图2 系统网络结构图

主站机由由主站采集节点与计算机通过RS232或者RS485进行连接。主站机主要功能是接收各个子站机返回的物料信息和状态，将该信息反馈回计算机中的数据采集系统中进行归类，达到实时监控缝制车间生产线运行状态的目的。再根据管理系统的预先设置的任务数据和物流数据，对生产线上的运行情况进行合理调配和管控，并发送任务指令给各个站机进行执行。此系统中考虑到计算机与主站采集节点的距离较近，故采用的RS232串口进行两者之间的信息交换。

信息采集子站机分散布局在缝制加工厂的各个区域，根据距离和分布的情况，可以选择无线或者有线网络通信方式。本系统采用无线网络通信方式连接各个子机节点与主节点。子站机主要功能是通过RFID 阅读器获取当前物料的状态并通过无线网络反馈回主站机。

主站机是由计算机和路由器构成，用于完成对采集到的信息和状态进行处理，并发送相应的执行命令给各个子站机；而各个子站机的设计考虑到功能需求，需要包括如下几个功能模块：RFID 数据采集模块、核心处理器模块。子站机硬件结构体系如图3所示。

图3 子站机系统硬件结构图

4.1 RFID数据采集模块的设计

RFID 数据采集模块[3]主要包括了电子标签（TAG）、阅读器组成。无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称：RFID）是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。考虑到应用在缝制生产管理上，选用一种桌面式高频RFID读写器[2]，工作频率在840-960MHz，可以对符合ISO-6B、EPC CLASS1 G2 6C标准的电子标签进行读写操作，支持RS232、RS485、TCP、WIFI等多种用户接口。通过调整输出功率，可以将典型读取距离扩大至3m。完全满足缝制物料在物流过程中的自动识别。电子标签可以选用Higgs?-3 IC含800bits NVROM的芯片，这种芯片支持EPC Gen 2（v1.2.0）和ISO/IEC -6C，可以和桌面式高频读写器配合使用。

4.2 核心处理器模块的设计

核心处理器模块主要实现如下功能：

1）接收采集模块传递来的物料信息；

2）根据软件设置以及当前工位加工情况，对信息进行标注；

3）连接电子看板，将信息反映在看板上以供操作人员能实时了解生产线的情况；

4）通过无线通讯将生产线情况反馈回主站机；

5）通过无线通讯接收由主站机发送的指令，对生产线的设备动作进行干预和调配；

核心处理器模块[1]选用三星的S3C2416芯片，该芯片是低功耗、高性能、低成本的SAMSUNG ARM9处理器，内核为ARM926EJ。最具性价比优势的芯片，是目前市面上2440的最优替代品。以S3C2416芯片为核心的核心板采用DDR2内存颗粒，支持多个种类的NAND Flash。拥有丰富的内部资源和接口，其运行主频可达400MHz。核心处理模块还包括DM9000网卡芯片，10/100Mbps以太网口，RJ45接口。方便与主站机进行数据通讯。

5 实时缝制数据采集及生产管理系统软件设计

5.1 数据采集及生产管理系统软件的功能模块

系统软件主要完成以下功能：

1.物料入厂管理：接收来自生产调度或者上一工段系统发送的本批次物料的各种信息，包括本批次物料数量、已完成状态、下一工段加工任务以及要求完成时间等信息；在物料实际入厂时，根据物料入厂子站机发送的实际通过RFID读写器读取的物料数据，与接收的信息进行比对，对有问题的物料及其编号通过无线通讯传送至子站机，在子站机电子看板或者计算机显示器上显示物料出错报警信息，方便工作人员进行追溯；

2.生产线生产管理：根据物料电子标签中记录的信息以及加工任务，合理安排工序，保证生产线上设备协调平衡运行；

图4 系统软件的工作流程

3.物料出厂管理：通过出厂通道，RFID 阅读区读取物料信息，与入厂管理时的物料信息进行比对，查看物料数量以及加工信息是否满足出厂要求；

4.系统运行状态显示：在电子看板上及时反映当前运行情况，方便工作人员进行操作；

5.生产线生产数据的备份：对每日每台生产设备的生产情况进行记录，包括运行状态、时间、加工完成合格率等，为管理整个生产线提供基础数据，方便管理层针对生产线的加工情况进行分析，从而把控整个生产的节奏。

文章来源：《物联网技术》 网址: http://www.wlwjszz.cn/qikandaodu/2021/0415/1638.html