TURCK CI Powerpoint Template
Transkript
TURCK CI Powerpoint Template
RFID’de Güncel HF ve UHF Teknolojileri 1 RFID’de Güncel HF ve UHF Teknolojileri 2 RFID Nedir? RFID ile bilgiyi belirli mesafelerde temassız ve görünmez bir şekilde iletmek mümkündür. Endüstriyel RFID sistemleri 3 ana bileşenden oluşur: • Etiket: Etiket verileri depolayan birimdir. • Okuma-Yazma Kafası: Etikete enerji sağlar ve etikete verileri gönderme veya etiketten verilerin alınması işini görür. Transceiver ismi ile de bilinir (Transmitter ve Receiver) • Arayüz: Kontrolör veya bilgisayar ile okuma-yazma kafası arasındaki bağlantıdır. Arayüz, veri transferi işini düzenler ve kontrol eder. 3 Sistem Görünümü DCS, PLC ve/veya PC Arayüz Modülleri IP20 veya IP67 Arayüz Modülleri Okuma-yazma kafası Etiket 4 Transceiver ve data taşıyıcılar (etiketler) Radyo Frekans Spektrumu 5 RFID – Genel Frekans Aralığı RFID için farklı çalışma frekansları : • • • • • LF: 100...135 kHz (sistem speklerine bağlı olarak.) HF: 13,56 MHz UHF (1): 433 MHz UHF (2): 840...955 MHz (ülke/ bölgeye bağlı) UHF (3): 2400...2483 MHz (“mikrodalga”) Diğer kablosuz sistemlerle aynı band! WiFi, WLAN, Bluetooth, mikrodalga fırınlar, ... Diğer kablosuz sistemlerle aynı band ZigBee, wireless sensör ağları, tüketici radyo ürünleri, ... Hava arayüzü için çalışma frekansının seçimini uygulamanın özellikleri belirler. 6 HF Özellikleri HF RFID = 13,56 MHz Haberleşme Aralığı 7 Kısa mesafe, 50 cm’ye kadar Okuma-yazma ünitesi (kafa) ve transponder (tag) arası haberleşme mekanizması Endüktif kuplaj Çalışma aralığı içinde saha dağıtımı Genellikle homojen manyetik alan Hava arayüzü Şekli ve büyüklüğü etrafındaki çevreden bağımsız, kafa (anten) tarafında sabit çıkış gücü HF Özellikleri HF RFID = 13,56 MHz Etkilendiği temel malzemeler Çoklu tag (popülasyon) İşleme Tag hafıza kapasitesi Dünya çapında kullanım 8 Metal 20 adet tag’e kadar 64 Byte’dan 8 KB’a kadar Aynı ürünler dünyanın her yerinde çalışabilir Şimdi UHF RFID… Haberleşme aralığı Okuma-yazma ünitesi (kafa) ve transponder (tag) arası haberleşme mekanizması Çalışma aralığı içinde saha dağıtımı Hava arayüzü 9 HF RFID = 13,56 MHz UHF RFID = 860 – 960 MHz Kısa mesafe, 50 cm’ye kadar Uzun mesafe, bir kaç metreye kadar Endüktif kuplaj Radyo dalgalarıyla yayılım Genellikle homojen manyetik alan Genellikle homojen olmayan elektromanyetik (EM) alan Şekli ve büyüklüğü etrafındaki çevreden bağımsız, kafa (anten) tarafında sabit çıkış gücü Şekli ve büyüklüğü etrafındaki çevreden önemli ölçüde etkilenir (yansıma, soğurma), kafa (anten) tarafında çıkış gücü ayarlanabilir UHF Özellikleri Etkilendiği temel malzemeler Çoklu tag (popülasyon) İşleme Tag hafıza kapasitesi Dünya çapında kullanım 10 HF RFID = 13,56 MHz UHF RFID = 860 – 960 MHz Metal Metal ve sıvılar 20 adet tag’e kadar 200 tag’e kadar 64 Byte’dan 8 KB’a kadar 24 ve 110 Byte arasında Aynı ürünler dünyanın her yerinde çalışabilir Yerel RF düzenlemeleri nedeniyle bölgelere özel ürünler UHF Özellikleri • 1.50 m ve 5 m arası haberleşme aralığı (okuma-yazma cihazı ve etiket arası kombinasyona bağlı ) • Haberleşme aralığını ayarlamak için anten çıkış gücü konfigüre edilebilir • Hava haberleşme protokolü ISO 18000-6C (EPCglobal Class 1 Gen 2) özellikleriyle uyumludur HF ile ortak özellikleri : • Aktif cihazlar, örn. anten ve elektronikler aynı gövdede • Okuma ve yazma „çalışma esnasında“, örn. etiketlerin hareketi boyunca yapılabilir 11 Uzun mesafe uygulamaları Özel çözümler için cihaz uyarlama Yatırım güvenliği Daha az bozunma, güvenli çalışma Uygulama esnekliği Uluslararası Kullanılabilirlik : UHF 12 Kanal Erişimleri • Bölgesel şartnamelere göre kanal kullanımı ! • Örnekler: FCC 15.247 ETSI EN 302208 Tahsisli kanallar FHSS 2 W (ERP) 4 W (EIRP) 1 2 3 4 865.6 MHz 867.6 MHz c = 200 kHz Etiket cevabı bitişik kanallar içerisinde (düşük güç) 13 48 49 50 902 MHz 928 MHz c = 500 kHz Etiket cevabı aynı kanal içinde Etiketler : HF -UHF İki temel tipte Rijit/sağlam gövde HF 14 UHF Akıllı etiket HF UHF Etiket işlem karşılaştırması HF – UHF HF, ISO 15693 UHF, ISO 18000-6C (EPCglobal Class 1 Gen 2) Antene parmaklarla dokunmak Performansta azalma olmaz Performansta azalma (ekranlama)! Metal-üzerine montaj Ferrit tabaka kullanıldığında anten metale yakın Metal ve anten arasında her zaman mesafe gerekir Etiket gömülmesi Performansta azalma olmaz Her zaman performansta azalma (ekranlama)! 15 Frekansa bağlı özellikler 100 – 135 kHz 13,56 MHz UHF (yakın alan) UHF / MW (uzak alan) Birbirine yakın etiketler Birbirlerini etkilemeleri nedeniyle okuma-yazma mesafelerinde azaltma Polimerler (εr < 3 ) etkilemez Cam (εr < 5…15) düşük etkileme Su (εr ≈ 80) Yüksek etkileme Metal yüzeyler standart pasif etiketler sınırlı O-Y O-Y olanaklı değil Metale mesafeli olduğunda sınırlı O-Y özel pasif etiketler Aktif etiketler 16 " Metal üzeri etiketler ", " yüksek sıcaklığa dayanıklı etiketler",... Mevcut değil Arttırılmış O-Y mesafesi Radyo haberleşme alanı HF HF RFID için tipik hava arayüzü • homojen şekil/form • etrafındaki çevreden etkilenmez etiket Ölçekleme Tipik Hava arayüzü okuma-yazma kafası 17 Radyo haberleşme alanı UHF UHF RFID için tipik hava arayüzü • homojenolmayan şekil/form • etrafındaki çevreden önemli ölçüde etkilenir Okuma-yazma üniteleri haberleşme boşlukları aşılan alanlar (overshoot) 18 etiket Sonuç UHF RFID sadece iki disiplin açısından HF’den daha iyidir : A) Etiketler uzak mesafeden okunur B) Çok sayıda etiketi işleyebilir 20 Sonuç UHF RFID hava arayüzü tamamıyla HF’den farklı çalışır ! • Dikkat edilmesi gereken bir çok koşula sahip karmaşık uzun menzilli bir sistemdir! • Yazılım parametreleştirme aralığı oldukça kapsamlıdır ! • Ek olarak: UHF RFID için Test aşamaları zorunludur ! → Eğer mümkünse HF RFID ile çözeriz ! → UHF’i sadece yüksek haberleşme mesafesi ve/veya toplu (çokluetiket) avantajı durumlarında kullanırız. 21 TURCK – BL ident Simulatör (HF Uygulamalar) 22 UHF Kapsama Alanları için Simülasyon • Ray tracing algoritması temel alınarak kompüter hesaplaması Okuma-yazma kafası kapsama • Sonuçlar : RF alanların büyüklüğü ve kapsaması • Avantaj : Fabrika testleri öncesi, sahadaki uygulama koşullarına göre UHF sistemini ayarlamak ve konfigüre etmek Kapsama alanı Okuma-yazma kafası 23 P [dBm] Endüstriyel Otomasyonda RFID • Endüstriyel Otomasyon • Otomasyon (otomatik kontrol) yapılacak işin insan ile ekipman arasında paylaşılmasıdır. • Trendler • Birim zamanda daha fazla üretim • Hatasız üretim oranı • İzlenebilirlik • RFID • Tanımlama • Veri tabanlarında saklama • Otomasyon süreçlerine bilgi / komut sağlama 24 Hedef: Tedarik Zincirinde Tam Şeffaflık Yan Sanayi Ham Madde Müşteri 25 Üretici Dağıtım Satış Endüstriyel Otomasyonda Sektörler • Fabrika Otomasyonu • Otomotiv • Taşıma & Aktarma • Makina İmalatı • Gıda • Paketleme 26 • Proses Otomasyonu • İlaç Endüstrisi • Kimya Endüstrisi • Petrokimya • Petrol, Gaz, Enerji • Su Toplama/Arıtma Endüstriyel Otomasyonda Uygulamalar malzeme aktarma ön montaj üretim RFID HF+UHF RFID HF 27 test HF Taşımacılık Endüstriyel üretim Intra(İç)lojistik Lojistik Dağıtım Sipariş Kontrolü Üretim Kontrolü Ürünlerin izlenebilirliği Aletlerin ve taşıyıcıların tanımlanması Önleyici Bakım Kalite Yönetimi Yetkilendirme Hırsızlık Önleme UHF HF Proses otomasyonu İlaç Endüstrisi Kimya Endüstrisi Petrokimya Petrol, Gaz, Enerji Su Toplama/Arıtma Montaj & Aktarma Taşımacılık Endüstriyel üretim Devreye alma Lojistik Dağıtım UHF Fabrika otomasyonu Otomotiv Taşıma & Boşaltma/Aktarma Makina İmalatı Gıda Paketleme mal giriş Uygulamalar Alanlar Sektörler Ürünlerin izlenebilirliği (Pulk) Lojistik için taşıyıcıların tanımlanması palet konteyner kızak Ambar Yönetimi paketleme sevkiyat Kullanımdaki Etiket Sayıları Kaynak: IDTechEx 28 Frekansa Göre Kullanım (2010) Kaynak: IDTechEx 29 Frekansa Göre Kullanım (2016) Kaynak: IDTechEx 30 UHF ile Araç Üretimi Şasi veya benzer bir parçaya üretimin başında monte edilen tek bir UHF etiket ! 1 4 3 1=Gövde kızakları (Barkod, 2D) 2 2=Kataforez kızakları (RFID HF) 3=Boyahane kızakları (RFID HF) 4=Montaj hattı (Üretim formları) 5=Çıkış kızakları (Üretim formları) 31 5 UHF ile Araç Üretim ve Tanımlanması Gövde üretimi Boyahane Son montaj TMB1UCX4VZ02554 12 : 00 747 Operace Fach S1 S2 S3 S4 S5 S6 Servis MG9 GOE RM8 4R2 9AK H6Y 01 08 12 05 09 11 Dağıtım Otomatik Kapılar 32 Motor P?evodovka Radio Okna Klima Sedadla PROSES GÜVENLİĞİ : ÖRNEK SAHA UYGULAMASI RFID sistemi 33 Hortum Tanımlama – concept by TURCK Kısa bir BAKIŞ: 34 • RFID sisteminin temeli tanımlamadır (güvenilir ve esnek tanımlama) • Operatörler için kolay ve hızlıdır • İşletim süresince bakımı kolaydır Hortum Tanımlama – concept by TURCK Sistem bileşenleri Tag tutucu Tag (data taşıyıcı) O/Y kafası için montaj aparatı (tümleşik tek parça 35 Okuma/yazma kafası Hortum Tanımlama – concept by TURCK Soket içinde hortum yok 36 Hortum Tanımlama – concept by TURCK 37 OK (soket içinde doğru hortum) Hortum Tanımlama – concept by TURCK 38 Hata (soket içinde yanlış hortum) Hortum Tanımlama – concept by TURCK Okuma/Yazma kafası Okuma/yazma kafası özellikleri : - Ağır çevresel koşullarına özel tasarlanmış tümüyle enkapsüle (IP68/69K, kimyasallar, temizleme prosesleri, vs.. dayanıklı ) - Endüstriyel enterferanslara bağışıktır (endüstriyel gürültüler, tanımlamayı etkilemez elektromanyetik uyumluluğu kanıtlanmıştır) - Kontrol sistemlerine entegrasyonu kolaydır (PLC, DCS veya uzak I/O istasyonlarıyla %100 uyumludur) 39 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Tag (data taşıyıcı) Tag özellikleri: - Ağır çevresel koşullara özel tasarlanmış tümüyle enkapsüle (IP68/69K, kimyasallar, temizleme prosesleri, vs.. dayanıklı ) - Pasif eleman (güç beslemesi gerekmez) - Okuma/yazma bilgisi için 128 Byte hafıza - Çalışma süreleri: • Okuma işlevi: SINIRSIZ • Yazma işlevi : 100 000 defa Tesisin tüm ömrü boyunca tag’lerin değiştirilmesine gerek kalmayacaktır. 40 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Tag tutucu ( etiketlik ) Etiketlik özellikleri: - Paslanmaz çelik veya polyamid plastik (isteğe bağlı olarak diğer malzemeler olanaklıdır) - Mekanik darbeler ve gerilmelere dayanıklıdır. - Tüm hortum sistemlerine monte edilebilir (Hortum üreticisine bağlı olarak değişir) - Dönebilir etiketlik sayesinde kam kilitlemesini geniş bir tolerans ile manifold soketine kolay ve hızlı bir şekilde bağlayabilirsiniz. 41 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Montaj aparatı Montaj aparatı özellikleri: - Her tip hortuma monte etmek olanaklıdır (hortum üreticisine göre değişir) - Paslanmaz çelik gövde malzemesi - Ayar kolu, operasyon boyunca etiketliğin doğru pozisyonunu garanti eder, diğer kam kilitlerinin yakın civardaki manifold soketlerine takılması süresince kazara hareketlerden ( ve tanımlamanın kaybından ) korur 42 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Ek aksesuarlar (opsiyoneldir) LED ışıklarla Bildirim: - Operatörü yönlendirmek için LED ışıklar manifold soketlerine yerleştirilebilir. LED ışıklar, uzak I/O’lar ile entegre edilerek, doğru hortumun doğru sokete takılıp takılmadığını gösterebilir ( örneğin, yeşil ışık – OK, ışık yok veya kırmızı ışık – tag yok veya yanlış hortum bağlanmasını simüle edebilir ) - Indikatör ışıklarımız, farklı şekil, boyut ve renklerde mevcuttur ve ağır çevresel koşullarda çalışabilirler, koruma sınıfları IP67. 43 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü 44 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü 45 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü 46 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü 47 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü Uyarı Sinyalleri LED (opsiyon) 48 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü 49 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Manifold görünümü 50 Hortum Tanımlama– concept by TURCK Özet Sunulan konseptin avantajları: - Bakımı ve kullanımı kolaydır: • Dönebilir etiketlik bağlantı esnasında kam -kilitleme pozisyonunun toleransını garanti eder. Mekanik kodlamayla karşılaştırıldığında operatörler açısından bağlantıyı gerçekleştirmek kolay ve hızlıdır . • Çözüm; hortum/kam kilit üreticilerinden bağımsızdır. Orjinal kam kilit konnektörlerinde bozunma olmaz ( konnektör gövdesine veya soket gövdesine kaynak yapmak veya ek aparatlar gerekmez ) bu da bakım kolaylığı sağlar. - Kontrol sistemiyle entegrasyonu kolaydır • Profibus, Profinet, Ethernet IP, Modbus TCP, DeviceNet/CanOpen, EtherCAT, Modbus RTU destekleyen hemen tüm PLC veya DCS üreticileriyle uyumludur. 51 Sorularınız ? Uğur Büyük İş Geliştirme Müdürü/Business Development Manager TURCK Otomasyon Tic. Ltd. Şti. İnönü Mah. Kayışdağı Cad., Yeşil Konak Evleri No: 178, A Blok D:4 34755 Ataşehir/İstanbul GSM: 0530 380 91 10 TEL: 0216 572 21 77 dahili:18 FAKS: 0216 572 21 23 Eposta : ugur.buyuk@turck.com 52 İlginiz için çok teşekkürler !!! 53