机场行李自动运输处理系统设计与实现

吴东坡

摘 要：随着近些年我国航空事业的发展，不仅先后在各地修建了众多国际化机场，同时对于机场行李运输的需求也逐渐提高。而如何有效完成机场行李运输工作，也成为影响国内航空事业实现可持续发展的一大重要因素。在自动化背景下，该文将尝试依托PLC等先进技术，设计了一种能够自动、精准地完成机场行李运输处理的系统，希望能够为同领域的研究人员提供相关参考。

关键词：机场行李运输；PLC技术；分拣系统

中图分类号：TP273 文献标志码：A

0 引言

虽然目前在我国部分国际型机场当中已经开始尝试运用行李自动分拣系统，但几乎当前所有使用的行李自动分拣系统均来自国外，受到专利技术保护等因素的影响，我国目前仍然难以掌握其中真正的核心控制系统。因此自主研发设计一种适应于国内机场，能够智能化、自动化地完成机场行李分拣和运输的行李自动运输处理系统，开始得到社会各界的高度关注。研究国内机场行李自动运输处理系统，不仅有助于提升机场的相关服务质量，同时对于推动国内机场建设事业发展同样意义重大。

1 机场行李自动运输处理系统概述

由于机场每天需要处理大量的行李，因此在机场中广泛运用行李自动运输处理系统拥有极高的呼声。现阶段，国内机场行李自动运输系统主要分为3个部分，分别为出港、中转以及到港。而出港部分最为重要的2大系统便是行李分拣系统以及机场行李运输系统，机场行李将会统一经由分拣滑槽输送至相应航班。机场行李自动运输处理系统是机场至关重要的运营系统，系统质量对机场运输行李的能力、航空公司服务质量等方面有着直接且深远的影响。因此该文所涉及的机场行李自动运输处理系统，一方面需要实现对若干机场行李的智能分拣，另一方面还需要满足机场行李自动化精准运输的需求。

2 机场行李自动运输处理系统的设计分析

2.1 系统架构

结合机场行李分拣以及运输的具体要求，在充分考虑设备分布控制的情况下，该文所设计的机场行李自动运输处理系统总共分为3层，依次为人机交互层、PLC逻辑控制层以及执行层。其中，人机交互层主要是通过利用可视化技术、智能动态监控装置等，帮助机场工作人员完成在线实时监测行李状态、生成管理行李运输文件、把控整体行李分拣运输系统等工作。而PLC逻辑控制层作为机场行李自动运输处理系统中的一大关键部分，主要利用PLC技术以逻辑控制的方式调控系统各个功能。同时在以太网的连入下，人机交互层所下达的各项指令将会直接传输至PLC逻辑控制层，从而实现对系统内各电气电路动作的实时控制。执行层则在整个系统当中充当指令执行者的角色，其通过对各电机转速进行相应的控制，从而使机场行李运输状态能够始终满足实际需求。

2.2 系统通信

机场行李自动运输处理系统当中拥有各种各样的运输设备，且设备间的通信标准、通信需求也不尽相同。只有切实提升机场行李自动运输处理系统中设备与系统间的通信质量，才能确保PLC控制技术的应有效用能够得到充分发挥。因此该文在设计机场行李自动运输处理系统时，针对系统通信部分选择目前智能化以及使用性能相对较高的PLC，搭配适应ET200M并按照相关标准要求将其配置成冗余性总线，用以有效保证机场行李自动运输处理系统的通信质量。此外，通过分别将PLC以及上位机配置成服务器以及客户端模式，进而使PLC能够高质量地完成与上位机软件的报文通信。

2.3 软件设计

2.3.1 上位机

在该文所涉及的机场行李自动运输处理系统的软件部分，其主要由上位机以及PLC软件组合而成。其中，前者将在同PLC进行有效通信的前提下，负责实时控制机场行李的整体运输过程。系统中的视窗控制中心则设计采用WinCC，利用其集成度高的优势特性，以便对人机界面同监控系统进行有机整合。工作人员通过利用WinCC组态软件，能够自动完成对所有机场行李分拣运输信息的搜集整理，并由系统自动对搜集获得的数据进行统计分析，最终以图形或是报表的形式直接呈现给机场工作人员，方便其更好地了解行李动态。

2.3.2 PLC软件

针对机场行李自动运输处理系统软件中的PLC软件，在对其进行设计时，该文选择在使用相应编程软件的基础上，在编程软件的SMATIC Manager中新建一个项目，同时添加400H硬件站。相关工作人员通过在400H硬件站中点击Hareware，便可以直接進入硬件组态界面当中。根据实际情况以及具体系统设计要求，依次将ET200M站以及CPU等模块插入其中，设置相应的PLC参数即可使在总线作用下，PLC能够与机场行李自动运输处理系统中的各个设备进行高质量的通信传输。

3 机场行李自动运输处理系统的实现方式

3.1 系统运行流程

在该文所设计的机场行李自动运输处理系统的实际运行过程中，旅客在值机柜台办理完托运手续之后，行李将会经由值机输送被运输至行李收集区，此时经过行李收集输送使其进入主输送线，并分别进行一二级安检。如果行李顺利通过一二级安检，系统中所安装的读码器将对贴在行李上的标码进行自动读码，此时行李将会进入分拣系统，并根据具体分拣需要交由1#分拣机或是2#分拣机进行具体的分拣处理。但如果在行李进行一二级安检过程中，因行李当中存在违禁品等问题而导致其没有通过一二级安检，此时机场行李自动运输处理系统将自动输送行李进入三级安检处，此时如果行李顺利通过三级安检，则按照系统运行流程，行李将会进入自动读码环节，根据读码结果对行李进行相应分拣。但如果行李仍然没有通过三级安检，此时行李将会进入搬离系统。

另外值得注意的是，在该文设计的机场行李自动运输处理系统中，上位机软件在与PLC进行报文通信时，上位机首先将会自动开启通信连接，并确保通信连接正常后，直接默认同0机架PLC开始通信，此时上位机软件将负责向PLC传输相关行李信息，而PLC在接收到行李信息之后，将会立即向上位机软件给出相应反馈。但如果在系统通信过程中，发现PLC主机和0机架之间的通信存在异常情况，此时PLC主机将会自动和1机架进行连接，但如果仍然存在连接异常，系统将会自动进入10 s等待环节，10 s过后PLC主机将重新进行连接尝试，直至成功连接。

3.2 控制行李间距

如果机场行李在运输过程中无法有效控制行李之间的间距，则有可能导致行李相互碰撞，进而损伤行李内的物品。为此，该文在设计机场行李自动运输处理系统的过程中，为确保系统运行时各行李在运输时能够始终保持较高的安全性。因此系统中的上游输送信号在成功完成发送后，系统下游将会设置延时时间，同时利用RNI发送这一延时信号。也就是说，在行李运输过程中，一旦机场行李自动运输处理系统感应到行李之间的间距过小，则后一件行李将会在光眼处自动暂停，在确保前一件行李与后一件行李之间的间距在1 m左右时，系统将会再次启动输送后一件行李的功能，以确保行李之间的间距能够得到有效控制。

4 结语

该文结合机场行李运输处理需求，运用层级结构设计的原理将机场行李自动运输处理系统依次分为3层，即人机交互层、PLC逻辑控制层以及执行层。同时搭配使用相应的软件编程工具，设计PLC软件和上位机软件，在灵活运用PLC技术实现系统通信等功能的情况下，可以较为智能化地自动完成机场行李的分拣与运输工作。

参考文献

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