本文介绍XK3190-C606+仪表的主要功能之一一非连续累计秤(散粮秤) 的典型应用案例,详细叙述了 C606+仪表如何工作于非连续累计秤与上位机软件通讯,生成 工作记录以及如何正确地设置参数使系统达到最佳的性能。
非连续累计秤是一种利用称重传感器和称重 仪表结合,通过快速检测出物体的重量,经仪表 的运算处理后,做出相应动作的称重设备。称量 原理是:把一批散料分成不连续的载荷,依次称 量每份不连续载荷的质量,累计称量结果,并将 不连续载荷卸出的一种自动衡器。其特点是较皮 带秤称量准确度高。因此,在国内外港口散装粮 食的进出口贸易中得到广泛应用。以往使用皮带 秤但是效果不理想的场合,以及计量准确度要求 较高维护量小的称量场合,都有大量需求。与一 般的称重仪表不同,这是典型的智能仪表,涉及 到复杂的逻辑运算,仪器仪表的高速小信号测量 与处理,自动控制等多项技术。
2.系统构成
XK3190- C606+称重显示控 制器是一款具有多种网络接口的高速包装秤仪表, 采用Cortex M3内核的32位ARM处理器及高精度 I - △ A/D转换器件,对重量信号进行转换显示, 最高可达200次/秒的转换速度。内置了非连续累 计秤(也叫散粮秤)工作模式,非常适合使用在 各种仓储、港口、石油化工、煤炭、水泥、粮油、 饲料、油脂加工等行业和部门中进行的散料收货 和发货的计量,入仓,装车、装船的定量装料, 化工、水泥加工的配料控制,粮油、饲料、油脂 加工的流量控制。
为了更细致形象的对XK3190-C606+似下简 称“C606+?的非连续累计秤工作模式做介绍, 我们结合一个实际使用案例来展开详述。该使用 现场是由福建某自动化企业负责总包和实施,选 用了上海耀华C606+作为现场仪表来实现物料的非连续累计工作。现场系统示意图如图1所示。
从图1中我们可以看出,用户是在中控室内 操作运行有WinCos?工厂控制系统的工控计算机, 通过PROFIBUS- DP总线远程监控与控制与之相连 的C606+;同时要求现场的称量数据记录在仪表本 地生成并备份保存,不可篡改。为方便结算,所 有称量数据记录亦可通过U盘导出备份。
3.系统的实现
经过分析评估用户需求,利用现有 C606+仪表,仅少量修改PROFIBUS- DP总线数据 格式及GSD文件与WinCos相适应后,便完美的 应用于客户使用现场。具体应用细节如下。
3.1非连续累计秤工作过程描述
在本案例中,根据图1所示系统需要,我们 配置了 C606+的上、下料位检测,斗门检测以及 吨包和总重的功能。接下来用一张控制时序图来 分析具体过程,如图2所示。
结合图1和图2我们可以看到,C606+通过控 制计量斗的进、出料门,实现了将一批散料分成 不连续的载荷,依次称量每份不连续载荷的质量 (也就是重复执行图2),累计称量结果,并将不连 续载荷卸出的功能。其中的上、下料位检测,防 止了来料中断,卸料物料堆尖的异常工况。斗门检测确保了计量斗的卸料门可靠关闭,防止了计量斗的溜料造成计量误差。总重功能则自动判断 累计重量与总重之差,如小于定量值,定量取差 值;如小于2倍定量值,定量取差值的1/2。
3.2远程通讯与控制
在本案例中,用户采用的是远程集控方式,在中控室内操作运行有WinCos工厂控制系统的 工控计算机来监控与控制现场C606+,物理链路采 用的是PROFIBUS- DP总线。(关于WinCos工厂控制系统:这是由瑞士布勒集团制定的一种工厂 控制系统,可控制从谷物加工、饲料生产到油漆 和印刷油墨生产等各种领域的生产过程。它是一 种高品质的全面系统,可兼容所有常用接口。集 加工技术和自动化于一体,有助于用户始终维持 最高生产标准)。由于WinCos?工厂控制系统对于 连续和非连续累计秤已经有了一套固定的数据格 式交换机制,而标准C606+仪表 仅考虑常用的毛、皮、净重量的浮点数上传和清 零、除皮的简单操作,并没有为WinCos?工厂控 制系统散粮秤而特别设计数据格式,所以我们根 据WinCos?工厂控制系统相关资料重新改制了 C606+仪表的软件,修改了 C606+的PROFIBUS- DP总线的数据格式及 GSD 文件。从而让用户在工控机上轻松实现对 C606+ 仪表的远程数据监控、累计重量获取、设定、启停、清空、尾秤处理等功能。
3.3工作记录的备份和导出 对于一套计量系统来说,称量数据的准确可 靠是整套系统的核心所在。C606+仪表在这部分的 设计和考虑非常严谨、细致。非连续累计秤模式 下,每一份载荷的称量结果都是由仪表在称量完 毕后自动存储备份,并且提取仪表本地的时钟为 每条称重数据附上时间戳,从而实现了每条称重 数据的可追溯性。现场的操作人员可以在仪表本 地进行查询,但无法修改仪表内己经生成的工作 记录。当用户需要做数据统计工作时,可以用 USB接口的移动存储介质连接到C606+仪表的 USB主设备接口,将C606+仪表内的全部工作记 录以文本格式的文档拷贝至USB接口的移动存储 介质内。具体记录如图3所示。
C606+仪表考虑到为了方便办公软件的编辑, 己经为需要拷贝的文档添加了合适的换行和分隔 符。我们以Microsoft Excel 2003誖为例,通过其“外部数据导入”功能,将C606+仪表的工作记录 导入电子表格后如图4所示。导入称重工作记录 至电子表格后,可以利用其强大的数据分析统计 和图表生成功能做更细致的数据处理工作,大大 减轻了用户的手工数据统计分析的工作强度。
4.结束语
通过对C606+仪表追加少量的定制工作,投入 使用现场安装调试,经后续试车与日常运行,C606+ 仪表均良好的满足了项目施工方和甲方的使用需求, 为用户提高了生产管理的效率和科技含量。