NearFi je bezdrátový přenos energie a dat

  • pondělí, 25 říjen 2021 06:32

I když by nadpis mohl připomínat výzkumy Nikoly Tesly, jedná se opravdu o přenos energie, 24 VDC při maximálním proudu 2 A. Princip je obdobný jakou u bezdrátového nabíjení telefonu. Tak na to koukneme, jak to funguje a co to umí.


Sestava se skládá ze dvou vizuálně stejných modulů, jeden funguje jako základna, druhý jako vzdálený modul, který po přiblížení k základně přebere data a napětí.

nearfi 01


Schematicky to funguje takto, přenos dat podporuje uvedené protokoly.
Naši videoukázku z praktického testu NearFi najdete v závěru článku.

nearfi 21


Místo opisu technických dat, které najdete na webu výrobce tady, jsme si protentokrát vypůjčili obrázky z propagačního materiálu Phoenix Contact. Tohle je princip přenosu energie v NearFi.

nearfi 20


Oba moduly jsou v masivním kovovém pouzdru s krytím IP65, připojení napětí a dat přes M12 konektory. Na zadní straně jsou pod šroubovacími kryty ještě DIP přepínače pro nastavení přenosu.

nearfi 02


Význam nastavení přepínačů je zde, první dva pro vlastnosti přenosu energie a dat, třetí je zatím rezervován pro budoucí použití.

nearfi 25


Moduly zapojíme do obvodu s regulovanou zátěží až do 2,5 A a vyzkoušíme, co se bude dít. Levý přístroj pro napětí, pravý proud.

nearfi 03


Ještě zbývá doplnit, že tohle zařízení NearFi existuje ve třech provedeních, pro přenos energie a dat, dále jen pro energii, nebo jen pro data. Základní modul je jeden a další vzdálené můžou být v počtu podle aplikace.

nearfi 22


Výrobce udává vzdálenost přenosu 10 mm, funguje to i na něco více a různé postavení modulů proti sobě.

nearfi 05


Přiblížení může být pohyblivé v toleranci a osách, dokonce i pro aplikace s rotačním přenosem, pokud udržíme souosost obou modulů, což je logické.

nearfi 26


Do základny máme připojeno 24 VDC z druhého modulu odebíráme bez problémů 1,7 A. Pokud je vše v pořádku, oba moduly svítí zeleně.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

nearfi 06b


Oficiální video NearFi, je tam vidět možnost využití s robotickou rukou. Ovšem naši videoukázku z testu najdete v závěru článku, nebo tady.

https://www.youtube.com/watch?v=pjnMQwvVbi4&feature=youtube.


V případě přetížení modul omezí napětí i proud a signalizuje stav červenou LED. Co ale s tímto stavem? Mělo by být možné tuto informaci nějak dostat do PLC.

nearfi 07


Je to takto, na základně v M12 konektoru jsou funkční další PINy, takže jeden je výstupní, kde podle tabulky vyčteme v řídicím PLC stav modulu a druhým ovládáme přenos energie. Tato funkce je velmi důležitá pro vypnutí vzdáleného zařízení, například vzduchových ventilů, které mnohdy nemůžeme udělat jen přes PROFINET, ale musíme mít ještě možnost přerušení přenosu energie přes bezpečnostní obvody. Tady velmi záleží na konkrétní aplikaci, zapojení a nastavení bezpečnosti.
Vypnutí jsme zkoušeli a funguje to přesně podle obrázku.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

nearfi 24b


Jestliže necháme tuto sestavu chvíli v provozu pod zatížením, zkoušeli jsme několik hodin, moduly jsou teplé, ale udržíte na nich ještě ruku, takže cca 50 - 55 °C. Je to dáno principem a kovové provedení teplo spolehlivě odvede.

nearfi 08


Zajímavé by bylo zjistit rychlost přenosu této technologie.

nearfi 10


Na to jsme se koukli do údajů výrobce, kde najdeme porovnání zpoždění pro různé technologie přenosu. Je to zajímavá tabulka.

nearfi 23


Jistě vás zajímá také datový přenos PROFINET. Tyto moduly jsme měli v zatím prototypové verzi, kde datový přenos nebyl ještě zcela aktivní. Jasně že jakmile dorazí ostré prodejní verze modulů, máme připravenu ukázku s PLC Simatic a periferií ET200SP, napájenou a i připojenou přes PROFINET právě touto technologií.

nearfi 11


Ještě jeden zajímavý postřeh, modul funguje částečně i jako stabilizátor, při změně vstupního napětí, zůstává výstupní beze změn až do ujetí z tolerance.

nearfi 09


A s takovou sestavou jsme to pro vás zkoušeli, napájecí zdroj 24 VDC / 2,5 A, zatěžovací odpor 2 x 6,8 ohm / 10A.

nearfi 04


Jak to celé funguje a důležité stavy, jsou vidět na naší videoukázce. Two minutes video. :)

https://www.youtube.com/watch?v=56LoHWKW3ac&feature=youtube.


Závěr:
Tohle je jedno z nejzajímavějších zařízení které jsme měli k dispozici. Nevyužijete jej asi v každé aplikaci, ale pro různé jednoúčelové automaty, robotická pracoviště, aplikace s výměnnými díly, dopravníky a může být zajímavé. 

 Jaroslav Blažek


Doplňující odkazy k článku: 

Seznam produktů Phoenix Contact pro NearFi najdete zde.
PHOENIX CONTACT Česká Republika.

 

Pro psaní komentářů se přihlašte

Kontakt

email : blaja @blaja.cz
email reklama: info @blaja.cz
email adresy bez mezery 
před zavináčem

Jaroslav Blažek
Štěpánská 1888
755 01 Vsetín
+420 608 180 209