CN102521707A - 基于rfid的机械制造车间生产进程信息采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于RFID的机械制造车间生产进程信息采集方法，首先组建生产进程信息采集系统，然后向RFID卡内写入计划号、图号信息，将RFID卡放入待加工工件的容器上，当工件进入到RFID读卡器的感应距离以内时，RFID读卡器读取到工件容器上的RFID卡信息，感应工件的存在，在数据库服务器上建立表格形式的数据库，数据库服务器根据RFID读卡器传来的信息，进行工件开工或完工的判断以及记录。本发明实现了机械制造车间生产进程的自动记录，不需要人工统计生产的工件、数量、时间，大大减少了车间班组的监控负担。

Description

基于RFID的机械制造车间生产进程信息采集方法

技术领域

本发明涉及工业自动化控制，具体涉及一种基于RFID的机械制造车间生产进程信息采集方法。

背景技术

机械制造生产车间的生产状态是经营管理的基础信息，没有准确地实时生产进程信息就无法制定切实可行的生产计划，也无法预测交货时间；加工时间不准确，就不能进行真正的工人业绩的考核、工艺过程的改进、成本的核算等。但是要搜集到准确的生产实际信息需要耗费大量的时间，特别是传统的加工设备上一般都没有数据采集装置，因此制约了类似企业生产管理水平的提高，导致生产效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于RFID的机械制造车间生产进程信息采集方法，将机械制造车间的设备、工件、计划等信息写入到RFID卡中，通过RFID感应的方式得到多种数据，将调试信息感应到数据库中，实现感应信息与生产管理软件的信息共享。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于RFID的机械制造车间生产进程信息采集方法，包括如下步骤：

（1）组建生产进程信息采集系统，系统由加工设备、RFID卡、RFID读卡器、RS232或RS485电缆、单串口服务器、网络交换机、以太网电缆、数据库服务器、客终端以及RFID读写器组成；将RFID读卡器安装在各加工设备的加工位置旁，将数据库服务器及客户端接入网络交换机，将各RFID读卡器通过单串口服务器接入网络交换机，单串口服务器与RFID读卡器之间通过RS232或RS485电缆连接，单串口服务器与网络交换机之间通过以太网电缆连接，将RFID读写器连接至客户端；

（2）通过客户端和RFID读写器向RFID卡内写入计划号、图号信息，将RFID卡放入待加工工件的容器上，当工件进入加工设备，并进入到RFID读卡器的感应距离以内时，RFID读卡器读取到工件容器上的RFID卡信息，通过设置采样频率，持续不断地感应工件的存在；所述RFID卡信息在客户端进行显示，在数据库服务器上保存；

（3）在所述数据库服务器上建立表格形式的数据库，所述表格形式的数据库包括：

a.读卡器数据：包括如下字段：ID、读卡器名称与型号、标识符、用途、备注；

b.任务状态：包括如下字段：ID、图号、计划号、时间、说明、备注；

（4）所述数据库服务器根据RFID读卡器传来的信息，进行以下处理：

若数据库服务器接收到RFID读卡器内的“图号”和“计划号”是以前没有过的新数据，则在“任务状态”表中新加一条记录，其内容包括此时本加工设备加工任务的工件的“图号”、“计划号”以及此时的“时间”，并将“说明”内容设为“开工”；

数据库服务器接收到RFID读卡器内的“图号”和“计划号”后与上一次接受到的“图号”和“计划号”数据进行比较，若上一次接受到的“图号”和“计划号”数据与这一次接受到的“图号”和“计划号”数据相同，且相差的时间小于60秒，则该加工任务的工件在本加工设备加工的范围内，不作处理；

若数据库服务器持续60秒以上没有接收到数据，或者在60秒之内接收到了新的“图号”和“计划号”，则判断出有工件已经离开加工设备位置，则在“任务状态”表中新加一条记录，其内容包括上一次最近的“图号”、“计划号”以及此时的“时间”，并将“说明”内容设为“完工”。

本发明的有益技术效果是：

本发明是基于RFID技术来采集生产进程信息，利用RFID卡感应工件的图号、批次、计划号等信息，自动记录工件加工或调试的开始和结束时间，并存入数据库以便生产管理软件使用。本发明实现了机械制造车间生产进程的自动记录，不需要人工统计生产的工件、数量、时间，大大减少了车间班组的监控的负担。

附图说明

图1是本发明生产进程信息采集系统的架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明的流程如下：

一、组建如图1所示的生产进程信息采集系统，系统由加工设备、RFID卡、RFID读卡器、RS232（或RS485）电缆、单串口服务器、网络交换机、以太网电缆、数据库服务器、车间客户端以及RFID读写器组成。RFID卡设置于每个待加工工件的容器上，RFID读卡器安装在每个加工设备的加工位置旁。数据库服务器及客户端分别接入网络交换机，各RFID读卡器通过单串口服务器也分别接入网络交换机。单串口服务器与RFID读卡器之间通过RS232（或RS485）电缆连接，单串口服务器与网络交换机之间则通过以太网电缆连接。RFID读写器连接至客户端。

单串口服务器的功能是将RS232（或RS485）电缆的信号转换成为以太网形式的输出，可以选用市场上已有的产品（例如台湾MOXA的5110单串口服务器），其它网络设备、终端、服务器选用通用产品。RFID读卡器安装在加工设备的加工位置旁，采用高频RFID卡（至少13.56MHz），感应距离1000mm左右。

二、将RFID卡作为任务卡，通过客户端和RFID读写器向RFID卡内写入计划号、图号等等信息。上述信息准备好后，将RFID卡放入待加工工件的容器上。当工件进入到加工设备，并进入到RFID读卡器的感应距离以内时，RFID读卡器读取到工件容器上的RFID卡信息，通过设置采样频率，可以持续不断地感应工件的存在，当信号消失则判定工件已经离开。

所述RFID卡的读卡在RFID读卡器上感应，RFID卡的信息在客户端显示并在数据库服务器中保存；所述RFID卡的写卡在客户端和RFID读写器上操作。

以下以delphi为例给出读写程序，RFID读写器以深圳市明华澳汉电子设备有限公司KRF-35为例。

定义过程：icdev通讯设备标识符 

icdev:=rf_init(i,j); i为串口号，j为波特率。

1.读卡

rf_read(icdev,block,databuff);//databuff中的数据即是读卡的内容，block是块地址。

rf_halt(icdev);//中止对该卡操作

rf_reset(icdev,10);//射频读写模块复位，10为复位时间，0～500毫秒有效

rf_beep(icdev,10);//蜂鸣，提示完成，10为毫秒，可以设置。

2.写卡

（1）写图号   

wdata:='tuhaoabc-12345';//赋值图号，最大可写16字节

rf_write(icdev,1,wdata);

rf_check_writehex(icdev,snr,loadmode,block,wdata);//检测指定数据是否与卡中数据一致

rf_halt(icdev);//中止对该卡操作

rf_reset(icdev,10);// 射频读写模块复位，10为复位时间，0～500毫秒有效

rf_beep(icdev,10);//蜂鸣，提示完成，10为毫秒，可以设置。

（2）写计划号  

wdata:='x2011-12-12/123';//赋值计划号，最大可写16字节

rf_write(icdev,2,wdata);

rf_check_writehex(icdev,snr,loadmode,block,wdata);//检测指定数据是否与卡中数据一致

rf_halt(icdev);//中止对该卡操作

rf_reset(icdev,10);// 射频读写模块复位，10为复位时间，0～500毫秒有效

rf_beep(icdev,10);//蜂鸣，提示完成，10为毫秒，可以设置

三.数据进入服务器上的数据库。

在数据库服务器上，运用数据库软件SQL-Server或Acess建立数据库，其中包含两个表，所述两个表的数据结构如下：

a.读卡器数据

b.任务状态

四、数据库服务器根据RFID读卡器传来的信息进行处理。

1、如果接收到的来自标识符为icdev的读卡器的databuff中的数据“图号”和“计划号”是以前没有过的新数据，则数据库服务器在“任务状态”表中新加一条记录，其内容包括此时本加工设备加工任务的工件的“图号”、“计划号”、此时的“时间”以及“说明”（其内容为“开工”）。

2、接收到来自标识符为icdev 读卡器的databuff中的数据“图号”和“计划号”，进行比较后，如果上一次接受到的数据与这一次接受到的数据相同，且相差的时间小于60秒，说明该加工任务的工件在本加工设备加工的范围内，数据库服务器不作处理。

3、如果持续60秒以上没有接收到数据，或在60秒之内接收到了新的工件“图号”和“计划号”，则数据库服务器判断有工件已经离开加工设备位置，于是将上一次最近的数据存入“任务状态”表中，即新加一条记录，其内容包括此时的“图号”、“计划号”、此时的“时间”以及“说明”（其内容为“完工”）。

显而易见，接下来将重复第1步，进一步在“任务状态”表中增加一条该新工件的开工记录。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (1)

1.一种基于RFID的机械制造车间生产进程信息采集方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）组建生产进程信息采集系统，系统由加工设备、RFID卡、RFID读卡器、RS232或RS485电缆、单串口服务器、网络交换机、以太网电缆、数据库服务器、客终端以及RFID读写器组成；将RFID读卡器安装在各加工设备的加工位置旁，将数据库服务器及客户端接入网络交换机，将各RFID读卡器通过单串口服务器接入网络交换机，单串口服务器与RFID读卡器之间通过RS232或RS485电缆连接，单串口服务器与网络交换机之间通过以太网电缆连接，将RFID读写器连接至客户端；

（2）通过客户端和RFID读写器向RFID卡内写入计划号、图号信息，将RFID卡放入待加工工件的容器上，当工件进入加工设备，并进入到RFID读卡器的感应距离以内时，RFID读卡器读取到工件容器上的RFID卡信息，通过设置采样频率，持续不断地感应工件的存在；所述RFID卡信息在客户端进行显示，在数据库服务器上保存；

（3）在所述数据库服务器上建立表格形式的数据库，所述表格形式的数据库包括：

a.读卡器数据：包括如下字段：ID、读卡器名称与型号、标识符、用途、备注；

b.任务状态：包括如下字段：ID、图号、计划号、时间、说明、备注；

（4）所述数据库服务器根据RFID读卡器传来的信息，进行以下处理：

若数据库服务器接收到RFID读卡器内的“图号”和“计划号”是以前没有过的新数据，则在“任务状态”表中新加一条记录，其内容包括此时本加工设备加工任务的工件的“图号”、“计划号”以及此时的“时间”，并将“说明”内容设为“开工”；

数据库服务器接收到RFID读卡器内的“图号”和“计划号”后与上一次接受到的“图号”和“计划号”数据进行比较，若上一次接受到的“图号”和“计划号”数据与这一次接受到的“图号”和“计划号”数据相同，且相差的时间小于60秒，则该加工任务的工件在本加工设备加工的范围内，不作处理；

若数据库服务器持续60秒以上没有接收到数据，或者在60秒之内接收到了新的“图号”和“计划号”，则判断出有工件已经离开加工设备位置，则在“任务状态”表中新加一条记录，其内容包括上一次最近的“图号”、“计划号”以及此时的“时间”，并将“说明”内容设为“完工”。

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