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西门子PLC自动售货机控制系统设计与实现

小圆圆伍·2026-06-02·阅读 49 GEO检测（免费）
西门子PLCS7-300自动售货机
|难度：普通|阅读约 6 分钟

1. 项目背景与需求分析

在商业自动化领域，自动售货机作为24小时无人零售终端，其控制系统设计直接关系到运营效率和用户体验。传统继电器控制方式存在线路复杂、故障率高、维护困难等痛点，而采用西门子S7-300 PLC与WinCC组态软件的组合方案，能实现稳定可靠的控制与直观的人机交互。

这个三货物版自动售货系统需要满足以下核心需求：

  • 支持三种不同类型商品的存储与售卖（如饮料、零食、日用品）
  • 具备货币识别与找零功能（支持纸币和硬币）
  • 实时库存监测与缺货报警
  • 销售数据统计与远程监控
  • 故障自诊断与安全保护机制

需要模型API调用？ 免费领10W Token，多模型网关一键接入 Claude、DeepSeek 等主流模型。

2. 硬件系统架构设计

2.1 PLC选型与I/O配置

选用西门子S7-315-2DP作为主控制器，其模块化设计便于扩展，具体配置如下：

模块类型 型号 数量 功能说明
CPU模块 6ES7 315-2AH14-0AB0 1 主控制器，128KB工作内存
数字量输入 6ES7 321-1BH02-0AA0 2 32点DI，用于按钮/传感器信号
数字量输出 6ES7 322-1BH01-0AA0 2 32点DO，控制电机/指示灯
模拟量输入 6ES7 331-7KF02-0AB0 1 8路AI，用于货币识别信号
通信模块 6ES7 342-1AH01-0AE0 1 PROFIBUS-DP通信

2.2 外围设备选型

关键外围设备包括：

  • 货币识别器：采用日本光荣GL-3100系列，支持6种纸币和8种硬币识别
  • 商品传送机构：三台独立步进电机（57BYG250B）分别对应三种商品
  • 库存检测：每货道安装E3Z光电传感器检测缺货状态
  • 温度控制：DS18B20数字温度传感器+半导体制冷片维持饮料冷藏

注意：货币识别器需通过RS485与PLC通信，要设置正确的波特率（通常9600bps）和校验方式（偶校验）

3. PLC程序设计详解

3.1 主程序流程图设计

采用模块化编程结构，主要功能块包括：

  1. FB1：货币处理功能块
  2. FB2：商品选择与出货控制
  3. FB3：库存管理功能块
    4
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