RFID技术在铸二制芯生产线的应用

　　铸二制芯生产线主要由Loramendi射芯机、ABB机器人、输送辊道、表干炉等设备组成的两套制芯生产中心，主要为生产汽车发动机气缸盖砂芯生产线。于2013年正式投产，是目前世界上最先进的铸造生产线之一。为满足市场需求，铸二经常需要同时生产不同机型的芯砂，因此，采用RFID技术，准确记录并传递每个砂芯的型号及其他生产信息，自动实现射芯、组芯、浸涂、砂芯烘烤、钻孔、合芯、搬运、下芯等制芯工艺需求。

　　RFID系统组成及工作原理

　　RFID系统主要包括控制器、读写头和载码体三部分。铸二制芯使用的控制器有： C-KP2-1HB6-V15B单通道控制器、IC-KP2-2HB6-V15B双通道控制器、IC-KP-B6-V15B四通道控制器，如图1、图2、图3所示。

图1 双通道控制器(读写头型号：IQH-FP-V1)

图2 读写头(载码体型号：IQC21-85-T13)

图3 载码体

　　RFID控制系统与上层控制设备PLC进行连接，一方面接收PLC发送的数据信息操作指令，将其转化为读/写指令发送给读写头，另一方面，它将从读写头接收到的数据信息发送到PLC。RFID通讯协议有Profibus-DP、Profinet I/O、Ethernet/IP、DeviceNet、Modbus/TCP?TCP/IP、Interbus、CAN Bus、Serial(RS232、RS485)等。铸二制芯生产线的载码体安装在辊道输送的托盘上，RFID系统是整个辊道输送的一部分，其通过Profibus-DP通讯方式实现控制。

　　RFID控制系统组态及程序结构

　　RFID控制系统组态

　　(1)安装GSD文件

　　GSD 文件是设备硬件描述文件，它含有所有总线系统对连接设备信息。在 S7 的 SIMATIC 管理器中打开硬件组态工具 HW Config，如果 DP从站窗口中没有出现所需的组态，则需下载 GSD 文件。

　　GSD 文件可在 P+F 官方网页上下载。 GSD 文件下载成功后，如图4所示，在硬件结构窗口中，点击Options选择“Install GSD File”命令。

　　图4 安装 GSD 文件1

图5 安装 GSD 文件2

　　在跳出的窗口中，Browse 寻找下载后的GSD文件并安装，如图5所示。

　　(2)Profibus 设置

　　打开 STEP7 硬件设置后，系统将自动添加CPU及DP端口到组态栏内。这里手动加入所使用的电源型号。完成了最基本的PLC硬件设置后，可设置Profibus-DP总线系统通讯及硬件地址参数，如图6所示。

图6 硬件连接设置

　　在 Profibus-DP 主站上要找到与硬件相配的识别控制器，如图7所示，在窗口的右边找所需要的识别控制器 IC-KP2-xHB6 A，用户可定义可识别控制器的Profibus的地址。

　　添加识别控制器到DP总线之后，需设置设备输入/输出字节。其设置取决于用户所需的工作模式。此处选择In/Out 32 Byte。

图7 硬件连接设置

　　添加后的模块，其地址可以通过 PLC 自动分配，也可以通过自身的需要更改。一个简单的RFID硬件设置组态栏完成，然后将其下载到 PLC 中。图8为铸二制芯辊道储存线PLC硬件组态。

图8 铸二制芯储存线硬件组

　　RFID控制程序结构