圖1：軟件控制模塊程序功能流程

圖2：為實(shí)現(xiàn)基本讀寫功能所設(shè)計(jì)的RFID讀寫功能塊 子色制圖

課題背景

浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寧波卷煙廠制絲車間采用箱式儲(chǔ)絲技術(shù)，以煙箱為載體，實(shí)現(xiàn)煙絲的存儲(chǔ)和流轉(zhuǎn)。信息管理系統(tǒng)對(duì)WMS數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息與煙箱底部RFID卡內(nèi)的信息進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)煙箱的防差錯(cuò)管理。而煙箱信息的修改，除生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的自動(dòng)寫入、置空、重寫功能外，還需要具備手動(dòng)修改功能，方便部分特殊煙箱的信息修改。

目前，車間在現(xiàn)場(chǎng)配備了手持式RFID讀寫槍，其缺點(diǎn)是顯示界面小、字符串連續(xù)不分開(kāi)、無(wú)注解等，僅能用于數(shù)據(jù)的讀取，不可修改寫入。而使用筆記本電腦在線程序修改寫入數(shù)據(jù)，又存在不夠安全便捷的問(wèn)題。因此，操作人員每次修改煙箱RFID信息，都需要較長(zhǎng)時(shí)間，平均為17.8秒/次，還存在一定的錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。

原因分析

在日常生產(chǎn)過(guò)程中，煙箱RFID信息的修改寫入均由電氣維修工、CT庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)操作工通過(guò)讀寫卡設(shè)備來(lái)完成。其步驟包括：使用帶S7西門子編程軟件的筆記本電腦修改IP地址，接入RFID讀寫卡裝置所在的生產(chǎn)網(wǎng)網(wǎng)段在線程序，通過(guò)S7軟件的變量修改功能，對(duì)幾個(gè)目標(biāo)字節(jié)作修改、清空等操作。

可見(jiàn)，整個(gè)修改過(guò)程較為繁復(fù)、效率較低，存在IP地址沖突造成設(shè)備掉線等隱患，且嚴(yán)重受限于場(chǎng)地和設(shè)備。在面對(duì)大量的寫入或?qū)懣杖蝿?wù)時(shí)，效率低下的缺點(diǎn)會(huì)被無(wú)限放大，手動(dòng)操作的出錯(cuò)概率也將大幅提高。

解決方案

為解決RFID信息修改寫入困難的問(wèn)題，寧波卷煙廠制絲車間技術(shù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種移動(dòng)式RFID卡片信息修改工具。

在硬件方面，選擇8H10D-1型IC讀卡器作為硬件載體，其體積小、質(zhì)量輕、支持熱插拔、便捷性高、傳輸速率高且穩(wěn)定，符合開(kāi)發(fā)和使用要求。

在通信方面，該硬件支持MIFARE標(biāo)準(zhǔn)、13.56MHz工作頻率、USB轉(zhuǎn)HIT、57600bit/s傳輸波特率，可根據(jù)硬件選型，確定信息儲(chǔ)存格式及傳輸方式。同時(shí)，根據(jù)RFID卡片內(nèi)容，確定需要傳輸?shù)男畔⒓捌涮囟ǖ母袷剑瑑?nèi)容包括單元ID、狀態(tài)位、產(chǎn)地、物料代碼、批次號(hào)、裝箱時(shí)間、版本號(hào)、裝箱順序、水分值、凈重、空箱重量。

在軟件方面，確定傳輸內(nèi)容、格式后，需要對(duì)軟件進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，選用VS2015作為開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行編程。為實(shí)現(xiàn)基本讀寫功能，設(shè)計(jì)RFID讀寫功能塊如圖1。

流程如下：1.檢測(cè)讀卡器設(shè)備狀態(tài)，并識(shí)別RFID信息，出錯(cuò)則給出相應(yīng)提示;2.正常識(shí)別后，提取關(guān)鍵信息并轉(zhuǎn)至主界面，出現(xiàn)讀取、寫空功能;3.若應(yīng)用讀取功能，則進(jìn)入詳細(xì)編輯界面，可自由修改數(shù)據(jù)并執(zhí)行;4.若應(yīng)用寫空功能，則保留關(guān)鍵字段，并對(duì)部分信息進(jìn)行寫空處理;5.寫入成功或出錯(cuò)，均會(huì)有相應(yīng)的提示和報(bào)警。

完成RFID讀寫的基本模塊以后，再對(duì)軟件的控制模塊進(jìn)行編輯。程序的功能流程圖如圖2所示。

在實(shí)現(xiàn)軟件的控制與基礎(chǔ)功能后，對(duì)畫面進(jìn)行編輯。由于車間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備多采用觸摸屏控制，故采用大按鈕觸控的設(shè)計(jì)。

效果驗(yàn)證

目前，在寧波卷煙廠制絲車間煙絲高架庫(kù)區(qū)域，共投入運(yùn)行設(shè)備3套(半成品煙絲庫(kù)2套、成品煙絲庫(kù)1套)，分別提供給相關(guān)區(qū)域內(nèi)的操作人員使用，由電氣維修人員管理維護(hù)。

項(xiàng)目實(shí)施后，技術(shù)人員對(duì)班組操作人員的使用情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，整理出6個(gè)月內(nèi)該移動(dòng)式RFID卡片信息修改工具的使用情況。統(tǒng)計(jì)可見(jiàn)，單張RFID卡平均編輯時(shí)間從17.8S降至7.9S，修改編輯準(zhǔn)確率由95.25%升至99.80%，且連續(xù)6個(gè)月錯(cuò)誤率未超過(guò)0.30%。

目前，該移動(dòng)式RFID卡片信息修改工具已取得軟件著作權(quán)。