一、引言
電子皮帶秤是一種無需對質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稱量的自動衡器, 在礦山、港口、冶金等行業都有廣泛應用。某鋼廠作為一個年產近千萬噸鋼的特大型鋼鐵企業, 其廠際大宗原、燃料(鐵精礦粉、焦炭、燒結礦、冶金石灰) 就是通過十餘個皮帶秤儀表計量的, 每年通過皮帶秤運輸並計量的物資近2 千萬噸, 這些皮帶秤分布在十裏鋼城內的8 個地點。原先, 計量工作依靠計量員在磅方現場計量和監控或詢問生產廠現場人員(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紮人員值班。計量點不僅分散、環境差、計量過程中人為因素多, 這些使得計量管理和監督困難、計量過程中容易產生誤差或失誤, 造成生產廠對皮帶秤儀表計量結算數據準確性異議較多。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控係統, 采用先進的計算機網絡技術、自動化技術、視頻監控技術實現對企業內所有的計量結算皮帶秤進行遠程集中計量和監控, 提高了計量管理水平和監督效率、堵塞計量漏洞, 從而促進計量數據準確性的提升, 較好的解決了上述的難題。
二、遠程計量、監控係統的構成與實現
1、硬件係統
係統由三部分構成: 現場計量與控製級、現場數據采集級、遠程數據監控與管理級構成。現場計量與控製級主要是指計量設備電子皮帶秤、控製料倉翻板開口方向或給料皮帶啟停的PLC、監控攝像頭。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、稱重控製儀表等組成。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換成電信號傳送給稱重控製顯示器進行放大、濾波、A刃轉換和微處理器進行數據處理, 一方麵通過儀表顯示器顯示, 另一方麵由4 一20 m A 模擬信號(實施前數據采集方式) 或R S4 85服5 2 32 接口通過現場總線輸出。上述PLC 的作用是控製計量皮帶秤儀表稱量物料的種類: 例如位於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也會使得皮帶秤稱量物料不同。
現場數據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 信號轉換成以太網信號, 使得儀表的數據可以利用企業的內網, 傳輸的距離不受限製、傳輸的質量大大提高。無線傳輸模塊是在稱重儀表不具備接入以太網的情況下(布線成本高或難度大) 進行遠距離數據傳輸的另一種手段, 它的優點是節約了布線施工費用, 缺點是信號傳輸質量較有線差, 但作為普通業務數據傳輸而且通訊軟件已有較強的數據校驗功能, 該缺點完全可忽略。
1/ 0 采集模塊可以將PL C 開關量輸出的節點信號通過網絡進行傳輸, 目的是了解何時料倉的翻板或給料皮帶發生的變化, 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場皮帶的運行狀況以畫麵的形式傳回遠程集中監控室, 便於計量員了解皮帶的實際運行狀況。遠程數據管理級包括計量數據集中監控終端、視頻集中監控終端。在計量監控終端上, 全公司皮帶秤運行過程中的實時量(皮帶速度、物料K8凯发登录入口) 和累積量均可以看到; 在視頻監控終端上, 可以看到所有皮帶秤的實際運行及帶料畫麵。通過以上兩個終端數據及畫麵對比, 容易發現皮帶秤的一些故障。如秤體的某個傳感器損壞, 視頻畫麵就與K8凯发登录入口數字顯示明顯不符, 故障能被及時發現,減少了錯誤計量數據。
2、軟件係統
軟件係統包括遠程數據采集、遠程控製軟件、數據管理與信息化接口軟件。軟件在Wi n do w sXP環境下, 用Vi su a lstu d io 6.0 開發, 采用A C CE SS 數據庫。遠程數據采集軟件實現對現場ro 餘台儀表數據、2 個1/ 0 模塊的數據采集。開發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數據的簡便方法, 節省編程時間。通訊方法采用事件驅動通信方式: 當在e o (e 而e r D e te c t 載波監聽) 線或盯s (R e qu e st To se n d ) 線上有字符到達或發生了改變, 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)軟件編程可直接調用該模塊提供的二次開發函數, 它已將較複雜的後台通訊部分封裝, 開發人員直接調用即可。
以X R 2 0 01 儀表通信為例, 實現與儀表通信, 主機需向儀表分兩步發送控製命令字。然後通過上述的On Co 們。們n 通信中斷處理儀表響應數據。
步驟
( l) 先把通信協議設置為: B au d- R at e ,m ,8, 1通過串口發送延時(0.0 1 5)A ddre s 一> 儀表
(2 ) 接著把通信協議設置為: B a u d‘R a te , s, 8 , l通過串口發送以下數據到儀表: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據02 H
一讀指令讀取儀表數據。
結束語
建設遠程集中計量監控係統, 是現代大中型鋼鐵企業實施信息化工程的需要。它可以改進現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製, 提高計量效率, 縮短計量時間, 提高客戶滿意度和廠內物流效率, 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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