公交系统纸币清分机控制系统设计关键技术

苟春艳　万晓静　周飞　周忠祥　叶自立

摘 要：自动控制显示系统是纸币清分系统的核心工作部分。本文针对公交系统中大批量小面值纸币清分难等问题，采用厚度测量技术和PLC编程，对纸币的厚度进行检测、图像处理、信息采集等工作，并通过单片机的A/D转换功能，将转换后的数字信号通过数据总线发送至实时显示部件，在与对应的PLC程序进行实时交互操作，以此实现纸币的清分，从而保证系统的实时性。

關键词：公交系统；纸币清分；控制系统；PLC编程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.208

0 引言

自动控制显示技术是PLC编写技术、测厚技术与计算机技术等多种先进技术的综合应用，与一般的清分机比较具有智能性、优越性。本文通过红外传感器、尺寸厚度传感器、CIS图像传感器、磁性传感器、紫外传感器等多种传感器的综合使用，对纸币进行检测、图像采集、数据处理等，以此实现纸币的厚度检测、电信号的转换以及面值清分。

1 控制系统工作原理分析

控制技术是清分机实现清分功能的重要工作部分，它是一种能够实现支持精确筛选、准确控制、快捷清分的工作过程。自动控制系统的设计部分中，电机、光敏电阻、单片机、时钟电路等元件是控制系统的重要组成部分，对于单片机这一控制部件的设计必须能够满足控制系统的实际需要，单片机是实现复杂控制功能的重要组件。

单片机的主要工作是数据处理，控制出口。当光敏电阻实现对纸币清分的面值参数进行测量后，测量值结果就会送入单片机进行处理，通过检测纸币的电流电压，由A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，数据处理后，按照数据格式通过数据总线传送至参数实时显示部件进行显示。并实时控制出口。

2 程序编制

2.1 PLC编程控制技术

PLC编程控制技术，它是一种能够实现支持精确筛选、准确控制、快捷清分的工作方式。其主要由CPU、存储器、电源、I/O接口、通信接口、智能接口等部分组成[3]。PLC编程的控制显示技术为大批量小面值的纸币的纸币清分、新旧判别提供了条件。利用该技术可实现纸币面值的清分和新旧判别等方面的应用。

2.2 程序编程

根据PLC所示程序将源【s1】和【s2】的数据进行比较，结果送到目标【D】中，程序中M1、M4、M7根据比较，且所有的数据均作为二进制。K100>C20 的当前值时，M1接通，M1=1；K100=C20 的当前值时，M4接通，M4=1；K100

比较的结果为M1=1，M4=1，M7=1。并且输出的结果对应Y000，Y001，Y002。Y 000则是出钞口1的输出结果，Y001是出钞口2的输出结果，Y002是出钞口3的输出结果，以此实现纸币的清分。

部分功能指令：

3 清分工作过程的实现

（1）光敏电阻的输出经过处理后作为单片机的输入，经过单片的处理后单片机依据对输入信号的处理结果经过延时装置控制钞票进入不同出钞口，鉴于此，根据尺寸大小输出的电流、电压值，经过A/D转换器转换为数字量，再与参考值进行对比，从而实现对纸币面值的区分。

（2）新旧清分工作过程：鉴于大面值纸币新旧清分的原理，小面值纸币若采用声音识别法和透光法，不仅效率低，而且分辨率也较低，由于纸币的新旧程度主要还是通过图像反映出来，因此，针对公交系统大批量小面值新旧清分这个问题，本文主要采用图像识别方法。在输入图像后，先对图像进行简单的预处理，根据图像传感器是别的图像与实际标准图像进行比较，比较的结果作为纸币新旧分类的结果。

4 结束语

本文通过对公交系统纸币清分机自动控制系统的工作原理、硬件及软件设计部分的实现进行了详细的描述，并利用控制显示技术进行了PLC编程，并进行数字信号转换，实现了快速、准确的纸币清分。实验证明，可以满足公交公司的小面值清分需求，能够提高纸币的清分速度，提高了工作效率。

参考文献：

[1]李斌.基于单片机的数控直流电流源设计[J].甘肃科技纵横，2010（04）.

[2]何佳兵，李习伦，刘松波，王希奎.纸币清分机系统的研究与开发[J].机电工程技术，2007：08.

项目来源：新疆维吾尔自治区新疆大学大学生创新训练项目。