PLC地铁设备中的硬件设置

1.硬件的基本结构

自动售票系统是基于自动售票机实现的，自动售票机是该系统不可或缺的一个部分，是其所必需的操作执行机器。自动售票机的作用是无须人工服务实现乘客自主买票，它是各大城市地铁车站的服务设备，如图10-2所示。

图10-2　地铁自动售票机

1）模块功能

自动售票机主要功能如下：

（1）标准功能：现金支付、车票发售、硬币找零、语音教程、后台监视。

（2）可选功能：商业广告、月卡充值、手机购票、纸币找零。

2）功能结构

自动售票系统的一般结构按功能分为以下3种：完全集中式、分级集中式、区域式。自动售票系统能够实现的功能包括以下几方面：

（1）能够辨识乘客的输入数据，按照乘客的意愿进行出票。

（2）按乘客所购车票进行车票的发放。

（3）根据程序已有的各种付费方式，向乘客反馈不能接受的付费方式。

（4）对乘客投入的钱币进行识别计算，并对多余的钱币进行找零退币。

（5）监视自动售票机的运行情况，并将实时信息传输到中央PC端，以方便工作人员实时了解售票机的运行情况，如有意外能够及时解决。

3）工作流程

自动售票机的大体工作流程如下：

（1）对乘客所选具体地点进行识别，计算出所需购票金额并显示。

（2）由乘客按照自身的想法挑选买票形式，售票系统将识别的指令传递给付款模块，若为现金支付，机器会对投入的金额进行辨识计算，并呈现给乘客。

2.硬件模块及其功能

1）LED显示器(www.xing528.com)

LED显示器位于自动售票机顶端，作用是呈现自动售票机实时的运行状态，为了能够让队伍后面的旅客也能够了解到屏幕所呈现的操作状态，一般设置在乘客在15 m内能看清屏幕显示的位置。

2）纸币模块

纸币模块由纸币识别器、存钱箱、纸币接收装置、纸币存储器构成，其作用是对乘客投入机器的纸币进行辨认和计算，这一功能由识别装置来实现，即将收到的纸币进行辨认处理，退回不能够识别的钱，将可接受的纸币放入存钱箱。简而言之，纸币模块就是用来接受纸质钱币并判断其金额的。

3）硬币模块

硬币模块的构成主要有：硬币机芯、存钱箱、硬币存储器、出币器等。当乘客进行购票时，乘客向售票机投入硬币，识别器开始辨别硬币真伪，随后系统将会根据钱币的真伪给出接收命令或退币命令，最后在计算投入现金总额和所需现金后进行找零退币。

4）不间断电源

不间断电源的作用是维持自动售票机系统中的模块的运行和模块之间的信息传递，当总电源意外切断时，其能够对数据进行备份，从而使自动售票机可以维持运行状态一段时间。

5）车票发售模块

车票发售模块根据乘客所选路程而发售相应车票。

6）主控单元

主控单元的作用是对售票系统的各个模块的运行状态进行实时监督调整，并且管理各个模块之间的运行规则，保证各模块的安全运行，从而使系统可以有序运转。

3.货币识别器

售票机的货币识别器是不可缺少的一部分，没有货币识别器就无法实现收取现金及找零的功能。货币识别器由3部分组成：投币、进币和退币。由于现今市场上流动的货币包括硬币和纸币两种，所以货币识别器分为硬币识别器和纸币识别器。两种识别器由于其作用对象的不同分开独立工作，硬币识别器只能作用于硬币，而纸币识别器只能作用于纸币。

1）硬币的识别

普通的硬币识别器能够根据硬币通过传感器时产生的电容电感不同，识别不同硬币的面额及真伪。这种识别方式的识别器造价便宜，工作原理相对简单。更加高级的识别器有复合式识别器，它是由电容传感器、电感传感器、检测电路、单片机控制电路构成。不同材料不同厚度的硬币在通过投币口的传感器时，识别器的电容传感器和电阻传感器会感应到来自投入硬币的不同参数，因此可以辨别硬币的面额和真伪。

当非硬币的其他金属或者伪硬币通过电感线圈时，传感器会感受到异样的电感变化，该电感的变化量由交流电桥转变成电压信号，然后由接收电路放大，从而可以使微弱的信号加强输出。要放大电压信号，需要有一个单相桥式整流滤波电路，该电路的作用是屏蔽额外的干扰信号。由于识别器是基于单片机实现的，所以还需要将无法辨别的交流信号转换为直流信号才能被辨别。转变后的直流信号再经AD转换器转换才能实现电路控制。相应面额的硬币会被分配到相应的储币箱内进行分类。需要实现找零功能时，系统会接收相应的信号，按照信号提示进行操作，以便正确找零。整个过程的实时信息都会被传送给PLC。

2）纸币的识别

由于纸币的假币较多，且容易损坏，因此和硬币识别相比，纸币的识别相对更加烦琐复杂。纸币的识别过程需要系统对实时接收到的信号参数与系统内事先保存的参数对比，这一过程格外复杂困难，需要很高的分辨率。因此纸币识别的主要内容是识别纸币的真假，如果对比后发现相差较大，自动售票机会从投币口退出纸币。

纸币识别的原理为：当纸币塞入投币口时，投币口处的红光被挡住，此时相当于接收器开关断开，发出相应信号，电机接收到信号后开始正转，皮带开始工作，将纸币送入售票机。售票机接收到纸币后，系统里的纸币真伪鉴别软件会实时对纸币进行精准的识别和对比，如果经比较后发现相差较大，电机开始反转，纸币则会通过皮带原路退回，若比较结果一致，纸币会直接进入纸币存钱箱。

纸币的真伪鉴别方式一般包括4种方式：激光检测、磁性检测、红外穿透检测，以及荧光检测。激光检测的原理是用特定波长的激光照射在钱币上，根据其产生的波长来鉴定钱币的真伪；磁性检测的原理是根据一组磁头对钱币磁性的检测来辨别钱币的真伪；红外穿透检测是根据红外照射到纸币时，其对红外的接受能力的不同来辨别纸币的真伪；荧光检测的原理是真钞在一定波长的紫外线照射下不会产生荧光反应，而假币会产生荧光反应，因为人民币的组成含85%的优质棉花，而假币是由经漂白处理的普通纸制造的。