KONICA MINOLTA

Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Simatic RF a Moby – systémy RFID společnosti Siemens

Simatic RF a Moby – systémy RFID společnosti Siemens

Vhodný identifikační systém umožní získat dokonalý přehled o toku materiálu ve výrobních, logistických či distribučních procesech. Kromě optických identifikačních systémů (čtečky maticových a čárových kódů Simatic HawkEye) nabízí společnost Siemens již více než dvacet let rovněž systémy RFID, které přinášejí mnoho výhod, a nacházejí proto stále širší uplatnění. Datový nosič, do něhož lze opakovaně zapisovat, je pevně spojen se sledovaným objektem a uchovává o něm potřebné informace. Systém RFID má další přednosti: nevyžaduje přímou viditelnost mezi datovým nosičem a čtecím zařízením, funguje i ve znečištěném prostředí, může pracovat s několika datovými nosiči současně atd.

Tab. 1. Stručný přehled systémů Moby a Simatic RF

 

Výroba

Logistika

Systém RFID

Moby E

Moby I

Simatic RF300

Moby U

Moby D

Simatic RF300

Čtecí a zapisovací vzdálenost

do 0,1 m

do 0,15 m

do 0,2 m

do 3 m

do 0,9 m

do 5 m, max. 10 m při použití čtyř antén v bráně

Frekvence

13,56 MHz

1,81 MHz

13,56 MHz

2,4 GHz

13,56 MHz

856 až 868 MHz (Evropa)

Standardy

ISO 14443

   

ISO 18000-4

ISO 15693, ISO 18000-3

EPCglobal, ISO18000-6

Široké možnosti použití

Základními komponentami systémů RFID s typovým označením Simatic RF a Moby jsou datové nosiče, čtečky a moduly zprostředkovávající komunikaci mezi čtečkami a nadřazeným řídicím systémem. Možnosti využití systémů RFID jsou široké; v různých aplikacích se lze setkat s různými požadavky uživatelů – proto Siemens nabízí několik řad systémů RFID, lišících se technickými parametry. Pro větší přehlednost je lze rozdělit na dva typy: první z nich se častěji používá ve výrobě, druhý v oblasti logistiky (tab. 1).

Obr. 1.

Obr. 1. Identifikační systém Moby I ve výrobě převodovek (šedá čtečka SLG 42 uprostřed obrázku)

RFID ve výrobě

Při použití systému RFID ve výrobě je většinou třeba zajistit, aby byl systém schopen pracovat v náročných průmyslových podmínkách (obr. 1) a byl odolný proti elektromagnetickému rušení. Pro výrobu je typické využívání relativně velké kapacity paměti datových nosičů pro ukládání informací o průchodu daného objektu jednotlivými výrobními operacemi. S tím souvisí i potřeba rychlého přenosu dat mezi čtečkou a datovým nosičem umístěným na objektu. Poměrně často je v průmyslu nutné montovat datový nosič na kovový povrch objektu, což vzhledem k principu fungování techniky RFID přináší při užití běžných datových nosičů potíže při čtení a zápisu dat. Samozřejmostí je splnění požadavku na spolehlivost přenosů dat a hladkou integraci prvků RFID do nadřazeného řídicího systému.

Obr. 2.

Obr. 2. Použití systému Moby U v automobilovém průmyslu (na karoserii datový nosič MDS U315)

Všechny zmíněné požadavky pro použití systémů RFID ve výrobě splňují komponenty Moby (obr. 2) a Simatic RF. V těchto produktových řadách nabízí Siemens datové nosiče založené na několika principech (EEPROM, FRAM, RAM). Nosiče FRAM kombinují výhody RAM a EEPROM – výsledkem je téměř neomezený počet zapisovacích cyklů a výrazně delší intervaly údržby, protože není nutné v datových nosičích používat baterie. Vedle značné spolehlivosti uchování dat se datové nosiče vyvinuté odborníky společnosti Siemens vyznačují odolností proti nepříznivým vlivům vnějšího prostředí (znečištění, kolísání teploty, kapaliny, mechanické namáhání). V nabídce jsou i datové nosiče malých rozměrů, nosiče aplikovatelné přímo na kovové povrchy i nosiče vhodné do prostředí se zvýšenou teplotou, jež byly původně vyvinuty speciálně pro použití v lakovnách, kde úspěšně fungují již mnoho let.

Obr.3.

Obr. 3. Použití systému Moby D pro identifikaci dílů v přepravkách (pod dopravníkem anténa ANT D6)

Součástí nabídky jsou rovněž stacionární i mobilní výkonná čtecí a zapisovací zařízení v různých robustních provedeních. V kombinaci s komunikačními moduly zajišťují rychlý a spolehlivý přenos dat mezi datovými nosiči a nadřazeným řídicím systémem (PLC, PC apod.). S použitím systémů Simatic RF a Moby lze splnit všechny požadavky na integraci do řídicích systémů – k propojení je možné zvolit sběrnice Profibus, Ethernet a sériové linky nebo použít moduly RFID integrované přímo do distribuovaných periferií (např. jednotky ET200M) či sestavy řídicích jednotek Simatic S7-300. Široké spektrum předpřipravených softwarových funkčních bloků, ovladačů a knihoven umožňuje rychlou integraci do řídicích systémů, jednoduché uvedení do provozu šetří finanční prostředky i čas.

RFID v logistice

Je-li metoda RFID používána v logistických aplikacích (obr. 3), nebývají okolní podmínky tak náročné, a proto jsou zde zařazovány levnější, méně odolné datové nosiče (SmartLabels). Lze se setkat s požadavkem na větší čtecí vzdálenost, popř. i současnou práci s větším počtem datových nosičů (několik kusů zboží v přepravce atd.). Velký význam v logistice má návaznost komponent RFID na automatické obchodní procesy a hladký přenos dat do vyšších úrovní systému. Také zde je nabídka společnosti Siemens široká: papírové datové nosiče, nosiče formátu plastových karet, nosiče odolné proti teplotě a nosiče, které lze montovat na kovový povrch, a dále spektrum nejrůznějších antén a čteček, jež jsou opatřeny vhodnými komunikačními rozhraními. K dispozici je i potřebný software: předpřipravené funkční bloky pro PLC, knihovny pro PC a navíc software Simatic RF-manager, který řeší výměnu dat mezi čtečkami RFID a nadřazeným systémem.

Závěr

Radiofrekvenční identifikační systémy nabízené společností Siemens jsou používány na celém světě v mnoha rozličných aplikacích. Široká nabídka skýtá možnost výběru vhodných komponent pro použití jak ve výrobě, tak v logistických procesech. Pro snadnou integraci do nadřazených řídicích systémů jsou k dispozici předpřipravené funkční bloky, softwarové knihovny a software Simatic RF-manager. Identifikační systémy Simatic RF a Moby patří do koncepce Plně integrované automatizace (Totally Integrated Automation – TIA) společnosti Siemens, mají tedy všechna potřebná komunikační rozhraní a k jejich správě a konfiguraci jsou využívány standardní softwarové nástroje.

Ing. Jakub Vojanec, Siemens, s. r. o.