函数表达式在PLC编程中的应用
日期：2006-5-6 0:12:22 来源：本文摘自《PLC&FA》
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在对自动化设备进行PLC编程的过程中，由于各种输入变量、输出变量及中间变量之间的关系错综复杂，开始时往往毫无头绪。如果能够根据设备所要实现的各种功能，列出各种变量之间的函数表达式，就可以清楚的分析它们之间的逻辑关系，继而根据表达式编写PLC程序，下面以深圳机场的行李输送与安检联动系统为例，介绍如何运用函数表达式来分析各种变量之间的逻辑关系的。
旅客在乘机前需要办理登机手续，机场设有办理旅客登机手续的专用设备－值机柜台，值机柜台与行李输送、安检构成旅客行李安检、输送联动系统，乘客需要托运的行李，都必须通过行李安检系统的安全检查。如图1所示，一般情况下，行李输送与安检联动系统按两个值机柜台共用一台双通道X光机设计，两个值机柜按相同的工作模式工作。值机系统包括值机柜台、称重皮带(WEB)、X光机皮带(XRB)、注入皮带(WAB)、脚踏开关等。安装在WEB和WAB上光电管(PEC)用作Die-back功能。每条皮带在同一时间只能传送一件行李。
行李输送与安检联动系统采用上位机集中、PLC现场分散控制模式进行控制。PLC选用Rockwell Control Logix系列，编程软件采用RSLogix5000。图1为机场行李输送与安检设备构成的联动系统。
图2示出了值机面板图。使用值机柜台前，打开钥匙开关，值机系统进入正常工作状态。每个值机面板有4个状态指示灯，显示值机当前行李状态。
“CID状态”指示灯变常亮，表示该值机柜台已处于工作就绪状态，可以办理登机
手续，值机员依据值机面板上状态指示灯
进行相应操作(值机面板4个状态指示灯功能如表1所示)。
X光机作为行李安检系统的核心设备，在行李安全检查方面起着决定性的作用。X光机通过发射X射线照射，使行李在X光机电脑屏幕上形成图像，安检员根据电脑屏幕上的成像判断行李是否安全，确定行李能否通过安全检查装上飞机。行李输送系统与X光机接口通过屏蔽电缆(4根信号线和1根公共线)连接，两个行李值机柜台共用一台双通道X光机。
信号线名称、性质及逻辑定义:
0# _________ 公共线;
1# _________ 第一号逻辑控制线;
2# _________ 第二号逻辑控制线;
3# _________ 第三号逻辑控制线;
4# _________ 第四号逻辑控制线。
其中，4#3#用于控制B通道，2#1#用于控制A通道。
1#、2#、3#、4#线对0#线短路(闭合)定义为“1”态，1#、2#、3#、4#线对0#线开路(断开)定义为“0”态，×为无关态。
3.1 信号线逻辑功能定义
根据行李输送系统与X光机接口通信协议，对1#、2#、3#、4#、0#线信号线逻辑功能定义如下:
(1) 4#3#2#1#=1111时，X光机处于关闭状态。4#3#2#1#≠1111时，X光机开机，值机系统进入工作状态。
(2) X光机正常开机后，自动将4#3#2#1#置为0000，值机系统初始化，值机人员开始办理登机手续。第一次脚踩脚踏开关时，运行WEB(在节能状态下，自动启动行李输送系统设备)，将旅客要求托运的行李运送到WEB的光眼1处停下，将打印的行李信息条码挂在行李上;在X光机允许接收行李的条件下，第二次脚踩脚踏开关时，WEB、 XRB和WAB同时运行，旅客行李从WEB进入WRB，接受安全检查。行李完全进入WRB后，WEB在系统设定的时限内自动停运，XRB和WAB将行李运送至WAB的PEC处停止，根据扫描检查结果，确定行李在WAB上等待与否。
(3) 4#3#2#1#=××11时，X光机内的A通道已经接收到来自WEB的行李，该行李的图像未送到安检工作站。此时，通道A和B的WRB均不得接收来自WEB的行李(A通道自锁、B通道互锁)。
1 引言
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在对自动化设备进行PLC编程的过程中，由于各种输入变量、输出变量及中间变量之间的关系错综复杂，开始时往往毫无头绪。如果能够根据设备所要实现的各种功能，列出各种变量之间的函数表达式，就可以清楚的分析它们之间的逻辑关系，继而根据表达式编写PLC程序，下面以深圳机场的行李输送与安检联动系统为例，介绍如何运用函数表达式来分析各种变量之间的逻辑关系的。
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2 行李输送与安检设备联动系统概述
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旅客在乘机前需要办理登机手续，机场设有办理旅客登机手续的专用设备－值机柜台，值机柜台与行李输送、安检构成旅客行李安检、输送联动系统，乘客需要托运的行李，都必须通过行李安检系统的安全检查。如图1所示，一般情况下，行李输送与安检联动系统按两个值机柜台共用一台双通道X光机设计，两个值机柜按相同的工作模式工作。值机系统包括值机柜台、称重皮带(WEB)、X光机皮带(XRB)、注入皮带(WAB)、脚踏开关等。安装在WEB和WAB上光电管(PEC)用作Die-back功能。每条皮带在同一时间只能传送一件行李。
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图1 值机输送带和X光机系统构成图
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行李输送与安检联动系统采用上位机集中、PLC现场分散控制模式进行控制。PLC选用Rockwell Control Logix系列，编程软件采用RSLogix5000。图1为机场行李输送与安检设备构成的联动系统。
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图2 值机面板图
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2.1 值机面板
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图2示出了值机面板图。使用值机柜台前，打开钥匙开关，值机系统进入正常工作状态。每个值机面板有4个状态指示灯，显示值机当前行李状态。
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“CID状态”指示灯变常亮，表示该值机柜台已处于工作就绪状态，可以办理登机
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手续，值机员依据值机面板上状态指示灯
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进行相应操作(值机面板4个状态指示灯功能如表1所示)。
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2.2 X光机
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X光机作为行李安检系统的核心设备，在行李安全检查方面起着决定性的作用。X光机通过发射X射线照射，使行李在X光机电脑屏幕上形成图像，安检员根据电脑屏幕上的成像判断行李是否安全，确定行李能否通过安全检查装上飞机。行李输送系统与X光机接口通过屏蔽电缆(4根信号线和1根公共线)连接，两个行李值机柜台共用一台双通道X光机。
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信号线名称、性质及逻辑定义:
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0# _________ 公共线;
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1# _________ 第一号逻辑控制线;
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2# _________ 第二号逻辑控制线;
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3# _________ 第三号逻辑控制线;
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4# _________ 第四号逻辑控制线。
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其中，4#3#用于控制B通道，2#1#用于控制A通道。
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1#、2#、3#、4#线对0#线短路(闭合)定义为“1”态，1#、2#、3#、4#线对0#线开路(断开)定义为“0”态，×为无关态。
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3 联动逻辑功能定义
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3.1 信号线逻辑功能定义
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根据行李输送系统与X光机接口通信协议，对1#、2#、3#、4#、0#线信号线逻辑功能定义如下:
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(1) 4#3#2#1#=1111时，X光机处于关闭状态。4#3#2#1#≠1111时，X光机开机，值机系统进入工作状态。
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(2) X光机正常开机后，自动将4#3#2#1#置为0000，值机系统初始化，值机人员开始办理登机手续。第一次脚踩脚踏开关时，运行WEB(在节能状态下，自动启动行李输送系统设备)，将旅客要求托运的行李运送到WEB的光眼1处停下，将打印的行李信息条码挂在行李上;在X光机允许接收行李的条件下，第二次脚踩脚踏开关时，WEB、 XRB和WAB同时运行，旅客行李从WEB进入WRB，接受安全检查。行李完全进入WRB后，WEB在系统设定的时限内自动停运，XRB和WAB将行李运送至WAB的PEC处停止，根据扫描检查结果，确定行李在WAB上等待与否。
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(3) 4#3#2#1#=××11时，X光机内的A通道已经接收到来自WEB的行李，该行李的图像未送到安检工作站。此时，通道A和B的WRB均不得接收来自WEB的行李(A通道自锁、B通道互锁)。
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