PLC在機(jī)場(chǎng)行李系統(tǒng)自動(dòng)控制中的應(yīng)用

1　引　言

plc（program logic control，可編程邏輯控制器）具有編程容易、通用性強(qiáng)、可靠性高、控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，常用作監(jiān)控系統(tǒng)的一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，它擅長(zhǎng)對(duì)開關(guān)信號(hào)進(jìn)行時(shí)序邏輯和組合邏輯控制，具有實(shí)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)采集、出色的可編程控制能力、集中圖形顯示、智能化數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)打印記錄等諸多優(yōu)點(diǎn)。這種系統(tǒng)功能齊全、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高，深受眾多用戶的青睞，目前在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。南京祿口國際機(jī)場(chǎng)的行李處理系統(tǒng)就采用了aegmodicon公司的plc產(chǎn)品，通過plc完成行李處理系統(tǒng)（bhs，ba ggage handling system）與安檢系統(tǒng)（scs，security control system）聯(lián)動(dòng)的plc控制程序編程，接受火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（fias，fire information alarm system）的火警信號(hào)自動(dòng)處理，同時(shí)完成plc向行李監(jiān)視中心計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)信號(hào)傳遞的編程。

2　plc的工作原理

plc由cpu、控制電路及與cpu連接的i／o（輸入／輸出）模塊組成，輸入模塊接受現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備的電信號(hào)，并將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被cpu處理的電平信號(hào)，cpu在系統(tǒng)軟件的控制下，在進(jìn)行必要的內(nèi)務(wù)處理之后，按照編寫的梯形圖網(wǎng)絡(luò)的順序號(hào)，逐一解讀，直到最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。輸出模塊把cpu解讀程序邏輯的結(jié)果以必需的電壓或電流信號(hào)的形式送給現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)設(shè)備。 3　行李系統(tǒng)控制要求

行李系統(tǒng)由4個(gè)到港子系統(tǒng)和3個(gè)離港子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)由2條輸送線、1個(gè)轉(zhuǎn)盤和1個(gè)控制柜組成。所有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信號(hào)通過以太網(wǎng)送至監(jiān)視中心的計(jì)算機(jī)上，集中圖形顯示，自動(dòng)報(bào)警并打印錯(cuò)誤信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

4　plc的選用及控制過程

為了實(shí)現(xiàn)行李系統(tǒng)的控制功能，提高工作人員的工作效率，祿口機(jī)場(chǎng)的行李處理系統(tǒng)選用了modicon公司的984－145（到港系統(tǒng)）和984－e685（離港系統(tǒng)）兩種型號(hào)的plc，并配備了相應(yīng)的i／o模塊 。984－145型屬于modicon984緊湊型的plc，它將大型plc的功能放置在一個(gè)模塊式、微型的組合件內(nèi)。984－145plc具有8k用戶邏輯，1920個(gè)寄存器，含有一個(gè)modbus接口，從而提供了可連接控制器、編程器 、操作員接口及主計(jì)算機(jī)的方法。984－145plc還有一個(gè)modbus＋9針通訊口，一個(gè)為modbus＋口編址的dip（double inline package，雙列直插式組件）開關(guān)和相應(yīng)的modbus＋口led指示燈，它可進(jìn)行高性能 、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)廣播通訊。984－685e型plc適合中、大型應(yīng)用場(chǎng)合，它支持5個(gè)本地800系列i／o機(jī)架及31個(gè)遠(yuǎn)程站。984－685e支持可選處理器以增加系統(tǒng)的性能和功能，包括s911熱備處理器和d908分布式控制處理器。984－685e型plc具有16k用戶邏輯區(qū)，9999個(gè)寄存器，2個(gè)modbus接口和1個(gè)modbus－plus通訊口。每個(gè)控制柜留下了30％的冗余，以供將來拓展。　

行李處理系統(tǒng)采用分散式控制原理，使用modicon公司的modbus plus通訊網(wǎng)絡(luò)，將7個(gè)控制柜與監(jiān)視中心（mis，manage information system）的監(jiān)視計(jì)算機(jī)連接起來。通過支持modbus plus通訊能力plc中的mstr（master system travelrule，主要系統(tǒng)傳送功能協(xié)議）功能塊，網(wǎng)絡(luò)允許監(jiān)視計(jì)算機(jī)和每個(gè)plc之間以1mbps的速率啟始信息的傳遞，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)采集、在線遠(yuǎn)程編程、程序上裝下裝等操作，具備了完備的遠(yuǎn)程控制、信息采集、故障監(jiān)視報(bào)警等多項(xiàng)先進(jìn)的功能，這樣，在監(jiān)視中心（mis）就可以監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)及故障原因，以便及時(shí)處理。

5　plc控制軟件的編程　

根據(jù)功能圖表設(shè)計(jì)plc的梯形圖程序所用邏輯符號(hào)與繼電器、接觸器系統(tǒng)原理圖的相應(yīng)符號(hào)極其相似，人們能迅速熟悉該種編程語言，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，在梯形圖設(shè)計(jì)中采用大量的中間單元來完成記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能，只要熟悉控制流程，分析起來比較容易，修改和閱讀也很方便。5．1　bhs與scs的聯(lián)動(dòng)控制　 行李系統(tǒng)與一組雙通道x光機(jī)通過2條17＋e芯通信電纜交換信息，并由plc完成程序處理，然后將反應(yīng)信號(hào)送至連在輸出信號(hào)接口的電機(jī)及電氣設(shè)備上，再通過行李lan網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)視信號(hào)送至mis監(jiān)視中心?！?

辦票柜臺(tái)與安檢系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的行李plc控制程序如圖2所示。

當(dāng)行李輸送線及x光機(jī)都處于工作狀態(tài)的時(shí)候，plc接受下列指令：x光機(jī)稱重帶緩動(dòng)（10 106）、稱重帶運(yùn)行（當(dāng)稱重帶上的光電管被行李擋住時(shí)，就禁止稱重帶緩動(dòng)，讓稱重帶運(yùn)行）、發(fā)送帶運(yùn)行（10 107）、scs請(qǐng)求發(fā)送窗口（10108）。plc完成如圖3所示的程序的計(jì)算與控制。

1處的發(fā)送帶d1d1發(fā)出窗口請(qǐng)求至行李plc.

plc程序計(jì)算在同一時(shí)刻整個(gè)辦票柜臺(tái)有多少個(gè)x光機(jī)發(fā)出窗口請(qǐng)求至行李plc。

plc程序比較同一時(shí)刻x光機(jī)發(fā)出的請(qǐng)求，在行李主集送帶上安排出相應(yīng)的間隔距離，控制發(fā)送帶彈送行李至主集送帶的時(shí)機(jī)，防止包相互碰撞。

5．2　plc至mis監(jiān)視中心的信號(hào)發(fā)送　

當(dāng)plc控制程序運(yùn)行時(shí)，需要將各程序控制點(diǎn)的狀態(tài)信號(hào)由mstr功能塊送至mis監(jiān)視中心 ，由監(jiān)視計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理并集中顯示，便于維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理。

plc將辦票柜臺(tái)各電機(jī)狀態(tài)、開關(guān)及相應(yīng)傳感器的狀態(tài)送至mis監(jiān)視計(jì)算機(jī)。同樣也把輸送線及轉(zhuǎn)盤上的各種狀態(tài)送至mis監(jiān)視計(jì)算機(jī)。

5．3　plc的自動(dòng)故障處理　
plc程序?qū)崟r(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)各種元器件及電機(jī)開關(guān)的信號(hào)，如發(fā)現(xiàn)異常，則自動(dòng)進(jìn)行故障處理 。其梯形圖見圖7 。 plc程序還有對(duì)辦票柜臺(tái)的電機(jī)相應(yīng)保護(hù)程序。

當(dāng)電機(jī)過載或現(xiàn)場(chǎng)堵包時(shí)，由現(xiàn)場(chǎng)的壓力傳感器或光電管將信號(hào)傳送給plc。

plc輸出模塊切斷相應(yīng)電機(jī)的控制開關(guān)（24v電壓），切斷電機(jī)電源。

5．4　bhs與fias的信息聯(lián)絡(luò)　

plc接受火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（fias）的火警信號(hào)后，降下防火卷簾門，隔離著火分區(qū)，關(guān)閉相應(yīng)輸送線，同時(shí)將信息送至mis。其梯形圖如圖10所示。

6　結(jié)束語　

在機(jī)場(chǎng)行李處理系統(tǒng)中運(yùn)用plc進(jìn)行自動(dòng)控制，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)，這樣的設(shè)計(jì)功能在行李系統(tǒng)投入運(yùn)行后，可使辦票人員簡(jiǎn)單、快捷地為旅客辦理行李手續(xù)，極大地提高了工作效率，同時(shí)由于plc的自動(dòng)控制與自動(dòng)保護(hù)以及監(jiān)視中心的采用，能大幅減少系統(tǒng)維護(hù)人員的數(shù)量，減少系統(tǒng)設(shè)備事故的發(fā)生，從而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。