成果研究應(yīng)用報告

成果研究應(yīng)用報告1研發(fā)背景隨著國內(nèi)航空市場的快速發(fā)展，機(jī)場進(jìn)出港旅客數(shù)量的不停增多，貨運(yùn)量的不停加大，對機(jī)場行李解決系統(tǒng)的解決能力規(guī)定越來越高。先進(jìn)的行李自動分揀技術(shù)以前始終由國外發(fā)達(dá)國家掌握，國內(nèi)多數(shù)大型機(jī)場使用的行李自動分揀系統(tǒng)大部分是引進(jìn)國外的成套系統(tǒng)，即使性能不錯，但價格不菲，并且維修維護(hù)不方便，費(fèi)用高，技術(shù)受人制約。北京機(jī)場3號航站樓行李分揀系統(tǒng)采用德國西門子系統(tǒng)，費(fèi)用高達(dá)幾十億元人民幣。我國急需自主創(chuàng)新的產(chǎn)品，來彌補(bǔ)行李自動分揀系統(tǒng)的技術(shù)空白，減少機(jī)場建設(shè)成本。日照機(jī)場航站樓建筑面積23653.41㎡，本期工程按2025年旅客吞吐量90萬人次、貨郵吞吐量4500噸的目的設(shè)計。旅客流程形式采用前列式值機(jī)、集中安檢、外廊式單橋登機(jī)。為滿足規(guī)劃目的貨運(yùn)量吞吐能力。行李解決機(jī)房的設(shè)立分為國內(nèi)區(qū)與國際區(qū)，總面積約1000㎡。國內(nèi)區(qū)與國際區(qū)兩套解決系統(tǒng)，每套系統(tǒng)由出發(fā)離港行李解決和到港行李解決兩部分構(gòu)成。系統(tǒng)涉及到機(jī)械設(shè)備與傳動、自動檢測與控制、編碼與識別、信息解決與交換、計算機(jī)管理及系統(tǒng)集成等方面，是一套非常復(fù)雜的智能化自動控制系統(tǒng)。2核心技術(shù)與工藝２.1系統(tǒng)概述1控制系統(tǒng)構(gòu)造：行李分揀系統(tǒng)（BHS）控制離港和到港兩部分系統(tǒng)設(shè)備，采用信息網(wǎng)、控制網(wǎng)和遠(yuǎn)程I/O鏈路三級控制構(gòu)造。兩臺離港上位控制機(jī)采用WINDOWSNT4.0操作系統(tǒng)和INTOUCH7.0工業(yè)組態(tài)軟件，互為熱備，配備雙網(wǎng)卡，除與機(jī)場計算機(jī)集成系統(tǒng)（SI）以及計算機(jī)離港控制系統(tǒng)（DCS）構(gòu)成以太網(wǎng)外，還與下位主控制器PLC構(gòu)成以太網(wǎng)。PLC選用A-B公司的兩臺大型解決器PLC-5/80，互為熱備。PLC-5/80不僅含有豐富的邏輯解決能力，并含有非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)解決能力。全部PLC控制器組、行李監(jiān)控計算機(jī)等設(shè)備用工業(yè)以太網(wǎng)連接，網(wǎng)絡(luò)采用單獨布署，確?？煽窟\(yùn)行；控制系統(tǒng)和上位機(jī)能夠構(gòu)成完全意義的多服務(wù)器/多客戶機(jī)模式的實時監(jiān)控系統(tǒng)；控制ControlNet網(wǎng)絡(luò)為一種實時高吞吐運(yùn)用需求的先進(jìn)開放控制網(wǎng)絡(luò)，通訊速率為5Mbps；每個控制器組中，PLC與現(xiàn)場I/O站、現(xiàn)場設(shè)備之間采用ControlNet現(xiàn)場總線連接。PLC控制組示意圖2自動分揀原理：行李自動分揀系統(tǒng)（BHS）必須和機(jī)場計算機(jī)集成系統(tǒng)（SI）以及計算機(jī)離港控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)交換，并把獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送給下位PLC進(jìn)行解決。PLC必須獲取下列三種數(shù)據(jù)信息：A航班信息。此信息由行李分揀系統(tǒng)上位機(jī)從機(jī)場計算機(jī)集成系統(tǒng)的航班數(shù)據(jù)庫讀取，并轉(zhuǎn)發(fā)給下位PLC。航班信息包含的內(nèi)容有：航班號、目的地代碼、值機(jī)開始時間、值機(jī)結(jié)束時間、起飛時間。BBSM報文（BaggageSourceMessage）。旅客在辦理行李交運(yùn)時，由值機(jī)計算機(jī)生成。民航總局的報文主機(jī)采集此信息，發(fā)送到機(jī)場計算機(jī)離港系統(tǒng)，然后通過行李分揀系統(tǒng)的報文接口機(jī)發(fā)送給行李分揀上位控制機(jī)，上位控制機(jī)將報文通過內(nèi)部LAN傳遞給PLC。行李報文包含有航班號、目的地代碼、流水號、行李件數(shù)等信息.。C.行李條碼信息。行李條碼包含行李流水號，旅客在辦理行李交運(yùn)時，由值機(jī)計算機(jī)生成，并被打印成條型碼標(biāo)簽貼在旅客交運(yùn)的行李上。當(dāng)行李通過掃描站時，條型碼信息被讀碼器自動掃描，并傳遞給PLC。要實現(xiàn)自動分揀，PLC必須對得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行兩次比較。首先，PLC將行李條碼信息和報文信息進(jìn)行逐個比較，如果行李條碼信息和報文信息中有相似的行李流水號，就鑒定此條碼和報文屬于同一行李的信息（條碼信息包含有行李流水號，報文中包含有行李流水號和航班號信息）；然后，報文信息和PLC中的航班分派表中的航班進(jìn)行逐個比較，如果兩者對應(yīng)的信息段相似(航班號,目的地代碼)，就會鑒定貼有此條碼標(biāo)簽的行李屬于該航班。3InTouch7.0組態(tài)軟件InTouch是本系統(tǒng)中全部信息交互的中樞，航班信息和報文信息都是通過InTouch發(fā)送給下位控制機(jī)PLC的。InTouch是由wonderware公司開發(fā)的面對工業(yè)控制的人—機(jī)對話界面（HMI）開發(fā)工具，提供了組態(tài)環(huán)境WindowMaker和運(yùn)行環(huán)境WindowViewer。在組態(tài)環(huán)境下定制系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫組態(tài)，畫面組態(tài)，定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制任務(wù)。在運(yùn)行環(huán)境中通過執(zhí)行InTouchQuickScripts來實施這些任務(wù)，進(jìn)行報警和行歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和報告，并將數(shù)據(jù)實時傳輸給本站的其它任務(wù)和網(wǎng)上其它工作站。InTouch7.0支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)，能夠用作DDE和SuiteLink通訊合同的客戶和服務(wù)器。通過DDE和SuiteLink，InTouch7.0能與其它Windows程序、WonderwareI/O服務(wù)器和第三方I/O服務(wù)器程序?qū)崿F(xiàn)通訊。2.2信息接口1航班信息接口機(jī)場計算機(jī)集成系統(tǒng)（SI）的航班數(shù)據(jù)庫SYBASE根據(jù)航班計劃預(yù)先錄入整日的航班信息。SYBASE是客戶/服務(wù)器體系構(gòu)造的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，裝有SYBASE客戶端軟件的行李分揀系統(tǒng)上位控制機(jī)，從SYBASE航班數(shù)據(jù)庫調(diào)用航班信息，并按照值機(jī)開始時間的先后次序給航班排序?；圪Y源是有限的，行李分揀系統(tǒng)總是為在現(xiàn)在一段時間內(nèi)最先值機(jī)的航班分派行李滑槽，當(dāng)有航班值機(jī)結(jié)束，刪除該航班，調(diào)入新的航班。這就規(guī)定從航班數(shù)據(jù)庫讀出的航班信息必須通過解決才干為行李分揀系統(tǒng)使用。InTouch的數(shù)據(jù)解決能力有限，本系統(tǒng)采用EXCEL通過ODBC訪問SYBASE，并把讀到的航班信息做數(shù)據(jù)解決，再根據(jù)滑槽資源狀況，定制滑槽分派表，建立滑槽與航班的一一對應(yīng)關(guān)系。InTouch通過DDE方式從EXCEL中讀入滑槽分派表，再通過以太網(wǎng)I/O服務(wù)器ABTCP，把滑槽分派表發(fā)送給下位的PLC-5/80數(shù)據(jù)庫。這樣，在下位PLC就建立了航班和行李滑槽一一對應(yīng)的關(guān)系。PLC通過接受另外兩個信息：行李條碼和報文來擬定行李屬于哪個航班。這樣，擬定了行李的航班號，也就擬定了該行李的滑槽號。2BSM報文信息接口本系統(tǒng)設(shè)有專用的報文接口機(jī)與機(jī)場離港系統(tǒng)相連，從民航總局的報文主機(jī)實時接受行李報文并轉(zhuǎn)發(fā)給行李分揀系統(tǒng)上位機(jī)。接口軟件采用中國航信的機(jī)場行李解決系統(tǒng)接口軟件--通用行李接口軟件，該軟件采用的Socket接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序接口，通信連接速度快、數(shù)據(jù)傳輸實時，有操作簡捷、功效豐富、界面和諧等優(yōu)點。3行李條碼信息接口本系統(tǒng)采用Metrologic公司的LS8500全息條碼掃描器對行李條碼進(jìn)行識讀，該掃描器集光學(xué)掃描系統(tǒng)、信號整形電路、譯碼電路三部分于一體，采用RS-232方式與掃描接口模塊相連。掃描接口選用A-B公司的2760-RB柔性接口模塊，安裝在A-B1771遠(yuǎn)程I/O機(jī)架RACK17和RACK20中，通過遠(yuǎn)程I/O適配器1771-ASB連入PLC-5/80的遠(yuǎn)程I/O鏈路。PLC獲取了以上3種數(shù)據(jù)信息，通過定制滑槽分派表，擬定了滑槽與航班的對應(yīng)關(guān)系；通過比較數(shù)據(jù)，擬定了行李的航班號。這樣，就擬定了行李與滑槽的對應(yīng)關(guān)系。然后，采用虛擬窗口技術(shù)的PLC編程辦法，來擬定每個滑槽的位置，并實時跟蹤傳送帶上的行李位置，使行李精確的找到對應(yīng)的滑槽。4收集輸送機(jī)控制收集輸送機(jī)上的行李輸送采用“窗口技術(shù)”，由行李設(shè)備控制系統(tǒng)的虛擬窗口控制程序?qū)崿F(xiàn)。收集輸送機(jī)由檢測裝置在邏輯上劃分為一系列大小相似的邏輯窗口，每個窗口分派一件行李，當(dāng)該行李的窗口出現(xiàn)時，允許該行李進(jìn)入收集輸送機(jī)，否則等待輸送機(jī)上的行李必須排隊等待可用窗口。該窗口技術(shù)有下列特點：行李按先到先走原則進(jìn)行窗口預(yù)定，窗口為等節(jié)距。采用一定方法確保各等待輸送機(jī)上的行李都能有均等的機(jī)會進(jìn)入收集輸送機(jī)。下圖為窗口技術(shù)示意圖：行李跟蹤控制在保障精確性和可靠性的同時還滿足下列功效：行李因卡堵、分流器故障等任何因素不能被對的跟蹤解決時，有關(guān)輸送機(jī)及分流器停機(jī)并報警，等待人工解決或其它業(yè)主承認(rèn)的安全默認(rèn)自動方式解決。節(jié)能功效行李設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)有節(jié)能功效。如在設(shè)定的時間內(nèi)，當(dāng)輸送機(jī)上無行李時，系統(tǒng)自動停止有關(guān)輸送機(jī)運(yùn)行，進(jìn)入待機(jī)節(jié)能狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)檢測到有行李達(dá)成時，有關(guān)的輸送機(jī)自動重新開始運(yùn)行。輸送機(jī)進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)的等待時間作為可調(diào)參數(shù)，能夠根據(jù)使用狀況設(shè)定（如設(shè)備長度及速度、使用頻率等因素來設(shè)定）。系統(tǒng)還采用方法避免虛假信號干擾和影響正常的節(jié)能功效。2.3操作要點2.3.1準(zhǔn)備工作根據(jù)圖紙對前置預(yù)埋位置進(jìn)行復(fù)核，位置有偏差的補(bǔ)充后置預(yù)埋，對于預(yù)埋件被混凝土覆蓋的進(jìn)行剔除覆蓋層解決，并將生銹的預(yù)埋件進(jìn)行打磨。確保預(yù)埋的位置和數(shù)量精確。2.3.2測量放線測量放線是鋼構(gòu)件安裝最為精確的一道工序，施工放線與否精確將直接影響到設(shè)備的精擬定位和傾斜角度的控制。擬定徑向分格定位線和環(huán)向進(jìn)深控制線是要測量放線的重要工作。定位放線工作量大，測量精度高，測量人員嚴(yán)格執(zhí)行方案，技術(shù)負(fù)責(zé)人并作復(fù)核。2.3.3鋼構(gòu)造平臺制作安裝1單層鋼構(gòu)造制作安裝：測量放線-----垂直吊桿焊接（焊接送檢）→水平橫梁焊接→橫檔焊接→水平支撐焊接→-斜支撐焊接----等寬度橫桿焊接-----花紋鋼板鋪設(shè)、焊接→--地支撐埋設(shè)，填寫《隱蔽工程檢查驗收統(tǒng)計表》進(jìn)行報驗→-地支撐焊接→護(hù)欄焊接→-多個形式的過梯制作焊，填寫《鋼構(gòu)造制作（安裝）焊接工程檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50205-》申請報驗。2防腐涂料涂敷：焊縫表面解決→表面焊點去除→--除銹→--打磨→--底漆兩遍→-面漆一遍，填寫《防腐涂料工程檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50205-》申請報驗。3工程檢查批質(zhì)量報驗：該檢查批工程竣工后填寫《單層鋼構(gòu)件安裝工程檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50205-》及《鋼構(gòu)造檢修平臺分項工程質(zhì)量驗收統(tǒng)計》申請報驗。2.3.4機(jī)械設(shè)備安裝調(diào)試1機(jī)械設(shè)備安裝：按照設(shè)計圖紙的標(biāo)注坐標(biāo)和尺寸，將全部行李輸送機(jī)單體設(shè)備進(jìn)行定位安裝。首先對輸送機(jī)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行測量，找平，將標(biāo)高控制再規(guī)定范疇內(nèi)；然后將輸送機(jī)安裝就位并對其垂直度、水平度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使偏差控制在允許的范疇內(nèi)；當(dāng)輸送線體形成后，對每條輸送線體進(jìn)行中心線的調(diào)節(jié)，使之符合設(shè)計規(guī)定；安裝護(hù)板，對護(hù)板進(jìn)行表面光潔度解決?！对O(shè)備安裝工程檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表》申請報驗。2機(jī)械設(shè)備調(diào)試：單體輸送機(jī)設(shè)備通電調(diào)校、持續(xù)不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)測試、跑偏測試、打滑測試、噪音測試；輸送設(shè)備動靜態(tài)承重能力測試、負(fù)荷輸送能力測試、馬達(dá)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等性能進(jìn)行測試，并填寫《皮帶輸送機(jī)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下的動荷載能力測試統(tǒng)計》申請報驗。3工程檢查批質(zhì)量報驗：該檢查批工程竣工后填寫《行李輸送設(shè)備安裝分項工程質(zhì)量驗收統(tǒng)計》申請報驗。2.3.5電控設(shè)備安裝調(diào)試1成套配電柜/控制柜安裝：按照設(shè)計圖紙的標(biāo)注坐標(biāo)和尺寸，將全部控制機(jī)柜進(jìn)行定位安裝。首先對控制柜定位基準(zhǔn)面進(jìn)行測量，找平，將標(biāo)高控制再規(guī)定范疇內(nèi)；然后將控制柜安裝就位并對其垂直度、水平度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使偏差控制在允許的范疇內(nèi)；在控制柜的接地連接點將接地線與航站樓內(nèi)的接地連接點進(jìn)行可靠連接；將柜內(nèi)單體組合設(shè)備按規(guī)定位置就位，填寫《成套配電柜、控制柜（屏、臺）和動力、照明配電箱（盤）安裝檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計》、《接地裝置安裝檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50303-》申請報驗。2線纜敷設(shè)及穿線：按照設(shè)計圖紙規(guī)定，首先敷設(shè)承載電纜的橋架，橋架必須水平連通、不允許有直彎。線纜按照動力電源線、信號線、控制線進(jìn)行分隔敷設(shè)，排列整潔，并在適宜位置處設(shè)立標(biāo)記。填寫《電纜橋架安裝和橋架內(nèi)電纜敷設(shè)檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50303-》申請報驗。3電纜頭制作/接線和絕緣電阻測試：按照設(shè)計圖紙規(guī)定，首先對標(biāo)記好的多個線纜進(jìn)行通斷測試，然后一一對應(yīng)、牢固地端接/焊接在對應(yīng)的設(shè)備端頭上，同時做好新的標(biāo)記。填寫《電纜頭制作、接線和線路絕緣測試檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50303-》、《電氣絕緣材料電阻測試統(tǒng)計》申請報驗。4不間斷電源安裝測試：按照設(shè)計圖紙的標(biāo)注坐標(biāo)和尺寸，將全部不間斷電源進(jìn)行定位安裝。首先對基準(zhǔn)面進(jìn)行測量，找平，將標(biāo)高控制再規(guī)定范疇內(nèi)；然后將安裝就位并對其垂直度、水平度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使偏差控制在允許的范疇內(nèi)；在不間斷電源的接地連接點將接地線與航站樓內(nèi)的接地連接點進(jìn)行可靠連接；進(jìn)行通電空載、加載測試。填寫《不間斷電源安裝檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50303-》申請報驗。5低壓電氣動力設(shè)備實驗和試運(yùn)行檢查：填寫《低壓動力設(shè)備實驗和試運(yùn)行檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計表GB50303-》、《單機(jī)調(diào)試運(yùn)行統(tǒng)計》申請報驗。6工程檢查批質(zhì)量報驗：該檢查批工程竣工后填寫《電控設(shè)備安裝與調(diào)試分項工程質(zhì)量驗收統(tǒng)計》申請報驗。2.3.6控制設(shè)備安裝與調(diào)試1PLC控制器程序編寫→現(xiàn)場加載通電調(diào)試：柜臺程序調(diào)試→非跟蹤段、匯流、注入程序調(diào)試→跟蹤段程序調(diào)試→-讀碼站接口程序調(diào)試→安檢接口程序調(diào)試→備份段程序調(diào)試→分揀轉(zhuǎn)盤程序調(diào)試→提取轉(zhuǎn)盤程序調(diào)試，填寫《系統(tǒng)調(diào)試統(tǒng)計》、《智能建筑工程PLC控制器檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計》申請報驗。2上位子系統(tǒng)組態(tài)畫面完整性檢查→調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備狀態(tài)的布局位置以及狀態(tài)顯示→修正個別設(shè)備的布局顯示→測試光眼狀態(tài)顯示與否正?！鷾y試急停按鈕顯示與否正?！鷾y試手動開關(guān)與否正?！鷾y試堵塞報警時的圖形、聲音、文本與否正?！鷾y試試運(yùn)行故障時圖形、聲音、文本與否正?！厥夤收蠒r的報警測試→畫面之間的切換操作管理，填寫《系統(tǒng)調(diào)試統(tǒng)計》、《智能建筑工程上位組態(tài)調(diào)試檢查批質(zhì)量驗收統(tǒng)計》申請報驗。2.3.7BHS系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)調(diào)以上各檢查批工序作業(yè)完畢、各分項工程報驗完畢后，BHS系統(tǒng)將進(jìn)行內(nèi)部整體聯(lián)調(diào)，調(diào)試階段做好多個統(tǒng)計，填寫《日照新機(jī)場行李解決系統(tǒng)設(shè)備采購與安裝工程分部工程驗收表》申請報驗。調(diào)試階段做好多個統(tǒng)計，撰寫《日照新機(jī)場行李解決系統(tǒng)設(shè)備采購與安裝工程試運(yùn)行報告》、《日照新機(jī)場行李解決系統(tǒng)設(shè)備采購與安裝工程驗收報告》申請驗收。3重要創(chuàng)新點對于機(jī)場運(yùn)行而言，行李自動分揀系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性規(guī)定較高，行李自動解決系統(tǒng)要滿足每年365天，每天24小時的持續(xù)運(yùn)行的規(guī)定。對于機(jī)械傳動部分裝配的精度規(guī)定較高，這也正是施工難點之一。為確保系統(tǒng)長久的穩(wěn)定運(yùn)行，對于鋼材下料加工精度，焊接牢固度，焊接應(yīng)力等焊接工藝水平規(guī)定也較高。傳送部分弧形轉(zhuǎn)角諸多，本工程行李分揀系統(tǒng)的機(jī)械傳動部分組裝、鋼平臺焊接安裝都在現(xiàn)場完畢。測量放線的過程中，采用徑向分隔定位線與環(huán)向進(jìn)深控制線的定位方式來確?；⌒无D(zhuǎn)角的安裝精度。行李