PLC控制的自动售货机设计-开题报告.doc

1、开题报告一、选题的依据及意义 近年来,我国的自动售货机行业突飞猛进,在汽车站、火车站、机场、写字楼、高铁站、医院、学校、小区等人口密集、人流量大的地区都能找到自动售货机的踪迹。自动售货机是集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受任何地点限制,方便快捷,可以每天24小时售货,因此深受上班族、学生、乘车旅客的喜欢。很多城市的公共场所都放置有自动售货机。出售的商品五花八门,如香烟、饮料、零食、方便面、糖果、车票等。这种方便快捷的购物方式越来越受到人们的青睐,同时也是现代化城市配套设施的需要。传统的自动售货机控制系统采用单片机作为控制核心,这样不仅要在输入输出接口上做大量的工作，而且系统的抗

2、干扰性也比较差。PLC是综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型的工业控制装置,它具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点，已在工业控制领域得到广泛地应用。因为自动售货机作为社会上自动完成商品零售和综合服务的独立设施，要求它的结构必须可靠、稳定和执行效率高。自上世纪70年代以来,自动售货机在国际上迅速发展起来而成为一个新兴的产业,特别是在服务行业和商业领域日益发展。随着自动售货机的普及,也逐渐被应用于其他的领域。 从西欧、北美、日本和韩国等地区和国家的发展情况来看,自动售货机在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。其产品特点是科技含量高，24小时服务,售货便利；占用空间少、不

3、用人看守出售商品；省人工,省成本；售货范围广泛，此外还是一种新颖独特的广告媒介。目前随着移动商务的发展，自动售货机作为一种方便、直观的移动商务工具，开始在全球各地迅速发展和普及。 随着我国经济的发展、行业运作的变革、入世的到来和改革的深入，自动售货机在我国的普及是必然趋势。纵观近年来国内自动售货机市场，从1992年开始从日、韩等国引进旧机器摆放在国内市场以来，到自行研制和生产自动售货机，各厂家、商家蹒跚起步、艰难守业，已为国内零售业撑起一片蔚蓝的晴空。据来自国内自动售货机市场行情分析报告表明，目前国内自动售货机市场走势已逐渐明晰，自动售货机逐步从沿海经济发达地区和各大中城市向内陆和次发达地区延

4、伸，大有星火燎原之势。 在我国，自动售货是一个潜在的巨大产业,将是继百货商店、超市之后掀起的第三次零售业革命,其前景非常广阔。售卖的商品可根据摆放场所的需要量身定制,包括冷热饮料、零食、国内外特色商品等。并且透过这种智能售货系统,存货、销售、物流信息可以准确、及时地反馈给客户和管理人员。此外,还支持多种交易支付模式,同时方便实现较大金额的支付和交易结算。自动售货机除了更方便售卖货品之外,还被视为一种传播广泛的广告媒介。 它一改往日客户与商家面对面交流或交易的方式，增强了交互性和自主性。一方面它为客户带来了极大的便利，延拓了服务的空间和时间，提高了社会公众服务的质量和形象；有利于社会精神文明建设

5、。 传统的自动售货机识币系统只能识别硬币而不能识别纸币，这种自动售货机在出售价格较低的商品时能适应，但随着人们生活水平的提高和物价的上涨，自动售货机出售商品种类越来越多，单一的识别硬币的自动售货机越来越不能满足顾客在自动售货机上购物需求,急需出现一种能识别硬币和纸币的售货机，而2016年3月13日，全国人大代表、央行副行长陈雨露透露，1元硬币化并不是仅在山东省实施，而是全国性的统一安排，将逐步在各地推广。1元硬币的投放有利于自动售货机的推广和使用,所以硬币识别还需要有,而现在人们有不喜欢携带太多硬币出门,因为携带太多硬币不方便放在钱包、口袋里,并且容易丟失,而纸币面额大,方便携带和使用,所以自

6、动售货机要是能识别纸币和硬币,自动售货机这一销售渠道将进一步得到推广应用。二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） 自动售货机是劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化,要求出现新的流通渠道,而相对的超市、百货购物中心等流通渠道的门面租金和人工费不断上升， 再加上场地的局限性以及购物的便利性等这些因素的限制，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。 从广义来讲投入硬币、纸币后就可以购买商品的机械，从狭义来讲就是自动销售商品的机械。从供给的条件看，自动售货机可以充分弥补人力资源的不足，可以适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货

7、的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们好奇心购买的自身性能，可以很好地解决人工费用上涨的问题等各项优点。自动售货机是能根据投入的钱币自动出货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、交易方便。 自动售货机是一种全新的商业零售形式，20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本70%的罐装饮料是通过自动售货机出售的。全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机。 在日本全国各地，共设有550万台自动售货机（据1998年的统计），销售额达6兆8969亿4887万日元，为世界第一。在售货机的显示屏

8、幕上进行操作，输入商品号码和购买数量，并投入钱币后，商品就会从取货口出来，甚至从食品自动售货机上还能买到热呼呼的面条和米饭团。虽然日本的自动售货机总台数低于美国（据1997年的统计为689万台），但是，从人口占有数来看却是世界上最高的，美国平均35人占有一台，而日本为23人占有一台。 在自动售货机历史的长河中，日本开发出实用型的自动售货机，那是在进入本世纪后的事。日本第一台自动售货机是1904年问世的“邮票明信片自动出售机”，它是集邮票明信片的出售和邮筒投函为一体的机器。自动售货机的真正普及是在第二次世界大战以后。50年代，“喷水型果汁自动售货机”大受欢迎，果汁被注入在纸杯里出售。后来，由于美

9、国的饮料大公司进入日本市场，1962年，出现了以自动售货机为主体的流通领域的革命。1967年，100日元单位以下的货币全部改为硬币，从而促进了自动售货机产业的发展。 咖啡自动售货机是一种既可以出冷热咖啡也可以同时出奶茶果汁饮料的咖啡饮料自动售货机，省时方便快捷。既可以作投资来使用，也可作为员工福利来使用。 目前，自动售货机作为一种不同于传统的零售方式进入四十五个国家市场。在这四十五个国家中，美国和日本发展最快。在国外主要是以饮料厂家引导，带动自动售货机的发展。作为世界上最大的自动售货市场，日本通过自动售货机出售的商品多达6000余种。在欧洲每台自动售货机日销售额达到50到100美元不等，以巴黎

10、地铁车站为例，在各个站点总计摆放了1500台，每月销售额达600万法郎。美国自动售货机的零售营业额高达293亿美元，日本每个消费者每年在自动售货机上的消费金额达5.5万日元。全世界每年通过自动售货机销售商品的总额已达2000亿美元。 对我国而言，自动售货机可以说是一个外来者。它20世纪70年代诞生于欧美，90年代开始被引进国内。到现在，自动售货机在我国已经安家20多年，然而，自动售货机似乎有点水土不服。国家工商局发布信息显示，到2014年，我国自动售货机的总数量不到8万台。在欧美各国，每台自动售货机服务100人，在日本，每台自动售货机服务25人。我国有十几亿人口，以自动售货机的服务比例而言，远

11、远低于欧美各国。 制约自动售货机发展的因素不外乎这几点： ( 1 ) 自动售货机的技术故障和维修成本。 ( 2 ) 由于技术障碍而带来的一大笔维修成本也令人心寒。 ( 3 ) 消费观念，人们不习惯或不喜欢在自动售货机上买东西。经过这二十多年的发展，自动售货机的技术障碍已经得到突破，基本上不会发生吞钱不吐货等现象。技术得到突破，故障少，功能也拓展了。城市人群特别是年轻一代，特别喜欢在自动售货机上买东西，赶时尚，毕竟随着社会和经济的发展，人们的消费观念已经改变。其外社会治安和人们的素质也得到很大的提高，机器被毁坏的情况已经很罕见了。而自动售货机的发展机遇却很多。相对我国十几亿人口，不足8万台的自动

12、售货机，自然远远满足不了人们的需求，可以说，自动售货机行业竞争不大，遍眼的可开垦之地。除此之外，中国的宏观经济环境为自动售货机提供了肥沃的土壤。政府在基础设施上支持自动售货机的投放和安装。且据美国2012年某调查数据显示，当城市人均收入达到5000美元（3万人民币左右）时，自助服务的需求度大幅度提高。现在我国大部分地区的人均收入都能达到这种水平，自动售货机的需求量将越来越大。三、本课题研究内容 本课题采用PLC对饮料自动售货机控制系统进行设计。通过对单机片、继电器、各个方面的比较最后确定PLC为自动售货机的控制系统。通过售货方法分析采用弹簧出货方式，直流电动机驱动。根据系统需要确定售货机的硬件

13、，货币识别器、电动机、接触器。通过I/O分配表确定PLC类型，绘制硬件连接图。 四、本课题研究方法研究方法：1. 通过查询相关技术资料，回顾并掌握专业理论知识。 2. 查阅了大量相关资料数据之后，利用先进的技术合理的方法，利用相关的专业知识。3. 自动售机的设计方法以及注意事项。4. 整理资料。网上查阅资料、老师指导、和同学讨论。5. 制定系统控制的基本方案与步骤。6. 对需要的软硬件设施进行合理的选型。7. 制定系统工作流程图。8. 编写梯形图。五、研究目标、主要特色（创新）及工作进度研究目标自动售货机能够自动识别硬币和纸币二种货币并对投入的货币进行运算，并根据货币数值判断是否能购买某种商品

14、，并做出相应的反映。因此自动售货机能够辨识机内包含的商品，并且能够实现对已投入的币值，以及再投入货币进行累计，同时提示可以购买的商品。当按下选择商品的按钮时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去该商品的价格，同时起动相应的电机，提取该商品到出货口，此时售货机继续等待外部命令，如继续交易，则同上，如果此时不再购买，则按下退币按钮，售货机进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。 写一篇内容字数在6千字左右的毕业设计论文。主要特色 可以支持硬币以及纸币识别,整个操作简单实用，可靠性高,无需人工劳动力，由于用了PLC控制，程序可修改性很高。工作进度 20xx年2月24日至20

15、xx年3月15日：确定选题，收集资料。 20xx年3月16日至20xx年4月3日：整理资料，撰写初稿。 20xx年4月3日至20xx年4月23日：通过老师审查，完成第一次修改。 20xx年4月23日至 20xx年5月5日：通过老师审查，完成第二次修改。 2015年5月5日至20xx年5月18日：论文定稿，上交。 20xx年5月18日至20xx年5月22日：毕业答辩准备。六、主要参考文献1 张晓锋，张静.电气控制与可编程控制技术及应用.北京国防工业出版社，2010.2 王鑫.PLC机电控制系统应用设计技术.北京电子工业出版社，2010.3 张万忠.可编程控制器入门与应用实例（西门子S7-200系列).北京清华大学出版社，20074 董淑玲.PLC在自动售货机控制系统中的应用.上海师范大学学报，2007,5 宋伯生.PLC编程控制指南.北京机械工业出版社，2007.6 史国生.电气控制与可编程控制技术.北京化学工业出版社，2004.7 吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用.北京机械工业出版社，20038 程周.可编程序控制器原理与应用.北京高等教育出版社,2003.9 吴建强，姜三勇.可编程控制器原理及应用.哈尔滨工业大学出版社，2000.6