機電學(xué)院尹佳寶畢業(yè)設(shè)計

機電學(xué)院尹佳寶（2021010355）畢業(yè)設(shè)計1(1)(1)xxxxxxxx-CONTENTS目錄引言1一、基于PLC的自動售貨機設(shè)計方案2二、自動售貨機主要功能及硬件構(gòu)成3三、數(shù)據(jù)采集及紙幣識別4四、通信模塊的設(shè)計51引言引言作為一名咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電學(xué)院的學(xué)生，掌握相關(guān)的機電專業(yè)理論知識與實踐操作是我們必備的，三年內(nèi)學(xué)習(xí)了各種課程的知識以及參加了學(xué)院組織的各種實訓(xùn)1234567現(xiàn)將所學(xué)知識整理出來，以此來完成自己的畢業(yè)論文在如今的生活中，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入了我們的生活，使我們的生活更加的方便，為了使生活更加的方便，人類發(fā)明了很多的機械，來服務(wù)人類而自主販賣機就是一個很好的體現(xiàn)隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展而本文將會以我所學(xué)到的知識來設(shè)計與制造一款更快捷方便的售貨機而我將會以plc編程來對傳統(tǒng)的售貨機來進行升級改造引言PLC(可編程邏輯控制器)是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程PLC技術(shù)快速發(fā)展，在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用它將繼續(xù)向超大規(guī)模和高性能方向發(fā)展，并且正在為適應(yīng)工業(yè)自動化向巨型和微型方向發(fā)展，基于PLC的自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)問題日益突出，寫基于PLC的自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計的題目，論文基于PLC的自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容和基于PLC的自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計研究重點2一、基于PLC的自動售貨機設(shè)計方案一、基于PLC的自動售貨機設(shè)計方案NEXT1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計本文設(shè)計的基于PLC的自動售貨機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示其中，傳感器部分主要用于檢測用戶選擇商品和支付方式；執(zhí)行器部分主要用于出貨操作；PLC部分則負(fù)責(zé)邏輯控制和數(shù)據(jù)處理2.硬件設(shè)計(1)傳感器部分設(shè)計本文采用光電傳感器來檢測用戶選擇商品和支付方式。具體來說，通過光電傳感器檢測物品是否被移開或遮擋，并將檢測結(jié)果發(fā)送給PLC進行處理(2)執(zhí)行器部分設(shè)計本文采用電機和氣缸來實現(xiàn)自動售貨機的出貨操作。具體來說，當(dāng)PLC接收到用戶支付成功的信號后，會向電機發(fā)送指令，使其帶動氣缸推出商品(3)PLC部分設(shè)計一、基于PLC的自動售貨機設(shè)計方案本文采用西門子S7-200PLC作為控制器，并使用STEP7軟件進行編程。具體來說，PLC主要負(fù)責(zé)以下幾個功能①傳感器信號的接收和處理②支付方式的驗證和處理③出貨指令的發(fā)送和執(zhí)行④數(shù)據(jù)記錄和通信3.軟件設(shè)計在軟件設(shè)計方面，本文主要采用LadderDiagram語言進行編程。具體來說，根據(jù)自動售貨機的工作流程，將其分成多個模塊進行編寫，并且通過函數(shù)塊、數(shù)據(jù)塊等方式實現(xiàn)代碼復(fù)用和數(shù)據(jù)管理3二、自動售貨機主要功能及硬件構(gòu)成二、自動售貨機主要功能及硬件構(gòu)成自動售貨機的主要工作過程及功能如下(1)貨幣從投幣口投入，光電傳感器進行貨幣數(shù)據(jù)信息采集，獲取人民幣面值，判別人民幣真?zhèn)?2)然后再將所獲信息傳遞給通信模塊，PLC主控系統(tǒng)接受通信模塊傳遞的信息，主控系統(tǒng)顯示人民幣面值，然后啟動面板按鍵，顯示出哪個貨道有存貨，已售完的貨道是哪幾個，等待顧客通過按鍵選擇商品(3)自動售貨機自動把商品送出，然后等待顧客把選好的貨取走(4)然后售貨機顯示人民幣余額，若余額充足，顧客可選擇繼續(xù)選擇新商品或找零；若余額不足或不想再購買其他商品，可延時退幣(5)系統(tǒng)復(fù)位，完成售貨二、自動售貨機主要功能及硬件構(gòu)成(6)當(dāng)選定商品后投入錢幣不足或識別出假幣，系統(tǒng)會啟動報警程序系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)框圖如圖所示→ → →數(shù)據(jù)采集模塊的功能是通過光電傳感器把光信號轉(zhuǎn)變成電信號，然后通過A/D轉(zhuǎn)換傳給PLC的CPU；識別模塊是將A/D轉(zhuǎn)換器傳送過來的數(shù)字信號與系統(tǒng)內(nèi)人民幣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)做比較，做出相應(yīng)的判斷；通信模塊是負(fù)責(zé)PLC主控系統(tǒng)與識別模塊之間的數(shù)據(jù)通信；PLC主控系統(tǒng)是控制自動售貨機各個部分的運行及完成各部分的交互通信4三、數(shù)據(jù)采集及紙幣識別三、數(shù)據(jù)采集及紙幣識別在錢幣通道上、下設(shè)有特殊光發(fā)光部件和接收部件，當(dāng)錢幣通過時，接收部件將檢測到的光信號傳給A/D轉(zhuǎn)換器。在系統(tǒng)中設(shè)三路發(fā)光/接收電路為能完成人民幣的準(zhǔn)確快速識別，對紙幣圖像進行預(yù)處理圖像傾斜常常會影響圖像定位和待識別信息的提取因此需對圖像的傾斜進行矯正二值化處理可把灰度圖像信號處理為二值(0，1)數(shù)字信號二值化法有整體閾值法和自適應(yīng)動態(tài)閾值法紙幣圖像實際處理是比較復(fù)雜的，為了更準(zhǔn)確無誤的對質(zhì)量差的紙幣圖像進行處理，常采用動態(tài)閾值法通常對以下5種人民幣：第4版10元和5元及第5版10元、5元和2元的長和寬的尺寸進行信息采集，應(yīng)用模糊邏輯推理法進行紙幣面值的分類三、數(shù)據(jù)采集及紙幣識別獲得紙幣面值后，再對其進行紙幣正反面和正反向的識別，并對紙幣真假進行識別5四、通信模塊的設(shè)計四、通信模塊的設(shè)計現(xiàn)在的自動售貨機對主控器的要求越來越高，設(shè)計一個實用、簡單、穩(wěn)定的內(nèi)部通訊總線協(xié)議，可大大提高自動售貨機的運行效率可采用歐洲售貨機制造者協(xié)會(EVMMA)的MDB/ICP總線協(xié)議它可協(xié)調(diào)主控制器(MMC)與多個外設(shè)之間通信MDB是主從串行總線接口，波特率為9600所有外