PLC自动柜员售货控制系统设计

成人高等教育本科毕业设计（论文）自动柜员售货机控制系统设计学院自动化学院专业自动化年级班别2014级学号141010131830017学生姓名梁杰锋指导教师钟映春老师2016年4月广东工业大学成人高等教育本科毕业设计（论文）I摘要自动柜员售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点、天气的限制，能节省人力、方便交易，受到商家和消费者的欢迎。自动柜员售货机已经广泛应用于各种公共场合。随着自动柜员售货机的功能越来越完善，智能化程度越来越高，它的应用将会越来越广泛，发展前景不可估量。首先自动柜员售货机（vendingmachine）是能自动识别消费者投入的钱币和选择的商品，并自动付货的零售机器。其次一个完善的自动柜员售货机系统，需要对各个功能模块实现良好的控制并加以整合，使其能有序、稳定地运行。再次自动柜员售货机系统具有可支持顾客投退币、找零功能的投币模块，供顾客选择商品的选择模块，显示付费信息、存货信息、存币量、已选商品和故障情况等的显示模块，检测存货、实现出货的出货模块，商品标签自动检测模块和控制整合自动柜员售货机各项操作的控制模块等功能模块。最后作为系统的控制核心，PLC对整个系统起着至关重要的作用，好比大脑对人的作用一样。本文主要从自动柜员售货机的自动控制系统和外围电路出发，也涉及部分机械结构，从整体概念设计到各个模块的具体设计，再到系统仿真调试，在文中将详细分析。关键词：自动柜员售货机PLC标签自动检测仿真广东工业大学成人高等教育本科毕业设计（论文）IIAbstractVendingmachineisakindofcommercialautomationequipment.Itiswelcomedbybusinessmenandconsumersbecauseofitscost-efficiencyandhighefficiencyoperation,withbenefitsfromlessrestrictedbytheweather,timeandvenue,evennoextrapersonnel.Vendingmachinehasbeenwidelyappliedinpublicsite.Itisbecomingmoreandmorefunctional,intelligent.Asaresult,vendingmachinesaremoreandmorepopularamongthepublic.Itiseasytobepointedoutthatthevendingmachineownsitswideprospectofmarket.Firstofautomatictellermachines(vendingmachine)isabletoautomaticallyidentifycoinsandselectedconsumergoodsintoandautomaticallyconsignorretailmachines.Secondly,acomprehensiveautomatedtellermachinesystem,theneedtoachievegoodcontrolofeachmoduleandbeintegratedtoenableanorderlyandstableoperation.Automatictellermachinesystemisdisplayedagainwithacustomersupportcastcoin,thecoinchangeforfunctionalmodules,selectthemoduleforcustomerstochooseitemstodisplaybillinginformation,inventoryinformation,theamountofdepositcurrency,commoditiesandselectedfaultconditions,etc.module,testinginventory,shippingmodulesachieveshipments,productlabelautomaticdetectionmoduleandacontrolmoduleintegratedautomatictellermachinecontrolfunctionmodulessuchastheoperation.Finally,asthecontrolsystem,PLCforthewholesystemplaysavitalrole,suchastheroleofhumanbrain.Thediscussionmainlyconcernstheautomaticcontrolsystemandperipheralcircuit,alsoinvolvesomemechanicalstructures,fromoverallconceptualdesigntoeachmoduleandthespecificdesigndebuggingofsystemsimulation.Adetailedbreakdownanalysisisdescribedinthispaper.Keywords:vendingmachinePLCautomatictagidentificationsystemsimulation广东工业大学成人高等教育本科毕业设计（论文）III目录1绪论..............................................................11.1背景简介....................................................11.2自动柜员机的发展状况........................................21.3前景与展望..................................................32总体方案确定及理论分析............................................32.1设计依据....................................................32.2设计内容....................................................42.3方案比较...................................................52.4方案选择....................................................52.5理论分析....................................................63系统硬件设计......................................................73.1系统整体设计................................................73.2商品标签自动识别系统设计....................................83.3配件设计...................................................143.4元器件设计.................................................144系统软件设计.....................................................254.1程序设计...................................................254.2PLC运行转态设计...........................................254.3PLC程序流程设计...........................................264.4PLC编程软元件分配设计设计.................................284.5界面设计.......................................................305系统仿真与调试.................................................305.1调试工具...................................................30广东工业大学成人高等教育本科毕业设计（论文）IV5.2建立工程...................................................315.3程序调试...................................................315.4结果分析...................................................33结论...........................................................34参考文献...........................................................35致谢...........................................................37附件：PLC梯形图...................................................38广东工业大学成人高等教育本科毕业设计（论文）11绪论1.1背景简介自动柜员售货机（vendingmachine）是能自动识别消费者投入的钱币和选择的商品，并自动付货的零售机器。自动柜员售货机的工作不受时间、地点、天气的限制，能节省人力、方便交易。它因为全天候工的特点，所以被称为24小时营业的微型超市。可编程控制器PLC（ProgrammableController）是专为在工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的重要地位，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。在全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有PLC（张斯珩，等，2011）。PLC已经成为现代工业控制的三大支柱之一。相对于单片机来说，PLC具有高可靠性，易于开发，扩展性好，通讯简单的优点。这些优点使控制单元为PLC的自动柜员售货机拥有更稳定的性能、更完善的功能和更迅速的升级速度。无线射频识别技术RFID（RadioFrequencyIdentification）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和电感耦合或电磁耦合传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID是一种提高识别效率和准确性的工具,该技术将完全替代条形码。RFID替代条形码的最大优势就是磁条所带来的无线识别,以及信息的可网络化（乔强，2005）。利用RFID技术可以实现标签自动检测，具有比现在的人工条形码识别更强大的功能，它将会带领自动柜员售货机进入物联网时代。商品标签自动识别技术大大提高了商品信息追踪的实时性，为商品供应方式和销售策略的制定提供及时的支持。自动售货机是由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变而出现的。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化，要求出现新的商品流通渠道。在技术密集型社会中，超市、百货购物中心等商品流通渠道的人工费用不断上升，再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的影响，自动柜员售货机作为一种