮时，按果汁按钮，则果汁排出7s后自动停止，这段时间内，茶π指示灯闪烁。
5）当咖啡指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7s后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪烁。
6）完成购买需要找零时，则找钱指示灯亮,按下找钱按钮，退出剩余的钱，10s后自动停止，此时找钱指示灯闪烁。
7）当输出某种饮料后，系统自动计算所剩钱币。若大于0元小于2元，则只有找钱指示灯亮；若大于等于2元小于4元，则找钱指示灯于矿泉水指示灯亮；若大于等于4元小于5元，则找钱指示灯、矿泉水、可乐指示灯亮；若大于等于5元小于8元，则找钱指示灯、矿泉水、可乐、茶π指示灯亮；若大于等于8元，则找钱指示灯及所有饮料指示灯都亮。
8）按下找钱按钮，可将剩余钱币退出，此时找零指示灯闪烁，5s后找钱完成，指示灯灭。
2.3自动售货机构想面板及工作过程
1）饮料自动售货机的构想面板
自动售货机的面板主要分为以下几部分。饮料展示区，价格表，指示灯，按钮，投币口，饮料出口，钱币出口及余额显示屏。饮料展示区主要展示四种商品，即矿泉水，可乐，茶π，咖啡供选择。价格表列出各种饮料的价格。指示灯的亮灭显示可购买的饮料。按钮按下选择饮料。有三个投币口，可投1元，5元和10元。找钱出口可找出1元和5元。其面板构想示意图如图2-1所示：

2-1 面板构想图

2）自动售货机的工作过程
自动售货机控制系统工作过程主要包括判断钱币的真伪过程、计币比较显示可买饮料过程、选择货物过程、货物供应过程、退币过程。
（1）判别钱币的真伪
当顾客投入的钱币被检测到是假币时，假币指示灯亮，驱动假币退出继电器线圈动作将假币退出，5S之后结束。
(2）计币比较
顾客投入的钱币通过传感器，系统将其存储在寄存器D0中累加。钱币投入完成后，系统会将寄存器中的钱币数据与可买饮料价格进行区间比较，如果投入的钱币金额不足，则找钱指示灯亮，顾客可以继续投币或退钱。当投入钱币大于等于2元小于4元时，矿泉水指示灯亮；若大于等于4元小于5元，矿泉水和可乐指示灯亮；若大于等于5元小于8元，矿泉水、可乐和茶π指
示灯亮；若大于等于8元，四种饮料指示灯全亮。此时可选择饮料。
(3）选择饮料
比较电路完成后，可选择饮料。当按下按钮时，相应的饮料指示灯闪烁。
(4）饮料供应
当按下按钮时，相应的继电器启动，控制电机旋转将所选择的饮料，输出地同时寄存器减去购买饮料所消费的钱币数。
(5）退币
购买结束后，若有余额，按下退币按钮，系统会把数据寄存器中的钱币退出。
根据对饮料自动售货机的工作过程的描述，可以设计出饮料自动售货机控制系统PLC程序的程序流程图。其流程如图2-2所示：

图2-2 自动售货机控制系统PLC程序的程序流程图

2.4本章小结
本章主要概述了本次设计的自动售货机想要完成的控制过程，并构想出操作面板及一次购物时的工作过程：判别钱币的真伪、计币比较、选择饮料、饮料供应、退币等几个流程，并附有一张系统程序流程图。

大连海洋大学本科毕业论文（设计） 第三章 可编程控制器PLC

第三章 可编程控制器PLC
3.1 PLC概论
3.1.1可编程控制器的定义
可编程控制器（Programmable Logic Controller 简写PLC）是不停地更新的，每个阶段的定义都不尽相同，1980年美国电气制造商协会（NEMA）对其做过如下定义：可编程控制器是数字式的电子设备，它把可编程的指令存放在存储器里，具有逻辑运算、顺序运算、计数、计时和算数运算等，它可对生产过程或各种机械进行控制。
3.1.2可编程控制器的特点
可编程控制器以其可靠性高，组合灵活，编程简单，控制速度高，便于维护等独特优势被日趋广泛应用于国民经济的各个控制领域，它的应用深度和广度已成为一个国家工业先进水平的重要标志。
PLC是建立在单片机上的产品。单片机是一种集成电路，不具可比性。单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。从工程角度上说：对于单项或重复极少的项目，采用PLC是更明智、快捷的途径。功率高，可靠性好！通过对各种控制的优缺点分析，各适用于不同控制要求的场合。对于自动售货机的设计来说。要求控制速度快、灵活、可靠性高、易于维护和改动、属于单项重复数少的项目。用PLC来控制是最好的选择。
3.1.3可编程控制器的发展趋势
据统计，全球生产可编程逻辑控制器的公司大约只有一百五十家，生产的品种也超过了三百种，从两千零七年销售总额的八十六亿美元到两千零八年的九十三亿美元，销售额不断的增多。
新一代的PLC还具有PID调节功能，模拟量控制也取代了以前的开关量控制。在面临着诸多挑战的情况下，可编程逻辑控制器不断向以下几个方面发展：
1）可编程逻辑控制器功能增强并趋向于微型化
在竞争如此激烈的市场中，谁占有先机谁就有主动权，所以很多生产可编程控制器的厂家为适应市场的需求，把PLC做的越来越小，小到58mm-89mm，跟银行卡的尺寸差不多。
2）集成化的增强
为了解决系统的难度性和复杂性，PLC趋向于高集成化的方向发展，主要体现在可编程控制器与电脑的集成，PLC与集散控制系统（DCS）的集成，可编程和与比例积分微分（PID）的集成等，这些集成增强了网络化，操作简便，也更便于维护。
3）开放性增强
由于各生产可编程控制器的厂家众多，编写程序的语言和采用的通信协议不同，大大降低了可编程控制器的兼容性，扭转这一现状，下面这个组织给这一切定了一个国际标准，即iec1131-3，使得其开放性不断增强。

3.2 PLC控制自动售货机的主要功能
（1）检测功能
检测投入的钱币的真伪和数量
检测顾客选择饮料的种类
检测剩余钱币的数量多少并判断是否需要找钱
检测退出的币值
（2）控制功能
控制饮料指示灯的亮和灭
控制商品驱动机构
控制退币指示灯的亮和灭
控制找钱执行机构
3.3 PLC选型
（1）饮料自动售货机输入输出端的确定
根据饮料自动售货机的控制及功能要求及功能，其输入输出信号如下：
假币传感器：假币传感器检测投入的钱币是否为假币，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
一元传感器：一元传感器用来检测输入的一元钱币的数量，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
五元传感器：五元传感器用来检测输入的五元钱币的数量，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
十元传感器：十元传感器用来检测输入的十元钱币的数量，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
矿泉水按钮：按下矿泉水按钮，表示顾客要购买矿泉水，自动售货机将选择送出矿泉水，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
可乐按钮：按下可乐按钮，表示顾客要购买可乐，自动售货机将选择送出可乐，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
茶π按钮：按下茶π按钮，表示顾客要购买茶π，自动售货机将选择送出茶π，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
咖啡按钮：按下咖啡按钮，表示顾客要购买咖啡，自动售货机将选择送出咖啡，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
找钱按钮：按下找钱按钮，售货机将执行退币动作，可直接连接在PLC主机的数字量输入端口。
假币指示灯：假币指示灯指示投入的钱币为假币。
假币退出继电器：假币退出继电器控制执行机构将假币退出。
矿泉水指示灯：矿泉水指示灯指示顾客投入的币值可购买矿泉水。
可乐指示灯：可乐指示灯指示顾客投入的币值可购买可乐。
茶π指示灯：茶π指示灯指示顾客投入的币值可购买茶π。
咖啡指示灯：咖啡指示灯指示顾客投入的币值可购买咖啡。
矿泉水出货继电器：矿泉水出货继电器线圈执行矿泉水的出货。当按下矿泉水按钮，PLC主机发出控制信号，矿泉水出货线圈控制电机旋转，电机带动双螺旋体旋转，送出矿泉水。矿泉水出货继电器可直接连接在PLC主机的数字量输出端口。
可乐出货继电器：可乐出货线圈执行可乐的出货。当按下可乐按钮，PLC主机发出控制信号，可乐出货线圈控制电机旋转，电机带动双螺旋体旋转，送出可乐。可乐出货继电器可直接连接在PLC主机的数字量输出端口。
茶π出货继电器：茶π出货线圈执行茶π的出货。当按下茶π按钮，PLC主机发出控制信号，茶π出货线圈控制电机旋转，电机带动双螺旋体旋转，送出茶π。茶π出货继电器可直接连接在PLC主机的数字量输出端口。
咖啡出货继电器： 咖啡出货线圈执行咖啡的出货。当按下咖啡按钮，PLC主机发出控制信号，咖啡出货线圈控制电机旋转，电机带动双螺旋体旋转，送出咖啡。可乐出货继电器可直接连接在PLC主机的数字量输出端口。
退币指示灯： 退币指示灯提示顾客购买结束或钱币不足，按下找钱按钮，找钱执行机构执行退币动作。
（2）PLC主机的比较选择
相对于西门子PLC，三菱不如西门子功能强大，但三菱PLC更适用于小型机，更稳定简单。大型的设备趋向于西门子，价格昂贵，三菱的较便宜，小型化，先进美观的外部结构，子宫多个子系统供用户选择，系统配置灵活，功能强，使用便利的特点。
通过前文对各输入输出点及功能的分析，该自动售货机系统共有9个数字量输入和13个数字量输出，需22个I/O点。考虑到留有余量的原则，可选择三菱系列的FX2N-32MR的PLC作为主机。
3.4可编程控制器的工作原理
可编程控制器的原理，如图所示

3.5本章小结
本章从可编程控制器的概述、发展趋势、可应用领域及在我国的发展现状、可编程控制技术的工作原理、这几个方面，详细的对PLC剖析，在对可编程控制进一步了解。

大连海洋大学本科毕业论文（设计） 第四章 自动售货机的硬件设计
第四章 自动售货机的硬件设计
4.1输入输出点分配
根据对自动售货机的输入输出端的分析，其共有9个输入端，13个输出端，对所选用的FX2N-32MR的PLC进行I/O地址分配。如表4-1所示。
表4-1 饮料自动售货机控制系统I/O地址分配
名称
地址
说明
输入信号
假币传感器SQ0
X0
检测钱币的真伪
1元传感器SQ1
X1
检测投入1元硬币的数量
5元传感器SQ2
X2
检测投入5元钱币的数量
10元传感器SQ3
X3
检测投入10元钱币的数量
矿泉水按钮SB0
X4
选择购买矿泉水
可乐按钮SB1
X5
选择购买可乐
茶π按钮SB2
X6
选择购买茶π
咖啡按钮SB3
X7
选择购买咖啡
找钱按钮SB4
X10
选择退币
输出信号
假币指示灯L0
Y0
指示投入的为假币
矿泉水指示灯L1
Y1
指示投入的钱币可购买矿泉水
可乐指示灯L2
Y2
指示投入的钱币可购买可乐
茶π指示灯L3
Y3
指示投入的钱币可购买茶π
咖啡指示灯L4
Y4
指示投入的钱币可购买咖啡
找钱指示灯L5
Y5
指示钱币不足
假币退出继电器KM0
Y6
控制执行机构退出假币
矿泉水出货继电器KM1
Y7
控制执行机构执行送出矿泉水的动作
可乐出货继电器KM2
Y10
控制执行机构执行送出可乐的动作
茶π出货继电器KM3
Y11
控制执行机构执行送出茶π的动作
咖啡出货继电器KM4
Y12
控制执行机构执行送出咖啡的动作
找1元继电器KM5
Y13
控制找钱机构执行退1元动作
找5元继电器KM6
Y14
控制找钱机构执行退5元动作

4.2外部硬件接线图及主电路

图4-2 自动售货机控制系统的PLC硬件接线图

电机主电路由七台电机组成，分别控制退出假币的电机，控制矿泉水出口的电机，控制可乐出口的电机，控制茶π出口的电机，控制咖啡出口的电机。控制找1元出口的电机，控制找5元出口的电机。如图4-3所示。

图4-3 主电路

4.3货币识别原理
1）硬币识别原理
原理：在投入自动售货机之后，机器可以通过检测硬币尺寸、金属成分来鉴别它们的面额和真假。以现行第五套人民币为例，不同的硬币在直径、厚度、材质上都是不同的：

　　首先，是通过光电传感器测量硬币直径尺寸，第一次鉴别硬币种类；之后硬币滚动经过金属探测传感器，由于不同材质金属反射电磁波的相位延迟也不同，这样就可以对硬币种类进行进一步鉴别。如果两次均无法鉴别，硬币就会进入退币槽，吐出机器，而鉴别成功的硬币在区分出不同的面额后分流滚入不同滑道进行存储
当硬币识别器识别硬币后，硬币按面值被电磁阀分配到不同的贮币腔内备用，当收到退币找零信号后，通过退币电磁阀拉杆，将贮币腔内下部的硬币依电信号程序退币，完成自动售货机的退币找零功能。找零功能的完成与贮币腔的机械设计有关。
当硬币识别器识别硬币后将会把不同的硬币分别派发在不同的腔内。货币识别器通过通信传达信息给PLC。

2）纸币识别原理
 纸币识别原理纸币识别器由主控部分、传感器部件、驱灯组件、Ａ／Ｄ转换器、外部存储、电机、模式选择、电源板等组成一个单片机控制的系统，通过多个接口把紫光、磁性、红外穿透引入主控器。把正常钞票在各传感器接收到的信号进行统计取样、识别，并寄存起来，作为检测的依据。当识别纸币时，把在各通道接口接收到的信号参数与原寄存起来的信号参数进行比较、判断，若有明显差异时、但立即送出报警信号并截停电机，同时送出对应的信号提示。荧光检测 荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造（含８５％以上的优质棉花），假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为３６５ｎｍ的蓝光）的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为４２０－４６０ｎｍ的蓝光），人民币则没有荧光反应。所以，用紫外光源对钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映，可判别钞票真假。为排除环境光对辨伪的干扰，必须在硅光电池的表面安装一套透过波长与假钞荧光反应波长一致的滤色片。 在荧光检测中，需要注意两个问题：检测空间的遮光。外界光线进入检测空间会造成误报；紫外光源和光电池的防尘。在点钞过程中有大量粉尘，这些粉尘粘附在光源表面会削弱检测信号，造成漏报。 对第五版人民币，可同时检测荧光字（无色荧光油墨印刷，用另一硅光电池检测，滤色片的透过波长和真钞荧光反应波长一致）以提高辨伪效果。

4.4本章小结
本章主要是对控制系统的硬件进行设置并对输入输出点进行了分配，图示出外部硬件接线图及主电路图，还分别详细介绍了硬币和纸币识别的原理。
大连海洋大学本科毕业论文（设计） 第五章 自动售货机控制系统的软件设计
第五章 自动售货机控制系统的软件控制
5.1程序设计
1）判别钱币真伪的程序
当顾客投入的钱币是假币的时候，假币传感器感应到触发脉冲，假币指示灯Y0接通亮，直接驱动假币继电器线圈Y6从而使电机转动，将假币退出，5S之后恢复正常。其程序梯形图如图5-1所示。

图5-1 判断真假币的梯形图程序

2）计币比较系统的程序
存储钱币寄存器D0清零。当投入1元硬币时，数据寄存器做加1计算，当投入5元时，数据寄存器做加5计算。以此类推，将顾客投入的钱币与购买饮料所需要的钱币进行比较，若小于2元，则找钱指示灯Y5长亮，表示钱币不足，顾客可以退钱或继续投入钱币；若大于或等于2元小于4元，则矿泉水指示灯Y1长亮，表示可以购买矿泉水；若大于或等于4元小于5元，则可乐指示灯Y2和矿泉水指示灯Y1长亮，表示可买可乐或矿泉水；若大于或等于5元小于8元，则茶π指示灯Y3、可乐指示灯Y2和矿泉水指示灯Y1长亮，表示可买茶π、可乐或矿泉水；若大于或等于8元，则所有饮料指示灯长亮，表示可买矿泉水、可乐、茶π、咖啡。其程序梯形图及指令表如图5-2和表5-3所示。

图5-2 计币比较系统的梯形图程序

表5-3 计币比较系统的指令表

程序中ADD K1 D0 D0表示累加程序，K1中的值加上D0中的数放到D0中（K1+D0→D0）。CMP为比较指令，CMP K2 D0 M0表示将D0中的值与2进行比较，如果小于2的话放到M0中，若果等于2放到M1中，如果大于2则放到M3中。
3）选择饮料的程序
当顾客购买矿泉水时，按下矿泉水按钮X4，中间继电器M100通电，矿泉水指示灯Y1闪烁；当顾客购买可乐时，按下可乐按钮X5，中间继电器M101通电，可乐指示灯Y2闪烁；当顾客购买茶π时，按下茶π按钮X6，中间继电器M102通电，茶π指示灯Y3闪烁；当选择购买咖啡时，按下咖啡按钮X5，中间继电器M103通电，咖啡指示灯Y4闪烁。其程序梯形图及指令表如图5-4和表5-5所示。

图5-4 计币比较系统的梯形图程序

图5-4 计币比较系统的梯形图程序（续）

表5-5 计币比较系统指令表

4）供应系统的程序
当选择矿泉水时，M100通电，驱动继电器Y7接通，驱动电机控制螺旋体，输出矿泉水， 7S之后Y7断开停止供应。当选择可乐时，M101得电，驱动继电器Y10接通，驱动电机控制螺旋体，输出可乐， 7S之后Y10断开停止供应。当选择茶π时，M102得电，驱动继电器Y11接通，驱动电机控制螺旋体，输出纯茶π， 7S之后Y11断开停止供应。当选择咖啡时，M103得电，驱动继电器Y12接通，驱动电机控制螺旋体，输出咖啡， 7S之后Y12断开停止供应。其程序梯形图及指令表如图5-6和表5-7所示。

图5-6 供应系统的梯形图程序

表5-7 供应系统指令表
5）退币系统的程序
当饮料输出结束后，寄存器中存储的值减去所用钱币计算（矿泉水减2元，可乐减4元，茶π减5元，咖啡减8元），此时系统自动对数据寄存器D0中的数据进行区间比较。按下找钱按钮X10，若剩余钱币小于或等于4，则Y13得电，找一元继电器Y13接通，找出一元，5S后找钱完成，同时数据寄存器D0进行减1计算，再次对D0中数据进行区间比较。若剩余钱币大于4，则Y14得电，找五元继电器Y14接通，驱动找出五元，5S后找钱完成，同时数据寄存器D0进行减5计算，再次对D0中数据进行区间比较。其程序梯形图及指令表如图5-8和表5-9所示。

图5-8 退币系统梯形图程序

表5-9 退币系统指令表

程序中SUB为减法指令功能，SUB D0 K2 D0表示D0中的数减去2的所得的数送到D0中（D0—K2→D0）。ZCP为区间比较指令，ZCP K1 K4 D0 M51表示D0中的数小于1时M51得电，大于等于1小于等于4时M52得电，大于4时M53得电。
5.2本章小结
本章主要为程序设计，对其五个模块：判别钱币真伪、计币比较系统、选择货物、供应系统、退币系统分别程序设计及说明。
大连海洋大学本科毕业论文（设计） 结论
结论

在当代的社会中，自动售货机深受广大学生和上班族的欢迎,很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机，自动售货机也为人们提供了很多便利。本次首先从自动售货机的功能要求开始设计，通过确定其所需功能继而确定其控制要求，然后确定输入输出，通过与其他控制的对比，选择PLC，设计流程图及设计程序。
在完成论文的过程中，我复习了PLC的相关知识，自己查找本文所需的三菱PLC的特点，深入了解了很多的功能指令，产生的问题也通过与同学的讨论解决，得到了很大进步。本次毕业设计将自动售货机分为几个模块：货币识别模块、货物选择模块，电机驱动出货模块，找零模块等。由于字数有限，并没有对自动售货机的节能做更多的研究，但我相信，关于其节能的研究将成为今后主要研究的方向。

大连海洋大学本科毕业论文（设计） 参考文献

参考文献
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大连海洋大学本科毕业论文（设计） 致谢

致谢
终于完成毕业设计的论文了，想想这其实也是给大学生活画上的一个句号吧。
从开始着手毕业设计到现在已经两个月时间了。当时选题时仅仅是因为以前看了些关于日本的视频，发现日本的自动售货机已经如此普及，不论时城市还是乡村，所处可见，而销售的货物从饮料到面包零食，从简单的装饰到服装篮球鞋，甚至是农村的鸡肉、鸡蛋，老人做的便当，都可以通过自动售货机销售，这使我很想了解自动售货机的工作原理和售货流程。经过了这两个月的时间，从一开始一窍不通，阅读一篇篇文献及杂志，到现在对自动售货机略知一二，也是小有成就感的。
完成本次设计要感谢很多人，有李向军老师，每个星期都会腾出时间告诉我思路，给我解答疑难问题；还有我的舍友，在完成论文过程中的许多小问题都是在他们的帮助下完成；最后还要感谢我父母，在遥远的家乡依旧如此牵挂我，鼓励我。