PLC在機場(chǎng)行李系統自動(dòng)控制中的應用

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、控制系統構成簡(jiǎn)單、維護方便等優(yōu)點(diǎn)，常用作監控系統的一種現場(chǎng)設備，它擅長(cháng)對開(kāi)關(guān)信號進(jìn)行時(shí)序邏輯和組合邏輯控制，具有實(shí)時(shí)信號數據采集、出色的可編程控制能力、集中圖形顯示、智能化數據處理、自動(dòng)打印記錄等諸多優(yōu)點(diǎn)。這種系統功能齊全、性能穩定、性?xún)r(jià)比高，深受眾多用戶(hù)的青睞，目前在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中應用十分廣泛。南京祿口國際機場(chǎng)的行李處理系統就采用了aegmodicon公司的plc產(chǎn)品，通過(guò)plc完成行李處理系統（bhs，ba ggage handling system）與安檢系統（scs，security control system）聯(lián)動(dòng)的plc控制程序編程，接受火災報警系統（fias，fire information alarm system）的火警信號自動(dòng)處理，同時(shí)完成plc向行李監視中心計算機實(shí)時(shí)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，輸入模塊接受現場(chǎng)傳感設備的電信號，并將該電信號轉換成能被cpu處理的電平信號，cpu在系統軟件的控制下，在進(jìn)行必要的內務(wù)處理之后，按照編寫(xiě)的梯形圖網(wǎng)絡(luò )的順序號，逐一解讀，直到最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。輸出模塊把cpu解讀程序邏輯的結果以必需的電壓或電流信號的形式送給現場(chǎng)的有關(guān)設備。 3　行李系統控制要求

行李系統由4個(gè)到港子系統和3個(gè)離港子系統組成，每個(gè)子系統由2條輸送線(xiàn)、1個(gè)轉盤(pán)和1個(gè)控制柜組成。所有現場(chǎng)實(shí)時(shí)信號通過(guò)以太網(wǎng)送至監視中心的計算機上，集中圖形顯示，自動(dòng)報警并打印錯誤信息。系統結構見(jiàn)圖1。

4　plc的選用及控制過(guò)程

為了實(shí)現行李系統的控制功能，提高工作人員的工作效率，祿口機場(chǎng)的行李處理系統選用了modicon公司的984－145（到港系統）和984－e685（離港系統）兩種型號的plc，并配備了相應的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。984－145plc具有8k用戶(hù)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 、操作員接口及主計算機的方法。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(kāi)關(guān)和相應的modbus＋口led指示燈，它可進(jìn)行高性能 、點(diǎn)對點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò )廣播通訊。984－685e型plc適合中、大型應用場(chǎng)合，它支持5個(gè)本地800系列i／o機架及31個(gè)遠程站。984－685e支持可選處理器以增加系統的性能和功能，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(hù)邏輯區，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(lái)拓展?！?

行李處理系統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)控制柜與監視中心（mis，manage information system）的監視計算機連接起來(lái)。通過(guò)支持modbus plus通訊能力plc中的mstr（master system travelrule，主要系統傳送功能協(xié)議）功能塊，網(wǎng)絡(luò )允許監視計算機和每個(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、數據采集、在線(xiàn)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、故障監視報警等多項先進(jìn)的功能，這樣，在監視中心（mis）就可以監視現場(chǎng)設備的運行情況，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　

根據功能圖表設計plc的梯形圖程序所用邏輯符號與繼電器、接觸器系統原理圖的相應符號極其相似，人們能迅速熟悉該種編程語(yǔ)言，對于復雜的系統，在梯形圖設計中采用大量的中間單元來(lái)完成記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能，只要熟悉控制流程，分析起來(lái)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　 行李系統與一組雙通道x光機通過(guò)2條17＋e芯通信電纜交換信息，并由plc完成程序處理，然后將反應信號送至連在輸出信號接口的電機及電氣設備上，再通過(guò)行李lan網(wǎng)絡(luò )將監視信號送至mis監視中心?！?

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

當行李輸送線(xiàn)及x光機都處于工作狀態(tài)的時(shí)候，plc接受下列指令：x光機稱(chēng)重帶緩動(dòng)（10 106）、稱(chēng)重帶運行（當稱(chēng)重帶上的光電管被行李擋住時(shí)，就禁止稱(chēng)重帶緩動(dòng)，讓稱(chēng)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。

1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(shí)刻整個(gè)辦票柜臺有多少個(gè)x光機發(fā)出窗口請求至行李plc。

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

5．2　plc至mis監視中心的信號發(fā)送　

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

plc將辦票柜臺各電機狀態(tài)、開(kāi)關(guān)及相應傳感器的狀態(tài)送至mis監視計算機。同樣也把輸送線(xiàn)及轉盤(pán)上的各種狀態(tài)送至mis監視計算機。

5．3　plc的自動(dòng)故障處理　
plc程序實(shí)時(shí)接收現場(chǎng)各種元器件及電機開(kāi)關(guān)的信號，如發(fā)現異常，則自動(dòng)進(jìn)行故障處理 。其梯形圖見(jiàn)圖7 。 plc程序還有對辦票柜臺的電機相應保護程序。

當電機過(guò)載或現場(chǎng)堵包時(shí)，由現場(chǎng)的壓力傳感器或光電管將信號傳送給plc。

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

5．4　bhs與fias的信息聯(lián)絡(luò )　

plc接受火災報警系統（fias）的火警信號后，降下防火卷簾門(mén)，隔離著(zhù)火分區，關(guān)閉相應輸送線(xiàn)，同時(shí)將信息送至mis。其梯形圖如圖10所示。

6　結束語(yǔ)　

在機場(chǎng)行李處理系統中運用plc進(jìn)行自動(dòng)控制，并運用計算機集成控制系統，這樣的設計功能在行李系統投入運行后，可使辦票人員簡(jiǎn)單、快捷地為旅客辦理行李手續，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)保護以及監視中心的采用，能大幅減少系統維護人員的數量，減少系統設備事故的發(fā)生，從而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。