Kontaktlose Echtzeit-Übertragungstechnologie

SHL nutzt NearFi-Technologie zur Automatisierung von Drehtischen

Seit 1989 baut SHL Anlagen für das automatisierte Schleifen, Polieren und Entgraten. Zur Bearbeitung von Werkstücken werden Maschinen benötigt, welche die gefertigten Teile um 360° schwenken können. Eine physische Verbindung zur Profinet-basierten Übertragung der Sensordaten in beweglichen Anwendungen erweist sich als störanfällig. Deshalb nutzt das Unternehmen die kontaktlose Energie- und Echtzeit-Ethernet-Lösung NearFi von Phoenix Contact zur verschleiß- und wartungsfreien Kommunikation.
 Die NearFi-Koppler übertragen Energie- und Echtzeitdaten auch bei rotierenden Anwendungen kontaktlos; eine exakte Zentrierung ist nicht notwendig.
Die NearFi-Koppler übertragen Energie- und Echtzeitdaten auch bei rotierenden Anwendungen kontaktlos; eine exakte Zentrierung ist nicht notwendig.Bild: SHL AG

Durch die Nutzung der NearFi-Koppler reduzieren sich Serviceeinsätze und Wartungskosten entfallen, was die Anlagenverfügbarkeit erhöht. Sinkende Aufwände und verbesserte Produktionsprozesse verkürzen die Amortisationszeit der Geräte deutlich. „Ein weiterer Vorteil der NearFi-Lösung liegt in der einfachen Inbetriebnahme ohne Konfigurationsaufwand. Die Geräte müssen lediglich mit einer 24V- und Profinet-Leitung angeschlossen werden und schon baut sich die Verbindung in wenigen Millisekunden auf“, erklärt Bernhard Mattes. Die NearFi-Koppler kommunizieren das Ethernet-Protokoll mit 100MBit/s vollduplex und transparent.

Ethernet-Kommunikation ohne nennenswerte Latenz

In der industriellen Automatisierung basiert der Datenaustausch heute in der Regel auf Ethernet mit einer Datenrate von 100MBit/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, sodass sich zahlreiche NearFi-Systeme parallel verwenden lassen sowie eine Koexistenz mit vorhandenen Funktechnologien – beispielsweise Bluetooth und WLAN – gegeben ist. Die Koppler übertragen 50W Energie (24V, 2A) sowie Echtzeit-Ethernet-Daten über einen Luftspalt im Zentimeterbereich. NearFi ermöglicht sogar eine kontaktlose Energie- und Datenweiterleitung durch nicht-metallische Materialien hindurch. Das Produktportfolio von Phoenix Contact umfasst seit mehr als 20 Jahren Wireless-Produkte. Die NearFi-Koppler erweisen sich dabei als gute Lösung für rotierende Anwendungen, bei denen Schleifringe für die Ethernet-Kommunikation zu störanfällig sind und zu häufigen Maschinenausfällen führen.

• Ethernet in Echtzeit: NearFi leitet Ethernet-Daten mit einer Datenrate bis 100Mbit/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 50W 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 tangentialen Winkel gegenüberstehen.

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