1.引言 

在對自動化設(shè)備進(jìn)行plc編程的過程中，由于各種輸入變量、輸出變量及中間變量之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜，開始時往往毫無頭緒。如果能夠根據(jù)設(shè)備所要實現(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plc程序，下面以深圳機場的行李輸送與安檢聯(lián)動系統(tǒng)為例，介紹如何運用函數(shù)表達(dá)式來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)動系統(tǒng)概述 

旅客在乘機前需要辦理登機手續(xù)，機場設(shè)有辦理旅客登機手續(xù)的專用設(shè)備－值機柜臺，值機柜臺與行李輸送、安檢構(gòu)成旅客行李安檢、輸送聯(lián)動系統(tǒng)，乘客需要托運的行李，都必須通過行李安檢系統(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)動系統(tǒng)按兩個值機柜臺共用一臺雙通道x光機設(shè)計，兩個值機柜按相同的工作模式工作。值機系統(tǒng)包括值機柜臺、稱重皮帶（web）、x光機皮帶（xrb）、注入皮帶（wab）、腳踏開關(guān)等。安裝在web和wab上光電管（pec）用作die-back功能。每條皮帶在同一時間只能傳送一件行李。 

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

2.1 值機面板 

圖2示出了值機面板圖。使用值機柜臺前，打開鑰匙開關(guān)，值機系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。每個值機面板有4個狀態(tài)指示燈，顯示值機當(dāng)前行李狀態(tài)。

“cid狀態(tài)”指示燈變常亮，表示該值機柜臺已處于工作就緒狀態(tài)，可以辦理登機手續(xù)，值機員依據(jù)值機面板上狀態(tài)指示燈進(jìn)行相應(yīng)操作（值機面板4個狀態(tài)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(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光機通過發(fā)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(jù)電腦屏幕上的成像判斷行李是否安全，確定行李能否通過安全檢查裝上飛機。行李輸送系統(tǒng)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，兩個行李值機柜臺共用一臺雙通道x光機。 

信號線名稱、性質(zhì)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#用于控制b通道，2#1#用于控制a通道。 

1#、2#、3#、4#線對0#線短路（閉合）定義為“1”態(tài)，1#、2#、3#、4#線對0#線開路（斷開）定義為“0”態(tài)，×為無關(guān)態(tài)。

3 聯(lián)動邏輯功能定義 

3.1 信號線邏輯功能定義 

根據(jù)行李輸送系統(tǒng)與x光機接口通信協(xié)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光機處于關(guān)閉狀態(tài)。4#3#2#1#≠1111時，x光機開機，值機系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。 

（2）x光機正常開機后，自動將4#3#2#1#置為0000，值機系統(tǒng)初始化，值機人員開始辦理登機手續(xù)。第一次腳踩腳踏開關(guān)時，運行web（在節(jié)能狀態(tài)下，自動啟動行李輸送系統(tǒng)設(shè)備），將旅客要求托運的行李運送到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光機允許接收行李的條件下，第二次腳踩腳踏開關(guān)時，web、xrb和wab同時運行，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)定的時限內(nèi)自動停運，xrb和wab將行李運送至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，x光機內(nèi)的a通道已經(jīng)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××?xí)r，x光機內(nèi)的b通道已經(jīng)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(jīng)x光機掃描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，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(tài)解除）。 

（6）4#3#2#1#=10××?xí)r，經(jīng)x光機掃描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，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(tài)解除）。 

（7）4#3#2#1#=××00時，a通道行李的圖像經(jīng)過安檢員判讀，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，a通道的行李圖像經(jīng)過安檢員判讀，確認(rèn)該行李行李可疑，安檢人員應(yīng)將該行李從wab上取下開包檢，觸發(fā)x光機上復(fù)位開關(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上取下開包檢，觸發(fā)x光機上復(fù)位開關(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光機信號線的邏輯功能定義得到柜臺a、b通道的各種狀態(tài)與x光機信號的關(guān)系表達(dá)式： 

x光機關(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通道腳踏開關(guān)互鎖sa=a通道腳踏開關(guān)*a通道光眼1 

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

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