基于PLC的機場行李處理系統設計

摘要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，民航運輸業發展迅速，旅客對機場服務質量要求的提高使自動行李處理系統在國內大部分機場得到廣泛的應用。目前機場行李處理系統大多由國外廠商所壟斷，給機場帶來高額的投入和技術壟斷約束，因此研究設計適合中小型機場使用的行李自動處理系統具有現實意義和實用價值。本文介紹了民航機場行李處理系統的設計思想。

關鍵詞：行李處理；電氣控制；PLC

1民航機場行李處理系統簡介

行李處理系統按客流方向分為出港和進港兩個部分，按航班性質不同又有國內和國際的區別，因此一般的行李處理系統都由國內出港、國內進港、國際出港、國際進港四部分組成。

行李處理系統是處理出港和到港旅客行李的重要系統，位于機場辦票大廳和停機坪之間。行李處理主要環節：

（1）行李值機托運。乘客將行李放到稱重輸送機上，輸送機將行李移送到機器后端。稱重輸送機進行行李重量檢測和尺寸檢測，如果行李超過允許重量或超過允許尺寸，值機柜臺控制臺上報警提示，禁止稱重輸送機向前運行。如果符合規定且沒有超重，操作員將行李標簽粘貼到行李上，將行李放行進入X光輸送機。安檢后行李進入注入輸送機等待安檢信號，待安檢信號確認后將行李輸送至收集輸送機，集中送往輸送系統進行下一步處理。（2）行李輸送和分揀。輸送和分揀系統負責行李的運送和分揀。行李在輸送過程中經過防火卷簾門進入控制區域，然后到達位于行李處理大廳的分揀轉盤，等待工作人員裝入行李傳輸車運往飛機貨艙。（3）到港行李處理。到港行李系統處理到港旅客的行李，到港系統主要由傳送帶及行李轉盤構成，裝卸人員從飛機上將旅客行李卸下，運送至到達區將行李放在傳送帶上運送至到達行李提取轉盤交旅客自行提取。

2行李處理控制系統總體設計

行李處理控制系統由電氣控制電路和可編程邏輯控制器（PLC）及其控制的輸入、輸出模塊構成，它控制著整個行李處理系統的運行。

系統的控制功能主要取決于可編程控制器（PLC），它提供了控制的柔性，極大地簡化了系統的布線。采用PLC控制技術使整個系統具有很好的電氣可靠性和穩定性。

2.1控制系統設計原則

（1）操作維護人員、旅客、行李及設備的安全性。清晰而簡單的操作方法；系統啟動時有清楚的信號指示；低電壓（24VDC）控制線路；全面的保護措施；行李阻塞檢測。（2）高可靠性。所有設備（轉盤、傳送帶等）的檢測與控制均由高可靠性的PLC（可編程控制器）集中控制；采用可靠的設備和軟件。使用標準部件，軟件實現標準化及模塊化；系統組態提供設備運行狀態、報警等詳盡的信息。（3）節能。在確認系統中有行李時，相關的傳輸設備才啟動。在設定時間內，無行李處理時，相關設備自動停止。（4）可擴展性。PLC的選擇應為將來的需要提供一定的內存和低成本的擴展I/O接口。

2.2控制信息的傳遞

（1）狀態信號。設備的狀態信息包括輸送機的運行狀態（如運行、停止、故障等）和各種信號元件的狀態信息（如光電傳感器、限位開關、繼電器等）。這類信息由執行層的狀態、電氣控制層的操作元件和信號元件的狀態輸入傳遞到邏輯控制層PLC。（2）控制信號。設備的控制信息包括設備的遠程控制命令（如遠程開關機、復位）或現場控制命令（現場開關機、復位）等。這類信息由電氣控制層發出，經邏輯控制層輸出控制電氣控制層的控制元件，作用于執行機構，改變執行機構的狀態從而改變輸送機的運行狀態。這類信息的傳輸方向主要是由高層往底層傳遞。

3PLC及控制程序設計

3.1硬件設計

以實現被控對象（生產設備或生產進程）的工藝要求，提高生產效率和產品品質為目標，在設計PLC控制系統時，PLC的選型應當考慮以下幾個方面的問題：

（1）滿足被控設備的控制需求。選型時通過深入市場考察，了解設備特性，與機械部分設計者溝通，選出符合控制要求的可編程處理器。（2）機場行李處理系統的行李處理業務繁多，通常要對行李進行追蹤，控制程序復雜，PLC系統應支持模塊化、結構化、參數化等編程方法，并提供完善的數據處理功能。（3）機場的關鍵輸送線對系統的可靠性要求高，PLC主機應工作可靠，處理能力及網絡通訊能力應符合行李處理系統的控制與反應速度要求。（4）考慮到成本問題，在滿足控制需求且留有一定余量的前提下，要選擇符合系統規模的控制設備。

3.2PLC的I/O表

在確定PLC主機型號后，通過對整個系統的輸入、輸出點位的全面考慮和精確計算，最終確定PLC主機的需求數量及點位分布，制定輸入輸出分配表，即機場行李處理系統PLCI/O表。根據I/O表的規劃，畫出相應的接線端子圖，然后進行PLC程序設計，為每個控制器件都預留控制點位，保證整個系統都在PLC的控制之下。同時也可根據I/O規劃表進行值機柜臺、輸送線、防火卷簾門、分揀轉盤、控制柜等電氣控制電路的設計。

3.3程序設計

根據所選的PLC主機，主要從符號地址和程序模塊的定義、程序模塊的分析和設計、程序的實現等方面來完成控制程序的設計。把不同的功能程序以功能模塊的形式編寫。以下是系統的主要程序功能塊：（1）系統上電處理；（2）柜臺處理；（3）分揀轉盤；（4）輸出處理。基于PLC控制技術的程序設計，用到了虛擬窗口的控制模型來實現值機島多個柜臺同時發送行李到收集輸送機的復雜控制邏輯，使每個柜臺的行李均能以均等機會且不沖突的方式發送到收集輸送機上。

4系統調試

PLC程序是和現場設備緊密結合的。首先要設備空載試運行，各驅動機構分別用手動操作方式運轉，檢查操作動作是否符合設計要求。各機構聯動試運行，并進一步檢查各單機電氣及機械等裝置的靈敏度和可靠性，包括各單機自身的和為安全而設置的電氣及機械等裝置。

在無負荷系統試運行檢查后，對系統中的各項設備進行全面的有負荷（包括動、靜態）、滿負荷和超負荷以及各種控制方式的連續運行試驗。

5結語

自動行李處理系統的設計，有助于提高機場服務質量，降低機場運行成本，減少對國外廠商的技術依賴，在業內具有一定的推廣價值。

作者簡介：王盛世（1987），山東濰坊人。