基于RFID的加工中心刀具信息管理系统的研究

　　本系统采用BALLUFF BIS C系列RFID产品，编码块采用EEPROM存储类型，最多可存储511字节数据，支持的通讯接口类型RS232、RS422／485、20 mA／，ITY。考虑到目前机床数控系统与PC一般配有COM串行通讯接口，因此采用RS232作为设配之间的通讯协议。

　　2.1 RFID通讯编程

　　根据需求初始化设置RFID处理器，确定通讯串口及其参数，如波特率、数据位、停止位、奇偶校验及输入／输出功能。然后编写通讯报文，从而通过处理器将芯片内的数据读取COM通讯串口。例如，R 0050 0010 V

　　其中，“R”为头命令，“0050”代表从芯片的第50个存储位置开始读取数据，“0010”代表读取10字节的数据，最后的“V”是该命令的BCC校验码。RFID常用处理器操作命令如表2所示。

　　2.2 MSComm控件通讯编程

　　不管是向RFID处理器发送通讯报文还是将处理器返回的数据读取到系统界面，都需要借助COM串口通讯实现数据传输。在VB开发环境中，通过MSComm控件可以方便地实现与控制COM串口通讯。首先要根据RIFD处理器的设置初始化COM口，使Pc设备管理器中的COM口、RFID处理器、MSComm控件中设置的波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数保持一致，否则无法实现串口通讯。读取COM口数据模块采用MSComm控件提供的事件驱动方式，即在通讯过程中出现收发数据或产生错误时，触发OnComm事件，继而判断CommEvent属性值确定事件类型，根据事件类型做出响应。COM口接受数据的代码如下：

　　2.3 DDE机床通讯编程

　　西门子840D数控系统带有刀具管理功能，集成了对刀具与刀库的许多管理功能，包括刀具数据与刀库数据的显示与管理，如刀具寿命、刀具磨损与刀具补偿等。这些数据按照不同的类型存储在NCK各区域中，使用VB TextBox控件通过DDE链接可以实现对这些变量的读写操作，将从RFID芯片读取出的工艺信息快速写入相应的NCK变量中，提高工艺信息输入的准确性与效率。例如，将12号刀位刀具的长度补偿写人NCK刀具名变量中的代码如下：

　　其中，LengthCompen为显示刀具长度补偿的Text·Box控件名称，Linkhem项中输入需要写入NCK变量的参数路径，LinkMode项中的2代表手动模式，Link—Poke代表DDE会话中客户端要求服务器写人数据。

　　2.4刀具寿命更新

　　西门子840D数控系统具有刀具寿命监控功能，可以自动记录刀具加工时间，当刀具实际寿命小于预设限制寿命时，刀具状态变为“不可用”，在下次加工时数控系统自动搜索替代刀具，被换下的刀具则进入刃磨、报废环节。为了保证RFID芯片数据的实时性，在数控系统换刀时应更新RFID芯片中的刀具寿命信息，将数控系统NCK变量中的寿命数据写入RFID芯片。本系统自动检测与换刀有关的PLC数据块，作为更新刀具寿命的触发信号。换刀时的PLC数据块状态与芯片更新节拍如表3。