一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
隨著國(guó)內(nèi)城市建設(shè)的高速發(fā)展，混凝土需求量越來(lái)越大，混凝土生產(chǎn)企業(yè)也呈集團(tuán)化趨勢(shì)發(fā)展，對(duì)于大型企業(yè)的自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)管理成為一個(gè)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(shí)別技術(shù)進(jìn)行車(chē)輛的運(yùn)輸管理，使用硬件為Siemens的RFID660。車(chē)輛管理作為混凝土攪拌站日常生產(chǎn)管理的一個(gè)重要組成部分，對(duì)于攪拌站的正常運(yùn)營(yíng)起決定作用，車(chē)輛安排的好壞能直接影響混凝土攪拌站的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本。作為車(chē)輛的傳統(tǒng)管理方式：計(jì)劃調(diào)度員根據(jù)施工工地的生產(chǎn)計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)反饋信息，進(jìn)行攪拌站混凝土生產(chǎn)計(jì)劃制定，安排混凝土運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行工地運(yùn)輸；計(jì)劃調(diào)度員應(yīng)隨時(shí)了解每輛車(chē)的運(yùn)輸情況、運(yùn)輸路線、運(yùn)輸時(shí)間、排隊(duì)信息等繁雜的信息，與計(jì)劃員的管理經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系，且容易出錯(cuò)，不利于控制；如采用RFID射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行車(chē)輛的管理，將把計(jì)劃調(diào)度員從繁雜的信息中解放出來(lái)，減少車(chē)輛安排的出錯(cuò)機(jī)率；每臺(tái)車(chē)輛進(jìn)入攪拌站后，自動(dòng)刷卡排隊(duì)，混凝土生產(chǎn)根據(jù)車(chē)隊(duì)隊(duì)列自動(dòng)調(diào)用車(chē)輛，車(chē)輛離開(kāi)攪拌站后再次刷卡記錄運(yùn)輸工地、方量、離開(kāi)時(shí)間等信息；車(chē)輛運(yùn)輸完成后回到攪拌站再次刷卡，如此循環(huán)，減少在車(chē)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(chē)輛管理系統(tǒng)配置在攪拌站進(jìn)出口安裝有一臺(tái)RFID射頻識(shí)別讀卡器、2個(gè)RFID識(shí)別天線、一個(gè)檢測(cè)指示燈，每臺(tái)進(jìn)出攪拌站的車(chē)輛上安裝有一個(gè)車(chē)載標(biāo)簽；運(yùn)輸車(chē)輛在進(jìn)出攪拌站時(shí)無(wú)須下車(chē)，只需減慢速度行駛，行駛至RFID檢測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)，識(shí)別天線將自動(dòng)檢測(cè)車(chē)載標(biāo)簽中的存儲(chǔ)信息，傳送至讀卡器中，并將信息通過(guò)局域網(wǎng)反饋至車(chē)輛管理系統(tǒng)；攪拌站中車(chē)輛管理調(diào)度中心的電腦與RFID射頻識(shí)別讀卡器相聯(lián)，獲取車(chē)載標(biāo)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(chē)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(chē)輛狀態(tài)及車(chē)輛的排隊(duì)信息。
圖１ 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
對(duì)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(gè)RS232和以太網(wǎng)口。
CAN現(xiàn)場(chǎng)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(shí)時(shí)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(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，采用非破壞仲裁技術(shù)，報(bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低，節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下可自動(dòng)關(guān)閉輸出；但是其局限性也是顯而易見(jiàn)的。首先，它不能與Internet互連，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息共享。其次，它不易與上位控制機(jī)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(jià)格昂貴；還有CAN現(xiàn)場(chǎng)總線無(wú)論是其通信距離還是通信速率都無(wú)法和以太網(wǎng)相比。
基于TCP/IP的以太網(wǎng)是一種標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)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(qiáng)，可以很容易的實(shí)現(xiàn)將控制現(xiàn)場(chǎng)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(zhǎng)、傳輸速率高，易與Internet連接，低成本、易組網(wǎng)，與計(jì)算機(jī)、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(chē)輛管理系統(tǒng)中RF660R讀卡器與車(chē)輛管理服務(wù)器采用TCP/IP通訊方式，獲取車(chē)載標(biāo)簽中的信息，能滿(mǎn)足攪拌站生產(chǎn)的要求。
三、控制系統(tǒng)完成的功能
為滿(mǎn)足混凝土攪拌站對(duì)車(chē)輛管理的功能要求，基于SiemensRFID的車(chē)輛管理系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：車(chē)輛進(jìn)出攪拌站自動(dòng)檢測(cè)、車(chē)輛排隊(duì)生產(chǎn)調(diào)用、車(chē)輛運(yùn)輸信息查詢(xún)、車(chē)載信息管理輸出。
車(chē)輛進(jìn)出攪拌站自動(dòng)檢測(cè)
混凝土運(yùn)輸車(chē)輛在進(jìn)出攪拌站時(shí)，減速行駛，RF660A天線自動(dòng)檢測(cè)車(chē)載標(biāo)簽中的信息，并將獲取信息傳送至車(chē)輛管理系統(tǒng)中，關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中獲取信息應(yīng)包括車(chē)號(hào)、當(dāng)班司機(jī)、運(yùn)輸方量、施工工地等；車(chē)輛管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，方便后期調(diào)用、分析及查詢(xún)；
其中需要注意的是：RF660A天線的有效檢測(cè)距離是±6m，在這段范圍內(nèi)，基于RF660A的檢測(cè)原理，其會(huì)不斷檢測(cè)到該輛車(chē)的信息，因此必須將讀卡器獲取到的信息進(jìn)行前期處理，篩選處理規(guī)則為在某一時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到同一識(shí)別碼為同一輛混凝土運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)/出攪拌站，為一次有效檢測(cè)；同時(shí)因RF660A天線的安裝位置及使用硬件無(wú)法區(qū)分車(chē)輛是進(jìn)、出攪拌站，但是車(chē)輛的此類(lèi)信息對(duì)車(chē)輛管理具有重要意義；在判斷車(chē)輛進(jìn)出攪拌站時(shí)應(yīng)根據(jù)攪拌樓中的車(chē)輛裝載信息加以判斷：如車(chē)輛裝載有混凝土，則認(rèn)為是出攪拌站；相反則是入。
車(chē)輛管理服務(wù)器與SiemensRF660A進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，獲取檢測(cè)信息；出于系統(tǒng)穩(wěn)定性考慮，在系統(tǒng)中應(yīng)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)通訊是否正常，并給出處理措施。
車(chē)輛排隊(duì)生產(chǎn)調(diào)用
車(chē)輛檢測(cè)信息獲取成功后，將其存入車(chē)輛管理服務(wù)器后，本系統(tǒng)中每天檢測(cè)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(chē)輛檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；車(chē)輛離開(kāi)攪拌站后，將去往工地信息及裝載信息進(jìn)行存儲(chǔ)；當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入攪拌站后，車(chē)輛將進(jìn)行排隊(duì)，攪拌樓正常生產(chǎn)調(diào)用隊(duì)列中車(chē)輛進(jìn)行生產(chǎn)，車(chē)輛管理系統(tǒng)與攪拌樓操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對(duì)排隊(duì)車(chē)輛進(jìn)行“先進(jìn)先出”規(guī)則管理，即先進(jìn)入隊(duì)列中車(chē)輛在攪拌站中優(yōu)先裝料，對(duì)于這套系統(tǒng)因使用兩臺(tái)攪拌樓同時(shí)生產(chǎn)，對(duì)于攪拌樓車(chē)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(duì)列中排列在前的車(chē)輛，并將調(diào)用信息發(fā)送至LED顯示屏進(jìn)行顯示。
在兩個(gè)攪拌樓同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，對(duì)于車(chē)輛隊(duì)列的調(diào)用會(huì)存在一個(gè)資源互搶的問(wèn)題，即兩個(gè)攪拌樓調(diào)用了同一輛車(chē)，所以對(duì)于數(shù)據(jù)調(diào)用隊(duì)列應(yīng)使用事務(wù)處理并采用互鎖機(jī)制。
車(chē)輛運(yùn)輸信息查詢(xún)
在車(chē)輛管理系統(tǒng)中，對(duì)于車(chē)輛檢測(cè)信息進(jìn)行歸類(lèi)統(tǒng)計(jì)，輸出報(bào)表，協(xié)助生產(chǎn)管理；可查看對(duì)于同一工地現(xiàn)在已有多少輛車(chē)在現(xiàn)場(chǎng)施工，工地是否施工正常，判斷是否對(duì)工地繼續(xù)送料。
車(chē)載信息管理輸出
與攪拌站數(shù)據(jù)進(jìn)行交互處理，將獲取的車(chē)輛排隊(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(chē)輛后，將調(diào)用數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給車(chē)輛管理系統(tǒng)。
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