CN101034290A - Rfid流水线现场控制器 - Google Patents

Rfid流水线现场控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN101034290A
CN101034290A CNA2007100392900A CN200710039290A CN101034290A CN 101034290 A CN101034290 A CN 101034290A CN A2007100392900 A CNA2007100392900 A CN A2007100392900A CN 200710039290 A CN200710039290 A CN 200710039290A CN 101034290 A CN101034290 A CN 101034290A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
internal control
control module
chip
rfid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007100392900A
Other languages
English (en)
Inventor
徐良衡
陈德秋
王宗国
王阳
刘乐
严玉麟
周立雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianchen New Technology Co Ltd Fudan Univ Shanghai
Original Assignee
Tianchen New Technology Co Ltd Fudan Univ Shanghai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianchen New Technology Co Ltd Fudan Univ Shanghai filed Critical Tianchen New Technology Co Ltd Fudan Univ Shanghai
Priority to CNA2007100392900A priority Critical patent/CN101034290A/zh
Publication of CN101034290A publication Critical patent/CN101034290A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种RFID流水线现场控制器，包括多路输入模块，用于接收来自流水线及其它控制器的各种状态及控制信号；多路输出模块，用于输出显示信号和对流水线的控制信号；内部控制模块，用于实现信息处理和集中控制；协处理器模块，用于将多路输入模块接收的信号进行处理、转换后传递给内部控制模块，和将内部控制模块的输出信号进行信号转换后传递给多路输出模块；RFID读写模块，用于对RFID标签进行读写；通讯传输模块，用于实现内部控制模块与后台服务器之间的数据通讯。本发明采用模块式设计，只要将所需模块快速搭配，简单设置后就可以工作，方便了实际的应用。因为采用了内部控制模块，在提高系统反应速度的同时，又大大降低了系统的成本投入。

Description

RFID流水线现场控制器
技术领域
本发明涉及一种工业控制器，特别是涉及一种可以对产品上的RFID标签进行读写并对流水线进行生产控制的现场控制器。
背景技术
目前，RFID已逐渐被公认为一种最为高效的生产及物流管理手段，国内外也有不少企业将其引入日常的生产管理控制中，如金山石化的仓库管理，NEC笔记本电脑的生产管理；以及工艺流程的人员管理系统(详见专利申请号200410077323.7)。随着RFID芯片及标签的成本进一步的降低，其作为单个商品的信息记录和生产溯源的载体也成为可能。但是在类似于酒类等大批量商品的生产流水线上，由于产品生产的速度较快，数据读写、信息传输的时间有限，普通的后台集中控制方式由于数据传输延迟状况的存在，大大妨碍了实际应用的效率。如果现场配置PC机进行信息的转换，一则成本过高，配置过于复杂；二则性能不匹配，无法适应工业级的应用环境。
因此，大批量产品的工业化应用，急需一种方便的现场监控设备，能够在不干扰流水线高速运转的情况下，安全、可靠地进行RFID数据的采集与分析，并能够合理有效地把关键数据传输到后台数据库进行记录；同时能针对不同情况给出不同的处理结果，将不同的结果信息传递给不同的显示终端。如果需要，此系统还要求能对流水线分拣的走向进行直接控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能自主采集信息并对流水线运行干预的装置，此装置能高效地读写具备RFID标签的产品的信息，并对流水线的工作状态进行判断、跟踪及控制。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种RFID流水线现场控制器，包括多路输入模块，用于接收来自流水线及其它控制器的各种状态及控制信号；多路输出模块，用于输出显示信号和对流水线的控制信号；内部控制模块，用于实现信息处理和集中控制；协处理器模块，分别与所述多路输入模块、多路输出模块和内部控制模块相连接，用于将多路输入模块接收的信号进行处理、转换后传递给内部控制模块，和将内部控制模块的输出信号进行信号转换后传递给多路输出模块；RFID读写模块，与内部控制模块相连接，用于对RFID标签进行读写；通讯传输模块，与内部控制模块相连接，用于实现内部控制模块与后台服务器之间的数据通讯。
本发明采用模块式设计，只要将所需模块快速搭配，简单设置后就可以工作，方便了实际的应用。因为采用了内部控制模块，在提高系统反应速度的同时，又大大降低了系统的成本投入。
优选地，所述协处理器模块由单片机和与单片机相连接的信号转换电路、模数转换芯片构成。
优选地，所述模数转换采用MAX197芯片。
优选地，所述通讯传输模块由串行232通讯芯片、232与485转换芯片、232与TCP/IP转换芯片、802.11b无线通讯芯片、CDMA/GPRS通讯芯片和一个跳线转换开关组成。
优选地，所述内部控制模块由ARM处理器、存储器、接口芯片、串口控制芯片和外围电路组成。
优选地，所述ARM处理器采用AT91F40126芯片。
优选地，所述内部控制模块中内嵌实时操作系统。
优选地，所述实时操作系统为μC/OS-II操作系统。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明RFID流水线现场控制器的系统框架示意图。
图2是本发明RFID工业控制器在酒类生产线中的应用实例图。
图3是图2所示应用实例中的数据流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种RFID流水线现场控制器由多路输入模块、多路输出模块、协处理器模块、内部控制模块、RFID读写模块和通讯传输模块组成。多路输入模块用于接收来自流水线及其它控制器的各种状态及控制信号。在系统运行时，由多路输入模块采集由外置传感器传入的信号，如光电开关的遮蔽、导通状态转换时产生的跳变信号、温度控传感器产生的模拟信号、或由流水线在生产过程中产生的某些脉冲信号等，传入协处理器模块进行信号分析。
协处理器模块由单片机和与单片机相连接的信号转换电路、MAX197模数转换芯片构成。协处理器模块对输入端采集的脉冲信号或模拟信号进行筛选，滤波，放大，编译后，按照定制的协议，将所有信号转换成数字信号，送入内部控制模块相应的中断接口。当有触发信号通过多路输入端传递至控制器相应端口时，先由信号转换电路或者MAX197芯片将相应的脉冲、模拟信号转换为TTL电平信号送入单片机的P1端口，单片机将输入的信号编码，根据一定规则，生成事件的数字代码，通过单片机的RXD、TXD引脚传递给内部控制模块。
内部控制模块收到由协处理器模块发送的中断后，读取记录在存储器内的事件处理代码，根据不同的情况向RFID读写模块发送读写命令，并监控RFID读写模块的返回状态，记录可能发生的异常。内部控制模块能将RFID读写器返回的状态和数据进行编码，通过通讯传输模块发送至后台服务器；或者输送至协处理器模块，由协处理器模块生成相应的信号由多路输出模块输出，用以控制诸如报警灯的开关，液晶屏的显示，或者流水线分拣的走向等。内部控制模块采用实时操作系统μC/OS-II，μC/OS-II是基于抢占式的实时多任务内核，可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性。内部控制模块硬件部分以32位RISC芯片ARM处理器AT91F40126为核心，以存储器、接口芯片、串口控制芯片等外围电路组成。当内部控制芯片接收到相应的数字信号后，首先通过AT91F40126输入引脚以模拟串口方式进入处理逻辑流程，内部控制模块根据不同的事件编号启动相应的处理程序，如需要操作RFID读写器的读写，则通过单片机的串口向RFID读写模块发送读写命令和收发RFID数据；如需要向后台服务器进行数据交互，则将需要传输的内容通过通讯传输模块进行。
通讯传输模块由MAX232通讯芯片、232与485转换芯片、232与TCP/IP转换芯片、802.11b无线通讯芯片、及CDMA/GPRS通讯芯片和一个跳线转换开关组成。跳线转换开关可设置不同的与后台服务器的通讯方式，并通过不同的芯片将内部控制模块的输出信息转换为不同的模式，通过同步或异步的方式发送到后台服务器。需要发送至后台的数据可以选择一种或多种串口、有线/无线网络的途径，访问后台数据库。由于通讯传输模块内置的TCP/IP协议，所以控制系统还能直接完成对相应服务器的Web Service访问。
RFID读写模块包括一台或多台符合ISO15693、ISO18000的RFID读写器及配套的天线、电源。此模块根据内部控制模块发出的命令读取写RFID标签上的产品信息，并把相应的结果或异常情况反馈给内部控制芯片。
下面结合图2所示的在酒类生产线中的应用实例对本发明作进一步说明。
如图2、图3所示，在酒类生产流水线2.1上加装了本发明的RFID工业控制器2.3，用于成品酒的商品信息写入和后台数据库系统的注册。
RFID标签2.7置于酒瓶2.8的顶端，当一个酒瓶2.8经过光电开关2.4时，会触发光电开关，使光电开关产生一个跳变信号3.4，该跳变信号3.4通过多路输入模块中指定的一路输入协处理器模块，协处理器模块会相应地产生一个数据流3.3，该数据流以0x01开始、0x02结尾，并规定朝向控制芯片的方向第一个字节为“0”，反向为“1”；第二、第三个字节为信号代码。
内部控制模块接收到协处理器模块发出的光电开关信号数据流后，即确定有商品通过RFID读写器2.6下方的读写区域，随即向RFID读写模块发出写入命令3.2，写入的数据是由内部控制模块根据产品不同的生产信息经过加密编译后的字符串，同时开始监听RFID读写模块返回的执行状态3.1，如果RFID读写模块返回异常错误，内部控制模块则向协处理器模块发送外部报警装置的报警命令3.6，协处理器模块将内部控制模块的请求转换为对应的脉冲信号3.5a或数字信号3.5b，由多路输出模块发送到报警灯2.2和液晶显示屏2.5，同时控制流水线上的分拣装置2.10，将异常商品移出流水线的正常流向，送入废品区2.9等待进一步检验。如果返回值正常，则认为商品的RFID标签信息写入成功。
若商品的信息写入成功，内部控制模块会产生相应的信息字符串储存到通讯传输模块，由通讯传输模块定时通过布置在生产区域的通讯网络，向后台服务器调用一次Web Service函数，将商品的生产信息传递回后台数据库，完成商品的最终在线注册。
系统被启动后，首先选择系统的工作模式：自动控制方式、或后台直接控制方式。前者适用于产品产速较快，但类型单一或状态判断条件较少的流水线工业环境，这样可直接将不同状态条件的处理方式通过规定的格式直接写入内部控制模块的存储器中，由内部控制模块直接调用参数对输入输出的信号进行判断和控制；后者适用于商品产速较慢，判断条件复杂的工业流水线环境，这种情况下，由控制系统负责信息的采集，然后通过RS232/485、TCP/IP、802.11b、CDMA、GPRS等方式将数据传回后台控制器，并执行由控制器发送的处理结果。

Claims (8)

1.一种RFID流水线现场控制器，包括：
多路输入模块，用于接收来自流水线及其它控制器的各种状态及控制信号；
多路输出模块，用于输出显示信号和对流水线的控制信号；
内部控制模块，用于实现信息处理和集中控制；
协处理器模块，分别与所述多路输入模块、多路输出模块和内部控制模块相连接，用于将多路输入模块接收的信号进行处理、转换后传递给内部控制模块，和将内部控制模块的输出信号进行信号转换后传递给多路输出模块；
RFID读写模块，与内部控制模块相连接，用于对RFID标签进行读写；
通讯传输模块，与内部控制模块相连接，用于实现内部控制模块与后台服务器之间的数据通讯。
2.根据权利要求1所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述协处理器模块由单片机和与单片机相连接的信号转换电路、模数转换芯片构成。
3.根据权利要求2所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述模数转换芯片采用MAX197芯片。
4.根据权利要求1所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述通讯传输模块由串行232通讯芯片、232与485转换芯片、232与TCP/IP转换芯片、802.11b无线通讯芯片、CDMA/GPRS通讯芯片和一个跳线转换开关组成。
5.根据权利要求1所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述内部控制模块由ARM处理器、存储器、接口芯片、串口控制芯片和外围电路组成。
6.根据权利要求5所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述ARM处理器采用AT91F40126芯片。
7.根据权利要求5或6所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述内部控制模块中内嵌实时操作系统。
8.根据权利要求7所述的RFID流水线现场控制器，其特征是：所述实时操作系统为μC/OS-II操作系统。
CNA2007100392900A 2007-04-10 2007-04-10 Rfid流水线现场控制器 Pending CN101034290A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100392900A CN101034290A (zh) 2007-04-10 2007-04-10 Rfid流水线现场控制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100392900A CN101034290A (zh) 2007-04-10 2007-04-10 Rfid流水线现场控制器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101034290A true CN101034290A (zh) 2007-09-12

Family

ID=38730868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007100392900A Pending CN101034290A (zh) 2007-04-10 2007-04-10 Rfid流水线现场控制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101034290A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847893A (zh) * 2010-04-16 2010-09-29 西南大学 具有CCLink通信的网络控制型万能转换开关
CN103106425A (zh) * 2013-03-06 2013-05-15 安德森(北京)科技有限公司 Rfid控制器
CN103728925A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 苏州数伦科技有限公司 Rf开关电路的控制器及rf开关电路网络的控制系统
CN103854040A (zh) * 2014-02-24 2014-06-11 三维通信股份有限公司 一种非接触式设置设备参数的系统
CN106529621A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 太原理工大学 一种产品信息监测装置和能量动态调整的感知方法
CN106527260A (zh) * 2016-10-26 2017-03-22 江苏南瑞帕威尔电气有限公司 中置流水线小车自动化控制系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847893A (zh) * 2010-04-16 2010-09-29 西南大学 具有CCLink通信的网络控制型万能转换开关
CN101847893B (zh) * 2010-04-16 2012-05-09 西南大学 具有CCLink通信的网络控制型万能转换开关
CN103728925A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 苏州数伦科技有限公司 Rf开关电路的控制器及rf开关电路网络的控制系统
CN103106425A (zh) * 2013-03-06 2013-05-15 安德森(北京)科技有限公司 Rfid控制器
CN103854040A (zh) * 2014-02-24 2014-06-11 三维通信股份有限公司 一种非接触式设置设备参数的系统
CN106527260A (zh) * 2016-10-26 2017-03-22 江苏南瑞帕威尔电气有限公司 中置流水线小车自动化控制系统
CN106529621A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 太原理工大学 一种产品信息监测装置和能量动态调整的感知方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101034290A (zh) Rfid流水线现场控制器
CN107992008A (zh) 一种工业互联设备及其使用方法
CN1696851A (zh) 基于dos平台的数控切割机控制系统
CN1916866A (zh) 影音系统总线监控系统及方法
CN202196324U (zh) 智能区域控制器
CN200953154Y (zh) 便携式的电子关锁或rfid标签的读写器
CN1588422A (zh) 电子标签控制系统
CN202047868U (zh) 一种基于opc的矿井粉尘在线监测系统
US20050080680A1 (en) RFID process control system for use in automation and inventory tracking applications
CN1190038C (zh) 网络设备面板管理方法
CN101201594A (zh) 基于cmx-rtos嵌入式实时操作系统的电动执行机构控制方法
CN200983002Y (zh) 电源状态显示装置
CN100517263C (zh) 信号处理系统
CN201421628Y (zh) 门禁控制器
CN203786520U (zh) 一种中草药材非连续生产单元信息控制系统
CN207281934U (zh) 一种用于银行柜员机的故障指示系统及银行柜员机
CN201465202U (zh) 一种多功能机械式立体车库操作器
CN2898951Y (zh) 网络型指纹读卡器
CN1645383A (zh) 一种仪器设备监管系统
CN207688910U (zh) 一种编码器测试系统
CN112686613A (zh) 一种基于物联网的仓库管理系统
CN206378742U (zh) 一种agv数据配置系统
CN1629819A (zh) 集中监控受限程序的系统与方法
TWI845414B (zh) 掃描檢測系統
CN200972599Y (zh) 网络式架构的工业控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication