關鍵詞：行李處理係統  

SIEMENS PLC APPLICATION IN THE BAGGAGE HANDING SYSTEM OF AIRPORT

 

ZHANGYU

 

(The Second Research Institute of caac，chengdu)

Abstract：The paper introduce the hardware configuration
、network and mainly control function of the baggage handing system in zhengzhou airport

Key Words：The baggage handing system(BHS)

 

 

 

 

 

 

中國民航總局第二研究所是一個從事技術應用開發的科技型企業，其前身為中國民航總局科學研究所，1958年12月11日於北京正式成立
，2000年轉製為科技型企業，劃歸民航總局空管局管理。 
    機場行李自動分檢係統（BHS係統）是shi近jin年nian來lai在zai我wo國guo民min航hang逐zhu步bu開kai始shi運yun用yong的de一yi套tao物wu流liu處chu理li係xi統tong，是shi現xian代dai物wu流liu技ji術shu與yu民min航hang機ji場chang業ye務wu相xiang結jie合he的de產chan物wu，這zhe種zhong係xi統tong在zai發fa達da國guo家jia已yi經jing有you比bi較jiao廣guang泛fan的de使shi用yong。但dan是shi進jin口kou設she備bei存cun在zai價jia格ge高gao昂ang、本地化支持不夠等問題
，不利於我國民航業的發展。為此，早在1999nian，minhangzongjuyikeyanjifangdashiyanjingfeitouzishangqianwanyuan，zaiminhangersuolixiangyanfaxinglizidongfenjianxitong。jingguoyanjiurenyuandegongtongnuliminhangersuoyanfadexinglizidongfenjianxitongqudedetupoxingchengjiu
，2004年被民航總局授予民航科技進步一等獎
，2005年11月
，被評為國家科技進步二等獎。開發研製的機場行李自動處理係統經專家組鑒定："能neng夠gou滿man足zu國guo內nei機ji場chang的de需xu求qiu，基ji本ben功gong能neng完wan備bei
，集ji成cheng技ji術shu先xian進jin，效xiao果guo良liang好hao，填tian補bu了le國guo內nei空kong白bai，處chu於yu國guo內nei領ling先xian水shui平ping。在zai部bu分fen關guan鍵jian技ji術shu及ji性xing能neng上shang達da到dao了le國guo際ji先xian進jin水shui平ping，具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan，應ying用yong前qian景jing良liang好hao"。現該項目已陸續推廣應用到貴陽、成都、重慶
、西寧等十多個機場，取得良好的社會效益和經濟效益。

 

     行李處理係統主要完成機場出港旅客行李托運包括：值機、運輸、安檢、引導方向

、分揀，以及進港旅客行李運輸和提取等工作。

1
、  流程

鄭州新鄭機場行李處理係統是一套高度自動化的係統
，它與包括旅客、值機人員，行李搬運人員、還有機場方提供的安檢設備等構成了一個完整的旅客托運和提取行李的過程。鄭州新鄭機場行李處理係統(BHS)就是這樣一個行李處理係統,行李處理係統(BHS)主要分為離港行李處理係統和進港行李處理係統兩部分。其中，離港行李處理係統采用集中安檢方式。行李的輸送和分流由輸送機
、分流器完成，行李條碼的閱讀由手持掃描儀或鍵盤完成。進港行李處理係統：行李處理係統進港行李直接由行李提取轉盤輸送。大件行李由電梯輸送。

具體行李處理流程如下圖所示： 

 

2、功能、性能要求

行李處理係統以實現最大的安全性、可靠性
、易於維護為目標，操作及維護人員的安全在設備的設計、製(zhi)造(zao)和(he)使(shi)用(yong)中(zhong)是(shi)首(shou)要(yao)的(de)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)。同(tong)時(shi)，為(wei)適(shi)應(ying)用(yong)戶(hu)將(jiang)來(lai)可(ke)能(neng)需(xu)求(qiu)增(zeng)長(chang)，係(xi)統(tong)的(de)通(tong)用(yong)性(xing)及(ji)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing)也(ye)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)。行(xing)李(li)自(zi)動(dong)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)能(neng)適(shi)應(ying)每(mei)年(nian)365天，每日24小時的連續運行。

3、            控製係統分組

     PLC控製係統采用分組控製，可以提高係統的整體容錯能力，同時保證係統可操作性

、可維護性，使係統處於最佳的運行狀態

鄭州機場行李處理係統按設備區域和控製設備冗餘備份的功能要求

，整個項目劃分為A
、B、C、D  4個獨立的控製組（如：圖2），每個控製組配置2個西門子S7 317-2DP控製係統
，充分保證了係統的穩定性和可靠性。

 

 

係統硬件配置:

 西門子PLC以其良好的品質和性能在我所開發建設的項目中扮演著重要的角色。鄭州新鄭機場是國內一個中型機場年旅客流量611萬人次/年，行李自動處理係統使用西門子S7 317-2DP 8套，采用軟冗餘方式。全係統共2000餘點數字量采用分布式ET200M通過PROFIBUS-DP方式接入PLC，節約了大量的線纜數量和現場施工量。係統控製大量的物流設備，主要涉及到機械設備與傳動、自動檢測與控製
、編碼與識別

、與計算機管理係統進行信息傳遞與交換。

另外，係統還配置兩台HMI工作站（WINCC）、一台信息服務與接口工作站。

網絡拓撲:

                  

 

正如上麵鄭州機場行李處理係統網絡結構圖所示。係統大致分為3個層次結構，第一
，則是信息管理和監控層，它配置了兩台HMI監控工作站和一台信息服務與接口工作站
，它們通過工業以太網與其他係統相連接進行必須的數據交換。兩台HMI監控工作站采用WINCC通過CP1613卡連接到工業以太網絡中

，實現行李處理係統設備監視和控製。第二
，就是控製層，本係統采用4個獨立的控製組，每組采用兩個S7 317-2DP控製器並選用CP342-5通過DP口組成軟冗餘係統。S7 317-2DP通過自身集成DP口與遠程ET200M連接。第三，就是設備層。主要包括：電機
、光電開關、變頻器等現場設備。

 

根據鄭州新鄭機場行李處理係統要求，主要選用德國西門子公司的自動化控製產品來構建整個係統。

首先，因為鄭州新鄭機場行李處理係統要求係統分組必須滿足：係統電氣和機械設備有互為備份的功能，所以根據具體情況，把係統劃分為4個ge獨du立li的de控kong製zhi組zu。這zhe樣yang能neng夠gou從cong設she備bei層ceng就jiu提ti高gao係xi統tong可ke靠kao性xing和he穩wen定ding性xing。保bao證zheng在zai一yi組zu或huo幾ji組zu設she備bei出chu現xian故gu障zhang時shi
，機ji場chang行xing李li處chu理li係xi統tong能neng夠gou繼ji續xu使shi用yong。

第二
，在係統控製層上
，為了保證行李係統更加穩定和可靠。我們選擇了冗餘係統。但從成本考慮和工程量、程序量的大小以及機場對PLC冗餘切換時間要求不高等因素考慮，最終我們選用了西門子PLC軟冗餘的方式

，即在本係統每組控製組中都采用兩個S7 317-2DP控製器並選用CP342-5通過DP口組成軟冗餘係統。

第三

，由於係統控製點分布比較分散和係統占用場地跨度過大，所以本次係統選用ET2OOM的形式，構成分布式的控製模式。這樣就能夠大大節約了現場線纜的使用量和現場布線、接線的工作量。

第四，在管理和監控層我們選用兩台西門子的WINCC工作站
，並進行冗餘切換。這樣可以提高上位監控站的可靠性和保存數據的完整性。

 

第一，窗口控製技術：

行李處理係統傳送帶需要控製行李的間距，這對於行李自動處理係統是非常重要的。一般采用窗口技術，保證進入收集傳送帶
、分檢轉盤的行李在注入中以虛擬窗口的方式進入，以使行李按一定的間距進行了排列。

第二，聯鎖控製：

所有傳送帶的運行都要受到其上下遊傳送帶工作情況的影響。

xiayouchuansongdaitingzhishi
，zaixinglibunengzhuanxiangqitaluxiandeqingkuangxiayaotongzhijiankongzhan
，bingfachushengguangxinhao，xitongyaotongzhishangyouchuansongdaitingzhi。dangxiayouchuansongdaihuifugongzuohou，xitongyaoanzhaoyouxiadaoshangshunxuqidongchuansongdaitouruyunxing。jianxiuzhuangtaishikebushouliansuoguanxidexianzhi。

正zheng常chang工gong作zuo時shi
，為wei節jie省sheng能neng源yuan，所suo有you控kong製zhi裝zhuang置zhi在zai無wu行xing李li時shi處chu於yu待dai機ji狀zhuang態tai
，設she備bei不bu運yun轉zhuan。待dai有you行xing李li進jin入ru係xi統tong後hou傳chuan送song帶dai投tou入ru運yun行xing。維wei護hu時shi，可ke不bu受shou待dai機ji狀zhuang態tai的de控kong製zhi。

第三，堵塞控製：

在(zai)行(xing)李(li)傳(chuan)送(song)過(guo)程(cheng)中(zhong)，發(fa)生(sheng)堵(du)塞(sai)在(zai)所(suo)難(nan)免(mian)。在(zai)行(xing)李(li)傳(chuan)送(song)帶(dai)的(de)各(ge)環(huan)節(jie)安(an)裝(zhuang)光(guang)電(dian)探(tan)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)檢(jian)測(ce)行(xing)李(li)的(de)輸(shu)送(song)情(qing)況(kuang)

，防(fang)止(zhi)行(xing)李(li)堵(du)塞(sai)。同(tong)時(shi)，傳(chuan)送(song)帶(dai)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)設(she)置(zhi)過(guo)載(zai)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)
，防(fang)止(zhi)行(xing)李(li)堵(du)塞(sai)時(shi)損(sun)壞(huai)輸(shu)送(song)帶(dai)或(huo)行(xing)李(li)。

係(xi)統(tong)在(zai)輸(shu)送(song)線(xian)的(de)各(ge)關(guan)鍵(jian)位(wei)置(zhi)設(she)置(zhi)有(you)緊(jin)急(ji)停(ting)止(zhi)按(an)鈕(niu)，不(bu)論(lun)設(she)備(bei)處(chu)於(yu)任(ren)何(he)控(kong)製(zhi)狀(zhuang)態(tai)，緊(jin)急(ji)停(ting)止(zhi)按(an)鈕(niu)功(gong)能(neng)永(yong)遠(yuan)有(you)效(xiao)，這(zhe)也(ye)是(shi)處(chu)理(li)堵(du)塞(sai)等(deng)故(gu)障(zhang)時(shi)的(de)應(ying)急(ji)操(cao)作(zuo)方(fang)式(shi)。

第四
，行李跟蹤

zhengzhoujichangxinglixinglichulixitongcaiyongquanchenggenzongdefangshi
，duilvkexinglijinxinggenzongdingweichuli。danglvkebanwanzhijishouxuhoutuoyunxinglijinrudaoxinglichulixitong。zheshixinglichulixitongjiujiangduilvkexinglijinxinggenzong。shidelvkexinglidexinxi（包括：旅客姓名、航班號

、行李的IATA條碼
，行李重量等信息）和行李處理係統中的行李一一對應。當行李經過集中安檢設備後
，PLC控製係統必須對行李繼續進行嚴格的跟蹤定位，在行李處理係統通過PLCdechuankouheanjianshebeijinxingxinglianquanshuxingdechuandihou
，jieshoudaoanjianxitongdepandujieguobingbapandujieguojiarudaogenzongxinglidexinxizhong，ranhouzaixinglifenliuchuwanchengfenliukongzhi。xingligenzongfanganzhijieqianshedaonengfouzhengquedijiangkeyixinglijinxingfenliu，ruguofashenggenzongshiwu
，weinengjiangkeyixinglifenliuchulai
，jiangshibunengjieshoudeguzhang，yinggaishuoxingligenzongshixinglichulixitongzhongshifenzhongyaoheguanjiandekongzhijishu。zhengzhoujichangxinglichulixitongcaiyongdexingligenzongdefangfa，jibenyuanlishiduixingliliujinxingfangzhen，zaijiangfangzhenliu（或理解為虛擬行李）與實際行李進行比對，這種比對實際就是對行李位置的一次嚴格判斷，對一件行李而言，在所有比對點（實際就是在光電開關處）都成功匹配後，才能實現行李流與信息流的統一。采用此行李跟蹤的方法可以高效準確的實現所要求的跟蹤功能。

 

中國民用航空總局第二研究所陸續完成了貴陽、成都
、重慶、西寧

、鄭(zheng)州(zhou)等(deng)十(shi)多(duo)個(ge)機(ji)場(chang)的(de)機(ji)場(chang)行(xing)李(li)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)，運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)良(liang)好(hao)。西(xi)門(men)子(zi)產(chan)品(pin)以(yi)其(qi)良(liang)好(hao)的(de)品(pin)質(zhi)和(he)性(xing)能(neng)在(zai)我(wo)所(suo)開(kai)發(fa)建(jian)設(she)的(de)鄭(zheng)州(zhou)機(ji)場(chang)項(xiang)目(mu)中(zhong)扮(ban)演(yan)著(zhe)重(zhong)要(yao)的(de)角(jiao)色(se)。特(te)別(bie)在(zai)鄭(zheng)州(zhou)機(ji)場(chang)行(xing)李(li)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)項(xiang)目(mu)中(zhong)，首(shou)次(ci)使(shi)用(yong)了(le)西(xi)門(men)子(zi)的(de)軟(ruan)冗(rong)餘(yu)技(ji)術(shu)
，使(shi)得(de)我(wo)所(suo)開(kai)發(fa)的(de)行(xing)李(li)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)更(geng)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)性(xing)能(neng)和(he)更(geng)好(hao)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)。