Einfache Inbetriebnahme ohne Konfigurationsaufwand
Bild 02: Fertigungslinie im Viessmann-Climate-Solutions-Werk in Allendorf. (Quelle: Phoenix Contact)
Bild 03: Prüfstand mit den verschiedenen Stationen zur Werkstückprüfung: An jeder Prüfstation befindet sich ein „NearFi“-Koppler zur kontaktlosen Datenübertragung. (Quelle: Phoenix Contact)
Bild 04: An jedem Werkstückträger ist ebenfalls ein „NearFi“-Koppler zur kontaktlosen Datenübertragung montiert.(Quelle: Phoenix Contact)
Bild 05: Mit „NearFi“-Kopplern können Energie- (24 V, 2 A) und Echtzeit-Ethernet-Daten (100 Mbit/s, vollduplex) über einen Luftspalt von einigen Zentimetern übertragen werden. (Quelle: Phoenix Contact)
Bild 06: Manuel Kluge ist überzeugt von der „NearFi“-Lösung zur kontaktlosen Ethernet-Echtzeitübertragung. (Quelle: Phoenix Contact)
Zum kontaktlosen Datenaustausch bedarf es stets zweier Geräte: einem Base- und einem Remote-Koppler. Diese lassen sich aus beliebigen Richtungen ebenso wie rotierend zueinander führen. Außerdem muss der Anwender die Geräte nicht exakt zentrieren; sie können sich mit einem Versatz oder einem tangentialen Winkel gegenüberstehen. Im Gegensatz dazu mussten Stecker und Buchse bei den bisher eingesetzten Steckverbindungen exakt gegenüber und parallel zueinander positioniert werden, weil die empfindlichen Stifte ansonsten schnell beschädigt wurden. Die geringen Anforderungen an die Positionierung der beiden Koppler beim „NearFi“-System vereinfachen die mechanische Konstruktion erheblich. Die umlaufende optische Signalisierung mit leuchtstarken LED zeigt die Betriebsbereitschaft der Koppelstrecke aus jedem Raumwinkel an (Bild 5).
Die „NearFi“-Koppler sind seit mehr als einem Jahr im Einsatz und das Resümee fällt positiv aus: Durch die Nutzung reduzieren sich Instandhaltungsaufwände und Wartungskosten entfallen, was die Anlagenverfügbarkeit erhöht. Geringere Wartungskosten und eine höhere Flexibilität in der Produktion verkürzen zudem die Amortisationszeit der Geräte. „Ein weiterer Vorteil der ,NearFi‘- Lösung liegt in der einfachen Inbetriebnahme ohne Konfigurationsaufwand“, berichtet Manuel Kluge (Bild 6). „Die Geräte müssen lediglich mit einer 24-Vund Profinet-Leitung angeschlossen werden und schon baut sich die Verbindung in wenigen Millisekunden auf.“ Die „NearFi“-Koppler übertragen das Ethernet-Protokoll mit einer Datenrate von 100 Mbit/s vollduplex und transparent.
Koexistenz mit vorhandenen Funktechnologien
In der industriellen Automatisierung basiert der Datenaustausch heute in der Regel auf Ethernet mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 100 Mbit/s. Bei einigen Übertragungsstandards – zum Beispiel Profinet IRT oder Ethercat – handelt es sich um sogenannte Echtzeitprotokolle, die eine Datenweiterleitung mit besonders niedriger Latenz erfordern. Die „NearFi“-Technologie ermöglicht eine kontaktlose und protokollunabhängige Ethernet-Verbindung ohne nennenswerte Latenzzeiten. Da die funkbasierte Datenkommunikation im Nahfeldbereich über einen geringen Abstand erfolgt, entsteht kein Störspektrum im Umfeld der Geräte. Somit lassen sich zahlreiche „NearFi“-Systeme parallel verwenden und eine Koexistenz mit vorhandenen Funktechnologien – beispielsweise Bluetooth und WLAN – ist gegeben.
Das umfangreiche Produktportfolio von Phoenix Contact beinhaltet seit mehr als 20 Jahren Wireless-Produkte. Die „NearFi“-Koppler erweisen sich dabei als ideale Lösung für bewegliche Anwendungen, bei denen Steckverbinder für die Ethernet-Übertragung zu störanfällig sind und zu häufigen Maschinenausfällen führen.
Die Vorteile von „NearFi“ auf einen Blick:
- Ethernet in Echtzeit: „NearFi“ leitet Ethernet-Daten mit einer Datenrate bis 100 Mbit/s latenzfrei weiter.
- Protokollunabhängigkeit: Anwender können alle bekannten Ethernet-Protokolle nutzen. Auch zukünftige Ethernet-Entwicklungen lassen sich mit „NearFi“ problemlos übertragen, was die Technologie zu einer langfristigen Investition macht.
- Induktive Energieweiterleitung: Die Koppler ermöglichen ebenfalls einen induktiven Energieaustausch. Aufgrund der aktiven Regelung wird die Leistung über den gesamten Arbeitsbereich konstant bei 50 W gehalten.
- Immunität gegen elektromagnetische Störungen und andere Funksysteme im Umfeld: Da die Funkkommunikation im Nahfeldbereich über einen geringen Abstand erfolgt, entsteht kein Störspektrum in der Umgebung der Geräte, sodass sich zahlreiche „NearFi“-Systeme parallel verwenden lassen und eine Koexistenz mit vorhandenen Funktechnologien gegeben ist. Auch industrielle Störspektren können die „NearFi“ Technologie nicht beeinflussen.
- Hohe Montagefreiheit: Die „NearFi“-Koppler können aus beliebigen Richtungen oder rotierend zueinander geführt werden. Sie müssen sich nicht exakt übereinander befinden. Es ist möglich, dass sie sich mit einem Versatz oder einem tangentialen Winkel gegenüberstehen.
Literatur
- Phoenix Contact Deutschland GmbH, Blomberg: www.phoenixcontact.com/wireless