機場行李自動運輸處理系統設計與實現

吳東坡

摘 要：隨著近些年我國航空事業的發展，不僅先后在各地修建了眾多國際化機場，同時對于機場行李運輸的需求也逐漸提高。而如何有效完成機場行李運輸工作，也成為影響國內航空事業實現可持續發展的一大重要因素。在自動化背景下，該文將嘗試依托PLC等先進技術，設計了一種能夠自動、精準地完成機場行李運輸處理的系統，希望能夠為同領域的研究人員提供相關參考。

關鍵詞：機場行李運輸；PLC技術；分揀系統

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A

0 引言

雖然目前在我國部分國際型機場當中已經開始嘗試運用行李自動分揀系統，但幾乎當前所有使用的行李自動分揀系統均來自國外，受到專利技術保護等因素的影響，我國目前仍然難以掌握其中真正的核心控制系統。因此自主研發設計一種適應于國內機場，能夠智能化、自動化地完成機場行李分揀和運輸的行李自動運輸處理系統，開始得到社會各界的高度關注。研究國內機場行李自動運輸處理系統，不僅有助于提升機場的相關服務質量，同時對于推動國內機場建設事業發展同樣意義重大。

1 機場行李自動運輸處理系統概述

由于機場每天需要處理大量的行李，因此在機場中廣泛運用行李自動運輸處理系統擁有極高的呼聲。現階段，國內機場行李自動運輸系統主要分為3個部分，分別為出港、中轉以及到港。而出港部分最為重要的2大系統便是行李分揀系統以及機場行李運輸系統，機場行李將會統一經由分揀滑槽輸送至相應航班。機場行李自動運輸處理系統是機場至關重要的運營系統，系統質量對機場運輸行李的能力、航空公司服務質量等方面有著直接且深遠的影響。因此該文所涉及的機場行李自動運輸處理系統，一方面需要實現對若干機場行李的智能分揀，另一方面還需要滿足機場行李自動化精準運輸的需求。

2 機場行李自動運輸處理系統的設計分析

2.1 系統架構

結合機場行李分揀以及運輸的具體要求，在充分考慮設備分布控制的情況下，該文所設計的機場行李自動運輸處理系統總共分為3層，依次為人機交互層、PLC邏輯控制層以及執行層。其中，人機交互層主要是通過利用可視化技術、智能動態監控裝置等，幫助機場工作人員完成在線實時監測行李狀態、生成管理行李運輸文件、把控整體行李分揀運輸系統等工作。而PLC邏輯控制層作為機場行李自動運輸處理系統中的一大關鍵部分，主要利用PLC技術以邏輯控制的方式調控系統各個功能。同時在以太網的連入下，人機交互層所下達的各項指令將會直接傳輸至PLC邏輯控制層，從而實現對系統內各電氣電路動作的實時控制。執行層則在整個系統當中充當指令執行者的角色，其通過對各電機轉速進行相應的控制，從而使機場行李運輸狀態能夠始終滿足實際需求。

2.2 系統通信

機場行李自動運輸處理系統當中擁有各種各樣的運輸設備，且設備間的通信標準、通信需求也不盡相同。只有切實提升機場行李自動運輸處理系統中設備與系統間的通信質量，才能確保PLC控制技術的應有效用能夠得到充分發揮。因此該文在設計機場行李自動運輸處理系統時，針對系統通信部分選擇目前智能化以及使用性能相對較高的PLC，搭配適應ET200M并按照相關標準要求將其配置成冗余性總線，用以有效保證機場行李自動運輸處理系統的通信質量。此外，通過分別將PLC以及上位機配置成服務器以及客戶端模式，進而使PLC能夠高質量地完成與上位機軟件的報文通信。

2.3 軟件設計

2.3.1 上位機

在該文所涉及的機場行李自動運輸處理系統的軟件部分，其主要由上位機以及PLC軟件組合而成。其中，前者將在同PLC進行有效通信的前提下，負責實時控制機場行李的整體運輸過程。系統中的視窗控制中心則設計采用WinCC，利用其集成度高的優勢特性，以便對人機界面同監控系統進行有機整合。工作人員通過利用WinCC組態軟件，能夠自動完成對所有機場行李分揀運輸信息的搜集整理，并由系統自動對搜集獲得的數據進行統計分析，最終以圖形或是報表的形式直接呈現給機場工作人員，方便其更好地了解行李動態。

2.3.2 PLC軟件

針對機場行李自動運輸處理系統軟件中的PLC軟件，在對其進行設計時，該文選擇在使用相應編程軟件的基礎上，在編程軟件的SMATIC Manager中新建一個項目，同時添加400H硬件站。相關工作人員通過在400H硬件站中點擊Hareware，便可以直接進入硬件組態界面當中。根據實際情況以及具體系統設計要求，依次將ET200M站以及CPU等模塊插入其中，設置相應的PLC參數即可使在總線作用下，PLC能夠與機場行李自動運輸處理系統中的各個設備進行高質量的通信傳輸。

3 機場行李自動運輸處理系統的實現方式

3.1 系統運行流程

在該文所設計的機場行李自動運輸處理系統的實際運行過程中，旅客在值機柜臺辦理完托運手續之后，行李將會經由值機輸送被運輸至行李收集區，此時經過行李收集輸送使其進入主輸送線，并分別進行一二級安檢。如果行李順利通過一二級安檢，系統中所安裝的讀碼器將對貼在行李上的標碼進行自動讀碼，此時行李將會進入分揀系統，并根據具體分揀需要交由1#分揀機或是2#分揀機進行具體的分揀處理。但如果在行李進行一二級安檢過程中，因行李當中存在違禁品等問題而導致其沒有通過一二級安檢，此時機場行李自動運輸處理系統將自動輸送行李進入三級安檢處，此時如果行李順利通過三級安檢，則按照系統運行流程，行李將會進入自動讀碼環節，根據讀碼結果對行李進行相應分揀。但如果行李仍然沒有通過三級安檢，此時行李將會進入搬離系統。

另外值得注意的是，在該文設計的機場行李自動運輸處理系統中，上位機軟件在與PLC進行報文通信時，上位機首先將會自動開啟通信連接，并確保通信連接正常后，直接默認同0機架PLC開始通信，此時上位機軟件將負責向PLC傳輸相關行李信息，而PLC在接收到行李信息之后，將會立即向上位機軟件給出相應反饋。但如果在系統通信過程中，發現PLC主機和0機架之間的通信存在異常情況，此時PLC主機將會自動和1機架進行連接，但如果仍然存在連接異常，系統將會自動進入10 s等待環節，10 s過后PLC主機將重新進行連接嘗試，直至成功連接。

3.2 控制行李間距

如果機場行李在運輸過程中無法有效控制行李之間的間距，則有可能導致行李相互碰撞，進而損傷行李內的物品。為此，該文在設計機場行李自動運輸處理系統的過程中，為確保系統運行時各行李在運輸時能夠始終保持較高的安全性。因此系統中的上游輸送信號在成功完成發送后，系統下游將會設置延時時間，同時利用RNI發送這一延時信號。也就是說，在行李運輸過程中，一旦機場行李自動運輸處理系統感應到行李之間的間距過小，則后一件行李將會在光眼處自動暫停，在確保前一件行李與后一件行李之間的間距在1 m左右時，系統將會再次啟動輸送后一件行李的功能，以確保行李之間的間距能夠得到有效控制。

4 結語

該文結合機場行李運輸處理需求，運用層級結構設計的原理將機場行李自動運輸處理系統依次分為3層，即人機交互層、PLC邏輯控制層以及執行層。同時搭配使用相應的軟件編程工具，設計PLC軟件和上位機軟件，在靈活運用PLC技術實現系統通信等功能的情況下，可以較為智能化地自動完成機場行李的分揀與運輸工作。

參考文獻

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