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D 19065 · 04/2016 · Einzelpreis 19,50 € · www.all-electronics.de

PROFICLOUD IN AK TION

Informationen aus Maschinendaten Seite 38

04 / 2016

HANNOVER MESSEHot Spots der Digital Factory und Automation ab S. 18

ELEKTROCAD So wird der Fusions reaktor Wendelstein X7 geplant S. 62

KOMMUNIKATION Wie Industrie 4.0 und IoT den Markt beeinfl ussen S. 104

AU TO M AT I S I E R U N G . W I S S E N . AU F D E N P U N K T.

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Schon länger! Doch dieses Jahr sollten Sie dem Ruf auch wieder folgen ‒ vor allem wenn Ihnen das Thema

Industrie 4.0 am Herzen liegt. Denn die Hannover Messe entwickelt sich zur Informationsdrehscheibe schlechthin in Sachen Industrie 4.0 ‒ vergleichbar mit der SPS IPC Drives in Bezug auf Automatisierungstechnik.

Zugegeben, zum offiziellen Startschuß der Plattform Industrie 4.0 auf der Hannover Messe 2013 war ich sehr skeptisch: „Warum soll ausgerechnet beim Generationenprojekt Industrie 4.0 das gelingen, was in der Vergangenheit bei vergleichweise kleineren Vorhaben gescheitert ist?“ Als Gegenbeispiele führte ich die gescheiterte FeldbusStandardisierung in den 90ern und den IndustrialEthernetWildwuchs an. Dass davon eine Reihe Firmen ganz gut existieren können, sei nur am Rande bemerkt (Seite 104).

Heute, 2016, muss ich bekennen: Ich habe mich geirrt. Es sieht danach aus, dass es dieses Mal funktioniert, die Standardisierung gelingt. Ob bereits etwas Greif

Ihr Stefan Kuppinger, Chefredakteur IEE

EDITORIAL

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Hannover ruft

von Chefredakteur Stefan Kuppinger

2 196 Treffer für

Industrie 4.0 auf der Messe-Homepage

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bares zum Schulterschluss von Plattform Industrie 4.0 mit dem Industrial Internet Consortium (Seite 9) zu sehen sein wird?

Auf jeden Fall dürfen wir eine Menge an Demonstratoren (Testbeds) erwarten, beispielsweise das Gemeinschaftsprojekt von SAP, OPC Foundation, Beckhoff Automation und anderen (Seite 56) oder der Demonstrator von Pepperl+ Fuchs mit der Software AG (Seite 51). Ganz zu schweigen von der jetzt einsatzreifen Profi cloudLösung von Phoenix Contact (Seite 38).

Übrigens: Es gibt einige Firmen, die den Ruf ebenfalls gehört haben und nach Jahren der Abstinenz wieder in Hannover ausstellen. Einige finden Sie in unseren Hot Spots im Heft. Ab Seite 22 zeigen wir, wo es vor Ort interessante Neuheiten im Umfeld von Digital Factory, Antriebstechnik und Industrial Automation zu entdecken gibt.

Und über den QRCode können Sie sich jeweile eine Übersicht der Hot Spots auf Ihr Smartphone laden ‒ gewissermaßen als Laufliste. Darüber hinaus bietet unsere Messeausgabe eine Menge weitere Anregungen für die Messeplanung: an fast jedem Fachartikel und den meisten Produktvorstellungen finden Sie entsprechende Standhinweise.

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4 IEE Industrie Engineering Effizienz 04/2016 www.all-electronics.de

INHALT IEE 04 2016

Märkte + UnternehMen

8 Industrie 4.0 Rami4.0 und IIRA kombiniert

10 Hochfrequenz-Radar zur Füllstands-messung in FlüssigkeitenAn Störern einfach vorbei messen

12 Automatisierung 4.0Mehr Roboter im Einsatz

18 Hannover MesseBrennpunkt Industrie 4.0

22 Hot Spots Digital Factory

26 Automatisierung 4.0 Siemens durchgängig digital

28 Interview mit Ingo Baumgardt, Leuze electronic IO-Link: Auf passiv folgt aktiv

30 Hot Spots Industrial Automation

34 Hot Spots Antriebstechnik

38 Interview mit den Machern der ProficloudDie Infrastruktur steht

technik + know-how

42 Automatisieren in der CloudVon der Vision zur Umsetzung

47 Raspberry Pi Dritte Generation verfügbar

48 Sensortechnologie und Portalsoftware wachsen zusammenI4.0-Portale als Cockpit der Produktion

51 Industrie 4.0 braucht Daten aus dem ProzessBrückenkopf in der IT

54 Interview mit Dr. Peter Adolphs, Pepperl+Fuchs Mehr Connectivity

56 Automatisierungs-Pyramide Semantische Kommunikationstandards verändern die Hierarchie

59 Produkte

60 Steuerung goes Industrie 4.0Datenströme neu strukturieren

62 Kernfusionsreaktor Wendelstein 7-XElektro-CAE im Dienste der Forschung

65 Produkte

66 Wärme-Simulation für Schränke‚Wetterprognose‘ für Schaltschrankbauer

68 Steuerungsprogramme automatisch analysieren Das gläserne SPS-Programm

70 Roboter für effiziente Produktion Niemals müde

73 Sparschwein für ExtruderSynchronreluktanzmotoren senken Energieverbrauch und Lärm

74 ZwischenkreisspeicherEnergie dynamisch sparen

78 Vorteile von Schutztürzuhaltungen mit Zuhaltung und Verriegelung Scharfe Einlasskontrolle

81 Produkte

84 Sicher bis PL eRichtlinien-konforme Betriebs- artenwahl per Touchpanel

87 Produkte

90 Multitouch-BedienungHaptik per Zeitumkehr

94 BMBF-Projekt 100 GDaten-Turbo für Twisted Pair

97 Produkte

98 Leitungen für NordamerikaUL-Zulassung allein reicht oft nicht

100 SolarleitungenDauerhaft wasserdicht

103 Produkte

titel38 Das Jahr der cloud

ruft Phoenix Contact aus. 2014 für den Hermes-Award nominiert, steht die Markteinführung der Proficloud an.

18

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104 Trendreport KommunikationSind IIoT und Industrie 4.0 schon zu spüren?

108 Bildverarbeitung Zentralistisch geht es einfacher

110 Flüssigkeitsanalyse Smarte Sensoren für ungetrübtes Wasser

112 Virtuelle Manometer Drucksensor-Familie stellt Prozesswerte per RFID-Transponder bereit

114 Induktivsensoren mit IO-LinkBessere Kommunikation

117 Produkte

RUBRIKEN

3 Editorial

6 Top Five

8 Firmen/Personen in dieser Ausgabe

12 News Industrie 4.0

14 News Verpackungstechnik

16 News Kunststoff technik

120 Impressum /Inserentenverzeichnis

122 Technikrätsel

62 104

Leserservice infoDIREKT:

Zusätzliche Informati-onen zu einem The-ma erhalten Sie über unseren infoDIREKT-Service.Und so funktionierts:• www.all-electro-

nics.de aufrufen • im Suchfeld Kenn-

ziffer eingeben, die unter jedem Artikel steht

• der Beitrag und weiterführende Links erscheinen

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Top Five

Top FIVE

Sicherheit in Ethercat-Netzwerken

410iee0416 Wieland 2

Statusanzeige in sieben Farben

663iee0316 Schurter3

Modulplatten dichten Schrankböden ab

656iee0316 Lohmeier4

Robuster Industriestecker

660iee0416 Harting5

ARTIkElGlobales Visum für Eusas-Motoren752iee0113 WEG

1IEC-61131-Programmierung auf dem Raspberry Pi

788iee0214 KW-Software2

Geheimtipp: Ungeerdete IT-Systeme

757iee0614 Bender3

Echtzeit-Ethernet – neu definiert

777iee0213 Belden EMEA4

Per OPC UA oder MQTT vom Sensor in die Cloud

776iee0316 Hilscher 5

Realtime-Ethernet für Raspberry Pi

785iee0326 Hilscher 2

Industrie 4.0 / IoT: Time Sensitive Networking im Praxistest

767iee0316 National Instruments3

Automatisierungstreff in Böblingen

750iee0316 Strobl 4

Bosch kombiniert Rami 4.0 und IIRA

904iee0416 Bosch5

NEWSHannover Messe: Siemens durchgängig digital900iee0416 Siemens

1

PRODUkTEHutschienengehäuse für Raspberry Pi 3668iee0416 Elmero

1

Hier präsentiert Ihnen die IEE jeden Monat die Top Five Artikel, News und Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de. Unsere Leser haben diese Inhalte in den vergangenen vier Wochen am häufigsten gelesen. Interessie-ren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf

www.all-electronics.de und geben die infoDIREKT-Kennziffer (Bei-spiel 752iee0113) in das Suchfeld ein. Übrigens finden Sie auf unse-rer Internetseite die Inhalte der IEE seit 1999. Um immer auf dem Laufenden zu sein, abonnieren Sie unseren Newsletter unter www.all-electronics.de.

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell

Industrie 4.0Rami 4.0 und IIRA kombiniert

UnteRnehmen In dIeseR AUsgAbeABB 73Accenture 18Asentics 56Asseco 23AT&T 18AutoSiS 68B&R 31, 89Bachmann Electronic 15Beckhoff 24, 56Belden 6Bender 6Beverage Can Makers Europe (BCME) 14Bihl+Wiedemann 32Bosch 6, 8, 12Bosch Rexroth 36CAB 56Cisco 9Comp-Mall 65Contrinex 58, 114Covestro 16Dassault Systèmes 8Dehn 30Deutsche Messe 18Deutschmann 88Dold 89Duales System Holding 14Dualis 23E+E Elektronik 118EAO 117Eaton 18, 88EGE 121Elmero 6Elster-Kromschröder 56Enercon 18Eplan 23EPSG 32ETG 120Euchner 33, 84

European Pallet Association 14Fachverband Fluidtechnik im VDMA 18FEAS 117Fränkische Rohrwerke 119Fraunhofer SIT 97Friedrich Lütze 66Ganter 121General Electric 18GE Pharmaceuticals 14Gerhard Schubert 14Gesamtverband Kunststoff verarbeitende Industrie (GKV) 16GP Joule 18Haidlmair Group 16Halstrup Walcher 36Harting 6, 82, 94Helukabel 87, 98Hilscher 6, 47HMS Industrial Networks 104Honeywell 18, 56IBM 18ICP 103, 121ICP DAS 59, 117ICS 65IDS 97Ifak 90IFM 23IFR 12Igus 34Industrial Internet Consortium (IIC) 9Industrie Informatik 24IPF 77Itris 68Jumo 77, 110Kiefel 16Koch 74Kübler 88Kuka 12, 70

KW-Software 6Lapp 87, 100Leoni 94Leuze Electronic 22, 28Lohmeier 6, 117Maxon Motor 82Max-Planck-Institut Plasmaphysik 33, 62Merz 70MHJ-Software 65Micro-Epsilon 82Microsoft 18Molex 18Mould&Matic Solutions 16Moxa 59Multi-Contact 121Murrelektronik 89Murrplastik 119Nanodax 16National Instruments 6, 108Netmodule 88OPC Foundation 24, 56Ostfalia Hochschule 74Panasonic 34Pepperl+Fuchs 9, 24, 35, 51Phoenix Contact 38, 77Pilz 78Plattfrom Industrie 4.0 9Posital 118Pro-face 103Prysmian 18Radius Systems 73Rauscher 103Red Lion 119Reutlingen Research Institute 94Rittal 83RS Components 47Saacke 70SAP 8, 24, 56

Schuler 74Schunk 35Schurter 6Sensor-Technik Wiedemann 22Sercos 32Sick 30, 48Siemens 9, 18, 26, 32, 88Sigmatek 60Soflex Fertigungssteuerung 70Softing 89, 121Software AG 51Stäubli 56Steinbeis Institut 9STMicroelectronics 119Strobl 6Tata Consultancy Services 8Things Wise 9TQ-Systems 97Traeger Industry Components 117TR-Electronic 36, 81Turck 31, 83TWK 83United Planet 48Universität Greifswald 16Wachendorff 65Wago 32, 87Waycon 118WBT Automation 70WEG 6, 87Weidmüller 23, 36Wieland 6Wieland Electric 82Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie (WDK) 16Wscad 33, 62Zander 103

PeRsonen 1In dIeseR AUsgAbeAdolphs, Dr. Peter 51Arndt, Hendrik 90Baumgardt, Ingo 28Betts, Rob 73Bornscheuer, Uwe 16Bozek, Michael 51Brandes, Dr. Jürgen 26Burkert, Joachim 70Christian, Ralf 26Datz, Dr. Günter 14Dénervaud, Pierre-Yves 114Denner, Dr. Volkmar 12Engels, Yvan 94Fast, Arno 38Fritz, Rüdiger 56

Gabriel, Peter 14Garcia, J. 10Gemma, Joe 12Halletz, Thomas J. 16Häußermann, Stefan 78Hengstler, Clemens 10Herzog, Christoph 48Hoppe, Stefan 56Huber, Anton S. 26Jung, Welf 14Kech, Günter 10Klaiber, Franz 70Knafla, Frank 38Köckler, Dr. Jochen 18Kopp, Gerhard 70

Kremer, Matthias 110Kretzschmar, Frank 84Lack, Martin 66Leushake, Bernd 100Messerer, Horst 98Oehler, Prof. Dr. Albrecht 94Rothenberg, Jens 84Russwurm, Prof. Dr. Siegfried 9Schacht, Jörg 62Schmidt, Dr. Michael 16Schmidt, Rainer 94Schwanzer, Gabriel 15Serios, Vorada 100Siemering, Marc 18Skowaisa, Jürgen 10

Soley, Dr. Richard 9Steinmann, Dr. Ulrike 90Stetz, Manfred 48Struck, Angela 98Struth, Dr. Werner 8Synek, Peter-Michael 18Traintinger, Ingrid 60Volz, Michael 104Walker, Thomas 62Wanka, Johanna 18Weßelmann, Mathias 38Westerheide, Dirk 16Wiener, Michael 14Wöckel, Sebastian 90

In einem aktuellen Projekt führt Bosch gemeinsam mit Partnern erstmals die technischen Stan-dards der Plattform Industrie 4.0 und des Industrial Internet Con-sortium (IIC) zusammen. Das Ziel: eine Energiemanagement-Lösung zum effizienten Datenaustausch zwischen zentralen Bereichen der Industrie. Bosch stellte das Projekt, das die beiden Referenzarchitek-turen Rami4.0 (Plattform Industrie 4.0) und IIRA (IIC) kombiniert, im März auf der IoT-Konferenz ‚Bosch Connected World‘ in Berlin vor:

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dessen sich die Produktion der Hy draulikventile verteuert. Mithil-fe einer softwarebasierten, vor-ausschauenden Steuerung der Produktion und damit des Strom-verbrauchs wollen die Projektpart-ner den Energiebedarf reduzieren und Spitzenlasten um bis zu 10 % senken. An dem Projekt beteiligen sich neben Bosch unter anderem SAP, die französische Dassault Systèmes und die indische Tata Consultancy Services (TCS). Die Energiemanagement-Lösung ba-siert auf der Architektur IIRA. Mit-

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Hierbei soll die Fertigung von Hydraulikventilen im Bosch-Werk Homburg so gesteuert und opti-miert werden, dass der teure Spit-zenstromverbrauch vermieden wird. „Wir demonstrieren mit die-sem Prototypen, wie die Standards der Plattform und des IIC in der vernetzten Fertigung erfolgreich zusammenspielen“, erläutert Bosch-Geschäftsführer Dr. Werner Struth. Laufen alle energieintensi-ven Maschinen gleichzeitig, ent-steht in Spitzenzeiten ein sehr hoher Stromverbrauch, infolge-

tels Rami4.0 erfolgt die Ankopp-lung des Energiemanagements an die Produktionsanlage. (mns)

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ANNÄHERUNG BEGINNT

Plattform I4.0 und IIC kooperierenVertreter des Industrial Internet Consortium (IIC) und der Plattfrom Industrie 4.0 haben eine Kooperation bekannt gegeben. Der Vereinbarung vorausgegangen war eine von Firmen initiierte Analyse beider Konzepte. Das Ziel: Die dogmatischen Diskussionen auf eine sachliche Ebene zu heben.

Der Prozess startete bereits im Herbst 2015: Vertreter von Unternehmen, die sowohl im IIC als auch in der Plattform Industrie 4.0 aktiv sind, wollten die Dis-kussionen rund um die Referenzarchitek-turen des IIC (IIRA: Industrial Internet Referenzarchitektur) und der Plattform Industrie 4.0 (Rami 4.0: Referenzarchitek-tur für Industrie 4.0) versachlichen. In einem Treffen mit Vertretern der Firmen Bosch , Cisco , Pepperl+Fuchs , SAP , Sie-mens, dem Steinbeis Institut und Things Wise in der Schweiz wurden die Architek-turmodelle erörtert. Dabei zeigte sich, dass der Plattform-Industrie-4.0-Ansatz mit seinem Fokus auf die industrielle Ferti-gung gut zum Ansatz des IIC passt. Des-

sen Fokus liegt stärker auf IoT-Anwendun-gen in verschiedenen Branchen. „Der Anknüpfungspunkt ist die Kommunika-tion“, betont Prof. Dr. Siegfried Russwurm , Mitglied des Leitungsgremiums der Platt-form Industrie 4.0, CTO und Mitglied des Vorstandes der Siemens AG. Daher wird intensiv daran gearbeitet die Connectivi-ty-Infrastrukturen der jeweiligen zu Grun-de liegenden Verbindungsstandards – DDS bei IIC und OPC UA bei Plattform Indus-trie 4.0 – anzugleichen. Die wesentlichen Ziele der Kooperation sind:

• die Angleichung der Architektur-Modelle, um Interoperabilität unter-schiedlicher Implementierungen zu ermöglichen.

• der Aufbau gemeinsamer Testbeds

• sowie eine Zusammenarbeit bei der Standardisierung

Dafür haben die Vertreter eine gemeinsa-me Roadmap entworfen. „Ziel ist die Adaption von IoT zu beschleunigen,“ so Dr. Richard Soley auf der Pressekonferenz in Berlin. Das Züricher Treffen wurde durch die Robert Bosch GmbH und SAP initiiert, die Mitglieder in den Lenkungsgremien beider Organisationen sind. Die Mitglieder der informellen Gruppe wird ihre Arbeiten hinsichtlich einer Annäherung des IIC und der Plattform Industrie 4.0 fortsetzen. (sk)

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ALL-NEWS

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10 IEE Industrie Engineering Effizienz 04/2016



Obwohl die Füllstandmessung mit Radargeräten in vielen Bereichen Standard ist, stoßen die sogenannten FreistrahlGeräte

mitunter an ihre Grenzen: Behältereinbauten wie Heizschlangen oder Rührflügel können störende Reflexionen verursachen. Und immer häufiger werden die Sensoren nicht direkt auf dem Behälter installiert, sondern abgesetzt auf Stutzen. Mit solchen Einbausituationen sind die herkömmlichen Sensoren mit 26GHzTechnik überfordert, weshalb Radar bei diesen Messstellen ausscheidet – bislang jedenfalls.

Das Messprinzip beruht auf einer Laufzeitmessung des RadarSignals (Mikrowelle), das an der Flüssigkeitsoberfläche reflektiert wird. Beim PulsRadar besteht das Radarsignal aus kurzen Pulsen, der Füll

stand wird aus der Laufzeit der Pulse vom Sender über die reflektierende Oberfläche und zurück zum Em pfänger ermittelt. Der RadarStrahl tritt vom Sensor mit einem definierten Öffnungswinkel aus: Wie groß dieser ist und letztlich auch die Größe des Messflecks auf der zu messenden Oberfläche, hängt von der Sendefrequenz und der Antennenfläche ab: Je höher die Frequenz und je größer die Antenne, desto besser die Fokussierung. Bei einem in der Flüssigkeitsmessung üblichen 26GHzFüllstandradar (Abstrahlwinkel 10°) wächst der Durchmesser der Signalkeule in 2 m Entfernung vom Sensor um mehr als 75 cm. Um das Signal zu fokussieren, werden deshalb Antennen – beispielsweise Hornantennen – eingesetzt. Doch mit der Antennengröße steigt der Mindestabstand zwischen Sensor und Oberfläche, was vor allem bei kleinen Behältern ungünstig ist. Zudem stehen solche Antennen im Widerspruch zu den Einbausituationen – wenn Radar andere Messprinzipien ersetzen soll.

‚Game-Changer‘ in der FüllstandmessungVega hat nun ein RadarFüllstandmessgerät für Flüssigkeiten entwickelt, das mit 80 GHz arbeitet. Der Vorteil: Die Antennenfläche kann entsprechend kleiner ausfallen und damit der Abstrahlwinkel, ohne die Genauigkeit und Reichweite des Sensors zu verschlechtern. Mit einem Abstrahlwinkel von nur 3° ermöglicht der auf der PlicsPlattform des Herstellers basierende Sensor die Messung von schwierigen Medien und den Einsatz bei komplexen Behältergeometrien. Im Vergleich zum 26GHzRadar vergrößert sich der Durchmesser der Signalkeule in 2 m Entfernung auf lediglich 20 cm. „Die 80GHzTechnik ist für die Füllstandmessung von Flüssigkeiten ein GameChanger“, ist sich VegaGeschäftsführer Günter Kech sicher. So sicher, dass der Hersteller künftige Geräte hauptsächlich auf Basis der hohen Frequenz entwickeln will. Vor allem die hohen Stückzahlen der auch von der Automobilindustrie genutzten RadarMikrochips haben die Technik erschwinglich gemacht.

Zusätzlich zum engeren Fokus hat der Sensor eine höhere Dynamik, das heißt der Unterschied zwischen dem kleinsten noch messbaren und dem größten Sig

An Störern vorbei messenHochfrequenz-Radar zur Füllstandmessung in Flüssigkeiten

Nein, die Physik können auch die Entwickler bei Vega nicht austricksen, sich aber zu Nutze machen: Bei der neuen Generation Radarsensoren Vegapuls 68 wurde die Frequenz von 26 auf 80 GHz verdreifacht. Das lässt den Radarkegel schmaler werden, was viele Alltags-Probleme löst.

Das Wesentliche in 20 Sek.• DasRadar-Füllstandmessge-

rätVegapuls64arbeitetmiteinerSignalfrequenzvon80 GHz.

• wesentlichengereMesskeule:3°anstatt10°beiden26-GHz-Geräten

• kleinereAntennengeometri-enerschließenderRadartech-nikneueAnwendungsfelder

• RadarmessungfunktioniertjetztauchinBehälternmitkomplexenGeometrienundvielenEinbauten

Auf die Schnelle

später lesen/ weiter empfehlen

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Die hohe Radarfrequenz von 80 GHz macht es möglich, sehr kompakte Antennen zu nutzen.

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nal. „Die Dynamik von 120 dB ermöglicht es, auch Medien mit schlechten Reflexionseigenschaften zu messen“, betonte Kech bei der Vorstellung der neuen Gerätegeneration Anfang März.

Die Nullserie von 200 Geräten ist bei vielen Anwen-dern mit Medien mit schlechten Reflexionseigen-schaften und komplexen Einbausituationen bereits im Einsatz. „Bei denen ist die Radartechnik bisher an ihre Grenzen gestoßen“, so Produktmanager Jürgen Skowaisa . Die stärkere Fokussierung der Hochfre-quenz-Geräte sorgt nun auch in einem Rührbehälter mit Heizregistern für eine deutlich verbesserte Mess-sicherheit über den gesamten Messbereich. Auch in

Sensoren per App parametrieren

Zeitgleich zum Radargerät wurde die nächste Generation des Anzeige- und Bedienmoduls Plics-Com vorgestellt. Wesentliche Neuerung ist ein Bluetooth-Interface, das die Parametrierung und Bedienung der Geräteplattform per App aus der Ferne ermöglicht – von allen Füllstand- und Drucksensoren ab Baujahr 2002: in Summe rund 1,5 Millionen. Das rund 40 Euro teure Modul ist abwärtskom-patibel und lässt sich ohne Software-Update tauschen“, so J. Garcia . Die drahtlose Kommunikation ist insbeson-dere für schwer zugängliche Stellen, raue Industrieumge-bungen und Ex-Bereiche interessant. Diese können aus sicherer Entfernung mit dem Smartphone oder Tablet konfiguriert und parametriert werden. Daneben ermög-licht ein neuer Magnetstift die berührungslose Bedie-nung bei geschlossenem Deckel durch das Sichtfenster. Aufwendige Genehmigungen im Ex-Bereich (Feuerschei-ne) werden überflüssig.

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26 GHz

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80 GHz

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Vergleich 26-GHz-Radar mit dem 80-GHz-Gerät: Die engere Strahlkeule (gelbe Kurve) vermeidet Störreflexionen.

Immer mehr Anwender wollen Radargeräte auf Kugelhähnen installieren (unteres Bild), um den Austausch im laufenden Betrieb zu ermöglichen. Bei 26-GHz-Geräten müssen bislang Störreflexionen in Kauf genommen werden (graue Kurve).

ungünstigen Einbausituationen, beispielsweise wenn die Geräte nahe an der Behälterwand montiert sind, wird eine hohe Genauigkeit erreicht.

Gerade bei der Montage auf Stutzen oder aber auf einem Kugelhahn (Petrochemie) führt die 80-GHz-Technik zu verblüffenden Ergebnissen. „Beim 26-GHz-Gerät haben die Störreflexionen des Stutzens den Messbereich und die Füllhöhe eingeschränkt. Durch die bessere Fokussierung kann der Anwender nun über die gesamte Behälterhöhe messen“, erläutert Produktmanager Clemens Hengstler .

Kampfansage an andere MessverfahrenDie Montage auf Kugelhähnen wird vor allem in der Petrochemie immer häufiger gefordert, weil die Sen-soren bei dieser Installationsvariante ausgewechselt werden können, ohne den Prozess unterbrechen zu müssen. Ein weiterer Aspekt ist der Trend zu immer kleineren Behältern (Pharmaindustrie). Um die Radar-technik auch dort einsetzen zu können, gibt es eine Variante mit einem ¾-Zoll-Prozessanschluss. Möglich wird dies ebenfalls durch die hohe Signalfrequenz, die trotz der kleinen Antennengeometrie genügend Signalreserve für die Messung bietet. „Die 80-GHz-Technik wird dazu führen, dass künftig nicht nur insgesamt mehr Radargeräte eingesetzt werden, son-dern auch neue Applikationen entstehen“, ist Jürgen Skowaisa überzeugt. Der Hersteller rechnet damit, dass der kompakte Sensor in zahlreichen Anwendun-gen andere Füllstand-Messprinzipien verdrängen wird – darunter solche mit geführter Mikrowelle (Radar am Seil), Auftriebskörper, Magnetklappen oder Differenzdruckmessungen sowie Wägetechnik. (sk)


Per App zum Bier-stand: Das Füllstand-radar mit ¾-Zoll-Anschluss misst auf kürzester Distanz den Füllstand im 5-l-Fass und gibt den Mess-wert via neuem Plics-Com-Modul auf einem Tablet aus.

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Industrie 4.0

AUTOMATISIERUNG 4.0

Mehr Roboter im EinsatzRund 1,3 Millionen Industrie-Roboter nehmen bis 2018 weltweit ihre Arbeit auf. Damit summiert sich der internationale Marktwert für

Robotersysteme branchenübergreifend auf rund 32 Milliarden US-Dollar. Zu diesem Ergebnis gelangt die Roboter-Weltstatistik 2015,

die die International Federation of Robotics (IFR) veröffentlicht hat. Deutschland liegt hinsichtlich der Roboterdichte im Spitzenbereich.

Mithilfe der Kennzahl der Roboterdichte lässt sich der aktuelle Automatisierungs-grad der internationalen Märkte messen: So liegt die durchschnittliche Roboterdich-te im produzierenden Gewerbe weltweit bei 66 Robotereinheiten pro 10 000 Arbeit-nehmer. Insgesamt 21 Länder weisen eine überdurchschnittliche Roboterdichte auf, von denen 14 aus der Europäischen Union stammen. Dazu kommen Südkorea, Japan und Taiwan sowie die USA und Kanada.

Weltweiter Spitzenreiter bei der Auto-matisierung mit Industrierobotern ist der-zeit Südkorea. Hier übertrifft die Roboter-dichte den globalen Durchschnitt um gut das Siebenfache (478 Einheiten), gefolgt

von Japan (314 Einheiten) und Deutschland (292 Einheiten). Die USA belegen mit 164 Einheiten weltweit Platz sieben.

Die Roboterdichte in China liegt mit 36 Einheiten pro 10 000 Arbeitnehmer aktu-ell bei rund der Hälfte des weltweiten Mit-telwerts auf Platz 28. Weltweit betrachtet kommt das in etwa dem Niveau von Por-tugal (42 Einheiten) oder Indonesien (39 Einheiten) gleich. Seit rund fünf Jahren ist China jedoch dabei, dies zu ändern und ist heute bereits der weltweit größte Absatz- und Wachstumsmarkt für Industrieroboter: In bislang keinem Land sind laut IFR so viele Robotereinheiten innerhalb eines Jah-res verkauft worden wie 2014 in China

(57 100 Einheiten). Der Boom setzt sich fort: Der Verband geht davon aus, dass im Jahr 2018 mehr als jeder dritte Industrie-roboter in China installiert wird.

„Der Roboter-Boom markiert einen Mei-lenstein für die Verwirklichung der vierten industriellen Revolution“, sagt IFR-Präsi-dent Joe Gemma . Mit ihren digitalen Schnittstellen lassen sich Roboter in die vernetzten Strukturen der smarten Fabri-ken integrieren. Auch die Mensch-Roboter-Kollaboration wird sich laut Gemma ver-bessern. Ende 2014 waren weltweit rund 1,5 Millionen Roboter im Einsatz. (mns)


[1] Weltweit gesehen liegt die durchschnittliche Roboterdich-te bei 66 Einheiten je 10 000 Arbeiter. Deutschland belegt mit 292 Einheiten Platz 3.

[2] Bis 2018 nehmen laut IFR-Statistik 1,3 Millionen Roboter ihre Arbeit in der Industrie auf.

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Internet of ThingsBosch startet eigene Cloud

Bosch startet eine eigene Cloud für IoT-Services. Der Technologiekon-zern organisiert damit Anwendun-gen aus den Bereichen Industrie, Mobilität, und Gebäude. Vorerst soll die Cloud für unternehmensei-gene Lösungen zum Einsatz kom-men. Ab 2017 ist sie dann auch für

andere Unternehmen offen. Bosch betreibt die IoT-Cloud in einem ei-genen Rechenzentrum nahe Stutt-gart. Die Cloud besteht aus einer technischen Infrastruktur sowie Plattform- und Softwareangebo-ten. Damit will Bosch „alle Trümpfe für die vernetzte Welt aus einer

Hand bieten", sagte Bosch-Chef Dr. Volkmar Denner . „Wir sind künftig ein Full-Service-Provider für Ver-netzung und das Internet der Din-ge.“ Zentraler Softwarekern der Cloud ist die IoT-Suite von Bosch. Sie identifiziert internetfähige Din-ge und organisiert ihren Datenaus-tausch. Anwender können Regeln für automatisierte Entscheidungen hinterlegen – zum Beispiel um den Verschleiß von Maschinen frühzei-tig zu erkennen und sie präventiv zu warten. Ebenfalls 2017 soll eine Sensor-lösung für die Industrie auf den Markt kommen. Dazu hat das Un-

ternehmen TraQ (Tracking and Quality) entwickelt, mit dessen Hil-fe die Produktqualität über die gesamte Lieferkette verfolgt wer-den kann. Sensoren, die in die Transportverpackung oder in das Produkt integriert sind, erfassen dazu Informationen wie Tempera-tur, Erschütterung, Licht oder Luft-feuchtigkeit und senden diese an die Cloud. Die Software-Anwen-dung in der Cloud vergleicht die Messwerte mit den zulässigen Grenzwerten. Bei Überschreiten werden Kunden, Lieferanten und Dienstleister in Echtzeit informiert. Zudem liefert der Sensor Positions-daten, die Auskunft über die vor-aussichtliche Ankunftszeit geben können. (mns)

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Bosch hat eine eigene Cloud für IoT-Services gestartet. Im Bild: Mit-arbeiter mit einem Roboterarm.


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Mit einem Plus von 10,9 % hat die Produktion der Epal-Paletten die Erwartungen für das abgeschlos-sene Geschäftsjahr übertroffen. Insgesamt wurden im Jahr 2015 weltweit 73,6 Millionen der Euro-paletten produziert. Das teilte die European Pallet Association (Epal) mit. Auch die Anzahl reparierter Paletten lag 2015 mit 23,9 Millio-nen Stück leicht über den Vorjah-reszahlen (2014: 22,4 Millionen). Das positive Gesamtergebnis wur-de laut des Verbands von einer gestiegenen Produktion in folgen-den Ländern beeinflusst: Belgien, Deutschland, Italien, Irland, Litau-en, Niederlande, Polen, Portu-gal, Rumäni-

MÄRKTE + UNTERNEHMEN Verpackungstechnik

Nachfrage gestiegenÜber zwei Milliarden Getränkedosen verkauft

2,08 Milliarden Getränkedosen sind im Jahr 2015 in Deutschland abgesetzt worden. Nachdem be-reits das erste Halbjahr mit mehr als 900 Millionen verkauften Do-sen sehr vielversprechend war, be-scherte die zweite Hälfte mit 1,18 Milliarden Einheiten dem europäi-schen Verband der Getränkedo-

senhersteller Beverage Can Makers Europe (BCME) einen neuen Best-wert. Das Überschreiten der Zwei-Milliarden-Grenze bedeutet im Vergleich zum Vorjahr ein Plus von 12 %. Rund 40 % der abgesetzten Getränkedosen im vergangenen Jahr waren mit Bier gefüllt. Insbe-sondere der Sommer kurbelte den Absatz an. Der Handel hat laut BCME die höhere Nachfrage er-kannt und bietet nach der Listung durch weitere Discounter im Jahr 2015 die Dose nun flächendeckend an. Dabei spielten auch Logistik-vorteile durch geringes Gewicht und die Stapelbarkeit eine Rolle. Auch 2016 hat für die Getränkedo-senbranche gut begonnen: „Wir gehen von einer weiterhin positi-ven Entwicklung in diesem Jahr aus“, so Welf Jung Sprecher von BCME Deutschland. (nv/mns)

KaffeekapselnFür die Tonne

Kaffeekapseln aus Aluminium las-sen sich recyceln – wenn sie vom Verbraucher in die Gelbe Tonne oder den Gelben Sack gegeben werden. Das Material der Kapseln könne zu einem hohen Anteil zu-rückgewonnen und in den Alumini-umkreislauf zurückgeführt werden, teilte die Duales System Holding mit. Kaffeekapseln, die nach Gebrauch noch den Kaffeesatz enthalten, gelten zwar nach der Verpackungsverordnung streng-genommen nicht als Verpackungen und wären damit von der Entsor-gung durch die Gelbe Tonne ausge-schlossen. Der Kaffeesatz stört das Recycling der Kaffeekapseln jedoch nicht. Hersteller können daher die freiwillige Rücknahme über das duale System beantragen. Einige

haben dies getan – zum Beispiel Nespresso. Die Kapseln des Unter-nehmens dürfen über die Gelbe Tonne recycelt werden. „Die Behör-den haben sich davon überzeugt, dass das Recycling funktioniert, und daher die Genehmigung er-teilt“, bestätigt Michael Wiener, CEO der Duales System Holding. Die Ab-fallmengen, die durch Kaffeekap-seln erzeugt werden, seien – vergli-chen mit den gesamten Verpa-ckungsabfällen in Deutschland (laut Umweltbundestamt 2013: 17,1 Mio. t) – gering. Rund 90 % von den in Deutschland im Jahr 2013 angefal-lenen 98 300 t angefallenen Alumi-niumverpackungen wurden laut dem Verband DAVR recycelt. (mns)

ArzneimittelverpackungenGE serialisiert in neuem WerkNach der Eröffnung eines zweiten Werks im September 2015 hat GE Phar-maceuticals in Botevgrad, Bulgarien, nun die Produktion aufgenommen. Der österreichisch-bulgarische Verpackungsspezialist betreibt in der GMP qualifizierten Produktionsstätte sechs Linien. Auf zwei davon ist seit An-fang 2016 die Serialisierung von Arzneimittelverpackungen mittels 2D-Matrix-Code in Verbindung mit einem Erstöffnungsschutz möglich. Diese beiden Sicherheits-Features sind ab 2019 gemäß der EU-Richtlinie 2011/62/EU verpflichtend. Neben den beiden Linien laufen im neuen Werk bereits vier Produktionslinien, die aus dem bestehenden Werk 1 umgezogen wurden. „Werk 2 wird vollständig auf die automatisierte Produktion ausgerichtet, mit maximal 14 Linien in der Endausbaustufe“, erläutert Dr. Günter Datz, Geschäftsführer GE Pharmaceuticals. Werk 1 hingegen wird künftig für die Fertigung von Kleinchargen mit weniger als 1 000 Packungen, für Umverpackungsprojekte sowie für die Abfüllung von Tabletten und Gelatinekapseln in Flaschen genutzt. (pf/mns)

RekordergebnisMehr Euro-Paletten produziert


Das Überschreiten der Zwei-Milliar-den-Grenze bedeutet im Vergleich zum Vorjahr ein Plus von 12 %.

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en, Tschechische Republik, Ungarn und Ukraine. Zusätzlich wurde das Gesamtergebnis von einer gestie-genen Anzahl Reparaturen in Deutschland, Frankreich, Italien, Litauen, Polen, Rumänien, Spani-en, der Tschechischen Republik, Ungarn und der Ukraine mitbe-stimmt. Im asiatischen Raum verzeichnete der Verband gestie-gene Produktionszahlen in China und Südkorea. In China außerdem gestiegene Reparaturzahlen. (mns)

2015 war ein Rekordjahr für die Epal-Paletten.

Bildquelle: Epal


Aluminium aus Kaffeekapseln lässt sich recyceln.

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VerpackungsmaschinenSchubert erzielt UmsatzrekordDie Schubert-Gruppe hat den Um-satz im Geschäftsjahr 2015 auf rund 300 Millionen Euro gesteigert. 174 Millionen Euro davon trug die Ger-hard Schubert GmbH Verpackungs-maschinen bei. Damit erreichte der Maschinenbauer im fünfzigsten Jahr seines Bestehens erneut einen Rekord. Bei der besten Auftragsla-ge seit Firmengründung verspricht auch das erste Quartal 2016 ein erfolgreiches Geschäftsjahr. Für die Zukunft hat das Unternehmen be-reits geplant: „Unser Ziel ist es, bis 2020 jährlich 1 000 Teilmaschinen

zu bauen. Um das zu schaffen, fokussieren wir uns aktuell darauf, dass alles ineinandergreift – vom Vertrieb über Konstruktion, Ein-kauf, Teilefertigung, Montage bis zur Auslieferung“, so Peter Gabriel, kaufmännischer Geschäftsführer bei Schubert. Bis 2020 will das Unternehmen jedes Jahr um 8 bis 10 % wachsen. Dazu investiert Schubert 2016 unter anderem rund 10 % seines Umsatzes in Forschung und Entwicklung. (nv/mns)


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Bachmann electronic

auf KursBachmann hält in allen vier Zielbranchen den Erfolgskurs vom Vorjahr bei und steigerte den Umsatz in 2015 um 13 % auf 68 Millionen Euro. Und der Rückenwind hält an – dank interessanter Konzepte.

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„Die anhaltend positive Ertragssituation, mit der wir ins neue Jahr starten, bestätigen, dass wir den richtigen Kurs einge-schlagen haben – strategisch wie technologisch“, resümiert Bernhard Zangerl, Chief Executive Officer bei Bachmann electronic in Feldkirch. In allen Zielbranchen verzeichnete er positive Entwicklungen, allen vor-an im Bereich Wind. „Dort haben wir unsere Marktposition in China und Indien weiter ausgebaut“, so Gabriel Schwanzer, Leiter der Business Unit Wind. Und auch aus den USA kamen wieder positive Impulse.

Der allgemeinen Ausbaustagnati-on in Deutschland im Bereich Block-heizkraftwerk (BHKW) trotzt Bach-mann und setzt auf Innovationen wie die Web-Visualisierung oder Netzmesstechnik für BHKWs. Den schwierigen Rahmenbedingungen im Maritim-Bereich zum Trotz, wur-de auch in diesem Segment der Wachstumstrend beibehalten. „Ent-wicklungen wie die optimierte Motorsteuerung auf Schiffen, zahlen sich aus“, so CEO Zangerl. Eine ähn-liche Entwicklung verzeichnet das Unternehmen im Bereich Industrie. Das zweistellige Wachstum lag deut-lich über dem generellen Trend der Maschinenbaubranche. „Wir sind bewusst an Kunden mit speziellem Anforderungsprofil herangetreten, das heißt mit besonders hohen Anforderungen an Robustheit, Performance und an das Bedien-konzept.“

Auch hinsichtlich Engineering geht man unorthodoxe Wege: Mit Eclipse hat Bachmann eine in der IT-Software-Entwicklung und im Embedded-Bereich weit verbreitete Open-Source-Plattform als Basis des

eigenen Entwicklungs-Frameworks 'Solu-tion Center' gewählt. Dessen Plug-in-Kon-zept bietet die Möglichkeit, zu den klassi-schen Aspekten beim Engineering – Kon-figuration, Programmierung (Steuerung und Visualisierung), Test und Inbetriebnah-me – zusätzliche Funktionen zu implemen-tieren. Dazu zählen beispielsweise die zwei Templates für Windturbinen sowie für Maritime&Offshore oder für den Maschi-nen- und Anlagenbau. (sk)

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Bernhard Zan-gerl, CEO Bach-mann electronic.

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Kunststofftechnik

Geschäftsjahr 2015Kunststoffbranche erzielt RekordumsatzDie kunststoffverarbeitende Indus-trie in Deutschland hat im Jahr 2015 den Vorjahresrekord über-trumpft: Der Umsatz stieg um 1,5 % auf 59,8 Milliarden Euro.Laut Gesamtverband Kunststoff verarbeitende Industrie (GKV) steuerten Kunststoffverpackungen und technische Kunststoffproduk-te am meisten zum Wachstum bei. Belastend wirkte sich die ungünsti-ge Entwicklung bei Baubedarfsar-tikeln und baunahen Halbzeugen aus. Die Menge der verarbeiteten Kunststoffe bewegte sich im Jahr 2015 mit 13,6 Millionen Tonnen auf dem Niveau des Vorjahres. Einen leichten Zuwachs verzeichnete die Zahl der Beschäftigten der Bran-chenbetriebe, die um 1,6 % auf 316 000 wuchs, wie Verbandspräsi-

dent Dirk Westerheide bekannt-gab. 2015 beeinträchtigten die zeitweise stark schwankenden Rohstoffpreise, insbesondere von Polyethylen und Polypropylen, die Geschäftsentwicklung. Viele Bran-chenbetriebe füllten daher ihre Lager, um lieferfähig zu bleiben. Die Stimmungslage bei den Bran-chenbetrieben ist trotz des eher moderaten Wachstums im vergan-genen Jahr zu Beginn des Jahres 2016 weiterhin verhaltenen opti-mistisch. Technologische Impulse könnten von der weltgrößten Messe der Kunststoffindustrie, der K 2016 ausgehen, die vom 19. bis 26. Oktober 2016 in Düsseldorf stattfindet, so der GKV. (dl)


Auf Erdöl verzichtenBakterium entdeckt, das Kunststoff abbautEin Forschungsteam aus Japan beschreibt in der Zeitschrift Sci-ence den ersten bekannten Mikro-organismus, der den Kunststoff PET spalten, abbauen und kom-plett stofflich verwerten kann. In Experimenten zeigte das Forscher-team, dass das Bakterium Ideonel-la sakaiensis sich an PET-Oberflä-chen anheftet und zunächst ein hochspezifisches Enzym (PETase) ausschleust, das die chemischen Bindungen im Kunststoff auf-bricht. Die Bakterien nehmen dann die Abbauprodukte auf. Ein zwei-tes selektives Enzym (MHETase) in der Zelle spaltet die Monomere in Ethylenglykol und Terephthalsäu-re. Das Bakterium kann dann diese Grundbaustoffe von PET komplett verstoffwechseln und bedient sich des Kunststoffs folglich als alleini-ge Wachstumsquelle. Eine laut

Uwe Bornscheuer vom Institut für Biochemie an der Universität Greifswald bahnbrechende Entde-ckung: „Bislang waren nur ganz wenige Enzyme bekannt, die nur eine sehr geringe Aktivität im Ab-bau von PET zeigen.“ Prinzipiell ließe sich nun dieser Mikroorganis-mus nutzen, um PET umwelt-freundlich zu verwerten. Gleichzei-tig wäre es grundsätzlich möglich, Verfahren zu entwickeln, um das Monomer Terephthalsäure zu iso-lieren und für die Synthese von PET wieder einzusetzen. „Dies würde eine erhebliche Umweltent-lastung darstellen, da auf den Ein-satz von Erdöl zur Herstellung die-ses Kunststoffes verzichtet werden könnte“, folgert Bornscheuer. (dl/mns)


PolycarbonateGlaswolle statt Glasfasern

Covestro und Nanodax arbeiten künftig zu-sammen, um mit Glaswolle verstärkte Polycar-bonate zu entwickeln. Das in Tokio ansässige Unternehmen Nanodax hat ein Verfahren für die Herstellung dieser Werkstoffe entwickelt. Die Technologie und das Know-how ermögli-chen es, Glaswolle anstelle von Glasfasern als Verstärkungsfüllstoff in Kunststoffen zu ver-wenden. Sie hat einen kleineren Durchmesser und ist flexibler als Glasfasern. Beide Unter-nehmen sehen gute Perspektiven für den künftigen Einsatz der verstärkten Kunststoffe

in Automobil-, IT- und Elektronikanwendun-gen. Die Entwicklungsarbeiten sollen vor allem im Polymer Research and Development Center (PRDC) von Covestro in Shanghai, China, statt-finden. „Insbesondere streben wir Vorteile hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften so-wie des Verarbeitungsverhaltens an“, sagt Dr. Michael Schmidt, der bei Covestro das Business Development für Polycarbonate in der Region Asien-Pazifik leitet. (dl/mns)

infoDIREKT 909iee0416Alternative für Verstärkungsfüllstoffe in Kunst-stoffen: Glaswolle.

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KautschukindustrieZweites Halbjahr dynamischerEine über das Jahr 2015 hinweg stabile Geschäftslage brachte der deutschen Kautschukindustrie ein Umsatzwachstum von 2,2 % auf 11,56 Milliarden Euro. Das zweite Halbjahr zeigte sich etwas dyna-mischer, insbesondere im Export-geschäft. Nachdem die Nachfrage nach Produkten der deutschen Kautschukindustrie – vornehmlich nach technischen Elastomer-Er-zeugnissen – aus Westeuropa in den vergangenen Jahren rückläu-fig war, zogen insbesondere in der zweiten Jahreshälfte 2015 die Auf-tragseingänge aus dieser sich er-holenden Region an. Laut dem Wirtschaftsverband der deut-schen Kautschukindustrie (WDK) erhöhte sich der Auslandsumsatz insgesamt um 2,7 % auf 3,6 Milli-arden Euro. Der Inlandsumsatz stieg um 1,9 % auf 7,97 Milliarden

Euro. Ausschlaggebend waren hierfür gestiegene Reifenabsätze sowohl an die Fahrzeugindustrie als auch an den Endverbraucher. Für 2016 erwartet die Branche ein moderates Umsatzplus von etwa 1 %. (ega/mns)

ÜbernahmeKiefel stockt aufDer Kunststofftechnik-Spezialist Kiefel will hundert Prozent der An-teile an der Mould&Matic Solutions von der österreichischen Haidlmair Group erwerben. Beide Parteien haben bereits einen Kaufvertrag geschlossen, dem die Kartellbehör-den noch zustimmen müssen. „Die Lösungen von Mould&Matic stellen eine ideale Ergänzung unseres Lie-ferprogramms für die Verpa-ckungsindustrie dar“, so der Spre-cher der Kiefel-Geschäftsführung, Thomas J. Halletz. Kiefel hatte erst im Februar das Unternehmens Bosch Sprang übernommen, um Komplettanlagen und Serivce aus einer Hand anbieten zu können – „von der Produktentwicklung bis hin zur Downstream-Ausrüstung“, so Halletz. Mould&Matic Solutions

bietet Werkzeugbau- und Automa-tisierungslösungen für die Verpa-ckungsindustrie an. (mns)


Für den gestiegenen Inlandsum-satz der Kautschukindustrie waren gestiegene Reifenabsätze aus-schlaggebend.

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Kiefel fertigt unter anderem Tech-nologien für das Fügen und For-men von Folien für die Unterneh-mensbereiche Automobil-, Verpa-ckungs-, Kühlschrankindustrie und Medizintechnik.

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Hannover Messe


Nachdem zur vergangenen Ausga-be der Hannover Messe rund 220 000 Besucher und 6 500 Aus-

steller gekommen waren (Ausstellerzahlen hängen von der Zusammenstellung der Leitmessen ab), geht es für die vernetzte Industrie in Niedersachsens Hauptstadt nun in eine neue Runde. Zum „globalen Hotspot für Industrie 4.0 kommen alle Trei-ber der industriellen Digitalisierung zusam-men", sagt Dr. Jochen Köckler, Mitglied des Vorstands der Deutschen Messe AG. Dar-unter deutsche Unternehmen mit Kern-

Konkrete Beispiele für I4.0 Rund 100 Testbeds und Versuchsanlagen entdecken

Unter dem übergreifenden Thema der vernetzten Industrie zeigen auf der Hannover Messe rund 5 000 Aussteller vom 25. bis 29. April Technologien für die Produktion und Energiesys-teme. Hightech ‚Made in America‘ präsentiert das diesjährige Partnerland USA.

Hannover Messe 2016 • 25.bis29.April

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Auf die Schnelle


kompetenzen im Maschinenbau und der Elektrotechnik, führende US-Softwarean-bieter sowie Unternehmen aus Asien. Unter dem Leitthema ‚Integrated Industry – Dis-cover Solutions‘ zeigen die Aussteller Tech-nologien für die Digitalisierung von Fabri-ken und Energiesystemen. Und mehr: „Wir erwarten nun erstmals mehr als 100 kon-krete Anwendungsbeispiele für Industrie 4.0", so Köckler. Besucher aus dem produ-zierenden Gewerbe können erfahren, wie sie ihre Produktionsanlagen Schritt für Schritt zur Industrie-4.0-Fabrik ausbauen.

Intelligente Datenanalyse Dazu zählt auch die vorausschauende Wartung (Predict ive Maintenance): Maschinen- und Anlagenbauer setzen Sensoren ein, mit deren Hilfe Maschinen selbstständig melden, dass sie gewartet werden müssen. Anhand dieser Daten kann der Anlagenhersteller dem Betreiber frühzeitig Wartungsleistungen anbieten und so sein Servicegeschäft ausbauen. Eigens zu diesem Thema bietet die Messe die neue Sonderfläche ‚Predictive Main-tenance 4.0‘ in Halle 17 (Haupteingang

Unter dem Motto ‚Integrated Industry – Discover Solutions‘ dreht sich auf der Hannover Messe al-les um Lösungen für die vernetzte Industrie.

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Nord), auf der Anwendungsbeispiele von Industrie 4.0 und entstehende Geschäfts-felder gezeigt werden. „Predictive Main-tenance ist aktuell die meistdiskutierte und -hinterfragte Maintenance-Repair-Over-haul-Strategie“, sagt Peter-Michael Synek , stellvertretender Geschäftsführer des Fachverbands Fluidtechnik im Verband

Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) . Eine aktuelle Studie des Welt-wirtschaftsforums und des Beratungsun-ternehmens Accenture belegt: Die Einspa-rungen bei geplanten Reparaturen belau-fen sich auf 12 %. Wartungskosten sinken um fast 30 % und ungeplante Stillstände gehen um 70 % zurück.

I4.0 trifft Industrial InternetFür Diskussionen sorgt das Forum Indus-trie 4.0, und das gewollt. Hier geht es zur Digitalisierung in der Produktion zur Sache: Das Industrial Internet of Things (IIoT) hält Einzug in die Fabriken. Die ers-ten Unternehmen, die ihre Fertigung mit Industrie-4.0-Technologien ausbauen, berichten laut Köckler von Produktivitäts-steigerungen um bis zu 50 %. Gleichzeitig müssen Fragen, die sich bei der Vernet-zung der Produktion ergeben, beantwor-tet werden. „Hier setzt das Forum Indus-

In 17 Hallen finden Besucher Lösungen für die Industrieautomation, IT, Energiesysteme oder die Zulieferbranche.

Fünf Messen an einem Ort

Die Hannover Messe 2016 vereint fünf Leit-messen an einem Ort: Industrial Automati-on, Digital Factory, Energy, Industrial Sup-ply und Research and Technology. Als die vier zentralen Themen haben sich in diesem Jahr hervorgetan: Industrieautomation und IT, Energie- und Umwelttechnologien, inno-vative Zulieferlösungen sowie Forschung und Entwicklung. Die einzelnen Leitmessen greifen dabei ineinander, um branchen-übergreifende Lösungen aufzuzeigen. Da-neben informieren unterschiedliche Veran-staltungen über Karrieremöglichkeiten, die sich Frauen, Führungskräften und dem Nachwuchs sowie Gründern bieten. Bei der Veranstaltung Global Business and Markets steht die Außenwirtschaft im Fokus.

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EFFIZIENT

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Young Tech Enterprises

Industrie 4.0meets the Industrial Internet

job and career(Halle/Hall 17)

Tec2You(Pavillon/Pavilion 11)

Robotation Academy (Pavillon/Pavilion 36)

Global Business & Markets (Halle/Hall 3)

12/2015 ▪ Änderungen vorbehalten ▪ 151221

Eingang Entrance

Convention Center

Informations-Centrum Information Center

Presse-Centrum Press Center

Haus der Nationen House of Nations

Freigelände Open-air site

Industrial Automation Internationale Leitmesse für Fertigungs- und Prozessautomation, Systemlösungen und Industrial ITHallen 8, 9, 11, 12, 14 – 17

Energy Internationale Leitmesse für integrierte Energiesysteme und MobilitätHallen 11 – 13, 27, FG

Digital FactoryInternationale Leitmesse für integrierte Prozesse und IT-LösungenHallen 6 – 8

Industrial SupplyInternationale Leitmesse für innovative Zulieferlösungen und LeichtbauHallen 4 – 6

Research & TechnologyInternationale Leitmesse für Forschung, Entwicklung und TechnologietransferHalle 2

trie 4.0 an. Gemeinsam mit unseren Part-nern bieten wir eine Plattform zum Erfah-rungsaustausch und zur Diskussion“, sagt Marc Siemering, Geschäftsbereichsleiter der Hannover Messe. „Dank der Zusam-menarbeit der deutschen Verbände mit dem Industrial Internet Consortium kom-men in diesem Jahr die wichtigsten Treiber der industriellen Vernetzung in Hannover zusammen. Für Besucher bedeutet das: Sie kriegen den globalen Überblick über Stra-

tegien, Standards, Geschäftsmodelle und Datensicherheit in Sachen Industrie 4.0.“

Ein Schwerpunkt des Forums werden Standards für die Kommunikation im industriellen Internet der Dinge sein. Industrie 4.0 ermöglicht die firmenüber-greifende Vernetzung und die Integration verschiedener Wertschöpfungsnetzwerke. Normen und Standards sind hier von grundlegender Bedeutung sowie die IT-Sicherheit für den geschützten Betrieb unternehmensübergreifender Fertigungs-

prozesse. Experten widmen sich unter-schiedlichen Cloud-Lösungen und der Frage, wie Unternehmensdaten gesichert werden können. Schließlich wird es auch um das Auswerten und Zusammenbrin-gen der Daten gehen, die im IT-gesteuer-ten Produktionsprozess entstehen.

Das Forum Industrie 4.0 findet an allen Messetagen von 10 bis 18 Uhr statt und wird in Kooperation mit dem Industrial Internet Consortium, den Verbänden VDMA und ZVEI sowie der Geschäfts-stelle Plattform Industrie 4.0 organisiert. Die Schirmherrschaft haben das Bundes-ministerium für Bildung und Forschung

sowie das Bundesministerium für Wirt-schaft und Technologie übernommen. Bundesministerin Johanna Wanka eröffnet das Forum am ersten Messetag um 10 Uhr.

Die vernetzte EnergieketteWeiter geht es mit dem Thema Energie: Besucher erhalten auf der Messe Informa-tionen rund um technische Lösungen für intelligente Energiesysteme. Denn das Energiesystem der Zukunft braucht immer kleinteiligere Lösungen, die über ein intel-ligentes System interagieren. So gibt es Lösungen für die Vernetzung der gesam-ten Energiekette zu sehen – „von der

Intelligente Daten-analyse: Eine vor-ausschauende Wartung hilft, Still-standszeiten und Wartungkosten zu reduzieren.

„In diesem Jahr kom-men die wichtigsten

Treiber der industriellen Vernetzung zusammen.“

Marc Siemering, Hannover Messe





Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Speicherung bis hin zu alternativen Mobi-litätslösungen“, erläutert Köckler. Auf der Demonstrationsfläche ‚Energy Plaza‘ prä-sentiert die Messe in Halle 27, Stand L24, beispielsweise ein interaktives Modell des ‚Energiesystems der Zukunft‘, das Besu-chern zeigt, wie eine sichere und wettbe-werbsfähige Energieversorgung künftig aussehen kann: Auf der Integrated Energy Plaza demonstrieren Unternehmen wie der Windenergieanlagenhersteller Ener-con , der Kabelhersteller und Systeman-bieter für Energieverteilung Prysmian und der Technologiekonzern Siemens ihre Pro-dukte sowie Lösungen für eine integrier-te Energiewelt. Dabei veranschaulicht ein vom zentralen Partner GP Joule bereitge-stelltes Modell, wie das System mit neuen dezentralen Speicherkonzepten funktio-nieren kann.

Partnerland USAIn jedem Jahr ist ein Partnerland auf der Hannover Messe vertreten. Nachdem 2015 der indische Ministerpräsident Narenda Modri Werbung für Indien als Produkti-onsstandort gemacht hatte, sind nun zum

ersten Mal die USA als Partnerland zu Gast. Insgesamt rund 250 Unternehmen stellen ihre Lösungen für eine vernetzte Industrie vor: darunter die US-Unterneh-men General Electric , Honeywell , Eaton , Molex , Microsoft , AT&T oder IBM . Im Fokus stehen dabei Energieeffizienz und -erzeugung, moderne Fertigungstechnik und intelligente Technologien. US-Präsi-dent Barack Obama eröffnet am 24. April gemeinsam mit Bundeskanzlerin Angela Merkel die Messe, für Köckler „ein starker Beleg für die internationale Bedeutung der Hannover Messe.“ Neben dem transat-lantischen Freihandelsabkommen TTIP wird Obama für Investitionen in den USA werben sowie sein Land als wichtigen Anbieter von Industrie-4.0-Technologien positionieren. Aus dem Bereich Forschung zeigen das Massachusetts Institute of Technology (MIT) und die Carnegie Mel-lon University im USA-Pavillon in Halle 2 Lösungen zum Technologietransfer sowie Neues aus der Robotik. (mns)

Ohne Industrie 4.0 geht nichts mehr: Erste Unternehmen, die ihre Fertigung mit Industrie-4.0-Tech-nologien ausbauen, konnten ihre Produktivität bereits um bis zu 50 % steigern.

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Hot Spots Digital FactoryOhne Software geht in der Automatisierung so gut wie nichts mehr. Und es gibt immer neue Möglichkeiten, Maschinen und An-lagen damit zu verbessern. Die Cloud gibt's ‚obendrauf‘.

Halle 11, Stand F43Onboard-ModulCloud für die Baubranche

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Sensor-Technik Wiedemann : Mit der Vernetzung der Baumaschine und der Verfügbarkeit wichtiger Para-meter der Arbeitsgeräte und dazugehörigen Prozesse macht die Cumulocity-basierende STW-Cloud-Lösung Industrie 4.0 auch in der Baubranche zur Realität. Ne-ben Lösungen für die Automatisierung mit Displays, Steuerungen, Messtechnik und für die Elektrifizierung gibt es Onboard-Module für die Verbindung von Ma-schine zu Maschine (M2M) und in die Cloud. Das Mo-dul TC3G erfasst relevante Daten über CAN-Bus, aber auch WLAN oder Bluetooth 4.0. Es speichert die Daten, versieht sie mit Zeit- und Positionsstempel, verarbeitet sie und schickt sie in die Cloud. Die Parametrisierung

der Signale erfolgt hoch dynamisch, skalierbar und an-passbar durch eine integrierte Webapplikation. An-wender können das Modul online oder offline konfi-gurieren. Nach dem Speichern der Daten in der Daten-bank des Cloud-Servers bestehen verschiedene Mög-lichkeiten zu Auswertung, Darstellung und Zugriffs-verwaltung oder zur Weiterleitung und horizontalen und vertikalen Integration in Prozesslandschaften und -abläufe. Da hierzu keine Programmierkenntnisse er-forderlich sind, lassen sich Änderungen auch von Nicht-IT-Spezialisten durchführen.


Halle 9, Stand D68FeldmasterIO-Link für die intelligente Fabrik Leuze Electronic : In Industrie-4.0-Implementierungen kom-muniziert der IO-Link-Feldmaster die Prozess- und Diagnose-daten parallel über die Schnittstelle. Dadurch sind die Daten nicht nur in der Steuerung, sondern auch in anderen Ebenen bis in die Cloud verfügbar. Die Kommunikation erfolgt derzeit via Profinet, ab Juli auch über Ethernet-IP. Die kompakte Kom-ponente verfügt über die Gehäuse-Schutzart IP67 und eignet sich damit für raue Arbeitsumgebungen. Vorhanden sind vier IO-Link-Ports und ein integrierter Webserver, sodass die Konfi-guration direkt erfolgen kann. In Verbindung mit schaltenden und messenden Sensoren der Baureihe 10 bieten sich Vorteile: Beim schaltenden Sensor HT 10 erfolgt die Konfiguration des Sensors direkt über die Steuerung. Beim messenden Sensor

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Sensors direkt über die Steuerung. Beim messenden Sensor Sensors direkt über die Steuerung. Beim messenden Sensor Sensors direkt über die Steuerung. Beim messenden Sensor

Mit dem QR-Code gelangen Sie

Hot Spots downloadODS 10 stellt der IO-Link-Feldmas-ter eine Alternative zur analogen Schnittstelle dar.


Bildquelle: Leuze Electronic

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Halle 9, Stand D06Human Machine Interface

IO-Link-Display zeigt vier Messwerte und Text IFM : Mehr Anlagentransparenz und Serviceinformatio-nen direkt vor Ort liefert das IO-Link-Display E30391, das eine flexible Lösung zur Anzeige von Prozess-werten, frei definierbaren Texten und Meldungen sowie QR-Codes in der Anlage bereitstellt. Das IO-Link-1.1-kompatible Display lässt sich in jede vorhan-dene IO-Link-Struktur einbinden. Auch während des Betriebs ist eine flexible Anpassung der Darstellung von der SPS aus möglich. Das Gerät zeigt bis zu vier zugewiesene Prozesswerte sowie Alarme und War-nungen an. Klartext sowie ein Farbumschlag von Text und Hintergrund schaffen Überblick. Texte und Ein-stellungen können über ein IO-Link-Device-Tool wie Line Recorder Sensor vorgegeben werden. Das Dis-play lässt sich wie ein Aktuator am IO-Link-Master an-schließen und per SPS steuern.


Halle 7, Stand B18ProzessoptimierungEngineeringtool und 3D-Simulation

3Halle 11, Stand B60EngineeringtoolSoftware verwaltet Konstruktionsdaten Weidmüller / Eplan : Die Software M-Print Pro eCAD ist dafür ausgelegt, den Datenexport aus Eplan Electric P8 zu vereinfachen und Kosten zu senken. In industriellen und Industrie-4.0-Anwendungen sollen alle Konstruktionsda-ten vollständig dokumentiert und für künf-tige Projekte nutzbar sein. Die Software vereinfacht diese Anwendungen und ermöglicht es, Konstruktionsdaten übergrei-fend zu nutzen. Für einen direkten Zugriff ist in der Projektierungssoftware Electric P8 ein eigener Menüpunkt angelegt. Mit einem Klick erreichen Nutzer die Software, die als Bindeglied zwischen Electric P8 und M-Print Pro fungiert. Die Software digitalisiert die nachgelagerten Prozesse, eliminiert Fehlerquellen und reduziert die Kosten so laut Hersteller um bis zu 60 %.


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Dualis : Zur digitalen Vernetzung von Produktions- und Management-ebene sowie zum Optimieren von Geschäfts- und Fertigungsprozessen eignet sich Visual Components, eine Produktsuite zur 3D-Simulation smarter Prozesse. Damit lassen sich durch Analyse und Abbildung der Prozesse Produktionslinien vor dem Bau bzw. vor der Inbetriebnahme si-mulieren, was zu höherer Effizienz und funktionierenden Abläufen während des Einsatzes führt. Im lau-fenden Betrieb greift die APS-Lösung (Advanced Planning and Scheduling) Ganttplan 5.0. Dieses modular aufge-baute Tool für Feinplanung und Fer-

tigungsleitstand hilft, produktions-relevante Parameter wie Personal, Material und Auftragsterminierung besser zu planen und zu steuern. Ne-ben der eigenständigen Variante bildet das Tool auch als OEM-Produkt das Herzstück von MES- und ERP- Lösungen. So ist es als APS in das AP-plus ERPII von Asseco integriert, das als Bindeglied zwischen Mensch, Ma-schine und Produkt fungiert. Es er-gibt sich eine intelligente Gesamtlö-sung zur effizienten Ressourcen- und Auftragsfeinplanung im Sinne der Produktion 4.0.


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Halle 7, Stand C40Messtechnik

Multicore-Oszilloskop für Big Data6

Halle 7, Stand A10Industrie 4.0

MES-Lösung mit integriertem BI-ToolIndustrie Informatik: Das Unternehmen zeigt IT-Lösungen für die Digita-lisierung von Fabriken. Besucher erfahren, wie aus einer Produktionsanlage Schritt für Schritt eine Industrie-4.0-Fertigung wird. Ein Schritt in diese Richtung ist das in die MES-Lösung Cronetwork integrierte operative BI-Tool Pido (Produktionsinfo Datenobjekte). Damit können Mitarbeiter schnell und einfach Auswertun-gen gestalten. Dafür sorgt das dahinter stehende integrierte Meta-Modell, bei dem die gesamten Nomenklaturen der Informationen 1:1 mit denen der Programme und Abläufe über-einstimmen. Dazu kommen Vorteile wie das voll integrierte MES-Fundament für die Releasepflege und Internationalisierung sowie eine Engine, die unter-schiedliche Anforderungen erfüllt. Unternehmen können dabei klassi-sche Business-Funktionen aus ihren Anwendungen mit eigenem Infor-mationsbedarf kombinieren. In einem nächsten Entwicklungsschritt sollen die sogenannten Pidos selbst beschreibbar werden. Anwender generieren die Reports dann nicht nur, sondern können sie auch ändern und wieder integrieren.

Halle 9, Stand F40

Cloud AutomationVon der Vision zur UmsetzungPhoenix Contact: Das Internet of Things stellt für viele Unternehmen noch eine entfernte Vision dar, die derzeit weder greifbar ist noch angewendet werden kann. Durch die zunehmende Vernetzung von intelligenten, inter-netfähigen Geräten und die so zur Verfügung stehenden Daten soll zwar die Produktivität wachsen. Die genaue Umsetzung des Szenarios ist je-doch meist ebenso unklar wie darauf basierende, konkrete Geschäftsmo-delle. Lesen Sie mehr auf Seite 42.

Halle 7, Stand C04

AutomatisierungspyramideDie Transformation beginnt

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Beckhoff: Mit dem Twin-CAT Scope sind messtechnische Anwendun-gen auch für Big Data denkbar ein-fach, denn der Multicore-Support ermöglicht die Aufzeichnung und Darstellung von großen Daten-mengen. Das Software-Oszilloskop ist vollständig in die Twin-CAT-Steuerungsarchitektur integriert. Zeitliche Verläufe lassen sich bis zu μs-Auflösung darstellen und das Charting-Tool ermöglicht die grafi-sche Darstellung von Signalverläu-fen. Die Darstellung der Signale erfolgt wahlweise in YT-, XY- oder in Balken-Diagrammen. Aufgrund der Multicore-Fähigkeit ist das Scope auch für große Aufnahmen

mit mehreren hundert Variablen geeignet. Anwenderfreundlich ist die Integration im Visual Studio und damit in die Engineering- Umgebung von Twin-CAT. In Kombination mit den Software-modulen Twin-CAT Analytics und Twin-CAT IoT können die erfassten Prozessdaten lokal oder in der Privat- bzw. Public-Cloud analy-siert werden. Weitere Funktionen sind Trigger-gesteuerte Aufnah-men, Laufzeitanalysen, der Export in verschiedene Datenformate und Source- Control-Anbindung.



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Halle 9, Stand D76

Brückenkopf in der ITIndustrie 4.0 braucht Daten aus dem ProzessPepperl+Fuchs: Dass der Brü-ckenschlag zwischen zwei bis dato informationstechnisch noch weitgehend getrennten Welten gelingen kann, de-monstriert der Automatisie-rungsanbieter Pepperl+Fuchs gemeinsam mit dem IT-Anbie-ter Software AG. Die Unter-nehmen zeigen, wie Daten aus der Sensor/Aktor-Ebene ohne Umwege in höchste Informationsebenen gelangen. Dort bilden sie die Basis für Mehr-wertdienste, die wiederum Ansätze für die Optimierung der Produktions- und Geschäftsprozesse bieten. Mehr dazu finden Sie auf Seite 51.


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SAP: Produktlebenszyklen werden kürzer, Losgrößen kleiner. Um im globalisierten Umfeld und bei knappen Ressourcen dennoch kos-tengünstig zu produzieren, erfor-dert es eine flexible (IT-)Infrastruk-tur. Zudem müssen die Welten der betriebswirtschaftlichen und der automatisierungsrelevanten Daten wesentlich enger zusammenzurü-cken. SAP und die OPC Foundation gehen hier mit gutem Beispiel vor-an. Erfahren Sie mehr auf Seite 56. infoDIREKT 790iee0416

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Manchmal ist kleiner einfach besser. Zum Beispiel, wenn es um die berührungslose Füllstandmessung von Flüssigkeiten in kleinen Behältern geht. Mit der kleinsten Antenne seiner Art ist der VEGAPULS 64 dabei einfach der Größte! Auch in Sachen Fokussierung und Unempfindlichkeit gegen Kondensat und Anhaftungen kommt der neue Radarsensor ganz groß raus. Einfach Weltklasse!

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Für die digitale Transformation unerlässlich sieht Siemens durchgängige Software-Tools und -Systeme, industrietaugliche Kommu-nikations- und Sicherheitslösungen sowie datenbasierte Services. „Wir müssen alle schneller werden“, so das Credo von Anton S. Huber, CEO der Division Digital Facto-ry bei Siemens, speziell mit Blick auf die weltweit fortschreitende Automatisierung. Effizienz lässt sich laut des Experten zwar durch eine verbesserte Produktion steigern, eine verkürzte Time-to-market, erhöhte Flexibilität und mehr Qualität lassen sich aber nicht allein dadurch erzielen, indem „man einfach mehr Roboter in die Produk-tion stellt“, so Huber. Stattdessen gelte es, die gesamte Wertschöpfungskette zu ver-bessern – eben mithilfe einer durchgängi-

AutomAtisierung 4.0

Durchgängig digitalFür das durchgängig digital arbeitende Unternehmen – das Digital Enterprise – erweitert Siemens das Angebot. Auf der Hannover

Messe 2016 zeigt der Technologiekonzern Neues für die Automatisierungs- und Antriebstechnik, Industriesoftware sowie Ener-

gieverteilung. Auch um aus ‚dummen‘ Schaltgeräten intelligente zu machen, hat Siemens Lösungen im Paket.

gen Software-Welt und aktuellen Daten.Das Digital Enterprise ist bei Siemens schon seit Langem in der Mache: In den vergan-genen 15 Jahren hat der Konzern 18 Unter-nehmen aus dem Bereich Industriesoftware akquiriert und so das Angebot an Software-Tools ausgebaut. Auf der Hannover Messe zeigt Siemens Ergebnisse sowie Applikati-onen der daraus entstandenen ‚Digital Enterprise Software Suite‘. Im Zentrum der Suite befindet sich als Kollaborationsplatt-form die Software Teamcenter. Diese soll zukünftig verstärkt PLM (Product Lifecyc-le Management), MES/MOM (Manufactu-ring Execution System/Manufacturing Ope-rations Management) und TIA (Totally Inte-grated Automation) verbinden. Auch das TIA-Portal V14 und ein neuartiges Service-

konzept auf Basis der Cloud-Plattform Mind Sphere, stehen im Fokus.

Weitere Schritte zur Angebotserweite-rung für das Digital Enterprise hat Siemens bereits eingeleitet: Das Unternehmen plant, das US-Unternehmen CD-Adapco zu über-nehmen, das Software für die Strömungs-simulation entwickelt. „Durch die Erweite-rung unseres Portfolios von industriellen Simulations-Tools um das am Markt füh-rende Softwarewerkzeug zur Strömungs-simulation und der Integration von Exper-ten auf diesem Gebiet, bauen wir unsere Kompetenz auf dem Gebiet der modellba-sierten Produktentwicklung erheblich aus“, so Huber. Die Vorteile von Simulationen: Die Time-to-market kann verkürzt werden, Werkzeuge brauchen im Vorfeld beispiels-

Siemens-Vorstände bei der Pressekonferenz im Vorfeld der Hannover Messe: (v.l.) Ralf Christian, CEO Energy Management; Dr. Jürgen Brandes, CEO Process Industries and Drives; Anton S. Huber, CEO Digital Factory

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[1] Die neue Version des Engineering-Framework-Portals TIA V14 hilft Maschi-nenbauern, die Time-to-market weiter zu verkürzen.

[2] Pilotphase been-det: Siemens macht die offene Industrie-Cloud Mind Sphere verfügbar. Unterneh-men können sie als Basis für digitale Ser-vices verwenden, et-wa zur Optimierung von Ressourcen. 1 2

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weise nicht hergestellt werden, Messungen werden überflüssig.

Der digitale ZwillingDas Digital Enterprise stellt auch für Antriebstechnik und Prozessindustrie Lösungen bereit, die auf deren Anforderun-gen abgestimmt sind. Denn „Daten, zum Beispiel für die Automobilindustrie und die Prozessindustrie, müssen unterschiedlich abgebildet werden“, erläutert Dr. Jürgen Brandes, CEO der Division Process Indus-tries and Drives bei Siemens. Mithilfe durchgängiger Engineering-Lösungen las-sen sich Anlagenkonfigurationen virtuell simulieren und somit die Anlage testen, weiterentwickeln und vervielfältigen. Pla-nungs- und Betriebswelt werden für ein ganzheitliches Anlagenmanagement über den gesamten Lebenszyklus einer Indust-rieanlage vereint.

Die Grundlage dafür bilden integrierte Software-Produkte und -Lösungen, die Erfassung, Austausch und Dokumentation von Daten und somit die Digitalisierung der gesamten Anlage ermöglichen (Integrated Engineering). Alle Daten stehen dabei zen-tral und in Echtzeit zur Verfügung. Anwen-der können das beim Engineering erzeug-te virtuelle, identische Abbild einer Anlage – den digitalen Zwilling – nutzen, um die Inbetriebnahme, Betrieb und Instandhal-tung zu simulieren und zu optimieren. „Der Übergang von ‚Integrated Engineering‘ zu ‚Integrated Operations‘ ist für unsere Kun-den in der Prozessindustrie ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu Industrie 4.0 und ermöglicht Steigerungen bei Geschwindig-keit, Flexibilität und Effizienz“, resümiert Brandes. Zusammen mit dem OEM Voith

hat Siemens im Zuge des digitalisierten Unternehmens beispielsweise eine Anlage für Taschentücher für die Papierfabrik Albert Friedrich entwickelt und umgesetzt. Für das Chemiewerk Solvay erneuert Sie-mens alle Prozessleitsysteme bis 2023.

Für Motion-Control-Anwendungen bringt Siemens ein Paket aus Simatic Advanced Controller und dem Servoan-triebssystem Sinamics auf den Markt. Außerdem können Besucher der Hannover Messe die neue Version 8.2 von Simatic PCS 7 mit zusätzlichen Funktionen sehen sowie das Simotics-Reluktanzantriebssys-tem mit erweitertem Leistungsbereich oder die aktive Magnetlagertechnologie Simotics AMB-Technology.

Energiedatenerfassung eingebun-den in AutomatisierungsebeneAuch das Thema Stromversorgung spielt in den Augen von Ralf Christian, CEO der Division Energy Management bei Siemens, eine zunehmend wichtige Rolle und „ist Teil des Digital Enterprise.“ Stimmt die Netz-qualität nicht, leiden Anlagen darunter, etwa durch Überlast oder Kurzschlüsse. Unter dem Stichwort ‚Totally Integrated Power‘ (TIP) bietet Siemens eine Lösung zur Stromversorgung für industrielle Anla-gen und Gebäude, mit denen sich Energie-systeme wirtschaftlich planen, steuern, schützen und optimieren lassen. Beispiel Microgrids: In industriellen Liegenschaften vernetzten diese Energieverbraucher und -erzeuger und produzieren eine Vielzahl an Daten, die es zu messen, steuern, überwa-chen und regeln gilt. „Um dies zu realisieren braucht man mehr Intelligenz auf der Kom-ponentenebene. Mit ‚dummen‘ Schaltgerä-

ten, die Strom nicht messbar machen, ist nicht viel zu gewinnen“, so Christian. Sie-mens hat daher nun unter anderem Kom-paktleistungsschalter 3VA2 mit Buskom-munikation im Angebot. Die Einbindung von Anlagen in Energiemanagement-Sys-teme erfolgt über Pofibus oder andere Bus-systeme. „So können wir auch auf der Ener-gieseite ein Konzept bis in die Automatisie-rungsebene anbieten“, sagt Christian. Ein digitales Abbild der Stromverteilung ist bereits in den Planungs- und Engineering-Phasen möglich: Verfügbare CAx-Daten ermöglichen zum Beispiel ein fehlerfreies Schaltschrank-Engineering ohne viel Auf-wand. Außerdem sind ausgewählte Leis-tungsschalter und Messgeräte neben gän-gigen Planungs- und Projektierungstools nun auch im TIA-Portal abrufbar. Im Betrieb können Anlagen und Maschinen in Ener-giemanagementsysteme eingebunden wer-den.

Im Bereich Energy Management stellt Siemens zwei Baureihen des Kompaktleis-tungsschalters 3VA mit UL-Zulassung und das modulare Mehrkanal- Strommesssys-tem vom Typ 7KT PAC1200 vor. Auch hier veranschaulichen Praxisbeispiele, wie Unternehmen von der Verschmelzung der realen mit der virtuellen Welt profitieren können: Für den spanischen Automobilzu-lieferer Gestamp implementierte Siemens ein Energieüberwachungssystem. Der Zweckverband Bodensee-Wasserversor-gung erhielt eine Energieüberwachungslö-sung für Mittel- und Niederspannungsver-braucher mit mehreren hundert Verbrauchs-stellen. (mns)

[3] Das Gateway Sima-tic IOT 2000 baut auf der Intel-Quark-Chipfamilie auf und ist für industrielle IT-Lösungen zum Sam-meln, Verarbeiten und Übermitteln von Daten ausgelegt.

[4] Für Motion-Con-trol-Anwendungen bringt Siemens ein Paket aus Simatic Advanced Controller und Sinamics-Servo-antriebssystem auf den Markt.3 4

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Herr Baumgardt, nach den passiven Verteilern für schaltende Sen-

soren folgt jetzt zur Hannover Messe ein aktiver IO-Link-Master.

Die erste aktive Komponente im IO-Link-Portfolio, neben Senso-

ren?

Der kompakte IO-Link-Master der Baureihe MD 748i verfügt über die Gehäuse-Schutzklasse IP67 und ist für die gleichen Arbeitsumgebungen wie die Sensoren selbst ausgelegt. Er stellt vier IO-Link-Ports mit M12-Steckverbindern zum Anschluss von Sensoren oder Aktuatoren zur Verfügung.

In Verbindung mit unseren schaltenden oder messenden Sen-soren ergeben sich deutliche Vorteile für den Anwender: Die schal-

tenden Sensoren lassen sich über ihren inte grierten Webserver direkt über die Steuerung ansprechen und konfigurieren. Und bei den messen-den Sensoren stellt IO-Link eine ein-fache, digitale Alternative zu den bis-her üblichen analogen Schnittstellen und deren höheren Verdrahtungsauf-wand dar.

Was veranlasst Sie zu diesem Schritt?

Es gibt doch genügend Anbieter von

IO-Link-Komponenten.

Das ist richtig. In der Zwischenzeit gibt es für die meisten Steuerungs-

systeme IO-Link-Master der Systemhersteller. Auch wenn alle IO-Link-Komponenten durch einheitliche Freigabetests in ihrer Komptabilität getestet sind, werden wir immer wieder damit konfrontiert, dass Kunden gerne Komponenten, Beratung und Service aus einer Hand möchten. IO-Link ist für viele immer noch ein relativ neues Thema und das Know-how in den Firmen noch nicht sehr ausgeprägt. Daher suchen die Unternehmen nach einem Ansprechpartner, der sowohl die Master als auch die Gerä-te im Programm hat.

Kann man sich bei den Modulen überhaupt vom Wettbewerb noch

deutlich abheben?

Die Differenzierung entsteht durch die abgestimmte Funktion von IO-Link-Mastermodul und den angeschlossenen Sensoren. Dabei spielt der integrierte Webserver eine zentrale Rolle. Damit kann der Anwender alle Parameter konfigurieren, ohne dass eine zusätz-liche, modulspezifische Software auf dem Programmiergerät ins-

MÄRKTE + UNTERNEHMEN Kommunikation im Feld

IntervIew mIt Ingo Baumgardt, Leuze eLectronIc

auf passiv folgt aktivAktive Komponenten ergänzen das IO-Link-Programm

Nach den ersten passiven E/A-Verteilern erweitert der Sensor-Spezialist Leuze elect-ronic sein Portfolio an Connectivity-Komponenten um einen aktiven für IO-Link-Master. Ob es bei dem Modul bleibt, erläutert Ingo Baumgardt, Head of Product Center Measuring Sensors und Mitglied im Steering Committee des IO-Link-Konsortiums.

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talliert werden muss. Der Webserver des IO-Link-Masters ist über TCP/IP adressierbar. Dies stellt einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung intelligente Fabrik dar und bietet die Möglichkeit einer einfachen Gerätekonfiguration, Validierung und Diagnose.

Der IO-Link-Master hat die Schutzart IP67, die meisten Installati-

onen sind aber in IP20 ausgeführt.

Auch dieser Situation tragen wir Rechnung. Varianten zur Mon-tage auf einer DIN-Schiene sind bereits in der Entwicklung. Die-se Module haben sogar acht IO-Link-Ports mit Schraubklemmen. Der Anschluss an Profinet erfolgt über RJ45-Steckverbinder.

Sie erwähnten die Kompatibilität. Wie steht es damit bei komple-

xeren, messenden IO-Link-Sensoren aus?

Grundsätzlich werden alle IO-Link-Geräte (Sensoren, Aktuato-ren, Master) nach einheitlichen Testprozeduren freigegeben. Das stellt die Kompatibilität sicher. Darüber hinaus besteht der Wunsch nach einheitlicher Funktionalität in den Geräten. Daher wurde das Smart-Sensor-Profil entwickelt, das Grundfunktionen spezifiziert, zum Beispiel einheitliche Diagnosekanäle festlegt.Aktuell verfeinern wir im IO-Link-Konsortium das Smart-Sen-sor-Profil. Dabei entstehen spezifische Profile für einfache schal-tende Sensoren, mit und ohne Tastweiteneinstellung. Dieses Profil vereinheitlicht auch die Bedienung, etwa das Teachen der notwendigen Schaltschwellen.

Kurz vor der Fertigstellung steht auch das Profil für messende Sensoren. Darin definiert ist, dass Distanzsensoren einheitlich codierte Messwerte in Millimetern ausgeben, sodass ein SPS-Programm keine Umrechnungen mehr vornehmen muss, bezie-hungseise beim Wechsel auf einen anderen Sensortyp keine Programmanpassungen mehr notwendig sind.

Wird damit eine Austausch-Kompatibilität zwischen Herstellern

möglich, das Fernziel vieler Anwender?

Funktional lässt sich somit ein Gerätetyp gegen ein anderes Gerät tauschen, sofern es den Profilspezifikationen entspricht. Norma-lerweise überwacht ein IO-Link-Master, ähnlich einem Feldbus-master, die Identität der angeschlossenen Devices, um sicherzu-stellen, dass die einmal validierte Anlagenkonfiguration nicht verändert wird. In der Maschinensteuerung müsste daher zumin-dest die Identität des neuen Sensors angepasst werden, oder die Validierungsfunktion des Masters deaktiviert sein. Das würde den Wunsch nach Flexibilität erfüllen.

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Gibt es Bewegung hinsichtlich der seit

Jahren diskutierten Safety-Erweite-

rung?

Die Spezifikation für IO-Link-Safety ist sehr

weit fortgeschritten u nd be i n ha lte t

außer dem Pro-tokoll auch den Physical Layer,

der die speziellen Belange der sicher-

h e i t s g e r i c h t e t e n Anwendungen erfüllt ‒ die Rückwärtskompa-

t ib i l i t ät z u OSSD-Signalen sowie der M12-

Anschlusstechnik eingeschlossen. Um auch bei dem Thema Safety die Unabhängigkeit von bestehenden Feldbuslösungen zu bewahren, wurde das IO-Link-Protokoll um wenige Über-wachungsfunktionen erweitert und so eine sichere Kommuni-kation erreicht. Diese Erweiterungen müssen nun noch den ‚proof of concept‘ durchlaufen, dann können wir die Spezifikation ver-abschieden.

Hat das Thema Industrie 4.0 Einfluss

auf die weiteren Entwicklungen von

IO-Link, etwa auf die Wireless-

Schnittstelle?

IO-Link ist ein fundamentaler Bau-stein der Industrie 4.0. Steht doch die Kommunikation zwischen Maschinen und deren Komponen-

ten im Mittelpunkt jeder Diskussion. Mit IO-Link hat der Anwen-der jetzt die unschätzbare Möglichkeit, über eine standardisier-te, digitale Schnittstelle neben Prozessdaten auch Diagnose- und Monitoring-Daten aus der untersten Feldebene zu beziehen und seine Applikation bei Bedarf neu zu konfigurieren. (sk)

„Auf der Hannover Messe gehen wir mit Profinet an den Start. Im Juli folgt der IO-Link-Master mit

Ethernet/IP-Interface.“Ingo Baumgardt, Leuze electronic

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Hot Spots Industrial Automation15 Achsen gleichzeitig steuern, hohe Geschwindigkeiten und harte Echt-zeit mit einem Standard-Ethernet-Controller umsetzen oder Inspektions-kameras per App bedienen: Auf der Hannover Messe werden Sie fündig.

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Halle 13, Stand E85BildverarbeitungInspektionskamera per App steuern Dehn : Die handliche Inspektionskamera Dehncheck macht Unsichtbares sichtbar und ermöglicht die Inspektion mit Funkverbindung zu Smartphone oder Tablet. Das System dient der regelmäßigen optischen Prüfung und Dokumentation des Zustands von elektrischen Anlagen bis 36 kV bzw. 15 bis 60 Hz. Auch Elektrofachkräfte ohne Spezialausbildung können die Kamera bedienen: praktisch ist dabei die Steuerung der Kamera per App über Smart-phone oder Tablet. Die Übertragung von Fotos erfolgt über WLAN. In Kombi-nation mit verlängerbaren Isolierstangen schafft das den nötigen Sicher-heitsabstand. Mit dem flexiblen Arbeitskopf lassen sich schwer zugängliche Bereiche der Anlage erfassen und dokumentieren. So kann die Kamera beispielsweise Angaben von Typenschildern elektrischer Schalter oder Trans-formatoren ablesen, Bruchschäden an elektrischen Betriebsmitteln frühzeitig erkennen und den Verschmutzungsgrad elektrischer Anlageteile ermitteln. Ein Freischalten der Anlage für die Prüfung ist nicht notwendig. Das Kom-plettset im Koffer besteht aus Kamera mit Akku, USB-Kabel und Halterung für Smartphones sowie Gehäuse und Adapter mit Zahnkupplung.


Sick : Ausgestattet mit 3D-Snapshot-Technologie lassen sich die 3D-Vision-Sensoren 3Vistor-T im Innenbereich flexibel einsetzen. Basierend auf der Lichtlaufzeitmessung liefert der Sensor für jedes Pixel Tiefeninformationen in Echtzeit, auch für stationäre Applikationen. Dabei wer-den entweder alle 3D-Rohdaten oder bereits vorverarbeitete, anwendungsrelevante Informa-tionen übermittelt – passend für die jeweilige Anwendung. So können die Sensoren als vor-konfigurierte Variante für fahrerlose Transport-fahrzeuge oder als leistungsfähige 3D-Kamera zur individuellen Programmierung eingesetzt werden. Leistungsstarke Visualisierungstools und 3D-Informationen ermöglichen unter ande-rem Anwendungen in der Intralogistik, der Robotik oder in Industriefahrzeugen. Erhältlich sind zwei Produktvarianten: 3Vistor-T CX ist eine 3D-Basiskamera, die 3D-Punktwolken liefert. 3Vistor-T AG ist eine 3D-Smartkamera, die so-wohl vollständige als auch reduzierte 3D-Daten bereitstellt. Beide enthalten eine Programmier-schnittstelle, über die sich die 3D-Daten an externe PCs übermitteln und auswerten lassen.

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Halle 8, Stand D36Bildverarbeitung3D-Sensoren im Inneneinsatz

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Halle 9, Stand D28Robotik

Softwarebaustein steuert bis zu 15 Achsen

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Halle 9, Stand H55Sensorik

Durch IO-Link zum Universalschalter

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■ CPU: Leistungsstarke CPU-Module (800 MHz)

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B&R : Zwei Bausteine erweitern den modularen Softwarebaukasten Mapp

Technology: Mit Mapp Robox und Mapp Teach lassen sich beliebige Roboterkine-

matiken leichter und schneller paramet-rieren und in Betrieb nehmen. So kann

Robox jede beliebige Roboter-Kinematik mit bis zu 15 Achsen steuern. Entwickler

sind beim Umsetzen der Kinematiken völlig frei. Der Roboter lässt sich einfach parametrieren,

Visualisierung und Diagnosemöglichkeiten sind bereits an Bord. Im nächsten Schritt hilft Mapp Teach, dem Roboter die gewünschten Bewe-gungen beizubringen. Das Anlernen der Wege und die Verwaltung der Prozesse sind ebenso einfach und der Roboter kann in kurzer Zeit den Betrieb aufnehmen. Mapp Technology besteht aus gekapselten Einzel-bausteinen, die die Entwicklung neuer Applikationen erleichtern. Die Bausteine stellen Basisfunktionen bereit, die grafisch parametriert werden. Dadurch sinkt der Programmieraufwand laut Hersteller um durchschnittlich 67 %. Alle Bausteine sind verbunden. Nach dem Client-Server-Prinzip holt sich jede Komponente automatisch alle benötigten Daten von den anderen Komponenten.


Turck : Das Sensor-Flaggschiff Uprox3 ist jetzt auch in IO-Link- fähiger Ausführung erhältlich. Die intelligente Schnittstelle macht den induktiven Näherungsschalter mit Faktor 1 zu einem Universal-sensor, der sich für mehr als 100 000 unterschiedliche Anforde-rungen individuell parametrieren lässt. Mit den beiden separat einstellbaren Schaltabständen – jeweils als Öffner oder Schließer sowie PNP oder NPN – lassen sich zum Beispiel Frühwarnfunktionen für verschleißende 'Targets' einstel-len. So können Anwender bereits vor Ausfall der Anlage aktiv wer-den. Ferner sind diverse Zeitfunkti-onen einstellbar, beispielsweise ei-ne Ausschaltverzögerung zur Dreh-

zahlüberwachung. Diese Optionen sind bereits im I/O- Modus möglich, in dem der Sensor an einem klassi-schen digitalen Eingang arbeitet. Im IO-Link- Modus läuft der Sensor an einem IO-Link-Master. Dabei be-steht Zugriff auf sämtliche Parame-trier- und Auswertefunktionen. Die intelligente Datenhaltung mit IO-Link 1.1 ermöglicht den Austausch eines Sensors ohne erneute Para-metrierung. Bereits in den Prozess-daten stellt das Gerät weiterfüh-rende Analyseoptionen wie appli-kationsspezifische Schaltpunkte, Temperaturgrenzwerte oder eine Identifikationsnummer zur Verfü-gung.


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Halle 9, Stand F25Kommunikation

Open-Source-Protokoll der mobilen Automation

Halle 11, Stand C64Kommunikation

Managed-Switches für redundante Ethernet-Netzwerke

EPSG: Das Echtzeitprotokoll Powerlink für die mobile Automatisierung baut auf den CANopen-Mechanismen auf und entspricht den Ethernet-Spezifikationen. Das leistungsstarke Backbone-Bussystem ergänzt den bisherigen CAN-Bus und unterstützt u.a. Querverkehr, Hotplugging und die freie Wahl der Netzwerktopologie. Zudem kann das Protokoll mit der Broad-Reach-Technologie auch über Single-Twisted-Pair-Physik einge-setzt werden. Powerlink ist in der industriellen Automatisierung weit verbreitet und in zahlreiche nationale und internationale Standards aufgenommen: IEC 61784, IEC 61158, GB/T 27960-2011, Korean Standard KS C IEC 61158 und 61784. Das echtzeitfähige und hardwareunabhängige Open-Source-Protokoll ermöglicht den Umstieg auf Industrial Ethernet in der Baumaschinen- und Landwirtschaftstechnik. Mit Opensafety steht zudem ein Open-Source-Sicherheitsprotokoll zur Verfügung, das bis SIL 3/PLe vorzertifiziert ist und auf allen gängigen Protokollen aufsetzen kann.


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Wago: Full-Managed-Switches der Serie 852 bauen in industriellen Anwendungen redundante Ethernet-Netzwerke mit hoher Performance auf. Erhältlich sind zwei unterschiedliche Ausbau-stufen: mit acht Ports 1000Base-T und vier Ports 1000Base-SX/LX sowie mit acht Ports 100Base-TX und zwei Ports 1000Base-SX/LX. Beide Switches sind individuell konfigurierbar und passen sich so den Anforderungen unterschiedli-cher Netzstrukturen an. Die Geräte unterstützen aktuelle Sicherheits-funktionen wie Mac Limitation, Port Security und Authentifizie-rung gemäß IEEE 802.1x. Außer-dem ermöglichen IGMP Snooping, Broadcast- und Bandbreitenlimi-tierungen eine zusätzliche Kont-rolle des Datenflusses. Durch die Protokolle Rapid Spanning Tree, Dual Homing, Dual Ring, Jet Ring, ERPS v1/v2 und den schnellen Xpress Ring lassen sich redundan-te Netzwerkstrukturen erstellen,

um selbst bei Verbindungsun-terbrechungen die Komm uni-kation sicherzustellen. Zudem sorgt die redundante Spannungs-versorgung für eine unterbre-chungsfreie Datenkommunikation mit bis zu 1 GBit/s und trägt so zur Produktivität und Netzverfügbar-keit von Maschinen und Anlagen bei.


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Halle 9, Stand A11Steuerung

Basic Controller erweitert

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Siemens: Neue Baugruppen und Funktionen erweitern den Basic Controller Simatic S7-1200. So wur-de die Firmware mit der aktuellen Version des Engineering Frame-works TIA Portal V14 aktualisiert und um zusätzliche Funktionen erweitert. Der Firmware-Stand 4.2 umfasst für die 2-Port-CPUs 1215 und 1217 das Media Redundancy Protocol (MRP) sowie eine Backup/Restore-Funktion zum Sichern von Projektdaten. Die Failsafe-CPU- Varianten unterstützen nun das Profisafe-Protokoll. Neu sind auch eine CPU 1212FC für fehlersichere Anwendungen im unteren Leis-tungsbereich und das Energy- Meter-Modul SM1238. Dieses eig-

net sich zum Einstieg in das ma-schinennahe Energiemanage-ment. Mit dem 45 mm breiten Erweiterungsmodul lassen sich Energieströme direkt an der Maschine erfassen, in der CPU ver-arbeiten und mit einem HMI- System wie dem Basic oder Com-fort Panel visualisieren. Es erfasst elektrische Messwerte, zum Bei-spiel Spannungen bis 480 V AC, in einem Ein- oder Drei-Phasen-Netz bei Direktanschluss ohne Wandler. Die Diagnoseparameter für Über- und Unterspannung, Überlast, Toleranzwert und Toleranzzeit sind frei einstellbar.

Halle 9, Stand G28Steuerung

Soft-Master live in AktionSercos: Auf der Messe demonst-riert das Unternehmen, wie sich mithilfe des Soft-Masters (Koope-ration mit Bosch Rexroth) hohe Ge-schwindigkeiten und harte Echt-zeit mit einem Standard-Ethernet-Controller umsetzen lassen. Der Controller unterstützt Queues und Scheduling, Ringtopologie und Re-dundanz. Zykluszeiten bis zu 125 µs werden erreicht. Da es sich bei Soft-Master um Open-Source-Software handelt, ist die Nutzung frei. Die Software läuft auf beliebi-gen Plattformen, die Steuerungs-hardware lässt sich also kompakt und kostengünstig gestalten.

Halle 9, Stand H01Zertifizierung

Leiterplattenmodule mit UL-AnerkennungBihl+Wiedemann: Fast alle Geräte des Unternehmens sind von Under-writers Laboratories (UL) hinsicht-lich ihrer Sicherheit geprüft und tragen das UL-Listing-Prüfzeichen – eine Voraussetzung für den nord-amerikanischen Markt. Auch für Leiterplattenmodule als Kompo-nenten von Endprodukten besteht die Möglichkeit einer Anerkennung durch UL. Leiterplattenmodule gibt es in unterschiedlichen Größen, mit verschiedenen Anschlussmöglich-keiten und Funktionen sowie in Sondervarianten. Anwender erken-nen sie am Buchstaben R in der Artikelnummer und am UL-Recog-nized-Component-Logo (UR).


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Halle 6, Stand K43Elektro-Planung

ECAD für Wendelstein 7-XWscad: Das Max-Planck-Institut für Plasma physik (IPP) ist eines der größten Zentren für Fusionsforschung in Europa. Am Standort Greifswald startete Ende 2015 der wissenschaftliche Betrieb am Fusionsexperiment Wendelstein 7-X. Kurz darauf, am 3. Februar 2016, erfolg-te die offizielle Zündung des Wasser-

Halle 9, Stand D16Betriebsartenwahl per Touchpanel

Sicher bis PL e

stoff-Plasmas. Mit dabei die ECAD-Soft-ware Wscad, mit der die Wissenschaftler die gesamte Elektrotechnik des Projekts planen. Lesen Sie mehr auf Seite 62.

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Bildquelle: IPP


Euchner: Für Wartungs- und Servicear-beiten müssen auch heute noch an vielen Maschinen und Anlagen vorhan-dene Schutzeinrichtungen überbrückt, das heißt manipuliert werden. Der Grund: Oft fehlen die geeigneten Betriebsarten. Die Firma Euchner stellt nun eine Methode vor, wie eine pas-sende Betriebsart auch über ein Touch-panel angewählt werden kann – komfortabel und gesetzeskonform bis PL e. Mehr dazu finden Sie auf Seite 84.

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Halle 9, D17Sicherheitstechnik

Vorteile von SchutztürzuhaltungenPilz: Seit Ende 2015 ist Schluss mit der EN1088, die bislang die Beschaffenheit von Verriegelungseinrichtungen mit tren-nenden Schutzeinrichtungen regelte. Die ISO 14119 als ihr Nachfolger berücksichtigt bei den Zuhaltungen und Verriegelungen aktuelle Technologien wie RFID oder elek-tromagnetisch wirkende Zuhaltungen. Hohe Zeit, deren Vorteile auch zu nutzen. Erfahren Sie mehr auf Seite 78.


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Hot Spots AntriebstechnikNiemals stillstehen: Damit alles rund läuft, zeigen Aussteller auf der Hannover Messe, wie effiziente Antriebstechnik aussieht.

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Panasonic : Die Servomotoren der Serie Minas A6 haben bei voller Abwärtskompatibilität im Vergleich zur Vorgängerserie Minas 5 einige Verbesserungen erhalten. So hat sich mit Einzel-poltechnologie und neuer Gehäusekonstruktion nicht nur die Länge um 30 % reduziert, sondern auch das Gewicht des Motors (bis zu 10 %). Der kompakte Encoder wurde auf 23 Bit (8388608 P/U) aufgerüstet. Damit hat sich die Auflösung um das Achtfache verbessert. Ein weiterer Vor-teil der neuen Servomotoren ist eine schnellere Frequenz antwort (3,2 kHz). Eine verbesserte Reaktion der Stromregelung und Linearität senkt zudem die Mikrovibrationen. Dazu kom-men eine geringere Drehmomentwelligkeit, verbesserte Vibrationsunterdrückung während des Stillstands bei starrer Last und eine verbes-serte Lastschwankungsunterdrückung. Die Anschlusskabel und Stecker der A5-Serie lassen sich auch für A6 verwenden. Ein weiterer Lager-aufwand ist nicht nötig. Beim Umrüsten oder Austauschen in der Maschine muss die Periphe-rie nicht verändert oder angepasst werden. Durch den gleichen Flansch ist der Motor 1:1 in der Maschine austauschbar. Bei beiden Serien lässt sich die Parametriersoftware Panaterm verwenden.

Bildquelle: Igus

Halle 8, Stand D24ServomotorenMotor verbessert:Kleiner und leichter

Halle 16, Stand A18EnergiekettenGeräuschlose Kabeltrommel Igus : Die Kabeltrommel E-spool für Ener-gieketten hat sämtliche Geräuschtests im unternehmenseigenen Testlabor bestan-den und bietet sich damit als optimale Lösung für alle Anwendungen in beson-ders geräuschsensiblen Bereichen an. Eine mit Anti-Dröhn-Matten ausgestattete Trommel er-reichte in den Tests sogar Werte unter 46dB(A). Da die platzsparende Trommel ohne Schleif-ring auskommt, lassen sich Energie-, Medien- oder LWL-Daten-leitungen in einem einzigen System zusammenführen. Weitere Tests stellten die Lebensdauer unter Beweis. So übertraf bei-spielsweise eine gedämmte Sondervariante die geforderten 24 000 Doppelhübe bei weitem und völlig störungsfrei. Erhält-lich sind Ausführungen mit einem oder zwei Twisterbändern, je nachdem, wie viele verschiedene Leitungen zu führen sind. Die erreichbare Lebensdauer liegt je nach Anwendung bei bis zu über einer Million Bewegungen. In der Variante mit Feder-trommel ist bei 75 000 Doppelhüben im Rahmen einer War-tung die Feder zu tauschen. Bei der Variante Power mit Motor-antrieb ist das nicht notwendig. Die halogenfreien Kabeltrom-meln sind standardmäßig bis 14 m erhältlich, Sonderlösungen sind bis zu Auszugslängen von 50 m möglich.

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Schunk : Das ERD ist ein endlos drehendes Miniaturmodul für Montageanwendungen in der Elektronik-, Konsumgüter- und Pharmaindustrie. Es ist serienmäßig mit zwei integrierten Luftdurchführungen ausgestat-tet. Optional sind zudem vier Elektrodurch-führungen und ein SIL2-zertifiziertes Abso-lutwegmesssystem erhältlich. Das Modul ermöglicht platzsparende, drehmoment-starke Highspeed-Montage systeme, die den Anforderungen der Maschinenrichtlinien entsprechen. Ein bürstenloser Synchronmotor mit Permanenterregung treibt das Drehmodul an. Dabei ermöglicht die spezielle Geometrie eine hohe Dynamik und Beschleunigung. Zudem lassen sich daran angeschlossene, pneumatische Aktoren aufgrund der optimierten Luftdurchführungen schneller betätigen. Beides zusammen sorgt für kurze Taktzeiten und hohe Produktivität. Weder beim Anfahren noch nach einem Not-Aus sind zeitraubende Referenz-fahrten erforderlich. Die Wiederholgenauigkeit ist mit 0,01° angegeben. Polpaare stellen sicher, dass das Modul auch bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Nenndrehmo-ment von bis zu 1,2 Nm erzeugt. Lieferbar sind die drei Baugrößen 04, 08 und 12 mit Nenndrehmomenten von 0,4, 0,8 bzw. 1,2 Nm.

Halle 2, Stand B01GreifsystemeDynamisches Drehmodul für die Elektronikmontage

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Prozesse einfach regeln, ohne auf Effizienz zu verzichten.

Kaufen, anschließen, starten. Der Standardfrequenzumrichter ACS580 für eine einfache Motorregelung regelt Prozesse effizient, ohne Ihre Zeit und Energie zu verschwenden. Alle wesentlichen Merkmale sind standardmäßig eingebaut. Unterstützung durch Experten in Ihrer Nähe, Automatisierungslösungen und Lifecycle-Serviceleistungen komplettieren das Angebot – und das weltweit. Um mehr über den ACS580 zu erfahren, besuchen Sie www.abb.de/drives

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Halle 9, Stand D76Fördertechnik

Motormodule mit Direktanschluss Pepperl+Fuchs : Das robuste Ge-häuse des Motormoduls G20 ist weniger als 30 mm hoch und lässt sich daher einfach in die Tragschie-ne integrieren. Es bietet einen Direktanschluss für zwei DC-Rol-lenmotoren und zwei Staubahn-taster, sodass keine zusätzlichen Leitungen aus der Tragschiene herauszuführen sind. Förder-elemente lassen sich segment-weise mit Sensoren und Antrieben vormontieren und anschließen. Bei der Montage dieser Segmente vor Ort wird als letzter Arbeitsschritt nur noch das Flachkabel eingelegt und werkzeuglos kontaktiert. In den einschwenkbaren Deckel des einteiligen Gehäuses lässt sich das Flachkabel verpolsicher in zwei

Orientierungen einlegen. Das Modul ermöglicht die Steuerung von Drehrichtung, Start/Stopp, acht verschiedenen Geschwindig-keiten sowie bis zu acht Anfahr- und Bremsrampen zur Schlupfver-meidung. Zwölf mehrfarbige LEDs zeigen den IO-Status des Moduls sowie weitere Diagnoseinformati-onen zu Kommunikation und Motorfunktion an. Für die Motoren stehen jeweils 5 A und für die Sen-sorik 0,5 A zur Verfügung. Zur Dia-gnose überwachen zwei Rückmel-deeingänge die Motoren. Eine weitere Modulvariante bietet drei digitale Ein- und Ausgänge.


Bildquelle: Pepperl+Fuchs

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TR-Electronic: Verpackt in das Schutzgehäuse MP01 widerstehen die kompakten Drehgeber CEV84M mit Profinet, Ethernet/IP, Ethercat, Sercos und Powerlink allem, was ein ordentlicher Edel-stahl aushält. Die Geräte lassen sich mit Wasser unter Hochdruck reinigen und sind damit auch für den Einsatz in der Lebensmittel-verarbeitung geeignet. In das Bussystem ist der Drehgeber durch hochdichte Steckverbinder eingebunden, was den Einbau und die Inbetriebnahme vereinfacht. Geeignete vorkonfektionierte Leitungen sind am Markt verfügbar. Ohne vor Ort Leitungen abzumanteln und aufzulegen lässt sich damit die Verbindung herstellen. Das wirkt sich auch auf die Baulänge aus: Der CEV84M mit Industrial-Ethernet-Schnitt-stellen ist viel kürzer als die Varianten mit SSI und Feldbushaube. Alle für die jeweiligen Netzwerke benötigten Anzeigen sind von außen sichtbar. Der Drehgeber wird entweder über den Zentrierbund mit 36 mm geklemmt, mit den stirnseitigen Gewinden verschraubt oder mit Spann-pratzen an der Maschine befestigt. Mit dem Wellen-/Flansch-Baukasten sind auch andere Varianten möglich, ohne dazu die Grundkonstruktion des Drehgebers zu verändern.

Halle 9, Stand G18

SensorikEdelstahldrehgeber mit Industrial Ethernet

Halle 9, Stand G28Montagetechnik

Transfersystem mit Linearmotoren

Halle 11, Stand D26Positioniersysteme

System-Baukasten für die automatisierte Formatverstellung

Halle 11, Stand B60

VersorgungsverteilerVier Motoren gleichzeitig

Bosch Rexroth: Mit einem bis zu zehn Mal schnelleren Werkstück-trägerwechsel steigert das Trans-fersystem Active Mover die Produktivität in Kurztaktanwen-dungen. Das System besteht aus geraden Strecken- und Kurvenein-heiten mit vertikal eingebauten Linearmotoren, die die Werkstück-träger mit bis zu 4 g beschleunigen und eine Geschwindigkeit von 150 m/min erreichen. Die Linear-motoren mit integriertem Mess-system positionieren Werkstück-träger bis 160 N auf einer geschlos-senen Bahn. Je nach Größe beträgt die Wechselzeit für die magnetisch gekoppelten Werkstückträger 0,1

bis 0,3 s, was laut Hersteller die Produktivität um bis zu 20 % er-höht. Die Werkstückträger fahren beliebige Positionen mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm an. Anwender können beliebig viele Werkstückträger einsetzen und einzeln ansteuern. Jeder Träger ist in Fahrtrichtung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Position und Prozessfolge frei pro-grammierbar. Das Transfersystem kommuniziert über Profinet oder Ethernet/IP mit beliebigen Prozesssteuerungen.


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Bild: TR-Electronic

Halstrup Walcher: Der Positionier-system-Baukasten der 3er-Pro-duktfamilie bietet alle relevanten Möglichkeiten bei der automati-sierten Formatverstellung. Im Einzelnen handelt es sich um die Serien PSE, PSS und PSW. Die For-matverstellung ist exakt reprodu-zierbar, per Knopfdruck steuerbar und wird zudem über verschiede-ne Parameter überwacht. Mithilfe eines absoluten Messsystems (un-abhängig vom Getriebespiel, ohne Pufferbatterie) positioniert das Gerät präzise. Maschinenbauer können sowohl die Buskommuni-kation als auch die IP-Schutzklasse

individuell anpassen. Dafür befin-den sich Schnittstellen für zehn verschiedene Busse an Bord, ohne zusätzlichen Busverteiler. Die Ge-räte sind außerdem für drei ver-schiedene IP-Schutzklassen ausgelegt. Der Änderungs- und Anpassungsaufwand vorhandener Maschinenkonzepte nimmt so spürbar ab. Zudem erweitern größere Drehmomente den Leis-tungsbereich der Positioniersyste-me, die mit 10, 18 bzw. 25 Nm nun auch mehr Masse bewegen als bisher.

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Weidmüller: SAI MVV 1:1 ist ein kompakter Motorversorgungs-verteiler für 400 V AC zum An-schluss von beispielsweise 750-W-Drehstrommotoren. Vier Verbrau-cher können gleichzeitig versorgt werden. Der Vierfach-Verteiler in Schutzart IP68 ist mit S-codierten M12-Steckverbindern ausgestat-tet, mit denen sich Peripherie-geräte von Maschinen und Anla-gen versorgen lassen. So ermög-licht das Gerät eine Verteilung auf vier Verbraucher mit 12 A pro Pha-se und kommt dabei ohne Siche-rung aus. Eine entsprechende Absicherung jeder Leitung zum Antriebsstrang genügt. Die erfor-derliche Sicherung befindet sich im Schaltschrank. Jede Phase

eines Motors lässt sich in der Ver-teilerhaube separat anschließen, dadurch können Motorsteuerung und Motoschutzschalter wahlwei-se im Schaltschrank oder am Motor untergebracht sein. Der Verteiler eignet sich für Anwen-dungen, in denen Motoren ohne geschirmte Leitung mit Steuerung laufen oder sich die Steuerungs-komponenten im Schaltschrank befinden. Ein typisches Einsatzge-biet sind Förderstrecken, wo sich mehrere kompakte Motoren im Feld verteilen. Der Betriebstem-peraturbereich reicht von -20 bis 90 °C.


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Platzsparend durch kompakte Bauform

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TECHNIK + KNOW-HOW Cloud Automation

2014 war die Proficloud für den Hermes Award der Hannover Messe

nominiert. Was hat sich seitdem getan hat?

Mathias Weßelmann: 2014 haben wir die Proficloud als Kon-zeptstudie präsentiert und sehr viel Aufmerksamkeit erfahren. Mit der Nominierung für den Hermes Award ist die eigentliche Produktentwicklung gestartet worden. Inzwischen haben wir

die Proficloud zur Serienreife entwickelt, mit allem was dazu-gehört, das heißt über die Ser-vices bis zur notwendigen Hardware. Das zeigen wir jetzt auf der Hannover Messe.

Das ist also der Grund, weshalb

Phoenix Contact 2016 als Profi-

cloud-Jahr ausruft?

Frank Knafla: Das Thema Cloud steht für uns im Kontext

des Industrial Internet of Things. Proficloud ist im Grunde genom-men ein Lösungsansatz, in diese Mechanismen einzusteigen. Und natürlich ist damit auch das Thema Industrie 4.0 verbunden.Neben der Cloud steht die Digitalisierung ebenfalls sehr weit oben auf unserer Agenda. Nur wenn möglichst alle Daten digi-talisiert in einer Cloud zur Verfügung stehen, können Anwender Business Intelligence-Lösungen implementieren, zum Beispiel die Berechnungen von Schlüssel indikatoren.

In die Cloud können dann beispielsweise bestimmte Prozesse ausgelagert werden, andere weiterhin lokal laufen. Das Span-nende dabei ist, dass diese Funktionen je nach Bedarf und Know-how an spezialisierte Dienstleister ausgelagert und auch zurück-geholt werden können. Mit der Proficloud machen wir den ersten Schritt in diese Richtung.

Welche Szenarien haben Sie vor Augen?

Frank Knafla: Bei den Anwendungsszenarien haben wir viele Ideen und Szenarien mit Kunden und unseren Kollegen aus den Vertical Markets diskutiert, die sich mit Applikationen rund um bestimmte Schwerpunktindustrien befassen. Dabei haben wir eine Reihe interessanter Applikationen gefunden, die sich mit Proficloud besser umsetzen lassen als mit etablierten Lösungen.

Arno Fast: Der wesentliche Nutzen der Proficloud ist, die zwei Welten Automatisierungstechnik und Internet zusammenzu-bringen. Wir wollen das Internet of Things auf der Automatisie-

rungsebene so abbilden, dass auch der SPS-Programmierer nicht nur die Ein/Ausgangsdaten der Maschinen nutzen kann, sondern auch Dienste aus dem Internet. Heute sind diese für ihn noch sehr weit entfernt, wenn nicht gar unerreichbar. Mit Proficloud stellen wir das ab.

Internet und Security fallen bei Kundengesprächen sicher in einem

Atemzug?

Arno Fast: Das sind die Fragen, die immer zuerst kommen, wenn wir unsere Cloud-basierte Lösung erklären: Wo liegen meine Daten, ist das sicher? Ein Hauptaugenmerk bei der Entwicklung war für uns, so wenig Daten wie möglich zu speichern und dass unsere Applikationen dem deutschen Datenschutzgesetz unter-liegen. Sämtliche Daten, die wir jemals im Rahmen unserer Cloud-Lösung bekommen sollten, liegen daher in Deutschland. Aktuell lassen wir gerade unsere Lösung von einem unabhän-gigen Institut prüfen. Ich bin überzeugt wir bestehen alle Secu-rity-Checks mit Bravur. Allerdings muss man unterscheiden zwischen der Verschlüsselung von Daten und ihrer Speicherung.

Denkt Phoenix Contact auch darüber nach, die komplette Daten-

speicherung, Daten-Aggregation für Kunden zu übernehmen?

Arno Fast: Wir schaffen für Kunden die Möglichkeit, an solche Daten zu kommen, und diese dann selbst oder mit einem Dritten zu analysieren.

Mathias Weßelmann: Proficloud sieht sich zunächst nicht als Anbieter von Big Data-Technologien und -Services. Wir liefern Endkunden, Anlagenbauern oder dem Servicetechniker, der die Anlage betreibt, eine Schnittstelle und die Komponenten, so etwas zu tun ‒ noch dazu einfach handhabbar. Der Betreiber integriert den Koppler in seine Infrastruktur und kann solche Dienste ohne großen Konfigurationsaufwand nutzen.

Sie sehen Proficloud gewisser-

maßen als Hub, als Middleware

für Maschinen, Anlagen und Pro-

duktionsunternehmen, um von

da aus an andere Clouds anzu-

docken?

Mathias Weßelmann: Absolut. Wir stellen als Phoenix Contact Lösungen bereit, um Aufgaben kostengünstig und optimiert

IntervIew mit Frank knaFla, arno Fast und MathIas wesselMann

die Infrastruktur steht 2016 ruft Phoenix Contact als das Jahr der Cloud aus. Kein Wunder, steht doch auf der Hannover Messe die Markteinführung der 2014 für den Hermes Award nominierten Cloud-Technologie auf dem Programm. Die Redaktion sprach mit den ‚Machern‘ dahinter, Frank Knafla, Mathias Weßel-mann und Arno Fast.

Halle 9, Stand F40


Wem die Daten gehören? Natür

lich dem Kunden

Wir liefern mit Proficloud das

Vehikel für BigData und IoTAnsätze.

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innerhalb der Cloud ausführen zu lassen, beispielsweise kom-plexere Berechnungen oder das Einspeisemanagement von Ener-gie. All das läuft aktuell auf dezentralen Servern, die irgendwo vorgehalten werden. Das kann man in der Cloud zentralisieren, um einen Kommunikationsweg zu und Zugriff auf möglichst

vielen Daten zu haben. Mit der Masse lassen sich dann präzi-sere Resultate erzielen. Und unter ökologischen Aspekten ist es zudem effizienter.

Frank Knafla: Daten sind ein entscheidender Punkt. Wem gehören diese Daten? Über Profi cloud stellt der Anwender seine Informationen aus seinen Anwendungen anderen Appli-

kationen in der Cloud zur Verfügung. Für uns ist wichtig, dass der Anwender entscheiden kann, wie er die Daten nutzen will und wem er sie zugänglich macht.

Mathias Weßelmann: Dazu lassen sich die Proficloud-Mecha-nismen soweit reduzieren, dass etwa nur Querkommunikation möglich ist. Hinsichtlich Funktionalität entspricht das einer Fern-wartungslösung über Cloud-Mechanismen. Wichtig dabei ist: Proficloud lässt sich jederzeit erweitern, wenn das Zutrauen in die Technik gewachsen ist und beispielsweise die Prozessopti-mierung über entsprechende Datenfreigaben und Algorithmen in der Cloud implementiert werden soll. Und fehlt dem Kunden

die Expertise, kann er einen Partner einbinden und ihm die Zugriffsrechte auf diese Daten geben. So behält der Anwender die Kontrolle über seine Cloud-Anwendungen und was mit sei-nen Daten passiert.

Das heißt, Sie bieten von der Proficloud heraus Schnittstellen in

andere Cloud-Strukturen, andere Datenbanksysteme an?

Mathias Weßelmann: Das ist so geplant, zum Produkt-Launch aber noch nicht umgesetzt. Wir werden im Laufe des Jahres Soft-ware Development Kits bereitstellen, die Anwender in die Lage versetzen, eigene virtuelle Proficloud-Devices zu programmieren. Die nutzen dann natürlich den Proficloud-internen Kommuni-kationstreiber. Ein virtuelles Device könnte beispielsweise dann auch nur ein Bindeglied zwischen Proficloud und anderen Clouds sein und dazu MQTT als Mechanismus nutzen.

Sie haben gerade MQTT genannt. Was ist mit OPC UA?

Mathias Weßelmann: Es spricht überhaupt nichts dagegen, ebenso OPC UA einzusetzen. Die Schnittstellen sind im End-effekt lediglich eine Frage der Implementierung. Was die Ent-wicklung der Proficloud angeht, sind wir offen.

Frank Knafla (rechts), ist bei Phoenix Contact Electronics als Fachleiter und Master Specialist Industrie 4.0 für die Erarbeitung und Umsetzung der ent-sprechenden Strategie verantwortlich. Arno Fast (mitte) arbeitet im Pro-duktmanagement Steuerungstechnik und ist unter anderem für Proficloud verantwortlich. Mathias Weßelmann (links) ist Projektmanger Proficloud und begleitet die Entwicklung und Umsetzung der Proficloud auf der tech-nologischen Seite.

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Die Cloud stiftet in vie-len Markt-segmenten

Nutzen.



Frank Knafla: Wir haben das Ecosystem mit Absicht im ersten Schritt relativ klein gehalten, auch wenn es schon eine ganze Menge kann. Wir wollen die Anwender erst mal damit spielen und Ideen entwickeln lassen. Und auf dieses Feedback werden

wir innerhalb der Entwicklung reagieren.

Der Koppler ist letztlich ein

Ethernet-Gateway. Die meisten

Steuerungen haben bereits

Ethernet an Bord. Was spricht

dagegen, den Cloud-Koppler als

Software in die SPS zu imple-

mentieren?

Arno Fast: Dagegen spricht nichts. Das ist auch einer unse-

rer nächsten Schritte. Ausschlaggebend ist, dass die Steuerung eine entsprechende Leistung vorhalten muss, um den Koppler rückwirkungsfrei zu ersetzen. Im ersten Schritt haben wir uns für einen Standalone-Koppler entschieden, auch um das Ganze in der Handhabung einfach zu halten.

Frank Knafla: Ein weiterer Vorteil ist, dass wir den Koppler in Fremdsysteme einbringen und bestehende Anlagen damit erwei-

tern können. Wir leben den Retrofit-Gedanken und wollen eben-falls existierende Anlagen in die Proficloud heben. Aktuell sind wir selbst gerade dabei, die ersten Koppler in eigenen Anlagen zu installieren.

Stichwort Retrofit und Altanlagen: Brauchen Sie nicht auch Kopp-

ler, die Profibus, Ethercat oder auch noch Interbus unterstützen?

Arno Fast: Technologisch können wir das. Es gilt allerdings zu klären, ob man Zukunftstechnologien wie Cloud Automation dann mit einem seriellem Bus direkt verheiraten will. Das werden die Anforderungen aus dem Markt zeigen.Frank Knafla: Nur weil es Cloud-Lösungen gibt, wird nicht jede Altanlage eingebunden. Zuvor steht immer die Frage im Raum, welchen Mehrwert bringt es. Auch wir haben Anlagen im Unter-nehmen stehen, die schon länger in Betrieb sind und nicht mit Profinet automatisiert wurden. Ist der Nutzen einer Cloud-Anbin-dung nachgewiesen, dann ist es technisch kein Problem, die Cloud-Anbindung über einen Proxy und den Proficloud-Koppler zu realisieren.

Sie sprechen von virtuellen Geräten und Third Party-Produkten.

Gibt es schon konkrete Ansätze, Kooperationen?

Mathias Weßelmann: Wir bekommen gerade viel Feedback von potenziellen Partnern und stehen Kooperationen sehr aufge-

Besuchen Sie uns: HANNOVER MESSE Rittal: Halle 11, Stand E06Eplan: Halle 6, Stand K16

Unsere Kompetenz.

Ihr Nutzen.

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Wir bauen das System Proficloud agil aus.



widerspiegeln und indirekt eine Kopplung mit Third Party Clouds darstellen. Zum einen ist das ein Wetter-Device über die wir das aktuelle oder prog-nostizierte Wetter zu einem beliebigen Zeitpunkt abrufen und als Prozessdatum in Profi-net integrieren können. Dann gibt es ein Kalkulations-Device, mit dem w ir komplexere Berechnungen in die Cloud verlagern und dort ausführen lassen.

Frank Knafla: Das ist eins der konkreten Vertical Market-Bei-spiele, von denen es im nächsten Jahr noch einige mehr geben wird.

Das Interview führte Chefredakteur Stefan Kuppinger.


schlossen gegenüber. Das ist ein wichtiger Punkt auf unserer Roadmap. Auf der Hannover Messe zeigen wir zusammen mit einem Partner ein Beispiel, wie wir dessen System an unsere Proficloud anbinden können, und vor allem wie einfach das geht.

Frank Knafla: Alleine wird Phoenix Contact den Proficloud-Gedanken nicht in dem gewünschten Umfang etablieren können. Umso wichtiger sind uns Kooperationen, beispielsweise mit der Firma Zühlke, mit der wir erste Applikationen in Hannover zeigen werden.

Was wird auf der Hannover Messe in Sachen Proficloud auf dem

Phoenix-Stand zu sehen sein?

Mathias Weßelmann: Mehrere Aspekte werden dort präsentiert. Zum einen stellen wir eine Anlage zur automatischen Montage von Printklemmen auf, die mit der Proficloud verbunden ist. Über den Koppler stehen Smart Devices diverse Prozessdaten zur Ver-fügung. Die Funktionsfähigkeit demonstrieren wir anhand einer Smartwatch, die dem Bediener Alarme und Statusmeldungen anzeigt. Zudem haben wir Produktionsanlagen am Standort Bad Pyrmont eingebunden und rufen über die Cloud Live-Daten ab.

Arno Fast: Bis zur Hannover Messe haben wir zwei virtuelle Geräte verfügbar, die den Gedanken des Cloud Computings

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Der Anwen-der behält

die Kontrolle über seine

Daten.





Aus der Kombination zukunftwei-sender Standards entstehen innovative Lösungen, die Kosten

sparen und die Wettbewerbsfähigkeit erhöhen. Als Beispiel gilt die Proficloud von Phoenix Contact. Das Cloud-basierte Konzept erschließt im Bereich Anlagen-automatisierung neue Anwendungsfälle, die einfach realisiert werden können.

Einfache Verbindung von Profinet und InternetDas Proficloud-System verbindet die Pro-finet-Netzwerke der Automatisierungs-technik mit dem Internet – erweitert den

Cloud Automation: Von der Vision zur UmsetzungAutomatisierungs-Technologie und Cloud-System

Das Internet of Things stellt für viele Unternehmen noch eine entfernte Vision dar, die der-zeit weder greifbar ist noch angewendet werden kann. Durch die zunehmende Vernetzung von intelligenten, internetfähigen Geräten und die so zur Verfügung stehenden Daten soll zwar die Produktivität wachsen. Die genaue Umsetzung des Szenarios ist jedoch meist ebenso unklar wie darauf basierende, konkrete Geschäftsmodelle. Autor: Arno Martin Fast

Das Wesentliche in 20 Sek.• ProficloudbildetProfinet-

NetzwerkeimInternetab• ApplikationenimIoT-Umfeld

effizientrealisierbar• SoftwareundToolsfürProfi-

cloud-Proxiseinbindbar• internetfähigeGerätewerden

zuProfinet-Teilnehmern• SecurityundDatenschutz

sindumgesetzt• keineIT-Spezialistennotwen-

dig,umProficloud-Anwen-dungenaufzusetzen.

Auf die Schnelle


Kommunikationsstandard also um die unbegrenzten Möglichkeiten des World Wide Web.

Eine Proficloud-Anwendung besteht standardmäßig aus mindestens einem Proficloud-Koppler, einem Proficloud-Device und einem Profinet-Controller. Der Profinet-Controller kann jede beliebige Steuerung sein, sofern das Gerät die Pro-finet-Spezifikation einhält. Der Profi-cloud-Koppler bindet das lokale Profinet-Netzwerk an die Proficloud an. Nach dem Anschluss initiiert der Koppler automa-tisch eine Verbindung mit der Proficloud und ist nach kurzer Zeit einsatzbereit.

Halle 9, Stand F40

Gleiches gilt für die Proficloud-Devices: Sie werden ebenso einfach an das Internet angeschlossen und stellen automatisch eine Verbindung mit der Proficloud her. Danach muss der Anwender lediglich die Proficloud-Devices mit ihrer UUID (Uni-versal Unique Identifier) in der Proficloud registrieren und einem der Proficloud-Koppler zuordnen. UUIDs sind zur ein-deutigen Kennzeichnung von Informati-onen in verteilten Systemen notwendig und setzen sich aus einer Zahlenfolge in Hexadezimal-Notation zusammen, etwa 480a0456-c27b-22b8-a784-651257850120. Erst nach erfolgreicher Registrierung

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Das Proficloud-System be-steht aus Koppler, Profinet-Controllern und den Devices.

IEE_2016_04_042_Titelstory_788iee0416_Phoenix.indd 42 04.04.2016 09:40:29



nimmt das Profinet-System die TLS-gesi-cherte (Transport Layer Security) Kom-munikation über die Proficloud auf.

Neue Bedien- und AnalysekonzepteÜber die Proficloud lassen sich nicht nur I/O-Baugruppen vernetzen; jedes inter-netfähige Gerät ist darüber integrierbar, auch Smartphones oder Smartwatches, auf denen eine App die Kommunikation zur Proficloud herstellt. Somit erweitern sich die Interaktionsmöglichkeiten von Mensch und Maschine, denn Status- oder Warnmeldungen werden dem Maschi-nenbediener jetzt direkt auf seiner Smartwatch bereitgestellt. Im nächsten Schritt kann er per Spracheingabe auf die Meldung reagieren, ohne dass er sich vor der jeweiligen Bedieneinrichtung der Maschinen befinden muss.

Abgesehen von der Integration von Smart Devices; auch Sensoren und Aktu-atoren können direkt mit eigener Intelli-genz oder über Proficloud-Steuerungen in die Lösung eingebunden werden. Die Maschine sendet die Daten der Sensoren dann in IT-basierte Big-Data-Infrastruk-turen, wo sie ausgewertet werden und entsprechende Maßnahmen anstoßen. In vielen Fällen weiß der Hersteller, wie und wann welcher Fehler in seiner Maschine auftreten kann. Die Betreiber oder Anwen-der benötigen hingegen intelligente Ana-lysesysteme, die konsequent Big-Data-Applikationen einsetzen. Speziell für die jeweilige Anlage erstellte virtuelle Profi-cloud-Devices könnten hier die Auswer-tung übernehmen. Die Daten aus der Anlage würden vom virtuellen Proficloud-Device über Profinet erfasst, in der Cloud analysiert und danach die entsprechenden Handlungen oder Handlungsempfehlun-gen an die Anlage und deren Bediener zurückgemeldet.

Internet-Dienste als Proficloud-DevicesBei sensiblen Maschinen- und Produkti-onsdaten hört die Offenheit meistens auf. Denn bei solchen Szenarien steht immer die Frage im Raum: Wie werden die Daten von den Proficloud-Geräten an die Ana-lysesysteme weitergeleitet und vor unbe-fugten Zugriffen geschützt?

Bei Proficloud sendet das Device seine Prozessdaten, sobald eine Verbindung zum Internet und somit zur Proficloud besteht. Die Beschränkung auf eine Out-bound-Connection (ausgehende Verbin-

Ab in die CloudUm die Vorteile des Echtzeit-Ethernet- Protokolls Profinet mit den Möglichkeiten der Cloud-Technologie zu kombinieren, hat Phoenix Contact Lösungen wie die Proficloud entwickelt. Damit lässt sich beispielsweise die bislang aufwendige Umsetzung von Applikationen im IoT-Umfeld vereinfachen.Die sichere Zusammenführung von Anlagen mit dem Internet eröffnet dem Maschinenbau neue Möglichkeiten der Interaktion von Mensch und Maschine sowie interessante Geschäftsmodelle. Die Auswertung der in Proficloud gesam-melten Daten signalisiert mögliche Ausfäl-le frühzeitig. Aufgrund der einfachen und sicheren Datenübertragung muss sich der Nutzer des Proficloud-Systems nicht mit der Konfiguration und dem Schutz des IT-Netzwerks befassen.

Typischer Aufbau einer Cloud-Lösung

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AutorArno Martin Fastist Mitarbeiter im Produktmarketing Steuerungstechnik bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont.

Cloud oder die Nutzung von Fertigungs- oder Auftragsdaten aus einer zentralen Datenbank.

Vor unbefugten Zugriffen umfassend geschütztDa die Datenübertragung der Proficloud-Koppler und -Devices durch eine TLS-Verschlüsselung geschützt ist und die Ver-bindung immer nur Proficloud-Teilnehmer aufbauen können, sind zwei grundlegen-de Aspekte der Datensicherheit berück-sichtigt. Selbst die Web-Applikation zur

Parametrierung wird via HTTPS (Hyper-text Transfer Protocol Secure) an den Anwender weitergeleitet und ist folglich vor unbefugten Zugriffen gesichert.

Zudem steht es dem Anwender frei, zusätzliche Security-Maßnahmen zu ins-tallieren, um den Sicherheitsgrad seiner Applikation weiter zu erhöhen. Als ergän-zender Ansatz zum Schutz des lokalen Profinet-Netzwerks vor unerwünschten Internet-Zugriffen sind die Ethernet-Ports des Proficloud-Kopplers physikalisch getrennt und nur in der Applikations-schicht verbunden. Trotz der Berücksich-tigung dieser Sicherheitsaspekte bleibt die Handhabung der Proficloud einfach und Firewall-freundlich. Der Grund: Generell wird nur der Internet-Port 443 für den Datenaustausch genutzt. Port 443 ist der offiziell bei der IANA (Internet Assigned Nu mbers Author it y) reg i s t r ier te Anschlusskanal für sichere HTTPS-Kom-munikation.

Auf diese Weise gestaltet Phoenix Con-tact die Einbindung von Automatisie-rungslösungen in die Cloud so einfach und sicher wie möglich, sodass die Anwender von den vielfältigen Optionen der Internet-Technologie profitieren können. (sk)

Die Komponenten: Proficloud-Koppler und Kompakt-Steue-rung Axiocontrol.

dungen, die normalerweise von Firewalls erlaubt werden) stellt sicher, dass kein Teilnehmer aus dem Internet eine uner-wünschte Kommunikation mit den Pro-ficloud-Geräten initiieren kann.

Ob lokal oder global: In der Cloud spricht jeder ProfinetSind die Geräte via Internet an die Profi-cloud angeschlossen, wird im Koppler eine Profinet-Instanz für jedes angekoppelte Proficloud-Device erstellt. Alle Proficloud-Devices erhalten dazu eine eigene IP- und MAC-Adresse, die im lokalen Profinet-Netzwerk abgebildet ist. Anschließend kann der Anwender jeden Proficloud-Teil-nehmer wie ein lokales Profinet-Gerät pro-grammieren.

Bei den Proficloud-Devices handelt es sich sowohl um physikalische I/O-Kom-ponenten als auch um virtuelle Proficloud-Module. Die physikalischen Proficloud-I/O-Devices sind Derivate der Axiocon-trol-Kleinsteuerung AXC 1050. Virtuelle Proficloud-Devices können jegliche Art von Internet-Diensten darstellen und die-se in das Profinet-System einbinden. Typi-sche Beispiele dafür sind das Auslagern aufwendiger Rechenoperationen in die

Über die Cloud lassen sich Maschinen und Anlagen herstellerunabhängig verbinden.


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TECHNIK + KNOW-HOW Industrie 4.0


Der kreditkartengroße Pi 3 Modell B der Raspberry-Pi-Foundation integriert einen 64-bit-ARM-Prozessor. Dadurch bietet das neue Modell deutlich mehr Leistung. Bei Kosten unter 40 Euro bleibt er zudem sei-nem Image als Low-Cost-Computer-Board treu. Das Board basiert auf dem Broadcom BCM2837 SoC, der einen ARM-Cortex-A53-Quad-Core-Prozessor umfasst und mit 1,2 GHZ läuft. Hinzu kommt ein Con-nectivity-Device, das 802.11b/g/n Wireless

RASPBERRY PI

Dritte Generation ist IoT-fähig


LAN zur Verfügung stellt sowie Bluetooth-Classic und Bluetooth-Low-Energy. Dane-ben integriert der BCM2837 einen Multi-media-Coprozessor.

Der Raspberry Pi 3 lädt sein Betriebs-system aus einer Micro-SD-Karte und setzt den Noobs-Easy-Installation-Mana-ger (new out of the box software) ein. Die Standardinstallat ion des Raspbian-Betriebssystems erfolgt zusammen mit verschiedenen Anwendungen und Pro-grammierwerkzeugen einschließlich Node-Red. Dieses Visualisierungs-Tool unterstützt die Verdrahtung von Hard-waregeräten, Programmierschnittstellen (APIs) und Online-Diensten. Damit wird das Board fit für die schnelle Entwicklung und das Prototyping von IoT-Projekten.

Auch die Grundfläche hat sich im Ver-gleich zu den früheren Versionen des Rasp berry Pi nicht geändert: Mit 85 x

56 mm misst er so viel wie eine Kreditkar-te. Die Höhe beträgt 17 mm. Der Raspber-ry Pi 3 behält dabei viele der gleichen Funktionen der vorherigen Generation: 40-pin GPIO-Anschluss (general purpo-se input output), vier USB-Anschlüsse, Full-HD HDMI, 10/100 Ethernet, 3,5 mm Audio-Buchse und Composite-Video, eine Kamera- (CSI-2) und Anzeige-Schnitt-stelle (DSI) sowie einen Micro-SD-Kar-tensteckplatz. Die Stromversorgung zur Karte ist über eine Micro-USB-Buchse mit externem Steckernetzteil (PSU) möglich. RS Components stellt den Raspberry Pi 3 unter Lizenz in Großbritannien her. Ein Raspberry Pi 3 Compute Module I/O-Board wird demnächst erhältlich sein, sodass OEMs auch industrielle Anwen-dungen entwickeln können. (mns)

Realtime-Ethernet huckepack

Das netX-Modul für den Raspberry Pi ‚NetHat‘ ermöglicht die Slaveanbindung des CPU-Boards an Steuerungen über alle gängigen Echtzeit-Ethernetsysteme. Für die Kommunikationsfähigkeit sorgt ein netX52-Prozessor in Kombination mit 8 MB SDRAM und 4 MB Quad SPI Flash. Das Mo-dul unterstützt die Slave-Kommunikation über Profinet, Ethernet/IP, Ethercat, Power-link sowie Sercos. Die Protokollstacks sind mit 32 Byte Ein- und Ausgangsdaten vor-konfiguriert. Zur Inbetriebnahme ist kein protokollspezifisches Wissen notwendig. Ein weiterer Vorteil: Allein durch den Aus-tausch der Firmware kann ein anderes Pro-tokoll verwendet werden, ohne die SPS-Applikation anpassen zu müssen. Dem Zielsystem entsprechend ist das Modul hinsichtlich Betriebstemperaturen (0 °C bis 50 °C) und Preis (39,90 Euro mit Profinet oder Ethernet/IP, Linux-Treiber und Doku) ausgelegt.

Das Raspberry-Betriebssystem unterstützt Node-Red und damit die Entwicklung von IoT-fähigen Geräten sowie deren Einbindung in die IBM-Cloud-Architektur.

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Echtzeit-Ethernet im Labor-maßstab: Raspberry Pi mit Hilscher s NetHat-Modul.

IEE Industrie Engineering Effizienz

Bildquelle: Hilscher

Seit Ende Februar liefert der Distributor RS Components die neue Generation des Einplatinen-Computers Raspberry Pi. Er verfügt über 50 % mehr Leistung als sein Vorgänger sowie integriertes Bluetooth und Wireless-LAN- Kommunikationstechnologien.

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Hohe Projektrisiken und der Man-gel an konkreten Werkzeugen zur Digitalisierung hemmen

bislang Innovationen. Der Softwareher-steller United Planet und der Sensorher-steller Sick haben deshalb in einem Co-Innovationsprojekt ein Industrie-4.0-Por-tal entwickelt, das Sensortechnologie und Portalsoftware miteinander verbindet: Der Showcase zeigt anhand einer Pro-duktionssimulation, wie Industrie-4.0-Szenarien ‚minimalinvasiv‘ und überschaubar implementiert werden kön-nen – von der Bestellung über Herstellung

und Qualitätssicherung bis zum Kunden-service. Sämtliche Daten werden zusam-mengebracht, Messinformationen fließen mit Daten aus beliebigen Softwaresyste-men zusammen. „Der Mittelstand hat weder die Zeit, noch die finanziellen Möglichkeiten, mit Millionenprojekten die digitale Transformation einzuleiten. Pragmatische Lösungen, Kosten-Nutzen-Betrachtungen, aber vor allem visionäres, unternehmerisches Denken werden die digitale Revolution und die Wettbewerbs-fähigkeit in der Industrie bestimmen“, sagt Manfred Stetz , Geschäftsführer von

I4.0-Portale als Cockpit der ProduktionSensortechnologie und Portalsoftware

Die digitale Transformation der Produktion verspricht unter dem Schlagwort Industrie 4.0 Wettbewerbsvorteile. Praxisbeispiele gibt es allerdings noch relativ wenige. Eine Beispiel-implementierung zeigt, wie die Kombination von Sensortechnologie und Portalsoftware Industrie-4.0-Szenarien mit relativ geringem Aufwand ermöglicht. Autor: Christoph Herzog

Das Wesentliche in 20 Sek.• Industrie-4.0-Portal verbindet

Sensortechnologie und Portalsoftware

• Akteure der Fertigungskette erhalten Zugriff auf Infos

• Anwendungsbeispiele von der Bestellung über Herstel-lung, Qualitätssicherung bis zum Kundenservice

Auf die Schnelle

später lesen/weiter empfehlen

United Planet. Damit Unternehmen eine Idee davon erhalten, wie sie ihre Vernet-zung vorantreiben können, bildet das Portal einige beispielhafte Anwendungs-fälle ab.

Eine zentrale Funktion der Implemen-tierung ist die webbasierte Bereitstellung von aufbereiteten Messdaten aus der Pro-duktion für Partner, Lieferanten und Kun-den. Über Kunden- oder Lieferantenpor-tale wird es möglich, alle am Produktions-prozess Beteiligten mit den gewünschten Informationen – beispielsweise zum Status der Produktion – zu versorgen. Auch mobil

Anhand einer Beispielimplementierung zeigen United Planet und Sick, wie die Kombination aus Sensortechnologie und Portalsoftware Industrie-4.0-Szenarien mit relativ geringem Aufwand ermöglicht.

IEE_2016_04_048_788_United_Planet.indd 48 04.04.2016 09:49:40



auf Smartphones oder Tablets. Akteure der gesamten Fertigungskette erhalten über Extranet-Applikationen mit abstimm-barer Berechtigungsstruktur Zugriff auf Informationen.

Anwendungsszenarien aus dem Show-case sind beispielsweise die kundenindi-viduelle Produktion nach Vorgaben, die Kunden im Industrie-4.0-Portal eingeben oder der Bereich Predictive Maintenance. Automatisiert erstellte Wartungskalender sollen die optimalen Wartungszeitpunkte für die Hardware errechnen und dadurch die Anlagenauslastung erhöhen. Die Anla-geneffektivität kann dabei über das Portal überwacht werden. Weitere Anwendungen lassen sich individuell mithilfe des Portals erstellen.

Voll-integrierte Steuerung der Sensoren und MustererkennungDer Showcase zeigt unter anderem die automatische Konfiguration der Sensoren entsprechend der Bestelldaten – in diesem Fall anhand eines kleinen Automodells: Ein Laserscanner am Eingang der Station ‚Qualitätssicherung‘ erkennt ein Fahrzeug und vermisst dessen Profil. Parallel dazu triggert der hinterlegte Prozess einen RFID-Reader, der den am Fahrzeug oder Werkstückträger befestigten Tag ausliest, um die Auftragsdaten zu ermitteln. Darin enthalten ist auch das Soll-Profil des Fahr-zeugs.

Anhand der Bestelldaten und des gemessenen Kennfelds prüft der Laser-scanner, ob das Fahrzeug mit den richtigen Spezifikationen produziert wurde. Auto-matisch wird dazu die Mustererkennung des Laserscanners mit dem zur Bestellung gehörenden Vergleichsmuster umkonfi-guriert und der entsprechende Parame-tersatz geladen. Die Mustererkennung liefert anschließend das Ergebnis. Gleich-zeitig wird ein Live-Bild erstellt und zur Dokumentation zusammen mit allen anderen Auftragsdaten archiviert.

Im realen Produktionsumfeld ließen sich deutlich mehr Eigenschaften prüfen und archivieren. Sämtliche Informationen kön-

Vernetzte Produktion im Showcase.

Durch die SCL-Integration wird das Portal zur Datenschnittstelle.

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Intrexx ist eine User-Experience-Plattform mit Kernelementen für den Aufbau und Betrieb von Kommunikations- und Organisations-Portalen. Mit der Software können Prozesse automati-siert, vereinfacht und an wechselnde Anforderungen angepasst werden. Durch die intuitiv bedienbare Workflow-Engine und den grafischen Applikationsdesigner lassen sich Webappli-kationen für beliebige Plattformen relativ schnell entwickeln. Umfassende Datenintegrations-fähigkeiten ermöglichen es, weitere Softwaresysteme zu integrieren und zu konsolidieren.



Autor Christoph Herzog Public Relations, United Planet GmbH in Frei-burg.


SOPAS Communication Library (SCL)

Sopas (Sick Open Platfom for Applications and Systems) ist eine von Sick entwickelte Software-Plattform, die es ermöglicht, über eine standardisierte Schnittstelle mit Sensoren zu kommunizieren. Unabhängig von genutzten Protokollen und physikali-schen Verbindungen (beispielsweise Ethernet, USB, IO-Link) können alle Arten von Sensordaten (Parametrier-, Diagnose- und Produktionsdaten) gelesen und ge-schrieben werden. Die SCL ist eine Imple-mentierung dieser Schnittstelle und er-möglicht eine Nutzung der Sensordaten in eigenen Applikationen. Die SCL steht in Ja-va und .NET zur Verfügung, sodass sie sich in nahezu jede Applikationsumgebung in-tegrieren lässt. Durch den generischen An-satz der Sopas-Plattform und der SCL, wel-che die Sick-spezifische Kommunikation vor dem Nutzer verbirgt, können Applikati-onen von Drittherstellern auf die Daten der Sensoren zugreifen, um diese weiter-zuverarbeiten. Dadurch sind hochspezifi-sche Lösungen zur Darstellung von Sen-sorwerten schnell umsetzbar.

halb von Intrexx bereiten die sensorspe-zifischen Daten auf und stellen sie der Benutzeroberfläche direkt zur Verfügung. Durch diese Form der Integration benötigt der Nutzer kein spezifisches Wissen über die SCL – er kann sich auf die Darstellung und Weiterverarbeitung der Sensordaten konzentrieren.

Durch die Einbettung der SCL ist Intrexx in der Lage, das gesamte Spektrum der Sensordaten (Parametrier-, Diagnose- und Produktionsdaten) zu visualisieren und weiterzuverarbeiten. Zusätzlich kann die Portalsoftware als Datenhub zwischen verschiedenen Systemen wie SAP oder Navision oder auch als Kommunikations-schnittstelle zwischen mehreren Sensoren fungieren. Für die Integration setzten die Entwickler die SCL in der unveränderten Standardversion ein, sodass sie innerhalb des Intrexx-Systems problemlos durch neuere Versionen ersetzt werden kann.

Über das Portal können Anwender pro-zessgesteuert auf Ereignisse der Sensoren reagieren. Darüber hinaus lassen sich aber auch komplette Konfigurationen von Sen-

soren verändern. Zum Beispiel können Vergleichsbilder zur Mustererkennung in optischen Sensoren an das gerade herge-stellte Produkt angepasst werden.

Die Einbindung der Sensoren in die Por-talsoftware Intrexx ist eine pragmatische Lösung, die mit verhältnismäßig geringem Aufwand einen großen Mehrwert liefert. So muss der Nutzer bei der Umsetzung eigener Projekte nur die zu realisierende Anwendung sowie die dazugehörigen Sensordaten identifizieren. Intrexx unter-stützt dann die automatisierte Aufberei-tung und Auswertung der Daten. Im Fall des Showcase war die Entwicklung inner-halb weniger Tage abgeschlossen. (mns)

Prozessgesteuert kann auf Ereignisse reagiert werden.

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nen automatisiert genutzt werden: zum Beispiel zum Versand einer Benachrichti-gung über das Produktionsende an den Kunden oder zum Anstoßen von Eskala-tionsprozessen bei Fehlteilen.

Sensoren in Software einbindenFür die Beispielimplementierung integ-rierten die Projektbeteiligten die Sick-Sen-soren in die Portalsoftware Intrexx über die ‚Sopas Communication Library‘ (SCL). Einige kleinere (Groovy-)Module inner-



der klassischen Automatisierung aufzu-brechen zu Gunsten einer vernetzten Struktur der Prozessteilnehmer. Nur so sind Zugänge auf den unterschiedlichen Ebenen der Automatisie-rungspyrami-de realisierbar, um Daten aus-zuschleusen und direkt an höhere oder externe Infor-mationssyste-me übermit-teln zu kön-nen. Auf der Softwareseite gilt es, die bis-her strikt getrennten Welten der Produk-tions-, Produkt- und Unternehmens-IT zusammenzuführen. Dies ist der Kern von Industrie 4.0: Das Zusammenwachsen unterschiedlicher Domänen und deren Vernetzung über alle Ebenen, die aus-


Die Transformation von den line-ar-getakteten Produktionspro-zessen der Industrie 3.0 hin zur

bedarfsgerechten Verarbeitung im Sinne von Industrie 4.0 benötigt nicht nur tech-nische Komponenten, sondern vielmehr auch ein Umdenken in der Systemarchi-tektur. Denn mit der Individualisierung von Produkten steigen die Anforderun-gen an die Wandlungsfähigkeit der Pro-duktion. Dementsprechend müssen sich Maschinenfunktionen einfach an wech-selnde Losgrößen anpassen lassen, die ursprünglich eher statischen zu agilen Applikationen wandeln. Diese Transfor-mation kann durch eine geschickte Ver-schränkung von realen Maschinenkom-ponenten mit digitalen Analyse- und Steuerungsprozessen gelingen. Die besondere Herausforderung besteht dar-in, solche agilen Prozesse mit wenig Aufwand auch in bestehende Produk-tionsanlagen zu integrieren.

Eine wichtige Maßnahme hierzu ist, die hierarchische Informationsverarbeitung

Brückenkopf in der ITIndustrie 4.0 braucht Daten aus dem Prozess

Dass der Brückenschlag zwischen zwei bis dato informationstechnisch noch weitgehend getrennten Welten gelingen kann, das demonstriert der Automatisierungsanbieter Pepperl+Fuchs gemeinsam mit dem IT-Anbieter Software AG . Die Unternehmen zeigen, wie Daten aus der Sensor/Aktor-Ebene ohne Umwege in höchste Informationsebenen ge-langen. Dort sind sie Basis für Mehrwertdienste, die wiederum Ansätze für die Optimierung der Produktions- und Geschäftsprozesse bilden. Autoren: Michael Bozek

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Druckluft- motor

Druckluft- aufbereitung

funkbasiertes Interface

Ausschleusen von Sensor- und Aktordaten aus der Feldebene und 'Überbrückung' der Signalhierarchie der klassischen Automati-sierungspyramide.

Um die Produk-tivität in der Fertigung weiter zu erhö-hen, entschieden wir uns für die Anschaffung des absolut praxistauglichen MES cronetwork von Industrie Informatik.

Markus MisofMES-ProjektleiterNeumayer Tekfor GmbH

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Unser MES-Lösungsportfolio bietet unter anderem:

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MaschinendatenerfassungPersonalzeiterfassung

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Das Wesentliche in 20 Sek.• Prozessdaten müssen ohne

viel Aufwand und Rückwir-kungsfrei in die IT gelangen.

• Industrie 4.0 braucht agile Software-Konzepte

• Software-Monolithen sind zu unflexibel für Dienste-orien-tierte Prozesse

• IO-Link liefert die benötigten Diagnosedaten über Smart Bridge-Interface

Auf die Schnelle


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drücklich nicht an den Unternehmens-grenzen Halt macht, sondern Kunden, Lieferanten und Partner einbezieht.

Industrie 4.0 braucht agile SoftwareDiese Anforderungen an Applikationen lassen sich mit klassischen, monolithi-schen Software-Applikationen nicht mehr umsetzen. Vielmehr braucht es agile Ent-wicklungsmethoden sowie eine modula-re, service-basierte IT-Architektur. Solche IT-Architekturen schaffen keine neuen IT-Silos, sondern nutzen bestehende Stan-dardservices wie eine Kunden- und Asset-Verwaltung und kombinieren diese mit neuen Services wie der Vorhersage von Ausfal lwahrscheinl ichkeiten. Diese zusätzlichen Services können auch als Cloud-Service implementiert oder von Partnern bezogen werden und sind schnell in eigene Applikationen integrierbar.

Mit Software-Plattformen wie der ‚Digi-tal Business Platform‘ der Software AG lassen sich solche Szenarien realisieren. Kern dieser Lösung ist ein Event-basierter Enterprise Service Bus beziehungsweise Manufacturing Service Bus. Dieser ermög-licht eine kontrollierte, sichere und ska-lierbare Verbindung der verschiedensten IT-, Produktions- und Produkt-Systeme, auch über Unternehmensgrenzen hinweg. Solche Plattformen stellen Funktionen bereit, um Daten zu speichern, diese zu analysieren und in dem Augenblick, in dem die Daten entstehen, auszuwerten, mit weiteren Daten zu verknüpfen und anzureichern, zu v isualisieren und Geschäftsprozesse zu starten.

Der Vorteil solcher Software-Plattfor-men besteht darin, dass sie Grundfunkti-

onen wie die Anbindung von Sensoren, Maschinen, Anlagen oder IT-Systemen oder das Automatisieren von Geschäfts-prozessen bereits implementiert haben. Daher kann sich der Anwender auf die Mehrwert stiftende Geschäftslogik kon-zentrieren. Es entsteht eine neue Infra-struktur von Wartungs-, Sicherheits- sowie Ver- und Entsorgungsdiensten, welche auf der einen Seite den Betreiber von Maschinen- und Anlagen entlasten und auf der anderen Seite Potenziale für eine Dienstleistungsökonomie im indus-triellen Sektor schaffen.

Zugang zu MaschinendatenEinen Zugang zu Daten auf der untersten Ebene des Produktionsprozesses und deren direkte Verarbeitung in Mehrwert-diensten, zeigt der Demonstrator von

[1] Eine der Ansichten in der IoT-Business-Plattform...

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Pepperl+Fuchs und der Software AG. Rea-lisiert wurde eine Lösung für vorausschau-ende und planbare Maschinenwartung, die auf Basis weniger Sensor- und Aktor-daten vollzogen werden kann. Vorausset-zung ist ein leicht integrierbarer Zugang zu diesen Daten über das Smart-Bridge-Interface von Pepperl+Fuchs.

Smart Bridge schleust Daten aus Sen-soren und Aktoren rückwirkungsfrei aus dem Steuerungsregelkreis aus. Dieses Datenteiler-Prinzip basiert auf dem IO-Link-Protokoll (IEC 61131-9), dessen Datenstruktur sowohl zyklische Prozess-daten als auch azyklische Zustands- oder Parameterdaten vorsieht. Das Interface greift die vom Sensor oder Aktor kom-menden Prozessdaten ab und emuliert den für die Maschinensteuerung bestimmten Zustandswert. Die Prozesswerte wie auch die azyklischen Zustands- und Parame-terdaten des IO-Link-Device werden vom Interface per Funk an eine Gegenstelle übertragen. Als Funkschnittstelle ist Blue-tooth LE (Low Energy) implementiert. Daher kann der Empfänger ein Bluetooth-Ethernet-Gateway oder jedes handelsüb-liche Tablet sein. Im ersten Fall, ermöglicht das Smart-Bridge-Interface einen direkten Transfer der Sensor- und Aktordaten ins Internet.

Das Interface wird über M12-Steckver-binder in die Sensor/Aktorleitung einge-fügt und versorgt sich über die Zuleitung. Falls der Bluetooth-Empfänger ein Mobil-

[2] ...beziehungsweise auf dem Tablet.

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AutorenMichael Bozek, Produkt- & Business Development Manager Industrie 4.0 bei der Pepperl+Fuchs GmbH in Mannheim.

gerät ist, ermöglicht die Smart Bridge-App eine übersichtliche und einfache Parame-trierung des entsprechenden IO-Link-Geräts.

Business-Logik in AktionDer Demonstrator stellt zwei vereinfachte, pneumatische Maschinen nach, die aus je einem Druckluftmotor sowie einem zuge-hörigen Regelventil bestehen. Über das Regelventil lässt sich die Drehzahl der Motoren steuern. Eine der Motor-Ventil-Einheiten kann per Mobilgeräte-App vor Ort gesteuert werden. Diese zeigt in Ver-bindung mit dem IO-Link-Sensor die aktuelle Motordrehzahl an und ermöglicht die Änderung der Ventilstellung per App und damit der Drehzahl.

Bei der zweiten Motor-Ventil-Einheit sind beide Komponenten über je ein

Smart-Bridge-Interface und ein Gateway über Internet an die Digitale Business Plattform der Software AG angeschlossen. Diese visualisiert alle Sensordaten in einem Dashboard, sowohl die aktuelle Motordrehzahl als auch die Stellung des Pneumatik-Ventils. Eine einfache mathe-matische Funktion (Verhältnis von Motor-drehzahl zu Ventilstellung) berechnet eine Diagnose-Kennzahl für den ungestörten Betrieb der Maschine. Reduziert sich zum Beispiel die Motordrehzahl trotz gleich-bleibender Ventilstellung, lässt das auf eine Störung oder Verschleiß im mechanischen System schließen. Über die Anzeige des aktuellen Zustands hinaus, kann das Sys-tem auch adaptiv auf den neuen Zustand reagieren, etwa die Stellgröße am Regel-ventil reduzieren, was eine geringere Motordrehzahl zur Folge hat. Die gerin-

[3] Aufbau des Demonstrators: Über Smart-Bridge-Inter-faces kommunizieren die Komponenten di-rekt mit dem Diagno-se-Dienst (links), der auf der digitale Busi-ness-Plattform reali-siert ist. Eingriffe vor Ort sind per Tablet und App ebenso möglich (rechts).

gere Motorlast entlastet das gesamte mechanische System.

So kann die übergeordnete Plattform entsprechend vorgegebener Regeln auto-nom in das System eingreifen, um aktiv die Laufzeit bis zur nächstmöglichen Reparatur oder planmäßigen Wartung zu verlängern. (sk)

3

Besuchen Sie uns: Hannover Messe - Halle 17 Stand H04, CeMAT, Hannover - Halle 27 Stand E38




Mehr ConnectivityInterv iew mit Dr. Peter Adolphs , Geschäf tsführer Entwick lung und Market ing bei Pepper l+Fuchs

Herr Dr. Adolphs, bei ihrem Kooperationsprojekt wird die Business-

Logik in der IT verschaltet. Wie aufwendig ist so eine Implemen-

tierung in der IT-Umgebung?

Der Ansatz von Industrie 4.0 ist ja die direkte Vernetzung der Feldgeräte mit der Cloud. Damit reduziert sich die Hardware-Integration auf die Anbindung ans Web. Steht diese Verbindung, ist die Integration eine reine IT-Aufgabe in der Cloud. Dabei hängt der Aufwand sicherlich primär von der gewünsch-ten Funktionalität und vor allem der Qualität der genutzten Software-Tools ab. Verglichen mit her-kömmlichen Ansätzen ist eine solche Integration aber deutlich weniger aufwendig.

Das Prozess-Know-how, etwa für die Fehlererken-

nung, liegt selten bei der IT. Sollten die Mitarbeiter

in der Produktion nicht auch solche Services pro-

grammieren können?

Selbstverständlich ist die Fehlerfrüherkennung zunächst einmal eine Aufgabe, die detailliertes Know-how über Prozess und Sensor verlangt. Daran ändert auch Industrie 4.0 nichts. Aber in einer Cloud-Umgebung lassen sich komplexe Algorithmen mit der dort vor-

handenen Rechenleistung und den zur Verfügung stehenden Analyse-Tools sehr viel leichter umsetzen als auf klassischer Steuerungstechnik.

Das bedingt aber auch, dass Anwender mehr Verständnis für die Möglichkeiten von Software-Lösungen mitbrin-gen müssen. Das wird in Zukunft eine zentrale Anforde-rung an viele Arbeitsplätze sein.

„Die Kooperation mit der Software AG war unser Einstieg ins Thema. Im zwei-

ten Schritt folgt jetzt die Kopplung an SAP Hana und an eine Portal-Lösung.“

Dr. Peter Adolphs, Pepperl+Fuchs

Braucht es immer den direkten Datenabgriff am Sensor oder Aktor?

Über IO-Link stehen viele Informationen doch auch in der Steue-

rung oder der Maschinenvisualisierung zur Verfügung.

Im Grunde genommen ist es unwichtig, ob die Sensordaten direkt in die Cloud gelangen oder über den Umweg SPS und/oder MES. Die Erfahrung zeigt, dass es insbesondere bei der Nachrüstung von Anlagen sehr viel einfacher ist, die Sensordaten direkt abzu-

greifen. Die Steuerungsprogramme bleiben dann unver-ändert und das Risiko sinkt, dass die Maschinenper-

formance negativ beeinflusst wird. Dieses umsich-tige Vorgehen schätzen viele Anwender.

Ließen sich auch IO-Link-Master als Gateway nutzen?

Das ist schon fast eine philosophische Frage. SmartBridge ist funktional gesehen ein IO-Link-Master für den angeschlossenen Sensor. Gegenüber der Steuerung verhält es sich wiederum wie ein Slave. Deswegen können wir unsere SmartBridge-

Module auch in eine Sensorleitung ein-schleifen, ohne die Kommuni-

kation zwischen Sensor und Steuerung zu stören.

Gibt es zur Hannover Messe

eine weitere Ausbaustufe

des Demonstrators?

Wir bringen drei Beispiele: Neben der Kooperation mit der Software AG demonstrieren wir die Sensorintegration in die Hana Cloud der SAP AG. Das dritte Exponat haben mit einem Start-up realisiert. Basierend auf deren

Technologie zeigen wir, wie man indi-vidualisierte Über-wachungs- und Auswertefunktio-

nen Standort-über-greifend realisieren kann. (sk)


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Automatisierungs-Pyramide – die Transformation beginntSemantische Kommunikationstandards verändern die Hierarchien

Produktlebenszyklen werden kürzer und Losgrößen kleiner. Vor diesem Hintergrund im globalisierten Umfeld und bei knappen Ressourcen dennoch kostengünstig zu produzieren, erfordert eine flexible (IT-)Infrastruktur. Zudem müssen die Welten der betriebswirtschaftli-chen und der automatisierungsrelevanten Daten wesentlich enger zusammenrücken. SAP und OPC Foundation gehen hier mit gutem Beispiel voran. Autoren: Stefan Hoppe, Rüdiger Fritz

Das Wesentliche in 20 Sek.• DemonstratorkoppeltERP

undAnlagenteileperOPCUA• ReduzierungderIntegrations-

kostenperPlug&Produce• durchgängigerClient/Server-

BetriebüberOPCUAschafftFlexibilitätundAutomomie

• digitaleTransformationbrauchtsemantischstandar-disierteKommunikation

Auf die Schnelle


Halle 7, Stand C04

Demonstrator auf der Hannover Messe: Die Produktkonfiguration der individuellen Schlüs-selanhänger erhalten die Fertigungsinseln per OPC UA direkt aus dem ERP/MES.

Unternehmen brauchen die Kon-vergenz der Daten, um Medien-brüche und Insellösungen zu ver-

meiden aber auch, um aus den kombinier-ten Daten neue Erkenntnisse zu gewin-nen. Beispielsweise kann ein Attribut aus einem Kundenauftrag direkt als Sollwert auf eine Maschine gespielt werden ‒ ohne manuelle Eingriffe versteht sich. Und erfasst man während der Produktion die sowieso verfügbaren Prozesswerte und ‚matched‘ diese etwa mit den Informati-onen aus den Reklamationen, lässt sich

wesentlich schneller als bisher auf die möglichen Fehler schließen. Bereits diese einfache Illustration zeigt: Die klassische Automatisierungspyramide mit ihren strikten Hierarchien ist nicht mehr zeit-gemäß. Die verschiedenen Datenmodelle dieser Schichten müssen nahtloser als bisher ineinander greifen. Zugleich ist die Interoperabilität auch auf neue Prozesse im Zusammenspiel mit Kunden, Lieferan-ten und Dienstleistern auszurichten.

Produzierende Unternehmen müssen also die Herausforderung bewältigen, ihre

Softwarelandschaft so zu transformieren, dass sich damit unterschiedlichste Szena-rien der Interoperabilität abbilden lassen und fortwährend ohne viel Aufwand an neuen Anforderungen angepasst werden können.

Das zentrale Fundament einer erfolg-versprechenden Strategie zur digitalen Transformation ist dabei die Standardisie-rung der Kommunikationsprotokolle. Das Problem: Eine eventuell nachträgliche bi-direktionale Anbindung von Maschinen an die übergeordneten Softwareebenen

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Wir freuen unsauf Ihren Besuch!

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Anzeige ConSense gestaltet sich noch sehr oft als schwierig, weil lediglich herstellerspezifische Proto-kolle und Schnittstellen zur Verfügung stehen. Zwar gibt es schon länger diverse Bestrebungen und Ansätze, die Protokoll-vielfalt im Automatisierungsumfeld zu harmonisieren, jedoch setzen sich trotz Dringlichkeit und Notwendigkeit zur Fle-xibilisierung und Öffnung von IT-Syste-men im Produktionskontext noch viel zu häufig die falschen Argumente durch: das ist Neuland und damit riskanter, Experti-se fehlt, der Inbetriebnahmetermin ist gefährdet, Nutzen ist zweifelhaft oder nicht bezifferbar bis hin zum klassischen ‚das haben wir schon immer so gemacht‘.

Im Ergebnis erhalten dann abgeschlos-sene Systeme, bestehend aus Anlage plus Scada/Leitrechner aus der Hand eines Anbieters, den Vorzug. Dabei steht mit der OPC Unified Architecture eine Kommu-nikationsarchitektur zur Verfügung, die Maschinendaten semantisch und somit maschinenlesbar beschreiben kann. Damit ist die Grundlage geschaffen, die Grenze zwischen Maschine und Betriebswirt-schaft zu überwinden.

Kommunizierte in der Vergangenheit eine SPS entweder nur über manuelle Benutzereingaben oder mit einem Leit-rechnersystem, so ist es heute in vielen Fällen sinnvoll und effizient, wenn eine SPS direkt mit einem Manufacturing Exe-cution System oder einem Enterprise Resource Planning System ‚spricht‘. Mit-hilfe des OPC UA-Informationsmodells ist das möglich und schnell ein neuer Pro-zess etabliert.

Transformation gelungen per OPC UA-Client/Server-ArchitekturDass die geschickte Umsetzung der OPC UA-Spezifikation noch viel weitergehen-de Möglichkeiten bietet, zeigt ein Demons-trator, den die Unternehmen SAP SE, Beckhoff Automation , Elster-Kromschrö-der (seit kurzem Teil von Honeywell ), Asentics , Stäubli und CAB auf der Han-nover Messe zeigen. Basierend auf dem Transport-System XTS (eXtended Trans-port System) von Beckhoff fertigt die Anla-ge einen personalisierten Schlüsselanhän-ger in Losgröße 1, dessen Konfiguration und damit die Regelgrößen für die Auto-matisierung direkt aus der Unternehmens-software kommen.

Diese vertikale Integration alleine wäre jedoch wenig aufsehenerregend. Span-nend daran ist, dass jede Komponente des Demonstrators (Transportsystem, Roboter, Kamera, Drucker, Messtechnik) als eigen-ständige Einheit agiert, die jede für sich sowohl als OPC UA Server als auch OPC UA Client fungiert. Die autonomen Ein-heiten werden von SAP Plant Connectivi-ty (PCo) orchestriert, ebenfalls ein OPC UA Client/Server. Somit kann jede Maschineneinheit je nach Bedarf OPC UA -Methoden, Events oder Datenpunkte (Tags) bereitstellen, welche die jeweiligen Fähigkeiten der Einheit bekanntgeben. Statt – wie sonst üblich – die Kopplung der Maschineneinheiten zu einer Fertigungs-anlage über ein starres SPS-Programm abzubilden, orchestriert SAP PCo die Komponenten aus Sicht der betriebswirt-schaftlichen Notwendigkeit. Das ERP oder auch MES kennt den indiv iduellen Arbeitsplan für den jeweiligen Produkti-onsauftrag, und weiß daher, dass zur Bewegung des Materials Z der Roboter eine bestimmte Jobkonfiguration abzuar-beiten hat. Parallel dazu kann sich eine andere Maschineneinheit bei Bedarf selb-ständig Informationen beschaffen, indem sie die von SAP PCo zur Verfügung gestell-ten OPC UA-Methoden aufruft.

ERP/MES an Mover: "Hol das Bauteil bei Modul 5 ab!"Die SPS des Transportsystems stellt nach außen modellierte Dienste zur Verfügung, die dem Aufrufer erlaubt, bestimmte Akti-onen auszulösen, wie ‚fahre freien Waren-träger zu Position <x> und nimm Auftrag <0815> auf‘, oder ‚stelle Warenträger mit Auftrag <0815> an Pos <y> ein‘. Gleich-zeitig könnte die SPS des XTS nach eige-nem Bedarf eine Methode aufrufen wie

Kooperationsparter HMI-Demonstrator

Wer liefert wasSAP SE Unternehmens-

software

Beckhoff Automation

Automatisie-rungstechnik

Elster-Kromschröder Messtechnik

Asentics Bildverarbeitung

Stäubli Roboter-technologie

CAB Industriedrucker




Bedenkt man, dass die unterschiedlichs-ten Mess- und Zustandswerte während des Betriebs ebenfalls auf Grundlage von OPC UA in Cloud-Applikationen wie Pre-dictive Maintenance und Service (PdMS) oder an Service-Dienstleister und Zulie-ferer gesendet werden, erschließt sich schnell das gewaltige Potenzial der digi-talen Transformation. (sk)

‚brauche Gewicht und Größe des nächsten Produkts‘, um selbständig die Bahnge-schwindigkeiten darauf abzustimmen.

Produktionsanlagen können auf diese Weise in kürzester Zeit ergänzt und ange-passt werden, weil einzelne Einheiten dar-

in ihr ‚Lösungsangebot‘ über OPC UA veröffentlichen und eine übergeordnete Einheit sich aus dem Lösungsangebot bedient und abhängig vom produzierten Material einen neuen Prozess zusammen-stellt. Die Interoperabilität beschränkt sich dabei keineswegs nur auf die vertikale Integration entlang der Automatisierungs-pyramide. Der Demonstrator zeigt, dass auf die gleiche Weise auch die horizonta-le Integration zwischen Maschineneinhei-ten völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Beispielweise kommunizieren der Roboter und das darauf montierte Kamerasystem mittels OPC UA. Der Roboter wird bei der Ausführung einer Aufgabe die von der Kamera ermittelte Ist-Lage des Werk-stücks berücksichtigen.

Fertigungsanlagen sind folglich in Zukunft sehr leicht im Sinne von service-orientierten Architekturen konzipier- und betreibbar.

Autoren Stefan Hoppe ist Vice President OPC Foundation in Verl.Rüdiger Fritzist Director - Product Management SAP Plant Connectivity (PCo) Production Planning & Manufacturing SAP SE in Walldorf.


[1] Die Business Modelle in einer vernetz-ten Produktion verlangen ein Aufbrechen der Automatisierungs-Pyramide.

[2] Die Szenarien der InteroperabilitätBildq

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RFIDUHT-Transponder-Tag erhält mehr Speicher Contrinex : Das UHT-Transponder-Tag RTP-0502-062 mit 2 KB großem FRAM optimiert das HF-RFID-System für Industrie 4.0. Es hält Temperaturen bis 250 °C stand und eignet sich damit für Anwendungen im Ultrahochtempe-raturbereich, etwa bei Spül-, Lackier- oder Brennvorgängen. Alle Tags der Baureihe erfül-len aufgrund silikonfreier Ausführung und Schutzart IP68/IP69K die Anforderungen im rauen Umfeld von Lackieranlagen. Sie halten verschiedenen Reinigungsmitteln stand und lassen sich sofort nach dem Verlassen der

Hochtemperaturzone lesen oder beschreiben. Eine Abkühlzeit ist nicht erforderlich. Zur UHT-Serie gehören außerdem die Ausführungen 082 und 022 mit 112 beziehungsweise 160 Byte Speicher. Alle eignen sich für Umge-bungstemperaturen von -25 bis 250 °C. Zudem sind alle Komponenten mit RFID-Hochfre-quenz-Technik (13,56 MHz) vollständig zu ISO/IEC 15693 kompatibel. Der Durchmesser der Tags beträgt bei jeder Variante 50 mm.




TECHNIK + KNOW-HOW Produkte

INDUKTIVE SENSOREN:MACHEN DIE ARBEIT, OHNE ARBEIT ZU MACHEN.

Tag und Nacht arbeiten. Bei eisiger Kälte und extremer Hitze. Jahr für Jahr. Und keiner kümmert sich. Das klingt unmenschlich. Und das ist es zum Glück auch. Denn gemeint sind die induktiven Sensoren von SICK. Kaum bestellt, sind sie unentwegt im Einsatz für Ihre Effi zienz. Mit überzeugender Robustheit und Zuverlässigkeit. Das fängt mit der sofortigen Lieferbarkeit an, begeistert beim schnellen Einbau und geht mit spürbar reduziertem Wartungs- und Austauschaufwand immer weiter. Die Zeit, die Sie sparen, können Sie sicher sinnvoll einsetzen. Oder ganz entspannt unseren induk-tiven Sensoren beim Arbeiten zusehen. Wir fi nden das intelligent. www.sick.de/induktive_sensoren

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Product-TickerMehr Details im InternetSiemens: Gebäudemanagement-Plattform um Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle erweitert infoDIREKT 708iee0416 +++ Comp-Mall: Embedded-PC im Postkartenformat info-DIREKT 405iee0316 +++ Technagon: In acht Wochen zum eigenen Box-PC infoDIREKT 404iee0316 +++ Rauscher: 3D-ToF-Kamera und Entwicklungstool infoDIREKT 202iee0416

ProDucT-Ticker

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Industrial Internet of ThingsDatenerfassungslösung vereinfacht IIoT-InstallationenMoxa: Basierend auf einer offenen Debian-Linux-Plattform ermög-licht die Things Pro Suite die Integ-ration von Modbus-Kommunikati-on, Geräteverwaltung, Datenerfas-sung und -verarbeitung sowie Wi-reless-Vernetzung in wenigen Schritten. Die integrierte Lösung für die dezentrale Datenerfassung und Geräteverwaltung vereinfacht die Einrichtung von IIoT-Anwen-dungen. Aktuell ist die Lösung in

Verbindung mit den Computern der Serie UC-8100-CG erhältlich. UC-8100 etwa wurde für Big-Data-Computing-Anwendungen entwi-ckelt. Das Gateway hat zwei seriel-le RS422/485-Schnittstellen, duale 10/100-Mbps-Ethernet-LAN-Schnittstellen sowie einen Mini-PCIe-Steckplatz, der eine Mobil-funk-Schnittstelle unterstützt.

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Smart FactoryGateway zwischen Sensor und cloud

ICPDAS: Das industrielle IoT-Gate-way Wise-5231 ist ohne Program-mierung zu konfigurieren. Mit nur wenigen Klicks im webbasierten User Interface lassen sich Signale vom Sensor in die Cloud und wie-der zurück zum Aktor übertragen. Hierfür verwendet das Gateway zur Feldebene ModbusRTU und ModbusTCP. Für kleine Anwendun-gen lässt sich das Gerät selbst mit Ein- und Ausgängen bestücken. Richtung Cloud steht das MQTT-Protokoll im Mittelpunkt. Eine Be-sonderheit ist die integrierte If-then-else-Rule-Engine, die ohne zusätzliche Software bis zu 36 Ab-hängigkeitsregeln zwischen Ein- und Ausgängen sowie Funktionen festlegen kann. Nach Aktivierung werden diese dann permanent durchlaufen. Eine integrierte Da-tenlogger-Funktion speichert Da-ten von der Feldebene zeitgesteu-ert oder getriggert und überträgt sie per FTP. Zum Speichern stehen bis zu 32 GB auf einer MicroSD-Card bereit. Dazu kommen eine Real-Time-Clock und Anwenderbe-nachrichtigungen via SMS oder E-mail. Der Betriebstemperaturbe-reich liegt bei -25 bis 75 °C.

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TECHNIK + KNOW-HOW Engineering


Die Systemarchitektur von Sigmatek ist bereits seit vielen Jahren dezentral aufge-baut: Die Komponenten für Ablauf- und

Bewegungssteuerung, Visualisierung und sicher-heitsgerichtete Steuerungstechnik unterstützen den Aufbau flexibler Maschinenkonzepte.

Maschinen oder Anlagen werden in immer kleine-re, mechatronische Einheiten mit eigener Verarbei-tungsintelligenz unterteilt. Diese Einheiten erledigen ‒ weitgehend voneinander unabhängig ‒ ihre Funk-tion und werden in einem Gesamtsystem vernetzt. Die Systemkonfiguration lässt sich so kundenindi-viduell zusammenstellen (Baukastensystem) und bei Bedarf auch noch nachträglich durch optiona-le Funktionseinheiten erweitern, etwa durch einen Handlingroboter oder ein Vision-System. Um diese intelligente Modularität auch in der Soft-

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Auf die Schnelle


ware abbilden zu können und somit einen weiteren Schritt in Richtung Automation 4.0 zu machen, hat Sigmatek die objektorientierte Entwicklungsumge-bung Lasal um ein Tool erweitert: Der Machine Mana-ger ermöglicht die übersichtliche Darstellung der einzelnen Software-Projekte in einer modularen Anlage und strukturiert die Kommunikation unter den verteilten Intelligenzen.

Datenfluss neu gedachtIndustrie 4.0 braucht Datenfluss-orientiertes Programmiertool

Im anbrechenden Zeitalter des Internet der Dinge steigt die Bedeutung flexibler Maschinenkonzepte. Sigmatek unterstützt diese Ansätze mit dem Machine Manager, einer Erweiterung der Objekt-orientierten Engineeringumgebung Lasal. Autorin: Ingrid Traintinger

Wer darf mit wem welche Daten austauschen? Bei Industrie 4.0 und IoT muss das einfach zu definieren sein.

Der Lasal Machine Manager regelt die Kommunika-tion bei Multi-CPU-Applikationen.

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Autorin Ingrid Traintinger ,Marketing und Kommunikation bei der Firma Sigmatek in Lamprechtshausen, Österreich.

Flexible AufgabenverteilungDie Software einer Maschine besteht in der Regel aus Teilprojekten, die ebenfalls in einzelne Projekte/Dis-ziplinen wie Ablauf und Visualisierung unterteilt sind. Mit dem Machine Manager wird aus diesen komple-xen Zusammenhängen eine Lösung. Dazu kanalisiert und übersetzt das Tool die Kommunikation zwischen den einzelnen Maschinenteilen. Projekte, die Daten zur Verfügung stellen, werden mit den Programm-bestandteilen (Projekten) verbunden, die diese Daten verwenden sollen beziehungsweise dürfen. Praktisch gesprochen liegt der Machine Manager als Software-Schicht über der eigentlichen Maschinenprogram-mierung und weist die unterschiedlichen Teilaufgaben den vorhandenen Hardware-Steuerungseinheiten zu. Auch der Datenaustausch mit externen Anlagenteilen und übergeordneter Software lässt sich über diese Abstraktions-Schicht realisieren. Das sorgt für Trans-parenz und reduziert den Aufwand für Inbetriebnah-me, Handhabung und Wartung komplexer Maschinen und Anlagen. Anpassungen an veränderte Bedürf-nisse sind rasch und strukturiert erledigt – die Vor-aussetzung für die Umsetzung adaptiver Produk-tionsstrategien. (sk)

Funktionsprinzip Machine Manager: Durch Ziehen werden die Teilprojekte, die Daten bereitstellen (links), mit den Teil-projekten verbunden, die diese Daten ver-wenden dürfen (oben). Zur Laufzeit werden die Daten dann vom Producer zum Consumer gesendet.Bil

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Ziel der Plasma-Forschung in Greifswald ist es, die Energieproduktion der Sonne auf der Erde nachzuvollziehen, indem Energie aus der Ver-

schmelzung von Atomkernen gewonnen wird. Wen-delstein 7-X (W7-X) ist die größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator und ein Schlüsselexperiment der internationalen Fusionsforschung. Es soll die Eig-nung dieses speziellen Anlagentyps als Kraftwerk demonstrieren. Kernstück der Anlage sind fünfzig nichtebene und zwanzig ebene supraleitende Mag-netspulen, die ein Magnetfeld erzeugen und so das auf 100 Millionen Grad Celsius aufgeheizte Wasser-stoffplasma einschließen. In seiner Form erinnert das ganze Kunstwerk ein wenig an einen überdimensio-nalen Donut. Für die Zündung wird eine Energie von

ECAD für Wendelstein 7-XElektro-Planung des Fusionsreaktors Wendelstein 7-X

Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) ist eines der größten Zentren für Fusions-forschung in Europa. Am Standort Greifswald startete Ende 2015 der wissenschaftliche Betrieb am Fusionsexperiment Wendelstein 7-X. Von Anfang an mit dabei die ECAD- Software Wscad mit der die gesamte Elektrotechnik des Projekts geplant wurde ‒ und wird. Autor: Thomas Walker

Das Wesentliche in 20 Sek.• Elektro-PlanungimFusions-

experimentWendelstein7-XerfolgtmitWscad

• umfassenderDatenexportfürProjektvergabeessenziell

• langjährigesProjektbrauchtstabileRelease-Wechsel

• Elektro-,Fluid-undSchalt-schrankaufbauimkombinier-tenEinsatz

Auf die Schnelle


10 MW benötigt, in den Spulen fließen Ströme von 18 500 A. Damit dies möglich ist, werden die Spulen in die Nähe auf unter 4 K gekühlt. Allein die dafür erforderliche Heliumanlage nimmt gewaltige Dimen-sionen ein.

Den erfolgreichen ersten Plasmatests ging eine jah-relange Planung und Aufbauarbeit der Anlage voraus. Die gesamte elektrotechnische Planung und Doku-mentation führten die Max-Planck-Ingenieure von Anbeginn mit der ECAD-Lösung von Wscad durch. „Das heißt, dass wir auch nahezu sämtliche Entwick-lungsschritte von Wscad mitgemacht und immer wie-der neue Funktionen dazu bekommen haben“, sagt Jörg Schacht, Leiter der Fachgruppe CoDa (Control and Data Acquisition). Heute nutzen die Ingenieure

Der Kern der Plasma-Anlage besteht aus dem Plasmagefäß und 70 supraleitenden Spulen. Die komplette Elektrotechnik wurde mit der Wscad-Suite geplant.

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aus der Produktfamilie die Disziplinen Electrical Engi-neering für die Stromlaufpläne, Cabinet Engineering für den Schaltschrankaufbau und Fluid Engineering für die Pneumatik und Fluidpläne.

Großprojekt mit Referenzcharakter für Langzeitstabilität und FlexibilitätGeplant werden mussten alle Aktoren und Sensoren inklusive der Datenerfassung, eine Vielzahl von Steu-erungen, die gesamte Infrastruktur sowie vielfältige Diagnostik-Komponenten. Beispielsweise für den Bau der Datenerfassung und Steuerung der Laser-Diag-nostik-Interferometrie – eine Diagnostik zur Bestim-mung der Plasmadichte. Ein Laserstrahl durchdringt das Plasma und verändert dabei abhängig von der Plasmadichte seine Eigenschaften. Als Auftrag bekommt die Fachgruppe CoDa ein Lastenheft. Die anfordernde Abteilung spezifiziert darin die Eigen-schaften für die Datenerfassung und für die Steuerung der aufzubauenden W7-X-Komponente, inklusive der

Teilkomponenten, die im Projekt verbaut werden müs-sen. Alle anderen Teilkomponenten spezifiziert der jeweilige Planer. Aus den Vorgaben des Lastenheftes und aus den Vorplanungen für die Elektrotechnik entsteht die funktionale Spezifikation für die Steue-rung und Datenerfassung für das Projekt. In der Elek-trotechnik-Planung werden die Vorgaben der funk-tionalen Spezifikation umgesetzt und die notwendi-gen Stromlaufpläne erstellt. Auf dieser Grundlage folgt die Planung der Schaltschrankaufbauten.

Der Schaltschrankbau selbst erfolgt teilweise im IPP, größtenteils aber im Rahmen von öffentlichen Ausschreibungen durch externe Dienstleister. Einige der Zulieferer arbeiten ebenfalls mit Wscad – ein Vor-teil, denn sie können nach dem Zuschlag sofort mit den Original-Plänen weiterarbeiten. Für alle anderen exportiert das CoDa-Team aus der Wscad-Software die Material-, Kabel- und Verbindungslisten. Die Plä-ne enthalten alle Angaben zur späteren Verkabelung der Schaltschränke, zu den Stromversorgungen, Messstellen und Aktoren. Die Fluidpläne für die mit Druckluft gesteuerten Komponenten kommen eben-falls von einem externen Dienstleister, der auch mit der Wscad-Software arbeitet. Dies hat den Vorteil, dass sich die gelieferten Pläne sofort mit den Symbo-len im jeweiligen Stromlaufplan und Schaltschran-kaufbau verknüpfen lassen.

Stabilität und Offenheit sind PflichtDer integrative Ansatz der skalierbaren Engineering-Suite Wscad ermöglicht die Gewerke-übergreifende und durchgehende Planung elektrischer Anlagen, Maschinen und der Gebäudeautomatisierung. Alle Symbole liegen in einer mitgelieferten Datenbank, aus der individuelle oder projektbezogene Datenpools generiert werden können. Über eine Million Symbo-le und Artikeldaten von über 115 Herstellern stehen in wscaduniverse.com zur Verfügung – im Wscad- und im Eplan-Format. Die Nutzung ist für Anwender kos-tenlos, die Einstellung der Produktdaten für Geräte-hersteller auch. Die Spule eines Ventils ist im Fluidplan dieselbe wie im Stromlaufplan oder im Schaltschrank-

Zündung: Das erste Wasserstoff-Plasma in Wendelstein 7-X dauerte eine viertel Sekunde und erreichte eine Temperatur von rund 80 Millionen Grad Celsius.

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Die Größe des Wen-delstein 7-X-Reaktors gibt einen Eindruck, wie viele Schalt-schränke und Elektro-pläne für die Plasma-Zündung erforderlich sind.






aufbau. Auf Knopfdruck erzeugt die Software eine vollständige, Richtlinien- und Normen-konforme Dokumentation inklusive individueller Prüflisten und Abnahmeprotokolle. Installateure und Servicetech-niker vor Ort wechseln per Klick auf ein Symbol in den intelligenten PDFs vom Fluid- in den Stromlauf-plan und in den Schaltschrank-Aufbau. Zusätzliche Viewer sind nicht nötig. Über eine offene Schnittstel-le ist die Integration in PDM-/PLM- und ERP-Syste-me möglich.

Forschungsprojekt ‚in progress‘: Aus-, Neu-, Umbau brauchen valide DatenAlle mit der CAD-Software erzeugten Daten stehen für die Herstellung von Drähten und Kabelbündeln, Labeldruck, Montageplatten und Schranktüren auf NC-Fertigungszentren zur Verfügung. Die Konstruk-tion beschleunigen Makros und Marovarianten in allen Disziplinen. Wscad-unabhängige Produktkon-figurationen können über das Automation-Interface die vollautomatische Erstellung von Plänen und Dokumentationen im System als Hintergrundprozess auslösen.

Bei Projekten dieser Größenordnung und mit solch langen Laufzeiten gehören Meilensteine wie die Inbetriebnahme einzelner Komponenten zu den Highlights. Zum Beispiel die Inbetriebnahme einer weiteren Diagnostik. Um alle wissenschaftlichen Fra-gestellungen in Hinblick auf einen zukünftigen Kraft-werksbetrieb zu beantworten, wird es noch viele Expe-rimente mit dem W7-X geben. Damit einhergehen der weitere Ausbau der Anlage und die Elektro-Pla-nung. „Insgesamt betrachtet, war und ist uns die Wscad-Software über all die Jahre bei der Planung und Dokumentation eine große Hilfe“, erklärt Jörg Schacht. „Sie ist einfach in der Handhabung und die Grundlage unserer gesamten elektrotechnischen Planung und Dokumentation.“

AutorThomas Walkerist Journalist bei Walkerbretting in Stuttgart.

[1] Schaltschrankauf-bau für das Fusions-experiment Wendel-stein 7-X, erstellt mit der Disziplin Cabinet Engineering der Wscad-Suite.

[2] Alle Elektropläne wurden mit der Diszi-plin Electrical Engi-neering erstellt.

[3] Viele Schalt-schrank-Montagen werden an externe Dienstleister verge-ben. Deshalb ist der Fachgruppe Control and Data Acquisition (CoDa) ein umfassen-der Datenexport aus der ECAD-Software wichtig.

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MHJ-Software: Auf rund 500 Seiten richtet sich das Step7-Workbook an Anwender, die sich in die Programmierung der S7-1200/1500 einarbeiten wollen oder die vorhandenen Kenntnisse vertiefen möchten. Zum Buch

gehört die Software PLC-Lab, die virtuelle 2D-Anla-genmodelle inkl. Aufgabenbeschreibung bereitstellt. Leser erstellen eine Programmierlösung für eine vir-tuelle Anlage mit dem TIA-Portal (ab Version 13, Basic oder Professional) und simulieren diese mit PLC-Sim, das mit PLC-Lab gekoppelt ist und die virtuelle Anla-ge visualisiert. Anwender können quasi eine virtuelle Inbetriebnahme durchführen. Zur Programmierung stehen AWL, FUP, KOP und SCL bereit. Zudem gibt es eine Einführung in Grafcet. Weitere Themen sind die Grundlagen der SPS-Technik, unter anderem Operan-

den und deren Adressierung, symbolische Programmierung, binäre Grundverknüpfungen, CPU-Funktionen, Speicherfunktionen, Programm-strukturen und Programmbearbeitung.

Wachendorff: Über ADF-Gateways kommunizieren einzelnen Geräte mit anderen Geräten in der Fabrik bzw. in der Anlage oder Maschine. Stan-dardprotokolle und Schnittstellen wie Profinet, Profibus, CAN, KNX, BAC-net, M-Bus oder Modbus RTU/TCP lassen sich schnell miteinander ver-

binden. Mit der modularen Firmwa-re-Struktur stehen bewährte Stan-dardfunktionen bereit, die sich fle-xibel auf die Anforderungen der je-weiligen Applikation einstellen las-sen. Durch die Hutschienenmonta-ge, steckbare Schraubklemmen und die damit einfache Verdrah-

tung des Gerätes ist zudem eine schnelle Montage möglich. Das Projek-tieren der Datenpunkte erfolgt über eine intuitiv bedienbare, mehrspra-chige Konfigurationssoftware am PC. Die Projektierung wird via Ether-net in das Gerät übertragen und steht archiviert jederzeit zur Verfügung, auch zur Vervielfältigung.

ICS: Komplett autark und ohne weitere Hardware kommt die Smartwatch mit mobilen Dialogen zum Einsatz. Dafür sorgt ein integ-rierter Mobilfunkchip, der statt der üblichen Bluetooth- oder WLAN-Verbindungen mobile 3G- oder Wifi-Datenverbindungen ermög-licht. Mitarbeiter erhalten mit Prio-rität zu bearbeitende Aufträge auf

Comp-Mall: Zwei Modelle mit Bild-schirmdiagonalen von 6,5 und 8“ erweitern die Einbau-Be-dienterminal-Serie DM-F, die damit Monitore von 6,5 bis 24“ umfasst. Alle besitzen eine Frontseite mit schmalem Rand und entsprechen frontseitig Schutzklasse IP65 für den rauen Einsatz im industri-ellen Umfeld. Als HMI/MMI bieten die neuen Industrieterminals mit resistivem Touchscreen Auflösun-gen von 640 x 480 und 800 x 600 Punkte (4:3), ein Kontrast von 600:1 und 500:1 sowie Helligkeiten von 800 und 500 cd/m2. Als Videoein-gänge sind VGA und DVI vorhan-den, für die Fernwartung nutzen die Monitore das VESA-DDC/CI-Pro-tokoll und das VESA-Monitor-Con-trol-Command-Set (MCCS). Der große Temperaturbereich von -20 bis 60 °C und das rückseitig ange-brachte OSD-Keypad sowie ein Re-mote-Softwaretool zur Displayein-stellung erhöhen die Flexibilität. Je eine USB2.0- und RS232-Schnitt-

Industrielle KommunikationGateways verbinden Bussysteme

Human Machine InterfaceAutarke Smartwatch mit mobilen Dialogen

Human Machine InterfaceRobustes Industrie-Bedienterminal

SteuerungWorkbook für S7-1200/1500 und TIA-Portal

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stelle sind für den Touchscreen-An-schluss herausgeführt. Als Span-nungsversorgung werden 12 V DC benötigt. Ein Netzadapter gehört zum Lieferumfang. Die Geräte las-sen sich in Schaltschränken, an Schalttafeln und Pulten oder mit-tels VESA 75 montieren. Das Metall-gehäuse mit geringer Einbautiefe hat einen Aluminium-Frontrahmen.


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dem großen Display am Handge-lenk angezeigt. In Kombination mit einem Headset ist die sprach-basierende Kommunikation ohne zusätzliches Smartphone möglich. Ausgestattet mit Schutzklasse IP67, einem 600-mAh-Akku, 5-MP-Kamera sowie einem Temperatur-einsatzbereich von -10 bis 50 °C eignet sich die Android-basierende Smartwatch auch für robuste Um-gebungen. Durch einen per Blue-tooth gekoppelten 2D-Mini-Scan-ner bzw. 2D-Ringfingerscanner verwandelt sich die Smartwatch in einen vollwertigen mobilen Scan-ner.


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Nach der Tagesschau wird es inte-ressant ‒ die Wetterprognose kommt: Heiß, kalt, regnerisch,

wechselhaft, auffrischender Wind aus Nord-Ost. Dabei sind es die Zuschauer gewohnt, dass die Prognosen in den meisten Fällen stimmen.

Man sollte nun meinen, dass ein Schalt-schrankkonstrukteur gleichermaßen eine zuverlässige Wärmeprognose für die Tem-peraturen im Schrank machen kann. Das ist jedoch nur selten der Fall. Zwar ist eine aktuelle Wärmemessung über Thermo-sensoren sehr präzise möglich, sobald sich jedoch ein oder mehrere Parameter ver-ändern würden – zum Beispiel zusätzliche Leistungsteile im oberen und unteren Drittel des Schaltschranks – herrscht in aller Regel Achselzucken. Allenfalls auf Basis von Erfahrungswissen schätzen die

‚Wetterdienst‘ für SchaltschrankbauerSimulationstool erstellt Prognosen über Schaltschranktemperaturen

Mit einer webbasierten Berechnungssoftware ermöglicht der Automationsspezialist Lütze eine fundierte Analyse der Wärmeentwicklung und -verteilung in Schaltschränken. Die ‚Wärmeprognose‘ geht weit über eine simple Beschreibung des Ist-Zustands hinaus. Vielmehr ermöglicht das Tool unterschiedlichste Wärmeentwicklungen im Schaltschrank zu berechnen. In die Simulation wurde eine Vielzahl praxisnaher Parameter einbezogen. Autor: Martin Lack

Das Wesentliche in 20 Sek.• verlässlicheTemperaturprog-

nosenfürSchaltschränke• aktiveKühlsystemerealitäts-

nahdimensionierbar• geringerEingabeaufwand

aufgrundvonMenüführung• HotSpotsimSchaltschrank

schnellidentifizieren• kostenlosnutzbar

Auf die Schnelle


Halle 9, Stand D54

‚alten Hasen‘ die möglichen Temperaturen und dimensionieren die aktive Kühlung dementsprechend. Aber gerade für Kon-strukteure wäre es sehr wichtig zu wissen, wie sich die Wärme bei wechselnden Para-metern verändert. Schließlich gleicht auf-grund der modularen Maschinenkonst-ruktionen kein Schaltschrank dem ande-ren ‒ selbst bei Serienmaschinen.

Wärmeprognose und -analyse für den SchaltschrankLütze hat genau für diese Fälle den Airtemp-Simulator entwickelt. Mit dieser webbasierten Analysesoftware lassen sich die Wärmeentwicklung und -verteilung in Schaltschränken simulieren. Das ermöglicht eine differenzierte thermo-dynamische Analyse eines Schaltschranks ‒ quasi der Wetterbericht für den Schalt-schrank.

Mit dem Tool kann der Projekteur schnell ermitteln, welche Temperaturen und Temperatur-Schichtungen im Schalt-schrank zu erwarten sind. Über eine sim-

ple Betrachtung des Wärme-Ist-Zustands im Schaltschrank hinaus, erstellt das Tool eine Prognose über die Wärmeentwick-lung in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern. Diese lassen sich per Maus-klick variieren, sodass sich der Nutzen von Gegenmaßnahmen darstellen lässt.

Drei-Zonen-Konzept gibt KlarheitZur Berechnung der Wärmeentwicklung wird der Schaltschrank in drei Zonen auf-geteilt. Für jede Zone ermittelt die Soft-ware präzise die Temperatur. Der Anwen-der muss hierzu die Eckdaten seines Schaltschanks sowie die Verlustleistungen der eingebauten Geräte eingeben. Das reicht bereits, damit die Software daraus alles Weitere berechnen kann.

Zuerst ist der Aufstellungsort anzuge-ben. Hier stehen sechs Installationsmög-lichkeiten zur Verfügung, von ‚Gehäuse freistehend‘, ‚Anfangs- oder Endgehäuse freistehend‘, bis ‚Mittelgehäuse Wandan-bau‘. Danach geht es um die Geometrie des Schaltschrankgehäuses und des Airstream-Rahmens, also um Angaben zu Tiefe, Höhe und Länge. Die Eingabe erfolgt über Auswahlmenüs und Klick-Buttons. Alle für das Rahmensystem ver-fügbaren Schaltschrankgrößen und -rah-men sind hinterlegt, falsche Eingaben somit unmöglich.

Im dritten und letzen Schritt wird abge-fragt, ob der Schaltschrank über eine akti-ve Kühlung verfügt, zum Beispiel einen Airblower, eine Wärmeübertragung oder ein Klimagerät. Auch die Einstellung ‚kei-ne Klimatisierung‘ ist möglich. Entspre-chend dem ‚Drei-Zonen-Konzept‘ brau-chen für jede Schaltschrank-Zone nur

Mit wenigen Parametern berechnet der Airstream-Simulator die Temperaturverteilung im Schaltschrank.

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Halle 12 - Stand B 66

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noch die Verlustleistungen der installier-ten Verbraucher eingegeben zu werden. Je Zone ist dabei ein Wert von 1 bis 4 000 W möglich. Zusätzlich wird die am Aufstel-lungsort vorherrschende Umgebungstem-peratur abgefragt.

Zum Schluss besteht die Möglichkeit, die gewünschte Innentemperatur im Schaltschrank anzugeben. Diese Soll-temperatur kann je nach Hitzeempfind-lichkeit der verwendeten Bauteile höher oder niedriger festgelegt werden. Außen- und Innentemperatur sind jeweils zwi-schen 20 °C und 50 °C einstellbar.

Übersichtliche Darstellung aller BerechnungenNach Eingabe aller Parameter errechnet Airtemp innerhalb von Sekunden die Tem-peraturverteilung in den Zonen. Das Ergebnis wird anhand von Farbumschlä-gen verdeutlicht: Rot steht für ‚hochkriti-scher Bereich‘ mit Temperaturabweichun-gen von mehr als 10 °C über der gewünsch-ten Innentemperatur. Gelb bedeutet ‚kri-tische‘ Abweichung über 5 °C. Grün heißt ‚unbedenklich‘.

Konstrukteure können auf die Schnelle die thermodynamische Wirkung von Änderungen ihrer Schaltschrankkonst-

ruktion und -konfiguration im Voraus berechnen. So lassen sich aktive Kühlsys-teme realitätsnah dimensionieren. Regis-trierte Nutzer erhalten die Analyse-Ergeb-nisse mit exakten Temperaturwerten ange-zeigt. Die Nutzung des Konfigurators ist kostenfrei und steht allen Schrankbauern zur Verfügung.

Praxistests belegen die Ergebnisse und Modellannahmen des Airtemp-Tools. Die Entwicklung der Anwendung durch die Lütze Forschungs- und Entwicklungsab-teilung wurde wissenschaftlich begleitet.

Künftige Entwicklungsstufen des Tools zeigen zudem den störenden Einfluss von Kabelkanälen bei der Wärmeverteilung im Schaltschrank auf sowie das Potenzi-al des AirStream-Verdrahtungssystems für ein homogenes Schaltschrankklima. (sk)

Autor Martin Lackist Produktmanager Cabinet-Solutions bei der Friedrich Lütze GmbH in Weinstadt.


In drei Schritten zum Ergebnis: Nach der Eingabe der Aufstellungs-bedingungen und Definition der Schalt-schrank-geometrie …

... sind nur noch die Verlustleis-tungen in den drei Zonen und das vorgesehene Kühlsystem anzugeben.

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TECHNIK + KNOW-HOW Steuerungstechnik

Kurze Taktzeiten und eine immer größere Modellvielfalt prägen die Automobilfertigung. Daher zählt

der Automobilsektor seit jeher zu den Vorreitern bei der Automatisierung, um die Präzision und Verlässlichkeit in der Produktion sicherzustellen. Eine beson-dere Rolle spielt dabei das Software-Engi-neering, das einen hohen Anteil am Kos-ten- und Zeitaufwand der gesamten Automatisierungslösung hat. Mit ein Grund: Bisher überwiegen bei der Pro-grammierung manuelle Prozesse.

Darüber hinaus gibt es weitere Beson-derheiten: Unterschiedliche Planungsun-ternehmen unterstützen die Automobil-industrie an den verschiedenen Produk-tionsstandorten. Zudem arbeiten nicht selten mehrere Teams an einem Projekt. Und in den Anlagen kommen Steuerungen verschiedener Hersteller zum Einsatz.

Einheitliches SPS-Engineering durchsetzenGerade wegen der Vielfalt sind die Auto-matisierer in der Automobilindustrie

gefordert, eine gewisse Einheitlichkeit (Standardisierung) beim Steuerungs-Engineering durchzusetzen: vor allem des Handlings, der Wartung und der Instand-haltung wegen.

Dazu definieren die Automobilherstel-ler diverse Programmier-Regeln und geben diese an ihre Dienstleister weiter. Typische Vorgaben sind definierte Bezeich-nungen sowie Bibliotheken. Dies verbes-sert die Wartung trotz verschiedener Steu-erungstypen in den einzelnen Anlagen-teilen.

Bestandteil der Software-Suite ist ein Dashboard, das Struktur in die Regelverletzungen bringt.

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Aufgrund der Komplexität der Steue-rungsprogramme können sich bei der Pro-grammierung ganz schnell Fehler ein-schleichen: Ein- und Ausgänge werden vergessen oder falsche Copy-and-paste-Befehle gesetzt. Auch Designfehler, wie das Lesen von Variablen vor dem Schrei-ben oder Memory-Überschneidungen, kommen immer wieder vor.

Um solche Fehler auszuschließen und eine einheitliche Systematik der Program-me durchzusetzen, ist ein systematischer Qualitätsprozess für die Steuerungspro-

Das gläserne SPS-ProgrammSteuerungsprogramme automatisch analysieren

Im Automobilbau spielt Qualität die entscheidende Rolle. Dies fängt schon in der Produktion an. Um überhaupt die Handhabung der komplexen Steuerungsprogramme zu ermöglichen, empfiehlt sich der Einsatz einer automatischen Qualitätsanalysesoftware wie den PLC Checker der Firma Itris Automation .

• Die Einhaltung von Program-mier-Richtlinien lässt sich automatisiert prüfen.

• Software-Suite unterstützt die Steuerung der wesent-lichen Hersteller

• große Projekte besser warten• Programm-Qualität wird

quantifizier- und messbar• vordefinierte Regeln lassen

sich individuell anpassen

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TECHNIK + KNOW-HOW Steuerungstechnik

grammierung notwendig. Werkzeuge wie der PLC Checker, schaffen dafür die Basis, indem sie SPS-Programme analysieren.

SPS-Code auf dem SeziertischIm PLC Checker sind 40 Codierungsregeln vordefiniert, darunter auch viele Richtli-nien der PLCopen. Beispielsweise sind Rückwärtssprünge verboten. Außerdem dürfen physische Ausgänge nur einmal geschrieben werden. Für Variablen muss eine Überlappung ausgeschlossen sein. Darüber hinaus sind Regeln zur Benen-nung der Variablen hinterlegt. Diese Vor-schriften lassen sich erweitern und indi-viduell anpassen.

Die Motivation für den Einsatz des Werkzeugs in der Automobilindustrie liegt auf der Hand: Ausgedruckt erreichen die Vorgaben schnell 50 Seiten und mehr. Komplette Programme manuell prüfen zu wollen, wäre viel zu aufwendig und teuer. Mit dem Tool entstehen in wenigen Minu-ten aussagekräftige Analysen des SPS-Codes. Sie führen detailliert auf, welche Regeln in welchen Bausteinen und in wel-chem Programmabschnitt verletzt wur-den. Die Ergebnisse stehen auf einem Ser-ver – lokal oder in einer Cloud – zur Ver-fügung, sodass alle Beteiligten Zugriff darauf haben.

Mit dem Tool, das in Deutschland die AutoSiS GmbH vertreibt, lassen sich die Programme der führenden SPS-Typen – darunter Siemens, Phoenix Contact und Schneider Electric sowie Codesys-Steue-rungen ab Version 3.2 – auf Regelkonfor-mität prüfen.

Ein weiterer Pluspunkt: Aufträge für die SPS-Programmierung können problemlos nach außen vergeben werden. Denn es besteht die Möglichkeit, den SPS-Code automatisch auf die Einhaltung der Regeln zu kontrollieren. Aber auch im Automo-bilwerk selbst sind viele Mitarbeiter an der Programmierung beteiligt, die verschie-dene Charakteristika unterschiedlich defi-nieren, was zu Fehlern im Zusammenspiel der Module und Anlagenteile führen kann.

In der Praxis längst bewährtDas Qualitätswerkzeug bewährt sich bereits in diversen Projekten: PSA Peugeot Citroen stellt damit die Einheitlichkeit all seiner SPS-Programme sicher. Ein SPS-Programm hat bei PSA einen Lebenszy-klus von zehn Jahren. Daher wurde ein gemeinsames Referenzformat für alle SPS-Programme definiert, um die Wartungs-arbeiten zu erleichtern. Der PLC Checker sorgt dafür, dass alle die über 70 PSA-spezifischen Regeln einhalten.

Andere Unternehmen haben beschlos-sen, den PLC Checker systematisch in ihren Projekten einzusetzen und die Pro-grammentwicklung, der externen wie auch internen Programmierer, zu verfolgen. Auch in Deutschland sind in den vergan-genen Monaten Pilotinstallationen reali-siert worden, darunter bei Daimler in Stutt-gart und Kassel sowie bei VW. (sk)


Aufbau der Software-Suite für Qualitätssicherung und -verbes-serung von großen Steuerungs-Projekten.

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TECHNIK + KNOW-HOW Robotik


A utomatisierung kleiner Fertigungsgrößen mit Schwerlast-Roboter: Der Maschinenfa-brikant Merz entschied sich, vier Bearbei-

tungszentren seiner Produktion zu automatisieren. Das Ziel: Qualität, Flexibilität und Produktivität erhö-hen sowie Ausfall- und Lieferzeiten verkürzen. Mit-hilfe des Kuka-Roboters vom Typ KR 500 R2830 F (Foundry) konnte das Unternehmen die Ziele ver-wirklichen. Seit 2015 verkettet der Roboter vier Bela-dungszentren, befüllt und entleert die Rüstplätze.

Im Werk in Hechingen produziert Merz Einzylin-der-Rundstrickmaschinen zur Herstellung von medi-zinischen Strümpfen und Kompressionsartikeln. Für die Umstellung des Produktionsprozesses auf eine automatisierte Lösung beauftragte Merz die Unter-nehmen Soflex Fertigungssteuerung und WBT Auto-mation. Die Automatisierung der vier DMG-Bearbei-tungszentren –Werkzeugmaschinen des Herstellers DMG Mori – sollte trotz kleiner Losgrößen den Betrieb rund um die Uhr sicherstellen, die Anwendung an den Rüststationen für Bediener außerdem ergono-misch und einfach zu bedienen sein. Soflex und WBT Automation entschieden sich für eine roboterbasier-te Lösung von Kuka. „Roboter bieten die größtmög-liche Flexibilität, um Maschinen- und Rohmaterial-paletten von unterschiedlicher Größe und Gewicht handhaben zu können“, erklärt Joachim Burkert, Geschäftsführer von WBT Automation. Der Roboter ist für schwere Traglasten konzipiert. Für einen grö-ßeren Arbeitsraum wird er in der Applikation mit einer Lineareinheit kombiniert.

Vier Fertigungsanlagen gleichzeitigDie Automatisierung bei Merz erfolgte ähnlich einem Referenzprojekt von Soflex mit dem gleichen Roboter-Typ. Dieser bewegt sich auf der 18 m langen Linear-einheit KL 1500-3, um vier nebeneinanderstehende Fertigungsanlagen zu bedienen. Zu den Aufgaben des Roboters zählen das Be- und Entladen der Rüstplätze, an denen Maschinenpaletten mit den entsprechenden Werkstücken und Rohmaterialien gerüstet werden. Als Glied zwischen den Fertigungszentren übernimmt er den automatischen Transport von Maschinen- und Rohmaterialpaletten zwischen den Rüstplätzen, Lager-bereichen und der Bearbeitungsmaschinen. So arbei-ten die vier Bearbeitungszentren vollautomatisch rund um die Uhr. Zusätzlich integrierte Soflex ein Leitsys-tem in das IT-Firmennetzwerk: „Merz forderte die Einbindung der automatisierten Anlage in die inner-betrieblichen Informationsflüsse, um eine automati-sche Bereitstellung der NC- und Werkzeugdaten für die Maschinen sicherzustellen. Das ist ein wesentlicher Bestandteil, um unnötige Stillstandzeiten zu vermei-den und hohe Produktivität zu erreichen“, erläutert Soflex-Geschäftsführer Franz Klaiber.

Der Kuka-Roboter erreicht bei einer Traglast von bis zu 500 kg eine Reichweite von mehr als 2,8 m. Seine kompakte Bauform ohne Störkonturen ermöglicht den

Niemals müdeRoboter für eine effiziente Produktion

Sie schufften in der Produktion rund um die Uhr, ohne müde zu werden: Rund 1,5 Millionen Roboter weltweit schweißen, bewegen oder platzieren tagtäglich unterschiedlichste Gü-ter. Zwei Anwendungen zeigen, wie sich mithilfe eines Schwerlast-Roboters und eines wasserresistenten Kleinrobo-ters die Fertigung effizienter gestalten lässt.

Das Wesentliche in 20 Sek.• Schwerlast-Roboterbedient

vierFertigungsanlagengleich-zeitig:kürzereLieferzeiten

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Einsatz in engen Zellen, die Foundry-

Ausführung außerdem in Anlagen mit hohem

Verschmutzungsgrad und hohen Temperaturen:

Sowohl Hand als auch der Roboter selbst sind dafür mit

einer Lackierung mit hoher Endhärte, Schlagzähigkeit und

Abriebfestigkeit überzogen. Zusätzlich ist sie resistent gegen

verdünnte Säuren und Laugen und kurzzeitig temperaturbestän-

dig. Auch die Lineareinheit, auf die der Roboter aufgesetzt ist, hält Traglasten von bis zu 3,8 t stand.

Eine translatorische Bewe-gungseinheit vergrößert den

Arbeitsraum des Roboters um bis zu 30 m.

[1] Der Roboter bewegt sich auf einer 18 m langen Lineareinheit.

[2] Merz setzt den Roboter ein, um vier nebenein-anderstehende Fertigungsanlagen zu bedienen.

[3] Der Roboter transportiert Maschinen- und Roh-materialienplatten von und zu den Rüstplätzen, Lagerbereichen sowie Bearbeitungsmaschinen.

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Roboterbasierte Automatisierung eines SchleifprozessesUm die Bestückung seines Schleifzentrums zu ver-bessern, plante das Unternehmen Gebr. Saacke, ein Hersteller von Präzisionswerkzeugen und Werkzeug-schleifmaschinen, die Wechselzeiten zu verkürzen. Der Kleinroboter Kuka KR 6 R900 Sixx WP unterstützt heute als Waterproof-Ausführung bei der Übergabe und Entnahme von Werkstücken.

„Für unser Werkzeugschleifzentrum waren wir auf der Suche nach einer automatisierten Lösung, die schnell und präzise arbeitet. Um eine möglichst hohe Flexibilität zu erreichen, sollte in die Anlage ein Robo-ter integriert werden, der verschiedene Aufgaben bewerkstelligen kann“, erklärt Gerhard Kopp, Leiter Konstruktion des Geschäftsbereichs Maschinen bei Saacke. Bei der Konzeption der vollständig automa-tisierten Anlage galt es für die Entwickler, einiges zu beachten: Um etwa die verschiedenen Arbeiten in dem vorgegebenen Takt erledigen zu können, statte-ten sie den Roboter mit einem Doppelgreifer aus und entwickelten dafür ein spezielles Programm. Mithil-fe des Doppelgreifers kann der Roboter den Werk-stückträger in einem Arbeitsschritt entleeren und befüllen. Die Roboterzelle konzipierten sie außerdem so, dass sie sich einfach auf andere Werkstücke umrüs-ten lässt. Eine weitere Herausforderung: „Die Integ-ration des Roboters in die Maschinenabläufe erfor-derte nicht nur die Anpassung der Maschinenverklei-dung, sondern auch die Entwicklung einer geeigneten Schnittstelle zwischen Roboter- und Maschinensteu-erung“, schildert Kopp.

Seit Juni 2015 befindet sich die Zelle mit dem Kuka-Roboter bei Kunden von Saacke in Betrieb. Der Robo-ter verfügt über eine Traglast von 6 kg und arbeitet sowohl mit sehr leichten Wendeschneidplatten mit nur wenigen Gramm Gewicht als auch mit Schaft-werkzeugen von bis zu 2,5 kg. Mit einer Reichweite von 900 mm deckt der Roboter den gesamten Arbeits-bereich ab. In der Waterproof-Variante verfügt der Kleinroboter über Edelstahlabdeckungen, eine spe-zielle Oberflächenbehandlung sowie zusätzliche Dichtungen im Innenleben. Damit erfüllt er die erhöh-te Schutzklasse IP67: Kühlschmierstoff (KSS) und

Schleiföl können nicht in den Roboter eindringen. „Zwar ist der Roboter nicht direkt dem KSS-Strahl ausgesetzt, doch im Arbeitsraum entsteht während des Werkstückwechsels KKS- beziehungsweise Öl-Nebel“, erklärt Kopp. Ohne speziellen Schutz könnten daher Beschädigungen an den Dichtungen, Leitungen oder dem Messsystem auftreten.

Einfüttern und Entnehmen der Werkstücke mit zwei GreifernDer sechsachsige Roboter entnimmt in der Roboter-zelle aus einer Palette das zu bearbeitende Werkstück, beispielsweise eine Wendeschneidplatte oder ein Schaftwerkzeug. Die Wendeschneidplatten setzt der Roboter auf einen Pin auf. Anschließend positioniert er das Werkstück vor der Tür der Zelle, die sich auto-matisch öffnet. Der Roboterarm fährt durch die geöff-nete Tür zum Schleifgerät außerhalb der Roboterzel-le, wo sich bereits ein bearbeitetes Werkstück befindet. Mit dem zweiten Greifer entnimmt der Roboter dieses Werkstück und füttert anschließend über eine Dre-hung des Greiferarms das neue Werkstück ein. Anschließend beginnt die Bearbeitung des neuen Werkstücks mit der Werkzeugschleifmaschine UW I F. Parallel kehrt der Roboterarm in die Roboterzelle zurück, wo er das bearbeitete Werkstück in der Abblasstation reinigt und wieder in die Palette legt. Nun beginnt der Arbeitsablauf wieder von vorn.

Aufgrund der nun verkürzten Span-zu-Span-Zeit (nach VDI-Richtlinie 2852 definierter Zeit zwischen Wegführen eines Werkzeuges und Heranführen eines folgenden Werkzeuges in die gleiche Bearbeitungs-position) hat sich die Auslastung der Maschine ver-bessert, der Bedienaufwand reduziert. „Mit der Lösung lässt sich die Großserienproduktion von Werk-stücken problemlos realisieren“, bilanziert Kopp. Saa-cke will die roboterbasierte Automatisierung daher künftig auch für andere Maschinentypen anpassen – beispielsweise mit einer Funktion zur Laser-Beschriftung der Werkstücke. (mns)


[1] Der Roboter ent-nimmt das zu bear-beitende Werkstück aus einer Palette.

[2] Außerhalb der Ro-boterzelle entnimmt der Roboter ein be-reits bearbeitetes Werkstück, dreht sei-nen Greifer und führt anschließend das zu bearbeitende Werk-stück ein.

[3] Das bearbeitete Werkstück wird an der Abblasstation ge-reinigt und von dem Roboter anschließend in die Palette gelegt.

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TECHNIK + KNOW-HOW Antriebstechnik


Bei Radius Systems in Derbyshire, Großbritannien, produ-zieren über 14 Extrusionslinien Rohre aus Polyethylen mit einem Durchmesser von 16 bis 1 200 mm. Eine Spritz-

gussanlage fertigt die dazu gehörenden Fittings, die Versor-gungsunternehmen für Gas- und Wasserleitungen einsetzen. Acht Linien werden durch DC-Motoren angetrieben, von denen viele mehr als 20 Jahre alt sind. Bei der stark abgenutzten Linie 12 fiel der 182-kW-DC-Motor regelmäßig aus. Die Stillstandzeiten und War-tungskosten stiegen: Allein die jährlichen stati-schen und dynamischen Prüfungen, der Aus-tausch der Bürsten und die externen Arbeitskos-ten beliefen sich nach Schätzungen von Radius Systems auf rund 2 000 britische Pfund (2 570 Euro) pro Motor.

Vorher-Nachher-ÜberwachungDer Vertragspartner von ABB für die Region Der-byshire, Inverter Drive Systems (IDS), führte bei Linie 12 eine Vorher-Nachher-Überwachung des DC-Motors durch. Die Exper-ten ermittelten den Drehzahlbereich des DC-Motors und erkann-ten, dass er für die Anwendung überdimensioniert war. Die Fol-ge: ein höherer Energieverbrauch als tatsächlich notwendig. Trotz regelmäßiger Wartung hatte der Motor bei Weitem nicht mehr den Wirkungsgrad, für den er ursprünglich ausgelegt war. Par-allel ermittelten die Mitarbeiter von IDS die mögliche Energie-einsparung durch einen Asynchronmotor plus Frequenzumrich-

ter. Dieser würde sich innerhalb der von Radius Systems gefor-derten Zeit von drei Jahren amortisieren. Mehr noch, die Vorga-be ließ sich nochmals toppen: Die IDS-Mitarbeiter gingen davon aus, dass das Energiesparpotenzial durch ein Paket aus Syn-chronreluktanzmotor und Frequenzumrichter ACS880 für Linie 12 bei einer Amortisationszeit von nur zwei Jahren im Bereich

von 8 bis 15 % liegen würde. Auch die hohen Wartungskosten für den DC-Motor würden ent-fallen.

Motor mit höherem WirkungsgradGesagt, getan: Als neue Antriebslösung entschied sich Radius Systems für einen Synchronreluk-tanzmotor mit 200 kW, 1 500 min-1 und Energie-effizienzklasse IE4. Zusammen mit dem Frequen-zumrichter ACS880 erzielt er einen höheren Wir-kungsgrad als ein Standard-Asynchronmotor mit Frequenzumrichter. Und noch einen Vorteil hat

das Paket: „Durch den Synchronreluktanzmotor ist das Geräusch in der Produktionshalle deutlich gesunken“, sagt Rob Betts, Engi-neering Manager bei Radius Systems. Die Stellfläche des vor-handenen DC-Motors war anfangs eine Herausforderung. Jedoch konnte der verwendete Synchronreluktanzmotor bis zu zwei Baugrößen kleiner ausfallen als ein herkömmlicher Asynchron-motor. (mns)

Sparschwein Synchronreluktanzmotor senkt Energieverbrauch

Weil eine Extrusionslinie schwächelte entschied sich ein Hersteller von Kunststoff-Rohr leitungssystemen, einen alten DC-Motor auszutauschen. Mit Erfolg: An dessen Stelle arbeitet nun ein Synchronreluktanzmotor, der bis zu 15 % Energie einspart, weniger Wartungs kosten verursacht und auch noch leiser läuft.

Das Wesentliche in 20 Sek.• AustauscheinesDC-Motors-

führtzuEinsparungenvonWartungskosteninHöhevonrund2 500Euro.

• SynchronreluktanzmotorundFrequenzumrichtersenkenzudemdenEnergieverbrauch.

Auf die Schnelle


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Halle 11, Stand A35


Radius Systems produziert Polyethylen-Rohre und Fittings, die von Versor-gungsunternehmen für Gas- und Wasserleitungen verwendet werden.

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Der 200-kW-IE4-Synchronreluktanzmotor passt genau in den durch den DC-Motor freigewordenen Platz im Extruder.

15Prozent

Zwischen 8 und 15 % Energie spart der

Synchronreluktanz-motor in Kombinati-

on mit einem Frequenz umrichter.

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Energie dynamisch sparenEnergiespeicher sparen Energie und erhöhen Dynamik

Die Ergebnisse einer Studie der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel sind eindeutig: Bei einem Sechs-Achs-Handling-Roboter sparen dynamische Energiespeicher bis zu 21 Prozent mehr Energie ein als klassische Methoden.

Das Wesentliche in 20 Sek.• dynamischeEnergiespeicher

steigernEffizienz• Funktionsreserveermöglicht

kürzereMaschinentakte• Spannungsspitzenund-ein-

brücheimZwischenkreiswer-denkompensiert

• Lebensdauersteigt• PraxistestmitRoboterbele-

gen16%Energieeinsparung

Auf die Schnelle

später lesen/ weiter empfehlen Eine bessere Energieeffizienz ist

noch immer ein Thema, das Inter-esse weckt. Bei schnell laufenden

Robotersystemen kann das auf sehr ein-fache Art und Weise durch den Einsatz von Energiespeichersystemen funktionie-ren. Die Ostfalia Hochschule für ange-wandte Wissenschaften hat dies in einer Studie nachgewiesen. Doch Effizienzstei-gerung ist dabei nur ein Aspekt, wie das Beispiel eines dynamischen Roboters beweist.

Am Standort Wolfenbüttel der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaf-ten wurde der Dynamische Energiespei-cher (DES) der Michael Koch GmbH getes-tet. Ziel der Untersuchung war dessen Einsparpotenzial bei Robotern zu ermit-teln. Über einen Zeitraum von drei Mona-

ten wurden Versuche an einem gängigen Industrieroboter am Institut für Produk-tionstechnik durchgeführt. Eingesetzt wurde ein DES von Koch mit einer Spei-cherkapazität von rund 2 kJ. Die Testmes-sungen wurden an einem Handling- Roboter mit einem Werkzeuggewicht von 140 kg durchgeführt.

Nachweis unter Praxisbedingungen erbrachtDer Sechs-Achs-Handling-Roboter absol-vierte in den Dauerversuchen drei Bewe-gungsabläufe, die in der Automobilindu-strie Tagesgeschäft sind. Um möglichst nahe an der Realität zu sein, wurden dazu original Geoschweiß-, Klebe- und Hand-ling-Programme aus dem Karosseriebau abgearbeitet. Insgesamt waren 20 ver-

Halle 14, Stand J15

Dynamischer Energiespeicher DES: Das Puffermodul mit rund 2 kJ Speichervo-lumen braucht nur an den DC-Zwi-schenkreis der Antriebsumrichter an-geschlossen zu werden und entlastet dann die Antriebselektronik von Span-nungsspitzen und -einbrüchen.

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schiedene Programmzyklen im Einsatz. Bei jedem Programmzyklus wurden jeweils mit und ohne den Einsatz des dynamischen Energiespeichers die Ver-brauchswerte gemessen und dann vergli-chen. Das Ergebnis war eindeutig: Die Energieeinsparungen mit DES lagen bei durchschnittlich 15,1 % – mit bemerkens-werten 21 % als Maximum.

Kommen weitere Argumente hinzu, beispielsweise wenn sich die Produktivität nachweislich erhöht, dann tritt sogar die Energieeffizienz in den Hintergrund.

Handling-Roboter des Pressenherstel-lers Schuler belegen die Effizienzsteige-rung durch die Energiespeicher: Die Handling-Roboterserie von Schuler ist für das Materialhandling bei großen Pressen konzipiert. Der ‚Crossbar-Roboter 4.0‘ basiert auf einem sechsachsigen Industrie-Roboter, den Schuler um eine Fahr- sowie eine weitere Schwenkachse ergänzt hat. Damit kann er mit mehr Bewegungsspiel-raum Teile innerhalb einer Pressenlinie transportieren.

Abspecken – Voraussetzung für mehr DynamikVoraussetzung und hilfreich für die Dyna-misierung der Roboteraktionen ist das ver-ringerte Gewicht des Roboterarms. Insge-samt konnte gegenüber dem Vorgänger-modell das Gewicht von 2 800 auf 1 400 kg halbiert werden – ohne die maximale Trag-last inklusive Tooling zu beeinträchtigen. Unterm Strich steigert allein die massive Gewichtsreduzierung die Energieeffizienz, Geschwindigkeit und Performance.

Schnellere Zyklen bedeuten eine höhe-re Dynamik der Antriebe: Beschleuni-gungs- und Bremsvorgänge werden deut-lich härter, was teils extreme Belastungen für die Antriebsumrichter bedeutet. Und häufigere Bremsvorgänge bedeuten mehr

Bremsenergie, was die Energiebilanz nicht gut aussehen lässt, wenn sie nicht genutzt wird.

Beide Problembereiche lösen dynami-sche Energiespeicher DES 3.0. Einerseits wird die Antriebselektronik geschont, wodurch andererseits noch höhere Takt-raten möglich sind, ohne negative Folgen für die Elektronik. Mithilfe des dynami-schen Energiespeichers kann Schuler im Normalbetrieb seine Crossbar-Roboter mit 15 Takten pro Minute fahren, was einer Steigerung der Produktivität der Pressen-linie um rund ein Fünftel entspricht.

Elektronik geschont und Energie gespartDer dynamische Energiespeicher schont die Drive-Controller, weil er die heftigen Spannungsspitzen in deren Gleichstrom-zwischenkreis reduziert. Bei jedem

Universeller Manager für DC-LastkreiseAuf der Hannover Messe stellt der Hersteller den dynamischen Spei-cher-Manager DSM4.0 vor. Das Gerät ermöglicht es, Gleichstromkreise bis 800 V DC auszugleichen, also überschüssige Energie zwischenzu-speichern und fehlende Energie zu ersetzen. Das Schwestergerät KSM4.0 deckt den Spannungsbereich von 170 bis 500 V DC ab. Die Regeleinheit lässt sich mit verschiedenen Speichertypen kombi-nieren: Elektrolyt-Kondensatoren, Doppelschicht-Kondensatoren sowie Batterien. Außerdem kann ein DSM4.0 auf mehrere Speicher gleicher Technologie zugreifen, die Energiemenge also flexibel anpassen. Ebenso können mehrere Regler gleichzeitig auf einen einzigen, großen Speicher zugreifen und die benötigte Energie abrufen beziehungsweise einspeisen.Die Regler beherrschen die Pufferung von Bremsenergie, die Überbrückung von Netzausfällen sowie Spannungsschwankungen. Abhängig vom Einsatzfall gibt es Varianten für verschiedene Lastzyklen und Energiemengen: Über 100 Millionen Zyklen sind ebenso möglich (Anwendung: Pufferung von Bremsenergie) wie Schaltspiele im vierstelligen Bereich (Energiemengen im kWh-Bereich). Die dritte Variante ist für mittlere Energiemengen und bis zu etwa eine Million Zyklen konzipiert. Die jüngste Entwicklung von Koch kommuniziert dabei mit dem Drive-Controller oder einer übergeordneten Steuerung.

Schuler steigert mit dem Energiespeicher

die Taktraten der Crossbar-Roboter.



Bei der Beschleunigung spielt der dyna-mische Energiespeicher seinen zweiten Trumpf aus: Die aktive Rückführung der Bremsenergie verbessert die Energieeffi-zienz. Abhängig von der Zyklusanzahl pro Minute, kann der Stromverbrauch der Crossbar-Roboter um bis zu 30 % gesenkt werden. Um diese Einsparungen zu erzie-len, ist nur ein geringer Implementie-rungsaufwand notwendig: Der DES wird lediglich über Kabel an den Gleichstrom-zwischenkreis angeschlossen. Alles ande-re, zum Beispiel die Spannungsschwelle ab welcher der DES arbeiten soll, erledigt der Speicher selbst. Es sind also weder Konfigurations- noch Inbetriebnahme-arbeiten notwendig. (sk)

Beschleunigungsvorgang sinkt die Span-nung auf das DC-Netzniveau, bei jeder Bremsung schnellt sie auf Brems-Chop-perniveau hoch. Dieser Spannungshub von mehreren hundert Volt in kurzer Abfolge belastet die Kondensatoren der Antriebselektronik massiv. Dazu kommen noch die zwar deutlich geringeren, aber hochfrequenten Spannungssprünge auf den beiden Extremen, der netzseitigen Eingangsspannung und beim Brems-Chopper während der Bremsvorgänge.

Mit dem DES gelingt es, diese Span-nungshübe weitgehend zu glätten: Bremst der Roboter, übernimmt der Energiespei-cher ab einem bestimmten Spannungsni-veau die zugeführte Bremsenergie. Dadurch bleibt die Spannung des DC-Zwischenkreises stabil; die belastenden Spitzen und die hochfrequenten Span-nungssprünge des Choppers bleiben dem Drive-Controller damit erspart. In Summe

sinkt der Effektivstrom, was die Lebens-dauer des Umrichters erhöht. Schuler wie-derum nutzt einen Teil dieser Lebensdau-erverlängerung zur Erhöhung der Taktra-te bis zur mechanisch möglichen und sinnvollen Grenze.

Bremsenergie bei Beschleunigung genutztBeschleunigt der Roboter, würde die Spannung im Gleichstromzwischenkreis einbrechen. Die benötigte Energie speist jetzt der dynamische Energiespeicher zurück. Die Spannung bleibt im Zwi-schenkreis so lange auf dem Ausgangs-niveau, wie der DES Energie bereitstellt. Erst wenn sie zur Neige geht, holt sich der Antrieb die notwendige Energie aus dem Netz, wobei die Spannung auf die gleichgerichtete Netzspannung fällt. Die-se Spannungshübe sind jedoch sehr viel seltener und geringer als ohne DES.

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Halle 9Stand 504


Energieeinsparungen anhand realer Roboterprogramme nachgewiesen. Messungen der Lastzyklen machen die Energieeinsparungen transparent.

Übersicht der Einsatzgebiete

Handling

Geoschweiß

en

Kleben

Gesamt

-16%

-20%

-9% -15%

18,00 Wh

16,00 Wh

14,00 Wh

12,00 Wh

10,00 Wh

8,00 Wh

6,00 Wh

4,00 Wh

2,00 Wh

0,00 Wh

ohne dyn. Speicher

mit dyn. Speicher



Halle 9, Stand H16Bildverarbeitung

C-Mount-Kamerasensoren erkennen Farbe

Halle 11, Stand C28Regeltechnik

Thyristor-Leistungssteller mit Ethernet

Halle 8, Stand D27Human Machine Interface

Panel-PCs mit resistivem Folientouch

Jumo: Beim TYA-203 handelt es sich um einen vollwertigen Drei-phasensteller, der auch dreiphasi-ge Lasten in Drehstromnetzen mit allen Betriebsarten ansteuern und gleichzeitig Teillastbrüche detek-tieren kann. Typische Anwendun-gen sind etwa im Ofenbau zu fin-den, wenn Temperaturen jenseits der 1 400 °C anzufahren sind. Als Heizelemente kommen hier Silizi-umcarbid und Molybdändisilizit zum Einsatz. Beide Materialien ha-ben günstige elektrische Eigen-

schaften, die sich von den Stellern gut ansteuern lassen. Ein weiterer Vorteil ist die Teach-in-Funktion, um die Alarmgrenzwerte bei Teil-lastbrucherkennung automatisch einzustellen. Der zyklische Ab-gleich sorgt für eine permanente Erkennung des Teillastbruchs, auch wenn sich die Kenndaten des Heiz-elementes ändern. Die Serie ist in Stromstärken von 20 bis 250 A und Netzspannungen bis 500 V erhält-lich. Alle Leistungssteller werden darüber hinaus künftig mit einem Ethernet-basierenden Kommuni-kationsprotokoll ausgestattet. So lassen sich auch Prozessdaten wie Laststrom, Lastspannung und Im-pedanz stetig übermitteln. Dane-ben werden Angaben zum Ener-gieverbrauch sowie Diagnosefunk-tionen ausgewertet.


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IPF: Die Sensoren OC539820 und OC539821 erweitern die Kamerasensor-Se-rie OC53 (Opticheck) mit C-Mount-Objek-tiv-Anschluss um Vari-anten mit Farbbewer-tung. Sie eignen sich für Applikationen, die einen variablen Arbeitsab-stand oder verschiedene Ab-messungen und Ausleuchtungen des Sichtfeldes erfordern. Mit den neuen Varianten lassen sich nun auch Farbbewertungen, Farbbe-stimmungen und Farbanordnun-gen vornehmen. So lässt sich etwa in der Elektroindustrie bei der Konfektionierung von Flachband-steckern über die Farberkennung

überprüfen, ob unter-schiedlich farbige Aderlei-tungen korrekt an die Kon-takte angeschlossen sind. Auch Anwendungen, in de-nen die farbliche Bewertung von Etiketten- oder Aufkle-beraufdrucken erforderlich ist, sind möglich. Für die Au-

tomotive-Branche ergeben sich weitere Einsatzfelder, da

nun zusätzlich eine farbliche Prü-fung (z.B. von Baugruppen und Komponenten) erfolgen kann. Bei-de Kamerasensoren im Alumini-umgehäuse sind in Schutzklasse IP67 ausgeführt, im Temperatur-bereich von 5 bis 50 °C einsetzbar sowie vibrations- und schockfest.


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: IPF

Phoenix Contact: Die Box- und Pa-nel-PCs der Serie Valueline sind mit Celeron- und Core-i3-Prozes-soren der jüngsten Generation so-wie einem resistiven Folientouch ausgestattet. Displaygrößen von 12 bis 24“ und Verhältnisse von 4:3 oder 16:9 sind verfügbar. Aufgrund des industrietauglichen und lüfter-

losen Aufbaus besitzt die Produkt-familie eine hohe Systemverfüg-barkeit. Zugänge zu allen wichti-gen Komponenten machen die Panel-PCs wartungsfreundlich. Sie eignen sich zum Visualisieren, Messen, Regeln und Steuern.


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TECHNIK + KNOW-HOW Sicherheitstechnik


Anfang 2014 löste die ISO 14119 die Vorgän-gernorm EN 1088 zur Überwachung von Schutztüren mit einer Übergangsfrist von

18 Monaten ab. Seit Ende 2015 müssen Anwender diese berücksichtigen, wollen sie auf der sicheren Sei-te sein. Die ISO 14119 berücksichtigt zusätzliche, aktuelle Technologien wie Türüberwachung per RFID oder elektromagnetisch wirkende Zuhaltun-gen, klassifiziert Verriegelungsschalter und regelt die Vorgaben für den Einbau von Schutzeinrichtungen klarer. Erstmals klassifiziert die Norm die unter-schiedlichen Verriegelungseinrichtungen in vier Bau-arten: mechanische Verriegelungseinrichtungen (Bauarten 1 und 2), induktive Sensoren, die auf geeignete Metalle auslösen und damit uncodiert sind (Bauart 3) sowie codierte magnetische Sensoren und mit RFID-Technologie (Bauart 4).

Scharfe EinlasskontrolleDie Vorteile von Schutztürzuhaltungen mit Zuhaltung und Verriegelung

Seit Ende 2015 ist Schluss mit der EN1088, die bislang die ‚Beschaffenheit von Verriege-lungseinrichtungen mit trennenden Schutzeinrichtungen‘ regelte. Die ISO 14119 als ihr Nachfolger berücksichtigt bei den Zuhaltungen und Verriegelungen aktuelle Technologien wie RFID oder elektromagnetisch wirkende Zuhaltungen. Hohe Zeit, deren Vorteile auch zu nutzen. Autor: Stefan Häußermann

Das Wesentliche in 20 Sek.• neueNormvertieftdasThe-

maManipulationsschutz• CodierungperRFIDerlaubt

konstruktiveVerbesserungen• Sicherheitszuhaltungplus

Verriegelungerreichthöchs-tenPerformance-Level

Auf die Schnelle


Wer manipuliert, arbeitet gefährlicherLaut einer Befragung des Hauptverbandes der gewerb-lichen Berufsgenossenschaften wird mehr als jede dritte Schutzeinrichtung dauerhaft oder vorüberge-hend manipuliert. Die ISO-Norm greift den Missstand auf und führt Konstruktionen auf, die Manipulationen verringern. Unter anderem fordert sie, Maschinen auf etwaige Anreize zum Umgehen der Verriegelungs-einrichtung zu überprüfen. Den Konstrukteuren gibt sie hierzu entsprechende Entscheidungshilfen an die Hand.

Je nach Bauart schreibt die Norm bestimmte kon-struktive Maßnahmen vor. Grundsätzlich gilt: Hoch-codierte Betätiger der Bauart 4 geben dem Konstruk-teur die größten Freiräume, da der geforderte Mani-pulationsschutz mithilfe von RFID-Technologie leicht zu erfüllen ist.

Halle 9, Stand D17

Mit dem Auslaufen der alten Sicher-heitsnorm können aktuelle Zuhaltungs-technologien ihre konstruktiven Vorteile ausspielen.

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Sicherheit planen – von Beginn anDie Norm erleichtert es Maschinenherstellern, ihre Produkte zu vermarkten, denn sie sind auf dem euro-päischen Binnenmarkt verpflichtet, ausschließlich sichere Produkte anzubieten.

Ausgehend von der bestimmungsgemäßen Ver-wendung gilt es, sämtliche Gefährdungen zu ermitteln – unter Berücksichtigung aller Produktlebensphasen. Dabei sind alle Personengruppen zu betrachten, die mit der Maschine in Berührung kommen, zum Beispiel das Bedienungs-, Reinigungs- oder Wartungsperso-nal. Für jede Gefährdung wird das Risiko eingeschätzt und bewertet. Maßnahmen, die das Risiko reduzieren, werden nach dem Stand der Technik und unter Beach-tung der harmonisierten Normen festgelegt. Ein intel-ligentes Sicherheitskonzept muss schließlich sowohl einen größtmöglichen Freiraum und Gestaltungs-spielraum als auch den höchstmöglichen Grad an Sicherheit bieten.

Wesentliche Bedeutung haben dabei die Zugänge zur Maschine beziehungsweise zum Prozess. Diese ‚Hot Spots‘ müssen gegen unbefugtes Öffnen zu sichern sein und unzweifelhaft sicherstellen, dass sich beim Start der Maschine keine Personen im Gefähr-dungsbereich aufhalten.

Keine Gefahr für den MenschenDamit mutwilliges oder versehentliches Öffnen von Zugangstüren nicht zu Gefährdungen führt, sind diese im Sinne der funktionalen Sicherheit mit einem sicheren Schutztürsystem wie PSENsgate gesichert. Dieses kombiniert die sichere Schutztürüberwachung mit sicherer Zuhaltung und verfügt zusätzlich über

Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt, Fluchtentriege-lung sowie eine mechanische Wiederanlaufsperre. Eine versehentlich eingeschlossene Person kann den Gefahrenbereich somit im Gefahrenfall schnell und problemlos verlassen. Und ein erneutes Anfahren der Anlage ist erst dann wieder möglich, wenn über die integrierten Sicherungs- und Quittierfunktionen zweifelsfrei fest steht, dass sich niemand mehr im Gefahrenbereich befindet.

Geballte Kompetenz statt Wach-BataillonBesondere Beachtung verdienen Maschinen mit gefährlichem Nachlauf, das heißt an denen gefahr-

Das Schutztürsystem PSENmlock kann Schutztürüberwa-chung und sichere Zuhaltung bis PL e. Einsatzschwerpunkt ist die Überwachung von Schutzeinrich-tungen an Maschinen mit gefährlichem Nachlauf.

Auch die Schutztür-systeme PSENslock mit Prozesszuhaltung (links) und PSENsgate sichern trennende Schutzeinrichtungen. PSENsgate unter-stützt über die Über-wachung hinaus auch die sichere Zuhaltung sowie Kombination mit weiteren Bedien- und Betätigungs-elementen.

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80 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2016




Autor Stefan Häußermann,Produktmanagement Pilz GmbH & Co. KG in Ostfildern.

bringende Bewegung auch nach dem Ausschalten möglich ist. Dort ist die Verwendung einer sicheren Zuhaltung unbedingt notwendig, die erst bei einer sicheren Stillstandserkennung oder nach einer siche-ren Verzögerungszeit deaktiviert werden kann.

Mit dem auf der Hannover Messe vorgestellten Schutztürsystem PSENmlock, das die Familie der Schutztürsysteme PSENslock erweitert, kombiniert Pilz sichere Schutztürüberwachung und gleichzeitig eine sichere Zuhaltung für Personen- und Prozess-schutz bis zur höchsten Sicherheitskategorie PL e in nur einem Gerät. Mit einer Zuhaltekraft von 7 500 N, seiner robusten Bauweise und einer Rastkraft von 30 N verhindert das sichere Schutztürsystem ein unbe-absichtigtes Öffnen der Schutzeinrichtung.

Flexibler Türwächter macht keine KompromissePSENmlock eignet sich für Maschinen mit gefährli-chem Nachlauf, bei denen zusätzlich eine sichere Zuhaltung bis PL d oder PL e notwendig ist. Dazu gehören beispielsweise Werkzeugmaschinen, rotie-rende Messer, Schwingräder oder Roboterzellen. PSENmlock bietet hierfür mit der sicheren Zuhaltung die passende Lösung bis zur höchsten Sicherheitska-tegorie PL e.

LEDs an drei Gehäuseseiten erleichtern die Diag-nose unabhängig von der Einbauposition – ob an kleinen oder größeren sowie schweren Türen. Der flexibel gelagerte Betätiger sorgt für eine hohe Tole-ranz und uneingeschränkte Funktionsfähigkeit – auch bei sich absenkenden Türen. Die spannungslose Zuhaltung auf Basis von bistabilen Magneten verrin-gert den Energieverbrauch im Betrieb. Mechanik und

Gehäuse sind entsprechend den anspruchsvollen Einsatzbedingungen vor Ort ausgelegt.

Sicherheit braucht GeduldDas größte Sicherheitsrisiko bei Maschinen mit Nach-lauf ist das unbeabsichtigte oder zu frühe Öffnen der Sicherheitsvorrichtung. Daher gilt es vor allem, die gefährliche Situation beim Deaktivieren eines Schal-ters zu vermeiden. Dies stellt die zweikanalige Ansteu-erung der Zuhaltung sicher. Sie sorgt dafür, dass beim Öffnen der Tür keine Gefahr mehr besteht. Mögliche Fehler wie ein Kurzschluss werden erkannt, sodass auch dann ein unbeabsichtigtes Öffnen der Tür aus-geschlossen werden kann. Die integrierte mechani-sche Wiederanlaufsperre verhindert ein unbeabsich-tigtes Wiederanlaufen der Maschine etwa bei War-tungsarbeiten. Im Vergleich zu berührungslosen Sen-soren lässt sich der Schutzzaun bei Maschinen mit gefährlichem Nachlauf mit einer sicheren Zuhaltung noch näher an der Maschine platzieren.

Konstrukteure sollten bei der Auswahl der Kom-ponenten darauf achten, dass diese den erweiterten Vorgaben der neuen Norm gerecht werden. Mit siche-ren Schutztürsystemen lässt sich dieses Normen-Ziel gut erreichen: Das sichere Schutztürsystem PSEN-mlock erfüllt diese Anforderungen. (sk)

Safety-Sensoren in Reih und Glied

Zuverlässige DiagnoseSchützen ist die Voraussetzung, das Erkennen was und wo, muss Bestandteil einer sicheren Sensorik-Lösung sein. Hier unterstützt die auf der Hannover Messe vor-gestellte Diagnoselösung ‚Safety Device Diagnostics‘, die aus einem Feldbusmodul plus Verteiler sowie siche-ren Sensoren der Baureihe PSEN besteht. Die Diagno-selösung ermöglicht es, auch umfangreiche Sensor- Daten einfach und zudem über die Distanz abzurufen. Serviceeinsätze können so erheblich reduziert, die Produktivität erhöht werden.An Diagnoseinformationen stellt ‚Safety Device Diag-nostics‘ beispielsweise Teilbetätigung, Spannungsüber-höhungen und -einbrüche, Temperatureffekte, Schalt-spiele, Prellen, RFID-Identifikation/-Kennung bereit. Über das integrierte Display am Feldbusmodul stehen die Informationen zusätzlich auch im Schaltschrank zur Verfügung. Das Diagnose-System ist erweiterbar und unterstützt den modularen Aufbau von Maschinen. Durch Reihenschaltung der Module im Feld bleibt der Installationsaufwand gering. Kombiniert mit den Sicherheitsrelais von Pilz entsteht eine wirtschaftliche Komplettlösung.

Reihenschaltung zulässig: Die Diagnoselösung Safety Device Diagnostics besteht aus einem Feldbusmodul plus mehreren Feld-Verteilern, mit denen sichere Sensoren in Reihe ange-schlossen werden dürfen, ohne den Performance-Level zu verschlechtern.


TECHNIK + KNOW-HOW Produkte Hannover Messe

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25.-29.04.2016, HannoverHalle 11, Stand C36

Product-TickerMehr Details im InternetJetter: Bediengerät im Vollmetallgehäuse infoDIREKT 410iee0316 +++ Schurter: Taster mit Statusanzeige in sieben Farben infoDIREKT 653iee0316 +++ Icotek: Kabeldurchführung mit höherer Packungsdichte infoDIREKT 657iee0316 +++ Balluff: Schweißfeste Netzwerkmodule infoDIREKT 680iee0316

PRODUCT-Ticker

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lute Positionserfassung ohne ver-schleißbehaftete Zahnriemen. Bei Hochregallagern und Transfer-strecken, aber auch Portalkran- und Galvanikanlagen sorgen sie für eine hohe Verfügbarkeit und kurze Durchlaufzeiten. Für Tief-kühllager steht eine Heizung zur Verfügung. Diese eliminiert auch die Betauung von Elektronik oder Frontscheibe in Anwendungen, bei denen das System Tempera- infoDIREKT 501iee0416

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tur- und Luftfeuchteschwankun-gen oder längeren Betriebspau-sen ausgesetzt ist. Für hohe Tem-peraturen gibt es ein Modell mit einer speziellen Hochtemperatur-Laserdiode. Damit ausgestattet arbeitet das Gerät in Umge-bungstemperaturen von bis zu 70 °C. Sollte auch dieser erweiter-te Temperaturbereich nicht mehr ausreichen, lässt sich der Laser-sensor über eine Vorrichtung mit

einem Rückkühlersystem kombi-nieren. Dabei wird das gesamte Mess system mitels Kühlwasser auf eine geeignete Temperatur heruntergekühlt. Der Wärme-tauscher ist dann thermisch di-rekt an die kritischen Komponen-ten im LE 200 angebunden und nutzt die extern bereitgestellte Kühl leistung effizient. TR-Electronic : Laser-Entfernungs-

messsysteme der Baureihe LE 200 ermöglichen eine genaue, abso-

Pepperl+Fuchs : Um Logistikappli-kationen bedienen bzw. Leseab-stände von mehr als 2 m realisieren zu können, besitzt der UHF-Schreib-/Lesekopf F192 gegenüber dem Vorgänger F190 neue Fea-tures: Mit einer Reichweite von bis zu 6 m eignet sich der Kopf speziell für Anwendungen mit großer Ent-fernung und kann dabei bis zu 200 Tags gleichzeitig auslesen und be-schreiben. Ob in der Automobilin-

dustrie, der Intralogistik oder im Transportwesen – die Schreib-/Le-seköpfe funktionieren je nach ge-wünschter Reichweite auch in schwierigen Verhältnissen und bei hohen Temperaturen. Darüber hin-aus lässt sich die Antennenpolari-sation für die Tag-Erkennung je nach Anwendung manuell hori-zontal oder vertikal einstellen oder bei jedem Schreib-/Lesezugriff vollautomatisch umschalten. Beide

Geräte entsprechen Schutzart IP67 und haben ein stabiles Metallun-terteil. Für die Zulassung in unter-schiedlichen Ländern sind die Ge- infoDIREKT 551iee0416

räte mit den jeweiligen landesspe-zifischen Parametern ausgestattet, zum Beispiel hinsichtlich maxima-ler Sendeleistung oder verwende-ter Frequenzbänder. Eine gut sicht-bare LED-Anzeige erleichtert die Statuskontrolle im Feld selbst aus großen Entfernungen.

ALL-PRODUCTS

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Halle 9, Stand F69Kommunikation

Sicherheit in Ethercat-NetzwerkenWieland Electric: Für die Sicherheitssteuerung Samos Pro Compact steht mit dem SP-EN-ETC jetzt ein Ethercat-Gateway zur Verfügung. Das Gerät deckt sämtliche Sicherheitsfunktionen von Maschinen im Zusammenspiel

mit Ethercat-Netzwerken ab. Die Konfiguration aller Netzwerkdaten erfolgt über das Programmiertool Samos Plan5+. Dabei stehen jeweils 50 Byte Nutzdaten für den bidirekti-onalen Datenaustausch bereit. Die hohe Performance von Ethercat er-möglicht die Installation von nur ei-nem Netzwerk in einer Maschine

oder Anlage. Sowohl Ein- und Ausgänge als auch Antriebe kommunizieren über nur ein Medium bzw. Protokoll. Das vereinfacht neben der Installati-on auch das Engineering. Typische Anwendungen sind Verpackungs- und Holzbearbeitungsmaschinen sowie weitere Bereiche wie die Windkraft-branche.


Schmutzresistente WirbelstromsensorenMicro-Epsilon: Der kompakte Wirbelstromsensor Eddy NCDT 3001 mit in-tegrierter Elektronik überwacht den Ölspalt an hydrostatischen Lagern,

die bei großen Anlagen wie Stein-mühlen oder Teleskopanlagen zum Einsatz kommen. Dabei ermöglicht die Resistenz gegen Spritzöl, Wasser und hohe Temperaturen kombiniert mit der kompakten Bauweise auch den Einsatz in rauen Industrieumge-bungen. Das robuste System nutzt eine aktive Temperaturkompensati-

on und arbeitet bei Temperaturen von -30 bis 180 °C. Auch bei erhöhten Temperaturen oder Temperaturschwankungen, wie sie unter anderem in Fertigungsumgebungen vorherrschen, messen die Sensoren sehr genau. Controller, Kabel und Sensor sind dazu druckbeständig bis zu 10 bar. Da-mit eignen sich die Wirbelstromsensoren speziell für Serienanwendun-gen und die Integration in Maschinen und Anlagen.

Halle 15, Stand D05Antriebstechnik

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25. - 29.04.2016Halle 13 Stand Nr. D46

– Q-Version für den Schaltschrankeinbau

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– C-Version mit Ultrakondensatoren

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Halle P11, Stand D06Signalübertragung

Robuster IndustriesteckerHarting: Der Signalsteckverbinder Pushpull 20-Pol ist pro Kontakt bis zu 2 A belastbar: mehr als genug um Kameratechnik und verschiedene Arten von Sensoren zu betreiben. Eine gemeinsame Leitung für Energieversor-gung und Signalübertragung spart zusätzliche Verkabelung und damit auch Kosten. Der robuste Stecker arbeitet zuverlässig im industriellen Um-feld, ist einfach zu handhaben und individuell anpassbar. Mit der neuen 20-poligen Version Pushpull V4 lassen sich bei gleicher Abmessung dop-pelt so viele Kontakte als bisher verbinden. Eine praktische Lösung für Kombinationen aus Bus- und Signaldaten.


Bildquelle: Harting

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Maxon Motor: Highspeed-Motoren der Baureihe ECX sind sehr laufru-hig und erwärmen sich kaum. Da-mit eignen sich die bürstenlosen Antriebe besonders für medizini-sche Handgeräte und industrielle Spindeln. Die Konfiguration kann online erfolgen: Hier lassen sich mit dem Konfigurator maßge-schneiderte DC-Motoren zusam-menstellen, inkl. Getriebe, Encoder und Steuerung. Für den ECX 8 zum Beispiel stehen das Planetenge-triebe GPX und der Encoder ENX 8 zur Verfügung. Zudem lassen sich

u. a. verschiedene Wellenlängen, Wicklungstypen oder Kugellager bestimmen. Alle konfigurierbaren Antriebsvarianten sind innerhalb von elf Tagen lieferbereit. Die ECX-Motoren haben Durchmesser von 8, 16 und 19 mm und erreichen Spitzenwerte von 120 000 min-1. Er-hältlich sind verschiedene Leis-tungsstufen in den Varianten ‚Standard‘ oder ‚Sterilisierbar‘ (bis zu 2 000 Zyklen im Autoklaven).


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Halle 9 am Stand H55Sensorik

Ultraschallsensoren in Quader- und Winkelkopfbauform

Halle 8, Stand D28/2Schaltschranktechnik

Innenausbauschiene verdoppelt Montagefläche Rittal : Um den Innenausbau zu vereinfachen, lässt sich die Schiene in Seiten-, Boden- oder Dachflächen des Kompakt-Schaltschranks AE ohne mechanische Bearbeitung montieren: Einfach die Schiene an der gewünschten Stelle im Gehäuse platzieren und mit einer Schraube fixieren. Die Innenausbauschiene verspannt sich in der Gehäuseinnenseite und hat einen stabilen Halt mit einer statischen Last von bis zu 100 N. Zur Montage eines Türpositions-schalters kann zusätzlich ein Adapter auf die Schiene aufgesetzt werden. So lässt sich die Schiene montieren, auch wenn die Montage-platte bereits im Gehäuse eingesetzt ist. Die Schiene verfügt über zwei Systemlochreihen und schafft zusätzliche Montagefläche für etwa Chassis, Schaltschrankleuchten, Tür-positionsschalter, Türarretierung oder Kabel-schlauchhalter. Dabei lässt sich die Montage-fläche im Kompakt-Schaltschrank verdoppeln. Zudem ist die Schiene so konstruiert, dass das Zubehörprogramm des Anreihschrank-Systems TS 8 zum Einsatz kommen kann.


Portfolio an Sicherheits-sensoren erweitert TWK : Drei Sensor-Modelle ergänzen das Portfo-lio an SIL2-zertifizierten Drehgebern und Nockenschaltwerken: Der absolute Multiturn-Drehgeber TRK/S3 mit Safety-over-Ethercat-Schnittstelle (FSoE) unterstützt beim Überwa-chen von Position und Geschwindigkeit einer Anlage. Das FSoE-Protokoll läuft dabei auf dem Standard-Ethercat, sodass sich Nicht-Safety- und Safety-Teilnehmer in demselben Netzwerk betreiben lassen. In der Serie der hochauflö-senden magnetischen Drehgeber steht der SIL2-/PLd-zertifizierte Singleturn-Drehgeber HBN/S3 mit CANopen-Safety-Schnittstelle und einer Auflösung von bis zu 22 Bits pro Turn be-reit. Im Bereich Neigungs- und Vibrationssen-soren erfasst der Vibrationsaufnehmer NVA/S3 Vibrationen von 0,1 bis 60 Hz und gibt sie über CANopen-Safety oder analog aus. Zwei SIL2-/PLd-zertifizierte Schaltkontakte schalten die Anlage beim Überschreiten von Warn- und Alarmwerten der Beschleunigung ab. In Vorbe-reitung ist außerdem die Berechnung des Fre-quenzspektrums des Beschleunigungssignals mittel Fourier-Analyse.

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Turck : Quaderbauform-Varianten zur Raumüber-wachung, Sensoren für hohe Reichweiten und Winkelkopfsensoren für enge Einbaubedingun-gen erweitern das Ultraschallsensor-Angebot. So ist der RU-Sensor im M18-Gehäuse jetzt auch mit Winkelkopf verfügbar. Der Abstrahlwinkel ist um 90° gedreht, was die Montage unter engen und verwinkelten Einbaubedingungen erleichtert. Winkelkopfvarianten sind für Reichweiten bis 130 cm verfügbar. Insbesondere zur Raumüber-wachung oder Durchhangkontrolle eignet sich der Ultraschallsensor im CK40-Gehäuse. Die Konstruktion ermöglicht einen Öffnungswinkel von 60° und eine Blindzone von 5 cm. Der CK40 ist für Reichweiten bis zu 200 cm geeignet. Für höhere Reichweiten eignet sich der robuste RU-600U im M30-Edelstahlgehäuse mit 600 cm Reichweite und einer sehr kurzen Blindzone von 60 cm. Die kompakten Ultraschallsensoren ste-hen in drei neuen Varianten zur Auswahl: Der M18-Sensor mit Frequenzausgang ist eine kos-tengünstige Alternative zum klassischen Analog-ausgang, die andere Kompaktvariante ist eine

Reflexschranke mit besonders kleiner Blindzone der Sensoren. Ferner sind kompakte Ultraschall-sensoren mit NPN-Ausgang erhältlich.


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www.all-electronics.de84 IEE Industrie Engineering Effizienz 04/2016

Um eine Betriebsartenwahl geset-zes- und normenkonform einzu-setzen, müssen folgende Anfor-

derungen erfüllt sein:Der Zugang zur Nutzung eines Betriebs-

artenwahlschalters muss auf bestimmte Personenkreise beschränkt sein. Daher fordert die Maschinenrichtlinie, dass der Betriebsartenwahlschalter abschließbar ist. Passwort oder Schlüsselschalter eignen sich jedoch nur bedingt. Es ist vorherseh-bar, dass ein Passwort unkontrolliert wei-

Sicher bis PL eRichtlinienkonforme Betriebsartenwahl per Touchpanel

Für Wartungs- und Servicearbeiten müssen auch heute noch an vielen Maschinen und Anlagen vorhandene Schutzeinrichtungen überbrückt, das heißt manipuliert werden. Der Grund: Oft fehlen die geeigneten Betriebsarten. Die Firma Euchner stellt nun eine Methode vor, wie eine passende Betriebsart auch über ein Touch-panel angewählt werden kann – komfortabel und gesetzeskonform bis PL e.

Das Wesentliche in 20 Sek.• vonderIFAgeprüftesVerfahren• VorgabenderMaschinenrichtlinie

werdenerfüllt• sicheresArbeitennach

Betriebssicherheitsverordnung• keinezusätzlichenTasten

nebendemTouchscreennotwendig

• durchgängigesBedienkonzeptderMa-schineunterEinbeziehungderBetriebs-artenwahl

• erfülltPLenachENISO13849-1

Auf die Schnelle


tergegeben wird oder ein Schlüssel per-manent stecken bleibt.

Die Betriebsartenwahl muss einen Per-formance-Level erfüllen: Normativ wird heute vermehrt gefordert, dass die Betriebsartenwahl zumindest den Perfor-mance-Level c nach EN ISO 13849-1 erfüllt. Einen PL nur mit einem Passwort zu erfüllen, ist sicher nicht mehr tragbar, da es bessere Lösungen gibt. Passwörter entsprechen praktisch nicht mehr dem Stand der Technik.

Entsprechend einer Risikobeurteilung muss für alle notwendigen Arbeiten an einer Maschine eine entsprechende

Halle 9, Stand D16

Schutzeinrichtung zum Einsatz kommen. Auch bei speziellen Serviceeinsätzen muss das Personal so gut wie möglich geschützt werden. Daher ist auch in solchen Fällen ein Umgehen von Schutzeinrichtungen unzulässig. Hier gilt nicht nur die Maschi-nenrichtlinie, zudem müssen Maschinen-bauer als auch Endanwender die Betriebs-sicherheitsverordnung erfüllen.

Wie sicher muss die Betriebsartenwahl sein?Jede Betriebsart (MSO) aktiviert eine oder mehrere Sicherheitsfunktionen (SF), die den Bediener bei seiner Arbeit schützen sollen. Beim Automatikbetrieb ist dies zum Beispiel die geschlossene Schutztür. Sie verhindert, dass eine laufende Maschine die Bediener gefährdet. Bei der Betriebsart ‚Einrichten‘ arbeitet der Bediener bei offe-ner Schutztür. In diesem Fall ist die ent-sprechende Sicherheitsfunktion nicht mehr ‚Schutztür geschlossen‘, sondern etwa der Einsatz einer Zustimmeinrich-tung in Verbindung mit einer reduzierten Geschwindigkeit.

Mit einer Änderung der Betriebsart wird also von einer Sicherheitseinrichtung auf eine andere umgeschaltet. Da eine fehler-hafte Umschaltung Risiken für den Bedie-ner verursachen kann, muss die Betriebs-artenwahl einen Performance-Level nach EN ISO 13849-1 entsprechend der Risiko-beurteilung der Maschine/Anlage erfüllen.

Die Beurteilung der Sicherheitstechnik eines Betriebsartenwahlschalters nach EN ISO 13849-1 wurde in verschiedenen Nor-mungsgremien definiert und die Umset-zung festgelegt. Dabei wurde die Betriebs-artenwahl in drei Systeme unterteilt:

•Zugangssystem

•Auswahlsystem

•Aktivierungssystem

In Kombination mit dem elektro-nischen Schliessystem kann die Betriebsartenwahl mit Bedienpa-nel erfolgen.

Autoren: Frank Kretzschmar, Jens Rothenberg

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Das Zugangssystem muss nicht nach EN ISO 13849-1 ausgeführt werden. Für die Überwachung einer Berechtigung lässt sich kein PL ermitteln. Dagegen muss das Auswahlsystem zusammen mit der siche-ren Steuerung einer Maschine den gefor-derten PL erfüllen. Das ist für mechani-sche Tasten oder Schlüsselschalter sehr einfach möglich, da alle notwendigen Werte für diese Komponenten für eine PL-Berechnung zur Verfügung stehen.

Betriebsartenwahl mit Touchpanel bis PL eSoll ein Touchscreen als Auswahlsystem eingesetzt werden, ist die PL-Berechnung schwieriger. Denn ein solches Panel stellt kein sicheres Auswahlsystem dar. Somit

stehen auch keine Werte für die PL-Berechnung zur Verfügung. Ein neues Ver-fahren der Firma Euchner ermöglicht nun, auch die Betriebsartenwahl über einen Touchscreen bis PL e zu realisieren.

Touchpanels werden bei modernen Maschinen mehr und mehr zum Stan-dard. Die einfache und intuitive Bedie-nung erleichtert die Arbeit für den Bedie-ner. Auch ermöglichen Touchscreens die Integration von Funktionen, die benut-zerindividuell dargestellt werden kön-nen. Eigentlich liegt es nahe, auch die Betriebsart einer Maschine ausschließ-lich über Touchscreen anzuwählen. Zusätzliche mechanische Bedienelemen-te und deren Verdrahtung sind dann nicht mehr erforderlich.

SicherheitsbetriebsartMode of safe operation MSO

Symbol Bedeutung

MSO 0 Manueller Betrieb

MSO 1 Automatikbetrieb

MSO 2 Einrichtbetrieb

MSO 3 Automatik mit manuellem Eingriff

MSO SE Servicebetrieb

Künftig sind die Symbole für Betriebsartenwahl auch auf Touchpanel zu finden.

Die Kombination aus elektronischem Schlüsselsystem EKS FSA, Touchpanel und Auswertung der Informationen in der Steuerung ersetzen bisherige Schlüsselschalter.

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25. – 29.04.2016Halle 9 . Stand G80

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Autoren Frank Kretzschmar ist Leiter Marketing bei der Firma Euchner in Stuttgart. Jens Rothenberg ist Produktmanager bei der Firma Euchner in Stuttgart.


Mithilfe des elektronischen Schlüssel-systems EKS FSA (For Safety Applications) kommt die Betriebsartenwahl ohne zusätzliche mechanische Bedienelemente an einem Touchpanel aus. Dabei erfüllt die Kombination aus Touchscreen, Schlüs-selsystem und Kommunikation mit der sicheren SPS alle Anforderungen an einen PL e nach EN ISO 13849-1. Das Verfahren wurde durch das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversi-cherung in St. Augustin (IFA) geprüft. Dieses bestätigt: Eine Betriebsartenwahl mit einem Touchscreen ist bis PL e nach EN ISO 13849-1 möglich. Voraussetzung ist der Einsatz des EKS FSA in Kombina-tion mit einer geeigneten Software in der Sicherheits-SPS. Das Verfahren lässt sich ebenso uneingeschränkt mit einfachen Bedienterminals kombinieren, die bei-spielsweise Softkeys zur Verfügung stel-len, wie sie derzeit noch bei den meisten Steuerungen verwendet werden.

Die Alternative zum SchlüsselwahlschalterDas elektronische Schlüsselsystem EKS besteht aus einer Lesestation sowie min-destens einem elektronischen Schlüssel. Der Schlüssel enthält einen beschreib-baren Speicher. Grundsätzlich gibt es zwei Lesesysteme, das EKS mit Datenschnitt-stelle und das EKS Light.

Mit Datenschnittstelle hat das EKS auf dem Schlüssel einen frei programmierba-ren Speicher. Somit lassen sich neben der Betriebsartenwahl weitere Applikationen realisieren, beispielsweise die Zugriffsbe-rechtigung auf Steuerungs-/Betriebspa-

rameter. Aber auch das Eintragen eines Ablaufdatums des Schlüssels oder das Speichern individueller, personenbezog-ner Qualifizierungsnachweise ist möglich.

Die Schlüsseldaten werden von der Lesestation über die Datenschnittstelle(verfügbar sind Profinet, Profibus, USB, Ethernet-TCP/IP) an die Steuerung über-tragen. Dort stehen sie dann für die Aus-wertung und weitere Logikverarbeitung zur Verfügung.

Dagegen hat das Lesegerät EKS Light lediglich fünf digitale Ausgänge und die Auswertung des Schlüssels erfolgt direkt im Gerät. Deswegen lässt sich mit dieser

Variante auch nur der Zugang zur Betriebs-artenwahl kontrollieren. Der Anschluss der Ausgänge erfolgt dabei direkt an die Steuerung, falls erforderlich auch an die Safety-SPS.

Beide EKS-Varianten gibt es optional als FSA-Ausführung (For Safety Applica-tions). FSA-Geräte haben einen zweiten Kanal, der generell in Form eines zusätz-lichen Ausgangs zur Verfügung steht. Die-ser Ausgang wird immer sicherheitstech-nisch ausgewertet. Diese Varianten wer-den benötigt, wenn ein Touchpanel oder Softkeys zur Betriebsartenwahl verwendet werden sollen. EKS FSA eröffnet weitere

Möglichkeiten, die Betriebsartenwahl zu verbessern: Die EKS-Schlüssel können Personen individuell zugeordnet werden. Somit lässt sich die Verantwortung sicht-bar an den Schlüsselinhaber übertragen. Durch diese Zuordnung, wird ein Eigen-tümer eines Schlüssels diesen nicht wei-tergeben oder einfach stecken lassen. Auch ein Kopieren der EKS-Schlüssel ist nicht möglich, die üblichen Passwörter und Schlüssel dagegen schon. Aufgrund seiner individuellen Kennung können Schlüssel bei einem Verlust gesperrt werden.

An vielen Anlagen gibt es besonders gefährliche Tätigkeiten, die nur mit offener Schutztür und teilweise nur bei voller Geschwindigkeit durchgeführt werden können. Hierfür müssen Personen spezi-ell geschult sein, um diese Tätigkeiten auszuführen. Mit dem EKS mit Daten-schnittstelle besteht die Möglichkeit, den Nachweis über eine Schulungsmaßnahme auf dem Schlüssel zu speichern. Nur mit dem gültigen Nachweis kann dann die gefährliche Arbeit durchgeführt werden.(sk)

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Download Prüfbericht des Instituts für Arbeitsschutz (IFA)Beispielimplementierungen des EKS FSA



Helukabel: Heluevent Hybrid kombiniert Bild-, Ton- und Stromübertragung und ist gleichzeitig hochflexibel. Ein-satzmöglichkeiten liegen in der Gebäude- und Sicherheitstechnik (etwa bei Überwachungskame-ras) oder der Medientechnik: Hier dient die Leitung der Verkabe-lung von Schnitt- und Mischpul-ten oder von Kameras mit meh-reren Ausgängen. Das ursprüng-

Lapp: Der Kabelspezialist stellt eine Reihe neuer Produkte vor, die hohen Temperaturen und mechanischer Belastung stand halten. So gibt es Einzeladern und Kabeldurchführungen in diversen temperaturfesten Ausführungen. Ölflex-Heat-Einzeladern halten beispielsweise als Version 650 SC bis zu 650 °C im Dauerbetrieb aus. Dagegen verkraftet die Variante 125 MC/C MC für Gebäude mit ho-hem Personenaufkommen im-merhin noch 125 °C. Die Variante 180 SiF A mit einer maximalen Dauertemperatur von 150 °C ist für den nordamerikanischen


Halle 11, Stand C03Leitungen

Hochtemperaturfeste Kabeldurchführung

Halle 15, Stand F11Antriebstechnik

Getriebemotoren in IE2 und IE3WEG: Zum Getriebemotorenprogramm WG20 gehören Stirnrad-, Flach- und Kegelstirnradgetriebe mit robusten Aluminiumdruckgussgehäusen für Nennmomente von 50 bis 600 Nm. Die in den Energieeffizienzklassen IE2 und IE3 erhältlichen Motoren verfügen über marktübliche Anschluss-maße. So lassen sich die Motoren weltweit in neuen oder bestehenden Anlagen einsetzen. Zudem deckt der modulare Aufbau mithilfe der motor-internen Spannungsumschaltung nahezu alle Weltspannungen ab. Die Geräte arbeiten effizient, weil sie in einem großen Untersetzungsbereich zweistufig ausgeführt sind und nur geringe Verlustenergie erzeugen.

Halle 11, Stand C64Verteilertechnik

Befestigungsadapter für kleine Klemmen

...unbekannt?Der neue Druckluftverbrauchs-

sensor von EGE erfasst den Luftdurchfl uss in Druckluft-

netzen. Gleichzeitig misst der Sensor die verbrauchte

Luftmenge in Normliter oder Normkubikmetern.

Dank IO-Link ist der Sensor bequem vom PC

aus parametrierbar.

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Halle 13, Stand C98Leitungen

Hybridleitung bündelt Bild, Ton und Strom

Markt zertifiziert. Mit einem Ge-häuse aus Messing und Dichtun-gen aus dem temperaturbestän-

digen Elastomer FKM ist die Kabeldurchführung Skindicht Mini FKM auf den Dauerbetrieb bei

Temperaturen bis 200 °C ausgelegt. Die Durch-führung eignet sich für

Kabel mit Durchmessern bis 5,5 mm wie sie in der

Messtechnik etwa zum Verka-beln von Sensoren eingesetzt werden. Eine weitere Neuheiten ist die Kabelmehrfacheinführung Skintop Multi. Bis zu 22 Rundlei-tungen unterschiedlicher Durch-messer sowie AS-I-Leitungen lassen sich einfach durch eine elastische Gelmembran stechen und anschließen. Die Geltechno-logie ermöglicht große Klemmbe-reiche, hohe Schutzart und opti-male Zugentlastung am gesam-ten Kabelbündel.


Bildquelle: Lapp

Wago: Mit dem Befestigungsadap-ter ist der Einsatz der Compact-Verbindungsklemmen der Serie 221 für alle Leiterarten auf Trag-schienen möglich. Der Adapter lässt sich stehend und liegend auf der Hutschiene anbringen oder mit Schrauben auf glatten Ober-flächen montieren. Bei allen Vari-anten bleibt die nach vorne aus-gerichtete Seite frei und steht für das Aufbringen eines Beschrif-tungsstreifens bereit. Damit bleibt auch bei nachträglichen Anpas-sungen oder Erweiterungen der

Installation die Übersichtlichkeit im Verteiler erhalten. Außerdem können Installateure den Betäti-gungshebel auch im eingelegten Zustand öffnen. Leiter lassen sich daher vor oder nach dem Befesti-gen der Klemme im Adapter an-schließen und wieder lösen. Zu-dem ist so stets eine Prüföffnung zugänglich. Spannungsprüfungen sind auch dann möglich, wenn sich die Klemmen im Adapter be-finden. Für das Befestigen bzw. Lösen der Klemmen ist kein Werk-zeug notwendig. Kleine Fixie-rungskrallen sorgen dafür, dass die Bauteile nicht wieder aus dem Adapter rutschen und sich die Klemmen nicht unbemerkt lösen.


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lich für das ZDF entwickelte Ka-bel enthält vier Leitungen: Zwei Helucat-200-Leitungen für die Datenübertragung, eine JZ-500-Steuerleitung, die die Strom-versorgung übernimmt sowie ei-ne Koax-75-Ohm-Leitung für das Videosignal. Das Hybridkabel ist halogenfrei sowie flammwidrig und kann somit in Gebäuden ver-legt werden. Spezielle Mantelm-aterialien ermöglichen den Ein-satz im Freien. Außerdem ist er beständig gegen Sauerstoff, UV und Mikroben.


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Deutschmann Automation: Die All-in-one-Busknoten der Serie Uniga-te IC sind vorzertifizierte Embed-ded-Kommunikationsschnittstel-len, die sich direkt in die Elektronik des Endgeräts integrieren lassen, ohne die Firmware zu verändern. Die kompakte Embedded-Lösung ist als Kernkomponente für Indust-rie 4.0 für alle gängigen Feldbus- und Industrial-Ethernet-Standards wie Profibus, Profinet, Ethernet,


Drehgeber mit Biss-SchnittstelleKübler: Kurze Regelzyklen sowie eine hohe Auflösung machen die optischen Singleturn-Drehgeber Sendix 5873 in der Version Motor-Line interessant für Direktantriebe in der Aufzugstechnik. Die Konuswelle mit Zentralschraube

und Schraubensicherung bildet eine solide Verbindung zwischen Drehge-ber und Antriebswelle. Für einen ein-fachen Einbau sorgen Stator- oder Spreizkupplung sowie ein tangentia-ler Kabelabgang mit optional vorkon-fektioniertem Stecker. Alle Geräte sind robust gebaut. Der Lageraufbau im Safety-Lock-Design schützt nicht

nur bei Installationsfehlern vor Schocks und Vibrationen, sondern auch im Dauerbetrieb. Die Steuerung erfolgt über die volldigitale Biss-Schnittstelle mit 21 oder 17 Bit Auflösung. Ihr Vorteil: ein Open-Source-Protokoll für Sen-sor, Umrichter und Antrieb, das Datenraten bis 10 MHz und eine Laufzeit-kompensation für das Antriebssystem bereitstellt.

Halle 9, Stand D35Kommunikation

Industrie-Rack-PC für Einsteiger

Halle 27, Stand L41Bahntechnik

Railway-Router liefert WLAN für PassagiereNetmodule: Der modular aufgebaute Railway-Router NB3711 besitzt für die Bahntechnik ausgelegte, robuste M12-Anschlüsse und ist nach Bahnnorm EN50155 TX (-40 bis 70 °C) sowie Brandschutznorm CEN TS 45545 zertifi-

ziert. Durch die Kombination von bis zu drei LTEs ermöglicht der Router eine performante Fahrzeug-Boden-Verbin-dung. Verschiedene Kommunikations-schnittstellen ermöglichen die Integrati-on mit der Bordelektronik. Für Fahrgast-informations- und Ticketsysteme steht eine Ibis-Schnittstelle zum direkten Anbinden an das digitale Betriebsleitsys-

tem im Fahrzeug bereit. Über die multiplen LTE- sowie WiFi-Verbindungen lassen sich Echtzeitdaten austauschen. Passagiere erhalten über WLAN Ac-cess Points mit einem Datendurchsatz von bis zu 450 MBit/s eine schnelle Internetverbindung. Mit portbasiertem oder Tagged VLAN trennt das Gerät Netzwerke und stellt dedizierte Kommunikationswege zur Verfügung.

Halle 9, Stand D18Embedded-Schnittstellen

Direkt in Elektronik integrierbar

Halle 11, Stand C63Antriebstechnik

Drehzahlstarter an CANopen

Siemens: Bei der Einstiegsvariante Simatic IPC347E handelt es sich um einen industri-etauglichen Rack-PC im 19“-Format, der in fünf Konfigurationen mit unterschiedlichem Haupt-speicherausbau, Prozessortyp, Laufwerk und optionalem Betriebssystem zur Auswahl steht. Der PC eignet sich für Anwendungen in der Produktion, die hohe Robustheit und Verfüg-barkeit erfordern. Dazu gehören Visualisie-rungs- und Scada-Aufgaben, Datensammlung und -management, Mess- und Prüfaufgaben in diskreter Fertigung und Prozessautomatisie-

rung sowie Anwendungen in Logistik oder La-borautomatisierung. Zur Ausstattung gehören sieben PCI(e)-Erweiterungsteckplätze, eine 500-GByte-Festplatte und 2 oder 4 GB RAM, das bis auf 16 GB erweiterbar ist. Auswählbar sind zudem Prozessorleistung (Pentium- oder Core-i5-Prozessor), DVD±R/RW-Laufwerk so-wie vorinstalliertes 64-Bit-Betriebssystem Win-dows 7 Ultimate. Die robusten Geräte mit Staubschutzfilter und Überdruckbelüftung sind durch die frontseitige USB-Schnittstelle und dem von außen zugängigen Lüfter ser-

vicefreundlich. Wie die leistungsfähigeren Mo-delle der Baureihe ist auch Simatic IPC347E für den 24-Stunden-Dauereinsatz in industrieller Umgebung ausgelegt.


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Ethernet/IP, Ethercat, Devicenet, aber auch für Modbus RTU, Mod-bus TCP, CANopen und Lonworks erhältlich. Alle Baugruppen sind Pin-kompatibel und damit ohne zusätzlichen Aufwand austausch-bar. Die Serie umfasst einen Mikro-controller, Flash, RAM und weitere Komponenten wie Optokoppler und Bustreiber, untergebracht in einem 32-DIL-Gehäuse mit einer Fläche von 45 x 25 mm. Über eine UART-Schnittstelle lässt sich die Lösung an den Mikrocontroller des Endgeräts anbinden oder auch als Standalone betreiben. Die Hard-ware-Entwicklung reduziert sich auf die Integration des IC-Sockels und busspezifische Stecker. Zum Programmieren dient eine selbst entwickelte Scriptsprache.


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Eaton: Drehzahlstarter der Serie PowerXL DE1 verbinden die Vor-teile elektronischer Drehzahlrege-lung mit denen eines Frequenz-umrichters. Die jüngste Variante DE11 bietet neben der standard-mäßigen Modbus- und der optio-nalen Smartwire-DT-Schnittstelle die Möglichkeit der direkten An-bindung an CANopen. Beide Gerä-te ermöglichen eine variable Drehzahlregelung für Anwendun-

gen bis 7,5 kW und können sofort ohne Parametrierung in Betrieb genommen werden. Steckbare Steuerklemmen ermöglichen eine Vorkonfektionierung. Über die Werkseinstellung hinaus sind indi-viduelle anwendungsspezifische Anpassungen über ein aufsteck-bares, universell verwendbares Konfigurationsmodul möglich. In der Praxis führt diese Art der Kon-figuration laut Hersteller zu einer Aufwandsreduzierung von bis zu 70 %. Der Drehzahlstarter kann eine vom Motor kommende rege-nerative Energierückspeisung er-kennen und automatisch berück-sichtigen. Dazu kommen u.a. eine automatische Wiedereinschalt-funktion, DC-Bremsfunktion oder DC-Regelung bei Unwucht.


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ALL-PRODUCTS

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Halle 11, Stand C36Stromversorgungen

Isolationsüberwachung in IT-Netzen

Halle 9, Stand D28Engineering

CAD-Konfigurator für Motoren und Getriebe

Halle 9, Stand D06Safety & Security

Not-Halt- und Reset-Taster mit M12-Anschluss

Hammond Power Solution (HPS) hat sich den Ruf erarbeitet, einer der kompetentesten Hersteller von Trockenmagneten weltweit zu sein - ob maßgefertigt oder in Standardausführung.

Unsere umfangreiche und hoch-belastbare Produktlinie an Drosseln und Transformatoren (hergestellt im Vakuum-Druck-Imprägnierungs- und Gießharzverfahren) stellt die Lösung für alle Bedarfe im Bereich Frequenzumrichtern dar. Steigern Sie die Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Effizienz von Motoren und Antrieb mit Magnetlösungen von HPS.

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HPS Magnetprodukte für Anwendungen rund um den Frequenzumrichter

Besuchen Sie HPS in Halle #13, Stand #D29

B&R : Um Maschinen und Anlagen leichter konstruieren zu können, lassen sich die CAD-Daten von mehreren hunderttausend Motor-konfigurationen sowie Getrieben und Motor-Getriebe-Kombinatio-nen mit dem webbasierten Konfi-gurator des Unternehmens erstel-len und in allen gängigen CAD-Programmen verwenden. Exakte CAD-Daten sind unerlässlich für die Konstruktion leistungsfähiger moderner Maschinen, denn nur

wenn die Planungsdaten exakt mit der Hardware übereinstimmen, lassen sich nachträgliche Änderun-gen am Maschinendesign oder übermäßig hoher Verschleiß ver-meiden. Der CAD-Konfigurator ist über die B&R-Webseite erreichbar. Er ermöglicht die Auswahl sämtli-cher Optionen wie Kühlart, Baugröße, Gebersystem, An-schlusstechnik, Wellenbauform und Lagerung. Die CAD-Daten las-sen sich in sämtlichen Formaten für alle gängigen CAD-Systeme ex-portieren, wahlweise in 2D, 3D oder als Maßzeichnung. Optional wird ein Datenblatt des jeweiligen Motors mitgespeichert. Derzeit ist der CAD-Konfigurator für die Ser-vomotoren der Reihen 8LS und 8JS sowie für Getriebe und Motor-Ge-triebekombinationen verfügbar. Weitere Baureihen sollen folgen.


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: B&R

Dold : Der Isolationswächter RN5897 aus der Baureihe Varime-ter IMD ist für den Einsatz in mo-dernen Stromversorgungen vorge-sehen, die häufig Umrichter, Stromrichter, Thyristorregler und direkt angeschlossene Gleich-stromkomponenten enthalten. Durch EMV-Entstörmaßnahmen sind in diesen Systemen meist ho-he Ableitkapazitäten gegen Erde

vorhanden. Der Isolationswächter eignet sich für Netzableitkapazitä-ten bis 1 000 μF sowie für Span-nungen bis 300 V DC/AC und er-möglicht die Überwachung auch bei spannungslosem Netz. Über ein zusätzliches Vorschaltgerät ist der Einsatz in Systemen mit Span-nungen bis 760 V AC und 1 000 V DC möglich. Neben einer ein-stellbaren Alarmschwelle verfügt das Gerät über eine einstellbare Vorwarnschwelle. Die mehrfarbige LCD-Anzeige informiert ständig über den aktuellen Isolationswert. Eine selektive Erdschlusserken-nung nach L+ und L- ermöglicht die schnelle Fehlerlokalisierung. Einsatzgebiete sind beispielsweise USV-Anlagen, Photovoltaik-Anla-gen oder mobile Stromerzeuger.


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: Dold

Murrelektronik : Über vorkonfekti-onierte M12-Standardleitungen lassen sich die Not-Halt- und Re-set-Taster per Plug-and-play in elektronische Installationen wie Maschinen und Anlagen integrie-ren und so Verdrahtungsfehler vermeiden. Die Geräte eignen sich für unterschiedliche Applikatio-nen und kommen in Lösungen mit Basisfunktionalität ebenso

zum Einsatz wie in Highend-An-wendungen. Sie eignen sich zum Beispiel an Orten, wo einzelne Be-fehls- und Meldegeräte an dezen-tralen Positionen angebracht sind: etwa an Schutzzäunen oder Fertigungsplätzen. Die Varianten mit einer kompakten Baubreite von 40 mm eignen sich zum An-schluss an Standard-Aluminium-profile. Die Geräte im für Not-Halt-Taster etablierten 72-mm-Format gibt es auch mit Beleuch-tungsring sowie in Varianten mit Schutzkragen, die ein versehentli-ches Betätigen verhindern.


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Halle 9, Stand A11Kommunikation

Profibus-Master-Interface im Miniformat Softing : PBpro USB ist das laut Hersteller kleinste Profibus-Master-Interface für PCs. Nicht größer als eine Streichholzschachtel, lässt sich das Gerät leicht in einer Notebook-Tasche verstauen. Der PC-Anschluss per USB Highspeed, über den auch die Versorgung erfolgt, ermöglicht verschiedene Anwen-dungen: von der Netzwerkkonfiguration über die Geräteparametrierung bis hin zur Anlagenwartung. Das Interface lässt sich direkt auf ein Gerät im Zielsystem stecken und vermeidet damit leitungsbedingte Reflexionen des Feldbussignals. Softwareseitig gehören neben dem Windows-Treiber für XP bis Windows 10 und verschiedenen Programmierbeispielen ein Kommuni-kations-DTM für FDT-Anwendungen sowie ein Profibus-Konfigurator.


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TECHNIK + KNOW-HOW Bedienen & Beobachten

Es gibt bereits Ansätze zur Realisierung einer haptischen Interaktion – auf Basis verteilter Vibrationssensoren oder elektrostatischer

Kräfte. Diese erfordern jedoch stets eine hohe Dichte an Aktoren, um ein haptisches Feedback auf der kompletten Displayfläche zu realisieren. Eine lokale Auslenkung lässt sich ebenso mithilfe einer Interfe-renz elastischer Wellen (Mehrpfadausbreitung und Überlagerung) auf Platten erreichen. Insbesondere die Umkehrbarkeit von strukturelastischen Wellen auf Oberflächen, ermöglicht es, mit einer reduzierten Anzahl an Aktoren viele zeitlich und lokal begrenzte Vibrationszentren durch Refokussierung des Schalls zu erzeugen. Sogar die Nachbildung von Strukturen durch den Wechsel vibrierender und nicht vibrieren-der Flächen sowie eine Rückkopplung bei bestimm-ten Interaktionen, wie das Berühren eines Tastenfel-des, sind technisch möglich. Der Nutzer berührungs-sensitiver Bildschirme erhält so eine lokal begrenzte haptische Rückmeldung.

Abstecher in die Theorie Die bei dem Verfahren genutzte Methode der Zeit-umkehr (time reversal) kommt bereits in der Medi-

Haptik per Zeitumkehr Multitouch-Bedienung

Touch-Displays sind allgegenwärtig, die Bedienung mit ihnen gewohnt. Dennoch: Strukturelle beziehungsweise haptische oder taktile Informationen fehlen auf deren Oberfläche. Eine Rückkopplung durch Töne oder als Ganzes vibrierende Geräte greifen zu kurz. Ein neues Verfahren nutzt die Mehrpfadausbreitung elastischer Wellen auf Platten. Forscher des ifak realisieren damit fühlbare, lokal begrenzte Oberflächenauslenkungen. Autoren: Sebastian Wöckel , Hendrik Arndt , Dr.-Ing. Ulrike Steinmann

Das Wesentliche in 20 Sek.• Forscher des ifak haben ein

Verfahren zur Erzeugung von lokal begrenzten Vibra-tionen entwickelt

• wenige Akustik-Wandler reichen für das Verfahren

• Randbedingungen lassen derzeit nur große Vibrati-onsflächen zu

• Verfahren wurde mit Protoyp und Feldstudie mit Probanden validiert

• Umsetzung mit großen Schaltflächen bereits möglich

Auf die Schnelle


zintechnik, Werkstoffprüfung oder Lokalisierung von Fingerberührungen auf Oberflächen erfolgreich

zum Einsatz. Das Verfahren ermöglicht bereits mit wenigen elektroakustischen

Wandlern die Realisierung fühlbarer lokal begrenzter Oberflächenauslenkungen durch Über-

lagerung vibroakustischer Wellen. Die Refokussie-rung basiert auf der Umkehrbarkeit akustischer Wel-len zwischen zwei festen Sende- und Empfangspunk-ten in linearen isotropen, schwach dämpfenden Medi-en.

Die ideale Replikation eines Quellsignals über die Zeitumkehr erfordert einen sogenannten idealen Zeit-umkehrspiegel. Dieser Spiegel besteht aus unendlich vielen Empfängern, die die Schallquelle vollständig umschließen und das gesamte akustische Feld auf-zeichnen. Die zeitliche Inversion jedes dieser Emp-fangssignale und deren synchrone Aussendung wür-de zu einer konstruktiven örtlichen und zeitlichen Interferenz und Replikation des gesendeten Origi-nalsignals im Punkt der ursprünglichen Quelle füh-ren.

Vom idealen zum realen ZeitumkehrspiegelAuf abgeschlossenen Systemen wie Platten lässt sich ein Zeitumkehrspiegel auch mit einer reduzierten Anzahl von Empfangspunkten realisieren. Voraus-setzung hierfür ist eine gering dämpfende Platte. In diesem Fall würden (nach bestimmter Zeit) in Folge der Mehrfachreflexionen an den Plattenrändern einer sich auf der Platte ausbreitenden Welle die Messpunk-te sämtliche Signalpfade und -anteile enthalten.

Beispielanwendung für haptische Einga-begeräte

Oberflächenauslen-kung in einem Punkt: Prinzip einer vibro-haptischen Interakti-on in einem Fokus-punkt auf einer Platte durch zeitliche und örtliche Überlage-rung elastischer Wel-len – ausgehend von einer reduzierten An-zahl von Schallwand-lern.

Halle 9, Stand D68

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Durch Dämpfungs- und Abstrahlungseffekte sowie den Verlusten in den elektro-akustischen Wandlern selbst, ist dieser Zeitumkehrspiegel nicht ideal reali-sierbar. Dennoch hat der zweite Ansatz das Potenzi-al, technisch umsetzbar zu sein.

Verschiedene Faktoren erschweren derzeit die Umsetzung des Verfahrens. Unter anderem ist das die physikalische Wellenlänge, welche die minimale Ausdehnung des vibrierenden Bereichs begrenzt. Typischerweise bestehen berührungsempfindliche Systeme aus Glas oder Kunststoff mit Plattendicken von wenigen Millimetern. Aufgrund der Vielzahl von elastischen Wellenmoden, die auf diesen Platten aus-breitungsfähig sind, ist es zudem für die Auslegung eines haptischen Systems auf das Empfindlichkeits-maximum der Finger essenziell, eine geeignete Wel-lenform anzuregen, wenn möglich monomodal im Bereich der Fühlschwellen. Als weitere Hürde erweist sich die effiziente Einprägung der notwendigen elas-tischen Energie zur Erzeugung einer Oberflächen-auslenkung mit vertretbarem Aufwand.

Einteilung der am häufigsten vorkom-menden Mechano-Re-zeptoren der Finger: Vater-Pacini-Körper-chen mit einer maxi-malen Sensitivität für Vibrationen senkrecht zur Hautoberfläche ab 5 µm Auslenkung mit einer Frequenz zwi-schen 40 Hz und 300 Hz; Meissner-Zelle zur aktiven Erkennung von Erhebungen (bei Bewegung der Hand) ab 1 µm; Ruffini-Kör-perchen (rechts) zur Erfassung horizonta-ler Auslenkungen ab 0,2 µm.

1x1 der Haptik: Wie Finger fühlenFür die Interaktion einer Person mit einem Eingabe-bildschirm ist die Wahrnehmungsschwelle des Tast-sinns der Finger die wesentliche Größe. Entsprechend der unterschiedlichen Mechano-Rezeptoren der Fin-ger (Druck, Dehnung, Vibration, Berührung) wird zwischen statisch passiver (taktiler) und dynamisch aktiver (haptischer) Wahrnehmung unterschieden.

Bei einer Bewegung des Fingers über eine glatte Oberfläche lassen sich Rauigkeiten beziehungsweise Erhebungen ab etwa 1 µm erfassen. Wohingegen die Wahrnehmungsschwelle für statische, unbewegte Höhenunterschiede mit über 1 mm um ein Vielfaches höher liegt. Folglich ist aus Sicht der benötigten mechanischen Energie für die Umsetzung einer fühl-baren Rückkopplung ein vibrierendes System vorteil-hafter.

Zu den relevanten und am häufigsten vorkommen-den Rezeptoren zählen langsam adaptierende Merkel-Zellen (empfindlich für anhaltende senkrechte Druck-reize), Ruffini-Körperchen (empfindlich für Gewebs-

Wir stellen aus: Hannover Messe Halle 11 Stand C40

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dehnung und Scherung), schnell adaptierende Meis-sner-Körperchen (empfindlich für Berührung und Druckveränderungen bis zu 1 µm) und sehr schnell adaptierende Vater-Pacini-Körperchen (empfindlich für Vibration).

In Summe hängt die haptisch perzeptorische Fühl-schwelle der Finger von der vertikalen und horizon-talen Auslenkung (akustische Energie), der Anregungsfre-quenz (Wellenlänge) und der Form der transienten Auslen-kung (Wiederholfrequenz und Gradient der Auslenkung) ab.

Die auf senkrechte Beschleu-nigungen reagierenden Vater-Pacini-Körperchen weisen ihre höchste Empfindlichkeit bei Vibrationsfrequenzen im Bereich zwischen f = 40 Hz und 300 Hz auf. Die zuge-hörige perzeptorische Schwelle für vertikale Auslen-kungen beginnt bei etwa 5 µm. Zudem ermöglichen Ruffini-Körperchen die Erfassung von transversalen Auslenkungen ab etwa 0,2 µm. Die Meissner-Zellen senken wiederum die Fühlschwelle, wenn der Finger über die Oberfläche bewegt wird.

Ein lokal begrenzte haptische Rückkopplung – bei-spielsweise als Reaktion auf das Berühren einer vir-

tuellen Taste auf dem Touchscreen – müsste demnach durch Auslenkung der Oberfläche über 5 µm mit Wie-derholraten von 300 Hz erfolgen. Die entsprechende Auslenkung lässt sich durch verschiedene elektrody-namische (akustische Körperschallwandler) oder pie-zoelektrische Aktoren mit geringem Aufwand erzeu-gen. Die Herausforderung besteht jedoch darin, die

Vibration lokal auf die Größe der berührten Taste zu begren-zen.

Ausbreitung elastischer Wellen auf DisplaysMit dem Ziel, möglichst wenige akusto-elektrische Wandler außerhalb der haptischen Inter-

aktionsfläche einzusetzen, und vorrangig die Mehr-pfadausbreitung elastischer Wellen für die Fokussie-rung zu nutzen, haben die elastischen und geomet-rischen Eigenschaften des Bildschirms wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Fokuspunkte.

Aus der Vielzahl an Wellenmoden ist vorrangig die asymmetrische Biegewelle (A0-Mode) mit einer aus-reichenden senkrechten Auslenkung und genügend kleinen Wellenlängen im Frequenzbereich f < 300 Hz für das Verfahren nutzbar.

Im Bereich des haptischen Empfindlichkeitsmaxi-mums variiert beim aufgeführten Beispiel die Wel-lenlänge des A0-Modes von 160 bis 290 mm (Wellen-länge). Die halbe Wellenlänge kann an dieser Stelle als Richtwert für die minimal erreichbare laterale Signalbreite (Ausdehnung des Vibrationsfokus) genutzt werden. Wobei die effektiv fühlbare Fokus-breite zusätzlich von der Fühlschwelle und der ein-geprägten Signalenergie abhängt.

Mit steigender Frequenz lässt sich die Fokusgröße wesentlich verringern. Allerdings steigt dann die erforderliche Signalenergie aufgrund der kleineren Oberflächenauslenkung für die höheren Moden und der abnehmenden Fühlempfindlichkeit der Finger

Displaydiagonale und Material beeinflussen Fokus-sierung und Stärke der Vibrationen. Wellenlänge der A0-Mode für verschiede-ne Materialien (links). Darstellung der transienten Wellenform in Relation zur Wellenlänge, Fühlschwelle und effektiver (gefühlter) Ausdehnung des Fokus-bereichs (rechts).

Ausdehnung des Fokusbereiches im Zeitumkehrpunkt für eine Glas- und Acryl-platte gleicher Dimensionen (500 x 500 x 2 mm). Bei Glas ist die Fokusweite fast doppelt so breit.

5 µmvertikale Auslenkung sind

bereits fühlbar.

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(für höhere Frequenzen) proportional. Weiterhin ent-stünden durch die Abstrahlung in Luft akustisch wahrnehmbare Störsignale. Zudem hat die Material-auswahl großen Einfluss auf die Fokusweite: Bei glei-cher Wellenlänge entsteht bei Glas eine nahezu dop-pelte Fokusweite im Vergleich zu Acryl.

Was heute machbar ist: Noch nichts für kleine DisplaysBisherige Studien zeigen: Auf Plattenstrukturen ist die Synthese einer zeitlich und örtlich definierten Auslenkung unter Anwendung der Zeitumkehr von elastischen Wellen möglich. Abhängig von der Sig-nalenergie und dem Plattenmaterial lässt sich der transiente Impuls für den haptisch fühlbaren Bereich von 300 Hz und Auslenkungen von mehr als 5 µm realisieren. Aufgrund der Abhängigkeit von Wellen-länge und lateraler Fokusbreite erscheint die Umset-zung vorrangig für größere Systeme aussichtsreich.

Die Aussage wurde bereits in einem einfachen Messaufbau validiert. Mithilfe von lose mit einer Kunststoffplate gekoppelten Körperschallwandlern lassen sich mit einem Lasertriangulationssensor hin-

AutorenSebastian Wöckel, Hendrik Arndt,Dr.-Ing. Ulrike Steinmann, arbeiten am Institut für Automation und Kommunikation (ifak) in Magdeburg


Bereits ein einfacher Messaufbau mit ei-ner Kunststoffplatte und acht zufällig verteilten Körper-schallwandlern zeigt die Funktion des Ver-fahrens – auch in der Praxis, wie ein Feld-test mit 70 Proban-den belegt.

reichende Messwerte der realen und erwarteten Aus-lenkung zwischen 5 und 20 µm ermitteln. Zudem unterlegt eine bisher nicht veröffentlichte Studie mit rund 70 Personen unterschiedlichen Alters und Geschlechts die ‚blinde‘ Erkennung des Fokus in Abhängigkeit der subjektiven Fühlschwellen am glei-chen Laboraufbau. Folglich erscheint die Realisierung einer robusten und gering störanfälligen haptischen Interaktion auf Grundlage elastischer Wellen für ‚grö-ßere‘ berührungssensitive Bildschirme im industri-ellen Bereich oder an öffentlichen Automaten aus-sichtsreich. (sk)

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TECHNIK + KNOW-HOW Kommunikation 2025


Big Data, Cloud Computing, Industrie 4.0 und das Internet der Dinge intensivieren die Kom-munikation von Objekten jeglicher Ausprä-

gung. Auf die industrielle Anwendung bezogen, ver-langt diese Entwicklung zwangsläufig die Aufrüs-tung der Hardware in den Rechenzentren. Sie bilden künftig die Grundlage für Vernetzung der Geräte und Versorgung mit Daten bis hinunter in alle Bereiche der Automation. Die Hardware im Rechenzentrum muss so ausgelegt sein, dass sie den stetig steigenden Anforderungen hinsichtlich Geschwindigkeit und Bandbreite gerecht wird. Das betrifft Kabel, Steck-verbinder und andere Schnittstellen.

Letztlich werden immer mehr industrielle Anwen-dungen mit dem Rechenzentrum gekoppelt, sodass diese Entwicklung dort ebenfalls Auswirkungen auf die Infrastruktur haben wird. Vor diesem Hintergrund haben die Hochschule Reutlingen, Leoni und Harting 2013 das Verbundprojekt initiiert.

Daten-Turbo für Twisted PairBMBF-Projekt bestätigt Machbarkeit von 100 GBit/s auf Kupferadern

Das Förderprojekt 100G untersucht seit 2013 die Machbarkeit sehr hoher Datenraten über Kupferkabel, konkret: 100 GBit/s. Was im Bereich von LWL schon länger Standard ist, aller-dings zu deutlich höheren Kosten, soll über vier verdrillte Adernpaare aus Kupfer (Twisted Pair) realisiert werden. Harting, Leoni und das Reutlingen Research Institute (RRI) haben die Grundlagen für Kabel und Steckverbinder erarbeitet. Autoren: Yvan Engels, Prof. Dr. Albrecht Oehler, Rainer Schmidt

100G als wirtschaftlich sinnvoller TechnologiesprungIm Rahmen des Projekts soll aufgezeigt werden, dass eine Erhöhung der Datenraten auf 100G über verdrill-te Doppeladern theoretisch und künftig technisch möglich sowie wirtschaftlich sinnvoll ist. Die zu erstel-lenden Anforderungen bedeuten eine signifikante Verbesserung der Eigenschaften von Kabeln und Steckverbindern.

Weiterhin soll bei der ISO/IEC JTC 1/SC 25 ein neues Projekt (NWIP: New Work Item Proposal) zum Thema 100 GBit/s über verdrillte Doppeladern initiiert werden, um eine internationale Richtlinie zu erarbei-ten. Dafür soll ein erster Entwurf erstellt werden.

Die Erhöhung der Datenrate über symmetrische Kupferkabel von derzeit 10 GBit/s auf zunächst 40 GBit/s und schließlich 100 GBit/s stellen jeweils enorme Technologiesprünge dar. Die Erhöhung der Datenrate um den Faktor 4 (aktuell) beziehungswei-

Das Wesentliche in 20 Sek.• leistungsfähigeNetzwerkver-

kabelungistdieVorausset-zungfürBigDataundIndustrie4.0

• Ethernetmit10G-Übertra-gungstößtheuteschonanGrenzen

• 40G,50Gund100GmüsseninabsehbarerZeitrealisiertwerden

• 100G-ÜbertragungübervierPaareeinessymmetrischenKupferkanalsistmachbarundwirtschaftlichsinnvoll

• CodierungsverfahrenPAM32istnotwendig

• BestehendeKabel-undSteck-verbinderlassensichmitvertretbaremAufwandinRichtung2,5bis3GHzertüchtigen.

Auf die Schnelle


Halle 11, Stand C13

100 GBit/s über symmetrische Kupfer-adern – das ist das Ziel des 2013 gestar-teten Forschungsprojekts.

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ting Wo immer mehr Prozesse automatisiert werden, muss auch die Technik dahinter automatisch gut sein. So wie die Verbindungs-

lösungen von Lapp. Für Steuerungstechnik und industrielle Netzwerktechnik, Bustechnik und Lichtwellenleiter, vom Office-Bereich bis in die Sensor-/Aktor-Ebene: Lapp bietet heute schon komplette Lösungen für die intelligente Fabrik von morgen. www.lappkabel.de

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HANNOVER MESSE25.–29. April 2016, Halle 11, Stand C03

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se 10 bedeutet eine Vervielfachung der Anforderungen an die hochfrequenztechnischen Übertragungsei-genschaften.

Erst simulieren, dann probierenUm Aussagen über die technische Machbarkeit einer 100G-Übertragung über symmetrische Kupferverka-belung zu erhalten, wurde die Aufgabenstellung auf die wesentlichen Kriterien konzentriert: Die Über-tragung von 25 GBit/s über ein Aderpaar nebst Steck-verbinder (4 x 25G = 100G).

Die Einzelkomponenten wurden mathematisch beschrieben. Diese Matrizen lassen sich mittels Mes-sungen auf ihre Richtigkeit in der Praxis hin überprü-fen. Anschließend kann man die mathematisch beschriebenen Einzelkomponenten zu einem Gesamt-Übertragungskanal zusammensetzen. So ist es mög-lich, Grenzwerte zum Beispiel hinsichtlich der Band-breite (in GHz), des Nah-Nebensprechens (NEXT in dB) oder der Leitungslängen (in m) zu simulieren beziehungsweise vorauszusagen. Über diesen Ansatz wurden die notwendigen Schritte zur Untersuchung eines 100G-Kanals definiert.

Ausgehend vom Platine/Platine-Kanal wurde der passive Übertragungskanal der Verkabelung (ISO/

IEC-Channel) definiert und mittels M-Matrix-Daten vollständig mathematisch beschrieben.

Um die M-Matrizen letztlich mit Werten füllen zu können, müssen die übertragungstechnischen Eigen-schaften der Einzelkomponenten bekannt sein. Dazu wurden verschiedene Messreihen für Kabel und Ver-binder aufgestellt. Parallel dazu wurden die Messauf-bauten mit Anschlusseinheiten, Equalizern und Prüf-lingen entwickelt, getestet, beschrieben und auf ihre Einsatzfähigkeit und Genauigkeit bei Bandbreiten bis 2,5 GHz überprüft.

Prüfaufbau in der Hochschule Reutlin-gen, mit dem die theoretisch realisier-baren Überragungs-raten nachgewiesen wurden.

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HANNOVER MESSE25.–29. April 2016, Halle 11, Stand C03





Autoren Rainer Schmidt ist als BDM (Business Development Manager Industrial Cabling) für Industrieverkabelung bei Harting in Espelkamp tätig und arbeitet in einer Reihe nationaler und internationa-ler Standardisierungsgremien mit.

Prof. Dr. Albrecht Oehlerist Inhaber des Lehrstuhls für Informations- und Kommunika-tionstechnik an der Hochschule Reutlingen.

Yvan Engelsarbeitet im Strategic Market Development/Standardisation der Business Unit Infrastructure & Datacom von Leoni.


mittels eines mobilen Testgerätes bis 2 GHz gemessen.Weitere Untersuchungen vereinfachter 30 m langer

Kanäle mittels Labormesstechnik lieferten dann auch zusätzliche Parameter wie Insertion Loss (IL) und Group Delay bis 3 GHz und das für mehrere Paare gleichzeitig. Alle Ergebnisse unterstützen die Aussa-ge: 100G-Übertragung über vier Paare eines symme-trischen Kupferkanals ist machbar.

Umsetzung der ErkenntnisseIn abschließenden Tests wurde der real aufgebaute 30-m-Übertragungskanal mit Nutzsignalen belastet. Dadurch sollte herausgefunden werden, welches Codierungsverfahren für die Übertragung von 100 GBit/s am sinnvollsten ist. Wie bei den anderen Tests wurde wieder mit der Betrachtung eines Adern-paares – also 25 GBit/s Übertragungsrate – begonnen. Dabei wurden geordnete Bitfolgen und ungeordnete, stochastische Bitfolgen mittels PAM 16- und PAM 32-Codierung über den Testaufbau geleitet. Die Aus-wertung ergab, dass zur sicheren Datenübertragung von 100G über einen symmetrischen Kupferkanal das Codierungsverfahren PAM 32 anzuwenden ist.

Das Verbundprojekt 100G hat die technische Mach-barkeit der Übertragung von 100-GBit/s-Ethernet über symmetrische Kupferverkabelungssysteme nach-gewiesen. Der Aufwand in die Verbesserung beste-hender Kabel- und Steckverbinder zur Ertüchtigung in Richtung 2,5-GHz-Übertragung ist überschaubar, sodass auch die Wirtschaftlichkeit einer solchen Lösung gegeben ist. Somit ist der Entwicklung der nächsten Generation High-Speed-Kupferverkabe-lungen für den Ausbau der Netzwerkinfrastruktur vom Rechenzentrum bis zur Industrie 4.0 der Boden bereitet.

Im nächsten Schritt sind die Beschreibung der not-wendigen Protokolle bei der IEEE 802.3 und der dazu erforderlichen Verkabelung in der ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 anzuregen. (sk)

Um die Stabilität und Richtigkeit der Messergeb-nisse bewerten zu können, wurden immer wieder Round-Robin-Tests durchgeführt, bei denen vorbe-reitete Prüflinge – in diesem Fall war es der Prototyp eines 2,5-GHz-Kupferkabels – von allen drei Partnern in ihren Laboren mit ihrer jeweiligen Messtechnik den gleichen Prüfungen unterzogen wurden. Am Ende der Testreihen lagen belastbare Werte für Kabel und Steckverbinder über einen Frequenzbereich bis 2,5 GHz vor.

Kabel- und Steckverbinder im Messlabor Die Untersuchungsergebnisse der verschiedenen Kabel-Prototypen haben zur stetigen Verbesserung des Designs der Kabelkonstruktion geführt. Ein fina-ler Prototyp (Vorserien-Status) erfüllt alle wesentli-chen übertragungstechnischen Parameter weitgehend zufriedenstellend. Dabei wurde gegen eine angenom-mene Grenzkurve geprüft, die als notwendig für die 25-GBit/s-Übertragung über ein Adernpaar ermittelt

wurde. Bei der Untersuchung des Übertragungsverhaltens der Steckverbinder wurde auf bestehende Steckverbinder-Typen zurückgegriffen. Dabei bestätigte sich, dass je besser die separate Schirmung der einzelnen Kontaktpaare kon-

struktiv ausgeführt ist, umso mehr verbesserte sich auch das Übertragungsverhalten bei hohen Frequen-zen und großen Bandbreiten.

Die belastbaren Testergebnisse der einzelnen Kom-ponenten wurden im Channel-Model zusammenge-führt. Die mathematischen Untersuchungen ließen den Schluss zu, dass eine Übertragung von 25 GBit/s über ein Adernpaar von 30 m Länge mit Bandbreiten um 2,5 GHz möglich ist.

Um die Gültigkeit dieser Aussage zu untermauern, wurden Kanalmessungen durchgeführt. Dabei wur-de der 30-m-Übertragungskanal mit 26m Kabel und je 2 m langen, konfektionierten Kabeln (Patchcords)

Der Steckverbinder M12 x-codiert ist ge-eignet für künftige 100G-Lösungen.

Wenn 25 GBit/s über zwei Adern klappt,

dann gehen auch 100G über Ethernetkabel.




BildverarbeitungHochauflösende Objektive für USB-3.0-Industriekameras

KommunikationLeistungsstarkes COM-Ex-press-Modul TQ-Systems : Das COM-Express-Basic-Modul (Ty-pe 6) TQMx60EB unterstützt Core-i3-, -i5- und -i7-Prozessoren (dual- und quad-core) der 6000E-Serie mit bis zu 3,5 GHz und 8 MB Cache. Zusätzlich sind Varianten mit Xeon-quad-core-Prozessoren der E3-1500-v5-Familie für den Hig-hend-Embedded-Computing-Bereich erhältlich. Ausgestattet mit leistungsfähigem Grafikkern HD 530 bzw. HD P530 und bis zu 32 GB DDR4-Arbeitsspeicher stellt das Board ausreichend Ressourcen und Systemleistung für anspruchs-volle Anwendungen in den Bereichen Medizin, Gaming, Bildverarbeitung, Automatisierung, Si-mulation und Datenanalyse bereit. Insgesamt 24 PCIe-Lanes (Gen3), viermal USB 3.0 und acht-mal USB 2.0, Gigabit Ethernet sowie viermal SA-TA (6 Gb/s) ermöglichen eine extrem hohe Da-tenbandbreite zum Mainboard und zur Außen-welt. TPM 1.2/2.0 und verschiedene integrierte Sicherheitsfunktionen decken auch kritische Anforderungen ab. Der Board-Controller sorgt für hohe Systemstabilität und stellt die Legacy-Schnittstellen und GPIOs zur Verfügung. Die in-tegrierte Flexi-CFG-Funktion macht eine indivi-duelle Anpassung und Erweiterung möglich.

IT-SicherheitSoftwarelösung sichert eingebettete Systeme Fraunhofer SIT : Die Softwareplattform für TPM 2.0 schützt Systeme vor unerlaubten Manipula-tionen, basiert auf offenen Standards und bietet Flexibilität beim Umsetzen von IT-Sicherheitsar-chitekturen: etwa für Produktionssysteme und Fahrzeuge. Hersteller können TPM-Sicherheits-module direkt in Steuergeräte einbauen, und zwar als dedizierten Hardwarechip, Firmwa-remodul oder System-on-Chip. Die Module dienen als Vertrauensanker und sind sicherer Speicher der kryptografischen Schlüssel sowie Ausführungsumgebung für alle sicherheitsrele-vanten Operationen. Auch die Softwareplatt-form ist anwendungsspezifisch anpassbar. Sie kann Angriffe erkennen und gibt Schlüssel nur dann frei, wenn die eingebetteten Systeme in einem vertrauenswürdigen Zustand sind. Au-ßerdem kommuniziert die Plattform mit der Hardware und ermöglicht die Einbettung der bereitgestellten Sicherheitsfunktionen in die Hauptaufgaben des Steuergeräts. Durch den offenen TPM-Standard können Fahrzeugher-steller einfache Standards und darauf aufbau-ende Anwendungen eigenständig umsetzen.

bei Risikobeurteilungen

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zen. Dabei kann es anwendungsabhängig zu minimaler Randabschattung im Bild kommen, was die Gesamtqualität aber nicht wesentlich beeinflusst.


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TECHNIK + KNOW-HOW Leitungen

UL-Zulassung allein reicht nichtLeitungen für Nordamerika

Nordamerika ist ein wichtiger Absatzmarkt für den deutschen Maschinen- und Anlagenbau, erfordert aber eine UL-Zulassung der Maschinen. Doch UL ist nicht gleich UL. Um die richtigen Leitungen sowie eine treffende Zulassungsart bei der Maschinenkonstruktion auszuwählen, gilt es, die Unterschiede zu kennen. Autorin: Angela Struck

Das Wesentliche in 20 Sek.• UL-ZulassungerleichtertZu-

trittindennordamerikani-schenMarkt

• zweiZulassungsarten:NormUL-ListedundPrüfsiegelUL-Recognized,diebeideVor-undNachteilehaben

Auf die Schnelle


Eine Maschine kann entweder als Ganzes durch die unab-hängige Organisation Underwriters Laboratories (UL) geprüft sein oder ihre Einzelkomponenten tragen eine

UL-Kennzeichnung – im Allgemeinen führt Letzteres zu einer schnelleren Abnahme. Eine UL-Zulassung erleichtert daher den Eintritt in den kanadischen und US-amerikanischen Markt. Jedoch gibt es große Unterschiede in den einzelnen Zulassungs-arten sowie deren Behandlung durch die Prüfer. Das setzt gewis-se Kenntnisse zum Thema UL voraus: „Unsere Kunden fordern oft eine UL-Zulassung, ohne die Inhalte sowie Vor- und Nach-teile der einzelnen Zulassungsarten zu kennen“, erklärt Horst Messerer, Produktmanager Daten-, Netzwerk- und Bustechnik bei Helukabel in Hemmingen.

Messerer nennt ein typisches Beispiel: Ein Maschinenbauer stellt in einer Fabrikhalle mehrere Maschinen auf. Diese werden mit einer Schleppkettenleitung mit PUR-Mantel verkabelt, die die Zulassung UL-Recognized AWM Style oder UL-Listed CMX besitzt. PUR ist ein hervorragender Werkstoff für permanent bewegte Leitungen mit langer Standzeit und langer Lebensdau-er. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung ist das Mate-rial aber nicht hoch flammwidrig. Für die Verkabelung innerhalb der Maschine eignet sich das Kabel, nicht aber sobald man die einzelnen Maschinen miteinander verbindet. Liegen die Leitun-gen beispielsweise am Boden in Kabelschächten oder sind über Kabeltragschienen verlegt, ergibt sich folgendes Problem: Dann fällt die Verlegeart unter die Gebäudeverkabelung (CM/CMG), die einen Bündelbrandtest erfüllen muss. Und bei der sogenann-ten Pritschenverlegung verlangen die Amerikaner eine hohe Flammwidrigkeit. Der prüfende Brandinspektor wird somit die Verkabelung in der Maschine abnehmen, nicht aber die Verka-belung zwischen den Maschinen. Die Konsequenz: Der Maschi-nenbauer muss das verbaute Kabel komplett oder teilweise aus-bauen und beispielsweise durch eine Version mit PVC-Mantel und UL-Listed CMG ersetzen.

UL-Listed Norm und UL-RecognizedGrundsätzlich gibt es zwei UL-Zulassungsarten: die UL-Listed Norm und das Prüfsiegel UL-Recognized. „UL-Listed-Normin-halte sind allgemein bekannt. Damit genießt die Norm für die Verkabelung in Gebäuden, von Werksausrüstung und Feldver-kabelung der Maschinen und Anlagen eine höhere Akzeptanz bei den Prüfern“, erklärt Messerer. „Der Prüfer hat die ständig wiederkehrenden Normen sogar meist im Kopf und kann so eine schnellere Entscheidung bei der Abnahme treffen.“ Somit spart der Maschinen- und Anlagenbauer mit UL-Listed-Komponenten Zeit und zahlt geringere Prüf- und Abnahmekosten.

Hinter UL-Recognized verbergen sich dagegen hunderte AWM Styles (Appliance Wiring Material), die unter der sogenannten Yellow Card (Ausweis von UL, der die vorhandenen AWM Styles eines Herstellers ausweist) zu finden sind – vergleichbar mit der VDE-Registernummer. Die Vergabe der Zulassung erfolgt so:

Maschinen- und Anlagenbauer, die für den nordamerikani-schen Markt produzieren, sollten die verschiedenen UL-Zu-lassungsarten im Blick haben.

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Maschinenbauer reichen ein Produkt für die Maschinen- oder Geräteverdrahtung mit Angaben zur Applikation, beispielswei-se bezüglich Spannungsebene, Flammwidrigkeit oder Tempera-turbereich, bei UL ein. Die Behörde prüft das Produkt und erteilt, wenn die Parameter passen, einen vorhandenen AWM Style. Ist das nicht der Fall, erlässt sie einen neuen AWM Style. Aufgrund der hohen Menge der AWM Styles, weiß der Prüfer nicht auf Anhieb, welche Klassifizierungen sich jeweils dahinter verbergen. Er muss sich also einlesen, was bei 50 bis 80 verschiedenen Kabeln pro Maschine aufwendig werden kann. Gegebenenfalls stößt er auf ein Kriterium, das die Abnahme verhindert. Der Kunde muss dann umrüsten und erneut eine Zulassung erwirken.

Norm als erstes beachten„Einkäufer oder Techniker sollten sich immer zuerst für die Norm entscheiden, weil die Norm auf dem Kabel einfacher zu prüfen

ist und die Abnahme schneller erfolgt“, rät Messerer. Erst wenn Mitarbeiter hier nicht fündig werden, rät der Experte, sich bei den AWM Styles umzuschauen. „Mit einem Produkt nach Norm haben Mitarbeiter den Prüfer auf ihrer Seite, weil sie ihm quasi die AWM-Recherche ersparen“, so Messerer. AWM Styles haben aber auch Vorteile. Sie sind auf die Anwendung zugeschnitten, denn nicht alle Applikationen lassen sich in die UL-Norm pres-sen. Eine Holzbearbeitungsmaschine stellt andere Anforderun-gen an die Verkabelung als eine metallverarbeitende Maschine oder etwa die Mechanik von Robotern.

„Unsere Kunden sind sich oft gar nicht darüber im Klaren, welche Anforderungen ihre Applikation eigentlich stellt und wie die Installationsmöglichkeiten in Nordamerika bei den unter-schiedlichen Anbietern aussehen“, gibt der Kabelspezialist zu bedenken. Dies könne sich sogar von Bundesstaat zu Bundesstaat unterscheiden. Er rät, dass sich Einkäufer und Techniker mit der UL-Thematik befassen und die Applikation mit den Installateu-ren besprechen.

Wie aber findet man die richtige Leitung? Eine Schleppket-tenleitung soll beispielsweise in UL ausgeführt werden. Dafür kommen standardmäßig zwei Qualitäten infrage: PUR und PVC. Die PVC-Qualität kann als CM oder CMG Listed ausgeführt sein – die PUR-Variante lässt sich in einen AWM Style oder als CMX Listed ausführen. Letztere Version erfüllt aber nur den Einzel-kabelbrandtest, brandtechnisch ergibt sich also kein Vorteil. Während der Prüfer bei der CMX-Norm sofort die relativ schwa-che Brandprüfung kennt, muss er beim AWM Style nachschau-en. Kommt nun die CMG-Schleppkettenleitung mit PVC-Man-tel zum Einsatz, wird diese Leitung in der Kette zwar nicht so lange halten wie die PUR-Leitung. Das Kabel lässt sich dafür aber auch in der Pritsche verlegen, was der Prüfer abnehmen wird.

Nordamerikanisch-europäische DivergenzDie europäischen und nordamerikanischen Zulassungen sind nicht konform, weil einige Betrachtungsweisen historisch gewachsen sind. Bei den europäischen Zulassungen achten die Prüfer etwa an erster Stelle verstärkt auf die Inhaltsstoffe, wie den Anteil an risikoreichen Weichmachern oder Bleifreiheit (RohS oder Reach). Kabel, die in Gebäuden verlegt werden, müssen halogenfrei und/oder eine geringe Rauchdichte beziehungswei-se Toxizität vorweisen. Bei den amerikanischen Zertifizierungen steht dagegen die Flammwidrigkeit an erster Stelle, nicht jedoch welche Brand- und toxischen Gase oder Rauch bei einem Brand entstehen. Trotz extrem flammwidriger Kabel können aufgrund schädlicher Inhaltsstoffe laut Messerer aber auch in Amerika Brände nicht minder vermieden werden als bei den europäischen Lösungen. (mns)

UL-Listed bei Datenleitungen

Datenleitungen werden in der Norm UL444 beschrieben. Je nach Anwendungsfall und Flammwidrigkeit gibt es in den einzelnen Kapiteln die Normzuordnung CMP, CMR, CM, CMG und CMX nach den jeweiligen Kriterien für Datenleitungen. Kabel mit einem PE-Mantel für Außen- oder Erdverlegung haben keine Flammwidrigkeit und daher auch keine UL-Zertifizierung. PUR kann in der Flammwid-rigkeit niemals einen Bündelbrandtest erfüllen, jedoch verfügt das Material über eine große Bandbreite an chemischen und mechani-schen Resistenzen. In der Kettenanwendung bietet die Leitung im Vergleich zu PVC-basierenden Werkstoffen grundsätzlich eine höhe-re Lebensdauer.

Leitungen in PVC-Ausführung

Für diverse PVC-Ausführungen bietet Helukabel Leitungen nach CM oder CMG UL-Listed (Bündelbrandtest) aber auch AWM Style UL-Recognized (vertikaler oder horizontaler Einzelbrandtest). Dasselbe gilt für FRNC-Ausführungen (Flame Retardant Non-Corrosi-ve). Für die PUR-Ausführungen stehen CMX UL-Listed oder UL-Recog-nized zur Verfügung. Beide sind nur mit vertikalem oder horizonta-lem Einzelbrandtest möglich.

Autorin Angela Struck ist freie Journalistin.


[1] Nach UL-Listed CMG zertifiziertes Profinetkabel.[2] Übersicht über die UL-Listed-Typen.

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Branchenexperten schätzen, dass in der Region Asien-Pazifik bis zum Jahr 2030 eine Solarleistung von

420 GW installiert sein wird. Besonders stark ist das Wachstum in China und Japan. Aber auch in Ländern wie Indien, Korea, Thailand und den Philippinen wird der Markt für Photovoltaikanlagen immer wichtiger.

In Gegenden, in denen es immer wieder zu schweren Regenfällen und Über-schwemmungen kommt, sind die Einsatz-anforderungen an die Technik und ihr Zubehör besonders hoch. Sind die Leitun-gen der Photovoltaikanlagen unterirdisch in Schutzrohren verlegt, besteht das Risi-ko, dass Regenwasser in die Rohre ein-

dringt und nicht wieder abfließt. Die Lei-tungen liegen dann über Monate perma-nent unter Wasser. Mit Photovoltaiklei-tungen, die nicht dafür ausgelegt sind, war das ungeschützt bisher nicht möglich. Für solche Fälle haben die Wissenschaftler des Leitungsherstellers Lapp eine Lösung ent-wickelt. „Herausgekommen ist die erste dauerhaft wasserdichte Solarleitung Ölflex Solar“, erläutert Bernd Leushake, Manager Renewable Energy für die Region Asien-Pazifik bei der Lapp Holding Asia.

Bei Standard-Solarleitungen, die nicht für Anwendungen unter Wasser konzipiert

Der Taucher unter den SolarleitungenDauerhaft wasserdicht

Während die Dynamik beim Bau von Photovoltaikanlagen in Deutschland massiv abgenommen hat, ist im asiatisch-pazifischen Raum ein rasantes Wachstum erkennbar. In Gegenden, wo es häufig regnet oder zu Überschwemmungen kommt, müssen die verlegten Leitungen langanhaltende Nässe abkönnen. Eine wasserdichte Solarleitung packt dies für mindestens 25 Jahre.

Das Wesentliche in 20 Sek.• strahlenvernetzte,wasser-

dichteLeitungfürdenEinsatzbeiPhotovoltaikanlagen

• Lebensdauermind.25Jahre• konstanterDurchgangs

widerstand• weitereEinsatzgebiete:z.B.

SchienenundSchiffsverkehr

Auf die Schnelle


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Für eine Solaranlage in der Provinz Kanchanaburi, Thailand, wurden 192 km wasserdichte Solarleitungen verlegt.

Mitarbeiter installieren in Thailand die was-serdichten Solarleitungen.

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sind, kann sich der Isolationswiderstand verringern, was die Gefahr von Kurz-schlüssen erhöht. Der Ölflex Solar XLR WP macht permanente Nässe dagegen nichts aus. Ihren ersten großen Einsatz hat sie in der Provinz Kanchanaburi in Thai-land, wo die Firma Ensys in einer Anlage mit einer Leistung von 18 MWp 192 km der wasserdichten Solarleitung im Auftrag des Betreibers Conservation of Energy ver-legte. Zuvor führten die Experten in einem Versuchsfeld über einen Zeitraum von einem Jahr alle drei Monate Isolations-widerstandsmessungen durch, um die Standfestigkeit der Leitung zu überprüfen. „Die gemessenen Werte lagen jedes Mal konstant bei 11 GΩ“, bestätigt Leushake. „Die neue wasserdichte Leitung ist die perfekte Lösung für Solaranlagen in Gebieten mit einem hohen Risiko von Überschwemmungen.“

Durch Strahlenvernetzung zum ‚Superkunststoff‘Die Ölflex Solar ist eine strahlenvernetzte Solarleitung (Typ PV1-F gemäß TÜV 2PfG 1169/08.07) für den langlebigen, witte-rungsbeständigen Einsatz in Photovolta-ikanlagen. „Durch ihr Leitungsdesign und einen konstanten Durchgangswiderstand funktioniert sie auch nach 25 Jahren im Wasser noch zuverlässig“, erklärt Vorada Serios , Vertriebsingenieurin bei JJ-Lapp infoDIREKT 794iee0416

Cable, ein Joint-Venture-Unternehmen von Lapp und Jebsen&Jessen in Thailand. Aktu-ell läuft außerdem die Zertifizierung nach der DIN-Norm EN 50618, die Leitungen für höhere Anforderungen an die Betriebs-spannung mit 1,5 kV beschreibt.

Lapp fertigt die wasserdichte Solarleitung in Korea, wo das Unternehmen im Jahr 2014 die erste eigene Elektronenstrahlvernet-zungsanlage in Betrieb genommen hat. Durch die Energie der eingesetzten Strah-lung, die im Kunststoff absorbiert wird, bilden sich bei der Elektronenstrahlvernet-zung Radikale. Diese reagieren chemisch miteinander und stellen eine Verbindung zwischen den Molekülketten her, wodurch sich die mechanischen und chemischen Eigenschaften verbessern. Kunststoffe wie Polyethylen oder Polyamid werden mithil-fe der Technologie zu hochleistungsfähigen Polymeren, die bei hohen Gebrauchstem-peraturen eine bessere Wärmeformbestän-digkeit aufweisen. Außerdem verbessern sich Verschleiß- und Abriebfestigkeit, Rück-stelleigenschaften und Beständigkeit gegenüber Lösungs- und Reinigungsmit-teln oder anderen Betriebsstoffen. Strah-lenvernetzte Kabel eignen sich daher für den Einsatz in der Photovoltaik, im Schie-nenverkehr, in Schiffen und in besonders heißen Umgebungen. (mns)

[1] In der Strahlenvernetzungsanla-ge im koreanischen Werk von Lapp werden ‚gewöhnliche‘ Kunststoffe der Leitungen zu hochleistungsfä-higen Polymeren.

[2] Die Leitung Ölflex Solar eignet sich speziell für Photovoltaikanla-gen, die in Gebieten liegen, wo es häufig regnet oder zu Über-schwemmungen kommt.1

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Nachgefragt be i berNd Leushake

Herr Leushake, welche Anforderungen muss eine Solarleitung auf

die Leistung bezogen erfüllen?

Eine Solarleitung ist nicht einfach nur ein Kabel. Die Leitung ist ein wichtiger Bestandteil der gesamten Anlage, die über Jahr-zehnte dauerhaft vielfältigen Belastungen wie UV-Strahlung, Hitze, Kälte, Witterungseinflüssen, Luftschadstoffen, Bakterien und Pilzen ausgesetzt ist. Die Industrie erwartet eine Gebrauchs-dauer von 25 Jahren. Gleichzeitig müssen Leitungen unter ande-rem definierte Anforderungen an den Brandschutz erfüllen.Die Strahlenvernetzung von Kunststoffen ist nicht neu, warum

brachte Lapp erst 2015 eine Leitung mit diesem Verfahren auf den

Markt?

Strahlenvernetzung wenden wir schon seit Jahren an, um die lange Lebensdauer unserer Leitungen auch unter schwierigen Umweltbedingungen zu ermöglichen. Die Strahlenvernetzung steht nicht in direktem Zusammenhang mit der Wasserdichtig-keit der Leitung. Mit der Ölflex Solar haben wir, wenn Sie mir den Vergleich erlauben, nun sozusagen einen Sportwagen unter den Solarleitungen entwickelt. Sie bietet neben den normativen Vorgaben auch einiges an Extras, vor allem eben die Wasserdich-tigkeit, aber auch eine erhöhte Verschleiß- und Abriebfestigkeit. Diese Entwicklung war recht aufwendig und brauchte ihre Zeit, auch um die langwierigen Prüfungsprozeduren zu absolvieren.Wie kostenintensiv ist das Verfahren der Elektronenstrahlvernet-

zung im Vergleich zu anderen?

Die Vernetzung mit Elektronenstrahlen verleiht gewöhnlichen Kunststoffen die Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen, sodass sie auch unter Bedingungen eingesetzt werden können, für die sie normalerweise nicht geeignet sind. Das Verfahren stellt somit eine Alternative zu der Verwendung teurer Spezialkunst-stoffe dar. Da die Strahlenvernetzung zudem unabhängig von der eigentlichen Herstellung der Leitung erfolgt, kann der ursprüngliche Fertigungsprozess beibehalten werden. Generell kann man sagen, dass selbst unter Berücksichtigung aller Kosten für die Vernetzung das Endprodukt immer noch günstiger ist als bei der Verwendung von Hochleistungsmaterialien. Bei unserer WP-Variante ist es allerdings etwas komplexer. Auch hier nutzen wir die Elektronenstrahlvernetzung. Um aber den zusätzlichen Nutzen der Wasserdichtigkeit zu erzielen, müssen wir zusätzliche Maßnahmen treffen, die sich auf die Fertigungskosten auswir-ken.Können Sie sagen, was das für Maßnahmen sind?

Das würde sicher auch andere Kabelhersteller interessieren, des-wegen kann ich dazu leider keine Details nennen.Warum sollte ein Solaranlagen-Errichter einen höheren Preis zah-

len, Standardleitungen halten doch bis nach der Gewährleistung?

Der bei der Investitionsrechnung großer Solaranlagen betrach-tete Zeitraum geht mit mindestens 25 Jahren weit über die Dau-er der eigentlichen Gewährleistung hinaus. Daher ist es wichtig, dass die verwendeten Leitungen auch nach Ablauf der Garantie über die gesamte Lebensdauer der Anlage zuverlässig funktio-nieren. Die Mehrkosten für die Solarleitung gegenüber der Stan-dardversion sind zudem vergleichsweise gering. Wenn dem Betreiber oder Errichter einer Anlage bekannt ist, dass die Gefahr

von Überschwemmungen besteht, ist es in jedem Fall sinnvoll, etwas mehr zu investieren. Die direkten und indirekten Kosten, die beim Versagen einer Photovoltaik-Leitung entstehen, sind in jedem Fall höher.Von welcher Lebensdauer ist dann für die wasserdichte Solarlei-

tung auszugehen?

Die wasserdichte Version basiert auf unserer Standardleitung Ölflex Solar XLR-R und ist vom TÜV Rheinland nach 2PfG 1169/08.07 (PV1-F) Bauart zertifiziert. Die erwartete Lebensdau-er beträgt daher mehr als 25 Jahre.Die Leitungen müssen nicht nur Wasser, sondern auch Sonne und

Hitze standhalten. Was kann das durch die Strahlenvernetzung

entstandene Polymer hier erreichen?

Strahlenvernetzung verbessert die thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften technischer Kunststoffe.Hat das Verfahren Auswirkungen auf andere Leitungseigenschaf-

ten?

Bei der Strahlenvernetzung werden die Polymerketten des Kunst-stoffs dreidimensional fest miteinander verkettet. Dadurch wird die Leitung unter anderem biegefester, härter und abriebfester und ist somit etwas steifer als eine Leitung, die zum Beispiel chemisch vernetzt wurde. Der Mindestbiegeradius vom Vierfa-chen des Außendurchmessers der Leitung ist gewissermaßen Industriestandard.In welchen Branchen mit ähnlichen Anforderungen lässt sich die

wasserdichte Leitung noch einsetzen?

Zurzeit ist die Ölflex Solar aufgrund ihrer zweckbestimmten Eigenschaften und Zulassungen nur für den Einsatz in der Pho-tovoltaik vorgesehen. Dies schließt aber nicht aus, dass es in Zukunft auch andere Anwendungsbereiche geben kann.Welche Entwicklungsaufgaben stehen bei Ihnen an?

Wir wollen die Eigenschaften unserer jetzigen XLR WP auch in die neue EU-Norm 50618 umsetzen. Neben dieser Herausforde-rung sind wir dabei, Anschluss- und Leitungstechnologie für die neuen Technologien in der Photovoltaik zu entwickeln. Die orga-nische Photovoltaik ist zum Beispiel ein wichtiges Feld. Dabei arbeiten wir eng mit Instituten und Unternehmen zusammen. (mns)

Bernd Leushake und Vorada Serios in Thailand: Die mit Strahlenvernetzung behandelten Solarleitungen können über 25 Jahre unbeschadet im Wasser liegen.

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Human Machine InterfaceOpen-Frame-Monitor in vielen VariantenICP: Bei der Open-Frame-Monitor-Serie LCD-KIT-F können Anwender zwi-schen 32 Varianten mit DVI-D- und VGA-Anschluss wählen. Die Displaygrö-

ßen reichen von 12,1 über 15 und 17 bis zu 19“. Als Touchscreen stehen ein P-CAP und ein resistiver sowie ein Flat-resistiver Touch zur Auswahl. Bei der Spannungsversorgung ist neben dem 12-V-DC- auch ein 9-bis 36-V-DC-Eingang nachrüstbar. Die gesamte Serie ist aufgrund der maximalen Helligkeit von 600 cd/m², dem Betriebstemperaturbereich

von -20 bis 60 °C sowie der hohen MTBF von 50 000 h für den industriellen Einsatz geeignet. Das auf der Rückseite angebrachte OSD-Keypad und die OSD-Software vereinfachen die Einstellung der Monitore.

Human Machine InterfaceKompakte Bedienpanels in drei VariantenPro-face: Bedienpanels der GP4100-Serie im kompakten Gehäuse bieten einen TFT-LED-4,3“-Wide-Touchscreen mit einer Auflösung von 480 x 272 Bildpunkten. Zur Auswahl stehen drei Modelle, die sich in der Kom-munikationsschnittstelle unterschei-den: RS232, RS422/485 oder Ethernet. Mit dem leistungsstarken Visualisie-rungspaket GP-Pro EX erstellen Anwen-der jede gewünschte Bedienoberfläche. Das Ethernetmodell ermöglicht Ethernetvernetzung bis in die Leitebene. Weitere Funktionen: Schreiben und Lesen von SQL Datenbanken, E-Mail, Fernwartung, Erreichbarkeit über eine Smartphone-App, FTP und Webserver.

Bildverarbeitung3D-ToF-Kamera und EntwicklungstoolkitRauscher: Die Time-of-flight- Kamera (640x480 Pixel) von Basler liefert 2D- und 3D-Daten gleichzeitig in einer Aufnahme, sodass sich die Höhen- und Grau-wertinformation parallel auswer-ten lassen. Das Kamerasystem kommt komplett mit Optik und Beleuchtung, kalibriert auf ca. ±1 cm Genauigkeit. Damit eignet es sich für eine Vielzahl an An-wendungen in den Bereichen Lo-gistik, Robotik, Biometrie und Fa-brikautomation sowie für auto-nome Fahrzeuge.

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Industrial Ethernet: 38 %

2016Marktanteile

TECHNIK + KNOW-HOW Industrielle Kommunikation

Trendreport Kommunikation: Der Markt gerät in BewegungSind IIoT und Industrie 4.0 schon zu spüren?

Ein Spezialist für industrielle Kommunikation gibt Einblicke in die Entwicklung der Markt-anteile der verschiedenen industriellen Netzwerke. Die Einschätzungen von HMS basieren auf den eigenen Verkaufszahlen – rund 500 000 Kommunikationsschnittstellen pro Jahr – sowie verschiedenen Marktstudien. Michael Volz

Das Wesentliche in 20 Sek.• Standard-Feldbusse haben

den Zenit noch lange nicht überschritten.

• 7 % Zuwachs bei Feldbussen in 2016; 30 % bei Industrial Ethernet.

• Industrial Ethernet überholt die Feldbusse erst in einigen Jahren.

• Industrie 4.0 bringt Bewe-gung in den Markt.

• Feldbusvereinigungen suchen Schulterschluß mit OPC UA.

• Time Sensitive Networking – die Unbekannte in der Gleichung.

• Wireless-Netzwerke mausern sich zur Basistechnologie.

Auf die Schnelle

später lesen/weiter empfehlen Mit dem Industrial Internet of

Things (IIoT) und Industrie 4.0 wird die Kommunikations-

schnittstelle zur Schlüsselfunktion: Datenvolumen und -geschwindigkeit steigen rasant, Security spielt eine immer wichtigere Rolle. Zukunftsfähige Auto-matisierungskomponenten müssen daher sowohl die bewährten industriellen Feld-bus- und Industrial-Ethernet-Netzwerke für die Prozessdatenübertragung als auch die TCP/IP-basierten Protokolle der IT-Technik unterstützen. Außerdem werden für die Industrie Wireless-Netzwerke wie Bluetooth und WLAN zunehmend inter-essanter. Als ob das nicht schon genug wäre, rücken mit OPC UA und TSN (Time Sensitive Network) weitere Kommunika-tionsstandards in den Fokus.

Auch wenn die für Anwender nutzbaren Funktionen der einzelnen Bussysteme meist ähnlich sind, haben die Busproto-kolle im Detail wenig gemeinsam. Nach wie vor ist kein einheitlicher Standard in Sicht. Bleibt nur ein Ausweg: Automati-sierungsgeräte und Maschinen mit Mul-tiprotokoll-Schnittstellen.

Zulassungsstatistik: Feldbusse immer noch vorneDie Feldbustechnik ist ausgereift und gera-de deshalb bei Anwendern beliebt. Denn Profibus & Co. sind bewährt, stabil und zuverlässig. Nach Einschätzung von HMS werden 58 % der Neuinstallationen an industriellen Netzwerken auch 2016 noch auf der Basis bewährter Feldbusse reali-

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Feldbus: 58 %

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Feldbus: 58 %

Wireless: 4 %


2016Marktanteile

Kommunikation in 2016: Schätzung von HMS auf Basis der Anzahl neu installierter Knoten im Jahr 2015 in der Fabrikautomation sowie verschiede-ner Marktstudien und eigener Statistiken.

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siert. Mit 17 % am weitesten verbreitet ist Profibus. Feldbusse haben ihren Zenit nach wie vor nicht überschritten und HMS schätzt die Wachstumsrate in 2016 auf rund 7 %. Gegenüber den Vorjahren hat sich das Wachstum bei den Feldbussyste-men jedoch merklich verlangsamt.

Industrial Ethernet ergänzt klassische FeldbusseBei Industrial Ethernet sind seit etwa v ier Jahren deutl iche Zuwächse zu beobachten: der-zeit rund 20 % pro Jahr bei einem Marktanteil von 38 % für alle Ethernet-Systeme. In Bran-chen mit kurzen Innovations-zyklen, zum Beispiel der Auto-mobilindustrie, hat sich Indus-trial Ethernet bereits etabliert und ist für den Bereich Motion Control sowie für Anwendun-gen mit großen Datenmengen prädestiniert. Bei neuen Anla-gen ist Industrial Ethernet die bevorzugte Technologie für die industrielle Kommunikation.

Profinet und Ethernet/IP lie-fern sich ein Kopf-an-Kopf-Rennen, wobei Profinet in Europa und Ethernet/IP in Amerika domi-

niert. Bemerkenswert: Ethernet/IP hat Devicnet mittlerweile überholt. Auch Ethercat ist auf dem Vormarsch und ins-besondere in der Halbleiterindustrie und in Motion-Control-Anwendungen weit verbreitet. Ethercat konnte sich ebenso im Maschinenbau durchsetzen, wo es zuneh-mend CAN-basierte Protokolle ersetzt. Auch Powerlink konnte seinen Markt-anteil im Maschinenbau kontinuierlich

ausbauen. Mit dem Gigabit-Ethernet -basierten CC-Link ist ein asiatisches

Industr ia l-Ethernet-Netzwerk ebenfalls mit im Rennen und kommt vor allem im Umfeld von Mitsubishi-Steuerungen zum Einsatz.

Wireless: Basis für innovative KonzepteIm Umfeld von Industrie 4.0 und dem industriellen Internet der Dinge entstehen neue Maschinen- und Bedienkon-zepte. Deren Grundlage bilden Wireless-Technologien für den drahtlosen Zugang in das Auto-matisierungssystem und zu den verdrahteten Komponenten im industriellen Netzwerk. Damit mausern sich Wireless-Netzwer-

ke von der Sonderlösung für mobi-le oder rotierende Anwendungen zur

Basistechnologie für Datenerfassung, Alarmieren, Bedienen und Beobachten sowie Maschinenwartung.

Noch ist der Anteil der Wireless-Netz-werke in der Fabrikautomation mit 4 % recht überschaubar. Allerdings rechnet HMS mit einem noch schnelleren Wachs-tum als bei Industrial Ethernet: 30 % Zuwachs pro Jahr. Insbesondere Bluetooth sticht heraus. Denn mit Bluetooth 4.0, auch als Bluetooth Low Energy oder Bluetooth Smart bekannt, können sogar batterie-betriebene Sensoren eingebunden wer-den. Die so gewonnenen Sensordaten ermöglichen eine bessere Beurteilung des

Seminar-Reihe

Cyber Security und Safety in der Automation

Wie können Maschinenbauer und System-integratoren ihre Anlagen schützen? Das Seminar der Firmen HMS, Pilz, Belden und dem TÜV skizziert die häufigsten Security-Bedrohungen für industrielle Anlagen und gibt konkrete Handlungsempfehlungen. Die Veranstaltungsreihe findet statt vom 21. bis 30. Juni 2016 in Hannover, Stuttgart, Deggendorf bei München, Dortmund und Chemnitz.

„Klassische Feldbusse sind nach wie vor wichtig. Erst in drei bis fünf Jahren wird Industrial Ethernet die Feldbusse bei der

Zahl neu installierter Knoten überholen.“ Michael Volz

Wer Industrie 4.0 machen will, braucht Daten aus dem Feld, beispielsweise über ein OPC-UA-Gateway als Hutschienenmodul.

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dynamischen Verhaltens und des Materi-alverschleißes der Maschine. Das hilft, Stillstandzeiten zu reduzieren und die Zuverlässigkeit der Anlage zu erhöhen. Ein typisches Indus-trie-4.0-Szenario.

Industrie 4.0: Neue Stan-dards rücken ins BlickfeldDie vierte industrielle Revolution und das industrielle Internet der Dinge (IIoT) stel-len neue Anforderungen an die indus-trielle Kommunikation. Die beabsichtigte Anbindung der Automatisierungssysteme an die ERP-Systeme in privaten oder öffentlichen Clouds rückt das Thema Cyber Security in den Fokus. OPC UA (UA: Unified Architecture) hat geeignete Verschlüsselungstechniken von vorne her-ein berücksichtigt und ist damit prädes-tiniert für den Übergang von der Feld-ebene in die industriellen IT-Systeme und die Cloud.

Während die etablierten Feldbus-Orga-nisationen OPC UA gerne als Ergänzung zu den jeweiligen Echtzeit-Industrial-Ethernet-Systemen positionieren, gibt es in der OPC Foundation konkrete Überle-gungen, den ursprünglich für die Audio- und Video-Übertragung im Ethernet kon-zipierten TSN-Standard (Time Sensitive Networking, IEEE 802.1.xx) auch für die Echtzeitkommunikation in der Automa-tisierungstechnik zu positionieren. Damit würden Profinet, Ethernet/IP & Co. lang-fristig zum Auslaufmodell.

Aktuell ist zu beobachten, dass alle rele-vanten Feldbusorganisationen Koopera-tionen mit der OPC Foundation eingegan-gen sind und sich neue strategische Alli-anzen in einem sich schnell verändernden Umfeld etablieren.

Ausgelöst durch die Industrie-4.0-Initi-ative und die in Entwicklung befindlichen Echtzeit-Erweiterungen in den IEEE-Stan-dardisierungsgremien ist der Markt für industrielle Kommunikation erneut in Bewegung geraten. Derzeit ist es noch zu früh, um konkrete Empfehlungen für Gerätehersteller und Maschinenbauer abgeben zu können. Nur eins ist sicher: die Vielfalt der industriellen Netzwerke bleibt nicht nur, sie nimmt weiter zu. (sk)

AutorMichael Volzist Geschäftsführer der HMS Industrial Networks GmbH in Karlsruhe.

Wird Time Sensitive Networking die Industrial-Ethernet-Systeme auf der Steuerungsebene verdrän-gen oder sich als zusätzlicher Standard darüber etablieren?

OPC UA lässt sich auch als Embedded-Modul in Automatisierungsgeräte integrieren.

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Halle 9, Stand F1725. - 29.04.2016

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TECHNIK + KNOW-HOW Bildverarbeitung

Dank den Fortschritten bei Kame-ra- und Prozessortechnologien ist die industrielle Bildverarbei-

tung ein wichtiger Bestandteil dieser Sys-teme. War früher der Einsatz von Kame-ras vor allem auf Sensoren und den Men-schen beschränkt, können Kameras jetzt auch zur Qualitätsüberwachung und -sicherung verwendet werden. Gleichzei-tig ersetzen Kameras inzwischen andere Sensoren, beispielsweise Lesegeräte für Strichcode, Thermoelemente und Durch-

flussmesser. Ein einziges Gerät generiert also mehr Daten und Informationen. Hin-zu kommt, dass sich mehrere Kameras in einem System platzieren lassen, um unterschiedliche Sichtfelder zu erfassen und die unterschiedlichen Komponenten bei jedem Schritt im Herstellungsprozess zu überwachen.

Folgendes Szenario wäre denkbar: Auf einer Fertigungslinie wird ein Produkt in hoher Stückzahl in mehreren Prozess-

schritten hergestellt. Die Gesamtqualität des Produkts muss garantiert sein, um teure Rückrufe oder Ausfallzeiten zu ver-meiden, wenn Fehler zurückverfolgt wer-den müssen. Ohne Qualitätskontrollen nach jedem Fertigungsschritt, wäre es nahezu unmöglich, den Ursprung eines Fehlers nachzuvollziehen. Dies hätte zur Folge, dass ein fehlerhaftes Produkt mög-licherweise den Rückruf einer kompletten Produktcharge auslöst, selbst wenn nur ein Teil der Produkte betroffen ist.

Zentralistisch geht es einfacherBildverarbeitung gewinnt mit IoT an Bedeutung

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), bei industriellen Systemen auch als industrielles Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) bezeichnet, verwandelt Branchen. Ungeachtet der Benennung, der Grundgedanke ist der gleiche: Systeme und Sensoren werden über ein Netzwerk verbunden, um Daten zu erfassen, zu sammeln und zu analysieren. Das Ziel sind tiefere Einblicke in die Prozesse zu gewinnen, die Grundlage für schnellere Entscheidungen.

Das Wesentliche in 20 Sek.• Bildverarbeitungerleichtert

QualitätssicherungundProzesssteuerung

• intelligenteKamerasdezentralzuinstallieren,erhöhtdieSystemkosten

• zentralistischerAnsatzbietetVorteilebeiKosten,FlexibilitätundPerformance

• ControllerPlattformmitFPGAfürbreitesEinsatzspektrum

Auf die Schnelle


Bildverarbeitung schafft TansparenzNun könnten an derselben Fertigungslinie Kameras eingesetzt werden, um die Qua-lität nach jedem Fertigungsschritt zu über-prüfen. Von jedem Bauteil werden mit einem Zeitstempel versehene Bilder erfasst und auf ihre Qualität hin analysiert. Tritt dann ein Fehler auf, können Techniker und Ingenieure die gespeicherten Bilder auswerten. So lässt sich nicht nur exakt bestimmen, welche Produkte defekt sind, sondern auch gezielt der Fertigungsschritt ausfindig machen, der den Fehler am Pro-dukt verursacht hat. Dies verringert die Ausfallzeit der Maschine und erhöht gleichzeitig die Effizienz während des Fer-tigungsprozesses. Da die Bilder gespei-chert sind, können Ingenieure diese außer-dem erneut mit unterschiedlichen Algo-rithmen analysieren, um weitere Informa-tionen zu gewinnen. Dies vereinfacht es, neue Methoden für das Extrahieren von Daten anzuwenden, um zusätzliche Ein-blicke für eine mögliche Produkt- und Pro-zessverbesserung zu erhalten.

Abkehr von den smarten KamerasTraditionell werden die Standalone-Vari-anten von Kameras mit integrierten Pro-zessoren (Smart Cameras) dort installiert, wo eine entsprechende Datenerfassung und -verarbeitung erforderlich ist. Doch dieser Ansatz hält mitunter Herausforde-

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Gegenwind für smarte Kameras: Leistungsfähi-ge Vision-Controller übernehmen die Roh daten mehrerer Kameras, generieren daraus die Mess-ergebnisse und agieren als IoT-Hub.

Zentrale Bildverarbeitung erfährt

eine Renaissance.

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TECHNIK + KNOW-HOW Bildverarbeitung

mehr verfolgen hier einen zentralisierten Ansatz, bei dem ein Controller mehrere dieser Aufgaben übernimmt. Die Kombi-nation dieser Subsysteme verringert die Systemgröße, vermeidet unnötige Fehler-quellen, reduziert die Entwicklungskosten und beschleunigt die Markteinführungs-zeiten.

Steuerungszentale – nicht nur für KamerasNational Instruments (NI) hat nicht nur den Trend hin zu intelligenteren Systemen als Teil des industriellen Internets der Din-ge erkannt, sondern auch die Herausfor-derungen, die mit deren Implementierung einhergehen. Um Letztere zu bewältigen und einen zentralisierten Verarbeitungs-knoten zur Verfügung zu stellen, mit dem industrielle Bildverarbeitung in das indus-trielle Internet der Dinge aufgenommen werden kann, hat NI den Industrie-Con-troller IC-3173 entwickelt. Dieser verfügt über einen Intel-Core-i7-Dualcore-Pro-zessor, PoE-Gigabit-Ethernet-Anschlüsse und zwei USB-3.0-Anschlüsse – die Schnittstellen für mehrere USB3-Vision- und GigE-Vision-Kameras. Außerdem hat der Controller Display-Ports für zwei unabhängige Bedienpanel. Durch das inte-grierte FPGA Kintex-7 160T von Xilinx und dem erweiterten SRAM und DRAM lassen sich Bilder und digitale Daten schnell ver-arbeiten. Mithilfe von Labview und dem NI Vision Development Module können Anwender aktuelle FPGA-Bildverarbei-tungstechnologie einsetzen, um die Bild-auswertung zu verkürzen und letztlich den Durchsatz zu erhöhen. Der Industrie-Con- infoDIREKT 782iee0416

In der Halbleiterindustrie sind Berührungen der Probanden tabu; Bildver-arbeitung für die Prozesskontrolle mithin prädestiniert.

IPC in Aktion: Bild-Stream erfassen,

verarbeiten, auswer-ten und verdichten.

rungen bereit. In großen Fertigungssys-temen, in denen mehrere Kameras nötig sind, steigen die Kosten für deren Vertei-lung rasch. Zudem sind in dezentralen Systemen mit intelligenten Kameras Anpassungen teurer. Der Grund: wird eine andere Kamera notwendig, wird auch der Prozessor zwangsläufig mitgewechselt. Hinzu kommt, dass es zunehmend schwie-rig wird, sich um die Kabel für Kommu-nikation, Strom und Synchronisation zu kümmern, je mehr Kameras einem System hinzugefügt werden. Dagegen lassen sich mit einfachen BV-Kameras und einem zentralen Verarbeitungsknoten die Sys-temkosten deutlich senken – bei gleich-zeitiger Steigerung der Funktionalität. Dieser Gegensatz verdeutlicht die Not-wendigkeit eines leistungsstarken Cont-rollers, der Bilder von mehreren kosten-günstigen Kameras erfassen und verar-beiten kann.

Ein Bild sagt mehr als tausend Messungen: Kameras erfassen viele Informa-tionen auf einmal, die anschließend mehrfach auswertbar sind.

troller wird außerdem Daten auf einem Netzwerk und mit anderen Geräten teilen können, da er unter anderem über einen integrierten Netzwerkkommunikations-anschluss, vier USB-2.0-Ports, einen RS232/485- und einen 44-poligen Digital-I/O-Anschluss verfügt.

Da der Industrie-Controller HMIs, Kameras, Motorsteuerung und I/O vereint, reduziert sich die Systemkomplexität. Die-se Kombination aus Hard- und Software erleichtert es, Informationen mithilfe des internen oder eines USB-basierten exter-nen Speichers lokal abzulegen und zu tei-len sowie über die Netzwerkanbindung dezentral zu verteilen.

Der Einsatz der nächsten Technologie-generation ist zu einer Notwendigkeit geworden, um mit den Mitbewerbern Schritt zu halten. Neue Forderungen nach Effizienz bei Einsatz, Wartung und Aktu-alisierung machen Architekturen erfor-derlich, die die Fertigungsmöglichkeiten erweitern. Dank seiner Fähigkeiten, die Komplexität zu senken, eine Integration in bestehende Systeme zu ermöglichen und Daten einfach zu teilen, wird der Industrie-Controller Unternehmen dabei unterstützen, einige der Herausforderun-gen bei der Implementierung intelligen-terer Maschinen zu bewältigen und wett-bewerbsfähig zu bleiben. (sk) Mehr noch: Um die Systemkomplexität

weiter zu vereinfachen und den Platzbe-darf gering zu halten, vermeiden Entwick-ler möglichst getrennte Subsysteme für einzelne Aufgaben wie Messtechnik und I/O, Motorsteuerung, Bildverarbeitung und die Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI). Immer

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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik


Bei allen Prozessschritten der Schwimmbad-wasseraufbereitung, angefangen von der Flo-ckung über die Filtration und Desinfektion bis

zur pH-Regulierung, müssen Chlorgehalt, Trübung, Temperatur, Durchfluss oder Füllstand genau kont-rolliert werden. Bislang waren Verka-belung und Inbetriebnahme relativ aufwendig: Denn von jedem Sensor muss häufig ein Koaxialkabel mit spe-zieller Isolierung zu einem digitalen Messumformer geführt werden. Die-ser dient in der Regel entweder als Anzeige- und Regelgerät für Chemie-dosierungen oder er wandelt das Sen-sorsignal in ein industrielles Normsi-gnal und leitet es auf weiterführende Geräte wie Schreiber oder Leitwar-ten/SPS. Zusätzlich kalibrieren die Messumformer regelmäßig die Messelektroden im Feld.

Auf dem Weg zur Industrie 4.0 müssen auch diese klassischen Flüssigkeitsmes-sungen auf den Prüfstand. Die Digita-lisierung und Parameterspeicherung von Sensordaten in einem mehrere Meter entfernten Messumformer lässt sich ver-bessern. Bringt man einen Teil der Digi-talisierungselektronik näher an den Sensor, ist wieder ein Teilstück des Datennetzes bis zum Sensor/Aktor digi-talisiert. In den vergangenen Jahren ist

die Industrie deshalb dazu übergegangen, die Sen-sorsignale nicht erst in einem Mess- oder Regelgerät zu digitalisieren, sondern so nah wie möglich am Sensorelement. Signalveränderungen oder Störungen auf dem Weg vom Sensor zum nachgeschalteten Mess-

gerät können somit reduziert oder komplett verhindert werden. Durch das Integrieren von Mikroprozessoren in den Sensor wandelten sich die ana-logen Messaufnehmer zu sogenann-ten smarten Sensoren, die ihre wich-tigsten Kenndaten immer bei sich tragen. Dabei ist es nicht sinnvoll, das Verschleißteil – die eigentliche pH- oder Redox-Elektrode – mit Elektronik ‚vollzustopfen‘. Verliert der Sensor nach Wochen oder Monaten seine

Genauigkeit oder geht er bereits vorher zu Bruch, ist die wertvolle Messumformer-Elektronik ebenfalls verloren.

Elektrode mit wiederverwendbarem ElektronikaufsatzDer Mess- und Regeltechnikhersteller Jumo hat des-halb ein System entwickelt, das eine herkömmliche Elektrode mit einem kleinen, abnehmbaren und wie-derverwendbaren Elektronikaufsatz ergänzt, der sich am ‚Kopf‘ der Elektrode befindet. Derzeit eignet sich das System ‚Digiline‘ für die pH- und Redox-Messung. Darüber hinaus lassen sich weitere Produkte zur Trü-

[1] Digiline ist ein intelligentes, busfähi-ges Anschlusssystem für digitale Sensoren in der Flüssigkeits-analyse mit integrier-tem Sensor-Manage-ment.

[2] Das skalierbare Mess-, Regel- und Automatisierungs system MTron T.

Smarte Sensoren für ungetrübtes WasserFlüssigkeitsanalyse

Wenn in Kürze die Sonnenstrahlen warm genug sind, heißt es wieder ab ins Freibad. Für ungetrübten Badespaß sorgt eine intelligente Mess- und Regeltechnik, bei der die frühe Digitalisierung der Sensordaten viele Vorteile bringt. Autor: Matthias Kremer

Das Wesentliche in 20 Sek.• DigitalisierungderSensor

signalenichterstimMessoderRegelgerät,sondernsonahwiemöglichamSensorelement

• ElektrodemitabnehmbaremElektronikaufsatz

• fürintelligenteNetzwerke

Auf die Schnelle


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Halle 11, Stand C28

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An das Mehrkanal-Mess-, Regel- und Registriergerät Aquis Touch S können bis zu sechs Digiline-Senso-ren angeschlossen werden.

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Elektrode mit Köpfchen

Austausch- und wie-derverwendbarer Elektronikaufsatz verhindert, dass

wertvolle Elektronik bei Sensorbruch ver-

loren gehen.

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bungs- und Sauerstoffmessung anbinden. In Kürze folgen Lösungen für die Messgrößen freies Chlor, Gesamtchlor, Ozon und weitere Desinfektionsgrößen.

Auch intelligente Sensornetzwerke lassen sich mit-hilfe des Systems aufbauen. Unterschiedliche Senso-ren werden dazu in verschiedenen Bus-Topologien (zum Beispiel Linie oder Stern) miteinander verbun-den. Nur noch eine digitale Signalleitung führt zu einer zentralen Auswerteeinheit oder Steuerung. Anlagen, in denen mehrere Parameter gleichzeitig an verschiedenen Stellen gemessen werden müssen – wie etwa in Schwimmbädern – lassen sich so effizienter und schneller verkabeln. Durch das Sensorsystem wird der einzelne Sensor busfähig: Bis zu sechs Sen-soren gleichzeitig können an eine Schnittstelle stern-förmig oder seriell zusammengeschaltet werden. Die Sensoren werden von der Steuerung automatisch erkannt und loggen sich in nachgeschaltete Elektro-niken ein. Fällt am Bus ein Sensor aus, funktionieren die restlichen auch weiterhin.

Für die Integration in Altanlagen gibt es die Digi-line-Sensoren mit einem Ausgangssignal von 4 bis 20 mA. Außerdem können sie direkt in das Automa-tisierungssystem MTronT eingebunden werden. Bis zu 62 (31 je Schnittstelle) Sensoren lassen sich dann

anschließen. Das Automatisierungssystem beinhaltet eine Software-SPS. Neben der Schwimmbadtechnik können so auch komplexere Anlagen und Verfah-rensabläufe der Wasser-, Prozesswasser- und Abwas-sertechnik realisiert werden.

Neu ist auch die zum System gehörende DSM-Software (Digital Sensor Management). Parametrie-rung und Kalibrierung der pH- oder Redox-Sonde erfolgen über PC oder Laptop, einen USB-Schnitt-stellenwandler und der Digiline-Software. Sowohl die Kalibrierdaten als auch die Bewertung des Sen-sorzustandes sind zur Dokumentation über den gesamten Lebenszyklus direkt im Sensor gespeichert. Vorkalibrierte Sensoren können per Plug-and-Play installiert werden. (mns)

AutorMatthias KremerBranchenmanager Wasser/Abwasser bei der Jumo GmbH in Fulda.


Das Sensor-Bus-Sys-tem macht die smarte Flüssigkeitsanalyse möglich.

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TECHNIK + KNOW-HOW Druckmesstechnik

Die Drucktransponder der Serie 21 D(C) RFID basieren auf den robusten und langzeitsta-bilen Drucktransmittern der Serie 7 LD. Für

die Transponder-Technik zeichnen die RFID-Spezi-alisten der Microsensys GmbH in Erfurt verantwort-lich. Die passiven Drucktransponder der Serie 21 D RFID sind energietechnisch unabhängig und somit ohne Wartung unbegrenzt einsetzbar. Auch den sonst bei Sensoren üblichen Stecker für die elektri-schen Anschlüsse sucht man vergebens. Ihn ersetzt ein vergossener RFID-Transponder in schlagfestem Kunststoff. Alle medienberührenden Teile bestehen

aus Edelstahl. Somit sind die Drucktransponder gegen Umwelteinflüsse, versehentliche Beschä-digungen oder Vandalismus gefeit.

Virtuelle ManometerDrucksensor-Familie stellt aktuelle Prozesswerteper RFID-Transponder bereit

Als einer der ersten Hersteller erkennt die Keller AG für Druckmesstechnik das Potenzial von Nahfunktechnik und kombiniert die RFID-Technologie mit industriellen Drucktransmittern. Die Anwendungsbandbreite ist gewaltig.

Datenlogger inklusiveDie Drucktransponder der Serie 21 DC (Data Collec-tor) haben darüber hinaus einen integrierten Daten-logger. Eine fest eingebaute Spezialbatterie mit einer Lebensdauer von bis zu zehn Jahren garantiert die zuverlässige Stromversorgung. Ein integrierter Tem-peratursensor ermöglicht zusätzlich die Beobachtung der Medientemperatur. Die Wertepaare für Druck und Temperatur registriert der Datenlogger in einstellba-ren Intervallen zwischen 10 s und 255 min. Je nach Konfiguration stoppt der Messbetrieb bei vollem Spei-cher (2 048 Messungen), überschreibt bestehende Daten (Betrieb als Ringspeicher) oder initiiert einen Schlafmodus. Konfiguration und Auslesen erfolgen wie beim Drucktransponder mittels RFID, schont also die Batterie.

Zum Auslesen der Sensoren stehen drei Reader-Varianten zur Verfügung: eine kompakte PENmini in Form eines Stifts, der über USB die Sensorwerte direkt auf einem PC darstellt. Außerdem gibt es eine fest zu installierende Variante mit M30-Lesekopf und USB- oder RS232-Interface zur Anbindung an die Systemsteuerung. Alternativ ist der Einsatz eines bat-teriebetriebenen Pocket-Readers möglich, der die

Halle 11, Stand A64

Das Wesentliche in 20 Sek.• energieautarker Druckmess-

umformer gibt Messwerte über RFID aus

• Version mit integriertem Datenlogger verfügbar

• Baureihe deckt Messbereich bis 1 000 bar ab

• Ersatz für klassische Manometer

• robuste Bauform

Auf die Schnelle


Für viele Überwachungsaufgaben sind Drucksensoren mit RFID-Transponder eine Alternative zu klassischen Druckmanometern.

Drucksensoren der Serie 21 DC mit inte-griertem Temperatur-sensor und Datenlogger sind für bis zu 1 000 bar verfügbar.

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TECHNIK + KNOW-HOW Druckmesstechnik


Messdaten vor Ort autonom per Knopfdruck ausliest, speichert und als XML-Datei zur Übertragung via USB bereitstellt. Der Pocket-Reader kann rund 23 500 Datensätze (Druck und Temperatur) in einen Ring-speicher ablegen. Im Büro können diese Werte anschließend zusammen mit dem Zeitstempel der Auslesung und der frei definierbaren Messstellen-nummer übernommen werden.

Applikationen für RFID-DrucktransponderDie Einsatzmöglichkeiten der hermetisch dichten (IP67) Drucktransponder sind unter anderem in mobi-len Systemen und in ausgedehnten Anlagen sowie als

Ersatz herkömmli-cher Zeigermano-meter zu sehen. N a h e l i e g e n d e Anwendungen sind dort, wo aufgrund von Vereisung, Vib-ration, Feuchte oder Ve r s c h mut z u ng vom Einsatz mecha-nischer Manometer abzuraten ist.

Aufgrund der frei vergebbaren Messstellenbezeich-nung und der drahtlosen Übertragung sind Ablese-fehler und Verwechslungen der Messdaten im Gegen-satz zur handschriftlichen Datenerfassung ausge-schlossen. RFID-Drucktransponder sind von Vorteil bei der Überwachung ausgedehnter, druckhaltender Anlagen. Das können Chemieanlagen, Kälteanlagen oder große Gebäudekomplexe sein. Nahe verwandt ist die Verwendung zur gelegentlichen Überwachung von Druckbehältern sowie zur Prüfung druckfester Komponenten, beispielsweise im Wareneingang. Die robuste, kompakte und unscheinbare Bauform der Sensoren ermöglicht ebenso die Überwachung des Hydraulikdrucks an einer Baggerschaufel oder an Spannfuttern einer CNC-Maschine. Dem Monitoring,

der Prozessgestaltung und -sicherheit sowie dem Qualitätsmanagement werden damit rückführbare Druck- und Temperaturdaten zur Verfügung gestellt.

Für Absolutdruck-Messungen sind acht Druck-messbereiche von 3 bis 1 000 bar lieferbar. Das Gesamtfehlerband ist bei industrieüblichen Betrieb-stemperaturen von -10 bis 80 °C mit ±0,7 % FS spe-zifiziert. (sk)


DRUCK & TEMPERATURLeitenberger GmbHBahnhofstr. 3372138 KirchentellinsfurtTel. 0 71 21 - 9 09 20 - 0Fax 0 71 21 - 9 09 20 - [email protected]

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2 048So viele Druck- und Temperaturwerte speichert der inte-

grierte Datenlogger.

Dank integriertem RFID-Transponder lassen sich bei Kon-trollgängen die Messwerte des Drucksensors ver-wechslungs- und fehlersicher erfassen und in der Warte dann auf den PC übertragen.

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IO-Link ermöglicht die Kommunikati-on der Prozesssteuerung mit Sensoren und Aktoren, wobei Geräte erkannt,

parametrisiert und diagnostiziert werden. Dazu zählt unter anderem die zyklische Abfrage des Gerätestatus. Informationen wie die Seriennummer oder Prozesspara-meter wie Empfindlichkeiten, Schaltver-zögerungen oder Kennlinien sind über das IO-Link-Protokoll les- und schreibbar sowie über die SPS im laufenden Betrieb anpassbar. Als Punkt-zu-Punkt-Kommu-nikation zwischen einem Master und dem Gerät funktioniert IO-Link ähnlich einer USB-Schnittstelle. In der Regel bildet der IO-Link-Master in Kombination mit der SPS das Gateway zu Feldbussen wie Pro-fibus, Profinet oder Ethercat. Die IO-Link-Technologie ersetzt Parallelverdrahtung und analoge Signalführung und ermög-licht die Abfrage von Temperatur, Span-nungsversorgung, Funktionszustand und Schaltzyklen des Sensors, auch per Fern-diagnose. Zudem kann per IO-Link die Ausgangsfunktion des Schalters als Schließer oder Öffner gesteuert werden. Vorteile von Sensoren mit IO-Link:

•höhere Signalqualität durch digitale Übertragung

•längere Wartungsintervalle und kürze-re Stillstandzeiten durch kontinuierliche Überwachung und Diagnose des Sen-sorzustands

•Defekte werden direkt an die Steuerung übermittelt.

•Messungen der Innenraumtemperatur des Sensors lassen Rückschlüsse auf die Umgebungstemperatur der Anwendung zu und unterstützen die Maschinendi-agnose und -wartung.

•Fernabfragen ermöglichen die gezielte Planung von Reparatur-, Wartungs- und Ersatzmaßnahmen.

•Die Zugänglichkeit des Sensors spielt nur noch eine untergeordnete Rolle.

•anwendungsabhängiges Programmie-ren von Einschalt-(Delay) oder Aus-schaltverzögerung (Stretch)

•schnelle und problemlose Übertragung der Sensorparameter per IO-Link-Mas-

Induktivsensoren mit IO-LinkBessere Kommunikation

An der Umsetzung von Industrie 4.0 in den industriellen Alltag arbeitet die produzierende Industrie mit Hochdruck. Eine IT-gestützte Automatisierung und die Vernetzung der Ferti-gungsabläufe sind dabei essenziell. Oft wird jedoch eine wichtige Voraussetzung übersehen: kommunikative Sensoren. Lange bevor die Industrie 4.0 am Horizont schimmerte, ist mit IO-Link eine passende Technologie entworfen worden. Autor: Pierre-Yves Dénervaud

Das Wesentliche in 20 Sek.• IO-LinkersetztParallelver-

drahtungundanalogeSignal-führungundermöglichtAb-fragezusätzlicherParameter

• ContrinexrüstetalleStan-dardbaureihenmitIO-Link-Schnittstelleaus

Auf die Schnelle


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ter auf einen baugleichen Sensor bei einem Austausch

•anwendungsabhängiges Programmie-ren von Einschalt-(Delay) oder Aus-schaltverzögerung (Stretch)

•IO-Link-Sensoren können wahlweise als Schließer oder Öffner konfiguriert

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werden. Damit halbiert sich die zu bevorratende Sensormenge.

• Ein Detektionszähler zählt die Schal-tereignisse und gestattet damit die Berechnung der Teilezahl oder ihrer Geschwindigkeit. Eine einmalige IO-Link-Mitteilung setzt den Zähler zurück.

Sensoren richtig auswählenUm einen geeigneten induktiven Nähe-rungsschalter mit IO-Link-Schnittstelle zu finden, gelten die gleichen Kriterien, wie für andere Induktivsensoren zur Posi-tions- und Anwesenheitsabfrage. Im Wesentlichen sollten das Material des Objekts, Bauraum, Schaltabstand, Umge-bungsbedingungen sowie die Kosten beachtet werden. Klassische induktive Sensoren erfassen beispielsweise aus-

Ganzmetallsensoren mit IO-Link – hier der quaderförmige C23 – sind druckfest, korro-sionsbeständig und beständig gegenüber mechanischen und chemischen Beanspru-chungen.

schließlich metallische Teile, da diese dem vom Sensor erzeugten hochfrequenten Magnetfeld Energie entziehen. Objekte aus ferromagnetischen Metallen wie Stahl, Nickel oder Kobalt absorbieren am meisten Energie. Die erzielbaren Schaltabstände sind daher für diese Metalle am größten. Gut leitende, nicht ferromagnetische Metalle wie Aluminium entziehen dem Feld weniger Energie. Im Vergleich zu Stahl reduzieren sich die Schaltabstände dadurch um etwa 25 bis 45 %.

Der Schaltabstand hängt jedoch nicht nur von dem Material ab. Auch die Ein-satzbedingungen spielen eine Rolle. Geht von dem zu detektierenden Objekt eine Gefahr für den Sensor aus – beispielswei-se in Form fliegender Metallspäne in Werkzeugmaschinen – empfiehlt sich ein Sensor mit einem möglichst großen

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Schaltabstand, um ihn so weit wie möglich entfernt von der Gefahrenquelle zu plat-zieren. Alternativ eignet sich robustere Ganzmetallsensoren mit kleinerem Schaltabstand. Ganzmetallsensoren sind bei rauen Bedingungen die richtige Wahl, denn sie sind staub- und wasserdicht, resistent gegen Salzwasser, UV-Strahlung sowie mechanische und chemische Belas-tungen, außerdem druckfest und unemp-findlich gegen Erschütterungen. Ihr höhe-rer Preis amortisiert sich schnell durch die wesentlich längere Standzeit.

Ein weiteres Kriterium ist die Frage der Einbausituation: bündig oder nicht? Bün-dig in die Konstruktion eingebaut sind Sensoren besser geschützt. Jedoch sinkt der Schaltabstand durch die Wechselwir-kung mit der metallischen Umgebung. Nicht-bündig eingebaute Sensoren besit-zen dagegen einen größeren Schaltab-stand, sind dafür jedoch exponierter gegenüber möglichen mechanischen Belastungen. Ebenfalls eine Rolle bei der Sensorwahl spielen der zur Verfügung stehende Bauraum, Druckverhältnisse und die Arbeitstemperatur.

IO-Link ohne MehrkostenDer Sensorikhersteller Contrinex rüstet nicht nur seine komplexen Induktivsen-

soren, sondern auch alle Standardbaurei-hen mit IO-Link-Schnittstelle aus. Damit kann der Anwender entscheiden, ob er die Vorteile von IO-Link nutzt oder nur den Standardausgang verwendet. Am Gerät ändert das nichts, Mehrkosten entstehen ebenfalls keine.

Bereits mit IO-Link verfügbar sind PNP-schaltende, klassische Induktivsensoren mit gängigen Schaltabständen von 0,6 bis 40 mm in den Baugrößen Ø 3 mm bis M30 und in quaderförmigen Bauformen von 8 x 8 bis 40 x 40 mm.

Eine andere Baureihe sind PNP-schal-tende induktive Ganzmetallsensoren der Baugröße M12 und quaderförmige Senso-ren. Ihr einteiliges Edelstahlgehäuse ist druckfest, korrosionsbeständig und im Bereich der aktiven Fläche beständig gegenüber mechanische und chemische Beanspruchung. Diese Ganzmetallsenso-ren erreichen einen großen Schaltabstand bei Stahl und Aluminium – bei der Baugrö-ße M12 und bündigem Einbau beispiels-weise 6 mm. IO-Link-fähige Ganzmetall-sensoren erreichen die Schutzklasse IP68 und IP69K.

Das Unternehmen hat zudem die Fami-lie der induktiven Washdown-Sensoren (Full-Inox-Ganzmetal lsensoren der Baugrößen M12, M18 und M30) um eine Classics-Version (Serie 600) der Baugröße M12 erweitert. Die induktiven Sensoren besitzt ein lebensmittelverträgliches Sen-sorgehäuse aus V4A-Edelstahl, eine Stirn-fläche aus PPS (Polyphenylensulfid) und sind Ecolab zertifiziert. Sie werden über einen S12-Stecker angeschlossen, besitzen einen Schaltabstand von 2 mm und sind als PNP-Schlieβer-Version auch IO-Link-

AutorPierre-Yves Dénervaudist International Product Manager Photoelectric Sensors bei der Contrinex AG.


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[1] IO-Link integriert die Sensorik vollständig in das Kommunikationssystem und ermöglicht so die Kommunikation mit Sensoren und Aktoren.

fähig. Classics-Washdown-Sensoren las-sen sich bündig einbauen. Ebenso wie die Sensoren der Baureihe Full Inox Wash-down (Serie 700) sind die 600er-Sensoren für den Dauereinsatz unter rauen Bedin-gungen zertifiziert. Beide Gehäusevari-anten entsprechen der Schutzart IP68/IP69K und sind korrosionsbeständig.

Ist nicht viel Platz vorhanden geht es auch kleiner: Die induktiven Sensoren Miniature (M5 und Ø 4 mm) sind jeweils als PNP- oder NPN-Version verfügbar. Durch einen ASIC mit IO-Link-on-Chip erfüllen alle PNP-Typen der Serie die Vor-aussetzung für Industrie 4.0. Ihr einteiliges Edelstahlgehäuse besitzt die Schutzart IP68 und IP69K.

Wo Platz Mangelware ist, aber trotzdem nicht auf große Schaltabstände verzichtet werden kann, bieten die flachen Ganzme-tallsensoren (C23 Full Inox Extreme Serie 700) eine Alternative. Triotz der kompak-ten Baugröße von 32 x 20x 6 mm arbeiten sie mithilfe ASIC präzise, verfügen über eine IO-Link-Schnittstelle sowie Faktor 1 bei Stahl und Aluminium. Schläge, Vib-rationen und aggressive Chemikalien kön-nen dem Sensor durch sein Edelstahlge-häuse und Condet-Technologie nichts anhaben. (mns)

[2] Die klassischen Induktivsensoren von Contri-nex verfügen alle über IO-Link. Damit besitzen sie ein robustes und intelligentes Point-to-Point-Kommunikationssystem zur eindeutigen Über-mittlung von Geräte- und Parameterdaten an ei-nen IO-Master.

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SoftwareentwicklungEinfach konfigurierbares OPC-UA-Framework

StromversorgungUSV mit RS-Schnittstelle

KommunikationEthercat-I/O-Modul als Slave

SchaltschranktechnikEdelstahl-Klemmenkästen aus V2A Lohmeier : Gefertigt aus nichtrostendem Edelstahl 1.4301 erreichen die ro-busten Klemmenkästen Schutzart IP66 nach EN 60529 und behalten damit auch bei Kontakt mit Kälte, Feuchtigkeit, Öl oder Säure ihre Schutzeigen-

schaften. Damit bietet sich der Einsatz in der chemischen Industrie und der Lebensmittel-produktion an. Die Klemmenkästen sind mit einer Tiefe von 120 mm und unterschiedlichen Breiten und Höhen zwischen 150 und 400 mm erhältlich. Für eine die sichere Bestückung sor-gen Befestigungsprofile im Gehäuseboden. Die Gehäusetüren sind mit Schrauben fixiert, die nicht verloren gehen können. Vorhandene Boh-

rungen in der Rückwand erleichtern die Wandmontage, zusätzliche Prä-gungen ermöglichen auch das Anbringen von Wandbefestigungslaschen.


FEAS : Die Akkupacks mit Ladereg-ler LDR40MH24-RS sind für die Pufferung von 24-V-Anlagen ausgelegt. Dazu werden sie zwischen die Netzspan-nung und die Anlage geschaltet, um diese mit Gleichspannung zu versorgen. Fällt das Netz aus, wird die Anla-ge durch die eingebau-ten Akkus im LDR wei-ter versorgt. Über die Schnittstelle RS-232/RS-485 lassen sich Statusmeldungen zu Netz, Temperatur und Akkuzustand der unterbrechnungsfreien Stromver-sorgung (USV) einsehen und das Gerät steuern. Durch das einge-baute Schaltnetzteil kann das Ge-rät mit einem weiten Eingangs-spannungsbereich betrieben wer-den: das heißt für Wechselspan-nung 85 bis 270 V und für Gleich-spannung 120 bis 400 V. Während

des Netzbetriebes versorgt das interne Schaltnetzteil die

nachgeschaltete Anlage und lädt gleichzeitig die Batterie, sodass im Nor-malbetrieb die Akkus im-mer geladen zur Verfü-gung stehen. Das Schalt-netzteil arbeitet verlust-

arm und entspricht interna-tionalen Bauvorschriften.

Zeitlich begrenzt kann der Spitzenstrom den Nennstrom

um rund 50 % übersteigen. Der Ausgang ist kurzschlussfest und gegen Verpolung geschützt. Um eine unzulässige Erwärmung der Akkus zu verhindern, ist das LDR mit einem thermischen Schutz ausgestattet. Es ist kein extra Netzteil erforderlich. Sicherheit besteht nach VDE, EN, UL und CSA.

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Traeger Industry Components : Mit dem OPC-UA Framework Advan-ced lassen sich eigene OPC-UA-Cli-ent/Server-Anwendungen entwi-ckeln. Dabei ermöglicht der an den Richtlinien für das Framework Design von Microsoft angelehnte Aufbau auch OPC-Neulingen den sofortigen Einstieg in die Entwick-lung. Die üblicherweise aufwendi-ge Konfiguration entfällt nahezu vollständig und beschränkt sich auf ein Minimum. Dabei erweitert das Framework den Foundation Stack um diverse Features. So sind serverseitig ACLs (Access Control

List) für die Benutzer- und Zertifi-kat-basierende Authentifizierung bereitgestellt. Über deren ACEs (Access Control Entry) lassen sich dann die Zugriffsrechte individuell festlegen. Ebenso einfach ist das Node-Management, bei dem dut-zende komplexe Zeilen an Konfi-gurationscode entfallen. Auch clientseitig ist einiges geboten: Das Lesen mittels Read-Node und Schreiben mittels Write-Node ist ebenso einfach wie das Browsen der Nodes.


KomponentenKompakte Befehls- und Meldegeräte EAO : Die Baureihe 14 besteht aus kompakten Befehls- und Melde-geräten für die Industriebereiche Maschinen- und Schaltanlagen-bau sowie Prozessautomation. Im Einzelnen handelt es sich um Leuchtmelder, Drucktasten, Leuchtdrucktasten, Pilzdrucktas-ten, Schlüsselschalter, Wahlschal-ter und Summer. Die hohe Schutzart IP67 (Summer IP65), ein gutes taktiles Schaltgefühl und zuverlässiges Schalten auch bei niedrigen Schaltleistungen rüsten die Komponenten auch für den Einsatz in extrem rauer Umgebung.


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Bildquelle: EAO


ICPDAS : Mit dem Ecat-2052-Mo-dul stehen jetzt Slave-Module für Ethercat bereit, die über je acht digitale Ein- und Ausgänge mit abnehmbaren Schraubklem-men verfügen. Die zwei Ether-net-Schnittstellen (RJ45) ermög-lichen eine Daisy-Chain-Verka-belung. Mit dem großen Tempe-raturbereich von -25 bis 75 °C und 4 KV ESD-Schutz erfüllt das Modul alle wichtigen industriel-len Anforderungen. Zusätzlich ermöglichen 16 Status-LEDs eine schnelles und einfaches Überwa-chen aller Kanäle. Die Produkt-serie ist voll Ethercat-kompatibel und umfasst mehrere Module mit unterschiedlichen Kombina-tionen aus digitalen Ein- und Ausgängen.

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Waycon: Die jüngste Generation der LAR Laser-Triangulationssen-soren eignet sich u.a. für die Mes-sung von Rundlauf/Gleichlauf, Di-ckenmessung und Positionserfas-sung. Die optischen Sensoren sind unempfindlich gegenüber unter-schiedlichen Oberflächen. Erhält-lich sind Messbereiche von 10 bis 400 mm. Dabei ermöglicht ein mi-nimaler Messfleck von 50 µm auch

E+E Elektronik: Mit dem Luftge-schwindigkeits-Messumformer EE650 lassen sich Lüftungs- und Klimaanlagen präzise und effizient steuern. Dabei ermöglichen wähl-bare Messbereiche von 0 bis 10/15/20 m/s den Einsatz in allen gängigen HLK-Anwendungen. Für eine hohe Messgenauigkeit sorgt der auf dem thermischen Heiß-filmanemometer-Prinzip basieren-de Strömungssensor VTQ, der eine verbesserte Verschmutzungsresis-tenz besitzt. Dafür sorgt ein spezi-

Posital: Als Zubehör für die Ixarc-Drehgeber-Familie lässt sich eine neue Serie Messräder auf die Welle eines Encoders montieren. Aus konventionellen Drehgebern ma-chen sie im Handumdrehen lineare Positionssensoren: Mit Drehgebern gekoppelte Messräder sind eine einfache Möglichkeit, direkte line-are Bewegung zu messen. Bezahlt macht sich dies in Anwendungen, in denen es beispielsweise um ex-aktes Ablängen geht. Die Messrä-der sind in Umfängen von 200 und

Product-TickerMehr Details im InternetElmero: Hutschienengehäuse für Raspberry Pi 3 infoDIREKT 668iee0416 +++ Metz Connect: M12-Stecker für Profi-net infoDIREKT 658iee0416 +++ Escha: RJ45-Patchcords in verschiedenen Farben infoDIREKT 610iee0416 +++ HWU: Ethernet-Schutzgerät: Datenleitung über Glasfaser mit galvanischer Trennung infoDIREKT 602iee0416

PRODUCT-TICKER

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SteckverbinderM12- und Push-Pull-Stecker in CAT6A-Varianten

SensorikDrehgeber werden zu linearen Positionssensoren

SensorikUnempfindlicher Lasersensor

Lüftungs- und KlimatechnikMessumformer für HLK-Anwendungen

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500 mm erhältlich. Bei Anbau an einen absoluten Multiturn-Dreh-geber führt dies zu einem linearen Messbereich von bis zu 500 km. Der Umfang des Messrads hängt mit der Auflösung des Drehgebers zusammen. Um eine gute Traktion auf den unterschiedlichen Oberflä-chen zu erreichen, gibt es die aus Aluminium gefertigten Räder mit drei verschiedenen Laufflächen: eine Metalloberfläche mit kreuz-schraffierter Rändelung sowie zwei Varianten mit einer Polyure-thanbeschichtung, glatt und struk-turiert. Anwender können genau definieren, wie viele Impulse das Gerät für eine bestimmte Einheit der linearen Bewegung erzeugen soll. Die Parametrierung der pro-grammierbaren Drehgeber erfolgt über das Programmiertool Ubifast.


elles Strömungsprofil, das durch den Einsatz moderner Transfer-Moulding-Technologie möglich wird. Dabei wird der in Dünn-schichttechnik gefertigte Sensor formgebend mit Epoxidharz um-spritzt, was zu hoher mechani-scher Stabilität und kompakter Bauform führt. Die Langzeitstabili-tät und das verschleißfreie Messprinzip reduzieren den War-tungsaufwand. Mittels Montage-flansch lässt sich der Messumfor-mer direkt am Lüftungskanal montieren. Alternativ ist der Sensor auch mit einem bis zu 10 m abgesetzten Fühler erhältlich. Ge-häuseschutzart IP65/Nema 4 schützt die Messelektronik vor Staub oder Verunreinigungen. Messbereich, Ausgangssignal und Ansprechzeit sind über Jumper einstellbar.


Yamaichi Electronics: Die M12-Produktserie Y-Circ M und die Push-Pull-Rundsteckverbinder-serie Y-Circ P sind um je eine CAT-6A-Variante ausgebaut worden. Der M12-Stecker mit X-Codierung gemäß IEC 61076-2-109 und Schutzklasse IP68 ermöglicht die störungsfreie Übertragung von Signalen bis zu 10 GBit/s. 360°-Schirmung sowie Rüttel-

schutz lassen sich modular hinzu konfigurieren. Bei den Push-Pull-Varianten in IP50 wurden speziel-le Isolatoreneinsätze für die High-Speed-Datenübertragung entwi-ckelt. Um Konformität zu CAT6A zu erreichen, ist außerdem das Polbild (Pin-Layout) im Isolator neu konzipiert worden. Dieses Layout ist verfügbar für die Durchmesser 12 und 15 mm. Da-bei erreicht auch die kleinere Größe 10 GBit/s. Beide Steckerva-rianten eignen sich für den Einsatz in industriellen Umge-bungen. Die Produktion erfolgt in Deutschland.


punktuelle Messungen. Das integ-rierte Display und die Gut-Schlecht-Auswertung sowie die individuelle Parametrierung per Teach-in erleichtern die Handha-bung der Sensoren. Ein Analog-ausgang und ein konfigurierbarer externer Eingang erhöhen zusätz-lich die Funktionalität. Die Senso-ren verfügen über die Schutzart IP67 und sind für einen Betriebs-temperaturbereich von -10 bis 45 °C ausgelegt. Einsatzgebiete sind beispielsweise die Qualitäts-kontrolle von Mikroprozessoren, die Überwachung des Verlaufs-wegs von Roboterarmen oder die Messung der Position von Band-material.


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SensorikEntfernungssensor für IoT-AnwendungenSTMicroelectronics: Stromsparende, miniaturisierte Flightsense-Sensoren kommen für schnelle Autofokus-Funktionen in Smartphone-Kameras, als Näherungssensor sowie zur Objekterkennung in Robotern und IoT-Gerä-ten zum Einsatz. Das jüngste Modul misst schneller, präziser und über grö-ßere Distanzen als bisher und verbessert damit die Leistungsfähigkeit von Kameras in Smartphones und Tablets. Der Baustein integriert eine VCSEL-Lichtquelle mit 940 mm Wellenlänge, einen SPAD-Photonendetektor und einen Mikrocontroller, der die Entfernungsmessungsfunktion koordiniert. Der Mikrocontroller und die digitalen Algorithmen reduzieren den Verar-beitungsaufwand für das Hostsystem ebenso wie die Leistungsaufnahme der finalen Anwendung. Der Baustein kann eine komplette Messung in-nerhalb eines Frames, d. h. in typisch weniger als 30 ms und über Distan-zen von mehr als 2 m vornehmen. Mit dieser Performance kann das Kame-rasystem im Video- und Burst-Modus verzögerungsfrei scharfstellen, auch bei schlechten Lichtverhältnissen oder kontrastarmen Szenarien.

KabelschutzFür alle WetterlagenFränkische Rohrwerke: Fipsystems-Kabelschutzprodukte schützen Verka-belungen und Leitungen von Offshore- und Onshore-Windkraftanlagen vor Wind, Salzwasser oder UV-Strahlung, aber auch Abrieb und Torsions-

kräften. Das Programm umfasst ro-buste Fiplock-Wellrohre für Außen-anwendungen, die sich durch hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung und Salzwasser kennzeichnen. Auch Leitungen im Maschinenraum oder im Tower sind damit geschützt. Die teilbaren, passgenauen Verschrau-bungen und Gegenmuttern ermögli-

chen die Montage an Anschlussgehäuse oder Gerätewänden. EMV-Schutz-schläuche der Fipjack-Serie dagegen bieten hohe Schirmwerte und verhin-dern elektromagnetische Störungen. Die aus verzinnten Kupferlitzen gefer-tigten Produkte lassen sich auch bei engen Platzverhältnissen installieren. Besonders hohen Anforderungen an elektrische Isolationen entsprechen die Schutzschläuche der Fipjack-Linie: Die Glasfaserstrickschläuche mit ho-her Durchstichfestigkeit und Spezialummantelung haben eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von 4 kV und sind schwer entflammbar.

KabelkennzeichnungSchrumpfschlauch gegurtet und endlosMurrplastik: Schrumpfschläuche ST-ECO für die Kabelkennzeichnung sind für Thermotransferdrucker sofort gebrauchsfertig und ermöglichen quali-tativ hochwertige Drucke. Zur Auswahl stehen zwei Versionen: gegurtet

und als Endlosband. Die flachen Schrumpfschläuche sind aus Poly-olefin gefertigt. Das Material ist flammhemmend nach UL224 und eignet sich für den Einsatz in Tempe-raturbereichen von -55 bis 135 °C. Dazu kommen gute chemische, physikalische und elektrische Eigen-schaften. Die Schläuche eignen sich

für Anwendungen im Schaltschrankbau, Schiffsbau und zur Kennzeich-nung von Kabelsträngen und Leitungen. Lieferbar sind die Standardfarben Gelb und Weiß sowie auf Anfrage Blau, Rot oder Grün.

KommunikationI/O-Module mit hoher PackungsdichteRed Lion: Die Modulplattform E3-I/O besteht aus einer Reihe von 17 I/O-Modulen mit hoher Packungsdichte sowie gehärtetem Metallgehäuse. Die Module mit Crimson-Software verfügen über solide Netzwerk optionen mit redundanten Ethernet-Ports und integrierter serieller Kommunikati-on. Einsatzbereich sind anspruchsvolle lokale und dezentrale I/O-Anwendungen. Eine RS485-Klemmleiste, duale Ethernet-Ports sowie wählbare Ethernet-Modi für Ring, Pass-through oder zwei IP-Bereiche (Subnetze) machen zusätzliche Switches überflüssig. Zudem bieten die Module bis zu 32 gemischte I/O-Punkte: Hierzu gehören Input/Output, analog/diskret und Temperatur-I/O. Erhältlich sind Hutschienen- und Schaltschrank-Formfaktoren. Mit einem Betriebstemperaturbereich von -40 bis 75 °C, hohen Schock- und Vibrationstoleranzen sowie Atex- and IE-CEx-Zertifizierungen ermöglicht jedes Modul sicheren Betrieb zusammen mit industriellen Steuerungsanlagen an gefährlichen Einsatzorten – über-all auf der Welt. Die Plattform wurde u.a. für die Öl-, Gas-, Wasser-, Versor-gungs-, Transport- und Bergbauindustrie entwickelt und eignet sich für In-dustrien mit kritischen Laufzeitanwendungen.

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AUSLANDSVERTETUNGEN Großbritannien, Irland, Kanada, USA: Marion Taylor-Hauser, Max-Böhm-Ring 3 D-95488 Eckersdorf Tel.: +49/921/31663, Fax: +49/921/32875 E-Mail: [email protected]

Schweiz, Liechtenstein: Katja Hammelbeck, Interpress, Bahnhofstraße 31, CH-8280 Kreuzlingen Tel.: +41 71 552 02 12, Fax: +41 71 552 02 10 E-Mail: [email protected]

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Inserenten In dIeser AusgAbeABB Automation Products 35Additive 113, 119AMA Service 5AmpereSoft 65Automation24 29B&R Industrie-Elektronik 2.USBeckhoff 13Bernstein 85Consense 57CTX Thermal Solutions 76Cwieme 49Dina Elektronik 86Dold&Söhne 81EGE-Elektronik 87EKS Engel 50

ESD Electronic 107E-T-A 101Euchner 33Fiessler 82Finder 67GTI-Control 93Hammond 89Harting 15IBF 97Igus 53Inducoder 117Industrie Informatik 51Keller 4.USLapp 95Leitenberger 113

LEM 75Linmot BeilageLütze 69Mensch und Maschine 23Messe München 61Micro-Epsilon 3Mitsubishi Electric 45/46MKU - Metrofunk 103Panasonic Electric 21Peak-System 43Pepperl+Fuchs 122Reed Messe Wien 77Rittal 40, 41Rohde&Schwarz 17Rübsamen&Herr 105

Schlegel 91Schmersal 83Schneider 82Sick 59Siemens 37Sigmatek 31SSV Software Systems 58Turck 3.USTWK-Elektronik 119Vega Grieshaber 25Wago 7WEG Germany 71Wieland Electric 19WSCAD 9

tigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbe-dingt die Meinung der Redaktion dar. Es gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.

www.all-electronics.de 61. Jahrgang ISSN 1434-2898

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Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 54 vom 01.10.2015

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Ihre Angaben werden von uns für die Vertragsabwicklung und für interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt, um Sie per Post über Produkte und Dienstleistungen von uns und unseren Kooperationspartnern zu informieren. Wenn Sie dies in Zukunft nicht mehr wünschen, können Sie dem jederzeit unter [email protected] wider-sprechen.

Tel.: +49 (0) 8191/125-777, Fax: +49 (0) 8191/125-799

Erscheinungsweise: 11 x jährlich

VERLAG Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, www.huethig.de Handelsregister-Nr. 703044

Geschäftsführung: Fabian Müller

Verlagsleitung: Rainer Simon

Produktmanager Online: Philip Fischer

Leitung Herstellung: Horst Althammer

Art Director: Jürgen Claus

Layout: Karin Köhler

Druck: westermann druck GmbH Georg-Westermann-Allee 66, 38104 Braunschweig

Impressum

Halle 9, Stand D18echtzeit-ethernet

ethercat-InstallationshilfeETG: Die Ethercat Installation Guideline unter-stützt Maschinen- und Anlagenbauer bei der fachgerechten Installation einer Kommunikati-onsinfrastruktur. Die Handhabung der Ethercat-Kommunikationsinfrastruktur einer Maschine oder Anlage ist in drei Bereiche unterteilt: Der Abschnitt Planung unterstützt die für den Netz-

werkentwurf verantwortlichen Ingenieure; der Bereich Montage richtet sich an Techniker, die das Netzwerk korrekt implementieren; das Kapi-tel Inbetriebnahme ist für Techniker und An-wender gedacht, die die Installation auf Richtig-keit überprüfen oder den Betrieb eines Ether-cat-Netzwerks überwachen müssen. Aufgrund

der speziellen Diagnoseeigenschaften lassen sich Probleme in der Verkabelung bei Ethercat schnell und ohne kostenintensive Diagnose-tools oder Verfahren erkennen und lokalisieren. Download unter www.ethercat.org.

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© Copyright Hüthig GmbH 2016, Heidelberg. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung kann trotz sorgfälti-ger Prüfung durch die Redaktion, vom Verleger und Herausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Mit der Annahme des Manuskriptes und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift geht das volle Verlagsrecht für alle Sprachen und Länder einschließlich des Rechts zur Übersetzung, zur Vergabe von Nachdruckrechten, zur Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträgern jedweder Art, namentlich der Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen, zur Herstellung von Sonderdrucken, Vervielfältigungen und Mikroverfilmungen an den Verlag über. Dies gilt auch für die auszugsweise Wiedergabe sowie den Nachdruck von Abbildungen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dgl. in dieser Zeitschrift berech-

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Halle 9, Stand H08Sensorik

Programmierbares Druckluftmessgerät

Halle 11, Stand B43Ethernet

Steckverbinder zum Einbau in Dockingplatten

Halle 5, Stand D14Elektromechanik

Verschleißfreier Drehmoment-Rändelgriff

Halle 9, Stand A11

KommunikationssoftwareEinfache OPC-UA-Integration

EGE: Als programmierbares Druck-luftmessgerät mit IO-Link-Schnitt-stelle misst der LDN 1000 Druck-luftverbrauch und Durchfluss, er-mittelt kleinste Leckagen und bie-tet weitere Funktionen wie Dosie-ren, Temperaturerfassung, Hyste-rese oder Auschaltverzögerung. Damit eröffnen sich verschiedene Möglichkeiten der Kontrolle und Steuerung von Druckluftnetzen zur Energiekostenoptimierung. In die Rohrleitung eingefügt kommt der Sensor ohne bewegliche Teile aus, arbeitet druckverlustfrei und

ist unabhängig von Druck und Temperatur. Die Parametrierung erfolgt entweder mit den frontsei-tigen Tasten am Sensor oder per IO-Link-Schnittstelle vom PC oder Notebook aus. Ein sechsstelliges Display zeigt die Messwerte an, die per IO-Link auch direkt durch die SPS ausgelesen werden können. Zusätzlich stellt der Sensor wahl-weise zwei programmierbare Aus-gänge bereit. Dafür stehen ein 4-bis-20-mA-Ausgang, ein Impuls-ausgang sowie ein PNP-Schaltaus-gang zur Verfügung. Als zusätzli-che Funktion bietet das Gerät eine Manipulationserkennung per nicht rücksetzbarem Modifikationszäh-ler sowie die Option, den Bedien-umfang für verschiedene Nutzer-gruppen anzupassen.


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Ganter: Wahlweise mit Innen- oder Außengewinde sowie mit einer Passbohrung versehen dient der Drehmoment-Rändelgriff GN 3663 dem schnellen Spannen oder Betätigen mechanischer Stellglieder. Standardmäßig sind Drehmomente von 0,7 bis 5,5 Nm erhältlich. Kundenspezifische Drehmomente sind auch in klei-nen Stückzahlen möglich. Die in-tegrierte Drehmomentmechanik ermöglicht die manuelle Drehmo-menteinleitung bis zu einem fest definierten Maximum. Ist dieser Wert erreicht, sorgt die Tellerfe-der-Raststift-Kombination für das Überasten und verhindert unzu-lässige Krafteinleitung. In der Gegenrichtung sperrt die Dreh- infoDIREKT 667iee0416

Multi-Contact: Als Gigabit-Ether-net-Steckverbinder mit Übertra-gungsraten von 1 GBit/s bei 1 000 000 Steckzyklen ist Giga-dock1 ausgelegt für automatisierte Dockingsysteme in rauer Industrie-umgebung. Der Stecker kommt als komplett konfektionierte Baugrup-pe zum Einbau in Dockingplatten oder Werkzeugwechsler. Standard-Netzwerkkabel M12x-codiert für Ethernet CAT 6A lassen sich einfach anschließen. In automatisierten Fertigungslinien fungiert der Ste-cker als GigE-Vision-Schnittstelle

zur Bilddatenübertragung. Im Fahr-zeugbau lassen sich so Produkti-onsprozesse optimieren und z. B. Räder am bewegten Fahrzeug montieren. In Multikupplungen ist Gigadock1 anwendungsspezifisch mit Signal-, Bus- und Leistungs-steckverbindern sowie mit Medien-kupplungen für Luft und Flüssig-keiten kombinierbar. So lassen sich in modularen Produktionslinien die einzelnen Module über Steckver-binder verbinden.


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momentmechanik. Das Lösen, etwa einer Verschraubung, unter-liegt damit keiner Kraftbegren-zung und ist immer möglich. Das Normelement steht mit links- oder rechtsdrehender Mechanik zur Verfügung, die Durchmesser der Griffe sind entsprechend der Maximal-Drehmomente dimensi-oniert. Besonders zur Montage der Passbohrungsvariante ist es vorteilhaft, dass sich Drehmo-ment-Komponente und Abtrieb trennen lassen. Bei Dauertests trat kein nennenswerter Ver-schleiß auf und das Nenndrehmo-ment hat sich nicht verändert.

Softing: Die Integration einer OPC-UA-Client-Schnittstelle in Version 4.10 der OPC Suite Data-Feed er-leichtert die Migration zu Indust-rie-4.0-Lösungen und ermöglicht den Einsatz in verschiedenen OPC-UA-Gateway-Lösungen. Steuerun-gen mit integriertem OPC-UA-Ser-ver lassen sich damit einfach und kostengünstig in bestehende OPC-Classic-Umgebungen integrieren. Anwender können so eine schritt-weise Umsetzung von Indust-rie-4.0-Lösungen unter Einbezie-hung bestehender OPC-Classic-Komponenten durchführen. Darü-ber hinaus stellt die Suite eine Log-ger-Funktion für OPC-UA-Server bereit. Prozessdaten einer Steue-rung mit integriertem OPC-UA-Ser-

ver lassen sich damit in einer Datei oder einer Datenbank speichern. Die Suite dient nicht nur als Gate-way zwischen OPC-Classic- und -UA-Anwendungen, sondern fun-giert auch als zentrales Gateway zwischen mehreren OPC-UA-Ser-vern und -Clients. Die Clients müs-sen sich nur mit dem Server ver-binden bzw. es muss nur ein ag-gregierter OPC-UA-Adressraum verwaltet werden. Die integrierten Sicherheitsfunktionalitäten wie et-wa Benutzer-Authentifizierung in-kl. Zertifikate und Datenverschlüs-selung entsprechen hohen Sicher-heitsanforderungen.


KommunikationEmbedded-System mit acht COM-PortsICP: Acht COM-Ports gleichzeitig kann das Em-bedded-System Tank-610 bedienen. Sechs RS232-Ports sind auf der Rückseite und zwei RS232/422/485-Ports auf der Vorderseite des kleinen Systems herausgeführt. An der Vorder-seite befinden sich außerdem noch zwei GbE-, vier USB3.0- und zwei Audio-Ports sowie ein HDMI- und ein VGA-Anschluss, die sich unab-hängig voneinander ansprechen lassen. Ein in-terner PCIe-Mini-Card-Slot nimmt optional ein WiFi-Modul auf. Das System arbeitet passiv ge-kühlt mit einem Celeron-N3160-Prozessor und

bis zu 8 GB DDR3L-Arbeitsspeicher. Als Massen-speicher kann sowohl ein mSATA- als auch ein 2,5“-SATA-Laufwerk dienen. Der Betriebstempe-raturbereich von -40 bis 60 °C, der Spannungs-eingangsbereich von 9 bis 36 V DC sowie die Schockunempfindlichkeit nach Militärstandard ermöglichen den Einsatz im industriellen Um-feld etwa bei Zugangskontrollen oder in der Au-tomatisierungstechnik. Die Abmessungen des Systems betragen 200 x 184 x 58 mm.

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IEE Technikrätsel

are Bewegungen dynamisch und zugleich ge-nau erfasst. Modular aufgebaut stehen viele Ausstattungsoptionen und damit Anwendungs-möglichkeiten zur Verfügung: Bürstenvorsätze oder ein Faltenbalg mit Stahlspitzen streifen Schmutz zuverlässig ab. Über Umlenkrollen können auch Hindernisse umgangen und Mess-objekte mit Richtungswechsel erfasst werden. Die Länge der Messseile reicht von 1 bis 60 m. Die Seilzüge stehen in verschiedenen Beschich-tungsvarianten und Bauformen zur Verfügung – von der platzsparenden Kunststoffvariante bis

Teilnahmebedingungen: Die Kontaktdaten aller Technikrätsel-Teilnehmer werden von uns für interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt. Sie erklären sich damit einverstanden, von uns und unseren Kooperationspartnern Fachinformationen per Post und/oder E-Mail zu erhalten. Wünschen Sie dies nicht mehr, können Sie dem jederzeit mit Wirkung für die Zukunft unter [email protected] widersprechen. Mitarbeiter des Verlags, des Gewinnspiel-Partners sowie deren Angehörige und unvollständig ausgefüllte Adressen sind von der Teilnahme ausgeschlossen.

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Frage 2 (s. unten)

Frage 3 (s. unten)

Greif-vogel

FlusszumRhein

Vorfahr Kriech-tier

engl.Adels-titel:Graf

deutscheDichterin(Bettinavon)

Frage 5 (s. unten)

Teil desMittel-meeres

SenkeimGelände

Erdlochnichtgleich-zeitig(griech.)

Kfz-ZeichenGüters-loh

hawaiia-nischeBlumen-kette

germa-nischeGöttin

Welt-alter,Ewigkeit(griech.)

antikesarab.König-reich

un-ästhe-tisch,unschön

frühererTitel inGenua u.Venedig

Schwarz-drossel

Frage 4 (s. unten)

Titelbild;Platten-hülle(engl.)

FußgliedMobil-funk-technik (Abk.)

Verhält-niswort

Spei-cher-medium (Abk.)

kochenFluss inPeru, amAnden-osthang

Notwen-digkeit,Erfor-dernis

Musik-zeichen

Schätz-fähigkeitdurchSehen

plötz-lich,uner-wartet

Angehöri-ger einesIndianer-stammes

an-sammeln

brauch-bar, geeignetsein

Ton- undDaten-träger(Abk.)

lieblich,anmutig

FlusszurRhone

Druck-knopf,-hebelam PC

nord-italie-nischerFluss

Turn-übung

Frage 6 (s. unten)

Garten-blume

Frage 1 (s. unten)

Fuge,längli-che Ver-tiefung

nordi-scherHirsch

FlusszurDonau

Leicht-metall(Kzw.)

mäßigwarm

aufdieseWeise

gefragt,begehrt,angesagt(engl.)

hervor-heben,unter-streichen

nichtheiter;seriös

elektro-nischePost(engl.)

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1 Welche neue Seilzugserie ist bei Pepperl+Fuchs unter anderem erhältlich?

2 Welche Wegmessung ist eine typische Applikation für Seilzug-Drehgeber?

3 Welche Ausstattungsoption gegen Verschmutzung gibt es?

4 Welche maximale Messlänge ist realisierbar? … Meter

5 Welches Messprinzip nutzt die Dehgeber-Baureihe ENA58IL?

6 Welche elektrische Schnitt-stelle unterstützen die Seilzug-drehgeber unter anderem?

Und so nehmen Sie an der Verlosung teil: Tragen Sie unterall-electronics.de/iee-technikraetsel das Lösungswort und Ihre Kontaktda-ten ein. Hinweise zum Lösen des Rät-sels finden Sie im untenstehenden Text. Viel Erfolg!

Annahmeschluss: 16.05.2016

DER RECHTSWEG IST AUSGESCHLOSSEN.

Rätsel auf ReisenMobile-Version unter:

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Bildquelle: Sony

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hin zur robusten Heavy-Duty-Version. Am Seilzug montiert, liefern die Drehgeber auch unter schwierigen Bedin-gungen mit Schmutz, Schock oder Vibration zuverlässige Messergebnisse. Auch in Bezug auf die Schnittstellen lassen die Drehgeber keine Wünsche offen: SSI, Profibus, Pro-finet CANopen, Ethernet/IP, Ethercat und ana-log sind verfügbar.

Die Seilzug-Drehgeber von Pepperl+Fuchs gibt es in vielen Varianten und mit diversen Schnitt-stellen. Kombiniert mit dem robusten magneti-schen Drehgeber ENA58IL sorgen die Serien ECN10TL, ECN20IL, ECN30PL und ECN40HD für zuverlässige Wegmessungen. Zum Messen der Hubhöhe von Scherenhubtischen, Aufzügen oder der Teleskoplänge bei Kranfahrzeugen sind Seilzug-Drehgeber ideal. Denn optische Systeme scheiden wegen Staub, Vibration oder anderen Störfaktoren meist aus. Mit der Kombi-nation aus Seilzug und Drehgeber werden line-

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