新型三明治产售一体机的设计与实现.doc

摘要：市面上出现了越来越多的售货机，它们在便捷人们生活方式的同时必不可少的产生了设备维护和故障检测的问题。在无人看管的自动售货机中，可能会出现各种各样的故障，例如由于弹簧旋转过程对商品挤压力的不稳定导致的卡货；由于机器内部机械变形、电机耗损等导致货物不能按时出来的延迟；售货机吞币、出货但不找零的尴尬事故等问题。这一系列的问题都需要科研工作者把它们进行一一解决

本文研制了一套可自动制作售卖三明治的系统。该项目主要工作和研究内容如下：

（1）从研究背景引入三明治自动售卖机研制的意义，介绍了目前市场上的自动售货机的国内外研究现状。

（2）对系统的主要技术指标与技术关键进行详细的分析与说明，对系统的总体结构进行设计，为后面的设计提供了依据。

（3）三明治自动售卖机系统硬件设计。本章分为三明治主体机械设计、电气机构设计、投币找零模块设计、电机故障检测设计、控制部分的连接四个板块。其中在电气机构的设计部分对系统所用到的各种电器进行原理分析和比较并最终确定选型。

（4）三明治自动售卖机系统软设计。本章分为基于C#的上位机监测软件设计和下位节点算法及程序设计，对软件设计、模块化功能设计以及规范化协议设定做了详细阐述，。详细给出模块制作流程和部分功能代码，将实际界面进行展示，实现上下位机协议的统一。

（5）系统测试及实物图。前几章针对系统的硬件软件进行选型设计，本章针对三明治自动售卖机的所有相关环节进行了测试。

（6）系统可延展性及发展趋势。通过与市场上自动售货机进行对比，说明本产品的优势、推广价值以及发展趋势。

本文研制了一种新型三明治产售一体机，系统分为三明治制作、售卖以及监管三大部分，基于CC-Link总线技术，采用PLC作为主控制器负责控制子装置的动作，监视各单元的工作情况是否正常。本设备实现了实时采集库存和故障信息等数据并发送给上位机和管理员的移动终端的功能，进而实现远程监控和管理。本文首次提出在三明治制作与售卖机中采用微型流水线式工作结构的模式、完成了面包片推送装置和蔬菜投放装置的设计制作；提出了在三明治产售一体机中基于CC-Link总线的主从站工作模式，分块处理任务，提高了工作效率和工作稳定性；本设备在支付方式上支持移动终端扫码选餐支付和触摸屏选餐投币支付；运营管理方面实现了移动终端实时监控和后台统一管理。

关键词：自动售货机，三菱PLC，CC-Link总线，移动支付，手机APP

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2国内外自动售货机的研究现状-1

1.3工作内容及研究方向-2

1.4 作品创新点-2

第二章 三明治自动制作售卖系统机械结构设计-4

2.1三明治自动制作售卖系统总体设计方案-4

2.1.1机械硬件的总体设计-4

2.1.2控制硬件的总体设计-4

2.1.3系统机械结构设计-6

2.1.4系统整体结构三维模型建立-6

2.2三明治自动制作售卖系统各个模块结构设计-8

2.2.1面包片推送装置结构设计-8

2.2.2蔬菜投放装置结构设计-10

2.2.3酱料添加机构设计-11

2.2.4系统加工与制造-12

第三章 三明治自动制作售卖控制系统设计-14

3.1控制系统硬件选型-14

3.1.1主控器PLC及其组件选型-14

3.1.2触摸屏选型-15

3.1.3系统驱动电机选型-15

3.1.4其他元器件选型-16

3.2电气系统设计-16

3.2.1 PLC I/O点分配-16

3.2.2 PLC控制回路设计-17

3.2.3主电路设计-19

3.2.4系统硬件接线-20

3.3本章小结-20

第四章 三明治自动制作售卖控制系统软件设计-21

4.1控制系统工作流程和软件设计结构-21

4.2主控器PLC程序设计-23

4.2.1三明治自动制作程序设计-23

4.2.2 CC-Link总线通信程序设计-24

4.2.3 PLC与其他模块通讯程序设计-25

4.3支付功能程序设计-26

4.3.1移动支付设计-26

4.3.2上位机设计-27

4.4本章小结-28

第五章 总结与展望-29

5.1工作总结-29

5.2展望-29

参考文献-30

附录1三菱PLC控制原理图-32

附录2新型三明治产售一体机三维设计结构图-33

附录3新型三明治产售一体机实物图-35

附录4程序梯形图-37

致   谢-50