哈爾濱中天數(shù)控工具有限責(zé)任公司
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刀具是實現(xiàn)現(xiàn)代制造的較昂貴的消耗性資源，由刀柄、刀桿和刀頭等多個零部件組成，信息繁多，隨著數(shù)控設(shè)備和加工零件品種的增多，刀具零部件的種類和相應(yīng)資源信息會越來越龐雜，占投資的比重也逐漸增大。由于生產(chǎn)加工的需要，大量的刀具頻繁地在刀具庫和機(jī)床以及機(jī)床與機(jī)床之間流動和交換。傳統(tǒng)的刀具管理是將刀具的信息記錄在紙上，或記憶在人腦中，時間稍長，記錄的信息容易丟失，不同的使用者對刀具的信息不易掌握，刀具的信息管理跟不上，造成刀具的使用混亂，資源浪費(fèi)，生產(chǎn)效率低下，更嚴(yán)重的結(jié)果是造成在制品的偏差過大、工藝偏離，甚至出現(xiàn)產(chǎn)品報廢、影響生產(chǎn)周期。隨著射頻技術(shù)的日漸成熟和廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)無紙化的刀具管理和信息集成己經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)新亮點。
1系統(tǒng)構(gòu)架在數(shù)控加工系統(tǒng)中射頻刀具識別系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)如所示：下面將分別就兩個子系統(tǒng)簡要介紹：IPC其軟件系統(tǒng)通常以基于象SQLServer2000這樣的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之上的用戶自行開發(fā)的數(shù)控刀具管理系統(tǒng)為主體，通過和射頻讀寫器的串口聯(lián)接，間接讀寫射頻卡內(nèi)的刀具數(shù)據(jù)，并據(jù)此完成數(shù)控加工過程中對刀具的控制，即工控機(jī)負(fù)責(zé)處理從讀寫器（Reader）接收的數(shù)字信息，該數(shù)字信息經(jīng)數(shù)控刀具管理系統(tǒng)處理后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功能向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令，實現(xiàn)相應(yīng)加工動作。
工控機(jī)系統(tǒng)（IPC）射頻識別系統(tǒng)（RFID）數(shù)控刀具管理系統(tǒng)串讀取i寫入寫入丨射頻讀寫器（安裝在刀具更換器上）讀取射頻卡（安裝在刀具上）射頻刀具識別系統(tǒng)的架構(gòu)RFIDS主要完成讀寫器與射頻卡之間的數(shù)據(jù)交換。其工作原理比較簡單：RID系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，射頻卡附著在待識別物體的表面，射頻卡中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。讀寫器可無接觸地讀取并識別射頻卡中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動識別物體的目的。讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)射頻卡進(jìn)入磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后送至IPC主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理。
2軟件實現(xiàn)本文的軟件實現(xiàn)主要介紹兩個接口的數(shù)據(jù)交換功能即讀寫功能的實現(xiàn)，現(xiàn)分述如下：本文以VC++為編程環(huán)境，采用*基本的串口RS232進(jìn)行通信，波特率為9600.具體傳輸格式是：一個開始位，八個數(shù)據(jù)位，一個停止位，沒有校驗位，*低位首先發(fā)送。除此還可采用串口RS422RS485以及USB接口實現(xiàn)IPC與READER間的通信，因具體讀寫設(shè)備而異。在基本的串行通信編程過程中，串行設(shè)備被視為用于打開、關(guān)閉、讀和寫的流設(shè)備，對串口的讀寫，可視為對特殊文件的讀寫。1Win32API也提供了這樣一組通信函數(shù)，用于完成串口通信過程111.用于實現(xiàn)通信過程的主要函數(shù)如下：密（6字節(jié)）GetCommState用制定通信設(shè)備的當(dāng)前控制設(shè)置填充設(shè)備控制塊。
SetCommTimeouts設(shè)置指定通信設(shè)備上所有讀/寫操作的超時參數(shù)。
WteFile向串行口寫數(shù)據(jù)，這樣將把數(shù)據(jù)傳送給串行連接另一端的設(shè)備ReadFile從串行口讀數(shù)據(jù)，這樣將從串行連接另一端的設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
打開通信資源。在進(jìn)程使用串口之前，首先應(yīng)使用Cre-ateFile函數(shù)打開通信資源，返回一個標(biāo)識該資源的句柄。在Cre-ateFile函數(shù)打開串口通信資源時，系統(tǒng)將根據(jù)上次打開資源時的數(shù)值初始化和配置資源；口。讀和寫的超時時間由SetCommTimeouts函數(shù)設(shè)置；關(guān)閉通信資源。在使用通信資源結(jié)束后，應(yīng)調(diào)用Close-Handle函數(shù)來關(guān)閉通信句柄，釋放資源。
IDCARD的接口該接口的讀寫功能的實現(xiàn)通常由射頻設(shè)備原始制造商提供，用戶無需關(guān)心，只要遵巡一定通信協(xié)議，READER（讀寫器）可以自動實現(xiàn)對IDCARD（射頻卡）的讀寫，IPC可以通過和READER的接口，間接完成對IDCARD的讀寫操作。但為了了解射頻讀寫器（READER）對射頻卡（DCARD）的讀寫原理，這里將以Phllips公司的mifareone卡為例，重點介紹通信協(xié)議ISO14443TYPE―A，和支持此協(xié)議的mifareone卡的存儲結(jié)構(gòu)12. 2.2.1射頻卡的存儲結(jié)構(gòu)相應(yīng)于所支持的通信協(xié)議，射頻卡內(nèi)的電子數(shù)據(jù)也必須按照相應(yīng)的約定格式進(jìn)行存儲。下面以Philips公司的mifareone卡為例講解其內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)及訪問權(quán)限，如所示。mifareone卡分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié)，以塊為存取單位每個扇區(qū)有獨(dú)立的一組密碼及訪問控制。
（1）第0扇區(qū)的塊0用于存放廠商代碼，己經(jīng)固化，不可更改。
（2）每個扇區(qū)的塊0、塊1、塊2為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。
行：制（4字節(jié)）扇區(qū)控制塊結(jié)構(gòu)在每一個扇區(qū)的存取控制的4個字節(jié)里，按照一定結(jié)構(gòu)存儲著該扇區(qū)中每個塊（包括數(shù)據(jù)塊和控制塊）的讀寫控制，其中每個塊的讀寫條件占6位3對互相取反的位組成，扇區(qū)中的每個塊（包括數(shù)據(jù)塊和控制塊）讀寫的實現(xiàn)是由密碼和存取控制共同決定的。例如，當(dāng)存取控制為08778F69時，可得到塊0的讀寫控制位是1 10按照通信協(xié)議的約定，若此時射頻讀寫命令包含的密碼B得到驗證，則射頻讀寫器取得對塊0的讀、寫權(quán)限；若射頻讀寫命令內(nèi)包含的是密碼A則驗證后，射頻讀寫器只有讀取塊0數(shù)據(jù)的權(quán)限。
目前市場上RFID產(chǎn)品種類很多，常見的產(chǎn)品主要是象德州儀表（TI）、Phllips、Motom1a等世界著名廠家生產(chǎn)的RFID產(chǎn)品，其READER和IDCARD實現(xiàn)讀寫功能要遵循的標(biāo)準(zhǔn)通常有ISO14443TYPE―A、ISO14443TYPE―B以及ISO 15693.下面就協(xié)議ISO14443TYPE―A做簡要介紹，其指令結(jié)構(gòu)定義如下：LEN=Length（DATAS）通訊數(shù)據(jù)體長度字節(jié)數(shù)，1ByteDATAS通訊數(shù)據(jù)體（含指令數(shù)據(jù)）其中，DATAS中包含對卡操作所需要的參數(shù)，如認(rèn)證所需的密碼、地址、寫入卡片的數(shù)據(jù)等，從而可以對射頻卡內(nèi)指定扇區(qū)的塊進(jìn)行讀或?qū)懙牟僮鳌?/p>
讀寫數(shù)據(jù)的開發(fā)要在遵巡此通信協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而通信協(xié)議的構(gòu)成與射頻卡內(nèi)存取控制的約定也是一致的，這一點在前面射頻卡的存儲結(jié)構(gòu)中存取控制部分己經(jīng)舉例說明。
3總結(jié)將射頻識別技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控加工生產(chǎn)的刀具管理中，可以提高刀具管理的自動化程度和管理效率實現(xiàn)精確（下轉(zhuǎn)第77頁）示例工件參數(shù)說明如下：H（11）凸臺上平面一點的坐標(biāo)值以及凸臺深度；點的XY坐標(biāo)值；2）中間障礙物高度；13）標(biāo)準(zhǔn)測量（0）和精密測量（1）的選擇；9）測頭快進(jìn)速度；3）測頭慢進(jìn)速度；8）測頭慢進(jìn)和后退距離，一般取值應(yīng)大于3.Q（17）測透探測超程距離，取值在取20左右；測量宏程序08002示例如下。
報警/ /若障礙物高度沒賦值，以0處理8+17+20.0丨F9/對**點進(jìn)行試探性測量后，再進(jìn)行二次測量/ 30=1/若測量方式為精密測量，而非標(biāo)準(zhǔn)測量，則再進(jìn)行5次測量，求其平均值/ 11+8+17+2+30.0丨F9G01Z8/對第二點進(jìn)行試探性測量后，再進(jìn)行二次測量/ 120/保存Z向坐標(biāo)值/ 31/若測量方式為精密測量，而非標(biāo)準(zhǔn)測量，則再進(jìn)行5次測量，求其平均值10344/輸出測量結(jié)果/測頭返回原點/ 32/恢復(fù)G指令模態(tài)值/ /報警信息/ /宏程序結(jié)束返回主程序/
來源：中國刀具網(wǎng) 作者：[db:作者]
