1.引言 

在對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行plc編程的過(guò)程中，由于各種輸入變量、輸出變量及中間變量之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，開(kāi)始時(shí)往往毫無(wú)頭緒。如果能夠根據(jù)設(shè)備所要實(shí)現(xiàn)的各種功能，列出各種變量之間的函數(shù)表達(dá)式，就可以清楚的分析它們之間的邏輯關(guān)系，繼而根據(jù)表達(dá)式編寫(xiě)plc程序，下面以深圳機(jī)場(chǎng)的行李輸送與安檢聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)為例，介紹如何運(yùn)用函數(shù)表達(dá)式來(lái)分析各種變量之間的邏輯關(guān)系的。 

2.行李輸送與安檢設(shè)備聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)概述 

旅客在乘機(jī)前需要辦理登機(jī)手續(xù)，機(jī)場(chǎng)設(shè)有辦理旅客登機(jī)手續(xù)的專(zhuān)用設(shè)備－值機(jī)柜臺(tái)，值機(jī)柜臺(tái)與行李輸送、安檢構(gòu)成旅客行李安檢、輸送聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，乘客需要托運(yùn)的行李，都必須通過(guò)行李安檢系統(tǒng)的安全檢查。如圖1所示，一般情況下，行李輸送與安檢聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)按兩個(gè)值機(jī)柜臺(tái)共用一臺(tái)雙通道x光機(jī)設(shè)計(jì)，兩個(gè)值機(jī)柜按相同的工作模式工作。值機(jī)系統(tǒng)包括值機(jī)柜臺(tái)、稱(chēng)重皮帶（web）、x光機(jī)皮帶（xrb）、注入皮帶（wab）、腳踏開(kāi)關(guān)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(shí)間只能傳送一件行李。 

行李輸送與安檢聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)采用上位機(jī)集中、plc現(xiàn)場(chǎng)分散控制模式進(jìn)行控制。plc選用rockwell controllogix系列，編程軟件采用rslogix5000。圖1為機(jī)場(chǎng)行李輸送與安檢設(shè)備構(gòu)成的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。

2.1 值機(jī)面板 

圖2示出了值機(jī)面板圖。使用值機(jī)柜臺(tái)前，打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)，值機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。每個(gè)值機(jī)面板有4個(gè)狀態(tài)指示燈，顯示值機(jī)當(dāng)前行李狀態(tài)。

“cid狀態(tài)”指示燈變常亮，表示該值機(jī)柜臺(tái)已處于工作就緒狀態(tài)，可以辦理登機(jī)手續(xù)，值機(jī)員依據(jù)值機(jī)面板上狀態(tài)指示燈進(jìn)行相應(yīng)操作（值機(jī)面板4個(gè)狀態(tài)指示燈功能如表1所示）。

2.2 x光機(jī) 

x光機(jī)作為行李安檢系統(tǒng)的核心設(shè)備，在行李安全檢查方面起著決定性的作用。x光機(jī)通過(guò)發(fā)射x射線(xiàn)照射，使行李在x光機(jī)電腦屏幕上形成圖像，安檢員根據(jù)電腦屏幕上的成像判斷行李是否安全，確定行李能否通過(guò)安全檢查裝上飛機(jī)。行李輸送系統(tǒng)與x光機(jī)接口通過(guò)屏蔽電纜（4根信號(hào)線(xiàn)和1根公共線(xiàn)）連接，兩個(gè)行李值機(jī)柜臺(tái)共用一臺(tái)雙通道x光機(jī)。 

信號(hào)線(xiàn)名稱(chēng)、性質(zhì)及邏輯定義： 

0# _________ 公共線(xiàn); 

1# _________ 第一號(hào)邏輯控制線(xiàn); 

2# _________ 第二號(hào)邏輯控制線(xiàn); 

3# _________ 第三號(hào)邏輯控制線(xiàn); 

4# _________ 第四號(hào)邏輯控制線(xiàn)。 

其中，4#3#用于控制b通道，2#1#用于控制a通道。 

1#、2#、3#、4#線(xiàn)對(duì)0#線(xiàn)短路（閉合）定義為“1”態(tài)，1#、2#、3#、4#線(xiàn)對(duì)0#線(xiàn)開(kāi)路（斷開(kāi)）定義為“0”態(tài)，×為無(wú)關(guān)態(tài)。

3 聯(lián)動(dòng)邏輯功能定義 

3.1 信號(hào)線(xiàn)邏輯功能定義 

根據(jù)行李輸送系統(tǒng)與x光機(jī)接口通信協(xié)議，對(duì)1#、2#、3#、4#、0#線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)邏輯功能定義如下： 

（1） 4#3#2#1#=1111時(shí)，x光機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)。4#3#2#1#≠1111時(shí)，x光機(jī)開(kāi)機(jī)，值機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。 

（2）x光機(jī)正常開(kāi)機(jī)后，自動(dòng)將4#3#2#1#置為0000，值機(jī)系統(tǒng)初始化，值機(jī)人員開(kāi)始辦理登機(jī)手續(xù)。第一次腳踩腳踏開(kāi)關(guān)時(shí)，運(yùn)行web（在節(jié)能狀態(tài)下，自動(dòng)啟動(dòng)行李輸送系統(tǒng)設(shè)備），將旅客要求托運(yùn)的行李運(yùn)送到web的光眼1處停下，將打印的行李信息條碼掛在行李上;在x光機(jī)允許接收行李的條件下，第二次腳踩腳踏開(kāi)關(guān)時(shí)，web、xrb和wab同時(shí)運(yùn)行，旅客行李從web進(jìn)入wrb，接受安全檢查。行李完全進(jìn)入wrb后，web在系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)限內(nèi)自動(dòng)停運(yùn)，xrb和wab將行李運(yùn)送至wab的pec處停止，根據(jù)掃描檢查結(jié)果，確定行李在wab上等待與否。 

（3）4#3#2#1#=××11時(shí)，x光機(jī)內(nèi)的a通道已經(jīng)接收到來(lái)自web的行李，該行李的圖像未送到安檢工作站。此時(shí)，通道a和b的wrb均不得接收來(lái)自web的行李（a通道自鎖、b通道互鎖）。 

（4）4#3#2#1#=11××?xí)r，x光機(jī)內(nèi)的b通道已經(jīng)接收到來(lái)自web的行李，該行李的圖像未送到安檢工作站。此時(shí)，通道b和a的wrb均不得接收來(lái)自web的行李（b通道自鎖、a通道互鎖）。 

（5）4#3#2#1#=××10時(shí)，經(jīng)x光機(jī)掃描a通道行李的圖像已經(jīng)送到安檢工作站，該行李的圖像未經(jīng)安檢員判讀。此時(shí)，a通道的wrb不得接收來(lái)自web的行李（a通道的wrb自鎖），b通道的wrb可以接收來(lái)自web的行李（b通道的wrb互鎖狀態(tài)解除）。 

（6）4#3#2#1#=10××?xí)r，經(jīng)x光機(jī)掃描b通道的行李圖像已經(jīng)送到安檢工作站，該行李的圖像未經(jīng)安檢員判讀。此時(shí)，b通道的wrb不得接收來(lái)自web的行李（b通道的wrb自鎖），a通道的wrb可以接收來(lái)自web的行李（a通道的wrb互鎖狀態(tài)解除）。 

（7）4#3#2#1#=××00時(shí)，a通道行李的圖像經(jīng)過(guò)安檢員判讀，確認(rèn)安全，wab將該行李注入行李收集皮帶，同時(shí)解除a通道自鎖，允許后續(xù)行李進(jìn)入a通道的wrb。 

（8）4#3#2#1#=00××?xí)r，b通道的行李圖像經(jīng)過(guò)安檢員判讀，確認(rèn)安全，wab將該行李注入行李收集皮帶，同時(shí)解除b通道自鎖，允許后續(xù)行李進(jìn)入b通道的wrb。 

（9） 4#3#2#1#=××01時(shí)，a通道的行李圖像經(jīng)過(guò)安檢員判讀，確認(rèn)該行李行李可疑，安檢人員應(yīng)將該行李從wab上取下開(kāi)包檢，觸發(fā)x光機(jī)上復(fù)位開(kāi)關(guān)（使4#3#2#1#=××00），解除a通道的自鎖，允許后續(xù)行李進(jìn)入a通道的wrb。 

（10）4#3#2#1#=01××?xí)r，b通道的行李圖像經(jīng)過(guò)安檢員判讀，確認(rèn)該行李行李可疑，安檢人員應(yīng)將該行李從wab上取下開(kāi)包檢，觸發(fā)x光機(jī)上復(fù)位開(kāi)關(guān)（使4#3#2#1#=00××），解除b通道的自鎖，允許后續(xù)行李進(jìn)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(guān)系表達(dá)式 

4.1 列出系統(tǒng)所用到的輸入變量和輸出變量 

4.2 根據(jù)系統(tǒng)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(guān)系，進(jìn)行編程 

（1） 首先，根據(jù)x光機(jī)信號(hào)線(xiàn)的邏輯功能定義得到柜臺(tái)a、b通道的各種狀態(tài)與x光機(jī)信號(hào)的關(guān)系表達(dá)式： 

x光機(jī)關(guān)閉狀態(tài)（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(kāi)關(guān)互鎖sa=a通道腳踏開(kāi)關(guān)*a通道光眼1 

b通道腳踏開(kāi)關(guān)互鎖sb=b通道腳踏開(kāi)關(guān)*b通道光眼1 

（2） 根據(jù)輸送帶的邏輯動(dòng)作順序得到輸送帶運(yùn)行的關(guān)系表達(dá)式：