案例分享 RFID應(yīng)用

前言

一家電動汽車制造商在邊緣端部署圖爾克Q130智能以太網(wǎng)讀寫頭，實現(xiàn)總裝線車輛識別

中國電動汽車市場的發(fā)展獨領(lǐng)風(fēng)騷：根據(jù)國際能源署 (IEA) 數(shù)據(jù)，2024年中國新能源汽車（包括純電動汽車BEV和插電式混合動力汽車 PHEV）銷量突破1130萬輛。同期，歐洲新能源汽車銷量為320萬輛，美國為150萬輛。 于制造端而言，這一市場繁榮意味著需要高度自動化的生產(chǎn)線，實現(xiàn)全數(shù)字化、可追溯、并嚴格符合生產(chǎn)節(jié)拍的組裝。因此，該電動汽車制造商亟需一款緊湊、堅固的RFID解決方案。

該方案必須：無需額外接口模塊即可通過以太網(wǎng)與PLC通信、能在讀寫頭內(nèi)直接預(yù)處理數(shù)據(jù)并以事件驅(qū)動方式上報。此外，其他決策因素還包括：能在惡劣工況下穩(wěn)定運行、無需大幅PLC調(diào)整即可快速調(diào)試，以及支持“動態(tài)讀寫” 操作。

高性能識別解決方案

該汽車制造商現(xiàn)已在總裝線上部署了圖爾克堅固耐用的Q130 RFID讀寫頭。該設(shè)備集成了多協(xié)議以太網(wǎng)接口，支持Profinet、Ethernet/IP或Modbus TCP協(xié)議，可直接連接PLC，無需中間接口模塊。這簡化了系統(tǒng)架構(gòu)，縮短了響應(yīng)時間。借助S2系統(tǒng)冗余，Q130還能提供額外安全保障：當(dāng)其中一個控制器發(fā)生故障 時，Q130可自動切換到和另一個控制器通信。 

?通過集成交換功能，制造商得以采用線型拓撲結(jié)構(gòu)連接各RFID站點并快速投入運行，減少了對外部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求，加快了布線進度。

?Q130外殼正面具備IP69k防護等級，可直接安裝在多塵、油污及振動環(huán)境中；其緊湊設(shè)計也方便在現(xiàn)有安裝空間進行改造。

?16 KB數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可確保Q130在車輛移動期間連續(xù)捕獲并讀取標(biāo)簽，保障流程順暢。集成的驗證功能可立即確認寫入操作是否正確，最大限度縮短因驗證錯誤需要的時間。 

?讀寫頭在邊緣端直接進行內(nèi)部數(shù)據(jù)處理，并通過Profinet與PLC通信?由滑橇上的載碼體以事件驅(qū)動方式觸發(fā)。無需再依賴PLC周期性觸發(fā)讀取程序，既降低了復(fù)雜性和延遲，又提高了流程可靠性。

?Q130的數(shù)據(jù)預(yù)處理功能具有雙重效果：一方面，僅將有質(zhì)量保證的關(guān)聯(lián)信息傳輸至PLC，進而同步到制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) /追溯系統(tǒng)；另一方面，設(shè)備可按需整合狀態(tài)與事件數(shù)據(jù)，以事件驅(qū)動方式上報，而非周期性傳輸原始數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬。

●實施簡單，調(diào)試快捷

在不中斷運行的情況下，制造商通過將總裝線現(xiàn)有站點中此前使用的RFID系統(tǒng)（含接口模塊）替換為Q130設(shè)備，輕松完成了改造升級。

此前使用的其他廠商RFID系統(tǒng)要求標(biāo)簽必須在讀寫頭前停下才能完成讀取，讀取完成后，滑橇才能繼續(xù)移動。更換為Q130 后，生產(chǎn)線可連續(xù)讀寫，無需在讀取點停止滑橇。由于寫入操作即時確認、讀取操作動態(tài)執(zhí)行，周期時間保持穩(wěn)定。直接通信縮短了響應(yīng)時間，減少了PLC編程工作量，簡化了維護流程。擴展更快，無需采購和布線額外接口模塊，也無需進行復(fù)雜的寄存器映射。 備件與型號管理的復(fù)雜度減半，因為Q130支持多種以 太網(wǎng)協(xié)議，減少了所需的設(shè)備類型數(shù)量。

●簡化了系統(tǒng)架構(gòu)

客戶對該解決方案非常滿意：“我們需要具備自主智能的RFID讀寫頭，能夠獨立識別標(biāo)簽并向PLC上報數(shù)據(jù)?無需額外接口，且PLC編程工作量小。Q130完全滿足這些要求。該設(shè)備堅固、緊湊，可直接安裝在站點處。借助集成緩存和自動數(shù)據(jù)上報功能，我們提高了生產(chǎn)節(jié)拍，同時簡化了系統(tǒng)架構(gòu)。”

展望

Q130的引入標(biāo)志著新能源汽車總裝線的識別技術(shù)從被動識別向主動、分布式數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)型。圖爾克由此為客戶助力，推動生產(chǎn)流程向透明化、高效化、靈活化方向拓展?同時降低了工程設(shè)計和維護的復(fù)雜性，并為未來生產(chǎn)線擴容提供了高可擴展性。未來，數(shù)據(jù)清洗、異常檢測、預(yù)見性維護及基于AI的評估方法等功能均有望遷移至邊緣端。

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