隨著工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展,生產(chǎn)過程在不斷地變化。很早以前就已經(jīng)引入了生產(chǎn)線(流水線),在生產(chǎn)線上的每個固定生產(chǎn)崗位進行相同的工序。這種方式的生產(chǎn)過程,只適用于功能和外形均相同的產(chǎn)品。僅大量生產(chǎn)同一種產(chǎn)品,沒有品種變化,不靈活的生產(chǎn)方式將無法滿足市場多樣性的需求。利用現(xiàn)代化識別技術 – 射頻識別或條碼識別,已經(jīng)實現(xiàn)了能夠生產(chǎn)一種產(chǎn)品的多品種變化或是最小批量為一的生產(chǎn)模式。
射頻識別(RFID)系統(tǒng)在工廠自動化領域逐漸被用戶采納。RFID系統(tǒng)不僅能節(jié)省生產(chǎn)運營成本,縮短生產(chǎn)周期,同時解決了多品種產(chǎn)品混線生產(chǎn)的需求。RFID自動識別系統(tǒng)可貫穿從產(chǎn)品組裝到產(chǎn)品運輸整個生產(chǎn)及物流環(huán)節(jié),這將大大降低人工采集數(shù)據(jù)的誤差,提高運營效率,并可實時存儲生產(chǎn)過程信息,滿足產(chǎn)品可追溯性要求。射頻識別系統(tǒng)對于其他類型的識別系統(tǒng)(條碼識別)最主要優(yōu)勢在于其非接觸式數(shù)據(jù)采集和射頻標簽可讀/寫操作。 高識別率,適應性強,抗光線,溫度,濕度,灰塵,油脂,化學試劑特點也是射頻識別系統(tǒng)均特別適合用于工廠自動化場合的原因。
RFID的組成:
RFID的系統(tǒng)包括以下3個部分:電子標簽(TAG)、讀寫器(Reader)和計算機及其應用軟件。電子標簽主要由內(nèi)置天線和電路芯片組成的,功能是與射頻天線之間完成通信;讀寫器主要由天線、控制單元、射頻收發(fā)前段和通信接口這四個部分組成的,主要功能是讀取或?qū)懭腚娮訕撕灥男畔?計算機和應用軟件的功能則是通過讀寫器的通信接口而連接外部計的算機,或者是連接上位機主系統(tǒng),從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。
識別控制器
該控制器提供了讀/寫設備與上層控制器設備PLC間的無縫連接。它一方面接收PLC發(fā)送的數(shù)據(jù)操作指令,將其轉(zhuǎn)化為讀/寫指令發(fā)送給讀/寫設備,另一方面,它將從讀/寫設備接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給PLC。由于市場上PLC種類及現(xiàn)場總線協(xié)議繁多,因此,倍加福推出了支持不同總線協(xié)議的識別控制器,總線協(xié)議包括Profibus-DP、Profinet I/O、Ethernet/IP、DeviceNet、Modbus/TCP、TCP/IP、Interbus、CAN Bus、Serial(RS232,RS485)等,除此之外,其LED、LCD顯示單元,功能鍵,鋁制金屬鑄造外殼等特點不僅方便了用戶使用,更增強了抗電磁干擾能力。
RFID的工作原理:
讀寫器(Reader)與電子標簽(TAG)組成了應答器(Transponder),其工作原理是。Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出,此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應用程序做相應的處理。
射頻識別系統(tǒng)使用特點:
適合使用在骯臟,油脂,潮濕等比較惡劣的工控環(huán)境;工廠自動化過程信息可實時寫入標簽; 識別速度非?,讀寫頭與載體信息數(shù)據(jù)交換在幾毫秒內(nèi)完成;射頻識別載體與讀寫頭工作屬于非接觸式,減少維修工作; 遠距離識別目標物;實時跟蹤工具,物品,設備;
如何高效、高質(zhì)、經(jīng)濟、準確、靈活地完成生產(chǎn)任務,一直以來都是各大汽車生產(chǎn)廠家所關注的。其中在汽車自動化生產(chǎn)線上就大量應用到了射頻識別系統(tǒng)。汽車生產(chǎn)線上采用車體識別系統(tǒng),針對各類生產(chǎn)過程數(shù)據(jù),質(zhì)量監(jiān)控信息進行采集。獲得的數(shù)據(jù)將發(fā)送到物料管理,生產(chǎn)調(diào)度及其它相關的各部門。RFID射頻識別系統(tǒng)對原材料供應,調(diào)度,質(zhì)量跟蹤,銷售服務以及整車的終身質(zhì)量跟蹤等發(fā)揮了重要作用。
車身加工環(huán)節(jié),通過采用倍加福高性能低頻125kHz射頻識別系統(tǒng),使機器手準確了解車身加工信息,從而完整精準的操作。可嵌入金屬安裝的射頻標簽存儲車身制造信息,如車身序列號,車型,顏色等信息。通過采用了射頻識別系統(tǒng),將大幅度提高生產(chǎn)信息透明性、可追溯性以及可靠性。
在涂裝環(huán)節(jié),所采用的產(chǎn)品必須耐高溫(180℃ -- 240℃)。針對該應用場合,倍加福的高溫低頻及高頻射頻載體(250℃、200℃)完全符合該應用環(huán)境。另外,倍加福特別為該應用場合研發(fā)出了更靈活、更高性能的識別系統(tǒng),其載體可承受溫度達500℃。在涂裝車間入口通過射頻讀寫站(IPH-FP-V1)獲取車身信息(車型,顏色,車型配置信息等),在后期整個涂裝車間里根據(jù)工藝需要,在車身輸送分岔處以及噴漆室,烘干室,車身存儲區(qū)等工位前安裝射頻讀/寫站或采用倍加福高溫光學識別系統(tǒng)進行識別。
存儲于標簽內(nèi)數(shù)據(jù)有:
發(fā)動機型號,號碼,上線日期,時間
飛輪擰緊數(shù)值、結(jié)果(6個螺栓)
飛輪動平衡結(jié)果(相位)
缸蓋擰緊數(shù)值(力矩、角度、最終力矩)、結(jié)果
皮帶輪擰緊數(shù)值、結(jié)果
油道測漏數(shù)值、結(jié)果,水道測漏數(shù)值、結(jié)果
火花塞檢測數(shù)據(jù)、結(jié)果(8個火花塞)IN、EX凸輪軸螺栓擰緊數(shù)據(jù)、結(jié)果
重要零部件批次管理:機油泵、火花塞
RFID技術的應用
RFID應用十分廣泛,已經(jīng)在國內(nèi)的金融支付、身份識別、交通管理、軍事與安全、資產(chǎn)管理、防盜與防偽、金融、物流、工業(yè)控制等領域的應用中取得了突破性的進展,并在部分領域開始進入規(guī)模應用階段。未來也將會逐步地大量應用到各行各業(yè)的自動化生產(chǎn)過程中。
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