基于PLC控制的全自動紙幣清分流水線系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1、基于PLC控制的全自動紙幣清分流水線系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘要：通過PLC和組態(tài)軟件將紙幣清分機、包裝機、塑封機、貼標機、稱重機、捆鈔機有機的集成到一起，設計一條“集中管理、分散控制”的全自動紙幣清分流水線，以提高生產(chǎn)效率，使得紙幣在清分過程中得到有效的追蹤和管理。關鍵詞： PLC；紙幣清分機；包裝機；流水線1.流水線硬件系統(tǒng)1.1 流水線工作原理全自動紙幣清分流水線是通過自動化控制技術和流水線技術，將清分設備、包裝設備、塑封設備、捆鈔設備、稱重設備、貼標等設備有機的整合起來，用戶只需要向清分設備連續(xù)放鈔，系統(tǒng)自動以人民銀行“五好錢捆”標準對鈔票進行扎捆、塑封、稱重、貼標處理。相關鈔票數(shù)據(jù)信息（如人員

2、清點工作量，票面信息、綜合統(tǒng)計信息等）由系統(tǒng)自動完成記錄、統(tǒng)計、分析匯總。在整個過程中，完全不需要人工干預，徹底將操作人員從繁重的具體工作中解脫出來，同時還可以在一定程度上節(jié)省了人力資源。1.2 流水線結構整條流水線由紙幣清分系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、捆扎系統(tǒng)、塑封系統(tǒng)、貼標系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)組成。流水線上各設備各自分散獨立工作，并統(tǒng)一集中管理，流水作業(yè)。輸送機長度、組合方式，可根據(jù)承載清分平臺的數(shù)量和場地的特點進行量身定制，并可以為將來的業(yè)務量增長，預留擴展機位。如圖1所示。圖1 紙幣清分流水線清分機自動清分扎把出來之后落到小線模塊上，小線模塊自動完成轉(zhuǎn)把、打印、蓋章和分揀的任務。通過爬坡模塊和穿梭模塊分

3、別傳送到碼垛預裹模塊和雙十字捆扎模塊。主線模塊分上下兩層通道，上層運輸由碼垛預裹完成的成捆的鈔捆，下層運輸單把的鈔把然后到雙十字捆扎模塊進行雙十字捆扎并完成貼標動作，上層成捆的鈔捆在通過塑封模塊完成塑封并完成貼標。2.流水線軟件系統(tǒng)2.1系統(tǒng)設計可編程控制器PLC，內(nèi)置存儲器可執(zhí)行邏輯運算、順序控制定時、計數(shù)和算數(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程。流水線還配備了智能化的信息管理軟件，對每天的現(xiàn)金處理數(shù)據(jù)進行了記錄、核對、保存，生成各種統(tǒng)計報表，賬目核查輕松完成。實現(xiàn)冠字號碼的全程跟蹤以及清分業(yè)務中冠字號碼信息存儲與查詢等跟蹤功能。減少了現(xiàn)金處理的

4、差錯，提高了現(xiàn)金管理的安全性。組態(tài)監(jiān)控軟件可以把系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結構。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。組態(tài)軟件能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。2.2設計選型根據(jù)單位長期從事工業(yè)自動化產(chǎn)品的設計、安裝、調(diào)試及選型的經(jīng)驗總結。此項目：下位控制器選用西門子公司SIMATIC S7-200可編程控制器和SIMATIC S7-300可編程控制器，擴展開關量，模擬量，以太網(wǎng)模塊

5、，配以最新的下位編程軟件STEP7-Micro/WIN和STEP7 V5.4；上位機選用性能穩(wěn)定的研華工業(yè)電腦，并配19英寸的觸摸屏。配用亞控科技先進的組態(tài)王KingView7.0搭建的控制系統(tǒng)兼容性好，擴展性強，抗干擾強，工作穩(wěn)定，易于維護?？梢詣偃渭垘徘宸至魉€整個系統(tǒng)的各項功能，能滿足銀行系統(tǒng)大量集中自動清分紙幣的控制要求。2.3系統(tǒng)架構本系統(tǒng)是一個基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的分布式控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡結構組成，如圖2所示。系統(tǒng)最底層是設備控制層，主要完成清分，扎把，蓋章，分揀，碼垛，預裹，雙十字捆扎，貼標的現(xiàn)場控制和監(jiān)測。第二層是監(jiān)控層，主要完成紙幣清分流水線的在線監(jiān)測，并可向設

6、備控制層下達控制命令。第二層向上可連接到管理層MIS系統(tǒng)，接受其下達的任務，同時也可向MIS系統(tǒng)提供紙幣清分流水線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計報表和報警日志。每臺清分機配一臺PC記錄從該清分機清分過的每張鈔票的冠字號碼，然后通過交換機匯總到上層的主控PC上。該系統(tǒng)的特點是各PLC控制站既能獨立工作，又能在統(tǒng)一指揮下協(xié)調(diào)工作互不干擾。圖2 紙幣清分流水線網(wǎng)絡系統(tǒng)圖3.結束語由河北匯金機電股份有限公司自主研發(fā)的全自動紙幣清分包裝流水線，已經(jīng)在中國銀行上海分行現(xiàn)金清分中心成功投入使用。該流水線運行良好，降低了紙幣處理的人工成本，大幅提高了工作效率。集眾多有事于一身的紙幣清分包裝流水線，順應了我國紙幣流通不斷增加的需要，為貨幣流通和周轉(zhuǎn)速度，降低