在鈦冶煉生產現場，存在大量大噸位的生產物資需要用電子地上衡稱重計量，再進入生產環節。傳統的手動計量方式存在諸多問題。 將手動計量模式改造為自動稱重流程，基于動態、快速、準確等環境因素進行系統研發，自動保存稱重相關數據，對解決物資計量的準確性，加 快生產進度，降低勞動強度，節省人力成本及優化信息管理等方面，具有重要意義。

1.應用背景

隨著計算機、信號處理等技術快速發展，以及企業生產經營迅速 成長，對物資計量、成本數據的及時、準確、完整性有了更高標準要 求。電子地上衡稱重作業在企業計量管理、信息化應用等方面不斷得 到提升和加強，原來完全依靠人工手動稱重的作業方式效率低下，誤 差大，信息傳遞慢，人力物力浪費嚴重。隨著市場競爭加劇，成本意 識提升，物料自動稱重系統的實施推上建設日程。以遵義鈦業為例， 2010年始就對多臺生產現場物料（10t/15t電子地上衡）手動作業方式 作了自動流程改造，企業技術人員自行設計開發了物料自動稱重系 統，投入到生產計量現場，取得了良好的應用效果。

2.問題分析

在遵鈦的生產冶煉現場，需要用天車吊運噸位較大（重量在幾百 公斤到十多噸不等）的臺包、斗子、氯化鎂、粗鎂、鎂錠、海綿鈦等 生產物資或產品在電子地上衡上稱量，傳統的手工作業存在計量不準 確、信息溝通遲緩、勞動強度大、人力資源緊張等問題。

電子秤物料自動稱重系統的關鍵在“快速、準確、自動取數”并 保存，向生產現場發送聲光控制信號提醒天車工離開，這種方式有別 于汽車衡的靜態稱重和軌道衡的動態稱重兩種情況，如下述：

快速：天車工處于高空作業狀態，出于安全操作考慮，要求吊運 稱重過程能夠在最短時間（一般在10秒，理想狀態為5秒左右）內完 成。

準確：稱重物資涉及液體，天車工在作物資吊運時會產生搖晃或 撞擊，在結合快速完成作業的條件下準確取值，是一種動態數據稱重

類型。

自動：在準確采樣、方差統計、經驗值邏輯綜合運算基礎上自動取數，從真正意義上摒棄手工作業方式，“自動準確取數”成為系統 實施的關鍵。

軟件系統要求：

(1)秤體信號經稱重儀表進入計算機，軟件用語音提示管理人員。

(2)經過系統采樣及綜合運算后，計算機自動讀取重量值，并保存。

(3)自動取數后，計算機向生產現場發出聲光控制信號提示天 車作業人員吊運物資離開秤體。

(4)系統歸零，物資離開秤體5秒后，準備下一次稱重作業過程。

3.解決方案

3.1系統設計方案

3.1.1系統工作原理

如圖1所示，天車工吊運稱重物資到電子地上衡，四路稱重傳 感器產生物理應變，信號橋路輸出與重量信號成正比的mV級電信 號，信號匯總后進入現場稱重顯示儀表，經放大、濾波等處理，通過 RS232通信端口傳輸到自動稱重系統計算機，計算機在短時間內多次 采集信號，經分析計算判斷信號是否穩定到最大允許誤差（5kg)范 圍內，基于快速與準確條件自動取值并保存重量、時間到數據庫文 件，操作成功后送燈光或鈴聲信號提示吊運物資離開，該次稱重過程 完成，儀表進入清零準備狀態，清零持續穩定5秒后，進入下一次稱重作業過程。

為適應企業應用需求，系統另設計有如下功能：

a、手動取值：當稱量大噸位海綿鈦產品時需要操作工站上秤 臺協助，此時重量顯示不真實，需手動取重量數據。

b、稱重閥值：設定為100kg，在秤體有一人通過、清理衛生、 維修時放置小工具的等情況下不取值，防止產生虛假信息。

c、統計報表：靈活多樣，功能強大的統計報表極大方便了企 業應用。

d、稱重日志：稱重物資一旦接觸秤臺，系統根據采樣周期保 存臨時數據到當天日志，以方便計量溯源管理，如圖2示。

3.1.2串口通信線路 RS232口通信各種資料論述較多，在此不贅述，其端口應用列 表如下：

1.3軟件讀取設計

通信鏈路建立后，關鍵是如何利用程序語言從儀表中將數據讀取 到計算機并顯示出來，程序建立一個先進先出的隊列用以存放一定數 量的采樣數據，判斷該隊列數值是否符合統計規律，若誤差在統計經 驗值內則取值，否則繼續采樣計算，以待后續穩定數據。以下是部分 delphi代碼用以說明。

// (1)、端口設置，準備工作……

Mscomm.CommPort := 1; //通信端口com1;

Mscomm.Settings := '9600，n，8，1'; //通信速率設置； Mscomm.InputMode := 0 ; //傳輸方式

Mscomm.InBufferCount := 0; //緩沖區清空；

if not Mscomm.PortOpen then MScomm.PortOpen := True;

// (2)、數據讀取、處理、顯示 readata := Mscomm.Input; //數據讀取;

ExecuteData(readata); //數據處理；

DisplayScreen(readata); //數據顯示;

//(3)、手自動作業模式、開關量卡工作設置、外圍指示控制等 if (ZT8408_0penDevice(m_cardN0) <> 0) then //開關量卡功能檢

測

MessageBox(form1.Handle，'打開硬件卡功能失敗'，”，MB—0K); workMode := 'AutoWork'; //自動、手動模式設置 PlayRing(); //燈光或鈴聲提示現場；

經過持續改進，不斷調整采樣統計經驗值（dvCount)作為取值 的依據，根據現場多次測試與觀察，最終確定統計經驗值dvCount值與 現行儀表分度值5kg設定相等，即允許天車在作業過程中對物資稱重 有正負5kg的誤差。

if dv <= dvCount then //dvCount = 5 Kg; dv是采樣統計值 begin

…… //符合取值，相關處理。

end

這個設定一方面滿足儀表誤差要求，另一方面符合現場稱重作業 快速準確要求，對天車工也提出更好的作業技能標準，對精確物資計 量工作起到重要保證（如果稱重過程中天車放下物資晃動太大，會導 致采樣記錄集誤差大而不予取值，直至3-5秒穩定后再取），對秤體 是教育教學資源。在提高教育教學資源和挖掘教育發展潛力及提高教 育教學質量上發揮著潛移默化的作用。在《國家中長期教育改革和發 展規劃綱要（2010…2012)》中明確指出：加快教育信息化進程中要 “加強優質教育資源開發和應用，加強網絡教育教學資源體系建設， 引進國際優質數字化教育教學資源，并開發網絡學習課程，建立開放 靈活的教育教學資源公共服務的平臺，促進優質教育教學資源的共享 及普及” [2]。近些年來，隨著網絡技術、多媒體技術等信息技術的快 速發展和應用，高校在教育教學資源上開始取得一定的成績，但是由 于目前高校教育教學資源建設的質量和素的都無法滿足教學的需要， 所以造成巳經有的資源也出現了重復使備的維護保養工作也有相當意義。

3.1.4 開關量卡應用

當自動計量計算機從串口接收到稱重信號，經軟件系統自動 取值后，軟件接通開關量卡件輸出通道虛擬開關，向外圍24VDC繼電 器送出24V線圈控制信號，直流繼電器接通交流電源，現場聲光設備 工作，如圖3所示。

設置手動按鈕指示開關以方便“手動取值”操作完畢時接 通現場聲光指示裝置。

3.1.5系統軟件流程圖如上：

3.2電子地上衡參數：

電子地上衡：10t t緩沖式電子秤。

檢定分度值：e = 5kg 準確度等級：OIML III 3.3儀表參數：

托利多金鳥（xk3130)、托利多xk3127 ( 8142Pro+ )

準確度等級：OIML III 3.4自動稱重系統軟硬件概況 開關量卡件：中泰PCI-8408 程序設計語言：Delphi 7

現場控制柜：24V直流（S-50-24 )電源為開關量卡、聲光報警 繼電器供電。

4.結束語

本項目在自企業實施后，在現場應用良好，降低了計量管理人員 勞動強度，計量數據能夠快速、準確、自動采集，并輔助功能齊全的 統計報表，對企業基礎計量信息系統的建設有一定的推廣應用價值。