SCS-150 型汽車衡全數(shù)字化改造方案，全數(shù)字化系統(tǒng)主要組成及功能，基礎(chǔ)施工內(nèi)容及注意事項(xiàng)。

1.問(wèn)題的提出

青島中聯(lián)水泥有限公司自備有兩臺(tái)SCS-150 型汽車衡，2007 年 3 月投用。SCS-150 型汽車衡稱重車輛主要為大型粉體罐車、箱式水泥熟料車及其他原材料運(yùn)輸車，單車質(zhì)量一般在 80～150 t。2013 年春季以來(lái)，汽車衡出現(xiàn)以下問(wèn)題。

（1）1# 汽車衡鋼板焊接處多處開裂，下部鋼板銹蝕嚴(yán)重。

（2）兩臺(tái)汽車衡的稱重傳感器均為模擬量傳感器，抗干擾能力低、易漂移。

（3）計(jì)量軟件功能單一，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度低，無(wú)防作弊能力。

為此，公司決定對(duì)汽車衡進(jìn)行全面改造，主要改造內(nèi)容：①1# 汽車衡更換新的高強(qiáng)度鋼板衡體。②兩臺(tái)汽車衡的稱重傳感器全部更換為新型數(shù)字式傳感器。③計(jì)量軟件進(jìn)行全數(shù)字化升級(jí)改造，適應(yīng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連網(wǎng)運(yùn)行要求。

2.汽車衡全數(shù)字化系統(tǒng)

經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研、工程招標(biāo)，公司最終確定采用本公司的“自動(dòng)計(jì)量+無(wú)人值守”系統(tǒng)。工程技術(shù)人員多次和公司設(shè)計(jì)人員交流研討，按照“自動(dòng)計(jì)量+遠(yuǎn)程計(jì)量+集中監(jiān)控”的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有的 ERP 系統(tǒng)及財(cái)務(wù)軟件（K3 系統(tǒng)）無(wú)縫對(duì)接，同時(shí)為下一步管理提升預(yù)留出擴(kuò)展口。汽車衡全數(shù)字化系統(tǒng)組成如下。

（1）制卡（發(fā)卡）中心。制卡（發(fā)卡）中心設(shè)在大門口值班室，工作人員使用“ RF-35LT”型讀卡器進(jìn)行電腦制卡。所有車輛入廠前，首先在制卡中心領(lǐng)取 IC 卡。需要領(lǐng)取 IC 卡的車輛分為兩種：①運(yùn)送原材料車輛，工作人員輸入數(shù)據(jù)的依據(jù)是司機(jī)提供的原始送貨單。②拉水泥車輛，客戶需預(yù)先到公司銷售部門交款，銷售部門在金蝶 K3 銷售表格上生成客戶訂單。客戶提貨時(shí)，在制卡中心告知自己的訂單號(hào)或客戶名稱，工作人員登錄 K3 系統(tǒng)，即可查出該客戶信息；輸入車號(hào)和噸位數(shù)，通過(guò) RF-35LT 生成 IC 卡，發(fā)給司機(jī)。IC 卡上帶有編碼，和車號(hào)相對(duì)應(yīng)。司機(jī)憑此卡進(jìn)入廠區(qū)，空車上磅計(jì)量→裝車→重車再次計(jì)量，自動(dòng)計(jì)量單元自動(dòng)生成數(shù)據(jù)保存→自動(dòng)打印出廠磅單→車輛出廠。

（2）自動(dòng)計(jì)量稱重單元。該單元由地磅體、8 個(gè) CZL-YB-50SH 型數(shù)字式稱重傳感器、計(jì)量?jī)x表、服務(wù)器、現(xiàn)場(chǎng) GAM 機(jī)柜和計(jì)量監(jiān)控中心等組成。司機(jī)在制卡中心領(lǐng)取 IC 卡后，開車上磅、停穩(wěn)熄火、人員下車，到汽車衡旁邊的 GAM 機(jī)上插入 IC卡，GAM 機(jī)自動(dòng)顯示車輛的稱重信息。司機(jī)根據(jù)語(yǔ)音提示進(jìn)行車號(hào)、單位和噸數(shù)的確認(rèn)操作。GAM 機(jī)上帶有熱敏紙打印機(jī)，司機(jī)按“確認(rèn)”鍵后，自動(dòng)打印出門證、磅單。上述信息同步顯示在“計(jì)量監(jiān)控中心”的監(jiān)控電腦上。

（3）防作弊單元。①汽車衡的前、后和中部使用 3 個(gè)高桿式球形高清晰攝像頭，圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)量監(jiān)控中心。若車箱內(nèi)裝有異物或駕駛室內(nèi)有人員未下車，計(jì)量監(jiān)控中心能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通過(guò)語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)發(fā)出指令，告知司機(jī)下磅處理。②汽車衡前部和尾部各帶有 1 個(gè)紅外光柵組（由1 個(gè)信號(hào)發(fā)生器和 1 個(gè)接收器組成，發(fā)生器和接收器分別位于地磅南、北兩側(cè)），若車輛沒(méi)有安全上磅，尾部露在汽車衡體外或車頭超出汽車衡體，1 個(gè)光柵發(fā)出的紅外信號(hào)被車體阻擋，接收器接收不到，自動(dòng)計(jì)量稱重單元自動(dòng)停止計(jì)量并發(fā)出語(yǔ)音提示。計(jì)量監(jiān)控中心電腦同步顯示上述報(bào)警信息。

（4）計(jì)量監(jiān)控中心。該中心由大屏幕顯示器、計(jì)量電腦，系統(tǒng)服務(wù)器和硬盤式錄像機(jī)等組成。車輛在汽車衡上的計(jì)量信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至計(jì)量監(jiān)控中心電腦，系統(tǒng)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)和圖像顯示、存儲(chǔ)等工作。在無(wú)異常情況下，工作人員不需要進(jìn)行干預(yù)，監(jiān)控即可。

（5）遠(yuǎn)程收發(fā)貨終端。①收貨終端。公司根據(jù)原材料品種、收

貨地點(diǎn)及崗位人員管轄區(qū)域范圍等實(shí)際情況，選用便攜式收貨終端。和固定式收貨終端相比，其使用更加便利。使用流程：原材料司機(jī)在制卡中心交給制卡員送貨單→錄入信息制卡（第二次進(jìn)廠只需輸入車牌號(hào)，其他信息自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)集顯示）→司機(jī)領(lǐng)取 IC 卡→上磅計(jì)量→下磅到指定的收貨地點(diǎn)→收貨員（質(zhì)檢員）對(duì)原材料質(zhì)檢→終端讀取 IC 卡。若原材料質(zhì)量合格且車、卡相符，可直接在終端上確認(rèn)，反之則需要扣噸或退貨處理，收貨員按照提前給予的權(quán)限等級(jí)，在終端鍵盤上輸入密碼，修改數(shù)字、確認(rèn)扣噸。上述信息監(jiān)控中心自動(dòng)收集生成報(bào)表并自動(dòng)存儲(chǔ)。②發(fā)貨終端。實(shí)現(xiàn)發(fā)貨水泥品種和磁卡內(nèi)信息的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，避免人為失誤錯(cuò)發(fā)低端和高端品種，該功能可防止司機(jī)和發(fā)貨員串通作弊。由于公司只有 PO42.5 和 PI52.5 兩個(gè)水泥品種，且 52.5 品種只在 1# 庫(kù)，因此只需在 1# 庫(kù)側(cè)便利位置安裝一個(gè)發(fā)貨終端即可。為確保系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境的可靠性，選擇在線式發(fā)貨終端。流程及工作原理：銷售部門根據(jù)客戶需求錄入數(shù)據(jù)生成訂單存入系統(tǒng)→客戶提貨在制卡處報(bào)知客戶信息（也可以將提貨單交給制卡員）→制卡員根據(jù)權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)集信息，核對(duì)無(wú)誤，制卡-發(fā)卡→客戶到 1# 庫(kù)側(cè)發(fā)貨終端上讀卡（或者交給發(fā)貨員讀取確認(rèn)）→系統(tǒng)讀取磁卡信息正確，發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)→發(fā)貨員開啟設(shè)備裝車。若讀卡信息系統(tǒng)顯示不正確，現(xiàn)場(chǎng)的警示燈閃爍，設(shè)備無(wú)法開啟。需要注意的是該終端設(shè)備輸出功率很小，需要在控制設(shè)備（公司控制的散裝頭升降電機(jī)）接觸器的前級(jí)，加裝 1 個(gè)中間繼電器。

（6）系統(tǒng)服務(wù)器。該服務(wù)器由機(jī)柜、控制電腦和 UPS 穩(wěn)壓電源等組成，是上述各功能單元數(shù)據(jù)上傳和對(duì)接的控制中樞。通過(guò)系統(tǒng)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了汽車衡系統(tǒng)和財(cái)務(wù)金蝶 K3 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接。

3.基礎(chǔ)施工（1）基礎(chǔ)測(cè)量與處理。由于改造是利用舊基礎(chǔ)安裝新汽車衡體，汽車衡體必須滿足既有土建尺寸。供貨商應(yīng)提前到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，核對(duì)無(wú)誤后再進(jìn)入生產(chǎn)。汽車衡體安裝前，地面應(yīng)徹底清理干凈，使用全站型電子測(cè)距儀分別測(cè)量地面上安放 8 個(gè) CZL-YB-50SH 型傳感器受力點(diǎn)的水平標(biāo)高。8 個(gè)點(diǎn)的標(biāo)高應(yīng)一致，若有偏差，應(yīng)使用鋼板依次找平。鋼板與混凝土基礎(chǔ)的鋼筋應(yīng)焊接牢固，防止使用過(guò)程中的滑動(dòng)影響傳感器的測(cè)量精度。新地磅體安裝后，上表面應(yīng)與基礎(chǔ)上平面水平，偏差在 3 mm 內(nèi)。兩端與基礎(chǔ)間的距離保持在 10 mm。為防止車廂內(nèi)異物落入縫隙，可在上面橫向覆蓋一條廢舊皮帶。地磅體左右晃動(dòng)的尺寸以≤5 mm 為宜，否則使用定位螺栓調(diào)節(jié)。

（2）圖像信號(hào)傳輸電纜的選擇。通信線路采用六類網(wǎng)線，最大傳輸距離為 100 m，超過(guò)時(shí)應(yīng)采用光纖。LED 顯示屏通信線纜長(zhǎng)度 30 m 內(nèi)采用RS 232 協(xié)議通信，超過(guò) 30 m 應(yīng)采用RS485 協(xié)議通信。用作監(jiān)控電視機(jī)的信號(hào)傳輸線纜應(yīng)采用 VGA線，如采用電視機(jī)自帶視頻線將會(huì)出現(xiàn)圖像不清晰，字符發(fā)虛的現(xiàn)象。

（3）現(xiàn)場(chǎng) GAM 機(jī)柜穩(wěn)壓電源使用 UPS，并在其輸出端接漏電開關(guān)（其輸入端不能接漏電開關(guān)，否則漏電開關(guān)會(huì)合不上閘）。

（4）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)，視頻監(jiān)控模塊采用的智能球機(jī)，在簽訂合同時(shí)應(yīng)明確要求供應(yīng)商采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，這樣便于安裝調(diào)試及日后的維護(hù)，并能減少電視墻解碼器的數(shù)量，總體費(fèi)用不會(huì)增加。

4.改造效果

改造工作歷時(shí)兩個(gè)月完成，投用后效果明顯。

（1）汽車衡稱重計(jì)量的速度明顯提高，減少了司機(jī)在廠區(qū)內(nèi)滯留時(shí)間。

（2）系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)量稱重、數(shù)據(jù)自動(dòng)保存，磅單由現(xiàn)場(chǎng)的 GAM機(jī)自動(dòng)打印，減少了崗位人員工作量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）計(jì)量準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)，避免了人為惡意修改數(shù)據(jù)造成的物資損失。