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          無紙化生產—使用BL20網關和帶分布式控制器的圖爾克RFID系統,監測銅管的生產過程

          時間:2021-06-16 18:37:16來源:林強

          導語:?圖爾克作為傳感器、現場總線、接插件、接口技術及人機界面(HMI)和RFID系統領域的專家,為工廠及過程自動化提供高效的解決方案。圖爾克憑借其先進技術設備,可以快速而靈活地應對當地市場需求,還可以幫助客戶通過高效而標準化的產品,降低采購、庫存、安裝成本,并提升運營安全性。憑借先進的生產技術、豐富的全系列產品和遍布全球的銷售服務網絡所積累的行業經驗,圖爾克為用戶提供量身定制的自動化解決方案。

                 銅管的生產涉及在許多獨立運行的機器上的生產工序。圖爾克為一家中國制造商提供了RFID系統,以控制物料流并避免費時費力的手動存檔。Q175讀寫頭可從堅固外殼的UHF 載碼體上讀取金屬料框的編號。BL20模塊化I/O系統可將此信息傳輸至公司的生產管理系統,并同時控制RFID讀寫器的分布式運行。

            人類使用銅這種材料已有大約1萬年的歷史。銅不僅易于加工,而且還是整個時代的特征。為什么如今對這種金屬需求量如此之大?因為它是一種優良的熱導體和電導體,并且延展性好,耐用性高。目前,中國企業是全球市場的巨大需求源, 他們安裝使用了大約全球銅開采量的一半。銅不僅用在車輛和高科技產品中,還用在室內,例如銅管是管道系統和加熱設施的首選。

            生產控制系統要求實時數據

            為了保持競爭力,企業需要提升其效率,同時更好地響應市場需求的變化。這種從生產導向到服務和需求導向的轉變還意味著:人、機器與產品的更好協調,以及提供關于當前物料流的更準確信息。目前,一家主流中國制造商推出了使用生產控制系統的解決方案,利用的是現場的實時數據。其中RFID解決方案由 圖爾克(天津)傳感器有限公司提供, 包括超過180個讀寫頭和大約1400個防護等級高達IP69K的載碼體。

            金屬成形的多層工藝

            該公司在其SCADA系統中監測機器和設備的參數,例如功率、流量或空氣壓力等。銅管生產的管理 則更加困難,因為他們是多個不同工序的共同結果。 但熔鑄之后的工藝仍然是標準的:通過鑄造圓坯以及 高達約950 °C的熱成型,壓機將坯料轉化為銅管。這涉及將金屬筒(芯棒)水平插入加熱金屬,就像通心粉 一樣。

            為了將銅管塑形為所需直徑,通過冷成型來完成不同的過程。筒式卷繞機將銅管經狹窄的金屬板(即 所謂的模具) 多次拉出,而銅管內部的芯棒則確保內徑同樣達到所需的尺寸。無論是預拉、內螺紋成型、 軟化退火還是表面處理,生產過程的不同工序都在各個獨立的機器中完成。

            上一工序的產品成為下一個機器的原材料,而不是單調的生產線。中國的工人先前由于擔心而采用手動方式傳輸所有生產數據,例如關于原材料或過程參數的信息。這非常費時費力,且幾乎不可能是實時數據。

            用于安裝在金屬上的堅固外殼RFID載碼體為了簡化物料管理,系統集成商圖爾克工程控制系統公司直接在機器附近提供RFID解決方案。這可用于控制整個生產過程。工程師在此利用了在冷成型階段的生產工序中銅管位于圓形金屬料框上這一事實。關于批次的物料信息可以與相關的料框關聯,可以在該料框上輕松固定RFID載碼體。為此, 圖爾克使用專為安裝在金屬上的堅固外殼載碼體,該載碼體即使在料 框高速旋轉時也能保持固定在料框上。特定的料框編號則存儲在載碼體中,并隨后在生產管理系統中分配給特定的批次。為此,生產管理系統將訪問數據庫。

            RFID讀寫器、UHF載碼體和MES系統之間的信息交換

            Q175 RFID UHF讀寫頭在各工作站附近安裝。它可讀取料框的編號,使用UHF技術,識別距離遠,且識別 時讀寫頭不需要與載碼體正對。與生產管理系統的連 接使得載碼體、讀寫頭以及更高層級的生產執行系統(MES)之間可以進行數據交換。

            當銅管拉出時,機器將其從金屬料框展開,并引導其經過縮徑模具,然后重新將其高速纏繞在另一料框上。RFID系統確保在傳輸至第二個料框時,銅管的材料數據也可被唯一分配。為此,Q175 UHF讀寫頭從RFID 載碼體上讀取料框編號,并將其傳輸至生產管理系統。這會將銅管的材料數據分配至合適的料框,并同 時記錄工序。這樣,RFID在整個物料流中都提供了幫助。

            以太網網關作為獨立的控制器

            讀寫頭與生產管理系統之間的通信通過圖爾克的 BL20 I/O系統提供,該系統同時還控制RFID讀寫器的分布式運行。除了不同的連接模塊(例如:用于RFID設備)外,它還包括BL20-PG-EN-V3可編程多協議以太網網關。這可作為各個RFID系統的獨立控制器,因為沒有 本地PLC,且許多現場設備需要實時處理。

            “網關與MES互動,從而顯著降低了現場的接線工作量!眻D爾克工程控制系統公司的項目經理高建強表示, “憑借強大的數據處理能力,該RFID系統可完全獨立運行。若需連接新的讀寫頭,只需要增加RFID模塊!

            結論:面向工業4.0的集成助手

            圖爾克的RFID系統為中國銅管制造商不斷增長的數字化生產業務提供支持。該系統可以在生產管理中提供實時的物料追蹤能力,同時還可進行質量控制,確保明確分配物料, 并在過程中及時傳輸數據!斑@可顯著提升生產過程中的效率和準時性!表椖拷浝砀呓◤娍偨Y道。

            

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            圖爾克 BL20 /0 系統中的可編程網關控制分布式 RFID 讀寫器 - 考慮到該公司具有大量的生產工作站,因此可實現非常大的優勢

            堅固外殼的 UHF 載碼體可直接安裝在金屬料框上


          標簽: 圖爾克智能制造

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