发布时间 : 星期日 文章基于PLC的自动售货机控制系统的设计更新完毕开始阅读9bc9c286591b6bd97f192279168884868762b8e2
第二章 系统硬件设计
2.1自动售货机硬件结构
在自动售货机控制系统中，各种硬件设备与PLC连接，当硬币识别器，纸币识别器对钱币识别后给PLC一个信号，PLC内部进行货币的加数计算。通过各种按钮进行购买，退币的控制。当购买商品时，按下商品选择按钮，PLC输出指令通过接触器控制电机进行商品的出货、退币。该自动售货机可靠性强,使用方便,对投入的钱币有自动识别真伪功能,并能对投入的钱进行累计,根据投入的钱币选择商品,当商品缺货时对应的缺货指示灯亮,交易结束进行自动找零。
指示灯硬币识别器投币PLC纸币识别器按钮接触器电机
图2.1 硬件结构图
2.2 PLC选型设计
可编程控制器按钮限位开关选择开关电源输入模块CPU模块输出模块接触器电磁阀指示灯电源
图2.2 PLC控制系统图
本次设计以西门子S7-200为内部控制系统。以西门子S7-200为基础的控制系统的自动售货机可根据销售对象的种类来选择要扩展的模块。直接读写摸拟量I/O模块，不需要复杂的编程，方便了开发人员的程序设计。普通PLC温度适用范围为0~55度，宽温型S7-200适用温度范围为-25~+70度，为自动售货机复杂的销售环境提供了可能。S7-200以其极高的性价比，在工业控制中占有不可替代的地位。
图2.3 PLC外形图
根据自动售货机的功能要求，对PLC进行模块化设计
(1)系统初始化功能模块。每当发生一次交易时系统都要进行一定的初始化以方便再次购买。如钱币计数系统的初始化，当售货机内存货不足时要及时补给商品，并对商品数量计数系统进行初始化。
(2)货币的辨识功能模块。当有货币投入时，通过货币识别模块进行对货币的识别，当识别通过后会给PLC发送指令通过累计器对钱币计数。
(3)系统显示功能模块。通过系统显示模块来识别投入的钱币是否能够购买某种商品，和商品是否缺货无法购买。
(4)价格比较功能模块。 通过价格比较模块来比较投入的货币是否能达到购买某种商品。
(5)商品选择功能模块。自动售货机售有4种产品,分别为1元的纯净水、2元的山泉水、3元的红茶,4元的奶茶，当投入的货币币值大于等于商品按钮时只要选择对应的商品按钮就可以购买。
(6)退币功能模块。当交易结束时按下退币按钮就可以退出余额结束购买。
2.3硬币的识别
硬币的识别主要通过识别硬币的材料和尺寸来判别硬币的真伪，硬币的材质是由特殊的合金制作成的，无法伪造出来，不同币值的硬币在尺寸重量上有很明显的差别。当硬币投入后，硬币通过由电感和电容组成的磁场，由于硬币材料和尺寸上的不同，通过磁场时会影响电感的电感量，电感量的变化引起振荡频率的变化，检测到的振荡频率与系统中存在的频率进行对比，就可判别出钱币的真伪，如果钱币为真则给PLC发送信号，进行货币的计算。当投入假币时，由于假币在振荡频率的不同无法通过硬币识别器被弹了出来。
图2.4 硬币识别器
2.4 纸币的识别
在纸币的投币过程中，纸币要先经过纸币识别器进行识别。在市场上纸币的识别通常为紫外线识别，由于纸币是由特殊的纸张制作而成，在紫外线下没有荧光反射，可以根据荧光的强度辨别钱币的真伪。不同币值的纸币面积大小有所不同，可通过红外装置来辨别钱币纸张的大小来区分币值，当钱币为真时，钱币可通过纸币识别器，并给PLC一个信号，进行货币的累加计算。如果钱币为假，则吐出假币，无信号输出。