CN101866175A - 一种多远程地磅采集、记录方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种多远程地磅采集、记录方法和系统，属于信息采集技术领域。它采取抢占式策略周期性从PLC获取生产数据和设备状态并保存，预设称重采集条件、有效毛重条件、有效净重条件、永久记录条件分别对应于重量采集和记录动作事件，将采集动作和记录动作分离，并根据这些预设条件来分析获取的数据，形成具有优先级的事件队列，并处理它们。本发明提供的方法可有效解决多台地磅共用一台上位机时因永久记录操作耗时长引起的采集数据失效问题，从而避免一台地磅配置一台上位机的配置方式，节省上位机投资成本。

Description

一种多远程地磅采集、记录方法和系统

技术领域

本发明属于信息采集技术领域，具体地说，是基于周期性更新数据、采用优先级队列的一种多远程地磅采集、记录方法和系统。

背景技术

在生活垃圾、污泥或危险废物焚烧处理系统中，除焚烧物的热值外，其重量也是决定上料时间间隔、控制焚烧处理系统温度的关键因素，是焚烧过程控制的重要参考指标。同时，焚烧物重量也是废物处置运营单位进行成本核算的重要依据。因此，如何准确称重焚烧物料并进行记录是焚烧控制系统中的一个关键。

在斗式提升机上料机构中，焚烧物料由人工装载到斗式提升机后，自动或手动操作斗式提升机将其送至推料机，然后再被推到焚烧炉中。地磅安装在斗式提升机的正下方，同时也是提升机下面的载物平台。地磅采集系统负责采集地磅上的载物重量，并透明地上传给PLC，它本身是一个简易系统，不对重量信号做任何处理；PLC周期性从地磅采集系统获取焚烧物料的重量信号。为控制斗式提升机的运行，设置斗式提升机下行限位开关、上行限位开关；还在上位机系统设置内部变量斗式提升机上升标志，已表示斗式提升机的上升状态。为保证在进料过程中焚烧系统的密闭性，进料机构采用两级密封门装置并设有限位开关对其进行控制，限位开关包括一级门开、关限位，二级门开、关限位。这些开关量信号、重量及其它生产信号通过PLC送至上位机。在进料过程中，这些开关量值的变化如下：

1)当提升机上升时，下行限位信号由“1”变为“0”，当其上升至顶部时，上行限位信号由“0”变为“1”；当提升机下降时，上行限位信号由“1”变为“0”，当其下降到位后，下行限位信号由“0”变为“1”。

2)当提升机快升至顶部时一级门开始打开，一级门关限位信号由“0”变为“1”，当其全部打开后，开限位信号由“0”变为“1”；当倒料完毕后，一级门开始关闭，一级门开限位信号由“1”变为“0”，完全关闭后，一级门关限位信号由“0”变为“1”。

3)当推料机前进时，二级门开始打开，二级门关限位信号由“1”变为“0”；当其全部打开时，二级门开限位信号由“0”变为“1”；同时，当推料机回退时，二级门开始关闭，其开限位信号由“1”变为“0”，当其完全关闭后，二级门关限位信号由“0”变为“1”。

在上述结构中，现有的地磅电子称重系统都是采用人工确认单次称重结果并手工记录的方式。不管是现场称重，还是远程操作，都由操作人员观察称重系统处于稳定状态后再记录物料的重量。这种方法要求有专人负责监视称重系统以确认称重。由于废物进料区属污染区，故应尽量避免或减少人员现场操作，因此，需要一种远程称重信息采集方法和系统自动、准确地记录焚烧物的重量，以降低生产成本和改善操作人员生产环境。

在上料过程中，当物料送到斗式提升机平台上后，上位机远程采集称重信号时，焚烧物的重量是不断变化的。这种变化是由多方面原因造成的，一方面是地磅本身需要时间调整，另一方面是操作人员上料时脚踏地磅等引起。因此，在远程如何判断地磅处于稳定状态，采集有效的重量信号并能自动记录焚烧物重量是本系统的一个关键。

同时，还必须解决下列问题：

1)多地磅系统共用上位机时，记录称重信息属于I/O操作，需要较长的时间，而PLC会周期性地更新所采集到的信息，其周期远小于记录时间。因此，在记录一个地磅的称重信息时，其它地磅的称重采集事件可能不能被上位机及时有效地处理，记录完毕后再次采集时信息已被更新，从而导致信息失效；

2)能够采集以现场或远程、自动或手工等不同上料方式的物料重量信息；

3)准确记录上料净重，允许在上料过程中中止上料、倒料存在残余等特殊情况。

发明内容

根据上述结构，为了克服上述现有技术结构的不足，本发明提供一种基于周期性更新、采用优先级队列的多远程地磅采集、记录方法和系统，它支持多地磅同时并行工作，计算净重时允许上料中止、倒料存残余等情况，支持远程或现场、自动或手动等多种方式上料。

本发明解决技术问题的技术方案是：

提供一种多远程地磅采集、记录方法，采取抢占式策略周期性从PLC获取生产数据和设备状态并保存，预设称重采集条件、有效毛重条件、有效净重条件、永久记录条件分别对应于重量采集和记录动作事件，将采集动作和记录动作分离，并根据这些预设条件来分析获取的数据，形成具有优先级的事件队列，然后按照优先级以非抢占式策略处理事件。

具体的排队规则是：不同地磅的事件按优先级由高到低依次是称重采集事件、有效毛重采集事件、有效净重采集事件、永久记录称重事件；而同一地磅的不同事件具有相同的优先级，按照先到先服务的规则处理，并且这些事件的处理都不具有抢占性。其中，任一地磅的永久记录称重事件在其它所有地磅均处于空闲状态或斗式提升机上升时才被处理，否则被延时处理；其它事件不考虑其它地磅的状态，根据计算资源状况依照优先级规则即时处理。

另外，在现场安装指示灯或发声装置、上位机增加文本或按钮是否有效来指示称重信息收集完毕，指导操作人员可进行上料或卸料。

具体包括以下主要步骤：

1)上位机周期性地从PLC获取其采集到的限位开关状态、地磅称重信息及其它生产数据并将它们写入到临时数据区。该周期性数据更新事件的处理具有最高优先级并且具有抢占性；

2)根据预设事件触发条件分析周期性获取到的数据，产生具有优先级的触发事件单队列；这里的事件包括：(1)称重采集事件；

(2)有效毛重采集事件；(3)有效净重采集事件；(4)永久记录事件；

3)根据事件的优先级处理步骤2)中队列里的触发事件，即执行对应的事件处理模块。除所述步骤1)的周期性获取数据更新事件具有抢占性外，其它事件按照其优先级执行相应的处理模块且不具有抢占性。即，其它事件只有处理完毕一个触发事件后，才能处理另一触发事件。不同的事件分别触发采集和记录动作；具体过程是：

3.1)首先检查是否有称重采集事件，若有，则将焚烧物重量保存；这里至少保存最近N(N是自然数且N＞3)次历史值。

3.2)再检查是否有有效毛重采集事件，若有，则根据最近称重历史区的值计算物料的有效毛重；

3.3)然后检查是否有有效净重采集事件，若有，则获取斗式提升机下降后的垃圾桶毛重，并计算净重；同时向现场指示可进行卸料操作。

3.4)最后检查是否有永久记录事件，若有，则将焚烧物净重记录到永久数据系统中；同时向现场或上位机操作人员指示可进行上料操作。

4)若没有待处理事件，系统空闲，否则重复执行步骤3)。

本发明同时提供一种多远程地磅采集、记录系统，它包括：

周期性获取生产数据模块、临时数据区，预设事件触发条件、分析并产生优先级事件队列模块，瞬时称重采集模块、最近称重历史存储区，有效数据区、有效毛重采集模块及其标志，有效净重采集模块及允许记录称重标志，数据永久记录模块和永久记录数据存储系统，现场及上位机上料操作指示装置。

所述周期性获取生产数据模块负责周期性从PLC获取生产系统的生产数据和控制信号；

所述临时数据区是一段内存区域，用来临时存放周期性获取生产数据模块从PLC获取的生产数据和控制信号，其被周期性刷新；

所述预设事件触发条件指定系统所关心的触发事件，包括称重采集条件，有效毛重条件，有效净重条件，永久记录条件；

所述分析并产生优先级事件队列模块根据预设事件触发条件分析来自PLC的周期性数据并形成具有优先级的触发事件队列；

所述瞬时称重采集模块由称重采集事件触发，将采集到的称重信息保存到最近称重历史存储区；

所述最近称重历史存储区位于内存内，记录采集到的每一地磅最近N(N为正整数且N≥3)次的称重值信息；

所述有效毛重采集模块由有效毛重事件触发，根据最近称重历史存储区的数据计算焚烧物料的有效重量，存放到有效数据区，同时将有效毛重标志置位；

所述有效数据区位于内存中，存放斗式提升机中所载物料的毛重，或者已计算出的焚烧物净重；具体含义由有效毛重标志和允许记录称重标志确定；

所述有效毛重标志对应于每一地磅有一个，该标志指示有效数据区的数据是否是有效毛重；

所述有效净重采集模块由有效净重事件触发，在斗式提升机下降到位后，获取焚烧物料剩余毛重，计算焚烧物料净重并更新有效数据区的重量为净重，采集并记录此时的时间、温度、压力等其它生产数据到有效数据区，同时将允许记录称重标志置位、将有效毛重标志复位；

所述允许记录称重标志对应于每一地磅有一个，其指示可否将该地磅在有效数据区中的称重值及其它相关生产数据记录到数据永久记录系统中；

所述数据永久记录模块由永久记录事件触发，即在允许记录称重标志置位时执行，将有效称重区的称重值及其它相关生产数据写入数据永久记录系统，并将允许记录称重标志复位；

所述数据永久记录系统可由任一数据库系统或文件系统实现，记录称重及时间、温度和压力等其它相关生产数据；

所述现场及上位机操作指示装置，用来根据系统状态指导操作人员执行上料、卸料操作；

在上面所述模块中，主要涉及物料重量、限位开关状态及时间、温度、压力等相关生产数据；上位机周期性从PLC获取这些生产数据写入临时数据区，并根据预设事件触发条件分析采集到的这些控制信息和生产数据，形成具有优先级的事件队列；然后根据队列事件执行对应的处理模块。

周期性获取生产数据模块周期性获取PLC采集的现场生产数据和设备状态后保存至临时数据区；预设事件触发条件用来指定关心的触发事件，分析并产生优先级事件队列模块根据预设触发条件分析临时数据区的数据形成优先级事件队列；在称重采集事件发生时，瞬时称重采集模块将采集到的称重信息保存至最近称重历史存储区，并保留最近N次的称重历史值；当有效毛重事件发生时，有效毛重采集模块根据最近称重历史存储区的历史值计算焚烧物毛重，将有效毛重记录到有效数据区，并置有效毛重标志位有效；在有效净重事件发生时，有效净重采集模块将获取斗式提升机下降后的毛重，并根据先前记录的有效毛重计算进料净重，置位允许记录称重标志，清空有效毛重标志，同时向现场操作人员指示可以卸料；当允许记录称重标志置位后，数据永久记录模块根据其它地磅的状态决定何时将焚烧物净重记录到永久记录数据存储系统，记录完成后，将置允许记录称重标志为空，同时向现场及上位机操作指示操作人员进行上料操作；数据永久记录系统可由任一数据库系统或文件系统实现，记录称重及其它相关的生产数据，如时间、温度和压力等。

上述多远程地磅采集、记录方法和系统，基于以下装置：

斗式提升机上行、下行限位开关，进料机构一级门关限位、开限位开关，二级门开、关限位开关，地磅，PLC和上位机采集系统等装置组成的上料机构控制系统。

在该上料机构控制系统中，为保证处理系统的封闭性，采用两级门装置。在斗式提升机下行到位后，其下行限位开关置位，此时可装卸物料。当操作斗式提升机上升到一定程度时，一级门开始打开；当其上升至顶时，一级门已完全打开，提升机开始翻转并将物料倒入进料机，然后提升机回位开始下行，此时一级门开始关闭；此时一级门完全关闭后，二级门打开，当其完全打开后，推料机将物料推至处理系统，然后二级门开始关闭。

斗式提升机上行、下行限位开关是提升机上升至或下降到位的位置指示装置，一级门关、开限位分别是进料机构一级门处于完全关闭、完全打开位置的指示装置，二级门关、开限位分别是进料机构二级门处于完全关闭、完全打开位置的指示装置；在上位机设置内部变量斗式提升机标志，其指示斗式提升机是否处于上升状态，通过控制回路采集主回路的工作状态得到；地磅是指具有现场重量采集并实时显示功能的系统，其还以模拟量信号形式向PLC上传称重信息的能力；PLC完成采集包括开关和称重等物理量在内的现场信号，并上传给上位机系统；上位机系统实现监控并记录生产线的各种生产过程值。

本发明的有益效果具体如下：

本发明将采集动作和记录动作相分离，分别由不同的事件触发，其中采集动作触发事件相比永久记录动作触发事件具有高优先级，这可有效解决多地磅可能因永久记录操作耗时长引起的采集数据失效问题，使多台地磅共用一台上位机，避免一台地磅配置一台上位机的配置方式，从而节省上位机投资成本。

本发明允许一台上位机可配制的地磅数量，但一台上位机最匹配的地磅最多数量是：所有地磅一次上料过程从有效毛重事件到永久记录事件所经历的最短时长除以永久记录写入数据存储系统所需时间的整数倍，余数舍去。即，设第i台地磅对应的斗式提升机从上升开始到下降到位经历的时间是T_i，上位机永久记录写入时间为t，则一台上位机可配置并行工作的地磅数量最大是：

。其中，min{T_i}表示所有地磅的斗式提升机从上升开始到下降到位经历的最短时间，取整运算符，即取不超过某数的整数部分。

同时该方法实现远程称重并自动记录，该功能可有效改善生产环境、节约劳动力成本；该方法和系统在记录重量时，考虑了可能出现的中途紧急停止上料的情况，以保证记录的准确性。该算法同样适用于单台地磅的情况。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1是支持多地磅的称重采集方法和系统的主流程示意图；

图2是称重采集事件的处理流程示意图；

图3是有效毛重事件的处理流程示意图；

图4是有效净重事件的处理流程示意图；

图5是永久记录称重事件的处理流程示意图；

图6是支持多地磅远程称重采集、记录系统总体框架图；

图7是斗式提升机及两级封闭门限控制装置示意图。

具体实施方式

附图6是实施本发明所述方法的一个支持多地磅的远程称重采集、记录系统。参照图1至图7对本发明的实施例进行说明。

一种多远程地磅采集、记录系统，

应用于包括上行限位开关2、下行限位开关3，一级门开限位开关9、一级门关限位开关10，二级门开限位开关7、二级门关限位开关8，地磅系统，现场操作指示装置，PLC和上位机系统等装置组成的上料机构上。

如图6所示，限位开关、地磅系统和现场指示装置连接PLC柜，

限位开关包括上行限位开关2、下行限位开关3，一级门开限位开关9、一级门关限位开关10，二级门开限位开关7、二级门关限位开关8；其中，还有内部变量斗式提升机上升标志指示斗式提升机是否处于上升状态，该标志是一个软件内部变量，未在图6中指明，当斗式提升机上升时，其值为“1”，否则为“0”；

斗式提升机1和两级门封闭门限位开关控制装置参照附图7说明。这些装置中，上行限位开关2、下行限位开关3是斗式提升机的上料桶4上升至或下降到位的位置指示装置；进料机构采用两级门装置，以保证处理系统的封闭性，一级门5的一级门开限位开关9、一级门关限位开关10分别是一级门5处于完全打开、完全关闭位置的指示装置，二级门6的二级门开限位开关7、二级门关限位开关8分别是二级门6处于完全打开、完全关闭位置的指示装置；上料桶4在斗式提升机1的轨道中，轨道的上部有上行限位开关2；轨道的下部有下行限位开关3。

地磅系统是指具有现场重量采集和显示功能的地磅系统，支持以模拟量信号形式向PLC上传称重信息；PLC完成采集包括开关和称重等物理量在内的现场信号，并上传给上位机系统；上位机系统实现监控并记录生产线的各种生产过程值。

基于上述机构，在上位机中实现本发明方法的系统包括以下模块：周期性获取生产数据模块，临时数据区，预设事件触发条件，分析并产生优先级事件队列模块，瞬时称重采集模块，最近称重历史存储区，有效数据区，有效毛重采集模块及其标志，有效净重采集模块及允许记录称重标志，数据永久记录模块和永久记录数据存储系统等。

同时，上位机系统提供如下人机界面完成对系统的配置和操作：周期时长配置、事件触发条件配置、上料操作按钮、上料提示文本信息。

通过周期时长配置接口，周期性获取生产数据模块由定时器触发，周期性从PLC获取焚烧系统的生产数据和控制信号，并将这些数据保存在临时数据区；临时数据区内的生产数据和控制信号将被周期性刷新；这里的周期时长通过配置指定。

通过事件触发条件配置接口，设定所关心的事件有：

1)称重采集事件设定为：重量变化事件；

2)有效毛重采集事件设定为下列事件的“或”运算：

(1)下行限位开关状态由“1”变为“0”事件；

(2)斗式提升机上升标志由“0”变为“1”事件；

(3)一级门开、关限位发生变化事件；

(4)二级门开、关限位发生变化事件。

3)有效净重事件设定为：下行限位开关状态由“0”变为“1”事件；

4)永久记录称重事件设定为：允许记录称重标志由“0”变为“1”事件。

分析并产生优先级事件队列模块根据上述条件分析临时数据区的数据，形成优先级事件队列。

然后，系统循环检查事件队列是否为空；若是，系统处于空闲状态，否则，根据优先级队列中的事件，分别执行对应的模块。

一种多远程地磅采集、记录方法，由不同的事件分别触发采集和记录动作，其处理过程参见附图1说明，包括以下步骤：

1)上位机周期性地从PLC获取其采集到的限位开关状态和地磅称重信息及其它生产数据，并将它们写入到临时数据区。该周期性事件的处理具有最高优先级并且具有抢占性；

2)根据预设事件触发条件分析周期性获取到的数据，产生具有优先级的触发事件单队列；

3)根据事件的优先级处理步骤2)中队列中的触发事件，即执行对应的事件处理模块；除所述步骤1)的周期性数据更新事件外具有抢占性外，其它事件按照其优先级执行相应的处理模块且不具有抢占性；即，其它事件只有处理完毕一个触发事件后，才能处理另一触发事件；不同的事件分别触发采集和记录动作；

4)若没有待处理事件，系统空闲，否则重复执行步骤3)。

上述主流程的步骤所涉及的采集和记录事件主要处理如下：

所述事件1)周期性数据更新事件，是周期性事件，时间间隔根据生产需要确定，一般是20毫秒即可，系统以最高优先级对其处理并且具有抢占性，处理的结果形成触发事件队列，并将现场生产数据放置于临时数据区。

所述事件2)称重采集事件的处理模块参见附图2说明。

以地磅采集的焚烧物重量变化作为触发事件。其处理过程如下：

1)检查下行限位开关是否处于闭合状态，若是，将称重信息保存在最近称重历史存储区；否则，不做任何动作，执行步骤4)；

2)检查是否最近称重历史存储区已保存N次最近采集值(其中，要求N≥3，其取值范围一般不大于5，具体取值根据斗式提升机及其限位开关的现场安装情况决定。)，若是，继续下面的步骤；否则，不做任何动作，执行步骤4)；

3)检查是否最近称重历史存储区中任意相邻两次的称重之差都不大于M千克超过T次(其中M≤0.1，其具体值根据实际所允许的测量误差确定；T≥2且T≤N-1)，若是，通过现场指示灯或发声装置、上位机提示文本或上料按钮的可用状态指示称重信息收集完毕，操作人员可进行上料或卸料操作；否则，不做任何动作，执行步骤4)；

4)返回主程序，检查队列中是否有事件待处理，以处理之。

所述事件3)有效毛重采集的处理模块参见附图3。

计算上料前毛重的事件，针对斗式提升机刚开始上升事件，以下行限位开关由“1”变为“0”，或斗式提升机开始上升标志由“0”变为“1”来判断，或一、二级门开、关限位开关的开、闭事件，以其对应限位的状态值判断；对其的处理如下：

1)检查有效毛重标记是否为“0”，即复位状态；若是，则依次执行下列步骤：

a)根据最近称重历史存储区中的值计算有效毛重W₁，并存放到有效数据区，这就是斗式提升机中所载物体的毛重；有效毛重W₁的具体计算方法有多种，具体方法包括：(1)将在最近称重历史存储区中的第n(n为正整数且n≤N)个值作为正在上升中的斗式提升机中所载物料的重量；

(2)取其中连续多个值的均值作为焚烧物料的重量；

在该实施方案中，由于前述称重采集事件处理模块中要求最近称重历史存储区中记录的任意相邻两次的称重之差都不大于M千克，因此这里n的取值可为集合[1，N]中的任意值。

若存在相邻两次的称重之差大于M千克的情况时，对方法(1)，n的取值与所选的触发事件是采用下行限位由“1”变为“0”还是采用提升机开始上升标志有关，也与设备安装情况有关，由现场实际情况确定，或取3即可；对方法(2)，所选择的多个值应是连续采集的值，并且相邻两次称重之差都不大于M千克。

b)将有效毛重标记置位；

c)更改上位机提示文本信息或改变上料按钮为不可用状态，以及发送指令控制现场指示装置动作

2)否则，即有效称重标记已置位，不做任何动作，转到步骤3)；

3)返回主程序，检查队列中是否有事件待处理，以处理之。

所述事件4)有效净重采集事件的处理模块参见附图4说明。

物料被有效处理后计算净重的事件，针对斗式提升机下降到位事件，以下行限位开关状态由“0”变为“1”来判断；对其的处理如下：

1)初始化允许卸料标志；

2)执行称重采集事件处理模块；采集上料后的毛重并临时保存；

3)若以采集次数少于N次，继续执行步骤2)；否则继续；

4)若相邻两次的采集值之差不大于M千克超过T次(T＞2，其最大值由N确定)后，使用和前述有效毛重采集事件相同的方法计算上料后的焚烧物毛重W₂；同时通过现场指示装置提示操作人员可进行卸料；否则，继续执行步骤2)；

5)通过现场指示装置提示操作人员可进行卸料；

6)检查有效毛重标志位是否有效，若否，提示系统错误，继续执行步骤8)；否则，继续执行步骤7)；

7)计算物料净重＝上料前毛重W₁(有效数据区)-上料后毛重W₂(上述步骤2)所得)，更新有效数据区为物料净重，并将当前时间及其它相关生产数据记录在有效数据区，同时置位允许记录标志；

8)返回主程序，检查队列中是否有事件待处理，以处理之。

所述事件5)永久记录称重事件的处理模块参见附图5说明。

以允许记录标志被置位，即其物料净重计算完毕，作为允许记录称重触发事件。对其的处理过程如下：

1)判断其它地磅的斗式提升机是否均处于上升状态或空闲状态，若是，依次执行下列步骤：

a)将有效数据区中的称重、时间及其其它相关生产数据等信息写入数据永久记录系统；

b)将允许记录标志、允许卸料标志复位；

c)更改上位机提示文本信息或上料按钮为可用，或下发指令给现场装置指示可以进行上料操作；

2)否则，不处理该事件，即将该事件继续保留在队列中待处理；

3)返回主程序，检查是否有事件待处理，以处理之。

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多远程地磅采集、记录系统，包括：

周期性获取生产数据模块、临时数据区，预设事件触发条件、分析并产生优先级事件队列模块，瞬时称重采集模块、最近称重历史存储区，有效数据区、有效毛重采集模块及其标志，有效净重采集模块及允许记录称重标志，数据永久记录模块和永久记录数据存储系统，现场及上位机上料操作指示装置；

所述周期性获取生产数据模块负责周期性从PLC获取生产系统的生产数据和控制信号；

所述临时数据区是一段内存区域，用来临时存放周期性获取生产数据模块从PLC获取的生产数据和控制信号，其被周期性刷新；

所述预设事件触发条件指定系统所关心的触发事件，包括称重采集条件，有效毛重条件，有效净重条件，永久记录条件；

所述分析并产生优先级事件队列模块根据预设事件触发条件分析来自PLC的周期性数据并形成具有优先级的触发事件队列；

所述瞬时称重采集模块由称重采集事件触发，将采集到的称重信息保存到最近称重历史存储区；

所述最近称重历史存储区位于内存内，记录采集到的每一地磅最近N(N为正整数且N≥3)次的称重值信息；

所述有效毛重采集模块由有效毛重事件触发，根据最近称重历史存储区的数据计算焚烧物料的有效重量，存放到有效数据区，同时将有效毛重标志置位；

所述有效数据区位于内存中，存放斗式提升机中所载物料的毛重，或者已计算出的焚烧物净重；具体含义由有效毛重标志和允许记录称重标志确定；

所述有效毛重标志对应于每一地磅有一个，该标志指示有效数据区的数据是否是有效毛重；

所述有效净重采集模块由有效净重事件触发，在斗式提升机下降到位后，获取焚烧物料剩余毛重，计算焚烧物料净重并更新有效数据区的重量为净重，采集并记录此时的时间、温度、压力等其它生产数据到有效数据区，同时将允许记录称重标志置位、将有效毛重标志复位；

所述允许记录称重标志对应于每一地磅有一个，其指示可否将该地磅在有效数据区中的称重值及其它相关生产数据记录到数据永久记录系统中；

所述数据永久记录模块由永久记录事件触发，即在允许记录称重标志置位时执行，将有效称重区的称重值及其它相关生产数据写入数据永久记录系统，并将允许记录称重标志复位；

所述数据永久记录系统可由任一数据库系统或文件系统实现，记录称重及时间、温度和压力等其它相关生产数据；

所述现场及上位机操作指示装置，用来根据系统状态指导操作人员执行上料、卸料操作；

在上面所述模块中，主要涉及物料重量、限位开关状态及时间、温度、压力等相关生产数据；上位机周期性从PLC获取这些生产数据写入临时数据区，并根据预设事件触发条件分析采集到的这些控制信息和生产数据，形成具有优先级的事件队列；然后根据队列事件执行对应的处理模块。

2.一种多远程地磅采集、记录系统，其特征在于包括基于以下装置：

斗式提升机，限位开关，地磅，现场指示装置连接，PLC和上位机采集系统等装置组成上料机构控制系统；

限位开关包括斗式提升机的上行限位开关、下行限位开关，一级门关限位开关、一级门开限位开关、二级门开限位开关、二级门关限位开关；另外，还有表示斗式提升机是否处于上升状态的软件内部变量：斗式提升机上升标志；

PLC采集限位开关、地磅系统的信息上报给上位机采集系统，并向现场指示装置发送指令以指导操作人员操作；

在该上料机构控制系统中，采用两级门装置；在斗式提升机下行到位后，其下行限位开关置位，此时装卸物料；当操作斗式提升机上升到一定程度时，一级门开始打开；当其上升至顶时，一级门已完全打开，提升机开始翻转并将物料倒入进料机，然后提升机回位开始下行，此时一级门开始关闭；此时一级门完全关闭后，二级门打开，当其完全打开后，推料机将物料推至处理系统，然后二级门开始关闭；

斗式提升机上行、下行限位开关是提升机上升至或下降到位的位置指示装置，进料机构采用两级门装置，一级门关限位开关、一级门开限位开关分别是进料机构一级门处于完全关闭、完全打开位置的指示装置，二级门关限位开关、二级门开限位开关分别是进料机构二级门处于完全关闭、完全打开位置的指示装置；地磅是指具有现场重量采集并实时显示功能的系统，其还以模拟量信号形式向PLC上传称重信息的能力；PLC完成采集包括开关和称重等物理量在内的现场信号，并上传给上位机系统；上位机系统实现监控并记录生产线的各种生产过程值。

3.一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：采取抢占式策略周期性从PLC获取生产数据和设备状态并保存，预设称重采集条件、有效毛重条件、有效净重条件、永久记录条件分别对应于重量采集和记录动作事件，将采集动作和记录动作分离，并根据这些预设条件来分析获取的数据，形成具有优先级的事件队列，然后按照优先级以非抢占式策略处理事件。

4.根据权利要求3所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于包括以下步骤：

1)上位机周期性地从PLC获取其采集到的限位开关状态和地磅称重信息及其它生产数据，并将它们写入到临时数据区；该周期性事件的处理具有最高优先级并且具有抢占性；

2)根据预设事件触发条件分析周期性获取到的数据，产生具有优先级的触发事件单队列；

3)根据事件的优先级处理步骤2)中队列中的触发事件，即执行对应的事件处理模块；除所述步骤1)的周期性数据更新事件外具有抢占性外，其它事件按照其优先级执行相应的处理模块且不具有抢占性；即，其它事件只有处理完毕一个触发事件后，才能处理另一触发事件；不同的事件分别触发采集和记录动作；

4)若没有待处理事件，系统空闲，否则重复执行步骤3)。

5.根据权利要求4所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

涉及的触发事件包括以下类型：

1)周期性数据更新事件；

2)称重采集事件，如物料重量变化事件；

3)有效毛重采集事件，如斗式提升机刚开始上升；

4)有效净重采集事件，如斗式提升机由上位开关处刚开始下降；

5)永久记录称重事件，如允许记录标志位被置位；

所述事件1)周期性数据更新事件是周期性事件，时间间隔根据生产需要确定，一般是20毫秒即可，系统以最高优先级对其处理并且具有抢占性，处理的结果形成优先级触发事件队列并把现场生产数据放置于临时数据区；

所述事件2-5)的排队规则定义如下：

不同地磅的触发事件按其优先级从高到低依次是：称重采集事件、有效毛重采集事件、有效净重采集事件、永久记录称重事件；同一地磅的这些事件具有相同的优先级，遵照先到先服务的原则处理；这些事件的处理都不具有抢占性。

6.根据权利要求3或4所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

所述触发事件2-5)中所涉及的限位开关或设备运行标志包括：

1)下行限位开关，

或包括：

2)上行限位开关，

3)一级门开限位开关，

4)一级门关限位开关，

5)二级门开限位开关，

6)二级门关限位开关；

7)斗式提升机上升标志。

7.根据权利要求3或4所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

所述事件2)称重采集触发事件，指触发重量变化采集模块的事件，针对物料重量发生变化事件；对其的处理如下：

检查下行限位开关是否处于闭合状态；若是，则将称重信息保存在最近称重历史存储区，并检查是否满足上料或卸料条件，以便给出操作指示；否则，不做任何动作，返回主程序，检查队列中是否有事件待处理，以处理之。

8.根据权利要求7所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

系统给出上料或卸料操作提示的两个条件是，

(1)在将称重信息保存在最近称重历史存储区时，至少采集不少于N次并保留最近采集到的N次称重值；其中，要求N≥3，或N取值范围一般不大于5，具体取值根据斗式提升机及其限位开关的现场安装情况决定；

(2)最近称重历史存储区中最后采集的任意连续相邻两次的称重之差都不大于M千克超过T次(T≥2且T≤N-1)；

在同时满足上述两个条件时，通过现场指示灯或发声装置、上位机提示文本或上料按钮的可用状态指示称重信息收集完毕，操作人员可进行上料或卸料操作；

9.根据权利要求5所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

所述事件3)有效毛重采集事件，是指触发计算上料前毛重的事件，针对斗式提升机刚开始上升事件，以下行限位开关由“1”变为“0”，或提升机开始上升标志由“0”变为“1”来判断，或一、二级门开、关限位开关的开、闭事件，以其对应限位的状态值判断；对其的处理如下：

检查有效毛重标记是否为“0”，即复位状态；若是，则根据最近称重历史存储区中的值计算有效毛重W₁，并存放到有效数据区，这就是斗式提升机中所载物体的毛重，同时将有效毛重标记置位，更改上位机提示文本信息或改变上料按钮为不可用状态，以及发送指令控制现场指示装置动作；否则，即有效称重标记已置位，不做任何动作，返回主程序，检查队列中是否有事件待处理，以处理之。

10.根据权利要求9所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

有效毛重W₁的具体计算方法有：(1)针对将在最近称重历史存储区中的第n(n为正整数且n≤N)个值作为正在上升中的斗式提升机中所载物料的重量；(2)取其中连续多个值的均值作为焚烧物料的重量；

这里，若存在相邻两次的称重之差大于M千克的情况时，对方法(1)来说，n的取值与所选的触发事件是采用下行限位由“1”变为“0”还是采用提升机开始上升标志有关，也与设备安装情况有关，具体值需由现场实际情况确定；对方法(2)来说，所选择的多个值应是连续采集的值，并且相邻两次称重之差都不大于M千克。

11.根据权利要求5所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

所述事件4)有效净重采集事件，是指触发物料被有效处理后计算净重的事件，针对斗式提升机下降到位事件，以下行限位开关状态由“0”变为“1”来判断；对其的处理如下：

1)初始化允许卸料标志；

2)循环执行称重采集事件处理模块，直到满足前述权利要求8)指定的条件；

3)使用前述权利要求10)的方法计算上料后的焚烧物毛重W₂，同时通过现场指示装置提示操作人员可进行卸料；

4)检查有效毛重标志位是否有效，若否，提示系统错误；否则，计算物料净重＝上料前毛重W₁(有效数据区)-上料后毛重W₂(上述步骤2)所得)，更新有效数据区为物料净重，并将当前时间及其它相关生产数据记录在有效数据区，同时置位允许记录标志；

5)返回主程序，检查队列中是否有事件待处理，以处理之。

12.根据权利要求5所述的一种多远程地磅采集、记录方法，其特征在于：

所述事件5)永久记录称重事件，是指触发记录称重、时间及其它相关信息的事件，指允许记录称重标志被置位事件；对其的处理如下：

判断其它地磅的斗式提升机是否均处于上升状态或空闲状态，若是，将有效数据区中的称重、时间及其其它相关生产数据等信息写入数据永久记录系统，同时，将允许记录标志复位，更改上位机提示文本信息或上料按钮为可用，或下发指令给现场装置指示可以进行上料操作；否则，不处理该事件，即将该事件继续保留在队列中待处理，返回主程序，检查是否有事件待处理，以处理之。

Images