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天车自动定位称重计量管理系统

发布时间:2017/06/19
天车自动定位称重计量管理系统

    天车自动定位称重计量管理系统是基于我公司多项专利技术开发成功的高新技术产品,被列入2014年度河北省科技创新基金支持项目。
    天车自动定位称重计量管理系统资质
>>概述
    在钢铁、港口、物流等企业,天车作为物流的主要运载设备,因计量管理需要都安装了天车电子秤,这些电子秤或者采用有线数传方案,或者采用无线数传方案,但最有有效的称量数据采获都是靠人工抄录,其突出的弊端是:抄表员工作繁重并可能发生因人为因素而造成数据误报、虚报和漏报等现象。
    天车自动定位称重计量管理系统就是在天车电子秤基础上加装自动定位装置、分站、主站和上位机系统,根据炼钢厂的工艺流程,借助计算机技术及网络工程技术对采集到的称重数据进行理解、推理、认知和自学习,然后对天车运行和生产过程中的重量信息和位置信息等进行自动跟踪、智能分析,从而实现数据综合管理(如建立生产明细台帐、数据分类统计、数据查询及报表生成等)。该系统可以指导建立科学高效的生产调度指挥系统和最优化的能源消耗指标,使得工艺控制更加准确科学,大大降低了人工费用和物料消耗,生产管理更加高效,大大节约了企业的生产成本,产品质量水平得到明显的提高。该系统为整个生产调度、监控、管理系统奠定了可靠的技术基础,可自动接入该企业的工业以太网或企业的ERP系统,企业管理者坐在办公室里就可以从监测画面上看到现场的模拟运行图,随时了解现场工况,随时查询以往生产记录和有关历史数据。
    天车自动定位称重计量管理系统是数据采集和物流管理系统中的基础和核心环节,是企业实现信息自动化的必然选择。

>>工作原理
    天车自动定位称重计量管理系统的工作原理(以钢铁企业应用为例):将炼钢厂作业场景中与天车关联度较强且与测量有关的明晰驻在物(包括混铁炉、炼钢炉、废钢堆、回炉线、连铸机、出钢道等)作为定位点并加装位置标识,安装有称重检测装置(即称重传感器)、位置检测装置(即位置传感器)和分站的天车运行到这些定位点后,分站内的计算机能够自动把此时的重量数据、位置编码和分站编号等数据采集处理并打包形成报文存储,根据主站的呼叫需要,随时将报文传送到主站。而天车运行到某定位点时到底完成某功能与否还要根据其进出该位置的称量数据变化(即差值重量)进行逻辑判断,我们设定进入该位置天车的称量数据为入点重量,离开该位置时天车的称量数据为出点重量,二者之间的差值称之为差值重量(既:差值重量=出点重量-入点重量)。
判据如下:
1.若差值重量 > 正零重量(如1吨)则认为出点重量大于入点重量,这种情况一般为
入点重量为“零”,吊起状态
入点重量不为“零”,加入状态
2.若差值重量 < 正零重量(如1吨)则认为出点重量小于入点重量,这种情况一般为
出点重量为“零”,放下状态
出点重量不为“零”,倒出状态
3.若差值重量 = 正零重量(如1吨)则认为出点重量等于入点重量,这种情况一般为路过。
    基于上述,如果能够得到天车的位置信息和重量信息,再充分结合炼钢厂的工艺流程,我们就可以根据重量逻辑、位置逻辑和时序逻辑来定性定量判断天车都进行了何种作业,从而自动计量出兑入铁水量、加入废钢量、浇注量和连铸消耗等。如果借助无线数传通讯技术,再充分利用计算机网络技术和数据库技术,我们不但能够实现数据无线远传、自动识别物料种类同时自动记录称量数据,还可以将生产过程中的信息进行实时采集和存储,经过处理汇总得到整个生产现场的当前状况信息和历史数据,对生产调度人员掌握整个厂区的生产状况、管理人员了解当前产耗情况都会起到非常重要的作用。
>>系统组成
  系统硬件构成
   
天车电子秤 所有参与系统的天车(包括兑铁水、加废钢、出钢水的天车等)都需要安装电子秤,确保称量数据准确计量可靠。
○位置传感器:所有现场中与天车作业关联度较强且与计量有关的明晰驻在物(即定位点,包括混铁炉、炼钢炉、废钢堆、回炉线、连铸机、出钢道等)都必须安装位置传感器。通过在轨道旁密布预先写入位置信息的RFID标签可以为获得天车实时运行轨迹提供技术保障。
○智能定位仪:参与系统的每一部天车都必须安装智能定位仪,当天车运行到目标位置点时能够可靠自动获取当前位置信息。通过智能定位仪与位置传感器,系统可以获取大车和小车的实时运行轨迹。
○分站:参与系统的每一部天车都必须安装分站,分站能够完成称重数据、位置数据等有关数据的实时采集、报文生成、显示,根据主站和上位机需要适时传送报文信息。
○主站:整个系统需要一台或几台主站,主站受控于上位机,分时轮询各分站并从各分站获得报文信息,主站能够轮换显示各分站当前的重量、位置等信息。为最大程度满足系统对数据采集实时性的要求,建议采用“一托四”即一台主站最多带四台分站的方案。
○上位机:整个系统至少需要在调度室配置一台数据采集上位计算机,用于数据采集和现场工况模拟显示,该计算机上与主站连接。根据用户需要,可以在诸如炼钢厂长办公室、炼钢副厂长办公室增配上位机,通过以太网实现与调度室上位机进行数据交换。
  
    系统软件构成
    冶金天车自动定位称重计量管理系统软件是以windows操作系统为平台,SQL SERVER为数据库,利用微软的可视化编程软件VB为开发工具开发的应用软件。软件操作简便、运行稳定可靠。系统软件包括如下子系统:数据采集和数据库子系统、逻辑推理和规则录入子系统、数据浏览查询子系统、数据报表子系统、通讯子系统、合金秤重量采集系统(增配可选)以及散装料重量采集系统(增配可选)。
    软件系统实现的功能主要包括: ◇实现称重数据的自动实时采集,现场就地显示和无线远传,上位机管理软件实现现场实时数据监控。
◇自动识别目标位置并获取当时有效的称重数据形成报文传送给上位机,识别过程无须人工干预。
◇上位机监测主画面实时显示工艺流程数据信息和天车运行状态。
◇自动生成称重报表、各转炉产量消耗工况台帐、班产数据台帐(具体内容:钢水炉号、计划钢种、装铁时刻、铁水量、废钢量、出钢时刻、出钢量、溅渣时间、冶炼周期、同时显示各班铁水、废钢、各种合金料、各种散装料消耗总量);
◇自动生成各连铸台帐(具体内容:炉号、上大包架时刻、开浇时刻、浇铸周期、出钢量、铸坯支数(支数为手工输入,或可以输入理论产量);同时显示各班钢水、铸坯总产量);
◇自动生成并可以查询如下数据报表: 按照炉号统计的生产消耗重量统计信息,按照班、日、月或任意时间段统计的生产消耗统计信息,按种类分开的散装料加入时间和配料量列表;
◇辅助信息维护,如工艺物料增加、料仓物料变更、班次设定、钢种增加、班次及炉号调整等。
    
    
    
>>系统突出特点和优势
◇成本低廉:用户只需要很小投资即可实施本系统
◇技术先进:2014年度河北省科技创新基金支持项目,关键组部件拥有自主知识产权
◇易于实施:可以在原有天车电子秤的基础上通过备件、技改或工程等方式分步改造
◇安装方便:所有部件设计小巧,便于安装
◇通用性强:采用模块化设计方案,互换性好,通用性强
◇实用性强:免除手工抄录数据和人工报表之弊端,数据自动记录存储、汇总和报表生成
◇可靠性强:符合工业设计标准,关键组部件经过多现场实际应用,可靠耐久

>>电子天车秤高精度准确计量保障措施
    通常要求,天车秤准确称重计量必须达到的指标是:静态标定精度0.1%F.S,系统综合精度0.3%F.S。要可靠实现天车秤高精度准确计量,必须采取以下诸多保障措施。
选择合理的秤体结构方案并配置高精度称重传感器。
    实践证明最常用的为传感器轴压式秤体结构方案,配置精度等级优于0.03% F.S、抗偏抗侧抗冲击能力强的鱼背面承载桥式称重传感器。该方案突出特点是:不改变天车的基本结构,不会降低原天车的安全系数和提升高度,实现实时准确计量。
选用数字称重仪表组成数字电子秤。
   数字称重仪表能够从根本上解决模拟式电子秤计量精度差的缺陷。数字称重仪表突出优势是:
※mV级模拟信号先行转换放大V级数字信号再传送,有效解决了射频干扰和电磁干扰问题,有效抗击强电干扰和浪涌冲击影响;
※数字信号长线无损传输可靠距离可达1000米;
※数字信号加密传输,防止篡改,难以作弊,确保称量安全可靠;
※各只传感器分别采样和AD转换,采用数字和算技术代替传统的模拟和算技术,通过工业总线协议传送数据,高速高效可靠;
※AD分辨率更高(24位),采样速度更快(200次/秒),显示分度数更大(50000),非线性优于0.01% F.S,计量精度更有保证。
启用卷筒钢丝绳重量补偿措施。
    通过在卷筒上设置测速机构以及称重仪表专门设计的软件模块对吊钩升降过程中空中钢丝绳重量变化引起的附加误差进行补偿,消除零点升降误差,克服了要求吊钩必须处在等高位置的前提下进行称重计量的局限性,从而很好地实现了称重计量准确、方便和快捷。

>>电子天车秤实用功能的实现
主钩、副钩合成计量
    对于传感器轴压式秤体结构方案,有时需要主钩、副钩同时参与作业并称重计量(如炼钢厂向转炉加废钢、向转炉兑铁水等),为此主钩和副钩分别安装电子秤,主钩、副钩的称重控制仪表分别将各自的重量信号送往信号调理累加器实时合成、显示和输出。
○称重数据无线远传,一发多收、多点监测
    电子天车秤的称量数据,除用于在空中天车上醒目位置安装大屏幕显示器进行显示外,还需要无线远传到地面控制室,为此需要增加无线数传装置将称重仪表采集的称量数据远传到无线接收显示器,无线接收显示器可以选择与大屏幕显示器、计算机或者PLC系统进行通讯。
    当天车称重数据需要多点监测时,用户可以采用频点相同的多台无线接收仪表或多个无线接收大屏幕显示器同时接收从同一发射端发送的称重数据以实现“一发多收、多点监测”功能。
○天车超载报警和安全保护
    称重仪表设计有起重量限制器的功能,可编程继电器输出动作点,在实现准确计量的同时,还可以实现天车超载报警控制功能和安全保护功能。不必再另行安装起重量限制器,避免和节省了用户重复投资。
无线远程标定和遥控操作
   称重仪表设计有外部键控功能,通过配置遥控器可实现无线远程标定和无线远程去皮、清零、清除、累加和打印等。
   目前此自动定位称重计量系统已积累多个成功案例,点击查看详情。
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