电子地磅系统通过工业以太网进行联网通信
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

电子地磅是厂矿企事业单位专门用于大宗货物称重的现代衡器,其按照发展历史来讲,可以分为机械式电子地磅,模拟式电子地磅以及数字式电子地磅。机械式电子地磅采用纯机械构造利用杠杆原理进行称重的,而模拟式电子地磅则是利用高精度称重传感器将重量值转换为模拟量信号(一般多为4-20mA电流),再将其传输至相关的显示设备进行显示称重计数。而数字式电子地磅则是在模拟式电子地磅的基础上发展的,由于模拟量信号电流比较微弱,容易受到干扰,不能远距离传输,数字式电子地磅采用RS-485总线作为通信线路,其抗干扰能力强,传输距离远,支持点对多点通信模式,有利于联网进行通信。

系统描述

随着工业自动化需求的不断发展,要求在工厂生产实施过程中实现管控一体化,即办公室的办公处理软件能够及时采集到工厂生产过程中产生的相关数据,从而依据相关数据进行合理安排采购,生产,销售等各项流程。以太网作为办公室网络的事实标准在办公系统得到了全面应用,而车间生产过程现在还基本上由现场总线作为数据通信网络,工业以太网作为能够应用于工业控制现场的以太网技术,能够与办公系统实现无缝对接,是实施管控一体化的最佳技术选择。现在随着工业以太网的不断成熟,工业以太网技术已经开始逐步取代现场总线技术进入工厂的生产控制流程。

解决方案

某个工厂原先采用工厂建立仓库存储原材料,由工厂统一购进原材料统一堆放在厂区仓库,在各个车间需要的时候再由厂区仓库统一配送至各个车间的附属仓库。在此过程中,原材料需要做两次中转,一次是由供应商将原材料进入厂区仓库,一次是由厂区仓库转运至车间附属仓库,相对来说耗时耗力,而且库存相对来说不是很好控制,容易出现缺料或者物料堆积的情况,并且在转运过程中会出现一定的物料损耗,影响生产流程以及增加库存成本。

工厂通过系统集成商提供的相应解决方案,由车间的附属仓库根据生产流程的需要,直接向工厂采购方面提出物料需求,工厂采购依据各个车间的物料需求统筹安排下单,而供应商的原材料直接依据采购方的订单直接进入车间的附属仓库,由于各个车间的需求量不一,其附属仓库容量较小,供应商拖过来的一车原材料可能需要分别送至几个仓库,那么就要求各个地磅能够相互交换数据以及与采购部门的服务器连接通信。那么依据该解决方案,各个车间的附属仓库的电子地磅需要进行联网且与办公网络连接通信。

电子地磅采用RS-485总线进行数据通信,如果接入到以太网进行数据通信,则需要利用串口服务器做相应的转换,在此工厂采用了深圳市国科伟业通信技术有限公司的N-3000型串口服务器,其向下提供一个RS-485接口直接与电子地磅的RS-485接口通讯,向上提供一个10/100M以太网接口与以太网交换机连接,其提供以太网数据与RS-485串口数据的双向转换,将电子地磅的通信接口直接升级为以太网接口,系统服务器的相关软件通过与串口服务器建立TCP连接再通过其向电子地磅获取相关数据,每个串口服务器具有独立的IP地址以及MAC地址,并且可以在设置软件中设置相应的名称,系统软件可以依据相应的参数区分数据是来自哪个电子地磅。

系统集成商推荐工厂采用工业以太网技术作为电子地磅的通信技术,其采用深圳市鼎信鸿达科技有限公司的工业以太网交换机作为布设工业以太网的相应设备,其采用的具体型号为NIES-608-2F型网管型工业以太网交换机以及NIES-7010-2GS型网管型千兆工业交换机两种型号。

在每个车间放置一台NIES-608-2F型工业以太网交换机,其提供两个百兆光纤接口以及六个以太网接口,利用其两个百兆光纤接口组成冗余环网,以太网接口与车间的串口服务器等以太网设备进行连接进行通信。在工厂办公楼与车间之间利用工业交换机进行连接,考虑到以后车间与办公楼之间数据通信量会不断增大,所以采用千兆光纤线路以留有冗余通信能力,NIES-7010-2GS提供两个千兆SFP光纤接口,八个10/100M以太网接口,直接利用两台工业交换机的两个千兆SFP光纤接口组成环网链路,一台工业交换机的相应以太网接口与现有的办公系统网络连接,另一台以太网接口与车间的环网上的工业以太网交换机连接。所有的工业以太网交换机都采用环网冗余技术,一旦某个通信链路出现问题,可以在20ms之内启用冗余备份链路恢复通信,并且会在交换机上输出告警信号,提示网络管理人员对故障端口以及故障线路进行维护。

连接示意图
电子地磅系统通过工业以太网进行联网通信
适用产品型号
N-3000型串口服务器 NIES-608-2F型工业以太网交换机
 
NIES-7010-2GS型工业交换机  

 

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