西门子RIFD在JWF9562A粗细联合运输系统中的运用
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【摘 要】 本文主要介绍了JWF9562A粗细联合运输系统的工作原理和西门子电子标签的特性，以及西门子电子标签在此系统中被运用的原因及如何被运用的等问题。
【关键词】 西门子 电子标签 JWF9562A 粗细联
1 前言
近十年来，飞速发展的中国开始出现用工荒的现象，用工荒直接导致企业的生产管理陷入瘫痪。在纺织企业的有铁炮粗纱机基本处于被淘汰的境地，各种电脑控制粗纱机、细纱机越来越广泛的被应用。随着电脑粗纱机、细纱机的大面积使用和中国用工荒，纺织企业生产成本居高不下等现象，粗细联合运输系统被广大纺织企业认可并采用，以此节省运行成本、提高运行效率，达到全自动无人化管理。
2 JWF9562A粗细联合运输系统介绍
JWF9562A粗细联合运输系统系统旨在为粗纱机和细纱机搭建桥梁，把粗纱机纺的纱线运输到细纱机，作为细纱机的原料使用，再把细纱机纺纱使用之后的空管运回粗纱机，作为粗纱机的工具使用。纺纱企业的粗纱机和细纱机不是简单的一对一或者一对多的固定使用模式，而是以随时在改变的多台对应多台的模式运转。粗纱机和细纱机的具体使用台数及配比都是随着纺织企业所生产的纱线品种的变换而变换，而且粗纱机和细纱机分属两个车间，更换品种时并不同步。每次更换品种都需要打破以前的配比模式，逐渐过渡到新配比模式的建立。在这个过程中，粗细联合运输系统如何能正确运送纱线和空管成为此系统的关键。为了保证运送的无误率，粗细联合运输系统必须要实时记录各粗纱机、细纱机和所运输产品的信息，因此我们采用了西门子rifd系统。
3 西门子RIFD系统介绍
RIFD全称 Radio Frequency Identification，即射频识别系统，它利用无线电射频实现可编程控制器（PLC）或微机（PC）与标识间的数据传输，从而实现非接触式目标识别与跟踪。
RFID 系统由完美匹配的独立部件组成：
移动数据存储器（标签）；
读/ 写装置和便携式手持终端（readers）；
天线；
与自动化系统连接的接口；
用于系统集成的软件。
西门子RIFD系统SIMATIC RF200是一种紧凑型，低成本读写装置，尤其是适合在工业生产中的小型装配线和内部物流系统中使用。通过RF200，可极为经济有效的实现HF范围（13.56MHz，ISO15693）内的中等性能识别任务。RF200读写装置可与MOBY D产品系列（MDS Dxxx）中的所有ISO数据载体一起使用。可以使用可用于所有MOBY和SIMATIC RF系列（ASM 456、ASM 475、SIMATIC RF1xxC）的通讯模块来连接到SIMATIC S7-300、PROFIBUS、PROFINET和TCP/IP（XML）。
SIMATIC RF200识别系统具有以下功能：
13.56MHz工作频率（工作原理符合ISO 15693）
无源（不带电池）、免维护的数据载体（MDX Dxxx）、存储容量高达2000字节FRAM
坚固耐用的紧凑部件，防护等级为IP67
借助与反复验证的函数块（FC44、FC45、FB45），可简便集成到SIMATIC、PROFIBUS、PROFINET、TCP/IP中。
RF200识别系统的优点：
价格合理，节省空间的紧凑部件。
可与MOBY D系列种价格具有吸引力且不带电池的ISO 15963数据载体一起使用，投资和运行成本都较低。
拥有工业识别领域内完整和可扩展的产品系列，可实现灵活和经济的解决方案。
通过无缝集成到全集成自动化系统中而简化组态、调试、诊断和维护。
通过PROFIBUS和PROFINET通讯模块与自动化系统（如SIMATIC、SIMOTION和SINUMERIK）进行集成总线连接。
通过随时可用的函数块进行简便的S7软件集成。
RF200的技术特性如表1：
RF200通用技术特点
在jwf9562a粗细联合运输系统中我们分别在粗纱侧，空、满管进库侧及细纱侧使用RIFD系统。
在JWF9562A粗细联合运输系统中，最重要的一个参数就是纺纱品种，纺纱品种是将粗纱机和细纱机对应的参数，是运输系统选择运送纱线目的地的参数，因此纺纱品种贯穿整个运输系统，是整个运输系统正确运转的核心和前提条件，因此必须实时记录运送纱线的品种。以下图为例，介绍一下RIFD如何实现实时记录纱线品种，参与系统运输。（见图1）
示意图粗纱机为JWF1418型自动落纱粗纱机，粗纱机上轨道挂空管，落纱后在机器后进行换纱，将上轨道的空管和下轨道的纱线交换。换纱完成后上轨道电机运转，带动链杆到粗纱机出口等待出的命令，出口侧安装西门子RIFD系统，每次运送大纱到出口侧等待出的命令时，读写器都将向运送机构所携带的电子标签写粗纱台号、纺纱品种等信息，运送机构检测可以出粗纱侧，带动链杆向满纱库运转。电机带动链杆到满纱库入库口，入库口安装西门子RIFD系统，读写器读取链杆上电子标签内容，检测纺纱品种号，与库里设置的存放纱的轨道内容对比，选择入库轨道号码，安装选择轨道号入库存放纱线。细纱机需要纱线的时候，通知控制单元，要纱的台号，控制单元按照细纱机设置的纺纱品种及库内存放纱线的时间选择需要出库的链杆，再由电机运送到细纱侧。由于系统中细纱机台数比较多，细纱机侧主轨道可以满足同时走多条链杆，因此细纱机主轨道侧安装RIFD系统，对细纱机主轨道进行分段处理。每次链杆运行到RIFD处，读写器都要检测纺纱品种，再与细纱机的品种和状态相比较，选择需要进的细纱机，并由电机运送链杆至细纱侧。至此，结束了粗纱所纺大纱运送至所需细纱机的过程，而细纱机纺完的空管运送到粗纱机过程与此基本一致。
5 RIFD控制在程序上的实现
在JWF9562A粗细联合运输系统中，我们使用了西门子RFID读写器RF260R 、电子标签MOBY D126和RFID读写器通讯线。S7-1200 PLC通过RS232通讯模块与RF260R读写器连接起来，使用的连接电缆是RS232电缆。RF260R读写器通过S7-1200的专用软件库和MDSDxx数据载体进行读写通讯。（见图2）
1、RF260R读写器
2、RS232通讯模块
3、S7-1200 PLC
4、MDSDxx数据载体，本系统是MOBY D126
5、连接电源和通信电缆
6、电源模块
（1）设备组态：对S7-1200新建项目并进行设备组态，见图3：设备组态中包括所选用PLC的CPU（本系统中选用CPU 1214C DC/DC/Rly）和所选用通讯模块（本系统中选用RS232通讯模块），并对所选模块进行硬件配置。
（2）调用RIFD库文件到主程序，并编写RIFD程序：对RIFD程序块进行编写，根据系统要求，填写参数设置，举例介绍几个参数：
cmd_config_hw_id：RS232通讯模块地址，本系统中设置为269。
cmd_reset_presence：RIFD程序块复位接口参数，对于RF260R读写器需要设置为16#25。
cmd_read_start：RIFD程序块对电子标签内容进行读操作的条件，检测到上文介绍读取的信息。
cmd_write_start：RIFD程序块对电子标签进行写操作的条件，检测到上文介绍写操作的信息。
return_config_done：设置完成标识，此变量为1时，可以进行下一步操作。
return_write_done：向电子标签进行写操作完成。
return_write_done：向电子标签进行读操作完成（见图4）。
对于RIFD程序块，必须要进行初始化工作，没有进行初始化之前，RF260R读写器指示灯每0.5秒闪一次，在初始化完成之后，指示灯变为常绿，当电子标签MOBY D126进入检测区内，RF260R的指示灯变为橙色。如果满足写操作的条件，则将指定的数据块内的数据写入数据载体中，如果满足读操作的条件，则将数据载体中的数据存放到指定数据块的地址，这样一次读、写操作就完成了。可以把读、写出来的数据进行其他操作，满足系统需求。
6 结语
RIFD射频识别技术的运用，在JWF9562A粗细联合运输系统中，有效解决了粗、细纱纺纱品种更换的难题，保证了整体系统运行的无误，满足了纺织企业更换品种时的无人管理模式，提高了效率，取得了很好的成果。
参考文献：
[1]罗春斌，易斌.RIFD技术发展与应用综述.通信技术，2009，42（12）：112-114.
[2]西门子公司，RFID Configurating Guide.西门子样本手册，2011.
[3]西门子公司，RIFD系统产品样本.西门子样本手册，2009.
[4]西门子公司，A0608_S7-1200 PLC 与RFID 读写器的通信，2012.