中控室斗輪機電子秤值可視化實現(xiàn)

魏小剛 劉力華

（廣州港股份有限公司西基港務(wù)分公司 廣州）

一、問題

港務(wù)分公司現(xiàn)有8臺斗輪機（SR1～SR8），根據(jù)碼頭裝駁船需要，SR1～SR6斗輪機的機上皮帶裝有電子秤，以便司機掌握取煤量。斗輪機狀態(tài)信號傳輸至斗輪機PLC（以下簡稱斗輪PLC），通過雙絞線與中控的通信PLC（以下簡稱通信PLC）進(jìn)行通信，通信PLC使用輪詢方式對SR1～SR6進(jìn)行信息交換，通信PLC再與中控主PLC（以下簡稱主PLC）進(jìn)行點對點傳輸。中控操作界面通過組態(tài)軟件與主PLC進(jìn)行信息互換，將斗輪機狀態(tài)信號傳輸至中控室操作界面（圖1）。

圖1 斗輪機狀態(tài)信號傳輸流程

目前斗輪機狀態(tài)信號只是實現(xiàn)數(shù)字量傳輸，未實現(xiàn)數(shù)值傳輸，即電子秤值未傳輸至中控室操作界面，中控人員不能及時了解取煤量，影響斗輪機裝駁船效率。有時中控人員與斗輪機司機溝通不及時或溝通錯誤，造成所裝駁船量存在誤差。為此利用碼頭已有硬件設(shè)備和通信線路，對斗輪PLC、通信PLC、主PLC和組態(tài)軟件進(jìn)行編程，最終實現(xiàn)在中控室顯示斗輪機電子秤值。

二、改造步驟

1.電子秤脈沖信號與清零信號傳輸至斗輪PLC

電子秤脈沖信號通過繼電器K1以及在駕駛室安裝的清零按鈕連接至斗輪PLC的DI點（圖2）。斗輪PLC收到電子秤脈沖信號后，通過累加計數(shù)器計數(shù)總脈沖數(shù)（電子秤值）并存于斗輪機 PLC 地址“#R5044”，電子秤清零信號作用是清零“#R5044”（圖 3）。

圖2 硬件連接

2.斗輪PLC將電子秤值傳輸至通信PLC

圖3 斗輪PLC程序

（1）斗輪PLC與通信PLC數(shù)據(jù)校驗，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性（圖4）。根據(jù)約定，斗輪PLC地址“#R411”第一位數(shù)為校驗位，斗輪PLC每經(jīng)過一次掃描就將地址“#R411”第一位賦值為1，通信PLC在接收數(shù)據(jù)之前，首先判斷“#R411”值是否為零，若等于零，此次掃描周期內(nèi)沒有接收到數(shù)據(jù)

（累計到3s都沒有接收到數(shù)據(jù)，則顯示通信故障）。“#R411”的值不等于零，再判斷地址“#R411”中第一位值是否為1，若不等于1，則這次掃描周期內(nèi)的通信異常，不接收此次斗輪機所傳數(shù)據(jù)；若等于1，表明通信正常，將“#R411”值復(fù)制給通信PLC地址“#R211”，并將“#R411”值清零，實現(xiàn)數(shù)據(jù)校驗。

圖4 斗輪PLC與通信PLC的校驗流程

圖5 PLC程序

（2）斗輪PLC將電子秤值傳輸至通信PLC。現(xiàn)有通信采用輪詢方式，耗時長達(dá)3 s。西基港務(wù)分公司裝船能力為1800 t/h，即電子秤脈沖信號周期為0.5s，若將脈沖信號通過雙絞線傳輸，將引起電子秤脈沖信號嚴(yán)重丟失，產(chǎn)生誤差，因此電子秤脈沖信號只能以數(shù)值形式傳輸。經(jīng)多次試驗，最終找到實現(xiàn)傳輸?shù)挠行Х绞剑ㄐ臥LC每隔2 s讀取一次斗輪機PLC地址“#R412”值（電子秤值）。通信PLC收到“#R412”值后，判斷值是否為零，若等于零，向主PLC輸出清零信號；若“#R412”值不等于零，與2 s前收到的電子秤值相減，所得結(jié)果為這2 s內(nèi)電子秤增加值，同時向主PLC輸出周期為1000 ms脈沖信號（脈沖個數(shù)等于相減值）；如相減值為零，就不發(fā)送脈沖信號。在發(fā)送脈沖信號前，先檢測前一個脈沖信號是否完成，完成后才發(fā)送第二個脈沖信號，以SR1為例，具體程序見圖5。

3.通信PLC將電子秤值傳輸至主PLC

通信PLC輸出的脈沖信號（電子秤值的脈沖信號）與清零信號通過硬線點對點傳輸給主PLC。主PLC收到脈沖信號后，通過累加計算器將總脈沖數(shù)存入地址“#419420”（“#419420”值為電子秤值），在接收到清零信號后，將地址“#419420”中值清零。

4.修改組態(tài)軟件

中控操作界面與主PLC通過組態(tài)軟件實現(xiàn)信息交換，組態(tài)軟件實時讀取主PLC地址“#419420”中的值，并顯示在操作界面。裝船流程啟動后，中控室操作界面實時顯示電子秤值。

三、改造效果

先在SR1機上試驗，觀察運行一段時間后，未出現(xiàn)故障和傳輸誤差，改造效果理想。此后推廣到SR2～SR6斗輪機，改造完成后運行半年未出現(xiàn)錯誤顯示。目前中控人員在操作界面可清楚看到斗輪機電子秤量（圖6）。

圖6 斗輪機電子秤值顯示效果