RFID和XML技术在汽车零部件制造系统中的应用

摘要

随着科技的发展和市场的竞争，汽车制造行业不再是仅仅局限于提高规模效应的传统经营模式，而是利用信息化技术进行生产管理，因此在汽车零部件生产制造过程中产品的信息是要求可追溯的。传统制造系统是通过在产品上粘贴条形码来实现对产品的信息追溯。制造系统中的控制层(PLC)通过读取条码来识别产品，并通过OPC-COM/DCOM技术与管理层(MES)进行信息交互，从而实现生产管理和产品的全面跟踪。但由于条形码识别技术固有的缺点，使得信息采集无法达到高效和准确的要求。同时由于OPC-COM/DCOM自身的缺少跨平台通用性，较难与Internet应用程序集成，使得控制层(PLC)与企业应用层(MES)的通信效率低下。
　　本文研究的目的在于提高原有汽车零部件制造系统的数据采集和信息传输效率。相对之前的系统，本文的创新之处在于:采用具有无线识别和标签数据存储功能的RFID技术，弥补了传统条形码的不足，提高了数据采集的效率;采用XML技术和PLC编程，实现了PLC与MES的直接通信，弥补了OPC通信方式的不足，提高了数据的传输效率。
　　本文首先介绍了汽车制造行业的发展现状，针对原有汽车零部件制造系统的需求和不足，提出了一种基于RFID和XML技术的系统改进方案。然后本文介绍了RFID技术的基本概念，原理和应用，并与其他自动识别技术做了对比。介绍了XML技术的概念和XML文档的结构，为通信报文的建立提供依据。本文以油泵制造系统为例详细介绍了系统总体架构、硬件和技术要求、制造流程和信息追溯流程等内容，并对PLC与RFID系统的通信实现方法，XML报文的生成和PLC与MES的报文通信实现方法做了详细阐述。最后经生产验收测试，系统在安全、功能、效率等方面均达到预计目标，本文依此对设计做了成果总结。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 课题工程背景

1．2 课题目的

1．3 国内外发展研究及应用现状

1．3．1 数据采集技术及应用现状

1．3．2 自动化信息集成技术及应用现状

1．4 课题的创新点和主要研究内容

第二章 基本原理和理论

2．1 RFID概述

2．1．1 RFID的发展历史及应用

2．1．2 RFID系统

2．1．3 RFID标准

2．1．4 RFID分类

2．1．5 RFID选型

2．2 XML技术简介

2．2．1 XML概念

2．2．2 XML文档

2．3 本章小结

第三章 制造系统总体设计方案

3．1 系统架构

3．2 硬件基础和技术要求

3．2．1 PLC

3．2．2 RFID

3．2．3 技术要求

3．3 制造流程和信息追溯

3．3．1 制造流程

3．3．2 信息追溯

3．4 本章小结

第四章 制造系统的通信实现

4．1 STEP7组态和BIS配置

4．1．1 STEP7组态

4．1．2 BIS配置

4．2 PLC与RFID的通信实现

4．2．1 RFID的控制指令

4．2．2 标签数据格式

4．2．3 PLC与RFID的数据收发

4．3 PLC与MES的通信实现

4．3．1 TCP连接的建立

4．3．2 TCP数据的发送

4．3．3 TCP数据的接收

4．3．4 TCP连接的断开

4．3．5 报文格式

4．3．6 XML报文的生成

4．3．7 XML报文通信超时处理

4．4 设计成果

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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