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工程案例航空行李秤自动控制中PLC技术的应用

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航空行李秤自动控制中PLC技术的应用2021-03-05

摘要:随着当今全球国际化和国内改革开放的发展,我国的航空事业取得了巨大的进步和成长,08年奥运会开始我国各地就已经开始着手新建或者扩建一些机场基础设施,比如上海虹桥机场和北京T3航站楼的的扩建,在这些大型航站楼建成的同时,旅客的航空行李秤也随之需要一个很大的改进,乌鲁木齐T3航站楼招标的过程中引入荷兰范德兰德公司来进行航空行李秤的设计,使之成为世界上先进的大规模最的航空行李秤。由此看来作为机场物流的一部分,航空行李秤也会逐渐被人们重视起来,本文讲述的就是航空行李秤输处理系统中有关PLC技术的应用问题。

1 航空行李秤简述

航空行李秤处理系统在大型机场中每天处理数万件至数十万件出港、中转和到港旅客的行李,为机场日常运营提供高效的行李处理服务。

机场行李自动分拣系统如今已经用到了很多自动化的技术,分为离港和到港两个最主要的子系统,还有其他很多的系统。

把自动化技术运用到机场的行李分拣处理系统当中已经逐渐的普及起来,和以往人工和机械皮带传输的方式不同的是,运用自动化技术可以实现准确实时的行李运输,大大的降低了行李运输错误,而且减少了人员的劳动,提高了机场物流效率,所以航空行李秤的自动化一定会用的越来越普遍,当然在设计的过程中会涉及到计算机工程控制PLC以及系统管理等多方面的知识,总之自动化的行李分拣系统今后有着广大的发展前景。

作为大型机场三大关键运营系统的航空行李秤系统(另外两种是安检系统和离港系统),直接决定机场行李的物流运输能力,也间接决定了旅客行程以及航空公司的服务质量,因此为了提升客流量,机场行李处理系统的改善和优化变的尤为必要。

2 PLC自动化控制简述

航空行李秤PLC技术,可编程的逻辑控制,是一种可以和计算机相连,并且可以和通讯技术结合的自动化中央控制器,通过连接其他设备实现多种自动化功能,比如机场行李的安检系统,实时通讯系统,火灾紧急报警系统以及突发事件急停系统等都可能会用到PLC技术。航空行李秤PLC 技术的工作原理大概是这样的,将PLC和外接传感器连接,接受传感器的模拟信号之后通过PLC的输入模式把信号传给CPU,CPU识别并进行相应的计算处理,之后就送出处理信号,输出到外接设备控制做出相应的可控的动作,达到自动化的目的。

在航空行李秤中使用PLC控制技术需要达到以下三个目的:

(1)满足使用要求,达到控制对象的目的。

(2)降低造价,结构简单易懂,方便维护。

(3)可靠性高,较为安全。

航空行李秤是一个较为复杂的系统,为使得数据处理流畅,稳定并且适应性强,大型机场输送机控制系统中普遍选用的PLC为西门子S7-300和S7-400。编程方便,快捷,其中西门子S7-300和S7-400控制器都支持模块化设计,因此可以设计出功能较为完善和稳定的控制系统。

3 PLC技术在航空行李秤处理系统中的应用

(1)现场监控。以以太网为基础选择相对应的CPU,分别利用独立的插槽式控制到港和离港这两个子系统,选择相匹配的输入输出模式。各个PLC和电控设备之间利用以太网进行链接,使用以太网络交换机,交换机采用冗余环网进行连接,主要是保证网络的稳定和畅通,连接线路可以采用光纤或者具有抗干扰能力的屏蔽线,视工作工况和环境来确定。

SIMATIC S7-400被用在很多大型机场行李处理系统中,因为其性能稳定并且技术先进,在S7-400中央控制器中可以和输入输出I/0 ET200连接,还可以连接到PROFIBUS-DP,通讯可以使用光纤来提高数据传输效率,同时结合行李视频监控和公安监控,从而达到实时对航空行李秤处理系统的各个环节进行完全的监测和预警。

(2)中央控制系统。 通过编程,系统管理人员可以实现对远距离分散在进出港和分拣系统中的设备的控制,人机交互界面具有实施快速和可靠性等优点。中央控制系统主要集中在中心机房,这里的监控计算机通过工控机与连接PLC的交换主机相连接,监控用计算机安装的对应的软件可以完成对监控系统和B HS系统的控制和监督。

其完成的具体功能有:准确的检视和远程控制所有的机械和设备;能对异常情况进行检测和报警,同时完成在控制中对进出港系统实行同步控制,利用界面的切换可显示单条行李运输线路的工况,同时可以根据要求显示设备的基木状况,繁忙或者空闲等;可以对设备的工作情况数字化的记录和存储;航空行李秤运行时间的掌控,对空闲的设备进行节能处理;全面控制设备的运行协调,尤其是在繁忙状态下进行合理的资源分配和调用。

(3)行李离港系统。PLC的顺序控制方法提高了航空行李秤的可靠性,增加了灵活性与柔韧性。由于在PLC中由软继电器取代了继电一接触器系统中的中间继电器等,因此大大减少了由这些硬件所产生的各种故障。若欲改变控制要求也可以方便地通过对程序的修改加以实现,而无需过多的调整硬件的设置与连接。航空行李秤系统PLC的输入信号有启动按钮、停止按钮、急停开关、X光机接口信号等,这些信号由PLC输人模块采集后送给CPU进行运算,然后输出信号给相应的执行机构以完成对旅客行李的处理。

4 结语

航空行李秤通过SIMATIC S7-400PLC程序逻辑控制的例子可以看出PLC在当今大中型机场行李控制系统发挥着重要的不可替代的作用,航空行李秤通过软件的合计和硬件的合理配置,使得自动化控制系统能够稳定准确的实现所需要的目的,保证了机场的有序运行和效率的提高,航空行李秤同时需要说明的是PLC控制技术和关键设备的生产技术都基本被国外垄断,如2008年北京机场3号航站楼行李分拣系统采用德国西门子系统,费用高达几十亿元人民币。所以进口这些技术和设备需要花费昂贵的成本,因此更加迫切的需要国内发展起来基于PLC的机场行李自动分拣系统,满足中国航空事业飞速发展的需求。

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