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Dipl.-Ing. Markus Bamberg (TU) Grundlagen Identifikationssysteme.

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1 Dipl.-Ing. Markus Bamberg (TU) Grundlagen Identifikationssysteme

2 20.03.2008Markus BambergSeite 2 JoannaRachel Was ist Identifikation ? Namensgebung: Wiedererkennen eines definierten Einzelobjektes

3 20.03.2008Markus BambergSeite 3 Warum Identifikation? Ziel: Wiedererkennen eines definierten Einzelobjektes mit dem Ziel der eindeutigen Zuordenbarkeit von Daten und Prozessen zu diesem Einzelobjekt. Folgerung: Individualisierung und Dokumentierbarkeit des Einzelobjekts im Prozessgefüge. Erzeugung von Fertigungsvarianten im gegebenen Prozessumfeld.

4 20.03.2008Markus BambergSeite 4 Klassifizierung von ID-Applikationen Direkte IdentifikationIndirekte Identifikation Direkte Datenhaltung Am Objekt alle Daten verfügbar Am Hilfsträger alle Daten zum eigentlichen Objekt Indirekte Datenhaltung Am Objekt Verweis zu allen Daten Am Hilfsträger Verweis zum begleitenden Objekt

5 20.03.2008Markus BambergSeite 5 Direkte Identifikation Vorteile Eindeutige Beziehung zwischen Objekt und Datenträger Hohe Zuordnungssicherheit Durchgängige Objektbegleitung L0L1L2L3L5L6L7L8 Nachteile Logistik um den Datenträger notwendig Montageposition nicht in allen Teilprozessen günstig

6 20.03.2008Markus BambergSeite 6 Direkte Identifikation Beispiel Automobilindustrie

7 20.03.2008Markus BambergSeite 7 Indirekte Identifikation Trolley L0 SlingWindow sling L1L2L3L4L5L6 Vorteile Keine logistischen Maßnahmen für Datenträger notwendig Gut applizierbar Wiederholbarkeit an allen ID-Orten hoch Meist geringe R/W Abstände notwendig Nachteile Verweis auf Objekt über Verbindung von Objekt zu Hilfsträger Maßnahmen bei Ein/Ausschleu- sungsvorgängen notwendig Kopieren von Datenträgerinhalten bei Hilfsträgerwechsel

8 20.03.2008Markus BambergSeite 8 Indirekte Identifikation Beispiel Herstellung von Kupplungsausrücklagern

9 20.03.2008Markus BambergSeite 9 Direkte Datenhaltung (Datenträger) Bearbeitung 1Bearbeitung 2Bearbeitung 3Bearbeitung 4 Datenfluss Prozesssteuerung Direkt: Daten werden lokal im Datenträger abgelegt +Daten am Objekt verfügbar +Bei gleichzeitiger Verknüpfung mit zentraler Datenbank: Ausfallkonzept en passant ±R/W-System notwendig –Hohe Speicherdichte notwendig –Längere Übertragungszeiten und mehr Kommunikation Materialfluss

10 20.03.2008Markus BambergSeite 10 Direkte Datenhaltung Beispiel Werkzeugmanagement

11 20.03.2008Markus BambergSeite 11 Indirekte Datenhaltung Materialfluss Bearbeitung 1Bearbeitung 2Bearbeitung 3Bearbeitung 4 Prozesssteuerung Datenfluss Indirekt: Verweis (ID) zum Zugriff auf zentrale Datenbank +Fixcode System einsetzbar +Kurze Lesezeiten / Hohe Zuverlässigkeit –Daten nur über zentrale Datenbankabfrage verfügbar

12 20.03.2008Markus BambergSeite 12 Indirekte Datenhaltung Beispiel Schlauchbahnhof

13 20.03.2008Markus BambergSeite 13 Verschiedene Identifikationssysteme Bar Code/Data Matrix MagnetstreifenLochkarten"Chip Visuell VMT OCR Biometrisch Fingerabdruck Sprache... Elektromagnetisch

14 20.03.2008Markus BambergSeite 14 Verschiedene Identifikationssysteme LochkartenMagnetstreifenChipBar CodeData MatrixElektromagn. Datenmenge16-64 kB1-100 Bytesbis zu 172 kBbis zu 32 kB Datendichtegeringmittelhochgeringhochsehr hoch Energiebedarfnein nein/ja Beschreibbarneinja Neinneinnein/ja Leseabstand< 150 mmKontakt < 1 m bis zu 5 m Vorteilsehr robust Schreib- /Lesesystem weit verbreitetbillig billig hohe Datendichte Nachteil geringe Kodiermög- lichkeiten mach. Belastbarkeit Handling Schmutz empfindlich schmutzempfind- liches Visionsystem

15 20.03.2008Markus BambergSeite 15 Elektromagnetische Identifikation Vorteile robust unempfindlich gegenüber negativen Umwelteinflüssen hohe Funktionssicherheit Fixcode- oder Schreib-/Lesesystem hohe Schreib-/Leseabstände dynamischer Lesevorgang dynamischer Schreibvorgang (Mikrowellen-Identifikation)

16 20.03.2008Markus BambergSeite 16 RFID – Frequenzbänder

17 20.03.2008Markus BambergSeite 17 RFID – Frequenzbänder (ITU) z.B. LF 119...148,5 kHz HF 13,56 MHz UHF 865...868 MHz (Europa) 902...928 MHz (USA) 952...955 MHz (Japan) 2,4...2,483 GHz Region 2 Region 1 Region 3 ITU: International Telecommunication Union (Genf) Unterorganisation der Vereinten Nationen Zuweisung von Frequenzbändern

18 20.03.2008Markus BambergSeite 18 Frequenzeigenschaften Höhere Frequenzen bedeuten... –gerichtete Ausbreitung –hohe Übertragungsraten –aktives Zurücksenden (Backscatter) –hohe Wirbelstromverluste in leitenden Flächen –hohe Absorptionsrate bei Nichtleitern (Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante, Wasser) –Reflexionen und Interferenzen (Nullstellen im Feld) –geringere Dämpfung im Fernfeld (-20 dB/Dekade)

19 20.03.2008Markus BambergSeite 19 Nah- und Fernfeld FrequenzWellenlänge r F = /2 125 kHz2400,00 m382,00 m 13,56 MHz22,00 m3,50 m 868 MHz0,35 m0,06 m 2,45 GHz0,12 m0,02 m Klaus Finkenzeller: RFID-Handbuch, 79 Energieaufwand Feldstärke Grenze

20 20.03.2008Markus BambergSeite 20 Bisherige Auswahl eines Systems 1.Funktionsprinzip/Reichweite 2.Geschwindigkeit/Preis 3.Datenmenge, Multiple Tag, Batterie, Speichermedium, … InduktivMikrowelle Identifikation System MTSystem MVSystem IVSystem IP UHF

21 20.03.2008Markus BambergSeite 21 Induktiv Funktionsprinzip

22 20.03.2008Markus BambergSeite 22 Funktion – Querschnitt Code- oder DatenträgerSchreib-/Lesekopf Codeträgerspule Ferritkern Empfangsspule Sendespule Ferritkern

23 20.03.2008Markus BambergSeite 23 Funktion – Energieübertragung Maßgeblich entscheidend für die Signalübertragung ist die magnetische Feldstärke H Induktive Systeme arbeiten im Nahfeld ( *r/c << 1) Energieübertragung möglich Im Nahfeld ist H 1/r 2

24 20.03.2008Markus BambergSeite 24 Funktion – Frequenzproblem Datenübertragung erfolgt mittels transformatorischem Prinzip u 1 = (R 1 + j L 1 ) i 1 + j M 12 i 2 u 2 = j M 12 i 1 + (R 2 + j L 2 )i 2 Die Gegeninduktivität beeinflusst die Übertragungsfrequenz Eine Abfrage der aktuellen Übertragungsfrequenz ist nicht ausreichend, um zwischen den logischen Zuständen 0 und 1 unterscheiden zu können Anteil durch Gegeninduktion

25 20.03.2008Markus BambergSeite 25 Bündiger/Nichtbündiger Einbau Bündiger Einbau (in leitendes Material) Ummagnetisierungs- und Wirbelstromverluste. Code-/Datenträger mit Ferritkern Ummagnetisierungsverluste größtenteils vermieden Wirbelstromverluste sind abhängig von der Leitfähigkeit des Materials: hohe Leitfähigkeit hohe Verluste/hohe Einbußen geringe Leitfähigkeit geringe Verluste/geringe Einbußen Einbau in nichtleitendes MaterialEinbau bündig in Stahl

26 20.03.2008Markus BambergSeite 26 Erfassungsbereich (125 kHz)

27 20.03.2008Markus BambergSeite 27 Erfassungsbereich 50% der Fläche des Code- oder Datenträgers müssen innerhalb des Erfassungsbereiches sein Erfassungsbereich und max. Geschwindigkeit des Objektes sind abhängig vom Typ des Schreib-/Lesekopfes Typ des Code-/Datenträgers Montageart (bündiger/nichtbündiger Einbau)

28 20.03.2008Markus BambergSeite 28 Erfassungsbereich optimaler Abstand: d = 65 mm s = 125 mm d = 35-95 mm s = 100 mm d = 55 - 80 mm s = 120 mm In 30% - 80% des max. Leseabstandes gilt die Faustformel: Breite des Lesebereiches Durchmesser des Schreib-/Lesekopfes

29 20.03.2008Markus BambergSeite 29 Dynamisches Auslesen Ausführungszeiten für System IV: Read Fixcode:14 ms Read Data (2 Byte):15 ms Write Data (2 Byte): 150 ms Geschwindigkeit (1 Schreib/Lesekopf aktiv): v = s/t mit s = Durchmesser des Kopfes und t = 2 x Ausführungszeit Das Beschreiben sollte statisch erfolgen! Anmerkung: Die Köpfe werden multiplext, d.h. bei 4 aktiven Köpfen v(4K) = ¼ (1K) t s

30 20.03.2008Markus BambergSeite 30 Wie funktioniert Induktive Identifikation eigentlich?

31 20.03.2008Markus BambergSeite 31 Induktive Identifikation – Systemunterschiede System IVSystem IP Arbeitsfrequenz200... 300 kHz125 kHz ModulationFSKASK Datenmenge1 kBit, 32 kByte 28 Bit Fixcode 928 Bit 32 Bit Fixcode Leseabstandbis zu 100 mmbis zu 80 mm Schreibabstandbis zu 80 mmbis zu 45 mm Transferrate7,8 kBit/s2 kBit/s max. Transponder- geschwindigkeit zum Lesen 9 m/s1 m/s in Metall einbaubarmöglichnicht möglich Code und Datenträger von anderen Herstellern lesbar

32 20.03.2008Markus BambergSeite 32 Funktion – Datenübertragung Amplitudenmodulation ASIC Steuer- logik 7 V3,5 V Aussendung Empfang geringere Amplitude 125 kHz Sende- und Empfangs- Spule Steuer- elektronik zur Auswerteeinheit Lastmodulation ==> Amplitudenmodulation

33 20.03.2008Markus BambergSeite 33 Funktion – Datenübertragung Amplitudenmodulation … 0 1 1 0 … Beispiel eines Bitcodes listen word acknowledge no acknowledge

34 20.03.2008Markus BambergSeite 34 Systemstruktur System IP Code-/Datenträger Feldbus seriell Auswerteeinheit (Buskoppler) SPS Schreib-/ Lesekopf

35 20.03.2008Markus BambergSeite 35 Überblick System IP – Schreib-/Lesestation Kompatibel mit Code-/Datenträgern anderer Hersteller Modularer Aufbau im Feldgehäuse Auswerteeinheiten im Unterteil für RS 232C RS 422A RS 485 P2P Interbus-S PROFIBUS-DP

36 20.03.2008Markus BambergSeite 36 Überblick System IP – Code-/Datenträger 125 kHz Technologie kompatibel mit anderen Herstellern Ohne Batterie Mehr als 100.000 Schreiboperationen Beidseitig lesbar Viele Sonderbauformen verfügbar, z. B. für höhere Temperaturen oder chemische Beständigkeit Details: Fixcode 40 Bit (total: 64 Bits) Speicherkapazität 928 Bit (bis 116 Bytes) Leseabstand bis 80 mm Schreibabstand bis 45 mm Datentransferrate 2 kBaud Geschwindigkeit max. 2 m/s

37 20.03.2008Markus BambergSeite 37 Überblick System IP - Zubehör Handheld Schreib-/Lesegeräte IPT-HH9 IPT-HH6 IPT-HH20

38 20.03.2008Markus BambergSeite 38 Funktion – Datenübertragung Frequenzmodulation Steuer- logik Chip Empfangsspule Sendespule Steuer- elektronik zur Auswerteeinheit Aussendung Empfang niedrigere Frequenz niedrige Frequenz hohe Frequenz

39 20.03.2008Markus BambergSeite 39 Funktion – Datenübertragung Frequenzmodulation BefehlImpulsserie 0 RST 1 zwei mögliche Antworten

40 20.03.2008Markus BambergSeite 40 Systemstruktur System IV Code-/Datenträger Schreib-/ Lesekopf Feldbus seriell Auswerteeinheit (Buskoppler) SPS Schreib-/ Lesekopf

41 20.03.2008Markus BambergSeite 41 Überblick System IV – Auswerteeinheiten Modulares Klemmengehäuse Anschluss von bis zu 4 Schreib-/Leseköpfen Auswerteeinheiten im Unterteil für Seriell PROFIBUS-DP Interbus-S Parallel Relais Schutzart IP20 Versorgungsspannung 24 V DC Diagnose-LED für Schreib-/Leseköpfe

42 20.03.2008Markus BambergSeite 42 Überblick System IV – Schreib-/Leseköpfe Arbeitsfrequenz 250... 300 kHz Verschiedene Bauformen: –zylindrisch Ø 18 mm oder 30 mm –VariKont-M Gehäuse –FP Gehäuse (für große Abstände) –F61 Gehäuse (flache Bauform) Diagnose-LED Schutzklasse IP67

43 20.03.2008Markus BambergSeite 43 Überblick System IV – Code-/Datenträger Ohne Batterie Viele Sonderbauformen verfügbar, z. B. –mit Gewinde –mit Montagebohrungen –für hohe Temperaturen bis 130° C Fast alle Bauformen für bündigen Einbau in Metall verfügbar Details: Fixcode 28 Bit (total: 64 Bits) Speicherkapazität bis 1 kB (8 kB SRAM) Schreib-/Leseabstand bis 100 mm Datentransferrate 7,8 kBaud Geschwindigkeit max. 10 m/s

44 20.03.2008Markus BambergSeite 44 Überblick System IV - Zubehör Handheld Schreib-/Lesegeräte IVT-HH9 IST-HH20 DeviceNet Buskoppler IPG-G4-B7-V15

45 20.03.2008Markus BambergSeite 45 Funktionsprinzip Mikrowelle

46 20.03.2008Markus BambergSeite 46 Schreib-/Lesekopf Sendeantenne Empfangsantennne Tx Rx Sende- antenne ASK- Modulator Frequenz- teiler Verstärker TxD IQ- Demodulator Empfangs- antenne RxD Spannungs- gesteuerter Oszillator Tiefpaß- filter Phasen- detektor Referenz- frequenz Poarisierungsrichtung Elektronikplatine Tx Rx

47 20.03.2008Markus BambergSeite 47 Datenträger – Querschnitt ZF+Digital-Elektronik Kunststoff-Gehäuse Antenne und HF-Elektronik Polyurethanschaum Batterie

48 20.03.2008Markus BambergSeite 48 Datenträger – Blockschaltbild Zirkular polarisierte Sende- und Empfangsantenne SendediodeEmpfangsdiode Signalverstärkung Aufweckschaltung Modulator Lithiumbatterie RAM-SpeicherMikrocontroller

49 20.03.2008Markus BambergSeite 49 Kommunikation Über die Antenne wird Hochfrequenzleistung abgestrahlt, die vom Datenträger empfangen wird Bei der Datenübertragung von der Antenne zum Datenträger wird die Hochfrequenz im Rhythmus der Daten getaktet (an/aus) Anschließend schaltet die Antenne auf Dauersignal Der Datenträger antwortet durch Anpassung oder Fehlanpassung der Impedanz (back scattering) im Rhythmus der Daten Daraus folgt –sehr kleines reflektiertes Signal bei Anpassung –größeres reflektiertes Signal bei Fehlanpassung

50 20.03.2008Markus BambergSeite 50 Kommunikation – Backscatter

51 20.03.2008Markus BambergSeite 51 Erfassungsbereich Datenträger Antenne Erfassungsbereich Leitendes oder nichtleitendes Objekt - Leitende Objekte reflektieren das Mikrowellensignal - Nichtleitende Objekte absorbieren das Mikrowellensignal

52 20.03.2008Markus BambergSeite 52 Kommunikation mit zirkular polarisierten Wellen Antenne Schreib-/Lesekopf Datenträger Welle vom Schreib/Lesekopf Reflektierte Welle vom Transponder für optimale Feldstärke (Montagerichtung)

53 20.03.2008Markus BambergSeite 53 Kommunikation mit zirkular polarisierten Wellen Antenne Schreib-/Lesekopf 1. Reflexion 2. Reflexion 2fach reflektierte Welle Welle vom Schreib/Lesekopf Zur Erkennung von Störungen (Reflexionen) 1. Reflexion wird vom Datenträger ignoriert, da falsche Polarisation 2. Reflexion wird vom Datenträger verarbeitet, da wieder richtige Polarisation seltener Fall nur durch Zirkulation können Reflexionen erkannt werden

54 20.03.2008Markus BambergSeite 54 Kommunikation – räumliche Reflexionsvermeidung Erfassungsbereich Schreib-/ Lesekopf Datenträger L > 2L

55 20.03.2008Markus BambergSeite 55 Kommunikation – räumliche Reflexionsvermeidung Schreib-/ Lesekopf L > 4L - Interferenzen sind zu vermeiden - Abhilfemaßnahmen bei Interferenzproblemen: a) Verringerung des Abstandes b) verdrehen der Antennen c) Schirmung

56 20.03.2008Markus BambergSeite 56 Mikrowellen-Identifikation - Systemunterschiede System MVSystem MT Arbeitsfrequenz2.45 GHz2.435... 2.465 GHz Schreib-/Leseabstand< 4 m Anzahl der Kanäle1100 SpeicherbausteinSRAM (auch Fixcode) max. Geschwindigkeit< 100 km/h?

57 20.03.2008Markus BambergSeite 57 Kommunikation – Elektronische Vereinzelung Ohne besondere Maßnahmen ist nur ein Datenträger innerhalb des Erfassungsbereiches der Antenne erlaubt

58 20.03.2008Markus BambergSeite 58 Multitag Funktion

59 20.03.2008Markus BambergSeite 59 Kommunikation – Antikollisionsverfahren time domain multiple access (TDMA) frequency domain multiple access (FDMA) System MT - hoher Aufwand in des Lesegeräten System MV

60 20.03.2008Markus BambergSeite 60 Kommunikation – Antikollisionsverfahren 1. Anfrage in den RaumBetrieb System MV

61 20.03.2008Markus BambergSeite 61 Multitagfähigkeit mehrere Tags und Antennen Erfassungsbereich Bewegung 2.45 GHz100 Kanäle Geschwindig- keitserfassung Temperatur- resistent Mikrowellen- datenübertragung System MT

62 20.03.2008Markus BambergSeite 62 Systemstruktur System MV Datenträger Auswerteeinheit Schreib-/ Lesekopf seriell

63 20.03.2008Markus BambergSeite 63 Überblick System MV - Auswerteeinheiten MVI-D2-2HRX MVI-F57-2HB12 Anschluss max. 2 Schreib-/Leseköpfe Geeignet als Stand-alone System bis zu 16 Einheiten bis zu 32 Schreib-/Leseköpfen Kabellänge bis 1200 m Schnittstellen im Buskoppler: Seriell Ethernet PROFIBUS Allen Bradley Remote I/O Schutzart IP20 Einfache Diagnose mit Befehlen und LEDs

64 20.03.2008Markus BambergSeite 64 Überblick System MV - Schreib-/Leseköpfe Anschlusskabel an die Auswerteeinheit LED: TX LED: OK Arbeitsfrequenz 2,45 GHz Große Abstände –zwischen 2 Antennen min. 5 m –zwischen 2 Datenträgern min. 5 m Anzeige-LED Schutzklasse IP65

65 20.03.2008Markus BambergSeite 65 Überblick System MV - Datenträger Wechselbare Batterie Lebensdauer: 5 Jahre ohne Zugriff 15 Millionen Schreib-/Leseoperationen (64 Byte Daten pro Zugriff) Schutzart IP65 Datenübertragungsanzeige durch LED (abschaltbar über Software) Details: 7552 Byte frei Schreib-/Leseabstand bis 4 m Datentransferrate 76,8 kBaud Geschwindigkeit 30 m/s

66 20.03.2008Markus BambergSeite 66 Überblick System MV - Zubehör Handheld Schreib-/Lesegeräte MVT-HH12 Schutzhaube MVC-SH

67 20.03.2008Markus BambergSeite 67 Systemstruktur System MT Datenträger I/O-Block Prozessorblock Mikrowellenantennenblock 2,45 GHz PowerRS232 aDTMF/LEDOpto. I/O RS485 RS232 b Relay

68 20.03.2008Markus BambergSeite 68 Überblick System MT - Schreib-/Lesestationen MTT-S3 Antenne MTT-F52-S3 2,435 - 2,465 GHz, 100 ID Kanäle einstellbar, Kanaltrennung 300 kHz zirkular polarisierte Wellen Leseabstand 0 - 4 m Schreibabstand < 0,5 m verschiedene Schnittstellen (RS232, RS485) zusätzliche Eingänge/Ausgänge programmierbar über C-Compiler => Stand-Alone-Lösung möglich Prozessor and I/O block MTT6000-F51-S3

69 20.03.2008Markus BambergSeite 69 Schreib-/Lesegerät MTT6000 Arbeitsfrequenz: 2,402... 2,482 GHz 93 Kanäle Serielle Schnittstellen –RS 232 –RS 485 Ethernet-Schnittstelle mit TCP/IP USB-Schnittstelle für PC-Anschluss Stand-alone Funktionalität Wiegand / Magnetstreifen MTT6000-F120-B12-V45

70 20.03.2008Markus BambergSeite 70 Antenne: 2,435 GHz - 2,465 GHz, Breitband-Reflexion Permanent-Datenspeicher: (Code und Datenträger) 8-stellige Dezimalzahl + 32 Bit Prüfsumme (eindeutige Zahl) wiederbeschreibbarer Speicher: (nur Datenträger) 574 Bit + 32 Bit Prüfsumme Statusregister: 7 Bit (niedriger Batteriestand, erfolgreicher Schreibversuch...) Batterielebensdauer: ca. 6 Jahre unabhängig von der Anzahl der Schreib-/Lesevorgänge Überblick System MT – Code-/Datenträger

71 20.03.2008Markus BambergSeite 71 Typenschlüssel IPCIDC ICC MVCMTO MTM IPTIVHMVHMTT U-P IVI IRI MVI

72 20.03.2008Markus BambergSeite 72 Auswahl des richtigen Systems inductivmicrowave Identification System MTSystem MVSystem IVSystem IP induktivMikrowelle Identifikation System MTSystem MVSystem IVSystem IP

73 20.03.2008Markus BambergSeite 73 Die Lösung: IDENTControl Data Matrix ODT Optisch Barcode VB verschiedene Busanbindungen durch modulare Unterteile Induktiv 125 kHz 250 kHz 13,56 MHz IQH ISH IPH IV.. IP.. Mikrowelle 2,45 GHz MVH MV..

74 20.03.2008Markus BambergSeite 74 Die Lösung: IDENTControl Optional Multiplex/Parallel-Modus –weniger Störungen zwischen den Köpfen –geringer Montageabstand hohe EMV-Resistenz in Verbindung mit Bluetooth und WLAN Anschluss beliebiger Trigger-Sensoren möglich (max. 2 Trigger-Sensoren)... (Produktinformation)

75 20.03.2008Markus BambergSeite 75 AS-Interface Gateway Microwelle IDENT Ind. AS-Interface Module Internet EtherNet keine Echtzeit- anforderung Sensor/Aktuator Ebene Steuerungs- ebene Management- ebene Echtzeitanforderung AS-Interface EtherNet Switch IDENT Control – schematische Ethernet-Anbindung

76 20.03.2008Markus BambergSeite 76 System IDENTControl keine Systeme mehr FREQUENZEN MTT6000-F120-B12-V45

77 20.03.2008Markus BambergSeite 77 System-Übersicht Vergleich Datenrate (in Luft ohne Protokoll): System (Arbeitsfrequenz) Datenrate IP (125 kHz):2 kBit/s IV (250 kHz):7,8 kBit/s IS (250 kHz):20 kBit/s IQ (13.56 MHz):26 kBit/s MV (2.45 GHz):75 kBit/s LesekopfLesen Fixcode Lesen 4 Byte Lesen 112 Byte ISH-FP-V110 m/s (24 Bit) 3 m/s0,12 m/s IQH-FP-V11,3 m/s (64 Bit) 2 m/s0,2 m/s IPH-FP-V1 2 m/s (40 Bit) 0,7 m/s 0,05 m/s Vergleich Vorbeifahrgeschwindigkeit für verschiedene Frequenzen:

78 20.03.2008Markus BambergSeite 78 Schreib-/Leseköpfe 125 kHz IPH-L2-V1 4 helle, rundum sichtbare Dual-LEDs an den Ecken Um 90° drehbarer Kopf Robustes Metallunterteil IPH-F15-V1 / MVH2000-F15-V1 Edelstahlmontagerahmen mit 2-Punkt-Befestigung Dual-LED-Anzeige IPH-18GM-V1 / IPH-18GM-V1 Kreuz-LED IPH-F61-V1 Flache Bauform IPH-FP-V1 Hoher Schreib-/Leseabstand

79 20.03.2008Markus BambergSeite 79 Schreib-/Leseköpfe 250 kHz ISH-18GM-V1 Kreuz-LED ISH-F61-V1 Flache Bauform ISH-FP-V1 Hoher Schreib-/Leseabstand Datenträger: alle existierenden ICC/IDC außer IMC-.. Neue Funktion Fixcode

80 20.03.2008Markus BambergSeite 80 Schreib-/Leseköpfe 13,56 MHz IQH-18GM-V1 Kreuz-LED IQH-FP-V1 Hoher Schreib-/Leseabstand IQH-F100-V1 Höchster Schreib-/Leseabstand Datenträger : bekannte Gehäuseformen nur 6 Windungen: gedruckte Labels möglich günstige Labels möglich (Zielpreis 5 Ct) ex. Bücherei Wien

81 20.03.2008Markus BambergSeite 81 Datenträger 13,56 MHz IQC20-..nur für das Lesen der UID (Unique IDentifier) der verschiedenen Transponder IQC21-..Philips Chipbezeichnung: I-Code SLI (nicht zu verwechseln mit dem I-Code 1) Speichergröße: 8 Byte Fixcode (UID) + 112 Byte R/W Neu: IQC21-30P Schreib-/Lese – Datenträger bis 200°C: IQC21-50F-T10 IQC22-..Texas Instruments Chipbezeichnung: Tag-it HF-I (nicht zu verwechseln mit dem Tag-it 1) Speichergröße: 8 Byte Fixcode (UID) + 256 Byte R/W IQC23-.. Infineon Chipbezeichnung: my-D Chips Speichergröße: 2 kBit IQC24-.. Infineon Chipbezeichnung: my-D Chips Speichergröße: 10 kBit Bei Bedarf: Postkartentag IQC21-F?? Laundry-Tag: IQC22-22

82 20.03.2008Markus BambergSeite 82 Verbindungsleitungen zu Schreib-/Leseköpfen (Induktiv + Mikrowelle) sowie Triggersensoren (nur Port 3+4), geschirmt: Bestellbezeichnung Länge 5M:V1-G-5M-PUR ABG-V1-W, #127065 Länge 10M:V1-G-10M-PUR ABG-V1-W, #127064 Länge 20M:V1-G-20M-PUR ABG-V1-W, #127861 Oder konfektionierbare Stecker + Buchsen M12 geschirmt: V1-W-IVH (#048305), V1-G-IVH (#042751), V1S-G-IVH (#129449), V1S-W-IVH (#129450) Steckerverbinder für Energieversorgung: Standardkabel, ungeschirmt Bestellbezeichnung Länge 2M:V1-G-2M-PUR, #109434 Länge 5M:V1-G-5M-PUR, #034442 Länge 10M:V1-G-10M-PUR, #103082 Oder: V1-G, #117051 Serielle SchnittstelleBestellbezeichnung M12 Anschlussbuchse: Kabelstecker M12, geschirmt, konfektionierbar:V1S-G-IVH, V1S-W-IVH Adapter mit SUB-D Stecker auf M12 Stecker:V1S-G-0,15M-PUR-SUBD,#132347 Sub-D Nullmodemkabel:IVZ-K-R2, #032765 Profibus Schnittstelle:Bestellbezeichnung Kabeldose / -stecker M12, B-codiert, geschirmt, konfektionierbar:V15B-G (#128585) und V15SB-G (128586) Anschlussleitung Profibus, M12, mit 0,6m PUR Leitung, geschirmt:V15B-G-0,6M-PUR ABG-V15B-G, #181219 Anschlussleitung Profibus, M12, mit 5m PUR Leitung, geschirmt:V15B-G-5M-PUR ABG-V15B-G, #128299 Anschlussleitung Profibus, M12, mit 10m PUR Leitung, geschirmt:V15B-G-10M-PUR ABG-V15B-G, #128308 T-Stück zur Weiterverbindung ICZ-3T-V15B, #126294 Y-Anschlusskabel zur Weiterverbindung(nur bis 1,5MBd !)ICZ-3T-0,2M-PUR ABG- V15B-G, #128856 Abschlusswiderstand am Ende der Profibus-LeitungICZ-TR-V15B, #127860 EtherNet Schnittstelle: Bestellbezeichnung Patchkabel, 10m: V45-G-10M-V45-G, #128823 Abdichtung IP67: ICZ-V45, #124157 Demo- und Parametriersoftware Bestellbezeichnung: IDENT 2005 Anschlussleitungen und Zubehör

83 20.03.2008Markus BambergSeite 83 Handhelds Neues Handheld IPT-HH20 IST-HH20 IQT-HH20 mit –USB und Bluetooth –Speicher: 4 MByte –Integrierte Echtzeituhr

84 20.03.2008Markus BambergSeite 84 HH20-Zubehör Typ Teile-Nr. Beschreibung LP Euro ODZ-MAH-CAB-B14 191789USB – Kabel, Länge ca. 180cm 39,00 ODZ-MAH-R6 191639PS2 – Kabel (PC-Tastatur) 39,00 ODZ-MAH-R2 191790RS 232 – Kabel 39,00 ODZ-MAH-B15-R2 194272Bluetooth Modem steckbar, Anschluß über RS 232, USB oder PS2299,00 ODZ-MAH200-B15-B14 182050Bluetooth-Modem, USB-Stick110,00

85 20.03.2008Markus BambergSeite 85 PC-Demo-Software Für S7 stehen auch Beispielprogramme für Busankopplungen zur Verfügung Einfache Inbetriebnahme aller Systeme

86 20.03.2008Markus BambergSeite 86 Technologien

87 20.03.2008Markus BambergSeite 87 Neue Frequenz – Neue Assoziationen Superschnell Smart Labels ISO 15693 billig Große Reichweiten 13,56 MHz

88 20.03.2008Markus BambergSeite 88 Neue Produkte – Neue Möglichkeiten Vergleich zu System P Schneller? Ja – besonders bei größeren Datenmengen. Das Lesen eines Fixcodes dauert z.B. etwas länger bei IP Beim Lesen von 112 Byte ist IQ mehr als Faktor 6 schneller Billiger? Ja – wenn für die Anwendung einfache Bauformen genügen z.B. Scheckkarten ca. die Hälfte, Klebe-Labels oder laminierte Tags ca. 1/4 Industrietaugliche Bauformen sind preisgleich! Größere Reichweite? Ja – bei entsprechend großer Antenne, z.B. IQH-F100-V1: 30 x 30 cm Fläche -> 30 cm Leseabstand Einschränkungen: Bei 13,56 MHz noch mehr Reichweitenverlust in metallischer Umgebung

89 20.03.2008Markus BambergSeite 89 Technologien

90 20.03.2008Markus BambergSeite 90 UHF-Bereiche

91 20.03.2008Markus BambergSeite 91 Merkmale UHF Backscatter Dipol-Antennen Reichweite bis zu einigen m Antikollision: typ. 100 - 500 IDs / s theor. über 1000 IDs /s Luftschnittstellen: standardisiert und proprietär Speicher: r/o 8 Byte r/w, lock 12 Byte (EPC) bis 256 Byte

92 20.03.2008Markus BambergSeite 92 Anwendungen UHF Vergleich der Lesefelder

93 20.03.2008Markus BambergSeite 93 Anwendung 868 MHz passiv

94 20.03.2008Markus BambergSeite 94 Typische Anwendungen je Frequenzband 100 - 134 KHz Wegfahrsperre Tierident Eventsteuerung 13,56 MHz ePassport Bibliotheken Ticketing Zutrittskontrolle Pharmalogistik 868 MHz passiv Handelslogistik Low Cost Behältermanagement Palettenmanagement 868 MHz aktiv Behältermanagement PKW/LKW-Logistik Personentracking in Sicherheitsbereichen 2,45 GHz Produktionsteuerung Automobilindustrie Maut-Systeme

95 20.03.2008Markus BambergSeite 95 Transponder LF – HF – UHF LF UHF HF

96 20.03.2008Markus BambergSeite 96 Anwendungen 125 kHz Transponder für Montage auf Metall z. B. EHB

97 20.03.2008Markus BambergSeite 97 Anwendungen 125 kHz – DaimlerChrysler, Mannheim

98 20.03.2008Markus BambergSeite 98 Anwendungen 125 kHz – DaimlerChrysler, Mannheim

99 20.03.2008Markus BambergSeite 99 Anwendungen 125 kHz - Danish Crown in Dänemark Logistik für Schlachtereien und Fleischverarbeitung Hängeförderer mit Datenträger

100 20.03.2008Markus BambergSeite 100 Anwendungen 125 kHz – AGA Gas in Schweden Füllprozess Gasflaschen

101 20.03.2008Markus BambergSeite 101 Anwendungen 125 kHz – Werkzeugidentifikation ISO 69873 Werkzeuge und Spannzeuge mit Datenträgern – Maße für Datenträger und deren Einbauraum

102 20.03.2008Markus BambergSeite 102 Anwendungen 125 kHz/13,56 MHz – Tieridentifikation

103 20.03.2008Markus BambergSeite 103 Anwendungen 13,56 MHz Aufklebbare Label Büchereien Reisepässe

104 20.03.2008Markus BambergSeite 104 Anwendungen 13,56 MHz – ISO-Karten ISO/IEC 14443 Proximity cards –Part 1: Physical Characteristics –Part 2: Radio frequency power and signal interface –Part 3: Initialization and anticollision –Part 4: Transmission protocol

105 20.03.2008Markus BambergSeite 105 Anwendungen UHF – Supply Chain Warenwirtschaft / Supply Chain Management –Reader-Gate mit 4 Antennen –Multitag-Erkennung Antikollision –Leserate wesentlich < 100%

106 20.03.2008Markus BambergSeite 106 Anwendungen im 2,45 GHz-Bereich Fertigungssteuerung in der Automobilfertigung

107 20.03.2008Markus BambergSeite 107 Wettbewerber Wichtige Wettbewerber: SIEMENS BALLUFF BAUMER Weitere Wettbewerber: DEISTER (Tieridentifikation/Projektlösungen, z.B. junk autos) Escort Memory Systems (data logic) Euchner (IDENT Sicherheitstechnik) AEG Identifikation Systeme Texas Instruments Götting

108 20.03.2008Markus BambergSeite 108 ABB Audi BASF BMW Bosch DaimlerChrysler Danish Crown Dell Computer Delphi Automotive DÜRR Dynamit Nobel Eisenmann Ford GM Honda Hyundai IBM John Deere Magna Philips Porsche Toyota Varta Volvo VW Walt Disney Siemens Swisslog Thyssen Referenzen

109 20.03.2008Markus BambergSeite 109 Referenzen Finkenzeller, Klaus: RFID-Handbuch, 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München 1998 Hawkes, Peter: Singing in Concert, GLOBAL technology update, AIM International, Inc. 1997/98 von Weiss, A.: Die elektromagnetischen Felder, Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden 1983 Pepperl+Fuchs GmbH: Mikrowellenidentifikationssystem, Handbuch, Mannheim 1995 Versuch 17: Auswahl von Identifikationssystemen, Produktionstechnisches Labor II, IFL, Universität Karlsruhe (TH) VDI-Verlag: Physik für Ingenieure, Düsseldorf 1989 Mitarbeiter von Pepperl+Fuchs GmbH: Dieter Schneider, Erwin Schmidt, Konrad Kern, Patrick Lerévèrend, Jürgen Warkus, Matthias Padelt u.a. Teilnehmern der Transponder Roadshow 2007


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