RFID与无线网络通讯技术的完美结合

　　近来，随着中国人对食品安全卫生的日趋关注，一些国内大的食品厂也希望在其原料加工，生产，存储，运输过程中使用RFID技术，来实现物料追溯，并提高生产效率。

　　图尔克中国公司是图尔克德国公司的全资子公司，长期致力于工业控制领域的发展，产品涵盖了从传感器，中间连接件到现场总线IO和控制器几乎全部的电气控制产品。2005年，图尔克中国适时地将BLident产品引入中国。BLident是图尔克公司在BL67/20现场总线平台上开发的RFID产品。BL67/20这个现场总线平台，赋予了BLident产品极大的性能优势：支持多种通讯方式，可以方便地与各种控制器或工业计算机交换数据;2~8个通道任意组合;可以提供IP67或者IP20防护等级产品;兼容BL67/20平台下的所有产品，包括开关量和模拟量的输入/输出模块，RS232/422/485通讯模块，高速计数模块等;同时BLident支持动态读写，载码体最大允许移动速度可以达到10m/s;并且可以提供直接安装于金属表面的薄型载码体以及高温载码体。

　　所有的这一切，使得BLident在工控领域的自动化控制和信息化管理应用中如鱼得水。图尔克可以根据客户各种不同的工艺流程情况，提供完美的RFID解决方案。

　　行业分析

　　食品行业是图尔克目前关注的一个新兴行业。随着中国人对食品安全卫生的日趋关注，食品原料的加工、生产、存储、运输过程被要求实现可追溯，从而保证原料的处理过程安全可靠。在这些过程中，RFID得到了充分的应用。尤其是在原料仓库里，RFID的应用，使得控制系统的自动化和信息化程度进一步提高，控制方案更加完美。

　　客户需求

　　该项目是国内某大型合资食品公司投资建设的味精生产线，拥有国内最先进的味精生产工艺和技术，所以客户希望在这个项目中使用技术先进，性能可靠，性价比高的产品和系统。特别是在原料中转库中建立一套物料追溯管理系统，通过使用RFID技术，对物料进行实时管理与追溯。该系统应该自动将入库数据单转换为单一托盘对应的数据信息，并通过RFID读写头自动写入载码体中。然后，系统自动分配库房区域，指导叉车把物料摆放到库房的相应位置，并将位置信息与托盘上载码体信息在系统中绑定在一起。出库时，系统能够根据生产订单分解成的生产任务，自动指导叉车从库房中按先入先出的原则提取物料并送到相应生产线上。在提取物流过程中，叉车上的读写头应对物料托盘上的载码体进行校验，判断物料是否是需要的。如果物料在入库、出库、进入生产线时发生错误，系统应自动报警并提示操作人员进行相关处理。另外，在整个库房管理过程中，托盘需要被重复使用。

　　数字化托盘

　　嵌入载码体的托盘被称为数字化托盘，被广泛应用在目前所有使用RFID技术的库房管理系统中。这种托盘既不影响货物的装载，也便于实现大批量货物的精确数字化管理。

　　与传统贴有条形码的托盘相比，数字化托盘在入库环节操作更为简便。因为它无需工人事先打印很多条形码，然后用Barcode枪一一扫描，再贴到每个托盘上。所以减少了工作时间，降低了工作难度。另外，载码体适用于恶劣环境，即使表面有划痕、污渍也不会影响正常识读。而且，它不会像条形码一样易被雨水毁坏，可以被重复使用。载码体UID的唯一性也提高了物料追溯的精确度。

　　RFID叉车

　　在小型仓库中，利用RFID叉车进行物料存取无疑是最佳的选择。因为RFID读写头被安装在叉车前端，从而更靠近托盘上的载码体，使读取效果得到大大地改善。另外，RFID叉车对托盘实时跟踪，保证了整个库房管理系统的可靠性。而且，在整个存储过程中，排除人为干预，可以减少操作失误，提高作业效率。

　　BLident解决方案

　　由于生产设备及原料位置分散，现场环境潮湿，物料呈粉尘状，以及生产连续，物料种类多等特点，我们推荐客户使用基于现场总线IP67防护等级的BLident系统。另外，因为生产原料为食品类产品，所以在这个项目中选用防护等级达到IP68且适用于食品加工行业的标准载码体。

　　由于物料需要通过叉车运输，所以我们将读写头安装在叉车上对物料托盘上的载码体进行读写操作。但是同样安装在叉车上的网关如何与上位机通讯成为一个难题摆在我们面前。因为叉车四处移动，无法通过线缆与上位机连接。经过多次技术方案讨论和试验，我们终于实现了可编程Ethernet网关与上位机的无线网络通讯，从而解决了这个难题。同时满足了客户提出的整个生产系统全物流实时追溯和产品全生命周期管理的要求。

　　物料追溯系统

　　物料追溯生产管理系统是生产系统全物流实时追溯的重要组成部分。按功能被划分为计划层、配置层和执行层。

　　计划层：该层自动统计产品库存量、客户订单状况与原料需求，然后将这些信息传送至物料追溯生产管理系统，由执行系统进行生产或安排库存以满足客户订单需求。

　　配置层：系统能够自动把用户提供的生产订单信息分解为生产任务并下发到各生产设备及相关部门。并根据库房的库存情况，安排生产，并动态提醒用户备货。相关生产信息分析结果，以报表形式发送到相关人员邮箱或打印成报表。

　　执行层：系统主要通过BLident系列产品，实现对所有物料的生产流程监控。根据生产工艺和物流输送流程，在物料入库口及出库口安装RFID读写头，并在包装生产线各入线处安装配置RFID读写头，全程监控物料流向。

　　客户评价

　　该项目的系统集成商是图尔克(天津)传感器有限公司工程部。项目负责人李稼轩在谈到BLident产品时说：“图尔克RFID读写头形状与接近开关类似，安装灵活方便;载码体以<0.5m/S的速度运动读写，可以准确读出200字节;读写距离在0~200mm之间，完全满足应用需要;通过LED灯指示可以了解读写头和读写模块的工作状态;IP68防护等级的载码体，可以应用在恶劣的场所;预铸线缆确保数据能在恶劣的工业环境中安全传输;最大50米的电缆长度极大地方便了安装，也减少了网络节点;标准的PIB功能模块减化了程序开发。”

　　总结

　　RFID作为物料识别的一种技术，被广泛应用在仓储管理系统中。使用RFID技术，可以对物料入库、出库、库存盘点等各个环节的数据进行自动化采集，保证仓库管理各个环节数据输入的快速、准确，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。利用RFID技术，还可以及时掌握所有库存物资当前所在位置，有利于提高仓库管理的工作效率。

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