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 一、引言
電子皮帶秤是一種無需對質(zhì)量細分或者中斷輸送帶, 就可以對輸送帶上的散裝物料進行連續(xù)稱量的自動衡器, 在礦山、港口、冶金等行業(yè)都有廣泛應用。某鋼廠作為一個年產(chǎn)近千萬噸鋼的特大型鋼鐵企業(yè), 其廠際大宗原、燃料(鐵精礦粉、焦炭、燒結(jié)礦、冶金石灰) 就是通過十余個皮帶秤儀表計量的, 每年通過皮帶秤運輸并計量的物資近2 千萬噸, 這些皮帶秤分布在十里鋼城內(nèi)的8 個地點。原先, 計量工作依靠計量員在磅方現(xiàn)場計量和監(jiān)控或詢問生產(chǎn)廠現(xiàn)場人員(在計量人員看不到計量儀表或計量多種物料), 每個計量點都需要二十四小時駐扎人員值班。計量點不僅分散、環(huán)境差、計量過程中人為因素多, 這些使得計量管理和監(jiān)督困難、計量過程中容易產(chǎn)生誤差或失誤, 造成生產(chǎn)廠對皮帶秤儀表計量結(jié)算數(shù)據(jù)準確性異議較多。該問題的存在一直困擾著計量管理部門。
本文介紹的皮帶秤遠程集中計量與監(jiān)控系統(tǒng), 采用先進的計算機網(wǎng)絡技術、自動化技術、視頻監(jiān)控技術實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)所有的計量結(jié)算皮帶秤進行遠程集中計量和監(jiān)控, 提高了計量管理水平和監(jiān)督效率、堵塞計量漏洞, 從而促進計量數(shù)據(jù)準確性的提升, 較好的解決了上述的難題。
二、遠程計量、監(jiān)控系統(tǒng)的構成與實現(xiàn)
1、硬件系統(tǒng)
系統(tǒng)由三部分構成: 現(xiàn)場計量與控制級、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集級、遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理級構成?，F(xiàn)場計量與控制級主要是指計量設備電子皮帶秤、控制料倉翻板開口方向或給料皮帶啟停的PLC、監(jiān)控攝像頭。電子皮帶秤一般由秤體(秤架、稱重托輥、輸送皮帶)、稱重傳感器、速度傳感器、電機、稱重控制儀表等組成。被稱物料分別通過皮帶秤進行稱重, 稱重傳感器將物料的重量轉(zhuǎn)換成電信號傳送給稱重控制顯示器進行放大、濾波、A刃轉(zhuǎn)換和微處理器進行數(shù)據(jù)處理, 一方面通過儀表顯示器顯示, 另一方面由4 一20 m A 模擬信號(實施前數(shù)據(jù)采集方式) 或R S4 85服5 2 32 接口通過現(xiàn)場總線輸出。上述PLC 的作用是控制計量皮帶秤儀表稱量物料的種類: 例如位于料倉下的翻板開口方向會使不同的物料從料倉上漏下, 使得皮帶秤稱量物料不同; 同樣不同的給料皮帶運轉(zhuǎn)也會使得皮帶秤稱量物料不同。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集級包括串口服務器、無線傳輸模塊、FO 采集模塊、視頻服務器等。串口服務器可以將稱重儀表輸出的R S4 8 5瓜5 2 32 信號轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)信號, 使得儀表的數(shù)據(jù)可以利用企業(yè)的內(nèi)網(wǎng), 傳輸?shù)木嚯x不受限制、傳輸?shù)馁|(zhì)量大大提高。無線傳輸模塊是在稱重儀表不具備接入以太網(wǎng)的情況下(布線成本高或難度大) 進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧硪环N手段, 它的優(yōu)點是節(jié)約了布線施工費用, 缺點是信號傳輸質(zhì)量較有線差, 但作為普通業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸而且通訊軟件已有較強的數(shù)據(jù)校驗功能, 該缺點完全可忽略。
1/ 0 采集模塊可以將PL C 開關量輸出的節(jié)點信號通過網(wǎng)絡進行傳輸, 目的是了解何時料倉的翻板或給料皮帶發(fā)生的變化, 進而確定皮帶秤的計量物料品種。視頻服務器的作用是將現(xiàn)場皮帶的運行狀況以畫面的形式傳回遠程集中監(jiān)控室, 便于計量員了解皮帶的實際運行狀況。遠程數(shù)據(jù)管理級包括計量數(shù)據(jù)集中監(jiān)控終端、視頻集中監(jiān)控終端。在計量監(jiān)控終端上, 全公司皮帶秤運行過程中的實時量(皮帶速度、物料流量) 和累積量均可以看到; 在視頻監(jiān)控終端上, 可以看到所有皮帶秤的實際運行及帶料畫面。通過以上兩個終端數(shù)據(jù)及畫面對比, 容易發(fā)現(xiàn)皮帶秤的一些故障。如秤體的某個傳感器損壞, 視頻畫面就與流量數(shù)字顯示明顯不符, 故障能被及時發(fā)現(xiàn),減少了錯誤計量數(shù)據(jù)。
2、軟件系統(tǒng)
軟件系統(tǒng)包括遠程數(shù)據(jù)采集、遠程控制軟件、數(shù)據(jù)管理與信息化接口軟件。軟件在Wi n do w sXP環(huán)境下, 用Vi su a lstu d io 6.0 開發(fā), 采用A C CE SS 數(shù)據(jù)庫。遠程數(shù)據(jù)采集軟件實現(xiàn)對現(xiàn)場ro 余臺儀表數(shù)據(jù)、2 個1/ 0 模塊的數(shù)據(jù)采集。開發(fā)與儀表通訊軟件時使用了MSCo m m 控件, 它是Wi nd o w s 下進行串行通信編程的控件, 可為應用程序提供通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法, 節(jié)省編程時間。通訊方法采用事件驅(qū)動通信方式: 當在e o (e 而e r D e te c t 載波監(jiān)聽) 線或盯s (R e qu e st To se n d ) 線上有字符到達或發(fā)生了改變, 使用M SCo m m 控件的o n Co m m 事件捕獲和處理這些通信事件, 同時O n Co ~ 也可以捕獲和處理通信中的錯誤。這種方式較普通的輪詢方式大大提高了通訊效率。
FO 模塊通訊(A D A M6 0 6 0)軟件編程可直接調(diào)用該模塊提供的二次開發(fā)函數(shù), 它已將較復雜的后臺通訊部分封裝, 開發(fā)人員直接調(diào)用即可。
以X R 2 0 01 儀表通信為例, 實現(xiàn)與儀表通信, 主機需向儀表分兩步發(fā)送控制命令字。然后通過上述的On Co 們。們n 通信中斷處理儀表響應數(shù)據(jù)。
步驟
( l) 先把通信協(xié)議設置為: B au d- R at e ,m ,8, 1通過串口發(fā)送延時(0.0 1 5)A ddre s 一> 儀表
(2 ) 接著把通信協(xié)議設置為: B a u d‘R a te , s, 8 , l通過串口發(fā)送以下數(shù)據(jù)到儀表:C o m m an d Co de Fu n Co d e D a ta o D a ta l D ata Z D ata 3 Crc Co d e 一>儀表其中:B au d ‘ -R ate 為通信波特率; A ddr es s 為通信地址。C o~ an dCo de 為指令代碼:0 1H一寫指令向儀表寫入數(shù)據(jù)02 H
一讀指令讀取儀表數(shù)據(jù)。
結(jié)束語
建設遠程集中計量監(jiān)控系統(tǒng), 是現(xiàn)代大中型鋼鐵企業(yè)實施信息化工程的需要。它可以改進現(xiàn)有計量管理流程和提高計量管理水平, 完善計量管理管理體制, 提高計量效率, 縮短計量時間, 提高客戶滿意度和廠內(nèi)物流效率, 對提高公司的市場競爭力具有重要意義。

作者：羅旭
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