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天車自動定位稱重計量管理系統

發布時間:2017/06/19
天車自動定位稱重計量管理系統

    天車自動定位稱重計量管理系統是基于我公司多項專利技術開發成功的高新技術產品,被列入2014年度河北省科技創新基金支持項目。
    天車自動定位稱重計量管理系統資質
>>概述
    在鋼鐵、港口、物流等企業,天車作為物流的主要運載設備,因計量管理需要都安裝了天車電子秤,這些電子秤或者采用有線數傳方案,或者采用無線數傳方案,但最有有效的稱量數據采獲都是靠人工抄錄,其突出的弊端是:抄表員工作繁重并可能發生因人為因素而造成數據誤報、虛報和漏報等現象。
    天車自動定位稱重計量管理系統就是在天車電子秤基礎上加裝自動定位裝置、分站、主站和上位機系統,根據煉鋼廠的工藝流程,借助計算機技術及網絡工程技術對采集到的稱重數據進行理解、推理、認知和自學習,然后對天車運行和生產過程中的重量信息和位置信息等進行自動跟蹤、智能分析,從而實現數據綜合管理(如建立生產明細臺帳、數據分類統計、數據查詢及報表生成等)。該系統可以指導建立科學高效的生產調度指揮系統和最優化的能源消耗指標,使得工藝控制更加準確科學,大大降低了人工費用和物料消耗,生產管理更加高效,大大節約了企業的生產成本,產品質量水平得到明顯的提高。該系統為整個生產調度、監控、管理系統奠定了可靠的技術基礎,可自動接入該企業的工業以太網或企業的ERP系統,企業管理者坐在辦公室里就可以從監測畫面上看到現場的模擬運行圖,隨時了解現場工況,隨時查詢以往生產記錄和有關歷史數據。
    天車自動定位稱重計量管理系統是數據采集和物流管理系統中的基礎和核心環節,是企業實現信息自動化的必然選擇。

>>工作原理
    天車自動定位稱重計量管理系統的工作原理(以鋼鐵企業應用為例):將煉鋼廠作業場景中與天車關聯度較強且與測量有關的明晰駐在物(包括混鐵爐、煉鋼爐、廢鋼堆、回爐線、連鑄機、出鋼道等)作為定位點并加裝位置標識,安裝有稱重檢測裝置(即稱重傳感器)、位置檢測裝置(即位置傳感器)和分站的天車運行到這些定位點后,分站內的計算機能夠自動把此時的重量數據、位置編碼和分站編號等數據采集處理并打包形成報文存儲,根據主站的呼叫需要,隨時將報文傳送到主站。而天車運行到某定位點時到底完成某功能與否還要根據其進出該位置的稱量數據變化(即差值重量)進行邏輯判斷,我們設定進入該位置天車的稱量數據為入點重量,離開該位置時天車的稱量數據為出點重量,二者之間的差值稱之為差值重量(既:差值重量=出點重量-入點重量)。
判據如下:
1.若差值重量 > 正零重量(如1噸)則認為出點重量大于入點重量,這種情況一般為
入點重量為“零”,吊起狀態
入點重量不為“零”,加入狀態
2.若差值重量 < 正零重量(如1噸)則認為出點重量小于入點重量,這種情況一般為
出點重量為“零”,放下狀態
出點重量不為“零”,倒出狀態
3.若差值重量 = 正零重量(如1噸)則認為出點重量等于入點重量,這種情況一般為路過。
    基于上述,如果能夠得到天車的位置信息和重量信息,再充分結合煉鋼廠的工藝流程,我們就可以根據重量邏輯、位置邏輯和時序邏輯來定性定量判斷天車都進行了何種作業,從而自動計量出兌入鐵水量、加入廢鋼量、澆注量和連鑄消耗等。如果借助無線數傳通訊技術,再充分利用計算機網絡技術和數據庫技術,我們不但能夠實現數據無線遠傳、自動識別物料種類同時自動記錄稱量數據,還可以將生產過程中的信息進行實時采集和存儲,經過處理匯總得到整個生產現場的當前狀況信息和歷史數據,對生產調度人員掌握整個廠區的生產狀況、管理人員了解當前產耗情況都會起到非常重要的作用。
>>系統組成
  系統硬件構成
   
天車電子秤 所有參與系統的天車(包括兌鐵水、加廢鋼、出鋼水的天車等)都需要安裝電子秤,確保稱量數據準確計量可靠。
○位置傳感器:所有現場中與天車作業關聯度較強且與計量有關的明晰駐在物(即定位點,包括混鐵爐、煉鋼爐、廢鋼堆、回爐線、連鑄機、出鋼道等)都必須安裝位置傳感器。通過在軌道旁密布預先寫入位置信息的RFID標簽可以為獲得天車實時運行軌跡提供技術保障。
○智能定位儀:參與系統的每一部天車都必須安裝智能定位儀,當天車運行到目標位置點時能夠可靠自動獲取當前位置信息。通過智能定位儀與位置傳感器,系統可以獲取大車和小車的實時運行軌跡。
○分站:參與系統的每一部天車都必須安裝分站,分站能夠完成稱重數據、位置數據等有關數據的實時采集、報文生成、顯示,根據主站和上位機需要適時傳送報文信息。
○主站:整個系統需要一臺或幾臺主站,主站受控于上位機,分時輪詢各分站并從各分站獲得報文信息,主站能夠輪換顯示各分站當前的重量、位置等信息。為最大程度滿足系統對數據采集實時性的要求,建議采用“一托四”即一臺主站最多帶四臺分站的方案。
○上位機:整個系統至少需要在調度室配置一臺數據采集上位計算機,用于數據采集和現場工況模擬顯示,該計算機上與主站連接。根據用戶需要,可以在諸如煉鋼廠長辦公室、煉鋼副廠長辦公室增配上位機,通過以太網實現與調度室上位機進行數據交換。
  
    系統軟件構成
    冶金天車自動定位稱重計量管理系統軟件是以windows操作系統為平臺,SQL SERVER為數據庫,利用微軟的可視化編程軟件VB為開發工具開發的應用軟件。軟件操作簡便、運行穩定可靠。系統軟件包括如下子系統:數據采集和數據庫子系統、邏輯推理和規則錄入子系統、數據瀏覽查詢子系統、數據報表子系統、通訊子系統、合金秤重量采集系統(增配可選)以及散裝料重量采集系統(增配可選)。
    軟件系統實現的功能主要包括: ◇實現稱重數據的自動實時采集,現場就地顯示和無線遠傳,上位機管理軟件實現現場實時數據監控。
◇自動識別目標位置并獲取當時有效的稱重數據形成報文傳送給上位機,識別過程無須人工干預。
◇上位機監測主畫面實時顯示工藝流程數據信息和天車運行狀態。
◇自動生成稱重報表、各轉爐產量消耗工況臺帳、班產數據臺帳(具體內容:鋼水爐號、計劃鋼種、裝鐵時刻、鐵水量、廢鋼量、出鋼時刻、出鋼量、濺渣時間、冶煉周期、同時顯示各班鐵水、廢鋼、各種合金料、各種散裝料消耗總量);
◇自動生成各連鑄臺帳(具體內容:爐號、上大包架時刻、開澆時刻、澆鑄周期、出鋼量、鑄坯支數(支數為手工輸入,或可以輸入理論產量);同時顯示各班鋼水、鑄坯總產量);
◇自動生成并可以查詢如下數據報表: 按照爐號統計的生產消耗重量統計信息,按照班、日、月或任意時間段統計的生產消耗統計信息,按種類分開的散裝料加入時間和配料量列表;
◇輔助信息維護,如工藝物料增加、料倉物料變更、班次設定、鋼種增加、班次及爐號調整等。
    
    
    
>>系統突出特點和優勢
◇成本低廉:用戶只需要很小投資即可實施本系統
◇技術先進:2014年度河北省科技創新基金支持項目,關鍵組部件擁有自主知識產權
◇易于實施:可以在原有天車電子秤的基礎上通過備件、技改或工程等方式分步改造
◇安裝方便:所有部件設計小巧,便于安裝
◇通用性強:采用模塊化設計方案,互換性好,通用性強
◇實用性強:免除手工抄錄數據和人工報表之弊端,數據自動記錄存儲、匯總和報表生成
◇可靠性強:符合工業設計標準,關鍵組部件經過多現場實際應用,可靠耐久

>>電子天車秤高精度準確計量保障措施
    通常要求,天車秤準確稱重計量必須達到的指標是:靜態標定精度0.1%F.S,系統綜合精度0.3%F.S。要可靠實現天車秤高精度準確計量,必須采取以下諸多保障措施。
選擇合理的秤體結構方案并配置高精度稱重傳感器。
    實踐證明最常用的為傳感器軸壓式秤體結構方案,配置精度等級優于0.03% F.S、抗偏抗側抗沖擊能力強的魚背面承載橋式稱重傳感器。該方案突出特點是:不改變天車的基本結構,不會降低原天車的安全系數和提升高度,實現實時準確計量。
選用數字稱重儀表組成數字電子秤。
   數字稱重儀表能夠從根本上解決模擬式電子秤計量精度差的缺陷。數字稱重儀表突出優勢是:
※mV級模擬信號先行轉換放大V級數字信號再傳送,有效解決了射頻干擾和電磁干擾問題,有效抗擊強電干擾和浪涌沖擊影響;
※數字信號長線無損傳輸可靠距離可達1000米;
※數字信號加密傳輸,防止篡改,難以作弊,確保稱量安全可靠;
※各只傳感器分別采樣和AD轉換,采用數字和算技術代替傳統的模擬和算技術,通過工業總線協議傳送數據,高速高效可靠;
※AD分辨率更高(24位),采樣速度更快(200次/秒),顯示分度數更大(50000),非線性優于0.01% F.S,計量精度更有保證。
啟用卷筒鋼絲繩重量補償措施。
    通過在卷筒上設置測速機構以及稱重儀表專門設計的軟件模塊對吊鉤升降過程中空中鋼絲繩重量變化引起的附加誤差進行補償,消除零點升降誤差,克服了要求吊鉤必須處在等高位置的前提下進行稱重計量的局限性,從而很好地實現了稱重計量準確、方便和快捷。

>>電子天車秤實用功能的實現
主鉤、副鉤合成計量
    對于傳感器軸壓式秤體結構方案,有時需要主鉤、副鉤同時參與作業并稱重計量(如煉鋼廠向轉爐加廢鋼、向轉爐兌鐵水等),為此主鉤和副鉤分別安裝電子秤,主鉤、副鉤的稱重控制儀表分別將各自的重量信號送往信號調理累加器實時合成、顯示和輸出。
○稱重數據無線遠傳,一發多收、多點監測
    電子天車秤的稱量數據,除用于在空中天車上醒目位置安裝大屏幕顯示器進行顯示外,還需要無線遠傳到地面控制室,為此需要增加無線數傳裝置將稱重儀表采集的稱量數據遠傳到無線接收顯示器,無線接收顯示器可以選擇與大屏幕顯示器、計算機或者PLC系統進行通訊。
    當天車稱重數據需要多點監測時,用戶可以采用頻點相同的多臺無線接收儀表或多個無線接收大屏幕顯示器同時接收從同一發射端發送的稱重數據以實現“一發多收、多點監測”功能。
○天車超載報警和安全保護
    稱重儀表設計有起重量限制器的功能,可編程繼電器輸出動作點,在實現準確計量的同時,還可以實現天車超載報警控制功能和安全保護功能。不必再另行安裝起重量限制器,避免和節省了用戶重復投資。
無線遠程標定和遙控操作
   稱重儀表設計有外部鍵控功能,通過配置遙控器可實現無線遠程標定和無線遠程去皮、清零、清除、累加和打印等。
   目前此自動定位稱重計量系統已積累多個成功案例,點擊查看詳情。
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