RFID與無線網(wǎng)絡(luò)的完美結(jié)合

目前，RFID(射頻識別)被廣泛應(yīng)用于庫房物流管理系統(tǒng)中。尤其，在煙廠各立體庫中的應(yīng)用，將RFID技術(shù)的優(yōu)勢展現(xiàn)得淋漓盡致。RFID(射頻識別)帶來的不僅是信息管理模式上的改進，同時，還有用戶關(guān)心的效益的提高。近來，隨著中國人對食品安全衛(wèi)生的日趨關(guān)注，一些國內(nèi)大的食品廠也希望在其原料加工，生產(chǎn)，存儲，運輸過程中使用RFID(射頻識別)技術(shù)，來實現(xiàn)物料追溯，并提高生產(chǎn)效率。

近來，隨著中國人對食品安全衛(wèi)生的日趨關(guān)注，一些國內(nèi)大的食品廠也希望在其原料加工，生產(chǎn)，存儲，運輸過程中使用RFID技術(shù)，來實現(xiàn)物料追溯，并提高生產(chǎn)效率。

圖爾克中國公司是圖爾克德國公司的全資子公司，長期致力于工業(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，圖爾克中國適時地將BLident產(chǎn)品引入中國。BLident是圖爾克公司在BL67/20現(xiàn)場總線平臺上開發(fā)的RFID產(chǎn)品。BL67/20這個現(xiàn)場總線平臺，賦予了BLident產(chǎn)品極大的性能優(yōu)勢：支持多種通訊方式，可以方便地與各種控制器或工業(yè)計算機交換數(shù)據(jù)；2~8個通道任意組合；可以提供IP67或者IP20防護等級產(chǎn)品；兼容BL67/20平臺下的所有產(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，高速計數(shù)模塊等；同時BLident支持動態(tài)讀寫，載碼體最大允許移動速度可以達(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)注的一個新興行業(yè)。隨著中國人對食品安全衛(wèi)生的日趨關(guān)注，食品原料的加工、生產(chǎn)、存儲、運輸過程被要求實現(xiàn)可追溯，從而保證原料的處理過程安全可靠。在這些過程中，RFID得到了充分的應(yīng)用。尤其是在原料倉庫里，RFID的應(yīng)用，使得控制系統(tǒng)的自動化和信息化程度進一步提高，控制方案更加完美。

客戶需求

該項目是國內(nèi)某大型合資食品公司投資建設(shè)的味精生產(chǎn)線，擁有國內(nèi)最先進的味精生產(chǎn)工藝和技術(shù)，所以客戶希望在這個項目中使用技術(shù)先進，性能可靠，性價比高的產(chǎn)品和系統(tǒng)。特別是在原料中轉(zhuǎn)庫中建立一套物料追溯管理系統(tǒng)，通過使用RFID技術(shù)，對物料進行實時管理與追溯。該系統(tǒng)應(yīng)該自動將入庫數(shù)據(jù)單轉(zhuǎn)換為單一托盤對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并通過RFID讀寫頭自動寫入載碼體中。然后，系統(tǒng)自動分配庫房區(qū)域，指導(dǎo)叉車把物料擺放到庫房的相應(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。出庫時，系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)訂單分解成的生產(chǎn)任務(wù)，自動指導(dǎo)叉車從庫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。在提取物流過程中，叉車上的讀寫頭應(yīng)對物料托盤上的載碼體進行校驗，判斷物料是否是需要的。如果物料在入庫、出庫、進入生產(chǎn)線時發(fā)生錯誤，系統(tǒng)應(yīng)自動報警并提示操作人員進行相關(guān)處理。另外，在整個庫房管理過程中，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)的庫房管理系統(tǒng)中。這種托盤既不影響貨物的裝載，也便于實現(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)字化托盤在入庫環(huán)節(jié)操作更為簡便。因為它無需工人事先打印很多條形碼，然后用Barcode槍一一掃描，再貼到每個托盤上。所以減少了工作時間，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、污漬也不會影響正常識讀。而且，它不會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

在小型倉庫中，利用RFID叉車進行物料存取無疑是最佳的選擇。因為RFID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叉車對托盤實時跟蹤，保證了整個庫房管理系統(tǒng)的可靠性。而且，在整個存儲過程中，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，我們推薦客戶使用基于現(xiàn)場總線IP67防護等級的BLident系統(tǒng)。另外，因為生產(chǎn)原料為食品類產(chǎn)品，所以在這個項目中選用防護等級達(dá)到IP68且適用于食品加工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)載碼體。

由于物料需要通過叉車運輸，所以我們將讀寫頭安裝在叉車上對物料托盤上的載碼體進行讀寫操作。但是同樣安裝在叉車上的網(wǎng)關(guān)如何與上位機通訊成為一個難題擺在我們面前。因為叉車四處移動，無法通過線纜與上位機連接。經(jīng)過多次技術(shù)方案討論和試驗，我們終于實現(xiàn)了可編程Ethernet網(wǎng)關(guān)與上位機的無線網(wǎng)絡(luò)通訊，從而解決了這個難題。同時滿足了客戶提出的整個生產(chǎn)系統(tǒng)全物流實時追溯和產(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)全物流實時追溯的重要組成部分。按功能被劃分為計劃層、配置層和執(zhí)行層。

計劃層：該層自動統(tǒng)計產(chǎn)品庫存量、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)進行生產(chǎn)或安排庫存以滿足客戶訂單需求。

配置層：系統(tǒng)能夠自動把用戶提供的生產(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)庫房的庫存情況，安排生產(chǎn)，并動態(tài)提醒用戶備貨。相關(guān)生產(chǎn)信息分析結(jié)果，以報表形式發(fā)送到相關(guān)人員郵箱或打印成報表。

執(zhí)行層：系統(tǒng)主要通過BLident系列產(chǎn)品，實現(xiàn)對所有物料的生產(chǎn)流程監(jiān)控。根據(jù)生產(chǎn)工藝和物流輸送流程，在物料入庫口及出庫口安裝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。

客戶評價

該項目的系統(tǒng)集成商是圖爾克（天津）傳感器有限公司工程部。項目負(fù)責(zé)人李稼軒在談到BLident產(chǎn)品時說：“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的速度運動讀寫，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防護等級的載碼體，可以應(yīng)用在惡劣的場所；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米的電纜長度極大地方便了安裝，也減少了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；標(biāo)準(zhǔn)的PIB功能模塊減化了程序開發(fā)。”