随着国内钢铁行业市场竞争的激烈和业务的日益繁忙，传统的信息处理和测量方法误差较大，难以满足实际业务的需要。为了进一步提高管理水平和竞争力，充分利用计算机技术和信息技术的发展成果，公司通过对高炉料斗秤称重控制系统的改进，完成了基于计算机系统的现代化计量系统的建立。通过本项目的实施，将为某钢铁公司的焦炭消耗管理提供自动化手段，并将及时、准确、系统、完整的数据信息反映给客户，从而降低运营成本，实现企业利润最大化。

1料斗秤称重系统设计背景与意

目前，某钢铁公司有三座高炉，共有8台料斗秤:1号高炉2台料斗秤、2号高炉2台料斗秤、3号高炉4台料斗秤。计算机控制的料斗秤用于给高炉加料和计量。然而，经过分析发现，控制系统中的测量值与实际消耗量之间存在较大偏差。因此，为了有效监控物料的投入情况，提高计量精度，对料斗秤计量系统进行了改进，实现了对三座高炉焦炭消耗的实时监控和计量，保证了数据信息的准确可靠。2目前系统的不足

目前料斗秤将料斗门的4~20mA信号和数字信号连接到L1PLC配料控制系统。系统流程是小车到达料斗秤，打开料斗门开始装料，装料后关闭料斗门。当控制系统接收到汽车到达信号时，从料斗秤采集的数据被记录为皮重，当料斗关门信号时，从料斗秤采集的数据被记录为毛重，然后系统计算出的净重被保存、显示和上传。但料斗关闭仓门的信号与仓门完全关闭之间存在一定的机械时差，时间不固定。这段时间还有一辆装焦车，但是没有记入毛重，所以每次计算重量和实际消耗重量误差很大，导致每月累计量和实际消耗累计量相差很大。

3改进自动配料系统的设计与实现

3.1改进系统结构

改进后的计量配料系统将料斗秤的4~20mA信号连接到双通道信号变送器上，并分成两路，一路连接到L1控制系统，另一路连接到新增的称重采集系统。原PLC控制系统的采集和传输方式保持不变，但新增的称重采集系统通过在各区市安装RTU设备直接与称重设备通信，通过Modbus/Tcp协议读取数据，然后利用稳定性判断算法得出每次的装焦量。

各区新增的RTU设备通过网络接口接入骨干以太网，系统通过以太网与各区RTU通信，并采用Modbus协议格式与各站进行数据交互。Modbus协议定义了控制器可以识别和使用的信息结构。在Modbus网络上通信时，该协议可以使每个控制器知道自己的设备地址，识别寻址到它的数据，并取出数据包中包含的数据信息。控制器还可以通过使用Modbus协议组织回复信息并将其发送出去。

3.2系统设计与算法实现

每个区域增加一台STC-511RTU，设备采用开放式Modbus/Tcp通信协议。为了提高数据通信和处理的效率，软件采用面向对象的多线程技术开发基于Modbus/Tcp的C/S架构软件，并利用获得的相关数字和模拟数据进行相应的逻辑判断和数据分析，并将结果数据保存在SOLServer数据库中。为了方便用户查询和分析测量数据，系统还采用B/S架构设计，将各种积累数据、分析数据和报表数据发布在Web上，并通过浏览器方便地实现相应的功能操作。

当系统接收到汽车的到达信号时，它启动算法，并将收集的数据存储在定义的数组中。当下一个周期到来时，将收集的数据与数组中的第一个值进行比较。如果在定义的阈值范围内，它将运行插值排序算法，并将值存储在数组中。依次操作，将每次收集的值与数组中的第一个值进行比较，根据结果判断是否保存。如果连续10次(数组维数)的值满足条件，则说明料斗秤上的物体重量处于稳定状态，此时可以得到皮重和毛重。中值、循环周期和阵列维数可以根据实际应用进行调整。

3.3系统应用结果

称重配料系统上线运行后3个月数据统计状况如下，重量是从焦炉输出的焦炭总量理论值，可看出计量系统统计的数据和理论重量相差更小，提高了计量的准确度。

4结束语

通过该项目的实施，实现了对1#高炉2#高炉3#高炉的焦炭投料数据进行实时监控、统计，提高了焦炭消耗的计量精度，达到了项目的设计要求。