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行車稱重?zé)o線遙測調(diào)度系統(tǒng)簡介
行車稱重?zé)o線遙測調(diào)度系統(tǒng)
一,、概述
江西銅業(yè)公司貴溪冶煉廠是個(gè)大型現(xiàn)代化銅冶煉工廠，年產(chǎn)電解銅二十萬噸,，熔煉牢間是冶煉廠主生產(chǎn)車間,，每天原料投入，產(chǎn)出量幾千噸,，而且品種達(dá)十幾種,，要將閃速爐，電爐產(chǎn)出冰銅用吊車送往轉(zhuǎn)爐,，轉(zhuǎn)爐產(chǎn)出粗銅送往精煉爐,，原來采用幾種傳送方式，由于故障率高,，有時(shí)采用載波由吊車工報(bào)數(shù)據(jù),，容易引起誤報(bào)和漏報(bào)。
貴溪冶煉廠與北京市自動化系統(tǒng)成套工程公司合作開發(fā)“行牢稱重?zé)o線遙測調(diào)度系統(tǒng)”,，采用性能好,，體積小，抗振性強(qiáng)的工作站,、電臺,。成功解決了行車稱重?zé)o線遙測調(diào)度問題，經(jīng)過半年生產(chǎn)實(shí)踐證明傳送數(shù)據(jù)可靠,、準(zhǔn)確,。
二、行車稱重?zé)o線遙測系統(tǒng)構(gòu)成
1,、構(gòu)成
系統(tǒng)前端由安裝在行車上的行車工作站構(gòu)成,，行車工作站將行車稱重信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將采集的數(shù)字信號經(jīng)過處理后,，通過無線電臺傳送給地面接收電臺,，接收電臺將信號傳輸給地面工作站，地面工作站將接收到的信號進(jìn)行歸納處理,、監(jiān)視,，并通過雙絞線傳送給陽極爐、閃速爐操作室顯示,，通過以太網(wǎng)傳送給5臺轉(zhuǎn)爐操作室顯示,，傳送給車間辦公室終端，車間辦公室進(jìn)行最終的數(shù)據(jù)歸納,，生成報(bào)表(班報(bào),、日報(bào)等>并打印。
2、硬件構(gòu)成
（1）行車工作站（共3臺）
主要采用PC/104數(shù)據(jù)采集卡和研華公司3.5寸餅干PC機(jī)PCM-4825L,。該機(jī)主板上帶有Local bus IDE,，UGA/LCD，兩個(gè)串口,，一個(gè)井口和軟驅(qū)接口,，并附帶16M電子硬盤,。體積小巧卻達(dá)到了486級工業(yè)PC的配置,。顯示屏采用EL場致發(fā)光器，低電磁干擾,，抗震性強(qiáng),，工作溫度為-40度~85度。薄膜EL玻璃平板在其透明絕緣層和行,、列電極矩陣之間夾著一層薄膜發(fā)光層,。
整個(gè)薄膜層是在一個(gè)玻璃基座上以固態(tài)形式沉積而成，而不需要真空或液晶材料,，因而具有*的抗震性能（100G）行和列電極以X-Y的形式排列,，其交叉區(qū)形成一像素。在行電極上和列電極加上電壓,，使相應(yīng)像素點(diǎn)上的熒光粉發(fā)光,。從而使其具有良好的亮度、對比度和方便的可視性一寬視角大于160度,。
（2）電臺（4臺）
采用無線一體化電臺,，電臺為全封閉構(gòu)造，防塵抗震,，溫度范圍為-30-70度,。電臺通過RS-232接口與工作站相連。
（3）天車工作站減震性和防腐性設(shè)計(jì)
天車工作站由專業(yè)設(shè)計(jì)師精心設(shè)計(jì)而成,，結(jié)構(gòu)上充分考慮到行車運(yùn)行時(shí)所處的特殊環(huán)境,，空間小、煙氣大,、震動頻繁劇烈,。在減震方面，結(jié)構(gòu)上采用雙層嵌套方式,。在工作站內(nèi)裝有兩排平行導(dǎo)軌,，導(dǎo)軌上裝有可拉出、推進(jìn)的雙層平板,，平板上則集成了各種控制器件和電源,。在平板下面與拒底接觸部分裝有兩排阻尼減震器。而在工作站外部四個(gè)底角的固定部分又裝有橡膠減震墊,。這樣通過由外到內(nèi)的兩層減震裝置,，使外部震動對平板的電子器件的影響減小到程度,。在防腐方面，整個(gè)機(jī)拒采取密閉式結(jié)構(gòu),，只在控制柜兩側(cè)裝有兩個(gè)通風(fēng)口,，一側(cè)裝有電扇向外抽風(fēng)，保持柜內(nèi)氣流流動,，幫助電子器件散熱,。而另一側(cè)通風(fēng)口裝有一過濾器（過濾器內(nèi)裝有活性炭），將進(jìn)入柜內(nèi)氣流中的煙氣過濾掉,，只要定期更換過濾器中的活性炭,，就可有效防止煙氣對電子器件造成腐蝕。
（4）地面工作站
采用DELL公司的GX1臺式機(jī),，內(nèi)置3COM509網(wǎng)卡,，與企業(yè)網(wǎng)相連。
三,、系統(tǒng)軟件
1,、行車工作站部分
行車工作站為系統(tǒng)的前端機(jī)，采用WINDOWS32操作系統(tǒng)和組態(tài)王2.0軟件,，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,，輸入，計(jì)算,，顯示功能,，并在該軟件基礎(chǔ)上開發(fā)無線通訊驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)與地面工作站的通訊,。
2,、地面工作站部分
地面工作站為本系統(tǒng)的核心，采用WINDOWS NT操作系統(tǒng)和組態(tài)王5.1軟件,，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示,、存儲、轉(zhuǎn)發(fā),，并在該軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)無線通訊驅(qū)動程序,，實(shí)現(xiàn)與行車工作站通訊。
四,、行車工作站人機(jī)聯(lián)系
根據(jù)現(xiàn)場工藝需要,，利用組態(tài)王軟件制作如下人機(jī)界面。圖2為行車工作站主窗體畫面,，當(dāng)要稱重時(shí),，按FI鍵，顯示物料窗口，如圖3所示,。圖3中有18種物料,，根據(jù)提示所需的物料字母鍵，再按FI鍵確認(rèn)物料進(jìn)入圖2左上角方框中“1冰銅”,。按A鍵,，彈出包子號對話框，按對應(yīng)包子號,，再按Enter鍵,，包子號設(shè)定完了。按S鍵,，顯示包箱窗口,，如圖四所示,，按對應(yīng)的包箱號(F1-F10鍵)設(shè)定完包箱號,。按時(shí)鍵顯示來源和去向窗口，如圖五所示,，設(shè)定物料從哪里來,，送往那里去。
在圖2所示主畫面窗口中,，設(shè)定好包子號,，包箱號，爐號,，來源去向后,，可以進(jìn)行稱重。首先吊起空包子,，這時(shí)顯示畫面上中顯示空包子和重量,，實(shí)際測量值如23T，這時(shí)按D,，測量重量進(jìn)入*框中,。當(dāng)空包子裝滿物料（冰銅）后，再吊起裝滿冰銅的包子,，顯示測量值如55T,，這時(shí)按F5鍵，測量值55T進(jìn)入總重框中,。再將裝滿冰銅包子吊到轉(zhuǎn)爐,，將冰銅倒入轉(zhuǎn)爐后，再稱包子重量如30T,，這時(shí)按F7鍵,，測量值30T進(jìn)入空后框中，這是產(chǎn)生32T，裝入25T,，包殼7T自動進(jìn)入各自的顯示框中,。這時(shí)按下發(fā)送鍵F11鍵，發(fā)送狀態(tài)燈亮,，數(shù)據(jù)將發(fā)送到地面工作站,。如果發(fā)送不成功，則通訊故障燈亮,，操作工必須重新發(fā)送,。
行車工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)前，首先監(jiān)測通訊線路是否被占用,，若通訊線路被占用將不允許發(fā)送數(shù)據(jù)：若通訊線路未被占用,，則向發(fā)送地面工作站發(fā)送數(shù)據(jù)。為保證通訊的正確性,，在發(fā)送結(jié)束后,，將等待一段時(shí)間接收地面站的返回信號。如果接收得的返回信號正確則表示數(shù)據(jù)發(fā)送成功,；如果沒有收到地面工作站的返回信號,，收到錯(cuò)誤的返回信號或通訊失敗信號則表示數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，通訊失敗后系統(tǒng)將重復(fù)上面過程再發(fā)送兩次數(shù)據(jù),，若發(fā)送仍舊失敗則通訊故障燈亮表示通訊故障,。由于三臺行車工作站都要向地面工作站發(fā)送數(shù)據(jù)，所以可能出現(xiàn)三臺行車操作站中兩臺或三臺同時(shí)向地面站發(fā)送的通訊碰撞情況,，系統(tǒng)預(yù)先規(guī)定好了行車工作站的優(yōu)先級別,，優(yōu)先級別高的行車工作站優(yōu)先發(fā)送數(shù)據(jù)，優(yōu)先級別低的行車操作站等待優(yōu)先級別高的行車工作站發(fā)送完數(shù)據(jù)后再發(fā)送,。
五,、地面工作站
地面工作站系統(tǒng)軟件運(yùn)行WINDOWS NT操作系統(tǒng)平臺，應(yīng)用軟件由三部分組成,，電臺驅(qū)動程序,，地面站工程軟件，數(shù)碼管顯示軟件,。
電臺驅(qū)動程序用Visual C++開發(fā),。當(dāng)行車操作站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，地面工作站的電臺接收到信號后,，地面工作站首先判斷是幾號行車工作站發(fā)送的數(shù)據(jù),，發(fā)送數(shù)據(jù)的性質(zhì)(是要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)還是要執(zhí)行的命令)，對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),。如果沒有通過校驗(yàn)向行車工作站發(fā)送通訊失敗信號：如果通過校驗(yàn)先給行車工作站發(fā)送接收正確信號,，再根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的性質(zhì)將數(shù)據(jù)傳送給行叫車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或執(zhí)行代表的命令,。
地面站工程軟件是地面工作站系統(tǒng)軟件核心，提供了良好的人機(jī)界面,。通過DDE方式將電臺驅(qū)動軟件接收的數(shù)據(jù)傳送到行車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,，供運(yùn)行人員參考。
通過地面工作站將廠內(nèi)的光纖環(huán)網(wǎng)及轉(zhuǎn)爐工段的局域網(wǎng)連接起來,，使地面工作站成為全廠企業(yè)網(wǎng)與轉(zhuǎn)爐工段控制網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān),，這樣廠內(nèi)和轉(zhuǎn)爐工段均可得到行車工作站發(fā)送的數(shù)據(jù)，且互不干擾,，提高了生產(chǎn)的安全性,，從而，也提高了本系統(tǒng)的實(shí)用性,。轉(zhuǎn)爐工段服務(wù)器上運(yùn)行AB公司的RS VIEW組態(tài)軟件,，通過NETDDE方式使轉(zhuǎn)爐工段各操作站上讀到行車工作站發(fā)送的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)直接控制現(xiàn)場轉(zhuǎn)爐的旋轉(zhuǎn)和燃燒,。
在閃速爐,、陽極爐工段，我們采用了AC四ON公司生產(chǎn)的基于LON總線開發(fā)的顯示模塊,。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與閃速爐數(shù)碼管顯示模塊,、陽極爐數(shù)碼管顯示模塊通過雙絞線連接組成LON網(wǎng),，地面工作站利用RS-232口將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊分發(fā)給不同的顯示模塊。閃速爐前操作室的顯示模塊,，顯示閃速爐產(chǎn)出的物料號,、重量：陽極爐操作室的顯示模塊，顯示陽極爐物料的裝入量,、產(chǎn)出量,。
六、行車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
行車工作站發(fā)送下來的數(shù)據(jù)對于工廠的生產(chǎn)調(diào)度十分重要,，需要對其進(jìn)行記錄,、統(tǒng)計(jì)、分析,、打印,。因此，在地面工作站中建立了行車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對行車工作站發(fā)送的每一次數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,。行車系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫做成標(biāo)準(zhǔn)的ODBC數(shù)據(jù)源,，可以方便地使用VISUAL BASIC做對其進(jìn)行查詢和報(bào)表打印。地面工作站連接在工廠企業(yè)網(wǎng)上,，因此可以在工廠的任何地方對行車工作站的工作情況進(jìn)行監(jiān)控,。