[发明专利]一种清分机控制系统

说明书

一种清分机控制系统，包括：脉冲量化模块，用于产生脉冲信号，并在每一次脉冲信号被计数的同时，记录同一时刻的走钞码盘值；数据采集模块，用于在每一个脉冲周期内采集纸币图像数据和主控数据，并在采集的数据上附上脉冲的时间戳和对应的码盘值，形成数据元；数据处理模块，用于对采集的纸币图像数据进行实时分帧处理，计算纸币图像数据的帧起始和帧结束；事件处理模块，用于基于数据元以及分帧时的帧起始和帧结束，将钞票经过清分机通道的过程，处理成为一系列时间和空间上发生的事件；机电控制模块，用于对清分机的各电机进行控制；故障检测模块，用于设定某些状态或上报故障；过程记录模块，用于将各种事件二进制数据记录于内存循环数据池中。

技术领域

本发明涉及清分机控制领域，具体涉及一种清分机控制系统。

背景技术

清分机是一种单入钞口多出钞口的钞票检测与分类机器，其走钞通道长且分支多，各种信号数量多且分布散，电机数量与种类多且实时逻辑与延时控制要求高。

现在技术方案对多口机型处理时，是基于计数逻辑的松耦合构成，逻辑模型和物理上联系不足，必须实现足够的具体代码弥补，开发难度较大，维护成本也较高。

当前的一般实现方法，是通过一组图像传感器与主控传感器采集算法所需数据后对钞票性质进行裁定，其裁决结果提交给相应出口处的翻板电机以翻出钞票，见图1的通道示意图。钞票被采集信息后继续向出口方向移动，与此同时算法计算其正确的出口位置，并及时提交给出口处的翻板电机。钞票移动到出口前段时，被该出口翻板前的红外传感器捕捉到，触发翻板电机运动将钞票翻出。此方案中每个翻板电机必有前置红外对管，当钞票经过时引起信号强度的高低变化形成波形，对该波形的计数是翻板控制的主要依据。

清分机在运行过程中其走钞电机工作负荷在一定范围内动态波动(如进钞稠密度变化、通道阻力不均或电机自适应调速)，造成走钞速度始终处在小幅波动状态中。因此，从进钞点到各翻板处的移动耗时是不稳定的，仅依靠时钟信息不足以达到准确控制翻板电机的要求，必须加配前置红外传感器辅助翻板电机精确工作。

以红外信号检测波形作为翻板机动的主要条件，就必然以信号高低变化的波形计数为主要依据。上层算法以计数值为主要参数，指示各翻板的运动方向。

见图2所示，控制系统主要是基于计数逻辑将各部件组合在一起，协同工作：以分帧计数为基本参数，算法给出该钞票的出口位置，各组红外信号匹配检测到的计数值，触发翻板向算法指定方向运动。

现有系统中存在几点可改进的地方：

1计数是基于逻辑层面的，因此当前控制机制在系统出现故障时缺乏足够的信息细节来复现故障现场状况，给后续的系统维护和问题分析造成一些不便。

2受限于每组红外传感器的数量(通常是1到2个)，对钞票经过传感器的感知必然存在误差。见图3所示，较少的红外传感器个数决定了对钞票尖角的进入时刻是难以捕捉的，且传感器数量越少误差越大，反之成本越高。翻板机械上是由步进电机控制的排齿，如果不及时运动到位可能卡住钞票，甚至撕毁钞票。现方案中因存在较大误差，为了减少该风险则须提前电机工作的时间点，这造成可供算法做判断的计算时间缩短，也可能夹住上一张钞的尾部。如果能精确描述钞票在通道中运动的实时位置，从而提高控制精度，是可以改善这个不足的。