河海大学本科生毕业设计 自动售货机的自动化控制
能源以及高功能化的方向发展。
同时因经济复苏缓慢，社会对扩大就业与工作场所提供茶点饮料的福利事业更为关注。自动售货机不仅保障了惬意的工休时间，也是最廉价、提高职工工作效率最有效的手段。特别是在24小时无休工作状态中的办公场所，使用独具魅力的迷你型饮料冲饮机，解决了不间断提供咖啡饮品服务的问题，这种服务加速了自动售货机与咖啡饮品服务的融合。
从自动售货业的发展历程看,其具有快速发展的潜力 1 、自动售货技术的发展促进了自动售货业的成长。
自动售货机作为一种集声、光、机电一体化的高新智能化产品,一般由识别系统、找币系统、传输系统、制冷(恒温) 系统组成。随着防伪识别技术、数码技术、软件技术和制冷技术的发展,自动售货机运行的可靠性大大提高,减少了货物出售和货币识别的误差,有效地维护了运营商和消费者双方的权益。自动售货机从仅能识别硬币到准确的识别纸币,方便了消费者的购买行为,为自动售货业的发展提供了基础保障。 2 、自动售货机的分布密度高,满足了消费者的便利性和即时性需求。
随着人们生活方式向快节奏、高效率变化,时间的价值显著提高,消费者在购物时更加注重便利性、即时性。随着自动售货机数量的增加,商品包装的定量化和标准化,出售的商品多样化,自动售货的便利性日益显现。同时,被称为“永不下班的超级营业员”的自动售货机在满足人们的即时性需求方面是其它零售方式不可替代的。 3 、满足运营商获取高收益的要求。
零售业各业态日趋激烈的竞争,使得商家不断寻求新的投资机会,而自动售货业态恰好符合投资的风险———收益原则。由于自动售货机的销售效率高(平均每台自动售货机销售额达到1 万美元) ,运营商规模大(一般拥有10多万台甚至100 多万台) ,加上自动售货机本身具有的节约劳动力与场地等优势,从而降低了经营成本,提高了投资收益。
专家预测，未来几年中国市场上的自动售货机将每年增加 5－10万台。中国沿海比较富裕的地区，将大约有3.5亿人口经常使用自动售货机。目前按人均台数计算，自动售货机在日本达到每台25人，在美国达到50-60人，在欧洲每台50-120人，而中国的人均拥有量却很低，若按每台500人计算，中国城市人口3.6亿，中国自动售货机的潜在容量为73万台，以每天销售200元计，73万台自动售货机的全年销售额可达500亿。因此加快发展中国自动售货业，对提高投资效益具有重要的意义。
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第二章 自动售货机功能分析
2.1自动售货机功能分析
这部分阐述了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，并介绍了自动售货机运行系统中所包括的人工操作步骤。
2.1.1 自动售货机的基本功能
在进行上、下位机程序编写之前，首先要做的工作是确定自动售货机本身所具备的功能及在进行某种操作后所具有的状态。
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、常用药品和小的生活保健用品等。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。举一个简单的例子来说明，例如：售货机中有8中商品，其中01号商品（代表第一种商品）价格为2.60元，02商品为3.50元，其余类推。现投入1个1元硬币，当投入的货币超过01商品的价格时，01商品的选择按钮处应有变化，提示可以购买，其他商品同比。当按下选择01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01商品的价格同时启动相应的电机，提取01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、减法运算以及在退币时的除法运算，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。
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。PLC（即可编程序控制器）是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置，它不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点，已在工业控制领域得到广泛地应用。因为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，要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。可以看出，采用PLC对自动售货机控制系统进行控制可以
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提高系统的稳定性和可靠性，采用PLC控制的全自动售货机具有抗干扰能力强，可靠性好；控制系统结构简单，通用性强；编程方便，易于使用；功能完善；设计、施工、调试的周期短；体积小，维护操作方便；易于实现网络；可实现三电一体化等功能，这在现代化商业社会的今天尤为重要。
2.2 自动售货机控制要求
（1）该自动售货机可以同时投入1角、5角或1元硬币,主要是销售汽水、果汁和咖啡.
（2）当投入的硬币总值等于或超过1.5元时,汽水按钮指示灯亮;当投入的硬币总值等于或超过3元时,汽水按钮和果汁按钮同时亮;当投入的硬币总值等于或超过5元时,汽水按钮、果汁按钮和咖啡按钮同时亮.
（3）当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出10s后自动停止,同时汽水按钮指示灯闪烁10s.
（4）当果汁按钮灯亮时,按果汁按钮,则果汁排出10s后自动停止,同时果汁按钮指示灯闪烁10s.
（5）当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡排出10s后自动停止,同时咖啡按钮指示灯闪烁10s.
（6）若投入的硬币总值超过所购商品的价格(汽水1.5元,果汁3元,咖啡5元),则找钱指示灯亮,同时进行找钱动作.
（7）自动售货机在投币过程中，通过硬币识别机识别投入硬币的真伪，如识别为假币，系统执行退币操作；若识别为投入硬币为真币，则继续购买操作。
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图1 自动售货机工作流程图
2.3系统元器件的选择
全自动售货机是集机械、电气、传感器、和PC机于一体的柔性化系统，本系统中主要用到的电器元件有光电开关、电磁阀、硬币识别器、可编程控制器、指示灯以及按钮等。
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图2自动售货机示意图
2.3.1光电开关的选择
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测，是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电开关一般情况下由三部分构成，分别是：发送器接收器和检测电路，目前使用最多的是红外线光电开关。在设计中使用的光电开关是为了检测投入的硬币的数目，可选用普通的红外线光电开关。
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