[发明专利]纸币暂存模块和其卷筒转速控制方法以及自动柜员机

说明书

技术领域

本申请涉及纸币存储设备技术领域，更具体地说，涉及一种纸币暂存模块及其卷筒转速控制方法。

背景技术

现金自动循环机中设有暂存模块，暂存模块对交易过程中的纸币进行暂存处理。目前比较常用的暂存模块大都采用卷筒／卷带的机构，包括：第一动力马达、第二动力马达、第一动力马达带动的大卷筒、第二动力马达带动的小卷筒和两端分别固定于所述大卷筒和小卷筒上、在大／小卷筒之间收放缠绕的卷带以及控制所述第一动力马达和第二动力马达启动或停止的微控制器。这种暂存模块使用卷筒和卷带相互配合的工作方式来实现对纸币的暂存处理。

其工作流程如下：当需要纸币进入暂存模块，微控制器发出“第一启动指令”，启动第一动力马达正向转动和第二动力马达反向转动，大卷筒回收卷带，小卷筒释放卷带，卷筒通过卷带将纸币卷入暂存模块。经过预设定的运行时间t后，如果没有新的纸币进入，则由微控制器发送“停止”指令，停止第一动力马达和第二动力马达；当纸币离开暂存模块，微控制器发出“启动”指令，启动第一动力马达反向转动和第二动力马达正向转动，大卷筒释放卷带，小卷筒回收卷带，卷筒通过卷带将纸币送出暂存模块。当暂存模块中的纸币全部送出后，微控制器发送“停止”指令，停止第一动力马达和第二动力马达。纸币进入暂存模块时，若小卷筒的线速度大于大卷筒的线速度，容易造成卷带抛带，反之，卷带绷紧。同理，纸币离开暂存模块时，若大卷筒的线速度大于小卷筒的线速度，容易造成卷带抛带，反之卷带绷紧。卷带抛带容易引起卡钞，造成设备故障，增加人工维护；卷带绷紧容易损伤卷带，并且马达负载变大，容易损坏硬件电路，造成设备故障，增加人工维护。

在设备运行中，需要保证卷带的送钞速度与其他钞票传送通道的送钞速度恒定一致。根据圆周运动原理，线速度V=角速度ω*半径r，要保持卷带送钞速度恒定，也就是要保证大卷筒和小卷筒的线速度恒定，而随着卷带在大卷筒和小卷筒之间的收放，大卷筒和小卷筒的半径在不停地变化着，所以需要根据大卷筒和小卷筒的半径变化适时地调整第一动力马达和第二动力马达的角速度。目前纸币暂存模块及其卷筒转速控制主要通过传感器检测卷筒的角速度及钞票的数量，动态计算卷筒的半径从而获取到线速度，再调节卷筒马达的角速度。其中小卷筒转动一周，其半径增加量是恒定地，等于卷带的厚度，由于不同规格的卷带的厚度不一造成所述暂存模块对不同厚度的卷带适应性较差。而大卷筒转动一周，其半径增加量△X等于卷带厚度加纸币厚度，由于纸币的间距远近不一，不同纸币的厚薄程度不一，所以无法准确计算得到△X，即无法精确计算纸币进入大卷筒后的转动半径。从而使得到的小卷筒和大卷筒的线速度不够准确，进一步导致第一、第二动力马达的角速度也会存在较大的误差，这就无法保证大、小卷筒线速度恒定，导致大卷筒和小卷筒的线速度不相同，偏差比较大时，容易引起卷带抛带，或马达负载变大，损坏硬件电路，造成故障停机，增加人工维护。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种纸币暂存模块及其卷筒转速控制方法，以便能够得到精确地控制小卷筒和大卷筒输出恒定的期望线速度。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种纸币暂存模块卷筒转速控制方法，包括：

当纸币暂存模块运行时，统计与大卷筒相对应的第一传感器在预设时间段内检测到的标识的数量，记为第一标识量，其中所述标识均匀设置在卷带的长度方向上；

统计与小卷筒相对应的第二传感器在预设时间段内检测到的标识的数量，记为第二标识量；

根据所述预设时间、第一标识量和第二标识量以及标识之间的间距计算得到大卷筒的线速度和小卷筒的线速度；

将所述大、小卷筒的线速度、期望线速度代入PID算法，计算得到第一角速度和第二角速度，将与大卷筒对应的第一动力马达的转速调整为第一角速度，将与小卷筒对应的第二动力马达的转速调整为第二角速度。

优选的上述纸币暂存模块卷筒转速控制方法中，按照以下步骤计算得到第一角速度和第二角速度：

依据公式：计算得到第一角速度和第二角速度；

其中所述e(t)=r(t)-y(t)为系统的控制误差，r(t)为期望线速度，y(t)为大卷筒的线速度或小卷筒的实际线速度，K_p为一比例系数，T_I为积分时间常数，T_D为微分时间常数。

优选的上述纸币暂存模块卷筒转速控制方法中，所述标识包括：在卷带的长度方向上等间距排列的条纹。

优选的上述纸币暂存模块卷筒转速控制方法中，还可以包括：