車間計(jì)量遠(yuǎn)程值守設(shè)計(jì)及衡器儀表數(shù)據(jù)采集邏輯方法

賈磊

摘 要：車間計(jì)量檢斤體系是優(yōu)秀企業(yè)物資計(jì)量管理重要部分，將原計(jì)量職能合理劃分，通過(guò)信息化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)同步存儲(chǔ)、視頻監(jiān)控等技術(shù)手段將現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的生產(chǎn)情況和計(jì)量設(shè)備的運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)展現(xiàn)在遠(yuǎn)程計(jì)量室內(nèi)。改造車間衡器儀表，利用COM口連續(xù)采集模式和命令發(fā)送采集模式，從二級(jí)設(shè)備直接采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制儀表清零、校磅等功能。

關(guān)鍵詞：衡器計(jì)量；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)庫(kù)同步

中圖分類號(hào)：TH715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）02-0025-01

1 車間計(jì)量遠(yuǎn)程值守模式分析

遠(yuǎn)程值守的計(jì)量模式廣泛的應(yīng)用在汽車衡和火車軌道衡計(jì)量業(yè)務(wù)，但是在大型企業(yè)車間衡器計(jì)量業(yè)務(wù)中應(yīng)用的較少，并且沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)流程，這是遠(yuǎn)程值守計(jì)量模式自身存在的缺陷而限定的。遠(yuǎn)程值守計(jì)量模式中因?yàn)樗景鯁T不在現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的了解主要渠道為視頻監(jiān)控和語(yǔ)音交流，并且需要通過(guò)對(duì)方的反饋信息來(lái)核定計(jì)量過(guò)程和計(jì)量信息，計(jì)量過(guò)程中雙方的頻繁交流，勢(shì)必影響計(jì)量效率。

對(duì)于車間衡器計(jì)量業(yè)務(wù)而言，鋼鐵企業(yè)的車間衡器大多是產(chǎn)品下線計(jì)量磅，并且與標(biāo)簽打印系統(tǒng)相連，計(jì)量完成后直接將重量數(shù)據(jù)與成品匹配，并打印出廠標(biāo)簽后進(jìn)行銷售發(fā)貨。車間計(jì)量遠(yuǎn)程值守的實(shí)現(xiàn)可縮短成品計(jì)量時(shí)間，提高生產(chǎn)車間業(yè)務(wù)流程工作效率，降低了成品計(jì)量異議和計(jì)量成本，加強(qiáng)車間成品計(jì)量流程的系統(tǒng)管控。但在鋼鐵企業(yè)普及生產(chǎn)產(chǎn)線自動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)下，生產(chǎn)產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)奏較快，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有成品下線存儲(chǔ)庫(kù)位，往往是下線就直接裝車發(fā)貨，所以對(duì)成品計(jì)量的效率和準(zhǔn)確度有較高的要求，這與遠(yuǎn)程值守模式無(wú)法通過(guò)視頻、音頻有效直接的將現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況快速、準(zhǔn)確的反映在遠(yuǎn)程計(jì)量界面的限制有一定沖突。

2 車間計(jì)量遠(yuǎn)程值守系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

車間計(jì)量檢斤遠(yuǎn)程值守系統(tǒng)包括成品下線委托、成品計(jì)量、成品組垛、成品衡器校磅等功能的一套生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，是對(duì)原有生產(chǎn)車間成品計(jì)量方式的變革。該系統(tǒng)可涵蓋鋼鐵企業(yè)長(zhǎng)材、板材、板卷等生產(chǎn)車間所有計(jì)量檢斤業(yè)務(wù)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有車間計(jì)量流程工作進(jìn)行歸并和劃分。從業(yè)務(wù)流程方面將原計(jì)量工作崗位職能劃分為現(xiàn)場(chǎng)控制崗位和遠(yuǎn)程計(jì)量崗位，現(xiàn)場(chǎng)控制崗位職能并入生產(chǎn)廠生產(chǎn)人員，未額外增加人員。

車間計(jì)量檢斤遠(yuǎn)程值守系統(tǒng)優(yōu)化原有計(jì)量系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），三級(jí)數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)（DSS）計(jì)量數(shù)據(jù)和計(jì)量流程管控的支撐，再次提升了計(jì)量系統(tǒng)與三級(jí)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享層級(jí)。計(jì)量數(shù)據(jù)與MES、DSS等生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互層由原來(lái)的本地?cái)?shù)據(jù)表→本地接口數(shù)據(jù)表→目標(biāo)接口數(shù)據(jù)表→目標(biāo)數(shù)據(jù)表三層傳輸方式改為數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限控制下的數(shù)據(jù)直通，數(shù)據(jù)在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中不僅存儲(chǔ)在基礎(chǔ)業(yè)務(wù)表中，還保存至同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)備份表，通過(guò)提供視圖、虛擬表等方式，使對(duì)方直接讀取數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)在中間過(guò)程流轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了系統(tǒng)訪問(wèn)效率。

3 多型號(hào)磅頭儀表主動(dòng)數(shù)據(jù)采集模式

因鋼鐵企業(yè)各生產(chǎn)廠產(chǎn)線建立時(shí)間和產(chǎn)線供應(yīng)商的不同，所使用的稱重儀表型號(hào)也不盡相同。根據(jù)儀表的不同數(shù)據(jù)采集主要分為兩種方式

（1）COM口連續(xù)采集方式：衡器儀表數(shù)據(jù)采集使用Nport5230串口通訊服務(wù)器，把計(jì)量衡器經(jīng)過(guò)Nport5230轉(zhuǎn)換后的信號(hào)虛擬成COM串口，并分配固定IP地址連接到網(wǎng)絡(luò)上。COM串口不間斷向電腦發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，遠(yuǎn)程電腦將接受到的連續(xù)長(zhǎng)字符串按表頭數(shù)據(jù)時(shí)間間隔進(jìn)行分割，對(duì)分割后的字符串進(jìn)行解析得出實(shí)際需求數(shù)據(jù)，但是這種數(shù)據(jù)采集方式無(wú)法對(duì)稱重儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并且當(dāng)信號(hào)丟失后無(wú)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(tài)稱重儀表、EDI-700型靜態(tài)稱重儀表、大和KDI-120B型。

（2）命令發(fā)送模式采集方式：由系統(tǒng)程序控件服務(wù)端定時(shí)向稱重儀表發(fā)送計(jì)量?jī)x表可識(shí)別命令，再由SOCKET控件客戶端來(lái)捕捉計(jì)量?jī)x表的反饋數(shù)據(jù)，反饋數(shù)據(jù)串一般為定長(zhǎng)的16進(jìn)制字符串。編寫(xiě)解析函數(shù)，將接受到的反饋數(shù)據(jù)串以字符數(shù)組存儲(chǔ)，根據(jù)后臺(tái)系統(tǒng)有效性參數(shù)設(shè)定中的可控參數(shù)值（數(shù)據(jù)起始位、數(shù)據(jù)截取位、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等）對(duì)分割后的字符串進(jìn)行解析得出實(shí)際需求數(shù)據(jù)。使用命令發(fā)送模式，可實(shí)現(xiàn)磅表的遠(yuǎn)程清零、最大量程控制、信號(hào)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(shù)據(jù)解析方式：計(jì)量?jī)x表串口輸出方式可由儀表輸出功能進(jìn)行設(shè)置，一般輸入格式為16和8個(gè)字節(jié)，加上配置后的波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位等參數(shù)，實(shí)際儀表連續(xù)輸出為18和10個(gè)字節(jié)。以梅特勒-托利多儀表為例，返回字符串字節(jié)數(shù)為18，其中第一位為起始位Chr（2），最后一位為結(jié)束位Chr（$D）。有意義字符串字節(jié)數(shù)為16，其中第二位字符轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制后為狀態(tài)位，接收數(shù)據(jù)關(guān)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(jié)語(yǔ)

本文介紹了適應(yīng)鋼鐵、物流等大型企業(yè)的成品車間物資計(jì)量的遠(yuǎn)程值守模式設(shè)計(jì)，以及衡器儀表的數(shù)據(jù)采集方式，現(xiàn)已在多個(gè)鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用和推廣，模塊化的采集方式支持多種衡器儀表采集，讀數(shù)穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)上線后用戶體驗(yàn)效果極佳，運(yùn)行效果超過(guò)預(yù)期，為企業(yè)合理降低人力成本，提升產(chǎn)線運(yùn)行效率提供了有力支撐。