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《华南理工大学》 2011年
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基于RFID的制造系统信息集成研究

李作海  
【摘要】:制造业作为国民经济的支柱是其他各经济部门的基础。然而信息孤岛和信息断层等一系列问题阻碍了制造业信息化水平的进程。在复杂制造系统中存在信息交换不畅、系统协调性差、底层信息反馈滞后等问题。本文基于射频识别(Radio frequency identification,RFID)技术实现制造系统的信息集成控制,以促进系统的信息交互,提高制造系统的自动化和信息化水平。信息集成系统由设备层、控制层、RFID信息集成层、数据库层组成。具体研究内容如下: RFID读写控制系统设计。设计了RFID读写控制系统,实现对标签数据信息的实时读写。实现了RFID读写器的ISO命令和扫描两种工作模式。在ISO模式下,读写器不能自动读取标签数据,而是需要调用相应的读写实现函数。在扫描模式下,则可实时读取标签数据。开发了服务器端和客户端读写控制系统,实现各射频终端的网络通信和信息共享。完成了系统标签控制数据信息的定义。 制造原型系统平台设计。搭建制造系统信息集成的硬件平台,设计了PLC控制子系统和单片机控制子系统,以及相应的上位机控制系统;实现了对直角坐标机械手、六自由度机械手以及丝杠传动机构的两种控制模式:人工发送控制数据模式和读取RFID标签数据控制模式。因此,在不具备RFID系统的情况下,各子系统可通过写入控制数据实现相关控制操作。 集成RFID的数控原型系统设计。设计了标签数据与NC代码文件路径映射生成系统和基于RFID技术的NC代码文件自动调用系统。通过导入Boost库,设计了NC代码解释器,利用正则表达式对标准NC代码进行词法、语法分析,提取代码数据。设计了插补算法,实现机床的仿真加工,并结合现有数控机床的驱动特性,实现了数控铣床的实际加工运行。 信息管理系统设计和软件编写。在Visual C++6.0环境下对各个子系统进行了封装和集成管理。在SQL Server 2005建立了人员信息数据库,通过RFID标签建立和管理企业员工信息档案,并设计了登录系统的标签权限,保证了系统运行的安全性。同时设计了标签数据管理系统,实现对标签数据的备份、恢复、初始化等操作。在制造原型系统平台上进行信息集成系统验证实验,结果表明各子系统运行良好,系统集成可行。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH166

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