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1.2 自动售货机研究意义
随着中国经济的快速发展，自动售货机在中国应用和普及将成为必然趋势，据对自动售货机的在国内的市场分析表明，现在自动售货机的应用市场正在逐渐的清晰。自动售货机的应用开始从沿海和几个发达的城市逐渐向中小城市发展的趋势，甚至向一些欠发达的地区发展。又由于自动售货机购物方便、快捷，节约人力和财力等优点。只要投入硬币就可以方便地买到诸如饮料、口香糖等小商品。作为一种前卫的零售方式，自动售货机受到了喜欢追逐时尚的年轻人的欢迎。可以说未来自动售货机的市场是无穷的。
1.3 自动售货机设计目的
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC的发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求，促进了他们的发展[1]。传统的自动售货机采用单片机作为控制核心，但这样在输入输出接口上消耗很大。还考虑到自动售货机的输入电压不稳定，作为CPU的单片机在超压下很容易破裂。然而PLC不但可实现类似控制功能，还具有可靠性高、编程简单、功能强、能耗低、调试方便等优点[2]。本次设计就在于结合PLC的种种优点联系实际情况来弥补原有系统的不足之处，利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证了自动售货机能够长期稳定的运行[3]。
2. 总体设计方案
2.1 设计的基本思路
本次设计的自动售货机，主要是用西门子S7-200型PLC作为主控制器，并简单介绍S7-200型PLC相关知识，如：PLC的简介、PLC的特点及PLC的硬件组成等。自动售货机的基本功能就是对投入的硬币进行计数并算出结果，然后再根据运算的结果做出相应的判断，看看哪种商品可以购买，哪种商品不可以购买。本设计自动售货机可以识别五角和一元两种硬币，采用两个按钮进行模拟，自动售货机可以销售三种商品，这三种商品为食品、饮料和日用，其价格分别为0.5元、1元、2元。当投入的硬币数大于或等于自动售货机销售的商品的价格时，可以销售商品的对应指示灯亮（绿色），表示这种商品可以购买，三种商品分别用三个小灯泡进行模拟。除此之外，本次设计还涉及了系统的自动找零，找零时顾客可以选着找五角还是一元的硬币。当顾客投入硬币后，如果不想购买任何商品时，按下退款按钮时，自动售货机会将把投入的硬币自动退还，当哪种商品卖完后对应的指示灯亮（红色），表示该商品售完。顾客按下对应的按钮没有反应，并且向总部发送信息，该商品售完及时上货。
根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，再根据PLC的相关知识设计出它的外部接线图，结合梯形图和外部接线图分析说明该设计的控制原理过程。这样才能真正理解本次设计自动售货机的控制原理。
2.2 自动售货机控制系统实现的功能
（1）此自动售货机可以投入五角、一元的硬币。
（2）如果顾客投入硬币在限定的时间内（1分钟）不按任何按键，自动售货机将退还所投硬币。
（3）当投入硬币的总值等于或才超过物品价值时，对应的物品指示灯亮绿灯。
（4）当物品对应的指示灯亮绿灯时，按下相应的按键，相应的物品排出，同时指示灯绿灯闪烁。
（5）如果顾客投入硬币总值超过所选物品的价值时，自动售货机会自动将余款退还顾客。
（6）当顾客成功购买完一件物品后20秒无操作，自动售货机会自动将余款退还顾客。
（7）如果顾客投入硬币后又不想买物品，按下退款按键，自动售货机会自动将余款退还顾客。