NCR ATM各模块工作原理.docx
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NCRATM各模块工作原理
ATM各模块工作原理
1.1概述
56XX系列ATM采用模块化结构,主要由下述模块构成:
终端控制模块供电系统磁卡读写器
现金发放模块存款模块键盘模块
流水/收条打印机模块
下面分别讨论各模块的特性和功能:
1.2ATM供电系统
ATM的供电系统主要由主输入插座(交流滤波器)、保险丝、总电源开关、变压器、电源分配板和直流电源构成。
ATM的供电系统框图如下:
其工作原理为:
220V交流电经主输入插座、保险丝、总电源开关接至电源分配板。
ATM各模块所需电源均由该板和直流电源提供。
主输入插座
外接交流电经主输入插座接入ATM。
交流滤波器用于抑制电网电子噪音。
保险丝规格为6.3A/250V。
注意:
更换保险丝时,一定要将电源关上。
变压器
变压器为显示器、出钞模块、加热器和出钞模块真空泵电机(主电机)提供所需的110V电压。
变压器设有输入电压调整开关,确保ATM工作在正常的电压范围。
输入电压设置见下表:
输入电压
电压设置
198-230V
220V
207-246V
230V
216-256V
240V
电源分配板
ATM供电系统原理图如下:
由图可知,电源分配板将220V输入电压经过变压器变压以及继电器控制,为各模块提供所需的电压,继电器控制是由保险柜门上的压块实现的。
当保险柜门合上,保险柜门上的矸块压住关门开关,使继电器闭合。
电源分配板将输出24V直流电和110V交流电。
24V直流电用于出钞模块和存款模块的步进电机,110V用于出钞模块主电机(正直空泵电机)和保险柜加热装置(只用于穿墙式ATM)。
因此,保险柜门打开时,取款和存款均无法进行。
直流电源
直流电源提供ATM各模块工作所需的直流电。
其技术指标如下:
输出
输出1
输出2
输出3
输出4
单位
最小输出电压
标准输出电压
最大输出电压
+4.95
+5.1
+5.25
+11.52
+12.0
+12.6
-13.2
-12.0
10.92
+22.8
+24.0
+25.2
(V)
输出电流值
30
5
1
9
(A)
直流电源的输入和输出均通过电源电路板上的金手指实现。
电源外形及金手指定义如下:
直流电源内部有一保险丝,其规格为10A/250V。
为便于电源维护,在电源的右上方有一八芯插座和LED指示灯。
LED指示灯用于指示电源工作状态,指示灯为绿色,电源工作正常;指示灯为红色,电源发生故障。
八芯插座用于测量电源输出电压是否正常。
八芯插座的定义见上图。
1.3终端控制模块(TCM)
终端控制模块的外形及内部结构见下图:
TCM是由NCR设计的专用计算机。
它除有通用计算机的功能外,还带有一个与外部进行通讯的智能接口,并能对该计算机硬件进行板级诊断。
该模块完成对ATM的控制以及与银行主机进行通讯的功能。
它由下述组件构成:
●磁盘组件:
1.44M/2.88M软驱, 540M-1.2G硬盘
●具有4个ISA总线插槽的母板
●系统板
系统板分为HI3和ASB两种,除CPU和内存不同外,其余均相同。
其配置为:
♦HI3:
CPU386SX25M内存2-16M
♦ASB:
CPU486SX33M内存4-32M
♦IDE硬盘接口
♦SUPVGA显示控制
♦1个并口,2个RS-232串口
♦32KBNVRAM
♦16个板级诊断LED和16个诊断设置开关
●PCCM高边通讯(选用)
主系统框图如下:
从图中可知,TCM的主系统是由系统板(SYSTEMROARS)和总线板(BUSBOARD)构成。
(目前出厂的ATM,TCM主系统已将两块板合二为一,相当于ASB系统板)。
它由CPU、SDC主节点、NVRAM、PCCM等构成ATM专用计算机。
下面讨论TCM与通用微机的主要区别:
SDC主节点
SDC的核心电路由INTEL8032单片机、12M外接晶振、8KROM、64KRAM等构成。
它提供RS485通讯链路。
通讯波特率恒为187.5KBIT/秒。
ATM的每个模块都有一个接口控制板,(该控制板也由INTEL8032单片机控制构成SDC子节点),所有SDC子节点都通过一根10芯片缆连至TCM的SDC节点上,TCM通过SDC主节点控制ATM各个模块执行相关的任务。
NVRAM
NVRAM为具有掉电保护、可改写内容的32K存储器。
它用于记录硬件配置参数、ATM软件运行所需的相关参数以及硬件工作记录。
如通讯协议参数。
将系统板上DIP开关中,第1位和第十三位开关拨到ON的位置,然后重新开机,则可清除NVRAM中的信息。
NVRAM信息保存采用1.4AH锂电池,电池寿命大于10年。
PCCM
PCCM(PCCommunicationModule)即PC通讯模块。
其核心电路由INTEL8088/V20(5MHZ),Z8530多协议串行通讯控制器、64KEPROM、128KSRAM等构成,EPROM装有PCCM板级诊断程序和设备控制程序,SRAM用于装载ATM控制软件所下载的通讯协议、设备驱动程序以及各种控制参数。
PCCM用于ATM与主机间的通讯。
由于PCCM采用CPU控制,因此,可支持多通讯协议,实现智能通讯。
PCCM支持的通讯协议分为频道1,频道2,频道3,频道2PCCM可支持频道1,2通讯协议,频道3PCCM可支持频道1、2、3通讯协议。
目前ATM配置的PCCM均为频道3PCMM。
PCCM支持的通讯协议见附录4。
注意:
PCCM不支持TCP/IP能讯协议,因此,ATM与主机通讯采用TCP/IP通讯协议时,需加插网卡。
目前常用的卡网型号为“3C509B-TPO”
网卡设置为:
I/O地址300H中断号5
板级诊断
为便于对TCM系统板的维修,系统板设有2个DIP开关(共16位),16个LED。
可对系统板进行32个项目测试,当系统板发生故障时,可通过16个开关的设置进行恒应的测试,并由16年LED显示测试结果。
由于板级诊断的方法,通常用于板级维修,帮不作进一步的讨论。
1.4流水/收条打印机
NCRATM所使用的流水/收条打印机为40列九针打印机。
它由日本TOKYOELECTRICCOMPANY(TEC)专门设计制造,其外型见下图:
1.4.1流水/收条打印机结构及功能
流水/收条打印机由收条打印组件、流水打印组件、切纸刀组件、打印机基座以及收条传送组件组成。
其外型见下图:
收条打印机与流水打印机有各自的控制板,收条打印机还有一块辅助板,用于转接传感器、电机信号与控制板的连接。
它们共用一个SDC接口板,TCM通过SDC接口板控制收条打印机和流水打印机进行相关的动作。
SDC接口板装有INTEL8032微处理器、EPROM和带有掉电保护的SRAM。
打印机的工作状态均可记录保存。
该板上设有两个8位的DIP开关,用于设置打印机的配置,如凭条打印机黑标设置、打印机切纸长度,以及对该板的自诊断测试。
板级诊断通常用于板级维修,故不作进一步的讨论。
SDC接口板中两个8位DIP开关用法详见第三章ATM模块调整及维修。
打印机控制板直接控制打印机的机械动作,该控制板实现下述功能:
●与SDC接口板间的通讯;
●打印头字符打印控制;
●打印头移动位置;
●进纸电机控制;
●传感器状态检测和处理;
●传送驱动控制(只用于收条打印机)
●4位DIP开关,用于打印字符调整(调整方法详见第三章ATM模块调整及维修)
1.4.2打印机传感器
1.4.2.1收条打印机
收条打印机共有九个传感器(见下图),它们分别是:
●纸尽传感器
●纸少传感器
●打印头归位传感器
●打印组件打开传感器
●黑标传感器
●切纸传感器
●传送卡纸传感器(两个)
●传送压板打开传感器
纸尽传感器
纸尽传感器为光电传感器,打印机工作时,打印纸穿过该传感器。
打印机控制板根据传感器是否被遮挡,判断打印机是否有纸。
纸少传感器
纸少传感器为“U”形光电传感器。
纸卷装入打印机后,将压住机械连杆机构的挡片,使该挡片不在传感器中间。
当纸少时,纸卷直径变小,挡片将位于传感器。
打印机控制根据传感器是否被遮挡,判断打印机是否纸少。
打印头归位传感器
打印头归位传感器为“U”形光电传感器。
打印头位移是由步进电机
驱动,但控制板必须要知道打印头的起始位置,才可控制打印头位移,
与打印头连动的机构上有一挡片。
当打印头移至打印机左端时,挡片位于传感器中。
打印机控制板根据传感器是否被遮挡,判断打印机是否位于起始位置。
打印机组件打开传感器
打印组件打开传感器为“U”形光电传感器。
在更换打印机色带、更换打印头或清除打印机卡纸时,需将打印组件打开。
打印组件耒打开时,固定在基座上挡片位于传感器中。
打印机控制板根据传感器是否被遮挡,判断打印机组件是否已复位。
打印组件打开时,打印机的一切操作均不能进行。
黑标传感器
黑标传感器为透射式传感器。
打印机工作时,打印纸穿过该传感器,无黑色标记打印纸透光性好,有黑色标记打印纸透光性差。
打印机控制板根据传感器接受光的强弱判断黑标位置以决定何时切纸。
黑标传感器用于印有中文内容的的收条纸,可使切纸位置准确,无积累误差。
黑标传感器使用一段时间后,灵敏度降低,需重新调整参数,调整方法详见第三章ATM模块调整及维修。
切纸传感器
切纸传感器为“U”形光电传感器。
打印机切纸由电磁铁吸合来推动切纸机构实现。
电磁铁移动部件上有一挡片,未切纸时,挡片位于传感器中。
打印机控制板根据传感器是否被遮挡判断电磁铁是否动作。
传送卡纸传感器
传送卡纸传感器为光电传感器。
在传送组件送纸通道上有两对传感器,一前一后,监测送纸通道上进纸情况,当有纸通过通道时,纸将穿过两对传感器。
打印机控制板根据传感器是否被遮挡,判断打印机送纸通道上是否有纸被卡住。
传送压板打开传感器
传送压板打开传感器为“U”形光电传感器。
当传送组件送纸通道卡纸时,需将传送压板打开取出卡纸;当传送压板未打开时,与压板相连的挡片位于传感器中。
打印机控制板根据传感器是否被遮挡,判断打印机是否被打开,以避免清除卡纸后忘记将压板关上。
1.4.2.2流水打印机
流水打印机共有四个光电传感器(见下图),它们分别是:
●纸尽传感器
●纸少传感器
●打印头归位传感器
●打印组件打开传感器
流水打印机四个光电传感器功能与收条打印机对应的传感器功能一样,这里就不再讨论。
1.4.3打印机进纸路径
流水打印机和收条打印机进纸路径见下图:
●
收条打印机进纸路径:
纸卷→引导轮→滚筒→打印→辊出纸轮(3)→出纸轮
(2)→出纸轮
(1)
●流水打印机进纸路径:
纸卷→引导轮→打印辊→收纸芯
1.4.4技术参数
电源:
+5V;+24V
打印头平均寿命:
2*108字符
打印机色带寿命:
5*106字符
切纸刀寿命:
3*105次
1.5键盘模块
1.5.1大堂式ATM(567X)
大堂式ATM键盘模块由客户键盘(数字键、功能键)、键盘接口板、操作员键盘(控制开关、状态指示灯及开关接口板)构成。
其结构图如下:
键盘接口板
键盘接口板主要由一片高集成度芯片控制,实现键盘译码和主SDC通讯。
该芯片有两种类型:
键值加密(BAPE)键值不加密。
两种芯片外形一样。
该板外形图如下:
数字键盘
数字键盘共有16个键,用于输入、修改密码或金额等数字信息。
客户键盘的数字键盘和操作员键盘采用并联而接,均采用2*8矩阵,其键对应代码及矩阵图如下:
功能键盘
功能键盘有8个,用于选择显示器所显示的各种交易功能。
功能键盘有两排,采用1*4矩阵,其他键对应代码及矩阵图如下:
开关量接口板
开关量接口板位于显示器下操作员键盘内,其外形如下图:
该板将接入TCM的开关量输入信号进行消颤、整形、并驱动TCM输出的通讯状态指示灯.
1.5.2穿墙式ATM(568X)
穿墙式ATM键盘模块由客户键盘、键盘接口板、操作员键盘和键盘加热系统构成。
其中客户键盘、客户键盘接口板与大堂式ATM一样,这里就不再讨论。
穿墙式ATM操作员键盘结构图如下:
操作员键盘接口板
操格员键盘接口板主要由于8032微处理器控制,实现下述功能。
●与主SDC通讯
●LCD显示控制
●键盘译码
●开关量输入
●开关量输出
LCD显示器
LCD显示器为2行*40字符的液晶显示器,其字符显示点阵为5*7,液晶显示器对比度可通过LCD的VR1电位器调整。
键盘
该键盘共有24个键,用于操作员配钞、管理。
进行键盘测试时,M=DATA返回代码如下:
0001020304
1011121314
2021222324
3031323334
键盘加热系统
穿墙式ATM的客户键盘通常位于室外,为确保ATM客户键盘工件可靠,且操作者操作较舒适,穿墙式ATM均设有键盘加热系统。
键盘加热系统见下图:
键盘加热系统结构:
●硅橡胶加热板
●加热系统控制板
●2个温度传感器
工作原理:
硅橡胶加热板位于客户键盘中,T1传感器监测ATM环境温度,T1测试环境温度低于5℃时,加热器工作;T1测试环境温度高于10℃时,加热器停止工作。
T2传感器监测ATM键盘温度,T2测试键盘温度低于10℃时,加热器工作;T2测试键盘温度温度高于18℃时,加热器停止工作。
1.6磁卡读写器
磁卡读写器的外形见下图:
磁卡读写器用于读取和更新客户磁卡信息。
ATM基本配置的磁卡读写器可读1、2、3磁道信息,写3磁道信息。
1.6.1磁卡读写器的构成及工作原理
磁卡读写器由下述部件构成:
●磁卡传送机构
✧电机
✧滚轮组
●入口挡门机构
✧入口挡板
✧开、关入口挡板电磁铁
●传感器
✧开门预读磁头
✧插卡检测开关
✧入口挡门状态开关
✧磁卡位置检测传感器
●读/写磁头
✧读磁头1
✧读磁头2
✧读/写磁头3
●控制板
●SDC接口板
磁卡传送机构
该机构的电机为24V直流电机.在控制板的控制下,驱动滚轮组使磁卡传送机构中的磁卡恒速向前或向后移动.调节磁卡读写器控制板上的VR1电位器,可改变电机的速度。
该机构共有四组滚轮,上部为黑色胶轮,下部为白色滚轮。
下部滚轮安装在一偏心轴上,调整偏心轮位置可改变两滚轮间间隙。
入口挡门机构
为防止异物进入磁卡读写器中,在磁卡读写器的入口处设有挡门,挡板通过杠杆机构与电磁铁相连,给电磁铁加电或断电,即可使挡门开启或闭合。
原则上每年要给挡门运动部位加润滑油,加油点见磁卡读写器外形图。
传感器
磁卡读写器共有七个传感器,它们分别是:
●开门预读磁头
该磁头为双磁道磁头,通过检测插入卡2、3磁道的编码信号,确定该卡是否为合适的磁卡,是否打开入口挡门让其进去。
该磁头位于磁卡读写器入口处,因此要特别注意磁头是否污损,能否可靠地与插入卡接触。
出现上述问题,磁卡将无法插入传感器中。
●插卡检测开关
该开关位于入口处,当合适宽度的磁卡插入磁卡读写器入口时,该开关将闭合该信号。
与开门预读磁头信号同时获得时,控制板将令
电磁铁动作,将磁卡读写器入口挡板打开。
●入口挡门状态开关
检测此开关信号,可知入口挡门电磁铁是否已动作。
磁卡读写器的控制板在获得门打开的信号后,令磁卡读写器传送机构的电机工期作,将磁卡送入或送出磁卡读写器。
●磁卡位置检测传感器(四个)
磁卡位置检测传感器共有4对,分别为PD1、PD2、PD3、PD4(最近版本的磁卡读写器装有该传感器)。
PD1位于磁卡读写器传送通道的前部,用于检测磁卡是否已进入磁卡读写器传送通道;PD2位于磁卡读写器传送通道的中部,用于检测磁卡是否已在读写磁头位置;PD3位于磁卡读写器传送通道的后部,用于检测磁卡是否退进吃卡盒中;PD4位于磁卡读写器传送通道的前部,用于退卡时给磁卡读写器的电机一个停机信号。
PD1、PD2、PD3、PD4均置于二块电路上,上面一块为发射信号板,下面一块为接受信号板。
4个传感器的发射管串联而接,因此,任何一个传感器的发射管损坏,将导致磁卡位置检测传感器信号板上所有传感器都不能正常工作。
所有传感器电路板及控制板的电气联接见下图:
控制板的电气联接图
读写磁头
读写磁头位于磁卡读写器的中部,可能读1、2、3磁道的信息和读写3磁道的信息,它可以两个方向读磁道信息。
插卡进入磁卡读写器时,以前进方向读磁道信息。
3磁道写过信息再读出校验时,以后退方向读磁道信息。
控制板
●磁卡传送机构的电机驱动及控制传感器信号的检测及处理。
●读写磁头信号的控制及处理。
●入口挡门电磁电的驱动及控制。
●控制板与SDC接口板间的通讯。
SDC接口板
SDC接口板由8032微处理器控制,实现TCM与控制板间的通讯。
1.6.2磁卡读写器电源
●5V±0.25V/1A;
●24V±0.5V/2.25A。
1.6.3磁卡读写器的工作流程
●检测客户插入磁卡读写器入口的磁卡。
如果正确,则能打开磁
卡读写器门;
●在TCM的控制板下,将磁卡移入磁卡读写器中;
●以前移和后移两个方向读出1,2,3磁道信息;
●仅以前移方向写3磁道信息;
●写完了磁道信息后,再读出3磁道信息;
●弹出磁卡给客户或将磁卡移至收卡盒中。
移至收卡盒中磁卡的原因一般有:
●连续密码输入错误(一般不得超过3次)。
●规定操作时间内,客户未将磁卡取走(一般为30秒)。
●黑名单磁卡。
1.7现金发放模块
现金发放模块有两种类型:
一种为前置式,即出钞口与钱箱同向;另一种为后置式,即出钞口与钱箱反向。
大堂式ATM(567X)出钞模块常用前置式,穿墙式ATM(568X)出钞模块为后置式。
其外型图如下:
1.发钞模块4.废钞箱
2.吸钞模块5.钱箱
3.主电机和真空泵
现金发放模块由吸钞模块(通常为4个)、发钞模块、控制板、钱箱和废钞箱组成。
下面将详细讨论各模块。
1.7.1吸钞模块
吸钞模块外形见下图:
吸钞模块由下述部件构成:
●基座
●钱箱顶杆
●吸钞机构
✧电磁阀
✧吸盘
✧吸钞臂组件
✧测时盘组件
✧“D”形轮传送组件
●齿轮组传送机构
●传感器
✧吸钞传感器
✧测温传感器(只用于穿墙式ATM)
✧钞少传感器
✧多张吸钞检测开关
✧吸钞测时传感器
✧钱箱检测开关
●吸钞电路板
钱箱顶杆
钱箱前部有一卷帘门,钱箱未装入吸钞模块时,该卷帘门是关闭的,当钱箱插入吸钞模块时,钱箱顶杆将顶动钱箱内部机构,将钱箱前部卷帘门打开。
吸钞机构
吸钞机构的工作原理图如下:
吸钞臂由步进电机驱动凸轮,控制一段齿轮进行一定角度的摆动。
吸钞测时盘由主电机驱动。
当测时盘从透明处转至黑色处,吸钞臂上吸盘位于钱箱端部,电磁阀动作,真空吸力通过吸盘将一张钞票从钱箱中吸出。
当测速盘从黑色转至透明处时,吸钞臂位于“D”形磨擦轮上方。
电磁阀停止工作,吸盘吸出的钞票正好落“D”形磨擦轮的半圆处。
当测速盘转至字母“D”位置时,“D”形磨擦轮刚好与上部压力轮接触,钞票通过磨擦轮送至齿轮组传送机构。
齿轮组传送机构
齿轮组传送机构由多个齿轮和胶轮构成,其中白色点阵字库轮轴两端均固定在基座上,灰色齿轮轴一端固定在基座上,另一端浮动可上下位移。
从钱箱中吸出的钞标经齿轮组件传送机构则将水平传送变为垂直传送,并将钞票送到钞模块。
传感器
1、吸钞传感器
吸钞传感器为光电传感器,其位置如下图所示:
从钱箱中吸出的钞票,在到达齿轮组传送机构时要穿过吸钞传感器,用于检测所吸出的钞票宽度,与存在控制板中钞票的参数进行比较。
如果误差大于+3个主电机脉冲或-5个主电机脉冲,这张钞票将判为废钞(2mm/脉冲)
2、测温传感器(只用于穿墙式ATM)
该传感器位于吸钞传感器发射电路上。
穿墙式ATM工作环境较差,当出钞模块环境温度低于10℃时,吸钞吸力会减小,容易造成吸钞失败。
为增加吸力,可通过增加真空泵开始运转与吸钞间的时间间隔来实现。
测温传感器就是用于控制这个时间间隔。
3、钱少传感器
钱少传感器为干簧开关,位置如下图所示:
当钱箱插入吸钞模块后,钱箱位于该传感器之上。
钱箱内有一磁钢随钱箱内钞票减少而位移,当钱箱内钞票少至一定数量时,磁钢位于干簧开关上方,令干簧开关闭合。
控制板根据此信号可知钱箱内剩余钞票的情况。
4、多张吸钞检测开关
多张吸钞检测开关为微动开关,位置如下图所示:
从钱箱中吸出的钞票会经过齿轮组传送机构。
当多张钞票进入齿轮组传送机构,灰色齿轮传动的磨擦轮会产生较大的位移,使微动开关闭合,当控制板得到该信号后,立即令主传动电机停止运转,避免机构传动机构受损坏。
5、吸钞测时传感器
吸钞测时传感器为“U”形光电传感,位置见吸钞模块外形图(见23页)。
吸钞测时传感器用于控制吸钞电磁阀的开启和关闭时间。
测时盘上的“1”“2”“3”“4”用于调整4个吸钞模块之间的吸钞动作时序。
测时盘上的“D”,用于调整吸盘臂与形轮之间的动作配合。
调整方法见第三章ATM模块调整及维修。
6、钱箱检测开关
钱箱检测开关为四个干簧开关,装在吸钞电路板上。
其位置见吸钞模块外形图(见23页)。
当钱箱装入吸钞模块后,钱箱上对应位置的磁铁会令这些干簧开关开启或关闭。
第一个开关(远离操作员)用于检测钱箱是否装入吸钞模块,第二、三、四个开关状态组合,用于识别钱箱编号。
控制板可根据这四个开关状态,知道哪个出钞模块装有钱箱?
所装钱箱的编号是什么?
吸钞电路板
吸钞电路板外形如下图:
每个吸钞模块都有自己的电路板。
该板的功能是:
●12C总线接口,用于控制板与该板的通讯。
●自动报告吸钞模块中钱箱位置。
●传感器接口
●吸钞电磁阀驱动
吸钞电路板间的连接见下图:
现金发放模块控制板
吸钞模块功能:
●识别插入吸钞模块中的钱箱。
●打开钱箱前部卷帘门。
●从线箱中吸钞并送至出钞模块。
●检测钱箱中剩余钞票
●检测是否有多张吸钞
●检测从钱箱中吸取的钞票宽度是否为额定值。
1.7.2出钞模块
出钞模块外形见下图:
出钞模块由下述组件构成:
●电机
✧110V交流主电机
✧24V夹钞步进电机
✧24V送钞步进电机
●固态继电器
●叠钞机构
●送钞机构
●压钞机构
●传感器
✧主传送测时传感器
✧送钞测时传感器
✧废钞箱存在传感器
✧废钞箱满传感器
✧废钞传送传感器(传感器1)
✧钞票厚度检测前置传感器
✧钞票厚度检测传感器(NTS或LVDT)
✧夹钞臂归位传感器
✧夹钞臂夹钞传感器
✧叠钞传感器(传感器2)
✧出钞口传感器(传感器8)
✧出钞通道传感器(大堂式ATM5,6,7传感器。
穿墙式ATM3,4,5,6,7传感器)
电机
●110V主电机
驱动真空泵工作,
驱动出钞模块叠钞机构工作;
驱动出钞模块齿轮组传送机构、吸钞机构工作。
●24V夹钞步进电机
24V夹钞步进电机驱动出钞模块压钞机构工作。
24V送钞步进机
24V送钞步进电机