[发明专利]一种离散制造业加工流水线RFID接口控制器

说明书

技术领域：

本发明涉及纺织、服装、电子、玩具、食品、汽车制造等离散型制造业加工领域，特别是涉及一种离散制造业加工流水线的RFID接口控制器。

背景技术：

众所周知，我国是制造加工业的大国，但是传统制造加工业较发达国家能耗高效率低。随着全球能源的日趋紧张、劳动力成本的日益上涨，制造加工业面临着成本提高和利润下降的严峻考验。如果能将信息技术和现代化的管理手段用于传统制造加工业，特别是对于离散型制造业更多采用智能物料配送及监控系统，可以提高生产效率降低能源和劳动力消耗，从而增强企业的整体竞争力。在离散型制造业的加工流水线应用中，现场物料信息的采集和传输是智能物料配送及监控系统的基础，采用RFID(无线射频识别)技术结合现场总线通讯技术，能有效解决上述问题。

RFID技术是一种非接触式自动识别技术。自从上世纪九十年代以来，RFID技术在身份识别、物流追踪、仓库管理、汽车制造等领域得到了广泛应用。于此同时，国内外也涌现出很多生产RFID读写器的厂家，不过这些厂家的RFID读写器接口方式不一，应用时都需要搭建与其产品相匹配的专有系统，并开发专门针对其读写器的上位机控制软件，这就为RFID技术的应用带来的困难。

如果能有一种介于RFID读写器和上位机控制软件之间的硬件中间件设备，实现离散制造业流水线现场RFID设备管理、协调，并通过标准的现场总线通讯接口和上位机控制软件进行通讯，实现上位机软件对流水线物料数据和操作信息的实时采集、监视和配送调度，必然会对RFID技术在离散制造业推广应用、提高行业信息化管理带来帮助。

发明内容：

本发明的目的是提供一种离散制造业加工流水线的RFID接口控制器，可以有效实现上位机软件对流水线物料数据和操作信息的实时采集、监视和配送调度，实现生产的高效、信息化管理。

本发明采用的技术方案是：

一种离散制造业加工流水线RFID接口控制器，为上位机软件和RFID读写器之间具有硬件中间件功能的设备，包括

用于控制器对外接读写器的供电和通讯的RFID读写器接口；

用于控制器对外接终端的供电和通讯的人机交互终端接口；

用于控制器和上位机之间的通讯的现场总线接口；

用于控制器设定参数的掉电保存的外扩存储器；

能实现各通讯接口驱动，协议封装、解析和转换，任务调度和协调功能的处理器；

以及用于为处理器、通讯接口和外设可靠供电的电源和保护线路。

RFID读写器接口采用RS232接口或RS485接口。

人机交互终端接口采用RS232接口或RS485接口。

现场总线接口采用CAN总线接口。

外扩存储器采用I²C接口的EEPROM芯片。

处理器采用工业级ARM处理器芯片。

电源核心采用驱动电流大、发热量小的开关电源芯片，可以为控制器内部的处理器和通讯接口供电或为控制器外接的读写器和终端设备供电。

本发明的RFID读写器接口用于控制器对外接读写器的供电和通讯，以此控制RFID读写器读或写操作等工作状态，并采集读写器所读取或写入的流水线物料RFID信息，优选地，RFID读写器接口采用RS232接口或RS485接口。人机交互终端接口用于控制器对外接终端的供电和通讯，以此采集操作人员在终端的按键信息，并驱动终端的液晶显示信息刷新，优选地，终端接口采用RS232或RS485接口。

现场总线接口用于控制器和上位机之间的通讯，上位机软件通过现场总线对流水线上的控制器工作状态进行设定，控制器将采集的流水线物料RFID信息和终端的操作信息通过现场总线发送给上位机。上位机软件根据接收到信息进行处理后，控制执行机构进行相应动作，实现对流水线物料配送的实时监控和优化调度。优选地，现场总线接口采用CAN总线接口。本发明中控制器与上位机通讯，是通过CAN总线接口来实现。在流水线每个站点都装有一台控制器，每个控制器具有一个CAN总线接口。对于上位机来说，要想和流水线上的控制器接入同一条CAN总线和控制器进行通讯，可以通过加装接口协议转换卡，将上位机原有的通讯接口转换成CAN总线接口来实现。优选地，接口协议转换卡采用PCI-CAN卡，插入上位机的PCI插槽，引出标准的DB9针CAN总线接口。