基于RFID的工业现场监控整体解决方案

　　数据采集与状态监控的目的及内容

　　机床状态监控主要是借助有效、可靠的仪器、设备或技术手段，采集设备状态或故障信息，以辨识基于机械设备及过程特征的状态特性改变量的过程。

　　车间现场的主要设备分为数控机床与普通机床。

　　1.对数控机床的实时监控与数据采集可以通过DNC网络与机床控制器采集机床的各种信息，管理者可通过网络直接得知所有机床的信息。比如机床的实时状态、运行时间、加工工件数量等，并可依此做出各种详细的分析报告。

　　2.对普通机床可以通过采集机床的电流、功耗、振动、噪声等数据来判断机床的状态，如不正常运转，则自动发出故障报警。

图1：MDC系统效益图

图2：MDC车间应用图

　　MDC的部署架构与内容设计

　　机床设备监控系统的硬件包括传感器、MDC数据采集设备、有线/无线传输设备及其它信号采集模块，也就是智能I/O控制器。

　　智能I/O控制器产品主要由嵌入式系统、I/O模块、通讯模块和应用软件接口组成。用户可以根据需求通过Intranet和Internet网络完成分布式I/O控制和部署，同时还可实现对各类传感器、触控开关的数据采集、存储、分析及网络传输等功能，用户可通过二次开发接口构建自己的业务逻辑应用软件，且可快速集成并部署到现有的MES等系统平台中。

图3：案例示意图

　　功能特点

　　1. 将业务前置到设备现场，并具有业务处理能力，分散后台数据处理压力。

　　2. 采集多路开关量和模拟量输入，同时可控制多路关量输出。

　　3. 采集多源异构数据，并根据业务逻辑和算法规则，监视并可控制输出设备包括安灯按钮、蜂鸣器、信号灯、LED屏、RFID读写器、生产传输线、设备电流等终端设备状态。

　　4. 具有本地化复杂数据的处理、传输和存储能力，即使在全局瘫痪的情况下也不影响设备现场本地的业务逻辑处理及存储，以及对现场设备的采集与控制，易于分布式部署。

　　5. 高速以太网通讯，高效的“PUSH”机制，不再需要等待缓慢且带宽要求高的调查—响应消息；同时具备自动存储掉电记录及掉网记录功能。

　　6. 通信接口丰富，产品提供 LAN、WLAN、485 等网络接入方式，以及良好的 Wi-Fi 通信功能，满足复杂现场部署要求。

　　7. 提供用于二次开发的透明TCP协议接口，使用简单的函数指令即可实现本地 I/O 控制和消息传送。

　　8. 具有计算机运算及处理能力，具有VGA接口，可直接连接显示设备，或远程桌面管理，便于管理和配置。

　　软件集成

　　系统使用标准化的软件模块、方法和接口，为生产设备的网络化、自动化提供了一整套的工艺数据接口。

图4-5：软件应用界面

　　系统具有各种不同的统计分析报表模板 数控激光切割设备状态及利用率统计

　　MDC工业现场其他应用

　　1、工业制造数据采集与应用集成

　　针对工业制造环境的复杂工况，新慧物联依托自行研制特种RFID标签、读写器、无线传感网络产品，并结合条码、PLC等技术，可以对物料、在制品、执行设备、刀具、工装等多源异构数据的实时采集，并对产品的宗谱进行跟踪和追溯管理，为企业生产与运作控制提供基础性数据。通过与ERP、MES等系统高效集成，实现对产品的全生命周期管理。

　　2、公共制造资源的定位/跟踪/调度

　　在制造系统中，存在叉车、平板车、现场技术人员等公共资源，这些资源的合理调度和快速响应是提高整个制造系统运行效率的关键。伦科思公司依托自行研制的地感RFID标签、UWB、状态判断传感器、车载终端等产品和技术，可以实现对叉车、现场维护/技术人员等资源的空间位置定位、运行轨迹跟踪、闲忙状态判断、任务分派调度与呼叫，使公共资源配置优化，提高制造系统的快速响应能力。