基于PLC設(shè)計(jì)的液體自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)

徐敏

摘要：隨著人們物質(zhì)水平及生活水平不斷的提升，自動(dòng)售貨機(jī)出現(xiàn)在商場(chǎng)、車站、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所，并進(jìn)行24小時(shí)不間斷服務(wù)。本文采用PLC對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要包含投幣、飲料的售出、金額顯示、找零、報(bào)警及復(fù)位等功能。通過(guò)PLC的設(shè)計(jì)能夠極大的減少人力，使自動(dòng)售貨機(jī)成為商業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。

關(guān)鍵詞：PLC控制；自動(dòng)售貨機(jī)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1、引言

隨著我國(guó)自助售貨行業(yè)正處于蓬勃的發(fā)展，自動(dòng)售貨機(jī)成為商業(yè)自動(dòng)化的常用設(shè)備，它是依靠投幣的方式進(jìn)行自動(dòng)售貨的機(jī)器[1]。自動(dòng)售貨機(jī)又稱為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型便利店，它主要運(yùn)用在學(xué)校、車站、醫(yī)院、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所，為人們享受自助式服務(wù)提供了便利。

可編程邏輯控制器，即PLC，它是一種為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。其簡(jiǎn)化了硬線連接、操作更為靈活、控制功能更為完善、抗干擾能力強(qiáng)、且程序編寫(xiě)簡(jiǎn)單易于掌握。本文采用PLC對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行投幣、銷售、顯示、報(bào)警登控制，通過(guò)PLC控制提升了自動(dòng)售貨機(jī)的智能性，同時(shí)保證了自動(dòng)售貨機(jī)能夠長(zhǎng)期有效的工作。

2、自動(dòng)售貨機(jī)控制原理

自動(dòng)售貨機(jī)是能根據(jù)投入的錢(qián)幣自動(dòng)付貨的機(jī)器。主要構(gòu)成部分有：機(jī)體外殼、商品存貨柜、控制主板、錢(qián)幣識(shí)別器、傳感器、整機(jī)電源和照明系統(tǒng)、制冷制熱系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)終端、可編程控制器（PLC）。其中，最主要的是可編程控制器（PLC），它協(xié)調(diào)整個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行。可編程控制器以微處理器為核心，將繼電器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，便捷實(shí)用，易于編程。

2.1自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則如下

（1） 滿足自動(dòng)售貨機(jī)的控制要求；

（2） 應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)、使用便捷和維護(hù)方便；

（3） 滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要；

（4） 按照PLC的有關(guān)規(guī)定編寫(xiě)程序；

（5） 編寫(xiě)的程序應(yīng)盡量簡(jiǎn)明；

2.2 自動(dòng)售貨機(jī)硬件組成

（1） 主控制版；

（2） 溫控模塊，制冷、制熱控制；

（3） 貨幣識(shí)別模塊，判斷所投貨幣真?zhèn)危?/p>

（4） 銷售模塊，采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)待動(dòng)的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；

（5） 人機(jī)交互模塊，包含鍵盤(pán)、屏幕；

（6） 通訊模塊，采用GPRS模塊，可以完成銷售統(tǒng)計(jì)，原料補(bǔ)充。

（7） PLC型號(hào)選擇，根據(jù)輸入、輸出量確定PLC的類型。

3、PLC設(shè)計(jì)思路

在自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)部有不同液體的控制裝置和一套貨幣識(shí)別裝置。液體控制裝置由液體儲(chǔ)存罐和電磁閥門(mén)組成，液體中分別裝入不同飲品，對(duì)應(yīng)飲品的電磁閥通電后打開(kāi)，飲料從對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存器中輸出。貨幣識(shí)別裝置由三種貨幣檢測(cè)傳感器組成，分別識(shí)別1元、5元、10元，其中傳感器輸出的信號(hào)為開(kāi)關(guān)量信號(hào)。系統(tǒng)中設(shè)置了退幣和找零裝置，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果啟動(dòng)退幣電動(dòng)機(jī)，輸出對(duì)應(yīng)的硬幣。通過(guò)PLC數(shù)據(jù)運(yùn)算指令系統(tǒng)還具備顯示功能，實(shí)時(shí)提供相應(yīng)的交易信息。

根據(jù)液體自動(dòng)售貨機(jī)的主要功能，控制要求如下：

（1） 系統(tǒng)初始化，在此狀態(tài)下，要求售貨機(jī)通過(guò)電子標(biāo)簽顯示飲品的價(jià)格，在此狀態(tài)下不能購(gòu)買(mǎi)任何飲品；

（2） 投幣控制，利用光電傳感器采集貨幣信息，獲得貨幣金額，并且判斷貨幣真?zhèn)?。PLC判斷當(dāng)前面額與貨物價(jià)格，當(dāng)面額大于或等于飲品價(jià)格時(shí)，對(duì)于的飲品選擇按鈕指示燈發(fā)生變化提示該類貨物可以購(gòu)買(mǎi)；

（3） 購(gòu)買(mǎi)、出貨控制，當(dāng)對(duì)應(yīng)的飲品按鈕按下后，相應(yīng)飲品排出，5秒后指示燈熄滅，當(dāng)顧客成功購(gòu)買(mǎi)完一件飲品后30秒無(wú)操作，自動(dòng)售貨機(jī)將顯示余額；

（4） 退幣操作，當(dāng)顧客按下退幣按鈕后，將剩余的金額以硬幣的形式排到退幣框中，以便顧客將零錢(qián)拿走；

（5） 補(bǔ)貨顯示，當(dāng)某一飲品不足3件時(shí)，提示飲品不足，并以通訊的方式發(fā)送信號(hào)給供應(yīng)商；當(dāng)飲品售罄后，對(duì)應(yīng)飲品的指示燈變紅，并且相應(yīng)飲品選擇的按鈕無(wú)效。

本文采用歐姆龍系列PLC控制，自動(dòng)售貨機(jī)采用PLC控制具有高可靠性、智能性、編程簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)控制原理圖如圖1所示。

根據(jù)控制要求確定出輸入、輸出量，繪制硬件接線圖，如圖2所示。

4、結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)售貨機(jī)不斷發(fā)展，各式各樣的自動(dòng)售貨機(jī)出現(xiàn)在市場(chǎng)中，PLC作為自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的和興，當(dāng)顧客進(jìn)行相應(yīng)操作時(shí)，PLC能夠快速的處理，將相應(yīng)的服務(wù)提供給顧客；，當(dāng)產(chǎn)品缺貨時(shí)，PLC能夠通過(guò)通信功能發(fā)出指令；自動(dòng)售貨機(jī)出現(xiàn)故障燈情況時(shí)，通過(guò)PLC的軟、硬件設(shè)計(jì)能夠?qū)崟r(shí)報(bào)警。采用PLC控制自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)具有較高的抗干擾能力、較高的智能性和較強(qiáng)的適應(yīng)性。因此，基于PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)廣泛的運(yùn)用在現(xiàn)實(shí)生活中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾卿卿，陳崢. 電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[M]. 東南大學(xué)出版社. 2016

[2] 包西平.基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].2014（8）：22-24