论文部分内容阅读
摘 要： 随着近几年航空运输业的飞速发展，各大机场的旅客数量急剧增长，托运行李量不断增加。提升机场行李处理速度，缩短旅客办理值机手续时间，已成为机场服务质量考核的一项重要指标之一。基于此，行李处理系统被各大机场逐渐重视起来，比如郑州新郑国际机场、上海虹桥机场、北京大兴机场等。本文主要讲述基于郑州新郑国际机场T2航站楼行李处理系统中PLC在系统中所发挥的重要作用。
关键词：机场;行李处理系统;PLC;效率
1 行李处理系统概述
行李处理系统作为机场运行三大关键系统之一（另外两个分别是安检系统和离港系统），直接决定机场行李的运输速度、航空公司的服务品质、旅客行程的体验感和满意度。随着航班量的攀升，在全国各大机场每天的正常运行中，行李处理系统发挥着不可替代的作用，该系统每天处理数万件至数十万件进港、出港和中转的旅客行李。郑州新郑国际机场T2航站楼行李处理系统（Baggage Handling System），主要分为进港系统、到港系统、中转系统以及自动分拣系统等系统，与T1航站楼行李处理系统相比较，应用众多自动化技术的T2航站楼行李处理系统可以实现准确实时的行李运输，行李运输错误和行李分拣人员劳动强度大大降低，整体提升了机场物流效率。伴随着“平安、绿色、智慧、人文”四型机场的建设，行李处理系统会向着更加的自动化和智能化的方向发展，必然会涉及到更多的PLC、计算机、工业控制、以及系统管理等多方面知识的交叉和融合。
2 PLC控制概述
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），是一种以微处理器为基础的通用工业自动控制装置，具有抗干扰能力强、可靠性高、控制系统结构简单、通用性强、功能强大、成本低、编程方便、维护方便、设计施工调试周期短等特点，并且集成了现代计算机技术、自动控制技术以及通讯技术，特别适于在恶劣的工业环境中使用，是现代工业自动化的支柱之一。
PLC的外部输入接口接收用戶设备的控制信号，接口输入端与限位开关、操作按钮、行程开关、选择开关以及其他的传感器相连接。PLC的内部工作方式是按照集中输入、集中输出、周期性循环扫描的方式进行工作的。在一个扫描周期内完成：读取输入→处理通讯请求→执行逻辑控制程序→写输出→执行CPU自诊断，PLC周而复始的循环执行这些操作。PLC的外部输出端通常与继电器、接触器、变频器、马达控制器等相连接，实现对现场设备的控制。
3 PLC在行李处理系统中的应用
3.1系统概况
行李处理系统需要与行李安检系统、离港系统、时钟系统、消防报警系统、供电系统等多系统联动控制，是一个较为复杂的系统。郑州新郑国际机场T2航站楼行李系统共有9个值机岛、169个值机柜台、2套自动分拣机、13个到港转盘、16个分拣转盘、各类电机1235台以及不计其数的各类传感器。在这样的前提下，如果采用导线硬连接，必然出现成本增加、拓展性较低、工作量较大的问题。为解决此问题，采用的是具有标准化和开放性更高的现场总线来解决。在PLC主站以下，采用Profibus-DP网络实现PLC与AS-i网关以及现场马达控制器等设备进行数据传输。在PLC从站以上，采用Profinet网络实现PLC与工作站的通讯。行李处理系统现场设备主要包括马达控制器、光电开关、接近开关、指示灯、旋转编码器、急停开关等。现场设备通过电缆线直接连接到马达控制器或网关，通过Profibus现场总线连接到PLC进行状态监控，通过Profinet连接至核心交换机，再通过Internet连接至工作站进行操作。
3.2通讯介绍
PROFIBUS过程现场总线主要有适用于逻辑顺序控制的Profibus-DP技术。行李处理系统中使用的协议规范为Profibus-DP形式，通过标准的Profibus-DP专用电缆，使主站（PLC）与现场较多且分散的设备（AS-I网关、触摸屏等）进行通讯，对整个DP网络进行控制和管理。为了实现各个站点之间的相互通讯，必须给Profibus-DP网络上的每个节点都要分配一个Profibus地址。
AS-i是一种最好的、最简单的和成本最低的底层现场总线，通过高柔性和高可靠性的扁平电缆把具有通信能力的传感器和执行器方便的连接起来，组成AS-i网络。基于AS-i的最多可以有31个从站，实现248个二进制的输入和输出的特点，使行李处理系统中数量庞大的光电开关、马达控制器、旋转编码器、指示灯等设备，组件成AS-i网络实现通讯和控制。
3.3软件设计介绍
STEP 7是用于SIMATIC PLC组态和编程的基本软件包。主要组件及功能如下：SIMATIC管理器，用于集中管理所有的工具以及自动化项目数据;程序编辑器，用于以LAD、FBD和STL语言的生成用于程序;符号编辑器，用于管理全局变量;硬件组态，用于组态和参数化硬件;硬件诊断，用于诊断自动化系统的状态;NetPro，用于组态MPI和Profibus的网络的连接。由于行李处理系统较为复杂，将程序分为若干程序块，主要包括：启动输送机、停止输送机、紧急停止、自诊断、行李堵塞、报警程序等。以启动输送机为例，主要环节是：开始启动输送机→蜂鸣器报警5秒→启动安全门→从下游往上游依次启动输送机→所有输送机均已启动→完成。在此环节中，如安全门未正常开启，则输送机无法启动。
4 结语
飞机作为目前最快速的交通工具，其在未来物流行业中的地位也会越来越高，机场行李处理系统运行的作用也会越来越重要，其中PLC就发挥着不可替代的作用，通过合理的硬件和软件设计，系统运行良好且性能稳定，在提升行李运输效率的同时，为安全生产和减低维护人员劳动强度以及提升机场服务质量作出了不可磨灭的贡献。
参考文献
[1]方承远. 工厂电气控制技术. 北京：机械工业出版社，2000.
[2]刘玉波.PLC在机场行李运输系统中的应用【J].煤炭技术，2004.
[3]陆听.基于PLC的长春机场行李监视控制系统【J].计算机工程与设计，2007.
[4] 刘忻.机场行李系统输送线PLC硬件和程序设计[J].
作者简介：
赵俊伟（1991.04.14），男，河南省周口市，本科，助理工程师，电气方向。
（郑州新郑国际机场有限公司，河南 郑州 450000）
关键词：机场;行李处理系统;PLC;效率
1 行李处理系统概述
行李处理系统作为机场运行三大关键系统之一（另外两个分别是安检系统和离港系统），直接决定机场行李的运输速度、航空公司的服务品质、旅客行程的体验感和满意度。随着航班量的攀升，在全国各大机场每天的正常运行中，行李处理系统发挥着不可替代的作用，该系统每天处理数万件至数十万件进港、出港和中转的旅客行李。郑州新郑国际机场T2航站楼行李处理系统（Baggage Handling System），主要分为进港系统、到港系统、中转系统以及自动分拣系统等系统，与T1航站楼行李处理系统相比较，应用众多自动化技术的T2航站楼行李处理系统可以实现准确实时的行李运输，行李运输错误和行李分拣人员劳动强度大大降低，整体提升了机场物流效率。伴随着“平安、绿色、智慧、人文”四型机场的建设，行李处理系统会向着更加的自动化和智能化的方向发展，必然会涉及到更多的PLC、计算机、工业控制、以及系统管理等多方面知识的交叉和融合。
2 PLC控制概述
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），是一种以微处理器为基础的通用工业自动控制装置，具有抗干扰能力强、可靠性高、控制系统结构简单、通用性强、功能强大、成本低、编程方便、维护方便、设计施工调试周期短等特点，并且集成了现代计算机技术、自动控制技术以及通讯技术，特别适于在恶劣的工业环境中使用，是现代工业自动化的支柱之一。
PLC的外部输入接口接收用戶设备的控制信号，接口输入端与限位开关、操作按钮、行程开关、选择开关以及其他的传感器相连接。PLC的内部工作方式是按照集中输入、集中输出、周期性循环扫描的方式进行工作的。在一个扫描周期内完成：读取输入→处理通讯请求→执行逻辑控制程序→写输出→执行CPU自诊断，PLC周而复始的循环执行这些操作。PLC的外部输出端通常与继电器、接触器、变频器、马达控制器等相连接，实现对现场设备的控制。
3 PLC在行李处理系统中的应用
3.1系统概况
行李处理系统需要与行李安检系统、离港系统、时钟系统、消防报警系统、供电系统等多系统联动控制，是一个较为复杂的系统。郑州新郑国际机场T2航站楼行李系统共有9个值机岛、169个值机柜台、2套自动分拣机、13个到港转盘、16个分拣转盘、各类电机1235台以及不计其数的各类传感器。在这样的前提下，如果采用导线硬连接，必然出现成本增加、拓展性较低、工作量较大的问题。为解决此问题，采用的是具有标准化和开放性更高的现场总线来解决。在PLC主站以下，采用Profibus-DP网络实现PLC与AS-i网关以及现场马达控制器等设备进行数据传输。在PLC从站以上，采用Profinet网络实现PLC与工作站的通讯。行李处理系统现场设备主要包括马达控制器、光电开关、接近开关、指示灯、旋转编码器、急停开关等。现场设备通过电缆线直接连接到马达控制器或网关，通过Profibus现场总线连接到PLC进行状态监控，通过Profinet连接至核心交换机，再通过Internet连接至工作站进行操作。
3.2通讯介绍
PROFIBUS过程现场总线主要有适用于逻辑顺序控制的Profibus-DP技术。行李处理系统中使用的协议规范为Profibus-DP形式，通过标准的Profibus-DP专用电缆，使主站（PLC）与现场较多且分散的设备（AS-I网关、触摸屏等）进行通讯，对整个DP网络进行控制和管理。为了实现各个站点之间的相互通讯，必须给Profibus-DP网络上的每个节点都要分配一个Profibus地址。
AS-i是一种最好的、最简单的和成本最低的底层现场总线，通过高柔性和高可靠性的扁平电缆把具有通信能力的传感器和执行器方便的连接起来，组成AS-i网络。基于AS-i的最多可以有31个从站，实现248个二进制的输入和输出的特点，使行李处理系统中数量庞大的光电开关、马达控制器、旋转编码器、指示灯等设备，组件成AS-i网络实现通讯和控制。
3.3软件设计介绍
STEP 7是用于SIMATIC PLC组态和编程的基本软件包。主要组件及功能如下：SIMATIC管理器，用于集中管理所有的工具以及自动化项目数据;程序编辑器，用于以LAD、FBD和STL语言的生成用于程序;符号编辑器，用于管理全局变量;硬件组态，用于组态和参数化硬件;硬件诊断，用于诊断自动化系统的状态;NetPro，用于组态MPI和Profibus的网络的连接。由于行李处理系统较为复杂，将程序分为若干程序块，主要包括：启动输送机、停止输送机、紧急停止、自诊断、行李堵塞、报警程序等。以启动输送机为例，主要环节是：开始启动输送机→蜂鸣器报警5秒→启动安全门→从下游往上游依次启动输送机→所有输送机均已启动→完成。在此环节中，如安全门未正常开启，则输送机无法启动。
4 结语
飞机作为目前最快速的交通工具，其在未来物流行业中的地位也会越来越高，机场行李处理系统运行的作用也会越来越重要，其中PLC就发挥着不可替代的作用，通过合理的硬件和软件设计，系统运行良好且性能稳定，在提升行李运输效率的同时，为安全生产和减低维护人员劳动强度以及提升机场服务质量作出了不可磨灭的贡献。
参考文献
[1]方承远. 工厂电气控制技术. 北京：机械工业出版社，2000.
[2]刘玉波.PLC在机场行李运输系统中的应用【J].煤炭技术，2004.
[3]陆听.基于PLC的长春机场行李监视控制系统【J].计算机工程与设计，2007.
[4] 刘忻.机场行李系统输送线PLC硬件和程序设计[J].
作者简介：
赵俊伟（1991.04.14），男，河南省周口市，本科，助理工程师，电气方向。
（郑州新郑国际机场有限公司，河南 郑州 450000）