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ELECTRONICS WORLD ・技术交流
安晋辰
明基笔记本电脑本设计基于SIMA TIC S7-200 PLC 设计的自动水果售货机的控制系统。通过分析目前自动售货机的控制系统，PLC 的工作原理，以及西门子S7-200 PLC 硬件结构，设计出货机的售货控制和预警控制系统。 1 绪论
1.1 研究背景
自动售货机作为一种新兴的商业零售模式。在国内，1992年从日本、韩国引进自动售货机。截止1999年年底，全国投放的自动售货机为1000台左右。在各类车站、码头、机场、购物中心、商业街道、学校等
处都可见到自动售货机。无论什么行业，都朝着便捷、智能方向发展。自动售货作为全新的销售形式，迎合了人们的消费习惯，必将有其独特舞台。1.2 课题研究的目的和意义
自动售货机在国内的生产厂家主要以友宝、澳柯玛、大冷公司、以及新北洋为主，且功能较为智能，例如机器扩展联网、PTC 加热、数据库生成、声波离线支付等，应用结合了最新科技成果。
目前自动售货机主要针对饮料等瓶装或灌装制品，应用于水果的自动售货机几乎没有。而且传统的自动售货机控制核心主要基于继电器控制，单片机及Verilong-HDL 控制。这样会在输入输出上做大量工作，而且抗干扰性也不好。自动售货机作为新型零售设备，稳定性和抗干扰能力必然要求可靠。PLC 是集合了自动化技术、计算机技术及通信于一体的工业控制装置，相比传统的继电器控制，具有编程简单，抗干扰性强，维护方便等优点。设计一款用PLC 作为控制核心，对各种成型水果自动辨别，自动识别钞票的水果售货机具有不错的前景。1.3 内容设计
爱玛先声夺人（1）本次设计题目基于PLC 自动售货机控制，商品进出货时，根据设计内容和控制要求，分配I/O 端口以定位不同种类水果，画出外部接线图，采用STEP7编程软件，来编程梯形图控制程序，并进行组态，仿真调试。
（2）设计货机的售货过程控制，包括投币模块、商品的选择
与出货模块、零模块，完善其中的环节。
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（3）设计声光报警控制，当发生火灾、机器损坏及其他故障时，蜂鸣器响起，警灯闪烁，提示预警。
2 自动水果售货机控制系统分析
（1）系统操作过程
开始由顾客按下投币按钮，投入纸币后，经钱币识别器识别，将信号传给PLC ，经PLC 判断相应币值可购买的水果，此时若按下相应水
果的选择按钮，PLC 发出指令控制相应出货电机运转，送出水果。若有余额选择退币时，退币电机工作退出相应币值纸币，交易完成。
（2）设计思路
自动水果售货机根据售卖商品种类的不同，在控制要求上有着较大
的不同。本论文研究的售货机基于PLC 为核心控制，集光、电、控制、通信于一体的智能化产品。商品种类以苹果、香蕉、香梨、橘子等易于包装，存放周期较长的常见的种类为主。售卖方式考虑到用户的需求，采用按个计卖方式，这就要求在摆放水果时，必须选择质量、泽相近的水果置于同一售
货区域。支付通过纸币识别器加以识别，方便不同场合、不同层次的用户消费。具有自助零、系统预警检测等功能。
3 自动水果售货机系统设计
3.1 PLC简介
可编程逻辑控制器，英文称Programmable Logical Controller ，它采用可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、定时、计数等操作指令，并通过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。集计算机技术、通信技术和自动化成果于一体，应用于工业控制系统的电子系统装置。3.2 元器件选型
（1）PLC 选型
本次设计的中小型控制系统，根据货机的控制要求及输入、输出点数，I/O 扩展，选择西门子S7-200 CPU226型号PLC ，具有24输入、16输出，同时可扩展7个模块，拥有PID 控制器，具有内置时钟，配有6个30KHZ 高速计数器和2路20KHZ 高速脉冲输出，并且支持PPI 、MPI 通信协议，利于PLC 与上位机之间的通信。
SIMATIC S7-200系列PLC 可以单机运行，也可通过RS-485或PROFIBUS-DP 组网运行。结构轻巧，
指令集丰富，并且运行速度快，继承了西门子公PLC 在中、大型领域的技术优势。由于结构紧凑、扩展性优越，S7-200可适用于小规模工业控制要求。
（2）温度传感器选型
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王新军本次设计选用的温度传感器，在发生火灾时对售货机内部温度进行测量。考虑到火灾时的温度，此次使用铂热电阻传感器进行温度检测，型号为Pt100，量程在0℃~200℃这一范围。利用0℃时的电阻值的大小不同分为10Ω（分度号为Pt10）和100Ω（分
度号为Pt100）等，可以测得温度在-200~850℃之间。传感器的接线如图1所示。
3.3 水果售货机控制设计
售货机系统控制：
基于PLC的水果自动售货机设计
齐鲁理工学院 陈金宝
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