CN102213610B - 多料种自动称量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
多料种自动称量装置，属自动称重检测技术，它包括电子皮带秤、可编程序控制器、计算机，电子皮带秤的输出连接可编程序控制器的输入，可编程序控制器的输出连接计算机的输入，计算机的输出连接服务器的输入，服务器的输出连接显示器的输入，电子皮带秤采集该皮带运输物料的流量信号；可编程序控制器采集皮带的运行信号，通过流量采集模采集瞬时量，通过料种判断模进行物料识别，通过料种计量模块进行分类计量；计算机运行料种统计模块，按物料分类，按班次、天数对物料计量数据进行统计、查询；通过接口模块将物料计量数据自动上传信息化系统。本发明实现按物料自动分类计量，同时提供自动统计和查询功能及数据自动上传。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于多料种自动称量方法及装置，属于计算机技术、自动控制、称重检测技术领域。
背景技术
[0002] 在钢铁企业生产过程中，生产投料、产品收料的计量数据是成本核算的重要数据之一。在铁前（矿山、焦化、烧结、炼铁）系统中，生产投料和产品收料的物料品种繁多，多数采用皮带运输，这些物料的计量原始数据主要来源于现场安装的皮带秤。
当前钢铁企业生产精细化要求越来越高，同时随着信息化系统的建设，要求提供按物料自动分类计量数据，并且按照小时、班次、天数进行统计，而现有装置（皮带秤等）只能对运输的物料进行瞬时流量显示和累计量计算，无法满足要求，只能依靠人工收集原始数据，再进行统计汇总，整个环节中人为因素造成数据准确性不高，费时费力，效率低下。
目前物料计量数据采集，由操作工读取皮带秤仪表的重量数据后进行计算后得到，主要存在以下问题：1、皮带秤计量多料种时，需人工在变换料种时读取皮带秤仪表的重量数据进行记录，否则不能分清计量数据是何种物料重量，在多料种频繁变换时操作工劳动强度大。2、当需要按照小时、班次、天数对物料计量数据进行统计时，需人工按照时间频次读取皮带秤仪表的重量数据，然后进行计算汇总，由于操作工计时存在偏差，造成数据误差。3、当多台皮带秤计量多料种时，依靠人工不能完成。
韶钢与中国科学院沈阳自动化研究所合作开发的动态机器视觉识别控制的多物料计量系统，在厂际间输送多种炼铁原料的皮带输送机上全部安装了该系统并投入运行，该系统主要特点是基于动态机器视觉识别物料，然后进行计量。
秦皇岛诺华电子公司生产的具有分料计量功能的皮带秤专用计量仪表NHZK821型皮带秤积算器，可通过参数设置为对多种物料进行计量，设置为多种物料计量功能启动后，通过外部信号的切换可以方便实现多种物料的分类计量功能，应用在电站及其他一些企业中存在着一台皮带机供给多个锅炉的燃煤的情况，准确计量出每个锅炉的进煤量。
以上这两种系统，都需要采用特定的专用设备分辨识别物料，仅关注物料识别和分类计量，设备的通用性、易维护性制约了系统的适用性，同时未涉及物料计量数据的传输和统计管理等问题。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种用于多料种自动称量方法及装置，以实现按物料自动分类计量，省去人工操作，避免数据落地，同时提供自动统计和查询功能，数据自动上传信息化系统。
用于多料种自动称量装置，包括电子皮带秤、可编程序控制器（简称PLC）、计算机，电子皮带秤的输出连接可编程序控制器的输入，可编程序控制器的输出连接计算机的输入，计算机的输出连接服务器的输入，服务器的输出连接显示器的输入。电子皮带秤安装在原料运输的主皮带的受料口处，负责采集该皮带运输物料的流量信号（单位t/h）。
PLC采集相关皮带的运行信号，通过“料种判断模块” 自动进行物料识别，通过“料种计量模块” 自动进行分类计量。
计算机运行“料种统计模块”，自动按物料分类，按班次、天数对物料计量数据进行统计、查询。同时通过“接口模块”将自动物料计量数据写入信息化系统的数据库，数据自动上传信息化系统。
多料种自动称量方法，包括料种判断方法、料种计量方法、料种统计方法、数据传输方法。
所述的料种判断方法包括按照料种将每种物料的运输路径明确，形成运输路径图，标明每一路径涉及的皮带、翻板、下料小车，按照运输路径图，可编程序控制器采集每种物料运输涉及的皮带、翻板、下料小车的运行信号，包括启动、停止、正向、反向、开到位、关到位，程序按运输路径对涉及设备的运行信号进行“与”逻辑判断，得到该运输路径是否被使用的结论，当该运输路径被使用时，就能够间接判断出料种。
所述的料种计量方法包括可编程序控制器进行皮带秤计量仪表4-20mA瞬时信号的数据采集，程序通过“流量采集模块”每秒采集一次瞬时量，当可编程序控制器程序通过“料种判断模块” 自动识别出某物料时，按照公式Mn= Mn+M/3600进行累计量运算，其中M代表瞬时量（单位t/h），Mn代表当前累计量（单位t），当可编程序控制器程序通过“料种判断模块” 自动识别出其他物料时，停止运算，得到某物料的当前累计量。
所述的料种统计方法，包括通过“料种计量模块” 自动进行分类计量，每到整小时对物料的累计量进行存储，通过“料种统计模块”，自动按物料分类，按班次、天数对物料计量数据进行累计，操作工可在计算机界面进行统计、查询。
所述的数据传输方法，包括通过“接口模块”将自动物料计量数据写入信息化系统的数据库，数据自动上传信息化系统。
本发明正在太钢1800m3高炉原料系统上实验，从目前的实验数据来看，本发明实现了按物料自动分类计量，省去了人工操作，避免了数据落地，同时提供了自动统计和查询功能，数据自动上传信息化系统。
本发明方法和系统可以推广于具有同类装备的大型高炉和矿山、焦化、烧结等系统中。
附图说明
图1是多料种自动称量装置的结构方框图。
图2是多料种自动称量装置的功能模块构成方框图。
图3是多料种自动称量装置的料种判断逻辑图。
图4是多料种自动称量装置的计量运算逻辑图。
图5是多料种自动称量装置的统计运算逻辑图。
图中，1、电子皮带秤，2、可编程序控制器（简称PLC），3、计算机，4、服务器，5、显示器。
具体实施方式
实施例：图1、图2所示，包括电子皮带秤、可编程序控制器（简称PLC）、计算机，电子皮带秤的输出连接可编程序控制器的输入，可编程序控制器的输出连接计算机的输入，计算机的输出连接服务器的输入，服务器的输出连接显示器的输入。
所述的电子皮带秤上安装有流量采集模块，负责采集该皮带运输物料的流量信号（单位t/h）；
所述的可编程序控制器上安装有流量采集模块、料种判断模块、料种计量模块，采集相关皮带的运行信号，通过“流量采集模块”采集瞬时量，通过“料种判断模块” 自动进行物料识别，通过“料种计量模块” 自动进行分类计量
所述的计算机上安装有料种统计模块、接口模块，计算机运行“料种统计模块”，自动按物料分类，按班次、天数对物料计量数据进行统计、查询。同时通过“接口模块”将自动物料计量数据写入信息化系统的数据库，数据自动上传信息化系统。
图3所示，多料种自动称量装置的料种逻辑判断方法是按照料种将每种物料的运输路径明确，形成运输路径图，标明每一路径涉及的皮带、翻板、下料小车，按照运输路径图，可编程序控制器采集每种物料运输涉及的皮带、翻板、下料小车的运行信号，包括启动、停止、正向、反向、开到位、关到位，程序按运输路径对涉及设备的运行信号进行“与”逻辑判断，得到该运输路径是否被使用的结论，当该运输路径被使用时，就能够间接判断出料种。
图4所示，多料种自动称量装置的计量运算过程是可编程序控制器进行皮带秤计量仪表4-20mA瞬时信号的数据采集，程序通过“流量采集模块”每秒采集一次瞬时量，当可编程序控制器程序通过“料种判断模块” 自动识别出某物料时，按照公式Mn= Mn+M/3600进行累计量运算，其中M代表瞬时量（单位t/h），Mn代表当前累计量（单位t），当可编程序控制器程序通过“料种判断模块” 自动识别出其他物料时，停止运算，得到某物料的当前累计量。
图5所示，多料种自动称量装置的统计运算逻辑是通过“料种计量模块” 自动进行分类计量，按物料分类，每到整小时将当前累计量保存成小时累计量后将当前累计量清零后，通过“料种计量模块”继续进行当前累计量计算。按班次对小时累计量相加得出班累计量，同理对班累计量相加得出日累计量，对日累计量相加得出周累计量，对周累计量相加得出月累计量，操作工可在计算机界面进行统计、查询。
Claims (1)
1.多料种自动称量方法，其特征是包括料种判断方法、料种计量方法、料种统计方法、数据传输方法，所述的料种判断方法包括按照料种将每种物料的运输路径明确，形成运输路径图，标明每一路径涉及的皮带、翻板、下料小车，按照运输路径图，可编程序控制器采集每种物料运输涉及的皮带、翻板、下料小车的运行信号，包括启动、停止、正向、反向、开到位、关到位，程序按运输路径对涉及设备的运行信号进行“与”逻辑判断，得到该运输路径是否被使用的结论，当该运输路径被使用时，就能够间接判断出料种，所述的料种计量方法包括可编程序控制器进行皮带秤计量仪表4-20mA瞬时信号的数据采集，程序通过“流量采集模块”每秒采集一次瞬时量，当可编程序控制器程序通过“料种判断模块” 自动识别出某物料时，按照公式Mn= Mn+M/3600进行累计量运算，其中M代表瞬时量，单位是t/h，Mn代表当前累计量，单位是t，当可编程序控制器程序通过“料种判断模块” 自动识别出其他物料时，停止运算，得到某物料的累计量；所述的料种统计方法，包括可编程序控制器通过“料种计量模块” 自动进行分类计量，每到整小时对物料的累计量进行存储；计算机通过“料种统计模块”自动按物料分类，按班次、天数对物料计量数据进行累计，操作工可在计算机界面进行统计、查询；所述的数据传输方法，包括计算机通过“接口模块”将自动物料计量数据写入信息化系统的数据库，数据自动上传信息化系统。
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