Der Einsatz optischer Lesegeräte umfasst einen weiten Bereich moderner Produktionsanlagen. Die Applikationen reichen beispielsweise vom Lesen einer individuellen Produktkennzeichnung, über die Prüfung von visuell prüfbaren Qualitätskriterien bis zur Steuerung von Bewegungsprozessen. Die Produktkennzeichnung im Produktionsablauf erstreckt sich von der Dokumentation des Produktionsablaufes („Track & Trace“) bis hin zur Steuerung des Produktionsablaufes anhand der Produktkennzeichnung („Process Control“).
Um das Ziel größtmöglicher Prozesssicherheit zu erreichen, gilt es für möglichst alle Bereiche der Applikation bewährte Standards einzusetzen. Bei den Themenbereichen, die hierbei zu betrachten sind, handelt es sich um die Markierung am Produkt, Entfernung zwischen Lesegerät und Produkt sowie die fehlersichere Integration des Lesegerätes in die Prozesssteuerung (SPS), Prozessvisualisierung (HMI) und gegebenenfalls in die IT-Infrastruktur.
Produktkennzeichnung legt die Basis für sicheres Erkennen
Bei der Markierung am Produkt muss die Markiertechnik auf die Gegebenheiten des Produktes, wie seine Größe, Rücksicht nehmen. Für diese Aufgabe steht mit dem Datamatrix-Code eine Codeart zu Verfügung, die bezüglich der Markierungsgröße frei definiert werden kann. Ein Vorteil dieser Codeart ist die freie Wahl der Markiertechnik (zum Beispiel Lasern, Prägen, Ätzen).
Damit bei aller Flexibilität die Lesesicherheit gegeben ist, kann der Anwender die Qualität seiner Markierung anhand der ISO-Norm TR29158 prüfen. Die optischen Lesegeräte der Simatic-MV500-Reihe von Siemens bieten hierfür die Funktion „Messung Datamatrix Code“ (Verifikation) entsprechend der genannten Norm. Mithilfe der Prüfung der Markierqualität ist sichergestellt, dass nicht bereits eine fehlerhafte Markierung die Lesesicherheit einschränkt.
Ein Beispiel für eine sehr kleine Markierung ist die Produktkennzeichnung von Flachbildschirmen mit Codegröße von etwa 1 mm x 1 mm – markiert mittels Ätztechnik. Ein Beispiel für sehr große Codes sind gebohrte Markierungen mit Codegröße von circa 200 mm x 200 mm. Beide Beispiele können hierbei den gleichen Dateninhalt haben.
Leistungsstarke optische Lesegeräte ermöglichen eine große Flexibilität im Aufbau
Die Vielfalt der Gestaltung von Produktionsstätten über alle Branchen hinweg macht eine hohe Flexibilität der mechanischen Installation von optischen Lesegeräten nötig. Die einzusetzende Optik der Lesegeräte ist hierfür abhängig von der Größe der Produktmarkierung und dem Abstand zwischen Produkt und Lesegerät (Arbeitsabstand) passend zu wählen.
Die optischen Lesegeräte der Simatic-MV500-Reihe bieten hierfür ein geeignetes Portfolio an Objektiven, integrierten Lichtquellen und optischen Filtern. Mithilfe der Optik kann der Arbeitsabstand von wenigen Zentimetern bis zu einigen Metern abgedeckt werden.
Ein großer Arbeitsabstand bietet den notwendigen Platz, um Produkte im Arbeitsbereich des Lesegerätes zu greifen und macht den Einsatz von Robotik erst möglich. Standardisierte Lesegeräte erfordern demnach ein Portfolio geeigneter optischer Komponenten, die diesen Anforderungen gerecht werden.
Integration in die Automatisierungsumgebung bietet sichere Kommunikation
Moderne Produktionsanlagen sind geprägt von den Anforderungen für Industrie 4.0. Dabei hat der digitale Zwilling das Ziel die Produktion in der virtuellen Darstellung abzubilden. Das Ziel der Simulation der Anlage vor der Inbetriebnahme liegt in der Vermeidung von Planungsfehlern. Im laufenden Betrieb ist das Ziel die Anlage zu visualisieren und die Prozesse zu optimieren. Um diese Ziele zu erreichen sind Lesegeräte fester Bestandteil in der hauseigenen Engineeringplattform Simatic TIA Portal von Siemens.
Simatic TIA Portal enthält hierfür verschlüsselte Funktions-Blöcke zur Kommunikation zwischen Lesegerät und SPS, HMI oder Cloud. Mit dem verschlüsselten Funktionsbaustein „Ident Profil“ bietet Simatic TIA Portal dem Anwender von Simatic-MV500-Lesegräten die systemgetestete Anbindung an Simatic S7 CPUs per Drag & Drop. Die Verschlüsselung verhindert hierbei die Veränderung des Standard-Funktionsbausteins und stellt so die ungestörte Kommunikation sicher.
Geringerer Engineering-Aufwand senkt Kosten
Der Standard-Funktionsbaustein „Ident Profil“ ist nur ein Beispiel von vielen. Die Verwendung von Standard-Software-Komponenten steigert laut Hersteller die Funktionssicherheit bei gleichzeitiger Reduktion von Kosten durch die Verringerung des Engineering-Aufwands.
Die Produkte werden vor ihrer Auslieferung dem gemeinsamen Systemtest aller Simatic-Produkte unterzogen. Simatic-Lesegeräte der MV500-Reihe sind daher ideal vorbereitet für kommende Änderungen an der Produktionsanlage, wie dem Update der Engineering-Plattform Simatic TIA Portal. Das wiederum bringt Investitionssicherheit.
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