ZigBee在生產(chǎn)線智能化管理上的應(yīng)用
傳統(tǒng)制造業(yè)的生存和發(fā)展離不開生產(chǎn),因此,如何智能化地高效管理生產(chǎn)線,是企業(yè)管理者必須考慮的問題。生產(chǎn)線智能化管理系統(tǒng)可采用RFID卡、無線終端設(shè)備(采用ZigBee模組)、ZigBee串口服務(wù)器(ZBCOM-300IE)、LED顯示屏和PC機組成,能使企業(yè)管理層實時掌握生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
管理系統(tǒng)主要有兩個部分組成:以RFID卡為核心的信息采集系統(tǒng)、和以ZigBee無線通信為核心的信息傳輸系統(tǒng)。
RFID技術(shù),又稱無線射頻識別,是一種通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的通信技術(shù),其通信過程無需在識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)間建立機械或光學(xué)接觸。目前在傳統(tǒng)的離散生產(chǎn)制造行業(yè)中,相對被廣泛使用的條碼技術(shù)而言 ,RFID技術(shù)可遠距離讀寫 ,能在高速移動的狀態(tài)下讀寫并存儲大量的數(shù)據(jù),可穿透性讀寫,能在惡劣的環(huán)境下使用。
采集系統(tǒng)先通過RFID卡捆綁上生產(chǎn)車間的半成品和車間工人的識別碼,工人每做完一道工序就讀取RFID卡上的信息錄入系統(tǒng),能夠?qū)γ恳慌浳锏倪M度、流向進行實時的監(jiān)控。
信息傳輸系統(tǒng)由ZigBee終端節(jié)點模組和集中器(網(wǎng)關(guān))兩個角色組成,每個工位上都設(shè)有一個ZigBee無線終端,一個集中器連接50~100個終端節(jié)點,可以將工位上的運行狀態(tài)等信息實時傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器。集中器和后臺可通過RS-232或以太網(wǎng)連接。
在后臺控制室管理者可通過PC與服務(wù)器相連,進而判斷在生產(chǎn)品的完成情況及各個工位的運轉(zhuǎn)情況,系統(tǒng)流程圖如下圖所示。
信息傳輸系統(tǒng)無線化的優(yōu)勢在于:可以省去工廠前期布線的繁雜和后期維護的麻煩,節(jié)約線材成本;實時統(tǒng)計工人的產(chǎn)量、效率、計件工資、貨物跟蹤、品質(zhì)監(jiān)控和貨期把控,輕松實現(xiàn)可視化生產(chǎn)、智能化管理,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效益。
1.RFID讀卡模組
ZLG600A系列是基于復(fù)旦微平臺開發(fā)的13.56MHz讀寫卡模組。此系列符合ISO14443、ISO7816標(biāo)準(zhǔn),支持Mifare卡、CPU卡和接觸式SAM卡的操作。用戶無需了解底層寄存器,幾條簡易的串口命令即可實現(xiàn)RFID讀寫卡功能,具有小體積、易用、可靠等特點,可讓用戶方便、快捷地將接觸式/非接觸式IC卡技術(shù)融入到產(chǎn)品中。
AW5161是致遠電子基于NXP JN5161無線微控制器開發(fā)的一系列低功耗、高性價比的ZigBee模組,模組發(fā)射功率最高可達20dBm,配合最高-100dBm的接收靈敏度,最遠可覆蓋的通信距離超過1.9km。模組內(nèi)置的FastZigBee協(xié)議可幫助用戶快速組建無線網(wǎng)絡(luò),自組網(wǎng)節(jié)點數(shù)高達200個。
ZBCOM-300IE,是一款RS-232/485/422三合一串口轉(zhuǎn)ZigBee設(shè)備;ZBNET-300C-U是一款ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備,這兩款設(shè)備采用工業(yè)級ZigBee專用射頻處理器,支持透明傳輸模式,無需二次開發(fā)即可輕松組建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò),并且均支持與AW5161系列ZigBee模組兼容通信。