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文档简介
利用组态控制技术实现自动售货机的后台管理系统曹瑜;吴彦霖;陈伟【摘要】主要讨论了如何利用组态控制技术研发自动售货机的后台管理系统.具体阐述了在研发该系统中数据采集方案和运营管理系统各模块开发及生成两个技术难点认为此后台管理系统的研发将极大地降低自动售货机的运营成本和维护效率,真正实现无人售卖.【期刊名称】《有色金属设计》【年(卷),期】2019(046)001【总页数】4页(P102-105)【关键词】自动售货机;组态控制技术;GPRS网络;运营管理系统【作者】曹瑜;吴彦霖;陈伟【作者单位】云南国土资源职业学院,云南昆明650000;云南国土资源职业学院,云南昆明650000;云南国土资源职业学院,云南昆明650000【正文语种】中文【中图分类】TP2730引言随着人们生活节奏的加快,信息技术水平的提高,自动售货机作为一种新的零售方式已越来越普遍,自动售货机售货的种类也形色各异,从咖啡、饮料到玩具、植物。而且作为高校学生创新创业很好的载体也颇为推广。自动售货机作为本机的控制系统无论采用单片机还是PLC可编程控制系统实现基本功能已非常成熟,但随着自动售货机的投放量越来越大,后台管理及维护的问题也越来越多,传统的运营管理方式将无法适应,既消耗大量的人力成本,也因不能提供精确的诊断系统将浪费资源。为了适应现在自动售货机的投放区域越来越广,运营管理的低成本、高效性的要求较高,研究并开发自动售货机的后台管理系统具有很大的必要性。本文研发的后台管理系统是针对投入成本较低,开发周期短,开放性较好、管理高效通用的运营系统,而不是开发专有的专家决策系统。1系统的总体结构在研究开发自动售货机的后台管理系统时,为降低开发成本,减短开发周期,开放性较好不依托于某一家自动售货机厂家,创新地将组态软件引入到自动售货机的后台管理系统的开发中,充分利用组态软件强大的开放数据交换功能、数据分析数据加工能力、画面制作系统、可视化动画连接向导、报警和事件管理系、支持多种设备的通信功能、安全系统,见图1。图1系统总体结构Fig.1Overallsystemstructure2数据的采集方案本文提出的自动售货机的后台管理系统针对的是大投放量、投放区域很广、需集中管理的自动售货机群,所以在前端自动售货机的数据采集系统只能考虑通信协议开放、基于无线网络的数据采集方案。GPRS是分组无线技术的简称,是GSM用户可用的移动数据服务。利用GSM网络未使用的通道实现数据传递,传输速率为56~114Kbps。使用费用是以传输资料单位计算,一般按月收取,成本较低,是目前无线数据传输的首选方式。自动售货机的本机一般采用单片机和PLC来进行控制,单片机控制的成本较低,但稳定性和抗干扰性较弱;PLC控制成本较高,但稳定性较好,可实现复杂控制功能。本文以自动售货机本机选取PLC控制为例讨论具体数据采集方案。现在很多厂家推出的DTU都可以实现组态软件和工业现场PLC之间建立可靠的基于GPRS网络的数据通信,实现无线远程监控和数据的采集。PLC端的通信设置当PLC通过GPRSDTU与组态软件建立通信时,一般设置为自由口通信模式或MODBUS从机模式,物理接口一般为RS-485。调试的自由口通信模式和MODBUS从机模式的通信程序,见图2。图2通信程序Fig.2CommunicationsprogramGPRS的组网方式GPRS的组网方式常用如下2种:方式一:监控端有固定IP地址,GPRS-DTU直接通过IP地址和软件端口号访问组态软件,系统示意图,见图3。图3系统示意图一Fig.3Systemdiagram(a)方式二:监控端利用动态IP+动态域名解析软件,GPRS-DTU通过DNS解析中心服务器IP地址完成双向通讯。此种方式可以大大节约申请公网固定IP的所需费用,但稳定性受制于DNS服务器,此种方案适合小规模应用,系统示意图,见图4。图4系统示意图二Fig.4Systemdiagram(b)2.3通过组态软件设置实现自动售货机数据采集在基于组态软件的后台管理系统,通常要采集的自动售货机数据为销售数据类数据、设备诊断类数据、商品库存及备货类数据等。在建立了GPRS网络的硬件连接后,要在监控端通过组态软件的设置实现数据的采集。在组态软件中新建I/O设备,在数据变量中新建变量即可,见图5。图5数据采集Fig.5Dataacquisition3后台管理系统的各模块的实现3.1数据分析和数据加工通过GPRS网络采集到各运营点的数据,将以报表和实时曲线、历史曲线的形式提交,例如每月销售报表、各销售点周累计销售量历史曲线图、备件统计曲线。并通过已统计的数据,建立销售预测模型。通过统计不同运营点的周销售量、月销售量、季度销售量,对不同运营点的总销售量、每种商品销售量细化分析,再结合利润表,确定不同运营点的销售预测模型,并制定各运营点专有配送计划表。好的销售预测模型将优化配送商品的需求,合理控制现金流。3.2故障分析和故障诊断自动售货机的主要设备由纸币、硬币识别设备、传送装置、电气装置、制冷设备、通信网络设备等几部分组成。在运营过程中,主要的故障现象如下:1)卡钞。原因是纸币过旧、过软等无法识别或卡在过币器内。2)卡币。原因是异常货币或过多硬币无法识别。3)机器无显示,不操作。原因多为停电或电源插头拔出。4)找零不正确。原因多为找零币不足或硬币有异物。5)卡货。原因多为货物与弹出弹簧不匹配、货物不规则等。针对上述故障、设备故障和诊断数据,生成报警报表,以直观、准确、迅速报告触发的报警事件。3.3主监控画面主监控画面是运营管理人员主要的监测窗口及画面,将以动画实时显示各运营点的总体设备信息、总体销售数据信息和系统报警报表等等。真正实现可视化的远程监控,体现无人售卖的本质,见图6。4结语自动售货机后台管理系统创新性地将组态控制技术引入到其研发中,将真正实现开发及运营的低成本、高效率,充分保证了此系统的开放性、可兼容性和安全性。此后台管理系统的开发集成了无线网络技术、数据库技术、数据采集和分析技术、最优化方法,实现了自动售货机的数据采集和分析,可视化画面、故障诊断模块、最优配送模型等。图6主监控Fig.6Mastermonitor参考文献:【相关文献】郑大宇,王巍.基于网络的自动售货机的实
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