条形码、二维码、RFID甚至混合系统面向未来投资于适当的Auto-ID解决方案并不是轻而易举的。首先,要求通常可以由不同的技术结合实现,一个唯一的、普遍正确的识别技术并不存在。其次,仅是做技术选择还是不够的,至少整合到用户的IT和网络环境中也是同样重要的。因此,机器制造商、系统集成商和设备运营商强烈要求将识别方案简单、灵活且实用地连接到现场总线系统上,如Profibus DP或Profinet IO。
图1 Sick公司固定式二维码扫描仪具有多重灵活性。金属、塑料或纸张表面上的一维、二维或直接标码,为每种应用提供一个合适的解决方案
ID-Pro具有技术决定意义
ID-Pro是Sick公司跨技术领域的Auto-ID平台。系列产品如条形码扫描仪CLV6xx,基于摄像头的读码器Lector 620和Lector 650,手持式扫描器IDM140和IDM160以及RFID读取器RFH6xx和RFU6xx等产品适用于工业的设计,已具备以太网“车载式”直插连接,并可以相同的方式连接、设置和配置参数。这是完全兼容的可以联网的自动识别技术,具有统一的参数设置和操作界面,采用普遍兼容的电和机械连接技术,以及与系列产品CDF600-2完全相同的现场总线组件。
图2 在仓库和运输设备中,Sick公司的现场总线模块可以将识别方案简单、灵活且实用地连接到Profibus DP上或越来越多地连接到Profinet IO上
针对内部物流和汽车制造业的要求进行协调
在复杂的设备中,例如在内部物流和汽车制造中经常遇到的问题,现场总线网络提上了议事日程。许多仓库和运输技术设备中都在使用Profibus DP。多年来,汽车制造行业例如通过德国汽车制造商协会(AIDA)的自动化倡议,使工业以太网系统Profinet IO得到了大力促进。领先的汽车制造商使用以太网系统同时在每个站点将数千个自动化系统、传感器和机器人以及驱动技术的执行器整合到了更高级别的先进控制系统中。无论是Pofibus DP还是Profinet IO都要实现现场设备的完整和通用的整合,实现直到更高一级MES层面的垂直畅通。
图3系列产品如条形码扫描仪CLV6xx,基于摄像头的读码器Lector 620以及RFID读取器RFH6xx和RFU6xx等产品构成了Sick公司跨技术领域的Auto-ID平台ID-Pro
有了用于Profibus DP或Profinet IO的产品CDF600-2的现场总线模块,可以用一个简单而实用的方法来实现这一点。这两个模块都具有共同的本质属性。紧凑型的铝制外壳提供防护等级为IP65、无需特殊安装设备、只用两个螺钉即可直接而节省地安装到所有通用的工业型材上。与以往的复杂安装因而难以接近的自动识别传感器不同,模块可以随时直接进行参数配置和诊断。
图4 不管在I-Punkt点上使用的是条码扫描器、二维码阅读器还是RFID系统,由于有了ID-Pro,无论是集成平台,还是现场总线的连接技术,采用CDF600-2对所有的技术都是相同的
降低初始安装和更换的连接成本
与固定的集成接口相比的另一个优势是:设备中的I点可以按照施工进度进行设置,现场总线模块可以提早安装与连接。条形码扫描仪、二维的阅读器或RFID系统可以在工程进展过程中的适当时候进行选型、安装和调试。Auto-ID设备只需一条电缆即可连接,这也相应地降低了布线成本。此外,分别有两个可插拔的电气连接,Profibus DP模块是M12或SUb-D,Profinet IO连接是两个M12插头,降低了初始安装以及在更换情况下的连接成本。最后,可任选的水平或垂直的电缆优选方向可以实现连接电缆的最优布线。在运行时,4个或6个从不同角度可以识别的LED显示现场总线模块的运行状态,并支持清楚而有效的诊断。此外,Profibus DP以及Profinet IO模块分别装有符合PNO规范的总线故障LED。
图5无论是Pofibus DP还是Profinet IO都要实现现场设备的完整和通用的整合,实现更高一级MES层面的垂直畅通
图6 用于Profinet IO的现场总线模块CDF 600-2是Sick公司基于工业以太网基础上的现场总线
易于集成对机器制造商和系统集成商来说也非常重要,因此,两种现场总线模块均可从互联网上免费下载功能块,它们很快显示出通信过程,并节省控制部分的编程工作。无论是Profibus DP还是Profinet IO的结构都可以选择性地采用代理模式或网关方式进行运行。获得专利的代理运行模式可以使SPS的自动化系统能够识别所连接的Auto-ID传感器,并可通过GSD参数化直接进行配置,同时,连接到SPS的模块是不可见的。这样便能够轻而易举地对Auto-ID传感器进行调整和诊断。对于手持式扫描仪和其他RS232设备,这通常是不必要的,它们可以很容易地在设备上进行调整,并在CDF600-2上以网关模式运行。带两个线性拓扑逻辑端口的Profibus DP现场总线模块以及带星形和线性拓扑逻辑集成开关功能的Profinet IO模块装有旋转编码开关,以便对总线地址以及相应的运行模式进行无软件调整。这些开关方便从外面下手操作,为防止意外的调错,配有防护很好的盖,但同时它们仍然很容易从外部读取。而且,这两种现场总线模块在代理模式下装有用于所连接的传感器的内置参数存储器。更换时,这些设置可以通过参数克隆直接进行传输,因而尽量减少了可能的停机时间。
图7 领先的汽车制造商使用Profinet IO——同时在每个站点将数千个自动化系统、传感器和机器人以及驱动技术的执行器整合到更高级别的先进控制系统中
工业以太网系统越来越重要
作为一个可靠的现场总线和通信系统,Profibus DP在自动化技术的许多领域,包括自动识别技术领域已经有所证明。每年有数以百万计的使用Profibus DP的新设备提高了各个行业的安装基础。与此同时,工业以太网系统正变得越来越重要,正如Profinet IO在汽车行业以及在企业内部物流设备制造中日益显现的那样。Sick公司以CDF600-2产品系列的现场总线模块适应了当前的和预期的市场发展趋势。
因此合乎逻辑的是,在可预见的将来会有带AIDA插接头的Profinet IO即插即用包和带M12连接器的Ethernet/IP上市,以便能够在工业以太网基础上将Sick公司的ID-Pro方案集成到未来越来越重要的现场总线系统上。Ethercat目前已经有了基于CDF600平台上的连接模块。
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