Das vorgestellte System hört auf den Namen BLident. Es besteht aus dem Interface, das in der Schutzart IP20 oder IP67 erhältlich ist, einer Palette an Schreib-Lese-Köpfen sowie einer Reihe von speziell für die zum Teil schwierigen Umgebungsbedingungen der industrielle Fertigung entwickelten Tags. Für die richtige Systemauswahl steht darüber hinaus ein Konfigurator zur Verfügung, der auch Online zugänglich ist. Das Interface Es ist modular aufgebaut und bietet Komponenten sowohl für den Schaltschrankeinbau in Schutzart IP20 als auch für die Feldmontage in IP67. Je nach Bedarf können bis zu achtkanalige Interfacemodule (in zweier Schritten) aufgebaut werden. Alle Kanäle arbeiten parallel, so dass kein Zeitverzug bei der Kommunikation zwischen Datenträger und Modul entsteht. Weitere Funktionen, wie z.B. das gewollte Abschalten einzelner Köpfe, z.B. wenn sie sehr nahe beieinander montiert sind, wurden berücksichtigt. Ein 32kByte großer Speicher pro Kanal erlaubt das asynchrone Bearbeiten der einzelnen Befehle. Für die Integration des Systems in die unterschiedlichen Bus- bzw. Steuerungswelten wie Profibus, Ethernet und DeviceNet stehen Standardfunktionsbausteine zur Verfügung. Das aufwändige Programmieren für die unterschiedlichen Schreib-Lesebefehle und die Zuordnung der Kanäle wird dadurch erheblich vereinfacht. Die Diagnose für den Feldbus, für die Versorgung und die einzelnen RFID-Kanäle erfolgt über LEDs, ergänzt durch feldbusspezifische Diagnosemeldungen. Werden in einer Applikation zusätzlich Standard-E/As für normale Prozesssignale benötigt, lassen sich entsprechende Erweiterungsmodule einfach hinzu stecken. Schreib-Lese-Köpfe Die Effizienz einer Produktion ist in von der maximal möglichen Geschwindigkeit der Transportanlagen abhängig. Während viele herkömmliche RFID-Systeme nur das statische Schreiben und Lesen erlauben (d.h. der Datenträger muss vor dem Schreib-Lesekopf positioniert werden), ermöglichen die BLident-Systeme sowohl das Schreiben als auch das Lesen im Vorbeifahren (on the fly). Durch Datenträger ohne Offset (Initialisierungszeit) und einer Übertragungsrate von 0,5ms/Byte ist BLident nach Angaben von Turck eines der schnellsten Systeme am Markt. Demnach sind Geschwindigkeiten von über 10m/s möglich. Allerdings kommt es hierbei sehr auf die Menge der zu übertragenden Daten an: Wer die Gesamtmenge der möglichen 2kByte an Daten Lesen will benötigt dafür etwa eine Sekunde. Das System lässt jedoch auch das Auslesen von bestimmten Bytes zu, sodass nicht immer das gesamte Tag gelesen werden muss. Unterschiedliche Reichweiten können mit den verschiedenen Bauformen der Schreib-Leseköpfe in Kombination mit den Datenträgern erreicht werden. Reichweiten von 15 bis 200mm sind möglich. Jeder Schreib-Lese-Kopf ist außerdem in der Lage, die verschiedenen Datenträger des Turck-Programms zu bearbeiten, egal ob Eeprom oder FRAM-Speicher. Datenträger Die BLident-Datenträger (Tags) arbeiten mit einer Frequenz von 13,56 MHz und sind daher im Vergleich zu herkömmlichen 125kHz-Systemen erheblich schneller. Wahlweise stehen die Datenträger als EEPROM- oder als FRAM (sprich: Ef-Ram) Speicher zur Verfügung. Letztere erlauben eine wesentlich höhere Datenübertragung. Nebenbei lassen sie sich auch wesentlich häufiger beschreiben als Eproms. Während bei diesen nämlich normalerweise die Obergrenze schon nach 100.000 Zyklen erreicht ist, können FRAMs bis zu 10.000.000.000-mal (zehn Milliarden) beschrieben werden. Rechnerisch ergibt sich selbst bei 100.000 Schreibzyklen pro Tag eine Lebensdauer von 27 Jahren. Gerade bei Applikationen mit häufigen Schreibzyklen lohnt sich also die Investition in die teureren FRAMs. Sowohl die Eproms als auch die FRAM-Tags sind im Turck-System auch für extreme Temperaturbedingungen erhältlich. Eine zum Patent angemeldete Ummantelung schützt die Datenträger gegen extreme Temperaturen im Bereich von -40 bis +210°C. Damit können diese auch in Applikationen wie z.B. Lackierstraßen der Automobilindustrie eingesetzt werden, wo dies bisher nichtmöglich war. Die Datenträger stehen als Scheiben in 16, 20, 30 und 50mm Durchmesser zur Verfügung. Konfigurator Die Anwendung von Sensoren und Aktoren und sogar von Feldbussen ist heute in vielen Bereichen der Industrie Stand der Technik. Beim Einsatz von RFID-Systemen dagegen entstehen immer wieder Fragen zum \“Air-Interface\“ wie z.B. \“Wie schnell kann ich an den Schreib-Lese-Köpfen vorbeifahren?\“ oder \“In welchem Abstand kann ich an den Schreib-Lese-Köpfen vorbeifahren?\“. Es existiert im Allgemeinen eine gewisse Unsicherheit über die Einsatzmöglichkeiten eines RFID-Systems. Generelle Angaben wie \“empfohlener Schreib-Lese-Abstand\“ oder \“Übertragungsgeschwindigkeit=0,5ms/Byte\“ sind für die Beurteilung des Einsatzes der Geräte in einer bestimmten Applikation meist nicht ausreichend, da die Applikationsvariablen, wie Datenmenge, Geschwindigkeit und Entfernung sich aus einem komplexen Zusammenspiel zwischen Schreib-Lese-Köpfen und Datenträgern ergeben. Darum hat Turck den BLident-Konfigurator entwickelt, der die jeweilige Applikation simuliert und die richtige Vor-Auswahl trifft. Durch das Einstellen der Applikations-Parameter bzw. durch das \“Spielen\“ mit den Werten können Möglichkeiten und Grenzen der jeweiligen Kombination einfach simuliert werden. Eine Online-Variante des Konfigurators ist kostenlos unter www.turck.com erhältlich. Sie greift auf die Daten der Turck Produktdatenbank zurück und liefert damit immer tagesaktuell die Daten. Neben der Simulation der Applikation erzeugt der Konfigurator auch die entsprechenden Datenblätter bzw. Unterlagen. Fazit
Hans Turck GmbH & Co. KG
