專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)線rfid應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，屬于可視化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
離散性生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)線，由于產(chǎn)品品種的多樣性和工藝流程的復(fù)雜性等決定了難以對(duì)生產(chǎn)線的物流、人流的連續(xù)監(jiān)控建立有效的信息流。同時(shí)，離散性企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集手段落后，生產(chǎn)線實(shí)時(shí)監(jiān)控能力弱。目前，生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)廣泛使用條碼技術(shù)，但存在產(chǎn)品信息不能遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)、不能穿透性讀寫(xiě)，不能在高速移動(dòng)的狀態(tài)下讀寫(xiě)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，另外不能在惡劣的環(huán)境下使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型包括主控計(jì)算機(jī)及RFID讀寫(xiě)器，主控計(jì)算機(jī)連接監(jiān)控顯示器，主控計(jì)算機(jī)與操作終端及RFID讀寫(xiě)器連接，天線連接RFID讀寫(xiě)器，生產(chǎn)線與PLC相連，PLC通過(guò)CAN總線與主控計(jì)算機(jī)連接，上述的連接方式都是CAN總線連接；RFID讀寫(xiě)器采用先施科技％11紹-1擬4 UHF RFID讀寫(xiě)器；操作終端的數(shù)量在一個(gè)以上；每個(gè)操作終端有CAN節(jié)點(diǎn)和IXD觸摸屏組成；操作終端采用ARM微控制器。本實(shí)用新型解決的原理一個(gè)產(chǎn)品的加工流程分為若干基本工序，每個(gè)加工單元(或工人)只完成其中的一道工序，在加工過(guò)程中只重復(fù)的完成一個(gè)操作；不同產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過(guò)程根據(jù)工藝要求需經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)線，在每條生產(chǎn)線上被加工物料在主導(dǎo)軌上傳遞，形成生產(chǎn)流水線。同時(shí)，在需物料或產(chǎn)品進(jìn)出的加工單元處分支出一條支導(dǎo)軌，物料按照預(yù)設(shè)的工序路徑被自動(dòng)送至正確的工作單元進(jìn)行加工。工作站作為生產(chǎn)線的一部分，一個(gè)工作站作為一個(gè)加工單元，對(duì)每一個(gè)制品在上生產(chǎn)線之前綁定一個(gè)電子標(biāo)簽，記載該在制品的生產(chǎn)批次及流水號(hào)，作為該生產(chǎn)線制品在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的唯一標(biāo)識(shí)。在生產(chǎn)線制品在生產(chǎn)線上按照加工工序依次經(jīng)過(guò)各個(gè)工作站點(diǎn)，每個(gè)工作站都布置一個(gè)RFID掃描設(shè)備和一個(gè)連接到CAN總線上的操作終端，RFID掃描設(shè)備識(shí)別生產(chǎn)線上傳送過(guò)來(lái)的在制品上的標(biāo)簽，讀出包含信息傳輸給主控計(jì)算機(jī)。主控計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前在制品的工藝流程，及時(shí)變更操作終端的顯示信息，操作終端主要顯示當(dāng)前在制品的生產(chǎn)狀態(tài)、工藝要求、所需物料以及各種操作提示，并實(shí)時(shí)的顯示主控計(jì)算機(jī)傳過(guò)來(lái)的指令和信息，以輔助操作工人及時(shí)知曉生產(chǎn)計(jì)劃狀態(tài)變化及執(zhí)行生產(chǎn)操作指導(dǎo)，避免操作失誤。該工序完成后，操作工人通過(guò)觸摸屏按鍵選擇將加工基本信息通過(guò)總線發(fā)送給主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)識(shí)別該信息并將其添加到對(duì)應(yīng)在制品的數(shù)據(jù)記錄中。這樣通過(guò)本系統(tǒng)，車(chē)間管理人員對(duì)生產(chǎn)線上的管理可以深入到每個(gè)工作站點(diǎn)，并可以通過(guò)企業(yè)信息主干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。本實(shí)用新型的有益效果是，基于RFID的生產(chǎn)線應(yīng)用可視化監(jiān)控裝置，可以自動(dòng)記錄產(chǎn)品標(biāo)志，將產(chǎn)品的當(dāng)前狀態(tài)、產(chǎn)品的過(guò)去甚至將來(lái)狀態(tài)記錄到電子標(biāo)簽中。通過(guò)本系統(tǒng)，車(chē)間管理人員對(duì)生產(chǎn)線上的管理可以深入到每個(gè)工作站點(diǎn)，并可以通過(guò)企業(yè)信息主干
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是觸摸屏與ARM接口電路圖。圖3是CAN模塊接口電路原理圖。圖中1. RFID讀寫(xiě)器，2.主控計(jì)算機(jī)，3.監(jiān)控顯示器，4. CAN總線，5. PLC，6.終端，7.生產(chǎn)線，8.天線。
具體實(shí)施方式
圖1所示，系統(tǒng)主要由兩層控制結(jié)構(gòu)組成，即上層主控計(jì)算機(jī)監(jiān)控層、下層控制設(shè)備層。主控計(jì)算機(jī)連接監(jiān)控顯示器，主控計(jì)算機(jī)與操作終端及RFID讀寫(xiě)器連接，天線連接RFID讀寫(xiě)器，生產(chǎn)線與PLC相連，PLC通過(guò)CAN總線與主控計(jì)算機(jī)連接，上述的連接方式都是CAN總線連接。主控計(jì)算機(jī)通過(guò)MCGS組態(tài)軟件組態(tài)CAN總線設(shè)備、監(jiān)控顯示器、RFID讀寫(xiě)器以及PLC等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。RFID讀寫(xiě)器通過(guò)設(shè)置于生產(chǎn)線相應(yīng)位置的天線讀取生產(chǎn)線上在制品的射頻標(biāo)簽，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到MCGS組態(tài)軟件監(jiān)控平臺(tái)。主控計(jì)算機(jī)采用ZLG_PCI9810智能CAN接口卡，該接口卡采用標(biāo)準(zhǔn)PCI接口，實(shí)現(xiàn)CAN2. OB協(xié)議，通過(guò)ZOPCJerver (基于CAN-BUS通用OPC服務(wù)器)與MCGS組態(tài)軟件建立連接，實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換與傳輸。ZOPCJierver是一個(gè)OPC服務(wù)器軟件，支持操作全部的ZLGCAN系列接口卡，通過(guò)運(yùn)行該服務(wù)器軟件，就可以使用昆侖通態(tài)MCGS來(lái)連接到此服務(wù)器，ZOPCJ^rver是CAN接口卡與組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募~帶?？刂圃O(shè)備層主要包括生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)、RFID讀寫(xiě)器和工位顯示操作終端等。生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)和低壓常規(guī)電氣控制線路，系統(tǒng)采用歐姆龍C200H PLC，主要控制電機(jī)的起停和運(yùn)行速度等。RFID讀寫(xiě)器采用先施科技knse-ISM UHF RFID讀寫(xiě)器，自行開(kāi)發(fā)讀寫(xiě)器驅(qū)動(dòng)控制軟件模塊，通過(guò)OLE組態(tài)軟件建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與傳輸。不同的工作站按照加工流程執(zhí)行一定的加工工序。每個(gè)工作站都布置一個(gè)含RFID掃描設(shè)備和一個(gè)連接到CAN總線上的操作終端，RFID掃描設(shè)備識(shí)別生產(chǎn)線上傳送過(guò)來(lái)的工件上的標(biāo)簽，讀出工件包含信息返回給主控計(jì)算機(jī)處理。以此來(lái)控制工作站的工作狀況。每個(gè)操作終端有CAN節(jié)點(diǎn)和LCD觸摸屏組成，具有簡(jiǎn)單的人機(jī)交互功能，可以實(shí)時(shí)的顯示主控計(jì)算機(jī)傳過(guò)來(lái)的指令和信息，操作員通過(guò)觸摸屏按鍵向總線發(fā)送各種信息，主控計(jì)算機(jī)識(shí)別并處理該信息。操作終端以三星公司ARM微控制器為控制核心，主要實(shí)現(xiàn)IXD的控制、觸摸屏的控制和CAN通信等功能。圖2所示，操作終端選擇三菱8. 4寸的顯示屏，分辨率為640X480,4根控制線相應(yīng)的與S3C2410的IXD控制線相連，18位數(shù)據(jù)線與ARM的IXD數(shù)據(jù)線相連。S3C2410內(nèi)置了觸摸屏控制器，它要求外接簡(jiǎn)單的接口電路與觸摸屏相連。圖3所示，CAN模塊是以ARM微控制器S3C2410為處理數(shù)據(jù)的核心，由于S3C2410芯片內(nèi)部沒(méi)有專(zhuān)用的CAN總線接口控制器，因此需要通過(guò)SPI接口外接一個(gè)CAN總線控制器，這里CAN控制器采用Microchip公司生產(chǎn)的MCP2510，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口與S3C2410
CN 202331178 U說(shuō)明 書(shū)2/3 頁(yè)
網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。RFID技術(shù)引入生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線、上位機(jī)監(jiān)控與下層控制設(shè)備等組合，實(shí)現(xiàn)了 RFID技術(shù)與生產(chǎn)線控制的無(wú)縫集成。該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，具有廣闊的應(yīng)用前景。
作操進(jìn)行連接。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)(2)及RFID讀寫(xiě)器(1)，其特征在于主控計(jì)算機(jī)( 連接監(jiān)控顯示器(3)，主控計(jì)算機(jī)( 與操作終端(6)及RFID讀寫(xiě)器⑴連接，天線⑶連接RFID讀寫(xiě)器(1)，生產(chǎn)線(7)與PLC (5)相連，PLC (5)與主控計(jì)算機(jī)( 連接，上述的連接方式都是CAN總線(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于RFID讀寫(xiě)器(1)采用先施科技UHF RFID讀寫(xiě)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于操作終端(6)的數(shù)量在一個(gè)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)操作終端(6)有CAN節(jié)點(diǎn)和LCD觸摸屏組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于操作終端(6)采用ARM微控制器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，屬于可視化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型一種生產(chǎn)線RFID應(yīng)用可視化監(jiān)控系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)及RFID讀寫(xiě)器，主控計(jì)算機(jī)連接監(jiān)控顯示器，主控計(jì)算機(jī)通過(guò)CAN總線與操作終端及RFID讀寫(xiě)器連接，天線連接RFID讀寫(xiě)器，生產(chǎn)線與PLC相連，PLC通過(guò)CAN總線與主控計(jì)算機(jī)連接，上述的連接方式都是CAN總線連接。本實(shí)用新型可以自動(dòng)記錄產(chǎn)品標(biāo)志，將產(chǎn)品的當(dāng)前狀態(tài)、產(chǎn)品的過(guò)去甚至將來(lái)狀態(tài)記錄到電子標(biāo)簽中。車(chē)間管理人員對(duì)生產(chǎn)線上的管理可以深入到每個(gè)工作站點(diǎn)，并可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了RFID技術(shù)與生產(chǎn)線控制的無(wú)縫集成，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202331178SQ20112048624
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者劉忠富, 張俊呈, 石立新, 逄凌濱, 韓桂英 申請(qǐng)人:大連民族學(xué)院