黎明职业大学
机电工程系
《可编程控制器原理与程序设计》
课程设计报告
自动售货机
目录
一、自动售货机的理论背景与实际意义 (3)
二、自动售货机的控制要求................................................. (3)
三、自动售货机的基本功能................................................. (3)
四、自动售货机设计的基本思路 (4)
五、PLC 的工作原理................................................. (5)
六、PLC的硬件组成................................................. . (5)
七、自动售货机I/O 点的分配 (6)
八、外部接线图 (6)
九、梯形图设计................................................. .. (7)
十、人机界面设计................................................. .. (10)
十一、流程图设计................................................. . (11)
十二、致谢................................................. .. (13)
十三、参考文献................................................. (13)
一、自动售货机的理论背景与实际意义
自动售货机是一种全新的商业零售形式，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：全球着名饮料商可口可乐公司在全世界就有50万台饮料自动售货机。

在中国，自动售货机1999年开始进入中国市场。

如今，在机场、地铁、商场、公园等客流量比较大的场所，已不难发现自动售货机的身影。

从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，要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不断的上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。

二、自动售货机的控制要求
1.此自动售货机只有一个一元投币口。

2.售货共有四种饮料供选择，分别为红茶、绿茶、橙汁和咖啡。

3.投进去的总钱数可在数码管上显示硬币的个数；当硬币超过或等于一个的时候可选择绿茶与红茶的指示灯灯亮，当硬币大于等于二的时候，可选择红茶与绿茶以及可选择橙汁和咖啡的指示灯都会亮，表示都可选择，反之则灭。

4..如果顾客投入硬币后没有选择按任何饮料或者选择饮料后还剩下一些硬币，顾客只要自行按下退币按键，自动售货机将退还所投硬币。

4.当投入硬币的总值等于或超过物品价值时，对应的物品指示灯亮灯亮，表示可选择此种饮料。

5.按下要买的饮料按钮，则相对应的饮料指示灯亮，2s后自动停止，表示饮料已送出。

6.在触摸屏上可显示饮料的储存数量，当物品不足时，对应的物品指示灯亮；
7.当某饮料缺少时，工作人员按下加对应饮料的按键可加入对应的饮料。

三、自动售货机的基本功能
自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程如图（1-3）并介绍了自动售货机运行，系统中所包括的人工操作步骤。

在实
际生活中，我们见到的售货机可以销售一些简单的日用品，如饮料、常用药品等。

售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能够购买某种商品，并作出相应的反应。

例如：售货机中有2种商品，A商品价格为2元，B 商品为1元。

现投入3个1元硬币，当投入的货币超过A商品的价格时，A商品的选择指示灯亮，B商品的选择指示灯也亮。

当按下选择A商品的价格时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去A商品的价格同时启动相应的电机，提取A号商品到出货口。

此时售货机继续进行等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。

由此看来，售货机一次交易要涉及加法运算、减法运算，这是它的内部功能。

还要有货币识别系统和货币的传动来实现完整的售货、退币功能。

如图（1-3）
四、自动售货机设计的基本思路
本次设计的题目是自动售货机，主要是应用欧姆龙型PLC的梯形图来设计控制程序，并简单介绍相关的知识，如：PLC 的定义、PLC的编程语言、PLC的硬件组成等。

根据设计内容和控制要求画出相对应的梯形图，再根据PLC的相关知识再做出液晶屏显示的图形。

本次设计的重要部分是设计部分，即自动售货机梯形图的设计。

首先就得根据设计内容和控制要求准确画出它梯形图，这样才能真正理解本次自动售货机的控制原理。

五、PLC 的工作原理
PLC的工作原理与计算机的工作原理基本是一致的，可以简单地表述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。

PLC通电后，首先对硬件和软件作一些初始化操作，初始化反复不停地分阶段处理各种不同的任务。

但是PLC也有它自己的特点，PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描工作如图（1-1）：
图（1-1）
六、PLC的硬件组成
PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等几部分组成。

其中，CPU是PLC的核心；输入单元/输出单元是CPU与现场输入/输出设备之间的接口电路；通信接口用于连接编程器、上位计算机等外部设备，其硬件构成图如图（1-2）。

如图（1-2）
七、自动售货机 I/O 点的分配
输入/输出单元通常也称 I/O 单元或 I/O 模块，是 PLC 与工业生产现场之间的连接部件。

PLC 通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为 PLC 对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。

八、外部接线图
九、梯形图设计
十、人机界面设计十一、流程图设计
十二、致谢
在这次课程设计中，我从中学到很多，收获很多。

得到了老师和同学们的热情帮助，我感到非常高兴和感动。

我非常感谢我们的指导老师陈金佳老师，正是因为老师的严格要求和悉心关注，我才能顺利完成这次课程设计。

同时我也要感谢学校在我们课程设计期间为我们提供了良好的实验条件。

在课程论文写作期间，我的舍友还有同学给了我许多宝贵的意见和生活上的关怀，在此由衷的表示感谢。

通过此次的设计，让我了解到自身存在的不足，了解了自己当前知识的缺陷。

同时，也让我明白了自己以后的学习方向。

最后，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意！十三、参考文献
（1）刘铁生，电气控制与PLC应用技术，中国水利水电出版社
（2）吴文廷，可编程控制器原理与程序设计实验指导，大连理工大学出版社。