机场自动行李分拣机行李导入系统研究

摘要

随着机场行李自动分拣系统运行规模的不断扩大，为适应我国机场行李运输业的良好发展趋势，必须保证在行李输送过程中对行李现场状况的实时了解，因此需要有更合理和完善的实时监控系统。由于机场行李分拣系统的庞大、复杂，和机场旅客流与行李流的实时性特别高，所以本文选择其子系统--自动行李导入系统，作为研究课题。目前，国内在民航机场自动行李分拣机领域的研究刚刚开始，在国际上，也只有少数几家大型公司掌握机场自动行李分拣机的核心技术，但由于其设备种类繁多，往往自成系统，无法进行互换性的监控和管理。本论文结合首都国际机场T2行李分拣系统的实际情况与设计要求，通过对行李导入系统数据通讯设计、行李导入系统有限元模型分析、机电控制模型分析和监控系统等四个方面的研究，实现了行李导入系统的一般性设计。 本文首先介绍了机场自动行李分拣系统的概况和发展，根据对系统的控制分析，结合首都国际机场T2行李分拣系统，采用基于PROFIBUS数据通讯技术采集现场数据的系统结构，改变了传统的现场层设备与控制器之间的一对一I/O连接方式，从结构上实现了现场设备的远程监控、参数化及故障诊断等问题。 其次对行李导入系统采用有限元方法，按照实际行李导入系统的机械结构通过Pro/E软件建立三维模型，并将模型通过数据接口导入ANSYS有限元分析软件中，对行李导入系统的动态性能进行仿真。 再次，建立导入系统的数学模型，通过理论计算，得出变频器、电动机运行的速度、加速度、时间等运行参数，为采用西门子PLC设备构建行李导入系统的机电控制建立了理论模型。 最后，对于其监控系统，采用WinCC组态软件与S7-300 PLC编程软件STEP7的模块化程序设计方法，将高级语言的面向对象技术应用到了此监控系统的程序设计中，实现了控制系统各种资源(设备、标签量、画面等)的配置和编辑。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2本文研究背景及意义

1.3国内外研究现状

1.4行李自动分拣系统概论

1.4.1行李分类与实物行李流

1.4.2行李属性

1.5主要研究内容

1.6本文主要创新点

1.7本文结构安排

第二章行李导入系统的数据通讯设计

2.1 PROFIBUS现场总线概述

2.1.1现场总线技术的结构特点

2.1.2 PROFIBUS现场总线

2.2用于现场层的PROFIBUS-DP

2.2.1系统配置与设备类型

2.2.2系统特性

2.3行李导入系统控制方案的确立

2.4本章小结

第三章行李导入系统动态有限元分析模型

3.1有限元法介绍

3.1.1有限元法基本知识

3.1.2结构动力学问题的有限元法

3.2 ANSYS动力学分析

3.2.1 ANSYS软件的基本模块

3.3行李导入系统模型的建立

3.3.1建模的基本问题

3.3.2模型的基本结构

3.3.3模型的简化及建模单元特性

3.3.4建立有限元模型

3.4行李导入系统的模态分析

3.4.1模态分析简介

3.4.2模态分析的一般过程

3.4.3模态分析计算结果与结论

3.5本章小结

第四章行李导入系统机电控制模型

4.1行李导入系统的数学模型

4.1.1数学模型问题分析

4.1.2行李在导入皮带机上的数学模型

4.1.3行李在分拣小车上的数学模型

4.2带式输送机的特性及其控制

4.2.1带传动的受力分析

4.2.2带式输送机的驱动装置要求

4.3行李导入系统的构成

4.3.1系统的控制方案

4.3.2系统的硬件配置

4.4行李导入系统变频调速的实现

4.4.1系统分析

4.5本章小结

第五章行李导入监控系统的软件实现

5.1 WinCC组态软件设计

5.1.1 WinCC组态软件的功能和特点

5.1.2 WinCC组态软件的系统结构

5.1.3 WinCC组态软件的通讯结构

5.1.4 WinCC与S7 PLC的通讯

5.2行李导入系统组态设计

5.2.1 WinCC工程项目组态

5.2.2图形画面设计

5.3本章小结

第六章结论

6.1本文工作总结

6.2进一步研究的工作

致谢

参考文献

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