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【摘要】经过多方调研，结合广州华润热电有限公司（以下简称“公司”）实际生产情况，在不变更原皮带秤结构、二次表型号，不影响正常生产运营的前提下，通过采用RS485通讯方式将一台入厂煤皮带秤、两台入炉煤皮带秤总表码传递给输煤程控的上位机显示，并在公司#2机组A级检修期间执行完毕。工程实施过程未对公司输煤系统生产工作产生影响，工程投资小，收到了良好的改造效果。
【关键词】皮带秤 PLC上位机 rs485 通讯
1 概述
公司入炉煤计量采用两台徐州三原ICS-17A-1000/2100型电子皮带秤，入厂煤计量采用一台徐州三原ICS-17A-1600/2101型电子皮带秤。三台皮带秤均为双杠杆结构秤架上装设2只称重传感器的老式电子皮带秤，二次表功能也相对较为简单。皮带秤累计值上位机显示功能自2009年投入运行，多年来，输煤程控PLC系统显示的皮带秤总表码数据频繁出现和现场数据不一致的情况。
随着公司SIS系统数据重要性的提高和CSASS系统投入运行，生产现场与公司管理部门、集团审计部门联系的进一步密切，为了更好地服务于公司的管理、经营和统计，迫切需要解决皮带秤就地表码数据与输煤程控PLC上位机显示数据、SIS系统和CSASS系统采集数据不一致、不同步的问题，保证皮带秤总表码在各个系统的一致性和准确性。
经过多方调研，结合公司实际生产情况，在不变更原皮带秤结构、二次表型号，不影响正常生产运营的前提下，通过采用RS485通讯方式将一台入厂煤皮带秤、两台入炉煤皮带秤总表码传递给输煤程控的上位机显示，并在公司#2机组A级检修期间执行完毕。工程实施过程未对公司输煤系统生产工作产生影响。工程投资小，收到了良好的改造效果。
2 皮带秤就地表码、PLC、SIS及CSASS系统显示不一致的原因分析
根据皮带秤总表码数据统计情况，PLC、SIS及CSASS系统三者之间是可以做到数据实时一致的，原因是SIS系统及CSASS系统均是从输煤程控PLC上位机读取数据后通过再网络通讯传输，导致各系统发生不同步现象的根源是输煤程控PLC系统上位机与皮带秤就地总表码数据不一致，如图一。因此，解决这一系列问题的关键，是实现皮带秤就地累计表码与PLC上位机表码数据的一致性和实时性。
公司2009年投产至今一直沿用最初设计的皮带秤二次表发送吨脉冲信号（皮带秤就地表码每满1吨发送1个电脉冲信号），输煤程控PLC系统进行吨脉冲数目累计计算并在输煤程控室上位机显示的方式。这种实现方式简便易行，但在累计过程中会出现数据偏差的情况。
对皮带秤及PLC上位机上分别统计的日累计、月累计、年累计数据进行对比分析后发现，这种不一致现象频繁发生、无比例关系且无规律。其根本原因是吨脉冲信号在传递过程中存在电缆线路干扰、信号电压衰减、继电器触点跳动等多种不确定因素的影响。这种偶发因素导致的数据传输畸变显然是无法通过设置系数来解决的，必须采取不受这些因素影响的另外一种数据传输方式才能解决。
3 表码不一致的解决方案
当今主流的新皮带秤产品多数已具备通过RS485接口通讯传输皮带秤就地总表码数据的功能，在输煤程控PLC系统增设对应数据接收模块后可实现皮带秤总表码通讯直传，可消除吨脉冲信号传输畸变的影响。但完全更换公司3台皮带秤，价格高昂且工期较长，无法满足我厂实际生产要求。結合公司实际情况，制定了如下的RS485通讯解决方案。
3.1入炉煤皮带秤解决方案
3.1.1原入炉煤皮带秤二次表加装YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡件（如图二），并升级二次表设置;
3.1.2在输煤程控PLC远程站加装AB PLC专用的MVI56E-MCMR通讯模块，并对输煤程控PLC进行系统升级设置;
3.1.3用专用RS485通讯电缆连接YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡及MVI56E-MCMR通讯模块;
3.1.4在PLC进行重新组态，将上位机显示的入炉煤皮带秤总表码替换为通讯点。
3.2入厂煤皮带秤解决方案
3.2.1原入厂煤皮带秤二次表加装YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡并升级二次表设置，在RS485通讯卡输出口后加装ZL5134I隔离型网关及光电转换器;
3.2.2在输煤程控PLC上位机组态，添加皮带秤通讯数据点，并对输煤程控PLC进行系统升级设置;
3.2.3用网络电缆连接ZL5134I隔离型网关与光电转换器，用GYXTW-4AIB型多模光缆连接入厂煤皮带秤后光电转换器及PLC机柜光电转换器;
3.2.4在PLC操作员进行重新组态，将上位机显示的入厂煤皮带秤总表码替换为通讯点。
4 改造方案的实施
4.1皮带秤二次表通讯卡件加装及设置
首先将新装YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡在线下用笔记本电脑及RS485转接线调试完毕。在入炉煤皮带上煤间歇，将皮带秤断电后快速安装新的通讯板卡，检查确认无误后上电，更换通讯板卡工作完成，安装完毕并上电后如图三。
4.2增加PLC通信模块及刷新网络
在输煤程控系统停止状态下，将碎煤机室PLC远程站断电，增加通讯模块MVI56E-MCMR，然后给碎煤机室PLC远程站上电。在输煤集控室远程刷新网络，使新增通讯模块工作正常。模块通讯正常后，对模块通讯口配置。如图四所示，通讯模块安装情况。
4.3通讯光缆及电缆敷设及熔接、接线
光缆从入厂煤皮带秤实物效验室经采样间楼顶至电缆桥架到竖井进入电缆沟到输煤集控室#1PLC控制柜。光缆均已做金属软管防护处理，在特殊地段加套金属镀锌管。在光缆敷设完成后对光缆进行熔接，熔接完成后已经过测试，光信号传输良好，留有50%的备用芯。 电缆从入炉煤皮带秤二次表经#7带输煤闸桥控制电缆桥架敷设到碎煤机室PLC远程站控制柜。电缆孔洞按要求用防火泥封堵，并按要求在电缆桥架内设置防火包。在电缆敷设完毕后进行电缆接线，接线完毕后进行通讯测试，信号传输正常，留有50%的备用芯。
4.4输煤程控PLC的组态及调试
设备配置，在下位软件RSLogix 5000中对照表一进行设置，通讯地址根据通讯板卡固有地址进行设置。
皮带秤总表码数据，均调用COP指令，将一个整型数据转换为实型数据，如图五。并在原操作员画面上原位置显示。
5 技术改造的效果
5.1改造后各系统显示情况
改造完成后，三台皮带秤总表码数据可以实时的显示在输煤监控电脑画面，与就地皮带秤总表码数据一直保持一致，准确至小数点后2位。皮带秤总表码显示仍在程控操作员画面原位置显示，不会对程控操作员理解及抄表操作造成任何影响。如图六。改造完成后，SIS系统、CSASS系统显示情况也与就地皮带秤总表码数据一直保持一致。
5.2技术改造费用情况及优势
该项技术改造，含设计、采购、施工、调试、培训等全环节的不含税费用约8万元。仅相当于完全更换新式皮带秤同时升级PLC系统总费用（保守估计超过90万元）的不足十分之一。同样达到了皮带秤就地表码数据与输煤程控PLC上位機显示数据、SIS系统数据和CSASS系统数据实时同步的效果。
该项技术改造，皮带秤侧备件费用不足1万元，主要费用应用在PLC系统、电缆、光缆、通讯模块、组态调试等方面。随着皮带秤秤体的老化、皮带秤形式的日趋落后，公司三台皮带秤终将会升级改造为更新的产品。在日后皮带秤升级改造过程中，技改绝大部分内容仍可保留，技改的大部分投入仍能发挥作用，避免了重复投资，这是该项技改的一大优势。
参考文献：
[1]历达，何福胜.皮带秤技术现状及发展趋势[J]. 衡器，2012（09）.
[2]王智刚，吕金方.电子皮带秤计量数据远传设计及实现[J].重钢机动能源，2016（04）.
作者简介：
王继冲（1984年03月11日出生），男，工程师职称，武汉大学毕业，工程硕士学位，先后从事华润电力湖北有限公司及广州华润热电有限公司热控专业工作，现任广州华润热电有限公司热控专业主任工程师。
【关键词】皮带秤 PLC上位机 rs485 通讯
1 概述
公司入炉煤计量采用两台徐州三原ICS-17A-1000/2100型电子皮带秤，入厂煤计量采用一台徐州三原ICS-17A-1600/2101型电子皮带秤。三台皮带秤均为双杠杆结构秤架上装设2只称重传感器的老式电子皮带秤，二次表功能也相对较为简单。皮带秤累计值上位机显示功能自2009年投入运行，多年来，输煤程控PLC系统显示的皮带秤总表码数据频繁出现和现场数据不一致的情况。
随着公司SIS系统数据重要性的提高和CSASS系统投入运行，生产现场与公司管理部门、集团审计部门联系的进一步密切，为了更好地服务于公司的管理、经营和统计，迫切需要解决皮带秤就地表码数据与输煤程控PLC上位机显示数据、SIS系统和CSASS系统采集数据不一致、不同步的问题，保证皮带秤总表码在各个系统的一致性和准确性。
经过多方调研，结合公司实际生产情况，在不变更原皮带秤结构、二次表型号，不影响正常生产运营的前提下，通过采用RS485通讯方式将一台入厂煤皮带秤、两台入炉煤皮带秤总表码传递给输煤程控的上位机显示，并在公司#2机组A级检修期间执行完毕。工程实施过程未对公司输煤系统生产工作产生影响。工程投资小，收到了良好的改造效果。
2 皮带秤就地表码、PLC、SIS及CSASS系统显示不一致的原因分析
根据皮带秤总表码数据统计情况，PLC、SIS及CSASS系统三者之间是可以做到数据实时一致的，原因是SIS系统及CSASS系统均是从输煤程控PLC上位机读取数据后通过再网络通讯传输，导致各系统发生不同步现象的根源是输煤程控PLC系统上位机与皮带秤就地总表码数据不一致，如图一。因此，解决这一系列问题的关键，是实现皮带秤就地累计表码与PLC上位机表码数据的一致性和实时性。
公司2009年投产至今一直沿用最初设计的皮带秤二次表发送吨脉冲信号（皮带秤就地表码每满1吨发送1个电脉冲信号），输煤程控PLC系统进行吨脉冲数目累计计算并在输煤程控室上位机显示的方式。这种实现方式简便易行，但在累计过程中会出现数据偏差的情况。
对皮带秤及PLC上位机上分别统计的日累计、月累计、年累计数据进行对比分析后发现，这种不一致现象频繁发生、无比例关系且无规律。其根本原因是吨脉冲信号在传递过程中存在电缆线路干扰、信号电压衰减、继电器触点跳动等多种不确定因素的影响。这种偶发因素导致的数据传输畸变显然是无法通过设置系数来解决的，必须采取不受这些因素影响的另外一种数据传输方式才能解决。
3 表码不一致的解决方案
当今主流的新皮带秤产品多数已具备通过RS485接口通讯传输皮带秤就地总表码数据的功能，在输煤程控PLC系统增设对应数据接收模块后可实现皮带秤总表码通讯直传，可消除吨脉冲信号传输畸变的影响。但完全更换公司3台皮带秤，价格高昂且工期较长，无法满足我厂实际生产要求。結合公司实际情况，制定了如下的RS485通讯解决方案。
3.1入炉煤皮带秤解决方案
3.1.1原入炉煤皮带秤二次表加装YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡件（如图二），并升级二次表设置;
3.1.2在输煤程控PLC远程站加装AB PLC专用的MVI56E-MCMR通讯模块，并对输煤程控PLC进行系统升级设置;
3.1.3用专用RS485通讯电缆连接YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡及MVI56E-MCMR通讯模块;
3.1.4在PLC进行重新组态，将上位机显示的入炉煤皮带秤总表码替换为通讯点。
3.2入厂煤皮带秤解决方案
3.2.1原入厂煤皮带秤二次表加装YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡并升级二次表设置，在RS485通讯卡输出口后加装ZL5134I隔离型网关及光电转换器;
3.2.2在输煤程控PLC上位机组态，添加皮带秤通讯数据点，并对输煤程控PLC进行系统升级设置;
3.2.3用网络电缆连接ZL5134I隔离型网关与光电转换器，用GYXTW-4AIB型多模光缆连接入厂煤皮带秤后光电转换器及PLC机柜光电转换器;
3.2.4在PLC操作员进行重新组态，将上位机显示的入厂煤皮带秤总表码替换为通讯点。
4 改造方案的实施
4.1皮带秤二次表通讯卡件加装及设置
首先将新装YQ-2101-03T0116型RS485通讯卡在线下用笔记本电脑及RS485转接线调试完毕。在入炉煤皮带上煤间歇，将皮带秤断电后快速安装新的通讯板卡，检查确认无误后上电，更换通讯板卡工作完成，安装完毕并上电后如图三。
4.2增加PLC通信模块及刷新网络
在输煤程控系统停止状态下，将碎煤机室PLC远程站断电，增加通讯模块MVI56E-MCMR，然后给碎煤机室PLC远程站上电。在输煤集控室远程刷新网络，使新增通讯模块工作正常。模块通讯正常后，对模块通讯口配置。如图四所示，通讯模块安装情况。
4.3通讯光缆及电缆敷设及熔接、接线
光缆从入厂煤皮带秤实物效验室经采样间楼顶至电缆桥架到竖井进入电缆沟到输煤集控室#1PLC控制柜。光缆均已做金属软管防护处理，在特殊地段加套金属镀锌管。在光缆敷设完成后对光缆进行熔接，熔接完成后已经过测试，光信号传输良好，留有50%的备用芯。 电缆从入炉煤皮带秤二次表经#7带输煤闸桥控制电缆桥架敷设到碎煤机室PLC远程站控制柜。电缆孔洞按要求用防火泥封堵，并按要求在电缆桥架内设置防火包。在电缆敷设完毕后进行电缆接线，接线完毕后进行通讯测试，信号传输正常，留有50%的备用芯。
4.4输煤程控PLC的组态及调试
设备配置，在下位软件RSLogix 5000中对照表一进行设置，通讯地址根据通讯板卡固有地址进行设置。
皮带秤总表码数据，均调用COP指令，将一个整型数据转换为实型数据，如图五。并在原操作员画面上原位置显示。
5 技术改造的效果
5.1改造后各系统显示情况
改造完成后，三台皮带秤总表码数据可以实时的显示在输煤监控电脑画面，与就地皮带秤总表码数据一直保持一致，准确至小数点后2位。皮带秤总表码显示仍在程控操作员画面原位置显示，不会对程控操作员理解及抄表操作造成任何影响。如图六。改造完成后，SIS系统、CSASS系统显示情况也与就地皮带秤总表码数据一直保持一致。
5.2技术改造费用情况及优势
该项技术改造，含设计、采购、施工、调试、培训等全环节的不含税费用约8万元。仅相当于完全更换新式皮带秤同时升级PLC系统总费用（保守估计超过90万元）的不足十分之一。同样达到了皮带秤就地表码数据与输煤程控PLC上位機显示数据、SIS系统数据和CSASS系统数据实时同步的效果。
该项技术改造，皮带秤侧备件费用不足1万元，主要费用应用在PLC系统、电缆、光缆、通讯模块、组态调试等方面。随着皮带秤秤体的老化、皮带秤形式的日趋落后，公司三台皮带秤终将会升级改造为更新的产品。在日后皮带秤升级改造过程中，技改绝大部分内容仍可保留，技改的大部分投入仍能发挥作用，避免了重复投资，这是该项技改的一大优势。
参考文献：
[1]历达，何福胜.皮带秤技术现状及发展趋势[J]. 衡器，2012（09）.
[2]王智刚，吕金方.电子皮带秤计量数据远传设计及实现[J].重钢机动能源，2016（04）.
作者简介：
王继冲（1984年03月11日出生），男，工程师职称，武汉大学毕业，工程硕士学位，先后从事华润电力湖北有限公司及广州华润热电有限公司热控专业工作，现任广州华润热电有限公司热控专业主任工程师。