工业RFID趋势

工厂自动化射频识别(RFID)技术的趋势不同于物流或商业应用的RFID趋势。用于跟踪护照、散装货物集装箱和产品跟踪的RFID系统需要极低成本的标签、较长的读取范围或门户多标签读取系统。在大多数情况下，工厂自动化并非如此。

作为最大的工厂自动化市场之一，物料搬运并没有发生太大的变化。在这些装配线上生产的产品更先进，但制造它们的过程却不先进。这些是闭环系统，其中RFID标签放置在托盘或滑板的外部并反复使用。标签价格不是驱动因素，因为标签会不断重复使用。

工厂车间的RFID趋势是使组件更加工业化和硬化，具有更快的数据采集和将停机时间降至最低。工厂RFID系统正朝着99.99%的可靠性发展，以最大限度地提高生产率。但这只有在几个因素到位的情况下才能实现。

工业零件

商用RFID技术对于工厂自动化来说是不可接受的。这些设备有塑料盒，同轴天线，无屏蔽电缆，低温范围，并且不是设计为24/7运行。工业系统由铸造、高强度铝、钢或锌设计而成。这些材料具有双重用途，既能制造耐用的外壳，又能屏蔽外界噪声源。连接器是快速断开，这是M12或推/拉，两种工业标准。这允许快速安装和轻松更换。没有什么是永恒的，部件需要在机械损坏或故障的情况下快速更换。

速度

RFID系统通常用于跟踪在传送带上生产的零件。在每个装配站，合格/不合格或其他信息可能被写入标签。该信息总是在流程结束时写入。如果写时间较慢，则生产速率会下降。RFID系统正朝着高频、超高频或快速只读系统的方向发展。生产不会被缓慢的RFID系统所阻碍。时间就是金钱。速度较慢、频率较低的读写系统正在减少。

工业网络

直到最近，以太网一直是向控制系统传输RFID数据的首选网络。它拥有成熟可靠的技术，已经存在了几十年，速度达到100兆。虽然它被设计得很快，但还是不够快。工业市场需要更多的网络——一个具有实时性能、快速设置和配置、工业连接器以及可以提供诊断信息的网络。

EtherCAT (EtherCAT Technology Group)、Profinet (PI North America)和EtherNet/IP (ODVA)等网络解决了这些问题:支持实时I/O消息传递的工业网络标准。这些网络标准具有使其非常适合工业网络的特性。

诊断

速度和快速维护不足以满足高效工厂RFID系统的需求。诊断对于确定原因和修复更复杂的故障至关重要。许多RFID控制器使得获得诊断信息比以往任何时候都更容易。Web接口内置于控制器中。你只需要把RFID控制器的IP地址输入任何标准浏览器。出现的是一个配置和诊断屏幕。您将获得有关发送的命令和接收的消息的信息。甚至可以配置邮件客户端。如果读头失败，可以向您的智能手机发送电子邮件。这将为您提供有关故障设备的即时信息，包括控制器编号、机头编号和状态码，以便立即派遣维护团队。

快速、坚固、可靠

标签和读头之间的RFID协议接口在近十年的工厂自动化中并没有真正改变。对控制器和上层总线系统进行了改进。这些变化使系统比以往更快、更坚固，从而减少了停机时间。每一个小时的停机时间都会给公司造成数千美元的损失。许多公司全天候运行，没有办法在其他地方完成生产，这使得快速、坚固和可靠的RFID系统成为必须。一个高质量的RFID系统可以通过使用正确的实时以太网协议来补充，并确保基础设施由坚固的电缆和其他工业以太网组件组成。

更多关于Profinet和EtherCAT的信息

Profinet是一个特殊的、实时的工业网络，具有快速的IRT(同步实时)协议。它在MAC层进行通信，使数据包变得小而紧凑，当然，速度也非常快。这些设备的IP地址无关紧要。相反，每个设备都被分配了一个Profinet名称。网络邻居功能允许主机知道每个设备是如何相互连接的，这意味着一个故障的设备可以被移除并替换为一个新的设备，而不需要任何额外的用户配置。这减少了停机时间，并允许潜在的缺乏经验的维护人员来照顾系统。Profinet支持媒体冗余协议(MRP)。在以太网环中，所有设备都有两个以太网端口。主机将其第一个以太网端口连接到第一个控制器。该控制器连接到下一个控制器，依此类推。 Finally, the last device connects back to the Profinet master. If the cable is ever cut, anywhere in the ring, the Ethernet packets are automatically rerouted around the ring to avoid the cut wire. The master actually knows exactly where the cut is, and a maintenance crew can fix the wire on a network while it is still functioning normally.

EtherCAT是为驱动器、IO和RFID设计的另一种工业以太网协议。这个以太网络本质上是一个数据环。发送一个包含每个设备I/O的大数据包。各个设备取出输入并设置所需的输出。这种IO数据交换在每个设备上只需要几纳秒。这些设备不需要IP地址和名称。设备在EtherCAT设备串中的位置决定了该设备将如何在网络上运行。与Profinet一样，可以删除故障设备并安装新设备，而无需对其进行配置。

- Tim Cicerchi是倍加福工业总线和ID系统的产品经理。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程、mhoske@cfemedia.com．

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