簡要介紹了汽車衡系統的工作原理，基本構成及主要技術要求。隨著現代石化企業對于工廠智能化操作及管理水平提升的要求，汽車衡系統已經成為全廠計量數采管理系統的重要組成部分，需與生產運行管理系統和企業資源管理系統無縫連接。本文對智能汽車衡計量管理系統在大型乙烯工程中應用的基本配置，技術規格，操作及管理流程，解決方案及工程實施進行了闡述，對實際運行過程中遇到的問題及解決方法進行了說明。

0.引言

汽車衡（也稱地中衡）是一種稱量汽車載物量的電子衡器，用于進出廠的汽車槽車或貨車的稱重計量，在大型石油化工企業中得到較為廣泛的應用。

目前，以汽車衡本體為基礎，配套數字式稱重顯示儀表、大屏幕顯示器、工業計算機、視頻監控攝像機、紅外光電開關等構成的智能汽車衡計量管理系統，是全廠計量數采管理系統的重要組成部分，也是生產集成自動化和信息化的必然要求，對于提升企業精益管理水平，獲取更多經濟效益和社會效益，提高市場競爭力，將會發揮應有的作用。

1.汽車衡系統的工作原理

汽車衡利用電阻應變原理稱重，在稱重傳感器的彈性體上安裝電阻應變儀，組成惠斯登電橋。當彈性體承受載荷時，應變儀產生與載荷成比例的應變，惠斯登電橋失去平衡，由輸出電壓可測出外加載荷的重量。

汽車衡系統稱重流程一般為：

1）車輛（空車）完全駛上秤臺，檢測就位，輸入相關信息，采集稱重數據，拍攝過秤圖像，存入臨時數據庫；2）車輛完全駛下秤臺，系統回到初始狀態，等待下一輛車上秤；

3）車輛加載后稱量，流程基本和空車相同；

4）從臨時數據庫中調出空車重量，兩者相減得到貨物凈重；

5）信息存入主數據庫，同時清除臨時庫中信息，根據需要打印計量磅單。

2.汽車衡系統的基本構成

汽車衡系統主要包括：秤臺、稱重顯示儀表、稱重傳感器、微機控制系統，車輛定位系統，車輛自動識別裝置，打印機，視頻安全監控系統，計算機與稱重控制管理軟件，不間斷電源（UPS）等。如圖1所示。

2.1 數字式稱重傳感器

數字式稱重傳感器采用等離子氬弧焊密封，支承、外殼及敏感承載梁為不銹鋼材料，配置A/D轉換器和數字信號輸出接口，能長距離傳輸低電壓信號。數字式稱重傳感器在出廠前進行各種數字補償,將量程、非線性、滯后、蠕變、溫度等調整至最佳輸出。

控制數字信號的微處理器內置在一個密封的環境中,選用寬溫度范圍部件,抗射頻干擾，具有豐富的自我診斷功能，設置及維修簡便快速；具備人機對話接口，通過鍵盤進行參數調整，同時考慮防浪涌及防塵設計。

2.2 機械秤臺

機械秤臺一般采用U型截面設計，避免經典力學對局部強度無法準確計算而造成秤體變形，確保整體強度和局部強度的匹配。秤臺內腔采用全密封結構，防止氧化及腐蝕。秤體先做整體拋丸處理，消除焊接內應力，清除氧化層，然后再整體噴涂油漆。

機械秤臺必須進行滿負荷加載/卸載壽命試驗，確保無永久變形及構件焊縫開裂現象。

2.3 稱重顯示儀表

稱重顯示儀表應符合GB/T 7724-2008《電子稱重儀表》的要求，可以全面板操作，具有自檢功能，自動修正偏差。

稱重顯示儀表具備基本稱重功能，如：清零、去皮、清皮、毛重和凈重狀態自動零跟蹤等。支持用戶自定義項目信息，存儲歷史數據，隨時可以補打計量單，通過外接鍵盤進行稱重操作；可以直接連接打印機和大屏幕顯示器，并通過以太網接口進行數據傳輸。

2.4 視頻監控系統

視頻監控系統對車輛稱重過程中細節圖像及全景圖像進行全天候本地及遠程監控，同時進行實時錄像，可以監視汽車衡及周圍環境的安全情況和運營狀況，具有防范和管理雙重功能。

視頻監控系統一般包括：高清晣超感低照度彩色晝夜槍式攝像機，分別設置在汽車衡的前后端，可以在比較惡劣的情況下進行24小時不間斷監控車頭及車尾；動點一體化攝像機，設置在汽車衡上方高點位置，對地磅內的情況及車輛稱重過程中的全景圖像進行監控并對圖像實時保存；本地嵌入式網絡硬盤錄像機，對本地監控圖像進行長期保存及備份。

2.5 車輛定位及自動識別系統

車輛定位及自動識別系統用于動態及靜態檢測車輛的停位是否準確，為檢測數據的可靠性提供保證，一般使用紅外光電開關。

2.6 計算機與稱重控制管理軟件

稱重計算機的作用是進行重量數據采集存儲、管理及后臺處理，并將稱重數據保存到本機數據庫。另外，車輛位置檢測也由稱重計算機承擔，還可打印計量磅單。稱重管理系統專用軟件實現稱重數據、車號和用戶數據的采集及總和計算，并參與稱重相關的業務管理工作。

2.7 汽車衡系統在大型乙烯工程的應用案例

1000t/h乙烯及配套項目設置四套120t的地磅，兩套用于液體汽車槽車運輸的稱重計量，位于液體汽車槽車裝卸站內；兩套用于固體產品汽車運輸的稱重計量，位于固體產品包裝及倉庫的東西兩側。采用橄欖型數字式稱重傳感器（MTX）和數字式稱重顯示儀組成的全電子模塊化汽車衡系統。

3.基本配置

1）汽車衡秤臺（4套）

5）汽車衡現場控制室（2個）

汽車衡現場控制室為一層建筑，凈高3.0～3.3m，設置暖通空調、給排水、照明、電話等公用工程設施，東西控制室安裝對講系統。室內外高差按600mm考慮，室內窗臺高度要求800mm，窗戶設有票據傳遞口，位于車輛就位的車頭所在方向側。建筑物設置防盜門窗，操作人員按3人考慮，更衣室按6人考慮。

3.1 技術方案

車輛按固定路線行駛，即固體（或液體）在A衡進行第一次計量，按規定路線裝卸貨物，然后在B衡進行第二次計量后打印貨物的重量票據。A、B衡的計算機聯網共享，第一次、第二次計量數據全部存儲在A或B衡的計算機內，由A或B衡將數據上傳至目前在用的中間報務器。

計量系統具備與公司網絡系統軟件的接口，可以定時將本地的有效計量數據上傳到公司數據庫服務器及生產運行管理系統（MES）、企業資源管理系統（ERP）接口。

公司局域網服務器出現故障的時候，稱重計算機能夠正常獨立工作；公司局域網恢復正常后，稱重計算機上保存的信息能傳到公司局域網服務器上。接口軟件在稱重計算機的后臺運行，不影響整個稱重流程。

主要內容包括：

1）重量數據的自動采集，保證檢斤重量的準確性，用戶不能更改重量數據；

2）具有顯示并打印日報表、月報表等功能，可對報表中具體項目進行匯總、查詢；

3）規定次數內，如果累計平均皮重超過某一設定值，皮重自動報警，報警皮重值和累計皮重次數可以進行參數設定；

4）紅外光電開關用于動態檢測車輛的停位是否準確，為檢斤數據的準確性提供保證；

5）接收視頻信號，同步保存稱重時的圖片；

6）采用國際通用的大型數據庫；

7）軟件具備稱重、用戶管理、查詢、基本設置、數據庫管理、磅單格式自定義等功能；

8）為MES、ERP提供接口，通過中間數據庫實現與MES、ERP相關計量信息的無縫連接。

3.2 正常稱重操作流程

汽車衡系統實現毛重、皮重的分秤計量，A秤用于皮重計量，B秤用于毛重計量。A、B兩秤的稱重軟件連接至A或B秤點的數據庫及“目標數據庫”（公司計量數采系統服務器），當A秤稱取皮重時，信息將會保存在B秤點數據庫，B秤稱取的毛重信息同樣會保存在B秤點數據庫，實現兩秤點的信息共享。A秤點與B秤點可同時訪問B秤點數據庫中的信息，安裝在B秤點的后臺服務功能將負責把有效數據上傳至目前在用的公司計量數采系統服務器。稱重操作流程如下：

1）企業資源管理系統（ERP）生成“提貨通知單”，信息存入目標數據庫，由銷售中心工作人員打印后交取貨司機，取貨車輛憑單經門衛室檢驗后入廠等候。

2）車輛駛入空車汽車衡稱重，交“提貨通知單”。

3）工作人員檢驗“提貨通知單”。

4）工作人員將“提貨通知單”信息錄入對應的“ERP交貨單”，計量數采管理系統根據錄入的唯一號碼從目標數據庫中讀取車輛信息。一次稱重后，系統將空車稱重數據和相關信息一起存入連接的A或B數據庫，將加蓋“計量專用章”后的“提貨通知單”返還司機。

5）車輛駛出汽車衡，到指定地點等待裝貨；

6）在裝貨地點，工作人員檢驗“提貨通知單”，核對“計量專用章”。

7）工作人員進行裝貨，將簽字后的“提貨通知單”返還司機，車輛駛出裝貨區。

8）車輛駛入重車汽車衡稱重，交“提貨通知單”。

9）工作人員檢驗“提貨通知單”和裝車人員簽字。

10）工作人員輸入車輛及取貨信息。二次稱重后，系統將重車稱重數據和上次的計量信息進行匹配并自動計算出凈重，保存到連接的A或B數據庫，將打印后的分類計量單據及出門憑證返還司機。同時，計量數據回填目標數據庫，其它系統（ERP系統、MES系統）到目標數據庫中讀取相關數據。

11）取貨車輛憑出門證經門衛室檢驗后放行。

紅外光電開關一般對角安裝，當運貨汽車駛向秤臺時，光電開關自動檢測車輛的停位。只有光電開關檢測到車輛未限位時才可正常稱重，并保存數據。如果檢測到輪胎被遮住，則不允許稱重保存。

支持兩路視頻采集，從兩個不同的角度對汽車衡進行監控。在秤前、秤后分別安裝一個攝像頭，用于實時監控秤臺前后的情況，軟件在稱重主窗體中同步顯示，操作人員無需到現場就可以看到秤臺前后的實時情況。

一次稱重結束后形成兩幅圖片（秤前、秤后各一幅），兩次稱重后計算得出凈重共形成四幅圖片，并自動在下方的表格框中顯示，雙擊某條車輛的稱重信息，系統會自動調出該車過磅時的圖片信息（未完車輛有兩幅圖片，已完車輛有四幅圖片）。

3.3 計量錯誤處理

稱重發生錯誤時，需重新過磅和處理數據。當一次計量后發現問題時，選中該條記錄，在管理界面上選擇“重新稱重”，可刷新皮重；當二次計量后發現問題時，操作人員必須將此過磅車輛攔下，要求重新過磅。選中該條記錄，在管理界面上選擇“重新稱重”，進入重新稱重窗口，對當前車輛毛重進行重新計量，確認稱重數據有效后，選擇“保存數據”，數據保存到本地稱重數據庫。網絡正常后，本地計量數據回填至目標數據庫。

4.結束語

通過對智能汽車衡計量管理系統工程應用的簡單介紹，可以看出：的要求，系統結構簡單、安裝調試方便、計量精度高、汽車衡系統的發展，正在逐步滿足石油化工企業生產和經營管理操作靈活方便，適用于大流量汽車槽車（貨車）裝載原料及產品進出廠（庫），同時兼顧管理人員的操作習慣。隨著生產集成自動化和信息化的發展，實現汽車衡系統與企業MES系統、ERP系統計量信息的無縫連接，將變得越來越重要。