2025年04月04日 11:06:23 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：1
| 无人称重系统在电动叉车的应用 | 2020-01-09 |
| 项目背景 一直以来，电子秤称重管理都是电动叉车行业及所有需要地磅计量行业中的难题。地磅控制室常常远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误和人为舞弊现象。这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着经济的发展，企业规模和产能的不断扩大，对称重管理要求不断提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是全防爆智能称重系统的目的。 防爆智能称重系统应用 防爆智能电子秤管理系统已经成为企业信息化管理的重要组成部分，形成一种高效、准确、快捷、防的新型称重管理模式。 所谓防爆智能称重系统即是在原有防爆称重管理系统上附加了利用远距离RFID技术实现的对称重电动叉车的自动识别功能，并将自动采集到的称重电动叉车信息合并到称重管理系统中。主要运用与当今的电动叉车及运输行业，能使测控过车速度提高3-4倍，通过车号自动识别和精确计量，能使测控的精准度大大提高，此外，防爆电子秤系统实施后还大大降低了工作人员的劳动强度和人工称重的失误率，提高了管理流程的透明度，推动了企业的信息化进程。 防爆智能称重系统应用目标计划 1、信息采集自动化 防爆电子秤输出的称重数据和安装在电动叉车上的电子标签卡号，通过相关防爆电子地磅处理后，传给计算机。计算机马上显示这部平地磅叉车所拉载的货物重量，并存储在计算机的数据库中。用户可根据需要进行查询、汇总、打印等操作，从而实现了信息采集自动化。 2、加强管理，杜绝徇私舞弊现象 一车一卡，电子标签粘贴在防爆机动叉车的挡风玻璃上面，具有防拆功能。电子标签一旦从玻璃上撕下来，里面的芯片就遭受破损，无法再次使用。每次防爆地磅称得的重量，严格对应一张卡、一部智能叉车。配合摄像机的图像抓拍功能，确保整个防爆电子地磅系统数据，千真万确。 3、树立企业形象、提高工作效率、降低操作成本 该防爆称重系统对全单位的所有防爆秤（地磅）进行计算机自动化联网管理，可以方便地测量防爆电瓶叉车空载和满载时的重量，实时了解防爆电动叉车所装载货物的实际重量，从而大大提高企业的工作效率。 为了达成上述目标，公司采取了下列措施： 1、优化计算机数据库称重系统，使得数据采集的质量和效率等大为提高，另一方面也节省了硬件投资。 2、加入计算机软件协助工作，增加了称重系统设计的灵活性。 3、建立数据采集与处理称重系统，实现从数据采集、处理到控制的全部工作。 4、数据采集过程中，遵守“实时”特性，对于通用数据采集必须提高速度，以满足更多的应用环境。 5、进一步完善总线技术，切实促进数据采集系统结构的发展。 在接下来的建设与发展中，公司必将吸取行业中的经验，不断探求与摸索，以建立更科学、更高效的智能防爆称重系统。 防爆智能电子秤系统建设 1.防爆电子秤系统的拓扑结构 防爆电子秤系统的网络拓扑结构其中包括：监控管理系统、电动叉车队列管理、称重主机、采样主机、实时监控、数据库服务器和其他在线工作站等。各单元称重系统之间通过厂内局域网联结在一起，实现数据共享。 2.系统的工作流程 所有电动叉车运输在进出场之前首先到队列管理处，进行队列排序，只有进行排序后的运输电动叉车才能进入。运输电动叉车排序完成后进入采样平台进行采样。采样时需要对电动叉车是否插队进行判断，如果是插队电动叉车则不予采样。采样完成后电动叉车驶入防爆电子秤进行毛重的计量，计量完成后进行卸物料，卸物料完成后驶入防爆地磅进行皮重的计量，计量完成后自动计算出净重。在称重和回皮的过程中如果出现异常现象称重系统会自动通知实时监控系统，监控人员可进行及时处理，保证系统的正常运行。系统工作流程如图2所示。 称重系统的可靠性 本称重系统是一套7×24小时不间断运行的系统，且工作环境常常恶劣，保证称重系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。本称重系统设计遵循24小时不间断运行原则；进行周到的电磁干扰防护与静电防护；采用模块化设计，且各个模块之间的连接简单、一致；数据通讯采用国际标准，差错控制严谨；控制机的内部电源进行DC/DC隔离(是指将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动叉车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能20%-30%。直流斩波器不仅能起调压的作用，还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用)，提高产品的抗干扰能力和系统的稳定性；并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 称重系统的安全性 称重系统要采用严格的分级管理技术，操作口令和智能卡验证网络权限设计，双重认证，有效地避免非法越级操作，各级的管理通过客户的要求来定义。 对于所有的数据文件都有保护措施，对于数据的建立、修改、删除以及查询都应有，以防止对数据的非法操作；对于原始数据的修改及删除均有日志文件进行记录以便日后核查。 硬件防爆电子地磅要求 高可靠性设计：考虑到该防爆电子地磅系统在实际应用中的时间会相对较长，所以稳定性是首先需要考虑的，过硬的质量保证了该系统能保持24小时不间断运行。此外，在抗干扰方面，该系统也有出色的表现。 环境适应性强：产品要选用工业级器件，适应恶劣、复杂的工作环境；结构件结实牢固；使用寿命不低于五年，防锈、防爆处理完善；通风、散热、抗震、防潮措施严密有效，系统能支持三级防雷功能，能对感应雷也很好的防御能力。 防爆电子地磅质量可靠：防爆电子地磅采购、制造、检测、安装调试都遵循严格的质量管理与控制要求。 首先称重系统硬件防爆电子地磅模块化设计采用分布系统，便于以后子称重系统增加和功能的增加，计算机防爆电子地磅的各种资源保留充分的余量，降低了维护成本。 其次软件的设计采用子称重系统和功能的模块化，子系统和功能的增加只是模块的增加，更有利于日后的升级工作。 最后称重系统的设计保证以后因技术调整和通道口的增加而不进行大规模的调整。 防爆智能称重系统的技术路线 智能称重系统采用统一接口，通过数据中有效地将将货物中转处置中心与所属各部门，包括出入货场/站、中转站相互连接，以达到数据即时采集，资料即时更新的作用，实现企业各部门间的数据共享，有助于日常数据报表的分析和统计工作。 该系统主要包括硬件系统和软件系统两个方面，硬件方面主要负责信息的测量与采集，软件方面主要负责存储数据与电动叉车监控。 硬件系统 硬件部分主要为数据采集器。该部分主要是通过采集多个称重传感器数据，经过A/D转换通道把代表压力的模拟信号转换成数字信号，通过一系列的信号处理，把稳定的、合理的压力数据输入单片机存储，数据采集器主要包括CPU模块，模拟量采集模块，标准通信借口等部分。其中，CPU模块由微处理器、程序存储器等组成。模拟量采集模块用来采集模拟量信号，主要由A/D转换器件和有关的模拟信号处理电路等组成。标准通信借口包括RS-232C串行口和USB防爆电子地磅借口，用于和外界进行数据传输，此外还预留了开关量输入/输出通道，便于以后系统功能的扩展。 软件系统 软件部分可分以下及部分： 1、基于硬件电路的程序设计。主要包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序三大部分。其中接口管理程序主要通过接口电路进行数据采集、输入/输出通道控制、数据的通信及数据的存储等。数据处理程序主要完成数据的滤波、数据的运算、数据的分析等功能。该部分软件设计采用模块设计法，由于程序被分成一个个较小的独立模块，因而方便了编程、纠错和调试。 2、数据传输模块的程序设计。该部分主要是通过RS-232接口，由于PC机具备强大的处理能力，可以根据需要完成复杂的处理，可以完成数据的汇总、分析等工作。该部分主要由以下及格部分组成：PC机中的数据处理程序、PC机RS-232接口的驱动和相关接口程序、单片机串口驱动和相关接口程序。 3、对多个力传感器的信号进行采集，并进行处理，在微机的数据处理程序中，建立专用的“输出信号-力负荷”的数字模型，将多个力传感器的输出信号转换为相应的压力值。 软件系统的主要功能 功能菜单全中文显示。安装及操作简便，易于使用； 提供多种称重方式：分为手动方式（标准称重、简单称重、直接称重）、自动方式； 数据库强大，数据库选用SQL-Server支持大量存储及查询； 能通过串口同步显示秤台重量； 系统可以通过射频标签卡为载体，预置电动叉车的相关信息，包括车号、皮重、所属单位、司机、联系方法等，通过远距离阅读器自动感应标签卡中信息，自动调用电动叉车信息，安全可靠； 系统通过红外光幕在称重时自动检测秤台两端是否上秤，杜绝了称重司机想通过压边； 系统通过流程全程管理，可杜绝称重司机称重后返回加装舞弊现象； 可实现称重数据和瞬间抓拍图像同步保存（也可以全天候录像，但对称重电脑要求比较高），方便企事业任何时候调用查询，杜绝地磅控制室操作人员与称重司机串通，大车过毛，小车回皮； 智能语音提示，电动叉车在压边挡着红外或称重时，不同情况语音做不同的提示。称重完成后会自动播报车牌号码以及重量； PLC控制整个系统，安全稳定，故障率低； 软件可以由用户自己制作码单及报表格式，也可以导出到EXCEL格式、文本格式、XML格式中由客户自由编辑 ； 灵活的码单及报表与强大的查询功能。 构建上述硬件与软件系统所需要用到的相关技术如下： RFID 射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。 RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至信息系统进行有关数据处理。 一套完整的RFID系统，是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部分组成, 其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。 以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(Backscatter Coupling)两种， 一般低频的RFID大都采用种式, 而较高频大多采用第二种方式。 阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。 称重系统工作原理 本称重系统是在Smart key通道控制技术基础上研发而成的，集计算机自动控制技术、射频自动识别技术、传感技术、IC卡感应读写技术于一体的高科技产品。 本称重系统要求给每辆需要称重的防爆配备一张远距离的电子标签，电子标签粘贴在防爆的挡风玻璃上面。在防爆地磅的侧面或顶部安装一个接收天线，读写器和天线用专用线缆连接。以达到数据的接收与反映功能。 系统的工作流程如下： 1、当电瓶叉车驶入防爆地磅称重通道时，安装在道口的电动叉车检测器立即感应到有车驶入，将信号传给前方的道闸和交通信号灯，道闸立即关闭、信号灯变成红色，提示驾驶员缓慢行驶, 同时要求称重仪、读写器开始工作。 2、当电动叉车上的电子标签进入到读写器的阅读范围内时，该车的信息就会通过天线--读写器输送到主机，验证“电动叉车身份”合法后，控制信号灯发出正确的信号，指令电子地磅开始传送重量信息；同时摄像机用来监视电动叉车是否停靠在的位置以及抓拍电动叉车图像。如果电动叉车停靠正常，称重信号才能被计算机接受。 3、当主机收到ID号（对应一个识别码）和重量信息后，准确记录和备份相关信息；然后，系统发出一条指令给控制器，控制器上面的继电器动作，开启道闸，同时前方的信号交通灯变绿色。电动叉车可以驶离防爆地磅通道。 4、到地点卸载，完成后到系统出口再次识别。 5、主机将电动叉车相关的信息传输至数据管理中心，由它们最后完成数据的处理和统计任务，然后通过局域网把数据发到的地方。 | |
