产品流水线自动识别系统设计方案

1、RFID 自动识别系统 流水线生产管理解决方案1、 概述RFID（Radio Frequency Identification ）作为一种非接触式自动识别技术，随着 被广泛的应用与发展，在工厂车间逐步采用 RFID 技术越来越受到领导的重视，它可以 无缝且不间断地获取从 RFID捕获的信息并链接到现有的、已验证和工业加强的控制系 统基础结构，与配置RFID 功能的供应链协调，准确、可靠的发送实时信息流，从而创造附加值，提高生产率和大幅度地节省投资。RTLS即Real Time Location Systems 的简称，实时定位系统。RTLS是一种基于信号的无线电定位手段，可以采用主动式，或者被

2、动感应式。其中主动式分为AOA（到达角度定位）以及 TDOA（到达时间差定位）、RSSI（信号强弱），如 UWBt位；这种技术手段的特点是定位精度高，不易受干扰；被动感应式采用基于信号 强度的方法进行位置解算，如RFID， Zigbee 等。这种定位方式容易受到金属物等障碍物的影响，从而出现偏差。未来世界是一个无处不在的感知世界， 室内定位成为一种应用趋势。 目前国内 RTLS 行业主要用于人员和货物定位。在生产线各个节点安装RFID读写设备，并在托盘上放置可反复读写的RFID电子标签。这样，当这些托盘经过这些节点的时候，RFID读写设备即可读取到托盘上标签内的 信息，并将这些信息系统实时反馈

3、到后台管理系统中，管理者就能及时了解生产线的工 作情况，甚至某个产品所处的位置。以便在准确的时间及时传送准确的数据，从而增强 生产力、提高资产利用率以及更高层次的质量控制和各种在线测量。2、 系统设计2.1 系统的总体设计在车间的两条生产流水线中，可根据机器人的空间距离安装两台读写器，建立两个个数据转接站，主要完成接收机器人发送过来的产品类别数据、托盘的 ID 信息获取和 机器人数据绑定以及数据的整合汇总。在立体库的入口处通道、机器人位置和工件卸除 处设置定位传感点，主要完成托盘标签的激活并将该区域的地址代码下发，同时根据任 务设置需要改变托盘标签的状态。空托盘进入机器人工作区域后，托盘标签就

4、被定位传感器激活， 并与读写器建立数据通信， 报告自身的 ID 及所在位置 （由定位传感器下发） ， 机器人将已知的货物类别信息传输给读写器，由读写器将货物类别数据叠加给托盘标 签，并同时给机器人递交放行的信号，进行下一个托盘的工作。携带货物的托盘到达立体库位置时，由控制系统决定入库与否，若需要入库暂存，则由堆码机将托盘从传输带上取下，经过入库通道时，托盘标签再次被定位传感器激活并接收地址码，并与安装在立体库的读写器建立数据通信， 报告自身 ID 、 所载货物类别及立体库的出入口标记， 由立体库的读写器负责整合数据信息，以备计数统计、查询和处理。若不需要入库暂存，则直接进入到下一道工序。若需要

5、出库时，由堆码机将携带货物类别信息的托盘放到传输带，在经过出入口通道时会再次被定位传感器激活并下发地址码， 读写器可根据托盘标签报告的所有数据信息判别托盘的出入库行为，作为出库的计数统计。在下一道工序上，托盘上的货物被卸下后，空托盘被转换到托盘回收通道，回收通道的定位传感器再次将托盘标签激活并直接将标签的状态恢复成原始状态 （除标签自身ID 外不携带任何信息） 。在回收通道上也会被立体库取下入库，工作原理、步骤流程同携带货物。托盘标签具有自检功能，自己检测电源的容量，在必要时提前发出报警信号。管理中心可以在任何时间任何地点获知某一托盘的位置、状态和运输工件的类别，同时还可以通过后台数据统计出库

6、存、流水、生产数量及效率。整个系统配备一台管理服务器及一台管理终端，五台读写器（根据现场需要增加） 和九台定位传感器。所有数据都会记录保存在服务器中，可详细的查询历史记录，实时了解情况。2.2系统拓扑图如下:感器感器,'读写器感器托： 盘：读写器工件卸除区立体库出入区管理终端数据服务器系统拓扑图机人机器人装货区2.3系统流程图机器人位置托盘激活 等待写入收托盘ID和位置读写器接 收机器人 货物数据托盘接收新数据放入货柜 入库计数，托盘报告 载物类别堆码机取货需要入库需要出库堆空 托 盘 传 输 -H4- 市不需入库到达下一工序直 接 下 行2.4 系统优势：采用最新的实时定位系统，定位

7、精度高，不易受干扰。实施跟踪工作时间区的设备和产品。减少人工带来的错误，自动化相互作用，完全整体化。能够实时监控流水线上托盘以及货物的的位置信息，并通知监控中心后台。蜂窝状子区域定位管理，能够覆盖无限空间范围的人、物。能对机器人（人员）的操作过程、货物调度管理等数据进行分析。快速处理能力强，数据交换快捷。2.5 主要硬件组成 RFID标签：采用有源RFID标签，安装在托盘侧面或底部，可以无限次重复利用，主要参数如下:读写器:视现场情况确定安装位置，连接到以太网，读取通过流水线的标签信息，接收机器人发送的类别信息并写入标签，在发送成功后给机器人放行的信号，主要参数如下：定位传感器并将安装在各个不同位的定位传感器对进入既定区域内的电子标签进行激活唤醒，位置标记写入标签或改变标签的状态，促使标签与读写器进行通信的数据交换。参数如下：高性能低功耗16bit 单片机 ,8KB 程序存储器 ,256B RAM