CN202331178U - 生产线rfid应用可视化监控系统 - Google Patents

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刘忠富
张俊呈
韩桂英
逄凌滨
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Abstract

本实用新型发明公开了一种生产线RFID应用可视化监控系统，属于可视化监控系统技术领域。本实用新型一种生产线RFID应用可视化监控系统，包括主控计算机及RFID读写器，主控计算机连接监控显示器，主控计算机通过CAN总线与操作终端及RFID读写器连接，天线连接RFID读写器，生产线与PLC相连，PLC通过CAN总线与主控计算机连接，上述的连接方式都是CAN总线连接。本实用新型可以自动记录产品标志，将产品的当前状态、产品的过去甚至将来状态记录到电子标签中。车间管理人员对生产线上的管理可以深入到每个工作站点，并可以实现远程监控。实现了RFID技术与生产线控制的无缝集成，具有广阔的应用前景。

Description

生产线RFID应用可视化监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种生产线RFID应用可视化监控系统，属于可视化监控系统技术领域。
背景技术
离散性生产企业的生产线，由于产品品种的多样性和工艺流程的复杂性等决定了难以对生产线的物流、人流的连续监控建立有效的信息流。同时，离散性企业监控系统数据采集手段落后，生产线实时监控能力弱。目前，生产线监控系统广泛使用条码技术，但存在产品信息不能远距离读写、不能穿透性读写，不能在高速移动的状态下读写、存储数据，另外不能在恶劣的环境下使用。
发明内容
本实用新型包括主控计算机及RFID读写器，主控计算机连接监控显示器，主控计算机与操作终端及RFID读写器连接，天线连接RFID读写器，生产线与PLC相连，PLC通过CAN总线与主控计算机连接，上述的连接方式都是CAN总线连接；RFID读写器采用先施科技Sense-1824 UHF RFID读写器；操作终端的数量在一个以上；每个操作终端有CAN节点和LCD触摸屏组成；操作终端采用ARM微控制器。
本实用新型解决的原理：一个产品的加工流程分为若干基本工序，每个加工单元(或工人)只完成其中的一道工序，在加工过程中只重复的完成一个操作；不同产品的生产加工过程根据工艺要求需经过一个或多个生产线，在每条生产线上被加工物料在主导轨上传递，形成生产流水线。同时，在需物料或产品进出的加工单元处分支出一条支导轨，物料按照预设的工序路径被自动送至正确的工作单元进行加工。工作站作为生产线的一部分，一个工作站作为一个加工单元，对每一个制品在上生产线之前绑定一个电子标签，记载该在制品的生产批次及流水号，作为该生产线制品在整个生产过程的唯一标识。在生产线制品在生产线上按照加工工序依次经过各个工作站点，每个工作站都布置一个RFID扫描设备和一个连接到CAN总线上的操作终端，RFID扫描设备识别生产线上传送过来的在制品上的标签，读出包含信息传输给主控计算机。主控计算机根据当前在制品的工艺流程，及时变更操作终端的显示信息，操作终端主要显示当前在制品的生产状态、工艺要求、所需物料以及各种操作提示，并实时的显示主控计算机传过来的指令和信息，以辅助操作工人及时知晓生产计划状态变化及执行生产操作指导，避免操作失误。该工序完成后，操作工人通过触摸屏按键选择将加工基本信息通过总线发送给主控计算机，主控计算机识别该信息并将其添加到对应在制品的数据记录中。这样通过本系统，车间管理人员对生产线上的管理可以深入到每个工作站点，并可以通过企业信息主干网实现远程监控。
本实用新型的有益效果是，基于RFID的生产线应用可视化监控装置，可以自动记录产品标志，将产品的当前状态、产品的过去甚至将来状态记录到电子标签中。通过本系统，车间管理人员对生产线上的管理可以深入到每个工作站点，并可以通过企业信息主干网实现远程监控。RFID技术引入生产线监控系统中，通过现场总线、上位机监控与下层控制设备等组合，实现了RFID技术与生产线控制的无缝集成。该系统工作稳定，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构框图。
图2是触摸屏与ARM接口电路图。
图3是CAN模块接口电路原理图。
图中：1.RFID读写器，2.主控计算机，3.监控显示器，4.CAN总线，5.PLC，6.操作终端，7.生产线，8.天线。
具体实施方式
图1所示，系统主要由两层控制结构组成，即上层主控计算机监控层、下层控制设备层。主控计算机连接监控显示器，主控计算机与操作终端及RFID读写器连接，天线连接RFID读写器，生产线与PLC相连，PLC通过CAN总线与主控计算机连接，上述的连接方式都是CAN总线连接。主控计算机通过MCGS组态软件组态CAN总线设备、监控显示器、RFID读写器以及PLC等现场设备，从而对整个系统进行监控。RFID读写器通过设置于生产线相应位置的天线读取生产线上在制品的射频标签，并将采集的数据发送到MCGS组态软件监控平台。主控计算机采用ZLG_PCI9810智能CAN接口卡，该接口卡采用标准PCI接口，实现CAN2.0B协议，通过ZOPC_Server(基于CAN-BUS通用OPC服务器)与MCGS组态软件建立连接，实现CAN网络数据交换与传输。ZOPC_Server是一个OPC服务器软件，支持操作全部的ZLGCAN系列接口卡，通过运行该服务器软件，就可以使用昆仑通态MCGS来连接到此服务器，ZOPC_Server是CAN接口卡与组态软件实现数据传输的纽带。控制设备层主要包括生产线电气控制系统、RFID读写器和工位显示操作终端等。生产线电气控制系统采用PLC控制系统和低压常规电气控制线路，系统采用欧姆龙C200H PLC，主要控制电机的起停和运行速度等。RFID读写器采用先施科技Sense-1824 UHF RFID读写器，自行开发读写器驱动控制软件模块，通过OLE组态软件建立连接，实现数据交换与传输。不同的工作站按照加工流程执行一定的加工工序。每个工作站都布置一个含RFID扫描设备和一个连接到CAN总线上的操作终端，RFID扫描设备识别生产线上传送过来的工件上的标签，读出工件包含信息返回给主控计算机处理。以此来控制工作站的工作状况。每个操作终端有CAN节点和LCD触摸屏组成，具有简单的人机交互功能，可以实时的显示主控计算机传过来的指令和信息，操作员通过触摸屏按键向总线发送各种信息，主控计算机识别并处理该信息。操作终端以三星公司ARM微控制器为控制核心，主要实现LCD的控制、触摸屏的控制和CAN通信等功能。
图2所示，操作终端选择三菱8.4寸的显示屏，分辨率为640×480，4根控制线相应的与S3C2410的LCD控制线相连，18位数据线与ARM的LCD数据线相连。S3C2410内置了触摸屏控制器，它要求外接简单的接口电路与触摸屏相连。
图3所示，CAN模块是以ARM微控制器S3C2410为处理数据的核心，由于S3C2410芯片内部没有专用的CAN总线接口控制器，因此需要通过SPI接口外接一个CAN总线控制器，这里CAN控制器采用Microchip公司生产的MCP2510，通过标准的SPI接口与S3C2410进行连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生产线RFID应用可视化监控系统，包括主控计算机(2)及RFID读写器(1)，其特征在于：主控计算机(2)连接监控显示器(3)，主控计算机(2)与操作终端(6)及RFID读写器(1)连接，天线(8)连接RFID读写器(1)，生产线(7)与PLC(5)相连，PLC(5)与主控计算机(2)连接，上述的连接方式都是CAN总线(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种生产线RFID应用可视化监控系统，其特征在于：RFID读写器(1)采用先施科技Sense-1824 UHF RFID读写器。
3.根据权利要求1所述的一种生产线RFID应用可视化监控系统，其特征在于：操作终端(6)的数量在一个以上。
4.根据权利要求1所述的一种生产线RFID应用可视化监控系统，其特征在于：每个操作终端(6)有CAN节点和LCD触摸屏组成。
5.根据权利要求1所述的一种生产线RFID应用可视化监控系统，其特征在于：操作终端(6)采用ARM微控制器。 
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