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1、第36卷第2期上海师范大学学报(自然科学版)Vol.36,No.22007年4月JournalofShanghaiNormalUniversity(NaturalSciences)2007,Apr.PLC在自动售货机控制系统中的应用董淑冷,茅红伟(上海师范大学机械与电子工程学院,上海200234)摘要:首先介绍了自动售货机的结构组成,简述了利用可编程序控制器(PLC)控制的自动售货机控制系统的控制原理,最后给出了该控制系统的软硬件设计,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.关键词:可编程序控制器;自动售货机;硬件设计;软件设计;梯形图中
2、图分类号:TP391.8;F716文献标识码:A文章编号:100025137(2007)02200472050引言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.自动售货机不受任何场地限制,方便快捷,可以每天24h售货,因此深受上班族的欢迎,很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机,出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果,到牙刷、方便面、自动照相机.近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进:在汽车总站、商厦、医院、小区、学校等地区纷纷涌现出自动售货机的踪迹.这种[1]方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需求.传统的自
3、动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作,而且系统的抗干扰性也比较差.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、编程简单、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.本文就详细地介绍一种用PLC实现的自动售货机控制系统的硬件设计和软件设计.[2]1自动售货机的结构组成1.1箱体外观正面上部为商品展示窗和价格标签;中部设投币入口、退币钮和金额显示窗;在价格标签
4、附近设有选择商品的按键,正面下部为退币口和顾客取货口.面向顾客的机具正面,是完成商品价格介绍、接受投币、显示金额、推出商品和退币整个售出过程的表体部分.1.2商品样品展示窗商品样品展示窗由透明有机板窗、样品展示架、商品价格标签、选购按钮和照明灯组成,设在前门体内部的可开启样品门,用来更换商品样品和价格标签.展示窗相当于商店橱窗或者柜台,以清晰明亮的商品展示和明码标价来招揽顾客.收稿日期:2006210210作者简介:董淑冷(1975-),女,上海师范大学机械与电子工程学院讲师,从事机电一体化、信号处理等教学及研究工作;茅红伟(1964-),男,上海师范大学机械与电子工程
5、学院副教授,从事自动控制、智能检测等教学及研究工作.48上海师范大学学报(自然科学版)2007年1.3商品驱动机构商品的包装多种多样,主要有箱、盒、罐、袋等,它们的提取机构也各种各样.商品在送出时可以采用“螺旋移动”等动作移到取货口.1.4商品贮存部分由于商品的驱动机构是双螺旋体出货机构,由此决定了该自动售货机的商品贮存方式,商品主要是摆放在双螺旋体中,通过双螺旋体的旋转把商品推到出货口.1.5钱币识别系统钱币识别系统由钱币识别器、识别后的钱币自动分类贮存机构和退币机构3部分组成.1.6PLC控制系统PLC控制系统是自动售货机在自动销售过程中,收到识币信号后,自动进行累
6、计、外部金额显示、顾客按键后自动推出商品和发出退币找零等信号的电控系统.同时,该系统还具备预设价格、售出累计、驱动检测和故障自检等功能,是“售货机器人”的“大脑”.2自动售货机控制系统的控制原理在本控制系统中,自动售货机只售5种商品;自动售货机可识别1元、5角、1角硬币;自动售货机可退币1元、5角、1角硬币.其控制原理是:首先由顾客按下商品选择开关,然后顾客投入钱币,经钱币识别传感器后将信号送给PLC,由用户编写的PLC程序运行可以识别出钱币的真伪以及币值,并显示投入钱币的数值,并同时与商品的价格比较.当投入的钱币满足某商品的购买价格后,则可以购买该商品的指示灯亮,PL
7、C通过计算还可以显示出消费数值和余额数值,商品驱动机构收到控制信号后即出货电磁阀动作,送出商品,若有余额,则退币电动机动作,可以退出余额数值的相应币值,同时完成内部清零过程.这样就完成一次商品提货过程.其控制系统的硬件组成示意图见图1.图1自动售货机控制系统硬件组成示意图3系统的硬件设计3.1机型选择本系统是一个小型集中控制系统,PLC选型主要取决于控制系统输入、输出开关信号的数量、用户程序的长短及相关的功能.根据此控制系统的要求,I/O点数在40个左右,并且考虑到为以后的I/O扩展,我们选择了性能价格比较高的松下电工点数之和为56的FP
