生產線rfid應用可視化監控系統的製作方法

2023-09-17 07:42:00

專利名稱：生產線rfid應用可視化監控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生產線RFID應用可視化監控系統，屬於可視化監控系統技術領域。
背景技術：
離散性生產企業的生產線，由於產品品種的多樣性和工藝流程的複雜性等決定了難以對生產線的物流、人流的連續監控建立有效的信息流。同時，離散性企業監控系統數據採集手段落後，生產線實時監控能力弱。目前，生產線監控系統廣泛使用條碼技術，但存在產品信息不能遠距離讀寫、不能穿透性讀寫，不能在高速移動的狀態下讀寫、存儲數據，另外不能在惡劣的環境下使用。
發明內容本實用新型包括主控計算機及RFID讀寫器，主控計算機連接監控顯示器，主控計算機與操作終端及RFID讀寫器連接，天線連接RFID讀寫器，生產線與PLC相連，PLC通過CAN總線與主控計算機連接，上述的連接方式都是CAN總線連接；RFID讀寫器採用先施科技％11紹-1擬4 UHF RFID讀寫器；操作終端的數量在一個以上；每個操作終端有CAN節點和IXD觸控螢幕組成；操作終端採用ARM微控制器。本實用新型解決的原理一個產品的加工流程分為若干基本工序，每個加工單元(或工人)只完成其中的一道工序，在加工過程中只重複的完成一個操作；不同產品的生產加工過程根據工藝要求需經過一個或多個生產線，在每條生產線上被加工物料在主導軌上傳遞，形成生產流水線。同時，在需物料或產品進出的加工單元處分支出一條支導軌，物料按照預設的工序路徑被自動送至正確的工作單元進行加工。工作站作為生產線的一部分，一個工作站作為一個加工單元，對每一個製品在上生產線之前綁定一個電子標籤，記載該在制品的生產批次及流水號，作為該生產線製品在整個生產過程的唯一標識。在生產線製品在生產線上按照加工工序依次經過各個工作站點，每個工作站都布置一個RFID掃描設備和一個連接到CAN總線上的操作終端，RFID掃描設備識別生產線上傳送過來的在制品上的標籤，讀出包含信息傳輸給主控計算機。主控計算機根據當前在制品的工藝流程，及時變更操作終端的顯示信息，操作終端主要顯示當前在制品的生產狀態、工藝要求、所需物料以及各種操作提示，並實時的顯示主控計算機傳過來的指令和信息，以輔助操作工人及時知曉生產計劃狀態變化及執行生產操作指導，避免操作失誤。該工序完成後，操作工人通過觸控螢幕按鍵選擇將加工基本信息通過總線發送給主控計算機，主控計算機識別該信息並將其添加到對應在制品的數據記錄中。這樣通過本系統，車間管理人員對生產線上的管理可以深入到每個工作站點，並可以通過企業信息主幹網實現遠程監控。本實用新型的有益效果是，基於RFID的生產線應用可視化監控裝置，可以自動記錄產品標誌，將產品的當前狀態、產品的過去甚至將來狀態記錄到電子標籤中。通過本系統，車間管理人員對生產線上的管理可以深入到每個工作站點，並可以通過企業信息主幹
圖1是本實用新型的系統結構框圖。圖2是觸控螢幕與ARM接口電路圖。圖3是CAN模塊接口電路原理圖。圖中1. RFID讀寫器，2.主控計算機，3.監控顯示器，4. CAN總線，5. PLC，6.終端，7.生產線，8.天線。
具體實施方式
圖1所示，系統主要由兩層控制結構組成，即上層主控計算機監控層、下層控制設備層。主控計算機連接監控顯示器，主控計算機與操作終端及RFID讀寫器連接，天線連接RFID讀寫器，生產線與PLC相連，PLC通過CAN總線與主控計算機連接，上述的連接方式都是CAN總線連接。主控計算機通過MCGS組態軟體組態CAN總線設備、監控顯示器、RFID讀寫器以及PLC等現場設備，從而對整個系統進行監控。RFID讀寫器通過設置於生產線相應位置的天線讀取生產線上在制品的射頻標籤，並將採集的數據發送到MCGS組態軟體監控平臺。主控計算機採用ZLG_PCI9810智能CAN接口卡，該接口卡採用標準PCI接口，實現CAN2. OB協議，通過ZOPCJerver (基於CAN-BUS通用OPC伺服器)與MCGS組態軟體建立連接，實現CAN網絡數據交換與傳輸。ZOPCJierver是一個OPC伺服器軟體，支持操作全部的ZLGCAN系列接口卡，通過運行該伺服器軟體，就可以使用崑崙通態MCGS來連接到此伺服器，ZOPCJ^rver是CAN接口卡與組態軟體實現數據傳輸的紐帶。控制設備層主要包括生產線電氣控制系統、RFID讀寫器和工位顯示操作終端等。生產線電氣控制系統採用PLC控制系統和低壓常規電氣控制線路，系統採用歐姆龍C200H PLC，主要控制電機的起停和運行速度等。RFID讀寫器採用先施科技knse-ISM UHF RFID讀寫器，自行開發讀寫器驅動控制軟體模塊，通過OLE組態軟體建立連接，實現數據交換與傳輸。不同的工作站按照加工流程執行一定的加工工序。每個工作站都布置一個含RFID掃描設備和一個連接到CAN總線上的操作終端，RFID掃描設備識別生產線上傳送過來的工件上的標籤，讀出工件包含信息返回給主控計算機處理。以此來控制工作站的工作狀況。每個操作終端有CAN節點和LCD觸控螢幕組成，具有簡單的人機互動功能，可以實時的顯示主控計算機傳過來的指令和信息，操作員通過觸控螢幕按鍵向總線發送各種信息，主控計算機識別並處理該信息。操作終端以三星公司ARM微控制器為控制核心，主要實現IXD的控制、觸控螢幕的控制和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，解析度為640X480,4根控制線相應的與S3C2410的IXD控制線相連，18位數據線與ARM的IXD數據線相連。S3C2410內置了觸控螢幕控制器，它要求外接簡單的接口電路與觸控螢幕相連。圖3所示，CAN模塊是以ARM微控制器S3C2410為處理數據的核心，由於S3C2410晶片內部沒有專用的CAN總線接口控制器，因此需要通過SPI接口外接一個CAN總線控制器，這裡CAN控制器採用Microchip公司生產的MCP2510，通過標準的SPI接口與S3C2410
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網實現遠程監控。RFID技術引入生產線監控系統中，通過現場總線、上位機監控與下層控制設備等組合，實現了 RFID技術與生產線控制的無縫集成。該系統工作穩定，具有廣闊的應用前景。
作操進行連接。 以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求1.一種生產線RFID應用可視化監控系統，包括主控計算機(2)及RFID讀寫器(1)，其特徵在於主控計算機( 連接監控顯示器(3)，主控計算機( 與操作終端(6)及RFID讀寫器⑴連接，天線⑶連接RFID讀寫器(1)，生產線(7)與PLC (5)相連，PLC (5)與主控計算機( 連接，上述的連接方式都是CAN總線(4)連接。
2.根據權利要求1所述的一種生產線RFID應用可視化監控系統，其特徵在於RFID讀寫器(1)採用先施科技UHF RFID讀寫器。
3.根據權利要求1所述的一種生產線RFID應用可視化監控系統，其特徵在於操作終端(6)的數量在一個以上。
4.根據權利要求1所述的一種生產線RFID應用可視化監控系統，其特徵在於每個操作終端(6)有CAN節點和LCD觸控螢幕組成。
5.根據權利要求1所述的一種生產線RFID應用可視化監控系統，其特徵在於操作終端(6)採用ARM微控制器。
專利摘要本實用新型發明公開了一種生產線RFID應用可視化監控系統，屬於可視化監控系統技術領域。本實用新型一種生產線RFID應用可視化監控系統，包括主控計算機及RFID讀寫器，主控計算機連接監控顯示器，主控計算機通過CAN總線與操作終端及RFID讀寫器連接，天線連接RFID讀寫器，生產線與PLC相連，PLC通過CAN總線與主控計算機連接，上述的連接方式都是CAN總線連接。本實用新型可以自動記錄產品標誌，將產品的當前狀態、產品的過去甚至將來狀態記錄到電子標籤中。車間管理人員對生產線上的管理可以深入到每個工作站點，並可以實現遠程監控。實現了RFID技術與生產線控制的無縫集成，具有廣闊的應用前景。
文檔編號G05B19/418GK202331178SQ20112048624
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者劉忠富, 張俊呈, 石立新, 逄凌濱, 韓桂英 申請人:大連民族學院