基于射頻識別系統(tǒng)的車身儲運線信息管理

1、Word文檔基于射頻識別系統(tǒng)的車身儲運線信息管理前言近年來，隨著制造業(yè)自動化水平的快速提高和迅猛進展，生產(chǎn)線的信息管理重要性體現(xiàn)得越來越強。產(chǎn)品的多樣性、生產(chǎn)工藝的簡單性和產(chǎn)品更新?lián)Q代節(jié)奏的加快，打算了生產(chǎn)信息管理手段和方法的不斷提高。信息管理的基本條件是：生產(chǎn)線上的產(chǎn)品具有可以標(biāo)明“自己身份“的信息載體，只有正確識別出產(chǎn)品類型、品種等信息，才能完成生產(chǎn)過程的流程掌握，實現(xiàn)各種信息管理。作為信息載體比較常見的有條形碼、射頻識別系統(tǒng)RFID (Radio Frequency Identification)等。射頻識別系統(tǒng)中的載碼體（TAGS），也常被稱作電子標(biāo)簽。和條形碼等其他信息載體相比，電子

2、標(biāo)簽具有數(shù)據(jù)可讀可寫；誤碼率低；耐高溫；耐腐蝕；無需光學(xué)可視等耐受惡劣環(huán)境的優(yōu)點。因此，它的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。本文介紹以射頻識別系統(tǒng)為基礎(chǔ)，電子標(biāo)簽做為信息載體，實現(xiàn)對汽車生產(chǎn)過程中車身儲運線信息管理的實例。1系統(tǒng)的總體構(gòu)成 整體系統(tǒng)由計算機、RFID、信息錄入終端、信息查詢終端以及掌握PLC等組成。系統(tǒng)簡要結(jié)構(gòu)見圖1。 圖1 系統(tǒng)構(gòu)成(1) 計算機：是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和管理中心。負(fù)責(zé)信息管理和掌握生產(chǎn)流程。主要硬件構(gòu)成：CPU P4 2.4G；100M以太網(wǎng)卡。軟件組成：INTOUCH 8.0；SQL SERVER2021。(2) 掌握PLC：掌握整條生產(chǎn)線運行以及全部上下車動作的完成。接收

3、計算機傳給它的發(fā)車、上下車等指令。本系統(tǒng)中使用MITSUBISHI 公司的A2A CPU主機。采納總線方式掌握。(3) 信息錄入終端：主要完成上線車型信息代碼的錄入。由顯示器、終端掌握器、鍵盤以及條形碼閱讀器組成。依據(jù)上線前信息代碼形式的不同，各上線點的信息錄入既可以由條形碼掃描器直接讀取，也可由操作工人從上線處的終端鍵盤上鍵入。信息代碼錄入后，在該處的終端顯示器上，直接顯示出當(dāng)前錄入的詳細(xì)車型信息。(4) 信息查詢終端：可以是通過以太網(wǎng)（Ethernet）和本系統(tǒng)相連的任何計算機或終端。它們分布在不同的職能部門，以交換機和以太網(wǎng)為介質(zhì)，與本系統(tǒng)連接。(5) 射頻識別系統(tǒng)：是本系統(tǒng)的信息載體。

4、它主要由安裝在運輸車身的吊具上的載碼體；讀寫載碼體數(shù)據(jù)的天線（Antenna）、掌握讀寫和通訊處理的掌握器(Controller)以及網(wǎng)絡(luò)接口模塊(Bus Module)四部分組成。本系統(tǒng)中射頻識別系統(tǒng)使用美國EMS公司的LRP820。由于本系統(tǒng)中識別系統(tǒng)對載碼體的讀寫是由計算機完成的，因此，選用支持多點接口協(xié)議（MUX32）的MM80網(wǎng)絡(luò)接口模塊,它可連接32個讀寫設(shè)備。直接通過Rs232口和計算機連接。2系統(tǒng)功能車身在進入儲運線吊具時,由終端錄入車型代碼，計算機將此信息經(jīng)過處理后，自動寫入載碼體。以此為基礎(chǔ)，計算機能夠通過安裝在儲運線上各下線點以及各轉(zhuǎn)儲工位上的RFID天線讀取此信息，實現(xiàn)

5、信息管理，并依據(jù)生產(chǎn)工藝流程，向掌握PLC發(fā)送指令，完成相關(guān)的操作和流程掌握。車身下線后，運載車身的吊具上的載碼體信息即被置為空。本系統(tǒng)可實現(xiàn)以下主要功能：(1) 生產(chǎn)管理操作：·指定當(dāng)前上線車型的存儲區(qū)域。·上線車型自動歸類存儲。·下線車型選擇。·車身及空吊具周轉(zhuǎn)。(2) 信息統(tǒng)計報表管理·實時統(tǒng)計在線車型品種數(shù)量。·上、下線車型品種數(shù)量統(tǒng)計報表。·班、日、月等生產(chǎn)信息統(tǒng)計報表。·分類報表統(tǒng)計已生產(chǎn)的各種車型數(shù)量等(3) 生產(chǎn)線的實時監(jiān)控·監(jiān)控當(dāng)前在線車型的詳細(xì)位置。·查看某一在線車型的產(chǎn)品信

6、息和上線時間等。·輸送線及相關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)及故障監(jiān)控。整條儲運線的計算機監(jiān)控與管理，作為公司局域網(wǎng)的一個重要組成部分。在經(jīng)過授權(quán)的職能部門。相關(guān)管理者可通過口令權(quán)限，對生產(chǎn)線上的車型信息和下線車型數(shù)量等生產(chǎn)信息進行訪問和查詢并打印出相應(yīng)報表。3軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中監(jiān)控軟件選用 Wonderware 公司的InTouch 8.0組態(tài)軟件。在InTouch的設(shè)備驅(qū)動程序中，不包含和LRP820掌握器的通訊程序，因此需要編寫識別系統(tǒng)通訊程序以及終端錄入和響應(yīng)終端查詢等程序。 EMS產(chǎn)品供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，使用者可以便利的編寫計算機和RFID掌握器之間的通訊程序。圖2是計算機通過掌握器從載碼體

7、中讀取一個數(shù)據(jù)塊的命令格式以及掌握器返回數(shù)據(jù)的格式。在實際使用中，許多狀況下不必讀取標(biāo)簽中的全部數(shù)據(jù)，可依據(jù)需要，相關(guān)工位只讀取相關(guān)的一部分信息。這樣能有效的縮短了讀寫字節(jié)的長度。相應(yīng)地削減讀寫時間。 圖2 從載碼體中讀取一個數(shù)據(jù)塊的命令格式 和讀取數(shù)據(jù)一樣，向載碼體寫入數(shù)據(jù)也同樣可以是一個或多個字節(jié)。圖3 是計算機通過掌握器向載碼體寫入一個數(shù)據(jù)塊的命令格式。程序編寫比較簡潔，程序清單略。 圖3 向載碼體寫入一個數(shù)據(jù)塊的命令格式4系統(tǒng)牢靠性的和穩(wěn)定性約束牢靠性是任何產(chǎn)品和工程的生命所在，作為管理手段和掌握應(yīng)用，離開牢靠性和穩(wěn)定性，就很難體現(xiàn)出其詳細(xì)價值。在本系統(tǒng)中影響牢靠性的和穩(wěn)定性主要的因素

8、有：(1) 信息代碼來源的牢靠性和其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一樣, 數(shù)據(jù)來源的牢靠性是基礎(chǔ)。作為本系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)，射頻識別系統(tǒng)讀寫電子標(biāo)簽的牢靠性，對整體系統(tǒng)穩(wěn)定和牢靠至關(guān)重要。一個讀或?qū)懼芷诘耐暾?；載碼體的安裝；天線對載碼體的讀寫距離受周邊金屬和電磁輻射的影響是設(shè)計中首要考慮的主要因素。(2) 軟件設(shè)計的牢靠性在多點通訊中，對發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)以及返回消息的完整處理，是特殊重要的，直接關(guān)系系統(tǒng)的牢靠性。對掌握器發(fā)出讀或?qū)懼噶詈?，依?jù)返回的消息推斷指令是否被勝利執(zhí)行是非常必要的。LRP820供應(yīng)了很好的應(yīng)用特性，使得使用者能夠在目標(biāo)移動過程中讀取載碼體中的數(shù)據(jù)，但是在多掌握器系統(tǒng)中，兩個或兩個以上的載碼體同時進入讀寫狀態(tài)的狀況也會消失的，這是軟件設(shè)計過程中，必需供應(yīng)的冗余處理。5結(jié)束語 和其它由PLC來讀寫和管理射頻識別系統(tǒng)的方案比較。在信息量大、產(chǎn)品種類繁多的管理系統(tǒng)中，本方案具有更大的優(yōu)越性。計算機免去了和PLC之間大