車身跟蹤系統(tǒng)中RFID的應用探討

1.前言

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

　　本文以實際項目使用經驗介紹RFID技術在汽車制造業(yè)使用的實例，實現(xiàn)油漆車間車身信息的跟蹤管理。

　　2.系統(tǒng)總體結構

　　2.1車身跟蹤系統(tǒng)的結構

　　神龍汽車有限公司武漢二廠油漆車間從生產管理到制造工藝設備及技術均達到了PSA全球精益化樣板工廠標桿水平。在車間內部車身跟蹤系統(tǒng)采用了目前先進的RFID識別技術，系統(tǒng)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。車身數(shù)據(jù)流如圖中箭頭所示，各層級之間數(shù)據(jù)雙向傳遞，生產管理所需的車身信息永久保存在數(shù)據(jù)服務器中。在生產過程中，工藝、機器人、輸送設備可從電子標簽獲得指導生產必需的車身信息。

　　圖1RFID系統(tǒng)總體結構

　　2.2系統(tǒng)各組成部分任務簡述

　　1)中央管理層：EN數(shù)據(jù)服務器是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理管理中心。負責信息管理和控制生產流程，上連企業(yè)ERP系統(tǒng)，下管理整個油漆車間的生產物流指導，信息收集。隸屬于中控系統(tǒng)的現(xiàn)場客戶端，通過應用系統(tǒng)CCR-View操作平臺可以實現(xiàn)在線查詢、修改車間內部實際車身的信息，譬如顏色、車型等信息。

　　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/寫站，在收到下層讀/寫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，電泳線控制PLC收到不同的車型信息時，可以調用不同的電壓參數(shù);噴漆機器人PLC可以根據(jù)收到的車型、顏色信息選擇不同的噴涂軌跡及油漆管線噴漆，從而實現(xiàn)工藝過程控制。本項目采用施奈德Premium 57系列5634M CPU，使用以太網連接實現(xiàn)信息傳遞。

　　3)基礎設備層：主要包含完整的RFID(射頻識別系統(tǒng))和現(xiàn)場操作終端。RFID系統(tǒng)包含電子標簽(Tag)和讀/寫站，電子標簽用來存儲必需的車身物流信息，讀/寫站從標簽里讀取和寫入數(shù)據(jù)，讀/寫站通訊協(xié)議基于TCP/IP，直接通過以太網和控制PLC連接;現(xiàn)場操作終端用以控制讀寫站，給人提供一個人機交互界面，可以顯示電子標簽存儲的相關信息，可實現(xiàn)緊急或信息錯誤情況下本地信息錄入、修改、查詢等功能。

　　3.系統(tǒng)功能

　　3.1使用RFID前的信息傳遞方式及特點

　　在使用RFID技術前，存儲車身信息主要是紙質條形碼，采用條形碼的方式就是要在所用功能需求點設置企業(yè)管理層SPPV系統(tǒng)的客戶端，通過讀取條形碼，查詢SPPV系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫獲取需要的車身信息，指導生產管理。優(yōu)點是方便靈活，缺點是對于車間生產管理的幫助有很大局限性，只能提供車型、顏色等信息，不能融入車間自動化系統(tǒng)的控制。隨著光電技術的發(fā)展，一段時期內，很多汽車企業(yè)也使用了一種條形碼延伸技術——機械條碼(機械梳子)，就是在每個雪橇上安裝一個具有唯一性的鋼制條形碼，使用光電傳感器來掃描讀寫完成不同車身信息的傳遞，其特點是車身信息必須存儲在PLC里，設置一個專用車身數(shù)據(jù)PLC管理車間內部運行的所有車身的數(shù)據(jù)，BODY DATA PLC在車間運行時有大量數(shù)據(jù)交換，所以，對PLC性能要求高，大容量的內存，對網絡通訊的速率、可靠性要求都很高。