Исследования применения производственных процессов двигателей на основе RFID-технологий

　　1. Обзор RFID

　　RFID (Радиочастотная идентификация) — это метод сбора данных, который появился лишь в последние годы и в настоящее время является самой ценной технологией автоматической идентификации и сбора данных. Её основной принцип заключается в использовании индуктивного и электромагнитного соединения для автоматической идентификации и отслеживания идентифицированных объектов. Радиочастотная технология обладает множеством преимуществ, таких как высокая точность, высокая адаптивность к окружающей среде, мощные возможности противодействия помех и повторное использование. В настоящее время она широко применяется в продажах коммерческих универмагов, управлении логистикой и транспортом, а также в производственных линиях промышленной автоматизации.

　　База FAW Jiefang Xichai Huishan оснащена современной линией по производству дизельных двигателей тяжёлых автомобилей, включающей четыре линии по резке и сборке металлов, школьный автобус и семь производственных линий масляных уплотнений. Производственная линия обработки 6DM была введена немецкой компанией GROB. Информация о процессах производственной линии, особенно о обработке заготовки, о текущем времени в процессе заготовки и эффективности оборудования, всегда была ключевым направлением управления производством. Из-за аппаратных ограничений в производственном оборудовании мастерских возникает острая необходимость модернизации функций на основе существующего оборудования. Позволяет читать, записывать и хранить обрабатывающую информацию для каждой заготовки, загружая её на сервер данных для сбора и анализа больших данных, а результаты анализа в конечном итоге используются для управления производством.

　　В этой статье главным образом объясняются функции сбора и передачи RFID-данных проводки 6DM машин в проекте демонстрационного строительства базы для тяжёлого дизельного двигателя FAW Jiefang Xichai.

　　2. Выбор аппаратного обеспечения RFID

　　Исходя из требований к аппаратной конфигурации местных станков, выбирайте продукты, связанные с BALLUFFRFID, включая индуктивно-связанные RFID-продукты серии BIS M, используемые для чтения и записи информации о загальних изделиях, включая RFID-процессоры, RFID-головки для считывания/записи, RFID-носители данных и соединительные кабельные разъёмы.

　　Этот продукт отличается компактной конструкцией, длительным сроком службы, сильной способностью защиты от помех и быстрой возможностью чтения/записи данных, что делает его особенно подходящим для сбора логистической информации для заготовок на производственных линиях.

　　(1) Введение в аппаратное обеспечение: Процессор BALLUFF BIS M работает на частоте 13,56 МГц для высокочастотной связи. Процессор поддерживает подключение двух головок чтения/записи. Выберите соответствующую модель головки чтения/записи BIS00M6. Сервисный интерфейс может использоваться для подключения программного обеспечения для настройки чтения/записи носителей данных.

　　Чтобы обеспечить надёжную установку на блоке цилиндров и головке, выберите носитель данных, BIS00PT похожий на винт, который можно прикручивать к блоку и головке, как к винту, для надёжной установки. При использовании вместе с соответствующей головкой чтения/записи максимальное расстояние распознавания чтения/записи для этого носителя данных составляет 4 см, что соответствует требованиям чтения/записи во время обработки заготовок на производственной линии (см. рисунок 1).

　　Рисунок 1: RFID-процессор, считыватель/записчик и носитель данных

　　(2) Взяв в качестве примера информацию о обработке производства заготовки, основываясь на необходимой информации о производственном процессе и в сочетании с требованиями к управлению производственной линией, определяются требования к хранению области данных внутри носителя данных. Прилагаемая таблица содержит информацию, которую RFID должен собрать во время обработки.

　　Данные, необходимые для сбора через RFID для информации о производственном процессе на линии обработки на 6DM, в основном включают два типа: информацию о заготовке и информацию об обработке. Информация о заготовке в основном включает номера деталей, серийные номера и т.д.; Информация о процессе обработки включает качество заготовки, статус заготовки и номер процесса.

　　Таблица определения информации внутри носителя данных

　　Возьмём в качестве примера станцию OP40 линии блока цилиндров, в обеих точках загрузки и разгрузки станка есть головка чтения/записи. Когда цилиндр с установленным носителем данных поступает к точке подачи OP40, ПЛК завершает чтение и запись информации о заготовке в точке подачи. Например, отображаются номер детали, серийный номер и информация о обработке предыдущего процесса, а соответствующая информация отображается на панели HMI. Одновременно проводится проверка информации о обработке для определения, прошла ли заготовка предыдущий процесс. Рабочий процесс показан на рисунке 2.

　　Рисунок 2 Процесс чтения/записи носителем данных

　　После завершения обработки заготовки машина поступает в разряжающий порт, где ПЛК записывает информацию о обработке и отображает её на панели HMI. Информация о обработке OP40 также записывается в носитель данных. ПЛК передаёт эту информацию о обработке вместе с ранее прочитанными номерами деталей, серийными номерами и другими данными на сервер данных, формируя канал обработки для заготовки и таблицу всего процесса обработки заготовки. Сервер данных выступает в роли коммуникационного интерфейса с сервером верхнего уровня, временно храня информацию, связанную с обработкой станка на конвейере.

　　(3) RFID-конфигурация внутри станков GROB. После завершения аппаратной проводки первым шагом является настройка аппаратного обеспечения на ПЛК (см. рисунок 3) и настройка IO-адреса. Далее завершаются программирование PLC и PLC, считывание винтов данных и запись (см. рисунок 4).

　　Интерфейс дисплея HMI был переписан для отображения и подтверждения RFID-информации. Например, операторы могут использовать этот интерфейс для подтверждения неконформной обработочной информации.

　　(4) Запишите идентификатор заготовки онлайн-заготовки. На загрузочной станции PC+PLC+RFID используется для добавления оборудования для ввода информации о винтовах для загрузочной заготовки. Когда заготовка поступает на эту станцию, оператор прикручивает винт для данных к заготовке и вводит уникальный серийный номер на ПК. Когда заготовка проходит, ПЛК записывает серийный идентификатор в винт данных. Фактический продукт показан на рисунке 5.

　　Рисунок 5: Запишите ID онлайн-заготовки на RFID-носитель

　　Этот винт данных будет непрерывно следовать за заготовкой, пока не будет обнаружена офлайн-станция. В процессе обработки и передачи заготовки обработка каждого процесса вместе с его ID-номером передаётся на сервер данных.

　　(5) Сбор и анализ данных. Дополнительный сервер данных добавляется в раздел сбора данных на производственной линии, использующий профессиональное программное обеспечение для создания моста между серверами верхнего уровня и полевым оборудованием. Например, KEPServer может собирать данные, необходимые для машины, такие как идентификационный номер заготовки, данные о обработке, количество обработки и сигнализацию машины. Затем профессиональная компания по сбору и анализу данных разрабатывает программное обеспечение для сбора и анализа данных для чтения данных, собранных KEPServer. После анализа данных в сочетании с релевантными приложениями их можно просматривать в реальном времени на компьютерах, планшетах и других клиентах, формируя интеллектуальную платформу управления заводами. В конечном итоге она обеспечивает комплексное управление производственной продукцией, эффективностью оборудования и сигнализацией оборудования. С помощью этой платформы реализуется анализ больших данных по производству, логистике и планированию (см. рисунок 6).

　　Рисунок 6 показывает производственную эффективность некоторых секционных станков

　　Программное обеспечение для системы сбора данных является важным компонентом системы управления заводом. Он состоит из трёх частей: серверной, клиентской и портативной. Дизайн должен следовать таким принципам, как простота и простота эксплуатации, высокая надёжность, хорошая производительность в реальном времени и чёткая структура.