创新应用Applications一种基于 PLC 的自动售货机系统的设计王晓丽（甘肃机电职业技术学院，甘肃 741001）摘要：设计一种可编程序控制器 PLC 控制的自动售货机控制系统，包括系统控制程序、包括投币程序、购买程序和退币程序。采用西门子 S7-300 PLC 编程软件仿真设计。程序设计采用比较指令编程。系统适应性强、可靠性高、易于维护。关键词：可编程序控制器；自动售货机；比较指令。中图分类号：TP273 文章编号：1674-2583(2019)02-0074-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2019.02.025 中文引用格式：王晓丽.一种基于PLC的自动售货机系统的设计[J].集成电路应用, 2019, 36(02): 74-75.Design of an Automatic Vending Machine System Based on PLC WANG Xiaoli ( Gansu Institute of Mechanical and Electrical Technology, Gansu 741001, China. )Abstract — This paper designs a PLC-controlled vending machine control system, including system control procedures, including coin-tossing procedures, purchase procedures and refund procedures. It uses Siemens S7-300 PLC programming software simulation design. It is programmed with comparative instruction. The system has strong adaptability, high reliability and easy maintenance. Index Terms — programmable logic controller, vending machine, comparative instruction. 1 引言随着无人超市的出现，自动售货机将会是一种应运而生的新时代的必要产物。自动售货机 24 小时不间断的服务，节省了大量的人力物力，占地面积小，投资少。自动售货机的库存可以远程监控，及时准确地采集信息，能保证货源的充足[1-2]。自动售货机功能是首先计算总额，确定是否有足够的总额购买所选物品。本售货机中有 6 种商品，其图 1 自动售货机工作流程图中一号商品价格 1 元，二号商品 2 元，三号商品 2.52 总体方案元，……。如果投入 1 元的硬币，一号商品指示灯此次设计主要任务是对自动售货机系统的仿真设亮，显示可以购买，继续投入 1 个 1 元硬币，此时计，采用友好的人机界面，顾客可以根据需要投入不二号商品指示灯亮，购买另外的商品也同样的道理。同的货币，根据自己的需求购买不同价格的商品，系当按下 1 元商品购买按钮时，自动售货机会将总金额统显示本次购买物品的数量及总金额，购买结束后自减去 1 元，同时将一号商品提取到出货口。如想要继动计算余额并进行退币。系统总体框图如图 2。续购买商品，只要按下可购买商品的按钮，商品将继此系统由四部分组成。由上位机控制下位机其中 续提取出来，若不再购买商品，可按下退币按钮，将可编程序控制器 PLC 作为核心控制器件，监控系统退出剩余金额，然后总金额清零，至此完成了本次交由上位机完成，上位机采用组态王界面，操作面板由易。自动售货机的工作流程图如图 1 所示。按钮控制，显示模块由信号灯数码管构成。基金项目：甘肃机电职业技术学院科技创新课题项目。作者简介：王晓丽，甘肃机电职业技术学院，讲师，研究方向：电气自动化。收稿日期：2019-01-08，修回日期：2019-01-21。74 集成电路应用 第 36 卷 第 2 期（总第 305 期）2019 年 2 月Applications创新应用启动，金额足够销售模块启动工作，电机启动送出商品，按下退币按钮则退出余额。本设计的核心器件是 PLC，我们考虑了 PLC 的输入输出点数是否满足本次设计需要，以及市面上的 PLC 的性价比选择了西图 2 系统总体框图门子 S7-300 PLC。自动售货机的组态设计方案。根据设计要求，首图 5，自动售货机程序流程图。先绘制系统结构图，设计思路设置 1 售价 1 元；设置 2 售价 2 元；设置 3 售价 2.5 元；设置 4 售价 3 元；设置 5 售价 4元；设置 6 售价 5 元。系统硬件结构框图如图 3 所示。图 4 硬件系统组成图 3 系统结构 ① 主控制器功能：投币后判断金额是否够购买所指定商品，根据顾客要求出售所指定商品。② 数值计算机构功能：计算系统金额变化，统计本次购买商品的总金额。③ 补料机构功能：货柜层数共两层，当顾客购买任何一层的商品后，当商品从货架移除后商品数量减少，补料机构检测判断后补充减少的商品的数量。④ 显示机构功能：实时显示本货柜层所剩余商品的数量，顾客投入的总金额，购买后余额和本次消费图 5 程序流程图的总金额。⑤ 指示灯功能：指示所购买的商品。4 系统调试本次设计的自动售货机控制系统有五大部分组自动售货机的界面设计及调试，见图 6 购买过程成。计币部分、比较部分、选择部分、饮料供应部中的组态界面。分、退币部分。其中计币部分采用 PLC 中整数寄存器计所投入的总金额。比较部分是当顾客投币后，所投入的金额和某种商品价格做比较，如果投入金额大于某种商品金额，则该商品指示灯亮。选择部分则完成，当商品指示灯亮时按下购买该商品按钮，则指示灯闪烁，同时按下购买数量按钮，可选择购买数量。商品出货时间为 2 s，当商品从货架出货后，闪烁停止，当所剩金额满足继续购买条件时，可以继续按购图 6 组态界面买按钮，当金额不足时，按购买按钮则系报警提示余5 结语额不足。退币部分，当顾客消费完后按下退币按钮则本次设计了系统控制程序，经反复调试能够满足退还余额，当顾客投币后不购买商品只要按下退币按设计要求，顾客能通过上位机按自己的需要购买自己钮则退出所投金额的钱币。电机作为拖动装置，推出所需商品，正确找零，组态效果能正确执行。商品。本次设计选用 L293D 步进电机，电源电压 24 参考文献V，PC847 光电隔离器圈，红外检测传感器检测货物[1] 王阿根.电气可编程控制原理与应用（第二是否推出，并把检测信号传输给电机[3]。版）[M].北京: 清华大学出版社，2010.3 控制系统设计[2] 董淑冷,茅红伟.PLC在自动售货机控制系统中图 4，自动售货机硬件系统组成。系统通电后，的应用[J].上海师范大学学报(自然科学版), 检查库存和商品储存通道，如果某种货物短缺或售完2007(02):47-51.则停止此种商品售货，报警指示灯亮。如果库存充足[3] 周美兰，周封，忘岳宇.PLC电气控制与组态设则系统等待顾客购买，一旦顾客投币购买则检测机构计[M].北京：科学出版社，2003.集成电路应用 第 36 卷 第 2 期（总第 305 期）2019 年 2 月 75