【正文】 ...... 48 專業(yè)文獻(xiàn)原文 ......................................................................................................................... 52 1 摘要 隨著科技的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的加快，對(duì)效率的要求越來越高。在人們乘坐客機(jī)時(shí)要求登機(jī)手續(xù)更加 的方便快捷，行李的輸送是旅客登機(jī)手續(xù)的一部分，輸送機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的速度及安全性直接影響旅客登機(jī)的速度，所以，研發(fā)一個(gè)控制反應(yīng)速度快，接線安全的控制系統(tǒng)是時(shí)代的要求，傳統(tǒng)的電磁繼電器的控制方式雖然也能達(dá)到控制的目的，但是其龐大的原件組成，復(fù)雜的線路連接等等都難以實(shí)現(xiàn)我們的理想要求。而使用 PLC 進(jìn)行控制，不但可以節(jié)省空間，而且接線簡單明了，除了降低維護(hù)成本，減低耗電量外還很大程度地提高了安全性和控制效率。本文主要針對(duì)機(jī)場輸送機(jī)構(gòu)的控制要求，設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代需求的 PLC 控制系統(tǒng)，并通過與傳統(tǒng)控制方式的對(duì)比，突出實(shí)用 PLC控制的優(yōu)越性。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)場；行李；輸送；機(jī)構(gòu)；控制； PLC II Abstract with rapid development of science and technology, people life rhythm speeding up, the demand is higher and higher efficiency. When people ride in passenger boarding formalities required more convenient, baggage passenger transport is part of the checkin transport agencies, speed and security control system directly affect the speed of passenger boarding, therefore, develop a control reaction speed, wiring safety control system is the request of The Times, the traditional electromagic relay control mode, although also can achieve the aim of control, but its huge original position, plex circuit connected to realize our etc of ideal requirements. While using PLC control, not only can save a space, and simple, but lower wiring to reduce the maintenance cost and power consumption is greatly enhanced security and control efficiency. This article mainly aims at airport transport agencies, the control design conforms to modern demand PLC control system, and through parison with the traditional way of control, PLC controlled practical advantages. key words]： Airport 。 Baggage 。 transport 。 agencies 。 contro l。 PLC 第一章 緒論 1 第一章 緒論 行李輸送系統(tǒng)的作用與研究意義 機(jī)場行李輸送系統(tǒng)主要是幫助旅客將物品從候機(jī)室或者登機(jī)柜臺(tái)，輸送到所要搭乘的班機(jī)上，或者是把下機(jī)旅客的行李物品輸送到出口，從而為旅客登機(jī)節(jié)省時(shí)間以及勞力， 同時(shí)也使登機(jī)通道變得暢通無阻。是 旅客登機(jī)變得方便快捷，是一項(xiàng)便民措施。 由于傳統(tǒng)的電磁繼電器控制系統(tǒng)，其龐大的體積、復(fù)雜的線路連接等等因素，造成了控制 系統(tǒng)的體積龐大、耗電量大且線路安全性低控制速度及靈敏度低從而也增加了維護(hù)的成本，而選用 PLC 控制能很好地解決繼電器控制存在的不足，所以在機(jī)場行李輸送系統(tǒng)上使用 PLC 控制是非常必要的。 隨著科技的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的加快，對(duì)效率的要求越來越高。在人們乘坐客機(jī)要求手續(xù)更加的方便快捷，行李的輸送是旅客登機(jī)手續(xù)的一部分，輸送機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的速度及安全性直接影響旅客登機(jī)的速度，所以，研發(fā)一個(gè)控制反應(yīng)速度快，接線安全的控制系統(tǒng)是時(shí)代的要求，傳統(tǒng)的電磁繼電器的控制方式雖然也能達(dá)到控制的目的，但是其龐大的原件組成，復(fù)雜的 線路連接等等都難以實(shí)現(xiàn)我們的理想要求。而使用 PLC進(jìn)行控制，不但可以節(jié)省空間，而且接線簡單明了，除了降低維護(hù)成本，減低耗電量外還很大程度地提高了安全性和控制效率。 PLC 結(jié)構(gòu)原理 一、 PLC 基本組成 PLC 基本組成包括中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出接口（縮寫為 I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等）、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見圖 1。 PLC 內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成 PLC 控制 系統(tǒng)。 1. 中央處理器 中央處理器（ CPU）由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成并集成在一個(gè)芯片內(nèi)。 CPU 通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。 小型 PLC 的 CPU 采用 8位或 16 位微處理器或單片機(jī)，如 803 M68000 等，這類芯片價(jià)格很低；中型 PLC 的 CPU 采用 16位或 32位微處理器或單片機(jī)， 如 808 96 系列單片機(jī)等，這類芯片主要特點(diǎn)是集成度高、運(yùn)算速度快且可靠性高；而大型 PLC 則需采茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)：機(jī)場行李輸送機(jī)構(gòu)的 PLC 控制 2 用高速位片式微處理器。 CPU 按照 PLC 內(nèi)系統(tǒng)程序賦予 的功能指揮 PLC 控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。 2. 存儲(chǔ)器 PLC 內(nèi)的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。 1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 PLC 系統(tǒng)程序決定了 PLC 的基本功能，該部分程序由 PLC 制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。 系統(tǒng)管理程序主要控制 PLC 的運(yùn)行，使 PLC 按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)?PLC 的用戶指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言指令，傳輸?shù)?CPU 內(nèi)執(zhí)行；功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管 理程序。 系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲(chǔ)器采用 ROM 或 EPROM。 ROM 是只讀存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容， ROM 具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲(chǔ)的內(nèi)容。 EPEROM 為可電擦除只讀存儲(chǔ)器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器還有 E2PROM、 FLASH 等。 2）用戶程序存儲(chǔ)器 用戶程序存儲(chǔ)器用于存放用戶載入的 PLC 應(yīng)用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試，所以稱為用戶調(diào)試程序，存放在可以隨機(jī)讀寫操作的隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器 RAM 內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。 通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調(diào)試，所以用戶執(zhí)行程序就被固化到 EPROM 內(nèi)長期使用。 3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 PLC 運(yùn)行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)（如輸入 /輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等）和組態(tài)數(shù)據(jù)（如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲(chǔ)區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計(jì)數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等），這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要長 期保存，所以采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM。 RAM 是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過鋰電池供電，保持 RAM 中的內(nèi)容。 3. 接口 輸入輸出接口是 PLC 與工業(yè)現(xiàn)場控制或檢測元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。 PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型；輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點(diǎn)輸出型電路，晶體管輸出型第一章 緒論 3 用于高頻小功率負(fù)載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負(fù)載；繼電器輸出為有觸點(diǎn)輸出型電路，用于低頻負(fù)載。 現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給 PLC 各種控制信號(hào)，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU 能夠接收和處理的信號(hào)。輸出接口電路將 CPU 送出的弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。 1）輸入接口 輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號(hào)，一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、測速發(fā)電機(jī)和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。 以圖 2 所示的直流輸 入接口電路為例， R1是限流與分壓電阻， R2與 C構(gòu)成濾波電路，濾波后的輸入信號(hào)經(jīng)光耦合器 T與內(nèi)部電路耦合。當(dāng)輸入端的按鈕 SB接通時(shí)，光耦合器 T導(dǎo)通，直流輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換成 PLC 能處理的 5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電平（簡稱 TTL），同時(shí)LED 輸入指示燈亮，表示信號(hào)接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路組成，這些電路集成在一個(gè)芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。 濾波電路用以消除輸入觸頭的抖動(dòng)，光電耦合電路可防止現(xiàn)場的強(qiáng)電干擾進(jìn)入 PLC。由于輸入電信號(hào)與 PLC 內(nèi)部電路之間采用光信 號(hào)耦合，所以兩者在電氣上完全隔離，使輸入接口具有抗干擾能力。現(xiàn)場的輸入信號(hào)通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為 5V的 TTL 送入輸入數(shù)據(jù)寄存器，再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給 CPU。 2）輸出接口 輸出接口電路向被控對(duì)象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號(hào)。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成，與輸入接口電路類似，內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進(jìn)行抗干擾電隔離。 微電腦輸出接口電路一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器 、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路集成在芯片上， CPU 通過數(shù)據(jù)總線將輸出信號(hào)送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中，功率放大電路是為了適應(yīng)工業(yè)控制要求，將微電腦的輸出信號(hào)放大。 3）其它接口 若主機(jī)單元的 I/O數(shù)量不夠用，可通過 I/O擴(kuò)展接口電纜與 I/O擴(kuò)展單元（不帶 CPU）相接進(jìn)行擴(kuò)充。 PLC還常配置連接各種外圍設(shè)備的接口，可通過電纜實(shí)現(xiàn)串行通信、EPROM 寫入等功能。 4. 編程器 茂名學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)：機(jī)場行李輸送機(jī)構(gòu)的 PLC 控制 4 編程器作用是將用戶編寫的程序下載至 PLC的用戶程序存儲(chǔ)器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示 PLC 狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。 編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程，適合小型 PLC 的編程及現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時(shí)還能進(jìn)行脫機(jī)編程。 目前 PLC 制造廠家大都開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助 PLC 編程支持軟件，當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)安裝了PLC 編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進(jìn)行用戶程序的編輯、修改，并通過個(gè)人計(jì)算機(jī)和 PLC 之間的通信接口實(shí)現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控 PLC 運(yùn)行狀態(tài)等。 5. 電源 PLC 的電源將外部供給的交流 電轉(zhuǎn)換成供 CPU、存儲(chǔ)器等所需的直流電，是整個(gè) PLC的能源供給中心。 PLC 大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多 PLC 電源還可向外部提供直流 24V 穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。 二、 PLC 工作原理 1. PLC 內(nèi)外部電路 1）外部電路接線 電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制的接觸器電氣控制線路，控制邏輯由交流接觸器 KM 線圈、指示燈 HL HL熱繼電器常閉觸頭 FR、停止按鈕 SB起動(dòng)按鈕 SB1 及接觸器常開輔助觸頭 KM 通過導(dǎo)線連接實(shí)現(xiàn)。 合上 QS 后按下 起動(dòng)按鈕 SB1，則線圈 KM 通電并自鎖，接通指示燈 HL1 所在支路的輔助觸頭 KM 及主電路中的主觸頭， HL1 亮、電動(dòng)機(jī) M起動(dòng)