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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