圖1：軟件控制模塊程序功能流程

圖2：為實現(xiàn)基本讀寫功能所設計的RFID讀寫功能塊 子色制圖

課題背景

浙江中煙工業(yè)有限責任公司寧波卷煙廠制絲車間采用箱式儲絲技術，以煙箱為載體，實現(xiàn)煙絲的存儲和流轉。信息管理系統(tǒng)對WMS數(shù)據(jù)庫內的信息與煙箱底部RFID卡內的信息進行比對，實現(xiàn)煙箱的防差錯管理。而煙箱信息的修改，除生產(chǎn)運行時的自動寫入、置空、重寫功能外，還需要具備手動修改功能，方便部分特殊煙箱的信息修改。

目前，車間在現(xiàn)場配備了手持式RFID讀寫槍，其缺點是顯示界面小、字符串連續(xù)不分開、無注解等，僅能用于數(shù)據(jù)的讀取，不可修改寫入。而使用筆記本電腦在線程序修改寫入數(shù)據(jù)，又存在不夠安全便捷的問題。因此，操作人員每次修改煙箱RFID信息，都需要較長時間，平均為17.8秒/次，還存在一定的錯誤風險。

原因分析

在日常生產(chǎn)過程中，煙箱RFID信息的修改寫入均由電氣維修工、CT庫現(xiàn)場操作工通過讀寫卡設備來完成。其步驟包括：使用帶S7西門子編程軟件的筆記本電腦修改IP地址，接入RFID讀寫卡裝置所在的生產(chǎn)網(wǎng)網(wǎng)段在線程序，通過S7軟件的變量修改功能，對幾個目標字節(jié)作修改、清空等操作。

可見，整個修改過程較為繁復、效率較低，存在IP地址沖突造成設備掉線等隱患，且嚴重受限于場地和設備。在面對大量的寫入或寫空任務時，效率低下的缺點會被無限放大，手動操作的出錯概率也將大幅提高。

解決方案

為解決RFID信息修改寫入困難的問題，寧波卷煙廠制絲車間技術團隊設計開發(fā)了一種移動式RFID卡片信息修改工具。

在硬件方面，選擇8H10D-1型IC讀卡器作為硬件載體，其體積小、質量輕、支持熱插拔、便捷性高、傳輸速率高且穩(wěn)定，符合開發(fā)和使用要求。

在通信方面，該硬件支持MIFARE標準、13.56MHz工作頻率、USB轉HIT、57600bit/s傳輸波特率，可根據(jù)硬件選型，確定信息儲存格式及傳輸方式。同時，根據(jù)RFID卡片內容，確定需要傳輸?shù)男畔⒓捌涮囟ǖ母袷?，內容包括單元ID、狀態(tài)位、產(chǎn)地、物料代碼、批次號、裝箱時間、版本號、裝箱順序、水分值、凈重、空箱重量。

在軟件方面，確定傳輸內容、格式后，需要對軟件進行整體設計，選用VS2015作為開發(fā)環(huán)境進行編程。為實現(xiàn)基本讀寫功能，設計RFID讀寫功能塊如圖1。

流程如下：1.檢測讀卡器設備狀態(tài)，并識別RFID信息，出錯則給出相應提示;2.正常識別后，提取關鍵信息并轉至主界面，出現(xiàn)讀取、寫空功能;3.若應用讀取功能，則進入詳細編輯界面，可自由修改數(shù)據(jù)并執(zhí)行;4.若應用寫空功能，則保留關鍵字段，并對部分信息進行寫空處理;5.寫入成功或出錯，均會有相應的提示和報警。

完成RFID讀寫的基本模塊以后，再對軟件的控制模塊進行編輯。程序的功能流程圖如圖2所示。

在實現(xiàn)軟件的控制與基礎功能后，對畫面進行編輯。由于車間現(xiàn)場設備多采用觸摸屏控制，故采用大按鈕觸控的設計。

效果驗證

目前，在寧波卷煙廠制絲車間煙絲高架庫區(qū)域，共投入運行設備3套(半成品煙絲庫2套、成品煙絲庫1套)，分別提供給相關區(qū)域內的操作人員使用，由電氣維修人員管理維護。

項目實施后，技術人員對班組操作人員的使用情況進行了統(tǒng)計，整理出6個月內該移動式RFID卡片信息修改工具的使用情況。統(tǒng)計可見，單張RFID卡平均編輯時間從17.8S降至7.9S，修改編輯準確率由95.25%升至99.80%，且連續(xù)6個月錯誤率未超過0.30%。

目前，該移動式RFID卡片信息修改工具已取得軟件著作權。