引言

目前,無人售貨模式已經(jīng)成為零售業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢,各類無人售貨機應(yīng)運而生。在這樣的背景下,本文結(jié)合當(dāng)下新零售熱點,設(shè)計了一種自動飲料售貨系統(tǒng),具有節(jié)省人力資源、減少占地空間、24h營業(yè)、支持多種付費方式等優(yōu)點。

1系統(tǒng)硬件設(shè)計方案

本文擬設(shè)計一款顧客可通過人機交互界面（HMI）選擇商品與支付方式的自動飲料售貨控制系統(tǒng),系統(tǒng)主要由可編程邏輯控制器（PLC）、HMI、出貨執(zhí)行、支付通信及故障報警等模塊組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)框圖

（1）主控器選用西門子s7-1215C。西門子s7-1215C的輸入/輸出點數(shù)能滿足本次設(shè)計需求,且采用整體式結(jié)構(gòu),具有可靠性高、操作簡便等優(yōu)點。

（2）人機交互模塊選擇西門子TP1500Comfort精智面板。TP1500Comfort精智面板采用15寸256色大屏,亮度可調(diào)、界面清晰,用戶能夠通過人機交互模塊更方便地購買商品。

（3）支付、報警模塊采用物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸單元。此單元可使用Rs485接口與主控器的擴展通信模塊CM1241進行通信,將采集到的支付及報警信息通過4G無線通信網(wǎng)絡(luò)與后臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互。

（4）出貨模塊選用步進電機與螺旋桿等設(shè)備作為機械傳動結(jié)構(gòu),通過螺旋桿推動將飲料送出,具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及維護方便等優(yōu)點。

2模塊功能設(shè)計

本文所述自動飲料售貨系統(tǒng)主要設(shè)計了購物、出貨以及報警3個功能。

2.1購物功能設(shè)計

顧客可通過HMI進行貨物選擇,同時系統(tǒng)提供了現(xiàn)金支付與在線支付兩種模式。若選擇在線支付,則跳出二維碼付款界面,顧客可通過手機掃碼支付:若選擇現(xiàn)金支付,顧客可使用紙幣與硬幣進行付款。

2.2出貨功能設(shè)計

顧客付款成功后,系統(tǒng)通過機械傳動將顧客選擇的飲料送出。當(dāng)系統(tǒng)檢測到出貨完成后,會對庫存情況進行掃描并記錄,同時返回初始化界面并清空當(dāng)前顧客的所有購物信息。

2.3報警功能設(shè)計

本系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控自動售貨機的庫存信息與顧客支付狀態(tài)信息。當(dāng)售貨系統(tǒng)發(fā)生機械故障、幣箱已滿或缺貨等情況時,報警模塊會將系統(tǒng)的故障信息通過通信模塊發(fā)送給后臺,方便維護人員及時補貨與維護。

3控制系統(tǒng)流程設(shè)計

當(dāng)購物界面被激活時,系統(tǒng)會檢測所有在售商品庫存是否充足。檢測完畢后,顧客可通過人機交互界面進行購物并選擇支付方式。若顧客選擇在線支付,則跳出二維碼支付界面,顧客可通過手機掃碼進行支付。后臺檢測到付款成功后,自動售貨機出貨。若顧客選擇現(xiàn)金支付,可使用紙幣與硬幣進行付款。系統(tǒng)檢測到付款成功后,計算找零金額并進行找零動作,同時自動售貨機出貨。購物完成后,系統(tǒng)退出,等待下次購物界面被激活。當(dāng)某貨物售罄時,系統(tǒng)會提示該商品缺貨,并將缺貨信息發(fā)送至后臺。

控制系統(tǒng)流程設(shè)計如圖2所示。

4系統(tǒng)仿真與調(diào)試

本系統(tǒng)使用自制自動售貨平臺進行仿真調(diào)試。當(dāng)顧客點擊屏幕進行購物時,系統(tǒng)激活購物界面,如圖3所示。顧客可在該界面中進行購物選擇,當(dāng)選擇完畢后點擊"結(jié)算"按鈕,進入結(jié)算界面,如圖4所示。支付完成后系統(tǒng)可正常出貨。經(jīng)多次測試,本文設(shè)計的自動售貨系統(tǒng)運行穩(wěn)定、便捷,能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)的基本要求。

5結(jié)語

本文設(shè)計的自動飲料售貨系統(tǒng),具有操作簡易、維護方便以及大幅減少人力成本等優(yōu)點。通過仿真測試系統(tǒng)能夠達到預(yù)期設(shè)計目標(biāo),可廣泛應(yīng)用于商場、小區(qū)、學(xué)校等各類公共場所,有較好的應(yīng)用價值。筆者由于能力與經(jīng)驗有限,對系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計部分僅做了淺顯的探討,在深度和廣度方面都有待深入和拓展。