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    杭州易測計量設備有限公司

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    焦化區域地磅自助計量系統研究與應用

    地磅自動計量系統根據汽車物資運輸流程,使用智能化秤房,結合多種計量防作弊手段,利用網絡技術和 視頻監控設備,完成計量過程的監控、圖像抓拍及計量操作過程截圖,真正實現一車一卡無司秤員參與的自助計量。
    1.前言
    新建衡器不斷增加,計量人員不斷減少,原有計量系統 己不能滿足需求,管理的信息化也明顯落后,充分利用網 絡、計算機軟硬件開發新型物資計量系統來提高現有管理水平。
    2.研發思路及技術方案制定
    焦化區域地磅自助計量系統兼顧先期投資、數據整 合、系統集成及系統可靠性、安全性、先進性、經濟性、可 擴充性等多種因素,力求整體最優。
    2.1邏輯設計:采用C/S(客戶機/服務器)與B/S(瀏覽器/ 服務器)相結合的體系結構。
    2.2系統用戶:一是以業務操作為主的業務操作用戶,二 是以監視和數據查詢為主的信息查詢用戶。
    2.3具體實施:充分利用分布式數據庫SQL Server2008的 系統性能特點和優勢,統一設計、分布存放,整合資源,信 息共享。用2臺部門級服務器組成一個服務器組,邏輯上相互 關聯,物理上彼此獨立。服務器端統一采用Windows 2008操 作系統。
    2.4系統開發:采用MS Visual Studio 6編程工具及ASP. net腳本語言。在數據庫連接方面,充分利用ODBC與AD0+0LE DB的特點與優勢,使系統的用戶端與服務器的數據庫連接及 數據交換達到最佳。
    2.5網絡連接:依托骨干網物理結構,利用多余的光芯, 構架獨立的專用網絡,保證數據的可靠性和安全性。核心層 米用雙機幾余,匯聚層節點至中心均米用雙鏈路連接。
    2.6計量現場:對秤房進行智能化改造,采用一體式終端 機系統,實現每個地磅計量點無人值守。計量秤房加裝紅綠 燈、兩端紅外線檢測、智能秤房(GAM終端)、IC卡讀寫器。
    3.具體技術研究方案
    3.1智能秤房的開發應用。智能秤房內部集成嵌入式工業 級控制器(維護鍵盤、操作鍵盤、維護用監視器+顯示器分頻 器、工業級液晶顯示)、智能語音對講、打印單元、智能采 集單元、UPS電源等設備。
    3.2物流管理流程再造。該物流管理流程對采購物資及 銷售產品通過門衛、收發貨點、質檢和計量進行統一管理, 真正實現自助計量,實現物資計量、運輸、出入監控、收/發 貨管理的一體化、無單據網絡信息共享。
    3.3自動化控制技術在秤房中的應用
    3.3.1工作原理
    系統采集信號分為模擬量信號和數字量信號,數字信號 傳感器將采集到的信號轉換成脈沖電壓傳送至PLC,模擬信號 傳感器將采集到的信號轉換成標準信號(0-5V或4-20mA等)傳 給PLC,PLC中的信號轉換后通過以太網模塊上傳至服務器。
    由于各秤房采集點數較少,為降低成本,采用西門子S7- 200系列來實現該功能,采用的主要模板有CPU222、EM231和 CP243-1等。CPU222自帶8路數字量輸入和6路數字量輸出,支 持擴展模塊,用戶程序中包括位邏輯、計數器、計時器、復 雜數學運算及智能模塊通訊等指令內容,能監控輸入狀態, 改變輸出狀態達到監控的目的。EM231擴展模擬量模塊帶有 4路可將接收到的信號進行A/D轉換成PLC能識別的數字量信 號,達到動態傳遞外部模擬量數據的目的。CP243-1以太網模 塊實現通訊協議的轉換并帶一個標準RJ45接口,可將系統連 接到以太網實現多點數據上傳。
    3. 3. 2遠程數據采集
    傳感器。門禁傳感器:房門打開時,提供相應的繼 電器觸點信號輸出,給出相應數字量報警信號。溫濕度傳感 器:測試環境溫濕度,輸出與環境溫濕度線性相關的直流電 流信號。
    設備電源控制。稱重儀表:通過繼電器的吸合控制 稱重儀表的啟停。計量單打印機:通過繼電器的吸合控制打 印機的啟停及軟鍵開關。射燈:通過繼電器的吸合控制交流 接觸器進而控制射燈的啟停。
    秤體防護。秤臺監控防護報警:秤臺臺面兩側安裝 紅外光柵,物體進入光柵區域及時報警,以防作弊。秤體限 位報警:秤體限位安裝檢測傳感器,秤體發生移位接近限位 時發出告警,提示計量中心及時排查故障等。
    3.3.3 遠程數據傳輸及實現
    各秤房PLC通過CP243-1上的RJ45接口接到計量專網, 經過光纜接入到監控中心服務器,畫面制作利用西門子的 WINCC,但WINCC不能直接提取變量,用0PC作為中間連接。先 利用MICR0WIN對CPU和擴展模塊進行組態,建立服務器連接,將CP243-1設為Server,將PC機設為Client,分配IP地址,再利用STEP7軟件中的SIMATIC Manager進行0PC網絡組態,將PC 機設為PC Station,并將它作為0PC網絡中的0PC SERVER, 將PLC設為0ther Station 作為0PC Client,利用SIMATIC NET 中的Configuration 配置PC Station,在Station Configuration Editor中插入IE General和0PC SERVER,編 譯并下載硬件組態后,在SMATIC NET的0PC Scout中就可以 建立變量,進行CPU和0PC SERVER通訊,在WINCC中將通訊方 式設為0PC方式,實現WINCC與CPU間的數據交換。
    3. 4監控中心及秤房設備
    監控中心使用一臺服務器,值班人員通過分析上傳的各 種信息,對被控端秤房設備的電源進行控制、秤體防護監控 和環境的溫濕度等多種參數進行監測,實時監控運行參數, 診斷并處理故障,記錄和分析相關數據,實現設備的集中監 控、維護和管理。
    秤房設備包括一套完整的S7-200系統、溫濕度傳感器、 紅外光柵、光電開關等,將采集到的信號接入PLC,對數據進 行轉換后利用CP模塊通過網絡傳送到監控服務器。
    4.結論
    項目投運后,為焦化生產經營提供了方便、快捷、安全 的數據處理手段,實現了信息資源共享,理順了業務流程, 統一了數據標準,增強了生產經營的管控能力,提高了管理 水平和生產效率,為企業信息化打下了堅實的基礎。
     
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