RFID與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的完美結(jié)合

目前，RFID(射頻識(shí)別)被廣泛應(yīng)用于庫(kù)房物流管理系統(tǒng)中。尤其，在煙廠各立體庫(kù)中的應(yīng)用，將RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)得淋漓盡致。RFID(射頻識(shí)別)帶來(lái)的不僅是信息管理模式上的改進(jìn)，同時(shí)，還有用戶關(guān)心的效益的提高。近來(lái)，隨著中國(guó)人對(duì)食品安全衛(wèi)生的日趨關(guān)注，一些國(guó)內(nèi)大的食品廠也希望在其原料加工，生產(chǎn)，存儲(chǔ)，運(yùn)輸過(guò)程中使用RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)物料追溯，并提高生產(chǎn)效率。

近來(lái)，隨著中國(guó)人對(duì)食品安全衛(wèi)生的日趨關(guān)注，一些國(guó)內(nèi)大的食品廠也希望在其原料加工，生產(chǎn)，存儲(chǔ)，運(yùn)輸過(guò)程中使用RFID技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)物料追溯，并提高生產(chǎn)效率。

圖爾克中國(guó)公司是圖爾克德國(guó)公司的全資子公司，長(zhǎng)期致力于工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展，產(chǎn)品涵蓋了從傳感器，中間連接件到現(xiàn)場(chǎng)總線IO和控制器幾乎全部的電氣控制產(chǎn)品。2005年，圖爾克中國(guó)適時(shí)地將BLident產(chǎn)品引入中國(guó)。BLident是圖爾克公司在BL67/20現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)上開發(fā)的RFID產(chǎn)品。BL67/20這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)，賦予了BLident產(chǎn)品極大的性能優(yōu)勢(shì)：支持多種通訊方式，可以方便地與各種控制器或工業(yè)計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)；2~8個(gè)通道任意組合；可以提供IP67或者IP20防護(hù)等級(jí)產(chǎn)品；兼容BL67/20平臺(tái)下的所有產(chǎn)品，包括開關(guān)量和模擬量的輸入/輸出模塊，RS232/422/485通訊模塊，高速計(jì)數(shù)模塊等；同時(shí)BLident支持動(dòng)態(tài)讀寫，載碼體最大允許移動(dòng)速度可以達(dá)到10m/s；并且可以提供直接安裝于金屬表面的薄型載碼體以及高溫載碼體。

所有的這一切，使得BLident在工控領(lǐng)域的自動(dòng)化控制和信息化管理應(yīng)用中如魚得水。圖爾克可以根據(jù)客戶各種不同的工藝流程情況，提供完美的RFID解決方案。

行業(yè)分析

食品行業(yè)是圖爾克目前關(guān)注的一個(gè)新興行業(yè)。隨著中國(guó)人對(duì)食品安全衛(wèi)生的日趨關(guān)注，食品原料的加工、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸過(guò)程被要求實(shí)現(xiàn)可追溯，從而保證原料的處理過(guò)程安全可靠。在這些過(guò)程中，RFID得到了充分的應(yīng)用。尤其是在原料倉(cāng)庫(kù)里，RFID的應(yīng)用，使得控制系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化程度進(jìn)一步提高，控制方案更加完美。

客戶需求

該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)某大型合資食品公司投資建設(shè)的味精生產(chǎn)線，擁有國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的味精生產(chǎn)工藝和技術(shù)，所以客戶希望在這個(gè)項(xiàng)目中使用技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，性價(jià)比高的產(chǎn)品和系統(tǒng)。特別是在原料中轉(zhuǎn)庫(kù)中建立一套物料追溯管理系統(tǒng)，通過(guò)使用RFID技術(shù)，對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)管理與追溯。該系統(tǒng)應(yīng)該自動(dòng)將入庫(kù)數(shù)據(jù)單轉(zhuǎn)換為單一托盤對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)RFID讀寫頭自動(dòng)寫入載碼體中。然后，系統(tǒng)自動(dòng)分配庫(kù)房區(qū)域，指導(dǎo)叉車把物料擺放到庫(kù)房的相應(yīng)位置，并將位置信息與托盤上載碼體信息在系統(tǒng)中綁定在一起。出庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)訂單分解成的生產(chǎn)任務(wù)，自動(dòng)指導(dǎo)叉車從庫(kù)房中按先入先出的原則提取物料并送到相應(yīng)生產(chǎn)線上。在提取物流過(guò)程中，叉車上的讀寫頭應(yīng)對(duì)物料托盤上的載碼體進(jìn)行校驗(yàn)，判斷物料是否是需要的。如果物料在入庫(kù)、出庫(kù)、進(jìn)入生產(chǎn)線時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)報(bào)警并提示操作人員進(jìn)行相關(guān)處理。另外，在整個(gè)庫(kù)房管理過(guò)程中，托盤需要被重復(fù)使用。

數(shù)字化托盤

嵌入載碼體的托盤被稱為數(shù)字化托盤，被廣泛應(yīng)用在目前所有使用RFID技術(shù)的庫(kù)房管理系統(tǒng)中。這種托盤既不影響貨物的裝載，也便于實(shí)現(xiàn)大批量貨物的精確數(shù)字化管理。

與傳統(tǒng)貼有條形碼的托盤相比，數(shù)字化托盤在入庫(kù)環(huán)節(jié)操作更為簡(jiǎn)便。因?yàn)樗鼰o(wú)需工人事先打印很多條形碼，然后用Barcode槍一一掃描，再貼到每個(gè)托盤上。所以減少了工作時(shí)間，降低了工作難度。另外，載碼體適用于惡劣環(huán)境，即使表面有劃痕、污漬也不會(huì)影響正常識(shí)讀。而且，它不會(huì)像條形碼一樣易被雨水毀壞，可以被重復(fù)使用。載碼體UID的唯一性也提高了物料追溯的精確度。

RFID叉車

在小型倉(cāng)庫(kù)中，利用RFID叉車進(jìn)行物料存取無(wú)疑是最佳的選擇。因?yàn)镽FID讀寫頭被安裝在叉車前端，從而更靠近托盤上的載碼體，使讀取效果得到大大地改善。另外，RFID叉車對(duì)托盤實(shí)時(shí)跟蹤，保證了整個(gè)庫(kù)房管理系統(tǒng)的可靠性。而且，在整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程中，排除人為干預(yù)，可以減少操作失誤，提高作業(yè)效率。

BLident解決方案

由于生產(chǎn)設(shè)備及原料位置分散，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境潮濕，物料呈粉塵狀，以及生產(chǎn)連續(xù)，物料種類多等特點(diǎn)，我們推薦客戶使用基于現(xiàn)場(chǎng)總線IP67防護(hù)等級(jí)的BLident系統(tǒng)。另外，因?yàn)樯a(chǎn)原料為食品類產(chǎn)品，所以在這個(gè)項(xiàng)目中選用防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP68且適用于食品加工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)載碼體。

由于物料需要通過(guò)叉車運(yùn)輸，所以我們將讀寫頭安裝在叉車上對(duì)物料托盤上的載碼體進(jìn)行讀寫操作。但是同樣安裝在叉車上的網(wǎng)關(guān)如何與上位機(jī)通訊成為一個(gè)難題擺在我們面前。因?yàn)椴孳囁奶幰苿?dòng)，無(wú)法通過(guò)線纜與上位機(jī)連接。經(jīng)過(guò)多次技術(shù)方案討論和試驗(yàn)，我們終于實(shí)現(xiàn)了可編程Ethernet網(wǎng)關(guān)與上位機(jī)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊，從而解決了這個(gè)難題。同時(shí)滿足了客戶提出的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)全物流實(shí)時(shí)追溯和產(chǎn)品全生命周期管理的要求。

物料追溯系統(tǒng)

物料追溯生產(chǎn)管理系統(tǒng)是生產(chǎn)系統(tǒng)全物流實(shí)時(shí)追溯的重要組成部分。按功能被劃分為計(jì)劃層、配置層和執(zhí)行層。

計(jì)劃層：該層自動(dòng)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品庫(kù)存量、客戶訂單狀況與原料需求，然后將這些信息傳送至物料追溯生產(chǎn)管理系統(tǒng)，由執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)或安排庫(kù)存以滿足客戶訂單需求。

配置層：系統(tǒng)能夠自動(dòng)把用戶提供的生產(chǎn)訂單信息分解為生產(chǎn)任務(wù)并下發(fā)到各生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)部門。并根據(jù)庫(kù)房的庫(kù)存情況，安排生產(chǎn)，并動(dòng)態(tài)提醒用戶備貨。相關(guān)生產(chǎn)信息分析結(jié)果，以報(bào)表形式發(fā)送到相關(guān)人員郵箱或打印成報(bào)表。

執(zhí)行層：系統(tǒng)主要通過(guò)BLident系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有物料的生產(chǎn)流程監(jiān)控。根據(jù)生產(chǎn)工藝和物流輸送流程，在物料入庫(kù)口及出庫(kù)口安裝RFID讀寫頭，并在包裝生產(chǎn)線各入線處安裝配置RFID讀寫頭，全程監(jiān)控物料流向。

客戶評(píng)價(jià)

該項(xiàng)目的系統(tǒng)集成商是圖爾克（天津）傳感器有限公司工程部。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李稼軒在談到BLident產(chǎn)品時(shí)說(shuō)：“圖爾克RFID讀寫頭形狀與接近開關(guān)類似，安裝靈活方便；載碼體以0.5m/S的速度運(yùn)動(dòng)讀寫，可以準(zhǔn)確讀出200字節(jié)；讀寫距離在0~200mm之間，完全滿足應(yīng)用需要；通過(guò)LED燈指示可以了解讀寫頭和讀寫模塊的工作狀態(tài)；IP68防護(hù)等級(jí)的載碼體，可以應(yīng)用在惡劣的場(chǎng)所；預(yù)鑄線纜確保數(shù)據(jù)能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中安全傳輸；最大50米的電纜長(zhǎng)度極大地方便了安裝，也減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；標(biāo)準(zhǔn)的PIB功能模塊減化了程序開發(fā)。”