车间计量远程值守设计及衡器仪表数据采集逻辑方法

贾磊

摘 要：车间计量检斤体系是优秀企业物资计量管理重要部分，将原计量职能合理划分，通过信息化系统、数据库同步存储、视频监控等技术手段将现场复杂的生产情况和计量设备的运行状况实时展现在远程计量室内。改造车间衡器仪表，利用COM口连续采集模式和命令发送采集模式，从二级设备直接采集实时数据，并实现远程控制仪表清零、校磅等功能。

关键词：衡器计量；数据采集；数据库同步

中图分类号：TH715 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0025-01

1 车间计量远程值守模式分析

远程值守的计量模式广泛的应用在汽车衡和火车轨道衡计量业务，但是在大型企业车间衡器计量业务中应用的较少，并且没有统一的标准流程，这是远程值守计量模式自身存在的缺陷而限定的。远程值守计量模式中因为司磅员不在现场，对现场情况的了解主要渠道为视频监控和语音交流，并且需要通过对方的反馈信息来核定计量过程和计量信息，计量过程中双方的频繁交流，势必影响计量效率。

对于车间衡器计量业务而言，钢铁企业的车间衡器大多是产品下线计量磅，并且与标签打印系统相连，计量完成后直接将重量数据与成品匹配，并打印出厂标签后进行销售发货。车间计量远程值守的实现可缩短成品计量时间，提高生产车间业务流程工作效率，降低了成品计量异议和计量成本，加强车间成品计量流程的系统管控。但在钢铁企业普及生产产线自动化的驱动下，生产产线生产节奏较快，现场没有成品下线存储库位，往往是下线就直接装车发货，所以对成品计量的效率和准确度有较高的要求，这与远程值守模式无法通过视频、音频有效直接的将现场生产情况快速、准确的反映在远程计量界面的限制有一定冲突。

2 车间计量远程值守系统设计和实现

车间计量检斤远程值守系统包括成品下线委托、成品计量、成品组垛、成品衡器校磅等功能的一套生产执行系统，是对原有生产车间成品计量方式的变革。该系统可涵盖钢铁企业长材、板材、板卷等生产车间所有计量检斤业务，结合生产实际，对钢铁企业现有车间计量流程工作进行归并和划分。从业务流程方面将原计量工作岗位职能划分为现场控制岗位和远程计量岗位，现场控制岗位职能并入生产厂生产人员，未额外增加人员。

车间计量检斤远程值守系统优化原有计量系统对生产制造执行系统（MES），三级数据支撑系统（DSS）计量数据和计量流程管控的支撑，再次提升了计量系统与三级生产执行系统间数据共享层级。计量数据与MES、DSS等生产执行系统数据交互层由原来的本地数据表→本地接口数据表→目标接口数据表→目标数据表三层传输方式改为数据库数据访问权限控制下的数据直通，数据在本地数据库中不仅存储在基础业务表中，还保存至同结构数据备份表，通过提供视图、虚拟表等方式，使对方直接读取数据，减少了数据在中间过程流转时间，提高了系统访问效率。

3 多型号磅头仪表主动数据采集模式

因钢铁企业各生产厂产线建立时间和产线供应商的不同，所使用的称重仪表型号也不尽相同。根据仪表的不同数据采集主要分为两种方式

（1）COM口连续采集方式：衡器仪表数据采集使用Nport5230串口通讯服务器，把计量衡器经过Nport5230转换后的信号虚拟成COM串口，并分配固定IP地址连接到网络上。COM串口不间断向电脑发送数据信号，远程电脑将接受到的连续长字符串按表头数据时间间隔进行分割，对分割后的字符串进行解析得出实际需求数据，但是这种数据采集方式无法对称重仪表进行远程控制，并且当信号丢失后无法立刻告警。

适用仪表为：托利多TOLEDO仪表、上海耀华XK3190D2型、申克Disomat静态称重仪表、EDI-700型静态称重仪表、大和KDI-120B型。

（2）命令发送模式采集方式：由系统程序控件服务端定时向称重仪表发送计量仪表可识别命令，再由SOCKET控件客户端来捕捉计量仪表的反馈数据，反馈数据串一般为定长的16进制字符串。编写解析函数，将接受到的反馈数据串以字符数组存储，根据后台系统有效性参数设定中的可控参数值（数据起始位、数据截取位、数据长度等）对分割后的字符串进行解析得出实际需求数据。使用命令发送模式，可实现磅表的远程清零、最大量程控制、信号丢失告警等功能。

适用仪表为：托利多TOLEDO T800仪表、上海耀华XK3190D2型。

（3）数据解析方式：计量仪表串口输出方式可由仪表输出功能进行设置，一般输入格式为16和8个字节，加上配置后的波特率、数据位、校验位、停止位等参数，实际仪表连续输出为18和10个字节。以梅特勒-托利多仪表为例，返回字符串字节数为18，其中第一位为起始位Chr（2），最后一位为结束位Chr（$D）。有意义字符串字节数为16，其中第二位字符转换为二进制后为状态位，接收数据关键代码如下：

SetLength（vs， BufferLength）；

Move（Buffer^， PChar（vs）^， BufferLength）；

i：=Pos（Char（2）， vs）；

vs：=Copy（vs，i，Length（vs）） ；

j：=Pos（Chr（$D）， vs）；

vs：=Copy（vs，2，15）；

i：=ord（Copy（vs，2，1）[1]）；

Weight：=IntToStr（StrToInt（GetOnlyNumber（vs）））

4 結语

本文介绍了适应钢铁、物流等大型企业的成品车间物资计量的远程值守模式设计，以及衡器仪表的数据采集方式，现已在多个钢铁企业得到应用和推广，模块化的采集方式支持多种衡器仪表采集，读数稳定可靠。系统上线后用户体验效果极佳，运行效果超过预期，为企业合理降低人力成本，提升产线运行效率提供了有力支撑。