海南省技师学院,海南省海口市, 570203 程道荣,男,汉族,籍贯:广西合浦 生于: 1984-07,职称:讲师,本科学历,研究方向:主要从事 PLC控制。
摘要:现阶段,自动售货机凭借着自身快捷、方便、不受场地限制、二十四小时售货等诸多优势,在学校、小区、医院、商场、车站等地得到了大范围的应用。本文主要针对基于PLC的自动售货机控制系统设计研究进行分析,然后基于此,研究了一系列设计情况,以供参考。
关键词:PLC自动售货机;控制系统;设计
前言:随着现代化科学技术的不断发展,自动售货机得到了大范围的应用,为公众生活、出行都提供了极大程度的便利。自动售货机可以售卖卡、证、票、饮料、包装小产品等。随着公众生活节奏持续加速,以及市场经济的繁荣发展,自动售货机作为自动化服务设备的代表,对其系统设计进行研究分析,就目前现状而言,拥有极其重要的现实意义。
1 基于PLC的软件系统设计
1.1 商品购买系统
自动售货机上会标明商品售卖的价格,只要投入商品相应的币值,商品下方的指示灯就会点亮,之后按下机器上的选择按钮,出货框就会自动弹出相应商品,与此同时,消费显示窗口就会自动显示,已经消费完成的金额、剩余钱币,接着系统会对余额及机器中的系统价格进行比对、分析,评判剩余余额是否可以购买余下其他产品。
如果剩余余额可以购买其他类型的产品,那么相应产品下方的指示灯就会自动点亮,否则灯就不会点亮。
1.2 钱币记录系统
顾客在自动售货机上购买商品时,每投入一次钱币,系统就会自动对钱币进行真伪鉴别,之后再向PLC发送计算钱币的命令。如果发现有假钱币,感应器不会对PLC下发积累钱币的命令,与此同时会自动弹出假的钱币。相反,如果投入的钱币在经过真伪鉴别之后确定全部为真钱币,PLC就会自动向感应器发送指令,要求感应器对投入钱币进行累计,之后PLC就会自动将接收到的货币数据进行累加,然后存放到寄存器中。
1.3 价格比对系统
价格比对操作贯穿于整个购买周期,只要显示余额高于某种商品的价格,就需要输出一个相应的信号,向购买人员作出提示,表示其可以继续购买。钱币投入完成之后,系统会将寄存器中的钱币数据及已经购买完成的物品价格进行比对。比如,售货机中商品最低价格为3元,购买人员投入低于3元的钱币时,无法购买商品的指示灯会点亮,就表示购买人员投入的钱币无法对商品进行购买,此时购买人员可以选择退掉钱币或者继续投入钱币;其中,投入3元或高于3元的钱币时,饮料指示灯会点亮,此时就表示购买人员可以购买饮料或者退掉硬币;与此同时,购买人员投入高于5元的硬币时,售卖机中的零食选择指示灯就会点亮,而投入10元以上时,售货机中的咖啡、花茶等选择指示灯就会点亮,此时亦表示可以选择购买商品亦或是退掉钱币。
1.4 报警系统
购买人员在购买商品时,如果投入的钱币不足,或者识别器检测到了假的货币,系统就会自动发出报警。此时如果选择购买按钮,会弹出报警窗口,并同时显示余额不足请及时投币,亦或是显示货币余额。
1.5 退币系统
购买人员在购买完全部商品之后,可以选择按下退币按钮,退回自己剩余的货币按钮,按下之后,系统感应器会自动工作,并对钱币数量进行计算之后,退还给购买人员,操作完成之后,即表示整个购买流程完成。
2 自动售货机的主要功能以及硬件构成
2.1 自动售货机的功能以及主要工作流程:
1.货币在投入投币口之后,光电传感器会对货币数据信息进行采集,甄别货币的面值以及真伪。
2.之后将获取到的相关信息,向通信模块进行传递,PLC主要控制系统用来对通信模块所发送的有关信息进行接收,主控系统会对货币的面值进行合理显示,之后系统面板的按键就会自动启动,显示售货机货到存货情况,哪些有货、哪些已经售完,等待购买人员按下按键,对商品进行选择购买。
3.自动售货机会自动将商品弹出,之后等顾客将购买完成的商品取出。
4.顾客取出商品之后,售货机会自动显示货币的余额,如果余额足够,顾客就可以继续对售货机中的其他商品进行购买,或者直接找零;如果余额不足、暂时不想再购买其他产品的时候,可以选择延时退币。
5.系统就会自动复位,完成整个售货流程。
6.顾客在选定商品之后会投入钱币,如果投入的钱币面值不足,或是系统甄别出有假币,系统就会自动发出报警提示。
2.2 系统硬件构成
系统硬件主要由PLC主控系统、数据采集模块、识别模块、通信模块等4个模块共同构成。系统结构简化框图如图2-1所示。
图2-1 自动售货机的硬件系统简化构图
3 系统运行以及调试
PLC程序写入完成之后,首先需要对其进行仔细检查,如果发现错误及时修正。用户程序需要事先在实验室中继续进行模拟以及调试,不用对PLC具体负载进行连接。按照功能表图可以用按钮或者开关,对反馈信号进行模拟。在调试期间要全方位思考,有可能发生的各种不同状况,针对系统在工作中的不同方式,以及每个功能表中的支路,或者有可能发生的路线都仔细进行检查,不可以有丝毫泄漏。如若发现问题,必须迅速进行调节,修改梯形图,直到确定所有状况下的输入、输出量,相互之间的关系都能够符合有关要求才能终止。
如果程序中有一些定时器的设定数值太大,为了减少调试所花费的时间,可以在开展调试工作时人为将其降低,调试模拟工作完成之后,再将其调回原本设计的具体数值。在开展模拟调试以及设计工作时,可以同时对控制柜、控制台进行设计以及制作,亦或是安装其他的零部件或者接线等诸多工作。
模拟调试工作全部完成之后,需要在现场进行调试,首先需要联机进行总体调试,调试期间系统有可能在接线、执行器、传感器等层面出现不同的问题,亦或是梯形图、PLC外部接线图等在设计层面发生问题,一旦发现问题,必须迅速对其进行解决以及调整。如若调试无法符合用户的具体需求,就需要对于软件、硬件设计环节作出合理调节,通常情况下只需要简单的对程序进行修改,就可以呈现出一个极好的效果。经过现场调试之后,需要再适应一段时间,之后才可以正式投入到实际应用中。
结束语:综上所述,日常生活中时常会见到自动售货机,虽然自动售货机表面看起来结构较为简单,但是深入分析就会发现,内部架构极其复杂。文章主要针对基于PLC的自动售货机控制系统展开分析以及研究,并对系统功能、架构、软件、模块的设计和实现进行了论述,且经过实验论证之后,证实了系统的可行性以及操作性。
参考文献:
[1]李家学,孙承帅.自动售货机的自动化控制系统设计[J].环球市场,2019,(031):389.
[2]王丽睿.浅谈自动售货机的自动化控制系统设计[J].汽车世界,2019(20):1.