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Artikel und Hintergründe zum Thema

RFID-System Simatic RF200

Kleine Reader ganz groß

Neue Systeme vereinfachen den RFID-Einsatz in der Produktion
Besonders praktisch: Die dreifarbige LED ermöglicht eine einfache Inbetriebnahme und Diagnose – hier mit dem Transponder MDS D422.
Immer mehr unterschiedliche Produktvarianten zu immer geringeren Kosten herstellen: Dank Radio Frequency Identification (RFID) können Fertigungsbetriebe dieses scheinbare Dilemma lösen und vollautomatisch bis zur Losgröße eins produzieren.

Mit kompakten RFID-Readern wird der Einsatz der Funktechnologie in der Montage von Kleinkomponenten nun besonders einfach. Vielerorts sind RFID-Systeme der Schlüssel zu vielseitiger und leistungsfähiger Variantenfertigung, wo auf ein- und derselben Produktionsstraße eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte gefräst, gebohrt, gelötet, lackiert oder montiert werden. Für jedes Produkt wird der Werkstückträger mit einem RFID-Transponder ausgestattet. Dieser Funkchip beinhaltet den kompletten Bauplan für das Erzeugnis und kann durch RFID-Reader kontaktlos ausgelesen werden. Die Daten werden dann den lokalen Automatisierungsgeräten zur Verfügung gestellt, sodass eine SPS, beispielsweise die Simatic S7, die individuellen Bearbeitungsschritte steuern kann. Andererseits ist auch das Beschreiben der Transponder praktisch beliebig oft möglich, um zum Beispiel den Produktionsfortschritt direkt am Produkt festzuhalten.

Gerade bei der Herstellung besonders kleiner Erzeugnisse wie Metall-Bauteilen oder Elektromodulen ist der Abstand zwischen RFID-Transponder und -Reader gering (weniger als 20 Millimeter), da die Werkstückträger (und damit der RFID-Transponder) exakt und nahe über die Förderstrecke geführt werden – schon allein deshalb, weil die Bearbeitungsmaschinen eine möglichst genaue Positionierung erfordern. Hier werden aus konstruktiven Gründen sehr kleine RFID-Reader benötigt, die möglichst nah an der Fördertechnik eingebaut werden müssen. Bislang übliche Systeme wie die Hochleistungs-Reader Simatic RF300 mussten hierzu mit einer externen Antenne versehen werden, um den Anforderungen der Mechanik-Planer zu entsprechen. Oder es wurden Reader mit größerer Reichweite eingesetzt, die aber für die Aufgabe eigentlich überdimensioniert sind.

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Kompakte Reader zur Steuerung der Produktion

Mit Simatic RF200 hat Siemens ein RFID-System entwickelt, das in die bisherigen Antennen-Gehäuse einen kompletten RFID-Reader integriert. Mit den Abmessungen M30 mal 71 Millimeter (RF220R) beziehungsweise M18 mal 71Millimeter (RF210R) können die Geräte auch in räumlich beengten Verhältnissen eingesetzt werden. Durch das Schraubgehäuse ist nur eine einzige Bohrung notwendig, sodass die Montage schnell und problemlos erfolgen kann. Die Reichweite beträgt bis zu 40 Millimeter beim RF220R; selbst der kleine RF210R schafft noch bis zu 18 Millimeter. Der Reader wird dann an seiner Rückseite mit einem M12-Anschlusskabel, das gleichermaßen zur Kommunikation und zur Spannungsversorgung dient, an die Steuerung beziehungsweise an ein Feldbus-Kommunikationsmodul (Communication Module) angeschlossen. Damit können die Geräte unter anderem an Profibus- und Profinet-Netzen betrieben werden. Eine rundum sichtbare, mehrfarbige LED informiert den Inbetriebnehmer über alle Betriebszustände des RFID-Readers. Die Diagnose vor Ort ist damit besonders einfach und ohne besondere Software möglich.

Wenn nun die RFID-Reader unmittelbar an der Förderstrecke eingebaut werden, lassen sich auch die Transponder besonders kompakt auslegen – weil durch den geringen Abstand auch die Antennengeometrie in den Transpondern kleiner als üblich dimensioniert werden kann. So lassen sich RFID-Datenträger einsetzen, etwa der MDS D422, der mit einem Durchmesser von 20 Millimeter und der Möglichkeit, bündig in Metall eingeschraubt zu werden, praktisch im Werkstückträger verschwindet. Dennoch bietet der Transponder eine Speicherkapazität von zwei KBytes, was selbst für aufwändige Montageprozesse genügend Reserven bietet. Da die Reader Simatic RF200 den Standard ISO 15693 unterstützen, steht darüberhinaus ein breites Transponder-Angebot in unterschiedlichsten Bauformen zur Verfügung: zum Beispiel der Schraubtransponder MDS D425, der durch Roboter am Werkstück automatisch aufgeschraubt werden kann, oder der Datenträger MDS D424 mit praktischer Mittelbohrung für universelle Montagemöglichkeiten.
Immer mehr entwickelt sich die RFID-Technologie zum Rückgrat moderner Produktionskonzepte. Eine variantenreiche Fertigung lässt sich durch RFID-Reader und -Transponder vollautomatisch realisieren. Mit modernen RFID-Systemen wie Simatic RF200 kann die Technik besonders einfach und auch äußerst kostengünstig genutzt werden. M. Weinländer/pb

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