焦化區(qū)域地磅自助計量系統(tǒng)研究與應用

地磅自動計量系統(tǒng)根據(jù)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(wǎng)絡技術和視頻監(jiān)控設備，完成計量過程的監(jiān)控、圖像抓拍及計量操作過程截圖，真正實現(xiàn)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(tǒng) 己不能滿足需求，管理的信息化也明顯落后，充分利用網(wǎng) 絡、計算機軟硬件開發(fā)新型物資計量系統(tǒng)來提高現(xiàn)有管理水平。
2.研發(fā)思路及技術方案制定
焦化區(qū)域地磅自助計量系統(tǒng)兼顧先期投資、數(shù)據(jù)整合、系統(tǒng)集成及系統(tǒng)可靠性、安全性、先進性、經(jīng)濟性、可擴充性等多種因素，力求整體最優(yōu)。
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(tǒng)用戶：一是以業(yè)務操作為主的業(yè)務操作用戶，二是以監(jiān)視和數(shù)據(jù)查詢?yōu)橹鞯男畔⒉樵冇脩簟?br /> 2.3具體實施：充分利用分布式數(shù)據(jù)庫SQL Server2008的系統(tǒng)性能特點和優(yōu)勢，統(tǒng)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(lián)，物理上彼此獨立。服務器端統(tǒng)一采用Windows 2008操作系統(tǒng)。
2.4系統(tǒng)開發(fā)：采用MS Visual Studio 6編程工具及ASP. net腳本語言。在數(shù)據(jù)庫連接方面，充分利用ODBC與AD0+0LE DB的特點與優(yōu)勢，使系統(tǒng)的用戶端與服務器的數(shù)據(jù)庫連接及數(shù)據(jù)交換達到最佳。
2.5網(wǎng)絡連接：依托骨干網(wǎng)物理結構，利用多余的光芯，構架獨立的專用網(wǎng)絡，保證數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。核心層米用雙機幾余，匯聚層節(jié)點至中心均米用雙鏈路連接。
2.6計量現(xiàn)場：對秤房進行智能化改造，采用一體式終端機系統(tǒng)，實現(xiàn)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(fā)應用。智能秤房內(nèi)部集成嵌入式工業(yè) 級控制器（維護鍵盤、操作鍵盤、維護用監(jiān)視器+顯示器分頻器、工業(yè)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(chǎn)品通過門衛(wèi)、收發(fā)貨點、質(zhì)檢和計量進行統(tǒng)一管理，真正實現(xiàn)自助計量，實現(xiàn)物資計量、運輸、出入監(jiān)控、收/發(fā) 貨管理的一體化、無單據(jù)網(wǎng)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(tǒng)采集信號分為模擬量信號和數(shù)字量信號，數(shù)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(wǎng)模塊上傳至服務器。
由于各秤房采集點數(shù)較少，為降低成本，采用西門子S7- 200系列來實現(xiàn)該功能，采用的主要模板有CPU222、EM231和 CP243-1等。CPU222自帶8路數(shù)字量輸入和6路數(shù)字量輸出，支持擴展模塊，用戶程序中包括位邏輯、計數(shù)器、計時器、復雜數(shù)學運算及智能模塊通訊等指令內(nèi)容，能監(jiān)控輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)達到監(jiān)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(shù)字量信號，達到動態(tài)傳遞外部模擬量數(shù)據(jù)的目的。CP243-1以太網(wǎng)模塊實現(xiàn)通訊協(xié)議的轉換并帶一個標準RJ45接口，可將系統(tǒng)連接到以太網(wǎng)實現(xiàn)多點數(shù)據(jù)上傳。
3. 3. 2遠程數(shù)據(jù)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(shù)字量報警信號。溫濕度傳感器：測試環(huán)境溫濕度，輸出與環(huán)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(jiān)控防護報警：秤臺臺面兩側安裝紅外光柵，物體進入光柵區(qū)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(fā)生移位接近限位時發(fā)出告警，提示計量中心及時排查故障等。
3.3.3 遠程數(shù)據(jù)傳輸及實現(xiàn)
各秤房PLC通過CP243-1上的RJ45接口接到計量專網(wǎng)，經(jīng)過光纜接入到監(jiān)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(tài)，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(wǎng)絡組態(tài)，將PC 機設為PC Station，并將它作為0PC網(wǎng)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(tài)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(xiàn)WINCC與CPU間的數(shù)據(jù)交換。
3. 4監(jiān)控中心及秤房設備
監(jiān)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(jiān)控和環(huán)境的溫濕度等多種參數(shù)進行監(jiān)測，實時監(jiān)控運行參數(shù)，診斷并處理故障，記錄和分析相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設備的集中監(jiān) 控、維護和管理。
秤房設備包括一套完整的S7-200系統(tǒng)、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(shù)據(jù)進行轉換后利用CP模塊通過網(wǎng)絡傳送到監(jiān)控服務器。
4.結論
項目投運后，為焦化生產(chǎn)經(jīng)營提供了方便、快捷、安全的數(shù)據(jù)處理手段，實現(xiàn)了信息資源共享，理順了業(yè)務流程，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)標準，增強了生產(chǎn)經(jīng)營的管控能力，提高了管理水平和生產(chǎn)效率，為企業(yè)信息化打下了堅實的基礎。

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