RFID與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的完美結合

目前，RFID(射頻識別)被廣泛應用于庫房物流管理系統中。尤其，在煙廠(chǎng)各立體庫中的應用，將RFID技術(shù)的優(yōu)勢展現得淋漓盡致。RFID(射頻識別)帶來(lái)的不僅是信息管理模式上的改進(jìn)，同時(shí)，還有用戶(hù)關(guān)心的效益的提高。近來(lái)，隨著(zhù)中國人對食品安全衛生的日趨關(guān)注，一些國內大的食品廠(chǎng)也希望在其原料加工，生產(chǎn)，存儲，運輸過(guò)程中使用RFID(射頻識別)技術(shù)，來(lái)實(shí)現物料追溯，并提高生產(chǎn)效率。

近來(lái)，隨著(zhù)中國人對食品安全衛生的日趨關(guān)注，一些國內大的食品廠(chǎng)也希望在其原料加工，生產(chǎn)，存儲，運輸過(guò)程中使用RFID技術(shù)，來(lái)實(shí)現物料追溯，并提高生產(chǎn)效率。

圖爾克中國公司是圖爾克德國公司的全資子公司，長(cháng)期致力于工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展，產(chǎn)品涵蓋了從傳感器，中間連接件到現場(chǎng)總線(xiàn)IO和控制器幾乎全部的電氣控制產(chǎn)品。2005年，圖爾克中國適時(shí)地將BLident產(chǎn)品引入中國。BLident是圖爾克公司在BL67/20現場(chǎng)總線(xiàn)平臺上開(kāi)發(fā)的RFID產(chǎn)品。BL67/20這個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)平臺，賦予了BLident產(chǎn)品極大的性能優(yōu)勢：支持多種通訊方式，可以方便地與各種控制器或工業(yè)計算機交換數據；2~8個(gè)通道任意組合；可以提供IP67或者IP20防護等級產(chǎn)品；兼容BL67/20平臺下的所有產(chǎn)品，包括開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸入/輸出模塊，RS232/422/485通訊模塊，高速計數模塊等；同時(shí)BLident支持動(dòng)態(tài)讀寫(xiě)，載碼體最大允許移動(dòng)速度可以達到10m/s；并且可以提供直接安裝于金屬表面的薄型載碼體以及高溫載碼體。

所有的這一切，使得BLident在工控領(lǐng)域的自動(dòng)化控制和信息化管理應用中如魚(yú)得水。圖爾克可以根據客戶(hù)各種不同的工藝流程情況，提供完美的RFID解決方案。

行業(yè)分析

食品行業(yè)是圖爾克目前關(guān)注的一個(gè)新興行業(yè)。隨著(zhù)中國人對食品安全衛生的日趨關(guān)注，食品原料的加工、生產(chǎn)、存儲、運輸過(guò)程被要求實(shí)現可追溯，從而保證原料的處理過(guò)程安全可靠。在這些過(guò)程中，RFID得到了充分的應用。尤其是在原料倉庫里，RFID的應用，使得控制系統的自動(dòng)化和信息化程度進(jìn)一步提高，控制方案更加完美。

客戶(hù)需求

該項目是國內某大型合資食品公司投資建設的味精生產(chǎn)線(xiàn)，擁有國內最先進(jìn)的味精生產(chǎn)工藝和技術(shù)，所以客戶(hù)希望在這個(gè)項目中使用技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，性?xún)r(jià)比高的產(chǎn)品和系統。特別是在原料中轉庫中建立一套物料追溯管理系統，通過(guò)使用RFID技術(shù)，對物料進(jìn)行實(shí)時(shí)管理與追溯。該系統應該自動(dòng)將入庫數據單轉換為單一托盤(pán)對應的數據信息，并通過(guò)RFID讀寫(xiě)頭自動(dòng)寫(xiě)入載碼體中。然后，系統自動(dòng)分配庫房區域，指導叉車(chē)把物料擺放到庫房的相應位置，并將位置信息與托盤(pán)上載碼體信息在系統中綁定在一起。出庫時(shí)，系統能夠根據生產(chǎn)訂單分解成的生產(chǎn)任務(wù)，自動(dòng)指導叉車(chē)從庫房中按先入先出的原則提取物料并送到相應生產(chǎn)線(xiàn)上。在提取物流過(guò)程中，叉車(chē)上的讀寫(xiě)頭應對物料托盤(pán)上的載碼體進(jìn)行校驗，判斷物料是否是需要的。如果物料在入庫、出庫、進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)發(fā)生錯誤，系統應自動(dòng)報警并提示操作人員進(jìn)行相關(guān)處理。另外，在整個(gè)庫房管理過(guò)程中，托盤(pán)需要被重復使用。

數字化托盤(pán)

嵌入載碼體的托盤(pán)被稱(chēng)為數字化托盤(pán)，被廣泛應用在目前所有使用RFID技術(shù)的庫房管理系統中。這種托盤(pán)既不影響貨物的裝載，也便于實(shí)現大批量貨物的精確數字化管理。

與傳統貼有條形碼的托盤(pán)相比，數字化托盤(pán)在入庫環(huán)節操作更為簡(jiǎn)便。因為它無(wú)需工人事先打印很多條形碼，然后用Barcode槍一一掃描，再貼到每個(gè)托盤(pán)上。所以減少了工作時(shí)間，降低了工作難度。另外，載碼體適用于惡劣環(huán)境，即使表面有劃痕、污漬也不會(huì )影響正常識讀。而且，它不會(huì )像條形碼一樣易被雨水毀壞，可以被重復使用。載碼體UID的唯一性也提高了物料追溯的精確度。

RFID叉車(chē)

在小型倉庫中，利用RFID叉車(chē)進(jìn)行物料存取無(wú)疑是最佳的選擇。因為RFID讀寫(xiě)頭被安裝在叉車(chē)前端，從而更靠近托盤(pán)上的載碼體，使讀取效果得到大大地改善。另外，RFID叉車(chē)對托盤(pán)實(shí)時(shí)跟蹤，保證了整個(gè)庫房管理系統的可靠性。而且，在整個(gè)存儲過(guò)程中，排除人為干預，可以減少操作失誤，提高作業(yè)效率。

BLident解決方案

由于生產(chǎn)設備及原料位置分散，現場(chǎng)環(huán)境潮濕，物料呈粉塵狀，以及生產(chǎn)連續，物料種類(lèi)多等特點(diǎn)，我們推薦客戶(hù)使用基于現場(chǎng)總線(xiàn)IP67防護等級的BLident系統。另外，因為生產(chǎn)原料為食品類(lèi)產(chǎn)品，所以在這個(gè)項目中選用防護等級達到IP68且適用于食品加工行業(yè)的標準載碼體。

由于物料需要通過(guò)叉車(chē)運輸，所以我們將讀寫(xiě)頭安裝在叉車(chē)上對物料托盤(pán)上的載碼體進(jìn)行讀寫(xiě)操作。但是同樣安裝在叉車(chē)上的網(wǎng)關(guān)如何與上位機通訊成為一個(gè)難題擺在我們面前。因為叉車(chē)四處移動(dòng)，無(wú)法通過(guò)線(xiàn)纜與上位機連接。經(jīng)過(guò)多次技術(shù)方案討論和試驗，我們終于實(shí)現了可編程Ethernet網(wǎng)關(guān)與上位機的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊，從而解決了這個(gè)難題。同時(shí)滿(mǎn)足了客戶(hù)提出的整個(gè)生產(chǎn)系統全物流實(shí)時(shí)追溯和產(chǎn)品全生命周期管理的要求。

物料追溯系統

物料追溯生產(chǎn)管理系統是生產(chǎn)系統全物流實(shí)時(shí)追溯的重要組成部分。按功能被劃分為計劃層、配置層和執行層。

計劃層：該層自動(dòng)統計產(chǎn)品庫存量、客戶(hù)訂單狀況與原料需求，然后將這些信息傳送至物料追溯生產(chǎn)管理系統，由執行系統進(jìn)行生產(chǎn)或安排庫存以滿(mǎn)足客戶(hù)訂單需求。

配置層：系統能夠自動(dòng)把用戶(hù)提供的生產(chǎn)訂單信息分解為生產(chǎn)任務(wù)并下發(fā)到各生產(chǎn)設備及相關(guān)部門(mén)。并根據庫房的庫存情況，安排生產(chǎn)，并動(dòng)態(tài)提醒用戶(hù)備貨。相關(guān)生產(chǎn)信息分析結果，以報表形式發(fā)送到相關(guān)人員郵箱或打印成報表。

執行層：系統主要通過(guò)BLident系列產(chǎn)品，實(shí)現對所有物料的生產(chǎn)流程監控。根據生產(chǎn)工藝和物流輸送流程，在物料入庫口及出庫口安裝RFID讀寫(xiě)頭，并在包裝生產(chǎn)線(xiàn)各入線(xiàn)處安裝配置RFID讀寫(xiě)頭，全程監控物料流向。

客戶(hù)評價(jià)

該項目的系統集成商是圖爾克（天津）傳感器有限公司工程部。項目負責人李稼軒在談到BLident產(chǎn)品時(shí)說(shuō)：“圖爾克RFID讀寫(xiě)頭形狀與接近開(kāi)關(guān)類(lèi)似，安裝靈活方便；載碼體以0.5m/S的速度運動(dòng)讀寫(xiě)，可以準確讀出200字節；讀寫(xiě)距離在0~200mm之間，完全滿(mǎn)足應用需要；通過(guò)LED燈指示可以了解讀寫(xiě)頭和讀寫(xiě)模塊的工作狀態(tài)；IP68防護等級的載碼體，可以應用在惡劣的場(chǎng)所；預鑄線(xiàn)纜確保數據能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中安全傳輸；最大50米的電纜長(cháng)度極大地方便了安裝，也減少了網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)；標準的PIB功能模塊減化了程序開(kāi)發(fā)。”