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I目录1引言............................................................................................................................12PLC的结构与特点....................................................................................................12.1PLC的基本结构.....................................................................................................12.2PLC的特点.............................................................................................................12.3PLC的应用领域.....................................................................................................23自动售货机的硬件设计...........................................................................................23.1控制要求................................................................................................................23.2光传感器................................................................................................................33.3数码管显示............................................................................................................43.4金属硬币的识别原理............................................................................................53.5硬币的贮存和退币................................................................................................54自动售货机的软件设计............................................................................................54.1设计思路................................................................................................................54.2总体流程图............................................................................................................54.3I/O口分配..............................................................................................................64.4控制接线图............................................................................................................74.5程序开发................................................................................................................74.5.1计币系统...........................................................................................................84.5.2比较系统...........................................................................................................84.5.3选择和饮料供应系统.......................................................................................84.5.4退币系统...........................................................................................................94.5.5钱显示和制冷.................................................................................................105调试.........................................................................................................................105.1系统的连接..........................................................................................................105.2PLC程序调试......................................................................................................106结论..........................................................................................................................11参考文献.....................................................................................................................11附录.............................................................................................................................1211引言自动售货机（VendingMachine）起源于公元前215年的古埃及，当时用于人们在神庙里用金币购买圣水。19世纪70年代，自动售货机在美国、日本迅猛发展，如今已成为世界上最大的现金交易市场。作为一种前卫的零售方式，自动售货机已在45个国家广泛普及。据统计，日本平均每23人就拥有一台自动售货机，美国平均每40人拥有一台自动售货机，美国自动售货机的零售营业额高达293亿美元，日本每个消费者每年在自动售货机上的消费金额达5.5元。全世界每年通过自动售货机销售商品的总额已达2000亿美元。近些年，随着我国商品市场的不断繁荣和城市现代化程度的不断提高，自动售货机也已悄然步入了我国的大中城市。自动售货机在北京、上海、大连、沈阳、西安开始出现，成为不少年轻人时髦的购物选择。在国家相关政府部门的大力支持下，中国的自动售货机产业以超常规的速度迅猛发展，并带动了一批新的服务业、物流运输配送业的快速发展，丰富了中国的商业产业结构，开创了一个全新的自动销售和自助服务时代。本文设计自动售货机的目的在于，结合现实中的情况，在巩固和应用所学知识的前提下，充分发挥自己的动手和实际设计的能力，设计出一款简单实用的自动售货机。2PLC的结构与特点2.1PLC的基本结构PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成2.2PLC的特点传统的自动售货机可靠性不高，编程、调试、检测等操作不方便等问题。而PLC可以解决这些问题，PLC具有如下优点：功能强、性能价格比高；硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强；可靠性高、抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量少，维修方便；体积小、功耗低，对电源要求不高（一般的PLC，如用直流24V电压供电，电压波动允许为16～14V，如用交流220V电压供电，电压波动允许为190-2600）。由于这些优点使其已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。其内部采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可见，PLC在控制自动售货机上占有很大的优势，本设计采用PLC作为控制核心，对自动售货机控制系统进行设计，主要包括硬件设计和软件设计。本设计采用的PLC是2FX2n-48MR型号，编程软件采用的是SWOPC-FXGP/WIN-C。2.3PLC的应用领域在发达的工业国家，PLC已经广泛的应用于所用的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围也不断扩大。PLC主要用于以下方面（1）开关量逻辑控制（2）运动控制（3）闭环过程控制（4）数据处理（5）通信联机3自动售货机的硬件设计3.1控制要求本文设计的是售可乐和橙汁这两种饮料的自动售饮料机,它的总体售货过程是：当顾客购买饮料时,投入的硬币(投入硬币的面值和剩余值由PLC驱动数码管显示)经过光传感器感应，然后由光传感器驱动硬币识别器识别硬币，如果是假币则被排出，如果是真币则系统将硬币自动传送到相应的硬币贮币腔,并经光传感器感应，由光传感器驱动PLC运行。然后经顾客选择、PLC进行控制，使在PLC的输出口上有相应的信号输出。大体运行如图（1）：图（1）箱体大体外观如图（2）:商品选择开关硬币感应器PLC各种指示灯退币电机出货电磁阀数量感应3图（2）3.2光传感器在本设计中，用到光传感器：当硬币投入开始由光传感器感应，然后由光传感器驱动硬币识别器；硬币经识别后进入贮存腔时，由光传感器感应，给PLC一个信号，进行硬币的相加运算；当退币时，退出的硬币经光传感器感应，给PLC一个信号，进行退币的相减运算。光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器件，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其它传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可，本设计是运用红外线传感器的原理对投币进行检测。图（3）所示是红外线传感器的工作原理图。它是由光源、接收器和PLC运行电路三部分组成。光源使用普通的白炽灯泡，当点亮灯泡时，由于灯丝的温度很高，能产生较强的红外辐射，灯泡发出的可见光经滤