自动售货机控制系统的设计
- 格式:doc
- 大小:98.50 KB
- 文档页数:10
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言自动售货机作为一种便捷的购物方式,已经深入到人们的日常生活中。
随着科技的发展,自动售货机的功能越来越强大,可以实现多种支付方式、商品种类的丰富以及智能化的控制等。
本文将重点研究基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统的设计,以满足市场需求和提高自动售货机的性能。
二、PLC控制系统的基本原理1.1 PLC的定义与分类PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机。
它可以根据预先编写的程序,对各种输入信号进行采集、处理和输出,实现对生产过程的自动控制。
根据PLC的工作原理和应用领域,可以将其分为以下几类:(1)离散型PLC:其内部采用晶体管作为基本元件,具有体积小、结构简单、接线少等特点,适用于单机运行和较小规模的控制系统。
(2)连续型PLC:其内部采用电容式或电感式触点作为基本元件,具有较高的可靠性和抗干扰能力,适用于大规模的工业自动化系统。
(3)混合型PLC:结合了离散型和连续型PLC的优点,既具有离散型PLC的结构简单、接线少的特点,又具有连续型PLC的高可靠性和抗干扰能力。
1.2 PLC控制系统的主要组成部分PLC控制系统主要由以下几个部分组成:输入设备、中央处理器(CPU)、存储器、输出设备和通讯接口。
其中,输入设备负责采集外部环境的各种信息,如温度、湿度、压力等;中央处理器负责对采集到的信息进行处理和运算;存储器负责存储程序和数据;输出设备负责将处理后的结果输出到外部设备,如电机、阀门等;通讯接口负责与其他设备进行数据交换和通信。
三、基于PLC的自动售货机控制系统设计2.1 系统需求分析为了满足市场需求,自动售货机控制系统需要具备以下功能:(1)多种支付方式:支持现金、银行卡、移动支付等多种支付方式,方便用户购买商品。
(2)商品种类丰富:提供各类饮料、零食、日用品等商品,满足不同用户的需求。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计自动售货机是一种自动化的货物销售设备,广泛应用于餐厅、便利店等各类商铺。
它能够通过电子支付方式自动售卖商品,并具备库存管理、销售数据统计、远程监控等功能。
为了实现自动售货机的正常运行,需要设计一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统。
首先,我们需要对自动售货机的功能进行分析,确定所需的控制模块。
自动售货机的主要功能包括:1.商品选择与交付:用户通过触摸屏或按键选择商品,机器自动将所选商品交付给用户。
3.库存管理:自动售货机需要准确管理商品的库存,当商品数量不足时,需要提醒操作员补充。
4.销售数据统计:自动售货机需要对商品销售情况进行统计,包括销售数量、销售额等数据。
5.远程监控:自动售货机可以通过网络与远程服务器建立连接,实现远程监控和管理。
基于以上功能,我们可以将PLC的控制系统设计如下:1.输入模块:包括触摸屏、按键等,用于接收用户选择商品、支付方式等输入信息。
2.输出模块:包括商品出货口、屏幕显示等,用于将商品交付给用户,并显示交互信息。
3.电子支付模块:用于连接支付系统,处理用户支付请求,进行实时的支付验证和交易记录。
4.库存管理模块:通过传感器检测商品数量,当商品数量不足时,发出报警信号并提醒操作员补充商品。
5.销售数据统计模块:通过PLC中的计数器功能,统计每个商品的销售数量和销售额,并将数据保存到存储器中。
6.通信模块:用于与远程服务器建立连接,传输销售数据、库存信息等,并接收远程的监控指令。
在设计控制系统时,我们需要考虑到以下几个方面:1.系统的稳定性和可靠性:PLC是一种可靠的工控设备,可以提供稳定的控制功能。
同时,我们需要设置适当的备份机制,确保系统在故障时可以正常运行。
2.用户交互的友好性:通过触摸屏、显示屏等人机界面,提供友好的交互方式,使用户能够方便、快速地选择商品,并了解交易结果。
3.安全性:自动售货机控制系统需要具备一定的安全保障措施,防止恶意攻击和非法操作。
基于PLC自动售货机控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的日益明显,自动售货机作为一种新型的零售模式,正逐渐改变着人们的消费习惯。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统设计,旨在通过自动化和智能化的技术手段,提高售货机的运营效率,优化用户体验,并满足现代零售市场的需求。
本文将对基于PLC的自动售货机控制系统设计进行深入探讨,从系统架构、功能实现、软硬件集成等方面进行全面分析,旨在为相关领域的研究与实践提供有益的参考。
本文将首先介绍自动售货机的发展历程和现状,分析基于PLC的控制系统设计的必要性和优势。
随后,详细阐述控制系统的总体设计方案,包括硬件选型、软件编程、系统网络构建等关键环节。
在此基础上,进一步探讨控制系统的核心功能,如商品识别、交易处理、库存管理、远程监控等,并阐述如何实现这些功能的自动化和智能化。
本文还将关注控制系统的安全性、稳定性和可扩展性等方面的设计考虑,以确保售货机在实际运营中的可靠性和持久性。
通过案例分析或实验验证,对基于PLC的自动售货机控制系统的实际效果进行评估,并提出改进和优化建议,以期为推动自动售货机技术的进一步发展提供有益的借鉴。
二、PLC控制系统设计基础在设计基于PLC的自动售货机控制系统时,理解PLC控制系统的基本原理和设计方法是至关重要的。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程存储器,用于执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或过程。
我们需要明确PLC控制系统的基本构成,这通常包括中央处理单元(CPU)、存储器、输入/输出模块、电源以及编程设备等。
CPU是PLC的核心,负责执行用户程序,处理数据,以及与其他模块通信。
存储器则用于存储用户程序、数据和工作状态等信息。
输入/输出模块负责与外部设备进行连接,实现数据的输入和输出。
课程设计任务书设计题目:饮料自动售货机PLC控制系统设计学院:机械工程学院专业:机械测控班级:姓名:组员:指导老师:【摘要】本文介绍了自动售货机的基本原理以及工作流程,然后以一次交易过程为例,把交易过程分为几个程序块,然后分别对程序块进行编程。
具体说明了可编程序控制器在自动售货机中的作用。
程序涉及到了自动售货机工作的绝大部分过程。
利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性,保证自动售货机能够长期稳定运行。
关键词:自动售货机;可编程序控制器;梯形图Abstract:This paper introduces the basic principle s of vending machines, as well as workflow, and t hen to a transaction process as an example, the t ransaction process is divided into several block, a nd then the block were programmed. Specify the PLC in the role of vending machines. Procedures relat ed to the work of the vast majority of vending m achine process. PLC control of the use of vending machines enhance the stability of the system to ensure that vending machines capable of long-term s table operation.Key words:Vending machines; PLC; Ladder Diagram一.PLC的概述1.1 PLC的产生20世纪20年代起,人们把各种继电器,定时器,接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统,控制各种生产机械,这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统。
基于PLC自动售货机控制系统设计引言自动售货机作为一种便捷的零售方式,已经广泛应用于各种场景,如商场、学校、车站等。
为了提高自动售货机的功能和性能,PLC(可编程逻辑控制器)被引入到控制系统中。
PLC作为一种可编程的电子设备,能够根据预定的程序和逻辑来控制各种设备和过程。
本文将详细介绍基于PLC自动售货机控制系统设计的相关内容。
一、PLC控制系统概述1.1 PLC基本原理PLC是一种用于工业自动化领域的电子设备,它能够根据预定的程序来实现各种控制功能。
其工作原理是通过输入模块接收外部信号,经过处理后通过输出模块输出信号来实现对设备和过程的控制。
1.2 PLC在自动售货机中的应用在传统自动售货机中,通常使用微处理器或嵌入式系统来实现对设备和过程的控制。
然而,这些传统方式存在着功能有限、扩展性差等问题。
而使用PLC作为自动售货机的控制器,则可以克服这些问题,并且具有更好的稳定性和可靠性。
二、PLC自动售货机控制系统设计2.1 系统结构设计PLC自动售货机控制系统的结构主要包括输入模块、处理单元(CPU)、输出模块和外部设备。
其中,输入模块用于接收外部信号,CPU用于处理信号并执行相应的控制程序,输出模块用于输出信号,外部设备包括货道、显示屏等。
2.2 系统功能设计PLC自动售货机控制系统的功能主要包括货道管理、库存管理、支付管理和故障处理等。
其中,货道管理功能用于管理各个货道上商品的存放和取出;库存管理功能用于实时监测商品库存并生成相应的报表;支付管理功能用于接收用户支付信息并完成交易;故障处理功能用于检测设备故障并进行相应的处理。
2.3 系统程序设计PLC自动售货机控制系统的程序设计是实现各个功能的关键。
在程序设计中,需要考虑到各个输入信号和输出信号之间的关系,并编写相应的逻辑代码。
此外,还需要考虑到异常情况下的处理方式,并编写相应代码进行异常处理。
三、PLC自动售货机控制系统实现3.1 硬件实现PLC自动售货机控制系统的硬件实现主要包括PLC设备的选择和配置,输入模块和输出模块的连接,以及外部设备的接入等。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言自动售货机作为一种便捷的购物方式,已经在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
随着科技的发展,自动售货机的功能也得到了不断的升级和优化。
本文将重点研究基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统的设计,通过对PLC的基本原理、功能模块以及应用场景的分析,为自动售货机的控制系统设计提供理论支持和技术指导。
二、PLC基本原理及功能模块1.1 PLC基本原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机,它采用可编程的存储器,用于其内部存储程序,以执行对各种输入或输出设备的控制。
PLC的主要特点是具有较高的可靠性、灵活性和可编程性。
它可以根据实际需要,对控制程序进行修改和调整,以满足不同生产环境的需求。
1.2 PLC功能模块PLC的功能模块主要包括输入/输出模块、中央处理器模块(CPU)、存储器模块和通信模块等。
其中,输入/输出模块负责接收外部设备的信号,并将其转换为PLC可以识别的电平信号;中央处理器模块是PLC的核心部件,负责执行用户编写的控制程序;存储器模块用于存储程序代码、数据和参数等;通信模块则负责与其他设备进行数据交换和通信。
三、基于PLC的自动售货机控制系统设计2.1 系统架构设计基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成:输入设备检测模块、货物存储管理模块、销售结算模块和人机交互模块。
其中,输入设备检测模块主要用于检测用户的操作行为,如按下取票按钮、投币/刷卡等;货物存储管理模块负责管理货物的进出库、库存数量等信息;销售结算模块则负责计算用户的购买金额,并进行找零处理;人机交互模块则负责与用户进行实时沟通,提供相关信息和服务。
2.2 功能模块设计2.2.1 输入设备检测模块该模块主要包括传感器和执行器的配置,以及相应的控制程序。
传感器可以检测到用户的动作,如按下取票按钮、投币/刷卡等;执行器则根据传感器的信号执行相应的操作,如打开货门、出货等。
基于PLC的自动售货机控制系统设计自动售货机是一种在商场、办公楼、车站等公共场所广泛使用的自动销售设备,它能够提供各种商品的购买服务。
随着科技的发展,自动售货机的功能也不断提升,从最初简单的商品销售到现在的多功能服务。
为了实现自动售货机的高效运行和灵活控制,PLC技术被广泛应用于自动售货机控制系统中。
本文将从系统设计、硬件选型、软件编程等方面对基于PLC的自动售货机控制系统进行深入研究。
一、系统设计1.1 系统功能需求基于PLC的自动售货机控制系统应具备以下功能:商品库存管理、投币找零功能、商品选择和交付功能等。
1.2 系统结构设计基于PLC的自动售货机控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括投币器、找零器、显示屏和取物口等设备;软件部分包括程序设计和逻辑控制。
二、硬件选型2.1 PLC选型选择适合自动售货机应用场景的PLC型号,考虑到运行稳定性和扩展性等因素。
2.2 投币器选型选用高精度的投币器,能够准确辨别硬币的面值,并能够自动找零。
2.3 找零器选型找零器应能够根据投入的金额自动计算找零,并确保找零的准确性和速度。
2.4 显示屏选型选择高清晰度、易读性好的显示屏,用于显示商品信息、价格和操作指引等。
2.5 取物口设计设计合理的取物口,确保商品能够顺利交付给用户,并考虑到商品大小和重量等因素。
三、软件编程3.1 程序设计根据系统功能需求,编写相应的程序代码。
程序代码应包括商品库存管理、投币找零功能、商品选择和交付功能等模块。
3.2 逻辑控制通过PLC对硬件设备进行逻辑控制,实现自动售货机各项功能。
例如,通过读取投币器传感器信号来判断用户投入金额是否足够购买商品,并根据判断结果控制找零器进行找零操作。
四、系统测试与优化4.1 系统测试对基于PLC的自动售货机控制系统进行全面测试,包括硬件设备的功能测试和软件程序的功能测试。
4.2 问题分析与优化根据测试结果分析系统存在的问题,并进行相应的优化调整。
课程设计题目:自动售货机控制系统旳设计目旳与任务:(1)深入掌握MAX+PLUSⅡ软件旳使用措施;(2)会使用VHDL语言设计小型数字电路系统;(3)掌握应用MAX+PLUSⅡ软件设计电路旳流程;(4)掌握自动售货机旳设计措施;(5)会使用GW48试验系统。
内容和规定:设计一种简易旳自动售货机,它可以完毕钱数处理、找零、显示、退币等功能。
(1)用3个键表达3种钱,再用3个键表达3种物品。
(2)用2个数码管显示输入旳钱数,再用2个数码管显示所找旳钱数,以元为单位。
(3)买东西时,先输入钱,用数码管显示钱数,再按物品键,若输入旳钱数不小于物品旳价格,用数码管显示所找旳钱数,并用发光二极管表达购置成功。
(4)若输入旳钱数少于物品旳价格,用数码管显示退出旳钱数,并用发光二极管表达购置失败。
设计内容(原理图以及有关阐明、调试过程、成果)一、系统设计方案根据系统规定,系统旳构成框图如图1所示。
图1 系统构成框图系统按功能可分为分频模块、控制模块和译码输出模块。
(1)分频模块旳作用是获得周期较长旳时钟信号,便于操作,且不会产生按键抖动旳现象。
其原理是定义两个中间信号Q、DIV_CLK,Q在外部时钟CLK旳控制下循环计数,每当计数到一种设定旳值时DIV_CLK旳值翻转,最终将DIV_CLK赋给NEW_CLK即可,变化设定值可变化分频旳大小。
(a2)控制模块是这个系统旳关键模块,它具有判断按键、计算输入钱数总和、计算找零、控制显示四个作用。
它旳工作原理是每当时钟上升沿到来时,判断哪个按键按下,若按下旳是钱数键,则将钱数保留于中间信号COIN,若下次按下旳仍是钱数键,COIN 旳值则加上对应旳值并显示于数码管;当物品键按下时,则将COIN旳值与物品价格进行比较,然后控制找零。
(3)由于钱数也许不小于9,因此译码显示模块旳作用就是将钱数译码后用两个数码管显示,这样以便观测。
根据各个功能模块旳功能并进行整合,可得到一种完整旳自动售货机系统旳整体组装设计原理图,如图2所示。
基于PLC自动售货机控制系统设计概述随着科技的不断发展,自动售货机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在传统的自动售货机中,常使用简单的电路控制,但这种传统的控制方式已经不能满足现代社会的需求。
基于PLC自动售货机控制系统是当前应用较为广泛的一种技术,本文将详细介绍PLC自动售货机控制系统的设计。
系统组成PLC自动售货机控制系统主要由以下几个部分构成:1. 机械部分机械部分是自动售货机体积较大的部分,主要包括外壳、货道、取货器等等。
2. 电器部分电器部分主要包括电机、传感器、显示屏、按键、通讯模块等,这些电器元件的作用是检测货物列是否到达指定位置、控制货物的运转、显示物品价格及购买状态等。
3. PLC程序设计PLC自动售货机控制系统的核心就是PLC程序,它负责整个自动售货机的运行,程序设计包括自动售货机的状态判断、货物选购、售货、找零等功能。
在PLC程序设计中,必须考虑各种不同的情况和异常处理,以确保整个系统的稳定性和可靠性。
系统设计流程在进行PLC自动售货机控制系统设计时,一般遵循以下几个基本的步骤:1. 系统需求调研在设计PLC自动售货机控制系统前,需要对售货机的性能、功能、要求进行详细的调研,确定需要实现的功能和设计要求。
2. 系统框架设计根据系统需求,设计系统框架,包括机械部分、电器部分和PLC程序设计等。
3. PLC程序设计设计PLC程序,包括PLC的输入输出模块的端口分配、功能模块的功能设计、控制流程的编写、调试和修改等。
4. 调试和测试通过调试和测试,测试系统是否满足要求,是否存在问题,进行必要的修改和完善。
系统特点PLC自动售货机控制系统具有以下几个特点:1. 高效性PLC自动售货机控制系统能够有效地控制售货机的操作,以及减少因人为原因(如人员操作疲劳、误操作等)而产生的错误。
2. 稳定性通过PLC自动售货机控制系统,售货机能够保持稳定的工作状态,有效避免因电路失控等问题而造成的故障。
自动售货机控制系统设计概述本文档旨在介绍自动售货机控制系统的设计。
该控制系统负责管理和监控自动售货机的运行,确保正常的售货和货物补充。
在设计过程中,我们将主要关注系统的功能和架构。
功能自动售货机控制系统的主要功能如下:1. 货物库存管理:系统可以监测和追踪自动售货机中各种货物的库存情况。
当货物库存低于预设阈值时,系统将发出警报并触发货物补充流程。
2. 售货管理:系统负责记录每个售货交易的细节,包括购买的货物信息、购买时间和交易金额。
这些数据将用于后续分析和报告。
3. 支付管理:系统可以处理各种支付方式,如硬币、纸币和电子支付。
它能够验证支付的有效性并完成交易过程。
同时,系统还能提供找零功能。
4. 用户接口:系统配备了一个用户友好的界面,方便用户选择和购买商品。
界面应该简洁、直观,并提供货物搜索功能。
5. 运维管理:系统具备远程监控和故障诊断功能,可以实时监测自动售货机的运行状态。
它能够检测故障并自动通知相关人员进行修复。
架构自动售货机控制系统的架构应该具备以下组件:1. 控制单元:负责与自动售货机硬件设备进行通信和控制。
它接收传感器和执行器的数据,并根据系统逻辑做出相应的决策。
2. 数据存储:用于存储货物库存、交易记录、故障日志等数据。
可以选择数据库服务器或云存储平台作为数据存储的解决方案。
3. 用户界面:提供给用户使用的操作界面,可以是物理按钮、触摸屏或手机应用程序。
用户界面与控制单元进行通信以完成交互操作。
4. 通信模块:用于与远程服务器或监控中心进行通信。
可以通过网络连接或无线通信实现,以便实时监测运行状态和发送警报信息。
安全考虑在设计自动售货机控制系统时,需要考虑以下安全问题:1. 数据安全:保护存储在系统中的敏感数据,如交易记录和用户信息,防止被未经授权的人员访问或篡改。
2. 身份验证:确保只有授权人员才能访问系统的管理功能,如货物补充和故障修复。
3. 安全通信:使用安全的通信协议来保护系统与远程服务器之间的数据传输,防止被恶意攻击者窃取信息。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言在这个快节奏的社会,自动售货机已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
无论是在地铁站、商场、学校还是小区,我们都能看到各种各样的自动售货机。
它们方便了我们的日常生活,让我们不再为找不到零钱而烦恼。
随着科技的发展,自动售货机的功能也在不断升级,从最初的硬币投币式,到现在的手机支付、刷脸支付等多种支付方式,自动售货机已经变得更加智能化和人性化。
今天,我们就来聊一聊如何设计一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统,让这个小小的机器变得更加聪明,更加贴近我们的生活。
二、PLC控制系统的基本概念PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器,是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它可以根据预先编写好的程序,实现对生产过程的自动控制。
PLC 控制系统具有结构简单、可靠性高、易于维护等优点,因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。
三、自动售货机控制系统的设计1. 系统架构基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成:输入设备(如按钮、刷卡器等)、输出设备(如电机、灯光等)、PLC处理器、存储器和通信模块。
通过这些部分的协同工作,实现对自动售货机的自动控制。
2. 输入设备设计为了让用户能够方便地使用自动售货机,我们需要设计一些常用的输入设备,如硬币投币口、纸币识别器、手机扫码区等。
硬币投币口可以接收用户的硬币投币操作;纸币识别器可以识别用户投入的纸币金额;手机扫码区可以让用户通过扫描二维码进行支付。
这些输入设备的设计,使得用户在使用自动售货机时,可以轻松地完成各种操作。
3. 输出设备设计输出设备是自动售货机的核心部分,主要包括货物储存区、出货装置、灯光提示等。
货物储存区可以根据用户的需求,存放不同种类的饮料和零食;出货装置可以根据用户选择的商品,将商品从储存区取出并送到出货口;灯光提示则可以提醒用户关注自己购买的商品是否准备好了。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计大家好,今天我要给大家聊聊一个非常有趣的话题:基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
你们知道PLC是什么吗?别看它只是一个小小的缩写,其实它是一个非常重要的东西哦!它就像是我们大脑里的一个小助手,可以帮助我们控制整个售货机的工作。
那么,这个小助手到底是怎么工作的呢?接下来,就让我来给大家揭开它的神秘面纱吧!我们需要了解售货机的工作原理。
售货机里面有很多不同的商品,每个商品都有一个对应的价格。
当我们想要购买某个商品时,只需要将钱放进投币口,然后按下相应的按钮,售货机就会自动识别出我们要购买的商品,并将商品放到出口处。
这样一来,我们就可以轻松地买到自己喜欢的东西了!但是,如果售货机里面没有足够的零钱怎么办呢?这时候,我们就需要用到PLC 了。
PLC是一种可编程逻辑控制器,它可以接收我们的指令,然后根据这些指令来控制售货机的工作。
比如说,当我们投入的钱不够购买某个商品时,PLC就会发出一个信号,让售货机会提示我们“您的钱不够”,并且暂停出售该商品。
等到我们投入足够的钱之后,PLC又会发出另一个信号,让售货机继续工作。
那么,PLC是如何实现这个功能的呢?其实很简单,它只需要对售货机内部的各个部件进行编程就可以了。
比如说,我们可以设置一个计数器,用来记录售货机内部已经投入了多少次硬币;还可以设置一个定时器,用来控制售货机在一段时间内只能接受一定数量的硬币。
这样一来,售货机就可以根据我们的指令来进行自动化的工作了!当然了,除了硬币之外,我们还可以使用其他的支付方式来购买商品。
比如说,现在很多地方都开始推广手机支付了。
那么,如何让PLC支持手机支付呢?其实也很简单,我们只需要在PLC里面添加一个新的模块就可以了。
这个模块可以用来接收手机发送过来的支付信息,并且与售货机内部的数据库进行比对。
只要比对成功了,PLC就会发出一个信号,让售货机开始出售商品。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计是非常有趣和实用的。
自动售货机控制系统的设计与实现的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展,自动售货机的普及度越来越高,其在生活中的应用越来越广泛。
自动售货机通过射频识别或者扫描二维码的方式识别商品,实现自动化销售。
自动售货机不仅为消费者带来了购物的便利,同时也带动了自动售货机控制系统的发展。
因此,本课题旨在研究自动售货机控制系统的设计与实现,包括系统的硬件设计和软件编程,从而提高自动售货机的智能化程度、减少维护成本,为自动售货机的稳定运行提供技术支持。
二、研究目的本课题的研究目的主要包括以下几个方面:1.设计并实现一种系统性能稳定、结构紧凑、易于维护的自动售货机控制系统。
2.优化自动售货机的硬件结构,使其更加稳定、安全和易于使用。
3.分析自动售货机的工作流程和数据传输机制,编写相应的软件程序,支持自动售货机的智能化管理。
4.测试自动售货机控制系统的稳定性和安全性,优化系统的性能,提高用户的使用体验。
三、研究内容与方法1.自动售货机硬件设计:本课题将针对自动售货机硬件结构设计进行研究,包括主板、显示屏、货道控制芯片、货道传感器、读卡器等组件的选型和布局。
在硬件设计过程中,需要充分考虑系统的稳定性、扩展性和安全性。
2.自动售货机软件编程:本课题将采用C语言和Python语言编写自动售货机控制系统的软件程序,包括货道控制程序、交易系统和监控系统等部分。
软件编程需要充分考虑系统的性能和稳定性,并且具备可扩展性和易维护性。
3.系统测试与优化:本课题将设计测试方案,对自动售货机控制系统的稳定性、用户体验等方面进行全面测试。
根据测试结果,对系统进行优化,提高自动售货机的性能和用户的使用体验。
四、预期成果本课题的预期成果主要包括:1.自动售货机控制系统的设计方案和实现方案。
2.自动售货机硬件结构图和软件程序源代码。
3.自动售货机控制系统的测试报告和优化方案。
4.自动售货机控制系统相关结果的发表和宣传。
五、研究计划1.前期准备阶段:2021年1月-2021年2月。
自动售货机智能化系统的设计与优化首先,随着科技的进步和人们对便利的需求的提高,自动售货机已经成为公共场所和商业场所不可或缺的一部分。
随着市场的竞争日益激烈,自动售货机智能化系统的设计和优化变得尤为重要。
一、自动售货机智能化系统的设计自动售货机智能化系统的设计主要包括以下几个方面:1.硬件设计自动售货机智能化系统的硬件设计是关键的一环。
在设计硬件的过程中,需要保证系统的可靠性和稳定性。
硬件设计的主要内容包括:(1)自动售货机的整体结构设计。
设计师需要考虑到自动售货机的体积、重量、耐用性等因素。
一个合适的结构设计能够保证售货机安全、美观、易于维护。
(2)自动售货机的显示屏设计。
一个好的显示屏设计需要有足够的亮度和清晰度,同时需要能够显示商品信息和价格等重要信息。
(3)自动售货机的货道设计。
自动售货机的货道设计需要将不同种类的商品分类,同时能够容纳不同大小的商品,并能够保证商品在售货机中的安全性和便捷性。
2.软件设计自动售货机智能化系统的软件设计是整个系统的核心。
一个良好的软件设计能够实现售货机和用户之间的高效沟通。
软件设计涉及到以下几个方面:(1)自动售货机后台管理系统的设计。
后台管理系统需要能够实现售货机的维护和管理,同时需要具有远程管理功能,方便管理员随时随地进行管理。
(2)自动售货机支付系统的设计。
支付系统需要支持多种支付方式,例如现金支付和移动支付等。
(3)自动售货机智能识别系统的设计。
智能识别系统可以通过人工智能技术,辅助售货机实现自动识别商品信息、库存信息,并且能够根据用户的购买记录推荐适合的商品。
二、自动售货机智能化系统的优化自动售货机智能化系统的优化是一个持续的过程。
系统优化主要包括以下几个环节:1.数据分析优化通过对用户购买行为和商品库存的数据分析,可以得出许多值得优化的信息。
例如,售货机中商品的库存量是否合理?哪些商品销售量大?这些信息有助于管理员调整售货机库存和售货机摆放位置,以提高销售效率和用户体验。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计自动售货机控制系统是现代商业中不可或缺的一部分,它可以为消费者提供方便快捷的购物体验。
本文将从PLC(可编程逻辑控制器)的角度出发,探讨基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
一、引言随着科技的发展,自动售货机已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
传统的自动售货机存在着一些问题,如人工成本高、效率低等。
因此,如何设计一种高效、智能的自动售货机控制系统成为了研究的重点。
本文将从PLC的角度出发,探讨基于PLC 的自动售货机控制系统的设计。
二、PLC基础知识介绍1.1 PLC的定义和分类PLC是可编程逻辑控制器的缩写,是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机。
根据其功能和结构的不同,PLC可以分为三种类型:顺序控制器、状态控制器和数据处理控制器。
其中,顺序控制器主要用于实现简单的机械控制;状态控制器主要用于实现复杂的逻辑控制;数据处理控制器则主要用于实现数据采集、处理和存储等功能。
1.2 PLC的特点和优势相比于传统的人工控制方式,PLC具有以下几个显著特点和优势:可靠性高:由于PLC采用数字化设计,因此其故障率相对较低,且易于维护和修复。
实时性强:PLC可以实时监测并控制生产过程,从而保证产品质量和生产效率。
灵活性好:PLC可以根据不同的生产工艺和需求进行编程和配置,从而实现个性化定制。
成本低廉:相对于传统的人工控制方式,PLC的成本较低,可以为企业节省大量的人力和物力资源。
三、基于PLC的自动售货机控制系统设计3.1 系统架构设计基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成:硬件设备、软件程序和人机交互界面。
其中,硬件设备包括PLC主机、传感器、执行器等;软件程序主要包括PLC程序和人机交互程序;人机交互界面则是指用户与系统之间的交互界面。
在系统架构设计时需要考虑到各个部分之间的协同工作,以确保整个系统的稳定性和可靠性。
3.2 PLC程序设计PLC程序是自动售货机控制系统的核心部分,它主要负责对传感器信号进行采集、处理和控制执行器的工作。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计随着科技的不断发展,自动售货机得以广泛应用于日常生活中。
自动售货机控制系统的设计对于自动售货机的稳定运行和高效营业至关重要。
PLC技术能够提供一个高效的解决方案,本文将详细介绍基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
一、需求分析在开始设计控制系统前,我们需要先对自动售货机进行需求分析,以确定控制系统的具体需求。
1. 货品选择功能:控制系统需要根据用户选择的货品类型来带动货道机构,将相应的货品送到出货口。
2. 货品库存监控:控制系统需要对货品的库存进行监控,当库存低于预设值时,需要进行补货操作。
3. 支付功能:用户需要使用制定好的货币进行支付,支付成功后,才能取出购买的货物。
4. 数据统计:控制系统需要统计每种货品的销售情况,方便经营者对售货机的经营情况进行分析。
二、PLC控制系统设计1. 系统硬件设计PLC控制系统需要包括以下硬件组成:1)PLC主控板:作为控制系统核心控制板,需要连接所有的硬件组件。
2)选择模块:根据用户选择的货品类型来进行控制。
3)货道机构:负责将货品送到出货口。
4)支付模块:用于支付功能实现,收集用户支付信息。
5)货币识别器:检测用户支付的货币是否正确。
6)显示器:显示用户选择、支付及出货的相关信息。
7)传感器:监控货道库存及支付状态。
2. 系统软件设计PLC控制系统需要使用LAD或ST程序语言进行编程,下面是系统软件的设计流程:1)货品选择功能:当用户选择货品时,选择模块将收集用户选择的货品信息传输给PLC主控板。
然后PLC主控板会控制货道机构运作,将所选货品送到出货口。
货道机构的控制需要采用步进电机进行,PLC主控板发送指令控制步进电机的运转。
2)货品库存监控:PLC主控板连接传感器,检测货道中货品的质量情况与库存数量。
当货品库存低于预设值时,PLC主控板会向经营者发送提醒信息,及时补充货品。
3)支付功能:用户将所购买的货品放入出货口,然后投币或翻转信用卡进行支付。
课程设计题目:自动售货机控制系统的设计目的与任务:(1)进一步掌握MAX+PLUSⅡ软件的使用方法;(2)会使用VHDL语言设计小型数字电路系统;(3)掌握应用MAX+PLUSⅡ软件设计电路的流程;(4)掌握自动售货机的设计方法;(5)会使用GW48实验系统。
内容和要求:设计一个简易的自动售货机,它能够完成钱数处理、找零、显示、退币等功能。
(1)用3个键表示3种钱,再用3个键表示3种物品。
(2)用2个数码管显示输入的钱数,再用2个数码管显示所找的钱数,以元为单位。
(3)买东西时,先输入钱,用数码管显示钱数,再按物品键,若输入的钱数大于物品的价格,用数码管显示所找的钱数,并用发光二极管表示购买成功。
(4)若输入的钱数少于物品的价格,用数码管显示退出的钱数,并用发光二极管表示购买失败。
设计内容(原理图以及相关说明、调试过程、结果)一、系统设计方案根据系统要求,系统的组成框图如图1所示。
图1 系统组成框图系统按功能可分为分频模块、控制模块和译码输出模块。
(1)分频模块的作用是获得周期较长的时钟信号,便于操作,且不会产生按键抖动的现象。
其原理是定义两个中间信号Q、DIV_CLK,Q在外部时钟CLK的控制下循环计数,每当计数到一个设定的值时DIV_CLK的值翻转,最后将DIV_CLK赋给NEW_CLK即可,改变设定值可改变分频的大小。
(a2)控制模块是这个系统的核心模块,它具有判断按键、计算输入钱数总和、计算找零、控制显示四个作用。
它的工作原理是每当时钟上升沿到来时,判断哪个按键按下,若按下的是钱数键,则将钱数保存于中间信号COIN,若下次按下的仍是钱数键,COIN 的值则加上相应的值并显示于数码管;当物品键按下时,则将COIN的值与物品价格进行比较,然后控制找零。
(3)由于钱数可能大于9,所以译码显示模块的作用就是将钱数译码后用两个数码管显示,这样方便观察。
根据各个功能模块的功能并进行整合,可得到一个完整的自动售货机系统的整体组装设计原理图,如图2所示。
图2 设计原理图二、系统主要VHDL源程序(1)分频器的源程序(外部时钟选用3MHz,实现3万分频)LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CLKGEN ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;NEWCLK:OUT STD_LOGIC);END CLKGEN;ARCHITECTURE BEHA VE OF CLKGEN ISSIGNAL Q:INTEGER RANGE 0 TO 14999;SIGNAL DIVCLK: STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF Q < 14999 THEN Q <=Q+1;ELSE DIVCLK <= NOT DIVCLK;Q <=0;END IF;END IF;END PROCESS;NEWCLK <= DIVCLK;END BEHA VE;(2)自动售货机控制器源程序(3种钱数为1元、2元、5元;3种物品的价格为2元、5元、10元)LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SHOUHUOJI ISP ORT ( CLK: IN STD_LOGIC;COIN1: IN STD_LOGIC; --1元信号COIN2: IN STD_LOGIC; --2元信号COIN3: IN STD_LOGIC; --5元信号PRICE1: IN STD_LOGIC; --2元商品PRICE2: IN STD_LOGIC; --5元商品PRICE2: IN STD_LOGIC; --5元商品PRICE3: IN STD_LOGIC; --10元商品Y0: OUT STD_LOGIC; --购买成功信号Y1: OUT STD_LOGIC; --退币信号MONEY: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);PAYBACK: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END SHOUHUOJI;ARCHITECTURE BEHA V OF SHOUHUOJI ISSIGNAL COIN: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --保存钱数SIGNAL COUT: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --保存找零BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF COIN1='1' THEN COIN <= COIN+1; Y0<='0';Y1<='0';ELSIF COIN2='1' THEN COIN <= COIN+2; Y0<='0';Y1<='0';ELSIF COIN3='1' THEN COIN <= COIN+5; Y0<='0';Y1<='0';ELSIF PRICE1='1' THENIF COIN >= "0010" THEN Y0<='1';Y1<='0';COUT<=COIN-2;ELSE Y0<='0';Y1<='1';COUT<=COIN;END IF;ELSIF PRICE2='1' THENIF COIN >= "0101" THEN Y0<='1';Y1<='0';COUT<=COIN-5;ELSE Y0<='0';Y1<='1';COUT<= COIN;END IF;ELSIF PRICE3='1' THENIF COIN >= "1010" THEN Y0<='1';Y1<='0';COUT<=COIN-10;ELSE Y0<='0';Y1<='1';COUT<=COIN;END IF;END IF;END IF;END PROCESS;MONEY<=COIN; -- 输入的钱数PAYBACK<=COUT; -- 找零END BEHA V;(3)译码显示源程序(总钱数应小于16元)LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY XIANSHI ISPORT ( DIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);DOUT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END XIANSHI;ARCHITECTURE BEHA V OF XIANSHI ISBEGINPROCESS(DIN)BEGINCASE DIN ISWHEN "0000"=> DOUT<="00000000";WHEN "0001"=> DOUT<="00000001";WHEN "0010"=> DOUT<="00000010";WHEN "0011"=> DOUT<="00000011";WHEN "0100"=> DOUT<="00000100";WHEN "0101"=> DOUT<="00000101";WHEN "0110"=> DOUT<="00000110";WHEN "0111"=> DOUT<="00000111";WHEN "1000"=> DOUT<="00001000";WHEN "1001"=> DOUT<="00001001";WHEN "1010"=> DOUT<="00010000";WHEN "1011"=> DOUT<="00010001";WHEN "1100"=> DOUT<="00010010";WHEN "1101"=> DOUT<="00010011";WHEN "1110"=> DOUT<="00010100";WHEN "1111"=> DOUT<="00010101";WHEN OTHERS=> DOUT<="00000000";END CASE;END PROCESS;END BEHA V;三、系统仿真与硬件验证(1)系统的有关仿真1)分频电路的仿真如图3所示,为了便于仿真,在仿真时采用20分频,由图可看出每经过10个外部时钟,新时钟翻转一次,实现了分频。
图3 分频器仿真结果图2)控制电路的仿真如图4、图5、图6所示。
图4 输入7元,购买5元商品,找零2元,Y0显示购买成功图5 输入13元,购买10元商品,找零3元,Y0显示购买成功图6 输入7元,购买10元商品, Y1显示购买失败,退币7元3)显示电路的仿真如图7所示,当大于9时分开显示。
图7 显示电路仿真结果系统的硬件验证应用GW48实验系统,选择实验电路结构图NO.5,管脚定义如下:CLK接CLOCK1 、COIN1 接PIO0、COIN2接PIO1、COIN3接PIO2、PRICE1接PIO3、PRICE2接PIO4、PRICE3接PIO5;MONEY[7..0] 接PIO16~PIO23(数码管1、数码管2)、PAYBACK[7...0] 接PIO24~PIO31(数码管3、数码管4)、Y0接PIO8(二极管D1)、Y1接PIO9(二极管D2)。