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行車稱重無線遙測調度系統簡介
行車稱重無線遙測調度系統
一、概述
江西銅業公司貴溪冶煉廠是個大型現代化銅冶煉工廠，年產電解銅二十萬噸，熔煉牢間是冶煉廠主生產車間，每天原料投入，產出量幾千噸，而且品種達十幾種，要將閃速爐，電爐產出冰銅用吊車送往轉爐，轉爐產出粗銅送往精煉爐，原來采用幾種傳送方式，由于故障率高，有時采用載波由吊車工報數據，容易引起誤報和漏報。
貴溪冶煉廠與北京市自動化系統成套工程公司合作開發“行牢稱重無線遙測調度系統”，采用性能好，體積小，抗振性強的工作站、電臺。成功解決了行車稱重無線遙測調度問題，經過半年生產實踐證明傳送數據可靠、準確。
二、行車稱重無線遙測系統構成
1、構成
系統前端由安裝在行車上的行車工作站構成，行車工作站將行車稱重信號轉換成數字信號，并將采集的數字信號經過處理后，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行歸納處理、監視，并通過雙絞線傳送給陽極爐、閃速爐操作室顯示，通過以太網傳送給5臺轉爐操作室顯示，傳送給車間辦公室終端，車間辦公室進行最終的數據歸納，生成報表(班報、日報等>并打印。
2、硬件構成
（1）行車工作站（共3臺）
主要采用PC/104數據采集卡和研華公司3.5寸餅干PC機PCM-4825L。該機主板上帶有Local bus IDE，UGA/LCD，兩個串口，一個井口和軟驅接口，并附帶16M電子硬盤。體積小巧卻達到了486級工業PC的配置。顯示屏采用EL場致發光器，低電磁干擾，抗震性強，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光層。
整個薄膜層是在一個玻璃基座上以固態形式沉積而成，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，其交叉區形成一像素。在行電極上和列電極加上電壓，使相應像素點上的熒光粉發光。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計
天車工作站由專業設計師精心設計而成，結構上充分考慮到行車運行時所處的特殊環境，空間小、煙氣大、震動頻繁劇烈。在減震方面，結構上采用雙層嵌套方式。在工作站內裝有兩排平行導軌，導軌上裝有可拉出、推進的雙層平板，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底角的固定部分又裝有橡膠減震墊。這樣通過由外到內的兩層減震裝置，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，整個機拒采取密閉式結構，只在控制柜兩側裝有兩個通風口，一側裝有電扇向外抽風，保持柜內氣流流動，幫助電子器件散熱。而另一側通風口裝有一過濾器（過濾器內裝有活性炭），將進入柜內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，內置3COM509網卡，與企業網相連。
三、系統軟件
1、行車工作站部分
行車工作站為系統的前端機，采用WINDOWS32操作系統和組態王2.0軟件，實現數據采集，輸入，計算，顯示功能，并在該軟件基礎上開發無線通訊驅動程序，實現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的核心，采用WINDOWS NT操作系統和組態王5.1軟件，實現數據的顯示、存儲、轉發，并在該軟件的基礎上開發無線通訊驅動程序，實現與行車工作站通訊。
四、行車工作站人機聯系
根據現場工藝需要，利用組態王軟件制作如下人機界面。圖2為行車工作站主窗體畫面，當要稱重時，按FI鍵，顯示物料窗口，如圖3所示。圖3中有18種物料，根據提示所需的物料字母鍵，再按FI鍵確認物料進入圖2左上角方框中“1冰銅”。按A鍵，彈出包子號對話框，按對應包子號，再按Enter鍵，包子號設定完了。按S鍵，顯示包箱窗口，如圖四所示，按對應的包箱號(F1-F10鍵)設定完包箱號。按時鍵顯示來源和去向窗口，如圖五所示，設定物料從哪里來，送往那里去。
在圖2所示主畫面窗口中，設定好包子號，包箱號，爐號，來源去向后，可以進行稱重。首先吊起空包子，這時顯示畫面上中顯示空包子和重量，實際測量值如23T，這時按D，測量重量進入*框中。當空包子裝滿物料（冰銅）后，再吊起裝滿冰銅的包子，顯示測量值如55T，這時按F5鍵，測量值55T進入總重框中。再將裝滿冰銅包子吊到轉爐，將冰銅倒入轉爐后，再稱包子重量如30T，這時按F7鍵，測量值30T進入空后框中，這是產生32T，裝入25T，包殼7T自動進入各自的顯示框中。這時按下發送鍵F11鍵，發送狀態燈亮，數據將發送到地面工作站。如果發送不成功，則通訊故障燈亮，操作工必須重新發送。
行車工作站在發送數據前，首先監測通訊線路是否被占用，若通訊線路被占用將不允許發送數據：若通訊線路未被占用，則向發送地面工作站發送數據。為保證通訊的正確性，在發送結束后，將等待一段時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據發送成功；如果沒有收到地面工作站的返回信號，收到錯誤的返回信號或通訊失敗信號則表示數據發送失敗，通訊失敗后系統將重復上面過程再發送兩次數據，若發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送數據，所以可能出現三臺行車操作站中兩臺或三臺同時向地面站發送的通訊碰撞情況，系統預先規定好了行車工作站的優先級別，優先級別高的行車工作站優先發送數據，優先級別低的行車操作站等待優先級別高的行車工作站發送完數據后再發送。
五、地面工作站
地面工作站系統軟件運行WINDOWS NT操作系統平臺，應用軟件由三部分組成，電臺驅動程序，地面站工程軟件，數碼管顯示軟件。
電臺驅動程序用Visual C++開發。當行車操作站發送數據時，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送的數據，發送數據的性質(是要傳輸的數據還是要執行的命令)，對發送的數據進行校驗。如果沒有通過校驗向行車工作站發送通訊失敗信號：如果通過校驗先給行車工作站發送接收正確信號，再根據發送數據的性質將數據傳送給行叫車系統數據庫或執行代表的命令。
地面站工程軟件是地面工作站系統軟件核心，提供了良好的人機界面。通過DDE方式將電臺驅動軟件接收的數據傳送到行車系統數據庫中，供運行人員參考。
通過地面工作站將廠內的光纖環網及轉爐工段的局域網連接起來，使地面工作站成為全廠企業網與轉爐工段控制網之間的網關，這樣廠內和轉爐工段均可得到行車工作站發送的數據，且互不干擾，提高了生產的安全性，從而，也提高了本系統的實用性。轉爐工段服務器上運行AB公司的RS VIEW組態軟件，通過NETDDE方式使轉爐工段各操作站上讀到行車工作站發送的生產數據，根據這些數據直接控制現場轉爐的旋轉和燃燒。
在閃速爐、陽極爐工段，我們采用了AC四ON公司生產的基于LON總線開發的顯示模塊。數據轉換模塊與閃速爐數碼管顯示模塊、陽極爐數碼管顯示模塊通過雙絞線連接組成LON網，地面工作站利用RS-232口將數據傳送給數據轉換模塊，數據轉換模塊分發給不同的顯示模塊。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、產出量。
六、行車系統數據庫
行車工作站發送下來的數據對于工廠的生產調度十分重要，需要對其進行記錄、統計、分析、打印。因此，在地面工作站中建立了行車系統數據庫對行車工作站發送的每一次數據進行記錄。行車系統數據庫做成標準的ODBC數據源，可以方便地使用VISUAL BASIC做對其進行查詢和報表打印。地面工作站連接在工廠企業網上，因此可以在工廠的任何地方對行車工作站的工作情況進行監控。