車間計量遠程值守設計及衡器儀表數據采集邏輯方法

賈磊

摘 要：車間計量檢斤體系是優秀企業物資計量管理重要部分，將原計量職能合理劃分，通過信息化系統、數據庫同步存儲、視頻監控等技術手段將現場復雜的生產情況和計量設備的運行狀況實時展現在遠程計量室內。改造車間衡器儀表，利用COM口連續采集模式和命令發送采集模式，從二級設備直接采集實時數據，并實現遠程控制儀表清零、校磅等功能。

關鍵詞：衡器計量；數據采集；數據庫同步

中圖分類號：TH715 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0025-01

1 車間計量遠程值守模式分析

遠程值守的計量模式廣泛的應用在汽車衡和火車軌道衡計量業務，但是在大型企業車間衡器計量業務中應用的較少，并且沒有統一的標準流程，這是遠程值守計量模式自身存在的缺陷而限定的。遠程值守計量模式中因為司磅員不在現場，對現場情況的了解主要渠道為視頻監控和語音交流，并且需要通過對方的反饋信息來核定計量過程和計量信息，計量過程中雙方的頻繁交流，勢必影響計量效率。

對于車間衡器計量業務而言，鋼鐵企業的車間衡器大多是產品下線計量磅，并且與標簽打印系統相連，計量完成后直接將重量數據與成品匹配，并打印出廠標簽后進行銷售發貨。車間計量遠程值守的實現可縮短成品計量時間，提高生產車間業務流程工作效率，降低了成品計量異議和計量成本，加強車間成品計量流程的系統管控。但在鋼鐵企業普及生產產線自動化的驅動下，生產產線生產節奏較快，現場沒有成品下線存儲庫位，往往是下線就直接裝車發貨，所以對成品計量的效率和準確度有較高的要求，這與遠程值守模式無法通過視頻、音頻有效直接的將現場生產情況快速、準確的反映在遠程計量界面的限制有一定沖突。

2 車間計量遠程值守系統設計和實現

車間計量檢斤遠程值守系統包括成品下線委托、成品計量、成品組垛、成品衡器校磅等功能的一套生產執行系統，是對原有生產車間成品計量方式的變革。該系統可涵蓋鋼鐵企業長材、板材、板卷等生產車間所有計量檢斤業務，結合生產實際，對鋼鐵企業現有車間計量流程工作進行歸并和劃分。從業務流程方面將原計量工作崗位職能劃分為現場控制崗位和遠程計量崗位，現場控制崗位職能并入生產廠生產人員，未額外增加人員。

車間計量檢斤遠程值守系統優化原有計量系統對生產制造執行系統（MES），三級數據支撐系統（DSS）計量數據和計量流程管控的支撐，再次提升了計量系統與三級生產執行系統間數據共享層級。計量數據與MES、DSS等生產執行系統數據交互層由原來的本地數據表→本地接口數據表→目標接口數據表→目標數據表三層傳輸方式改為數據庫數據訪問權限控制下的數據直通，數據在本地數據庫中不僅存儲在基礎業務表中，還保存至同結構數據備份表，通過提供視圖、虛擬表等方式，使對方直接讀取數據，減少了數據在中間過程流轉時間，提高了系統訪問效率。

3 多型號磅頭儀表主動數據采集模式

因鋼鐵企業各生產廠產線建立時間和產線供應商的不同，所使用的稱重儀表型號也不盡相同。根據儀表的不同數據采集主要分為兩種方式

（1）COM口連續采集方式：衡器儀表數據采集使用Nport5230串口通訊服務器，把計量衡器經過Nport5230轉換后的信號虛擬成COM串口，并分配固定IP地址連接到網絡上。COM串口不間斷向電腦發送數據信號，遠程電腦將接受到的連續長字符串按表頭數據時間間隔進行分割，對分割后的字符串進行解析得出實際需求數據，但是這種數據采集方式無法對稱重儀表進行遠程控制，并且當信號丟失后無法立刻告警。

適用儀表為：托利多TOLEDO儀表、上海耀華XK3190D2型、申克Disomat靜態稱重儀表、EDI-700型靜態稱重儀表、大和KDI-120B型。

（2）命令發送模式采集方式：由系統程序控件服務端定時向稱重儀表發送計量儀表可識別命令，再由SOCKET控件客戶端來捕捉計量儀表的反饋數據，反饋數據串一般為定長的16進制字符串。編寫解析函數，將接受到的反饋數據串以字符數組存儲，根據后臺系統有效性參數設定中的可控參數值（數據起始位、數據截取位、數據長度等）對分割后的字符串進行解析得出實際需求數據。使用命令發送模式，可實現磅表的遠程清零、最大量程控制、信號丟失告警等功能。

適用儀表為：托利多TOLEDO T800儀表、上海耀華XK3190D2型。

（3）數據解析方式：計量儀表串口輸出方式可由儀表輸出功能進行設置，一般輸入格式為16和8個字節，加上配置后的波特率、數據位、校驗位、停止位等參數，實際儀表連續輸出為18和10個字節。以梅特勒-托利多儀表為例，返回字符串字節數為18，其中第一位為起始位Chr（2），最后一位為結束位Chr（$D）。有意義字符串字節數為16，其中第二位字符轉換為二進制后為狀態位，接收數據關鍵代碼如下：

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 結語

本文介紹了適應鋼鐵、物流等大型企業的成品車間物資計量的遠程值守模式設計，以及衡器儀表的數據采集方式，現已在多個鋼鐵企業得到應用和推廣，模塊化的采集方式支持多種衡器儀表采集，讀數穩定可靠。系統上線后用戶體驗效果極佳，運行效果超過預期，為企業合理降低人力成本，提升產線運行效率提供了有力支撐。