一、RFID 简介
　　RFID：无线电射频识别（radio frequency identification）技术，是 20 世纪 90 年代开始兴起的一种自动识别技术。与其他自动识别技术一样，射频识别技术也是由信息载体和信息获取装置组成的。其中信息载体是射频标签，获取信息装置为射频识读器。射频标签和射频识读器之间利用感应、无线电波或微波进行非接触双向通信，实现数据交换，从而达到识别的目的。
　　与当前广泛应用的条形码相比 RFID 有以下优势：  快速扫描；体积小型化、形状多样化；抗污染能力和耐久性；可重复使用；穿透性和无屏障阅读；数据的记忆容量大等。
　　二、MOBY D 系统选型及安装
　　1、选型
　　一套完整的 MOBY D RFID 系统主要分为四个部分： 通讯模块、读写设备、天线和电子标签（载码体）。每个部分根据现场不同的需求和应用有若干型号以供选择（如图1 所示）。

图1 ：MOBY D 系统选型参考。

　　上海卷烟厂“中华专线”成品烟丝库电气控制系统基于 Profinet总线网络且设备布局紧凑、RFID 设备较多，故选用如下配置：
　　1）  通讯模块：RF180C；
　　2）  读写设备：SLG D12S；
　　3）  天线：无外部天线，采用内置天线集成于SLG D12S内部；
　　4）  电子标签（载码体）：MDS D100。
　　2、安装
　　鉴于读写设备 SLG D12S 内部集成了天线，因此必须进行现场安装，根据电子标签（载码体）在烟丝箱安装的位置，采用底部向上安装，并需要对其提供 DC 24V 电源（如图2 所示）。

图2 ：在烟丝箱底部安装读写设备 SLG D12S。

　　通讯模块 RF180C 虽然达到 IP67 的防护等级，但考虑到布线、安装便利、整体美观等因素还是将其安装于现场柜中。RF180C 具备一拖二功能，除与现场 SLG D12S 进行连接外，还需要供给 DC 24V 电源，并接入 Profinet 总线。
　　电子标签 MDS D100 安装于烟丝箱底部，为保证稳定性和牢固性，可选用西门子提供的专用支架进行安装。
　　为保证 RFID 读取的有效性，在安装读写器（含天线）及电子标签时均需要考虑金属对射频信号的干扰因素，以 SLG D12S 及 MDS D100为例，技术手册均表明了金属与器件之间的合适距离。
　　三、设备布置及流程应用
　　成品烟丝库物流系统的主要作用是将制丝掺配加香后的成品烟丝进行装箱，入库存储并达到一定的醇化时间，随后出库翻箱将烟丝输送至指定的卷烟机进行卷接。
　　然而，根据烟丝品牌系列、批次批号、生产时间、卷烟机台的不同，必须对每个烟丝箱所装载的物料信息进行可靠、详细、准确地记录，否则将引发产品质量事故，同时对产品质量的追溯也无从入手。
　　正是基于上述这些要求，RFID 系统极为适合在成品烟丝物流系统中使用，并在各个工艺段分布了 MOBY D 设备用于信息的写入及校对。 如图3所示CONTROL ENGINEERING China版权所有，MOBY D 设备无缝嵌入了成品烟丝从装箱入库到出库翻箱的整个流程。

图3 ：MOBY D 设备无缝嵌入了成品烟丝从装箱入库到出库翻箱的整个流程。

　　各环节的设备配置数量如下：
　　1、“RFID 信息写入”环节：2 套控制工程网版权所有，安装位置：链式输送机；
　　2、“出库 RFID 校验”环节：4 套控制工程网版权所有，安装位置：堆垛机、穿梭车；
　　3、“翻箱 RFID 校验”环节：15 套控制工程网版权所有，安装位置：喂料机。
　　在成品烟丝装箱后的“RFID 信息写入”环节，控制层将箱内烟丝的批次、重量、时间等信息通过 MOBY D 设备写入电子标签存储，同时将相关信息上报上位计算机。
　　在“出库 RFID 校验”环节控制层根据上位机计划下达的烟箱信息与电子标签读出的信息数据进行比对，比对成功后继续向下一级设备输送，出错则进入异常处理流程。
　　翻箱倒料为整个工艺流程的末端，翻箱机器人举起烟箱经过“翻箱 RFID 校验”环节比对成功后的烟丝将直接翻入喂料机中，之后将不会存才任何错误的可能，所以此环节需要对现场每台喂料机配置一套 MOBY D 设备，从而最终确保烟箱电子标签信息的准确性。保证配料符合系统要求，不出任何差错（如图4 所示）。

 
图4 ：翻箱机器人举起烟箱经过“翻箱 RFID 校验”环节比对成功后的烟丝将直接翻入喂料机中。

　　四、软件配置及信息定义
　　（一）软件配置的主要步骤
　　1、项目的硬件组态（软件：Step7）
　　1）通过 HW Config 安装 GSD 文件控制工程网版权所有，文件可通过西门子 RFID 产品DVD 光盘“RFID Systems Software & Documentation”获取；
　　2）在 HW Config 中将 RF180C 插入已有的项目，分配相应的 IP 地址和 Device Name；
　　3）对 RF180C 进行必要的参数设置。值得注意的是，由于连接的读写设备是 SLG D12S，因此其对应的通讯波特率需要调整为 19.2k，否则将无法建立设备之间的通讯。
　　2、RF180C 本体设置
　　1）IP 地址分配CONTROL ENGINEERING China版权所有，使用 Edit Ethernet node 功能寻找到已连接的RF180CCONTROL ENGINEERING China版权所有，为其分配指定的 IP 地址；
　　2）Device Name 分配CONTROL ENGINEERING China版权所有，完成 IP 地址分配后可进行 Device Name 分配CONTROL ENGINEERING China版权所有，需与硬件组态中保持一致。
　　3、控制程序装载（可通过“RFID Systems Software & Documentation”光盘获取）
　　1）装载 FB45“MOBY FB”，设备控制程序；
　　2）装载 UDT10“MOBY D”，UDT10 是为 FB45 提供MOBY基本接口参数而定义的数据类型，用户可自行建立 DB 进行使用；
　　3）装载 UDT20“MOBY CMD”，UDT20 是为 FB45 提供MOBY命令接口参数而定义的数据类型，用户可自行建立 DB 进行使用。
　　4、必要的程序建立和配置
　　1）基于 UDT10 和 UDT20 建立相应的参数 DB 和命令 DB；
　　2）建立数据 DB 用于存放读取和写入的数据；
　　3）对参数 DB 进行配置，如“ASM_address”设备 IO 地址、“ASM_channel”通道号、“command_DB_number” 命令 DB 的编号、“command_DB_ address” 命令DB 的地址等。
　　4）对命令 DB 进行配置，如“Command”命令类型（如读操作或写操作）、“length”数据长度、“DAT_DB_number”数据 DB 编号，“DAT_DB_address”数据 DB 起始地址等。
　　5）对 FB45 进行调用，填入用户建立的参数 DB 的编号和地址。
　　（二）烟丝箱信息格式
　　“中华专线”成品烟丝库烟箱 RFID 记录的信息主要有以下内容：
　　1）  标签写入时间，包含：年、月、日、时、分、秒。 主要用于醇化时间的达标核对，以及产品发生质量问题的追溯。
　　2）  烟丝箱编号。 防止操作人员误修改上位计算机记录或下达至控制层的烟箱编号，每次在电子标签信息写入时进行读取，以此为准再次写入。 
　　3）  烟丝箱的空箱重量。 由于烟箱本体重量存在一定的误差，在入库时每一箱均精确计量并记录，保证所装载烟丝净重计算的准确性。
　　4）  烟丝净重。 记录所装载烟丝的重量，并上报上位计算机。
　　5）  烟丝批次号。 记录所装载烟丝的批次，主要用于出库的核对。
　　上述众多信息的记录有效保证了信息的准确性，为防止人为误操作及计算机数据异常等提供了有效的技术防范手段，也在成品烟丝库整个工艺流程中为众多卷烟机进行指定烟丝配送环节起到了最终把关的作用。
　　五、结束语
　　目前，西门子 MOBY D 系统为物料品种多、工艺流程复杂、信息记录量大、准确性要求极高的工业物流系统提供了一个很好的解决方案，其防护性好、处理速度快、识别率高、故障率低的特点也得到了用户的认可。除上海卷烟厂“中华专线”成品烟丝物流系统外，卷接滤棒物流系统、半成品烟丝物流系统也均使用 MOBY D 产品，在信息跟踪、质量防范等方面均发挥了重要作用。 （作者：杨志成  上海烟草集团有限责任公司上海卷烟厂）