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新的总线模式 . 适用于防爆区域
来源: 图尔克 RFID 业务开发经理作者: René Steiner时间:2022-04-23 15:25:28点击:3060

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无论是接站、墨盒、标准件或工具更换图尔克的 Bus Mode模式可接很多写头性价比且快地实施 RFID 应用且仅接一根电缆防爆 1 区 /21 区


高度自动化、高度灵活且实时联网的工业生产系统需 要高效的技术来识别系统、工具、工件和产品。此外,还 需要对生产设备数字化转型起决定性作用的智能数据。除 了传感器外,基于无线技术的RFID识别技术在这里也发挥 了重要作用,这种技术可与IO-Link和光电识别系统完美结 合使用。RFID技术是智能工厂及工业物联网 (IIoT) 的关键 技术,因为它可实现针对产品、工具载具或工具的非接触 唯一识别和定位。 


作为RFID接口的强大一体式I/O模块 

在生产过程中实施RFID通常较为复杂且耗时。为此, 图尔克为客户提供基于TBEN-L、TBEN-LL、TBEN-S和TBEC-LL一体式I/O系列的以太网RFID接口模块。这些 多协议设备支持高频或超高频读写头同时运行,并通过 Profinet、Ethernet/IP或Modbus TCP将数据发送至控制 器。因此,这些模块可以简化具有不同需求的各种应用, 并减少所需的库存。最近,我们还新推出了另一种用于 EtherCAT (TBEC) 的RFID接口模块。所有RFID I/O模块出 厂时都采用防护等级达IP67/IP69K的全密封塑料外壳, 适用于-40到+70 °C的宽工作温度范围。因此,这些模块 无需控制柜,可以直接安装在机器上。

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与标准型TBEN-L模块类似,高度紧凑的TBEN-S RFID 模块可以轻松实施,而无需特殊的编程或功能块。例如,当由读写设备触发时,甚至无需控制器发送命令,即可读取和传输载码体的UID或用户存储区数据。集成 的网页服务器支持在不使用控制器的情况下进行功能测 试和调试。可通过CODESYS编程的TBEN-L模块可提供 控制器功能,因而可以直接在现场对RFID数据进行过滤 和预处理,甚至可以在必要时将RFID数据关联至控制操 作。另外,图尔克还面向系统集成商提供支持 Linux的 TBEN-L RFID接口模块。还有一种集成了OPC UA服务器 的TBEN-L RFID接口模块,它符合Auto-ID配套规范。 


除了RFID端口外,TBEN-L模块还配有8个通用DXP I/ O通道,支持连接传感器、信号灯或其他执行器。所有终 端都使用M12针座连接器,L编码版本的电源则使用 7/8 英寸M12连接器。而LL模块则使用L编码M12针座连接 器,并支持面向未来的M12电源技术。


Bus Mode模式允许每个接口模块连接128个读写头 

尤其是在狭小空间中使用多个高频读写头的应用中, 图尔克的TBEN接口模块以及TBEC EtherCAT接口模块具 有一项特殊功能:高频Bus Mode模式。例如,该功能与 IO-Link不同,不需要点对点连接,因此用户可以将多达 32个合适的高频读写头分别串联至每个RFID端口(总共4 个)。这对于涉及大量读写位置的应用而言,可以显著减 少所需的接线工作量和成本。 


线性拓扑使得布线非常简单。读写头可以使用2米的 短接线从主线路上分接。因此,系统可以轻松安装和扩展。每个通道上的32个读写头都可以在Bus Mode模式 中单独寻址,并执行各种命令,例如读取、写入或识别 UID。可以对读写头进行手动或自动寻址。当更换个别读 写头时,将根据连接的顺序按升序进行自动寻址。由于所 用模块和电缆数量极少,用户可以节省大量成本且显著缩 短安装和调试时间。 

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高性能:具有可追溯能力的连续工作模式 

连续高频Bus Mode模式与高频Bus Mode模式的结 构及成本效益类似,但还额外支持同时激活所有读写头。 由于性能优异,连续模式非常适合静态以及缓慢移动应 用,并可在这些应用中同时读取或写入载码体。在这种 情况下,每个读写头都将读取数据保存在缓存器中,直 到RFID接口模块按顺序对其周期性查询。数据保存在接口模块的FIFO内存中,并由控制器通过“获取缓存器数 据”命令进行获取。 


连续高频Bus Mode模式的“追踪与追溯”功能开辟了全新应用领域,例如在物流或物料搬运中。这包括在多轨道传输/输送系统中并行检测具有不同载码体位 置高度的产品以及具有同步生产机械的应用。针对常见应用场景的多种预定义命令和工作模式还减少了PLC中 的编程需求。此外,数据分组以及不同的数据导出选项 还常常使中间件变得不再必要。即使在其他RFID通道使 用高频Bus Mode模式,也可以混合使用高频和超高频读写头。


全密封读写器适用于防爆1区/21区 

图尔克的TN-R42/TC-Ex是一款通过相关认证可以 直接用于防爆1区/21区的高频RFID读写头。与用于防爆 1区/21区的其他成熟的阻燃识别解决方案不同,全密封读写头的结构非常紧凑,因此还可安装用于狭小空 间。窄小的TN-R42/TC-Ex非常适合对连接站中的软管和法兰连接进行非接触识别。另外,对于在数据安全性 和访问保护方面有严格要求的应用,我们还提供带密码保护功能的高频RFID载码体。 


由于Bus Mode模式通过了防爆1区/21区使用认证, 图尔克现在可为Bus Mode模式下的防爆和非防爆区设备提供全面的产品组合。TN-R42/TC-Ex的使用方法与标准读 写头类似,因此在连接和配置整个系统时,无论是面向防 爆区还是非防爆区的设备,它们给用户的视觉感官和使用 体验是相同的。在防爆区中,仅需记住总线线路上的最后 一个工作站必须是带总线终端电阻的设备。因此,防爆区 Bus Mode模式中可连接的读写头数量也是受限的:在紧凑 型TBEN-S接口模块上,每个通道可连接最多 5个读写头, 而 TBEN-L接口模块每个通道最多连接10个读写头。 


保护外壳支持在防爆2区使用 

为了能同样在危险区域使用TBEN-L、TBEN-S和TBEC 系列 IP67 RFID接口模块和 I/O模块或 IMC隔离开关放大 器,图尔克开发了采用不锈钢材质的保护外壳。该外壳可 保护通过相关应用认证的模块及其连接,从而防止其发生 机械损坏或意外断开连接。因此,可以满足在ATEX 2区使 用设备所需遵循的所有规范。 


减少调试工作量 

由于集成了可周期性传输过程数据的图尔克RFID数据 接口,用户可以轻松快速地访问高频和超高频功能,例如 空闲模式。通过在数据接口的参数中激活读写头地址,也 可对支持Bus Mode模式的高频RFID读写头进行自动寻址。 与传统方法相比,这可显著减少用户的操作时间,因为他 们可以将读写头依次相连,并对它们进行自动寻址。支持 Bus Mode模式的高频读写头的总线地址也可通过网页服务 器或通过TBEN-S-RFID借助PACTware设置和查询。这样, 用户无需使用接口转换器,即可检查Bus Mode模式是否正 确启动。 


软管站、墨盒、标准件或工具更换

高频Bus Mode模式已经在实际应用中取得了成功,例 如在化工、制药和食品行业中的连接站和软管站中。连接 不当或介质泄漏可能严重影响设备安全、产品质量或同事 和客户的身体健康。酸进入错误储罐可能造成严重的潜在 危害。为了确保软管与相应连接点之间正确连接,图尔克 专门提供了完整的高频RFID解决方案,其中高频Bus Mode 模式在确保高效运行上发挥了重要作用。只有当读写头检 测到软管连接正确,阀门和泵才会收到打开信号输出。得 益于RFID技术,还可传输最近一次软管清洗的日期或时间 等信息。图尔克的TNR42/TC-Ex高频RFID读写头还可以在 危险区域(1区/21区)中使用。该解决方案可选用适用于 各种特定应用需求的载码体,包括适用于腐蚀性介意的玻 璃管载码体。另外,RFID载码体也可直接嵌在金属盖上或 使用夹子固定。 


另一个应用领域是打印机墨盒的识别。在该应用中, 墨盒通过读写头自动识别,可靠防止印刷错误及生产停 机。系统还可提醒操作人员及时更换油墨。系统根据墨盒 安装日期及有效期截止日期来确定系统消息的时间,并使 用当前油墨消耗量来估计各个墨盒的液位。 

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在其他许多应用中,用户还可受益于高频Bus Mode模 式,从而快速高性价比地连接多个高频读写设备。这包括 具有多种标准件和可更换工具的机器,以便可以检测和记 录特定工序使用的工具是否正确。该解决方案的另一大用 处是品牌保护。因此,机器制造商和用户都可因使用原厂 工具和原厂耗材而保障安全性和设备使用寿命。然而,若 不出售工具,而是基于对所使用工具或标准部件和耗材的 计算来收取费用,则可推出全新的业务模式。此外,机器 制造商也可为用户建立自动化发货仓库。一旦部件安装到 机器上,就会发出消息提醒补货。然而,该概念仅在确保 排他性使用原厂零件时才有效。

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