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        基于PLC控制的全自動(dòng)紙幣清分流水線系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2015-05-30 10:48:04王小飛
        中國(guó)機(jī)械 2015年8期
        關(guān)鍵詞:包裝機(jī)流水線

        摘要:通過(guò)PLC和組態(tài)軟件將紙幣清分機(jī)、包裝機(jī)、塑封機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、稱重機(jī)、捆鈔機(jī)有機(jī)的集成到一起,設(shè)計(jì)一條“集中管理、分散控制”的全自動(dòng)紙幣清分流水線,以提高生產(chǎn)效率,使得紙幣在清分過(guò)程中得到有效的追蹤和管理。

        關(guān)鍵詞: PLC;紙幣清分機(jī);包裝機(jī);流水線

        1.流水線硬件系統(tǒng)

        1.1 流水線工作原理

        全自動(dòng)紙幣清分流水線是通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)和流水線技術(shù),將清分設(shè)備、包裝設(shè)備、塑封設(shè)備、捆鈔設(shè)備、稱重設(shè)備、貼標(biāo)等設(shè)備有機(jī)的整合起來(lái),用戶只需要向清分設(shè)備連續(xù)放鈔,系統(tǒng)自動(dòng)以人民銀行“五好錢捆”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鈔票進(jìn)行扎捆、塑封、稱重、貼標(biāo)處理。相關(guān)鈔票數(shù)據(jù)信息(如人員清點(diǎn)工作量,票面信息、綜合統(tǒng)計(jì)信息等)由系統(tǒng)自動(dòng)完成記錄、統(tǒng)計(jì)、分析匯總。在整個(gè)過(guò)程中,完全不需要人工干預(yù),徹底將操作人員從繁重的具體工作中解脫出來(lái),同時(shí)還可以在一定程度上節(jié)省了人力資源。

        1.2 流水線結(jié)構(gòu)

        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(biāo)系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)組成。

        流水線上各設(shè)備各自分散獨(dú)立工作,并統(tǒng)一集中管理,流水作業(yè)。輸送機(jī)長(zhǎng)度、組合方式,可根據(jù)承載清分平臺(tái)的數(shù)量和場(chǎng)地的特點(diǎn)進(jìn)行量身定制,并可以為將來(lái)的業(yè)務(wù)量增長(zhǎng),預(yù)留擴(kuò)展機(jī)位。如圖1所示。

        圖1 紙幣清分流水線

        清分機(jī)自動(dòng)清分扎把出來(lái)之后落到小線模塊上,小線模塊自動(dòng)完成轉(zhuǎn)把、打印、蓋章和分揀的任務(wù)。通過(guò)爬坡模塊和穿梭模塊分別傳送到碼垛預(yù)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(yùn)輸由碼垛預(yù)裹完成的成捆的鈔捆,下層運(yùn)輸單把的鈔把然后到雙十字捆扎模塊進(jìn)行雙十字捆扎并完成貼標(biāo)動(dòng)作,上層成捆的鈔捆在通過(guò)塑封模塊完成塑封并完成貼標(biāo)。

        2.流水線軟件系統(tǒng)

        2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        可編程控制器PLC,內(nèi)置存儲(chǔ)器可執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制定時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。流水線還配備了智能化的信息管理軟件,對(duì)每天的現(xiàn)金處理數(shù)據(jù)進(jìn)行了記錄、核對(duì)、保存,生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表,賬目核查輕松完成。實(shí)現(xiàn)冠字號(hào)碼的全程跟蹤以及清分業(yè)務(wù)中冠字號(hào)碼信息存儲(chǔ)與查詢等跟蹤功能。減少了現(xiàn)金處理的差錯(cuò),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(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層,對(duì)上連接管理層,它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)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(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面,并以動(dòng)畫(huà)方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài),具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等,可便利的生成各種報(bào)表。

        2.2設(shè)計(jì)選型

        根據(jù)單位長(zhǎng)期從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及選型的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。此項(xiàng)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(kuò)展開(kāi)關(guān)量,模擬量,以太網(wǎng)模塊,配以最新的下位編程軟件STEP7-Micro/WIN和STEP7 V5.4;上位機(jī)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(jìn)的組態(tài)王KingView7.0搭建的控制系統(tǒng)兼容性好,擴(kuò)展性強(qiáng),抗干擾強(qiáng),工作穩(wěn)定,易于維護(hù)??梢詣偃渭垘徘宸至魉€整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能,能滿足銀行系統(tǒng)大量集中自動(dòng)清分紙幣的控制要求。

        2.3系統(tǒng)架構(gòu)

        本系統(tǒng)是一個(gè)基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式控制系統(tǒng),系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成,如圖2所示。系統(tǒng)最底層是設(shè)備控制層,主要完成清分,扎把,蓋章,分揀,碼垛,預(yù)裹,雙十字捆扎,貼標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)控制和監(jiān)測(cè)。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(cè),并可向設(shè)備控制層下達(dá)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(dá)的任務(wù),同時(shí)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(jì)報(bào)表和報(bào)警日志。每臺(tái)清分機(jī)配一臺(tái)PC記錄從該清分機(jī)清分過(guò)的每張鈔票的冠字號(hào)碼,然后通過(guò)交換機(jī)匯總到上層的主控PC上。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是各PLC控制站既能獨(dú)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(luò)系統(tǒng)圖

        3.結(jié)束語(yǔ)

        由河北匯金機(jī)電股份有限公司自主研發(fā)的全自動(dòng)紙幣清分包裝流水線,已經(jīng)在中國(guó)銀行上海分行現(xiàn)金清分中心成功投入使用。該流水線運(yùn)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(yīng)了我國(guó)紙幣流通不斷增加的需要,為貨幣流通和周轉(zhuǎn)速度,降低現(xiàn)金處理成本,實(shí)現(xiàn)減員增效發(fā)揮重要作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 崔堅(jiān),李佳,西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信指南[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2006。

        [2] 向曉漢,劉搖搖,西門子S7-200 PLC完全精通[M],化學(xué)工業(yè)出版社

        作者簡(jiǎn)介:

        王小飛(1984年—),男,助理工程師,主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作。

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