VEG2000-ZCS垃圾吊自动定位称重计量无人值守系统
垃圾吊自动定位称重计量无人值守系统是基于我公司多项专利技术开发成功的高新技术产品，智能自动定位无线数传称重仪表项目被列入2014年度河北省科技创新基金支持项目。
>>系统突出优势
◆无人值守。系统称重过程自动定位、自动获取称量结果、自动生成称量记录和数据报表，不需要人工干预，防作弊。
◆准确称重计量。设计合理秤体结构方案并恰当选择高精度称重传感器实现准确称重计量。
◆自动定位。合理设置位置传感器及智能定位仪自动获取作业位置信息并自动上传。
◆自动获取称量结果。设置分站智能判断自动获取称量结果并实时自动上传。
◆自动生成称量记录和数据报表。上位机根据主站传送信息自动生成实时称量记录和数据报表（包括班报、日报、月报、年报、任意时段报表、分类查询报表等）。
◆模拟监控现场作业场景。上位机监控画面实时模拟垃圾吊实际工作场景和远程监控。
>>系统概述
垃圾焚烧发电的工艺流程是：生活垃圾由垃圾车定期运入电厂，经设在厂区内的地磅进行计量后，自动卸入垃圾堆库。生产运行时，垃圾经桥式垃圾吊转卸到炉前垃圾料斗，经垃圾给料机连续均匀送入焚烧炉内。同时粒度合格的辅助燃料煤，经计量后由输煤皮带送入炉前钢制大煤斗，通过炉前皮带称重式给煤机计量后送入炉膛内燃烧。 因垃圾堆放时会产生大量有害气体、病毒、病菌及恶臭，垃圾吊是在全密封隔离的玻璃房内遥控操作的，这就要求垃圾吊上的仪表仪器尽可能的减少甚至不进行日常维护，以减少和避免生产环境对维护人员的人身伤害。
在焚烧作业过程中，垃圾需要通过抓运、搅拌、倒垛、投料、称重等一系列工序，最终进入到焚烧炉中，完成整个的工艺流程。这些工作全部需要垃圾吊车来完成，所以垃圾吊的控制在整个垃圾发电过程中就显得尤为重要。
垃圾吊自动定位称重计量无人值守系统就是为解决垃圾与燃料煤精准配比而开发研制的，其能够实现无人工干预的自动定位称重、自动获取有效称重数据、自动生成准确的称重记录和分类汇总报表，是垃圾焚烧发电厂实现信息自动化的必然选择。
>>工作原理
垃圾吊自动定位称重计量无人值守系统的工作原理：每部垃圾吊都安装有称重传感器和称重仪表，以实时获取、显示和传送抓卸垃圾的重量；每部垃圾吊的大车和小车分别安装有智能定位仪；将垃圾焚烧炉的投料区域作为定位点并加装位置传感器，通常需要在投料区域大车进入位置和驶出位置以及在投料区域小车进入位置和驶出位置都安装位置传感器，以自动准确获知垃圾吊抓斗进入或离开垃圾焚烧炉的投料区域的位置；安装有称重检测装置（即称重传感器）、位置检测装置（即位置传感器）和分站的垃圾吊运行到这些定位点后，分站能够自动把此时的重量数据、位置编码和分站编号等数据采集处理并打包形成报文存储，根据主站的呼叫需要，随时将报文传送到主站，主站与上位机通讯，上位机能够根据重量逻辑、位置逻辑和时序逻辑来定性定量判断垃圾吊都进行了何种作业，自动记录称量数据，从而自动计量出每部垃圾吊在每座垃圾焚烧炉作业时在入炉垃圾量，自动生成班报、日报和分类的数据报表。借助网络技术和数据库技术，还可以将生产过程中的信息进行实时采集和存储，经过处理汇总得到整个生产现场的当前状况信息和历史数据，对生产调度人员掌握整个厂区的生产状况、管理人员了解当前产耗情况都会起到非常重要的作用。
>>电气系统硬件构成
>>上位机及软件系统
垃圾吊自动定位称重计量无人值守系统的主站与上位机进行通讯，上位机安装我公司专门开发的称重管理软件。本软件系统的
主要特点：
※模块化结构。该系统主要包括数据信息采集子系统、数据库子系统、专家分析系统（逻辑推理和规则录入子系统）、数据报表子系统、数据浏览查询子系统、通讯子系统等。
※ 自动化程度高。无需人工参与称重控制，自动客观地记录数据生成报表，防作弊。
※ 实用性强。监控画面简洁直观，数据报表丰富、可分类查询，可导出为电子表格文件，方便存储和打印。
监控主画面
查询报表
>>垃圾吊自动计量系统高精度准确计量保障措施
通常要求，垃圾吊秤准确称重计量应该达到的指标是：静态标定精度0.5%F.S，系统综合精度1%F.S。要可靠实现垃圾吊秤高精度准确计量，必须采取以下诸多保障措施。
1)选择合理的秤体结构方案并配置高精度称重传感器。
实践证明最常用的为双层架小车式秤体结构方案，配置精度等级优于0.03% F.S、抗偏抗侧抗冲击能力强的钢球承载双孔梁式称重传感器。该方案突出特点是：计量精度高，不会降低原垃圾吊的安全系数和工艺。为克服起重机抓卸料过程因粗暴操作引起的剧烈冲击振动导致的计量不稳定，传感器及秤体结构必须考虑合理的全向限位方案。
2)选用数字称重仪表组成数字电子秤。
数字称重仪表能够从根本上解决模拟式电子秤计量精度差的缺陷。数字称重仪表突出优势是：
※ mV级模拟信号先行转换放大V级数字信号再无线传送，有效解决了射频干扰和电磁干扰问题，有效抗击强电干扰和浪涌冲击影响；
※ 数字信号无线无损传输可靠距离可达1000米；
※ 数字信号加密传输，防止篡改，难以作弊，确保称量安全可靠；
※ 各只传感器分别采样和AD转换，采用数字和算技术代替传统的模拟和算技术，通过工业总线协议传送数据，高速高效可靠；
※ AD分辨率更高（24位），采样速度更快（200次/秒），显示分度数更大（50000），非线性优于0.01%F.S，计量精度更有保证。
3)采用射频智能定位仪并定位投料口位置。
无接触感应读取位置信息，工作可靠，免维护。大车和小车均可定位。
4)采用数字分站和数字主站。
数字分站同时有线接收称重仪表数据、大车及小车位置数据，处理完毕后通过无线方式实时上传至数字主站，数字主站与上位机连接，也可以接入PLC系统，从而实现自动定位称重计量。
>>自动定位功能的实现
要实现自动定位称重计量，必须解决垃圾吊抓斗的在垃圾入炉作业过程中的准确定位，目前常用的定位方式包括以下几种：机械限位开关定位、光电开关定位、激光测距定位、编码器行程定位等。
采用RFID射频识别技术的智能定位仪和位置传感器是我公司专门开发成功的一种自动定位装置系统，其优点是：无接触感应定位、工作可靠、方向自动识别、防作弊、免维护。其中的位置传感器用来标识垃圾焚烧炉投料区的位置信息（编码预置），无源免供电；其中的智能定位仪用来感应读取位置传感器预置的位置信息，采用直流供电，在大车和小车上分别安装智能定位仪以采集X轴方向和Y轴方向的位置信息。相比其它定位方式，本方案成本低廉、可靠耐用。
>>电气系统其它关键组件
1、数字称重仪表（专利号：ZL2014202491380）
本仪表是我公司专利产品，是我公司结合多年的工业称重经验为满足客户现场多样功能需求而研制开发的一款工业型多功能智能称重控制仪表，其制造符合《GBT7724-2008电子称重仪表》标准的要求。
本仪表内核控制采用最新32位高性能处理器，集成最新实时嵌入式操作系统，拥有许多特殊的先进性能，如: 抗干扰性强，全程数字化数据处理、全面板数字调校。仪表的硬件和软件均采用模块化设计理念，可以配套多种智能模块和多种通讯协议工作方式，各个模块之间加密传输，可以防作弊操作。
本仪表主要功能特点：
※ 适用于所有模拟式或数字式电阻应变式称重传感器。
※ 操作简单，设有零点校正、增益校正、加载标定和免加载标定四种标定方法，可适应多种场合。
※ 特有的免加载标定程序支持参数化自动调校，不需要实物校称，满足大吨位物料称量应用。
※ 仪表高速口最多可挂载24个外置称重模块，可实现一表多秤（最多12个）功能，用以消除称重传感器并接产生的误差，能够单独处理存储每个模块的标定数据，抗偏载，提升精度。
※ 防作弊功能，仪表通讯协议采用特殊加密算法，防止篡改，大大增强系统安全可靠性。独特的系统参数再恢复功能，支持在线系统升级。
※ 运行实时故障检测及报警，直接输出单一传感器故障报告，维护便捷。
※ 对于垃圾吊称重计量可选择卷筒钢丝绳重量补偿、超载报警安全控制、远程操作、自动定位称重功能等。
※ 可选为装载累加计量场合如垃圾吊装车计量、电磁吊装料计量和装载机装车计量等。
※ 驱动低功耗热敏微打，打印称量记录或小型报表。
※ 具有自我诊断功能和时钟功能，断电数据保存不丢失，可设置显示时间和日期，海量保存数据列表。
本仪表主要技术性能：
※ 工作电源：AC 165V～265V，48Hz～62Hz。
※ 工作环境温度：-10℃～45℃。
※ 工作环境湿度10%～90%，无冷凝。
※ 消耗功率：10W - 30W（最大配置时）。
※ 显示分度数：最大显示分度数为50,000，显示分度值可选1, 2, 5, 10, 20, 50, 100或 200。
※ 称重模块接口：可选择外挂单路AD模块或者多路智能转换器（供电10VDC/500mA，可接16路模拟称重传感器，接口方式RS-485）。
※ AD采集：采用∑/△ 24位A/D高速采样，每秒200次，内置128倍高增益，高信噪比。
※ 输入灵敏度 ：1μV/D～200μV/D。
※ 非线性误差 ：≤0.01% F.S。
※ 速度信号接口：可接入编码器信号用于测速。
※ 模拟量输出：两路12位4-20mA输出(可调整为0-20mA或1-5V或1-10V或0-5V或0-10V)。
※ 继电器输出：共三路，其中两路普通继电器带载能力220V/5A，另一路功率继电器带载能力380V/30A。
※ 开关量输入：共四路，接口电压24V，有效电流5mA，干结点输入，用于外部键控和远程操作。
※ 通讯接口：两路RS-232，两路RS-485(含称重模块接口)，支持与本公司所有外置模块的智能通讯，支持Modbus RTU，采用分布式测控体系，远至1000米无损数字化传输。
※ 通讯协议：可选择适配托利多、耀华、柯力、杰曼等厂家通讯格式以及MODBUS通用格式。
2、多路智能转换器（专利号：ZL2014202491380）
与上述数字称重仪表配套使用，其能够实现将多路模拟式传感器输出的
mV信号先行转换为数字信号，然后通过RS485接口长线传送给数字称重仪表，
达到抗电磁干扰和提高计量精度的目的。
3、称重传感器
称重传感器采用优质合金钢作为弹性体，采用进口玻璃纤维增强型聚酰亚安基底卡码温度自补偿应变计设计制造，充分考虑防腐防潮设计，抗偏抗侧抗冲击能力强、维修更换方便、安全可靠。
称重传感器主要技术性能指标如下：
※ 非线性0.03%F.S
※ 灵敏度2±0.002mV/V
※ 允许工作温度;-30--+70℃
※ 零点温度影响:0.02%FF.S.S/10℃
※ 灵敏度温度系数:0.03%F.S/10℃
※ 绝缘电阻:≥2000MΩ(50V)
※ 安全过载能力：150%F.S
※ 极限过载能力：200%F.S
4、无线数传装置
根据实际需要，选择采用进口主板的中距离数字发射器和数字接收器，主要技术性能：
※ 工作频段430～480MHz，16个半双工频道可编程设置或者编码开关设置。
※ 功率500mW，传输距离4000米（空旷无阻挡）。
※ 具有“长发”保护功能，可连续不间断工作。
※ 不串频不跑频，采用温度补偿电路, 工作温度范围-30℃～+70℃，频率稳定度达1.5PPM。
※ 采用先进的低噪声、宽频带、高效率场效应管功率放大器,功耗低、杂波小、发热少、可靠性高。
※ 铝壳封装，屏蔽好, 散热性好,可保证数传电台连续工作。
※ 优质高增益吸盘天线确保信号传输质量并达到较远的传输距离。
5、分站
专门为实现垃圾吊自动定位称重计量管理而开发的分站主要功能是通过两个通迅串口RS232接收大车和小车智能定位仪采集的位置信息，通过RS485串口接收称重信息，进而生成报文再通过另一个通迅串口RS485经由无线数传装置传送给主站。
技术指标：
※ 工作电源：AC 165V～265V，48Hz～62Hz。
※ 工作环境温度：-10℃～45℃。
※ 工作环境湿度10%～90%，无冷凝。
※ 消耗功率：15W 。
※ 显示分度数：最大显示分度数为50,000，显示分度值可选1, 2, 5, 10, 20, 50, 100或 200。
※ 模拟量输出：两路12位4-20mA输出。
※ 继电器输出：共四路，带载能力220V/5A。
※ 开关量输入：共四路，接口电压24V，有效电流5mA，干结点输入，用于外部键控和远程操作。
※ 通讯接口：两路RS-232，两路RS-485(含称重模块接口)，支持与本公司所有外置模块的智能通讯，支持Modbus RTU，采用分布式测控体系，远至1000米无损数字化传输。
※ 通讯协议：可定制。
6、主站
专门为实现垃圾吊自动定位称重计量管理而开发的主站主要功能是通过485通迅接口接收数字接收器发过来的分站数据信息，可以实时显示，也可以通过RS232接口将信息再传送给上位机。主站配置的模拟输出接口可以将重量数据变送输出给PLC系统。
技术指标：
※ 工作电源：AC 165V～265V，48Hz～62Hz。
※ 工作环境温度：-10℃～45℃。
※ 工作环境湿度10%～90%，无冷凝。
※ 消耗功率：15W 。
※ 显示分度数：最大显示分度数为50,000，显示分度值可选1, 2, 5, 10, 20, 50, 100或 200。
※ 模拟量输出：两路12位4-20mA输出。
※ 继电器输出：共四路，带载能力220V/5A。
※ 开关量输入：共四路，接口电压24V，有效电流5mA，干结点输入，用于外部键控和远程操作。
※ 通讯接口：两路RS-232，两路RS-485(含称重模块接口)，支持与本公司所有外置模块的智能通讯，支持Modbus RTU，采用分布式测控体系，远至1000米无损数字化传输。
※ 通讯协议：可定制。
