以 NET和 ORACLE10i為應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)平臺(tái),利用 Rs485,Winsocket數(shù)據(jù)傳輸接口協(xié)議,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量及串口智能儀表進(jìn)行控制,同時(shí)采集重量數(shù)據(jù),結(jié)合業(yè)務(wù)流程進(jìn)行后續(xù)處理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)地磅和軌道衡的自動(dòng)化計(jì)量。
1.系統(tǒng)概述
在吉林建龍鋼鐵有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱吉鋼300萬(wàn)t鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)能下,日常的廠內(nèi)物料倒運(yùn)、原料采購(gòu)進(jìn)廠、產(chǎn)品銷售出廠相關(guān)物流吞吐量巨大,地磅和軌道衡承擔(dān)著企業(yè)系統(tǒng)相關(guān)原料、副產(chǎn)品、成品等物料稱重計(jì)量任務(wù)。在計(jì)量業(yè)務(wù)繁重、檢斤磅房分散、計(jì)量人員相對(duì)還要減少的情況下,只能向科學(xué)技術(shù)要生產(chǎn)力,以科技求發(fā)展。
吉鋼衡器自動(dòng)稱重系統(tǒng)即遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守稱重系統(tǒng),是利用視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、車號(hào)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)判別、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)打印等技術(shù),同計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,建立集現(xiàn)場(chǎng)圖像、數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制于一體的遠(yuǎn)程稱重管理系統(tǒng)。
2.系統(tǒng)組成及運(yùn)作流程
吉鋼廠區(qū)有12臺(tái)衡器,相應(yīng)配套12個(gè)磅房,其中5臺(tái)動(dòng)態(tài)軌道衡,7臺(tái)地磅。吉鋼地磅自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)設(shè)置有1個(gè)主控室,12個(gè)檢斤現(xiàn)場(chǎng)控制裝置。工作人員集中到主控室遠(yuǎn)程監(jiān)控,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)是以主控室為核心的星形網(wǎng)絡(luò),物理線路為光纖。系統(tǒng)總成概況如圖1所示。
2.1主控室軟硬件配置及主要功能
設(shè)置有應(yīng)用程序服務(wù)器和雙機(jī)熱備的數(shù)據(jù)服務(wù)器,視頻服務(wù)器和語(yǔ)音服務(wù)器綜合管理系統(tǒng)的視頻和語(yǔ)音系統(tǒng)。此外,有6臺(tái)操作終端、三層千兆交換機(jī)、打印機(jī)、工程師站、20KVA的UPS以及由18臺(tái)顯示器組成的視頻監(jiān)控電視墻等設(shè)備。主要硬件概況如圖2所示。
主要軟件配置:服務(wù)器的系統(tǒng)軟件為企業(yè)版WinServer2003,數(shù)據(jù)庫(kù)為 Oracle10i,客戶端操作系統(tǒng)為 XPSP3,應(yīng)用軟件運(yùn)行平臺(tái)為.NET,應(yīng)用軟件有消息處理軟件(主要承擔(dān)數(shù)據(jù)的交互功能)、DI接口軟件(主要承擔(dān)系統(tǒng)和ERP等第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸工作)和用C#開(kāi)發(fā)的綜合管理軟件。
主要功能如下:
1)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程對(duì)講、遠(yuǎn)程控制室內(nèi)外燈光開(kāi)關(guān)及攝像。
2)系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器隨時(shí)接收ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
3)實(shí)時(shí)繪制每一臺(tái)地磅的重量曲線的功能,監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)重量的瞬時(shí)流。以監(jiān)控是否存在作弊的情況,并對(duì)異常曲線報(bào)警提示。
4)通過(guò)對(duì)講系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)司機(jī)進(jìn)行對(duì)話,控制現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。
5)遠(yuǎn)端地磅重量數(shù)據(jù)采集,對(duì)車輛車號(hào)、行進(jìn)方向進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,自動(dòng)取得其有序重量。
6)對(duì)遠(yuǎn)端儀表清零的控制功能,超稱量范圍設(shè)定閥值報(bào)警。
7)實(shí)現(xiàn)B/S系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的功能,不同用戶授予不同權(quán)限,可以進(jìn)行瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、生成報(bào)表等操作.
8)計(jì)量數(shù)據(jù)上傳給ERP做進(jìn)一步經(jīng)營(yíng)、財(cái)務(wù)及成本處理。
9)實(shí)現(xiàn)異地過(guò)秤。
2.2 地磅組成配置及運(yùn)作流程
控制設(shè)備配置有地磅本體系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)終端、攝像頭、硬盤錄像機(jī)、交換機(jī)、串口儀表、開(kāi)關(guān)量?jī)x表、現(xiàn)場(chǎng)照明、LED顯示點(diǎn)陣屏、紅外對(duì)射開(kāi)關(guān)、車號(hào)識(shí)別裝置、對(duì)講系統(tǒng)等設(shè)備。
地磅現(xiàn)場(chǎng)控制裝置的主要功能:判別卡車是否完全上秤,自動(dòng)讀取車輛車號(hào)信息,通過(guò)RS485協(xié)議接口實(shí)時(shí)從稱重儀表獲取重量數(shù)據(jù)。監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)車號(hào)、貨物、過(guò)秤狀態(tài)、貨單、監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)安全環(huán)境。安裝數(shù)字硬盤錄像機(jī),將磅房的監(jiān)控畫面存盤。遠(yuǎn)程啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī),通過(guò) WinSocket接口協(xié)議和主控室進(jìn)行數(shù)據(jù)及控制指令的交換同時(shí)本地存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)。能夠通過(guò)對(duì)講和主控室通話,通過(guò)觸摸屏查看票單,根據(jù)需要自主選擇打印檢斤單。紙張、墨剩余量監(jiān)控及報(bào)警提示,稱量室支持遠(yuǎn)程系統(tǒng)診斷,具有故障自動(dòng)報(bào)警、上傳、記錄功能。
地磅部分系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程是:首先由需要申請(qǐng)計(jì)量業(yè)務(wù)的部門(供應(yīng)、銷售、分廠)提出計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃,在公司ERP系統(tǒng)中制定計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單,包括車號(hào)、計(jì)劃計(jì)量時(shí)間、計(jì)劃計(jì)量物資名稱、物料規(guī)格、發(fā)貨單位和收貨單位等。并將計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)以報(bào)文的形式由ERP下拋給自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng),送入數(shù)據(jù)交換服務(wù)器。進(jìn)廠送貨或拉貨的車輛,進(jìn)廠前會(huì)在門衛(wèi)制作RFID卡,制卡時(shí)門衛(wèi)會(huì)根據(jù)司機(jī)的業(yè)務(wù)憑證,從ERP系統(tǒng)中挑選符合當(dāng)前車輛計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單的信息,將此計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單和當(dāng)前 RFID卡作匹配,并規(guī)定車上只能有司機(jī)一人開(kāi)車進(jìn)廠(防止稱重時(shí)有人藏匿在車內(nèi)充當(dāng)貨物作弊)。廠內(nèi)倒運(yùn)物料的車輛是內(nèi)部車輛,每輛車長(zhǎng)期持有固定的RFID卡,車輛執(zhí)行的是不變的長(zhǎng)期計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單,當(dāng)發(fā)生變化時(shí),計(jì)劃部門在系統(tǒng)中選擇修改即可。
當(dāng)車輛上磅稱重時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的紅外檢測(cè)裝置檢測(cè)車輛是否完全上秤,確認(rèn)車輛完全上秤后,語(yǔ)音自動(dòng)提示司機(jī)下車,車號(hào)識(shí)別器自動(dòng)識(shí)別出車輛所持有的 RFID 卡,自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)自動(dòng)搜索出系統(tǒng)中與之匹配的計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單,主控室工作人員通過(guò)視頻監(jiān)控上秤車輛的牌照以及司機(jī)是否下車,確認(rèn)車號(hào)與計(jì)劃單一致后,在操作畫面中點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕,稱重結(jié)束,語(yǔ)音自動(dòng)提示司機(jī)上車開(kāi)車下秤。稱量數(shù)據(jù)在磅房現(xiàn)場(chǎng)的終端中備份存儲(chǔ),并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳至主控室的數(shù)據(jù)服務(wù)器中存儲(chǔ)。在整個(gè)過(guò)程中有意外情況出現(xiàn)時(shí),雙方都可以自主通過(guò)對(duì)講系統(tǒng)呼叫對(duì)方進(jìn)行溝通。當(dāng)車輛完成兩次稱重后,計(jì)量系統(tǒng)自動(dòng)生成完整的計(jì)量數(shù)據(jù),并上拋給ERP系統(tǒng)。
此外,系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了異地計(jì)量的功能。當(dāng)出現(xiàn)如故障、斷電及斷網(wǎng)的意外情況時(shí),經(jīng)過(guò)授權(quán),可以異地稱量。
2.3軌道衡組成配置及運(yùn)作流程
動(dòng)態(tài)軌道衡主要承擔(dān)進(jìn)出廠大宗原燃料火車車輛和廠內(nèi)高爐鐵水魚(yú)雷罐車輛的稱重業(yè)務(wù)。出廠大宗原燃料火車車輛是國(guó)鐵線的火車車皮,國(guó)家規(guī)定每節(jié)車皮制造時(shí),底部標(biāo)配有車號(hào)電子標(biāo)簽,用以電子識(shí)別火車車皮的車號(hào)、車型及標(biāo)重等信息。廠內(nèi)高爐鐵水魚(yú)雷罐車輛公司自行安裝了國(guó)標(biāo)的車號(hào)電子標(biāo)簽,在軌道衡秤臺(tái)中間設(shè)置有國(guó)標(biāo)電子標(biāo)簽識(shí)別裝置。
其它軟硬件配置和汽車衡類似,不再贅述。
動(dòng)態(tài)軌道衡系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程:申請(qǐng)計(jì)量業(yè)務(wù)的部門(供應(yīng)、銷售、分廠)提出計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃,在公司ERP系統(tǒng)中制定計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單,并將計(jì)量申請(qǐng)計(jì)劃單通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以報(bào)文的形式由 ERP下拋給自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng),送入數(shù)據(jù)交換服務(wù)器。當(dāng)火車車列到廠或出廠時(shí)通過(guò)動(dòng)態(tài)軌道衡,動(dòng)態(tài)軌道衡自動(dòng)采集每一節(jié)火車的重量信息及對(duì)應(yīng)的車號(hào)信息,配合其國(guó)標(biāo)車皮皮重計(jì)算出貨物凈重?cái)?shù)據(jù),現(xiàn)場(chǎng)磅房的控制計(jì)算機(jī)通過(guò)WinSocket接口協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳至主控室數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ),并上拋給ERP系統(tǒng)。
3.創(chuàng)效分析及總結(jié)
系統(tǒng)分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)地磅、軌道衡的現(xiàn)場(chǎng)稱重裝置的自動(dòng)控制,使稱重業(yè)務(wù)流程化、自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守的計(jì)量方式和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)計(jì)量,整個(gè)稱重計(jì)量過(guò)程遠(yuǎn)程控制(包括儀表清零、設(shè)備復(fù)位),無(wú)需人員到現(xiàn)場(chǎng)操作。
系統(tǒng)與公司門禁保衛(wèi)系統(tǒng)接駁,實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)廠辦證(卡)、裝缷貨稱重、出廠物流管理一卡通功能。此外 系統(tǒng)實(shí)時(shí)與公司ERP系統(tǒng)接駁 實(shí)現(xiàn)稱重計(jì)量數(shù)據(jù)數(shù)字化傳輸與管理 支撐ERP實(shí)時(shí)進(jìn)行成本財(cái)務(wù)核算,無(wú)需再進(jìn)行繁雜的票據(jù)手工統(tǒng)計(jì)、報(bào)表制作、報(bào)送等工作,有效地支撐了公司整體信息化建設(shè)。
計(jì)量系統(tǒng)采用B/S 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了計(jì)量系統(tǒng)的廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò) WEB發(fā)布,并在 WEB系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多角度查詢及報(bào)表自主選擇生成,有關(guān)的生產(chǎn)管理、指揮部門與分廠可以實(shí)時(shí)查詢。實(shí)現(xiàn)計(jì)量部門與用戶部門之間計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換、物資異地計(jì)量稱重,減少了計(jì)量人員,節(jié)約了人力成本。為吉鋼的采購(gòu)結(jié)算與生產(chǎn)管理提供了實(shí)時(shí)計(jì)量數(shù)據(jù).
按前述內(nèi)容,吉鋼廠區(qū)現(xiàn)有稱重磅房12個(gè),如果沒(méi)有自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施,共需要配置96人,每年的人工成本約288萬(wàn)元。成功實(shí)施項(xiàng)目后,人員集中的主控室,共需要配置12人,每年的人工成本約36萬(wàn)元。由此可見(jiàn),項(xiàng)目帶來(lái)的直接年人工成本效益252萬(wàn)元,直接人工成本效益可觀。
另外,隔絕了計(jì)量員與司機(jī)的接觸,避免發(fā)生人員腐敗導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失事件。業(yè)務(wù)全程有視頻監(jiān)控證據(jù),處理糾紛有依據(jù),潛在的管理效益明顯。
4.結(jié)語(yǔ)
系統(tǒng)在研發(fā)與實(shí)施過(guò)程中,采用了許多新設(shè)備、新技術(shù),開(kāi)創(chuàng)了自動(dòng)化稱重新模式,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)人值守。在行業(yè)內(nèi)首次將RFID 技術(shù)應(yīng)用于地磅稱重的車號(hào)自動(dòng)識(shí)別和門禁一卡通系統(tǒng),獲得成功,實(shí)現(xiàn)公司物流一卡通管理。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了計(jì)量系統(tǒng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息交換、物資計(jì)量數(shù)據(jù)共享、異地稱重、計(jì)量設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控等新功能。