1 行李输送与安检设备联动系统概述
旅客在乘机前需要办理登机手续,机场设有办理旅客登机手续的专用设备-值机柜台,值机柜台与行李输送、安检构成旅客行李安检、输送联动系统,乘客需要托运的行李,都必须通过行李安检系统的安全检查。如图1所示,一般情况下,行李输送与安检联动系统按两个值机柜台共用一台双通道x光机设计,两个值机柜按相同的工作模式工作。值机系统包括值机柜台、称重皮带(web)、x光机皮带(xrb)、注入皮带(wab)、脚踏开关等。安装在web和wab上光电管(pec)用作die-back功能。每条皮带在同一时间只能传送一件行李。
行李输送与安检联动系统采用上位机集中、plc现场分散控制模式进行控制。plc选用rockwell controllogix系列,编程软件采用rslogix5000。图1为机场行李输送与安检设备构成的联动系统。
1.1 值机面板
图2示出了值机面板图。使用值机柜台前,打开钥匙开关,值机系统进入正常工作状态。每个值机面板有4个状态指示灯,显示值机当前行李状态。
“cid状态”指示灯变常亮,表示该值机柜台已处于工作就绪状态,可以办理登机手续,值机员依据值机面板上状态指示灯进行相应操作(值机面板4个状态指示灯功能如表1所示)。
1.2 x光机
x光机作为行李安检系统的核心设备,在行李安全检查方面起着决定性的作用。x光机通过发射x射线照射,使行李在x光机电脑屏幕上形成图像,安检员根据电脑屏幕上的成像判断行李是否安全,确定行李能否通过安全检查装上飞机。行李输送系统与x光机接口通过屏蔽电缆(4根信号线和1根公共线)连接,两个行李值机柜台共用一台双通道x光机。
信号线名称、性质及逻辑定义:
0# _________ 公共线;
1# _________ 第一号逻辑控制线;
2# _________ 第二号逻辑控制线;
3# _________ 第三号逻辑控制线;
4# _________ 第四号逻辑控制线。
其中,4#3#用于控制b通道,2#1#用于控制a通道。
1#、2#、3#、4#线对0#线短路(闭合)定义为“1”态,1#、2#、3#、4#线对0#线开路(断开)定义为“0”态,×为无关态。
2 联动逻辑功能定义
2.1 信号线逻辑功能定义
根据行李输送系统与x光机接口通信协议,对1#、2#、3#、4#、0#线信号线逻辑功能定义如下:
(1) 4#3#2#1#=1111时,x光机处于关闭状态。4#3#2#1#≠1111时,x光机开机,值机系统进入工作状态。
(2)x光机正常开机后,自动将4#3#2#1#置为0000,值机系统初始化,值机人员开始办理登机手续。第一次脚踩脚踏开关时,运行web(在节能状态下,自动启动行李输送系统设备),将旅客要求托运的行李运送到web的光眼1处停下,将打印的行李信息条码挂在行李上;在x光机允许接收行李的条件下,第二次脚踩脚踏开关时,web、xrb和wab同时运行,旅客行李从web进入wrb,接受安全检查。行李完全进入wrb后,web在系统设定的时限内自动停运,xrb和wab将行李运送至wab的pec处停止,根据扫描检查结果,确定行李在wab上等待与否。
(3)4#3#2#1#=××11时,x光机内的a通道已经接收到来自web的行李,该行李的图像未送到安检工作站。此时,通道a和b的wrb均不得接收来自web的行李(a通道自锁、b通道互锁)。
(4)4#3#2#1#=11××时,x光机内的b通道已经接收到来自web的行李,该行李的图像未送到安检工作站。此时,通道b和a的wrb均不得接收来自web的行李(b通道自锁、a通道互锁)。
(5)4#3#2#1#=××10时,经x光机扫描a通道行李的图像已经送到安检工作站,该行李的图像未经安检员判读。此时,a通道的wrb不得接收来自web的行李(a通道的wrb自锁),b通道的wrb可以接收来自web的行李(b通道的wrb互锁状态解除)。
(6)4#3#2#1#=10××时,经x光机扫描b通道的行李图像已经送到安检工作站,该行李的图像未经安检员判读。此时,b通道的wrb不得接收来自web的行李(b通道的wrb自锁),a通道的wrb可以接收来自web的行李(a通道的wrb互锁状态解除)。
(7)4#3#2#1#=××00时,a通道行李的图像经过安检员判读,确认安全,wab将该行李注入行李收集皮带,同时解除a通道自锁,允许后续行李进入a通道的wrb。
(8)4#3#2#1#=00××时,b通道的行李图像经过安检员判读,确认安全,wab将该行李注入行李收集皮带,同时解除b通道自锁,允许后续行李进入b通道的wrb。
(9) 4#3#2#1#=××01时,a通道的行李图像经过安检员判读,确认该行李行李可疑,安检人员应将该行李从wab上取下开包检,触发x光机上复位开关(使4#3#2#1#=××00),解除a通道的自锁,允许后续行李进入a通道的wrb。
(10)4#3#2#1#=01××时,b通道的行李图像经过安检员判读,确认该行李行李可疑,安检人员应将该行李从wab上取下开包检,触发x光机上复位开关(使4#3#2#1#=00××),解除b通道的自锁,允许后续行李进入b通道的wrb。
3 列出输入变量、输出变量、中间变量及其逻辑关系表达式
3.1 列出系统所用到的输入变量和输出变量
如表2所示。
3.2 根据系统的逻辑功能列出各种中间变量及其与输入变量、输出变量之间的关系,进行编程
(1) 首先,根据x光机信号线的逻辑功能定义得到柜台a、b通道的各种状态与x光机信号的关系表达式:
x光机关闭状态(y0)=x1x2x3x4
a自锁b互锁(y1)=x1x2
b自锁a互锁(y2)=x3x4
a自锁b解互锁(y3)=x1x2
b自锁a解互锁(y4)=x3x4
安检正常,a解自锁(y5)=x1x2
安检正常,b解自锁(y6)=x3x4
a行李可疑(y7)=x1x2
b行李可疑(y8)=x3x4
a通道脚踏开关互锁sa=a通道脚踏开关*a通道光眼1
b通道脚踏开关互锁sb=b通道脚踏开关*b通道光眼1 (2) 根据输送带的逻辑动作顺序得到输送带运行的关系表达式:
脚踏踏下锁存变量js(l)=j↑*time1
脚踏踏下解锁变量js(u)= c1↑+tc1+e
time1为行李在x光机皮带中运行时间过长;
tc1表示行李进入x光机(行李离开光眼1后延时1秒);
↑表示一次脉冲触发信号;
当锁存变量js(l)为真时,中间变量“脚踏踏下”js常为1;当解锁变量js(u)为真时,js常为0;
发送行李进x光机锁存变量:
f(l)= js*c1*y2*y5*sb*p2*c2*key*e*time1
解锁变量f(u)=c1↑+tc1+e
当f(l)为真时,中间变量“发送行李进x光机”f常为1;当f(u)为真时,f常为0;
称重皮带运行:
p1=js*c1+f;
x光机皮带启动锁存变量
p2(l)=f;
p2(u)=c2+rest+e;
当p2(l)为真时,输出变量p2常为1(运行);当p2(u)为真时p2为0(停止);
注入皮带启动锁存变量:
p3(l)=f+y5*c2*win*key*e
p3(u)=c2+rest+e;
win为中间变量“有预留窗口”;当p3(l)为真时,输出变量p3常为1(运行);当p3(u)为真时p3为0(停止);
(3) 柜台指示灯表达式
cid指示灯(绿):
中间变量“慢闪条件”:gf=f(l)*y5↑
绿灯闪烁:g=慢闪中间点*gf
绿灯常亮:g=y5*key
x光机状态指示灯(白):
慢闪条件:wf=y3+y4
白灯慢速闪烁:w=wf*慢闪中间点*time1 *y0*key
白灯快速闪烁:w=time1*快闪中间电*y0* key
白灯常亮:w=x1x2x3x4*time1*wf* y0* key
安检指示灯(红):
红灯慢速闪烁:r=y7*慢闪中间点*e*y0* key
红灯快闪:r=e*快闪中间点*y0* key
红灯常亮:r=y7*e* y0* key
超重超长状态灯(黄)
行李发送时行李在称重皮带上3秒内仍没发送进x光机则判断行李超长
“行李超长”:tl=c2* p1* p2*计时3秒
超重信号tw由柜台电子称输出。
黄灯慢闪:yel=key *tw*慢闪中间点
黄灯常亮:yel= key *tl
(4) 据表达式画出梯形图,进行plc编程。
4 结束语
从表达式我们可以清楚的看出各种变量之间的逻辑关系,再进行梯形图编程就显得简单得多了。另外,在维护设备时,很多时候都要对设备的plc程序进行分析,这时候先列出各种变量之间表达式,把各种逻辑关系弄清楚,对于程序分析式也有很大的帮助。