卷烟厂RFID项目总体方案.docx

卷烟厂RFID项目总体方案
1. 功能设计
针对XX烟厂和XX市公司的实际情况，我们制定了以下针对垛进行出入库扫描的功能设计：

如上图所示，按垛进行出入库扫描的功能包括如下几个部分：
1. 码垛数据生成：在码垛环节，通过固定式扫描器采集加上一定的逻辑处理取得每一个垛对应的件烟条码信息，并把这些件烟条码数据组进行数据压缩后，通过电子标签读写设备将该压缩信息写入到垛托盘上安装的电子标签中。
2. 码垛数据调整：在仓储环节，通过一维条码扫描采集要调整的件烟条码数据A，通过电子标签读写设备采集调整垛托盘中存放的件烟条码数据B，再将B进行数据解压形成垛条码数据组C，根据A调整的功能（调增、调减、替换）与C进行比对调整，得到调整后的垛数据组D，将D进行数据压缩得到E，再通过RFID读写设备将E写入到垛托盘上安装的电子标签中。
3. 按垛出厂扫描：在出厂时，利用RFID读写设备读出垛托盘上电子标签的信息，从数据服务器中或者电子标签中取得对应的件烟条码信息，最后实现与一打两扫出厂扫描系统的对接。
4. 按垛到货扫描：在商业到货时，利用RFID读写设备读出垛托盘上电子标签存放的件烟条码数据，进行数据解压，最后实现与一打两扫商业到货扫描系统的对接。
2. 部署设计
2.1. XX卷烟厂
2.1.1. 关联关系数据库
为了尽量少影响现有的工作模式，保证出厂扫描的效率，在1号工程烟厂管理机的数据库中增加1个数据库，用来保存当前电子标签和件烟条码的关联关系，称为关联关系数据库，以下简称RDB。
2.1.2. 码垛环节
2.1.2.1. 部署功能
码垛数据生成和码垛数据调整
2.1.2.2. 部署方案

2.1.2.2.1. 部署设备和数量及部署位置
电子标签，5000个，安装在每个托盘的中心位置。
工业控制PC，1台，安装在码垛区域外的一个指定位置(由XX卷烟厂自行解决)。
集线器或多串口转接卡，1个，用来连接控制PC和PLC、RFID读写设备、扫描器等。
件码信息取得控制PLC及相关设备，1套。
RFID读写设备，3套，分别安装在2个托盘对列入口处和码好的垛出口处。
红绿灯状态指示装置，1套，安装在码好的垛出口处。
无线AP接入设备，2个，1个安装在码垛区域的垛暂存位置， 1个安装在成品库。
移动式RFID读写设备，2台，1个部署在二楼封箱位置， 1个部署在成品库。
Windows2000Server，2套，部署在2台移动设备上。
MS SQLServer2000标准版，2套，部署在2台移动设备上。
码垛数据生成软件，1套，部署在工控PC上，表现方式为控件形式，供自动化控制系统调用。
数据调整软件，2套，分别部署在2套移动设备内。
2.1.2.2.2. 码垛数据生成
在两个托盘队列入口处，安装2套固定读写设备，用来读取即将被抓取进行码垛的托盘上安装的电子标签的ID和对该电子标签进行清零操作。
在码好的垛出口位置，安装1套固定读写设备，用来写入数据。
流程：
1. 空托盘进入等待位置后，自动化控制系统调用码垛数据生成控件的相应方法，进行清空操作和读取ID操作。进行清空操作后，再读出以测试标签的性能，防止坏标签进入生产线。如果无法正常清零或者无法正常读取标签ID，在自控系统上进行相应的提示，并将存在问题的托盘通过PLC控制机械手清除出去。
2. 自动化控制系统通过技术手段取得托盘和它上面承载的件烟的对应关系，也就是电子标签的ID和件烟条码数据的对应关系。
3. 当码好的垛到达出口，自动化控制系统判断可以进行写入数据的操作后，调用码垛数据生成控件的相应方法，将相应ID和条码数据的对应关系写入到电子标签中，并进行回读测试。数据写入到电子标签的同时，还要将保存到RDB中。写入成功后，自动化控制系统点亮安装在垛出口位置的指示灯，表示可以将该垛叉走；如果写入不成功，自动化控制系统报警提示。
2.1.2.2.3. 码垛数据调整流程
参见仓储环节的码垛数据调整功能的部署方案。
2.1.2.2.4. 标签异常处理
位置：码垛环节托盘入口处。
现象：无法正常清零或者无法正常读取标签ID。
解决办法：在自控系统上进行相应的提示，并将存在问题的托盘通过PLC控制机械手清除出去。

位置：码垛环节托盘出口处。
现象：无法正常写入数据。
解决办法：报警，更换托盘，使用调整功能将原来托盘上的件烟转移到新托盘上。

位置：调整功能。
现象：无法正常读取、写入数据。
解决办法：更换托盘，使用调整功能将原来托盘上的件烟转移到新托盘上。
2.1.3. 仓储环节
2.1.3.1. 部署功能
码垛数据调整
2.1.3.2. 部署方案

2.1.3.2.1. 部署设备和数量及部署位置
移动式RFID读写设备，10套，分别部署在省内外库1-5楼。
无线AP接入设备，8个，分别部署在省内外库2-5楼。
Windows2000Server，10套，部署在10台移动设备上。
MS SQLServer2000标准版，10套，部署在10台移动设备上。
数据调整软件，10套，部署在10套移动设备内。
2.1.3.2.2. 码垛数据调整流程
码垛数据调整流程如下图所示：

数据调整工作由工人操作移动设备来完成。
移动设备是将RFID读写设备、条码扫描设备、PC、电池、UPS等整合在一起的便于移动、能够无线接入网络的设备。该设备同时具有RFID读写功能和一维条码扫描功能。
流程：
1. 利用移动设备读取要调整的电子标签中的数据，并解压成件烟条码数据。解压还原时还需要进行数据完整性的验证。
2. 根据需要向原来的件烟条码数据中减少某些件烟条码或者增加某些件烟条码。
3. 对要调整的件烟条码信息进行整理、压缩，使用移动设备的RFID写入功能将最终数据写入到电子标签中，并进行回读测试。数据写入电子标签的同时，也要更新RDB中的相应数据。
对于30件+10件的调整，30件对应的电子标签和件烟信息的对应关系实际上发生了变化，但是因为出货时会把加上去的10件烟拿下来（一定要取最上层的10件烟），对应关系会恢复，所以不需要使用调整功能。但拆垛的托盘拆空时需清空电子标签，出货时重新关联。
2.1.3.2.3. 标签异常处理
现象：无法正常读取、写入数据。
解决办法：更换托盘，使用调整功能将原来托盘上的件烟转移到新托盘上。
2.1.4. 出厂环节
2.1.4.1. 部署功能
码垛出厂扫描
2.1.4.2. 部署方案

出库月台部署平面图
2.1.4.2.1. 部署设备和数量及部署位置
控制PC，2台，分别部署在两个出入库月台大门内的操作室内。
集线器或多串口转接卡，2个，用来连接控制PC和RFID读写设备等。
RFID固定式读写设备，6套，分别部署在6个出入库车位处，采用天线地埋的方式。
三色指示灯，6套，和RFID固定式读写设备相连，用来做声光提示用。
无线AP接入设备，2个，分别部署在两个出入库月台处。
特制加密U盘，4个，每个出厂扫描管理PC配备2个，身份认证用。
Windows2000Server，2套，部署在2台出厂扫描控制PC上。
MS SQLServer2000标准版，2套，部署在2台出厂扫描控制PC上。
RFID出厂扫描软件，2套，部署在2台出厂扫描控制PC
2.1.4.2.2. 按垛出厂扫描流程

流程：
1. 开具出厂扫描单据。
2. 启动单据，为单据分配若干个Reader。打开Reader的功放，使其能够一直识别电子标签。
3. 叉车插取垛后，以比较快的速度通过Reader区域。
4. Reader读取到标签的ID。
5. 判断是否需要读取电子标签中的全部数据，如果不需要，连接RDB，取相应的件烟条码信息，进行数据合法性检验，如果合法，保存这些条码信息，亮绿灯提示成功；如果不合法，红灯报警。
6. 如果需要读取电子标签中的全部数据，尝试读取标签中保存的对应关系信息。
7. 如果能够读到标签中的对应关系信息，进行数据完整性验证，如果数据不完整，红灯报警；如果数据完整，解压数据得到件烟条码信息，进行数据合法性检验，如果合法，保存这些条码信息，亮绿灯提示成功；如果不合法，红灯报警。
8. 如果不能读到标签中的对应关系信息，亮红灯报警。
9. 如果叉车插取垛后，以比较快的速度通过Reader区域后，亮红灯提示，需要将叉车开回到Reader区域上静止，等待软件自动进行读取标签内全部数据的动作。
10. 全部出货完毕后，确认单据，关闭Reader功放。
对于按件出货的方式，可以使用移动设备扫描件烟条码信息，并将该信息回传到控制PC中，其他的方式和按垛出库扫描相同。
不满垛的出货方式：将垛上的件烟条码信息和托盘上的电子标签关联，出货时读取电子标签的内容即可。
出厂单据在没有确认前，要可以修改。
2.1.4.2.3. 标签异常处理
现象：无法正常读取数据。
解决办法：更换托盘，使用调整功能将原来托盘上的件烟转移到新托盘上。
2.1.5. 软硬件总结
XX卷烟厂RFID项目需要的软硬件列表：
序号
软硬件名称
数量
部署位置
备注
1
电子标签
5000
安装在每个托盘的中心位置

2
工业控制PC
1
安装在码垛区域外的一个指定位置

3
RFID固定式读写设备
10
3套安装在2个托盘对列入口处和码好的垛出口处；6部署在6个出入库车位处，采用天线地埋的方式；1套备用

4
无线AP接入设备
12
1个安装在码垛区域的垛暂存位置； 1个安装在成品库；10个分别部署在省内外库月台、省内外库2-5楼

5
移动式RFID读写设备
13
1个部署在码垛区域的垛暂存位置； 1个部署在成品库；10套分别部署在省内外库月台、省内外库2-5楼；1台备用

6
出厂扫描管理PC
2
分别部署在两个出入库月台大门内的操作室内

7
特制加密U盘
4
每个出厂扫描管理PC配备2个，身份认证用。

8
Windows2000Server
15
分别部署在13套移动设备和2台出厂扫描管理PC上

9
MS SQLServer2000标准版
15
分别部署在13套移动设备和2台出厂扫描管理PC上

10
码垛数据生成软件
1
部署在工控PC上，表现方式为控件形式，供自动化控制系统调用

11
数据调整软件
13
分别部署在13套移动设备上

12
RFID出厂扫描软件
2
部署在2台出厂扫描控制PC上