Автоматизация контроля параметров на системе газотермического напыления с помощью продукции Superysis: Решение для компании «Интеллектуальные Робот Системы»

Компания «Интеллектуальные Робот Системы», разработчик и поставщик передовых промышленных роботизированных комплексов, внедрила систему автоматического контроля параметров на своем оборудовании для газотермического напыления.

Первоначально для тестирования была предоставлена головка считывателя диаметром 30 мм. Однако конструктивные особенности установки заказчика не позволили использовать данную конфигурацию – она не помещалась в отведенное для монтажа пространство.

Решение:
На основе анализа задачи и конструктивных ограничений была оперативно подобрана и поставлена оптимальная конфигурация:

1. Специализированные метки под конкретные точки контроля на SGN.
2. Адаптированная головка считывателя. Ключевым элементом решения стала более длинная и значительно более тонкая головка считывателя диаметром 18 мм. Это позволило беспрепятственно установить считывающее устройство в ограниченном пространстве оборудования заказчика.

Реализация и Результат: Оборудование компании Superisys было успешно интегрировано в систему газотермического напыления компании «Интеллектуальные Робот Системы».

Заключение:
Сотрудничество с «Интеллектуальные Робот Системы» демонстрирует важность индивидуального подхода. Решение надежно работает, обеспечивая автоматизацию контроля ключевых параметров процесса газотермического напыления.

Далее представлен отчет от заказчика «Интеллектуальные Робот Системы»:

Отчёт по тестированию считывателя Superysis RF-HY30R-R4

Обзор оборудования

1.1 Считыватель Superysis RF-HY30R-R4

Данный считыватель работает на частоте 13,56 МГц и поддерживает стандарты ISO 14443A и ISO 15693, для связи с контроллером используется интерфейс RS485 и протокол Modbus RTU, электропитание 9–30 В постоянного тока. Разъём М12 5 pin male.

Рис.1. Фото и чертеж Superysis RF-HY30R-R4 

*На тестовом образце отсутствовал

1.2 Транспондер (метка) Superysis RF-HZMTY250-2K

Данная метка работает по стандарту ISO 15693, используется чип MB89R118C имеет 2046 байт памяти из которых 2000 имеют свободный доступ для чтения и записи, тип памяти FRAM и имеет ресурс 10 млрд циклов чтения/записи. Как и все высокочастотные метки имеет уникальный идентификатор, в данном случае длиной 8 байт. Данная метка не предназначена для установки на металлические поверхности.

Рис.1. Фото и чертеж Superysis RF-HZMTY250-2K

Тестирование совместимости

Совместимость данного считывателя по работе с RS485 производилась через следующее оборудование:

●       USB преобразователь Waveshare USB TO RS232/485/422/TTL

●       Сетевой преобразователь интерфейсов USR D301

●       Сетевой преобразователь протоколов Moxa MGATE MB3180

●       Контроллер Xinje XS3-26T4

●       Контроллер Xinje XSF5-A32

При работе с оборудованием не было обнаружено проблем с совместимостью, при этом стоит заметить особенность что при чтении области памяти метки и UID метки при её отсутствии считыватель возвращает код ошибки “0B GATEWAY TARGET DEVICE FAILED TO RESPOND”, означающий что шлюз не имеет связи с искомым устройством, то есть эта ошибка логично описывает данную ситуацию.

Таблица регистров находится в приложении А. Следует заметить, что область пользовательской памяти доступна на прямую по Holding регистрам, то есть при чтении данной области происходит прямое чтение данных с метки, запись на метку выполняется как простая запись в эти регистры. Проверка факта записи производилась в том числе и с помощью стороннего оборудования (напр. Flipper Zero и Proxmark3).

По настройкам следует заметить, что адреса могут находиться только в диапазоне от 1 до 16, к тому же нельзя изменить ряд параметров обмена:

●       Количество бит: 8

●       Чётность: нет

●       Стоповые биты: 1

Стандартно устройство работает на скорости 115200 бод и имеет адрес 1.

Вывод: Считыватель корректно работает по протоколу Modbus RTU.3 Тестирование считывания в месте установки

При использовании данной пары считыватель-метка в хороших условиях (ни считыватель, ни метка не окружены металлом) дальность считывания составляет до 50 мм. При установке на место в порошковом питателе дальность сокращается до 5 мм, данного расстояния достаточно для корректной работы, однако отверстие, за которое предполагается крепить считыватель слишком низко, резьбы не хватает.

Рис.3. Вид метки в месте установки

Рис.4. Вид считывателя в месте установки

Рис.5. Вид считывателя в месте установки

Здесь следует заметить, что при тестировании не выполнялся ряд требований производителя, во-первых, тестируемая метка не предназначена для установки на металл, от металлической поверхности она отделялась двусторонним скотчем толщиной примерно в 1 мм. Во-вторых, считыватель был установлен в металлическом отверстии и имел по периметру расстояние до металла менее 10 мм.

Рис.6. Требование к установке цилиндрической метки в металле

Рис.7. Требования к установке “обычных” меток

Рис.8. Требования к установке меток для металлических поверхностей

В соответствии с этими фактами рекомендуется использовать считыватель Superisys RF-HY18R-R4 имеющий диаметр 18 мм и требующий по периметру хотя бы 5 мм свободного пространства, а в качестве метки Superisys RF-HZMTY220M-2K, предназначенную для установки на металл.

Вывод: Считыватель с меткой работают корректно, но лучше сменить на более подходящий диаметр.

Ресурсный тест

Основная задача собрать стенд и провести 1 млн циклов записи и чтения

Состав стенда:

·        Orange Pi Zero 2 (ПО: Beremiz - Open Source аналог Codesys)

·        USB преобразователь Waveshare USB TO RS232/485/422/TTL

·        Считыватель Superysis RF-HY30R-R4

·        Транспондер (метка) Superysis RF-HZMTY250-2K

Состав стенда не соответствует используемому оборудованию, но оно позволяло использовать стенд в портативном режиме и не останавливать тестирование при перемещении оборудования.

При тестировании производилась циклическая перезапись 240 байт (120 регистров) значениями 0xFF и 0x00 с последующим чтением записанных данных, для подтверждения успешной записи. После успешной записи инкрементируется счётчик циклов, записываемый на саму метку.

Объём данных выбран для обеспечения частоты примерно в 2 цикла в секунду, что позволило успеть в срок тестирования. Перезаписываемые данные обеспечивают перезапись всех ячеек данных в выбранной области.

Изначально тест производился с объёмом в 912 байт, но время цикла составляло более 1 секунды, что по расчётам означало длительность теста более 11,5 суток.

На момент написания отчёта метка успешно пережила ~1,5 млн циклов, из этого следует что ресурсный тест метка прошла успешно.

Выводы

По результатам тестирования можно дать положительную оценку работе считывателя Superysis RF-HY30R-R4, он имеет полную совместимость по протоколу Modbus RTU и достаточно понятную и удобную карту регистров, метка Superysis RF-HZMTY250-2K имеет более чем достаточный объем памяти и ресурс для выполнения возлагаемых на неё задач (предполагается запись структуры данных на 912 байт с посекундной записью наработки).

Однако следует заметить, что для установки в порошковый питатель рекомендуется использовать считыватель Superisys RF-HY18R-R4 и Транспондер Superisys RF-HZMTY220M-2K, так как данный комплект больше подходит для существующего места установки.

Приложение А. Таблица регистров