目前,电子汽车衡称重已被广泛地应用在港口、矿山、物流管理等工业企业中,同时计算机信息管理技术在提高企业经营管理水平上也有着突出的贡献;实现汽车衡称重的计算机监控与管理是很多企业提高自身业务能力与经济效益的必然要求。

0引言

随着称重传感器制造技术、微电子技术的快速发展及计量法规的完善,电子汽车衡得到了快速发展,被广泛应用于港口、机场、矿山、冶金、化工、物资仓储及大宗载重货物车辆的称重计量和贸易结算。这个过程中作为财务部门收入和支出的货款凭证是物料计量单据。常用的仪表称重系统中,在计量数据的真实性问题上存在一定的漏洞。随着各项管理工作的深化,用户如何降成本、增效益、堵漏洞是一个非常迫切的问题。本文所介绍的筒仓型电子汽车衡称重管理系统是用于煤炭企业中的筒仓型定量装煤称重自动管理系统,在满足该企业筒仓型封闭式集中管理的装煤计量需求的同时,集成了自动装煤、称重、监控且操作简单、数据安全、智能信息化高、防作弊、界面简洁等优点,为电子汽车衡的发展提供了一个新的方向。

1系统的组成及采用的技术

系统实现了两个前磅房、四个汽车衡称重现场和四个后磅房的自动运行和管理。车辆经由前磅房、汽车衡称重现场和后磅房完成一次装车过程。每个前磅房分别管理两个汽车衡称重现场,实现车辆的IC卡信息采集和核对,让符合要求的车辆进入空闲的汽车衡称重现场;每个汽车衡称重现场后连接一个后磅房,在车辆装车成功后完成称重数据的保存和相关票据的打印等工作。

1.1系统的组成

系统由硬件和软件两部分组成,主要有:汽车衡秤体、数字传感器、称重显示仪表、数字接线盒、大屏幕显示器、工控机、打印机、UPS电源、车号识别读写器、电子标签、电动栏杆机、红外栅栏、报警控制盒、PLC控制器、智能装车控制系统、路由器和语音系统等。

1.2系统采用的技术

采用数字传感器防止不法分子通过遥控技术来进行控制,并辅助以红外防遥控系统和软件部分的称重曲线来实现;采用称重曲线来观察异常的曲线,在发现异常的曲线点时系统会自动提示用户进行检测;采用摄像头对衡体进行监控,并将称重瞬间的图片保存到数据库中去以备查案;采用红外栅栏来对车辆的上衡情况进行监视,如果车辆没有完全上衡系统会报警并不予称重;采用IC卡进行车辆识别,并同销售主服务器联网,通过映射来自动获取车辆信息、销售合同信息、装车煤种信息及车辆排除信息等;采用B/S结构的网络化查询技术,将公用数据发布到局域网上,通过B/S技术实现在任意电脑上不需要安装软件环境和客户端软件的便利。

2系统电气和业务流程的设计

2.1系统电气设计

电气系统以工控机和PLC控制系统为主,工控机与IC卡读卡器、栏杆机、红外车辆定位、打印机及网络相连获取车辆装车的相关信息,PCL与数字称重仪表、控制传感器相连获取称重数据和控制器状态等数据,并与工控机相互交换数据共同实现自动装车的智能型和准确性。

数字称重传感器通过电缆与数字称重仪表相连并将重量数据反馈到数字称重仪表;数字称重仪表输出RS232或RS485信号通过信号线与PLC相连,将重量数据传入PLC;PLC通过电缆与控制传感器相连获取各个控制器的状态,并且通过电缆线与各个开关继电器相连对开关进行控制;工控机使用RS232或RS485信号通过信号线与PLC相连将目标重量传入PLC并且PLC可以将实时数据传回工控机;将工控机与IC卡读卡器相连后获取车辆信息;拦杆机与红外车辆定位均通过电缆与工控机相连,工控机控制拦杆机的开启与关闭,红外车辆定位返回工控机车辆定位信息;与票据打印机相连可以打印相应的票据;通过局域网络,可以获取、更新、和注销合同。

2.2系统业务流程设计

以单台汽车衡的工作流程为例,车辆通过前磅房时经由IC卡读卡器获取到车号信息;由工控机向网络发出指令以获取对应的车辆信息、车辆轴数、预装煤种、销售合同信息、排队信息后,判断是否符合装车条件,如果符合则拦杆机放行,进行装车,如果不符合拦杆机可不放行不能上衡,也可放行,但不能装车空车下衡;符合装车条件的车辆行驶到磅体上后,由红外定位仪来判断车辆是否定位准确,如果定位不准确,会有报警声和方位红灯警示车辆定位错误的方位。前磅房主要负责IC卡车辆信息识别,拦杆机的控制及语音提示。当车辆在称重现场就绪后,车辆的皮重信息会被工控机记录下来,在工控机将目标重量发到PLC控制系统后开始自动装车;在装车过程中,汽车的重量会被磅体下面的数字传感器传回到仪表,然后再有仪表发回到工控机和PLC控制系统;工控机会把在汽车上衡后的重量变化的全过程以曲线的方式记录下来,这样从曲线图上可以防止撬磅作弊的事情发生;在装车重量接近目标重量的时候,PLC控制系统发出慢装指令将闸门口慢慢关小以控制流量,最终达到目标重量而结束;这时由后磅房的操作员保存上位机的此次的称重结果;打印相应的称重票据,车辆下衡,此辆装车结束。车辆经后磅房离开,后磅房标识本汽车衡称体为空闲,将空闲信息传回前磅房,由前磅房再次分配排队中的车辆通行。

3系统功能的设计

筒仓型电子汽车衡称重管理系统集成了IC卡识别、拦杆机自动控制、红外车位定位、自动票据打印、网络化查询、自动装煤、自动称重和视频监控等功能,适用于筒仓自动快速装车、自动称重计量、网络化管理需求。其中,IC卡识别、拦杆机自动控制、红外车位定位、自动票据打印等功能,通过工控机称重系统管理软件实现自动控制,采用C/S架构;网络化查询功能使用比较流行的B/S架构,这样在客户端可以直接用浏览器查看,无需安装任何软件,从而大大方便了用户的使用和维护;以上模块均由.NETFramework2.0、C#及MSSQLServer2005数据库管理系统编程实现。自动装煤、自动称重等功能采用SISMENS公司S7-200型PLC作为控制核,将称重仪表信号、工控机信号作为输入,然后通过算法处理采入数据,最后控制筒仓阀门做出相应动作。工控机、称重仪表分别通过串行通讯口0、1的自由口模式与PLC进行通信。筒仓的漏斗阀门分别由交流电机控制。系统的主要功能模块如下。

3.1用户识别功能

根据输入网络的运销调度命令,网络能自动识别用户号和对应的车牌号,并且能对每个用户进行运量累计,在接近完成合同量时有提示功能,完成合同量时有注销功能。采用远望谷XCRF型车号识别系统的车辆管理模式,通过预设的车号、车型及合同等信息,实现用户的自动识别。通过合同管理模块实现多台汽车衡协同发货,并可实现按照合同进行实时发货控制。具体方法是:称重操作时有合同信息提示,当合同余量低于60t时系统有报警提示,当合同余量为0时合同自动注销,停止发货(特殊情况下也可人工注销)。

3.2车型识别功能

通过网络自动识别车辆IC卡信息中车辆轴数,给出本车允许装运量(从而使装车不超载)并有回皮记录功能。并通过车辆档案管理实现车辆超载管理。

3.3定量装车功能

通过网络识别的用户和车型得出允许装运量后,由定量装车系统控制计算机向装车下位机(基于PLC控制的下位机)下达装车任务指令,下位机采用闭环控制,系统在装车中一边读取汽车衡仪表数据,计算剩余装车量,一边通过预设的智能算法实时控制仓下闸门开度,实现既快速又精确地装车。在装车过程中同时启动防遥控作弊功能,防撬衡作弊功能,视频监控功能和语音提示功能,以实现全方位的防作弊效果。

3.4销售打票功能

系统自动检测称重数据的完整性,并按照要求打印销售票。

3.5信息保密和传输功能

系统可以把信息传输到指定的电脑终端,并实现信息加密,只允许有权限的用户才可打开。采用网络式数据库保存系统将称重数据保存到指定的数据库服务器中,充分利用网络数据库完善的保密性配合对用户信息进行加密处理以及灵活的操作权限配置三层实现对数据信息的保密。同时采用双机热备技术,使网络中存在两份完全一样的两份称重数据,可确保在极端情况下数据仍不被丢失。本系统实现了电子汽车衡自动装煤、自动称重的一体化和智能化;具有数据安全、作弊防范、界面简洁等优点,尤其在防范撬衡上有突出的优势,在实际应用中为企业降低了成本,增加了效益,取得了良好的评价。

4结束语

本文所介绍的筒仓型电子汽车衡称重管理系统基于计算机技术,实现了微机自动称重、大屏幕显示、数据打印及存储等功能,完成了称量、开票、数据查询、统计自动化,提高了计量管理水平,简化了称重过程,大大提高了工作效率,有效地提高了计划控制和调度管理的实时性和准确性;为降低成本、增加效益做出了贡献,是电子汽车衡发展的新方向;也可以在港口、矿山、机场等含载重货物车辆称重的工业企业中得到更广泛的应用与扩展,为企业取得很好的经济效益和社会效益。

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