汽车制造论文|基于射频识别系统的车身储运线信息管理

原作者:贾永昱 （承德输送机集团有限责任公司工程设计院）  　

【论文摘要】本文介绍基于射频识别系统的车身储运线的生产流程控制和信息管理，着重介绍系统组成、系统功能和可靠性、稳及定性的约束。

0前言
近年来，随着制造业自动化水平的快速提高和迅猛发展，生产线的信息管理重要性体现得越来越强。产品的多样性、生产工艺的复杂性和产品更新换代节奏的加快，决定了生产信息管理手段和方法的不断提高。
信息管理的基本条件是：生产线上的产品具有可以标明“自己身份“的信息载体，只有正确识别出产品类型、品种等信息，才能完成生产过程的流程控制，实现各种信息管理。作为信息载体比较常见的有条形码、射频识别系统RFID (Radio Frequency Identification)等。射频识别系统中的载码体（TAGS），也常被称作电子标签。和条形码等其他信息载体相比，电子标签具有数据可读可写；误码率低；耐高温；耐腐蚀；无需光学可视等耐受恶劣环境的优点。因此，它的应用领域十分广泛。
本文介绍以射频识别系统为基础，电子标签做为信息载体，实现对汽车生产过程中车身储运线信息管理的实例。
1系统的总体构成
整体系统由计算机、RFID、信息录入终端、信息查询终端以及控制PLC等组成。系统简要结构见图1。

图1 系统构成

(1) 计算机：是本系统的数据处理和管理中心。负责信息管理和控制生产流程。主要硬件构成：CPU P4 2.4G；100M以太网卡。软件组成：INTOUCH 8.0；SQL SERVER2000。
(2) 控制PLC：控制整条生产线运行以及全部上下车动作的完成。接收计算机传给它的发车、上下车等指令。本系统中使用MITSUBISHI 公司的A2A CPU主机。采用总线方式控制。
(3) 信息录入终端：主要完成上线车型信息代码的录入。由显示器、终端控制器、键盘以及条形码阅读器组成。根据上线前信息代码形式的不同，各上线点的信息录入既可以由条形码扫描器直接读取，也可由操作工人从上线处的终端键盘上键入。信息代码录入后，在该处的终端显示器上，直接显示出当前录入的具体车型信息。
(4) 信息查询终端：可以是通过以太网（Ethernet）和本系统相连的任何计算机或终端。它们分布在不同的职能部门，以交换机和以太网为介质，与本系统连接。
(5) 射频识别系统：是本系统的信息载体。它主要由安装在运送车身的吊具上的载码体；读写载码体数据的天线（Antenna）、控制读写和通讯处理的控制器(Controller)以及网络接口模块(Bus Module)四部分组成。本系统中射频识别系统使用美国EMS公司的LRP820。由于本系统中识别系统对载码体的读写是由计算机完成的，因此，选用支持多点接口协议（MUX32）的MM80网络接口模块,它可连接32个读写设备。直接通过Rs232口和计算机连接。
2系统功能
车身在进入储运线吊具时,由终端录入车型代码，计算机将此信息经过处理后，自动写入载码体。以此为基础，计算机能够通过安装在储运线上各下线点以及各转储工位上的RFID天线读取此信息，实现信息管理，并根据生产工艺流程，向控制PLC发送指令，完成相关的操作和流程控制。车身下线后，运载车身的吊具上的载码体信息即被置为空。
本系统可实现以下主要功能：
(1) 生产管理操作：
·指定当前上线车型的存储区域。
·上线车型自动归类存储。
·下线车型选择。
·车身及空吊具周转。
(2) 信息统计报表管理
·实时统计在线车型品种数量。
·上、下线车型品种数量统计报表。
·班、日、月等生产信息统计报表。
·分类报表统计已生产的各种车型数量等
(3) 生产线的实时监控
·监控当前在线车型的具体位置。
·查看某一在线车型的产品信息和上线时间等。
·输送线及相关设备运行状态及故障监控。
整条储运线的计算机监控与管理，作为公司局域网的一个重要组成部分。在经过授权的职能部门。相关管理者可通过口令权限，对生产线上的车型信息和下线车型数量等生产信息进行访问和查询并打印出相应报表。
3软件设计
在本系统中监控软件选用 Wonderware 公司的InTouch 8.0组态软件。在InTouch的设备驱动程序中，不包含和LRP820控制器的通讯程序，因此需要编写识别系统通讯程序以及终端录入和响应终端查询等程序。
EMS产品提供标准的通讯协议，使用者可以方便的编写计算机和RFID控制器之间的通讯程序。图2是计算机通过控制器从载码体中读取一个数据块的命令格式