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1（上海电机学院统一印制开题报告）上海电机学院毕业设计（论文）开题报告课题基于PLC的自动售货机控制系统设计学院（系）电气学院专业自动化年级2010级BG1006学号101001130613姓名林佳政导师文传博定稿日期：2013年1月6日基于PLC的自动售货机控制系统设计2摘要：自动化技术可以将工人从劳动中解救出来，节省劳动力，可以更稳定的控制机械、机器。本毕业设计将把售货过程分为了几个模块，完成它的梯形图，按照设计要求画出顺序功能图，分配I/O接线图，完成基于PLC的自动售货机控制系统。关键词：可编程控制器，自动售货机，控制系统,PLC1文献综述自动售货机的销售领域非常广泛，是发达国家商品零售的一种主要方式。近十年，自动售货机渐渐地被越来越多的消费者所认可。但由于售货机分布比较分散、范围较广阔的特点，自为经营者在监控、管理、维护和运营等方面带来很大的不便。以前的自动售货机较简陋，运行的各种情况都需要由人工判断包括缺货、缺零钱、售货机机械故障等，经营者需要采用人工定时巡回视察的办法，既费时又费力，又没办法及时准确获取消费者的喜好程度，给经营者增加了管理成本和难度，缺货也给人们带来不便[1]。PLC控制系统可以设计并且实现让自动售货机的经营者根据网络统计的销售情况，进行商品销售状况的分析，预测哪种商品会因热销而缺货，进而生成合理的采购和配送策略，以获得最高的利润。同时售货机的一些故障信息和警报信息可以通过网络的途径传送到运营人员的手上，从而可以在第一时间内发现并解决问题[2]。据说世界上最早的自动售货机出现在公元前3世纪，那是埃及神殿里的投币式圣水出售机。在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。日本第一台自动售货机是1904年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒邮寄为一体的机器。自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。后来，由于美国的饮料大公司进入日本市场，1962年出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展[3]。现在，自动售货机商业产业正在走向信息化并进一步实现优化。例如文献[4]实行了联机方式，通过网络将自动售货机内的库存信息及时地传送各营业点的电脑中。从而确保了商品的发送、补充以及商品选定的顺利进行。并且，为防止地球暖化，自动售货机的开发致力于能源的节省，节能型清凉饮料自动售货机成为该行业的主流。在夏季电力消费高峰时，这种机型的自动售货机即使在关掉冷却器的状况下也能保持低温，与以往的自动售货机相比，它能够节约10%-15%的电力。进入21世纪后，自动售货机也将进一步向节省资源和能源以及高功能化的方向发展[5]。2选题背景及其意义从自动售货机是一种全新的商业零售模式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本，70%的罐装饮料是通过自动售货机售出的，全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。在中国,自动售货机1999年开始进人中国市场。如今，在机场、地铁、商场、公园等客流较大的场所已不难发现自动售货机的身影[6]。自动售货机能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备,它不受时间、地点的限制,能节省人力、方便交易。文献[7]公元1世纪,希腊人希罗3制造的自动出售圣水的装置是世界上最早的自动售货机。1925年美国研制出售香烟的自动售货机,此后又出现了出售邮票、车票的各种现代自动售货机。现代自动售货机的种类、结构和功能依出售的物品而异,主要有食品、饮料、香烟、邮票、车票、日用品等自动售货机。一般的自动售货机由钱币装置、指示装置、贮藏售货装置等组成。钱币装置是售货机的核心，其主要功能是确认投入钱币的真伪，分选钱币的种类，计算金额。如果投入的金额达到购买物品的数值即发出售货信号并找出余钱。指示装置用以指示顾客所选商品的品种。贮藏售货装置保存商品，接收出售指示信号，把顾客选择的商品送至付货口[8]。一般售货机的钱币装置由投币口、选别装置、确认钱币真伪的检查装置、计算金额的计算装置和找钱装置组成[9]。70年代以来，出现了采用微型计算机控制的各种新型自动售货机和利用信用卡代替钱币并与计算机连接的更大规模的无人售货系统，如无人自选商场、车站的自动售票和检票系统、银行的现金自动支付机等[10]。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变化，要求必须出现新的销售模式，而相对的大型超市、大卖场中心等新的销售地点的产生，人工费用也不断提高，再加上超市大小的局限性以及排队结账的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种新型的机器便被发明出来了。3研究内容PLC自动售货机的主要功能有：(1)自动售货机有两种类型的进币口，分别为1元硬币，1元，5元，10元纸币。售货共有3种零食供选择，分别为薯片、饼干和巧克力。如投币总额超过实际价格，可显示退回的余额。(2)投币总量等于或大于5元时，薯片指示灯亮，表示可以选择薯片。投币总量等于或大于10元时，薯片和饼干指示灯亮，表示可以选择薯片和饼干。投币总量等于或大于15元时，薯片、饼干和巧克力指示灯亮，表示3种均可以选择。(3)按下要买的食品按钮，则相对应的指示灯闪烁三秒，则表示食品以及吐出。动作停止后按退币钮，则可以退出余额，退回的金额会通过输出指示灯显示。(4)根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图和自动售货机的软件设计包括定时器以及数学算法。(5)对编写好的编译程序进行实际调试。4工作特色及其难点，拟采取的解决措施工作特色可以支持硬币以及纸币,整个操作简单实用，可靠性高,无需人工劳动力，全自动,由于用了PLC控制，程序可修改性很高，可在现场修改和调试程序。难点：如何显示余额拟采取的解决措施：使用8421法，用N个灯来显示总金额不超过2n-1的余额45论文工作量及预期进度2013年11月----2013年12月：收集资料，确定设计系统总体方案，翻译有关外文资料及阅读技术文献，书写开题报告。2013年12月----2014年01月：学习PLC编程开发工具，进行系统手动控制设计。2014年01月----2014年02月：进行系统自动控制。2014年02月----2014年03月：进行系统总体编程及调试。2014年03月----2014年04月：编写毕业论文。2014年04月----2014年05月：毕业答辩准备和答辩。6预期成果及其可能的创新点预期成果：设计出正确的梯形图，硬件结构图、接线图和时序图。实现自动售货机的功能。可能的创新点：让自动售货机更加智能，加另外一种支付方式——刷卡。选择一种合适的传感器。5参考文献：[1]王雯隽．自动售货机的设计与实现[J]．微型电脑应用.2005.21(5)[2]朱军.自动售货机的结构[J].信息与电脑.2005.8(5)[3]郑大宇．自动售货机送出机构的设计及优化[N]．黑龙江商学院学报.2000.6(3)[4]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.2008[5]王雯隽．自动售货机的设计与实现[J]．微型电脑应用.2005.21(5)[6]纪鹏．自动售货机结构安全机制的研究[N]．哈尔滨商业大学学报(自然科学版).2006.22(1)[7]百丽.自动售货机第三次零售业革命[J].电子商务.2005.4(2)[8]史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].哈尔滨:化学工业出版社.2010[9]李艳杰.PLC原理与实用开发指南[M].北京:机械工业出版社.2009[10]程周.可编程序控制器原理与应用[M].北京:高等教育出版社.2008[11]贾德胜.PLC应用开发实用子程序[M].北京:人民邮电出版社.2007[12]王雯隽．自动售货机的设计与实现[J]．微型电脑应用.2005.21(5)[13]裴进灵．一种新型自动售货机的研制[J]．科技情报开发与经济.2003.13(12)[14]刘小春、华满香.PLC控制系统设计与维护[M].北京:高等教育出版社.2008[15]LIXiao-guang,DUANChun-xia.TheDesignoftheControlSystemofAutomaticWashingMachineBasedonPLC[M].JournalofHubeiRadio&TelevisionUniversity,2008.16指导教师意见指导教师签名：年月日7评议小组意见1、论文选题：□有理论意义；□有工程背景；□有实用价值；□意义不大。2、论文的难度：□偏高；□适当；□偏低。3、论文的工作量：□偏大；□适当；□偏小。4、设计或研究方案的可行性：□好；□较好；□一般；□不可行。5、学生对文献资料及课题的了解程度：□好；□较好；□一般；□较差。6、学生在论文选题报告中反映出的综合能力和表达能力：□好；□较好；□一般；□较差。7、学生在论文选题报告中反映出的创新能力：□好；□较好；□一般；□较差。8、对论文选题报告的总体评价：□好；□较好；□一般；□较差（在相应的方块内作记号“√”）二级学院所确定评议小组名单（3-5人）组长：、组员：、、、单位盖章主管领导签名：年月日评议结论评议小组组长签名：评议小组组员签名：年月日