案例分享 RFID應(yīng)用

　　TURCK

　　前言

　　一家電動(dòng)汽車制造商在邊緣端部署圖爾克Q130智能以太網(wǎng)讀寫頭，實(shí)現(xiàn)總裝線車輛識(shí)別

　　中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的發(fā)展獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷：根據(jù)國(guó)際能源署 (IEA) 數(shù)據(jù)，2024年中國(guó)新能源汽車（包括純電動(dòng)汽車BEV和插電式混合動(dòng)力汽車 PHEV）銷量突破1130萬輛。同期，歐洲新能源汽車銷量為320萬輛，美國(guó)為150萬輛。 于制造端而言，這一市場(chǎng)繁榮意味著需要高度自動(dòng)化的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、可追溯、并嚴(yán)格符合生產(chǎn)節(jié)拍的組裝。因此，該電動(dòng)汽車制造商亟需一款緊湊、堅(jiān)固的RFID解決方案。

　　該方案必須：無需額外接口模塊即可通過以太網(wǎng)與PLC通信、能在讀寫頭內(nèi)直接預(yù)處理數(shù)據(jù)并以事件驅(qū)動(dòng)方式上報(bào)。此外，其他決策因素還包括：能在惡劣工況下穩(wěn)定運(yùn)行、無需大幅PLC調(diào)整即可快速調(diào)試，以及支持“動(dòng)態(tài)讀寫” 操作。

　　高性能識(shí)別解決方案

　　該汽車制造商現(xiàn)已在總裝線上部署了圖爾克堅(jiān)固耐用的Q130 RFID讀寫頭。該設(shè)備集成了多協(xié)議以太網(wǎng)接口，支持Profinet、Ethernet/IP或Modbus TCP協(xié)議，可直接連接PLC，無需中間接口模塊。這簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)，縮短了響應(yīng)時(shí)間。借助S2系統(tǒng)冗余，Q130還能提供額外安全保障：當(dāng)其中一個(gè)控制器發(fā)生故障 時(shí)，Q130可自動(dòng)切換到和另一個(gè)控制器通信。

　　?通過集成交換功能，制造商得以采用線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接各RFID站點(diǎn)并快速投入運(yùn)行，減少了對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求，加快了布線進(jìn)度。

　　?Q130外殼正面具備IP69k防護(hù)等級(jí)，可直接安裝在多塵、油污及振動(dòng)環(huán)境中；其緊湊設(shè)計(jì)也方便在現(xiàn)有安裝空間進(jìn)行改造。

　　?16 KB數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可確保Q130在車輛移動(dòng)期間連續(xù)捕獲并讀取標(biāo)簽，保障流程順暢。集成的驗(yàn)證功能可立即確認(rèn)寫入操作是否正確，最大限度縮短因驗(yàn)證錯(cuò)誤需要的時(shí)間。

　　?讀寫頭在邊緣端直接進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)處理，并通過Profinet與PLC通信?由滑橇上的載碼體以事件驅(qū)動(dòng)方式觸發(fā)。無需再依賴PLC周期性觸發(fā)讀取程序，既降低了復(fù)雜性和延遲，又提高了流程可靠性。

　　?Q130的數(shù)據(jù)預(yù)處理功能具有雙重效果：一方面，僅將有質(zhì)量保證的關(guān)聯(lián)信息傳輸至PLC，進(jìn)而同步到制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) /追溯系統(tǒng)；另一方面，設(shè)備可按需整合狀態(tài)與事件數(shù)據(jù)，以事件驅(qū)動(dòng)方式上報(bào)，而非周期性傳輸原始數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　•實(shí)施簡(jiǎn)單，調(diào)試快捷

　　在不中斷運(yùn)行的情況下，制造商通過將總裝線現(xiàn)有站點(diǎn)中此前使用的RFID系統(tǒng)（含接口模塊）替換為Q130設(shè)備，輕松完成了改造升級(jí)。

　　此前使用的其他廠商RFID系統(tǒng)要求標(biāo)簽必須在讀寫頭前停下才能完成讀取，讀取完成后，滑橇才能繼續(xù)移動(dòng)。更換為Q130 后，生產(chǎn)線可連續(xù)讀寫，無需在讀取點(diǎn)停止滑橇。由于寫入操作即時(shí)確認(rèn)、讀取操作動(dòng)態(tài)執(zhí)行，周期時(shí)間保持穩(wěn)定。直接通信縮短了響應(yīng)時(shí)間，減少了PLC編程工作量，簡(jiǎn)化了維護(hù)流程。擴(kuò)展更快，無需采購和布線額外接口模塊，也無需進(jìn)行復(fù)雜的寄存器映射。 備件與型號(hào)管理的復(fù)雜度減半，因?yàn)镼130支持多種以 太網(wǎng)協(xié)議，減少了所需的設(shè)備類型數(shù)量。

　　•簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)

　　客戶對(duì)該解決方案非常滿意：“我們需要具備自主智能的RFID讀寫頭，能夠獨(dú)立識(shí)別標(biāo)簽并向PLC上報(bào)數(shù)據(jù)?無需額外接口，且PLC編程工作量小。Q130完全滿足這些要求。該設(shè)備堅(jiān)固、緊湊，可直接安裝在站點(diǎn)處。借助集成緩存和自動(dòng)數(shù)據(jù)上報(bào)功能，我們提高了生產(chǎn)節(jié)拍，同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)。”

　　展望

　　Q130的引入標(biāo)志著新能源汽車總裝線的識(shí)別技術(shù)從被動(dòng)識(shí)別向主動(dòng)、分布式數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)型。圖爾克由此為客戶助力，推動(dòng)生產(chǎn)流程向透明化、高效化、靈活化方向拓展?同時(shí)降低了工程設(shè)計(jì)和維護(hù)的復(fù)雜性，并為未來生產(chǎn)線擴(kuò)容提供了高可擴(kuò)展性。未來，數(shù)據(jù)清洗、異常檢測(cè)、預(yù)見性維護(hù)及基于AI的評(píng)估方法等功能均有望遷移至邊緣端。

　

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