圖爾克的新TBEN-S和TBEN-L乙太網RFID block I/O模塊簡化了安裝過程中HF或UHF 讀寫頭的直接RFID集成。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201807/384352.htm工業4.0的許多方面都存在多個尚未解答的問題。然而，關於RFID技術在未來生產中的地位是有共識的：高度自動化、高度靈活和網絡化的工業生產系統需要有效的技術來識別員工、系統、工具、工件和產品。由於RFID的獨特優勢，它從多種解決方案(例如光學識別)中脫穎而出，因此它毫無疑問是工業4.0的關鍵技術之一。
在許多領域裡，生產過程中RFID的實施仍然太過於複雜和耗時。即使這種工作是值得的，許多用戶仍然因涉及的問題而退卻，特別是小型工廠。如果希望RFID 在某一天可以為工業生產提供完全的透明度，那麼RFID 應用就必須變得更易於實施。
RFID接口簡化集成
通過最新的RFID接口，圖爾克已經使自己的集成工作變得更加容易。以前，用戶可以在用於圖爾克BL20和 BL67模塊化I/O系統的兩種RFID接口類型中選擇：一種是通過RFID-S(簡易)模塊進行簡單集成，通過總線循環傳輸數據。每個循環的數據量是8個字節 - 對於UID是足夠的，但是對於UHF通訊或者2千字節的大數據量標籤，S模塊將需要較長的讀取時間。另一種是所謂的 RFID-A(高級)模塊，它可以通過非循環總線通訊處理較大的數據量，但是實施時需要更多的工作量。
無控制器功能模塊的RFID集成
新RFID接口基於TBEN-S和TBEN-L系列的IP67 block I/O設備，並結合了先前兩種方案的優點：簡單的集成，以及高性能通訊。TBEN-S RFID接口簡化了應用中的設置，無需使用控制器功能模塊。緊湊型模塊可與兩個 HF或UHF頻段讀寫頭通訊，並通過集成的通用I/O與另外四個傳感器或者執行器連接。
實際上關鍵特性是控制器中的RFID埠的處理可以像普通I/O一樣簡單。區別僅在於現在還能夠處理來自讀寫頭的映射數據，而不是傳感器的模擬量或數字量值。TBEN-S接口通過GSDML文件進行設置，而不是通過單獨的控制器功能模塊。數據由TBEN-S通過乙太網接口用預製表(映射表)傳輸，並且可以進一步由相應控制器處理，也就是過濾並發送到更高級別的系統。HF和UHF讀寫頭通過TBEN-S模塊的處理基本上是相同的。通過UHF讀寫頭，還能夠設置一些額外參數。
TBEN-S：超緊湊和高性能
由於其寬度僅35 mm的緊湊設計和IP67/IP69K的高防護等級，TBEN-S block I/O設備是用於生產型工廠改造的最佳選擇。用戶無需任何額外控制櫃，因為模塊可以直接在現場安裝 - 例如安裝在40毫米鋁型材上。每個模塊最多可連接兩個HF或UHF頻段的RFID讀寫頭。通過集成開關，模塊可以配置為線性拓撲，從而減少布線工作。此外，通過RS485接口最多可以連接32個HF讀寫頭。
除了兩個讀寫頭的信號，乙太網電纜最多還可傳輸四個傳感器或執行器信號到控制器。作為多協議設備，無論通訊是通過Profinet、Modbus TCP還是Ethernet/IP在乙太網電纜上進行，模塊都可以獨立檢測並作相應自我調整。傳感器或者執行器的連接也簡單得不能再簡單。根據連接的是傳感器還是執行器，通用DXP 端子可自動設置為輸入或輸出。通過控制器進行功能分配變得不再必要。因此，觸發信號可以更快速地被集成，執行器(如信號燈)的連接幾乎不費任何時間。
UHF應用的性能
除了其緊湊型設計，TBEN-S RFID接口還提供了足夠的性能。它們最多每個通道可與PLC循環通訊128位元組的用戶數據。通過在UHF數據接口中使用數據片段，模塊還能夠處理數據量大於128位元組的數據。因此可以快速方便地檢測超過100個含8K字節數據的UHF或HF標籤。這可以通過直接傳輸數據到TBEN-S模塊的存儲器(每個通道16K字節)來實現。
TBEN-S模塊集成web伺服器功能，使得設備能夠通過PLC或者移動裝置進行設置。在運行過程中，網頁瀏覽器非常適合用於連接部件和系統數據的診斷及維護。只需要在設備上安裝兼容HTML5的瀏覽器。儘管 TBEN-S中的「S」實際上代表「小巧」，它也可以在 TBEN-S-2RFID-4DXP上代表「簡單」。
TBEN-L：板載Codesys 3
TBEN-L相比TBEN-S重量更大，但同時也提供了額外的板載智能。TBEN-L接口為HF或UHF讀寫頭提供了4個 RFID埠，以及用於傳感器或執行器的8個通用DXP I/O。TBEN-L配備Codesys 3，從而為控制任務提供了開放系統。因此，映射RFID數據可以在模塊上進行預處理和過濾。控制任務還可以基於RFID信息直接在模塊上編程。8個通用I/O可以直接尋址 - 無需通過中央控制器重新布線。這使得執行識別任務的小型機器甚至可以完全自主運行。
TBEN-Lx-4RFID-8DXP-CDS還可被設置為下列乙太網協議之一：Profinet、EtherNet/IP或者Modbus TCP。然而，這並不是自動的，而是必須在Codesys環境中進行配置設置。TBEN-L在800 MHz CPU上運行，採用128 MB DDR3-RAM。模塊的快閃記憶體為256 MB。其他差異是TBEN-L 的電氣連接。這些連接通過M12插頭接入乙太網，並通過7/8」連接器供電。在更加緊湊的TBEN-S block模塊上，電源和網絡連接通過M8連接器實現。這些是兩種模塊間最重要的差別。L和S模塊都提供了其他功能，例如用於線性拓撲的集成開關、傳輸速率(10 Mbps/ 100 Mbps)、防護等級 (IP67/69K) 和集成web伺服器。
簡化複雜性
問題仍然是如何將用於更複雜應用的模塊以更簡單的方式實施和調試。圖爾克的研發人員為模塊配備許多新功能。這意味著它們無需像以前一樣進行大量的編程。例如，用戶可以選擇「連續模式」，以便讀寫頭可以連續讀取數據並將其傳送給模塊，直到該模式被再次關閉。該數據隨後被保存在模塊中，直到更高級別的控制器決定調用數據。優點：讀寫頭無需每次由控制器重新觸發，從而使得該類功能所需的數據通訊和用戶編程變得不再需要。
另一個有用的功能是「自動上報模式」，在該模式下讀寫頭會提前接收命令，並在標籤進入檢測範圍時立即執行。該動作以前必須由PLC自己完成並發送到讀寫頭，從而在快速讀取時損失寶貴的時間。
展望
圖爾克還將為系統集成商提供安裝Windows Embedded Compact 2013的TBEN-L RFID接口。這將允許集成商通過Net、C++或者C#編程模塊的中間件功能。隨後與更高級別系統的通訊不再需要通過工業乙太網協議進行，而是通過TCP/IP。除了作業系統外，模塊具有與 Codesys RFID模塊完全相同的性能規格。
同樣，圖爾克還將向市場推出配備開源Linux作業系統的型號，也是面向集成商。TBEN-L平臺還可提供帶 OPC-UA接口的系統，例如符合識別設備的AIM技術規範。這將完成邁向工業4.0的下一步。OPC-UA是工業4.0 藍圖，用於連接生產數據到更高級別的MES和ERP系統。