劉松華

摘 要：目前，在計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)，電能表管理人工環(huán)節(jié)手續(xù)多，導(dǎo)致效率降低，采用一種自動(dòng)接駁系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)檢定和倉(cāng)儲(chǔ)，使接駁過(guò)程更具智能化、信息化、自動(dòng)化。該系統(tǒng)主要有采集終端上下料、表計(jì)識(shí)別、信息綁定和傳輸裝置等單元。通過(guò)高科技的計(jì)算機(jī)程序，緊密集成各個(gè)功能模塊，使電能表檢定信息高效管理和自動(dòng)化設(shè)備很好地控制，形成智能化檢定系統(tǒng)。系統(tǒng)的微機(jī)化管理模式，極大解放了人工化操作方式，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：電能表；接駁；設(shè)計(jì)；檢定

電能表作為作為計(jì)量器具之一，在使用之前必須對(duì)其檢定合格后才能使用。電能表檢定裝置作為電能單位和功率傳遞的主設(shè)備，政府計(jì)量部門必備，也是電力、煤炭相關(guān)企業(yè)重要設(shè)備。如果設(shè)備技術(shù)落后，檢測(cè)就會(huì)出現(xiàn)誤差處于臨界值或者超出允差的情況。為提高檢定工作效率，必須研究微機(jī)化管理系統(tǒng)在電能表檢定中的應(yīng)用。

1 自動(dòng)接駁系統(tǒng)概述

此系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，主要部分及對(duì)應(yīng)功能如下：首先由周轉(zhuǎn)箱輸送線把立庫(kù)連接起來(lái)，然后由等待檢定的周轉(zhuǎn)箱將其存儲(chǔ)并進(jìn)行拆垛，由RFID 射頻裝置進(jìn)行掃描、檢定核對(duì)電能表的計(jì)算，然后由RFID 射頻門讀取和鎖定完成檢定的表計(jì)，接下來(lái)周轉(zhuǎn)箱又通過(guò)疊垛機(jī)來(lái)保存數(shù)據(jù)。此檢測(cè)軟件被允許采用PLC控制系統(tǒng)、TCP/IP系統(tǒng)來(lái)完成一些程序，如周轉(zhuǎn)箱拆疊剁、RFID掃描讀取、周轉(zhuǎn)箱出入庫(kù)等。

2 總體設(shè)計(jì)思路介紹

2.1 總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明

本結(jié)構(gòu)利用采集末端系統(tǒng)進(jìn)行出入庫(kù)，其構(gòu)成主要是RFID掃描區(qū)域、拆疊垛工作區(qū)、周轉(zhuǎn)箱出入庫(kù)裝置。RFID掃描區(qū)域主要功能是進(jìn)行待檢電能表計(jì)的辨別捆綁、收集數(shù)據(jù)、掃描條碼。而負(fù)責(zé)周轉(zhuǎn)箱保存數(shù)據(jù)、拆疊垛、輸入輸出的是拆疊垛工作區(qū)和周轉(zhuǎn)箱出入庫(kù)的主要功能。

2.2 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

首先，在自動(dòng)接駁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合設(shè)計(jì)總目標(biāo)，采用一些相當(dāng)先進(jìn)的工藝技藝，使此系統(tǒng)設(shè)備能夠平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)檢定。其次，對(duì)系統(tǒng)的位置給予科學(xué)規(guī)劃，整體構(gòu)架設(shè)置合理，以更少的占地面來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。再次，還可進(jìn)行簡(jiǎn)單實(shí)用的手動(dòng)操作，如利用PLC觸摸屏、TCP/IP接口等。最后，F(xiàn)RID射屏門的群讀效率極高，非常可靠。利用疊垛機(jī)和拆垛機(jī)能使周轉(zhuǎn)箱實(shí)現(xiàn)拆疊垛自動(dòng)化。

2.3 本系統(tǒng)應(yīng)用的工作環(huán)境

首先在應(yīng)用地點(diǎn)選擇上，周圍的環(huán)境介質(zhì)要考慮到去除破壞絕緣的氣體和腐蝕金屬的因素，含有爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)的介質(zhì)以及避免眾多的霉菌和水蒸氣侵?jǐn)_。

場(chǎng)地占地最小面積：3m（H）×3m（D）×15m（L）；空氣清新度：30萬(wàn)級(jí)；海拔：<4000m；工作環(huán)境溫度：5℃到40℃；相對(duì)濕度：30%到75%；供電電源限制：≥5kVA、380VAC/50Hz。

3 輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

3.1 輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和作用

3.1.1 拆疊垛與周轉(zhuǎn)箱。拆疊垛工作區(qū)與周轉(zhuǎn)箱裝置由“兩機(jī)四工位”構(gòu)成，即疊垛機(jī)、拆垛機(jī)和周轉(zhuǎn)箱垛輸入存儲(chǔ)工位、周轉(zhuǎn)箱垛輸出存儲(chǔ)工位、周轉(zhuǎn)箱存儲(chǔ)工位、立庫(kù)與周轉(zhuǎn)箱連接工位。其功能是：周轉(zhuǎn)箱垛輸出存儲(chǔ)工位可以實(shí)現(xiàn)在周轉(zhuǎn)箱拆垛之前，緩存有關(guān)周轉(zhuǎn)箱待測(cè)表計(jì)的拆垛。由拆垛機(jī)實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱對(duì)待測(cè)表計(jì)的拆垛，由疊垛機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)已測(cè)表計(jì)的周轉(zhuǎn)箱疊垛工作。周轉(zhuǎn)箱存儲(chǔ)工位是在疊垛前或拆垛后，用單箱周轉(zhuǎn)箱來(lái)存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)。周轉(zhuǎn)箱垛輸入存儲(chǔ)工位用來(lái)在周轉(zhuǎn)箱輸入庫(kù)之前保存數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)已測(cè)表計(jì)的疊垛工作。立庫(kù)與周轉(zhuǎn)箱連接工位能夠?qū)⒘Ⅲw庫(kù)與周轉(zhuǎn)箱有機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)待測(cè)或者已測(cè)表計(jì)之間的信息送達(dá)。立庫(kù)發(fā)出一些出入庫(kù)信息后，由控制系統(tǒng)開展接收工作。周轉(zhuǎn)箱的輸送工作由此完成。

3.1.2 RFID掃描區(qū)域構(gòu)成及作用。此區(qū)域主要有主控機(jī)和RFID射頻門。主控機(jī)主要對(duì)有關(guān)待檢周轉(zhuǎn)箱實(shí)現(xiàn)RFID手動(dòng)掃描、拆疊垛，以觸摸屏為操作工具。而RFID射頻門是對(duì)周轉(zhuǎn)箱及待檢表計(jì)來(lái)進(jìn)行信息辨別鎖定、收集數(shù)據(jù)、掃描條碼信息。

3.2 輸送系統(tǒng)工作過(guò)程簡(jiǎn)介

3.2.1 周轉(zhuǎn)箱的輸出系統(tǒng)和掃描過(guò)程描述。首先，立體庫(kù)輸出信息后，輸出連接工位接收到來(lái)自周轉(zhuǎn)箱的輸送信息，接著，可以開動(dòng)輸送線，當(dāng)PLC控制關(guān)口接收到消息后，在周轉(zhuǎn)箱的緩存工位等待拆垛。通過(guò)手動(dòng)方式控制主控機(jī)觸摸屏實(shí)現(xiàn)拆垛任務(wù)。周轉(zhuǎn)箱拆垛完成后，輸送線將周轉(zhuǎn)箱輸送到RFID射頻門裝置進(jìn)行群讀工作，檢測(cè)主機(jī)會(huì)完整收到來(lái)自周轉(zhuǎn)箱及箱內(nèi)所有表計(jì)的射頻信息。

采集完信息后，要對(duì)信息進(jìn)行對(duì)比取舍加工。檢測(cè)主機(jī)檢查RFID收集到的信息，如果顯示周轉(zhuǎn)箱已經(jīng)被輸送至待檢工位只需人力搬運(yùn)時(shí)，說(shuō)明信息相符；如果差別信息被輸送到PLC控制系統(tǒng)，PLC會(huì)將輸送線扭轉(zhuǎn)，再次將周轉(zhuǎn)箱放入RFID來(lái)比較信息，發(fā)現(xiàn)相符后，才會(huì)將周轉(zhuǎn)箱輸出到待檢接口。如果信息對(duì)比三次重復(fù)，仍不相符，則系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，只能由人力來(lái)處理了。最后，周轉(zhuǎn)箱待檢工位由人工運(yùn)走，實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)待檢任務(wù)。

3.2.2 周轉(zhuǎn)箱的輸入系統(tǒng)和掃描過(guò)程描述。待檢接口處等周轉(zhuǎn)箱提示輸入信號(hào)后，周轉(zhuǎn)箱檢測(cè)完后，由人工將其置于待檢接口，此時(shí)由PLC系統(tǒng)輸出信號(hào)。接到信號(hào)后，開啟輸送線將周轉(zhuǎn)箱發(fā)至RFID處，然后由RFID進(jìn)行信息鎖定和采集工作。

信息采集完成后，同樣要對(duì)信息進(jìn)行對(duì)比加工。檢測(cè)主機(jī)檢查RFID收集到的信息，如果顯示周轉(zhuǎn)箱已經(jīng)被輸送到疊垛機(jī)，說(shuō)明信息相符；如果差別信息被輸送到PLC控制系統(tǒng)，PLC會(huì)將輸送線扭轉(zhuǎn)，再次將周轉(zhuǎn)箱放入RFID來(lái)比較信息，發(fā)現(xiàn)相符后，才會(huì)將周轉(zhuǎn)箱輸出到疊垛機(jī)。如果信息對(duì)比結(jié)果重復(fù)三次，仍不相符，則系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，只能由人力來(lái)處理了。然后手動(dòng)控制主控機(jī)觸摸屏，對(duì)已檢周轉(zhuǎn)箱進(jìn)行疊垛處理。周轉(zhuǎn)箱檢測(cè)完成后，由輸送線輸送到入庫(kù)接口工位，采集到回庫(kù)信號(hào)即實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱的回庫(kù)功能。

4 基于PLC系統(tǒng)的本控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

自動(dòng)接駁系統(tǒng)借鑒西門子公司的PLC系統(tǒng)，主要由TCP/IP通訊模塊、觸摸屏構(gòu)成。（1）TCP/IP通訊模塊。采用TCP/IP協(xié)議，TCP/IP通訊模塊將檢測(cè)主機(jī)的信息予以更換、將檢測(cè)主機(jī)的信息與PLC系統(tǒng)互相傳遞。此控制系統(tǒng)模塊具有很多功能，如輸入輸出信息、疊垛、上傳RFID信息和輸送線開關(guān)、執(zhí)行多種拆垛等。（2）觸摸屏。用戶要手工操作時(shí)可以利用觸摸屏結(jié)構(gòu)，它具有顯示屏幕按鈕、通知系統(tǒng)工作動(dòng)態(tài)、警示異常情況等功能。主要有這些功能：通知拆疊垛機(jī)、輸送線的工作狀態(tài)；問題警報(bào)；掌控輸送線分別獨(dú)立開關(guān)；手動(dòng)復(fù)檢射頻門；一步手動(dòng)操作拆疊垛機(jī)。文章給出了自動(dòng)接駁裝置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并對(duì)其功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)與討論，通過(guò)接駁設(shè)計(jì)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)近一步提高電能表裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用具有一定的借鑒意義。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章探討的自動(dòng)接駁裝置設(shè)計(jì)，高度利用了立體接收接口與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)完美結(jié)合，使電能表信息與生產(chǎn)運(yùn)行界面及時(shí)反應(yīng)，存儲(chǔ)立體庫(kù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的智能化、信息化和人工化操作。在促進(jìn)電力平穩(wěn)快遞發(fā)展和電力采集工作建設(shè)的同時(shí)，也改進(jìn)了末端采集的弱勢(shì)。在電能表實(shí)際檢定中，自動(dòng)接駁系統(tǒng)能保證檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠、真實(shí)?？萍既找孢M(jìn)步，尤其是微機(jī)技術(shù)在電測(cè)方面的應(yīng)用，電能表功能更多，檢定問題也更多，比如電能表檢定規(guī)程的適用范圍、預(yù)熱時(shí)間的計(jì)算、電能表更換周期等，這就需要利用微機(jī)管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)電能表檢定的應(yīng)用給予探索，及時(shí)對(duì)問題加以解決，滿足檢定工作的需求和計(jì)量部門的要求。

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