车辆衡自动称重系统的设计与实现

　　我国的钢铁行业自1996年钢产量首次超过1亿t以后,钢产量已经连续9年居世界第一位,是世界上最大的钢铁生产国^[1].但 是,随着国外同行在产业集中度、能源消耗控制技术等方面的进步,我国钢铁行业开始面临由大变强的挑战.鉴于此,我国推出“钢铁新政”新增节能减排外贸政 策,加速淘汰落后,抑制产能过剩.其中,信息化扮演着举足轻重的角色.工业化和信息化给传统的冶金工业生产过程带来了革命性的变化,同时也使精益生产^[2-3]成为可能,准确的测量是精益生产的基础之一.称重技术在钢铁生产中广泛应用,为工业过程提供了准确的计量手段;计算机网络技术的应用使自动化程度更高,促进了生产力的更大提高.

　　早期的称重系统基于模拟量称重传感器,称重过程完全由人工控制和读取,容易受人为因素的影响,准确度和效率都低,信息管理的能力弱.自从周祖濂 [4]提出数字称重系统的概念以来,各种称重系统广泛应用于各种行业的称重、计量等领域.随着各种传感器技术、计算机控制技术和其他监控技术的发展,人们 对称重提出新的需求,自动称重(或称智能称重)应运而生.在冶金方面,我国自动汽车衡称重系统首先在山东莱钢于1999年研制并投入使用,随后国内各衡器 制造商及软件开发商在此基础上推出相应的无人值守电子汽车衡计量系统.但目前国内冶金企业的自动称重系统应用还不多见,究其原因,一是由于减员增效的认同 不一致以及自动称重需要综合多方面的技术,另一方面称重不是独立的系统,往往需要与其他系统整合,增加了实际操作的难度.

　　1　需求分析

　　由于传统的人工计量方式效率低且计量不准确、称重数据报送不及时、不能进行远程监控和管理,自动化程度较低,难以实现高效率快速称重,浪费了很多的人力和物力,造成了不必要的损失^[5].基 于常规汽车衡设备以及钢铁行业厂区原材料物流的特点,构建稳定的具备容错能力的无人值守网络化称重平台,可以更好地解决人为失误和称重效率问题.该系统既 要完成全自动的称重,满足称重的实际需求,支持远程称重,同时强调稳定性和可靠性.具体要求为:1)能够实现车辆衡自动称重,完成车辆识别以及获得有效净 重;2)能够支持多种称重模式,提高系统的稳定性;3)能够支持视频拍照和监控,以便事后追朔以及远程视频监控;4)需有良好的容错性,支持事后记录分 析,同时保证在网络中断时仍能顺利完成称重过程;5)具有报表统计分析功能.

　　2　称重系统总体结构

　　整个系统包含本地称重磅房和远程计量中心2部分.本地称重磅房包含称重前置工控机、汽车衡系统、IC卡系统、IO控制、道闸系统、视频系统,如图1所示.