基于RFID技术的油漆车身跟踪系统设计及应用

1.前言

近年来，随着制造业自动化水平的快速提高和迅猛发展，生产线的信息跟踪管理体现出越来越高的重要性。实现产品信息跟踪管理的核心就是要有标明产品本身信息的载体，常见的信息载体有二维码、条形码、射频识别系统RFID（Radio Frequency Identification）。RFID是近年来迅速发展的一种快速识别技术，通过对载码体的无接触识别获得存储的信息代码。载码体又俗称电子标签（TAG），与传统条形码技术相比，电子标签具有数据记忆容量大；可读可写、无接触识别；耐高温、耐腐蚀适应恶劣环境等优点；而且具有穿透性可无障碍读写，可以穿透覆盖的纸张、木材、塑料等非金属或非透明材质，误读率也低，因此被广泛应用于各行业。

本文以实际项目使用经验介绍RFID技术在汽车制造业使用的实例，实现油漆车间车身信息的跟踪管理。

2.系统总体结构

2.1车身跟踪系统的结构

神龙汽车有限公司武汉二厂油漆车间从生产管理到制造工艺设备及技术均达到了PSA全球精益化样板工厂标杆水平。在车间内部车身跟踪系统采用了目前先进的RFID识别技术，系统总体设计结构如图1。从控制角度分，大致分为如图所示三个层面：基础设备层、控制层、中央管理层；ERP层属企业管理层。车身数据流如图中箭头所示，各层级之间数据双向传递，生产管理所需的车身信息永久保存在数据服务器中。在生产过程中，工艺、机器人、输送设备可从电子标签获得指导生产必需的车身信息。



图1RFID系统总体结构

2.2系统各组成部分任务简述

1)中央管理层：EN数据服务器是整个系统的数据处理管理中心。负责信息管理和控制生产流程，上连企业ERP系统，下管理整个油漆车间的生产物流指导，信息收集。隶属于中控系统的现场客户端，通过应用系统CCR-View操作平台可以实现在线查询、修改车间内部实际车身的信息，譬如颜色、车型等信息。

2)控制层：本地输送PLC主要控制输送链的运行，并负责车身信息上传下达的作用，在接收到中央管理层发出的信息后负责传递至下层读/写站，在收到下层读/写站上传的信息后负责传送至机器人PLC、大屏幕显示板以及工艺PLC，电泳线控制PLC收到不同的车型信息时，可以调用不同的电压参数；喷漆机器人PLC可以根据收到的车型、颜色信息选择不同的喷涂轨迹及油漆管线喷漆，从而实现工艺过程控制。本项目采用施奈德Premium 57系列5634M CPU，使用以太网连接实现信息传递。

3)基础设备层：主要包含完整的RFID（射频识别系统）和现场操作终端。RFID系统包含电子标签（Tag）和读/写站，电子标签用来存储必需的车身物流信息，读/写站从标签里读取和写入数据，读/写站通讯协议基于TCP/IP，直接通过以太网和控制PLC连接；现场操作终端用以控制读写站，给人提供一个人机交互界面，可以显示电子标签存储的相关信息，可实现紧急或信息错误情况下本地信息录入、修改、查询等功能。