Rapport Technologie RFID dans L'automatisme industrielle

8/20/2019 Rapport Technologie RFID dans L'automatisme industrielle

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TECHNOLOGIE RFID EN

AUTOMATISMES INDUSTRIELLE

Réalisé par :

TIMMOU Zakaria

KHALLOUKI El mahdi

TAZI Hamza

Encadré par :

Prof. LISSANE EL HAQ Saâd

Mme : EDDOUG Khadija

ENSEM

Année universitaire 2015-2016

Ecole Nationale Supérieure d’Electricité

et de Mécanique

Département ELECTRIQUE | Automatique et Informatique Industrielle


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hnologie RFID en automatismes industrielle

Sommaire

Remerciement……………………………………………………………………….......................................................2

I- Introduction………………………………………………………………………………………………………………………………3

1. Le code à barres…………………………………………………………………………………………………………..4 1.1. Lecture d’un code à barres

1.2. Types de code à barres le plus utilisé

1.3. Avantages et inconvénients

2. La technologie RFID…………………………………………………………………………………………………7

2.1. Les composants d’un système RFID

2.2. Principe de fonctionnement

2.3. Les étiquettes RFID

2.4. Avantages et inconvénients de la RFID

2.5. Les applications de la technologie RFID

II- RFID dans l’automatisme industriel :…………………………………………………………………13

1. Pourquoi RFID dans les systèmes automatisé de production :

2. L’intégration de RFID dans les systèmes de production automatisée : 2.1. Les composantes nécessaires de RFID dans un système de productions :2.2. La valeur ajoutée de la technologie RFID dans les systèmes automatisés de production :

III- Application de la « RFID » dans l’automate « SIEMENS» :……………..18

1. Lecteurs (station de lecture /écriture) avec leurs antennes2. Étiquettes électronique3. Le module de communication RF120C pour SIMATIC S7-12004. Propriétés5. Installation, Configuration et Intégration de SIMATIC S7-1200 avec RF120C6. Alimentation externe du module RF120C7. Brochage du connecteur femelle8. Configuration avec TIA Portal9. Paramétrage via la configuration d'appareils

IV- Conclusion…………………………………………………………………………………………………………………………….34


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INTRODUCTION

1. Définition et historique

Insérer une clé pour démarrer un véhicule, badger pour accéder à un bâtiment ou une salle, utiliser les

remontées mécaniques lors d’un séjour au ski, valider un titre de transport dans le bus ou le métro sont des

gestes entrés dans le quotidien de bon nombre d’entre nous. Nous utilisons, sans en être toujours conscient, des

technologies de capture automatique de données basées sur les ondes et rayonnements radiofréquence. Cette

technologie est connue sous le nom de RFID pour Identification RadioFréquence.Ce que chaque être humain fait

dans sa vie quotidienne, les objets le font également depuis leur lieu de fabrication jusqu’au point de vente en

passant par les lieux de stockage. Ils sont, comme nous, porteurs d’étiquettes RFID. La différence entre les

objets et nous, c’est qu’ils ne présentent pas « volontairement » leur étiquette ou badge RFID lorsqu’on leur

demande. Les conditions de lecture de ces étiquettes sont donc différentes et demandent généralement des

distances de détection plus importantes.On peut donner la définition suivante à la RFID - Radio Frequency

IDentification - : Technologie d'identification automatique qui utilise le rayonnement radiofréquence pour

identifier les objets porteurs d'étiquettes lorsqu'ils passent à proximité d'un interrogateurCeci dit, la RFID ne

peut pas se résumer à une seule technologie. En effet, il existe plusieurs fréquences radio utilisées par la RFID,plusieurs types d’étiquette ayant différents types de mode de communication et d’alimentation.

Pour transmettre des informations à l’interrogateur (encore appelé station de base ou plus généralement

lecteur), une étiquette RFID est généralement munie d’une puce électronique associée à une antenne. Cet

ensemble, appelé inlay, est ensuite packagé pour résister aux conditions dans lesquelles il est amené à vivre. Les

informations contenues dans la puce électronique d’un tag RFID dépendent de l’application. Il peut s’agir d’un

identifiant unique (UII, Unique Item Identifier ou code EPC, Electronic Product Code, etc.). Une fois écrit dans le

circuit électronique, cet identifiant ne peut plus être modifié mais uniquement lu (WORM Write Once Read

Multiple). Certaines puces électroniques disposent d’une autre zone mémoire dans laquelle l’utilisateur peut

écrire, modifier, effacer ses propres données. La taille de ces mémoires varie de quelques bits à quelques

dizaines de kilobits

Historique de la RFID

1940

Le principe de la RFID est utilisé pour la première fois lors de la Seconde Guerre Mondiale pour identifier/authentifier des

appareils en vol (IFF : Identifie Friendly Foe). Il s'agissait de compléter la signature RADAR des avions en lisant un

identifiant fixe permettant l'authentification des avions alliés.

1970

Durant les années 1960-1970, les systèmes RFID restent une technologie confidentielle, à usage militaire pour le contrôle

d'accès aux sites sensibles, notamment dans le nucléaire.

1980

Les avancées technologiques permettent l'apparition du tag passif. Le tag RFID rétromodule l'onde rayonnée par

l'interrogateur pour transmettre des informations. Cette technologie permet de s'affranchir de source d'énergie embarquée

sur l'étiquette réduisant de ce fait son coût et sa maintenance.

1990


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Début de la normalisation pour une interopérabilité des équipements RFID.

1999

Fondation par le MIT (Massachusetts Institute of Technology) de l' Auto-ID center : centre de recherches spécialisé en

identification automatique (entre autre RFID).

2004

L'auto-ID du MIT devient "EPCglobal", une organisation chargée de promouvoir la norme EPC (Electronic Product Code),

extension du code barre à la RFID.

A partir de 2005

Les technologies RFID sont aujourd’hui largement répandues dans quasiment tous les secteurs industriels (aéronautique,

automobile, logistique, transport, santé, vie quotidienne, etc.). L’ISO (International Standard Organisation) a largement

contribué à la mise en place de normes tant techniques qu’applicatives permettant d’avoir un haut degré d’interopérabilité

voire d’interchangeabilité.

2009

Création du Centre National de Référence RFID

2. Le code à barres2.1. Types de code à barres le plus utilisé

A- les codes à barres unidimensionnels ou linéaires

Le code EAN-13

Le code à barres « European Article Numbering » (EAN) a été développé à partir du code américain « Universal

Product Code » (UPC) pour les besoins spécifiques du commerce européen. Il existe deux variantes, l’une à 8

chiffres et l’autre à 13 chiffres, la seconde étant la plus utilisée.

Le code 39

Ce code est utilisé pour la vente des médicaments en pharmacie, en France et dans d’autres pays européens.

Chaque caractère est composé de 9 éléments : 5 barres et 4 espaces. Chaque barre ou espace est « large » ou

« étroit » et 3 parmi les 9 éléments sont toujours « larges ». C’est d’ailleurs ce qui est à l’origine de son nom : Code

39.


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B- les codes à barres linéaires empilés

Le code PDF 147

Il est de longueur variable et peut comprendre jusqu’à 1 850 caractères alphanumériques ou 2 710 caractères

numériques. Il permet d’imprimer beaucoup d’information sur très peu de surface : 180 caractères

alphanumériques par cm2. La grande capacité du code PDF 147 est mise à profit lorsque des informations

détaillées doivent impérativement être attachées à l’objet identifié, comme c’est le cas dans le transport desmatières dangereuses par exemple.

Le code 16K

Il est de longueur variable et permet de codifier les 128 premiers caractères « American Standard Code for

Information Interchange » (ASCII). Sa densité maximum est de 32 caractères alphanumériques, ou 65 caractères

numériques, par cm2. Il comprend 2 à 16 lignes de 5 caractères ASCII. La structure du code 16 K est basée sur celle

du code 128. Son nom vient du carré de 128 qui est égal à 16 384 soit 16 K. Le code 16 K est utilisé dans de

nombreux domaines (défense, santé, industries électroniques et chimiques,…), à l’exception du commerce de

détail.

C- les codes à barres à deux dimensions

Le code One

Il est de longueur variable, et peut comprendre jusqu’à 2 218 caractères alphanumériques ou 3 550 caractères

numériques. Il permet d’imprimer beaucoup d’informations sur très peu de surface : 500 caractères

alphanumériques sur 1,6 cm2.

Le code Datamatrix

Il est de longueur variable, et peut comprendre jusqu’à 2 335 caractères alphanumériques ou 3 116 caractères

numériques. Il permet d’imprimer beaucoup d’informations sur très peu de surface. Il incorpore un système de

correction d’erreur de lecture.


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2.2. Lecture d’un code à barres

Pour décoder un code-barres, il faut un lecteur relié à un ordinateur. Les premières technologies

utilisaient le port RS-232, puis l'USB s'est imposé.

On appelle zone de silence les marges situées autour du code8 et qui permettent au lecteur de trouver

le début et la fin du code.

II existe deux moyens courants de lire les codes à barres. Le plus classique est la lecture optique qui

consiste à envoyer sur le code à barres un faisceau lumineux (souvent un laser de très faible puissance)

puis, à analyser la lumière réfléchie. Il existe aussi les codes à barres imprimés à l'aide d'une encre

magnétisable, dans ce cas la lecture sera alors magnétique : une tête de lecture traduit en signaux

électriques la succession de barres magnétisées.

La lecture optique :

Lors de la lecture d'un code à barres, le faisceau lumineux émis par le scanner est absorbé par les

barres sombres sans être réfléchi, alors qu'il est réfléchi par les espaces clairs.

A l'intérieur du scanner, une cellule photosensible reçoit la lumière réfléchie et la convertit en un

signal électrique.

Lecture du code :

Les types de lecteurs les plus courants :

Le lecteur CCD Le stylo Le lecteur Laser

Lorsqu'un crayon optique lit uncode à barres, il crée :

Un signal électrique faiblpour les espaces (lumièrréfléchie) et

Un signal électrique fortpour les barres (lumière

absorbée).


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2.3. Avantages et inconvénients

Avantage :

Lecture et décodage instantanés; > Remplacement de la saisie au clavier; Facilité de branchement (écranclavier) et d'utilisation du lecteur optique; Coût très faible; Impression très facile.

Inconvénients :

Faible capacité ; Impossibilité de modifier les informations ; Exigence d'un contact visuel pour la lecture ;

Impossibilité de lecture simultanée ; Contenu non évolutif. Actuellement l'identification automatique repose

très largement sur la technologie de code à barres, cependant les avancées techniques qu'offre la RFID et la

mise en place de normes dans ce domaine amènent à se questionner sur laquelle de ces deux technologies est

avantageuse. Pour penser répondre à cette préoccupation d'abord posons-nous la question, qu'est-ce que la

technologie RFID ?

3. LA TECHNOLOGIE RFID3.1. Les composants d’un système RFID

Le lecteur / base station

Le tag est composé d'une puce électronique et d'une antenne. La puce est elle-même composée d'une mémoire

ROM, d'une mémoire RAM et d'une mémoire programmable non volatile pour la conservation des données.

Le tag ou l’étiquette

Le tag est composé d'une puce électronique et d'une antenne. La puce est elle-même composée d'une mémoire

ROM, d'une mémoire RAM et d'une mémoire programmable non volatile pour la conservation des données.

2.2. Principe de fonctionnement


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Ce chapitre explique comment les équipements du système RFID remplissent leurs fonctionnalités permettant le

transfert de données. En commençant par l'activation de l'étiquette, en passant par la prise de connaissance de

données par le lecteur jusqu'à la modification de données sur l'étiquette. Néanmoins, dans ce travail nous

n'aborderons pas les aspects de la physique liés au transfert de données. Comment le système RFID marche t-il ?

> L'étiquette est activée dès qu'elle entre dans le champ des ondes de fréquence radio généré par un lecteur ;

L'étiquette réagit aux ondes et envoie une réponse pré-programmée ; > Le lecteur ayant généré le champ desondes de fréquence radio détecte cette réponse ; > Le lecteur envoie les données reçues au filtre (middleware) ; >

Le filtre envoie les informations contenues dans les étiquettes au système ou applications. Pour son

fonctionnement une étiquette a besoin de trois composants, lui permettant de recevoir et de transmettre des

signaux. a) Circuit intégré ou puce Cette puce permet de stocker de données et d'exécuter de commandes

spécifiques. La capacité d'une puce peut varier de deux jusqu'à 1000 bits de mémoires. La fabrication de la puce

détermine si l'étiquette a de propriétés à lecture seule ou à lectures et à écritures multiples. Actuellement, très

peu de fabricants inondent le marché de puces. Nous citerons à titre d'exemple, Phillips, Texas Instruments,

Fairchild et ST Micro qui sont considérés comme de fabricants de base. b) Antenne La fonction fondamentale

d'une antenne est d'absorber les ondes fréquence radio et de renvoyer (broadcast) le signal. L'antenne alimente

la puce en puisant l'énergie du champ électromagnétique. Cette procédure est appelée le couplage (l'énergie est

transférée de

27 l'air à l'antenne) parce l'antenne doit s'accoupler avec le champ électromagnétique émis par le lecteur RFID. c)

Matériel de support D'une manière générale, le support sur lequel l'antenne et la puce sont toutes attachées est

un film plastique appelé aussi le Mylar.

Schémas et principes

Figure 6: Schémas et principes

La technologie RFID (ou Radio Frequency Identification) est basée sur le principe d'émission de champs

magnétiques par une antenne couplée à une puce électronique (transpondeur ou tag). Ces ondes magnétiques

ont pour rôle de véhiculer l'information (entre la puce et son lecteur) et l'énergie nécessaire à l'activation de la

puce. L'étiquette RFID ou tag est activé par les ondes à fréquences variables émises par un lecteur composé lui-

même d'une carte électronique et d'une antenne.

Plusieurs logiciels spécifiques ont été développés pour les applications de la technologie RFID. Les logiciels du

serveur de base peuvent être intégrés aux ordinateurs standards. Les utilisateurs qui voudraient personnaliser lesapplications, la RFID offre de multitudes d'interfaces faciles à configurer dans n'importe quel type de chaîne

logistique ou réseau.

3.3. Les étiquettes RFID


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L'étiquette RFID également nommée étiquette intelligente, étiquette à puce ou tag est un support

d'identification électronique qui n'a pas besoin d'être vu pour être lu.

Son utilisation est de ce fait, très attractive pour répondre aux exigences en matière de

traçabilité.

Fonctionnement d'une étiquette RFID

L'étiquette RFID est le support RFID le plus utilisé, il consiste à abriter un numéro de

série ou une série de données sur une puce reliée à une antenne.

L'étiquette est activée par un signal radio émis par le lecteur RFID lui-même équipé

d'une carte RFID et d'une antenne, les étiquettes transmettent les données qu'elles

contiennent en retour.

Cet ensemble puce/antenne qui constitue l'étiquette peut être :

Apposé sur un objet,

Inséré dans un objet.

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RFID : types d'étiquette

Les catégories d'étiquette peuvent être classées de la manière suivante :

les étiquettes passives (étiquettes en lecture seule) : elles ne possèdent pas de

batterie, elles puisent leur énergie dans le signal électromagnétique du lecteurqui doit donc se situer à proximité de l'objet à identifier et à tracer ;

les étiquettes actives (étiquettes en lecture-écriture) : elles transportent une

source d'énergie comme une pile, une batterie :

o Elles sont donc autonomes et transmettent au lecteur les informations en

continu.

o Le lecteur peut ainsi se situer à de plus grandes distances, les objets et le

lecteur n'ont pas besoin d'être déplacés pour être lus.

En fonction de la puce intégrée à l'étiquette, celles-ci peuvent être :

à usage unique : les données inscrites sur la puce ne peuvent être modifiées,

réutilisables : la puce dispose d'une mémoire réinscriptible, les données peuvent

donc être modifiées et l'étiquette peut donc servir plusieurs fois.

Choix de l'étiquette RFID

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Principes

Le choix de l'étiquette RFID la plus appropriée pour l'identification et la traçabilité des

objets/personnes visées repose sur :

le choix de la fréquence d'utilisation : déterminé selon la nature de l'objet à

identifier et de son environnement,

l'utilisation de l'étiquette,

le format d'étiquettes : déterminé selon les performances de lecture à avoir.

Les fréquences utilisées

Tout comme le lecteur RFID et l'antenne RFID, le choix de l'étiquette RFID doit se faire

en fonction de la fréquence souhaitée qui influencera la distance et la vitesse de

lecture :

L’étiquette basse fréquence (BF) 125 kHz,

L’étiquette haute fréquence (HF) 13,56 MHz,

L’étiquette RFID (UHF) 868 MHz.

3.4. Avantages et inconvénients de la RFID

Avantages :

La RFID présente de nombreux avantages par rapport aux autres technologies d'identification.

Capacité de mise à jour (tags actifs)

Grande capacité

Vitesse d’étiquetage et d’écriture

Sécurité

Durée de vie

Grande souplesse de positionnement

Moindre sensibilité aux conditions environnementales

Inconvénients :

Malgré tous les avantages de la RFID, le code barre reste très répandu. Voici quelques

raisons de cette réticence à la RFID.

Coût

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Distance de communication limitée à 50cm en France compte tenu des niveaux de puissance

autorisée

Perturbation par l’environnement physique

Sensibilité aux ondes électromagnétiques parasites

3.5. Les applications de la technologie RFID

A chaque fréquence son usage

Chaque fréquence offrant des performances différentes, nous pouvons attribuer à chaque

application la fréquence la plus adaptée.

Basse fréquence

identification animaux de compagnie

traçabilité de fûts de bière

contrôle d’accès par badge de proximité

système de clé électronique « sans serrure » sur certains modèles automobiles

Haute fréquence

traçabilité des livres dans les bibliothèques

localisation des bagages dans les aéroports

contrôle d’accès à des bâtiments sensibles

Ultra haute fréquence

traçabilité des palettes et containers dans les entrepôts et les docks

Hyper haute fréquence contrôle d’accès à longue distance des véhicules

Contrôle d'accès

Les applications de la RFID sont principalement des contrôles d'accès. En voici quelques

exemples.

Transport publique : Navigo

Passeport biométrique Accès aux bases de données des policiers dans la ville de Mexico

Accès aux bibliothèques

Carte de crédit (équivalent Monéo en France) à Hong Kong et aux Pays-Bas

Traçabilité


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o Les activités logistiques telles que les suivis industriels en chaîne de montage, les

inventaires, la saisie automatique d’une liste de produits achetés ou sortis du stock utilisent

de plus en plus la technologie RFID, notamment pour ses possibilités de non visibilité entre

lecteur et tag. Le coût élevé des tags RFID permet cependant la conservation des

technologies codes barres.

Transmission de données

o Les tags de type actif apportent une grande aide aux scientifiques. Ils peuvent ainsi mettre

en place un système de relevés autonomes dans les climats les plus extrèmes. Par exemple,

un tag placé dans un volcan, ou dans un milieu polaire pourra relever la température ou

d'autres types de données à intervalles de temps réguliers. Le tag pouvant stocker des

données, ces relevés seront sauvegardés au sein du tag.


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II- RFID dans l’automatisme industriel :

1- Pourquoi RFID dans les systèmes automatisé de production :

L’identification automatique par radiofréquences (RFID) s’engage peu à peu sur le terrain de la

grande distribution et de la logistique. Mais bien avant l’essor de ces applications, la technologie a faitses preuves dans le domaine industriel et surtout dans l’automatisme. Et depuis, les applications se

sont là aussi multipliées. Sur les chaînes de production, lecteurs et étiquettes participent discrètement

au suivi des opérations, à la traçabilité, à l’identification des outils, et même à la maintenance. Pour

répondre à ces applications, les producteurs ont développé des produits spécifiques. Robustes, faciles

à intégrer et capables de communiquer avec tout le reste de la chaîne, ils ont su s’adapter aux

contraintes industrielles, toutefois Les producteurs de biens industriels subissent constamment des

pressions pour réduire les coûts de leurs produits et fournir une plus grande plus-value à leurs clients

grâce à des pratiques de production juste-à-temps ou encore réduites, dans l'ordre de fabrication.

Les systèmes RFID leur simplifient grandement la tâche en permettant un suivi efficace des pièces et

des produits finis dans la chaine de production, en passant par l'entrepôt, tout en s'interfaçant en

toute transparence avec les systèmes de gestion d'entrepôt (WMS) et de gestion des ressources de

l'entreprise (ERP). Les solutions d'impression RFID et de codes à barres aident à protéger les

environnements industriels des erreurs.

La technologie RFID dans les systèmes de production automatisée permet :

Détection d’erreurs

Suivi, Traçabilité et Contrôle pour l’ensemble de la production

Implantation rapide

Intégration aux systèmes MES, MRP et ERP existants

L’identification et la reconnaissance dans la chaine de production

Les lecteurs et les étiquettes RFID sont couramment utilisés dans le suivi des opérations de production.Ils participent aussi à la gestion des outils et à leur maintenance.


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2- L’intégration de RFID dans les systèmes de production automatisée :

Si de nombreuses entreprises sont confrontées à la nécessité d’améliorer leurs processus et leur

efficacité, la plupart d’entre elles ignorent comment les fonctionnalités qu’offre la technologie RFID

peuvent les y aider. Elles voient plutôt la RFID comme une technologie bien à part, onéreuse à mettre

en œuvre et pouvant engendrer d’importants temps d’immobilisation.

En réalité, il s’agit d’une technologie de collecte des données relativement simple à déployer, qui

s’intègre facilement aux systèmes de collecte de données existantes, requiert un temps

d’immobilisation minimal et offre des avantages et des retours sur investissement au-delà de toute

attente.

Si l’entreprise dispose déjà d’un système de collecte des données intégré à un système WMS ou ERP et

souhaite accroître son efficacité, si les codes à barres ne contiennent pas suffisamment d’informations

à son goût ou si elle a de nouvelles obligations à satisfaire en matière d’étiquetage, alors elle est prête

pour la RFID.

Demandant un minimum de réorganisation des processus, cette technologie peut apporter à

l’environnement de fabrication et de distribution des avantages hors pair. La technologie RFID distingue la Low Frequency (LF), la High Frequency (HF – haute fréquence) et

l’Ultra High Frequency (UHF – ultrahaute fréquence). La technologie HF (fréquence de 13,56 MHz) est

quasiment insensible aux perturbations électromagnétiques. La version UHF (865…868 MHz) est

habituellement utilisée dans des applications où une distance plus élevée de la tête d’écriture/lecture

jusqu’au tag (étiquette électronique) est exigée et est particulièrement approprié pour l’identification

de marchandises en vrac, comme dans la logistique.

En fonction de la position d’identification dans la chaîne de production ou logistique, il est même

possible d’utiliser ces deux technologies parallèlement.

a- Les composantes nécessaires de RFID dans un système de productions :

Les étiquettes :

L’étiquette RFID, appelé également transpondeur, comporte un microprocesseur, plus ou moins

puissant, dotée d’une mémoire et connecté à une antenne bobinée. L’ensemble est logé dans un

boîtier ou inséré entre deux films de matière plastique, voir entre deux épaisseurs de papier, ce qui

permet alors d’assurer, au moins à titre transitoire, la fonction « code barre » de l’étiquette à laquelle

le système RFID est appelée à se substituer.

La taille des étiquettes RFID est éminemment variable selon les applications. Elle dépend de la capacité

de traitement du processeur, de la distance entre le lecteur et les étiquettes, de l’environnement de

travail…, pour les systèmes de production automatisée les étiquettes plaquées sur les pièces en cours

de production sont les plus encombrantes.


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Lecteur :

Ou scanneur, qui renvoie une onde électromagnétique porteuse d’un signal en direction des objets à identifier

des objets à ou à controler. En retour, le lecteur reçoit l’information renvoyée par ces objets, qu’il la renvoie a

son tour au système d’automatisation et supervison.

Il existe deux modes principaux de lecteur : Lecteur inductif, Lecteur optique

Généralement les lecteurs optiques sont plus rapides que ceux inductifs, donc ils sont souvent

utilisés dans les chaines de production rapide. Il peut y avoir des perturbations au niveau du circuit magnétique entre le lecteur et les

étiquettes.


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Le tableau suivant montre les différents types de lectures et leurs avantages :

b- La valeur ajoutée de la technologie RFID dans les systèmes automatisés de production : RFID dans la production : traçabilité + exclusion d’erreurs + gain de temps = économie de frais

Comme toujours plus de produits sont fabriqués suivant les besoins du client, RFID offre une

transparence complète qui permet d’exclure des erreurs dans des processus de production et de

réaliser un gain de temps, par exemple dans l’industrie de l’automobile chacun désire une voiture

conçue et équipée suivant ses désirs …

En outre il est possible d’effectuer un contrôle de l’étanchéité de voitures par des tags dans lesquels

sont intégrés des capteurs d’humidité.

RFID dans des machines : traçabilité = éviter le plagiat par des pièces de rechange d’une

qualité inférieure

Le RFID est également utilisé dans des pièces de rechange (p.ex. des filtres, des paliers, …) de

machines. Par l’intégration d’un tag dans une pièce de rechange, le constructeur de machines a la

certitude que seulement des pièces de rechange originales peuvent être échangées ce qui fait qu’il est

impossible ou nettement plus difficile de copier une machine.

Portée Bus de terrain Capacité destockage TAG

Identification de codes1D et 2D pour lasurveillance de process. Jusqu’à 2m

RS 232

EthernetTCP/IPAS-iProfibus

Codes à barres 1D,

Codes DataMatrix 2D

Identificationdans les systèmesde convoyage guidé.

Jusqu’à 100mm RS 232EthernetTCP/IPAS-iProfibus

16 Bits

Identification dansles systèmes de

convoyage.Grands volumes dedonnées, haute vitesse.

Jusqu’à 60mm RS 232EthernetTCP/IPAS-iProfibus

32 KB

Identification enproduction et logistique.Grandes portées,beaucoup de TAG.

Jusqu’à 10m RS 232EthernetTCP/IPAS-iProfibus

240 bits EPC512 bits

Utilisateur


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III. Application de la « RFID » dans l’automate « SIEMENS» :

Un système RFID est basé sur trois composants principaux :

un lecteur (station de lecture /écriture) qui capte et transmet l’information

une antenne radio ; une étiquette électronique.

3.1 Lecteurs (station de lecture /écriture) avec leurs antennes:

3.2 Étiquettes électronique :


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Tableau donnant l’ensemble des combinaisons possible des lecteurs et les antennes avec les

transpondeurs :

3.3 Le module de communication RF120C pour SIMATIC S7-1200 :

Le module de communication RF120C est un module pour automates SIMATIC S7-1200. Le RF120C estutilisable sur SIMATIC S7-1200 comme périphérie centralisée.


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Module de communication permettant la connexion directe des systèmes d'identification SIMATIC à

SIMATIC S7-1200

Le RF120C est un module pour les contrôleurs SIMATIC S7-1200.

Le RF120C peut être utilisé comme central I/O dans un SIMATIC S7-1200. Lors de l'utilisation des modules de communication avec un SIMATIC S7-1200, il y a une mondiale

Bibliothèque de blocs fonctionnels disponibles pour vous. Un seul lecteur ou dispositif de lecture d'un

code à l'aide d'un RS-422 peuvent être utilisés avec un module de communication RF120C. Lecteurs

RFID et les lecteurs de codes à partir de ce qui suit familles de produits peuvent être utilisés avec le

RF120C:

● RF200

● RF300

● RF600

● MV400 lecteur du code

● MOBY D

● MOBY U

3.4 Propriétés :

Un SIMATIC S7-1200 est nécessaire pour pouvoir utiliser le RF120C.

Le module de communication RF120C permet d'adresser physiquement les données sur les

transpondeurs. Ce type d'adressage est également appelé adressage normal.

Un Hardware Support Package (HSP) permet d'ajouter le module RF120C au catalogue du TIA

Portal. Vous pourrez alors configurer et paramétrer le module sous TIA Portal.

L'automate SIMATIC S7-1200 permet d'exploiter au plus trois RF120C en parallèle.

IL n'existe sinon pas de restriction concernant l'emploi avec d'autres modules de la gamme

SIMATIC S7-1200.

Degré de protection IP20

Intégration dans une installation avec câbles standard

Interface utilisateur standardisée pour technique d'identification avec blocs fonctionnels

faciles à utiliser

3.5 Installation, Configuration et Intégration de SIMATIC S7-1200 avec RF120C :

Installation :

Le SIMATIC S7-1200 qui se monte sur un porte-module, est constitué des composants suivants :

● SIMATIC S7-1200


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● Bloc d'alimentation

● Jusqu'à 3 modules de communication (CM) ; RF120C p. ex.

● Jusqu'à 8 modules de signalisation (SM)

On peut ainsi adapter avec précision l'extension aux besoins réels. Simple à manier, le SIMATIC S7-

1200 est le garant d'une mise en service et maintenance rapides.

Configuration :

La figure ci-après représente le SIMATIC S7-1200 avec 3 modules de communication RF120C.


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C’est la Configuration maximale de RF120C sur un SIMATIC S7-1200.

Des configurations de grande envergure sont réalisables à l'aide d'une installation PROFIBUS/PROFINET

avec divers modules de communication SIMATIC

Intégration :

La figure suivante montre l'intégration du RF120C dans un système d'automatisation SIMATIC S7-1200.

L'intégration du RF120C dans la configuration matérielle SIMATIC S7-1200 se fait via un HSP. Le RF120C

peut ensuite être configuré avec la configuration d'appareils du TIA Portal. Le HSP se trouve sur le DVD

"RFID Systems Software & Documentation" ou sur Internet sur le Site Internet d'assistance

(http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/23183356).

3.6 Alimentation externe du module RF120C :

Le connecteur femelle à 3 points pour l'alimentation externe DC 24 V se trouve sur le dessus du

module. Cette alimentation fournit la tension requise au plot. Le connecteur mâle correspondant avec

bornes à vis fait partie de la fourniture. En cas de surcharge, le RF120C coupe l'alimentation du plot etsignale la coupure à la CPU.

Le RF120C est alimenté via le bus de fond de panier et peut être adressé et mis en service par le

SIMATIC S7-1200 sans alimentation externe.

① bloc de connexion monté

pour l'alimentation DC 24 V du

plot

http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/23183356http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/23183356http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/23183356http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/23183356


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3.7 Brochage du connecteur femelle :


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3.8 Configuration avec TIA Portal :

Le RF120C se configure à l'aide du TIA Portal. Pour ce faire on ajoute le RF120C par 'glisser-déposer' du

catalogue de matériel à la configuration d'appareils.

3.9 Paramétrage via la configuration d'appareils :

Vous pouvez définir les paramètres du plot connecté au RF120C via la fenêtre des propriétés du

RF120C. L'option de menu "Paramètres" permet de définir les paramètres spécifiques du plot de

lecture/écriture. En cas d'utilisation de RF180C et d'ASM 456, vous devez également spécifier ces

paramètres dans le bloc de réinitialisation de l'application (voir Annexe B). Il n'est ainsi pas nécessaire,

lors de l'utilisation du RF120C, d'effectuer d'autres paramétrages du plot RFID dans le programme.

Pour des raisons de compatibilité avec les modules de communication RF180C et ASM 456, vous avez

Communications modules

Ident système

RF120C

6GT2 002-0LA00


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également la possibilité d'effectuer le paramétrage du RF120C via des blocs de réinitialisation

spécifiques (voir Annexe B).

L'option de menu principal "Paramètres" est subdivisée en deux menus :

Reader

Reader système

Reader type (uniquement pour RF600)

1. Menu READER :

Le menu "READER" comprend les sous-menus suivants :

Diagnostic: permet de spécifier l'affichage des messages de diagnostic du matériel.

Système de READER : sélection du système RFID connecté. Le sous-menu " READER SYSTEM "est adapté en fonction du choix effectué.


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Sous-menu : Diagnostic :

Possibilités de paramétrage :

aucune

Aucune alarme, hormis le diagnostic standard, n'est générée.

Hard Errors

Des alarmes sont générées pour les événements étendus suivants :

– Défaut matériel (test de mémoire)

– Défaut du firmware (somme de contrôle)

– Coupure de la connexion au READER

– Court-circuit/coupure, si pris en charge par le matériel

Menu : READER SYSTEM :

Ce menu permet de définir tous les paramètres spécifiés du système RFID sélectionné


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Ce tableau contient les paramètres standards pour tous les systèmes d’identification :

Instructions d’identification :

Pour être en mesure de faire fonctionner le RF120C avec divers systèmes Ident, TIA portal fournit une

bibliothèque qui contient diverses instructions Ident.


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Le tableau suivant contient toutes les instructions d'Ident et les éléments du programme de la

bibliothèque.

Exemple de bloc fonctionnel (FB)

Le graphique ci-après montre un exemple de FB avec paramètres d'entrée et de sortie tels qu'on les

trouve sur tous les blocs fonctionnels.


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Paramètres d'entrée :

EN

Entrée de validation

EXECUTE

Cette entrée doit recevoir un front positif pour que le bloc exécute la commande.

HW_CONNECT

Variable globale pour adresser le plot/canal et synchroniser les blocs d'application. Cette variable doit

être créée et adressée une fois pour chaque RF120C connecté. HW_CONNECT doit toujours être

transmis aux blocs fonctionnels pour adresser le RF120C correspondant.

Paramètres de sortie

DONE (Bool)

La tâche a été exécutée. En cas de résultat positif, le paramètre est mis à 1.

ERROR (Bool)

La tâche s'est terminée avec une erreur. Le code d'erreur est affiché par STATUS.

BUSY (Bool)

La tâche est en cours d'exécution.

STATUS (DWORD)

Affiche le message d'erreur lorsque le bit ERROR est à 1.

PRESENCE (Bool)

Ce bit signale la présence d'un transpondeur. La valeur affichée est mise à jour à chaque appel du

bloc.

ENO

Sortie de validation


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Write

Le bloc "Write" inscrit une fois les données du tampon "IDENT_DATA" sur le transpondeur.

L'adresse physique et la longueur des données sont fournies par les paramètres "ADR_TAG" et

"LEN_DATA". Une tâche permet d'écrire au plus 1024 octets.

Informations sur le bloc fonctionnel "Write"

Read_EPC-ID

Le bloc "Read_EPC-ID" lit l'EPC-ID du transpondeur RF600. Le paramètre "LEN_DATA" spécifie la

longueur de l'EPC-ID à lire. Le bloc est exclusivement conçu pour le mode Singletag.


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Informations sur le bloc fonctionnel "Read_EPC-ID"

Write_EPC-ID

Le bloc "Write_EPC-ID" écrase l'EPC-ID du transpondeur RF600. Le paramètre "LEN_DATA" spécifie

la longueur de l'EPC-ID à écrire. Le bloc est exclusivement conçu pour le mode Singletag.

Informations sur le bloc fonctionnel "Write_EPC-ID"

Set_Ant

Le bloc "Set_Ant" permet d'activer et de désactiver des antennes. Il existe différents blocs

fonctionnels pour RF300 et RF600. Le bloc "Set_Ant_RF300" est également utilisable pour RF200 et

MOBY U.

Set_Ant_RF300


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Espace d'adressage des variantes de transpondeur/MDS selon ISO 15693 pour RF200, RF300 et

MOBY D :

L'adressage des mémoires de données est linéaire, de l'adresse 0000 (ou de l'adresse de début

spécifiée) à l'adresse de fin. Le CM ou le plot détecte automatiquement la taille de la mémoire sur

le transpondeur. Si l'adresse de fin sur le transpondeur est dépassée, l'utilisateur en est informé

par un message d'erreur.


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IV- Conclusion :

En cette période de crise actuelle, la technologie RFID constitue la solution permettant aux entreprises

de réduire leurs coûts et d’augmenter leur productivité.

Il est estimé que 60% des personnes travaillant dans les entrepôts passent leur temps à valider descodes-barres. Les éléments à identifier doivent être parfaitement alignés et ils ne peuvent être lus

qu’individuellement. La technologie RFID apporte la solution longuement attendue. Avec le RFID,

aucun contact ni champ de vision n’est requis pour la lecture. Un lecteur RFID peut également lire des

centaines d’étiquettes simultanément, ce qui est beaucoup plus efficace et pratique que le code-

barres. De plus, une puce RFID peut contenir en moyenne 64 fois plus d’informations et sa mémoire

est réinscriptible à volonté. Les radio-étiquettes sont disponibles sous différents formats, adaptés aux

besoins et utilisations multiples. Ainsi, il peut s’agir de simples étiquettes autocollantes, des étiquettes

renforcées pour les environnements difficiles ou même des étiquettes intégrées dans le papier pour les

factures ou bons de commandes.

Documents

Rapport Technologie RFID dans L'automatisme industrielle