闡明了機械式地磅手工操作的種種弊端,給出了對機械式地磅進行數字化改造 的方案和主要設備選型,設計了計量系統的功能及網絡圖,說明了數據自動采集的方法。

0.引言

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

造成企業資源流失,降低了經濟效益,不適應現代企 業管理的需要。隨著計算機網絡技術和工業數字化 采集技術的發展,把網絡技術和數據自動采集技術 應用于計量管理中,是加強內部管理、強化成本核算 的重要手段,是企業管理從經驗管理向標準化、數字 化管理轉換的技術基礎,是企業信息化進程中的必 然趨勢。如果將機械式汽車衡更換為數字式地磅,花費的資金多、浪費大。把原有的機械式地磅進行數字化改造,將數據自動采集到計算機系統中,

是節約資金、提高效率的最佳方案。

1.數字化改造

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現場總線傳輸數 據到工作站計算機上,工作站通過專用數據采集程 序進行數據采集和處理。數字化改造的初步方案如 圖1所示。

1.2主要設備選型說明

(1)機械式地中衡改造

為了能夠很好地和機械式地磅配合好,最好 選用原地磅生產廠家的數字化改造設備。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采集模塊及通訊轉發模塊

工業數據采集及傳輸采用威達工控的產品。該 系列產品以體積小、模塊化設計以及良好的性價比 在工業數據采集、控制領域占有重要位置,幾種模塊 的性能參數如下：

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通訊轉發模塊 RS232/RS485雙向協議轉換 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計量系統的功能及網絡圖

為了滿足計量管理的需要,設計專用的計量管 理軟件,負責采集實時信號,再對采集的數據進行處 理,包括分類匯總、實時存儲、打印等,再將數據傳輸 到網絡傳輸給服務器,供其他部門和人員使用。實 現的過程及主要功能：自動采集汽車衡的稱重信號、 將數據信號轉換成以重量單位表示的貨物實際重量 數據、根據車輛自重和毛重計算凈重、打印輸出計量 單、建立計量數據庫、生成各類計量報表、與網絡上 的其他系統實現數據共享等。計量網絡如圖2 所示。

3.數據自動采集

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數據,放入應 用程序設置的緩沖區中。在MSComm控件的On~ Comm事件中動態改變MSCbmm控件Rthreshold屬性

值,實現對實時稱重數據的提取。大多數稱重儀表 都以連續發送方式將實時稱重數據發送到與之相連 的上位機,數據包為固定長度。串口設置根據稱重 儀表不同有所不同。南屯煤礦設置為：1位起始位、 1位停止位、8位數據位,無奇偶校驗位。每幀數據 由12個字節組成,所有數據均為AscII字符。小數

點位數按從右向左取0?4的數值,異或校驗為每幀 的第2個字節到第9個字節依次進行異或運算的結 果。異或校驗結果占2個字節,高4位放在第1個 字節中,低4位放在第2個字節中。

Rthreshold屬性值說明在廣生OnCbmm事件之 前要接收的字符數。動態改變Rthreshold屬性值來 控制觸發OnCbmm事件的時機，以保證在讀取串口 時能讀到一個完整的數據幀。上位機顯示比儀表顯 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.結語

以上所提出的方法應用于兗州礦業集團南屯煤 礦,與以前的手工操作方式相比,操作簡單、便于管 理,對計量數據和消耗數據進行統計分析,實現資源 共享、數據共享,滿足企業節能降耗、成本核算的需 要,保證了數據的安全性、完整性、正確性,體現了計 算機和網絡的先進性。文章所提出的方法也可應用 于軌道衡、水表、氣表、加油機等設備的數字化改造 和數據自動采集。系統可方便地查詢統計各種計量 數據,實現數據的標準化管理、減輕工作人員的勞動 強度,提高了工作效率和經濟效益,杜絕了人為作弊 現象,符合企業現代化管理的需要。