王丹浩

摘 要：通過化整為零的方法，依次介紹了分揀系統(tǒng)光電掃描系統(tǒng)，安全監(jiān)控系統(tǒng)以及分揀控制邏輯的具體內(nèi)容，細(xì)致而又全面的探討了行李分揀系統(tǒng)這一民用機場行李系統(tǒng)核心部位的基本運行邏輯。

關(guān)鍵詞：分揀機;掃描器;傳感器;控制邏輯

西安咸陽機場T3航站樓行李處理系統(tǒng)（BHS），是針對進入咸陽機場的到港離港旅客進行行李托運提取服務(wù)的全過程的設(shè)備總稱。而其核心部位之一，是從丹麥伯曼公司采購的兩臺LS-4000E型傾翻盤式托盤分揀機（Tilter tray sorter）。該傾翻盤式自動分揀機通過光電掃描系統(tǒng)以及安全監(jiān)視系統(tǒng)，以CMC（PLC）為分揀機核心，控制分揀機各個環(huán)節(jié)的動作執(zhí)行以及信息交互。

1 光電掃描系統(tǒng)

1.1 ATR掃描器

分揀機所使用的掃描器按照結(jié)構(gòu)分90°ATR與270°ATR兩種，270°ATR是安裝在主電柜旁邊的多個掃描頭，其按順序固定在分揀掃描門的不同位置，對分揀機上通過的行李條碼進行無漏掃描;90°ATR安裝在導(dǎo)入臺轉(zhuǎn)移皮帶機與導(dǎo)入皮帶機間隙下方。ART掃描器掃描行李一維條碼并與分揀機系統(tǒng)上層控制系統(tǒng)（SMC）服務(wù)器通訊獲得行李分揀的出口。不同位置的多角度掃描器，可保證分揀識別率接近百分之九十。

1.2 導(dǎo)入同步光電

在分揀機軌道下方鋼結(jié)構(gòu)上，每個導(dǎo)入臺之前安裝，由光眼與反光板構(gòu)成，導(dǎo)入臺導(dǎo)入行李之前，系統(tǒng)會指定處于就緒狀態(tài)的小車，當(dāng)這個小車的TCB盒觸發(fā)光眼后，導(dǎo)入臺加速將行李導(dǎo)入分揀機托盤。

1.3 通訊發(fā)射板CTB

CTB擁有紅外發(fā)射功能，CTB.DC設(shè)置在軌道鋼架上，滑槽前方位置，用于發(fā)送傾翻信號：CTB.ICI設(shè)置在軌道鋼架上，導(dǎo)入臺后方位置，用于導(dǎo)入行李后發(fā)送信息使小車被標(biāo)記為占用狀態(tài)，如果是雙托盤行李則同時標(biāo)記兩個連續(xù)的小車：CTB.CC&CRB.CC，設(shè)置在軌道鋼架上，SPS位置，用于接收小車TCB反饋的實時狀態(tài)信息（占用、空閑、錯誤、禁用）。

1.4 時鐘脈沖單元CPLU

時鐘脈沖單元是分揀機控制的核心部件，由25個光眼和接口模塊組成，當(dāng)TCB盒掃過脈沖單元產(chǎn)生為分揀機自動控制產(chǎn)生時鐘脈沖，每個脈沖代表5CM，在單元首部有一個反向照射的光眼為同步光眼，當(dāng)001小車安裝的反光板觸發(fā)同步光眼時，開始同步，通過固定的脈沖偏移量定位每個小車以及每個分揀部件的位置。

1.5 傾翻控制板TCB

TCB安裝在每個小車的下方，是分揀機傾翻電機的伺服控制器，控制傾翻的相關(guān)參數(shù)以及記錄托盤現(xiàn)在的狀態(tài)，通過紅外線與CTB/CRB通訊。

1.6 分揀配置套組CCA&CCT

CCT是用來對傾翻控制板TCB進行參數(shù)下載，校驗的系統(tǒng)，由4根CCA和一個4口交換機組成，使用RS422通訊。CCA由8對紅外收發(fā)端組成的運載通訊列陣。

2 安全監(jiān)控系統(tǒng)

安全監(jiān)控系統(tǒng)是用來監(jiān)視分揀機運行時每個小車的實時狀態(tài)，其中包括：

2.1 迷失包裹監(jiān)管傳感器SPS

一臺分揀機有兩組SPS;SPS01位于分揀機導(dǎo)入臺起點位置，用來監(jiān)測托盤上是否存在物品，此外未經(jīng)過導(dǎo)入臺進入分揀機的物品也由SPS01進行識別;SPS02位于分揀機滑槽末端位置，用于傾翻后托盤的檢測，如傾翻后仍檢測到物品系統(tǒng)會提示報警。

2.2 托盤丟失監(jiān)管傳感器MTS

MTS傳感器位置與SPS一致，位于軌道段的一側(cè)，用于監(jiān)控托盤實時狀態(tài)，如托盤丟失或者損壞會觸發(fā)MTS報警。

2.3 水平位置監(jiān)管傳感器NAT

NAT傳感器作用是檢測托盤是否水平，位于分揀機每次轉(zhuǎn)彎之前，兩個一組，在軌道外側(cè)左右兩邊各一個，以固定角度安裝于托盤下方，通過向上照射，檢測托盤水平位置是否偏移。

3 分揀控制邏輯

3.1 導(dǎo)入臺接口控制

導(dǎo)入臺與緊鄰的輸送機存在邏輯控制，當(dāng)處于運行模式下的分揀機啟動導(dǎo)入臺后會產(chǎn)生IR（Induction Ready）信號，當(dāng)導(dǎo)入臺處于運行狀態(tài)時會給上游輸送機發(fā)送RNI（Ready Next Item）信號，收到信號的輸送機才允許導(dǎo)入行李;當(dāng)行李觸發(fā)輸送機光眼后會給導(dǎo)入臺發(fā)送NIP（Next Item Proceeding）信號喚醒休眠導(dǎo)入臺進行行李導(dǎo)入。

3.2 導(dǎo)入行李控制

行李在導(dǎo)入臺轉(zhuǎn)移皮帶之前觸發(fā)光眼后需要等待導(dǎo)入，系統(tǒng)根據(jù)檢測行李長度判斷占用一或兩個托盤來搬運，隨后系統(tǒng)會就近預(yù)定托盤，當(dāng)預(yù)定的托盤觸發(fā)導(dǎo)入同步光眼時，導(dǎo)入臺開始加速導(dǎo)入行李，同時觸發(fā)CTB.ICI在系統(tǒng)中將對應(yīng)托盤TCB標(biāo)記為占用狀態(tài)。

3.3 掃描控制

每個導(dǎo)入臺到270°掃描器的時間都有對應(yīng)固定的脈沖數(shù)，每當(dāng)行李導(dǎo)入分揀機，掃描頭觸發(fā)隊列都會加入一個減數(shù)計算的脈沖變量，當(dāng)減數(shù)至0時270°掃描器開始觸發(fā)將讀到的條碼10位數(shù)反饋至CMC，CMC通過與SMC通訊獲得行李對應(yīng)的分揀滑槽，如無條碼信息或者有多個有效讀取的信息，系統(tǒng)都將行李直接分配按SMC規(guī)則分配至人工編碼站或者無識別行李滑槽。

3.4 分揀控制

分揀機每個滑槽距離SPS01都有對應(yīng)固定的脈沖數(shù)，行李通過SPS01時系統(tǒng)對托盤行李進行檢測，同時CTB&CRB通過與小車TCB通訊，確認(rèn)托盤現(xiàn)狀;通過SPS01后對應(yīng)目的滑槽CTB.DC觸發(fā)隊列加入一個減數(shù)計算變量，當(dāng)減數(shù)至0后，觸發(fā)CTB.DC發(fā)送傾翻信息給運行至滑槽的目標(biāo)小車TCB，托盤傾翻卸貨，同時標(biāo)記TCB為卸載狀態(tài);待小車運行至SPS02處時對卸載小車進行檢測，如無行李通過CTB&CRB將小車標(biāo)記為空狀態(tài)，如仍檢測到行李，CTB&CRB將小車標(biāo)記為錯誤狀態(tài)，并返回“可能TCB/CTB故障”信息。

3.5 托盤下載/標(biāo)定控制

分揀機托盤程序維護主要通過CCT完成，當(dāng)對選定托盤進行“下載”操作時，PLC將四臺CCA處于激活狀態(tài)，當(dāng)目標(biāo)小車經(jīng)過CCA時，CCA發(fā)送紅外射線給小車TCB下載參數(shù)，下載完畢后CCA停止激活;當(dāng)對選定托盤進行“標(biāo)定”工作后，對應(yīng)小車運行至CCA02處時，其托盤完成向左傾翻及向右傾翻各一次后，恢復(fù)水平，標(biāo)定結(jié)束。

4 結(jié)束語

伯曼的傾翻式托盤分揀機作為西安咸陽機場T3航站樓行李系統(tǒng)的核心部位之一，承擔(dān)日均萬件以上的行李分揀工作，縝密的分揀邏輯，全面的分揀掃描監(jiān)控，是高效完成分揀工作的充分必要條件。