Použití RFID, tedy Radio-Frekvenční Identifikace, se dnes skloňuje především ve spojitosti s průmyslovou sběrnicí IO-Link, která propojuje čtecí a zapisovací RFID hlavy s interfacovým modulem.
Nicméně není to jen jediná možnost, jak připojení RFID hlav realizovat, ba naopak pro více dynamické aplikace není IO-Link příliš výhodný. Je totiž poměrně pomalý z pohledu čtení a zápisu RFID dat a navíc je nutné jednotlivé snímací RFID hlavy připojovat pouze v tzv. topologii hvězda, tedy každá RFID hlava potřebuje na IO-Link master jednotce svůj vlastní připojovací konektor.
To příliš nevadí, pokud potřebujete připojit jen několik RFID čteček pro statické aplikace. Nicméně když potřebujete identifikovat pohybující se objekty (materiál, polotovary nebo hotové výrobky a obaly) přepravované na dopravníkových linkách, je z pohledu připojovací topologie vhodnější liniová – bus sběrnice, která sériově jedním společným napájecím a komunikačním kabelem vedeným snadno podél dopravníků, propojuje větší množství čtecích hlav. Takové technicky i cenově výhodné řešení nabízí společnost Turck pod označením HF Bus Mode.
Turck HF Bus Mode
Komunikační režim HF Bus mode poskytuje v porovnání s IO-Link standardem hned několik zásadních výhod a režimů zjednodušujících provoz:
- Více než 10x rychlejší čtení i zápis než s IO-Link.
- Sériové propojení až 32 RFID hlav.
- Automatické kontinuální vyčítání dat z RFID nosičů.
- Automatické přidělování adres RFID hlav.
- Čtení jen předem definované oblasti dat (např. jen bajty, které nás zajímají).
- Nastavení podmínek funkce RFID hlav (např. pro datový nosič na kovové podložce).
- Zabezpečení / zaheslování dat a přístupu k nim.
- Možnost vysílat do RFID hlav různých výrobců specifické příkazy.
- Funkce „Track & Trace“ pro paralelní detekci na více dopravních místech pro synchronizované aplikace.
V režimu HF Bus mode sběrnice lze za sebou do série propojit až 32 čtecích / zapisovacích hlav do vzdálenosti až 50 m na jeden RFID port interfacového modulu. Tedy i když interfacový RFID modul má jen čtyři porty, je možné na něj celkově připojit až 128 RFID hlav. Toto řešení je výhodné zejména při použití velkého množství čtecích míst. Potřebujete-li v krátkém čase číst velké množství RFID nosičů, stačí jen snížit počet čtecích hlav na lince a tím zkrátit čas cyklu vyčítání dat. Zatímco IO-Link komunikace dokáže přečíst a přenést z RFID hlavy 8 bajtů dat za 100 ms, HF Bus mode již za cca 10 ms. Při větším objemu dat nebo při zápisu je rozdíl v rychlosti ještě větší. Řešení s HF Bus mode je tedy velmi flexibilní a přizpůsobitelné jak pro dynamické aplikace, tak pro výrobní linky s velkým počtem snímacích míst.
Každá připojená RFID hlava má vlastní identifikační adresu, která může být přidělena prostřednictvím RFID interfacového modulu buď ručně, prostřednictvím jeho webového nastavovacího prostředí, nebo zcela jednoduše automaticky využitím funkce „Automatic addressing“. Tento režim je aktivovaný defaultně a stačí jen na sběrnici postupně připojující RFID hlavy postupně dostávají adresu v tom pořadí, v jakém jsou připojovány. Třetí možnost přiřazení adresy je pak manuálně, ale přímo z počítače prostřednictvím softwaru Turck Service Tool.
Každá naadresovaná čtecí / zapisovací hlava pak při přiblížení datového nosiče vysílá signál „tag present“ a informuje tak, že lze data přečíst či zapsat. Ve výchozím nastavení je každý příkaz vyslaný interfacovým modulem zpracován vždy pouze jednou konkrétní adresovanou čtecí / zapisovací hlavou, takže je ideální zejména pro statické aplikace. V režimu kontinuální čtení „Continuous“ se příkaz provádí současně na všech hlavách a vyčtená RFID data se automaticky hromadně ukládají do vyrovnávací paměti interfacového modulu. Zde je lze zpracovat nebo přenášet do nadřazeného PLC či PC.
Interfacové moduly
Turck nabízí široký sortiment různých provedení interfacových modulů v různém provedení a to jak pro komunikační technologie IO-Link, tak i pro HF Bus mode. Jmenovat lze například IO jednotky řady BL20, BL67 a BL Compact a také plně zapouzdřené moduly s krytím až IP68 řady TBEN-S a zejména TBEN-L s integrovanou plnohodnotnou funkcí PLC. Například konkrétně provedení TBEN-S2-2RFID-4DXP, TBEN-L5-4RFID-8DXP nebo TBEN-L4-4RFID-8DXP-CDS umožňuje současně prostřednictvím HF Bus mode sběrnice připojit jak 64 nebo 128 čtecích / zápisových RFID hlav Turck, tak i dalších 4 nebo 8 senzorů či aktuátorů prostřednictvím konfigurovatelných univerzálních dvoustavových vstupů/výstupů DXP. Navíc ještě obsahují integrovaný multiprotokolový režim Profinet/Modbus/EtherNET/IP pro snadnou komunikaci s nadřazenými automatizačními či databázovými systémy.
Trošku odlišné řešení i zaměření pak mají jednotky TH-UHF-Q300, které v sobě nejen implementují UHF RFID hlavu, ale i výkonnou programovatelnou PLC jednotku s vestavěným prostředím Codesys, podporou protokolu OPC-UA a rozšířeným webovým rozhraním. Mohou tak samostatně realizovat celý RFID identifikační systém a současně řídit i automatizovanou aplikaci.
RFID hlavy a datové nosiče
RFID identifikační systém se přirozeně nikdy neobjede bez koncové čtecí a zapisovací části, tedy RFID hlav. Někdy se označují jako antény, ale vhodnější je o nich uvažovat jako o velmi sofistikovaných elektronických jednotkách s integrovanými výkonnými řídícími procesory, vnitřní pamětí a datovým komunikačním rozhraním.
Podle volného zástavbového prostoru lze volit z různých tvarových i velikostních provedení. Válcové HF hlavy mohou připomínat indukční či kapacitní senzory a stejně dobře se také s nimi pracuje. Existují i v provedení pro časté hygienické mytí v potravinářském průmyslu a jejich všeobecnou výhodou je snadné našroubování do kulatých otvorů při čtecím dosahu v řádu jednotek centimetrů. Více vzdáleny pak mohou být HF kvádrové hlavy s dosahem až 25 cm, tedy ideální provedení pro vestavbu na kraj různých válečkových a pásových dopravníků. UHF čtecí a zapisovací hlavy mají dosah až 3,5 metru.
Doplňky i služby
Mimo nabídky výše uvedených komponent české zastoupení Turck nabízí i přídavné doplňky a služby, které pomáhají zjednodušit instalace, rozběh i následný provoz RFID systému.
Odolné bezdrátové ruční RFID jednotky Turck s OS Android umožňují flexibilní kontrolu či identifikaci lidskou obsluhou v neočekávaných situacích nebo při náhodných kontrolách. Krytí IP67 s odolností proti vodě umožňuje pravidelné čištění i venkovní použití za každého počasí.
Turck poskytuje i kompletní návrhovou a instalační podporu od vytipování vhodného typu systému a komponent pro Vaši konkrétní aplikaci, přes kompletní dodání až po následnou podporu montáže a zprovoznění.
Turck, s.r.o.
Na Brně 2065, 500 06 Hradec Králové
Tel.: +420 495 518 766
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.turck.cz
