基于PLC的機場行李處理系統(tǒng)設計

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，民航運輸業(yè)發(fā)展迅速，旅客對機場服務質(zhì)量要求的提高使自動行李處理系統(tǒng)在國內(nèi)大部分機場得到廣泛的應用。目前機場行李處理系統(tǒng)大多由國外廠商所壟斷，給機場帶來高額的投入和技術(shù)壟斷約束，因此研究設計適合中小型機場使用的行李自動處理系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義和實用價值。本文介紹了民航機場行李處理系統(tǒng)的設計思想。

關鍵詞：行李處理；電氣控制；PLC

1民航機場行李處理系統(tǒng)簡介

行李處理系統(tǒng)按客流方向分為出港和進港兩個部分，按航班性質(zhì)不同又有國內(nèi)和國際的區(qū)別，因此一般的行李處理系統(tǒng)都由國內(nèi)出港、國內(nèi)進港、國際出港、國際進港四部分組成。

行李處理系統(tǒng)是處理出港和到港旅客行李的重要系統(tǒng)，位于機場辦票大廳和停機坪之間。行李處理主要環(huán)節(jié)：

（1）行李值機托運。乘客將行李放到稱重輸送機上，輸送機將行李移送到機器后端。稱重輸送機進行行李重量檢測和尺寸檢測，如果行李超過允許重量或超過允許尺寸，值機柜臺控制臺上報警提示，禁止稱重輸送機向前運行。如果符合規(guī)定且沒有超重，操作員將行李標簽粘貼到行李上，將行李放行進入X光輸送機。安檢后行李進入注入輸送機等待安檢信號，待安檢信號確認后將行李輸送至收集輸送機，集中送往輸送系統(tǒng)進行下一步處理。（2）行李輸送和分揀。輸送和分揀系統(tǒng)負責行李的運送和分揀。行李在輸送過程中經(jīng)過防火卷簾門進入控制區(qū)域，然后到達位于行李處理大廳的分揀轉(zhuǎn)盤，等待工作人員裝入行李傳輸車運往飛機貨艙。（3）到港行李處理。到港行李系統(tǒng)處理到港旅客的行李，到港系統(tǒng)主要由傳送帶及行李轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，裝卸人員從飛機上將旅客行李卸下，運送至到達區(qū)將行李放在傳送帶上運送至到達行李提取轉(zhuǎn)盤交旅客自行提取。

2行李處理控制系統(tǒng)總體設計

行李處理控制系統(tǒng)由電氣控制電路和可編程邏輯控制器（PLC）及其控制的輸入、輸出模塊構(gòu)成，它控制著整個行李處理系統(tǒng)的運行。

系統(tǒng)的控制功能主要取決于可編程控制器（PLC），它提供了控制的柔性，極大地簡化了系統(tǒng)的布線。采用PLC控制技術(shù)使整個系統(tǒng)具有很好的電氣可靠性和穩(wěn)定性。

2.1控制系統(tǒng)設計原則

（1）操作維護人員、旅客、行李及設備的安全性。清晰而簡單的操作方法；系統(tǒng)啟動時有清楚的信號指示；低電壓（24VDC）控制線路；全面的保護措施；行李阻塞檢測。（2）高可靠性。所有設備（轉(zhuǎn)盤、傳送帶等）的檢測與控制均由高可靠性的PLC（可編程控制器）集中控制；采用可靠的設備和軟件。使用標準部件，軟件實現(xiàn)標準化及模塊化；系統(tǒng)組態(tài)提供設備運行狀態(tài)、報警等詳盡的信息。（3）節(jié)能。在確認系統(tǒng)中有行李時，相關的傳輸設備才啟動。在設定時間內(nèi)，無行李處理時，相關設備自動停止。（4）可擴展性。PLC的選擇應為將來的需要提供一定的內(nèi)存和低成本的擴展I/O接口。

2.2控制信息的傳遞

（1）狀態(tài)信號。設備的狀態(tài)信息包括輸送機的運行狀態(tài)（如運行、停止、故障等）和各種信號元件的狀態(tài)信息（如光電傳感器、限位開關、繼電器等）。這類信息由執(zhí)行層的狀態(tài)、電氣控制層的操作元件和信號元件的狀態(tài)輸入傳遞到邏輯控制層PLC。（2）控制信號。設備的控制信息包括設備的遠程控制命令（如遠程開關機、復位）或現(xiàn)場控制命令（現(xiàn)場開關機、復位）等。這類信息由電氣控制層發(fā)出，經(jīng)邏輯控制層輸出控制電氣控制層的控制元件，作用于執(zhí)行機構(gòu)，改變執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)從而改變輸送機的運行狀態(tài)。這類信息的傳輸方向主要是由高層往底層傳遞。

3PLC及控制程序設計

3.1硬件設計

以實現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設備或生產(chǎn)進程）的工藝要求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)為目標，在設計PLC控制系統(tǒng)時，PLC的選型應當考慮以下幾個方面的問題：

（1）滿足被控設備的控制需求。選型時通過深入市場考察，了解設備特性，與機械部分設計者溝通，選出符合控制要求的可編程處理器。（2）機場行李處理系統(tǒng)的行李處理業(yè)務繁多，通常要對行李進行追蹤，控制程序復雜，PLC系統(tǒng)應支持模塊化、結(jié)構(gòu)化、參數(shù)化等編程方法，并提供完善的數(shù)據(jù)處理功能。（3）機場的關鍵輸送線對系統(tǒng)的可靠性要求高，PLC主機應工作可靠，處理能力及網(wǎng)絡通訊能力應符合行李處理系統(tǒng)的控制與反應速度要求。（4）考慮到成本問題，在滿足控制需求且留有一定余量的前提下，要選擇符合系統(tǒng)規(guī)模的控制設備。

3.2PLC的I/O表

在確定PLC主機型號后，通過對整個系統(tǒng)的輸入、輸出點位的全面考慮和精確計算，最終確定PLC主機的需求數(shù)量及點位分布，制定輸入輸出分配表，即機場行李處理系統(tǒng)PLCI/O表。根據(jù)I/O表的規(guī)劃，畫出相應的接線端子圖，然后進行PLC程序設計，為每個控制器件都預留控制點位，保證整個系統(tǒng)都在PLC的控制之下。同時也可根據(jù)I/O規(guī)劃表進行值機柜臺、輸送線、防火卷簾門、分揀轉(zhuǎn)盤、控制柜等電氣控制電路的設計。

3.3程序設計

根據(jù)所選的PLC主機，主要從符號地址和程序模塊的定義、程序模塊的分析和設計、程序的實現(xiàn)等方面來完成控制程序的設計。把不同的功能程序以功能模塊的形式編寫。以下是系統(tǒng)的主要程序功能塊：（1）系統(tǒng)上電處理；（2）柜臺處理；（3）分揀轉(zhuǎn)盤；（4）輸出處理。基于PLC控制技術(shù)的程序設計，用到了虛擬窗口的控制模型來實現(xiàn)值機島多個柜臺同時發(fā)送行李到收集輸送機的復雜控制邏輯，使每個柜臺的行李均能以均等機會且不沖突的方式發(fā)送到收集輸送機上。

4系統(tǒng)調(diào)試

PLC程序是和現(xiàn)場設備緊密結(jié)合的。首先要設備空載試運行，各驅(qū)動機構(gòu)分別用手動操作方式運轉(zhuǎn)，檢查操作動作是否符合設計要求。各機構(gòu)聯(lián)動試運行，并進一步檢查各單機電氣及機械等裝置的靈敏度和可靠性，包括各單機自身的和為安全而設置的電氣及機械等裝置。

在無負荷系統(tǒng)試運行檢查后，對系統(tǒng)中的各項設備進行全面的有負荷（包括動、靜態(tài)）、滿負荷和超負荷以及各種控制方式的連續(xù)運行試驗。

5結(jié)語

自動行李處理系統(tǒng)的設計，有助于提高機場服務質(zhì)量，降低機場運行成本，減少對國外廠商的技術(shù)依賴，在業(yè)內(nèi)具有一定的推廣價值。

作者簡介：王盛世（1987），山東濰坊人。