RFID在自動化上可以怎樣用

1.RFID智能技術的概念

RFID（Radio Frequency Idenlification）是射頻識別，俗稱電子標簽、無線射頻識別屬于短距離無線通信技術。它是由RFID標簽、閱讀器以及天線構成，其中RFID標簽是由天線和芯片構成，每個芯片都有相應的識別條碼，包含的信息可以自行設定。具體工作原理是通過無線電射頻信號對目標以及對象進行自動識別然后獲取相關數(shù)據(jù)，對于一些高速運轉的物體也有較高的識別效果而且還能夠同時識別多個標箍，操作方便快捷應用前景廣泛，目前在創(chuàng)庫管理、供應鏈自動管理、防偽識別、醫(yī)療以及自動化生產(chǎn)等多個領域都涉及到RFID智能技術的應用。

RFlD智能技術不需要在識別目標或者對象之間建立任何機械設備或者光學接觸，即整個過程無須人工干預，在一些環(huán)境比較惡劣不適合人工操作的情況下具有很大的優(yōu)勢。根據(jù)這一點，RFID智能技術逐漸被廣泛應用在工業(yè)自動化領域，在生產(chǎn)制造和裝配領域可以利用RFID實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線的可視化管理以及生產(chǎn)過程的控制。

2.RFID智能技術在自動化生產(chǎn)過程中的應用

目前，生產(chǎn)制造業(yè)的自動化水平逐漸提高，生產(chǎn)線的集中控制程度越來越密集，作為企業(yè)的管理層需要在第一時問了解生產(chǎn)線的運行狀況，所以在這里引人RFID智能技術對生產(chǎn)線進行可視化管理、生產(chǎn)線檢測以及產(chǎn)品監(jiān)測。

2.1生產(chǎn)線的可視化管理

利用RFID智能技術進行可視化管理的系統(tǒng)主要由生產(chǎn)流水線、RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、制造產(chǎn)品、工位以及兩個同定的RFID讀識器這幾大部分構成。工作原理如圖1所示：

圖1 RRID工作原理圖

由罔可知讀識器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當標箍進入磁場時產(chǎn)生感應電流從而獲得能力。向讀識器發(fā)送出自身編碼信息，經(jīng)過采集、解碼后將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C進行分析處理。利用這個原理，產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線上移動，到達工位后工人取下該產(chǎn)品進行零配件組裝，在這個過程中每個生產(chǎn)品都加上RFID標簽，等到工人裝配完成后再放回流水線進行下一道工序。帶有RFID標簽的產(chǎn)品在流水線上運轉的過程中，先后通過系統(tǒng)固定的兩個RFID讀識器，機器閱讀產(chǎn)品標簽上的信息然后將其傳輸?shù)娇?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/8966/" target="_blank">控制系統(tǒng)，操作人員可以通過系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)米判斷產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線運轉的狀況以及成品的制造情況。

2.2生產(chǎn)線監(jiān)測

通過RHD智能技術還可以通過產(chǎn)品在流水線上的工位進行監(jiān)測，來反映生產(chǎn)線超時以及壓貨的現(xiàn)象。并以此為依據(jù)判斷流水線的工作狀態(tài)是否良好。在進行工位超時監(jiān)測時，需要對產(chǎn)品在工位上停留的最大時間Tmax進行設定，產(chǎn)品經(jīng)過兩個讀識器的時間間隔是相同的并且都等于Tmax，一旦產(chǎn)品經(jīng)過讀識器1，但并未在規(guī)定時間經(jīng)過讀識器2，系統(tǒng)會根據(jù)初始設定進行報警提示。產(chǎn)品工位的停留時間為T（讀識器2）一T（讀識器1），如果計算結果小于Tmax，則說明產(chǎn)品在工位上停留的時間屬于正常范圍;如果計算結果大于Tmax，則說明生產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)超時現(xiàn)象。

進行工位壓貨的監(jiān)測時，首先需要對產(chǎn)品在工位上的最大堆積量進行設定。并且在相同的時間間隔內(nèi)經(jīng)過兩個讀識器的產(chǎn)品數(shù)量相同都為Nmax，然后運用同樣的監(jiān)測原理對產(chǎn)品在工位上的堆積量進行判斷，具體的計算公式為N（讀識器2）一N（讀識器1），如果計算結果小于Nmax，則說明產(chǎn)品在生長流水線上正常運轉;如果計算結果大于Nmax。則說明產(chǎn)品出現(xiàn)過量堆積現(xiàn)象，生產(chǎn)流水線存在異常，此時系統(tǒng)會根據(jù)初始設定情況進行報警提示。

2.3產(chǎn)品監(jiān)測

產(chǎn)品監(jiān)測是通過RFID智能技術對產(chǎn)品標箍進行識別。獲取相應的數(shù)據(jù)信息，并進一步判斷該產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線的位置以及相應的工序完成狀況。

具體的監(jiān)測流程包括：首先設定產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線上經(jīng)過的中所有工序N并且按照工位進行排序（123.。.n），然后在根據(jù)產(chǎn)品的完成狀態(tài)設計一個二進制代碼，即產(chǎn)品完成代碼為1，未完成代碼為0，將代碼編入RFID標簽每完成一個工序相應的更換代碼;當產(chǎn)晶在生產(chǎn)流水線上運轉時，通過同定好的讀識器讀取RFID標簽的信息，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)顯示產(chǎn)品完成狀況，以及所在的工序，操作人員以此確定出已經(jīng)完成的工序和正在完成的工序。并最終實現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制。

利用RFID智能技術進行生產(chǎn)過程控制的主要目標是利用產(chǎn)品上的RFID標簽所包含的數(shù)據(jù)信息，靜態(tài)或者動態(tài)的確定生產(chǎn)流水線上產(chǎn)品的組裝路線以及組裝方式，因為制造產(chǎn)品的組裝路線可以分為進行如流水線之前制定的靜態(tài)路線，以及進人流水線后f臨時改變的動態(tài)路線。具體的工作原理是，預先同定好的讀識器對產(chǎn)品的信息進行實時檢測，然后根據(jù)系統(tǒng)初始設定的組裝路線以及組裝方式，生成產(chǎn)品路徑的選擇指令以及組裝工序提示。該控制系統(tǒng)主要由讀寫器、RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工位控制器、看板以及路徑選擇執(zhí)行機構組成。

具體控制方法為：根據(jù)在產(chǎn)品的組裝要求，生成虛擬生線。將RFID標簽中的產(chǎn)品代碼和虛擬生產(chǎn)線綁定，然后將標簽以及產(chǎn)品綁定。當產(chǎn)品進行多徑選擇時，讀識器讀取標簽中的在生產(chǎn)品代碼，并根據(jù)虛擬生產(chǎn)線中的信息，確定下一個工位。該算法的優(yōu)點是，當需要對在生產(chǎn)品的制造工序進行改變時，只需更改控制器中存儲的虛擬生產(chǎn)線和工位關系。便于組裝路徑動態(tài)控制。根據(jù)產(chǎn)品的組裝要求，生產(chǎn)組裝指令;通過讀識器讀取RFID標簽中的產(chǎn)品代碼以及工序代碼;顯示組裝指令，并指導生產(chǎn)。

結束語

綜上所述，RFID智能技術是20世紀90年代逐漸興起的一種射頻識別技術，由于它無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或者光學接觸，所以被普遍應用于各個領域。本文以RFID智能技術在自動化生產(chǎn)過程中的應用為主要研究對象，通過分析RFID在生產(chǎn)線的可視化管理、生產(chǎn)線監(jiān)測以及產(chǎn)品監(jiān)測的工作原理，闡述了其在生產(chǎn)管理上的優(yōu)越性，能夠更好地幫助裝備制造業(yè)一步完善自動化的管理。

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