CODESYS在工厂自动化的应用案例:图尔克RFID射频识别技术的...

显示全部楼层 · 2024-5-7 08:17:09

奥地利工厂设计师使用图尔克 RFID射频识别系统为动物运输车提供全自动清洗服务，使用 RFID技术后，在驾驶员使用高压清洗装置时，强大的解决方案可以记录水耗、清洁剂的用量和清洗时间等数据。
无论是缆车票、酒店房卡还是温泉浴池的入场卡，在日常生活中射频识别技术的应用都非常普遍。这种方便的识别技术在工业领域也用的越来越多，出于这个原因，图尔克基于CODESYS开发了一套模块化系统，独立于PLC制造商，几乎可以与所有的控制系统连接。为动物运输车提供全自动清洗服务时，运输工具的种类和清洁过程的时间登记通过RFID密钥自动识别，只有当芯片被认为“是”时，水泵才能启动。Ness-Schneider公司成立于1994年，位于奥地利维也纳的Grünau。该公司最初是一家提供污水处理部件的贸易公司，但多年来发展成为生产型企业。2004年，该公司被NTA收购，这是一家专门从事食品工业的工厂制造商。从那时起，该业务由Steinmaurer家族私人拥有。如今，Ness-Schneider是以研究为导向的公司，为饮用水供应工厂提供服务，主要提供环保设备和污水净化系统的组件。Ness-Schneider公司的客户主要来自食品行业。“我们提供整套污水处理厂的设计方案-从生物处理技术到项目管理、开发和建造，提供具体的机器设备和现场安装、调试服务。“在此过程中，我们作为总承包商”。管理合伙人沃尔特·斯坦莫拉尔（Walter Steinmaurer）解释说，“只有在建筑过程（例如混凝土工程）中，我们才聘请合作伙伴，其他一切工作都来自于我们”。并强调“我们很少为社区建造污水处理厂，更专注于工业污水处理。”

强大的识别系统
“满足客户的需求是我们的日常工作，然后通常会生成解决方案，这些解决方案随后会纳入我们的标准产品系列中。”Steinmaurer说：“我们经常会遇到需要执行识别任务的场景，这就是为什么我们一直在寻找一种合适的识别系统，该系统已经作为成熟的解决方案，并且也在不断扩展。毕竟，我们会与供应商建立长期良好的合作伙伴关系。该公司最后找到了图尔克。多年以来，工厂设计师已从位于米尔海姆的自动化专家那里购买了用于测量和控制技术的各种组件。经过完整的测试阶段，图尔克模块化RFID射频识别系统被证明是完美的，并且能满足所有要求。图尔克系统应用的第一个项目是对屠宰场动物运输清洗车自动清洗站进行升级。根据欧盟卫生指令，在动物卸车后必须立即对其运输车辆进行清洁，并且产生的污水必须排入污水处理厂。屠宰场的经营者必须提供清洁设施，尽管这些设施是需要花费成本的，所以清洗站被设计为无人化操作，Ness-Schneider的工程师使用图尔克的RFID技术精心设计了一套的自助式高压清洗装置。该方案使用的RFID标签非常小，每个驱动程序都将“带时间戳的通行证”加载到数据载体上，如果将RFID标签放置在RFID的读/写磁头前面，则开始识别。“标签中的所有数据都会被自动读取，例如驾驶员和运输公司的名称、车牌号以及其他想要添加的任何数据。系统软件会检查所有者是否被授权使用清洗站。” Steinmaurer说道。如果识别通过，软管箱门上的锁就会自动打开，司机可以拿起清洁枪，开始清洁车辆，系统开始自动记录用水量、清洁剂的使用量和使用时间。用完后必须卷起软管并锁上门，然后将标签再次放置在读/写磁头的前面，才能结束该过程，此时驱动程序会重新授权该用户，否则下次将无法使用清洁站。

可以应用在户外的工业解决方案
这是图尔克RFID系统的一个优势，也让沃尔特·施泰因马雷尔做出了最终的决定。RFID组件外壳坚固，满足IP20和IP67标准。应用的温度范围为 -25 至 +85°C，可保证在室外使用。此外，不同的 FRAM 数据载体（标签）提供不同的尺寸和样式，精心设计的模块化系统提供完全封装的磁头，可用于保护IP69K、RFID I/O 模块和网关以及其他扩展硬件。“对我们来说，开放性的控制方案尤为重要。我们的工厂遍布全球，因此在控制硬件方面必须非常灵活。目前，我们正在使用四种不同的PLC系统。” Steinmaurer解释说。“图尔克系统可以通过标准现场总线或通过以太网准确的连接这四种PLC系统。这些网关是在基于CODESYS开发平台研发的，使用CODESYS IDE进行统一编程。由于接口非常开放，可以将软件直接集成到Ness-Schneider系统中。“我非常满意，” Steinmaurer称赞。“图尔克的解决方案非常有效。我们还得到了奥地利图尔克公司销售经理阿尔弗雷德·弗罗斯特的大力支持。我们找到了可靠的合作伙伴，系统只用了几天就完成了开发，投入的工作时间还不到100个小时。”该公司已经在考虑将射频识别系统应用到其他行业。沃尔特·斯坦马雷尔最后承认：“比如，把牛奶送到乳制品厂的过程中，提供相关文件和可追溯的运输车清洗证明是必要的”。

BL20/BL67：图尔克BL20 I/O系统，基于CODESYS V3

用途：BL20 (IP20)和BL67 (IP67) IO系统的可编程网关可以用作独立PLC来控制任务或用作网络设备，进行外围的快速信号处理。该网关配备有现场总线接-PROFINET、Modbus TCP、Ethernet/IP或PROFIBUS-DP;此外，这些网关支持标准以太网和串行通讯。扩展模块通过内部总线与网关进行通讯，且能独立于现场总线协议进行配置。

支持的通讯协议：PROFINET、Modbus TCP、Ethernet/IP或PROFIBUS-DP、OPC服务器

编程工具：CODESYS V3 IDE

接口：Ethernet和USB接口，2×RJ45端口

防护等级：IP20/IP67

供电方式：集成电源

其它：用于显示PLC状态、电源电压、程序错误和总线错误的LED，集成以太网交换机允许线性拓扑结构。

在 CODESYS 开发系统中集成了从 CAN 、Profibus 到实时的Ethernet 等多种现场总线支持。除了基于 IEC61131-3 的控制器开发的功能外，CODESYS 还提供广泛的现场总线支持，包括从通信 POU 到配置器和可移植协议栈的所有功能。

CODESYS 为各种现场总线系统提供无缝集成的配置器，来配置控制器的过程镜像：包括 Profibus、PROFINET、EtherCAT、CANopen、J1939、EtherNet/IP、Sercos、AS-i、Modbus、IO-Link、BACnet、IEC 61850等。

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CODESYS 软件工具包是一款基于先进的NET架构和IEC61131-3国际编程标准的、面向工业4.0及物联网应用的软件开发平台。CODESYS软件开发平台的独特优势是用户使用此单一软件工具套件就可以实现一个完整的工业自动化解决方案，即在CODESYS软件平台下可以实现：逻辑控制（PLC）、运动控制（Motion Control）及CNC控制、人机界面(HMI)、基于Web Service的网络可视化编程和远程监控、冗余控制（Redundancy）和安全控制（Safety）、以及项目开发与工程协同管理等多个目标和需求。

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