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25.10.11
Identifkationssysteme
8.1
Einleitung
Die
automatische
Objektidentifkation
ist
aus
der
industriellen
Fertigung
nicht
mehr
wegzudenken.
RFID
(Radio
Frequnecy
Identifcation)
verknüpft
den
Daten-
und
Materialfuss
bei
Fertigungsprozessen,
bei
der
Bestandskontrolle,
in der Lagerwirtschaft, zum
Schutz vor Diebstahl und beim
Schutz gegen Produktpiraterie
sowie zur Vernetzung der
Lieferkette. Pepperl+Fuchs als
Systemlieferant bietet seit über 20
Jahren eine breite Produktpalette
und
einen
ausgezeichneten
Support für Projektierung und
Inbetriebnahme.
Pepperl+Fuchs
bietet
mit
IDENT
Control
ein
System,
dass
Leseköpfe
in
den
Frequenzbereichen
•
Low Frequency (LF) 125 kHz
•
High Frequency (HF) 13,56
MHz
•
Ultra High Frequency (UHF) 868 MHz
mit nur einer Auswerteeinheit ansteuern kann.
Systeme im Frequenzbereich 125 kHz (LF) werden in metallischer
Umgebung und bei Einbau in Metall eingesetzt.
Systeme im Frequenzbereich 13,56 MHz (HF) kommen bei
Verwendung eines Smart Labels als Transponder in Betracht. Systeme
im Frequenzbereich LF und HF arbeiten im Nahbereich mit induktiver
Kopplung und bieten Reichweiten von unter einem halben Meter.
UHF-Systeme im Frequenzbereich 868 MHz decken größere
Reichweiten ab.
Viele Variantenfertigungen sind ohne RFID nicht denkbar. Hersteller
verlangen zunehmend eine Rückverfolgbarkeit, die sich ebenfalls mit
RFID lösen lässt.
Die Datensicherheit, die Datenhaltezeit und die Leserate ist bei RFID
sehr gut. Schmutz, Wasser oder mechanische Einwirkungen sind für
vergossene Transponder kein Problem. Als Speichermedium dient ein
EEPROM Chip oder ein FRAM Speicher im Transponder.
Die Auswerteeinheit IDENT
Control
steht mit allen gängigen
Schnittstellen (PROFIBUS, Ethernet, InterBus, DeviceNet, CC-Link,
Seriell) zur Verfügung. Das Bedienkonzept und die Befehlssätze sind
weitgehend identisch.
Unsere Geräte sind nach R&TTE zugelassen.
8.2
Projektierung eines RFID-Systems
Komponenten eines Identifkationssystems
Identifkationssysteme bestehen in der Regel aus einer Auswerteeinheit,
aus Schreib-/Leseköpfen und aus Transpondern. Transponder werden
unterschieden in:
•
Codeträger, die einen weltweit einzigartigen Fixcode (UID) von
typisch 40, 64 oder 96 Bit beinhalten, der nicht verändert werden
kann.
•
Datenträger, die über einen zusätzlich frei nutzbaren
Speicherbereich verfügen, der vielfach überschrieben werden kann.
Der beschreibbare Speicher hat eine Größe zwischen 1 kBit und 64
kBit.
Schreib-/Leseköpfe, gesteuert über Systembefehle, lesen freigegebene
Daten und beschreiben Datenbereiche. Die Funktionalität der
Auswerteeinheit mit Schnittstelle zum übergeordneten Feldbus wird
über eine Software in der Steuerung defniert. Die Auswerteeinheit
sorgt für die interne Kommunikation und die Energieversorgung der
Schreib-/Leseköpfe. Die Schreib-/Leseköpfe werden über geschirmte
M12 Verbindungskabel an die Auswerteeinheit angeschlossen. In
einem System können über den Feldbus und die entsprechende Anzahl
von Auswerteeinheiten mehrere hundert Schreib-/Lesestellen (ID-
Punkte) realisiert und an eine Steuerungseinheit angebunden werden.
Kriterien für die Systemauswahl
Anzahl der Schreib-/Lesezyklen
Passive Code- und Datenträger können beliebig oft gelesen werden
und haben eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Datenträger auf
EEPROM Basis können jedoch nur bis zu einer begrenzten Anzahl
(typisch 100000 mal) beschrieben werden. FRAM-Datenträger können
dagegen nahezu beliebig oft
gelesen und beschrieben
werden.
Datenverarbeitung
Bei der Projektierung
ist zu beachten, dass
die anfallenden Daten
vom
übergeordneten
System auch abgeholt
werden können. Hierzu
sind Anzahl Lesestellen,
Datenmengen
und
die
Widerholrate
zu
betrachten
und
der
Lei stungsfähigkei t
d
e
s
Fe l dbussys tems
gegenüber zu stellen.
Schreib-/Leseabstände und Toleranzen
Die Schreib-/Leseabstände sind in den Datenblättern angegeben.
Typisch sollte die Kommunikation zwischen 30 und 80% des maximalen
Lesebereiches erfolgen.
Bauformen der Schreib-/Leseköpfe und Transpon-
der
Die geeignete Bauform kann je nach Anwendung aus dem breiten
Produktsortiment gewählt werden. Dabei gilt generell, dass eine
größere Bauform auch größere Lesereichweiten bietet, jedoch auch in
der ähnlichen Größe des Transponders liegen sollte.
Maximale Vorbeifahrgeschwindigkeit
Für die Erkennung des Transponders und das Lesen der Daten sind
gewisse Mindestzeiten erforderlich. Die Verweilzeit der Transponder im
Lesebereich ist bei großen Schreib-/Leseköpfen größer, so dass höhere
Vorbeifahrgeschwindigkeiten erzielt werden. Der empfohlene Bereich
(30 bis 80% des max. Leseabstandes) gibt den sicher nutzbaren
Lesebereich an.
Identifikationssyteme RFID
8
Identifikationssysteme RFID,
Auswerteeinheiten
8
.1
Identifikationssysteme RFID,
Köpfe und Transponder
8
.2
Identifikationssysteme RFID,
Handhelds
8
.3
Identifikationssysteme RFID,
Zubehör
8
.4
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