“我們對延長(cháng)了中壓柜的使用壽命感到非常自豪?！盨witchGear公司（SGC）的所有者和CEO——Sophie Vandoorne滿(mǎn)意地說(shuō)道。SGC是一家來(lái)自比利時(shí)的中壓柜制造商，主要開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)用于室內、外應用的中壓柜，并以“專(zhuān)為經(jīng)久、耐用制造”為經(jīng)營(yíng)座右銘，其在全球范圍內可提供包含電氣開(kāi)關(guān)柜組件、中壓電機、風(fēng)力發(fā)電機等設備，被廣泛應用于工廠(chǎng)、醫院、農業(yè)、園藝和其他領(lǐng)域。

SGC的中壓柜可以將3～36kV的中壓轉換成231V、400V、690V的低壓。當出現短路或者過(guò)電壓的情況，此中壓柜可以通過(guò)帶集成熔斷器或者斷路器的隔離開(kāi)關(guān)，確保電路被斷開(kāi)，起到保護作用。在此過(guò)程中，SGC榮獲專(zhuān)利的“滅弧裝置”也可確保操作人員100%的安全。

幾年前，SGC主要致力于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)DF-2模塊化中壓柜?？蛻?hù)根據自身的需求組合不同的模塊，例如變壓器、測量單元、配電板和其他組件。一旦發(fā)生問(wèn)題諸如電流泄漏的問(wèn)題，則可能會(huì )引起電弧火焰，導致其中一個(gè)模塊爆炸，在這種情況下必須更換掉爆炸的模塊。由于整套開(kāi)關(guān)設備的使用壽命通常超過(guò)30年，因此采用DF-2模塊化中壓柜的解決方案是較為經(jīng)濟可行的。

然而，市場(chǎng)需要性?xún)r(jià)比更高的解決方案，同時(shí)不影響安全。隨后SGC開(kāi)發(fā)了DR-/DT-6系列產(chǎn)通過(guò)可編程BL20網(wǎng)關(guān)，圖爾克能夠提供接管控制任務(wù)的解決方案，從而獨立于更高級的系統運行方式，此系統通過(guò)TCP/IP與SGC的ERP系統進(jìn)行通訊。

★圖爾克（天津）傳感器有限公司品。這些緊湊型單元模塊將中壓柜的不同功能組合在一個(gè)外殼中，形成環(huán)網(wǎng)柜 (RMU)。最初SGC生產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜時(shí)主要采用單件生產(chǎn)模式。然而，隨著(zhù)供應需求的增加，需要一條自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，將手動(dòng)操作降到最低，以便經(jīng)濟地生產(chǎn)RMU。

巨大的產(chǎn)品差異需要智能化生產(chǎn)

從獨立型（結合不同的開(kāi)關(guān)柜功能）到可擴展單元，每個(gè)中壓柜都可以選擇是否攜帶“滅弧裝置”。如果使用手動(dòng)操作生產(chǎn)，種類(lèi)繁多的產(chǎn)品需要在生產(chǎn)文檔中進(jìn)行最大程度的維護，尤其是RMU在生產(chǎn)過(guò)程中、后期必須進(jìn)行的測試。

為確保RMU不受高度復雜性的影響，進(jìn)行高效、無(wú)誤的生產(chǎn)，SGC決定采用RFID系統。這需要在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)使用一次性識別碼來(lái)識別每個(gè)RMU。因此，來(lái)自ERP系統的所有相關(guān)數據都與該識別碼進(jìn)行連接，并在生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)現隨時(shí)可用。

SGC負責產(chǎn)品的工程師Patrick De Clercq很快就否決了使用條形碼識別產(chǎn)品的這一做法。他希望可以避免手動(dòng)讀取過(guò)程，從而最終實(shí)現一個(gè)準確無(wú)誤解讀識別碼的系統。在現有環(huán)境中，存在許多不銹鋼反射面和不斷變化的光照條件，而RFID解決方案要優(yōu)于光學(xué)傳感器系統。

UHF系統具備大檢測距離

僅靠HF技術(shù)可達到70cm的最大讀寫(xiě)距離是遠遠不夠的。開(kāi)關(guān)柜的尺寸變化很大，因此無(wú)法確定標簽的精確位置來(lái)確保使用HF讀寫(xiě)頭可靠讀取信息?！按送?，在后期生產(chǎn)階段，多個(gè)產(chǎn)品被放置在一個(gè)滑撬上，而這些產(chǎn)品信息都必須被記錄?！?PatrickDe Clercq解釋了他選擇使用大檢測距離的UHF系統的原因。在項目實(shí)施期間，Patrick De Clercq和他的團隊共測試了多家制造商的UHF系統。

UHF系統需具備提供TCP/IP連接的能力，以便與公司ERP系統建立連接，形成DF-One系統，由提供者內部IT團隊針對SGC需求進(jìn)行編程，并根據不斷變化的需求進(jìn)行多次修改。同時(shí)，該系統接管了MRP系統的物料需求計劃和管理任務(wù)。

盡管圖爾克的UHF讀寫(xiě)頭沒(méi)有提供集成的TCP/IP接口，但是圖爾克可以通過(guò)結合其BL20 RFID接口和I/O系統來(lái)滿(mǎn)足GSC的需求。此外，通過(guò)可編程BL20網(wǎng)關(guān)，圖爾克能夠提供接管控制任務(wù)的解決方案，從而獨立于更高級的系統運行方式，此系統通過(guò)TCP/IP與SGC的ERP系統進(jìn)行通訊?！拔覀兿胍粋€(gè)能夠獨立運行的解決方案，只需要與ERP系統交換必要的信息?！?Patrick De Clercq解釋道。

SGC通過(guò)只允許BL20-RFID接口的一個(gè)讀寫(xiě)頭進(jìn)行讀取，從而最大限度降低雙重讀取的風(fēng)險。TurckMultiprox是圖爾克在比利時(shí)的子公司，在整個(gè)項目過(guò)程中為SGC提供支持，并負責使用Codesys對系統進(jìn)行編程。

利用34個(gè)UHF讀寫(xiě)頭，SGC現在能夠在生產(chǎn)線(xiàn)的所有生產(chǎn)階段檢測產(chǎn)品，包含一個(gè)初始讀寫(xiě)頭檢測原材料在全自動(dòng)化的運送倉庫中的庫存。此外讀寫(xiě)頭還被安裝在每個(gè)工作場(chǎng)所，例如裝配區、焊接機器人、測試站、泄漏測試系統。根據特定工作站所需的檢測距離，可使用Q120UHF讀寫(xiě)頭或者具備更大檢測距離的Q175 UHF讀寫(xiě)頭。

更快、更可靠的測試功能

“RFID系統最大的好處是更好的靈活性、更高的安全性、每個(gè)生產(chǎn)步驟的永久可追溯性以及最少的必需手動(dòng)操作步驟?！盨ophie Vandoorne解釋道。在開(kāi)關(guān)柜焊接前，首先需進(jìn)行關(guān)鍵反彈測試和電阻試驗，隨后開(kāi)關(guān)柜被密封。除了機械測試外，還必須記錄各種不同的電氣測試結果。不僅僅記錄測試結果和由RFID發(fā)布的后續生產(chǎn)步驟，而且測試系統也從ERP系統中獲取當前產(chǎn)品的相關(guān)測試參數。相比于以前手動(dòng)讀取和設置參數的測試過(guò)程，此RFID系統進(jìn)行的自動(dòng)測試更安全、更快速、更經(jīng)濟。

新的生產(chǎn)系統更加靈活。因此，可以提前制造配電板的部件，并且如果買(mǎi)入部件緊缺或者必須給予其他產(chǎn)品更高的優(yōu)先權，則可以預先進(jìn)行存儲。

標簽本身通過(guò)ERP系統創(chuàng )建，并安裝在半成品的底部。該標簽包含一個(gè)序列號，序列號在制造和成功測試后與RMU的唯一序列號相關(guān)聯(lián)。

Patrick De Clercq認為使用該系統甚至有更大的優(yōu)化可能：“在SGC，我們希望未來(lái)能夠掌握每個(gè)生產(chǎn)步驟所需的時(shí)間，以便更精確地計算各個(gè)生產(chǎn)步驟和制造模塊的時(shí)間與成本?！蓖ㄟ^(guò)額外的自動(dòng)化，該讀取信息既可以快速確定在哪個(gè)過(guò)程產(chǎn)生最高的生產(chǎn)成本，還能夠更容易地確定可能的錯誤源。對此，Patrick De Clercq對結果非常滿(mǎn)意：“我們正在考慮在SGC的下屬公司Mevoco的生產(chǎn)線(xiàn)安裝類(lèi)似的系統?！?/span>

 摘自《自動(dòng)化博覽》2018年5月刊