基于RFID技术的油漆车身跟踪系统设计及应用

件物流的分岔处、重要的工艺过程（如电泳线、UBS线、喷漆室、储存区等）入口处总共设置了26套读/写站，从而实现对车身进入油漆车间到发总装整个生产过程进行RFID跟踪管理和控制。

3.3车身跟踪系统实现的主要功能

3.3.1生产管理指导功能

1)车身数据指导机器人及人工识别车型、喷涂颜色，

2)各类车身物流的管理：包括车身的导入、导出、侧厚管理，多次循环统计等，

3)载具的管理：包括底、面漆雪橇、UBS吊具清洗、导出修理等，

4)向下游车间系统传递车身信息。

3.3.2信息统计报表功能

1)实时统计各工艺段、生产线区域内在制品数量，

2)班、日、月等生产信息统计报表，

3)分时段，分车型、颜色统计已生产的各类车身数量

3.3.3生产线的实时监控功能

1)查找某辆车所在的具体位置，譬如是在存储区或者点修补间等，

2)查阅在线或历史车身在油漆车间的状态，

RFID车身跟踪系统作为油漆车间ENCCR系统的重要子模块，各类相关的生产管理人员通过独立的使用权限登录，从中控室或现场的客户端CCR-View平台可以进入RFID车身跟踪系统，实现生产信息的实时查询、打印功能。

4.软件设计

4.1读写站标准功能块内部结构

软件方面，二厂油漆车间监控系统采用的Wonderware公司的InTouch 9.0作为上位机组态软件。读/写站采用标准以太网协议和操作终端及PLC连接并通讯，PLC与读/写站控制器的通讯程序，是用Unity Pro开发的Premium PLC的读/写站功能块MFC_MAIN，MFC_MAIN 功能块涵盖了所有与读/写站有关的必要的程序逻辑，程序块结构如图3：

图3程序块结构

主程序块内部结构主要包含与中央监控系统的报文消息CCR_MSG，与输送系统的接口MFC_FTS_IF，与读写系统的接口MFC_READ_WRITE_IF，以及与操作终端的数据接口RW_DB。

4.2标准程序块的时序逻辑

标准的读写站程序逻辑如图4，图中①号实线和②号虚线链路是程序中输送系统与读写站的交换信号，主要包括输送发给读写站的循环启动FT_START信号，循环结束信号SDS_FINISHED，还有读写站发给输送系统的反馈信号SDS_DFRG及输送系统的修改及确认信号FT_DFRG；⑤号实线命令是读写系统的执行信号READ和WRITE；③号逻辑链路主要是指PLC与CCR物流跟踪体统数据库的报文信号REQ_D、DATA_D，④号虚线是CCR数据库给PLC的报文应答信号DATA_P；⑥号虚线部分DATR和DATW信号是执行读写命令后的数据状态，即读出或写入的数据包。

图4标准读写站程序逻辑

4.3PLC程序中数据包格式

图5站点提取数据

前文已经描述过电子标签中包含四大类数据，在实际使用过程中多数情况下读/写站功能块并不需要读取标签中的全部数据，就是由读写站的物理位置决定读写站数据接口读取范围的不同，这样能有效地缩短读取字节长度，从而节约读取/写入时间。对于大多数站点在运行时只提取了车身和雪橇等关键数据，如下图5，这些数据都从属于RW_DB块，RW_DB作为PLC与操作终端的接口，除了数据信息外，还定义了操作过程中的状态、错误信息，以及紧急情况的处理，包括人工输入车身条码、雪橇号等对话窗口。

5.系统可靠性

所有应用于工业系统的技术解决方案，稳定性和可靠性都是第一决定要素，离开其一都无法体现工业应用的实际价值。统观RFID识别系统总体结构的各个环节，影响稳定性和可靠性的主要因素有：

5.1数据来源的可靠性

提到数据来源，对于本系统，数据来源包含三种方式：标签源数据、操作终端手工录入、

中控室数据库手动编辑。在系统自动运行方式下，在车间入口，RFID读写系统会将数据库中的源数据写入电子标签，并在系统中和该雪橇绑定，在输送系统定位准确的情况下，剔除测试车、试验车，首点写入的可靠性已高达千分之一。另外两种数据录入方式主要是在应急情况下的操作，譬如无车身信息的调试车、试验车通过油漆车间，需要手工录入车身信息；或者手动导入无车身信息的车，需要在数据库定义该车的信息。人工干预的过程给数据来源的可靠性带来风险，因此在所有读/写站的操作终端，粘贴了详细的操作流程及说明，尽量减弱这个风险，从而保证系统的可靠性。

5.2数据传输的可靠性、稳定性

从RFID系统结构来看，车身数据从电子标签到中控室数据库的双向传输要经过四个环节：读/写站、操作终端、输送PLC、数据服务器，其中读/写站采用无线电波，其可靠识别率高达99.99%，其他三个环节的数据传输采用10M/100M工业以太网，传输速度和通讯距离都是有可靠保障的，而且下层三个环节的设备都在本地，以太网连接的距离也不长，即使和中控室数据库的通讯出现问题时，本地设备仍然可以降级运行，不影响底层数据的传输及设备的运行。

6.结束语