潞安煤矿用核子秤计量系统改造方案　

1、系统改进的内容

因核子秤已使用10多年，核子秤技术又有了新的发展。现就核子秤的主机的软硬件/井下核子秤信号传输方式提出改进方案，以达到更为可靠准确的计量数据，联网使用也更加方便的目的。

改进的要思路及内容如下：

1.1．保持核子秤秤体（含放射源/射线探测器-电离室套件）的基本架构不变，布线基本不变。

1.2．更换计量主机的软硬件。

1.3．各计量点现有的工业模拟信号传输改成智能工业网落信号传输，减少了布线的数量，提高了可靠性。

2、系统组成

• 硬件：台湾产低散热工控PC机Cpu400Hz以上／256M／100G／17寸彩显（P3或P4）（因P4发热较大，不建议采用）

• 现场信号采样模块I-7017

• 现场智能通讯控制模块I-7188

• 软件环境：WINDOWS98/WindowsXp MICROSOFT  ACCESS或其他数据库软件。计量主机（上位机）采用OPC技术，方便联网使用。

• 系统的硬盘可作成镜象阵列，PC若有故障，可用其他电脑代替。

3、系统结构与配置

   硬件基本结构示意图

4．工控机的配置

工控机标准硬件配置

•    台湾产高可靠性工业主板或IBM兼容产品（含显卡，10/100M自适应网卡/带看门狗电路）

•    奔腾P3或P4.Cpu（适合恶劣工业环境及长期连续运行）

•    高可靠大容量硬盘

•    2M-256M内存都能适应

•    17寸Philiph纯平彩显

•    防尘/防水键盘

5．AD模块—现场信号采样模块I-7017

这一部分的性能相当关键，采用高品质高稳定性的采集模块或采集板是非常重要的。由台湾产的标准化信号采样模块，已在世界范围内得到使用。其模块化、标准化的特性，对于可靠性/配件的兼容互换性都有很大的提高，可以快速组成现场可靠的工业现场总线网络。

以下推荐的配置其性能已胜于原采集系统 （每个7017可接1-4台核子秤）：

I-7017   8通道模拟量输入模块

模拟量输入

• 通道：8路差动或6路差动+2路单端（跳线选择）

• 分辨率：16位

• 输入类型：mV、V、mA（接125Ω外电阻）

• 输入范围：±150mV、±500mV、±1V、±5V、±10V 和±20mA

• 采样速率：10次/秒（total）

• 带宽：15.7Hz

• 精度：±0.1%

• 零点漂移：±20µV/℃

• 满程量漂移：±25ppm/℃

• CMR @ 50/60 Hz：86 dB min

• NMR @ 50/60 Hz：100 dB

• 输出阻抗：20MΩ

• 过电压保护：± 35V

• 隔离：3000V DC

电源

• 输入：+10～+30V DC

• 功耗：1.3W 

现场智能通讯控制模块I-7188  嵌入式控制器

特点

•  AMD 嵌入式CPU   Am188™ES：40M或兼容产品

•  内设 RTC、NVRAM、EEPROM

•  内设 COM1、COM2、COM3、COM4

•  7段LED显示可选

•  操作系统 ICP DAS MiniOS7

•  程序下载口 COM4

应用

• 嵌入式控制器

• 通讯控制器

• 分散式数据采集和控制系统

• 功耗: I-7188/2.0W；I-7188D/3.0W  

规格

•  CPU：Am188™ES，40M Hz或兼容产品

•  SRAM：256K bytes  

•  Flash Memory：256/ 512K bytes。64K bytes为一个擦除单元，100，000 次擦/写周期。  

•  NVSRAM：31 bytes，电池后备，数据十年有效。  

•  EEPROM：2048 bytes ( 8 blocks，每个block有 256 bytes)；数据保存> 100年；1，000，000次擦/写周期。

•  实时时钟：秒、分、时、日期、月、年。(1980～2079)  

•  COM1：RS-232或RS-485(跳线选择JP1)，默认为RS-232:TXD，RXD，RTS，CTS，DTR，DSR，DCD，RI，GND RS-485: D1+，D1-；通讯速率：最大115200，16 bytes FIFO

•  COM2：RS-485 ( D2+，D2-+) ；通讯速率：最大115200，16 bytes FIFO

•  COM3：RS-232 ( TXD3，RXD3，GND)；通讯速率：最大115200

•  COM4：RS-232 (TXD4，RXD4，GND)；通讯速率：最大115200；程序下载口(默认)；也可作为普通RS-232口使用。.

• 尺寸

•  123 x mm x72 mm x 33 m

6、改进后系统功能和特点：

• 适用于486到Pentium Ⅲ、P4甚至是以后的任何PC-Base的工控机或商业计算机、手提电脑；

• 上下微机组成现场工业网络。上位机除了修改参数和监控下核子秤的运行状态外，不参具体的信号采集与计量过程，即使上位机处于脱机状态，也能独立完成计量任务，待联机时再把累计量传送上来；

• 高级语言与汇编混合编程，既保证了系统的可靠性，又便于软件升级；

• 中文（简体或繁体）或英文（按要求）友好人机界面，操作非常简便；

• 参数修改、功能设置更加灵活，系统智能化程度高；

• 产量数据是数据库结构，便于网上的计算机查询。比如，网上的计算机可直接从上位机上抓来产量数据，可用Excel/word打开，便于打印报告；

• 系统可实时检测监测、显示、存储、打印各瞬时信号、变量、参数等 ；

• 可设系统防误操作等功能；

• 具有自诊断功能。

7、其他更新的功能

用户操作权限分级管理：a.超级用户—可以设置调整所有的功能；b.系统维护管理员：能够修改计量参数及系统参数设置；c.操作员—可查询产量及一般操作。

注：广州瑞发除提供核子秤计量系统改造之外，还提供煤矿用核子秤、防爆核子秤、核子秤配件和其他核子秤维修服务。