隨著制造業自動化水平的快速提高和迅猛發展，生產線的信息管理重要性體現得越來越強。產品的多樣性、生產工藝的復雜性和產品更新換代節奏的加快，決定了生產信息管理手段和方法的不斷提高。

信息管理的基本條件是：生產線上的產品具有可以標明“自己身份”的信息載體，只有正確識別出產品類型、品種等信息，才能完成生產過程的流程控制，實現各種信息管理。作為信息載體，RFID（射頻識別系統）比較常見。

RFID是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間偶合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。通過自動的方式迅速簡便無誤地獲得關于產品、地點、時間和交易的信息。不用接觸或是看見目標，即使物體被牢固包裝或是環境不適，也不會影響它的識別功能。RFID還能夠讀寫數據，能夠在處理系統存儲資料，并可以連接到PC或PLC網絡上。RFID的運作不需要人工介入，它無線工作，具有解讀功能。圖爾克公司的Blident系統正是新一代標準組件式射頻識別系統RFID。傳統的RFID識別系統一般只支持靜態讀寫，而Blident系統（見圖1）還支持動態讀寫，這使得載碼體在運動過程中仍能進行數據的讀寫操作，極大地提高了生產效率。圖爾克公司為江淮汽車C926焊裝車間所做的AVI（Autionmatic Vihicle Identification，自動車體識別系統）正是基于動態的車體自動識別系統。


圖1 Blident系統
AVI系統的總體構成

AVI系統由計算機、RFID、打印機以及控制PLC等組成。系統簡要結構如圖2所示。


圖2 AVI系統結構圖
1. 計算機

作為系統的數據處理和管理中心，計算機負責信息管理和控制生產流程。其主要硬件構成：P4/ 3.0G/512M/ 160G，DVD刻錄機。軟件組成：INTOUCH 9.5；SQL SERVER2000。

2. 控制PLC

由PLC控制整條生產線運行以及全部上下車動作的完成。接收計算機傳給它的發車、上下車等指令。該系統中PLC使用SIEMENS S7-400，采用總線方式控制。

3. RFID

RFID系統是本系統的信息載體，它主要由安裝在運送車身的吊具上的載碼體，讀寫載碼體數據的天線（Antenna），控制讀寫、通訊處理的控制器（Controller）以及網絡接口模塊（Bus Module）幾部分組成。該系統的射頻識別系統使用德國圖爾克的Blident系統的RFID工作站。每個工作站包括：

（1）Blident接口模塊：用于連接上位系統。Blident采用工業以太網協議，與PLC和上位機同時通訊。

（2）RFID接口模塊：用于連接RFID讀寫頭。

（3）I/O模塊：用于與關聯設備PLC交接I/O信號。與關聯設備信號交接采用硬線，以保證關鍵信號的準確性。

（4）基于SIEMENS TP277，為RFID工作站配置一個HMI，編輯載碼體信息。TP277與AVIPLC通訊采用Profinet，TP277可以對工作站內的所有讀寫頭都進行讀寫操作。

（5）Blident站：其所關聯的PLC以及HMI連接于一個交換機上，從而保證相互之間的通訊速度與可靠性，在網線中斷時通訊不受影響。

（6）載碼體數據容量2kB，為系統功能擴展留有余量。

（7）配置基于掌上電腦的RFID手持讀寫站，配置界面如圖3所示，通過無線訪問點（AP）與Bliden站通訊，編輯載碼體信息。AP覆蓋的范圍為整個工藝線。

圖3 RFID 手持讀寫站組態界面
系統功能

車身在進入儲運線吊具時，由終端錄入車型代碼，計算機將此信息經過處理后，自動寫入載碼體。以此為基礎，計算機能夠通過安裝在儲運線上各下線點以及各轉儲工位上的RFID天線自動讀取地面小車和空中吊具上的載碼體內的車身信息，跟蹤整個車間的車身生產情況，在監控畫面上提供車身的位置和生產信息，實現信息管理，并根據生產工藝流程，向控制PLC發送指令，完成相關的操作和流程控制。車身下線后，運載車身的吊具上的載碼體信息即被置為空。

該系統可實現以下主要功能：

1.生產管理操作

（1）指定當前上線車型的存儲區域；
（2）上線車型自動歸類存儲；
（3）下線車型選擇；
（4）車身及空吊具周轉。

2.信息統計報表管理

（1）實時統計在線車型品種數量；
（2）上、下線車型品種數量統計報表；
（3）班、日、月等生產信息統計報表；
（4）分類報表統計已生產的各種車型數量等。

3.生產線的實時監控

（1）監控當前在線車型的具體位置；
（2）查看某一在線車型的產品信息和上線時間等；
（3）輸送線及相關設備運行狀態及故障監控。

主監控畫面模擬顯示滾床的運行狀態和故障信息（見圖4）。

圖4 工藝流程圖
整條儲運線的計算機監控與管理是公司局域網的一個重要組成部分。經過授權的職能部門，相關管理者可通過口令權限，對生產線上的車型信息和下線車型數量等生產信息和設備故障進行訪問和查詢并打印出相應報表。

結束語

和其他由PLC來讀寫和管理射頻識別系統的方案比較。在信息量大、產品種類繁多的管理系統中，該系統具有更大的優越性。計算機免去了和PLC之間大量的數據交換。PLC也從無限的代碼數據處理中解脫出來，代之以計算機的數據庫管理。

該AVI系統自目前正在江淮汽車焊裝車間試運行，整體系統運行狀況穩定，RFID讀寫信息可靠，系統操作界面友好，操作簡便，能有效地提高生產效率，滿足生產和管理的需要。(end)