“我们对延长了中压柜的使用寿命感到非常自豪。”SwitchGear公司（SGC）的所有者和CEO——Sophie Vandoorne满意地说道。SGC是一家来自比利时的中压柜制造商，主要开发和生产用于室内、外应用的中压柜，并以“专为经久、耐用制造”为经营座右铭，其在全球范围内可提供包含电气开关柜组件、中压电机、风力发电机等设备，被广泛应用于工厂、医院、农业、园艺和其他领域。

SGC的中压柜可以将3～36kV的中压转换成231V、400V、690V的低压。当出现短路或者过电压的情况，此中压柜可以通过带集成熔断器或者断路器的隔离开关，确保电路被断开，起到保护作用。在此过程中，SGC荣获专利的“灭弧装置”也可确保操作人员100%的安全。

几年前，SGC主要致力于开发和生产DF-2模块化中压柜。客户根据自身的需求组合不同的模块，例如变压器、测量单元、配电板和其他组件。一旦发生问题诸如电流泄漏的问题，则可能会引起电弧火焰，导致其中一个模块爆炸，在这种情况下必须更换掉爆炸的模块。由于整套开关设备的使用寿命通常超过30年，因此采用DF-2模块化中压柜的解决方案是较为经济可行的。

然而，市场需要性价比更高的解决方案，同时不影响安全。随后SGC开发了DR-/DT-6系列产通过可编程BL20网关，图尔克能够提供接管控制任务的解决方案，从而独立于更高级的系统运行方式，此系统通过TCP/IP与SGC的ERP系统进行通讯。

★图尔克（天津）传感器有限公司品。这些紧凑型单元模块将中压柜的不同功能组合在一个外壳中，形成环网柜 (RMU)。最初SGC生产环网柜时主要采用单件生产模式。然而，随着供应需求的增加，需要一条自动化生产线，将手动操作降到最低，以便经济地生产RMU。

巨大的产品差异需要智能化生产

从独立型（结合不同的开关柜功能）到可扩展单元，每个中压柜都可以选择是否携带“灭弧装置”。如果使用手动操作生产，种类繁多的产品需要在生产文档中进行最大程度的维护，尤其是RMU在生产过程中、后期必须进行的测试。

为确保RMU不受高度复杂性的影响，进行高效、无误的生产，SGC决定采用RFID系统。这需要在生产过程中随时使用一次性识别码来识别每个RMU。因此，来自ERP系统的所有相关数据都与该识别码进行连接，并在生产环境中实现随时可用。

SGC负责产品的工程师Patrick De Clercq很快就否决了使用条形码识别产品的这一做法。他希望可以避免手动读取过程，从而最终实现一个准确无误解读识别码的系统。在现有环境中，存在许多不锈钢反射面和不断变化的光照条件，而RFID解决方案要优于光学传感器系统。

UHF系统具备大检测距离

仅靠HF技术可达到70cm的最大读写距离是远远不够的。开关柜的尺寸变化很大，因此无法确定标签的精确位置来确保使用HF读写头可靠读取信息。“此外，在后期生产阶段，多个产品被放置在一个滑撬上，而这些产品信息都必须被记录。” PatrickDe Clercq解释了他选择使用大检测距离的UHF系统的原因。在项目实施期间，Patrick De Clercq和他的团队共测试了多家制造商的UHF系统。

UHF系统需具备提供TCP/IP连接的能力，以便与公司ERP系统建立连接，形成DF-One系统，由提供者内部IT团队针对SGC需求进行编程，并根据不断变化的需求进行多次修改。同时，该系统接管了MRP系统的物料需求计划和管理任务。

尽管图尔克的UHF读写头没有提供集成的TCP/IP接口，但是图尔克可以通过结合其BL20 RFID接口和I/O系统来满足GSC的需求。此外，通过可编程BL20网关，图尔克能够提供接管控制任务的解决方案，从而独立于更高级的系统运行方式，此系统通过TCP/IP与SGC的ERP系统进行通讯。“我们想要一个能够独立运行的解决方案，只需要与ERP系统交换必要的信息。” Patrick De Clercq解释道。

SGC通过只允许BL20-RFID接口的一个读写头进行读取，从而最大限度降低双重读取的风险。TurckMultiprox是图尔克在比利时的子公司，在整个项目过程中为SGC提供支持，并负责使用Codesys对系统进行编程。

利用34个UHF读写头，SGC现在能够在生产线的所有生产阶段检测产品，包含一个初始读写头检测原材料在全自动化的运送仓库中的库存。此外读写头还被安装在每个工作场所，例如装配区、焊接机器人、测试站、泄漏测试系统。根据特定工作站所需的检测距离，可使用Q120UHF读写头或者具备更大检测距离的Q175 UHF读写头。

更快、更可靠的测试功能

“RFID系统最大的好处是更好的灵活性、更高的安全性、每个生产步骤的永久可追溯性以及最少的必需手动操作步骤。”Sophie Vandoorne解释道。在开关柜焊接前，首先需进行关键反弹测试和电阻试验，随后开关柜被密封。除了机械测试外，还必须记录各种不同的电气测试结果。不仅仅记录测试结果和由RFID发布的后续生产步骤，而且测试系统也从ERP系统中获取当前产品的相关测试参数。相比于以前手动读取和设置参数的测试过程，此RFID系统进行的自动测试更安全、更快速、更经济。

新的生产系统更加灵活。因此，可以提前制造配电板的部件，并且如果买入部件紧缺或者必须给予其他产品更高的优先权，则可以预先进行存储。

标签本身通过ERP系统创建，并安装在半成品的底部。该标签包含一个序列号，序列号在制造和成功测试后与RMU的唯一序列号相关联。

Patrick De Clercq认为使用该系统甚至有更大的优化可能：“在SGC，我们希望未来能够掌握每个生产步骤所需的时间，以便更精确地计算各个生产步骤和制造模块的时间与成本。”通过额外的自动化，该读取信息既可以快速确定在哪个过程产生最高的生产成本，还能够更容易地确定可能的错误源。对此，Patrick De Clercq对结果非常满意：“我们正在考虑在SGC的下属公司Mevoco的生产线安装类似的系统。”

 摘自《自动化博览》2018年5月刊