基于ZigBee和RFID技术的生产能耗采集.pdf

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1、基于ZigBee和RFID技术的生产能耗采集熊智超，陶波，朱继轩，毛博(华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，湖北武汉430074)Data——collectionofEnergyConsumptionBasedonZigBeeandRFIDXIoNGZhi—ehao，TA0Bo，ZHUJi—xuan，MA0Bo(StateKeyLaboratoryofDigitalManufacturingEquipmentandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandTechno

2、logy，Wuhan430074．China)摘要：针对工业领域制造生产过程中所消耗的syetemwillbewidelyusedinmanyotherareas．电力能源，提出了一种通过RFID技术采集生产加Keywords：energyacquisition；wirelesstrans—工过程的能耗信息，并通过ZigBee无线网络传输到mission；RFIDreader；ZigBeenetwork控制终端，终端评估系统根据相应的优化策略给出优化方案的解决思路，来实现对工业能源的有效监0引言测，并着重讲述了能耗采

3、集传输系统中的硬件电路设计和程序流程。实际测试结果表明，这种网络传随着工业化进程的步伐不断加快，制造业能源输方式能够准确地将能耗值传递到终端能耗评估系消耗已成为国家能源消耗中的主体部分，而面对新统，同时网络结构简单，组网容易，移植性强，具备较的市场竞争压力，调整产业结构，降低生产能耗已成强的应用前景。为推动企业发展的主要竞争力]。因此，在新的经关键词：能耗采集；无线传输；RFID读写；Zig—济环境下为实现企业的可持续发展，对生产制造过Bee网络程中所消耗的电力能源进行采集、监测和评估，对企中图分类号：TN919业而

4、言，将具有深远意义。基于以上考虑，经过工厂文献标识码：A实地调研和理论分析，提出了一种无线网络结构来文章编号：1001—2257(2013)04—0055—04实现对能耗数据的采集和传输。无线网络相比有线Abstract：Astheelectricenergyconsumes网络而言，对工厂现有布局影响最小，维护更加容muchintheindustrialmanufacturingfield，thispa—易。根据对数据的传输距离比较分析，提出了利用perputsforwardakindofenergysavings

5、trategyRFID读写技术，实现对产品从部件制造到装配的whichfocusonthecollectionofenergyconsump—全过程能耗采集；并采用ZigBee无线网络传输技tionthroughtheRFIDtechnologyandtheZigBee术，将能耗数据上传至上位机能耗评估系统的网络wirelessnetwork．A11theinformationwillbetrans—结构。评估系统根据既定的优化策略以及加工过程feredtotheterminaldevice．Terminaleval

6、uation中的实际能耗分布情况，给出相应优化方案，指导优systemgivesoptimizationstrategytoimprovethe化生产工艺流程，从而达到降低制造能耗的目的，既technologicalprocess．Thepaperemphasizesonthe而降低产品的制造成本。整套系统包含数据提取、hardwaredesignandtheprogramflowchartofcol—数据采集传输和数据分析等几大部分。lectingandtransmissiononenergyconsumption

7、．Theactualtestresultshowsthatthenetwork系统的组成和工作原理transmissionmodecanaccuratelytransfercon—1．1系统组成sumptionvaluetotermina1device．Withthefeature生产能耗采集系统主要实现对各工位能耗的采ofsimplestructureandstrongportability，this，并将所有工位能耗信息传输到终端能耗评估平收稿日期：2012—11—2l。系统主要依靠RFID技术实现对数据的采集，

8、《机械与电子)2013(4)·55·于ZigBee和RFID技术的生同时依靠ZigBee技术实现对数据的传输。从组件器；网络协调器在完成数据接收后，经过处理，以串上划分，主要包括标签托盘、工位读写器、终端读写行方式发送至上位机能耗评估软件；评估软件完成器和网络协调器。各组件的功能描述如下：对数据的最终分析和处理工作，给出能耗优化策略a．标签托盘