RFDI在智能制造系统中的应用程序设计

长沙航空职业技术学院 李红章

文章通过对RFDI技术在智能制造系统中的实施流程的论述，以确保该技术能够更好的应用于智能制造系统当中。如何在智能制造系统中设计一个通用RFDI技术程序，以适应系统的不断改进是当前非常现实的问题。通过阐释RFDI在智能制造系统中应用流程，从而保证生产企业的生产效率与质量的提升。

1 RFID技术在智能制造系统中的实施流程

智能制造系统主要包括MES管控子系统、数控机床生产模块、机器人搬运子系统、应用RFID的仓库储存子系统，PLC调度系统。而通过将RFID技术应用于生产过程中，帮助企业数据获取及在系统内的传递，从而为提高智能制造系统中生产、质量、物流与工艺模块间数据的共享与智能化业务得以实现。因此RFID技术（射频识别）在生产企业中得到广泛应用。

具体实施实施流程如下：首先，MES系统把加工毛胚的信息，包含材质、大小、形状等通过PLC的组装打包发送给RFID读写头；然后利用机器人的运输作用，把每个仓库中每个零件的初始信息写入每个仓位的RFID芯片中；当需要对某一个零件的某工序加工时，PLC发出指令，机器人移动到指定零件仓库位，先读取RFID芯片信息比对是否为所需零件，如果是，则机器人抓取零件放入加工本次工序的数控机床进行加工，加工完后，可以进行检测零件是否合格，不合格可以继续补偿加工直至合格为止，并把相关信息送给MES系统储存备用，同时机器人把加工完的零件放入仓库中，并通过RFID读写头把加工完的零件新信息重新写入对应仓库RFID芯片。因此，要完成RFID的这个流程，必须建立RFID读写头与PLC的通讯，同时要把零件和仓位信息编码成信息流送给读写头，然后写入芯片中，同时要能把零件和仓位信息读出与MES系统的存储信息比对。为此，在智能制造系统中对RFID的编程设计需要有通讯模块，数据转换模块，数据发送模块，数据接收模块，读写控制模块等。其中数据组装模块中的零件信息怎样从MES中读取与存储是重中之重。

1.1 通讯模块

在西门子1500使用的博途软件中需要建立一个PTP通信处理器。即调用Port_Config指令，并设置相应参数，参数设定可以调用帮助完成。

1.2 数据转换模块

（1）数据转换：由于MES系统中数据与PLC交换后数据是以字类型存储，在读写之前需要组装到DB201中，且要以字节类型存入，为此需要数据转换，建立FC2块如下：

把存储在"DB101".DBW28中的仓位号赋值给临时变量#RFID 位置中。

仓位号要求1-30之间，只有30个仓位。

把存储在对应仓位的场次信息赋值给写变量X1位置中。

把存储在对应仓位的类型信息赋值给写变量X2位置中。

把存储在对应仓位的材质信息赋值给写变量X3位置中。

把存储在对应仓位的状态信息赋值给写变量X4位置中。

X11为 X1的第一个字节（高位字节），把X1的第一个字节存入”DB201”.WRITE[0]字节中。

X12为 X1的第二个字节（低位字节），把X1的第二个字节存入”DB201”.WRITE[1]字节中。

X21为 X2的第一个字节（高位字节），把X2的第一个字节存入”DB201”.WRITE[2]字节中。

X22为 X2的第二个字节（低位字节），把X2的第一个字节存入”DB201”.WRITE[3]字节中。

X31为 X3的第一个字节（高位字节），把X3的第一个字节存入”DB201”.WRITE[4]字节中。

X32为 X3的第二个字节（低位字节），把X3的第二个字节存入”DB201”.WRITE[5]字节中。

X41为 X4的第一个字节（高位字节），把X4的第一个字节存入”DB201”.WRITE[6]字节中。

X42为 X4的第二个字节（低位字节），把X4的第二个字节存入”DB201”.WRITE[7]字节中。

将读出在"DB201".READ[0]的信息赋值给读存储器D1的第一字节（高位字节）D11中。

将读出在"DB201".READ[1]的信息赋值给读存储器D1的第二字节（低位字节）D12中。

将读出在"DB201".READ[2]的信息赋值给读存储器D2的第一字节（高位字节）D21中。

将读出在"DB201".READ[3]的信息赋值给读存储器D2的第二字节（低位字节）D22中。

将读出在"DB201".READ[4]的信息赋值给读存储器D3的第一字节（高位字节）D31中。

将读出在"DB201".READ[5]的信息赋值给读存储器D3的第二字节（低位字节）D32中。

将读出在"DB201".READ[6]的信息赋值给读存储器D4的第一字节（高位字节）D41中。

将读出在"DB201".READ[7]的信息赋值给读存储器D4的第二字节（低位字节）D42中。

（2）CRC校验：为了防止数据的丢失，需要进行数据的校验，建立FC1校验模块。

1.3 PTP数据发送模块

（1）读RFID，调用DB104中READ数组的读取指令，传送给传送给DB102的write区进行发送；

（2）写RFID，调用DB104中WRITE数组的写入指令：将DB201中WRITE数组需要写入的数据整合进DB104write数组并进行CRC校验，再将CRC检验码按照规定的高低位对应整合进DB104的WRITE数组，最后传送给DB102的write区进行发送。

读写的发送都是调用Send_P2P指令，并设置相应参数，参数设定可以调用帮助完成。

1.4 PTP数据接收模块

读写头读写完数据后，都需要返回一些信息，只是发送指令为写入指令时，只要是否完成信息，而发送指令为读取指令时，除是否完成信息外，还要把接收到读取出来的数据，将其转移至DB201中的READ数组，这个过程就要用数据接收模块，即调用Receive_P2P指令，并设置相应参数，参数设定可以调用帮助完成。

1.5 读写控制模块

当接收到MES料仓盘点、MES手动写、HMI按钮写入以及自动运行写入信号时置位请求写（M41.0，最终通过此信号利用RFID-PTP通讯模块将信息写入）；当接收到HMI按钮读取、自动运行读取信号时置位请求读（M40.0，最终通过此信号利用RFID-PTP通讯模块将信息读取出来）。

2 RFID技术应用结果

文章所采用的RFDI设计编程既实现了有效处理智能制造系统中可能出现的故障，也保证前后良好的兼容性与仪器可更换性，在实际应用过程中取得较好的效果。通过将RFID技术应用于生产过程中，帮助企业数据获取及在系统内的传递，从而提高智能制造系统中生产、人员、质量、物流与工艺五大模块间数据的共享与智能化业务实现。