NFC konfigurointirajapintana kaapeleiden ja adapterirasioiden sijasta – yksinkertaista ja älykästä

Koneen kehittämisessä tulee aika, jolloin yksittäiset anturit tarvitsevat hienosäätöä. Usein esiintyy epävarmuutta siitä, kuinka monta pulssia optimaaliseen sovellukseen tarvitaan. Ponnistelut ja turhautuminen ovat siis väistämättömiä. Oikeiden adapterien, parametrointityökalujen ja muiden työkalujen valitseminen anturisäätöön ei yleensä suju niin sujuvasti kuin haluttaisiin. Ongelmat jatkuvat, kun tarvittavaa kaapelia ei ole saatavilla. Ilman oikeaa kaapelia asetuskonfiguraatiota ei voida muuttaa eikä sovittaa. Wachendorff Automation GmbH & Co.KG on kehittänyt älykkään ja yksinkertaisen ratkaisun tämän kehitysvaiheen helpottamiseksi. Tavallisten adapterikaapelien ja parametrointityökalujen sijaan yritys päätti käyttää NFC-teknologiaa (Near Field Communication) konfigurointirajapintana kehittäessään uutta inkrementaalista enkooderia.

Wachendorff on keskisuuri omistajajohtoinen yritys, jonka pääkonttori sijaitsee Geisenheimissä lähellä Frankfurt am Mainia Saksassa. Yritys, joka on erikoistunut Saksassa valmistettujen enkooderien kehittämiseen ja tuotantoon, on kehittänyt maailman ensimmäisen inkrementaalisen enkooderin, joka voidaan konfiguroida yksilöllisesti älypuhelimen avulla. Yksilölliset ominaisuudet voidaan luoda ja tallentaa älypuhelinsovellukseen. Nämä asetukset voidaan nyt ladata enkooderiin NFC-teknologian avulla. NFC on matalatehoinen ja kontaktiton siirtoteknologia. WDGN-sarja käyttää NFC-sirua tämän vakiintuneen kommunikointitekniikan lisäämiseksi enkooderiin.

Luotettava ja korkea pulssinopeus generoidaan enkooderia varten erityisesti kehitetyllä anturitekniikalla. Samalla se on niin joustava, että mikä tahansa pulssinopeuden asettaminen on mahdollista, jopa yksi pulssi per kierros. Laitteet perustuvat patentoituun magneettiseen anturitekniikkaan, jonka tarkkuus ja resoluutio ovat korkeat. Erittäin tarkat mittaukset voidaan toteuttaa pieniinkin asennustiloihin, jopa 16 384 pulssia kierrosta kohti, ja teknologia mahdollistaa kompaktit ratkaisut alkaen 36 millimetristä.

Sovelluksen kautta tapahtuvan joustavan parametrien asettamisen ansiosta asiakas voi itse konfiguroida laitteen paikan päällä. Tämä lisää joustavuutta koneen kehittämisessä ja käyttöönotossa. Eri ohjaimia ja taajuusmuuttajia voidaan testata laitetta vaihtaen. Koneessa olevien laitteiden vaihto voidaan suorittaa erittäin joustavasti. Tämä vähentää varastointi- ja kuljetuskustannuksia, koska osia tarvitsee varastoida vähemmän. Virhetilaukset vähenevät minimiin. Erilaiset enkooderikonfiguraatiot voidaan tallentaa suoraan sovellukseen.

Wachendorffin erityisesti kehittämää yleistä ohjelmistoa voidaan käyttää anturityypistä riippumatta. Toiminnallisuus voidaan lisätä muihin anturi- ja aktuaattorijärjestelmiin, esimerkkeinä ominaisuuksien aktivointi tai tietojenvaihto.

Sovelluksen tekniikka perustuu Flutter-ohjelmistoon, joka on yhteensopiva sekä Applen että Androidin kanssa.

NFC-tekniikka on mukautettu menestyksekkäästi vaativiin teollisuusolosuhteisiin. Enkooderisarja, jonka tyypilliset halkaisijat ovat 36 mm ja 58 mm, koostuu akselienkoodereista ja onton akselin enkoodereista. Tuotetyypistä riippuen akselin kuormitus voi olla jopa 300 N. Käänteisen napaisuuden suojaus ja oikosulkusuojaus toimii koko jännitealueella DC 4,75 V – DC 32 V. Kaikki alan yleiset kiinnitysvaihtoehdot ovat käytettävissä. Enkooderit voidaan toimittaa M12-liittimellä tai kaapelilähdöllä sekä radiaali- että aksiaaliversioina. Lujatekoinen ruostumattomasta teräksestä valmistettu kotelo tarjoaa tyypistä riippuen IP67- ja IP69K-suojauksen ja akselitulon kohdalla IP65- tai jopa IP67-suojauksen. Vaihtoehtoihin kuuluvat myös korkea tärinän- ja iskunkestävyys sekä käyttölämpötila-alue −40 °C ... 85 °C, joten anturit soveltuvat hyvin käytettäväksi erittäin ankarissa teollisuusympäristöissä. Kannen uusi metalliseos suojaa paremmin magneettisilta vaikutuksilta ja tekee tuotannosta entistä ympäristöystävällisempää.

Myös tiedonsiirron turvallisuus on taattu. Enkooderin konfigurointi on mahdollista vain oikean salasanan avulla. Enkooderin tiedonsiirto on salattu, ja eritasoiset käyttöoikeudet on suojattu loppukäyttäjän PIN-koodeilla. Enkooderissa on useita muisteja. Senhetkinen konfiguraatio tallennetaan mikrokontrollerin sisäiseen muistiin ja NFC-muistiin.

Jos arvot ovat oikein, NFC-muistissa oleva konfiguraatio voidaan korvata halutulla konfiguraatiolla, ja tämä siirretään sisäiseen muistiin uudelleenkäynnistyksen jälkeen. Jos NFC-muistissa olevat tiedot ovat virheellisiä, ne nollataan sisäisen muistin viimeisimpiin oikeellisiin arvoihin. NFC-muistia käyttämällä konfigurointitiedot voidaan lukea ja päivittää, vaikka laite olisi kytketty pois päältä. Tämä on tärkeää helpon ja turvallisen käyttöönoton kannalta. Kaikki tiedot on suojattu ja salattu PIN-koodilla, vaikka laitteen virta olisi katkaistu.

Bluetooth- ja WLAN-teknologioihin verrattuna NFC-teknologian kantama on lyhyempi ja se kommunikoi lähikentässä. WLAN- ja Bluetooth-teknologioiden pidempi kantama tekee niistä alttiimpia häiriöille ja mahdollisesti alttiimpia hyökkäyksille. Molemmat ovat aktiivisia radiostandardeja, joissa lähetys voi tapahtua vain virran ollessa kytkettynä. NFC-teknologiassa parametrien konfigurointi voidaan suorittaa suoraan koneen luona, mikä auttaa rajoittamaan sen käyttöä. Koska NFC-moduuli kommunikoi passiivisesti, sen käyttö ei synnytä häiriöitä. NFC mahdollistaa langattoman ja jännitteettömän parametroinnin suoraan koneessa, mikä tekee sen käytöstä turvallisempaa ja yksinkertaisempaa.

Antenniratkaisua on testattu useilla toiminnallisilla prototyypeillä. Lisätestausta ja optimointia varten luotiin useita antennimalleja, joita hankittiin tuotantomäärinä. Niiden avulla testattiin vastaanoton laatua, älypuhelimen ja antennin välistä etäisyyttä ja viestinnän luotettavuutta. Näin löydettiin paras mahdollinen antennin kantaman ja tilantarpeen välinen suhde.

Kehitetty ratkaisu tarjoaa riittävästi muistia nykyisiä tarpeita varten ja riittävästi kasvuvaraa tulevia laajennuksia varten. Antennilayout on optimoitu siten, että antenni mahtuu 20 mm x 17 mm:n piirilevylle ja tarjoaa silti luotettavan lähetyksen maksimietäisyydelle.

Tämä kortti on liitetty anturikorttiin lattakaapelilla ja erityisillä lukittavilla liittimillä. Tämä lukitus on tarpeen korkean mekaanisen kestävyyden mahdollistamiseksi.

WDGN on optimaalinen ja yksinkertainen vaihtoehto asiakkaille, joille muuten yleisesti käytetty IO-Link-viestintästandardi ei sovellu.

Vastakehitetystä WDGN-sarjasta on saatavana kaksi versiota. Perusversiossa on inkrementaalisen enkooderin vakiokanavat (A, B, N) sekä invertoidut kanavat. Parannettu versio on edistyneempi. Tässä voidaan konfiguroida neljä kanavaa toisistaan riippumatta.

Uusi tekniikka säästää helposti kustannuksia ja aikaa sekä edistää kestävää kehitystä.

"WDGN-sarjamme tavoitteena on tarjota asiakkaillemme uusia vaihtoehtoja enkooderien konfigurointia varten", sanoo Robert Wachendorff.This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

  Kysy lisätietoja…