車(chē)身跟蹤系統中RFID的應用探討

1.前言

　 RFID是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種快速識別技術(shù)，通過(guò)對載碼體的無(wú)接觸識別獲得存儲的信息代碼。載碼體又俗稱(chēng)電子標簽(TAG)，與傳統條形碼技術(shù)相比，電子標簽具有數據記憶容量大;可讀可寫(xiě)、無(wú)接觸識別;耐高溫、耐腐蝕適應惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn);而且具有穿透性可無(wú)障礙讀寫(xiě)，可以穿透覆蓋的紙張、木材、塑料等非金屬或非透明材質(zhì)，誤讀率也低，因此被廣泛應用于各行業(yè)。

　　本文以實(shí)際項目使用經(jīng)驗介紹RFID技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)使用的實(shí)例，實(shí)現油漆車(chē)間車(chē)身信息的跟蹤管理。

　　2.系統總體結構

　　2.1車(chē)身跟蹤系統的結構

　　神龍汽車(chē)有限公司武漢二廠(chǎng)油漆車(chē)間從生產(chǎn)管理到制造工藝設備及技術(shù)均達到了PSA全球精益化樣板工廠(chǎng)標桿水平。在車(chē)間內部車(chē)身跟蹤系統采用了目前先進(jìn)的RFID識別技術(shù)，系統總體設計結構如圖1。從控制角度分，大致分為如圖所示三個(gè)層面：基礎設備層、控制層、中央管理層;ERP層屬企業(yè)管理層。車(chē)身數據流如圖中箭頭所示，各層級之間數據雙向傳遞，生產(chǎn)管理所需的車(chē)身信息永久保存在數據服務(wù)器中。在生產(chǎn)過(guò)程中，工藝、機器人、輸送設備可從電子標簽獲得指導生產(chǎn)必需的車(chē)身信息。

　　圖1RFID系統總體結構

　　2.2系統各組成部分任務(wù)簡(jiǎn)述

　　1)中央管理層：EN數據服務(wù)器是整個(gè)系統的數據處理管理中心。負責信息管理和控制生產(chǎn)流程，上連企業(yè)ERP系統，下管理整個(gè)油漆車(chē)間的生產(chǎn)物流指導，信息收集。隸屬于中控系統的現場(chǎng)客戶(hù)端，通過(guò)應用系統CCR-View操作平臺可以實(shí)現在線(xiàn)查詢(xún)、修改車(chē)間內部實(shí)際車(chē)身的信息，譬如顏色、車(chē)型等信息。

　　2)控制層：本地輸送PLC主要控制輸送鏈的運行，并負責車(chē)身信息上傳下達的作用，在接收到中央管理層發(fā)出的信息后負責傳遞至下層讀/寫(xiě)站，在收到下層讀/寫(xiě)站上傳的信息后負責傳送至機器人PLC、大屏幕顯示板以及工藝PLC，電泳線(xiàn)控制PLC收到不同的車(chē)型信息時(shí)，可以調用不同的電壓參數;噴漆機器人PLC可以根據收到的車(chē)型、顏色信息選擇不同的噴涂軌跡及油漆管線(xiàn)噴漆，從而實(shí)現工藝過(guò)程控制。本項目采用施奈德Premium 57系列5634M CPU，使用以太網(wǎng)連接實(shí)現信息傳遞。

　　3)基礎設備層：主要包含完整的RFID(射頻識別系統)和現場(chǎng)操作終端。RFID系統包含電子標簽(Tag)和讀/寫(xiě)站，電子標簽用來(lái)存儲必需的車(chē)身物流信息，讀/寫(xiě)站從標簽里讀取和寫(xiě)入數據，讀/寫(xiě)站通訊協(xié)議基于TCP/IP，直接通過(guò)以太網(wǎng)和控制PLC連接;現場(chǎng)操作終端用以控制讀寫(xiě)站，給人提供一個(gè)人機交互界面，可以顯示電子標簽存儲的相關(guān)信息，可實(shí)現緊急或信息錯誤情況下本地信息錄入、修改、查詢(xún)等功能。

　　3.系統功能

　　3.1使用RFID前的信息傳遞方式及特點(diǎn)

　　在使用RFID技術(shù)前，存儲車(chē)身信息主要是紙質(zhì)條形碼，采用條形碼的方式就是要在所用功能需求點(diǎn)設置企業(yè)管理層SPPV系統的客戶(hù)端，通過(guò)讀取條形碼，查詢(xún)SPPV系統的數據庫獲取需要的車(chē)身信息，指導生產(chǎn)管理。優(yōu)點(diǎn)是方便靈活，缺點(diǎn)是對于車(chē)間生產(chǎn)管理的幫助有很大局限性，只能提供車(chē)型、顏色等信息，不能融入車(chē)間自動(dòng)化系統的控制。隨著(zhù)光電技術(shù)的發(fā)展，一段時(shí)期內，很多汽車(chē)企業(yè)也使用了一種條形碼延伸技術(shù)——機械條碼(機械梳子)，就是在每個(gè)雪橇上安裝一個(gè)具有唯一性的鋼制條形碼，使用光電傳感器來(lái)掃描讀寫(xiě)完成不同車(chē)身信息的傳遞，其特點(diǎn)是車(chē)身信息必須存儲在PLC里，設置一個(gè)專(zhuān)用車(chē)身數據PLC管理車(chē)間內部運行的所有車(chē)身的數據，BODY DATA PLC在車(chē)間運行時(shí)有大量數據交換，所以，對PLC性能要求高，大容量的內存，對網(wǎng)絡(luò )通訊的速率、可靠性要求都很高。