基于S7-400PLC机场行李系统的设计与应用

发布时间：2017-09-09 08:07

  本文关键词：基于S7-400PLC机场行李系统的设计与应用

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【摘要】：近年来,我国民用航空运输业市场发展迅猛,机场进、出港旅客数量不断增加,要求民用机场提供更加高效的进、离港服务。而机场行李处理系统(BHS)在其中发挥着极其重要的作用,是衡量机场自动化程度高低的重要标志,并为机场的服务质量提供了有力的保障。其中行李自动分拣系统是BHS的关键子模块,它的优劣直接影响行李传送的效率。因此,以BHS为研究背景,选择行李自动分拣系统作为具体研究对象,具有重大意义。论文首先回顾我国机场行李处理系统的发展历程,总结研究现状。然后概述BHS的整体结构及各基本功能模块,重点阐述行李自动分拣子系统的工作原理和规则。接着对作者参与的上海浦东机场离站行李分拣系统进行总体设计,给出三层总控制模型及系统运行流程图,分析如何采用“虚拟窗口”关键技术。以下详细论述基于西门子S7-400 PLC的BHS行李分拣子系统的具体设计与实现,这也是作者在具体工程项目中的成果总结。下位机方面,设计系统硬件组态图、PLC软件结构图,重点设计分拣系统中至关重要的值机柜台,采用“虚拟窗口”技术实现输送带的预约,控制行李导入。分拣机行李传送带驱动电机的控制方面,采用高性能变频调速,具体使用三相异步电机的转子磁链定向的矢量控制方案。给出三个闭环(速度环、磁链环、交流电流环)的动态结构图,分析了各变量的物理概念,并给出计算方法。上位机方面,用WinCC组态软件完成SCADA(数据采集与监视控制系统)的设计,主要包括：创建变量、菜单与工具栏、图形画面、数据通讯、变量归档、报警组态、用户权限组态。通过S7-400 PLC与WinCC的相互协作,此行李分拣系统现已成功投入使用。经检验,系统运行稳定、安全、可靠。最后,简单分析了我国BHS存在的一些问题,并对其未来的发展做了一些展望。
【关键词】：行李处理系统 S7-400 PLC WinCC7.0 组态软件 异步电机变频调速 虚拟窗口 值机
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V351.3
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 绪论16-21
• 1.1 论文选题的背景和意义16-17
• 1.2 国内外研究现状17-18
• 1.3 S7-400 PLC和WinCC组态软件协同控制的重要性18-20
• 1.4 本论文主要的研究内容20-21
• 第二章 行李处理系统概述21-26
• 2.1 行李处理系统简介21-23
• 2.1.1 离港系统21-22
• 2.1.2 到港系统22-23
• 2.2 行李处理系统的主要环节23-24
• 2.3 行李处理分拣系统原理24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 机场行李分拣系统的总体设计26-30
• 3.1 控制子系统的划分26
• 3.2 机场行李处理分拣系统中的关键技术26-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第四章 基于S7-400 PLC下位机控制程序设计30-49
• 4.1 PLC工作原理30
• 4.2 PLC控制系统设计的基本步骤30-31
• 4.3 系统的硬件组态31-32
• 4.4 PLC软件系统总体设计32-36
• 4.5 行李处理系统中值机导入的设计36-48
• 4.5.1 值机柜台的设计36-38
• 4.5.2 虚拟窗口技术38-40
• 4.5.3 值机导入的设计40-48
• 4.6 本章小结48-49
• 第五章 行李导入系统的异步电机控制49-60
• 5.1 电机驱动传送带的工作原理49-50
• 5.2 导入子系统电机的变频调速50-51
• 5.3 异步电机按转子磁通定向的矢量控制原理51-54
• 5.4 矢量控制系统调节器设计54-56
• 5.4.1 定子电流调节器ACR的设计54-55
• 5.4.2 磁链调节器的设计55
• 5.4.3 转速调节器设计55-56
• 5.5 仿真结果及其分析56-59
• 5.5.1 额定转速时的仿真57-58
• 5.5.2 低速时的仿真58-59
• 5.6 本章小结59-60
• 第六章 基于WinCC7.0组态软件的上位机设计60-80
• 6.1 组态软件概述60
• 6.2 WinCC组态软件简介60
• 6.3 Wincc软件的性能特点60-61
• 6.4 WinCC组态软件的系统结构61-64
• 6.5 WinCC组态软件的通讯64-66
• 6.5.1 通道单元64-65
• 6.5.2 WinCC通讯原理65
• 6.5.3 WinCC与S7-PLC的通讯65-66
• 6.6 SCADA系统设计的实现66-78
• 6.6.1 系统总体设计66-68
• 6.6.2 网络结构68
• 6.6.3 WinCC工程项目组态68-78
• 6.7 本章小节78-80
• 第七章 结论与展望80-82
• 7.1 结论80
• 7.2 展望80-82
• 参考文献82-84
• 附录84-85
• 攻读硕士学位期间发表的论文85

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