圖爾克高效工具 | RFID是工業4.0的關鍵技術
隻有當產品、工(gong)件(jian)載(zai)具(ju)或(huo)工(gong)具(ju)可(ke)以(yi)被(bei)清(qing)晰(xi)識(shi)別(bie)或(huo)定(ding)位(wei)時(shi),才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)。該(gai)數(shu)據(ju)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)優(you)化(hua)過(guo)程(cheng),還(hai)能(neng)實(shi)現(xian)追(zhui)蹤(zong)或(huo)質(zhi)保(bao)。光(guang)學(xue)識(shi)別(bie)在(zai)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)作(zuo)用(yong)有(you)限(xian),而(er)隻(zhi)有(you)RFID解決方案仍可以有效使用,例如圖爾克的BL ident HF/UHF RFID係統。

優勢
高度自動化、高度柔性化且緊密聯網的工業生產需要用來識別係統、工具、工件和產品的高效技術。無線RFID識別技術憑借其獨特的優勢,在與其他技術(例如光學識別)的競爭中脫穎而出,因此毫無疑問是工業4.0的核心技術之一。
當今,許多生產過程中的RFID技術都仍然複雜且耗時。HF技術相對來說較易集成,因為其受空間和物理環境的影響不大。然而,HF技術的範圍有限,因此UHF頻段被用於要求更大靈活性和更大範圍的應用。UHF技術尤其適用於標簽貼在產品而不是工件載具上,保持在原位,難於觸及甚至離開生產地點的情形。批量讀取是UHF技術的另一大優勢。雖然HF技術也能實現同時讀取多個標簽,但其數量限製為大約每次讀取20個。而UHF根據天線數量的不同,可處理200甚至更多個標簽。因此,UHF技術尤其適合用在要求同步讀取多個標簽的物流應用。
UHF RFID:大範圍和高複雜度
雖然UHF係統較為複雜,但它們具有更大的靈活性和更大的工作範圍,因此仍然被廣大用戶所接受。與HF技術不同,UHF通信不基於近場的電感耦合,而是基於輻射的電磁波。這實現了更大的檢測範圍,但同時也帶來了副作用,例如讀/寫頭或標簽的相互作用引起的幹擾。牆壁上的波反射、金屬物體或含水物體同樣為用戶帶來了挑戰。UHF讀/寫(xie)頭(tou)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)些(xie)變(bian)量(liang),可(ke)以(yi)經(jing)過(guo)設(she)置(zhi)來(lai)檢(jian)查(zha)這(zhe)些(xie)副(fu)作(zuo)用(yong)。例(li)如(ru),大(da)多(duo)數(shu)設(she)備(bei)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)可(ke)變(bian)控(kong)製(zhi)。然(ran)而(er),用(yong)戶(hu)必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)應(ying)用(yong)設(she)置(zhi)RSSI閥值和其他參數。
需要同時讀取多個標簽嗎?讀/寫頭或標簽在移動嗎?需要讀寫操作嗎?如果需要,處理速度要求如何?這些是安裝UHF設施的基礎問題,需要在設計係統的早期回答。這同時也是UHF項目為什麼需要係統集成商參與的原因。集成商負責安裝用於為客戶ERP、SCADA或MES係統過濾、傳輸以及必要時展示來自RFID的可用信息的中間件。

UHF需要集成方麵的專業知識
集成業務是傳統製造商最不熟悉的領域,至少在德國是如此。對於典型自動化公司而言,軟件專業知識、IT係統以及編程知識不是他們核心專業知識的必需部分。正因如此,圖爾克與德國各地的係統集成商長期保持合作關係,他們為多個UHF項目的成功實施提供了有力支持。早前,Vilant就確立了在全球進一步擴展的目標,現在它可以充分利用圖爾克完善的全球銷售網絡,涉足許多全球項目。自2018年1月起,該RFID交鑰匙解決方案供應商成為圖爾克集團的一部分,更名為Turck Vilant Systems。

HF在自動化中不可替代
UHF主要應用於物流領域,而工廠自動化領域數字生產的開發未來則會使用到HF解決方案 – 部分為結合UHF技術使用。圖爾克的BL ident RFID係統尤其適用於這些混合應用,因為其支持在同一個接口模塊上連接HF和UHF讀/寫頭。現在,許多情形下接口與控製器的連接都變得非常簡單,尤其是TBEN-S或TBEN-L IP67block模塊中的新RFID接口,它們裝配有通用接口(UI接口)。UI接口使得控製器可以使用RFID通道作為簡易輸入。這樣可以無需為控製器編寫用戶自定義的功能塊。
OPC UA標準化通信
如果RFID接口需要與中間件、SCADA、ERP或MES解決方案通信,則用戶很大程度上需要采用專有解決方案甚至自己編寫程序。獨立於平台的標準OPC UA在此提供了一種解決方案。該標準為與控製器和IT係統的通信提供了標準語言。圖爾克現已在其IP67 RFID接口模塊TBEN-L4-RFID-OPC-UA上直接集成了OPC UA接口。這使得模塊能直接與MES、ERP或其他以太網係統通信。許多雲服務也支持OPC UA,因此支持將生產數據傳輸至雲,進行監測或分析。
OPC UA還包含其他規範,尤其是定義了AutoID設備(例如條碼閱讀器或RFID閱讀器)的通信。如果設備支持AutoID設備的配套標準,相關係統可以相互交換。AutoID設備的配套規範還提供了所謂的報告模式,這由圖爾克的讀/寫頭提供支持。客戶因而可以啟動連續或有限時間的標簽掃描,一旦標簽位於讀/寫頭的磁場範圍內,就可獲得作為事件通知的讀取數據。因此,客戶不再需要任何其他觸發信號,且讀/寫頭將自主地工作,將任何新標簽彙報給客戶端或更高層級的係統。
安全通信
OPC UA的另一大優勢是支持安全的加密和身份驗證機製,可以防止非授權訪問數據,尤其是在傳輸數據至ERP和雲係統時。客戶因而可以確保從全球任何地點的安全數據訪問。通過OPC UA的安全通信還通過了BSI(德國信息安全辦公室)的測試和確認。TBEN-L4-RFID-OPC-UA已經提供了必要的數據加密以及安全認證所需的支持,並通過使用合適的安全HTTPS連接的web服務器配置訪問權限。
HF和UHF兩個頻段都將隨著工業4.0的發展繼續發揮更大的作用。無論如何,來圖爾克尋求RFID項目幫助的客戶都將獲得最有力的支持,因為圖爾克所有的BLident RFID係統都可以更好地支持HF和UHF技術,並且支持同時使用兩種技術。
關於我們
圖爾克作為傳感器、現場總線、接插件、接口技術及人機界麵(HMI)和RFID係(xi)統(tong)領(ling)域(yu)的(de)專(zhuan)家(jia),為(wei)工(gong)廠(chang)及(ji)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)提(ti)供(gong)高(gao)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。圖(tu)爾(er)克(ke)憑(ping)借(jie)其(qi)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)設(she)備(bei),可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)而(er)靈(ling)活(huo)地(di)應(ying)對(dui)當(dang)地(di)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)。您(nin)還(hai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)高(gao)效(xiao)而(er)標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)產(chan)品(pin),降(jiang)低(di)采(cai)購(gou)、庫存、安裝成本,並提升運營安全性。憑借先進的生產技術、豐富的全係列產品、和遍布全球的銷售服務網絡所積累的行業經驗,為用戶提供量身定製的自動化解決方案。

