1、汽車涂裝生產線上的車體識別系統2007-12-13在汽車各類生產線上采用車體識別系統（AVI）,可以對不同生產數 據的統計、質量監控數據及信息進行實時采集，并可以及時向物料管理、 生產調度、質量保證以及其它相關各部門傳送，這對原材料供應、生產 調度、銷售服務、質量監控以及整車的終身質量跟蹤等都起著非常重要 的作用。車體識別系統的種類1 .條形碼識別系統采用條形碼識別系統時，要求從焊裝車間輸送到涂裝車間的白車身上須 粘貼有代表該工件特征信息（車型、顏色等）的唯一性編碼條碼，同時，由于涂裝車間生產設備的特殊性，比如車身要經過前處理、電泳、 烘干等工藝過程，因此要求該條碼必須具備耐腐蝕、耐高溫等特性

2、。在涂裝車間通過設置掃描站來讀取車身上的條碼信息，掃描站主要由工 件位置檢測開關、掃描器、通信接口、人機界面組成，掃描包括自動掃 描與手動掃描兩種形式。掃描過程如下：工件位置檢測開關檢測到工件 到位信號后，條形碼掃描器自動掃描車體上的條形碼，并將數據發送給 PLC;如果自動掃讀失敗，輸送設備暫停并發出聲光報警，提示操作員手 動掃描，掃描結果顯示在人機界面上；PLC將掃描得到的條形碼信息進行處理，以決定下一步的工序流程，同時將此信息上傳給車間生產過程 監控系統 PMC （Process Monitor & Control System）進行進一步的處理、 運算，實現對整個車間工件物流的跟

3、蹤和生產過程控制。一般情況下，可在涂裝車間入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過程（如噴漆室、烘干室、儲存區等）入口處設置掃描站；另外，在涂裝車間出口處設置掃描站可將車體的最終信息發送給總裝車間的識別系 統。可以看出，采用條碼識別系統時，車身上所粘貼的條碼也僅僅是代表該車身的一個唯一性編碼（相當于車身的“身份證 ”編碼），每個車身真正的信息（如車型、顏色等）都存儲在PLC 或 PMC 數據庫里。由于條碼本身成本極低，整個車間設置多少掃描站完全取決于工藝需要，因此這種識別方式的優點是配置靈活、系統成本較低。也正是由于車身信息都存儲在PLC 或 PMC 數據庫里，因此這種識別方式有著顯而易見的缺點

4、，比如它對網絡通信的速率、可靠性等要求很高，任何通信線路的故障將可能導致生產信息的紊亂和生產的停止。此外，由于所有的信息都存儲在PLC 或 PMC 的數據庫里，因此要求有高性能的PLC、大容量的數據庫和高速度的 PMC主機。2 . 射頻識別系統（RFID）一個典型的 RFID （Radio Frequency Identification）系統包括載碼體 TAG（即數據載體或數據存儲器）、載碼體讀/寫裝置、接口模塊。載有工件的滑橇上，自始至終隨工件運行，這實際上就形成了一個隨工件運動的移動數據庫，工件由此變成了在整個生產流程中隨身攜帶數據庫的 “智能工件 ”。根據工藝及生產管理需要，可在涂裝車

5、間出入口處、工件物流的分岔處、重要的工藝過程（如噴漆室、烘干室、儲存區等）入口處設置載碼體讀/寫站。載碼體讀/寫站由工件位置檢測開關、載碼體讀/寫裝置、通信接口模塊和人機界面所組成。讀取載碼體數據的過程為：工件位置檢測開關檢測到工件到位信號后，載碼體讀/寫裝置開始自動讀取安裝在滑橇上的載碼體中所存儲的數據，并將數據發送給 PLC,同時顯示在人機界面上； PLC 將得到的數據信息進行處理，以決定下一步的工序流程。向載碼體中寫入數據的過程為：工件位置檢測開關檢測到工件到位信號后，發出控制信號使工件暫停，在人機界面上輸入要寫入載碼體的數據，確認后執行 寫入”操作，該數據通過PLC及網絡發送到載碼體讀

6、/寫裝置，自動寫入安裝在滑橇上的載碼體數據庫中，同時將此次操作的結果顯示在人機界面上。通過上述對安裝在滑橇上的載碼體的讀/寫操作，所有信息均通過PLC 上傳給車間生產過程監控系統PMC 進行進一步的處理和運算，從而實現對整個車間工件物流的跟蹤和生產過程控制。可以看出，是一種分散式的數據存儲系統。在整個工藝流程中，全部或部分的工件信息存儲在載碼體里面，通過設置載碼體讀/寫裝置來讀取工件信息即可進行相關的操作。這種方式的優點是配置靈活、響應速度快、對系統通信的要求較低。另外，采用這種方式，不需要所有的讀/寫裝置都和主數據庫通信，因此與主數據庫通信的失敗不會導致生產的停止。射頻識別系統的性能在涂裝車

7、間選用射頻識別系統時一般需考慮5 個方面的性能：載碼體存儲容量從幾十字節到幾十K 字節不等，存儲容量越大，其成本越高。在涂裝車間應用時，一般情況下，載碼體存儲容量選擇幾個K 左右即能滿足要求； 讀寫距離即載碼體讀/寫裝置表面到載碼體表面的正常工作距離，一般在滑橇輸送機上使用時，選取 30150mm即可；數據傳送速率包括載碼體讀/寫裝置的讀寫速率以及讀/寫裝置與PLC 的通信速率；涂裝車間烘干爐的溫度大約在180c210c之間，因此載碼體應能夠耐 220c 的環境溫度；接口形式應選擇能夠方便與 PLC、總線等聯接的接口形式， 目前主要有RS422/48S現場總線等接口形式。射頻識別系統的配置目前

8、在涂裝生產線廣泛應用的射頻識別系統主要有兩種產品：美國EMS公司的 HMS 系列產品 （載碼體為HMS150HT） 和西門子公司的MOBY-I系列產品。下面著重介紹西門子的MOBY-I 識別系統在涂裝生產線上的配置，其載碼體可耐220高溫。1. 系統概述系統以西門子S7-300PLC作為主控單元、TP37為數據操作人機界面， MOBY-I 、 TP37 通過PLC 的 DP 接口組成相對獨立的Profibus-DP 網絡。識別系統PLC 通過工業以太網將識別系統的所有信息傳送給滑橇輸送系統 PLC 以及車間PMC 系統，以實現整個涂裝車間的生產信息管理。2. 系統硬件組成（1）車體識別系統PL

9、C：通過Pro巾bus-DP網絡完成車體識別系統內部 的控制，并通過工業以太網將有關數據和車體信息傳送到滑橇輸送機各區域的控制系統，參與相應區域的控制。同時把這些信息送到中央控制室的監控系統，用于顯示、打印。（ 2） 現場讀寫站：每個現場讀寫站都安裝有觸摸屏（ HMI ） 和接口模塊，觸摸屏主要完成車體滑橇信息（滑橇號、車體顏色、噴涂次數、大小修信息等）的寫入、讀出顯示和修改。接口模塊（ASM451 ）主要處理讀寫頭 SLG43 要寫入或讀出的信息，并把此信息通過Profibus-DP 送到 PLC的 CPU 中進行處理。（ 3）現場設置的讀寫站1 號讀寫站：設置在車體上到滑橇上的初始工位，當

10、檢測開關發出橇體到位信號時，讀寫頭首先進行讀操作，讀出橇體號和噴涂次數，再進行寫操作，清除上一循環的車體顏色、車型、噴涂次數等信息，然后寫入新的車體型號、顏色等信息。寫操作是通過觸摸屏完成的，而讀操作是自動完成的。修改后的數據通過 Profibus-DP傳送到PLC,再通過以太網將數據送到滑橇輸送機的PLC。2 號讀寫站：設置在鈑金修正工位前，首先讀出橇體號、車體顏色、車型等信息。然后寫入鈑金修正信息，以決定工件是否需要進行鈑金修正。3 號讀寫站：設置在自動擦凈機和自動噴涂機前，當檢測開關發出橇體到位信號時，讀寫頭進行讀操作，讀出橇體號、顏色、車型等信息，確認噴涂顏色，給自動擦凈機、自動噴涂機

11、發出正確的車型及噴涂顏色信息，然后進行寫操作，寫入工件噴涂次數，橇體噴涂次數自動加1。4 號讀寫站：設置在存儲區前，讀寫頭讀出橇體號、顏色、車型等信息，確認噴涂顏色，發出編組信息，把相同類型的車體送到指定的存儲區域。5 號讀寫站：設置在噴涂質量檢查工位，將檢查結果（合格、需小修、需大修等）通過觸摸屏寫入載碼體。此質量信息通過以太網傳送到滑橇PLC,以決定工件下一步的走向。6 號讀寫站：設置在車間下線工位，讀寫頭讀出車體的最終信息，通過工業以太網送到車間PMC 系統，同時送到總裝車間，作為總裝車間工件識別系統的原始數據。另外，這個讀寫站還要讀出橇體噴涂次數，以決定 是否對滑橇進行清洗。當橇體噴涂次數達到設定值時，將發出報警信號，警告該橇體需要清洗。（ 4）載碼體載碼體采用可耐220c高溫的MDS439E,存儲車體的所有信息。載碼體 安裝在每一個滑橇上，隨著工藝流程在涂裝車間循環使用。此外， 在有些生產線上RFID 系統采用只讀型載碼體，這種系統的運行方式類似于條碼識別系統，但數據讀取的準確性比條碼識別系統要高, 并且更能夠耐受惡劣的環境，優點是系統成本比可讀寫識別系統低,可靠性和準確性卻大大高于條碼識別系統。據統計，受環境因素及維護情況的影響， 條碼識別系統數據讀取的準確性只有不到90%， 而 RFID 系統