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目前,電子汽車衡稱重已被廣泛地應(yīng)用在港口、礦山、物流管理等工業(yè)企業(yè)中,同時(shí)計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)在提高企業(yè)經(jīng)營管理水平上也有著突出的貢獻(xiàn);實(shí)現(xiàn)汽車衡稱重的計(jì)算機(jī)監(jiān)控與管理是很多企業(yè)提高自身業(yè)務(wù)能力與經(jīng)濟(jì)效益的必然要求。

0引言

隨著稱重傳感器制造技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展及計(jì)量法規(guī)的完善,電子汽車衡得到了快速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于港口、機(jī)場、礦山、冶金、化工、物資倉儲(chǔ)及大宗載重貨物車輛的稱重計(jì)量和貿(mào)易結(jié)算。這個(gè)過程中作為財(cái)務(wù)部門收入和支出的貨款憑證是物料計(jì)量單據(jù)。常用的儀表稱重系統(tǒng)中,在計(jì)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性問題上存在一定的漏洞。隨著各項(xiàng)管理工作的深化,用戶如何降成本、增效益、堵漏洞是一個(gè)非常迫切的問題。本文所介紹的筒倉型電子汽車衡稱重管理系統(tǒng)是用于煤炭企業(yè)中的筒倉型定量裝煤稱重自動(dòng)管理系統(tǒng),在滿足該企業(yè)筒倉型封閉式集中管理的裝煤計(jì)量需求的同時(shí),集成了自動(dòng)裝煤、稱重、監(jiān)控且操作簡單、數(shù)據(jù)安全、智能信息化高、防作弊、界面簡潔等優(yōu)點(diǎn),為電子汽車衡的發(fā)展提供了一個(gè)新的方向。

1系統(tǒng)的組成及采用的技術(shù)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)前磅房、四個(gè)汽車衡稱重現(xiàn)場和四個(gè)后磅房的自動(dòng)運(yùn)行和管理。車輛經(jīng)由前磅房、汽車衡稱重現(xiàn)場和后磅房完成一次裝車過程。每個(gè)前磅房分別管理兩個(gè)汽車衡稱重現(xiàn)場,實(shí)現(xiàn)車輛的IC卡信息采集和核對,讓符合要求的車輛進(jìn)入空閑的汽車衡稱重現(xiàn)場;每個(gè)汽車衡稱重現(xiàn)場后連接一個(gè)后磅房,在車輛裝車成功后完成稱重?cái)?shù)據(jù)的保存和相關(guān)票據(jù)的打印等工作。

1.1系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成,主要有:汽車衡秤體、數(shù)字傳感器、稱重顯示儀表、數(shù)字接線盒、大屏幕顯示器、工控機(jī)、打印機(jī)、UPS電源、車號(hào)識(shí)別讀寫器、電子標(biāo)簽、電動(dòng)欄桿機(jī)、紅外柵欄、報(bào)警控制盒、PLC控制器、智能裝車控制系統(tǒng)、路由器和語音系統(tǒng)等。

1.2系統(tǒng)采用的技術(shù)

采用數(shù)字傳感器防止不法分子通過遙控技術(shù)來進(jìn)行控制,并輔助以紅外防遙控系統(tǒng)和軟件部分的稱重曲線來實(shí)現(xiàn);采用稱重曲線來觀察異常的曲線,在發(fā)現(xiàn)異常的曲線點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示用戶進(jìn)行檢測;采用攝像頭對衡體進(jìn)行監(jiān)控,并將稱重瞬間的圖片保存到數(shù)據(jù)庫中去以備查案;采用紅外柵欄來對車輛的上衡情況進(jìn)行監(jiān)視,如果車輛沒有完全上衡系統(tǒng)會(huì)報(bào)警并不予稱重;采用IC卡進(jìn)行車輛識(shí)別,并同銷售主服務(wù)器聯(lián)網(wǎng),通過映射來自動(dòng)獲取車輛信息、銷售合同信息、裝車煤種信息及車輛排除信息等;采用B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化查詢技術(shù),將公用數(shù)據(jù)發(fā)布到局域網(wǎng)上,通過B/S技術(shù)實(shí)現(xiàn)在任意電腦上不需要安裝軟件環(huán)境和客戶端軟件的便利。

2系統(tǒng)電氣和業(yè)務(wù)流程的設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)

電氣系統(tǒng)以工控機(jī)和PLC控制系統(tǒng)為主,工控機(jī)與IC卡讀卡器、欄桿機(jī)、紅外車輛定位、打印機(jī)及網(wǎng)絡(luò)相連獲取車輛裝車的相關(guān)信息,PCL與數(shù)字稱重儀表、控制傳感器相連獲取稱重?cái)?shù)據(jù)和控制器狀態(tài)等數(shù)據(jù),并與工控機(jī)相互交換數(shù)據(jù)共同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝車的智能型和準(zhǔn)確性。

數(shù)字稱重傳感器通過電纜與數(shù)字稱重儀表相連并將重量數(shù)據(jù)反饋到數(shù)字稱重儀表;數(shù)字稱重儀表輸出RS232或RS485信號(hào)通過信號(hào)線與PLC相連,將重量數(shù)據(jù)傳入PLC;PLC通過電纜與控制傳感器相連獲取各個(gè)控制器的狀態(tài),并且通過電纜線與各個(gè)開關(guān)繼電器相連對開關(guān)進(jìn)行控制;工控機(jī)使用RS232或RS485信號(hào)通過信號(hào)線與PLC相連將目標(biāo)重量傳入PLC并且PLC可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳回工控機(jī);將工控機(jī)與IC卡讀卡器相連后獲取車輛信息;攔桿機(jī)與紅外車輛定位均通過電纜與工控機(jī)相連,工控機(jī)控制攔桿機(jī)的開啟與關(guān)閉,紅外車輛定位返回工控機(jī)車輛定位信息;與票據(jù)打印機(jī)相連可以打印相應(yīng)的票據(jù);通過局域網(wǎng)絡(luò),可以獲取、更新、和注銷合同。

2.2系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

以單臺(tái)汽車衡的工作流程為例,車輛通過前磅房時(shí)經(jīng)由IC卡讀卡器獲取到車號(hào)信息;由工控機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出指令以獲取對應(yīng)的車輛信息、車輛軸數(shù)、預(yù)裝煤種、銷售合同信息、排隊(duì)信息后,判斷是否符合裝車條件,如果符合則攔桿機(jī)放行,進(jìn)行裝車,如果不符合攔桿機(jī)可不放行不能上衡,也可放行,但不能裝車空車下衡;符合裝車條件的車輛行駛到磅體上后,由紅外定位儀來判斷車輛是否定位準(zhǔn)確,如果定位不準(zhǔn)確,會(huì)有報(bào)警聲和方位紅燈警示車輛定位錯(cuò)誤的方位。前磅房主要負(fù)責(zé)IC卡車輛信息識(shí)別,攔桿機(jī)的控制及語音提示。當(dāng)車輛在稱重現(xiàn)場就緒后,車輛的皮重信息會(huì)被工控機(jī)記錄下來,在工控機(jī)將目標(biāo)重量發(fā)到PLC控制系統(tǒng)后開始自動(dòng)裝車;在裝車過程中,汽車的重量會(huì)被磅體下面的數(shù)字傳感器傳回到儀表,然后再有儀表發(fā)回到工控機(jī)和PLC控制系統(tǒng);工控機(jī)會(huì)把在汽車上衡后的重量變化的全過程以曲線的方式記錄下來,這樣從曲線圖上可以防止撬磅作弊的事情發(fā)生;在裝車重量接近目標(biāo)重量的時(shí)候,PLC控制系統(tǒng)發(fā)出慢裝指令將閘門口慢慢關(guān)小以控制流量,最終達(dá)到目標(biāo)重量而結(jié)束;這時(shí)由后磅房的操作員保存上位機(jī)的此次的稱重結(jié)果;打印相應(yīng)的稱重票據(jù),車輛下衡,此輛裝車結(jié)束。車輛經(jīng)后磅房離開,后磅房標(biāo)識(shí)本汽車衡稱體為空閑,將空閑信息傳回前磅房,由前磅房再次分配排隊(duì)中的車輛通行。

3系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)

筒倉型電子汽車衡稱重管理系統(tǒng)集成了IC卡識(shí)別、攔桿機(jī)自動(dòng)控制、紅外車位定位、自動(dòng)票據(jù)打印、網(wǎng)絡(luò)化查詢、自動(dòng)裝煤、自動(dòng)稱重和視頻監(jiān)控等功能,適用于筒倉自動(dòng)快速裝車、自動(dòng)稱重計(jì)量、網(wǎng)絡(luò)化管理需求。其中,IC卡識(shí)別、攔桿機(jī)自動(dòng)控制、紅外車位定位、自動(dòng)票據(jù)打印等功能,通過工控機(jī)稱重系統(tǒng)管理軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,采用C/S架構(gòu);網(wǎng)絡(luò)化查詢功能使用比較流行的B/S架構(gòu),這樣在客戶端可以直接用瀏覽器查看,無需安裝任何軟件,從而大大方便了用戶的使用和維護(hù);以上模塊均由.NETFramework2.0、C#及MSSQLServer2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)裝煤、自動(dòng)稱重等功能采用SISMENS公司S7-200型PLC作為控制核,將稱重儀表信號(hào)、工控機(jī)信號(hào)作為輸入,然后通過算法處理采入數(shù)據(jù),最后控制筒倉閥門做出相應(yīng)動(dòng)作。工控機(jī)、稱重儀表分別通過串行通訊口0、1的自由口模式與PLC進(jìn)行通信。筒倉的漏斗閥門分別由交流電機(jī)控制。系統(tǒng)的主要功能模塊如下。

3.1用戶識(shí)別功能

根據(jù)輸入網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)銷調(diào)度命令,網(wǎng)絡(luò)能自動(dòng)識(shí)別用戶號(hào)和對應(yīng)的車牌號(hào),并且能對每個(gè)用戶進(jìn)行運(yùn)量累計(jì),在接近完成合同量時(shí)有提示功能,完成合同量時(shí)有注銷功能。采用遠(yuǎn)望谷XCRF型車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)的車輛管理模式,通過預(yù)設(shè)的車號(hào)、車型及合同等信息,實(shí)現(xiàn)用戶的自動(dòng)識(shí)別。通過合同管理模塊實(shí)現(xiàn)多臺(tái)汽車衡協(xié)同發(fā)貨,并可實(shí)現(xiàn)按照合同進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)貨控制。具體方法是:稱重操作時(shí)有合同信息提示,當(dāng)合同余量低于60t時(shí)系統(tǒng)有報(bào)警提示,當(dāng)合同余量為0時(shí)合同自動(dòng)注銷,停止發(fā)貨(特殊情況下也可人工注銷)。

3.2車型識(shí)別功能

通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)識(shí)別車輛IC卡信息中車輛軸數(shù),給出本車允許裝運(yùn)量(從而使裝車不超載)并有回皮記錄功能。并通過車輛檔案管理實(shí)現(xiàn)車輛超載管理。

3.3定量裝車功能

通過網(wǎng)絡(luò)識(shí)別的用戶和車型得出允許裝運(yùn)量后,由定量裝車系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)向裝車下位機(jī)(基于PLC控制的下位機(jī))下達(dá)裝車任務(wù)指令,下位機(jī)采用閉環(huán)控制,系統(tǒng)在裝車中一邊讀取汽車衡儀表數(shù)據(jù),計(jì)算剩余裝車量,一邊通過預(yù)設(shè)的智能算法實(shí)時(shí)控制倉下閘門開度,實(shí)現(xiàn)既快速又精確地裝車。在裝車過程中同時(shí)啟動(dòng)防遙控作弊功能,防撬衡作弊功能,視頻監(jiān)控功能和語音提示功能,以實(shí)現(xiàn)全方位的防作弊效果。

3.4銷售打票功能

系統(tǒng)自動(dòng)檢測稱重?cái)?shù)據(jù)的完整性,并按照要求打印銷售票。

3.5信息保密和傳輸功能

系統(tǒng)可以把信息傳輸?shù)街付ǖ碾娔X終端,并實(shí)現(xiàn)信息加密,只允許有權(quán)限的用戶才可打開。采用網(wǎng)絡(luò)式數(shù)據(jù)庫保存系統(tǒng)將稱重?cái)?shù)據(jù)保存到指定的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫完善的保密性配合對用戶信息進(jìn)行加密處理以及靈活的操作權(quán)限配置三層實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的保密。同時(shí)采用雙機(jī)熱備技術(shù),使網(wǎng)絡(luò)中存在兩份完全一樣的兩份稱重?cái)?shù)據(jù),可確保在極端情況下數(shù)據(jù)仍不被丟失。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電子汽車衡自動(dòng)裝煤、自動(dòng)稱重的一體化和智能化;具有數(shù)據(jù)安全、作弊防范、界面簡潔等優(yōu)點(diǎn),尤其在防范撬衡上有突出的優(yōu)勢,在實(shí)際應(yīng)用中為企業(yè)降低了成本,增加了效益,取得了良好的評(píng)價(jià)。

4結(jié)束語

本文所介紹的筒倉型電子汽車衡稱重管理系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了微機(jī)自動(dòng)稱重、大屏幕顯示、數(shù)據(jù)打印及存儲(chǔ)等功能,完成了稱量、開票、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化,提高了計(jì)量管理水平,簡化了稱重過程,大大提高了工作效率,有效地提高了計(jì)劃控制和調(diào)度管理的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性;為降低成本、增加效益做出了貢獻(xiàn),是電子汽車衡發(fā)展的新方向;也可以在港口、礦山、機(jī)場等含載重貨物車輛稱重的工業(yè)企業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用與擴(kuò)展,為企業(yè)取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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