NFC som konfigurationsinterface i stedet for kabler og adapterbokse – enkelt og intelligent

Under udviklingen af en maskine kommer der et tidspunkt, hvor individuelle sensorer skal fintunes. Der opstår ofte usikkerhed om antallet af impulser, der skal anvendes til den optimale applikation. Det er derfor uundgåeligt, at der skal bruges forsøg – og at der opstår frustrationer.

Valget af de rigtige adaptere, værktøjer og bokse med parameterindstillinger går som regel ikke så glat som forventet. Problemerne fortsætter, når de nødvendige ledninger ikke er til rådighed. Uden det rigtige kabel kan konfigurationerne ikke ændres eller tilpasses. For at gøre denne udviklingsfase nemmere, har Wachendorff Automation GmbH & Co.KG udviklet en intelligent og enkel løsning: I stedet for at satse på de sædvanlige adapterkabler og parameterbokse besluttede virksomheden sig for at bruge NFC - Near Field Communication (Nærområde Kommunikation) – som konfigurationsinterface, da de udviklede en ny, inkremental enkoder.

Wachendorff er en virksomhed af mellemstørrelse, der er ledet af ejeren, med hovedkvarter i Geisenheim nær Frankfurt am Main, Tyskland. Virksomheden, der specialiserer sig i udvikling og fremstilling af enkodere ”Made in Germany”, har udviklet verdens første inkrementale enkoder, der kan konfigureres individuelt ved hjælp af en smartphone. De individuelle karakteristika skabes og gemmes i en smartphone applikation. Indstillingerne kan derefter uploades til enkoderen via NFC. NFC er en transmissionsteknologi, der fungerer uden strøm og kontakt. WDGN serien er blevet udstyret med en NFC chip, der overfører denne etablerede teknologi til enkoderen.

Der genereres en pålidelig og high pulse rate af den specielt udviklede enkoder sensor teknologi. Samtidig er den så fleksibel, at enhver impuls, helt ned til én impuls pr. omdrejning, kan indstilles. Enhederne er baserede på en patenteret, magnetisk sensorteknologi med stor nøjagtighed og opløsning. Meget nøjagtige målinger kan foretages på et meget lille installationsområde med op til 16.384 impulser pr. omdrejning, og et kompakt design, der begynder med 36 mm.

Den fleksible parameterindstilling via app'en sætter kunden i stand til selv at konfigurere enheden på stedet. Det medfører større fleksibilitet i udvikling og igangsætning af en maskine. Forskellige kontrollere eller frekvenskonvertere kan testes varierende. Det er muligt at udveksle enhederne på maskinen meget fleksibelt. Det formindsker omkostningerne til lagerholdning og transport, da der er brug for mindre lager. Forkert bestilling er reduceret til et minimum. Forskellige konfigurationer af enkodere kan gemmes direkte i applikationen.

Den generiske software, der er specielt udviklet af Wachendorff, kan anvendes, uanset hvilken type sensor, der bruges. Funktionerne kan tilpasses til andre sensor- og aktuatorsystemer, så funktionerne sættes i gang, eller der kan udveksles data.

Flutter softwaren, der er kompatibel med både Apple og Android, blev brugt som basis for teknologien i app'en.

NFC teknologien er blevet tilpasset med succes til barske, industrielle miljøer. Enkoder serierne, med en typisk diameter på 36 og 58 mm, består af aksel enkodere og hulaksel enkodere. Afhængig af produkttype er en akselbelastning på op til 300 N mulig. Der er beskyttelse mod omvendt polaritet og mod kortslutning i hele spændingsområdet fra 4,75 V DC til 32 V DC. Alle almindelige former for industrimontering kan leveres. Enkoderne kan leveres med en M12 konnektor eller kabeludtag, både som radial og aksial udgave. Det robuste hus i rustfrit stål giver IP67 og IP69K beskyttelse, afhængig af type, og IP65 eller op til IP67 på akselindgangen. Der kan leveres stor modstand mod vibrationer og stød, samt arbejdstemperaturer fra -400 C til 850 C, hvilket gør dem velegnede til brug i barske, industrielle omgivelser. Den nye legering, der bruges til afdækning, giver bedre beskyttelse mod magnetisk påvirkning, og gør produktionen endnu mere miljøvenlig.

Sikkerhed i datatransmission er ligeledes garanteret. Enkoderens konfiguration er kun mulig med det korrekte password. Enkoderens kommunikation er krypteret, og de forskellige rettigheder til adgangsniveau er beskyttet af PIN koder for slutbruger. Der er adskillige hukommelser i enkoderen. Den nuværende konfiguration gemmes i mikrokontrollerens interne hukommelse og i NFC hukommelsen.

Hvis værdierne er gyldige, kan konfigurationen i NFC hukommelsen overskrives med den ønskede konfiguration, og den kan overføres til den interne hukommelse efter reset af strømmen. Hvis data i NFC hukommelsen er ugyldig, resettes den til sidste, gyldige værdi i den interne hukommelse. Ved at bruge NFC hukommelsen kan konfigurationsdata læses og sendes, selv når der er slukket for enheden. Det er vigtigt for nem og sikker brug af enheden. Alle data er beskyttede og krypterede af PIN, også når enheden er afbrudt.

Sammenlignet med Bluetooth og WLAN har NFC kortere rækkevidde, og kommunikerer i nærområdet. WLANs længere rækkevidde og Bluetooth gør dem mere følsomme overfor interferens og de er potentielt nemmere at angribe. Med NFC kan konfiguration af parametre udføres direkte på maskinen, så der sikres begrænset adgang. Da NFC modulet kommunikerer passivt er der ingen interferens når det arbejder. NFC tillader trådløs og spændingsfri tildeling af parametre direkte på maskinen, så det er mere sikkert og mindre kompliceret at bruge.

Antennedesignet er blevet testet med adskillige, funktionelle prototyper. For at teste yderligere og for at optimere, blev adskillige antenner designet og indkøbt i produktionsantal. De blev testet for modtagelseskvalitet, afstand mellem smartphone og antenne samt robustheden i kommunikationen. Det bedst mulige forhold mellem afstand og antennens pladskrav blev fastsat.

De udviklede løsninger har tilstrækkelig hukommelse til nuværende krav, og tilstrækkelige reserver til fremtidige udvidelser. Antenne layoutet er blevet optimeret til at passe på et 20 x 17 mm printkort mens det stadig giver pålidelig transmission over den maksimale afstand.

Dette kort er koblet op til sensorkortet med et ribbonkabel og specielle låsekonnektorer. Låsemekanismen er nødvendig for at sikre en høj, mekanisk robusthed.

WDGN er et optimalt og enkelt alternativ for kunderne, hvor IO-Link, der ellers er bredt anvendt, ikke er egnede.

WDGN serien, der er udviklet for nylig, kan leveres i to udgaver. Basisudgaven har standard kanalerne i en inkremental enkoder (A, B, N) og de inverterede kanaler. Den avancerede udgave er mere avanceret. Her kan fire kanaler konfigureres uafhængigt.

Den nye teknologi sparer nemt omkostninger og tid, og øger bæredygtigheden.

”Målet med vor WDGN serie er at tilbyde vore kunder nye muligheder for konfigurationen af deres enkodere,” siger Robert Wachendorff.

  Spørg efter mere information…