您好, 歡迎來到化工儀器網
煤礦機械式地磅改造實現數據自動采集
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。如果將機械式地磅更換為數字式地磅，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、提率的佳方案。
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汽車衡配合好， 選用原地磅生產廠家的數字化改造設備。傳感器 選用BM -LS30T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 1.2mV/d，空稱范圍1.2 ~ 20 mV.
(2)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、±500mV、士1 V、士 10V、±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，其他部門和人員使用。實 現的過程及主要功能：自動采集地磅的稱重信號、 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MSComm控件對串口編程。用MSComm控 件的OnComm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MSComm控件Rthieshold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屬性值說明在產生OnCoimm事件之 前要接收的字符數。動態改變Rthreshold屬性值來 控制觸發OnComm事件的時機，以保證在讀取串口 時能讀到個完整的數據幀。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。
OnComm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，杜了人為作弊 現象，符合企業現代化管理的需要。