導讀: 李輸送與安檢聯動系統採用上位機集中、plc現場分散控制模式進行控制。
1 引言
在對自動化設備進行plc編程的過程中，由於各種輸入變量、輸出變量及中間變量之間的關係錯綜複雜，開始時往往毫無頭緒。如果能夠根據設備所要實現的各種功能，列出各種變量之間的函數表達式，就可以清楚的分析它們之間的邏輯關係，繼而根據表達式編寫plc程序，下面以深圳機場的行李輸送與安檢聯動系統為例，介紹如何運用函數表達式來分析各種變量之間的邏輯關係的。
2 行李輸送與安檢設備聯動系統概述
旅客在乘機前需要辦理登機手續，機場設有辦理旅客登機手續的專用設備－值機櫃檯，值機櫃檯與行李輸送、安檢構成旅客行李安檢、輸送聯動系統，乘客需要託運的行李，都必須通過行李安檢系統的安全檢查。如圖1所示，一般情況下，行李輸送與安檢聯動系統按兩個值機櫃檯共用一臺雙通道x光機設計，兩個值機櫃按相同的工作模式工作。值機系統包括值機櫃檯、稱重皮帶（web）、x光機皮帶（xrb）、注入皮帶（wab）、腳踏開關等。安裝在web和wab上光電管（pec）用作die-back功能。每條皮帶在同一時間只能傳送一件行李。
行李輸送與安檢聯動系統採用上位機集中、plc現場分散控制模式進行控制。plc選用rockwell controllogix系列，編程軟體採用rslogix5000。圖1為機場行李輸送與安檢設備構成的聯動系統。
2.1 值機面板
圖2示出了值機面板圖。使用值機櫃檯前，打開鑰匙開關，值機系統進入正常工作狀態。每個值機面板有4個狀態指示燈，顯示值機當前行李狀態。
「cid狀態」指示燈變常亮，表示該值機櫃檯已處於工作就緒狀態，可以辦理登機手續，值機員依據值機面板上狀態指示燈進行相應操作（值機面板4個狀態指示燈功能如表1所示）。
2.2 x光機
x光機作為行李安檢系統的核心設備，在行李安全檢查方面起著決定性的作用。x光機通過發射x射線照射，使行李在x光機電腦屏幕上形成圖像，安檢員根據電腦屏幕上的成像判斷行李是否安全，確定行李能否通過安全檢查裝上飛機。行李輸送系統與x光機接口通過屏蔽電纜（4根信號線和1根公共線）連接，兩個行李值機櫃檯共用一臺雙通道x光機。
信號線名稱、性質及邏輯定義：
0# _________ 公共線;
1# _________ 第一號邏輯控制線;
2# _________ 第二號邏輯控制線;
3# _________ 第三號邏輯控制線;
4# _________ 第四號邏輯控制線。
其中，4#3#用於控制b通道，2#1#用於控制a通道。
1#、2#、3#、4#線對0#線短路（閉合）定義為「1」態，1#、2#、3#、4#線對0#線開路（斷開）定義為「0」態，×為無關態。
3 聯動邏輯功能定義
3.1 信號線邏輯功能定義
根據行李輸送系統與x光機接口通信協議，對1#、2#、3#、4#、0#線信號線邏輯功能定義如下：
（1） 4#3#2#1#=1111時，x光機處於關閉狀態。4#3#2#1#≠1111時，x光機開機，值機系統進入工作狀態。
（2）x光機正常開機後，自動將4#3#2#1#置為0000，值機系統初始化，值機人員開始辦理登機手續。第一次腳踩腳踏開關時，運行web（在節能狀態下，自動啟動行李輸送系統設備），將旅客要求託運的行李運送到web的光眼1處停下，將列印的行李信息條碼掛在行李上;在x光機允許接收行李的條件下，第二次腳踩腳踏開關時，web、xrb和wab同時運行，旅客行李從web進入wrb，接受安全檢查。行李完全進入wrb後，web在系統設定的時限內自動停運，xrb和wab將行李運送至wab的pec處停止，根據掃描檢查結果，確定行李在wab上等待與否。
（3）4#3#2#1#=××11時，x光機內的a通道已經接收到來自web的行李，該行李的圖像未送到安檢工作站。此時，通道a和b的wrb均不得接收來自web的行李（a通道自鎖、b通道互鎖）。
（4）4#3#2#1#=11××時，x光機內的b通道已經接收到來自web的行李，該行李的圖像未送到安檢工作站。此時，通道b和a的wrb均不得接收來自web的行李（b通道自鎖、a通道互鎖）。
（5）4#3#2#1#=××10時，經x光機掃描a通道行李的圖像已經送到安檢工作站，該行李的圖像未經安檢員判讀。此時，a通道的wrb不得接收來自web的行李（a通道的wrb自鎖），b通道的wrb可以接收來自web的行李（b通道的wrb互鎖狀態解除）。
（6）4#3#2#1#=10××時，經x光機掃描b通道的行李圖像已經送到安檢工作站，該行李的圖像未經安檢員判讀。此時，b通道的wrb不得接收來自web的行李（b通道的wrb自鎖），a通道的wrb可以接收來自web的行李（a通道的wrb互鎖狀態解除）。
（7）4#3#2#1#=××00時，a通道行李的圖像經過安檢員判讀，確認安全，wab將該行李注入行李收集皮帶，同時解除a通道自鎖，允許後續行李進入a通道的wrb。
（8）4#3#2#1#=00××時，b通道的行李圖像經過安檢員判讀，確認安全，wab將該行李注入行李收集皮帶，同時解除b通道自鎖，允許後續行李進入b通道的wrb。
（9） 4#3#2#1#=××01時，a通道的行李圖像經過安檢員判讀，確認該行李行李可疑，安檢人員應將該行李從wab上取下開包檢，觸發x光機上復位開關（使4#3#2#1#=××00），解除a通道的自鎖，允許後續行李進入a通道的wrb。
（10）4#3#2#1#=01××時，b通道的行李圖像經過安檢員判讀，確認該行李行李可疑，安檢人員應將該行李從wab上取下開包檢，觸發x光機上復位開關（使4#3#2#1#=00××），解除b通道的自鎖，允許後續行李進入b通道的wrb。
4 列出輸入變量、輸出變量、中間變量及其邏輯關係表達式
4.1 列出系統所用到的輸入變量和輸出變量
如表2所示。
4.2 根據系統的邏輯功能列出各種中間變量及其與輸入變量、輸出變量之間的關係，進行編程
（1） 首先，根據x光機信號線的邏輯功能定義得到櫃檯a、b通道的各種狀態與x光機信號的關係表達式：
x光機關閉狀態（y0）=x1x2x3x4
a自鎖b互鎖（y1）=x1x2
b自鎖a互鎖（y2）=x3x4
a自鎖b解互鎖（y3）=x1x2
b自鎖a解互鎖（y4）=x3x4
安檢正常，a解自鎖（y5）=x1x2
安檢正常，b解自鎖（y6）=x3x4
a行李可疑（y7）=x1x2
b行李可疑（y8）=x3x4
a通道腳踏開關互鎖sa=a通道腳踏開關*a通道光眼1
b通道腳踏開關互鎖sb=b通道腳踏開關*b通道光眼1
（2） 根據輸送帶的邏輯動作順序得到輸送帶運行的關係表達式：
腳踏踏下鎖存變量js（l）=j↑*time1
腳踏踏下解鎖變量js（u）= c1↑+tc1+e
time1為行李在x光機皮帶中運行時間過長;
tc1表示行李進入x光機（行李離開光眼1後延時1秒）;
↑表示一次脈衝觸發信號;
當鎖存變量js（l）為真時，中間變量「腳踏踏下」js常為1;當解鎖變量js（u）為真時，js常為0;
發送行李進x光機鎖存變量：
f（l）= js*c1*y2*y5*sb*p2*c2*key*e*time1
解鎖變量f（u）=c1↑+tc1+e
當f（l）為真時，中間變量「發送行李進x光機」f常為1;當f（u）為真時，f常為0;
稱重皮帶運行：
p1=js*c1+f;
x光機皮帶啟動鎖存變量
p2（l）=f;
p2（u）=c2+rest+e;
當p2（l）為真時，輸出變量p2常為1（運行）;當p2（u）為真時p2為0（停止）;
注入皮帶啟動鎖存變量：
p3（l）=f+y5*c2*win*key*e
p3（u）=c2+rest+e;
win為中間變量「有預留窗口」;當p3（l）為真時，輸出變量p3常為1（運行）;當p3（u）為真時p3為0（停止）;
（3） 櫃檯指示燈表達式
cid指示燈（綠）：
中間變量「慢閃條件」：gf=f（l）*y5↑
綠燈閃爍：g=慢閃中間點*gf
綠燈常亮：g=y5*key
x光機狀態指示燈（白）：
慢閃條件：wf=y3+y4
白燈慢速閃爍：ｗ＝ｗf*慢閃中間點*time1 *y0*key
白燈快速閃爍：w=time1*快閃中間電*y0* key
白燈常亮：w=x1x2x3x4*time1*wf* y0* key
安檢指示燈（紅）：
紅燈慢速閃爍：r=y7*慢閃中間點*e*y0* key
紅燈快閃：r=e*快閃中間點*y0* key
紅燈常亮：r=y7*e* y0* key
超重超長狀態燈（黃）
行李發送時行李在稱重皮帶上3秒內仍沒發送進ｘ光機則判斷行李超長
「行李超長」：tl=c2* p1* p2*計時３秒
超重信號ｔw由櫃檯電子稱輸出。
黃燈慢閃：yel＝key *tw*慢閃中間點
黃燈常亮：yel= key *tl
（4） 據表達式畫出梯形圖，進行plc編程。
5 結束語
從表達式我們可以清楚的看出各種變量之間的邏輯關係，再進行梯形圖編程就顯得簡單得多了。另外，在維護設備時，很多時候都要對設備的plc程序進行分析，這時候先列出各種變量之間表達式，把各種邏輯關係弄清楚，對於程序分析式也有很大的幫助。
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