普诺玛RFID智能传感器系统在制造业中的应用
——普诺玛集团/蓝泰科技
普诺玛新推出的智能传感器系统成功应用于家电生产线、烟草生产线、汽车装配线等诸多自动化生产线中，减少了劳动力资源、提高了生产效率和生产装配过程的准确性，方便管理层面实时了解生产过程信息，实现了生产过程的自动化控制、透明化监管和生产装配信息的可回溯。
普诺玛智能工控传感器系统主要包含两大部分，即RFID射频标签部分、智能识读传感器部分。
一、 RFID射频标签部分：
射频标签（tag或SmartLabels），也可称为数据载码器（Data Carrier），是存储生产过程数据信息的移动的数据载体，按照其供电方式，可以将射频标签分为无源标签和有源标签两种，无源标签的读写距离较近，通常应用在小型产品的组装及生产过程中，有源标签的读写距离较远，一般均可达到5m、15m甚至更远距离，通常应用在大型产品的组装及生产过程中。按照标签的工作原理，又可以分为低频标签（125KHz/134.2KHz）、高频标签（13.56MHz）、超高频标签（900MHz）以及微波频段标签（2.4GHz）。普诺玛科技借助多年来在工控行业的尝试和经验总结，推出了数十种可应用在工业自动化领域的射频标签，外形多样、耐高温、抗金属屏蔽等一系列特性，使普诺玛射频标签行业内得以广泛应用。
二、 智能识读传感器部分：
普诺玛识读传感器，也可以成为读/写设备，其通过射频识别技术，以非接触方式，实现对射频标签（即数据载体）内数据的读或写操作。普诺玛科技针对不同的应用场合、安装条件、用户需求，推出了不同形式的识读传感器，如图所示。
另外，普诺玛智能识读传感器，同时具备控制器的功能，即：它一方面接受工业用可编程控制器PLC发送的数据指令，并将其转化为读写指令发送给读写模块，另一方面，它将从读写模块识读接受到的射频标签的数据信息发送给PLC。即实现现场识读设备与上层控制器PLC之间的无缝连接。由于市场上PLC种类及现场总线协议繁多，因此，普诺玛科技推出了不同总线形式的智能识读传感器，例如：Modbus协议、Dvicenet协议、Profibus协议、TCP/IP、Serial（RS232/RS485）。
三、 应用案例介绍：
（一） 汽车制造业：
在汽车制造中，从最初部件毛胚制造，到整车装配调测完成，整个生产过程构成一个庞大的系统，每个专业化生产车间完成不同的制造。同时，汽车生产除了各种生产车间外，还伴随着如原材料，半成品供给等物流过程。如何高效，高质，经济，准确，灵活地完成生产任务，如何将生产信息准确实时反映给中央系统，这是生产企业非常关注的。
普诺玛智能传感器系统应用在某知名汽车制造企业生产线上，在各生产环节安装智能识读传感器，在相应部件上固定射频标签，射频标签里面存储部件信息（如编号，加工信息等）例如在车身加工环节(Body Shop)，使机器手准确了解车身加工信息，从而完整精准的操作。通过采用了普诺玛智能传感器系统，大幅度地提高了生产信息透明性，可追溯性以及可靠性。在涂装环节，所采用的产品必须耐高温。针对该应用场合，普诺玛智能传感器系统射频标签完全符合该应用环境，当每个已喷漆的车身进入总装生产线时，都会在其的发动机上固定一个数据载码器（射频标签），并向其中写入与型号相关的数据(如汽车底盘数据)。在发动机制造，动力总成环节，由于产品及工序的复杂性，通过采用高频HF13.56MHz射频识别系统，可及时获取，组合生产信息，提高该环节的准确性及提高生产效率。采用普诺玛智能传感器系统之前采用的是条码识别系统，需通过人工进行数据采集，而普诺玛智能传感器系统不用接触即可识读射频标签里的信息，且能在环境恶劣（高温、粉尘、潮湿、电磁干扰等）的工作场所正常运行，无须人工干预，避免了人为出错。
（二） 烟草行业：
普诺玛智能传感器系统针对烟草行业企业到货扫描和打码到条的实际需求，结合射频识别的非接触、存储容量大、读取速度快等应用特性，对商业企业结合打码到条三扫的射频识别应用进行设计的。 主要是利用后台数据库把射频标签（tag或SmartLabels）与该射频标签所贴在的托盘上的件烟信息相关联，通过普诺玛智能识读传感器采集射频标签的数据并及时上传给中央系统，就能够获取整托盘件烟的条码信息。
企业在卷烟到货时，采集每件到货件烟的条码信息，实现烟草到货扫描，同时把采集到的件烟条码信息与代表托盘标识的射频标签建立垛信息，把此垛信息压缩加密后保存在射频标签的数据区域中，托盘上的射频标签ID号就与码放其上的件烟条码信息关联了起来，然后件烟与托盘作为一个整体，以关联好的形式在企业内部进行存储、流通；在企业内部存储、流通期间若发生托盘上件烟变更的情况，通过智能识读传感器更新射频标签数据区中射频标签和托盘上件烟条码信息的垛信息，以保证垛信息的实时准确性；在打码到条应用中需要采集拆箱的件烟的条码信息，此时则可以扫描代表托盘标识的射频标签，并根据射频标签数据区中其与件烟条码的垛信息，简单快捷的采集到整托盘全部件烟的条码信息。
把电子标签和件烟条码信息的垛信息与相应的仓库管理系统（如仓库电子地图系统、数字仓库管理系统）相结合，使仓库管理到区域（库位）、管理到托盘、管理到件烟等等，提供货位的盘点效率，有效的较少货物盘点的错误。
（三） 家电生产行业：
普诺玛智能工控传感器系统根据自动化生产线的实际情况,在流水线物品托盘上安装射频标签,标签里面存储物品相关资料.同时在生产线每道工序安装相应的智能传感器,每个传感器都是惟一地址,传感器接入总线跟PLC或者工控机来通讯.传感器将现场采集的射频标签信息上传,上位机将收到的信息进行处理,然后发出指令给执行装置来执行相应的动作.传感器同时接收上位机发来的读写指令,对托盘上的射频标签内容进行识读和修改.
自动化生产线采用智能传感器来实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品和成品的识别与跟踪，减少人工识别成本和出错率，提高效率和效益。特别是在采用准时制生产方式的流水线上，原材料与零部件必须准时送达到工位上。就能通过识别射频标签来快速从品类繁多的库存中准确地找出工位所需的原材料和零部件。还能帮助管理人员及时根据生产进度发出补货信息，实现流水线均衡、稳步生产，同时也加强了对质量的控制与追踪。
当原材料、零部件或者半成品进入第一道工序时,PLC或者工控机发指令给工控RFID智能传感器,将这些物料的相关资料写入托盘上的射频标签相应扇区.在完成第一道工序时,PLC或者工控机又会发指令给传感器,将完成第一道工序的信息写入标签.接着进入下一工序,这传感器识读射频标签的信息,并将信息上传给PLC或者工控机,如果上位机读到的信息标识不符,则下指令给执动装置再执行相应工序,直到传感器反馈的射频标签信息符合条件,才能进入下一工序。
普诺玛智能工控传感器和一般传统传感器相比,具有独特的优势.传统传感器没有现场数据存储功能,只提供一个简单的逻辑量给中央系统,很多情况仍需要人工来完成,而工控RFID智能传感器可读取存储在射频标签里的数据,可以全程实时掌握生产线的情况.整个制造过程都在实时监控中,传感器及时将前面的信息反馈给中央系统,中央系统将得到的信息进行处理,再根据处理结果来判断是否发指令给相应执行装置执行动作.这样将各个工序生产过程可视化.使企业提高了生产效率,减少了生产成本,为企业带来更大的效益。
