Inhaltsverzeichnis
Werbung
Allgemeines
Induktives Identsystem CIS
Anwendung
Induktive Identsysteme werden zur berührungslosen Identifikation von
Produkten wie beispielsweise Werkzeugen, Warenträgern oder Behältern
im gesamten Fertigungs- und Logistikbereich eingesetzt. Die Datenträger
werden bei den Identsystemen CIS meist mit einer fortlaufenden eindeu-
tigen Nummer programmiert. Über diese Nummer wird das Produkt an
einer Lesestation erkannt und die eigentlichen Produktionsdaten werden
dann dem Produkt zugeordnet.
Die Datenträger werden über eine induktive Kopplung berührungslos und
daher vollkommen verschleißfrei ausgelesen. Die Leseköpfe und Daten-
träger sind robust aufgebaut, haben hohe Schutzart und sind für rauen in-
dustriellen Einsatz ausgelegt. Die störungsfreie Funktion des Identsystems
ist auch unter Einfluss von Schmutz und Feuchtigkeit gegeben.
Systemübersicht und Funktion
Das Identsystem CIS setzt sich prinzipiell aus folgenden Komponenten
zusammen:
Datenträger
f
Nur-Lesestation oder Schreib-/Lesestation mit Datenschnittstelle
f
Im Bezug auf die Schnittstellen hin zur übergeordneten Steuerung sind die
Identsysteme CIS3, CIS3A und CIS3A-Mini sehr ähnlich. Damit gestaltet
sich auch die Integration in die Steuerungstechnik in ähnlicher Weise.
Unterschiede ergeben sich einerseits durch die Bauform der Antenne und
andererseits durch die Bauform der Komponenten. Die speziellen Merkmale
und Vorteile der einzelnen Systeme plus die zugehörigen Systemkom-
ponenten sind nachfolgend in getrennten Kapiteln in die Systeme CIS3,
CIS3A und CIS3A-Mini aufgeteilt. Die Komponenten der unterschiedlichen
Identsysteme CIS3, CIS3A und CIS3A-Mini dürfen zwischen den Systemen
nicht gemischt werden, d. h. ein CIS3 Lesekopf ist beispielsweise nicht
zum Auslesen eines CIS3A Datenträgers geeignet.
Die Lesestationen bzw. Schreib-/Lesestationen sind bei CIS3 und CIS3A
kompakt in einem Gehäuse aufgebaut. Bei CIS3A-Mini sind die Stationen
aus Platzgründen zweiteilig aufgebaut, also Antenne und Schnittstellen-
Adapter über eine Antennenleitung verbunden.
Die Stromversorgung für den Transponder und die Daten werden kontaktlos
zwischen der Schreib-/Lesestation und dem Datenträger übertragen.
Grundsätzlich arbeitet das CIS Identsystem auf dem Prinzip der induktiven
Kopplung im Nahbereich, basierend auf einer Trägerfrequenz von 125 kHz.
Diese Standardfrequenz am unteren Ende des von RFID Anwendungen
genutzten Frequenzbereichs ermöglicht, falls erforderlich, auch den
bündigen Einbau der Datenträger in Metall. Wenn Nichtmetall in der nä-
heren Umgebung des Datenträgers eingesetzt werden kann, ist es aber
grundsätzlich von Vorteil.
Im Datenträger, in verschiedenen Bauformen, ist ein Speicherchip und eine
Antenne eingebaut (Transponder). Der beschreibbare (programmierbare)
E
PROM Speicher erhält die Daten dauerhaft. Für alle bei CIS eingesetzten
2
Standard-Datenträger gilt:
Transponder ohne Batterie
f
Robuste vergossene Datenträgergehäuse mit Schutzart IP67
f
Die Nur-Lesestationen kommunizieren über eine 4-Bit parallele Schnittstelle
und die Schreib-/Lesestationen über eine serielle Schnittstelle mit der
übergeordneten Steuerung.
4
Integration für den Nur-Lesebetrieb
Das Identsystem CIS wird an der Anlage meist als Nur-Lese-System mit
der 4-Bit parallelen Schnittstelle eingesetzt. Der Vorteil der parallelen
Schnittstelle ist die einfache Einbindung in die Steuerungstechnik und die
transparente Darstellung der Daten. Die Integration an jede Art von SPS
lässt sich auf diese Weise schnell und damit kostengünstig umsetzen.
Die 4 Datenleitungen, welche über Ein- und Ausgänge (E/A) direkt an die
SPS angeschlossen werden, stellen über High/Low Pegel (24 V/0 V) zu
einem Zeitpunkt eine hex-Ziffer dar. Nach dem Einschalten der Lese-Station
ist der Pegel auf allen 4 Leitungen zunächst High. Kommt nun ein Daten-
träger in den Ansprechbereich der Lesestation, werden im ersten Schritt
die Daten automatisch vom Datenträger in den Speicher der Lesestation
übertragen und dort temporär gespeichert. Im zweiten Schritt werden
die Daten von der Steuerung aktiv aus dem Speicher der Lesestation
abgeholt. Für den zweiten Schritt muss der Datenträger nicht mehr im
Ansprechbereich des Lesekopfes sein.
Die Lesestation speichert die Daten eines eingelesenen Datenträgers
solange, bis der nächste Datenträger an die Lesestation geführt wird oder
die Lesestation aus- und wieder eingeschaltet wird. Bei CIS3A-Mini besteht
außerdem die Möglichkeit den temporären Speicher in der Lese-Station
über einen Reset-Impuls zu löschen. Befindet sich ein Datenträger vor dem
Lesekopf, werden die Daten sofort wieder automatisch übertragen.
Im ersten Schritt wird über den High-Pegel des STROBE-Ausgangs der
Lesestation an die Steuerung gemeldet, dass sich ein Datenträger im
Ansprechbereich befindet und neue Daten im Speicher der Lesestation
zur Verfügung stehen. Der STROBE-Ausgang wird auf den Pegel High
gesetzt, wenn die ersten 4 hex-Ziffern bei CIS3/CIS3A und die ersten
8 hex-Ziffern bei CIS3A-Mini im Speicher der Lesestation zur Verfügung
stehen. Werden bei CIS3/CIS3A mehr als 4 hex-Ziffern in der Anwendung
benötigt, muss genügend lange gewartet werden, bis alle Ziffern in den
Speicher der Lesestation übertragen wurden (siehe Impulsdiagramm im
Handbuch der Lesestation). Konnten aus irgendwelchen Gründen (z. B. zu
hohe Relativgeschwindigkeit) nicht alle Ziffern gelesen werden, so wird bei
der Datenausgabe ab der nicht mehr vom Datenträger gelesenen Stelle
F
als Fehlermeldung ausgegeben.
hex
Im zweiten Schritt können die Daten von der Steuerung aus dem tempo-
rären Speicher der Lesestation abgeholt werden. Über Kombinationen
von High/Low Pegeln an den Daten-Ausgängen der Lesestation wird
binär codiert (Pegel High auf A=1, B=2, C=4, D=8) zu einem Zeitpunkt
ein Wert zwischen dezimal 0 und 15 dargestellt. Die erste Ziffer aus dem
Datenträger kommt sofort zur Anzeige auf der 4-Bit Datenleitung. Über
Impulse aus der Steuerung auf den SKIP-Eingang der Lesestation können
insgesamt maximal 32 hex-Ziffern (16 Bytes) bei CIS3/CIS3A und 8 hex-
Ziffern (4 Bytes) bei CIS3A-Mini ausgelesen werden. Für die Taktung der
Impulse aus der Steuerung ist das Impulsdiagramm im Handbuch der
Lesestation zu beachten.
Wird der SKIP-Eingang der Lesestation statisch auf Pegel High gehalten,
werden keine Daten vom Datenträger in den Speicher der Lesestation über-
tragen. Dadurch, dass vor Eintritt des Datenträgers in den Ansprechbereich
das SKIP-Signal auf Pegel High gehalten wird, kann durch den Wechsel des
SKIP-Signals auf Pegel Low definiert zu diesem Zeitpunkt ein statisches
Lesen ausgeführt werden. Solange der SKIP-Eingang auf dem Pegel High
gehalten wird, bleibt allerdings der STROBE-Ausgang auf Pegel Low, selbst
wenn sich ein Datenträger im Ansprechbereich des Lesekopfes befindet.
Die Signalisierung, dass sich ein Datenträger vor dem Lesekopf befindet
muss also separat erfolgen, wenn man diese Lesetechnik nutzen möchte.
Bei Anwendung dieser Steuerungstechnik kann sich ein CIS3 Datenträger
beispielsweise entgegen der Pfeilrichtung dem Lesekopf nähern.
Technische Änderungen vorbehalten, alle Angaben ohne Gewähr.
Werbung
Inhaltsverzeichnis
