一．客戶需求分析
      當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)智能電網(wǎng)，構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，提出以建設(shè)特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)，全面提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性和互動(dòng)性的總體目標(biāo)。
      智能電網(wǎng)是現(xiàn)代化輸電和配電系統(tǒng)的總稱。在國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)中，用電端的智能化改造是重要方面之一。智能電表、用電信息采集終端的使用將會(huì)全面推開(kāi)。而智能電表是智能電網(wǎng)的重要組成部分，智能電表必須由用戶交費(fèi)對(duì)卡充值并輸入表中，電表才能供電，表中電量用完后自動(dòng)拉閘斷電，從而有效地解決上門(mén)抄表和收電費(fèi)難的問(wèn)題。
      而當(dāng)前各省電力公司通過(guò)對(duì)轄區(qū)內(nèi)的用戶電表按統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范進(jìn)行更換改造，最終實(shí)現(xiàn)用電信息的自動(dòng)采集、預(yù)付費(fèi)管理等功能，達(dá)到對(duì)全部電力客戶用電的“全采集、全覆蓋、全預(yù)付費(fèi)”的目標(biāo)。
     隨著國(guó)家智能電網(wǎng)計(jì)劃在全國(guó)范圍內(nèi)推廣、智能電表的家庭普及，智能電表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)將存在著極大的市場(chǎng)需求，必將在全行業(yè)得到普及推廣。

二．智能電表檢測(cè)線功能需求
      智能電表需要按照國(guó)網(wǎng)公司檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)流程等進(jìn)行檢測(cè)。智能電表的檢測(cè)流程需要依據(jù)新的電能表技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)遠(yuǎn)程控制、液晶顯示、停電顯示等諸多項(xiàng)目逐一進(jìn)行測(cè)試。
      電表在生產(chǎn)的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)組裝、校表、驗(yàn)表、參數(shù)設(shè)置、功能測(cè)試、走字等多個(gè)工序。而其中的校表、驗(yàn)表、參數(shù)設(shè)置、功能測(cè)試、走字等工序，都屬于檢測(cè)工序。這些工序占了電表生產(chǎn)過(guò)程的70%的工序。為了提高電表檢測(cè)工序的生產(chǎn)效率，采用自動(dòng)化的電表檢測(cè)線。
      智能電表為電子式電表，在自動(dòng)線上“躺著”流動(dòng)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的檢測(cè)方式。自動(dòng)化檢測(cè)線的運(yùn)行，需要采用自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)除了控制測(cè)試線上各種設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行外，還擔(dān)負(fù)起了一個(gè)很重要的工作：自動(dòng)識(shí)別電表的規(guī)格、自動(dòng)選擇測(cè)試參數(shù)。
      因此，檢測(cè)線除了采用PLC 作為控制器外，還需要用到無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)RFID。通過(guò)PLC程序，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)測(cè)試的功能。當(dāng)完成組裝的電表進(jìn)入到自動(dòng)測(cè)試線后，各種測(cè)試都在自動(dòng)線上完成，電表下線時(shí)，就已經(jīng)是測(cè)試合格的成品了。

      電表自動(dòng)化檢測(cè)線有不同的結(jié)構(gòu)。目前有以工裝板為載體、倍速鏈條線為傳送機(jī)的自動(dòng)線，有機(jī)器手為載體、小型皮帶輸送線為輔助的自動(dòng)線，還有以專用托盤(pán)為載體、龍骨式傳送帶為傳送機(jī)的自動(dòng)線。

三．系統(tǒng)RFID解決方案設(shè)計(jì)
      自動(dòng)控制系統(tǒng)采用RFID 自動(dòng)識(shí)別電表的規(guī)格、自動(dòng)選擇測(cè)試參數(shù)。首先，在電表上到檢測(cè)線的起始工位，根據(jù)MES 系統(tǒng)里的生產(chǎn)信息將電表的重要規(guī)格和參數(shù)都寫(xiě)入到RFID 電子標(biāo)簽里，在后續(xù)檢測(cè)線的相關(guān)入口和出口，都會(huì)裝有RFID 讀寫(xiě)器，通過(guò)讀取RFID 標(biāo)簽里的電表的規(guī)格參數(shù)進(jìn)行流程的自動(dòng)控制。
       針對(duì)電表檢測(cè)線的功能需求，SIEMENS 可提供以下的高頻和超高頻的RFID 解決方案。按照檢測(cè)線的不同形式，SIEMENS 對(duì)應(yīng)的RFID 解決方案如下：
1. 專用托盤(pán)+龍骨式傳送帶式自動(dòng)線
1）現(xiàn)場(chǎng)工作示意圖
如圖一所示，這是一條由電表專用托盤(pán)和龍骨式傳送帶式結(jié)構(gòu)組成的自動(dòng)線。每個(gè)托盤(pán)上可以安裝兩塊電表，在每個(gè)托盤(pán)上安裝一個(gè)RFID 標(biāo)簽，標(biāo)簽里存儲(chǔ)有托盤(pán)上電表的類型、規(guī)格參數(shù)等，在裝有檢測(cè)設(shè)備的工位前安裝RFID 讀寫(xiě)頭，通過(guò)讀取標(biāo)簽里的信息，來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行操作。

（圖一）
如圖二，是一個(gè)RFID 配置方案的工作示意圖。
（圖二）
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在該配置方案中，在兩個(gè)檢測(cè)工位前安裝有兩個(gè)RF380R 的讀寫(xiě)頭，在每個(gè)托盤(pán)上安裝
有一個(gè)MDS D100 的標(biāo)簽，讀寫(xiě)頭通過(guò)ASM456 模塊連接到SIMATIC S7 的PLC 上，通過(guò)
PROFIBUS DP 協(xié)議和PLC 進(jìn)行通訊，通過(guò)PLC 中的程序控制讀寫(xiě)頭進(jìn)行讀或?qū)懖僮鳌?br /> 2）SIEMENS HF RFID配置方案
SIEMENS RF300 的配置方案如圖三所示。

（圖三）
2．機(jī)器手+小型皮帶線式自動(dòng)線
1）現(xiàn)場(chǎng)工作示意圖
從自動(dòng)表庫(kù)傳送過(guò)來(lái)的裝有電表的周轉(zhuǎn)箱上面裝有12 塊電表，如圖四所示。通過(guò)機(jī)器
手的操作，將電表抓到測(cè)試位置上進(jìn)行測(cè)試。完成測(cè)試后，由機(jī)器手將電表逐一的抓到周
轉(zhuǎn)箱內(nèi)，裝滿一箱后，周轉(zhuǎn)箱傳送回自動(dòng)表庫(kù)。
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（圖四）
在每塊電表上安裝一個(gè)UHF RFID 標(biāo)簽，標(biāo)簽上存儲(chǔ)的是電表信息。在電表檢測(cè)設(shè)備上
集成UHF RFID 的讀寫(xiě)器。
2）SIEMENS UHF RFID解決方案
SIEMENS RFID 解決方案：采用超高頻的RF660R 產(chǎn)品+2 個(gè)RF660A 天線，通過(guò)2 個(gè)RF660A
天線構(gòu)成的RFID 讀寫(xiě)通道，如圖五所示。 （圖五）
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當(dāng)周轉(zhuǎn)箱以一定的速度通過(guò)由兩個(gè)RF660A 天線構(gòu)成的讀寫(xiě)通道時(shí)，托盤(pán)內(nèi)的12 個(gè)標(biāo)
簽的信息都被讀取出來(lái)，并保存到后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
3）系統(tǒng)通訊架構(gòu)
系統(tǒng)通訊架構(gòu)圖如圖六所示。

（圖六）
4）系統(tǒng)硬件構(gòu)成
采用RF660R 讀寫(xiě)器，RF660R 讀寫(xiě)器和RF660A 天線如圖七、八所示。

（圖七 RF660R 讀寫(xiě)器）
（圖八 RF660A 天線）
RF660R 讀寫(xiě)器和RF660A 天線的硬件連接方式和通訊架構(gòu)圖如圖九所示。
7 （圖九 RF600R 讀寫(xiě)器硬件連接方式和通訊架構(gòu)圖）
SIMATIC RF660R為固定式讀寫(xiě)裝置，3 LED顯示（電源，故障指示，“標(biāo)簽檢測(cè)”）。1 個(gè)
用于在PC和IT 系統(tǒng)中的集成以太網(wǎng)口，1個(gè)RS422口(用于在SIMATIC S7中集成,需要另外的接
口模塊)，1個(gè) RS232口用于組態(tài)和診斷, 也可以用作數(shù)據(jù)接口，三個(gè)數(shù)字量輸入，三個(gè)數(shù)字量
輸出，4個(gè)天線接口，一個(gè)電源接口。
SIEMENS的SIMATIC RF600 系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下:
1）遵循 EPCglobal 和 ISO/IEC 18000-6 的標(biāo)準(zhǔn)要求
2）適應(yīng)于歐洲的 865-868 MHz UHF 頻段和北美的 902-928 MHz UHF 頻段及中國(guó)
920.5-924.5 MHz
3）工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件
4）高讀取速度：許多標(biāo)簽?zāi)軌蛲瑫r(shí)讀取，快速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)簽?zāi)軌蚩煽坑涗?br /> 5）最大讀/ 寫(xiě)距離：10 m
6）靈活的系統(tǒng)集成：串口，通過(guò)以太網(wǎng)或 PROFIBUS (XML 協(xié)議)
7）可簡(jiǎn)單集成到 SIMATIC S7-300/400 中，支持低成本的智能標(biāo)簽以及可重用的、
堅(jiān)固的數(shù)據(jù)介質(zhì)
8) 標(biāo)簽至少10 萬(wàn)次寫(xiě)操作，無(wú)限次讀操作。數(shù)據(jù)可保存10 年
9) 工作溫度范圍寬，讀寫(xiě)裝置：5 ~ 55 ºC，天線：-25 ~ +55 ºC，標(biāo)簽：-25 ~ +
85 ºC。
10)讀/ 寫(xiě)裝置和天線具有 IP65 高防護(hù)等級(jí)。
四．SIEMENS RFID系統(tǒng)特點(diǎn)
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西門(mén)子的無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)多年來(lái)已在各各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并且一直在全天
候地穩(wěn)定運(yùn)行。
這種無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)能夠可靠、快速、經(jīng)濟(jì)地讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，不受惡劣環(huán)境影響，它還
能夠控制和優(yōu)化物流，提供高效的物流過(guò)程。
SIEMENS RFID 在生產(chǎn)制造和物流倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用包括汽車行業(yè)焊裝、涂裝、總裝、發(fā)
動(dòng)機(jī)裝配及汽車零部件如座椅生產(chǎn)等，煙草行業(yè)原料庫(kù)、輔料庫(kù)、成品庫(kù)立庫(kù)等出入庫(kù)自
動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)管理，機(jī)場(chǎng)行李分揀，機(jī)床制造、家用電器制造生產(chǎn)線流程控制等等。 （圖十）
如圖十所示，RFID 是工作于現(xiàn)場(chǎng)層的用于數(shù)據(jù)采集的設(shè)備，可根據(jù)流程的需要在任何
環(huán)節(jié)隨時(shí)進(jìn)行信息的讀寫(xiě)，讀寫(xiě)的信息可以通過(guò)不同的通訊協(xié)議如PROFIBUS、
PROF