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        基于RFID在箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2013-10-24 03:23:22陳勇進(jìn)鐘舜聰
        海峽科學(xué) 2013年4期

        陳勇進(jìn) 鐘舜聰

        [摘要]該文介紹了RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)及其在煙絲物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。實(shí)踐表明,RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)空箱狀態(tài)的判定和減少出庫時(shí)的差錯(cuò),有利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制和追溯。

        [關(guān)鍵詞]RFID 物流系統(tǒng) 箱式儲(chǔ)存

        自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的一門綜合性科學(xué)技術(shù),是數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。根據(jù)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和具體特征,自動(dòng)識(shí)別技術(shù)分為條碼技術(shù)、射頻識(shí)別、生物識(shí)別及其他識(shí)別技術(shù)。本文結(jié)合煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng),介紹射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的應(yīng)用。

        1、煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

        廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)采用平庫方式,用于自動(dòng)儲(chǔ)存膨脹煙絲,并滿足自動(dòng)將煙絲箱運(yùn)送到出口的功能。該系統(tǒng)主要由鏈板式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)巾斏圃詸C(jī)、煙箱拆/碼垛機(jī)、煙箱提升機(jī)和衛(wèi)星小車等機(jī)械設(shè)備,以及稱重檢測(cè)裝置、RFID讀寫器和電氣控制系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)由一層的進(jìn)出庫間和三層的煙絲庫兩部分組成,詳見圖1和圖2。

        2、RFID技術(shù)介紹

        RFID是Radio Frequency Identification的簡(jiǎn)稱,即射頻識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的元接觸識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息,無需人工干預(yù),可工作在各種惡劣環(huán)境中。

        射頻識(shí)別系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分一般由標(biāo)簽、閱讀器、天線、主機(jī)組成。軟件部分包括RFID系統(tǒng)軟件、中間件和應(yīng)用軟件。硬件組件負(fù)責(zé)捕獲和識(shí)別數(shù)據(jù),軟件部分則負(fù)責(zé)管理和處理標(biāo)簽與讀寫器之間、讀寫器與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

        圖3為RFID系統(tǒng)工作原理圖。一般情況下。電子標(biāo)簽處于“等待”或“休眠"SE作狀態(tài),當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的作用范圍時(shí),檢測(cè)到一定特征的射頻信號(hào),便從“休眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)到“接收”狀態(tài)。讀寫器經(jīng)過組選擇和查詢,并遵從一定的技術(shù)協(xié)議,最后與電子標(biāo)簽建立通信。讀寫器將要發(fā)送的信息,經(jīng)編碼后加載在某一頻率的載波信號(hào)上經(jīng)天線向外發(fā)送,電子標(biāo)簽接收此脈沖信號(hào)后,其卡內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密。若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息,經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過卡內(nèi)天線再發(fā)送給閱讀器,閱讀器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理;若為修改信息的寫命令,有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓,為擦寫EEP-ROM中的內(nèi)容提供電源。

        3、RFID在煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

        我司的煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)具有空箱入庫(含初始化)、實(shí)箱入庫和實(shí)箱出庫等功能。一層的工藝流程如圖4所示。

        3.1 空箱入庫(含初始化)流程

        空箱入庫是對(duì)返回的空箱執(zhí)行的入庫任務(wù)。當(dāng)空箱入庫時(shí),首先在B站臺(tái)稱量空箱重量,然后在C站臺(tái)利用RFID讀寫器讀取空箱的重量信息,最后,比對(duì)兩者的重量信息。當(dāng)兩者重量信息的差值超標(biāo)時(shí),就判定煙箱異常(破損或含有雜物),不能入庫而剔除到K站臺(tái)等待處理(清掃或更換RFID芯片)。當(dāng)兩者重量信息的差值無超標(biāo)時(shí),表示煙箱無破損和不含有雜物,允許入庫。

        當(dāng)空箱初始化時(shí),首先,在B站臺(tái)稱量空箱重量,然后,在c站臺(tái)RFID讀寫器向RFID芯片寫入煙箱的基礎(chǔ)信息(如空箱重量、箱號(hào)、箱子類型),接著,讀取RFID芯片的信息,分析寫入信息是否成功,如果不成功則剔除煙箱到K站臺(tái)等待處理??障淙霂炝鞒虉D如圖5所示。

        3.2 實(shí)箱入庫流程

        從緩存線E站臺(tái)提供空箱給裝箱站,裝箱站根據(jù)設(shè)定重量進(jìn)行自動(dòng)裝箱,然后輸送實(shí)箱到G站臺(tái),同時(shí)提供該煙箱內(nèi)煙絲的凈重和物料的相關(guān)信息(如批次號(hào)、規(guī)格、質(zhì)量信息等)給G站臺(tái)的控制系統(tǒng)。當(dāng)質(zhì)量異常時(shí),系統(tǒng)不對(duì)RFID芯片寫入任何信息而直接把實(shí)箱剔除到Y(jié)站臺(tái)。而對(duì)質(zhì)量合格的煙箱,首先進(jìn)行RFID芯片的信息寫入,寫入的信息有煙絲凈重、批次號(hào)、裝箱時(shí)間。其次,讀取RFID芯片的信息,判斷RFID信息寫入是否成功并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

        3.3 實(shí)箱出庫流程

        實(shí)箱出庫時(shí),根據(jù)倉庫管理系統(tǒng)的調(diào)度,出庫的煙箱先后由衛(wèi)星小車、輸送機(jī)、提升機(jī)送到J站臺(tái)。在J站臺(tái),KFID讀寫器讀取煙箱存儲(chǔ)的信息,然后與倉庫控制系統(tǒng)要求的出庫煙箱信息對(duì)比,如果信息不符,則將該煙箱退回三層的煙絲庫,正確則送到Y(jié)站臺(tái)出庫。實(shí)箱出庫流程圖如圖7所示。

        4、結(jié)束語

        在我司物流系統(tǒng)中,利用RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了如下功能:

        ①通過讀取、比對(duì)空箱的重量,防止煙箱內(nèi)含有雜物污染煙絲,提高產(chǎn)品的質(zhì)量;

        ②在煙箱入庫時(shí),通過RFID的多次讀寫和比較判定,防止煙箱信息的丟失,減少煙箱出庫時(shí)的差錯(cuò);

        ③在煙箱出庫時(shí),通過比對(duì)出庫任務(wù)信息,防止出現(xiàn)差錯(cuò);

        ④數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集,便于物料的統(tǒng)計(jì)、分析和生產(chǎn)調(diào)度。

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