任新海 李桦芃

摘要：随着技术的不断发展，PLC在项目中的应用是巨大的，并且PLC在各个领域中，将有更好的发展。我国人口非常多，无人机器在人们的生活中起着越来越重要的作用，从长远来看，它有一个巨大的发展空间。

关键词：自动售货机;PLC;MCGS

城市公用事业是建立城市材料文明和精神文明的最重要的物质基础。自重新开放以来，我国的公共基础设施取得了突出的成就。进入数字信息时代后，使用智能电子公共设施更受欢迎，尤其是自动售货机，在主要购物中心，学校和车站等公共场所的出现更多。随着经济的发展和国际化进程的加快，无人售卖机在中国的发展和普及成为必然趋势。然而，自上世纪90年代无人售卖机引进我国以来，无人售卖机的保有量仅为20多万台。根据国外发展经验，可以说中国的自动售货行业正在处于一个快速发展的阶段。随着便利店租金成本和人力成本的提高，在中国自动售货机市场分布极不均衡的大背景下，行业发展逐步从东南沿海发达区域向中西部，一线城市向二、三线城市发展。根据要求，设计并开发基于PLC的自动售货机控制系统具有非常重要的研究意义。

1.自动售货机的总体方案

1.1自动售货机的空间结构

一般自动售货机内部主要包括电路，计算机控制系统，商品存储，机械传输等，可确保自动售货机的各种外部结构。当你需要购买某种饮料时，电机会驱动弹簧转动弹簧，转动饮料，落入通道，滑到提取物。饮料的存储在存储的模型中固定到每个弹簧间隔，并且每个饮料与弹簧间距尺寸匹配，不会自动掉落。

1.2自动售货机的特点

自动售货机分为投币、价格比较、选择商品和退币四个过程;可把自动售货机工作过程分为5个状态：启动状态、投币状态、可购买显示状态、购买状态和退币状态。

2.自动售货机控制系统的硬件设计

无人售货机硬件部分的设计主要有两个方面，一种是控制部分的选择。控制部分的选择主要有两个方面，一是PLC，再就是货币识别器。另一种是主电路的硬件选择，根据I/O分配表选择PLC并设计外部接线图。最后，选择自动售货机上的主电路部分硬件，选择自动售货机的识别功能，选择货币识别器。

2.1PLC选型

有多种控制模式可供选择，不同的控制模式适合不同的场合，各有所长，通过各自的优缺点分析，PLC是本次设计的最佳选择。选择FX2N-64MR。因为PLC的输入端内部本身有24V的电源，所以输入部分不用外接电源，而在输出端需要外接电源。各种指示灯和接触器可以用同一个电源，因此，不用将各个输出分开个供电。选择的电源是根据电动机的额定电压选的。虽然PLC输出端有多个COM口，但由于各个点所接电压相同，所以，图中未显示所有的COM口。确定PLC类型，完成每个点的分配，并且PLC接线图如2-1所示。

2.2自动售货机电机选型

自动售货机上有多个电动机，在饮料的输出部分，是由电动机带动弹簧旋转一圈将饮料转出，每种饮料输出都要有一个电动机驱动，因此，需要选择适当的电动机。但是在自动售货机上使用的电动机一般功率不大，像小罐的饮料自动售货机一般使用额定电压为12～24V，额定功率为3W。但是要使用直流减速电机，这样可以增大扭矩，使饮料的弹出得到保证。虽然现在一般使用的电动机大部分为交流电机，但在自动售货机上，售货的时间很短，因此需要在很短的时间内启动，也需要在很短的时间内制动，交流电机不能满足这些要求，因此使用直流电动机比较好。由此画出主电路图图2-2所示。

3.自动售货机控制系统软件设计

完成硬件设计后，需要进行软件的设计实现系统的功能。首先完成自动售货机的梯形图，然后对梯形图调试，最后，MCGS组态软件仿真。

程序部分可分为5个部分。分别为：启动部分、投币比较部分、可购买显示部分和饮料选择部分、货币相减部分和退币部分。

因为在软件中没有自动售货机所用的图片，因此要先建立图片。打开MCGS组态环境后新建工程。在新建的工程中点击用户窗口，然后点击新建窗口0，选中窗口0，点击鼠标右键选择属性，在窗口名称处更改名字为自动售货机。设计好自动售货机的格局，点击动画组态按钮，开始创建画面。回到动画组态界面，点击工具箱中的位图选项，在自动售货机窗口中画大小合适的位图，选中画好得位图，点击右键选择装载位图，存放制作图片的文件夹，将图片加载进去。以此方法将8种可选饮料的图片做好。接下来为各种饮料配置按钮，选用工具箱种的标准按钮，画好按钮后双击该按钮，更改按钮标题即可。工程中所用的灯可以在工具箱中的插入元件中选择。根据设想，调整各个部分的位置，最后做出效果图。

4.总结

本设计通过程序的自锁与互锁，能够正确的做出判断，给出结果，设计出的自动售货机装置简单、易操作，结构线路设置容易，耗能低，能够满足在一些商店和工厂无人售货的需要，老人和孩子都能够运用。缺点是售货品种较少，自动售货机容量较小，识别的钱币种类也有些限制。没有显示器显示所投入的钱币总值。

一个平常看似简单使用方便的自动售货机，其实并不是那么容易就做成的在此过程中不断的学习改进，从中学习到好多有用的知识和经验。此次设计的自动售货机还有很多地方不完善，比如没有货币显示部分，识别的币种也比较少。这种售货机适合放在工厂或学校的餐厅。短时间人流比较大的时候，它可以起到很大的作用，而且，服务范围不大，离工作人员的视线范围比较近，许多突发性问题都可以向工作人员反映。

参考文献

[1]陈金宝.基于PLC的水果自动售货机设计[J].电子世界，2020（20）：114 -115+120.

[4]姚莹.自动售货机触摸屏设计原理[J].电子技术与软件工程，2020（16）： 75-76.

[5]付媛媛.自動售烟机系统设计与消费者使用意愿研究[D].哈尔滨工业大学，2019