基于PLC设计的液体自动售货机系统

摘要：随着人们物质水平及生活水平不断的提升，自动售货机出现在商场、车站、学校、医院等场所，并进行24小时不间断服务。本文采用PLC对自动售货机系统进行设计，系统主要包含投币、饮料的售出、金额显示、找零、报警及复位等功能。通过PLC的设计能够极大的减少人力，使自动售货机成为商业自动化设备。

关键词：PLC控制；自动售货机；设计

中图分类号： TP23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1、引言

随着我国自助售货行业正处于蓬勃的发展，自动售货机成为商业自动化的常用设备，它是依靠投币的方式进行自动售货的机器[1]。自动售货机又称为24小时营业的微型便利店，它主要运用在学校、车站、医院、商场等公共场所，为人们享受自助式服务提供了便利。

可程逻辑控制器，即PLC，它是一种为工业环境而设计的数字运算操作的电子系统。其简化了硬线连接、操作更为灵活、控制功能更为完善、抗干扰能力强、且程序编写简单易于掌握。本文采用PLC对自动售货机系统进行投币、销售、显示、报警登控制，通过PLC控制提升了自动售货机的智能性，同时保证了自动售货机能够长期有效的工作。

2、自动售货机控制原理

自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。主要构成部分有：机体外壳、商品存货柜、控制主板、钱币识别器、传感器、整机电源和照明系统、制冷制热系统、互联网终端、可编程控制器（PLC）。其中，最主要的是可编程控制器（PLC），它协调整个自动售货机的运行。可编程控制器以微处理器为核心，将继电器控制系统与计算机技术结合，便捷实用，易于编程。

2.1自动售货机设计的基本原则如下

（1） 满足自动售货机的控制要求；

（2） 应做到经济、使用便捷和维护方便；

（3） 满足社会经济发展需要；

（4） 按照PLC的有关规定编写程序；

（5） 编写的程序应尽量简明；

2.2 自动售货机硬件组成

（1） 主控制版；

（2） 温控模块，制冷、制热控制；

（3） 货币识别模块，判断所投货币真伪；

（4） 销售模块，采用电动机驱动待动的机构实现；

（5） 人机交互模块，包含键盘、屏幕；

（6） 通讯模块，采用GPRS模块，可以完成销售统计，原料补充。

（7） PLC型号选择，根据输入、输出量确定PLC的类型。

3、PLC设计思路

在自动售货机内部有不同液体的控制装置和一套货币识别装置。液体控制装置由液体储存罐和电磁阀门组成，液体中分别装入不同饮品，对应饮品的电磁阀通电后打开，饮料从对应的储存器中输出。货币识别装置由三种货币检测传感器组成，分别识别1元、5元、10元，其中传感器输出的信号为开关量信号。系统中设置了退币和找零装置，根据运算结果启动退币电动机，输出对应的硬币。通过PLC数据运算指令系统还具备显示功能，实时提供相应的交易信息。

根据液体自动售货机的主要功能，控制要求如下：

（1） 系统初始化，在此状态下，要求售货机通过电子标签显示饮品的价格，在此状态下不能购买任何饮品；

（2） 投币控制，利用光电传感器采集货币信息，获得货币金额，并且判断货币真伪。PLC判断当前面额与货物价格，当面额大于或等于饮品价格时，对于的饮品选择按钮指示灯发生变化提示该类货物可以购买；

（3） 购买、出货控制，当对应的饮品按钮按下后，相应饮品排出，5秒后指示灯熄灭，当顾客成功购买完一件饮品后30秒无操作，自动售货机将显示余额；

（4） 退币操作，当顾客按下退币按钮后，将剩余的金额以硬币的形式排到退币框中，以便顾客将零钱拿走；

（5） 补货显示，当某一饮品不足3件时，提示饮品不足，并以通讯的方式发送信号给供应商；当饮品售罄后，对应饮品的指示灯变红，并且相应饮品选择的按钮无效。

本文采用欧姆龙系列PLC控制，自动售货机采用PLC控制具有高可靠性、智能性、编程简单、维护方便等优点，系统控制原理图如图1所示。

根据控制要求确定出输入、输出量，绘制硬件接线图，如图2所示。

4、结束语

自动售货机不断发展，各式各样的自动售货机出现在市场中，PLC作为自动售货机控制系统的和兴，当顾客进行相应操作时，PLC能够快速的处理，将相应的服务提供给顾客；，当产品缺货时，PLC能够通过通信功能发出指令；自动售货机出现故障灯情况时，通过PLC的软、硬件设计能够实时报警。采用PLC控制自动售货机系统具有较高的抗干扰能力、较高的智能性和较强的适应性。因此，基于PLC控制的自动售货机系统广泛的运用在现实生活中。

参考文献：

[1] 曾卿卿，陈峥. 电气控制与PLC应用技术[M]. 东南大学出版社. 2016

[2] 包西平.基于PLC的自动售货机控制系统设计[J].2014（8）：22-24