RFID (Radio-frequency identification), frei übersetzt als "das Identifizieren mit Hilfe elektromagnetischer Wellen", ist schon lange das Mittel der Wahl, wenn es z.B. im Materialfluss gilt, Objekte zuverlässig zu identifizieren. Meist arbeiten RFID-Systeme jedoch nicht als Einzelkämpfer und oft sind innerhalb einer Anlage oder Maschine auch unterschiedliche Technologien im Spiel. In der automatischen Fertigung beispielsweise wird der Umlauf des Werkzeugträgers üblicherweise mit LF-Systemen (Low Frequency) kontrolliert, während sich für die Objektidentifikation aufgrund größerer Reichweiten und höherer Datenraten eher HF-Systeme (High Frequency) anbieten. Da man bisher normalerweise dafür unterschiedliche Auswerteeinheiten brauchte, bedeutete dies einen nicht unerheblichen Hardware- und Installationsaufwand. Dank einer neuen Controller-Generation wird sich dies nun ändern. Gleichzeitig lassen sich an den cleveren Kombilösungen erstmals auch noch IO-Link-fähige Sensoren oder Aktoren anschließen, was den Aufwand noch weiter reduziert und Installationskosten senkt.
Mit BIS-V hat Balluff einen "All-in-One"-RFID-Controller entwickelt, an den sich bis zu vier Schreib-/Leseköpfe unterschiedlicher Technologien anschließen lassen. Sowohl HF-Leseköpfe (13,56 MHz, gemäß ISO 15693 und ISO 14443) als auch LF-Leseköpfe (125 kHz) sind einsetzbar. Dazu muss der Anwender nichts konfigurieren und braucht auch bei der Anschlussbelegung nichts zu beachten. Die Stecker der Leseköpfe werden einfach frontseitig im Controller in eine der dafür vorgesehenen Buchsen eingesteckt; ob es sich um HF- oder LF-Systeme handelt, wird automatisch erkannt. Durch die standardisierten Frequenzen ist ein weltweiter Einsatz möglich und alle Datenträger, die den internationalen Normen ISO 15693 bzw. ISO 14443 entsprechen, können - sowohl im statischen als auch im dynamischen Betrieb - gelesen bzw. beschrieben werden.
"All-in-One"-Lösung für Identifikation und Sensorik
Der "intelligente" Kombi-Controller hat darüber hinaus aber noch mehr zu bieten: Zusätzliche Sensorik oder Aktorik lässt sich ebenfalls an der RFID-Auswerteeinheit anschließen. Letzteres wird über eine integrierte I/O-Link-Master-Funktionalität realisiert. Damit ist es möglich neben der Identifikation von Objekten auch weitere Prozessinformationen über den Controller zu ermitteln, z.B. die Signale von Trigger-Lichtschranken, von induktiven oder kapazitiven Näherungsschaltern sowie von Distanz- oder Vision-Sensoren. Über entsprechende Hubs ist auch der Anschluss mehrerer und unterschiedlicher Schalt-Sensoren kein Problem.
Dies bringt in der Praxis deutlichen Nutzen, da die im Jahr 2006 vorgestellte Datenübertragungstechnik IO-Link zunehmend an Akzeptanz gewinnt und sich mehr und mehr etabliert. Die feldbusneutrale IO-Link-Schnittstelle macht die Verbindung zwischen Feldbus- und Prozessebene dialogfähig und ermöglicht so neue Wartungs- und Diagnosekonzepte. Sie begnügt sich mit einem simplen 3-adrigen Standardkabel und macht aus einer 1-Bit-Punkt-zu-Punkt-Verbindung einen dialogfähigen Kommunikationskanal. Ob mehrkanalige binäre Sensoren, gemischte Ein-/Ausgänge oder digitalisierte Analogwerte: Die Installation gestaltet sich so einfach wie der Anschluss eines binären Sensors. Mit dem neuen RFID-Controller lassen sich diese Vorzüge nun ohne zusätzlichen Aufwand nutzen.
Kompakt, industriegerecht, schnell und sicher
Technisch basiert die neue Controller-Generation auf den bei Balluff seit langem etablierten und im industriellen Einsatz vielfach bewährten BIS-L(125 kHz)- und BIS-M(13,56 MHz)-Systemen. Um Taktzeiten und Schreib-/Lesezeiten zu optimieren, wurde allerdings eine völlig neue Controller-Hardware und -Software entwickelt. Außerdem wurden die Schreib-/Leseköpfe aus dem bestehenden Produktportfolio durch Neuentwicklungen gezielt für die Anbindung an den neuen Kombi-Controller optimiert. Die Leseköpfe gibt es in unterschiedlichen Bauformen. Zur Wahl stehen zylindrische Ausführungen im M30-Gehäuse oder kubische Varianten, die 80 mm breit, 80 mm hoch und 40 mm tief sind. Besonders kompakt sind Schreib-/Leseköpfe mit abgesetzter Elektronik. Hier hat der Anwender bei den Köpfen die Wahl zwischen M12- oder M18-Gehäusen oder den so genannten Flachköpfen, die lediglich Abmessungen von 25 x 50 x 11 mm haben. Unabhängig von der Bauform erfüllen alle Schreib-/Leseköpfe die Anforderungen der Schutzart IP65 und sind mit zwei gut sichtbaren LEDs zur Signalisierung von Status- und Fehlermeldungen ausgestattet.
Der neue Controller ist ebenfalls sehr kompakt und für industrielle Anforderungen ausgelegt. Mit 150 mm Länge, 60 mm Breite und 45 mm Tiefe benötigt er nur wenig Einbauplatz und erfüllt die Anforderungen der Schutzart IP65. Der Kombi-Controller ist zertifiziert nach CE, UL und FCC und lässt sich im Schaltschrank oder im Feld auf Hutschiene oder Profil anbringen. Sein widerstandsfähiges Zn-Druckgussgehäuse sorgt auch für den notwendigen EMV-Schutz. Die 24-VDC-Versorgungsspannung wird - ebenfalls frontseitig - mit einem 5-poligen 7/8"-Stecker angeschlossen. Damit sind alle Anschlüsse gut zugänglich; das umständliche Hantieren mit Klemmen oder Kabellitzen entfällt. Für die Anbindung an übergeordnete Steuerungssysteme sorgt aktuell eine Profibusschnittstelle. Weitere Busschnittstellen sind in Entwicklung bzw. in Planung und werden zu einem späteren Zeitpunkt verfügbar sein. Die Busadresse lässt sich an der Anzeigeneinheit über Steuertasten eingeben; hier kann man sich auch die UIDs der Datenträger im Erfassungsbereich der Schreib-/Leseköpfe anzeigen lassen. Den Bus-Status signalisieren drei LEDs. Software-Updates sind komfortabel über USB-Schnittstelle möglich.
Breites Anwendungsspektrum
Somit bietet das neue BIS-V System zahlreiche intelligente Details, die sehr variable Einsatzmöglichkeiten erschließen. Kosten werden durch den geringen Hardware- und Installationsaufwand reduziert. Bei Identifikationsaufgaben zur Materialflusssteuerung in Produktionsanlagen kann der Anwender ebenso von dem geringeren Hardwareeinsatz und dem niedrigeren Installationskosten profitieren wie bei Fördersystemen im Maschinenbau, Montagelinien, Elektrohängebahnen oder im gesamten Bereich der Intralogistik. Auch für nachträgliche Erweiterungen sind die Kombi-Controller interessant. Soll ein weiteres Identifikationssystem hinzugefügt werden, lässt sich die bereits vorhandene Technik weiternutzen.
