基于电感耦合的电源和数据传输使图尔克能够为高负载连接提供无磨损解决方案-传输功率高达18W
电感耦合技术虽不引人注意,但早已应用于日常生活中的许多领域。这一技术能够在两个设备之间采用无物理接触方式传输电力,因此也称为“非接触式连接”。
已知的应用案例,如智能手机或电动牙刷等无线充电设备,其使用电感耦合来进行充电。此外,在医疗技术中,电感耦合还可用于医疗植入设备中(如起搏器)的无线电源和信号传输。
在该应用中,国尔克的电感耦合器以非接触式方式为移动灭菌容器上的传感器捉供电源并采集信号,10-Link传感器的ID还可用于可靠识别每个容器
仅仅是几个案例,就展示了电感耦合的应用已经非常普遍了。
无磨损自由移动
工业应用中,主要成本因素不仅是更换遭受严重磨损(如由于振动或频繁插拔造成的磨损)的连接件,还包括由此造成的停机成本。此类应用包括换刀装置、持续运动的托盘或旋转盘。另一应用领域为汽车工业中使用的滑橇系统。电感耦合器不仅具有无磨损运行的优势,还有助于防止用户错误。
传统连接器在使用过程中会出现磨损并需要定期维护,而电感耦合器采用“非接触式连接”可有效可靠地传输数据和电力,而无需部件之间进行物理上接触。由于无需进行昂贵的维修或更换磨损的连接器,因而节省了时间和金钱。
抗高冲击力的耦合器系列
电感耦合器组合由控制器侧的主体(发射器)和连接传感器/执行器侧的客体(接收器)组成。图尔克近期升级了NIC系统的电感耦合器组合,除了提高传输功率外,还提供了新功能。NIC耦合器采用高频AC磁场运行,传输频率范围是100至148.5kHz。数据通过2.4GHz独立无线传输技术同时传输。
即使遭受冲击,NIC耦合器也可通过高达7mm的空中间隙传输高达750mA的电流和高达18W的功率。作为“无线I0-Link电缆”,其完全采用无磨损方式,产品完全密封,防护等级为IP68。这使得传感器和执行器(如光幕、接近传感器),甚至很小的阀门终端均可在客体测连接(无需额外放大器的情况下)运行。
主体配有一个M12针头接插件用于连接。客体配有一个M12孔头接插件。图尔克耦合器采用M30外壳,是市场上非常紧凑的设备之一。
I0-Link信号传输的灵活性
电感耦合器的连接与接插件的连接一样简单。10-Link设备(通常为10-Link分线盒)用于连接到耦合器客体单元(NICS-EM30-IOL-HK1141)。主体单元(NICP-EM30-I0L-H1141)位于客体单元对面,并使用标准3针M12连接器连接至10-Link Master。此配置方案可传输多达16个二进制信号,为需要采集和传输大量信号的应用提供一种可扩展的解决方案。支持双向10-Link通信,可使用参数化和诊断数据等功能。
如果无需I0-Link连接方式,客体连接VB2分线器可用于两个开关量信号的非接触式传输。在此情况下,主体单元通过标准四芯M12接插件连接至控制器或现场总线设备。
通过动态异物检测功能确保安全
图尔克的创新动态异物检测功能能够识别主体和客体之间较大的金属物体。
当检测到此类金属物体时,系统会自动关闭,以避免潜在发热。一旦金属物体被清除,系统就会自动重新启动。该功能可确保系统的安全性和完整性以及无故障运行。
图尔克的电感耦合器在高达7mm的空气间隙中的传输功率可达18W。如果主体和客体直接贴近相对放置,则最多可达5mm横向偏移。如果主客体不能成一直线安装,则也可具有一定偏移角度安装。对于7mm间隙,最高有30°角度偏移或2mm横向偏移。
快速启动和选择性配对
在许多连接频繁变换的应用中,客体单元的运行准备也很重要。特别是旋转台,连接方案允许的时间周期是一个关键选择标准。此产品响应时间为600ms,确保了设备快速稳定启动,从而缩短生产周期,提高工厂生产率。
“动态配对”使得主体单元能够根据应用需要与任意数量的客体单元相耦合,反之亦然。甚至可使用多个主体单元和多个客体单元耦合方式,完全可满足现场更为复杂的应用。
工作站和移动工件载体上的无磨损NIC耦合器,采用非接触式方式传输电力和数据
耦合器可在移动工件载体和静止工作站之间通过非接触式传输数据和电力。每个工件载体均可通过10-Link协议设备的“特定应用标签”进行识别
根据应用情况,耦合器本身也可通过10-Link进行传输。除传输诊断信息外,还可实现市场上独一无二的“选择性配对”,允许主体仅与特定的客体进行耦合。这有助于防止主体和客体之间不必要的通信导致的错误和停机,如当工件载体仅应用在特定工作站时。“选择性配对”也可用于提高工艺可靠性,如仅允许在特定夹具上使用工具,或确保其他关键任务。
巨大潜力
电感耦合器的进一步发展和优化为工业自动化的未来带来了巨大潜力,并有望为生产中的各种应用提供更高效、可靠和先进的解决方案。
凭借其强大的灵活性和多功能性,可实现重大进步。尽管非接触式通讯和电力传输方式的多用性和灵活性越来越高,但目前有线连接仍是大多数工业使用标准。图尔克凭借广泛的连接技术产品,可为几乎所有现场应用提供正确的连接解决方案,无论非接触式应用方式或有线连接应用方式,也可提供现场总线和控制技术、RFID、传感器技术等。
(来源:图尔克)