向 勇

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基于PLC自動售貨機控制系統(tǒng)開發(fā)研究

向 勇

中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電氣工程系，湖南 長沙 410083

在科技日益發(fā)展的今天，自動售貨機應(yīng)運而生。實踐表明，自動售貨機擁有方便快捷，不受任何場地的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時售貨等優(yōu)點。為此，在汽車總站、醫(yī)院以及小區(qū)等區(qū)域，自動售貨機被廣泛應(yīng)用?；诖?，主要針對PLC自動售貨機控制系統(tǒng)展開了深入的剖析，旨在明確PLC自動售貨機控制系統(tǒng)開發(fā)的重要性與價值，以帶動我國城市更好的發(fā)展。

PLC；控制系統(tǒng)；自動售貨機；開發(fā)研究

現(xiàn)階段，自動售票貨機已經(jīng)被廣大消費者所接受。可是由于售貨機分布比較零散、范圍比較廣等，使得自動售貨機在給消費者帶來方便的同時，也給經(jīng)營者帶來了極大的不便，如監(jiān)控、管理工作很難有效實施。當(dāng)前，售貨機運行的各種情況絕大部分都是通過人工進行判斷，包括缺零錢、缺貨以及售貨機發(fā)生故障等等，經(jīng)營者均采用人工定時巡回視察的方式進行管理，這不僅浪費管理的時間，還會使得自動售貨機故障無法得到及時維修，影響消費者的正常消費。

1 自動售貨機控制系統(tǒng)要求與結(jié)構(gòu)組成探究

1.1 自動售貨機控制系統(tǒng)對硬幣投入的要求

該自動售貨機能夠投入一元硬幣。如果所投入的硬幣總值超過或者等于1元的時候，礦泉水的指示燈便會亮起，如果所投入硬幣的總值大于或則等于2元的時候，礦泉水與可樂指示燈便會亮起，如果投入的硬幣總值大于或者等于3元的時候，礦泉水、可樂以及冰紅茶的指示燈會亮起，當(dāng)硬幣總值大于或等于4元的時候，礦泉水、可樂、冰紅茶以及營養(yǎng)快線的等會亮起。

在對應(yīng)指示燈亮起后，一次僅能按一下所對應(yīng)的商品指示燈。當(dāng)購買一種商品后，依舊存在指示燈亮著情況，那么表示可以繼續(xù)購買；自動售貨機在消費者購買一種商品以后，系統(tǒng)會自動進行計算，如果完成購買以后，存在剩余的錢幣，那么此時消費者便可以按下找錢按鈕，將剩余錢幣退出；如果消費者在投完錢幣后又不想購買，不能將錢幣退出，需經(jīng)過30s以后，如果沒有選擇商品或者通過找錢按鈕，便能夠?qū)⑹Ｓ嗟腻X幣退還給消費者[1]；如果自動售貨機中某種商品的儲貨量不足，那么系統(tǒng)便會自動的進行檢測，經(jīng)檢測后指示燈會隨之亮起，以通知倉庫值班人員及時的進行貨源補充。直至貨源補給充足以后，指示燈才會熄滅。

1.2 自動售貨機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

自動售貨機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成主要有幾個部分：商品展示窗、商品驅(qū)動機構(gòu)、錢幣識別部分以及PLC控制系統(tǒng)。

其中，商品展示窗的組成主要有：透明有機板窗、商品架、商品價格標簽以及選購按鈕與照明燈。門前內(nèi)部設(shè)可開啟門。當(dāng)開啟門開啟以后，便能夠?qū)ι唐贩N類與商品價格進行調(diào)整。商品驅(qū)動機構(gòu)，即在自動售貨機內(nèi)可以將各種商品擺放在其中，如日常用品、食品等，相關(guān)工作人員會通過電機帶動相應(yīng)的螺旋形裝置，通過該種螺旋形裝置，將商品帶到取貨口。作為PLC輸入信號，錢幣識別信號具有極為重要作用。一般而言，錢幣識別系統(tǒng)組成部分主要包括三個部分：機錢幣識別裝置、錢幣分類儲藏裝置與錢幣自動找零裝置。

在自動售貨機中，其核心控制部分是PLC控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制自動售貨機在自動售貨期間對錢幣進行識別，并且對錢幣進行分類儲存，并且能夠自動地現(xiàn)實投入金額，自動去除所購買的商品，更加能夠自動實施退幣找零等操作。如今，該系統(tǒng)已經(jīng)增設(shè)了預(yù)設(shè)價格、商品自動計數(shù)以及自動檢查故障報警等各個方面的功能，這位消費者提供了更大的便利。

2 錢幣識別與各個執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計

2.1 錢幣識別原理

在錢幣投入以后，會經(jīng)過傳感器對數(shù)據(jù)進行采集，通過識別器對錢幣的真假展開辨別。與普通印制紙張相比，錢幣有著極大的差異性。如果利用紫外線對其照射的時候，錢幣表面不會發(fā)出任何的熒光，而普通紙幣表面則會有熒光出現(xiàn)。在識別錢幣的過程中，需根據(jù)熒光的強弱來識別。1元、5元、10元以及20元的面幣顏色存在一定的差異[2]，那么便可以通過特別的光敏元件來鑒別其顏色與幾何圖形，將不同面值的錢幣與有價證券區(qū)別開來，并且對其進行自動計數(shù)。通過幾組紅外線對管，對錢幣的長度與完整性進行檢測。在識別錢幣期間，則可以通過金屬材料與體積展開區(qū)別。

2.2 錢幣識別存儲分配機構(gòu)

錢幣識別存儲分配機構(gòu)的組成部分通常包括兩個方面，即電機傳動機構(gòu)與檢測元件。而檢測元件則由熒光檢測元件與光敏電阻這兩個部分組成。在錢幣檢測元件已經(jīng)確定了幣值與錢幣的真?zhèn)我院?，相?yīng)的電機會將錢幣送入到儲存箱當(dāng)中；如果在檢測期間存在不合理的情況，那么微電機將會反轉(zhuǎn)，把所投入的假幣或者異物送出，這邊有效的避免收取任何假幣。

2.3 制冷裝置設(shè)計

PLC自動售貨機控制系統(tǒng)中的制冷裝置主要由兩個部分組成，即全封閉壓縮機、冷凝器等[3]。在檢測溫度期間，一般由電熱偶傳感器中的銅-康鋼電偶器對溫度進行檢測，通過溫度的檢測，來保障自動售貨機內(nèi)部商品能夠保持良好的質(zhì)量。在完成溫度數(shù)據(jù)采集以后，通常需要通過PID運算來嚴格控制其溫度。

3 系統(tǒng)部分PLC軟件設(shè)計

一是記幣系統(tǒng)。每有顧客購買的時候，所投入的錢幣都會經(jīng)過感應(yīng)器對其真?zhèn)芜M行辨別，在完成鑒別以后，給PLC實施記幣指令。如果發(fā)現(xiàn)偽幣，感應(yīng)器將不會給PLC累計投幣值下達指令，并自行退出偽幣。在PLC接收到感應(yīng)器所傳來的記幣指令時，偽幣將會被自動退出。在PLC接收到由感應(yīng)器所傳來的記幣指令時，PLC將會自動將接收來的貨幣對應(yīng)數(shù)據(jù)進行累加，并且將這些數(shù)據(jù)寄存到D0當(dāng)中。

二是價格比較系統(tǒng)。價格比較極為重要，需貫穿整個實驗過程。當(dāng)余額大于某種商品價格時，便需要輸出一個信號，以提示消費者能夠購買此商品。在完成投幣以后，系統(tǒng)會比較D0內(nèi)錢幣數(shù)據(jù)與所購買飲料的價格[4]，如果投幣數(shù)額小于某商品數(shù)額，那么該商品指示燈不會亮，提醒消費者所投錢幣不能購買此商品。如果消費者想購買此商品，則需要繼續(xù)投幣，直至投幣數(shù)額購買此商品為止。

4 總結(jié)

如今，自動售貨機已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，它的應(yīng)用為廣大消費者提供了極大的便利，同時也在極大程度上滿足了消費者的消費需求。為此，對PLC自動售貨機控制系統(tǒng)的開發(fā)與研究已經(jīng)成為當(dāng)前我國社會發(fā)展中的一項重要任務(wù)，必須引起高度重視。

[1]董淑冷，茅紅偉.PLC在自動售貨機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].上海師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，36（2）： 47-51.

[2]孟勃含.自動售貨機PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].數(shù)碼世界，2016（11）：91-92.

[3]趙紅梅，張軍.自動售貨機PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技資訊，2009（3）：37-56.

[4]張巧，梁晶，王彥志，等.基于PLC的自動售貨機控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計[J].科技風(fēng)，2016，（5）：125-130.

The vending machine based on PLC control system development research

The yong

Information science and engineering college of electrical engineering, central south university in changsha, hunan province in 410083

in today's increasingly development of science and technology, the vending machine arises at the historic moment. Practice shows that the vending machine has convenient and quick, not subject to any site restrictions, can achieve 24 hours, etc. Therefore, in the bus station, hospitals and residential area, the vending machine is widely used. This paper focuses on PLC vending machine control system, an in-depth analysis to clear the importance of PLC vending machine control system development and the value, to promote the development of cities in our country better.

PLC; Control system; The vending machine; The development of research

TP368.1

A

1009-6434（2017）01-0103-02

向勇（1996—），男，湖南龍山人，苗族，在讀本科生，研究方向為網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)理論與應(yīng)用。