一、項目簡介
隨著國內(nèi)城市建設(shè)的高速發(fā)展，混凝土需求量越來越大，混凝土生產(chǎn)企業(yè)也呈集團化趨勢發(fā)展，對于大型企業(yè)的自動化運營管理成為一個企業(yè)生存、快速發(fā)展的決定條件。
為提高其混凝土生產(chǎn)管理效率，采用射頻識別技術(shù)進行車輛的運輸管理，使用硬件為Siemens的RFID660。車輛管理作為混凝土攪拌站日常生產(chǎn)管理的一個重要組成部分，對于攪拌站的正常運營起決定作用，車輛安排的好壞能直接影響混凝土攪拌站的生產(chǎn)運營成本。作為車輛的傳統(tǒng)管理方式：計劃調(diào)度員根據(jù)施工工地的生產(chǎn)計劃、現(xiàn)場反饋信息，進行攪拌站混凝土生產(chǎn)計劃制定，安排混凝土運輸車輛進行工地運輸；計劃調(diào)度員應(yīng)隨時了解每輛車的運輸情況、運輸路線、運輸時間、排隊信息等繁雜的信息，與計劃員的管理經(jīng)驗有很大關(guān)系，且容易出錯，不利于控制；如采用RFID射頻識別技術(shù)進行車輛的管理，將把計劃調(diào)度員從繁雜的信息中解放出來，減少車輛安排的出錯機率；每臺車輛進入攪拌站后，自動刷卡排隊，混凝土生產(chǎn)根據(jù)車隊隊列自動調(diào)用車輛，車輛離開攪拌站后再次刷卡記錄運輸工地、方量、離開時間等信息；車輛運輸完成后回到攪拌站再次刷卡，如此循環(huán)，減少在車輛管理中人的不穩(wěn)定因素的影響。
二、控制系統(tǒng)構(gòu)成
車輛管理系統(tǒng)配置在攪拌站進出口安裝有一臺RFID射頻識別讀卡器、2個RFID識別天線、一個檢測指示燈，每臺進出攪拌站的車輛上安裝有一個車載標簽；運輸車輛在進出攪拌站時無須下車，只需減慢速度行駛，行駛至RFID檢測區(qū)域范圍內(nèi)，識別天線將自動檢測車載標簽中的存儲信息，傳送至讀卡器中，并將信息通過局域網(wǎng)反饋至車輛管理系統(tǒng)；攪拌站中車輛管理調(diào)度中心的電腦與RFID射頻識別讀卡器相聯(lián)，獲取車載標簽信息，方便混凝土生產(chǎn)及各辦公室人員調(diào)用管理；在攪拌站停車區(qū)域上方安裝有一塊LED顯示屏，顯示攪拌站的生產(chǎn)調(diào)用車輛狀態(tài)及車輛的排隊信息。
圖１ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
對于讀卡器SiemensRFID660R與電腦連接提供兩種通訊方式：CAN總線和TCP/IP，分別提供一個RS232和以太網(wǎng)口。
CAN現(xiàn)場總線作為一種面向工業(yè)底層控制的通信網(wǎng)絡(luò)，其數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性；主要表現(xiàn)在CAN為多主方式工作，CAN總線的節(jié)點分成不同的優(yōu)先級，采用非破壞仲裁技術(shù)，報文采用短幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)出錯率極低，節(jié)點在錯誤嚴重的情況下可自動關(guān)閉輸出；但是其局限性也是顯而易見的。首先，它不能與Internet互連，不能實現(xiàn)遠程信息共享。其次，它不易與上位控制機直接接口，現(xiàn)有的CAN接口卡與以太網(wǎng)網(wǎng)卡相比大都價格昂貴；還有CAN現(xiàn)場總線無論是其通信距離還是通信速率都無法和以太網(wǎng)相比。
基于TCP/IP的以太網(wǎng)是一種標準開放式的網(wǎng)絡(luò)，由其組成的系統(tǒng)兼容性和互操作性好，資源共享能力強，可以很容易的實現(xiàn)將控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)與信息系統(tǒng)上的資源共享，數(shù)據(jù)的傳輸距離長、傳輸速率高，易與Internet連接，低成本、易組網(wǎng)，與計算機、服務(wù)器的接口十分方便，受到了廣泛的技術(shù)支持。
因此，在車輛管理系統(tǒng)中RF660R讀卡器與車輛管理服務(wù)器采用TCP/IP通訊方式，獲取車載標簽中的信息，能滿足攪拌站生產(chǎn)的要求。
三、控制系統(tǒng)完成的功能
為滿足混凝土攪拌站對車輛管理的功能要求，基于SiemensRFID的車輛管理系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：車輛進出攪拌站自動檢測、車輛排隊生產(chǎn)調(diào)用、車輛運輸信息查詢、車載信息管理輸出。
車輛進出攪拌站自動檢測
混凝土運輸車輛在進出攪拌站時，減速行駛，RF660A天線自動檢測車載標簽中的信息，并將獲取信息傳送至車輛管理系統(tǒng)中，關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中獲取信息應(yīng)包括車號、當班司機、運輸方量、施工工地等；車輛管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲，方便后期調(diào)用、分析及查詢；
其中需要注意的是：RF660A天線的有效檢測距離是±6m，在這段范圍內(nèi)，基于RF660A的檢測原理，其會不斷檢測到該輛車的信息，因此必須將讀卡器獲取到的信息進行前期處理，篩選處理規(guī)則為在某一時間段內(nèi)檢測到同一識別碼為同一輛混凝土運輸車輛進/出攪拌站，為一次有效檢測；同時因RF660A天線的安裝位置及使用硬件無法區(qū)分車輛是進、出攪拌站，但是車輛的此類信息對車輛管理具有重要意義；在判斷車輛進出攪拌站時應(yīng)根據(jù)攪拌樓中的車輛裝載信息加以判斷：如車輛裝載有混凝土，則認為是出攪拌站；相反則是入。
車輛管理服務(wù)器與SiemensRF660A進行實時通訊，獲取檢測信息；出于系統(tǒng)穩(wěn)定性考慮，在系統(tǒng)中應(yīng)實時檢測系統(tǒng)通訊是否正常，并給出處理措施。
車輛排隊生產(chǎn)調(diào)用
車輛檢測信息獲取成功后，將其存入車輛管理服務(wù)器后，本系統(tǒng)中每天檢測數(shù)據(jù)量較大且為方便系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)處理，在系統(tǒng)中使用SQLServer2000作為車輛檢測數(shù)據(jù)存儲單元；車輛離開攪拌站后，將去往工地信息及裝載信息進行存儲；當車輛進入攪拌站后，車輛將進行排隊，攪拌樓正常生產(chǎn)調(diào)用隊列中車輛進行生產(chǎn)，車輛管理系統(tǒng)與攪拌樓操作系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，對排隊車輛進行“先進先出”規(guī)則管理，即先進入隊列中車輛在攪拌站中優(yōu)先裝料，對于這套系統(tǒng)因使用兩臺攪拌樓同時生產(chǎn)，對于攪拌樓車量調(diào)用也采用此規(guī)則，先生產(chǎn)的攪拌站優(yōu)先調(diào)用隊列中排列在前的車輛，并將調(diào)用信息發(fā)送至LED顯示屏進行顯示。
在兩個攪拌樓同時生產(chǎn)時，對于車輛隊列的調(diào)用會存在一個資源互搶的問題，即兩個攪拌樓調(diào)用了同一輛車，所以對于數(shù)據(jù)調(diào)用隊列應(yīng)使用事務(wù)處理并采用互鎖機制。
車輛運輸信息查詢
在車輛管理系統(tǒng)中，對于車輛檢測信息進行歸類統(tǒng)計，輸出報表，協(xié)助生產(chǎn)管理；可查看對于同一工地現(xiàn)在已有多少輛車在現(xiàn)場施工，工地是否施工正常，判斷是否對工地繼續(xù)送料。
車載信息管理輸出
與攪拌站數(shù)據(jù)進行交互處理，將獲取的車輛排隊數(shù)據(jù)實時傳送至攪拌樓，并將信息顯示在LED顯示屏中；攪拌站樓調(diào)用車輛后，將調(diào)用數(shù)據(jù)實時反饋給車輛管理系統(tǒng)。
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