PLC在機場行李系統(tǒng)自動控制中的應(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、可靠性高、控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單、維護方便等優(yōu)點，常用作監(jiān)控系統(tǒng)的一種現(xiàn)場設(shè)備，它擅長對開關(guān)信號進行時序邏輯和組合邏輯控制，具有實時信號數(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、自動打印記錄等諸多優(yōu)點。這種系統(tǒng)功能齊全、性能穩(wěn)定、性價比高，深受眾多用戶的青睞，目前在工業(yè)自動化領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。南京祿口國際機場的行李處理系統(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)動的plc控制程序編程，接受火災(zāi)報警系統(tǒng)（fias，fire information alarm system）的火警信號自動處理，同時完成plc向行李監(jiān)視中心計算機實時信號傳遞的編程。

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)場傳感設(shè)備的電信號，并將該電信號轉(zhuǎn)換成能被cpu處理的電平信號，cpu在系統(tǒng)軟件的控制下，在進行必要的內(nèi)務(wù)處理之后，按照編寫的梯形圖網(wǎng)絡(luò)的順序號，逐一解讀，直到最后一個網(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的形式送給現(xiàn)場的有關(guān)設(shè)備。

3　行李系統(tǒng)控制要求

行李系統(tǒng)由4個到港子系統(tǒng)和3個離港子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)由2條輸送線、1個轉(zhuǎn)盤和1個控制柜組成。所有現(xiàn)場實時信號通過以太網(wǎng)送至監(jiān)視中心的計算機上，集中圖形顯示，自動報警并打印錯誤信息。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，祿口機場的行李處理系統(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的功能放置在一個模塊式、微型的組合件內(nèi)。984－145plc具有8k用戶邏輯，1920個寄存器，含有一個modbus接口，從而提供了可連接控制器、編程器 、操作員接口及主計算機的方法。984－145plc還有一個modbus＋9針通訊口，一個為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，它可進行高性能 、點對點及網(wǎng)絡(luò)廣播通訊。984－685e型plc適合中、大型應(yīng)用場合，它支持5個本地800系列i／o機架及31個遠程站。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個寄存器，2個modbus接口和1個modbus－plus通訊口。每個控制柜留下了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個控制柜與監(jiān)視中心（mis，manage information system）的監(jiān)視計算機連接起來。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)視計算機和每個plc之間以1mbps的速率啟始信息的傳遞，進行網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)采集、在線遠程編程、程序上裝下裝等操作，具備了完備的遠程控制、信息采集、故障監(jiān)視報警等多項先進的功能，這樣，在監(jiān)視中心（mis）就可以監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行情況，故障發(fā)生的時間、地點及故障原因，以便及時處理。

5　plc控制軟件的編程

根據(jù)功能圖表設(shè)計plc的梯形圖程序所用邏輯符號與繼電器、接觸器系統(tǒng)原理圖的相應(yīng)符號極其相似，人們能迅速熟悉該種編程語言，對于復(fù)雜的系統(tǒng)，在梯形圖設(shè)計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)動控制

行李系統(tǒng)與一組雙通道x光機通過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)信號送至連在輸出信號接口的電機及電氣設(shè)備上，再通過行李lan網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)視信號送至mis監(jiān)視中心。　

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

當行李輸送線及x光機都處于工作狀態(tài)的時候，plc接受下列指令：x光機稱重帶緩動（10 106）、稱重帶運行（當稱重帶上的光電管被行李擋住時，就禁止稱重帶緩動，讓稱重帶運行）、發(fā)送帶運行（10 107）、scs請求發(fā)送窗口（10108）。plc完成如圖3所示的程序的計算與控制。

d1x1處的發(fā)送帶d1d1發(fā)出窗口請求至行李plc.

plc程序計算在同一時刻整個辦票柜臺有多少個x光機發(fā)出窗口請求至行李plc。

plc程序比較同一時刻x光機發(fā)出的請求，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機，防止包相互碰撞。

5．2　plc至mis監(jiān)視中心的信號發(fā)送

當plc控制程序運行時，需要將各程序控制點的狀態(tài)信號由mstr功能塊送至mis監(jiān)視中心 ，由監(jiān)視計算機進行信號處理并集中顯示，便于維護人員及時發(fā)現(xiàn)故障并處理。

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

5．3　plc的自動故障處理　

plc程序?qū)崟r接收現(xiàn)場各種元器件及電機開關(guān)的信號，如發(fā)現(xiàn)異常，則自動進行故障處理 。其梯形圖見圖7 。

plc程序還有對辦票柜臺的電機相應(yīng)保護程序。

當電機過載或現(xiàn)場堵包時，由現(xiàn)場的壓力傳感器或光電管將信號傳送給plc。

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

5．4　bhs與fias的信息聯(lián)絡(luò)　

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

6　結(jié)束語　

在機場行李處理系統(tǒng)中運用plc進行自動控制，并運用計算機集成控制系統(tǒng)，這樣的設(shè)計功能在行李系統(tǒng)投入運行后，可使辦票人員簡單、快捷地為旅客辦理行李手續(xù)，極大地提高了工作效率，同時由于plc的自動控制與自動保護以及監(jiān)視中心的采用，能大幅減少系統(tǒng)維護人員的數(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)濟效益和社會效益。