畢業(yè)設(shè)計論文自動售貨機(jī)設(shè)計THEDESIGNOFVENDINGMACHINE圖書分類號密級學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名日期年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名導(dǎo)師簽名日期年月日日期年月日摘要現(xiàn)如今，越來越多的場合出現(xiàn)了自動售貨機(jī)，由于其迎合了消費者的即時需求，提供了一種極為便利的購物方式，因而受到大眾的歡迎。傳統(tǒng)的自動售貨機(jī)可靠性較低，抗干擾能力差，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜。本文將基于PLC設(shè)計自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)，分析其功能和優(yōu)勢，提出合理的設(shè)計方案。進(jìn)行合理的硬件選型，選用直流減速電機(jī)，設(shè)計控制電路。選用了合適的貨幣識別裝置，采用彈簧推動式送出機(jī)構(gòu)；設(shè)計具有防盜功能的自動售貨機(jī)取物箱，取物箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計運用了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理、材料力學(xué)、創(chuàng)新思維等多方面的知識。選用三菱FX2N64MR型PLC，采用三菱PLC專用軟件編譯梯形圖，介紹了自動售貨機(jī)的工作流程，設(shè)計系統(tǒng)控制程序。關(guān)鍵詞PLC；自動售貨機(jī)；取物箱ABSTRACTNOWADAYS,MOREANDMOREOCCASIONSAPPEAREDVENDINGMACHINE,BECAUSEITCATERSTOTHEIMMEDIATENEEDSOFCONSUMERS,PROVIDESAVERYCONVENIENTWAYTOSHOP,SOWELCOMEDBYTHEGENERALPUBLICTRADITIONALVENDINGMACHINERELIABILITYISLOW,ANTIINTERFERENCEABILITY,SYSTEMDESIGNCOMPLEXITYTHISARTICLEISBASEDONPLCVENDINGMACHINECONTROLSYSTEMDESIGN,ANALYZEITSFEATURESANDBENEFITS,REASONABLEDESIGNREASONABLEHARDWARESELECTION,THECHOICEOFDCGEAREDMOTOR,CONTROLCIRCUITDESIGNCHOOSEASUITABLEMONETARYRECOGNITIONDEVICEWITHSPRINGPUSHEROUTMECHANISMDESIGNEDWITHSECURITYFEATURESVENDINGEXTRACTCONTAINER,EXTRACTCONTAINERSTRUCTURALDESIGNUSINGAMECHANICALDESIGN,MECHANICALPRINCIPLES,MECHANICSOFMATERIALS,INNOVATIVETHINKING,ANDMANYOTHERKNOWLEDGEUSEDMITSUBISHIFX2N64MRTYPEPLC,MITSUBISHIPLCLADDERPROPRIETARYSOFTWARECOMPILERINTRODUCEDVENDINGMACHINEWORKFLOWDESIGNSYSTEMCONTROLPROGRAMKEYWORDSPLCVENDINGMACHINEEXTRACTCONTAINER目錄摘要IABSTRACTII1緒論111自動售貨機(jī)的歷史和發(fā)展前景112課題研究的目的與意義113主控單元的確定22總體方案設(shè)計421自動售貨機(jī)的功能分析422系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖523自動售貨機(jī)的工作過程524總體設(shè)計方案73硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計931電動機(jī)的選擇932貨幣處理裝置9321硬幣識別器9322紙幣識別器1033送出機(jī)構(gòu)1134控制電路設(shè)計12341接觸器選擇12342開關(guān)電源選擇134取物箱的設(shè)計1441取物箱的結(jié)構(gòu)與作用14411結(jié)構(gòu)14422作用1642取物箱的防盜結(jié)構(gòu)16421傳統(tǒng)防盜結(jié)構(gòu)16422本設(shè)計采用的防盜機(jī)構(gòu)1743箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計1844材料的選擇19441箱體材料選擇19442取物門板與防盜板材料的選擇20443取物門固定套材料的選擇2145力的計算2146聯(lián)動軸扭矩計算2347取物門的旋轉(zhuǎn)角度245自售貨機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計2651PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原則2652PLC的選型2653控制系統(tǒng)流程圖及I/O地址分配27531控制系統(tǒng)流程圖27532I/0地址分配29533PLC外部接線圖3054自動售貨機(jī)程序設(shè)計32541自動售貨機(jī)的程序部分32542自動售貨機(jī)的控制程序33結(jié)論37致謝38參考文獻(xiàn)39附錄40附錄程序梯形圖401緒論11自動售貨機(jī)的歷史和發(fā)展前景自動售貨機(jī)的歷史由來已久，有傳說在古埃及時代就已經(jīng)出現(xiàn)了簡單的售貨機(jī)。作為自動售貨機(jī)的“超級大國”日本，他們的第一臺自動收貨機(jī)誕生于1904年，是一臺販賣明信片和郵票的機(jī)器，也可以當(dāng)做郵筒使用。六十年代，日元百元以下貨幣統(tǒng)一改為硬幣，此時美國飲料行業(yè)發(fā)展迅猛，開始進(jìn)入日本市場，為自動售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)的興起提供了良好的發(fā)展環(huán)境。70年代，隨著電子應(yīng)用和計算機(jī)的發(fā)展，由于自動售貨機(jī)的特性滿足了人們即時購買的需求，方便了大眾生活，在歐洲，美國和日本正逐漸變得無可替代。同時，售貨領(lǐng)域也得到了極大的拓展，食品飲料、生活用品、酒水香煙應(yīng)有盡有，成為了全天不休業(yè)的街邊超市。近年來自動售貨機(jī)已遍及全世界，日本和美國都有很高的人均占有率，尤其是日本。自動售貨機(jī)上各類飲料的交易量占市場總交易量的百分之七十，每年每個消費者在自動售貨機(jī)上可消費5萬5千元。全球范圍內(nèi)每天的交易額可以超過兩千個億。自動售貨機(jī)在中國也逐漸成為主流商務(wù)工具，這個正在崛起的新興產(chǎn)業(yè)，讓中國的零售行業(yè)重新洗牌，打破了之前超市和商店的傳統(tǒng)銷售形式，掀起了新的行業(yè)革命。近幾年，移動終端支付發(fā)展很快，在年輕人中很受歡迎，新興的支付手段為國內(nèi)的自動售貨機(jī)提供了全新的平臺。12課題研究的目的與意義作為一種新穎的零售形式，是一種不受場地限制,快捷便利，可完成全天候無人售貨的商業(yè)設(shè)備。銷售領(lǐng)域快速拓展，出售的商品涵蓋各個方面包括食品、飲料、日用品等等。面對如今社會上人們的時間觀念的加重，快捷方便的購買到顧客需求的商品這樣的優(yōu)點恰巧迎合消費者們的心理，因此受到廣大消費消費者的青睞。中國自動售貨機(jī)行業(yè)在相關(guān)部門支持下發(fā)展速度迅猛，現(xiàn)代化城市對公共設(shè)施需求使得這個行業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)會，促生一批新的服務(wù)行業(yè)，加速了物流運輸配送業(yè)的發(fā)展，豐富產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步成為一種時尚的消費方式。在城市商業(yè)樓、車站、機(jī)場、街道等公共場所經(jīng)常能看到它們的出現(xiàn)，不僅可以方便群眾生活，在某種程度上更成為了現(xiàn)代化城市文明程度的一種象征，開創(chuàng)了全新的自助銷售的時代。13主控單元的確定本設(shè)計需要主控單元來控制并實現(xiàn)它的各種功能。通過比較，選擇最適用的作為本次設(shè)計的主控單元。單片機(jī)作為核心結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)型自動售貨機(jī)，其價格不太高，但是其抗擾性差，遇到電壓不穩(wěn)的情況，單片機(jī)很容易就會損壞。所以除了價格方面，主控單元的是否具有良好的可靠性也是重要的參考要素。PLC邏輯）在產(chǎn)品更新，生產(chǎn)工藝改造的情況下有著極大的可編程控制器優(yōu)勢。即只在軟件上對程序進(jìn)行改動而不改動外部接線，也不更換現(xiàn)有的設(shè)備，可是快速組織新的生產(chǎn)活動。只要按照新產(chǎn)品和新工藝修改原程序或者替換全新的程序即可，既節(jié)省了經(jīng)費，新工藝也可以極快的得到應(yīng)用，提高企業(yè)的效益，繼電器或半導(dǎo)體無法做到事半功倍的效果的。在目前我國采用繼電器控制的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備有百分之75。繼電器控制不僅可靠性差，而且程序設(shè)計也相當(dāng)耗費時間和精力，從確立方案到設(shè)計施工會消耗大量時間，巨大的工作量會導(dǎo)致設(shè)計周期延長。如果采用PLC控制，則可以解決上述問題，設(shè)計人員能夠利用編程器上的屏幕顯示編寫程序，可以直觀的表達(dá)工藝要求，有些資料也不一定要繪制圖紙。工作人員可以根據(jù)新的工藝要求重新編寫程序，然后儲存起來以便隨時調(diào)用。這種軟件對提高勞動非常具有實際意生產(chǎn)率義。既方便又保密的特性，迎合了生產(chǎn)設(shè)計者們的需求，因此受到歡迎。如何在市場的競爭中利用最小的投入來賺取最大的利潤，在如今科技成果迅猛發(fā)展的形勢下顯得尤為重要。以下分析采用不同的主控單元自動售貨機(jī)的功能優(yōu)劣性質(zhì)。采用電力機(jī)械控制自動售貨機(jī)對電機(jī)機(jī)械控制的需求很小，會浪費大量的動力資源。采用液壓系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)控制要求技術(shù)比較高，各種閥體設(shè)備的組裝復(fù)雜程度較高，其反應(yīng)速度也比較慢，使用液壓系統(tǒng)控制由于成本太高，所以不適宜用于控制售貨機(jī)。采用單片機(jī)控制使用單片機(jī)控制的話，程序設(shè)計復(fù)雜，輸入和輸出接口會耗費大量的時間，而且單片機(jī)本身的抗干擾性差不適于自動售貨機(jī)。采用PLC（）控制PLC可以實現(xiàn)控制功能，而且優(yōu)點明顯，可編程序控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域憑借著高可靠性、簡單的編程，維護(hù)簡單的特性，獲得了廣泛的應(yīng)用。作為社會上常見的完成商品零售的獨立設(shè)施，自動售貨機(jī)必須有較高的執(zhí)行效率、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的可靠性。所以本次設(shè)計使用PLC作為主控單元，對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有很大的幫助。2總體方案設(shè)計21自動售貨機(jī)的功能分析結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計從自動售貨機(jī)的歷史和發(fā)展前景開始，闡明了本次課題研究的目的與意義，解釋的自動售貨機(jī)的工作過程。確定了本次設(shè)計的主控單元。接著分析了本次設(shè)計自動售貨機(jī)的功能，說明了售貨機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，梳理售貨機(jī)的工作流程，從總體上分析本方案。根據(jù)任務(wù)書要求，對電動機(jī)、投幣器等硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型，通過翻閱大量資料決定采用彈簧螺旋式送出機(jī)構(gòu)，并設(shè)計并畫出控制電路。改進(jìn)了售貨機(jī)取物箱的防盜結(jié)構(gòu)，設(shè)計了自動售貨機(jī)的防盜取物箱并畫出機(jī)械機(jī)構(gòu)圖?？刂葡到y(tǒng)方面，選擇三菱FX2N64MR作為主控單元，采用順序控制的程序設(shè)計思路，設(shè)計了啟動程序、投幣比較程序、可選飲料顯示和購買程序等等。本次設(shè)計的自動售貨機(jī)方案比較簡單，由于缺乏閱歷與實際經(jīng)驗，系統(tǒng)中還存在很多不完善的地方。比如無法顯余額，退幣部分也只限于硬幣找零，顧客使用上存在一定的局限性。這些部分的修改還需要進(jìn)一步的設(shè)計和調(diào)試。致謝參考文獻(xiàn)1徐益清可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M西安西安電子科技大學(xué)出版社20092梁耀光、余文休電工新技術(shù)教程M北京中國社會勞動保障出版社20073趙紅梅自動售貨機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計J工程技術(shù)20094王兆義可編程序控制器教程M北京機(jī)械工業(yè)出版社20055鐘肇新等編可編程序控制器原理及應(yīng)用第四版M廣州