西门子6ES7212-1AB23-0XB8诚信经营
1 引言
随着我国民航业和物流业的快速发展，对物流分拣设备的处理能力提出了越来越高的要求，越来越多的国内机场开始使用行李自动分拣系统。行李自动分拣系统是集计算机、工业控制网络、PLC及电气控制于一体的机电一体化系统，有高效、快速、集成度高等优点，具有广阔的应用前景。先进的自动分拣技术以前一直由国外发达国家掌握，目前我国各大机场使用的行李自动分拣系统大部分都是引进国外的成套系统，虽然性能不错，但是价格昂贵。近年来国内也有单位开发出了具有自主知识产权的自动分拣系统，并得到了一定的推广应用。本文介绍一种由国外开发的行李自动分拣系统与航班数据库的接口方法。
2．行李自动分拣系统介绍
2.1 控制系统结构
行李分拣系统（BHS）包括离港和到港两部分系统，本文只讨论离港行李自动分拣系统。本系统采用信息网、控制网和远程I/O链路三级控制结构。两台离港上位控制机采用bbbbbbS NT4.0操作系统和INTOUCH 7.0工业组态软件，互为热备，配置双网卡，除与机场计算机集成系统（SI）以及计算机离港控制系统（DCS）构成以太网外，还与下位主控制器PLC组成以太网。PLC选用 A-B公司的两台大型处理器PLC-5/80，互为热备，除与上位计算机构成以太网外，还和应急处理终端PanelView构成DH+网。PLC-5/80不仅具有丰富的逻辑处理能力，并具有非常强大的数据处理能力。系统结构如图1所示。
图1 系统结构图
2.2 自动分拣原理
行李分拣系统（BHS）必须和机场计算机集成系统（SI）以及计算机离港控制系统（DCS）进行实时的数据交换，PLC-5/80必须获取以下三种数据信息。数据流程如图2所示。
A．航班信息。此信息由行李分拣系统上位机从机场计算机集成系统的航班数据库读取，并转发给下位PLC。航班信息包含的内容有：航班号、目的地代码、值机开始时间、值机结束时间、起飞时间。
B．报文（MESSAGE）。旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被发送到机场计算机离港系统，然后通过行李分拣系统的报文接口机发送给行李分拣上位控制机，上位控制机将报文通过内部LAN传递给PLC 。行李报文包含有航班号、 目的地代码、流水号、行李件数等信息.。
C．行李条码信息。行李条码包含行李流水号，旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被打印成条型码标签贴在旅客交运的行李上。当行李通过扫描站时，条型码信息被读码器自动扫描，并传递给PLC 。
要实现自动分拣，PLC必须对得到的数据信息进行两次比较。首先，PLC将行李条码信息和报文信息进行逐一比较，如果行李条码信息和报文信息中有相同的行李流水号，就判定此条码和报文属于同一行李的信息（条码信息包含有行李流水号，报文中包含有行李流水号和航班号信息）；然后，报文信息和PLC中的航班分配表中的航班进行逐一比较，如果两者相应的信息段相同(航班号,目的地代码)，就会判定贴有此条码标签的行李属于该航班。
图2 数据流程图
2.3 InTouch7.0组态软件
InTouch是本系统中所有信息交互的中枢，航班信息和报文信息都是通过InTouch发送给下位控制机PLC的。InTouch是由wonderware公司开发的面向工业控制的人—机对话界面（HMI）开发工具，提供了组态环境bbbbbbMaker和运行环境bbbbbbViewer。在组态环境下定制系统，进行数据库组态，画面组态，定义系统的数据采集和控制任务。在运行环境中通过执行 InTouch Quickbbbbbbs来实施这些任务，进行报警和行历史数据的记录和报告，并将数据实时传输给本站的其它任务和网上其它工作站。InTouch7.0支持动态数据交换(DDE)，能够用作 DDE 和 Suibbbink 通讯协议的客户和服务器。通过DDE和Suibbbink，InTouch7.0能与其他 bbbbbbs 程序、Wonderware I/O 服务器和第三方 I/O 服务器程序实现通讯。本系统使用Wonderware的以太网（EtherNet）通讯协议服务器ABTCP，实现INTOUCH与下位PLC通讯。
与DDE命名规则一致，InTouch通过一个三部分命名约定来标志在I/O服务器程序中的数据元素，包括VIEW(应用程序名)，TAGNAME(主题名）和ActualTagname （项目名）。为了从另一个应用程序中得到数据，客户机程序(InTouch)通过指定这三项打开到服务器程序的一个通道。此外，它必须知道提供该数据值的应用程序名，应用程序中包含该数据值的主题名和项目名。当另一bbbbbbs应用程序从InTouch中请求一个数据值时，它也必须知道这三个I/O地址项。I/O类型标记名必须与一个访问名相联系，访问名包含了用来与其他I/O数据源通讯的信息，这些信息包括节点名，应用程序名和主题名。
3．通讯协议介绍
3.1 动态数据交换（DDE）
动态数据交换DDE（ Dynamic Data Exchange）是一个由Microsoft开发的通讯协议，该协议允许在bbbbbbs 环境中的应用程序彼此发送/接收数据和指令。它在两个同时运行的应用程序之间实现一种客户-服务器关系。服务器应用程序提供数据并接受对这些数据感兴趣的其它应用程序的请求。发请求的应用程序叫做客户。一些应用程序（例如 InTouch 和 Microsoft Excel）可以同时作为客户或服务器程序。
DDE使用三步命名约定来确定数据：
a． 应用名(Applications)：DDE对话应用名。
b． 对话主题(Topics)：服务器所支持的对话话题。一个DDE应用名下可以有多个对话话题，用于区别对话的类型。
c． 项目(Items)：对话话题下的具体数据项名。
3.2 开放数据库互连接（ODBC）
开放数据库互连ODBC(Open Database Connectivity)是Microsoft开发的对不同数据库访问的标准接口，基于结构化查询语言SQL（Structured Query Language）。一个应用程序能通过这个通用接口访问异种数据库。
在访问ODBC数据源时需要ODBC驱动程序的支持，首先必须用ODBC管理器注册数据源，管理器根据数据源提供的数据库位置、数据库类型及ODBC驱动程序等信息，建立起ODBC与具体数据库的联系。这样，只要应用程序将数据源名提供给ODBC，ODBC就能建立起与相应数据库的连接。
4．航班数据库接口
航班数据库SYBASE根据航班计划预先录入整日的航班信息。SYBASE是客户/服务器体系结构的数据库管理系统，支持SQL作为查询语言。装有SYBASE客户端软件的行李分拣系统上位控制机，从SYBASE航班数据库调用航班信息，并按照值机开始时间的先后次序给航班排序。滑槽资源是有限的，行李分拣系统总是为在当前一段时间内先值机的航班分配行李滑槽，当有航班值机结束，删除该航班，调入新的航班。这就要求从航班数据库读出的航班信息必须经过处理才能为行李分拣系统使用。InTouch的数据处理能力有限，本系统通过EXCEL访问SYBASE，并把读到的航班信息做数据处理，再由InTouch从EXCEL中读入经过处理过的数据。
Excel是一款功能强大的电子表格软件，有丰富的数据处理、图表功能及各种函数和工具。 Excel提供的宏语言 VBA (Visual Basic for Application)是Visual Basic的一个子集，功能强大，处理数据方法简单快捷。通过在EXCEL VBA中开发的多个宏，实现对航班数据库的访问以及数据的处理和组织。首先，EXCEL通过定制查询时间，实现对数据库的周期性访问，把刷新的航班信息读入到一张表上，然后，再根据滑槽资源的实际情况定制滑槽分配表，调入相应数量的航班，并按值机开始时间的先后次序对航班排序，给每个航班分配滑槽，这样，航班与行李滑槽就建立了一一对应的关系。单一目的地的航班占用一个滑槽，多目的地的航班占用多个滑槽。
在INTOUCH上位界面中创建与EXCEL航班分配表完全一样的显示画面，读入EXCEL滑槽分配表的全部数据，这样，INTOUCH数据库中就完整的复制了EXCEL的滑槽分配表。通过以太网I/O服务器ABTCP，下位PLC把滑槽分配表读入自己的数据库，这样，在下位PLC就建立了航班和行李滑槽一一对应的关系。PLC通过接收另外两个信息：行李条码和报文来确定行李属于哪个航班。这样，确定了行李的航班号，也就确定了该行李的滑槽号。
5．结束语
通过EXCEL可以方便快捷的访问航班数据库，行李分拣系统可以准确的把行李分配到指定的滑槽，但是因为航班数据库在后台，当行李分拣系统上位机重新启动后，滑槽会重新分配，造成行李混乱现象。如果改造航班数据库为前台数据库，上位机重启后会保持之前滑槽分配表的数据不变。另外，滑槽是按航班目的地分配的，当一个航班有多个目的地时，会占用多个滑槽，如果滑槽资源不够，正在值机又没有滑槽的航班行李会因为无滑槽而大量弃包。改变滑槽分配规则，使多目的地航班占用一个滑槽，可以改善这一状况，降低行李的弃包比率。因此，以上两点是系统下一步技术改造的课题。
一 概述
在彩色显像管电子枪用金属零部件清洗工艺中要用到全自动超声清洗机。其主要特点是：
1． 清洗零件品种多，需要不同参数设置；
2． 工艺参数设置时需要口令保护，以限制操作权限。
3． 控制点，检测点多且分散，其中有18个槽加热控制，6个循环泵控制，3个机械臂运动电机，4个传送带电机，3个抛动电机，4个转篮电机，8个槽超声控制，34个传感器，40多个手动开关，状态指示灯。这些控制点都分散在不同位置。
4． 设备运行环境差，可靠性要求高。
5． 在传统的集中控制方式中，传输电缆很多，安装、调试、维修、使用都很不方便。
二 系统总体方案
近年来，现场总线控制系统以其巨大的技术优势，在工业现场中得到了广泛应用，在许多系统中将逐步取代传统的PLC点对接线的控制方式。CompoBus/D是OMRON公司生产的一种开放型器件网络，符合DeviceNet现场总线标准，配线时可以自由地使用T分歧或菊花链方式进行组合，只需一根4芯屏蔽电缆即可连接各节点，从而省去大量配线，节约了安装时间和费用，更重要的是对运行的维护更为方便。CompoBus/D有丰富的从单元，只要符合DeviceNet标准的各厂商从单元都可以接到网上，可以自由选择包括远程I/O终端，模拟量终端，温度传感器终端等各种用途的从单元。所以在这次设计时，选用CompoBus/D器件网络来实现各个点的分散控制。
可编程终端（PT）又称触摸式人机界面，是一种工控新产品，通过其上的触摸开关和液晶显示可以进行包括参数设置，手动操作，状态指示等操作，可替代按钮，定时器，计数器，指示灯等外部元件，用一根电缆可完成和PLC的通讯，节省PLC输入输出点，简化配线。这次选择OMRON公司可编程终端NT631C-ST141，来替代操作面板上繁多的操作按钮，和指示灯，主要完成以下功能：
1．通过屏幕上设置的触摸开关完成手动操作和各种功能选择；
2．显示设备的各种状态；
3．显示，设定和选择各种工艺参数；
4．显示报警及帮助信息。
三 系统设计与选型
1．系统主机选用OMRON公司C200HG-CPU43，安装在主控制柜中。
CompoBus/D主单元选用C200HW-DRM21，安装在PLC底板上。
另外通过安装在底板上的输出单元来完成机械臂电机，抛动电机，
的控制，转篮电机用变频器控制转速，由PLC的通讯板 C200HW-COM06-V1串口A 和变频器RS485串口进行通讯，完成变频器参数设置。
2．选用5个温度传感器输入单元DRT1-TS04P来完成温度信号的输入。1个单元可输入4路温度信号，它将温度输入信号转换为二进制数据，用BCD（24）指令将其转化为BCD码存入DM区，可在触摸屏上直接显示。如果对温度控制精度要求不高时，可以直接把温度值和设定的上，下限来比较，通过远程输出终端DRT1-OD08控制加热。当对温度精度要求高时，可以编一个简易PID控制程序来完成对加热的控制。因清洗机加热控制较多，我们用宏指令来编写温度控制程序，可以反复调用，其控制水温可达到!1°C 。
3．选用7个远程输出终端DRT1-ID08来输入液位信号，其他检测信号，手动开关，用4个DRT1-OD08来完成加热，循环泵，超声的控制。
4．为保证系统安全性，设备的急停和启动，停止，复位，手动/自动选择等4个按钮用传统的按钮开关，不通过触摸屏，在操作盒上布置1个DRT1-IDO8单元来输入这些信号。
所有从单元都根据排列需要分别就近安装在各个分控制盒中，避免了复杂的布线，安装，检修非常方便。
四 网络连接，设定要点
1．主单元安装：主单元C200HW-DRM21作为PLC的一个特殊I/O单元，只要单元号不与另1个特殊I/O单元号冲突就可安装在CPU或者扩展I/O机架底版的任何槽中，本次设计时安装在靠近CPU的槽中。
2．从单元安装：从单元可根据设计需要安装在设备的不同部位，本设计中共使用各种从单元15个，分别安装在7个控制柜和接线盒中。
3．通讯连接：CompoBus/D通讯通过1根4芯屏蔽电缆来完成，可以用OMRON 公司提供的专用电缆，也可以使用普通4芯屏蔽电缆RVVP 4x0.75，但一定要在网络干线的末端使用终端电阻，以减少信号衰减，建立稳定的通讯。比较方便的办法是在干线的末端附近配T型分支器，T型分支器上直接带有终端电阻；另外也有排型终端电阻,如果在干线的末端6米内没有T型分支器时，可以在这个位置上安装排型终端电阻，从接点到终端电阻的电路长度尽量小于1米。
4．地址分配：CompoBus/D I/O分配可以用系统缺省分配，也可以由用户设定分配。用户设定分配时需要配置器，它能按接点地址任意顺序在输出区域和输入区域分配地址。使用缺省分配时，地址是按照接点地址的顺序从接点00开始按顺序分配，分配字的规定依赖于PLC的型号。节点地址可通过单元上的DIP开关来设定。
五 触摸屏通讯和画面设计
触摸屏NT631C，有A和B两个串口，A口是RS-232C口，可用于连接支持工具和上位机。B口只能用于连接上位机，它可以由系统菜单中的内存开关的设置来选择RS-232C（9针接口）或RS-422/485（端子板）通讯。两个串口的通讯方法有：
上位机链接 （HOST bbbb）
NT链接 （1：1）
NT链接 （1：N）
连接支持工具时将串口A设置成 Host bbbb 或None。
连接上位机时可用上述三种通讯方法中的一种，具体链接方法可根据需链接的上位机的类型来选择。笔者建议使用NT链接，它可以以位为单位读写PC内存区。
屏幕画面主要采用OMRON公司提供的NTST软件来完成。因为清洗机需显示 操作内容太多，必须分屏显示。本次设计采用的是菜单式分屏显示。开机时直接显示画面1，主要显示设备型号，公司名称，标志等静态信息。触压屏幕的左下脚[主菜单]按钮可进入主菜单显示。主菜单的中间显示整个设备的平面图，通过图象灯，灯功能以动画形式实现对泵，风机，加热，转篮的监控。屏幕上部显示设备运行的状态，包括定时器，清洗零件名称，日期，传感器状态，报警等信息。当设备异常时，报警指示闪烁，押[报警]按钮后可进入报警画面，该画面上做有报警列表和报警历史。当设备报警时，在报警列表中显示报警名称，触压其可显示详细报警内容，包括帮助信息。报警历史表中按报警发生的顺序显示报警名称及相关信息。
在屏幕的下部做一排按钮开关，可选择不同子菜单，包括机械臂操作，加热控制，循环泵控制，超声控制，参数设定，维修信息等内容。每一子菜单根据需要再设置子菜单，限于篇幅，其它画面不一一列举。下面列出几个典型的画面供大家参考。
图1. 主监控画面
图2. 加热控制画面
图3. 参数设置菜单
结束语
按以上方案设计的全自动超声波清洗机已制造2台，应用在彩色显像管金属零件清洗工艺中。自运行以来，系统运行可靠，极大的方便了使用，维护和工艺管理，提高了设备整体性能。
OMRON公司另外一种产品CompoBus/S是一种高速ON/OFF总线，和 CompoBus/D 比较，没有温度单元，不能和其他公司产品联网，但价格经济一点。在西安兄弟标准公司工业缝纫机清洗机中得到了应用了两套CompoBus/S总线系统，与传统的集中控制相比有明显的优点。
任 务
该系统适用于检测矿井下的环境参数与各种生产参数，通过无线方式将井下数据传输到控制中心机房，实现对井下数据的实时采集、处理、存储、显示与报警。
解 决 方 案 及 系 统 构 成
该系统采用MDS 2710无线数传电台实现中心控制机房对天然气井下数据的远程采集和控制，中心控制室安装主站电台和工控机，全向天线安装在户外高塔上，在煤矿井上安装从站，采用定向天线。井下采煤工作面放置瓦斯传感器与研华的ADAM 4017模拟量采集模块，再通过接口转换器将RS485接口转换成RS232接口，连接到MDS无线数传电台。通过这种连接方式，可以实现控制中心对井下瓦斯含量的实时监控与报警。
MDS 2710无线数传电台为9.6Kbps点到多点无线数据传输设备，可通过轮循的方式实现一点到多点的控制与数据传输。因此，使用MDS无线数传电台可以实现控制中心一点对多个远端矿井的各类数据的采集、监控和控制。MDS数传电台充分应用新的设计技术来提高用于多址系统中特许的窄带的数据遥测无线设备的性能和容量。MDS SCADA电台利用数字信号处理（DSP）和表面安装技术为用户提供优良的无线电性能及可靠性。
ADAM 4017为研华公司生产的8通道模拟量输入模块，16位分辨率，输入量可以是mV，V或mA信号。当您的需求发生变化或增加时，可以选择同一系列的其他模块，用RS-485总线外挂其他模块。
结 论
该系统具有工作稳定、易维护、可升级性等诸多优点，同时，北京华讯通信电子技术公司将为您提供完善的售后服务与支持。针对煤矿监控系统应用领域，北京华讯通信电子技术公司竭诚为客户的数据通信提供有效的无线通信解决方案。这是一个和国际先进水平同步的解决方案，必将在此行业内拥有更加广阔的发展和应用前景。
