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西門子S7-300在廣州新白云國際機(jī)場行李分揀報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

時(shí)間:2007-12-25 14:06:00來源:wangtao

導(dǎo)語:?該系統(tǒng)就是為了解決以上問題,對行李沒有正確分揀至滑道及時(shí)給予及時(shí)報(bào)警,通知工作人員進(jìn)行處理,防止行李遺漏的事故發(fā)生。
1、項(xiàng)目背景 防止及避免行李延誤一直是新白云國際機(jī)場行李分揀部門的目標(biāo),長期以來,行李分揀機(jī)經(jīng)常有掉落行李的情況發(fā)生,發(fā)現(xiàn)不及時(shí),就會(huì)造成行李的延誤,給機(jī)場造成經(jīng)濟(jì)和信譽(yù)上的損失。而分揀部門員工較少,分揀機(jī)區(qū)域又較大,來回巡查一遍需要十四五分種,所以單靠員工巡查,很容易造成行李的遺漏。該系統(tǒng)就是為了解決以上問題,對行李沒有正確分揀至滑道及時(shí)給予及時(shí)報(bào)警,通知工作人員進(jìn)行處理,防止行李遺漏的事故發(fā)生。 2、設(shè)計(jì)原則 對于自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),確保系統(tǒng)的可靠性是一個(gè)重要的目標(biāo)。對于該系統(tǒng),需要對于任何形狀、大小、重量的行李都能及時(shí)報(bào)警,但又要杜絕誤報(bào)警的情況發(fā)生,這就需要采用高靈敏性和高可靠性的檢測設(shè)備。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了需要滿足當(dāng)前的需求,還需留一定的備用空間,如:I/O點(diǎn)數(shù)等,以便于系統(tǒng)在以后根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展和適當(dāng)改造。系統(tǒng)最終要交付給現(xiàn)場操作人員進(jìn)行使用和日常維護(hù),所以操作性要簡單,維護(hù)要方便。 3、現(xiàn)場狀況 統(tǒng)計(jì)分揀機(jī)所屬區(qū)域需要加裝檢測光柵的地方,位置有63處,其中有3處是沒有發(fā)生過行李掉落,但現(xiàn)場人員強(qiáng)烈建議加裝之處。 簡單統(tǒng)計(jì)如下:藍(lán)機(jī)西行李 房 14個(gè) 藍(lán)機(jī)東行李房 17個(gè) 綠機(jī)西行李房 17個(gè) 綠機(jī)東行李房 15個(gè) 加裝光柵區(qū)域多為行李分揀機(jī)內(nèi)側(cè),行李掉落幾率較大的多為接近行李分揀滑道兩側(cè)。 并且在東行李房,有專供現(xiàn)場人員巡檢的布道區(qū)。由于有人員走動(dòng),所以要設(shè)有光柵檢測開關(guān)按鈕,當(dāng)人員需要進(jìn)入布道區(qū)時(shí),先關(guān)閉光柵檢測開關(guān)按鈕,忽略光柵報(bào)警;離開時(shí),打開光柵檢測開關(guān)按鈕,光柵恢復(fù)正常。布道區(qū)總計(jì)3個(gè)。 4、控制系統(tǒng)組成 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu):在控制室里設(shè)置一套PIV工控機(jī),一套PLC控制室工作站;在操作現(xiàn)場設(shè)置4套操作工作站,藍(lán)機(jī)(西行李房)、綠機(jī)(西行李房)、藍(lán)機(jī)(東行李房)、綠機(jī)(東行李房)各布置一套操作工作站;工作站之間通信只用一根PROFIBUS通迅電纜相連通;行李落網(wǎng)檢測設(shè)備全部采用光柵。
控制室工作站系統(tǒng):主站系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC),PLC是該系統(tǒng)的核心設(shè)備,主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制邏輯和輸入/輸出處理??删幊炭刂破鞑捎梦鏖T子(siemens)公司的S7-300。S7-300采用緊湊、無槽位限制的模塊結(jié)構(gòu),具有先進(jìn)性和可擴(kuò)充性,可以滿足系統(tǒng)目前和未來可擴(kuò)充的需要。S7 -300 PLC完全能滿足該系統(tǒng)目前和將來擴(kuò)展的需要。 操作員工作站系統(tǒng):由于分揀機(jī)區(qū)域較大,分揀隔口多(63個(gè)),如果采用直接布線的方式,每一個(gè)光柵傳感器都需要直接布線至PLC,如此一來,布線量將非常巨大,而且容易產(chǎn)生故障,難以維護(hù),故采用分布式I/O系統(tǒng),可以大大節(jié)省布線工作量(分布I/O與PLC之間只用一條通訊線連接)。分布式I/O模塊放置在現(xiàn)場操作箱內(nèi),按鈕輸入、報(bào)警燈輸出、現(xiàn)場傳感都就近接入分布式I/O模塊。 I/O模塊與PLC之間只用一根PROFIBUS通迅電纜相連,這樣降低了布線的難度和成本。光柵傳感器、PLC與分布式I/O的線纜都可以通過現(xiàn)場的線槽引入。 分布式I/O模塊采用SIMATIC ET200(siemens),其基于開放式PROFIBUS總線,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信號到控制室的數(shù)據(jù)通迅。該產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì),方便安裝于控制柜。與 SIMATIC S7-300 I/O模塊及功能模塊兼容,安全性高,并具備"熱插拔"功能。 現(xiàn)場檢測設(shè)備:考慮到安裝方便程度及安全,行李落網(wǎng)檢測全部采用光柵傳感器來實(shí)現(xiàn)檢測目的。 安裝方式為兩種,1.為行李網(wǎng)。有些檢測區(qū)域比較長,最多可以達(dá)到10多米。光柵檢測間隔>20m??梢詽M足現(xiàn)場要求。2.為布道,由于布道的長度<2m,而且為了防止橫向安裝,羈絆操作人員,帶來安全隱患,所以安裝方向?yàn)闄跅U方向。 光柵傳感器采用天網(wǎng)安防科技的紅外線幕欄系列產(chǎn)品,這是一款用工業(yè)流程制造出世界上第一對用CPU控制的智能型主動(dòng)紅外入侵探測網(wǎng),靈敏度高,安全可靠,已獲得我國3C強(qiáng)制認(rèn)證。 傳感器信號、復(fù)位按鈕、聲光報(bào)警、測試按鈕等輸入輸出信號就近沿線槽接入ET200控制箱。有些地方?jīng)]有線槽,則需要根據(jù)現(xiàn)場條件重新布設(shè)。 總線系統(tǒng):系統(tǒng)采用PROFIBUS總線系統(tǒng),ET200作為PROFIBUS從站,S7-300 PLC作為PROFIBUS主站系統(tǒng),采用總線系統(tǒng)能極大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),方便系統(tǒng)的施工和維護(hù)。由于總線傳輸?shù)氖菙?shù)字信號,不容易受到干擾,并且某一個(gè)從站發(fā)生故障,不影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行,更容易維護(hù)和檢修。 工控軟件:工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面采用XP操作系統(tǒng),人機(jī)界面系統(tǒng)采用"組態(tài)王"人機(jī)界面軟件開發(fā)。其性能優(yōu)異,軟件穩(wěn)定,質(zhì)量可靠。較之傳統(tǒng)的硬件顯示系統(tǒng),采用組態(tài)軟件擴(kuò)充性更好,能隨著將來系統(tǒng)的改造,需求的變更,靈活通過編程進(jìn)行升級。全中文顯示,接口友好,每秒采集一次數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)監(jiān)控行李落網(wǎng)報(bào)警情況,準(zhǔn)確顯示報(bào)警地點(diǎn); 軟件主界面如下圖所示:
整個(gè)工作現(xiàn)場分為4個(gè)報(bào)警區(qū)域,分別布設(shè)有4個(gè)ET200從站作為操作員站。界面上的指示燈代表現(xiàn)場光柵檢測區(qū)域(實(shí)際軟件界面可能與該圖有所不同)。當(dāng)沒有報(bào)警發(fā)生時(shí),指示燈為綠色。 當(dāng)有行李落網(wǎng),觸發(fā)光柵時(shí),在軟件界面上,指示燈就會(huì)由綠色變成紅色,并且該區(qū)域的顏色也會(huì)由藍(lán)色變?yōu)榧t色,準(zhǔn)確指示報(bào)警發(fā)生的地點(diǎn)。控制室的報(bào)警燈也會(huì)聲光報(bào)警,直至操作員對落網(wǎng)行李進(jìn)行了處理,并按下現(xiàn)場的復(fù)位按鈕,軟件界面的指示燈就會(huì)由紅色變成綠色,報(bào)警燈也會(huì)恢復(fù)正常。 5、系統(tǒng)流程 當(dāng)行李落入網(wǎng)中時(shí),即可被光柵傳感器或限位開關(guān)感知,PLC系統(tǒng)隨即輸出現(xiàn)場聲光報(bào)警,提示在現(xiàn)場的操作人員,同時(shí)在操作室的人機(jī)界面上也發(fā)出報(bào)警,并在人機(jī)界面上指示行李的位置,提示操作人員前往處理。 在現(xiàn)場操作箱上有復(fù)位按鈕,當(dāng)操作員前往處理完畢后,按下該處的復(fù)位按鈕,可消除現(xiàn)場和操作室的報(bào)警信號,系統(tǒng)回復(fù)正常。而且只有本處的復(fù)位按鈕才能消除該位置的聲光報(bào)警,其他操作箱上的按鈕是不起作用的。 除了現(xiàn)場復(fù)位外,系統(tǒng)還有遠(yuǎn)程復(fù)位功能,即可以在操作室的人機(jī)界面上通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊軟件上的按鈕進(jìn)行復(fù)位操作。 系統(tǒng)流程簡圖如下:
在現(xiàn)場操作箱上,還設(shè)有測試按鈕,按下測試按鈕,即為人工觸發(fā)報(bào)警,相當(dāng)于有行李落入網(wǎng)中觸發(fā)報(bào)警,該按鈕可供操作人員檢測系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài),方便操作人員的檢修和巡查。 6、總結(jié) 該系統(tǒng)采用siemens S7-300PLC 性能優(yōu)越,為主從式分布結(jié)構(gòu),PROFIBUS總線通信。所有的處理集中于PLC,結(jié)構(gòu)先進(jìn),維護(hù)方便。采用組態(tài)軟件作為上位機(jī)開發(fā)軟件,操作員在操作室內(nèi)即可監(jiān)控整個(gè)分揀線的情況。整個(gè)系統(tǒng)充分考慮了擴(kuò)展性和可升級性,并為將來系統(tǒng)功能的擴(kuò)充留下了充足的接口和空間。

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