闡明了機(jī)械式地磅手工操作的種種弊端,給出了對機(jī)械式地磅進(jìn)行數(shù)字化改造 的方案和主要設(shè)備選型,設(shè)計了計量系統(tǒng)的功能及網(wǎng)絡(luò)圖,說明了數(shù)據(jù)自動采集的方法。

0.引言

我國煤炭企業(yè)信息化進(jìn)程較慢,有些煤礦計量 還采用機(jī)械式地磅,司秤員手工操作計量器具,效 率低、易出錯,還為徇私舞弊、弄虛作假創(chuàng)造了條件,

造成企業(yè)資源流失,降低了經(jīng)濟(jì)效益,不適應(yīng)現(xiàn)代企 業(yè)管理的需要。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工業(yè)數(shù)字化 采集技術(shù)的發(fā)展,把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)自動采集技術(shù) 應(yīng)用于計量管理中,是加強(qiáng)內(nèi)部管理、強(qiáng)化成本核算 的重要手段,是企業(yè)管理從經(jīng)驗管理向標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字 化管理轉(zhuǎn)換的技術(shù)基礎(chǔ),是企業(yè)信息化進(jìn)程中的必 然趨勢。如果將機(jī)械式汽車衡更換為數(shù)字式地磅,花費(fèi)的資金多、浪費(fèi)大。把原有的機(jī)械式地磅進(jìn)行數(shù)字化改造,將數(shù)據(jù)自動采集到計算機(jī)系統(tǒng)中,

是節(jié)約資金、提高效率的最佳方案。

1.數(shù)字化改造

1.1改造方案

將地磅的4?20 mA輸出接口，連接到專用的 采集模塊上,采集模塊再通過工業(yè)現(xiàn)場總線傳輸數(shù) 據(jù)到工作站計算機(jī)上,工作站通過專用數(shù)據(jù)采集程 序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。數(shù)字化改造的初步方案如 圖1所示。

1.2主要設(shè)備選型說明

(1)機(jī)械式地中衡改造

為了能夠很好地和機(jī)械式地磅配合好,最好 選用原地磅生產(chǎn)廠家的數(shù)字化改造設(shè)備。傳感器 選用BM - LS - 30T型橋式稱重傳感器,其靈敏度 (2. 0 ±0. 004) mV/V ,非線形度 ±0. 02 %FS ,允許過 負(fù)荷150 %FS。顯示及通訊裝置選用XK3103型稱 重顯示器,可以存6位數(shù)的400輛車號和皮重,具有 EIA- RS232接口和4?20 mA輸出接口 ,輸入靈敏 度1.2 mV/d,空稱范圍-1. 2?20 mV。

⑵采集模塊及通訊轉(zhuǎn)發(fā)模塊

工業(yè)數(shù)據(jù)采集及傳輸采用威達(dá)工控的產(chǎn)品。該 系列產(chǎn)品以體積小、模塊化設(shè)計以及良好的性價比 在工業(yè)數(shù)據(jù)采集、控制領(lǐng)域占有重要位置,幾種模塊 的性能參數(shù)如下：

牛頓-7012模擬量輸入模塊 模擬輸入:mV、mA

輸入范圍：±150 mV、±500 mV、±1 V、±10 V、 ±20 mA、

采樣率：10 Hz

分辨率:14位

牛頓-7520/A通訊轉(zhuǎn)發(fā)模塊 RS232/RS485雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換 含有“SELF TUNER”芯片 速度 300?115. 200 bps

通信距離:2. 1 km/9 600 bps、2. 7 km/4 800 bps、 3. 6 km/2 400 bps 2計量系統(tǒng)的功能及網(wǎng)絡(luò)圖

為了滿足計量管理的需要,設(shè)計專用的計量管 理軟件,負(fù)責(zé)采集實時信號,再對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理,包括分類匯總、實時存儲、打印等,再將數(shù)據(jù)傳輸 到網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器,供其他部門和人員使用。實 現(xiàn)的過程及主要功能：自動采集汽車衡的稱重信號、 將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成以重量單位表示的貨物實際重量 數(shù)據(jù)、根據(jù)車輛自重和毛重計算凈重、打印輸出計量 單、建立計量數(shù)據(jù)庫、生成各類計量報表、與網(wǎng)絡(luò)上 的其他系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等。計量網(wǎng)絡(luò)如圖2 所示。

3.數(shù)據(jù)自動采集

使用MSOamm控件對串口編程。用MSComm控

件的OnGarnm事件接收上傳的各字節(jié)數(shù)據(jù),放入應(yīng) 用程序設(shè)置的緩沖區(qū)中。在MSComm控件的On~ Comm事件中動態(tài)改變MSCbmm控件Rthreshold屬性

值,實現(xiàn)對實時稱重數(shù)據(jù)的提取。大多數(shù)稱重儀表 都以連續(xù)發(fā)送方式將實時稱重數(shù)據(jù)發(fā)送到與之相連 的上位機(jī),數(shù)據(jù)包為固定長度。串口設(shè)置根據(jù)稱重 儀表不同有所不同。南屯煤礦設(shè)置為：1位起始位、 1位停止位、8位數(shù)據(jù)位,無奇偶校驗位。每幀數(shù)據(jù) 由12個字節(jié)組成,所有數(shù)據(jù)均為AscII字符。小數(shù)

點位數(shù)按從右向左取0?4的數(shù)值,異或校驗為每幀 的第2個字節(jié)到第9個字節(jié)依次進(jìn)行異或運(yùn)算的結(jié) 果。異或校驗結(jié)果占2個字節(jié),高4位放在第1個 字節(jié)中,低4位放在第2個字節(jié)中。

Rthreshold屬性值說明在廣生OnCbmm事件之 前要接收的字符數(shù)。動態(tài)改變Rthreshold屬性值來 控制觸發(fā)OnCbmm事件的時機(jī)，以保證在讀取串口 時能讀到一個完整的數(shù)據(jù)幀。上位機(jī)顯示比儀表顯 示要滯后0.1 s左右,幾乎察覺不出來。

OnGamm事件處理程序流程圖見圖3。

4.結(jié)語

以上所提出的方法應(yīng)用于兗州礦業(yè)集團(tuán)南屯煤 礦,與以前的手工操作方式相比,操作簡單、便于管 理,對計量數(shù)據(jù)和消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,實現(xiàn)資源 共享、數(shù)據(jù)共享,滿足企業(yè)節(jié)能降耗、成本核算的需 要,保證了數(shù)據(jù)的安全性、完整性、正確性,體現(xiàn)了計 算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性。文章所提出的方法也可應(yīng)用 于軌道衡、水表、氣表、加油機(jī)等設(shè)備的數(shù)字化改造 和數(shù)據(jù)自動采集。系統(tǒng)可方便地查詢統(tǒng)計各種計量 數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理、減輕工作人員的勞動 強(qiáng)度,提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益,杜絕了人為作弊 現(xiàn)象,符合企業(yè)現(xiàn)代化管理的需要。