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1. 课题设计的目的和意义

1.1 课题设计的目的

自动售货机在各个领域得到了广泛应用，药品售货机作为其中的一种特殊类型，对于医疗行业和人们的生活都具有重要意义。因此设计一个基于PLC与触摸屏的药品售货机控制系统，其目的主要体现在以下几个方面：

（1）提高售货效率：通过触摸屏操作，顾客可以直观地选择商品，简化购物流程，提高售货效率。同时，PLC控制技术可以确保售货机按照预设程序准确、快速地完成药品发放，减少错误率。管理员可以通过触摸屏和PLC进行远程监控和控制，实时掌握售货机的运行状态，便于及时处理问题。

（2）增强安全性：该系统设计可确保药品的质量和安全，避免人工操作中的误差。同时，通过PLC控制，售货机可以在出现故障时自动停止工作，并及时发出警报，防止药品的误发或丢失。

（3）降低运营成本：采用PLC与触摸屏技术，可以实现售货机的自动化和智能化管理，降低人工成本。同时，该系统可以减少售货机的故障率，降低维修成本。

1.2 课程

从更广泛的角度来看，设计一个PLC与药品售卖机的控制系统也是推动医药零售行业向智能化、自动化方向发展的重要一步。这种技术的引入有助于提升医药零售行业的整体竞争力，满足消费者对于便捷、高效、安全购药的需求。

2. 主要参考文献综述

随着当今科技的飞速发展，智能化、便捷化的商业服务模式正在逐步取代一些传统的公共服务行业，自助服务科技的兴起改变了传统人与人之间的交易方式，给用户带来了便利的同时也给商家节省了不少运营成本的投入，使得整个商业模式向着更符合时代需求的网络化模式发展。自动售货机在各个领域得到了广泛应用。药品售货机作为其中的一种特殊类型，对于医疗行业和人们的生活都具有重要意义。为了提高售货机的智能化水平和运营效率，本课题将基于PLC与触摸屏技术，设计一种药品自动售货控制系统，实现药品库存管理、用户交互、支付、通信等功能，使得自动化售药设备能够为人们提供更加人性化、便捷化的服务。

自动售卖机作为现代零售业的重要组成部分，其发展趋势也必须顺应这一潮流。通过PLC控制技术，自动售卖机能够实现高度自动化和智能化，满足消费者快速、便捷的购物需求。PLC技术的应用为自动售卖机提供了稳定可靠的控制系统。PLC编程可以实现精确控制自动售卖机的各种动作，确保商品识别、取货、找零等流程准确无误。这不仅提高了设备的可靠性，减少了故障率，同时也为顾客提供了更加顺畅的购物体验。

在自动售卖机方面，翟军伟[1]得出随着技术的进步，自动售货机已经从销售单个产品和提供简单服务的简单设备发展到为每个用户量身定制产品和服务的复杂设备。较简单的自动售货机有现成的产品可供出售（零食、糖果、苏打水、软饮料、三明治、水、烈酒等），而稍复杂的自动售货机则为客户提供所需的冷热饮料，如各种类型的咖啡、茶和点心。最先进的自动售货机为消费者提供更复杂的食品，如制作薯条、冰淇淋等的自动售货机。

而谭雪等人[2]表明自动售货机系统用户按照角色可分为平台管理员、列服人员、旅客。平台管理员使用系统实现设备的管理和监控，列服人员使用系统完成开店、库存维护、异常情况处理等操作，旅客使用系统完成商品浏览、下单、支付等操作。

在触摸屏方面，蔡婷婷等人[5]表明触摸屏是目前最常使用的人机界面装置，它是操作人员与PLC之间双向沟通的桥梁，用户可以通过触现出来。而不仅仅是触摸屏在用户购买方面有着最直观的感受，PLC编程技术在药瓶售卖机上面也发挥着重要的作用。

在PLC方面，张玉广[8]等人表明PLC是一种以微处理器为基础的通用工业自动控制装置，它综合了现代计算机技术、自动控制技术、通信技术，具有显著优点，被称为现代工业自动化的支柱之一。

曹红星[9]等人也表明触摸屏与PLC的舱段装配测量平台控制系统设计方法，充分应用PLC控制器稳定可靠、触摸屏友好灵活以及两者具有良好兼容性的特点，该方法以PLC为核心控制器控制各机构正常运作，并建立PROFINET现场总线通信网络，以触摸屏作为人机交互界面，将采集到的状态信号和需要发送的控制指令通过现场总线完成与PLC信息交互。PLC系统硬件网络组态、程序编程设计以及触摸屏人机交互界面组态设计均在西门子编程软件博途TIA中进行。

延龙[10]等人表明随着经济的发展和科技的进步，自动控制系统在工业生产中的应用越来越广泛，基于西门子PLC的自动控制系统获得了长足的发展与应用。利用PLC控制技术、触摸屏组态技术以及网络通信技术，可以实现系统的大集成，也可以实现对小系统的独立控制。

以上就是PLC、触摸屏、药品售卖机的特点，同时也是我们今后生活中常见的工具，但是他们并没有去把它们各自的特点结合起来，他们缺少智能化、自动化，缺少一个完整的自动售卖功能，这就形成了我们今天课题：基于PLC与触摸屏的药品售卖机控制系统设计与仿真。我们将PLC、触摸屏、药品售卖机结合起来，同时发挥出它们的特长，使得药品售卖机具有更高的高效、准确、智能、安全，这也是今后科技与社会的发展趋势。

3. 课题设计的主要内容

（1）文献查阅与开题报告撰写

在开始设计PLC与触摸屏的自动售卖机之前，需要进行充分的文献查阅，了解PLC技术、触摸屏技术以及自动售卖机的发展现状和趋势。通过阅读中英文期刊和其他相关资料，深入理解PLC在自动控制领域的应用，以及触摸屏在人机交互方面的优势。在此基础上，完成开题报告的撰写，明确研究目的、意义、方法和技术路线。

（2）设备选型

根据自动售卖机的实际使用环境和功能需求，选择相关药品售卖机的PLC和触摸屏设备。考虑到稳定性、可靠性以及成本效益等因素，选择性能优良、价格合理的PLC控制器。同时，选择高分辨率、快速响应的触摸屏，以保证用户操作的准确性和便捷性。此外，还需考虑其他辅助设备的配置，如传感器、通讯模块等。

（3）药品售卖机PLC系统功能设计与编程

根据药品售卖机的功能需求，设计PLC控制系统的各个模块，包括初始化模块、商品识别模块、金额计算模块、出货模块等。在完成模块设计后，进行PLC程序的编写，实现各个模块之间的逻辑控制和协同工作。根据优先级对系统模块进行排序，确保在运行过程中不会发生冲突。

（4）触摸屏的组态监控画面设计

使用触摸屏监视与控制通用组态软件，设计药品售卖机的监控画面。根据实际需求，选择合适的按钮、指示灯、文本框等图形元素，并放置在合适的位置。通过组态软件，实现监控画面的动态显示和控制功能。

（5）联合仿真调试与系统优化

完成PLC系统和触摸屏组态画面的设计后，进行联合仿真调试。建立信号变量数据库，完成图元的动态连接，对策略脚本进行编写。通过仿真测试，检查系统功能的正确性和稳定性。