一、设计目的和意义
为了全面的复习，综合运用大学三年所学的基本理论、基础及专业知识，加强对控制系统的认识，提高学生综合运用所学知识与解决实际的问题的能力，为毕业设计做好一个基础铺垫，也为毕业后从事工程技术与科研工作奠定基础。
自动售货机是可完成无人自动售货机，集光、机、电一体化的商业自动化设备、自动售货机具有不受任何场地限制，方便快捷，可以24小时售货的优点。针对自动售货机设计一套控制系统，具有性能可靠、电压使用范围及编程方便，维护方便。
自动售货机作为自动化商业机械的代表被广泛用于公共场所。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心，这样不仅会在输入输出接口上做大量的工作，而且系统的抗干扰性也比较差。可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制盒通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置，它具有可靠性高、编程简单、维修方便灯优点，已在工业控制领域得到广泛应用。自动售货机作为社会上完成商品零售和综合服务的独立设施，要求他的结构必须可靠、稳定和执行效率高。
PLC的发展与计算机技术。半导体技术。控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展。本次设计就在于结合PLC的种种优点；联系实际情况来弥补原来系统的不足，利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证了自动售货机能过长期稳定的运行。
目前自动售货机实现了商品需求化，性能多样化的发展，又由原来的只能出售有限的商品品种，转变为继百货公司，超级市场，便民店之后，以消费者与售货机“一对一”自动售货的无店铺销售状态。同时在中国有着广阔的发展前景，从自动售货机的发展趋势来看，它的出现时由于劳动密集型的产业结构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再加之场地的局有限以及购物便利性等这些因素，无人自动售货逐渐普及到社会各个角落，也将成为城市现代文明程度的一种象征性标志。
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二、控制要求
1、按下投币口按钮5角、1元、5元，数码显示投币金额为0.5、1.0、5.0。 2、显示金额减去所买货物金额后，数码显示余额，可以一次多买，直到金额不足，灯L1亮提示余额不足。
3、过4秒后，如果没有再操作，则取物口灯亮，有余额则退币口灯亮。 4、如不买货物，按退币钮则退出全部金额、数码显示为零，退币口灯亮。
三、设计方案论证
松下PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC具有体积小、结构简单、操作方便、可靠性好等特点。本次设计要求我们模拟生活中数字运算操作电子装置，要具有使用性、稳定性和可靠性。正好符合PLC要求。
梯形图是用的最多的PLC图形编程语言。梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似。继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。
本设计选用松下可编程控制器（PLC）FP0， PLC梯形图程序思路如图。
图3.1一次交易过程的状态分析
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四、系统设计
4.1 自动售货机的功能分析
1. 自动售货机有3个投币孔，分别为5角、1元和5元。 2．售货共有4种饮料供选择，分别为纯水、可乐、牛奶和酸奶。 3．如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。 4．投币总额或当前值显示在7段数码管上。
5．按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯亮，数码显示余额，也可以一次多买，直到金额不足，灯L1亮提示金额不足。
6.过4秒后，如果没有再操作，取物口灯亮，有余额则退币口灯亮 7.动作停止后按退币钮，可以退回余额。 4.2 I/O地址定义表
此控制系统可采用自动工作方式，输入信号为可乐、纯水、牛奶、酸奶、5角、1元、5元钱币、退币按钮；输出信号为L1，取物口灯，退币灯，和两个七段数码管以及各个对的按钮显示灯。I/O地址定义如表1所示。 表1 自动售货机控制系统I/O地址定义表 输入点地址 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 功能 投入五角 投入一元 投入五元 可乐选择 纯水选择 牛奶选择 酸奶选择 结束退币 输出点地址 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y20 Y21 Y22 Y23 Y24 功能 七段数码管A0 七段数码管B0 七段数码管C0 七段数码管D0 取物口灯 退币口灯 七段数码管A1 七段数码管B1 七段数码管C1 七段数码管DD1 L1灯提示余额不足
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4.3 程序设计
程序开始R9013内部初置脉冲ON继电器初始化程序，同时退币按钮也实现程序结束退币并且初始化程序。
输入XO到X6实现内部加减计数，储存在WR3中的内部寄存器中，（DF)代表上升沿微分。当检测到输入信号的上升沿时，仅将触点闭合一个扫描周期。
刚才X0 ~X6输入时，PLC内部开始出来金钱数据，完成显示二进制编码，送入到七段数码管中，并有七段数码管的译码器译码显示金额。
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如果购买了货物4s后没有其他操作，取物口灯亮，有余额则比退币灯亮，如果余额不足，灯L1提示余额不足。
4.4 上位机MCGS组态软件画面 4.4.1 MCGS组态软件
MCGS(Monitor and Control Generated System，监视与控制通用系统)是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要将过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理融于一体，将一个企业内部的各种生产系
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