隨著工業化大規模生產的發展,生產過程在不斷地變化。很早以前就已經引入了生產線(流水線),在生產線上的每個固定生產崗位進行相同的工序。這種方式的生產過程,只適用于功能和外形均相同的產品。僅大量生產同一種產品,沒有品種變化,不靈活的生產方式將無法滿足市場多樣性的需求。利用現代化識別技術 – 射頻識別或條碼識別,已經實現了能夠生產一種產品的多品種變化或是最小批量為一的生產模式。
射頻識別(RFID)系統在工廠自動化領域逐漸被用戶采納。RFID系統不僅能節省生產運營成本,縮短生產周期,同時解決了多品種產品混線生產的需求。RFID自動識別系統可貫穿從產品組裝到產品運輸整個生產及物流環節,這將大大降低人工采集數據的誤差,提高運營效率,并可實時存儲生產過程信息,滿足產品可追溯性要求。射頻識別系統對于其他類型的識別系統(條碼識別)最主要優勢在于其非接觸式數據采集和射頻標簽可讀/寫操作。 高識別率,適應性強,抗光線,溫度,濕度,灰塵,油脂,化學試劑特點也是射頻識別系統均特別適合用于工廠自動化場合的原因。
RFID的組成:
RFID的系統包括以下3個部分:電子標簽(TAG)、讀寫器(Reader)和計算機及其應用軟件。電子標簽主要由內置天線和電路芯片組成的,功能是與射頻天線之間完成通信;讀寫器主要由天線、控制單元、射頻收發前段和通信接口這四個部分組成的,主要功能是讀取或寫入電子標簽的信息;計算機和應用軟件的功能則是通過讀寫器的通信接口而連接外部計的算機,或者是連接上位機主系統,從而實現數據的交換。
識別控制器
該控制器提供了讀/寫設備與上層控制器設備PLC間的無縫連接。它一方面接收PLC發送的數據操作指令,將其轉化為讀/寫指令發送給讀/寫設備,另一方面,它將從讀/寫設備接收到的數據信息發送給PLC。由于市場上PLC種類及現場總線協議繁多,因此,倍加福推出了支持不同總線協議的識別控制器,總線協議包括Profibus-DP、Profinet I/O、Ethernet/IP、DeviceNet、Modbus/TCP、TCP/IP、Interbus、CAN Bus、Serial(RS232,RS485)等,除此之外,其LED、LCD顯示單元,功能鍵,鋁制金屬鑄造外殼等特點不僅方便了用戶使用,更增強了抗電磁干擾能力。
RFID的工作原理:
讀寫器(Reader)與電子標簽(TAG)組成了應答器(Transponder),其工作原理是。Reader發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder用以驅動Transponder電路將內部的數據送出,此時Reader便依序接收解讀數據,送給應用程序做相應的處理。
射頻識別系統使用特點:
適合使用在骯臟,油脂,潮濕等比較惡劣的工控環境;工廠自動化過程信息可實時寫入標簽; 識別速度非常快,讀寫頭與載體信息數據交換在幾毫秒內完成;射頻識別載體與讀寫頭工作屬于非接觸式,減少維修工作; 遠距離識別目標物;實時跟蹤工具,物品,設備;
如何高效、高質、經濟、準確、靈活地完成生產任務,一直以來都是各大汽車生產廠家所關注的。其中在汽車自動化生產線上就大量應用到了射頻識別系統。汽車生產線上采用車體識別系統,針對各類生產過程數據,質量監控信息進行采集。獲得的數據將發送到物料管理,生產調度及其它相關的各部門。RFID射頻識別系統對原材料供應,調度,質量跟蹤,銷售服務以及整車的終身質量跟蹤等發揮了重要作用。
車身加工環節,通過采用倍加福高性能低頻125kHz射頻識別系統,使機器手準確了解車身加工信息,從而完整精準的操作。可嵌入金屬安裝的射頻標簽存儲車身制造信息,如車身序列號,車型,顏色等信息。通過采用了射頻識別系統,將大幅度提高生產信息透明性、可追溯性以及可靠性。
在涂裝環節,所采用的產品必須耐高溫(180℃ -- 240℃)。針對該應用場合,倍加福的高溫低頻及高頻射頻載體(250℃、200℃)完全符合該應用環境。另外,倍加福特別為該應用場合研發出了更靈活、更高性能的識別系統,其載體可承受溫度達500℃。在涂裝車間入口通過射頻讀寫站(IPH-FP-V1)獲取車身信息(車型,顏色,車型配置信息等),在后期整個涂裝車間里根據工藝需要,在車身輸送分岔處以及噴漆室,烘干室,車身存儲區等工位前安裝射頻讀/寫站或采用倍加福高溫光學識別系統進行識別。
存儲于標簽內數據有:
發動機型號,號碼,上線日期,時間
飛輪擰緊數值、結果(6個螺栓)
飛輪動平衡結果(相位)
缸蓋擰緊數值(力矩、角度、最終力矩)、結果
皮帶輪擰緊數值、結果
油道測漏數值、結果,水道測漏數值、結果
火花塞檢測數據、結果(8個火花塞)IN、EX凸輪軸螺栓擰緊數據、結果
重要零部件批次管理:機油泵、火花塞
RFID技術的應用
RFID應用十分廣泛,已經在國內的金融支付、身份識別、交通管理、軍事與安全、資產管理、防盜與防偽、金融、物流、工業控制等領域的應用中取得了突破性的進展,并在部分領域開始進入規模應用階段。未來也將會逐步地大量應用到各行各業的自動化生產過程中。
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