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11·2010
55. Jahrgang
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19065
SPS/IPC/Drives
23.11. bis 25.11.2010
Elektrische Automatisierung + Antriebstechnik
Gipfelgespräch
Interview
Messevorschau
Lothar Leder:
Die Motivation des Ironman
Gerd Hoppe, Beckhoff:
Konsequenter umsetzen
SPS/IPC/Drives 2010
Schauplatz Nürnberg
Automatisierungslösungen für sichere Bahnübergänge
Bildquelle: Pilz
Sicher kreuzen
ves
i
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/IPC 40
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EDITORIAL
Gewinner
machen Märkte
„
Der Gewinner ist
immer ein Teil der
Lösung.
Der Verlierer ist
immer ein Teil des
Problems.
„
Der Gewinner sagt
immer: „Lass mich
es für Dich tun.“
Der Verlierer sagt:
„Das ist nicht
mein Problem.“
„
Der Gewinner hat
immer einen Plan.
Der Verlierer hat
immer eine Entschuldigung.
Die Pharmaindustrie bewegte sich überwiegend robust
durch die Finanzmarktkrise. Ein wesentlicher Grund dafür: Arzneimittel sind immer gefragt. Trotzdem muss sich
die Gesundheitsindustrie neue Wachstumsmärkte erschließen. ‚Mehr Wohlstand bringt mehr Umsatz‘, unter dieser
Prämisse könnte der Marktaufbau ablaufen. Denn ein
wachsender Wohlstand in Staaten wie Brasilien, China
oder Indien steigert auch die Marktchancen der Pharmaindustrie. So ist zum Beispiel der indische Pharmaboom in
erster Linie auf ein rasantes Wirtschaftswachstum zurückzuführen. Die Mittelschicht in den Städten kauft verstärkt
westliche Arzneimittel. Zudem verbreiten sich mit zunehmendem Wohlstand und einer alternden Bevölkerung
auch Krankheiten wie Diabetes oder Herz-Kreislauferkrankungen, die eine medikamentöse Therapie erforderlich machen.
Da erscheint die Schlagzeile 'Fastfood macht auch Asiaten dick' in einem ganz anderen Licht. So haben Forscher
der Universität Ulm entdeckt, dass die Tendenz, Asthma zu
bekommen, steigt, wenn Kinder häufig Fast Food essen.
Fast gleichzeitig gab McDonald's bekannt, dass das Unternehmen die Zahl der Filialen in China bis Ende 2013 auf
über 2 000 Schnellrestaurants verdoppeln möchte. Während in Deutschland jeder zweite Erwachsene und sogar
ein Drittel aller Kinder an Übergewicht leiden, erfreuen
sich die Asiaten eigentlich mehrheitlicher einer eher
schlanken Statur. Schaut man sich einmal die Chinesen an,
die lange im westlichen Ausland leben, fällt auf, dass die
Zahl der Übergewichtigen stark ansteigt. Die typisch westliche Ernährung, einseitig und reich an tierischen Fetten,
sorgt außerdem dafür, dass bestimmte Krankheiten, die
durch ungesunde Ernährung begünstigt werden, zunehmen.
Es stellt sich die Frage, ob mit Einzug westlichen Essverhaltens die riesigen Wachstumspotenziale der Pharmaindustrie gepusht werden?
Fastfood und Arzneimittel – der Gewinner sieht die
Möglichkeiten in allen Problemen. Ein Schelm der böses
dabei denkt.
Ihr Harald Wollstadt
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➜
INHALT IEE 11/2010
➜
[10]
Langsam spiegelt sich der Boom auch in
der Stimmungslage der Deutschen wider,
wie eine Forsa-Umfrage Anfang Oktober
darlegte. Spiegelt sich dies auch auf der
Messe SPS/IPC/Drives wider? Haben die
Firmen die Zeit der Konjunkturdelle für die
Entwicklung neuer Produkte genutzt? Gibt
es neue Automatisierungstrends?
MÄRKTE + UNTERNEHMEN
10
Messe-Highlight im Herbst
20
24
Interview mit Andreas Melkus,
Geschäftsführer von Sigmatek
TECHNIK
Leitebene
38
42
Produkte
Interview mit Gerd Hoppe, Mitglied
der Geschäftsleitung von Beckhoff
44
Schadsoftware bedroht
industrielle Fertigungsprozesse
Vom Ironman zum Motivator
Berührungslose
Temperaturmessung
Nicht anfassen
Nah am Kunden
Gipfelgespräch mit Lothar Leder,
Profi-Triathlet
84
Wasser für das Salzland
Neue Technologie konsequent
anwenden
30
Fernwirken auf Basis von GPRS
Feldebene
87
Produkte
88
Flexible Datenerfassung
Ein ständiger Prozess
50
Smartfactory
Immer genau
94
Die intelligente Fabrik der Zukunft
52
Smartfactory – UWB-FunkOrtungssysteme
Wo ist was?
56
Smartfactory – Entwicklung eines
universellen Bediengerätes
Flexible Codeleser-Baureihe
Jeden Anspruch bedienen
98
Determinismus im Profinet-Netzwerk einfach erreichen
Sicher ankommen
104 Gigabit Ethernet für die Feldebene
Netzwerke performant verbinden
Ein Bediengerät für alle Fälle
60
Smartfactory – Einsatz von Werkzeugen der Digitalen Fabrik
112 Überwachung und Bewertung
von Antriebsregelungen
Performance bewerten
Alles geplant
Prozessebene
64
Automatisierungslösungen für
sichere Bahnübergänge
Sicher kreuzen
67
Produkte
70
Safety-Baukasten vereinfacht
das Engineering
TITEL
Parametrieren, programmieren, prüfen
Um Bahnübergänge zu
sichern, setzen Bahnunternehmen vermehrt
Sicherheitssteuerungen
ein. Denn diese sorgen
für Sicherheit und sparen Kosten. [64]
4
IEE • 11-2010
76
Synchrone Querkommunikation
Abgestimmte Verbindung
80
Moderne Automatisierung für
Fütterungssysteme
Unsere kleine Farm
118 Linearmotorsystem für
leichte bis mittlere Lasten
Effiziente Bewegung
122 Ergonomisch arbeiten im
Schaltschrankbau
Heb' dir keinen Bruch
126 Busfähige NiederspannungsSchaltanlagen
So kommt Licht in den Tunnel
130 Leser fragen,
Unternehmen antworten
Hallo liebe Leser
[30]
Die Motivation
des Ironman
➜
Gipfelgespräch mit dem Profisportler Lothar Leder über den inneren Schweinehund
und was Sport mit Beruf zu tun hat.
➜
Nicht anfassen
Immer mehr Hersteller von elektronischen
Bauelementen und Leiterplatten setzen auf
die berührungslose Temperaturmessung.
[84]
Technik im
Gardemaß
PRAXIS
RUBRIKEN
Automatisierung für die
Prozessindustrie
3
Editorial
6
Top Five
8
Märkte + Unternehmen
132 Einen Beitrag für mehr Energieeffizienz und -Intelligenz leisten
Daumen nach oben
135 Produkte
136 Bildverarbeitungskomponenten
und -anlagen aus einer Hand
Vom Einzelteil bis zur Gesamtlösung
140 Sichere Medikamentenversorgung
dank Industrietechnik
Robuste Gehäuse-Systeme
zum Schutz Ihrer Elektronik
152 Impressum
152 Vorschau
153 Medien für Techniker
154 Firmenverzeichnis
Heilsbringer verpacken
144 Softwaretool zur Chargensteuerung auf SPS-Basis
Ein Kochbuch für Chargenprozesse
148 Elektronische Anlagendokumentation im Ex-Bereich
Spart Zeit und Geld bei erhöhter
Datenqualität
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ARTIKEL
1
Energieautarker
Multiturn-Drehgeber
752iee0910
Wachendorff
2
Werkzeugbauer setzt für Kleinserienfertigung
auf Leichtbauroboter
754iee0910
Universal Robots
3
Marktübersicht: Ethernet
779iee0810
4
Interview zum Thema Design im Maschinenbau
769iee0910
Redaktion IEE
5
Tribo-optimierte Polymerlager für ThermoformVerpackungsmaschinen
797iee0910
Igus
2
3S-Smart Software Solutions und Wibu-Systems
emtwickeln Schutz für SPS-Lösungen
926iee1010
3S-Smart Software Solutions
3
Kontron und Stemmer schließen Kooperation
949iee1110
Kontron
4
Harting ist Fabrik des Jahres
917iee1110
5
Ingenieure dringend, Konstrukteure
verzweifelt gesucht
927iee1010
Universität Hannover
2
Einbauthermometer
484iee0609
3
Planungssoftware
668iee0410
4
Kleberoboter
357iee0910
5
Schutzmaßnahmenprüfgerät
404iee0609
Redaktion IEE
NEWS
1
Hacker-Angriff auf Anlagen mit
Siemens-Prozessleitsystem
903iee1010
Siemens
Harting
PRODUKTE
1
6
Frequenzumrichter
362iee1010
IEE • 11-2010
ABB
Dostmann
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Technischer
Communication
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
Neues europäisches Konformitätsprüfungszentrum für CC-Link
Unter den besten Drei
Kompatibilität prüfen
Bildquelle: Harting
CLPA Europe hat in Düsseldorf sein
neues, europäisches Konformitätsprüfungszentrum für CC-Linkkompatible Produkte eröffnet. Zunächst dient es Partnerunternehmen als Vorprüfungszentrum zum
Nachweis der Kompatibilität ihrer
Produkte. Ab Anfang 2011 wird das
Prüfzentrum den vollen Umfang an
Prüffunktionen bieten, sodass die
Mitglieder die Konformität ihrer
Produkte in Europa zertifizieren
lassen können. Die CLPA sieht Konformitätsprüfungen als unerlässlich an, um die Leistung neuer
Netzwerkgeräte zu garantieren.
Drei der wichtigsten Prüfungen betreffen die elektromagnetische Verträglichkeit, Interoperabilität und
Alterungsverhalten. Die CLPA erwartet, dass ein Konformitätsprüfungszentrum in Europa ihr mehr
Mitglieder zuführen und diese zur
Der Geschäftsbereich Electronics der Harting Technologiegruppe erhielt in der Kategorie 'Hervorragende Großserienfertigung' den ersten Platz.
Der Geschäftsbereich Electronics
der Harting Technologiegruppe gehört zu den Siegern des Wettbewerbs 'Fabrik des Jahres/GEO
2010'. Harting wurde als Kategorie-Sieger 'Hervorragende Großserienfertigung' gekürt. Besonders
beeindruckt zeigten sich die Juroren vom großen Engagement der
Mitarbeitenden, die ihre jeweiligen
Verantwortungsbereiche bei der
Besichtigung selbst vorstellten und
genau Auskunft geben konnten.
„Aufgrund der sehr detaillierten
Bewertung sehen wir genau, wie
gut unsere Maßnahmen greifen
und welche Potenziale noch stärker
ausgeschöpft werden können“, so
Torsten Ratzmann, der als Geschäftsführer in der Harting Technologiegruppe für die weltweite
Produktion verantwortlich ist. In
den 14 Jahren, seitdem im Wettbe-
werb Kategorie-Sieger gekürt werden, haben es vor Harting erst drei
Unternehmen geschafft, die Auszeichnung 'Hervorragende Großserienfertigung' zu erhalten, zuletzt
war dies 2008 Volkswagen mit seinem Werk Braunschweig.
Der Wettbewerb wurde 1992 von
der Unternehmensberatung A.T.
Kearney und der Zeitschrift Produktion ins Leben gerufen. Er zeichnet
produzierende Unternehmen aus,
die den hohen Bewertungsmaßstäben in den Bereichen Wirtschaftlichkeit, Agilität, Qualität, Innovation, Wertgenerierung und Kundenzufriedenheit in vorbildlicher Weise
entsprechen und eine exzellente
Drei-Jahres-Entwicklung vorweisen können.
infoDIRECT
8
IEE • 11-2010
infoDIRECT
932iee1110
infoDIRECT
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Die Akquisition ergänzt das Produktportfolio des Unternehmens, das neben
den explosionsgeschützten Komponenten und Systemlösungen auch
Wärmetechnik,
Mess- und Analysentechnik sowie Geräte
und Maschinen für
den Bergbau umfasst.
Bildquelle: Bartec
hören die chemisch vernickelten
Rundsteckverbinder der Serie
62GB von Amphenol für den industriellen Einsatz und die Bulgin Explora-Reihe von Atex-normierten
Steckverbindern für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen. Viele neu eingeführte Artikel sind gegen Umwelteinflüsse
wie Feuchtigkeit, Staub und Wasserstrahlen niedrigerer Intensität
geschützt.
Entwicklung von CC-Link-Produkten veranlassen wird. Auch die bestehenden europäischen Mitglieder
sollen ihre Produkte in dem neuen
Zentrum testen.
Ab in den hohen Norden
RS Components erweitert Sortiment
RS Components hat ein Programm
gestartet, um neue Designs im Bereich der Industrie- sowie der Fabrikautomation zu unterstützen.
Mehr als 2 500 neue Produkte hat
der Distributor im Zuge dessen zu
seinem Sortiment hinzugefügt. Sie
stammen von 20 Herstellern. Ausgebaut hat das Unternehmen sein
Lieferspektrum im Bereich Elektromechanik mit neuen Steckverbindern, Sensoren, Kabeln, Relais und
Schaltern. Alle sind den Anforderungen moderner Prozessanlagen
gewachsen. Zu den Highlights ge-
Die CLPA sieht Konformitätsprüfungen als unerlässlich an, um
die Leistung neuer Netzwerkgeräte zu garantieren.
Bartec übernimmt norwegischen Sicherheitstechniker
917iee1110
2 500 neue Produkte für dieIndustrie- und Fabrikautomation
Bildquelle: CLPA
Harting ist Fabrik des Jahres
Bartec, Anbieter industrieller Sicherheitstechnik, hat das Unternehmen Technor Safe Ex AS mit Sitz
in Stavanger in Norwegen übernommen. Das Unternehmen ist in
seinem Heimatland marktführend
im Segment der explosionsgeschützten Geräte und Systeme.
Die Übernahme vom bisherigen Eigentümer Technor, einer Portfoliogesellschaft des norwegischen Private Equity Investors Hitecvision,
ermöglicht Bartec den weiteren
Ausbau der Geschäftstätigkeit in
Norwegen und anderen skandinavischen Ländern. Technor Safe Ex
hat im vergangenen Geschäftsjahr
einen Umsatz von rund 20 Mio. €
erwirtschaftet und beschäftigt etwa 70 Mitarbeiter. Bartec wird
Technor Safe Ex als eigenständiges
Unternehmen innerhalb der Unternehmensgruppe unter dem Namen
Bartec Technor weiterführen.
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925iee1110
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Bildquelle: Mesago
Nach oben, führt der Weg zum
Nürnberger Messezentrum und
auch die Zeichen der Wirtschaft.
Messe-Highlight im Herbst
Langsam spiegelt sich der Boom auch in der Stimmungslage der Deutschen wider, wie
eine Forsa-Umfrage Anfang Oktober darlegte. Zeigt sich dies auch auf der Messe SPS/
IPC/Drives? Das ist die eigentlich spannende Frage vor der Messe im Raum steht. Haben die Firmen die Zeit der Konjunkturdelle für die Entwicklung neuer Produkte genutzt? Gibt es neue Automatisierungstrends?
I
mmer mehr Bundesbürger rechnen damit, dass es mit der Wirtschaft bergauf
geht. Erstmals sind in diesem Jahr
mehr Menschen optimistisch als pessimistisch eingestellt: 36 % sagen der Umfrage
zufolge, es werde wirtschaftlich bergauf
gehen, nur noch 31 % rechnen mit einer
Verschlechterung. Im Sommer hatten nur
33 % mit einer Verbesserung der Lage gerechnet, 35 % befürchteten einen Konjunkturrückschlag. Nach Einschätzung
des Forschungsinstituts DIW wächst die
Wirtschaft auch im zweiten Halbjahr robust.
10
IEE • 11-2010
Phoenix aus der Asche
Wie ‚Phoenix aus der Asche‘ hat sich auch
die Antriebstechnik wieder erhoben“, erklärte Hartmut Rauen, Geschäftsführer
der Fachverbände Antriebstechnik und
Fluidtechnik im VDMA. Natürlich spielt
hier der Basiseffekt der Vorjahre eine große Rolle, aber die Entwicklung der Auftragseingänge quer durch alle Kundenbranchen zeigt, dass der Markt wieder
läuft. „Für 2010 erwartet der VDMA für
die Antriebstechnik ein Plus von 15 Prozent, so Rauen. Rauen plädiert trotzdem
für Nüchternheit in der Lagebeurteilung.
Nach wie vor gebe es Unsicherheiten, z. B.
Rückschläge im US-Markt, eine erwartete
Wachstumsverlangsamung in China oder
Risiken im Finanzmarkt, trotzdem sollten
die Unternehmen auf ihre Stärke vertrauen: „In Deutschland haben wir ein einzigartiges Netzwerk zwischen Herstellern,
Kunden und Forschung, die entlang der
gesamten Wertschöpfungskette ein hohes
Investitionstempo erzielen. Die Antriebstechnik liefert wettbewerbsentscheidende
Lösungen, z. B. im Bereich Energieeffizienz, servicefreundliche Condition-Monitoring-Systeme oder High-End-Kom-
„
Viele Unternehmen werden
auf der SPS/IPC/Drives Produktpremieren vorstellen.
Bildquelle: Mesago
Silke Schulz-Metzner
ponenten. Mit etwas Glück können wir
das Produktionsniveau von 2006/2007
im Jahr 2010 wieder erreichen.“, bekräftigt Rauen die Aufbruchsstimmung.
Dr. Markus Winzenick, Geschäftsführung
des ZVEI Fachverband Automation
schlägt in die gleiche Kerbe. „Getragen
wird das derzeitige starke Wachstum von
der Erholung in der Automobilindustrie
und im Maschinen- und Anlagenbau.
Hinzu kommen außerordentliche Impulse aus den Bereichen der Erneuerbaren
Energien – der Wind- und Solar-Energie.
So haben die Absenkungen der Solarförderungen in diesem Jahr zu einem außergewöhnlichen Run auf Solaranlagen geführt, von dem die Hersteller von Automatisierungstechnik deutlich profitiert
haben,“ so Winzenick. „Das gute Wachstum wird zurzeit jedoch von deutlichen
Versorgungsproblemen und steigenden
Rohstoffpreisen begrenzt,“ mahnt er aber
an. So ist die Verfügbarkeit von elektronischen Komponenten, Halbleitern, speziellen Kontaktmaterialen und Kunststoffen kaum mehr sichergestellt. Hier erhofft
man sich allerdings eine gewisse Entspannung in 2011. Generell geht der Verband
ZVEI auch mittelfristig von einem Wachstum aus. Insbesondere die anstehenden
gesellschaftspolitischen Herausforderungen wie Elektromobilität, Energieeffizienz, Ausbau der Erneuerbaren Energien, Umbau der heutigen Stromnetzinfrastruktur (Smart Grids) oder auch die
Sicherstellung einer leistungsfähigen
Transportinfrastruktur werden ohne Automatisierungstechnik nicht möglich sein.
2008 und damit den Stand vor der Wirtschaftskrise,“ erklärte Sylke SchulzMetzner, Bereichsleiterin Mesago Messe
management GmbH der Redaktion der
IEE. Rund 1300 Aussteller präsentieren in
diesem Jahr ihre Produkte und Dienstleistungen. „Auch haben uns viele Unternehmen Produktpremieren für die Veranstaltung angekündigt,“ Schulz-Metzner weiter.
Die Hallen der SPS/IPC/Drives sind nach
Themen gegliedert, um das umfassende
Angebot übersichtlich darstellen zu können. Die Schwerpunkte der Hallen sind:
Fingerzeig
Wenn Ausstellungsfläche ein Maßstab für
diese Stimmung ist, dann zeigt der Zeiger
bei der diesjährigen SPS/IPC/Drives nach
oben. „Mit 90 000 m Ausstellungsfläche
erreicht die Messe die Rekordmarke von
Aber auch Sonderthemen wie ‚Energieeffizienz‘, ‚Industrial Identification‘ und
‚Safety and Security‘ werden auf der SPS/
IPC/Drives 2010 hervorgehoben, obwohl
diese nicht gerade neu sind. ZVEI und
VDMA sind Namensgeber und ➜
Halle 1, 2, 4:
Elektrische Antriebstechnik / Motion Control
und Steuerungstechnik
Halle 4A:
Sensorik
Halle 5:
Mechanische Systeme / Peripherie und
Steuerungstechnik
Halle 6:
Steuerungstechnik
Halle 7:
Sensorik und Steuerungstechnik
Halle 7A:
Sensorik und Software
Halle 8, 9.10:
Steuerungstechnik und Interfacetechnik
„
Außerordentliche Impulse
für das Wachstum kommen
aus den Bereichen der Erneuerbaren Energien – der
Wind- und Solar-Energie.
Bildquelle: ZVEI
Markus Winzenick
lung, aus der Produktion oder der Geschäftsleitung. Kann die 2010 Ausgabe
der Messe nun diesen Besucherrekord
toppen? Wenn es nach der momentanen
Stimmung in der Wirtschaft geht bestimmt. Aber dies werden wir vom 23. bis
25. November in Nürnberg erleben.
Reichlich Zeit bleibt dem Besucher ja,
denn die Messe bleibt auch weiterhin am
Dienstag und Mittwoch bis 19 Uhr geöffnet.
➜
Mitverantwortliche für je ein Messeforum. In Halle 4A und Halle 8 gibt es
durchgehend Beiträge der Aussteller, verschiedener Verlage und der Verbände zu
hören. Die Gemeinschaftsstände ‚wireless
in automation‘, ‚Open Source meets Industry‘ und ‚AMA Zentrum für Sensorik,
Mess- und Prüftechnik‘ liefern den Besuchern einen schnellen Überblick zum jeweiligen Thema.
Erstmalig werden beim Kongress der SPS/
IPC/Drives 2010 zwei Young Engineer
Awards verliehen. Ausgezeichnet werden
die je besten Beiträge aus den Bereichen
Automation und Drives. Die offizielle
Preisverleihung erfolgt auf einer Abendveranstaltung am 24. November 2010.
Besucherrekord toppen?
Mit insgesamt 48 595 Besuchern stellte
die Messe 2009 einen neuen Besucherrekord auf, was in einer schwierigen Wirtschaftslage ein positives Signal für die
ganze Automatisierungsbranche setzte.
Rund 2/3 der Besucher stammen aus den
Bereichen Konstruktion und Entwick-
Autor
Harald Wollstadt
ist Chefredakteur der IEE.
infoDIRECT
781iee1110
www.iee-online.de
Link zum Messe
Link zum ZVEI
Link zum VDMA
Fünf Fragen an Frank Metzner, Leiter Unternehmenskommunikation bei Beckhoff Automation
Reaktionsgeschwindigkeiten um den Faktor 10 erhöhen
Welcher Trend wird 2011 die Automatisierung bestimmen?
Aus unserer Sicht ist die Auslastung der PC-Rechenleistung, bedingt durch die neuesten Entwicklungen im Bereich der Mehrkernprozessoren, ein deutlicher Trend. Die bereits heute schon
leistungsfähige PC-Steuerung kann weitere
Funktionen, wie die Highend-Messtechnik, Condition Monitoring, Robotik oder Vision übernehmen. Spezielle Hardwarebaugruppen werden
auf dem zentralen IPC durch Softwaremodule ersetzt.
12
IEE • 11-2010
Was erwartet Ihr Unternehmen für das Nachkrisenjahr 2011?
Nach einem sehr guten Umsatzzuwachs in 2010
wollen wir auch in 2011 weiter wachsen. Das gilt
sowohl geografisch, als auch in nahezu allen
Branchen des Maschinenbaus und im Bereich
der regenerativen Energien. In der Windenergie
konnte Beckhoff seinen Umsatz in 2010 verdoppeln.
Wie viel Potenzial liegt noch im Thema Energieeffizienz?
Alleine im Bereich der Steuerungstechnik sehen
wir viel Potenzial, um die knapper werdenden
Energieressourcen effizient einzusetzen. Die
Beckhoff-Plattformtechnologie PC-Control, in
Kombination mit der schnellen Echtzeitkommunikation Ethercat, bietet die Grundlage zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Maschinen
und damit zur Steigerung der Prozess- und Energieeffizienz. Mit der Beckhoff-XFC-Technologie
wird die Reaktionsgeschwindigkeit einer Maschinensteuerung – im Vergleich zu marktgängigen Standards – um den Faktor 10 erhöht. Abhängig vom Maschinentyp, kann daraus eine
schnellere, effizientere Maschine mit einer signifikanten Produktivitätssteigerung resultieren.
Bildquelle: Beckhoff
Welches Schwerpunktthema haben Sie auf
der diesjährigen SPS?
Auf der Olympiade der Automatisierung zeigen
wir unser komplettes Produktspektrum der PCund Ethercat-basierten Steuerungstechnik. Im
Mittelpunkt steht dabei die Automatisierungssoftware Twincat 3. Damit ist Microsoft Visual
Studio auch für die Programmierung von Automatisierungsgeräten nutzbar. In einer Entwicklungsumgebung sind alle wesentlichen Programmiersprachen, wie C/C++, eine Matlab/Simulink-Anbindung oder die Sprachen der IEC
61131-3 inklusive der objektorientierten Erweiterungen integriert.
Auf der letzten SPS haben Sie Twincat 3 vorgestellt. Welche Anregungen haben Sie von
Anwendern schon für die Version 4 erhalten?
Zunächst einmal freuen sich unsere Kunden auf
die Markteinführung von Twincat 3. Auf der Roadmap steht für Anfang 2011 die Beta-Phase
und für das zweite Quartal des Jahres das Release der Automationssoftware. Bis zu einer Version 4 ist es noch lange hin. Genauso wie die Vorgängerversion, ist Twincat 3 die Basis für die
nächsten 15 bis 20 Jahre. Das Twincat-Konzept
basiert auf einem stetig wachsenden modularen
Softwarebaukasten.
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komprimiert auf
kleinstem Raum.
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C6920: Intel® Core™ Duo oder Core™2 Duo
C6930: Intel® Core™ Duo oder Core™2 Duo,
On-Board-SATA-RAID-1-Controller
Halle 7, Stand 406
IPC
I/O
Motion
Automation
Fünf Fragen an Martin Buchwitz, Leiter Marketing Kommunikation bei Jetter
Kein deutlicher Trend einer dominanten technischen Veränderung
Bereich hochpräziser Antriebstechnik zu Hause.
Dort kommen von jeher geregelte Servoantriebe
mit vergleichsweise geringen Verlustleistungen
zum Einsatz. Ganz anders sieht es dort aus, wie
viele gesteuerte Asynchronmaschinen zu finden
sind, beispielsweise in der Logistik. Dort gibt es
noch ganz erhebliche Potenziale für die Steigerung der Energieeffizienz.
Wir sehen aktuell keinen deutlichen Trend einer
dominanten technischen Veränderung. Als langfristiger und anhaltender Markttrend ist zu bemerken, dass Anbieter durch Vergrößerung ihres
Produktspektrums den Weg zum Komplettanbieter oder Systemanbieter suchen.
Wir erwarten für 2011 einen deutlichen Umsatz-
Bildquelle: Jetter
Zunächst einmal die neuen Produkten für die Industrielle Automation. Die neue Version der Scada-Software Jetviewsoft, die vollständig auf den
objektorientierten Ansatz baut und dem Anwender dadurch mehr Effizienz und Sicherheit bietet.
Hardwareseitig präsentieren wir die Steuerung
Jetcontrol 970, auf der Windows parallel zum
Echtzeitkern läuft und mit der sich über 64 Antriebe steuern lassen.
anstieg und neue Kunden in den Bereichen Industrie und mobile Automation, die mittel- und
langfristig für Unternehmenswachstum sorgen
werden.
Das Potenzial in Sachen Energieeffizienz ist stark
von den Anwendungsgebieten der Automatisierungstechnik und den einzelnen Applikationen
abhängig. Tendenziell ist Jetter schon immer im
Um Jetter ist es in letzter Zeit ruhig geworden. Wie steht es mit der Systemlösung Jetweb?
JetWeb wird im Maschinen- und Anlagenbau
schon seit 2002 eingesetzt. Viele tausend Servoantriebe wurden in der Zwischenzeit mit
Ethernet vernetzt und synchronisiert. Dass es in
der Öffentlichkeit etwas ruhiger geworden ist,
hat insbesondere damit zu tun, dass in der Automatisierungstechnik nicht alle paar Jahre eine
Revolution gibt. Eine solche hatte die Jetter AG
mit JetWeb und dem Einsatz von Ethernet-TCP/
IP und den Webtechnologien initiiert. Die gesamte Marktentwicklung hat sich mittlerweile in diese Richtung bewegt.
Fünf Fragen an Johann Zirkel, Vertriebsleiters bei Jenaer Antriebstechnik
ken. So können die Maschinenbauer sich auf ihre Kernkompentenzen konzentrieren. Immer
wichtiger werden auch antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen, nicht zuletzt vor dem Hintergrund, dass Ende 2011 die neue Sicherheitsnorm EN 13849-1 endgültig die EN 954-1 ablöst.
Welches Schwerpunktthema hat Jenaer Antriebstechnik auf der diesjährigen SPS?
Anhand unseres Messemodells zeigen wir unsere Kompetenz in der Realisierung komplexer
Mehrachssysteme mit den unterschiedlichen
Antriebstechnologien, unter anderem auch mit
Auslegerachsen aus kohlefaserverstärktem
Kunststoff. Wir können unseren Kunden solche
Systeme aus einer Hand bieten, das heißt, neben
dem Verbund Mechanik, Motoren und Steuerelektronik auch die Programmierung auf Achsenebene. Außerdem zeigen wir Neuheiten in der
Produktpalette. Zum Beispiel kann der Servoverstärker Ecovario114 bei gleicher Gehäusegröße
nun statt einer zwei Servoachsen ansteuern. Mit
der Ecospeed-C-Serie haben wir eine neue komplette Servomotorenbaureihe, die serienmäßig in
Schutzart IP65 ausgeführt ist.
Nachdem für uns bereits das laufende Jahr 2010
durch hohes Wachstum geprägt ist, das uns voraussichtlich das beste Umsatzergebnis seit der
Firmengründung 1990 bringen wird, stehen
auch für 2011 die Zeichen gut. Wir gehen jedoch
davon aus, dass sich das Wachstum gegenüber
2010 prozentual etwas abschwächen wird, da
der in der Krise entstandene Nachholbedarf der
Kunden dann größtenteils gedeckt sein wird.
Aus unserer Sicht wird sich der bereits zu beobachtende Trend, dass gerade im Bereich Antriebstechnik der Komponentenlieferant zunehmend zum Systemlieferanten wird, noch verstär-
Sicher sind in der Industrieautomatisierung noch
längst nicht alle Möglichkeiten zu einem effizienteren Umgang mit Energie ausgeschöpft. Fest
steht, dass Servoantriebe gegenüber anderen
14
IEE • 11-2010
Bildquelle: Jenaer Antriebstechnik
Immer wichtiger werden antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen
Antriebsformen eine sehr energieeffiziente Lösung darstellen.
Die Frage ob dezentrale oder zentrale Antriebstechnik besser ist, wird fast schon dogmatisch verteidigt. Ist aus dem Gegeneinander nicht längst ein Miteinander geworden?
Objektiv betrachtet wird schnell deutlich, dass
beide Konzepte Vor- und auch Nachteile haben.
Sinnvollerweise wird man anhand der jeweiligen
Applikation entscheiden, welches der beiden
Konzepte konkret geeigneter ist. Dabei sind
durchaus auch Mischungen denkbar.
Fünf Fragen an Heinz Eisenbeiss, Leiter Simatic Marketing & Promotion der
Siemens-Division Industry Automation
Die Anforderungen der Endverbraucher werden immer
spezifischer
Treibender Faktor sind die immer spezifischeren
Anforderungen der Endverbraucher. Dies führt zu
wachsender Produktvielfalt, die flexiblere Produktionsanlagen erfordert. Für den Lebenszyklus einer Anlage sind ein schnelles Return on
Invest, verbesserte Wettbewerbsfähigkeit und
kürzere Markteinführungszeiten gefordert. Automatisierung leistet hierbei einen immer wertvolleren Beitrag. Die Technologietrends sind im zunehmenden Maße Software-orientiert: zum Beispiel durchgängige Planungs-, Projektierungsund Wartungs-Tools entlang der Arbeitsprozesse
– mit einheitlicher Bedienerführung und ohne
Mehrfacheingabe von Daten; oder auch der steigenden Bedarf an Anlageninformations- und
MES (Manufacturing Execution System)-Lösungen. Zudem werden die Automatisierungs- und
Antriebsprodukte einen zunehmenden Beitrag
zur Energieeffizienz leisten müssen.
Die Konjunktur hat in fast allen Branchen spürbar
angezogen, die Auftragbücher sind gut gefüllt.
Jetzt profitieren die Unternehmen am meisten,
die Aufträge effizient abarbeiten können. Wir erwarten für die gesamte Branche im kommenden
Jahr eine Fortsetzung des Aufwärtstrends. Insbesondere im Maschinenbau und bei Erneuerbaren Energien wird das Wachstum auf einem Niveau bleiben. Im Anlagenbau werden branchenübergreifend zurückgestellte Investitionen nachgeholt. Neue Investitionen finden vor allem im
Bereich Energieeffizienz und bei Industriesoftware zur Optimierung der Planungs- und Fertigungsprozesse statt.
Wir sehen da noch sehr viel Potenzial. Das Umdenken hat eingesetzt, das Umsetzen wird in
weiten Bereichen erst noch folgen. Vergleichbar
zum Themenfeld Maschinensicherheit, werden
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NEU
Bildquelle: Siemens
Welches Schwerpunktthema hat Siemens
auf der diesjährigen SPS?
Insbesondere im Bereich des Automation Engineering werden wir als diesjährigem Schwerpunkt unter dem Motto 'Engineering Redefined'
Neuigkeiten zeigen.
Wir stellen aus:
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entsprechende Normen die Anwender sensibilisieren. Bei Energiemanagement ist es derzeit die
DIN EN 16001. Sehr konkret ist das Thema bereits bei den Antrieben. Hier besagt die EU-Verordnung 640/2009 für Niederspannungs-Asynchronmotoren zwischen 0,75 und 375 kW, dass
nach dem 16.06.2011 Maschinenhersteller nur
noch hocheffiziente Motoren mit Mindestwirkungsgrad IE2 in Verkehr bringen dürfen. Das
Potenzial zur Effizienzsteigerung, geringerem
Stromverbrauch und sinkenden Kohlendioxidemissionen ist sehr hoch, da etwa zwei Drittel
des Energieverbrauchs in der Industrie von den
Antrieben verursacht werden. Siemens bietet alle gesetzlich betroffenen Motorreihen an und unterstützt beim Umstieg.
Schlägt sich der Energieeffizienz-Trend auch
auf konkrete Energieoptimierungs-Projekte
nieder, bei denen die Energieeffizienz nicht
nur ein netter Nebeneffekt, sondern ein
Hauptziel ist?
Eine CO2-optimierte Fertigung für sich ist ein erstrebenswertes Ziel. Die Umsetzung erfolgt in
der Praxis umso schneller, wenn zusätzlich ökonomische Potenziale ausgeschöpft werden können. Diese sind in den Branchen unterschiedlich
hoch. Alle Projekte starten deshalb mit einer Return-on-Investement-Betrachtung. Aber selbst
in dieser frühen Projektphase ist bereits Unterstützung durch Energieverteilungs- und Automatisierungskomponenten erforderlich, um
überhaupt eine Transparenz über die Energiebedarfe zu erreichen. Von diesem Startpunkt aus
werden dann Optimierungsmaßnahmen eingeplant, die üblicherweise in den Wartungsintervallen oder bei Anlagenumbauphasen umgesetzt
werden.
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Fünf Fragen an Jerome Stocker, Vice President Marketing bei Balluff
Die Kunden erwarten mehr als nur Komponenten
Die Kunden erwarten von uns mehr als nur Komponenten. Die Gesamtbetrachtung einer Maschine oder Anlage als System rückt immer mehr in
den Vordergrund. Nur wer hier seinen Kunden einen Zusatznutzen bieten kann, wird sich als Part-
ner bewähren können.
Durch den Einsatz von zukunftsweisenden Technologien wie IO-Link und durch stetige Erweiterung des Produktportfolios verfügt Balluff als
führender Anbieter von Lösungen für die Fabrikautomation über alle Voraussetzungen für ein
nachhaltiges und stabiles Wachstum.
Balluff sieht hier ein sehr hohes Potenzial. Der
Sensor alleine kann hier allerdings nicht viel Einsparungspotenzial bringen. Aber durch unser
breites Produktportfolio und unseren Fokus auf
Networking/Connectivity und RFID werden wir
dem Kunden auch hier ermöglichen, einen Beitrag für mehr Energieeffizienz leisten zu können.
Sensoren sind die Augen und Ohren jeder Anlage. Welche Herausforderungen kommen in
nächster Zeit auf die Sensorik zu?
Bildquelle: Balluff
Welches Schwerpunktthema hat Balluff auf
Balluff fokussiert stark auf die Bereiche Networking/Connectivity und RFID. Hier werden auf der
SPS zum Beispiel neue Lösungen mit IO-Link
präsentiert. Im Bereich der dezentralen Installationstechnik sind wir derzeit wohl einer der wenigen Anbieter, die sich intensiv mit CC-Link beschäftig haben. Ich glaube, wir sind im Moment
die einzigen, die Produkte anbieten, die an so
viele Steuerungen angeschlossen werden können. Ein Highlight von vielen ist sicherlich ein
IP67-Modul mit Display, das nicht nur den Kunden, sondern auch den Endanwendern einen
Mehrwert bringt.
Sensoren müssen nicht nur sehen, fühlen und
hören können! Sie müssen verstärkt auch ihren
Zustand kommunizieren. Warnmeldungen, wenn
beispielsweise die Optik einer Lichtschranke zunehmend verschmutzt oder eine Störungsmeldung, wenn der Sensor ausfällt, sind typische
Beispiele dafür. Diese Informationen müssen
vom Sensor zur Steuerung gelangen. Hier bieten
wir mit Dynamic Sensor Control (DSC) und IOLink die Möglichkeit, Informationen einfach und
schnell zur Steuerung zu bringen.
Fünf Fragen an Bernd Eckel, Geschäftsführer Vertrieb bei Rittal
Weg geht in Richtung Standardisierung und Modularisierung
Die Auftragslage hat sich deutlich verbessert.
Kürzlich haben wir unsere Kunden befragt, die
optimistisch in die Zukunft schauen. Für 2011
rechnen wir mit einer weiteren positiven Umsatzentwicklung.
Welcher Trend wird 2011
die Automatisierung bestimmen?
Im Weiteren geht der Weg verstärkt in Richtung
Standardisierung und Modularisierung der Technik. Kundenspezifische Lösungen mit StandardProdukten zur Verfügung zu stellen, bringt nicht
nur auf der Kostenseite für unsere Kunden deutliche Vorteile, sondern auch höhere Verfügbarkeit
durch schnelleren Service für den Endanwender.
Bestes Beispiel für neu entwickelte Modultechnik sind unsere neuen Toptherm Chiller, mit denen Rittal erstmals die Rückkühltechnik standardisiert hat.
Energieeffizienz wird auch in Zukunft ein Trendthema in der Automatisierung bleiben. Durch die
steigenden Energiekosten stehen immer mehr
Unternehmen unter Druck, alle zur Verfügung
stehenden Einsparpotenziale konsequent auszuschöpfen. Welche enormen Auswirkungen
dies haben kann, zeigt folgendes Beispiel: Ein typisches Automobilwerk hat beispielsweise Energiebezugskosten von bis zu 100 Mio. € pro Jahr.
Eine Verbesserung der Energieeffizienz auch im
niedrigen Prozentbereich führt hier zu Kosteneinsparungen in einer beachtlichen Größenordnung. Einige Hersteller haben daher spezielle
Gremien eingesetzt und Prozesse implementiert,
die mögliche Einsparpotenziale untersuchen und
gegebenenfalls umsetzen sollen.
Gerade auf der SPS wird immer wieder darüber diskutiert wieviel Show eine Business-
16
IEE • 11-2010
Bildquelle: Rittal
Das Schwerpunktthema wird 'Rittal – Das System' sein – ein Lösungsprogramm für die Industrie, Maschinen- und Anlagebau sowie IT. Das
Leistungsspektrum reicht von Planungswerkzeugen, Schaltschranklösungen, sicheren
Stromversorgungen über energieeffiziente Klimatisierungstechnik bis zu kompletten IT-Infrastrukturen für Netzwerke und Rechenzentren.
Messe verträgt. Wo zieht Rittal mit einem der
imposantesten Messestände der SPS 2009
die Grenze zwischen Show und Geschäft?
Die SPS/IPC/Drives ist für uns nach Hannover
Messe und Cebit das wichtigste Ereignis in unserem Messekalender. Auf der SPS kommen vorwiegend Fachbesucher an unseren Stand, die
sich ganz gezielt informieren möchten. Dabei
geht es eindeutig um das Geschäft und um fachbezogene Fragestellungen. Der Anwender kann
auf unserem SPS-Messestand Nutzenpotenziale
erkennen, um damit seine Wettbewerbsfähigkeit
zu erhöhen.
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18
IEE • 11-2010
Der Auto-ID-Spezialist Cipherlab
startet eine Kooperation mit dem
Institut für Geschäftsprozessmanagement und IT (Gemit) der Hochschule Niederrhein. Im Rahmen
des Projekts 'RFID Application and
Support' (R.A.A.S.) für die Regionen
Rhein-Maas-Nord und Rhein-Waal
hilft die Kooperation kleinen und
mittelständischen Unternehmen
beim Einsatz und der Einbindung
von erprobten RFID-Technologien,
um Geschäftsprozesse zu verbessern. Unternehmen, die außerhalb
des geförderten Gebietes liegen,
fördert das Land Nordrhein-Westfalen durch sogenannte Innovationsgutscheine. Dadurch werden
Investitionsberatungen, Forschung
und Entwicklung für neue Produktionsverfahren, Produkte
und
Dienstleistungen unter bestimmten
Voraussetzungen mit Landesmitteln gefördert.
Cipherlab unterstützt das Projekt
durch Technologie und Expertise:
„Es geht hier nicht um Technologien aus dem Elfenbeinturm, sondern um ganz konkrete Verbesserungen in den Abläufen. Wir sehen das im täglichen Geschäft: Vielen kleinen und mittleren Unterneh-
men sind die Kosten- und Effizienzvorteile durch Auto-ID-Technologie
überhaupt nicht bekannt“, erklärt
Alexander Hamm, Business Development Manager bei Cipherlab.
Ein wesentlicher Baustein des Projekts ist das Anwendungszentrum
in den Räumen der Gemit, in denen
typische Prozesse und Anwendungen für kleine und mittlere Unternehmen nachgestellt werden. Darüber hinaus wird es für interessierte Unternehmen kostenfreie
Beratungsleistungen geben. Das
Projekt konzentriert sich dabei
auf eine Reihe von Branchen, für
die die RFID-Technologie große
Effizienzvorteile mit sich bringt:
Agrobusiness, Textil, Gesundheitswesen, Food, Logistik und Produktion.
„Wir wollen den Unternehmen die
Angst vor neuen Technologien nehmen“, fasst Prof. Dr. Wilhelm Mülder, Leiter des Gemit-Instituts, die
wesentlichen Ziele zusammen.
„Dazu ist es notwendig, dass wir
RFID einfach implementierbar machen. Wir setzen dazu stark auf
Standardisierung und sogenannte
Copy-Cat-Projekte, die sich ohne
große Anpassung in unterschiedli-
„Vielen kleinen und mittleren
Unternehmen sind die Kostenund Effizienzvorteile durch Auto-ID-Technologie überhaupt
nicht bekannt“, erklärt Alexander Hamm, Business Development Manager bei Cipherlab.
chen Unternehmen integrieren lassen. Aber auch die Beratung vor Ort
spielt eine große Rolle: Zu Beginn
des Projektes sind insgesamt 100
Firmenbesuche eingeplant, auf denen wir uns die lokalen Gegebenheiten im Detail ansehen können.“
Machbarkeitsstudien sowie Business Cases runden das kostenfreie
Beratungs- und Informationsangebot ab.
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Kontron und Stemmer schließen Kooperation
Hard- und Software aus einer Hand
Kontron, Hersteller von EmbeddedComputer-Technologie, und Stemmer Imaging, Anbieter für die industrielle Bildverarbeitung, haben
einen Kooperationsvertrag geschlossen. Ziel der Zusammenarbeit ist es, die Individualisierung von Hard- und Software für
Bildverarbeitungsapplikationen zu
verbessern und für kundenspezifische Bildverarbeitungs-Großprojekte die Kosten und die Time-toMarket durch Angebote aus einer
Hand zu senken. Die applikationsfertigen Bildverarbeitungs-Plattformen, die durch die Kooperation von
Stemmer Imaging und Kontron entstehen und bei beiden Unternehmen bezogen werden können, werden insbesondere auf der flexibel
konfigurierbaren Kontron-Industri-
Christof Zollitsch,
Geschäftsführer
Stemmer Imaging,
und Günther Dumsky,
Director Systems &
Boards EMEA bei
Kontron, besiegeln
den Kooperationsvertrag.
Bildquelle: Kontron
Mobile Phone
Bildquelle: Cipherlab
RFID für alle
PEGASUS
al-Silent-Server-Familie Kiss basieren und auf die individuellen Anforderungen in industriellen Bildverarbeitungs-Prozessen angepasst. Die von Stemmer Imaging
entwickelte
BildverarbeitungsSoftware-Plattform Common Vision
Blox kann dabei optional zum Einsatz kommen. Schwerpunkt der
neu entstehenden industriellen
Bildverarbeitungs-Lösungen sind
die Identifikation und Qualitätskontrolle von Stück- und Schüttgütern
in Fertigung und Verpackung sowie
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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Interview
Interview mit Andreas Melkus, Geschäftsführer von Sigmatek
Nah am Kunden
Ein Automatisierer mit Leib und Seele oder eine schillernde Figur der Automatisierungsszene, so könnte man Andreas Melkus beschreiben. Im Rahmen einer Redaktionsreise
durch Österreich, führte die Redaktion der IEE ein Interview mit dem Geschäftsführer
von Sigmatek und seinem Sohn Alexander Melkus.
Sigmatek wurde von der Familie Kusejko und der Familie Melkus 1988
gegründet und ist also ein klassisches Firmenunternehmen.
Andreas Melkus: Ja, und daran hat sich bis heute nichts geändert.
Wir sind ein traditionelles Familienunternehmen, ganz ohne
Fremdfinanzierung. Alle Eigentümer sind aktiv in der Firma tätig. Herr Kusejko betreut den gesamten Bereich der Fertigung
und des Einkaufs, Frau Kusejko für Finanzen und Personal, und
ich kümmere mich um die Technik. Den Bereich Vertrieb habe ich
inzwischen meinem Sohn Alexander Melkus übertragen.
Warum wurde der Standort Lamprechtshausen gewählt?
Andreas Melkus: Der Standort wurde nicht gezielt ausgewählt, sondern ist in gewisser Weise Zufall. Aber gerade die Nähe zu Salzburg ist natürlich günstig, wenn man die Märke in Österreich
und in Deutschland bedienen möchte.
Und natürlich auch günstig, als Zugang zum osteuropäischen Markt.
Andreas Melkus: Genau, wobei wir diesen Markt, das muss ich ehrlich sagen, erst jetzt intensiver bearbeiten. Wir sind vielleicht eine der wenigen Firmen, die diesen Markt nicht gleich nach der
Öffnung zum Ziel hatten.
Andreas Melkus: Richtig, das verstehen wir unter Lösungskom-
petenz. Wir wollen für unsere Kunden ein technischer Partner
und nicht nur ein Lieferant sein. Das bietet vor allem für Hersteller hochwertiger Maschinen den Vorteil, alle Automatisierungsanforderungen mit einem einzigen Partner abdecken zu können.
Unser Fokus liegt dabei ganz klar auf Produzenten von Serienmaschinen. Schließlich benötigen wir als Hersteller hohe Stückzahlen, um exzellente Qualität zu attraktiven Preisen liefern zu
können.
Sind Sie auch im Anlagenbau tätig?
Andreas Melkus: Nein, dafür würden wir eine komplett andere Ver-
triebsstruktur benötigen. Ich habe immer darauf geachtet, dass
wir nicht mit Einzelprojekten zwar viel Umsatz generieren, jedoch damit viel Manpower binden, die wir für die Erweiterung
unseres Serienmaschinenmarktes sinnvoller nutzen können.
Schließlich steht normalerweise hinter jedem neuen Kunden eine
konkrete Maschine, die möglichst schnell zur Marktreife kommen soll. Und der Serienmaschinenmarkt ist so groß, dass uns in
den nächsten Jahren sicher nicht langweilig wird.
Sind Sie auf bestimmte Märkte fokussiert?
Was sind Ihre Kernbranchen?
Andreas Melkus: Generell gesagt, sind wir überall dort vertreten, wo
Serienmaschinen gebaut werden. Im Speziellen dort wo die Kombination von Visualisierung, leistungsfähiger Steuerung und dynamischer Antriebstechnik benötigt wird. Wir haben uns von
Anfang an als Komplettanbieter positioniert. Unser Erfolg liegt
in der Lösungskompetenz und im umfassenden Produktprogramm. Von Beginn an war es unser Konzept, dem Kunden alles
anbieten zu können, was er für die Automatisierung von Maschinen und Anlagen benötigt, inklusive Programmierungs- und Servicetools. Wir wollen als Partner dem Kunden helfen.
Ich stelle mir das schwierig vor. Dafür benötigen Sie wahrscheinlich
viel Ingenieur-Know-how?
Andreas Melkus: Ja, etwa die Hälfte unserer Mitarbeiter ist im Bereich Technik tätig. Für eine Firma mit einer so hohen Fertigungstiefe wie Sigmatek, sagt das schon alles aus.
Als Lösungsanbieter sind Sie sicher auch sehr stark in der Beratung
gefragt. Sicherlich sind Sie schon ab der Entwicklungsphase beim
Kunden mit eingebunden?
20
IEE • 11-2010
Andreas Melkus: Nein, aber natürlich sind wir in den Branchen er-
folgreicher, wo die Leistungsfähigkeit unserer Steuerungen entscheidend ist. Das sind beispielsweise Robotik, Spritzguss, Verpackung. Wie schon erwähnt, ist für uns die Qualität und Nachhaltigkeit einer Geschäftsbeziehung wichtiger als einfach nur
Wachstum.
Das heißt also, Sie haben nicht diese utopischen Wachstumsziele wie
andere Unternehmen?
Andreas Melkus: Für uns ist das Wachstum noch nie eine Religion
gewesen. Es ist uns viel wichtiger, Sigmatek im Markt so aufstellen, dass wir nicht zu sehr von Konjunkturschwankungen einzelner Branchen abhängig werden. Auch unsere Finanzpolitik ist
auf Unabhängigkeit ausgerichtet. Wir finanzieren alles selber, haben keine Kredite und einen hoch optimierten Materialfluss. Das
Jahr 2009 hat gezeigt, wie richtig diese Strategie ist. Glauben Sie
mir: Wir konnten immer gut schlafen. Trotzdem sind wir natürlich froh, dass der Spuk vorbei zu sein scheint.
Haben Sie im letzten Jahr die F&E gleichbehalten oder reduziert?
Andreas Melkus: Wie haben alle Entwicklungsprojekte ohne
➜
MÄRKTE+ UNTERNEHMEN Interview
„
Der Erfolg liegt in
der Lösungskompetenz und nicht in
den Komponenten
Bildquelle: alle Bilder Sigmatek
Andreas Melkus
IEE • 11-2010
21
Interview mit Andreas Melkus, Geschäftsführer von Sigmatek
Einschränkungen weiter gefahren und sogar weitere Mitarbeiter
in der Entwicklung eingestellt.
Andreas Melkus: So ist es. Wir lernen in der Branche A und lösen da-
Woher kommen die Ideen für neue Produkte?
Andreas Melkus: Die Anregungen zu neuen Entwicklungen kommen aus den Märkten.
Alexander Melkus: Wir hören unseren Kunden genau zu. So bekommen wir sehr früh mit mit, wo sie der Schuh drückt bzw. welche
Wünsche sie haben. So gelingt es uns, Tendenzen schnell aufzugreifen und in Produkte umzusetzen. Ein Beispiel dafür ist die
Energieerfassung im Produktionsprozess.
Wir haben jetzt zwei Generationen am Tisch sitzen, wo führt der Weg
von Sigmatek hin?
Andreas Melkus: Wachstum um jeden Preis ist nicht Sigmatek-Strategie. Es ist sinnvoller, kontinuierlich zu wachsen und für Nachhaltigkeit zu sorgen. Wir werden immer gewisse Nischen besetzen, die große Konzerne nicht erfolgreich bedienen können, weil
sie nicht flexibel genug sind. Wenn ein Kunde eine spezifische Lösung benötigt, können wir ihm diese schneller entwickeln als so
manch anderer Anbieter.
Alexander Melkus: Natürlich wollen wir auch im Vertrieb einiges bewegen, d.h. neue Märkte erschließen und unsere Marktposition
ausbauen. So haben wir unsere internationale Präsenz 2010 mit
Vertriebspartnern in Dänemark, Finnland und der Türkei verstärkt. Aktuell sind wir dabei die Vertriebsmannschaft in
Deutschland zu erweitern.
Gutes Stichwort – ganzheitliche Energieerfassung. Was nutzt einem
Maschinenbauer, wenn er einen energieeffizienten Motor einbaut,
aber die restlichen Komponenten nicht darauf abgestimmt sind?
Andreas Melkus: Genau, über die Gesamtenergiebilanz der Maschine wissen die meisten Leute nicht Bescheid. Und so weiß der Maschinenbauer meist auch nicht genau, wo er drehen muss, um
Energie zu sparen. Sigmatek bietet dafür eine optimale Lösung,
die wir auf der SPS/IPC/Drives vorstellen: Ein Energieerfassungsmodul, das mehrere Stromkanäle hat, damit man in den Maschinen ganz gezielt einzelne Kreise auftrennen und aufzeichnen
kann. Zudem lässt sich damit auch vorausschauende Wartung
bewerkstelligen. Angenommen an der Maschine geht irgendwas
kaputt, sehen Sie das sehr schnell über die Leistungsaufnahme.
Ob das ein Lager ist, welches schwergängig läuft, ob eine Heizung ständig nachregelt oder ein Motor, der auszufallen droht,
Sie können das über die Stromabnahme erkennen.
Alexander Melkus: Wir sind über Spritzgussmaschinen auf dieses
Thema gestoßen, weil hier schon seit Jahren eine Diskussion zur
elektrischen Spritzgussmaschine läuft, um unter anderem den
Energieverbrauch zu senken. Um jedoch den Energieverbrauch
der einzelnen Prozessschritte genau darstellen und in Folge optimieren zu können, war zuerst einmal die Integration der Energieerfassung in die Steuerung notwendig. Inzwischen hat sich gezeigt, dass dieses Modul auch in vielen anderen Maschinen einsetzbar ist.
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22
IEE • 11-2010
mit ein Problem für Brache B.
Dann bin ich mal gespannt, wenn wir nächstes Jahr wieder hier her
kommen, wie sich Sigmatek entwickelt hat.
Andreas Melkus: Ich bin auch schon gespannt.
Wir haben Anfang der Woche eine Firma besucht, die praktisch jedes
Jahr mindestens eins bis zwei Firmen akquiriert hat und dadurch gewachsen ist. Was halten Sie von dieser Strategie?
Andreas Melkus: Aus unserer Sicht ist das nicht zielführend. Ich
kenne einige Firmen, die durch Zukäufe nicht die erhofften Erfolge erreicht haben.
Alexander Melkus: Nehmen Sie nur das Standortprobleme, man
glaubt gar nicht, wie schwierig es ist, zwei unterschiedliche
Mannschaften, die womöglich auch noch einige hundert Kilometer von einander entfernt sind, zu integrieren und koordinieren. Das ist ein langer, mühevoller Weg.
Andreas Melkus: Energie, die ich lieber in die Entwicklung neuer
Technologien und Produkte investiere.
Das Interview führte Harald Wollstadt,
Chefredakteur der IEE
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Interview mit Gerd Hoppe, Mitglied der Geschäftsleitung von Beckhoff
Neue Technologie
konsequent anwenden
Immer schnellere Prozesse wirtschaftlich und ressourceneffizient zu beherrschen, das
ist die Aufgabe vieler Unternehmen der Industrie. Ein Schlagwort dafür ist High Performance Automation. Die Redaktion der IEE sprach mit Gerd Hoppe von Beckhoff Automation über die Herausforderung für Hersteller und Anwender.
In welche Richtung wird sich die Automatisierung künftig bewegen?
Die zukünftige Entwicklung von Automatisierung wird geprägt
sein von einigen wenigen grundsätzlichen Markt- und Technologiebewegungen. Zunächst soll weltweit der Lebensstandard stetig wachsen, Ressourcen sollen immer sparsamer und nachhaltiger verbraucht werden, und die dafür notwendige Beherrschung
komplexer Technologien soll die Menschen nicht überfordern.
Sie sollen von monotonen, anstrengenden Tätigkeiten und solchen, in denen Fehler nicht vorkommen dürfen, entlastet werden.
Das gelingt nur mit fortschreitender Automatisierung nicht nur
im Maschinen- und Anlagenbau, sondern in allen Lebensbereichen: Automatisierung wird sich deutlich weiter verbreiten als
bisher. Zwei wesentliche Bewegungsrichtungen sehe ich: Auf der
einen Seite ist erkennbar, dass die Leistungsentwicklung der allgemeinen Informationstechnologie ungebrochen weiter voranschreitet. Miniaturisierung von Strukturen und sinkender Energieverbrauch der Halbleiter wird uns 2018 das Equivalent von
128 Kernen (Cores) pro MikroprozesNeue Automatisiesor bescheren – eine wunderbare Plattrungstechnologie
form für Automatisierungsaufgaben,
ermöglicht ein inteübrigens auch, was das Preis/Perfor-
„
griertes schnelleres, besseres Engineering, resourcen- und energieeffizientes Produzieren zugleich.
Bildquelle: alle Bilder Beckhoff
Gerd Hoppe
24
IEE • 11-2010
mance-Verhältnis angeht. Auf der anderen Seite ist ebenso deutlich, dass gegenüber den Ausrüstungskosten das Engineering derzeit zu aufwendig kleinteilig, in getrennten Engineering-Werkzeugen und mit sich oftmals wiederholenden Arbeitsschritten
und wenig Durchgängigkeit erledigt wird, während wir gleichzeitig über Wettbewerbsfähigkeit der Automatisierungsanwender und deren Kostenstrukturen diskutieren. Hier treffen sich
Anforderungen der Anwender mit Leistungsschüben neuerer
Technologien – man muss letztere nur konsequent anwenden.
Neue Automatisierungstechnologie ermöglicht ein integriertes
schnelleres, besseres Engineering, resourcen- und energieeffizientes Produzieren und sparsamere und einfachere Automatisierung
zugleich. Unser Schlagwort dazu ist High-Performance Automation.
Auf der SPS/IPC/Drives im letzten Jahr, gaben Sie die Begrifflichkeit
‚High Performance Automation‘ aus. Wie definiert man es und wie sehen dies die Anwender?
High-Performance Automation nutzt die verfügbare Rechenleistung von modernen Prozessoren und die Bandbreite des mittlerweile etablierten Echtzeit-Ethernet-Kommunikationssystems
MÄRKTE+ UNTERNEHMEN Interview
Ethercat gezielt, um die Leistungsfähigkeit der Automatisierungsanwendung deutlich zu steigern. Damit ist die Automatisierungstechnik nicht mehr wie bisher der begrenzende Faktor in
der Maschine oder Anlage. Es gelingt, Maschinenprozesse an deren physikalischen Grenzen zu steuern und zu regeln.
Wird High Performance Automation ‚so‘ überhaupt von den Anwendern konkret nachgefragt?
Natürlich wird das nachgefragt. Mit High Performance Automation werden bei niedrigeren Automatisierungskosten Maschinen
schneller, energieeffizienter, und genauer. Produkte können präziser und mit kleinerer Varianz gefertigt werden, weswegen weniger Rohmaterialien verwendet wird. Weil die Automatisierung
auf einer integrierten Plattform implementiert wird, gelingt das
Engineering rascher, die Inbetriebnahmezeiten sinken deutlich.
Wer möchte schon mehr Geld für eine weniger leistungsfähige
Automatisierungstechnik ausgeben, nur um danach ein kompliziertes Enginering zu betreiben, damit die Maschine langsamer
läuft und mehr Energie und Material verbraucht? Anwender verstehen prinzipiell sehr gut, mit welcher Art von Automatisierungstechnik und Engineering sie mit ihren Maschinen bei ihren
Kunden Wettbewerbsvorteile besitzen.
Ist High Performance Automation ein ganzheitlicher Ansatz?
Prinzipiell ja – anders geht es ja gar nicht. Mit dem konsequenten
Nutzen der verfügbaren Leistung moderner CPUs verbindet sich
die hohe Bandbreite von Ethercat – damit dann die CPU mit der
Umwelt ohne Kommunikations-Flaschenhals in Kontakt treten
kann. Als zusätzlicher ‚kleiner Nachbrenner‘ kommen noch eine
Leistungssteigerung in Synchronität und Gleichzeitigkeit des
Prozessabbildes sowie das Oversampling von Signalen in der
I/O-Ebene zwischen Kommunikationszyklen hinzu: Dank verteilter Uhren mit einer Zeitbasis im Nanosekundenbereich. Damit wird ein Automatisierungssystem mit ‚Standard-Struktur‘ so
leistungsfähig wie viel komplexere und teurere Embedded-Board
Messhardware.
Ist High Performance Automation nur ein marketingtechnisches
Schlagwort?
Nein. Wir machen ja bei Beckhoff die Automatisierungstechnik
messbar leistungsfähiger und nennen beim Namen, was unsere
Produkte unterscheidet.
Was sind die treibendenden Faktoren bei High Performance Automation: Hardware oder Software?
Wie bereits gesagt, die Kombination macht es: wenn leistungsfähigere Hardware richtig angewendet wird, kann Software auf
einer integrierten Steuerungsplattform implementiert werden –
das geht rascher und eleganter als mit verteilten Systemen oder
mit wenig integrierten Tools, und es ergibt eine leistungsfähigere
Automatisierungstechnik.
Sind die Hersteller, ausgenommen Beckhoff, überhaupt technologisch
in der Lage dies zu liefern?
Eine interessante Frage, deren Beantwortung wohl nur den angesprochenen anderen Anbietern zusteht, auch müsste man wohl
eher nach dem ‚wollen‘ statt nach dem ‚können‘ fragen. Wir sprechen seit Jahren offen über unsere Sicht der verfügbaren Technologien und deren nutzbringende Anwendung in der Automatisierung. Wenn der Markt Beckhoff einen gewissen Vorsprung zuspricht, was die konsequente Umsetzung moderner Technologien
in funktionierende Produkte angeht und wir über viele Jahre am
Erfolg unserer Kunden in der Anwendung unserer Produkte partizipieren, erfüllt uns das natürlich mit Freude und Zufriedenheit
darüber.
Benötigt man für einen ganzheitlichen Ansatz einheitliche Standards?
Ich würde das mit Ja und Nein beantworten. Das angebliche Fehlen von Standards ist immer eine gute Ausrede, um Innovation,
ein auch manchmal anstrengendes Thema, vor sich herzuschieben. Ganz nebenbei sind alle Grundelemente von High Performance Automation im Ethercat-Standard definiert. Faktisch sind
im Zeitalter des Internets die de-fakto Standards schneller etabliert als sich das in Standards der bekannten Standardisierungsorgane niederschlagen kann. Was die de-fakto Standards angeht,
so nutzen wir die aus der größeren IT-Welt kommenden Standards, wo wir können, so also den PC, Standard (derzeit
➜
IEE • 11-2010
25
2010
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Interview mit Gerd Hoppe, Beckhoff
Windows)-Betriebssysteme, Ethernet, und machen sie in der Automatisierung nutzbar: der PC migrierte zum Industrie-PC,
Windows wurde mit Twincat-Echtzeiterweiterung tauglich für
Echtzeit-Automatisierungsaufgaben, die Feldbussysteme der ersten Generation migrierten mit Ethercat in die Ethernet-Welt hinein. Nun hält Twincat Einzug in Visual Studio, um die weltweit
größte Software-Engineering-Plattform für die Automatisierung
zu erschliessen und um Engineering Prozesse zwischen unterschiedlichen Tools (CAD, Elektro-CAD, SPS/NC-Programmierung, Simulation, Regelungstechnik, Robotik etc.) integriert zu
gestalten. Diese durch Beckhoff getriebene Migration zu größeren Standards ist doch genau im Sinne des Marktes und ganz
praktisch anwendbar.
Man diskutiert über die Entwicklung von High Performance Automation für die Zukunft. Doch alles Reden über die Technologie wird zur Makulatur, wenn nicht die entsprechende Kompetenz nachgebildet wird?
Wie sehen sie dies?
Ich denke, der Appetit kommt beim Essen, und, Not macht erfinderisch. Was ich sagen will, ist, dass bestimmte Fähigkeiten von
Unternehmen und Mitarbeitern situationsbezogen nachgefragt
werden; die heutige Zeit ist geprägt vom weltweiten Wettbewerb
der Ingenieure unter Beteiligung früherer Schwellenländer – da
ist schnelleres Engineering und bessere Maschinenperformance
bei gleichzeitiger Energieoptimierung viel wichtiger als noch vor
Jahren. Also werden sich wache Unternehmen die neuen Möglichkeiten rasch nutzbar machen, und in vielen Fällen macht ja
neue Technologie auch das Leben leichter. Die notwendigen
Kompetenzen zur Anwendung von High Performance Automation besitzen die bestens ausgebildeten Ingenieure jedenfalls: insbesondere in Deutschland, aber auch anderswo auf der Welt.
Auf der SPS/IPC/Drives 2009 stellte Beckhoff Twincat 3 vor. Eine prägende Aussage von Herrn Beckhoff war, dass es revolutionäre, aber
auch evolutionäre Erweiterungen hat. Wie kann man das verstehen?
Twincat 3 ist die konsequente Anwendung unserer Grundprinzipien – Offenheit, Freiheit für Anwender, Nutzung der Standards
der IT-Welt – im Bereich der Engineering Tools. Bisher waren Engineering Tools in der Automatisierung 'hausgemachte Eigengewächse' der Automatisierungsanbieter. Nun ändert sich das – die
Fähigkeiten der Automatisierungstools werden mit Twincat 3 in
Visual Studio integriert: Echtzeitfähigkeit, Online Change, die
IEC1131-3-Sprachen, Motion Control etc. Das ist revolutionionär und evolutionär gleichzeitig, weil diese neue Plattform genutzt werden kann wie ein SPS-Programmier- und Inbetriebnahmetool für den Servicetechniker, und gleichzeitig auch als die am
weitesten verbreitete offene Softwareplattform für sehr viele Engineering Tools, inklusive C, C++, sowie auch für Tools Dritter,
wie etwa Matlab/Simulink. Die Software-Welt trifft sich auf Visual Studio. Durch die Öffnung des Engineering zu dieser Plattform können nun die Engineering Welten darauf in wunderbarer
Weise zusammenwachsen.
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Sorten isolierte Leitungen
Handbuch (242 Seiten) kostenlos
Das Interview führte Harald Wollstadt,
Projekt 'Konstrukteur 2020'
Ingenieure dringend, Konstrukteure verzweifelt gesucht
„Es gibt dieses Bild, dass Konstrukteure den ganzen Tag nur vorm
Rechner sitzen, dabei sind sie eigentlich die Treiber und Gestalter
im Entwicklungsprozess, von der
Ideenfindung bis zur Erprobung“,
sagt Friedrich Charlin, Diplom-Ingenieur und Projektbetreuer am Institut für Fertigungstechnik und
Werkzeugmaschinen (IFW) der
Leibnitz Universität Hannover. Mit
dem Projekt 'Konstrukteur 2020'
will ein interdisziplinäres Team aus
Mitgliedern der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften
(Acatech), des Instituts für Produktentwicklung des Karlsruher Instituts für Technologie, der Hochschulforschung Wittenberg und des
IFW dem Klischee Fakten entgegensetzen. Ziel ist es, den Studienschwerpunkt Konstruktion für
angehende Ingenieure attraktiver
zu machen und so dem bestehenden und prognostizierten Mangel
an Konstrukteurinnen entgegenzuwirken.
Der gestalterische Spielraum für
Konstrukteure könnte kaum größer
sein – gleiches gilt aber auch für
die Anforderungen an sie. In den
vergangenen Jahren haben sich
Materialien, Produkte, Prozesse
und computergestützte Entwurfstechnologien enorm verändert.
Längst ist nicht mehr nur von mechatronischen, sondern auch von
adaptronischen und opto-elektronischen Komponenten die Rede,
zum Berufsalltag gehören komplexe Abstimmungs- und Managementaufgaben. Innovation und
Wertschöpfung in der Produktion
hängen daher immer mehr vom
Know-how exzellent ausgebildeter
Konstrukteure ab. Doch der ArLeserservice infoDIRECT:
Im Suchfeld Kennziffer
eingeben, die unter jedem
Artikel steht
beitsmarkt entwickelt sich gegenläufig. Die ohnehin zu wenigen Absolventen der ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge meiden
noch dazu die Konstruktion, offenbar erscheinen ihnen Schwerpunkte wie Produktion, Betriebsorganisation oder Logistik attraktiver.
Und es fehlt nicht nur an Nachwuchs – für die bereits in der In-
dustrie tätigen Konstrukteure gibt
es kaum angemessene Weiterbildungskonzepte.
Im Projekt 'Konstrukteur 2020'
wird zunächst der Ist-Zustand erhoben: Was lernen Konstrukteure in
deutschen Hochschulen heute, wie
arbeiten sie zurzeit, welche Anforderungen kommen aus der Industrie? Daraus werden – in Zusam-
menarbeit mit Experten aus der
Hochschullehre und der Industrie –
Empfehlungen für die künftige
Hochschulausbildung von Konstrukteuren und deren spätere berufsbegleitende Weiterbildung abgeleitet
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AMA-Umfrage zum zweiten Quartal 2010
Sensor- und Messtechnik im Aufwind
Die Umfrage des AMA Fachverbands für Sensorik unter 88 Anbietern von Sensor- und Messtechnik
im zweiten Quartal 2010 zeigt,
dass sich die Nachfrage nach Sensor- und Messtechnik ein Jahr
nach dem Erreichen der Talsohle
branchenweit stabilisiert. „Die
neuen Ergebnisse machen deutlich, dass sich die Nachfrage in einigen Bereichen schneller erholt, in
anderen langsamer. Insgesamt verzeichnen wir aber seit neuestem
eine deutliche Stabilisierung, was
uns sehr optimistisch stimmt“, erklärt AMA Geschäftsführer Dr. Tho-
mas Simmons. Nach vormals kontinuierlich auseinander laufenden
Umsatzentwicklungen begannen
sich die Umsatzänderungen der
Branche erstmalig im zweiten
Quartal 2010 wieder zu vereinheitlichen – drei Quartale nach Erreichen des Umkehrpunktes in der
Kurzarbeit und ein ganzes Jahr
nach Erreichen des Umsatz-Tiefs.
Obwohl der vormals rückläufige
Umsatz der Branche seit der Jahresmitte 2009 wieder steigt, steht
noch immer ein nennenswerter Anteil der Anbieter unter Druck, das
verdeutlicht der hohe Anteil von
9 % Kurzarbeit im zweiten Quartal
2010. Die Branche erwartet jedoch
insgesamt ein Umsatzwachstum
von rund 6 % pro Quartal. Wegen
der Bedeutung von Sensor- und
Messtechnik als Querschnittstechnologie für sämtliche Industriesegmente, gilt diese Branche für viele
Beobachter als wichtiger Indikator
für den konjunkturellen Zustand
der deutschen Industrie insgesamt.
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902iee1110
Baumüller verleiht Studienpreis Mechatronik
Jedes Jahr prämiert die Baumüller
Unternehmensgruppe an der Technischen Fakultät der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg mit dem Studienpreis Mechatronik besonders gelungene Projektarbeiten. In diesem Jahr wurde
Klaus Löhe für seine Arbeit zum
Thema 'Inbetriebnahme eines polaren, inversen Pendels' mit dem
mit 1 000 € dotierten Preis ausgezeichnet. Der Diplomand beschreibt das Ergebnis seines Projekts, das am Lehrstuhl für Regelungstechnik von Prof. Dr. Günther
Roppenecker betreut wurde, wie
folgt: „Ein drehbar gelagerter Stab
ist nun in der Lage, einen zweiten
Stab aus einer hängenden Position
in eine Stehende aufzuschwingen
und ihn dort zu balancieren. Knackpunkt dabei war das Getriebespiel
von über 30°, welches mehrmals
pro Sekunde durchfahren werden
muss.“ Ziel der Arbeit war es, einen
Versuchsaufbau zu erhalten, der
durch den Einsatz in Praktika und
Lehre zu einer Verbesserung der
Lehrsituation an der Universität
beiträgt. Schon geringe Veränderungen in den Systemparametern
bewirken Änderungen im Verhalten
des Pendels, die dann viel deutlicher sichtbar werden. Studenten
erleben so den praktischen Nutzen
des Engagements von Klaus Löhe
durch bessere Einsicht in Regelungsprozesse.
Bildquelle: Baumüller
Ein Pendel für die Lehre
Volker Meyer (Baumüller),
Klaus Löhe, Prof. Dr. Bernhard
Piepenbreier, Leiter des Lehrstuhls für Elektrische Antriebe
und Maschinen (v.l.n.r.).
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Varan spricht Euromap 75
Für kunststoffund gummiverarbeitende Maschinen
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28
IEE • 11-2010
Das Echtzeit-Ethernet Bussystem
Varan wurde in die neu definierte
Euromap-75-Spezifikation des europäischen Komitees der Hersteller
von kunststoffund gummiverarbeitenden Maschinen aufgenommen. Diese Spezifikation vereinheitlicht die Kommunikation mit
der gesamten Sensorik eines
Kunststoffprozesses. Neben dem
eigentlichen Geräteprofil wurde in
der Spezifikation auch die Verbindungs- und Anschlusstechnik definiert. Diese wurde direkt von der
Varan-Bus-Nutzerorganisation
(VNO) übernommen, da bereits viele Maschinen in der Kunststoffindustrie mit Varan ausgestattet
sind und somit Erfahrungswerte
aus dem rauen industriellen Umfeld vorlagen. So werden Euromap75-Messverstärker mit nur einem
Hybridkabel an das Bussystem angeschlossen und mit Leistung versorgt. Messverstärker mit VaranTechnologie, die das Euromap75-Profil unterstützen, sind bereits
in kunststoffverarbeitenden Maschinen in Betrieb.
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928iee1110
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Wow, wie kann das so
effizient sein?
Weil wir Engineering neu definiert haben.
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Answers for industry.
Bildquelle: alle Bilder Redaktion IEE
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Gipfelgespräch
Gipfelgespräch mit Lothar Leder, Profi-Triathlet
Die Motivation
des Ironman
Lothar Leder gehört zur der Generation deutscher Triathleten, die für die ersten großen Erfolge sorgte. 1997 war er der Erste, der die Ironman-Distanz unter acht Stunden
bewältigte. Eine gute Fitness geht einher mit einer hohen beruflichen Leistungsfähigkeit
und deshalb engagieren Unternehmen zunehmend Profisportler wie Lothar Leder für
die Mitarbeitermotivation.
Ironman – das heißt 3,8 km schwimmen, 180 km radfahren,
42,195 km laufen. Für viele ambitionierte Sportler eine Grenzerfahrung sondergleichen. Im Jahr 1996 war es Lothar Leder, der
in Roth erstmals die als magisch geltende Acht-Stunden-Marke
durchbrach und zum Inbegriff des deutschen Ironman wurde.
Abgesehen von den körperlichen Anstrengungen ist die Psyche
bei solchen Wettbewerben enorm belastet. Den inneren Schweinehund unter diesen Bedingungen zu
Mein Ziel konnte
überwinden, kostet zusätzliche Energie.
nur lauten, auf die
Ähnlich verhält es sich mit der ArbeitsLangdistanz-Disoder Leistungsmotivation im Berufstanz zu wechseln,
denn die Sponsoren leben. Woher holt man sich diese Selbstwollten das Zauber- motivation und wie lässt sie sich auf die
wort ‚Ironman Haberufliche Praxis übertragen? Unter dem
waii‘ hören.
Motto: „Mein innerer Schweinehund,
oder wenn gar nichts mehr geht“ bringt
Lothar Leder
Leder Mitarbeitern bei, positiv zu denken
und Stressmomente abzubauen. Im Gipfelgespräch erläutert er
der IEE-Redaktion, dass eine aktive sportliche Betätigung nicht
nur in der Freizeit einen hohen Stellenwert hat, sondern auch in
der beruflichen Praxis eine größer werdende Rolle spielt.
Jede Motivation ist neben der Befriedigung unserer Grundbedürfnisse ebenso abhängig von der aktuellen Situation, in welcher wir uns gerade befinden. Nehmen wir beispielsweise unser
Bedürfnis nach Bewegung (physiologisches Grundbedürfnis): Es
fällt uns sehr viel leichter dieser Motivation nachzukommen,
wenn wir günstige Bedingungen vorfinden. Wenn wir beispielsweise ein Fitnesscenter direkt neben unserer Wohnung haben
„
30
IEE • 11-2010
oder wenn ein Freund uns animiert, doch mal zum Sport mitzukommen. Selbst das vielgerühmte Joggen wird deutlich situationsabhängiger durchgeführt, als es uns bewusst ist. Eigentlich
joggen viele Menschen, weil es ein hervorragendes Ausdauertraining darstellt, das man zu jeder Zeit an jedem Ort durchführen
kann. Aber wehe, wenn es regnet oder im Herbst kalt wird. Die
Zahl der aktiven Jogger reduziert sich augenblicklich. Hier spielt
also das Wetter eine entscheidende Rolle. Bei ungünstigen Bedingungen müssen wir uns doppelt aufraffen und sehr viel mehr
Energie in unsere Selbstmotivation stecken. Am Arbeitsplatz verhält es sich ähnlich. Herrschen ungünstige Bedingungen wie,
dass uns die Kollegenen mit denen wir eng zusammenarbeiten,
wenig sympathisch sind, oder umständliche und zeitraubende
Handlungsvorgaben, sinkt die Eigenmotivation. Den inneren
Schweinehund dann zu überwinden, kostet viel Energie.
Sie sind Profi, lebten lange Zeit von Ihrem Sport. Wie kamen Sie zum
Triathlon?
Groß geworden bin ich einem Dorf in Rheinhessen und habe ursprünglich Bankkaufmann gelernt. Früh habe ich aber gemerkt,
dass das doch nicht so mein Ding ist. Sport war dann Mittel zum
Zweck, um rauszukommen, vielleicht auch, um die Welt zu sehen.
Die Ausbildung haben Sie aber abgeschlossen?
Ja, das war ganz wichtig, denn es ist die soziale Absicherung.
Sportlich hatte ich mit dem Schwimmen begonnen, hatte aber nie
die Pflichtzeiten für eine Deutsche Meisterschaft oder einen ➜
Jagdschloß Kranichstein im Detail
Laufrevier für Triathleten
Das um 1580 erbaute Jagdschloß Kranichstein mit seinem idyllischen Schloßpark liegt innerhalb einer malerisch gestalteten Jagdlandschaft mit Wäldern, Wiesen und Teichen. Kunstvoll angelegte Sichtschneisen, Jagdhäuser, Saufanghäuschen sowie Flur- und Naturdenkmäler dokumentieren 400 Jahre fürstliches Jagdvergnügen und Repräsentationsbedürfnis der Landgrafen und Großherzöge von
Hessen-Darmstadt. Anfang des 19. Jahrhunderts wurde zudem ein englischer Landschaftsgarten als
Teil der großherzoglichen Sommerresidenz Kranichstein angelegt, der noch heute zum Lustwandeln
einlädt. Die gut angelegten Wege in und um das Jagdschloß sind außerdem ein beliebtes Laufrevier für
die erfolgreichen Triathleten aus Darmstadt. Das Jagdschloß beherbergt heute ein kulturhistorisches
Museum sowie ein Vier-Sterne-Hotel, welches elegantes Speisen in stilvoller Atmosphäre erlaubt.
IEE • 11-2010
31
ähnlichen Wettbewerb geschafft. Dann habe ich einen Bericht
über den Ironman Hawaii gesehen, fand das ganz toll und begann mit dem Training. Das Schwimmen, eine Angsteinheit von
vielen, war für mich ja kein Problem. Ich musste nur noch Laufen und Radfahren lernen.
Zu dieser Zeit war Triathlon noch eine absolute Randsportart?
Das war Mitte/Ende der 90er. Keiner wusste, wie es mit dem Triathlon weitergeht. Jetzt ist er zu einer richtigen Lifestyle-Sportart
geworden. Sie steht ganz oben, auch bei den Marketingleuten.
Wie haben Sie den Sprung zum Profisport geschafft?
Ich begann auf der Kurzdistanz, schaffte es in die Nationalmannschaft und musste dann zur Bundeswehr. Das war meine Chance,
in die Sportkompanie zu kommen und damit der ideale Einstieg
für den professionellen Sport. Gut, ich habe dann kleinere Beträge verdient, aber konnte davon noch nicht so richtig leben. Mein
Ziel konnte deshalb nur lauten, auf die Langdistanz-Distanz zu
wechseln, denn nur die war damals medienwirksam. Die Sponsoren wollten das Zauberwort ‚Ironman Hawaii‘ hören.
Was ist das Besondere am Ironman auf Hawaii?
Es sind die Elemente, die nirgendwo sonst so extrem sind und die
einem körperlich und vor allem auch mental alles abverlangen.
Erde, Luft und Feuer – auf Hawaii ist alles viel intensiver. Die
Hitze, die enorme Luftfeuchtigkeit und die Lavawüste sind
nichts für einen Europäer, wir sind dort eigentlich fehl am Platz.
Nur das Wasser macht einem nicht zu schaffen. Das Rennen findet immer rund um Neumond statt. Da ist der Ozean ruhig wie
ein See und angenehm warm.
3,8 km schwimmen, 180 km radfahren, 42,195 km laufen – welcher
Teil ist der anspruchsvollste auf Hawaii?
Das Radfahren. Abgesehen von der körperlichen Anstrengung ist
dieser Teil für die Psyche enorm belastend. 180 km durch die Lavawüste und im Gegensatz zu anderen Ironman-Strecken kaum
Zuschauer – da kannst du dich sehr einsam fühlen und hast viel
Zeit für negative Gedanken. Aber die musst du unbedingt wegdrücken, sonst hast du verloren.
Die Medienwirksamkeit des Triathlons ist nur auf wenige Veranstaltungen beschränkt?
Genau und es gibt auch nur wenige, die in Deutschland richtig
vom Sport leben können. Unter Leben verstehe ich auch, sich et-
32
IEE • 11-2010
„
was zurück legen zu können, mit dem man sich eine Zukunft aufbauen kann. Das haben wir, also meine Frau Nicole und ich,
schon früh mit unseren Sportgeschäften getan. Wobei dabei auch
immer die sportliche Leistung leidet.
Du musst inspiriert
Wie lange haben Sie ihre Geschäfte schon?
sein. Wenn du kein
Ziel hast, trainierst
Sechs Jahre. Es sind mittlerweile drei –
du planlos vor dich
zwei Lauf- und ein Radgeschäft. Aber
hin. Das ergibt keiich habe einen Partner, ohne den es sinen Sinn.
cher nicht gehen würde. Jetzt haben wir
Lothar Leder
das dritte Standbein ausgebaut, die Veranstaltungen und Seminare. Ich organisiere zudem eigene Wettkämpfe und halte vor Managern und Mitarbeitern Vorträge. Es nimmt sehr viel
Zeit in Anspruch, macht aber Spaß.
Ein bekannter Comedian hat sie unmittelbar kopiert?
Oh ja, seit Mitte der 90er veranstalten wir Motivations- und
Lauftrainings. Die Idee kam mir, als Frauen anriefen und als Geschenk für ihren Mann einen Trainingstag buchen wollten. So
kreierte ich eine Internetseite ‚Rent-a-Profi‘, das war noch vor
'Rent a Pocher'. Das war eigentlich meine Idee. So kam auch übrigens der Kontakt zu Jochen Schweizer zu stande.
Von da an wurden wir immer öfter für Vorträge vor dem Management oder anderen Mitarbeitern gebucht, um aus unserem
Leben zu berichten. Hintergrund war es, Parallelen in die Businesswelt aufzuzeigen. Aber das ist oft nicht so einfach, denn Motivation kommt immer von einem selbst. Zumal die Firmenchefs
glauben, man bucht uns einmal und die Mitarbeiter sind so motiviert, dass sich der Umsatz schlagartig erhöht.
Aber dies ist das generelle Problem eines jeden Businesscoaches. Firmen engagieren sie und erwarteten sofort einen Erfolg.
Aus unseren Vorträgen kann sich jeder etwas herausziehen. Wir
wollen vermitteln, dass Sport, es muss ja kein Leistungssport
sein, sehr viel dazu beiträgt, dass es im Beruf besser läuft.
Jedes Unternehmen wünscht sich sportliche, dynamische Mitarbeiter,
die ihre Motivation auch am Arbeitsplatz ausleben.
Zum Beispiel die Firma Nike. Seit den 80ern gehört dort Sport
zur Firmenphilosophie. Mitarbeiter gehen mittags zusammen
laufen oder für die Frauen kommt eine Aerobic-Trainerin. Dadurch sind die Mitarbeiter viel ausgeglichener. Ich glaube, dass
du im Job nur Vollgas geben kannst, wenn du ausgeglichen bist.
Was ist die größte Herausforderung am Triathlon?
Es sind drei verschiedene Sportarten, die nicht zueinander passen. Das Laufen zum Beispiel passt nicht zum Schwimmen. Die
Sportarten sind muskulär konträr, obwohl es die drei Grundsportarten sind. Aber das Wesentliche beim Triathlon ist das
Mentale. Du hast drei gegensätzliche Sportarten und dann
kommt im Wettkampf noch die mentale Komponente hinzu und
hier sind die Parallelen zum Business.
Die Psyche spielt neben körperlichen Voraussetzungen beim Triathlon
eine große Rolle. Kann ich das lernen, das trainieren?
Das geht nur über eine Kontinuität und über Erfolgserlebnisse.
Ich habe zur Zeit beispielsweise ein Marathonprojekt mit einer
großen Firma. Daran nehmen 14 Mitarbeiter teil, die alle zuvor
nie Sport gemacht haben. In den letzten sechs Wochen vor dem
Wettkampf, haben wir begonnen, die Leistung über den Kopf zu
steuern. Schritt für Schritt haben sie kleinere Wettkämpfe gemacht. So konnten sie sich langsam mental an die Marathondistanz heranführen. Dafür musst du Wettkämpfe bestreiten und
dich an die Schmerzen gewöhnen. Es ist eine blöde Phrase, aber
du musst dich an die Schmerzen gewöhnen und an den Druck im
Wettkampf. Das haben wir den Leuten vermittelt, ohne dass es
ihnen bewusst war. Letzte Woche sind wir den ersten Drei-Stunden-Lauf angegangen. Resultat: Sie waren mit sich zufrieden und
es ist ein Team gewachsen. Sehr interessant war auch, dass sich
die Teamzusammensetzung immer mal änderte. Die AlphaMännchen, wie der Chef, schwächelten und ich sage mal, das
kleine Mäuschen aus der Buchhaltung wurde zum Alphatier der
Gruppe.
Noch mal zurück zum mentalen im Wettkampf. Arbeiten Sie mit Autosuggestion, mit gedanklichen Brücken?
Das macht ein Sportler unbewusst. Im Moment wird viel mit
Mentaltrainern gearbeitet, aber die guten Sportler, die ich kenne,
die haben sich das von klein an antrainiert. Das Geheimnis beim
Profisportler ist die Konzentration. Wir können uns über zwei,
drei oder beim Ironman über acht Stunden sehr fokussieren und
das ist das Geheimnis.
Konzentrieren Sie sich auf den Körper oder auf die Schwimm-, Radoder Lauftechnik?
In erster Linie auf die Atmung. Es ist eine Art Trance. Aber du
schwebst nicht in Gedanken über die Marathonstrecke, sondern
du bist nur sehr, sehr konzentriert. Du bist bei der Ernährung, bei
der Atmung, bei der Konkurrenz und bei der Renntaktik. Und
das unterscheidet uns von den Hobbysportlern. Wir können uns
mehr konzentrieren, sind mental stärker als andere. Aber das
kann man lernen, nur dauert dies oft sehr lange.
Das kann man nicht mal ad hoc reproduzieren?
Und da liegt die Crux bei den ganzen Motivationsseminaren. Die
Firmen denken immer, das kann man in einer Stunde vermitteln.
Aber das geht nicht. Das ist ein langer Prozess. Ein Beispiel, beim
Ironman stecken wir uns kleine Ziele – Etappenziele. Du denkst
morgens noch nicht ans Ziel, sondern du denkst nur ans Schwimmen. Dann beim Wechsel zum Radfahren, denkst du nur bis zur
Hälfte und dann wieder zurück. Dies vermitteln wir auch so in
unseren Vorträgen. Kleine Ziele und nicht das Gesamte sehen.
Aber das muss von jedem selbst kommen, die Motivation, die Eigenmotivation. Du musst inspiriert sein. Ziele haben. Wenn du
kein Ziel hast, trainierst du planlos vor dich hin. Das ergibt keinen Sinn.
Zurück zur Arbeitswelt. Heißt dies, dass ich mir selbst Ziele setzen
muss oder soll dies der Chef tun?
Du musst die Ziele selbst setzen. Der Druck von außen lässt die
Leute zerbrechen. Wissen Sie, die Ziele werden oft zu hoch angesetzt und das erdrückt die Mitarbeiter. Als Sportler spürst du das
sofort, ob die Firma dynamisch ist oder ob die immer überlastet
werden. Das ist sehr interessant.
Das heißt, um Erfolg zu haben, müssen Firmen ihre Philosophie oder
Vorgaben ändern?
Die Vorgaben, die sind oft zu hoch. Du kannst nicht nur mit
Druck arbeiten. Es geht nur, wenn du auch Erfolgserlebnisse
hast. Prinzip der kleinen Schritte – kleine Wettkämpfe oder kleinere Geschäftsziele. Wenn du gesteckte Ziele nicht erreichst, bist
du frustriert. Ich habe mein Hobby zum Beruf gemacht, deswegen war ich vielleicht auch erfolgreich. Weil es mir Spaß gemacht
hat.
Wie gehen Sie während des Wettkampfes mit Durchhängern um?
Das ist auch eine der Hauptfragen in Seminaren. Wie oft denken
Sie ans Aussteigen? Dann ist unsere Antwort immer: Hundert
Mal. Du willst andauernd aufhören, es tut immer weh. Das ist die
Kunst, welche wir über die Jahre gelernt haben, dies zu unterdrücken.
➜
IEE • 11-2010
33
Ich habe einige Zitate über sie rausgesucht. Könnten Sie mir spontan,
sagen was Ihnen dazu einfällt? „Bei Lothar raufen sich die Trainingsmethodiker die Haare.“
Natürlich, ich habe sehr viel nach Gefühl gemacht. Und ich
konnte nie mit einem Trainer intensiver zusammenarbeiten.
„Mein innerer Schweinehund – oder wenn gar nichts mehr geht.“
Das ist der Titel unseres Vortrags. Das ist so ein wenig Ironman
Hawaii, wenn es ganz, ganz hart wird, wenn du aussteigen willst.
Das ist so schwer zu transportieren, aber ich glaube, dass wir dies
sehr gut rüber bringen können.
Was halten Sie von psychologischen Trainingsformen beziehungsweise von Mentaltrainern?
Das ist komplett überbewertet. Ist so hip. Die Leute wollen es
sich einfach machen. Die nehmen einen Mentaltrainer und denken, damit wird es gut. Im Sport gibt es immer nur einen Weg und
das ist der harte Weg.
34
IEE • 11-2010
Es gibt ein Zitat, das anscheinend während eines Ironman gefallen
sein muss: „Du läufst schön. Let it glide.“
Das war von Dave Scott, der mehrmals Hawaii gewonnen hat.
Das war eine Ehre für mich, dass er mir das zugerufen hat. Ich
war ein junger Kerl udn als 24. vom Rad gestiegen und bin noch
auf Platz drei vorgelaufen. Er hatte mir zugerufen, das sieht
schön aus, lass es einfach gleiten. Wenn du schön leicht läufst,
läufst du auch schneller.
Vielen Dank für das interessante Gespräch. Noch eine abschließende
Frage. Welche Schlagzeile würden Sie gerne am Ende Ihrer Karriere
über Sie lesen?
Leder macht immer noch Triathlon.
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Es gibt ein geflügeltes Wort: „Wenn man einmal aussteigt, steigt man
immer wieder aus.“
Ja, das stimmt. Dann bist du einmal mental gebrochen.
Das Gipfelgespräch führte Harald Wollstadt, Chefredaktur IEE
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www.iee-online.de
Link zu Lothar Leder
Link zum Jagdschloß Kranichstein
769iee1110
Für die Abgase
Der VDI (Verein Deutscher Ingenieure) hat im September 2010 die
ersten Blätter einer neuen Richtlinienreihe (VDI 4201 Blatt 1 und 2)
über die 'Mindestanforderungen an
automatische Mess- und elektronische Auswerteeinrichtungen zur
Überwachung der Emissionen –
Digitale Schnittstelle' verabschiedet. In Blatt 2 wird dargestellt, dass
Profibus PA alle Anforderungen der
VDI 4201 an eine digitale Schnittstelle hinsichtlich Hard- und Software sowie in Bezug auf die geforderte Überprüfung erfüllt. Anwender der VDI 4201 können somit bei
der Überwachung genehmigungsbedürftiger Anlagen, zum Beispiel
in Kraftwerken, Chemieanlagen
oder Zementwerken, auf ein international genormtes Kommunikationssystem zurückgreifen.
Neben den rein messtechnischen
Vorgaben legt das Papier auch die
Datenübertragung zwischen der
automatischen Messeinrichtung
und der elektronischen Auswerteeinrichtung fest. In der Vergangenheit erfolgte die Datenübertragung
fast immer über einen 4-bis20-mA-Stromausgang. Die aktuelle Ausgabe der Festlegungen erlaubt jedoch neben dieser analogen Übertragung der Mess- und
Statussignale auch die Verwendung einer digitalen Schnittstelle,
fordert aber deren vollständige Beschreibung im Normen- und Richtlinienwerk. Das Blatt 2 der VDI
4201 erfüllt diese Forderung hinsichtlich des Feldbussystems Profibus. Dadurch wird dafür gesorgt,
dass bei Installation eignungsgeprüfter Geräte mit Profibus-PAProfil zum einem die notwendigen
Eigenschaften und Qualitätskriterien für den Einsatz in genehmigungspflichtigen Anlagen erfüllt
werden und zum anderen keine
Kompatibilitätsprobleme auftreten,
wenn Geräte unterschiedlicher
Hersteller zum Einsatz kommen.
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929iee1110
Mitsubishi und MPDV kooperieren
MES-Zusammenarbeit
Bildquelle: Mitsubishi
Profibus darf Emissionen
überwachen
Direkte Anbindung von der
Shop- in die Top-Floor-Ebene
via MES.
Die Factory Automation Division
von Mitsubishi Electric und MPDV
Mikrolab, Hersteller von Manufacturing Execution Systems
(MES), haben eine strategische Kooperation bekannt gegeben. Mit
der Systemlösung Hydra liefert
MPDV ein MES-System für die vertikale Integration zwischen der Fertigungs- und Management-Ebene.
Mitsubishi Electric liefert zur MESIntegration die Steuerungshardware iQ Platform. In der Partnerschaft
bieten die Unternehmen Lösungskonzepte, um die Datenflut aus den
Fertigungs-, Personal und Qualitätsbereichen zu verarbeiten, visualisieren und auszuwerten.
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Halle 1, Stand 510
Halle 7, Stand 391
Halle 2, Stand 175
Halle 4A, Stand 221 Halle 7, Stand 590
Halle 6, Stand 414
Halle 7, Stand 109
Halle 4, Stand 278
Halle 7, Stand 310
Halle 4, Stand 261
Halle 5, Stand 266
Halle 4, Stand 250
Halle 6, Stand 222
Halle 7, Stand 403
Halle 7, Stand 394
Halle 1, Stand 258
Wir danken unseren Medienpartnern für die gute Zusammenarbeit
Halle 5, Stand 340
Halle 7, Stand 380
Halle 9, Stand 221
Halle 7, Stand 290
Halle 4A, Stand 205 Halle 4A, Stand 140
Halle 5, Stand 440
Halle 9, Stand 321
Halle 1, Stand 428
Halle 5, Stand 300
Halle 9, Stand 280
Halle 7, Stand 340
Halle 5, Stand 445
und wünschen eine erfolgreiche SPS/IPC/DRIVES 2010.
Halle 7, Stand 114
TECHNIK Leitebene
HALLE 7A, STAND 608
[1] Die Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungsanlagen besteht aus einem Kanalnetzsystem mit über 240 km Länge, 64 Pumpwerken, 40
Entlastungsbauwerken, 19 Stationen zur Schwefelwasserstofflimitierung und einer zentralen
Kläranlage.
[1]
Fernwirken auf Basis von GPRS
Wasser für das Salzland
Als wichtigstes Lebensmittel muss Trinkwasser hohen Ansprüchen an Geschmack und
Reinheit genügen. Außerdem muss die Versorgung für Kommunen und damit den Bürger bezahlbar sein. Deshalb bieten sich für die Überwachung, Kontrolle und Steuerung
kostengünstige, offene und leistungsstarke GPRS-Fernwirksysteme an.
V
iele kommunale Wasserver- und
-entsorger verfügen über weit verteilte Anlagen. Dazu zählen Bauwerke wie Pumpwerke, Wasserschächte
aber auch Mess- und Übergabestationen.
Alle Informationen der unterschiedlichen
Anlagen zusammenzuführen ist aus ökologischen und ökonomischen Gründen
ein Muss. Hierbei hat sich im Laufe der
letzten Jahre ein Technologiewandel hinsichtlich der Kommunikation zwischen
den verteilten Stationen und der zentralen
Leittechnik vollzogen. Die leitungsgebundene Analogtechnik, aufwendig zu warten und nur wenig leistungsfähig, macht
Platz für IP-basierte Datenfernübertragung via Mobilfunknetz und Internet.
Die WTE Betriebsgesellschaft aus Hecklingen errichtet und betreibt als einer der
führenden Komplettdienstleister weltweit
Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungsanlagen. Für den Abwasserzweckverband AZV Bodeniederung baute und
unterhält die WTE seit 1992 ein Kanalnetzsystem mit über 240 km Länge, 64
Pumpwerken, 40 Entlastungsbauwerken,
19 Stationen zur Schwefelwasserstofflimitierung und einer zentralen Kläranla-
38
IEE • 11-2010
ge. Der in Sachsen-Anhalt im Salzlandkreis liegende Verband umfasst neben der
Stadt Hecklingen weitere 16 Ortschaften
in denen insgesamt 26 500 Einwohner leben. Die über 140 Anlagen und Bauwerke
sind weitläufig im gesamten Gebiet verteilt und liegen meist mehrere Kilometer
voneinander entfernt.
Auf der Suche nach Alternativen
In der Vergangenheit sendeten analoge
Standleitungen die Daten von den einzelnen Pumpwerken zu der Zentrale in der
Kläranlage. Bei den veralteten Leitungen
traten immer wieder Kabelbrüche und
Fehlalarme aufgrund von Spannungsschwankungen auf, jeweils verbunden mit
hohen Betriebs- und Instandhaltungskosten. Die Überwachung und Visualisierung
erfolgte ausschließlich vor Ort auf der
Kläranlage. Der Zugriff von außen war
für das Bereitschaftspersonal nicht möglich. Darüber hinaus wurden wegen einer
zunehmenden Schwefelwasserstoffbelastung in den Kanälen 21 Mess- und 19 Dosiermittelstationen im Abwassernetz eingerichtet. Der Betrieb dieser Anlagen erfordert eine lückenlose Aufzeichnung der
Schwefelwasserstoffkonzentrationen und
der entgegenwirkenden Dosierung mit Eisenzweichlorid und Natriumaluminat.
Was die Betriebsgesellschaft benötigte,
war ein Fernwirksystem, das zuverlässig
und kostengünstig arbeitet. Es sollte dabei
leicht erweiterbar sein und technologisch
einen Schritt in Richtung Zukunft gehen.
Mittelfristig sollte das Mehr an Kommunikationsmöglichkeiten und dem damit verbunden effizienteren Einsatz der
Wartungskräfte auch den Personalaufwand reduzieren.
Folgende Anforderungen wurden an das
neue System gestellt:
➜ offen und herstellerunabhängig
➜ getrennte Steuerungs- und Leittechnik
➜ ständige Online-Überwachung aller
wichtigen Mess-, Pump- und Dosierstationen
➜ gesicherte Datenaufzeichnung auch
bei Verbindungsunterbrechungen
➜ Zugriff auf die zentrale Leitstelle vom
Wartungspersonal per Webtechnologie
➜ Alarmmanagement mit sofortiger Benachrichtigung an das jeweilige Bereitschaftspersonal
➜
Bildquelle: alle Bilder Emation
TECHNIK Leitebene
Die Leitwarte ist das Herz der Anlage. Hier laufen alle Daten zusammen. Sie lassen sich aber
auch dezentral webbasiert abrufen.
IEE • 11-2010
39
TECHNIK Leitebene
[2]
[3]
Das ausgewählte Konzept greift auf Standardkomponenten zurück und erfüllt damit die Forderung offen und herstellerunabhängig zu sein. Steuerungsseitig
kommen die Controller der Baureihe
750-841 der Firma Wago zum Einsatz.
Für die Datenübertragung von den Stationen zur Zentrale sorgt das Kommunikationsmodul WEB Connector, als Leitsystem
kommt das webbasierte Scada-System
Controlmaestro zum Einsatz.
Die zentrale Leitstelle
Die Installation der Scada-Software hat
ein zentrales Leitsystem geschaffen. Zur
Visualisierung und Bedienung der Anlagen, arbeitet die Applikation auf einem eigenen Rechner in der Kläranlage. Eine
Webdesktop-Funktion spiegelt die Bedienbilder 1:1 im Web. Das Bereitschafts-
Anwender im Detail
WTE Betriebsgesellschaft
Die WTE Betriebsgesellschaft ist ein Tochterunternehmen der WTE Wassertechnik aus Essen.
Die WTE Gruppe ist ein in Europa führendes privates Dienstleistungsunternehmen in den Bereichen Wasser, Technik und Energie. Die Unternehmensgruppe bietet die Planung, den Bau und den
Betrieb ingenieurtechnischer Anlagen zur Wasserver- und Abwasserentsorgung, zur thermischen Verwertung von Abfällen sowie zur
Erzeugung von Wärme und Energie an. International agierend, hat die WTE Gruppe Niederlassungen und Projektgesellschaften in 14 Staaten.
Mehr als 15 Mio. Menschen werden mit den Anlagen des Unternehmens mit Frischwasser versorgt oder deren Abwasser entsorgt. Darüberhinaus verantwortet WTE die technische wie kaufmännische Betriebsführung von wassertechnischen Anlagen für über 3,5 Mio. Menschen.
40
IEE • 11-2010
personal kann nach vorheriger Autorisierung jederzeit von jedem Ort aus über einen Browser auf die zentrale Applikation
zugreifen. Neben der Überwachung aller
Bauwerke ist auch die Steuerung der einzelnen Aggregate in den verteilten Stationen möglich. Ein aktives Eingreifen in die
Funktionen der einzelnen Bauwerke ist jederzeit möglich. Der in der Applikation
implementierte Bereitschaftsplan und das
integrierte Alarmsystem benachrichtigen
das Wartungspersonal rund um die Uhr,
wenn eine Störung auftritt.
Auf der Prozess- und Steuerungsebene
dienen die Controller von Wago zum einen der Datenerfassung zum anderen
übernehmen sie aber auch die Steuer- und
Regelungsaufgaben. Die erfassten Daten
geben die Steuerungen an das Leitsystem
weiter. Hier dienen dynamische Objekte
in den Prozessbildern zur visuellen Darstellung der Prozesswerte, sodass der Bediener am Bildschirm jederzeit den aktuellen Zustand der Anlagen einsehen kann.
Um die einzelnen Prozesse der Bauwerke
aus dem Leitsystem heraus steuern zu
können, erfolgt die Kommunikation zwischen SPS und dem Leitsystem in beide
Richtungen. Ein Klick genügt, um zum
Beispiel bei wetterbedingt hohen Abwassermengen weitere Kanäle für die Entlastungsbauwerke zu öffnen.
Unabhängige M2M-Kopplung
Die physikalische Datenkommunikation
zwischen Zentrale und Außenstationen
bewerkstelligen die Kommunikationsmodule WEB Connector. Eine Besonderheit der Geräte ist die Möglichkeit, Steuerungen verschiedener Hersteller anbinden
zu können. Unter anderem sind Kopplun-
[2] Die Visualisierung ist intuitiv einfach zu bedienen.
[3] Die Überwachung geht runter bis zur einzelnen Pumpe und macht mit Vergleichswerten eine
bedarfsorientierte Wartung möglich.
gen mittels Industrial Ethernet, MPI
(Multi Point Interface), Modbus oder
Modbus TCP möglich. Das Steuerungsprogramm in der jeweiligen SPS wird dabei nicht angetastet. Für die Kommunikation zwischen den Außenstationen und
der Zentrale können verschiedene Übertragungswege wie GPRS, UMTS oder
DSL zum Einsatz kommen. Die paketorientierte, internetbasierte Mobilfunkkommunikation mittels GPRS bietet den Vorteil, dass die Verbindung mit der jeweiligen Außenstation immer online ist. Der
Abrechnungstarif erfolgt nach dem übermittelten Datenvolumen und ist mittlerweile günstiger als ein Telefonanschluss.
Die gesicherte Kommunikation basiert
auf Standard-TCP/IP-Protokollen.
Als zentrale Konfigurationssoftware aller
Außenstationen mit den Verbindungsgeräten dient der M2M Manager. Daneben sorgt diese Software auch für die
Kopplung zum Scada-Leitsystem, wobei
der Datenaustausch über die Standardschnittstelle OPC läuft. Um herstellerunabhängig zu sein, dient der die Software selbst als OPC-Server und stellt eine
eigene Schnittstelle für den Datenaustausch via OPC zur Verfügung. Damit
können alle Visualisierungs- und Auswertepakete, die einen OPC Client haben, mit
der Software verbunden werden. Die Software vorverarbeitet die Messwerte. Die
tatsächliche Datenmenge wird fortlau-
TECHNIK Leitebene
[4]
[4] Die Dosierstationen müssen sich einfach installieren, betreiben und überwachen lassen, weil
sonst das Kanalnetz Schaden nehmen kann.
fend kontrolliert und lässt sich bei Bedarf
reduzieren. So können im Anwenderprogramm zum Beispiel Hysteresen installiert werden, die bestimmte Daten erst
dann weiterleiten, wenn eine definierte
Wertegrenze erreicht wurde.
Die Steuerungen einer Station sind über
die Verbindungsgeräte mit einem GPRSModem verbunden. Der Weg von der SPS
zum Leitsystem führt demnach über das
Verbindungsgerät ins GPRS-Netz und
weiter ins Internet. Über das TCP/IP-Protokoll werden die Prozessdaten der Stationen durch das Internet zum zentralen
Rechner auf der Kläranlage übertragen.
WWWWACHENDORFFDETALKM
Vorbeugende Fehlererkennung
Mit dem neuen Fernwirksystem ist eine
umfangreichere Überwachung möglich.
So werden zum Beispiel die Laufzeiten
und Schaltspiele der Pumpen erfasst und
Fördermengen mit den jeweiligen Einschaltzeiten der Pumpen verglichen. Für
jedes Pumpwerk gibt es zwei baugleiche
Pumpen, die abwechselnd betrieben werden. Fördermenge und Einschaltzeit sind
direkt miteinander vergleichbar. Bei zu
hohen Abweichungen folgt ein Alarm. Eine Verschmutzung oder ein beginnender
Lagerschaden lassen sich so im Vorfeld erkennen. Die Ursache kann direkt behoben
werden, ohne dass es zu einem größeren
Schaden oder Totalausfall kommt. Die
Wartung erfolgt somit bedarfsorientiert
und damit kostenoptimiert.
Die Schwefelmitteldosierung ist ein hochsensibles Thema. Durch Schwefelbildung
kommt es zu Korrosionsbildung, was
schwere Beschädigungen an dem Kanal-
netz und an den Abwasserschächten nach
sich ziehen kann. Eine fehlerhafte Dosierung kann somit erhebliche Folgeschäden
verursachen. Daher ist es wichtig dass alle Mess- und Dosierdaten permanent aufgezeichnet werden. Auch bei einer Verbindungsunterbrechung zwischen den Stationen und der Zentrale dürfen keine
Daten verloren gehen. Die integrierte Datenlogger-Funktion der Kommunikationsmodule sorgt dafür. Sobald die Verbindung wieder zur Verfügung steht, werden
die fehlenden Daten automatisch in der
Historie der zentralen Datenarchivierung
eingefügt. Das im Leitsystem integrierte
Softwaremodul zur Erstellung von Ereignis- und Diagrammfenstern protokolliert
und erfasst die Daten für einen längeren
Zeitraum. Es werden Monats- und Jahresberichte erstellt, um eine permanente
Analyse und daraus resultierend eine Optimierung der Anlage zu erreichen.
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Das hierbei verwendete Datenprotokoll
ist proprietär, berücksichtigt Sicherheitsbelange und ist für wirtschaftliche GPRSÜbertragungen optimiert. Eine weitere
wichtige Option ist die Programmier- und
Konfigurierbarkeit der Steuerungen via
GPRS aus der Ferne. Praktisch als Nebeneffekt lassen sich über den gleichen Übertragungsweg die Steuer- und Regelungsprogramme aus der Ferne ändern, was
den Einsatz vor Ort erspart und damit die
Kosten bei der Inbetriebnahme reduziert.
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Norden und Nordosten Deutschlands.
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abrufen und bearbeiten. Die Messtechnik VIB ISO 2372 ist integriert.
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Bussystem harmonisiert. Das Automation Studio ist dazu mit einem
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Die Verbesserung
des Sicherheitsbewusstseins ist
als eine der dringendsten strategischen Maßnahmen anzusehen.
Schadsoftware bedroht industrielle Fertigungsprozesse
Ein ständiger Prozess
IT-Systeme von Industrieunternehmen werden immer gezielter angegriffen. Solche Angriffe können große Schäden verursachen, denn oftmals verfügen Unternehmen über
keine ausreichende Sicherheitsstrategie. Dabei lassen sich mit wenigen Maßnahmen
wirksam Abhilfe und Sicherheit realisieren, wie Stefan Ditting, Hima, im Interview erklärt.
E
ine aktuelle Sicherheitslücke in
Windows sorgt bei den Spezialisten in den Produktionsunternehmen für Sorgenfalten. Schon 2009 hatte
es Anzeichen gegeben, dass die verstärkten Angriffe auf Firmencomputer
den technologischen Vorsprung deutscher Wirtschaftsunternehmen gefährden
könnten. Besonders die Angriffe auf Netzwerke und Computersysteme wurden
hervorgehoben. Der aktuelle Fall der
Schadsoftware Stuxnet schaffte es sogar
in die Schlagzeilen einer großen Boulevardzeitung und in die Tagesschau. Laut
Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), Bonn, installiert Stuxnet einerseits Software zum Ausspähen
44
IEE • 11-2010
von Daten und andererseits ein Rootkit
zum Verschleiern der Infektion. Der Angriff zielt ganz speziell auf WinCC, Step7,
S7-417 und S7-315-2 mit der Kommunikationsbaugruppe CP342-5.
Kontrolle der Zugangswege
Viele private Nutzer reagieren auf derartige Bedrohungen mit regelmäßigen
Sicherheits-Updates und Virenscannern.
Noch wichtiger ist ein bewusster Umgang
mit Cyber-Security-Bedrohungen für Anlagenbetreiber. Stefan Ditting, Produktmanager Industrielle Kommunikation
und damit auch Security-Verantwortlicher bei Hima, erklärt der IEE-Redaktion, dass es wirkungsvolle und kosten-
günstige Schutzmöglichkeiten gibt, die
für die Sicherheit industrieller Anlagen
sorgen: die Kontrolle der Zugangswege,
um das Risiko gegen den Befall mit
Schadsoftware einzugrenzen sowie eine
sogenannte Systemhärtung, um nicht benötigte Dienste und Funktionen auszuschalten.
Im ersten Schritt gehe es darum, so Ditting, die Zugangswege effektiv zu kontrollieren. Schadsoftware kann über jegliche offene Zugänge in ein System gelangen. An erster Stelle sind die Nutzung
von USB-Sticks und externe Netzwerkzugänge zu nennen. Der Zugang über
USB-Sticks lässt sich problemlos unterbinden. Hier empfiehlt sich der Ausbau,
TECHNIK Leitebene
USB-Blocker-Software oder schlicht
Epoxyd-Harz. Die Kommunikation über
externe Netzwerkzugänge wie Internet
oder Fernwartung lässt sich durch Firewalls ebenso erfolgreich reglementieren.
„Die Trennung von Netzsegmenten zum
Beispiel mit Firewalls hat sich seit Langem
bewährt. Trotzdem sollte das Risikobewusstsein im Fertigungsumfeld erhöht
werden und zum Beispiel Firewalls häufiger und gezielt eingesetzt werden“, kritisiert der Sicherheitsverantwortliche Ditting. Zugriffe auf ein System lassen sich
oftmals auch durch Positivlisten reglementieren.
Die Systemhärtung eignet sich als weitere
Maßnahme für Windows-Rechner im fertigungsnahen Umfeld, da sie meistens
nur für sehr reduzierte Funktionen und
mit eingeschränkten Nutzerprofilen zum
Einsatz kommen. Risikobehaftete Dienste
und Anwendungen, wie der InternetExplorer, Media-Player und andere standardmäßig aktivierte Netzwerkdienste
sind im Produktionsumfeld ohnehin überflüssig.
200 Vorfälle dokumentiert
Bisher sind rund 200 Vorfälle in der industriellen Automation und Scada-Systmen dokumentiert, die auf Hackerangriffe hinweisen. Das besorgniserregende daran ist, dass die Tendenz steigend ist – und
das sind nur die Vorfälle, die in der von
Eric Byres mit initiierten Datenbank
(http://securityincidents.org/) seit 2001
dokumentiert werden. Nachweislich gibt
es einen bestimmten Prozentsatz an Anlagen, die abgeschaltet wurden. Jedoch
gelangten diese Vorfälle, aufgrund der negativen Auswirkungen für die Unternehmen, verständlicherweise nicht an die Öffentlichkeit. Es heißt, dass der Stromausfall im August 2003 auf einen Hackerangriff zurückzuführen ist, so Ditting. Und
natürlich ganz aktuell der Angriff auf
Simatic-Steuerungen, also gezielt auf ein
Automatisierungsgerät und nicht willkürlich auf ein PC-Netzwerk. Der Produktmanager stellt fest: „Es gibt also diese
Vorfälle. Man erkennt es auch an den Security-Aktivitäten, die große Firmen und
Normungskreise zur Zeit durchführen.“
Bei näherer Beschäftigung mit dem Thema Cyber Security lässt sich ein Zyklus erkennen, in welchem sich die Unternehmen
zeitweise mehr um Security kümmern,
meist wenn etwas vorgefallen ist, und
dann schlafen die Aktivitäten wieder ein.
In dieser Phase bleibt der Security-Level
gleich, doch leider entwickelt sich das Bedrohungsszenario weiter. „Auf den Punkt
gebracht heißt dies, die Lücke zwischen
‚sicher‘ und ‚unsicher‘ klafft immer wieder auf und zu“, so Ditting. „Ein offener
Umgang mit Vorfällen könnte die Firmen
dafür sensibilisieren. Aber eine ständige
Reizung kann auch das Gegenteil bewirken. Wichtig ist, dass sich die Abwehrtechniken ständig weiterentwickeln, da
sich auch die negativen Einflussmöglichkeiten weiterentwickeln.“
Herausforderung:
Welten wachsen zusammen
Vormals war eine automatisierte Anlage
eine Insel in der Produktion. Die Kommunikation lief meist über einen Feldbus
und nur innerhalb der Anlage ab.
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Single Chip Netzwerk
Controller für alle Feldbusse
und 1-Port Ethernet-Systeme
TECHNIK Leitebene
Mit Ethernet wuchsen Büro- und Produktionsebenen zusammen. Durch die heutigen Netzwerke und Internetzugänge ist
die Problematik jetzt wesentlich diffiziler,
weil es viele Zugangspunkte gibt. Meist
existiert ein firmeninternes Netzwerk,
welches von der Unternehmensebene auf
die Produktionsebene zugreift, oder eben
auch einen Zugriff aus dem Internet ermöglicht. Zudem wird das Thema noch
verschärft, wenn die Möglichkeiten der
Fernwartung auf Industrieanlagen bestehen. Zusätzlich sind vielleicht noch Wireless-Netzwerke vorhanden. Noch gravierender ist es, wenn ein ‚cleverer‘ ServiceMitarbeiter sich unerlaubt ein Modem
installiert, damit er regelmäßig auf die
Maschine zugreifen kann. Und schon sind
weitere Zugangspunkte vorhanden. „Es
ist ganz wichtig, das ich meine Netzwerk-
struktur kenne, pflege, überwache und sicher halte. Und natürlich dokumentiere.
Nur so kann ich eine Risikominimierung
betreiben“, gibt Ditting als Tipp mit. „Ich
spreche dabei bewusst nicht von ‚sicher‘,
sondern von einer Risikominimierung.
Denn ich habe zwar sowohl technische als
auch organisatorische Maßnahmen, um
das real existierende Risiko so weit wie
möglich zu reduzieren, aber ausschalten
kann ich es nie ganz.“
Wenn ein Unternehmen heute Cyber
Security betreibt, kann das Schutzziel für
eine Produktionsanlage nur lauten: die
Anlage muss laufen. Dafür ist es wichtig,
dass die IT-Struktur in unterschiedliche
Schichten aufgeteilt ist.
Vereinfacht dargestellt existieren oben die
Systeme (meist Windows-basiert), in der
Mitte die SPSen und unten eventuell
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Fragen und Antworten zum Stuxnet-Wurm
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Stand 6-120
Was ist Stuxnet?
Es handelt sich um einen Windows-Wurm, der
sich über USB-Sticks verbreitet. Wenn sich der
Wurm einmal innerhalb eines Netzwerks eingenistet hat, repliziert er sich über gemeinsame
Netzwerklaufwerke weiter, die nur schwache
Passwörter besitzen.
Wie könnten von Stuxnet verursachte Schäden aussehen?
Stuxnet könnte Motoren überhitzen, Förderbänder anhalten oder Pumpen abschalten und damit
eine ganze Anlage lahmlegen. Mit den richtigen
Modifikationen könnte Stuxnet auch Gegenstände zur Explosion bringen.
Kann sich der Wurm auch über andere Wechselmedien verbreiten?
Der Wurm kann sich über alles verbreiten, was
an einen Rechner als Laufwerk angeschlossen
werden kann. Es spielt dabei keine Rolle, ob es
sich um ein externes USB-Laufwerk, ein Mobiltelefon oder einen digitalen Bilderrahmen handelt.
Warum wird Stuxnet als sehr komplex und
dadurch gefährlich angesehen?
Es nutzt mehrere Schwachstellen für die Infektion eines Systems aus und kopiert zudem eigene
Treiber auf das infizierte System.
Was passiert im Anschluss?
Er infiziert das System, nistet sich mit einem
Rootkit ein und überprüft, ob der infizierte Rechner mit der Industrieanlage Siemens Simatic
(Step7) verbunden ist.
Was bedeutet das für Simatic?
Stuxnet modifiziert ausgehende Befehle von einem Windows-Rechner an ein PLC und sucht
nach einer speziellen industriellen Ausstattung.
Ist Stuxnet bei der Suche erfolglos, tritt er auch
nicht weiter in Erscheinung.
Welche Auswirkung hat Stuxnet auf Industrieanlagen?
Stuxnet nimmt sehr komplexe Veränderungen
am System vor. Die Auswirkungen dieser Veränderungen sind dabei davon abhängig, wie die
Industrieumgebung aussieht.
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Welche Schwachstellen nutzt Stuxnet aus?
Es sind insgesamt fünf Schwachstellen, die
Stuxnet ausnutzt. Davon vier, die als Zero-DayExploits galten: LNK (MS10-046), Print Spooler
(MS10-061), Server Service (MS08-067), Ausnutzung von Nutzerprivilegien über die TastaturLayout-Datei, Ausnutzung von Nutzer-Privilegien
über den Task-Planer.
Die Autorun-Funktion zu deaktivieren, kann
die Verbreitung des Wurms stoppen, richtig?
Falsch, es gibt verschiedene Mechanismen der
Verbreitung, die solche USB-Würmer nutzen.
Auch wenn Autorun und Autoplay unter Windows
deaktiviert wurden, kann Stuxnet mittels der
Schwachstelle LKN das System infizieren.
Stuxnet verbreitet sich somit immer weiter?
Aktuelle Versionen von Stuxnet haben ein Ablaufdatum, den 24. Juni 2012. Danach verbreitet
sich der Wurm nicht mehr.
TECHNIK Leitebene
Bildquelle: Hima
Sicherheitssteuerungen. „Grundprinzip
der Security ist die Trennung der Ebenen,
um mehrere Schutzschichten zu schaffen.
Das heißt, ich muss sicherstellen, dass ich
nur einen Zugang von einer Ebene auf die
andere habe“, fasst Ditting zusammen.
Helfen können hierbei aber auch Firmen,
die ein komplettes Security Consulting
durchführen und auch den Automatisierungsteil dazu genommen haben.
Sich der gefahren bewusst werden
Die Bedrohung von IT-Infrastrukturen
hat sich in den vergangenen fünf Jahren
explosionsartig entwickelt, deshalb ist Security Awareness heute ein Muss für jedes
Unternehmen, auch wenn es sich dabei
mit dem Risikofaktor Nummer 1 auseinandersetzen muss: Dem Menschen.
Denn es stimmt bedenklich, dass fast alle
Grundprinzip der Security ist die Trennung
der Ebenen, um mehrere Schutzschichten zu
schaffen.
bekannt gewordenen spektakulären
Schäden von eigenen Mitarbeitern oder
Dienstleistern verursacht wurden, die
schadenstiftende Software über ihre Laptops ins interne Netz einschleusten. Solche ‚Bypässe‘ an der Firewall vorbei entsprechen einer offenen Hintertür, die alle
Schutzmaßnahmen am Haupteingang ad
absurdum führt. Auch die zunehmende
Mobilität begrenzt die Wirksamkeit zentraler Sicherheitsbarrieren: In wachsendem Umfang werden auf mobilen Geräten wie Laptops, PDAs und Handys sensible Unternehmensdaten verarbeitet und
mit den internen Systemen ausgetauscht.
Damit steigt sowohl die Zahl der Verbreitungswege als auch die der Zugänge. Angesichts dieser Entwicklung werden die
Mitarbeiter, lange Zeit als ‚größter Risikofaktor‘ identifiziert, zur letzten Bastion
beim Schutz der Unternehmensdaten.
Aktuelle Umfragen zeigen, dass dies von
den meisten Sicherheitsverantwortlichen
auch so gesehen wird. „Deshalb ist die
Verbesserung des Sicherheitsbewusstseins
als eine der dringendsten strategischen
Maßnahme anzusehen. Zu Stuxnet
möchte ich abschließend sagen, dass die-
ses Ereignis deutlich zeigt, wie wichtig Security Maßnahmen sind. Zum Zeitpunkt
der Verbreitung hätte ein Virenscanner
nichts genutzt. Ein bewusster Umgang mit
Memory Sticks wäre hilfreich gewesen.
Das verschließen der USB Schnittstellen
wäre eine Lösung gewesen. Nach aktuellem Kenntnisstand sind durch Stuxnet
weder Menschen noch Natur bedroht
worden. Wäre es jedoch auch noch um
funktionale Sicherheit gegangen, wäre
das mögliche Schadensausmaß wesentlich höher ausgefallen. Bei Verwendung
von Systemen unterschiedlicher Hersteller lässt sich dieses Risiko stark minimieren. Die Wahrscheinlichkeit, dass die gleichen anfälligen Softwareimplementierungen von zwei unabhängigen Herstellern in
den Systemen sind, ist sehr unwahrscheinlich. Hier wird ganz deutlich, dass die
Trennung, wie in der IEC 61508 gefordert, auch bezogen auf die Cyber Security
zur Risikominimierung sorgt“, schließt
Stefan Ditting das Gespräch.
➜
„
Das Gespräch führte Harald Wollstadt,
TECHNIK Leitebene
Halle 7, Stand 590
Halle 7A, Stand 240
HMI/Scada-Software
Engineering Software
Paradoxe Bedienung
Version 2.0 geht an den Start
Copa-Data: Die HMI/Scada-Software Zenon hat ein Upgrade erfahren und bietet in der Version 6.51
nun zusätzliche Kommunikationsmöglichkeiten, verbesserte Benutzerfreundlichkeit, effizienteres Engineering und schließlich mehr
Leistung. Das integrierte SAP-Interface ermöglicht einen bidirektionalen Datenaustausch. Neu ist auch
das Look & Feel der Benutzeroberfläche des Editors, realisiert mit Mi-
Eplan: Die Software Eplan Electric
P8 2.0 ermöglicht reibungsloses
Engineering, indem sie eine disziplinübergreifende Zusammenarbeit
von Engineering bis Instandhaltung
erlaubt.
Standardverbindungen
lassen sich als Single-Line-Darstellung erstellen. Neuerungen im
Klemmleisten-Navigator beschleunigen die Projektierung von Mehrstockklemmen. Formulare lassen
sich dynamisch so gestalten, dass
crosoft. Zudem bietet es noch mehr
Leistung, wovon das erweiterte
Trendmodul (ETM) kündet. Eine
verbesserte
Datenaufbereitung
sorgt für kürzere Ladezeiten in der
Trendanzeige.
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unterschiedlichste Arten von Bauteilen gemeinsam ausgewertet
werden können. Mit der Prüfart
‚Fehler verhindern' schützen Anwender ihr Projekt aktiv vor Fehleingaben.
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IEE • 11-2010
47
TECHNIK Leitebene
Halle 2, Stand 201/551
Scada-Alarm-Managementsystem
Prozessvisualisierungssystem
Fernwirken für kleinere Anlagen
Alles zur rechten Zeit
Siemens: Mit der FernwirktechnikOption Simatic WinCC Telecontrol
wurde das Prozessvisualisierungssystem Simatic WinCC V7 erweitert. Das Tool eignet sich für kleinere Anlagen und ergänzt das bestehende Angebot für Fernwirktechnik. Neben der Software-Option für
die Prozessautomatisierung umfasst die Prozessvisualisierung
PVSS für hierarchische weitverteilte Systemarchitekturen. Diese bindet mit Simatic-Automatisierungskomponenten ausgestattete verteilte Außenstationen über ein WAN
flexibel in das zentrale Prozessvisualisierungssystem der Gesamtanlage ein. Das Tool unterstützt die
GE Intelligent Platforms: Ab sofort
steht das Scada Alarm Response
Management Solution Pack Proficy
zur Verfügung. Es bietet Bedienern
beim Auftreten von Alarmen
Schritt-für-Schritt-Anweisungen,
zeigt diese automatisch im Scada/
HMI an, führt bei Fehlalarmen entsprechende Korrekturmaßnahmen
durch und leitet zur Verkürzung von
Reaktionszeiten
Alarmanzeigen
weiter. Weil sich die Bediener auf
die Alarme konzentrieren können,
beschleunigt sich das Reaktionsvermögen wodurch sich Fehler reduzieren und die richtige Handlungsweise zur richtigen Zeit erfolgen kann. Mit digitalisierten Reakti-
drei wichtigsten Fernwirkprotokolle
IEC 60870-5 101/104, DNP V3 (seriell oder TCP/IP) sowie Sinaut ST7
(seriell oder TCP/IP). Die Software
lässt sich individuell auf die Anforderungen einer Anlage abstimmen.
Die einheitliche Bedienoberfläche
für lokale und entfernte Prozesse
minimiert das Fehlerrisiko. Hauptanwendungsgebiete sind die Branchen Wasser & Abwasser sowie Öl
& Gas.
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Broschüre
Halle 9, Stand 123
Halle 6, Stand 430
GPRS-, UMTS-Router
GPRS-, Edge-Router
onsmaßnahmen bei Alarmen sowie
umfassenden Reports können Unternehmen bei ungewohnten Ereignissen den zuständigen Bedienern
klare Arbeitsanweisungen übermitteln, die Sicherheit erhöhen und die
Einhaltung von Richtlinien erleichtern. Zur Veranschaulichung dienen
Videos der Workflows, die sich auch
für Schulungszwecke verwenden
lassen und helfen, die Einarbeitungszeit bei neuen Bedienern zu
reduzieren.
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Sichere, kabellose
Datenübertragung
Für die professionelle
M2M-Kommunikation
Welotec: Anwendungen mit verteilten Anlagenteilen oder Maschinen,
die es von zentraler Stelle zu überwachen gilt, sind vielfältig. Beispielsweise Smart-Grids verlangen
kabellose und zuverlässige Datenübertragung. Für solche Anwendungsfälle gibt es die GPRS- und
UMTS-Router TK704G/U. Da sichere, manipulationsfreie Datenübertragung bei der Funkkommunikation eine wichtige Rolle spielt, unterstützen die Router zum Aufbau privater Netzwerke OpenVPN, IPSec,
PPTP, L2TP und GRE. Eine Firewall
Lucom: Die mobilen VPN-Router
ER75i basieren auf den Siemens
MC75 GSM-Modulen und ermöglichen Datenübertragungen über
GSM-, GPRS- und Edge-Technologie. Mit GPRS erreichen die Quad
Band Router über das Mobilfunknetz eine Datenrate von 57,6 KBps
und über Edge 236 KBps. Mit der
integrierten Ethernetschnittstelle
verbinden die ER75i unabhängig
vom Betriebssystem das LAN von
PC, Maschinen oder Anlagensteuerungen mit dem Internet/Intranet.
Selbst wenn Informationen weit-
48
IEE • 11-2010
und spezielle Authentifizierungsmethoden erhöhen die Sicherheit.
Den einfachen Anschluss TCP/IPbasierter Systeme ans Internet ermöglichen Ethernet-Schnittstellen.
Den Router gibt es in Versionen von
einer bis zu vier Ethernet-Schnittstellen. Über das Webinterface der
Router sind drei Konfigurationsvarianten der Ports einstellbar.
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Datenblatt
677iee1110
653iee1110
räumig verteilt sind, erlauben die
Router die Zusammenführung von
Informationen nahezu in Echtzeit.
So bietet die M2M-Kommunikation
beispielsweise auch die Möglichkeit, steuernd auf vernetzte Maschinen zuzugreifen. Der integrierte DHCP-Server macht die Installation einfach und schafft einen
schnellen Internetzugang.
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676iee1110
TECHNIK Leitebene
Scada
Effiziente Systeme für genauere Informationen
T&G: Für die Pacsystems-Controllerplattform von GE Intelligent Platforms gibt es eine neue UpgradeFunktion. Die Module verfügen nun
über DNP 3.0 mit automatischer
Berichterstellung, um die Geschwindigkeit und Effizienz von
Scada-Anwendungen zu erhöhen,
die zahlreiche RTUs einsetzen. Die
Software wurde ursprünglich für
Energieversorger entwickelt und
wird jetzt auch häufig in den Bereichen Wasser/Abwasser sowie Öl
und Gas eingesetzt. Wenn Anwendungen größer werden, benötigen
sie mehr verteilte I/O-Punkte und
einen höheren Informationsdurchfluss. Um Kenntnisse zu gewinnen,
müssen die Informationen so
aktuell wie möglich sein. Mit der
Berichterstellung werden die Informationen automatisch zur Verfügung gestellt, statt auf die Informationsanfrage durch das System
zu warten. Bei der Software mit automatischer Berichterstellung kann
RX3i als automatischer Master
oder automatischer Slave per Port
konfiguriert werden. So kann die
RX3i-Steuerung Daten von SlaveGeräten effizienter erfassen.
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Link zum Unternehmen
Halle 7, Stand 578
OPC-Server
Automatisieren
per SAP
Bildquelle: Softing
“WSCAD – für uns
die Nummer 1 der
Elektro-CADLösungen.”
Softing: Der S7/S5-OPC-Server
wurde weiter ausgebaut, sodass
er die Integration der Automatisierungstechnik in SAP-R/3 ermöglicht. Störungen lassen sich automatisch und zeitlich exakt erfassen, Anlagenverluste sichtbar
machen und Produktionsschwachstellen beseitigen. Zustands- und
Diagnoseinformationen der Maschinen und Anlagen, Produktionsgeschwindigkeit, Qualität und Störmeldungen überträgt es mittels
Ethernet in Echtzeit und fehlerfrei
an das ERP-System. Der Server ermöglicht einen schnellen Zugriff
auf Daten in S7-200-, S7-300-,
S7-400- und S5-Steuerungen.
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Matthias Schmitz und
Klaus Schumacher, RWE Power AG,
Elektrotechnisches Konstruktionsbüro
Braunkohle-Tagebau Inden
Im Tagebau Inden gewinnt RWE bis ca. 2030
Braunkohle für eine sichere Energieversorgung.
Präzise Planung und exakte Dokumentation der
Elektroinstallationen sind dabei von zentraler Bedeutung.
Easy. Intelligent. Smart.
Dafür nutzt RWE seit Jahren die Software von WSCAD, denn
sie ist intuitiv, äußerst einfach zu bedienen und dank regelmäßiger sinnvoller Updates immer auf dem neusten Stand.
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die unter jedem Artikel steht
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RWE setzt auf WSCAD.
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Ein Unternehmen der Buhl Data Group
WSCAD – die führende CAD-Software zur Planung & Dokumentation von Elektroautomation und Elektroinstallation
Nordelektro (HH) 17.-19.11.2010: Halle B4.EG, Stand 202 und SPS/IPC/Drives (N) 23.-25.11.2010: Halle 7A, Stand 141 TECHNIK Leitebene
Bildquelle: Smartfactory KL
Die Demonstrations- und Entwicklungsanlage füllt
farbige Handwaschseife oder
farbiges Wasser in
Dispenserflaschen
ab, die etikettiert
und schließlich
kommissioniert
werden.
Smartfactory
Die intelligente
Fabrik der Zukunft
Die Smartfactory-Artikelserie zeigt auf, welche Beiträge die im Jahr 2004 ins Leben gerufene Initiative Smartfactory als eine Leitinitiative für die Entwicklung, Optimierung und
Anwendung neuer Produkte, Verfahren und Technologien und damit zur Weiterentwicklung der Automation leistet.
D
Dieser Beitrag eröffnet eine Reihe von drei Artikeln, die über die
Phasen des Lebenszyklus Design
und Engineering, Betrieb und Optimierung, Diagnose und Wartung sowie Infrastruktur und Kommunikation am realen
Beispiel der Smartfactory wesentliche
Aspekte der intelligenten Fabrik der Zukunft herausarbeiten und erste industriell
relevante Ergebnisse vorstellen. Im Einzelnen sind dies die Beiträge:
➜ UWB-Funk-Ortungssysteme im Ein-
50
IEE • 11-2010
satz in der Automatisierungstechnik
(Seite 52)
➜ Entwicklung eines universellen Bediengerätes zur drahtlosen und mobilen Interaktion (Seite 56)
➜ Einsatz von Werkzeugen der Digitalen
Fabrik in Planungs- und Produktionsprozessen (Seite 60)
Die Beiträge stammen aus dem Kongressband 'Automation 2010' der VDI/VDEGesellschaft unter dem Motto 'Leading
through Automation'.
Blick in die Zukunft
Ausgehend von dem Thesenpapier 'Automation 2020' der VDI/VDE-Gesellschaft
Mess- und Automatisierungstechnik (Juni 2009) werden die Beiträge gemeinsam
aufzeigen, welche Unterstützung die im
Jahr 2004 ins Leben gerufene Initiative
Smartfactory als eine Leitinitiative für die
Entwicklung, Optimierung und Anwendung neuer Produkte, Verfahren und
Technologien und damit zur Weiterentwicklung der Automation leistet. Grund-
TECHNIK Leitebene
Zusammenfassung
Als Anerkennung ihrer Leistung erhielt
die Initiative Smartfactory die Auszeichnung als 'Ausgewählter Ort 2007', nahm
erfolgreiche am Ideenwettbewerb 'Werbung für den Forschungsstandort
Deutschland – Research in Germany –
Land of Ideas' teil und etablierte sich als
fester Bestandteil der Forschungslandschaft im Bereich zukünftiger Fabriktechnologien. Dies spiegelt sich auch in der
wirtschaftlichen Anerkennung wider, so
wurde die öffentliche Finanzierung mehrfach verlängert und die Mitgliederzahl
konnte von ursprünglich sieben auf heute
17 gesteigert werden.
Beschreibend lässt sich festhalten, dass
die Smartfactory heute eine herstellerneutrale, realitätsnahe Forschungs- und Demonstrationsanlage für die Mitglieder
zur Verfügung stellt, der Verein gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten der Mitglieder koordiniert, der Verein Informationsveranstaltungen und Innovationstage zu visionären Themen für
seine Mitglieder organisiert und so die
Verbreitung der erarbeiteten Themen aktiv fördert bis hin zur Beobachtung und
Initiierung von Standardisierungsvorhaben. Damit ist die Smartfactory ist ein
wesentlicher Schritt zur Entwicklung der
Automation bis zum Jahr 2020.
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Autoren
Dr. Kurt D. Bettenhausen
Leiter des Geschäftssegments Engineering &
Consulting – Process Automation bei der Siemens AG
in Frankfurt am Main.
Dr. Manfred Oesterle
Leiter Automation bei der KSB AG in Frankenthal.
Prof. Dr. Detlef Zühlke
Professor für Produktionsautomatisierung an
TU Kaiserslautern.
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Link zur Initiative
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Q
V-10_2010-WOEI-5256
Vision der Smartfactory
In der Vision der Smartfactory wird davon ausgegangen, dass die Fabrik der Zukunft
➜ beliebig modifizierbar und erweiterbar ist (flexibel),
➜ beliebige Komponenten verschiedener Hersteller verbindet (vernetzt),
➜ ihren Komponenten ermöglicht, kontextbezogene Aufgaben selbständig zu
übernehmen
(selbstorganisierend),
und
➜ den Menschen in den Mittelpunkt der
technischen Systeme stellt (nutzerorientiert).
Hier zeigt sich bereits auf den ersten Blick
unmittelbare Übereinstimmung im Anspruch, den Menschen in den Mittelpunkt
zu stellen. Bei der Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen ist ein wesentliches Charakteristikum die Notwendigkeit zur flexiblen und übergreifenden vernetzten Zusammenarbeit – gerade gesellschaftliche Herausforderungen weisen eine Komplexität auf, die aufgrund limitierender Randbedingungen wie Zeit, Geld
und Experten nicht durch Einzelne zu lösen sind. Um Aufgaben selbständig und
selbstorganisierend übernehmen zu können, muss die Automation in der Lage
sein, in ihren vielfältigen Einsatz- und Anwendungsgebieten zielgerichtet zu einer
Lösung zu führen. Bis heute wird die Automation häufig als 'Hidden Technology'
oder 'Enabling Technology' bezeichnet
und beschrieben. In der öffentlichen
Wahrnehmung wird sie oft als Jobkiller
dargestellt und entsprechend gefürchtet.
Im Gegensatz dazu werden Informationstechnologien häufig als besonders positiv
und wertschöpfend empfunden. Diesen
fehlen jedoch zwei wesentliche Elemente
zur Beeinflussung der Umwelt: Ohne
Sensorik zur Aufnahme der Umgebungsbedingungen und ohne Aktorik zur Rück-
wirkung können Informationstechnologien keinen Nutzen stiften – die Automation kann es. Die Smartfactory
demonstriert eindrucksvoll anhand realer
– nur im Größenmaßstab vereinfachter –
Produktionsprozesse, wie neue Technologien tatsächlich in einem Produktionsumfeld wirken. Die weiterführenden Beiträge der Reihe belegen dies detailliert.
➜
lage bilden die Thesen der 'Automation
2020':
➜ Die Automation leistet einen wesentlichen Beitrag zur Lösung anstehender
gesellschaftlicher
Herausforderungen.
➜ Die Automation steht für 'Technik mit
dem Menschen für den Menschen'
➜ Die Automation ist Leitdisziplin für
die Entwicklung, Optimierung und
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Bildquelle: Vasilly Smirnov – Fotolia.com
TECHNIK Leitebene
Bei sicherheitskritischen Verschraubungen darf nichts schief
gehen. Dementsprechend zuverlässig muss die Zurodnung von
Fahrzeug und Werkzeugen sein.
Smartfactory – UWB-Funk-Ortungssysteme in der Automobilproduktion im Einsatz
Wo ist was?
Per GPS lässt sich mittlerweile über fast jedes Handy der Standort orten. Das funktioniert unter freiem Himmel problemlos. Für die Ortung innerhalb von Gebäuden müssen
Alternativen her. In einer Automobilproduktion ortet ein UWB-basiertes Funksystem
manuell bediente Werkzeuge und die zu bearbeitenden Fahrzeuge präzise und in
Echtzeit.
D
ie UWB-(ultra-wideband)Funktechnik befindet sich seit längerer Zeit in der Entwicklung.
Kommerziell erhältliche Systeme – speziell zur Ortung – sind erst seit relativ kurzer Zeit verfügbar. Möglich wurde dies
durch die Verabschiedung harmonisierter
Standards im Jahr 2004 in den USA (FCC
15.250) und 2007 in Europa (EN 302500
und Entscheidung der Kommission zur
harmonisierten Nutzung für UWB-Geräte). Eine Anwendung der Technologie ist
die mit konventioneller Funktechnik
nicht zufriedenstellend lösbare FunkOrtung innerhalb geschlossener Gebäude. Was als Navigation 'im Grünen' mittels GPS heutzutage für jedermann selbstverständlich ist, stellt sich in Innenräumen
als schwierige Aufgabe dar, zumal wenn
hohe Präzision und industrietaugliche
52
IEE • 11-2010
Zuverlässigkeit der Ortung gefordert
sind. In Gebäuden entstehen Probleme
durch Reflexionen (Mehrweg-Ausbreitung oder Multi-path) der Funkwellen an
Wänden oder Anlagen. UWB ist aufgrund
seines physikalischen Eigenschaft, sehr
kurze Impulse zu erzeugen, geeignet, mit
diesen Schwierigkeiten umzugehen. Die
aktuelle Forschung und Entwicklung
strebt unter anderem danach, UWB-Systeme mit weiteren Ortungs- oder Sensorsystemen zu integrieren, um Reichweite,
Präzision und Zuverlässigkeit nochmals
zu erhöhen.
Anwendungsbeispiel aus der
Automobil-Fertigung
In der Endmontage von Automobilen bei
der BMW Group ist im Werk Regensburg
seit Anfang 2009 das auf UWB basierende
Ortungssystem der Firma Ubisense zur
Steuerung von Verschraubungsprozessen
im Einsatz. Vor der Einführung des Systems wurden Fahrzeuge für die Bearbeitung jeder sicherheitskritischen Verschraubung mittels Barcodescanner identifiziert. Mit der Identifizierung werden
der jeweilige fahrzeugspezifische Verbauauftrag und die dazugehörigen Montageprogramme auf dem elektronisch gesteuerten Schraubwerkzeug aktiviert. Die
Verschraubung erfolgt, die Ergebnisse (erreichtes Drehmoment, Einschraubwinkel) werden automatisiert gesammelt und
als sicherheitsrelevante Daten zur jeweiligen Fahrzeug-ID gespeichert.
Die sichere Identifikation ist für korrektes
Verschrauben und für das Dokumentieren der Ergebnisse absolut kritisch – der
Einsatz von Barcode-Scannern ist jedoch
TECHNIK Leitebene
aufwendig und die mit dem eigentlichen
Scannen verbrachte Zeit ist für die Produktion nicht wertschöpfend. Eine Möglichkeit wurde gesucht, die Fahrzeuge am
Schraubwerkzeug automatisiert, sicher
und in Echtzeit und möglichst ohne manuelle Eingriffe zu identifizieren. Im Werk
Regensburg werden pro Tag 150 000
Scanvorgänge an den Werkzeugstationen
der Fertigungslinie vorgenommen – bei
bis zu 1 000 täglich produzierten Fahrzeugen und je 150 Stationen für kritische
Schraubverbindungen. Wird die Zeit für
den Scan-Vorgang mit fünf Sekunden angesetzt, so ergeben sich auf das komplette
Werk hochgerechnet etwa 12 500 nichtwertschöpfende Minuten pro Tag. Zudem
ist durch den Einsatz von manuell bedienten Barcode-Scannern die sichere Identifikation der Fahrzeuge nicht zu 100 % garantiert.
Nachdem der Einsatz verschiedener alternativer Technologien – Ortung durch Ultraschall, Einsatz von RFID-Systemen –
erforscht und als nicht zufriedenstellend
verworfen wurde, fiel die Entscheidung
für den produktiven Einsatz auf das Ubisense UWB-Ortungssystem.
Ortungssensoren (Empfänger für die
UWB-Signale) decken den Bandbereich
der Fließfertigung lückenlos ab. Jedes
Fahrzeug und die Werkzeuge erhalten je
einen sogenannten Tag (Sender der UWBSignale). Fahrzeuge und Werkzeuge lassen
sich damit permanent in Echtzeit orten.
Jedem Fahrzeug wird eine typabhängige
virtuelle Zone (Hüllkurve) zugeordnet.
Wenn ein Mitarbeiter mit einem Werkzeug in eine Fahrzeugzone eintritt, erfolgt
die Zuordnung des Werkzeugs zum Fahrzeug, das für den Fahrzeugtyp spezifische
Montageprogramm wird wie gehabt auf
dem Werkzeug aktiviert, die Verschraubung ausgeführt, die Ergebnisse gespeichert.
Anforderungen an die Technologie
Das System muss einen reibungslosen, effektiven und sicheren Montageablauf ermöglichen. Dazu muss es folgende Anforderungen erfüllen:
➜ Präzision: das System muss unterscheiden können, ob ein Werkzeug am
Gepäckraum eines Fahrzeuges oder
am Motorraum des im Montageband
unmittelbar folgenden Fahrzeuges arbeitet. Dazu ist eine entsprechende
räumliche Auflösung und Genau-
igkeit von maximal 300 mm notwendig.
➜ Skalierbarkeit: mit dem System werden die Fahrzeuge täglich 19 h lang –
je nach Schichtmodell bis zu 24 h –
kontinuierlich mit einer Refresh-Rate
von 1/s geortet. In Summe sind dies
rund 68 Mio. Ortungsvorgänge pro
Tag. Das dahinter liegende SoftwareSystem muss aus diesen 68 Mio. Vorgängen genau die 150 000 herausfinden, die für die Anwendung wichtig
sind.
➜ Echtzeit-Auflösung: die maximal tolerierte Latenz, das heißt die Zeitspanne zwischen dem Eintauchen des
Werkzeuges in die Fahrzeug-Hüllkurve und dem Freischalten des Programms am Werkzeug ist 1 s. Längere
Zeiten wären für den flüssigen Arbeitsablauf nicht akzeptabel.
➜ Zuverlässigkeit: die maximal tolerierte Fehlerrate ist 4 ppm, das heißt
maximal vier aus 1 000 000 Zuordnungen dürfen fehlerhaft sein. Fehler
werden erkannt und manuell nachgebessert.
Zuverlässigkeit ist alles
Aus dem oben genannten Beispiel ist ersichtlich, dass Ortungssysteme neben der
von der Anwendung abhängigen geforderten Genauigkeit auch hochgradig skalierbar sowie zuverlässig sein und in Echtzeit arbeiten müssen – nur dann sind sie
generell gewinnbringend in der Prozessautomatisierung einsetzbar. Bei der Auswahl des Systems für den Montageprozess bei BMW war es wichtig, dass alle
diese Kriterien erfüllt wurden. Die Vorteile des Systems liegen, neben der oben berechneten Einsparung an nicht wertschöpfender Tätigkeit, vor allem in der
Zuverlässigkeit: die Identifikation eines
Fahrzeuges ist nicht mehr von einem manuellen und damit potenziell fehlerbelasteten Vorgang, dem Einscannen, abhängig. Auch schnelle Wechsel des Werkzeuges zwischen verschiedenen Fahrzeugen
werden richtig erkannt und verarbeitet.
Potenzial für erweiterte Nutzung und
weitere Einsparungen werden derzeit realisiert: Ist die Sensor-Infrastruktur einmalig installiert, lassen sich im abgedeckten
Bereich beliebige Anwendungen, die auf
Ortung basieren, zuschalten. Die Erweiterung des Systems zur Ansteuerung von
Automatenstationen (beispielsweise ➜
Sie erwarten mehr als nur nach
IEC 61131-3 zu programmieren?
CoDeSys: Integrierte Konfiguratoren
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SPS/IPC/DRIVES 2010
Halle 7 - Stand 530
TECHNIK Leitebene
heit der Mitarbeiter an kritischen Arbeitsplätzen erhöht. Verkehrsunternehmen
steuern Routeneinteilung und Wartungsarbeiten in ihren Depots. Die oben genannten Anforderungen finden sich dabei
durchgängig wieder. Nur mit Systemen,
die in den Bereichen Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Echtzeit-Fähigkeit punkten, lassen sich die entsprechenden Vorteile und Einsparungen auch
nutzen – zumal wenn Prozesse automatisiert angesteuert werden sollen.
➜
Bildquelle: BMW/Fotograf Stefan Hanke
[1] Das BMW-Werk in
Regensburg fertigt
rund 1 000 Autos pro
Tag.
[1]
Autoren
der Fahrwerkseinstellung) ist derzeit in
der Erprobung. Dabei wird der Station
bei Annäherung eines Fahrzeuges automatisch dessen Identifikation übermittelt.
Die Station kann somit unmittelbar alle
relevanten Informationen zum Fahrzeug
abrufen und wird automatisch korrekt
eingestellt. Der Prozess ohne Ortungssystem sieht derzeit entweder ein händisches
oder automatisiertes Einscannen der
Fahrzeug-ID oder komplexe Schnittstellen zu anderen Sensoren oder SteuerungsRechnern vor.
Weitere Anwendungen
Ortungssysteme halten derzeit Einzug in
immer mehr Anwendungen in unterschiedlichen Branchen. In der Prozessindustrie werden Logistikprozesse durch
Ortungssysteme gesteuert und die Sicher-
Dr. Andreas Schuerzinger
ist Presales Consultant bei Ubisense in Dortmund.
Andreas Lehner
ist Projektmanager bei der BMW Group in Regensburg.
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Link zum UWB-Ortungssystem
Link zum BMW-Werk Regensburg
TECHNIK Leitebene
Halle 7A, Stand 309
Software
Softwaretool
Halle 7A, Stand 141
Software
Zuverlässigere
Designs
Herstellerneutral
und zuverlässig
Konfigurieren statt
Parametrieren
Zuken: Mit der Version 12.1 der Leiterplattenentwicklungs-Software Cadstar sind weitere Funktionen hinzugekommen, wie erweiterte Bibliotheksverwaltung,
Signalintegritätsprüfung,
ECAD/MCAD-Integration und ein verbessertes
High-Speed-Routing. Da die Daten in einer
ODBC-kompatiblen Datenbank gespeichert werden, vereinfacht sich die Bibliotheksverwaltung.
SI Verify und EMC Adviser sorgen zusätzlich dafür, dass Designs schon beim ersten Anlauf fehlerfrei sind. Das Board Modeler Lite genannte
ECAD/MCAD-Integrationsmodul verfügt über einen 3D-Modell-Generator, mit dem sich detaillierte 3D-Komponentenmodelle erstellen lassen.
Ein verbessertes High-Speed-Routing sollen unter anderem die Optionen zur Fan-Out-Erstellung
für BGA- und FPGA-Geräte ermöglichen. Bei
Mixed-Signal-Boards wird das echte Sternpunkt-Routing sowohl im Design-Editor als auch
im Place-and-Route-Editor unterstützt.
Bosch Rexroth: Der vom Institut für Arbeitsschutz
der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung
entwickelte, herstellerneutrale Software-Assistent Sistema hilft Anwendern bei der normgerechten Bewertung von Sicherheitsfunktionen
nach ISO 13849-1. Konstrukteure bilden mit dem
Tool die Struktur der sicherheitsbezogenen
Steuerungsteile auf Basis der vorgesehenen Architekturen nach und berechnen Zuverlässigkeitswerte einschließlich des erreichten Performance Level. Das von zahlreichen Herstellern
getragene Tool zeigt die Auswirkung jeder Parameteränderung auf das Gesamtsystem direkt an.
Inzwischen sind viele Bauteilbibliotheken unterschiedlicher Hersteller für das Werkzeug verfügbar. Diese ermöglichen den einfachen Zugriff auf
charakteristische sicherheitsrelevante Kenngrößen wie zum Beispiel MTTFd-Werte zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls.
Wscad: Die Software Construction Center unterstützt Elektroprojekteure bei Aufgaben des automatisierten Engineeringprozesses. Das Programm eignet sich für die schnelle Erstellung
von skalierbaren Maschinen, Anlagen und Geräten. In einer einfach zu bedienenden Arbeitsumgebung bietet die Software alle wichtigen Funktionen. Details wie konfigurierbare Funktionseinheiten wie Einspeisungen, Notaus-Kreise, Steuereinheiten, Motorabgänge sparen nicht nur Zeit
während der Erstellung, sondern schaffen Überblick in der Dokumentation. Die Software enthält
von jeder Funktionseinheit alle relevanten und
möglichen Optionen. Wird nach der Auswahl einer Funktionseinheit gewählt, stehen dem Projekteur nur noch die möglichen Motorabgänge
und deren Optionen zur Verfügung. Diese werden
nun Schritt für Schritt heruntergebrochen, bis
der Abgang vollständig konfiguriert wurde – Fehler werden damit ausgeschlossen.
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TECHNIK Leitebene
CAD/CAE-Software
Daten einfacher importieren
Siemens: Schnellere Konstruktion
und einfachere Revisionen verspricht die neue CAD/CAE-Software Solid Edge ST3. So lassen
sich externe CAD-Daten einfacher
importieren und wiederverwenden.
Neben der Unterstützung von Bauteilmodellierung und Blechteilkonstruktion lassen sich Synchronousbasierende Modelle in allen Baugruppenanwendungen verwenden.
Dazu gehören Verrohrung, Rah-
men, Verkabelung und Baugruppen-Features. Ebenso ist eine synchrone teileübergreifende Assoziativität verfügbar, mit der sich Konstruktionsabsichten vor, während
und nach dem Entwicklungsprozess anlegen und ändern lassen.
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logi.SIL
Safety-Add-on für alle StandardProgrammiersysteme nach
IEC 61508 SIL 1-3, EN-ISO 13849
Pla-e und IEC 62061
logi.GUARD
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NET-basierter Editor
Sicherheitsfunktionen einfach
zertifizierbar machen
Infoteam: Die neue Generation des
.NET-basierten Editors Cause & Effect Charts lässt sich einfach in jedes IEC-61131-Programmiersystem integrieren und bietet damit
die Möglichkeit, Sicherheitsfunktionen als C&E-Charts zu entwickeln. Speziell in der Prozessindustrie ist dies eine etablierte
Spezifikationsmethode, um Notfallpläne darzustellen. Für sicherheitsbezogene Systeme wird ein Sicherheitslebenszyklus auf normativen
Grundlagen definiert. Dabei liegen
die Schwerpunkte auf Dokumenta-
tion, Erstellungs- und Testprozess
und sind deutlich aufwendiger als
bei
nicht-sicherheitsbezogenen
Systemen. Das gilt auch für die Entwicklung von Applikationsprogrammen. Sie eignen sich zur Spezifikation von Sicherheitsfunktionen bis SIL3 und werden automatisch in Strukturierten Text nach
IEC 61131-3 übersetzt.
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all the more power
logi.CAD
Hardware-unabhängige
Automatisierungsplattform
nach IEC 61131-3
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PLM-Software
Simultane multidisziplinäre
Entwicklung
Siemens PLM Software: Der Anbieter von Software und Services für
das Product Lifecycle Management
(PLM) bringt mit Mechatronics Concept Designer eine neue integrierte
Lösung für den Maschinen- und
Anlagenbau auf den Markt. Dieses
Tool soll für einen Paradigmenwechsel in der Branche stehen. Mit
seinem Systems-Engineering-Ansatz umfasst es Kundenfeedback
wie erste Anforderungen und ermöglicht eine parallele Definition
und Simulation der komplexen mechanischen und elektronischen
Komponenten sowie der software-
Offene Plattform für
“Distributed Condition Monitoring”
und Automatisierung in Einem.
getriebenen Automatisierung. Das
Tool beinhaltet leicht anzuwendende, interaktive Simulations-Funktionen, die Technologien der Gaming-Industrie nutzen. Es basiert
auf der CAD-Software NX. Weitere
Tools sind die Virtual Machine, ein
Toolkit zur Maschinensimulation,
das Teil der Tecnomatix-SoftwareSuite für digitale Produktionsanwendungen ist.
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Das universelle
Funktionsplanwerkzeug
nach IEC 61131-3 und VGB R170C
INCREASE YOUR
PRODUCTIVITY!
SPS/IPC/DRIVES, Halle 7A, Stand 146
IEE • 11-2010
55
TECHNIK Leitebene
Smartfactory – Entwicklung eines universellen Bediengerätes zur drahtlosen und mobilen Interaktion
Ein Bediengerät
für alle Fälle
In Produktionsumgebungen sind Geräte verschiedener Hersteller installiert, die jeweils
unterschiedlich anzuschließen, anzusteuern und zu bedienen sind. Die Bedienung ist
entweder nur über ein übergeordnetes Leitsystem oder über lokale, gerätespezifische
Bediengeräte möglich. Ein Lösungsansatz für die herstellerunabhängige, mobile Bedienung besteht aus einem Anlagen-Gateway und einem mobilen Bediengerät.
F
ür die herstellerunabhängige, mobile Bedienung wurde zunächst ein
zweischichtiges Hardware-Konzept erarbeitet. Ein wesentlicher Punkt
hierbei war die modulare Konfiguration
hinsichtlich der Kommunikationsschnittstellen und die Protokollierung von Pro-
zessdaten, auch wenn das mobile Bediengerät gerade nicht eingeschaltet ist. Die
Bedien- und Konfigurationssoftware bildet die Modularität der Hardware hinsichtlich der flexiblen Konfiguration ab,
ergänzt mit Sicherheitsmechanismen für
die mobile Kommunikation.
Mobil und zentral
Die Hardware wurde unter dem Namen
UCP450 von der Firma Unipo realisiert
und sieht einen fest installierten Geräteteil, der Anlagen-Gateway, und das eigentliche mobile Bediengerät vor. Für die
drahtlose Kommunikation zwischen dem
Bildquelle: Nobapix – Fotolia.com
Nicht nur in
Privathaushalten
ist der Wust an
Bediengeräten ein
Problem.
Auch in der Industrie fehlt eine einheitliche Bedienschnittstelle.
56
IEE • 11-2010
TECHNIK Leitebene
Anlagengateway und dem Bediengerät
wird Bluetooth verwendet. Dies hat gegenüber Wlan einige Vorteile hinsichtlich
der parallelen Koexistenz von mehreren
Funknetzen.
Das Bediengerät besitzt einen ARM-Prozessor als zentrale Steuereinheit, der hohe
Leistung und lange Batterielebensdauer
ermöglicht. Konkret ist die Batterielebensdauer auf eine 8-h-Schicht ausgelegt, wobei ein Duty-Cycle der Hintergrundbeleuchtung von 50 % angenommen wird. Die drahtlose Kommunikation
wird über Bluetooth realisiert und ist aus
Sicherheitsgründen zweckgebunden. Für
den flexiblen Einsatz in Produktionsanlagen verfügt das Bediengerät über RFIDund NFC-Schnittstellen zum Auslesen
von Datenträgern. Darüber hinaus lässt
sich auch die Benutzeridentifikation über
diese Schnittstellen realisieren. Auf dem
Bediengerät sind nur das Betriebssystem
Embedded Linux, eine Applikation zum
Anmelden an einem Anlagen-Gateway
und die Visualisierungssoftware ProdiagXE hinterlegt, aber keine anlagenspezifischen Daten. Verbindet der Anwender
sich mit einem Anlagen-Gateway, wird
die entsprechende Projektierung per Bluetooth übertragen und ohne nennenswerten Zeitverzug dargestellt.
Das Anlagengateway basiert auf der gleichen Hardware-Plattform, jedoch steht
hier neben der zweckgebundenen Bluetooth-Schnittstelle weiterer Schnittstellen
zur Verfügung. Dies sind zunächst Standardschnittstellen wie LAN, USB und
COM. Über ein modulares Bussystem,
den Unipo IO-Bus, können beliebige industrielle Feldbusschnittstellen, 24-VDC-Ein-/Ausgänge und auch weitere
COM- und drahtlose Schnittstellen, wie
beispielsweise Wlan- oder zusätzliche
Bluetooth-Schnittstellen integriert werden. Das Anlagengateway kann über die
zweckgebundene Bluetooth-Schnittstelle
mit einem oder mehreren Bediengeräten
kommunizieren, wovon nur ein Bedienge-
rät den Eingabefokus erhält. Die übrigen
Bediengeräte besitzen aus Sicherheitsgründen nur den Status 'read-only'. Die
anderen Schnittstellen stehen für die Anbindung der verschiedenen Steuerungskomponenten zur Verfügung.
Auf diese Weise wurden in der Implementierung über Profibus DP verschiedene
S7-Steuerungen angekoppelt und über die
seriellen RS232-Schnittstellen verschiedene Industriewaagen und Rührereinheiten.
Auch lassen sich über einen RS485-Bus
bis zu 32 Antriebssteuerungen diagnostizieren und parametrieren. Weiterhin wurde eine Robotersteuerung angebunden
und die 24-V-DC-Ein-/Ausgänge als direkte Ein-/Ausgänge auf den angeschlossenen S7-Steuerungen abgebildet.
Visualisieren und projektieren
Die Software des Bediengeräts und des
Anlagengateways wurde mit dem Visualisierungssystem ProdiagXE von Unipo
realisiert. Das Visualisierungssystem ➜
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TECHNIK Leitebene
munikation zwischen Udataserver und
der Visualisierung geschaffen. Somit werden auch keine Passwörter im Klartext
über die Funkverbindung übertragen, um
Manipulationsversuche durch Mithören
zu unterbinden.
Die anlagenspezifische Projektierung
wird mit dem UCPToolXE erstellt. Dies
ermöglicht die Auswahl der benötigten
Schnittstellen und deren Konfiguration
sowie die Erstellung der einzelnen Seiten
der Visualisierung. Weiterhin können mit
dem Projektierung-Tool die verschiedenen Konzepte hinsichtlich der Usability
und sonstigen Anforderungen von Seiten
der Anlagenbetreiber abgebildet werden.
Die Projektierung wird in XML-konformen Dateien gespeichert. Die Darstellung
von dynamischen Bildern oder ganzen Bewegungsabläufen wird durch ein
OpenGL Interface in Verbindung mit einer Java-Script Engine realisiert. Aufgrund der eingeschränkten Hardware
Ressourcen, wurde ein an OpenGL angelehnte 3D-Engine implementiert. Zur einfachen Integration können Modelle im
VRML-Format direkt eingelesen werden.
Somit lassen sich quasisynchrone Animationen, zum Beispiel von Robotern, auf
dem UCP450 darstellen. Dies geschieht
durch einen hinterlegten Bewegungsablauf im dreidimensionalen Raum mit
definierten Haltepunkten, die direkt von
der Steuerung eingelesen werden. Da-
durch sind eine verbesserte Diagnose und
eine manuelle Bewegung im Einrichtbetrieb möglich.
Einfacher bedienen
Die Benutzer müssen nicht mehr mit mehreren Bediengeräten vor Ort hantieren,
sondern können alle Anlagenteile mit dem
Bediengerät bedienen. Die zu erledigenden Aufgaben reichen von der einfachen
Anzeige über die Bedienung bis hin zu der
Parametrierung von Komponenten. Auch
können bestimmte Prozessparameter protokolliert und in verschiedenen Darstellungsformen wie Tabellen oder Liniendiagramm dargestellt werden. In einem
nächsten Schritt wird das gesamte System
gemäß den SIL-Normen zertifiziert, was
einen Zustimmschalter und einen NotAus-Taster einschließt.
➜
basiert im Kern auf zwei Applikationen.
Die erste Applikation, der Udataserver, ist
für die Datenkommunikation und die
Hintergrundprozesse sowie die Prozessdatenprotokollierung zuständig. Die
zweite Applikation, die eigentliche Visualisierungsplattform, ist für die visuelle
Darstellung zuständig und kommuniziert
über ein spezielles Protokoll mit dem
Udataserver. Das Protokoll ist komplett
abstrahiert, sodass hier keinerlei spezifische Steuerungsdaten in der Visualisierung vorhanden sind. Diese Daten sind
einzig im Udataserver verfügbar. Das Protokoll kann in eine TCP/IP- oder eine
Bluetooth-Verbindung eingebunden werden. Somit ist ein abgesetzter Betrieb von
Haus aus implementiert.
Ergänzend ist das Visualisierungssystem
betriebssystemunabhängig und für Embedded Linux, x86-Linux und Windows
XP lauffähig. Für die Kommunikation
zwischen Bediengerät und Anlagen-Gateway wird die Bluetooth-Verbindung eingesetzt. Dabei werden die Daten zuerst
komprimiert, um der begrenzten Bandbreite von Bluetooth entgegen zu wirken.
Die Bluetooth-Verbindung für sich nutzt
das RFCOMM-Protokoll, wobei gemäß
dem OSI-Referenzmodell die Sicherungsschicht (Schicht 2) angelehnt an ETSI TS
101 369 ausgeführt wird. Hierdurch werden die notwendige Bandbreite und auch
die hinreichende Sicherheit für die Kom-
Autoren
Matthias Schnurrer
ist Geschäftsführer der Unipo GmbH in Michelstadt.
Dr. Daniel Görlich
ist Leiter des Bereichs Automation und Anlagenbau
des Fraunhofer IESE in Kaiserslautern.
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Pepperl+Fuchs übernimmt Näherungsschalter von Siemens
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58
IEE • 11-2010
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TECHNIK Leitebene
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Automatisierungsindustrie
Matrikon: Der OPC Universal Connectivity Server bindet Prozessleitsysteme und Anwendungen sicher
an. Hersteller und OEMs können
den Server in ihre Produkte integrieren, um eine offene Konnektivität und einen direkten Datenaustausch zwischen Anlagensystemen, Anwendungen wie ERP, HMI
und MES und Prozessdatenarchiven zu realisieren. Der Server unterstützt Protokolle zur Datenübertragung, Plattformunabhängigkeit
und höheren Sicherheit beim Ein-
satz der OPC-Technologie. Er sorgt
für eine sichere Datenübertragung
im Plug-In-Format für Prozessleitsysteme und SPS. Hersteller von
Steuerungssystemen können eine
umfassende Konnektivität anbieten
und sich stärker auf die Weiterentwicklung ihrer eigenen Systeme
konzentrieren.
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Variantenmanagement
Mechatronisches Variantenmanagement erleichtern
Mind8: Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus stehen oft
vor der Aufgabe, sich von einem
mechanisch geprägten Unternehmen zu einem Unternehmen mit
mechatronischen Produkten weiter
zu entwickeln. Hier setzt die mechatronische Variantenmanagementberatung an. Durch eine ISTAnalyse sowie definierte kundenindividuelle Soll-Prozesse können
Stellhebel gefunden werden, um
die interne Komplexität zu beherr-
schen und langfristig zu senken.
Auf dieser Basis wird eine ganzheitliche IT-Lösung realisiert, die
die Stärken von PDM-Systemen für
die technische Welt mit den Stärken der ERP-Systeme für die kaufmännische Welt kombiniert, um ein
Gesamtlösung zu erreichen.
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für Signale oder Power
Rundsteckverbinder mit SPEEDCON
Schnellverriegelung sind die richtige
Wahl für den einfachen und zeitsparenden Anschluss elektrischer
Geräte. SPEEDCON erlaubt schnelles
Verriegeln anstatt langwieriges
Schrauben. Nach dem Motto "Plug
and Turn" verringern Sie die
Anschlusszeit wesentlich: Stecken,
Verdrehen der Rändelmutter um
ca. eine halbe Umdrehung – fertig!
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Kompromisse bei Dichtigkeit und
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FDT
Mit vollständiger
.NET-Umgebung
FDT Group: Eine Vorabversion des
Standards FDT 2.0, der eine vollständige .NET-Entwicklungsumgebung erlaubt, wurde zur Bewertung
an die Mitgliedsfirmen freigegeben. Die damit einhergehenden
verbesserten Leistungsmerkmale
sind vor allem für Großinstallationen ausgelegt und wurden sowohl
von den Herstellern als auch den
Anwendern gefordert. Mit dem
Standard gibt es nun eine Plattform
für sämtliche Anwendungen der
Prozess- und Fertigungsautomatisierung, und zwar unabhängig von
der eingesetzten Netzwerktechnik
und der Art der Gerätekonfiguration. Überdies hat sich mit dem Upgrade die Anzahl der Schnittstellen
quasi halbiert, wodurch die Entwicklung und Pflege FDT-basierter
Produkte und Anwendungen einfacher ist. Eng mit dem Standard
gekoppelt, ist die integrierte Entwicklungsumgebung FDT Express.
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TECHNIK Leitebene
Bildquelle: Siemens
Ziel der Digitalen Fabrik es, alle
Daten des Produktlebenszyklus
originalgetreu virtuell abzubilden
und mit der realen Fertigung
direkt zu verknüpfen.
Smartfactory – Einsatz von Werkzeugen der Digitalen Fabrik in Planungs- und Produktionsprozessen
Alles geplant
Das Zusammenspiel der Planungs- und Verwaltungskomponenten kommt in vielen Industrien zum Einsatz. Häufig jedoch nicht vollständig im Sinne der Digitalen Fabrik. Dabei lässt sich Datendurchgängigkeit über alle Phasen der Produktentstehung von der
Planung bis zur Fertigung mit heute existierenden Softwarewerkzeugen erreichen.
D
ie Digitale Fabrik wird seit vielen
Jahren im Umfeld der computergestützten Produkt- und Prozessplanung als Methodik diskutiert, die
sowohl Kosten und Ressourcen einsparen, aber auch die Qualität der Planungsergebnisse steigern soll. Ausgehend von
der heute selbstverständlichen 3D-CADKonstruktion wird die Digitale Fabrik
häufig als 3D-Fabrik-Layout gesehen, das
zusammen mit 3D-Produktmodellen in
einer virtuellen Umgebung betrachtet und
zum Beispiel mit Kameraflügen animiert
werden kann. In vielen Bereichen haben
sich weitergehende Anwendungen etabliert, in denen zum Beispiel automatisierte
Fertigungszellen mit Robotern digital in
3D geplant und validiert werden. Ebenso
lassen sich in entsprechenden Modellen
60
IEE • 11-2010
Montageprozesse oder die ergonomischen Auswirkungen von Arbeitsschritten auf den Menschen überprüfen.
Nach VDI-Richtlinie 4499 ist die Digitale
Fabrik ein Datenmodell, das in allen Entwurfs- und Planungsprozessen durchgehend eingesetzt und mit Inhalt gefüllt
werden kann.Wesentlich ist die Durchgängigkeit der Planungsdaten über einzelne Anwendungen und Planungsphasen
hinaus.
Manufacturing Process Management
Als technologische Plattform und Kernstück der Digitalen Fabrik eignet sich die
Planungsdatenbank Teamcenter von Siemens PLM Software an. In ihrer Ausprägung als Teamcenter Manufacturing werden in dieser Planungsdatenbank nicht
nur die Produktdaten und deren Revisionen verwaltet, sondern es werden auch
die Planungsstände für den Fertigungsprozess sowie die benötigten Produktionsressourcen und Werkzeuge mit eingebracht. Hierin unterscheidet sich die vorgestellte Lösung von einem Product Data
Management (PDM), das typischerweise
nur die reinen Konstruktionsdaten verwaltet.
Gemäß den unterschiedlichen Aufgaben
haben die am Konstruktions- und Planungsprozess beteiligten Mitarbeiter unterschiedliche Sichten und Zugriffsrechte
auf die Planungsdaten. Die Verknüpfungen zwischen Produkt, Prozess und Produktionsressourcen in der Digitalen Fabrik erlauben eine ganzheitliche Sicht auf
die Planungsstände, in denen die gegen-
TECHNIK Leitebene
seitigen Abhängigkeiten erkannt und berücksichtigt werden können.WorkflowManagement-Funktionen unterstützen
die Organisation und Kontrolle von Arbeitsabläufen während der Planungsphasen und ermöglichen damit die koordinierte Zusammenarbeit unterschiedlicher Teams.
Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen mit
teilweise verteilten Datenhaltungen arbeiten hier alle beteiligten Personen auf dem
gleichen Datenstand, wodurch sich Redundanzen und Inkonsistenzen zum Beispiel durch unvollständig abgeglichene
oder nicht weitergegebene Änderungen
vermeiden lassen. Zugriffsmöglichkeiten
auf die Daten über Web-Interfaces unterstützen das schnelle Einbinden von Lieferanten oder externen Planungsbüros in
die Abläufe der Planungsprozesse.
Änderungen in der Konstruktion ziehen
außerdem häufig notwendige Änderungen im Prozess oder Anpassungen in der
Produktionsanlage nach sich. Häufig
wird heute jedoch auch eine Änderung
der Konstruktion gefordert, um zum Beispiel eine bessere Montierbarkeit oder die
Herstellbarkeit auf einer existierenden
Maschine zu erreichen. In beiden Fällen
sind solche Änderungen zu verfolgen sowie zu dokumentieren.
In der Software Automation Designer
wird basierend auf den Eingangsdaten
aus der Anlagenplanung ein sogenanntes
funktionales Engineering durchgeführt,
mit dem die Anlage vollständig elektrisch
und bezüglich ihres Ablaufes beschrieben
wird. So entsteht innerhalb der Digitalen
Fabrik ein vollständiges mechatronisches
Modell der Anlage. Aus der Software lassen sich danach die Schaltpläne für die
Anlage und die SPS-Software automatisch generieren. Das entstandene Modell der Anlage kann weiterhin als Basis
für die Anlagenwartung und für eine spätere Optimierung oder Modernisierungen
herangezogen werden. Das Modell begleitet so durchgängig den Anlagen-LifeCycle.
Assembly Planning and Validation
Beim Entwurf von Produkten in CAD/
CAM-Systemen spielen Fragen der Montierbarkeit und der Montagereihenfolge
schon im Konstruktionsprozess eine
wichtige Rolle. So lässt sich bereits frühzeitig eine Fehlplanung verhindern, die im
späteren Produktionsprozess zu erhebli-
chen Kosten oder Verzögerungen führen
würde. Die Produktvarianten vollständig
zu verwalten und einzubeziehen führt zur
Planung und Taktung von bestmöglich
ausgelasteten Fertigungsstationen, was
insbesondere in einer variantenreichen
Fertigung mit wechselndem Produktmix
wichtig ist.
Als Ergebnis der Montageplanung liegen
validierte Prozesspläne vor, die wiederum
in der Prozessdatenbank abgelegt und für
weitergehende Planungsaufgaben veröffentlicht werden. So können mit weiteren Werkzeugen auf diesem Planungsstand zum Beispiel Arbeitsanweisungen
für die Mitarbeiter an den Arbeitsstationen erstellt werden und in der Logistikplanung lassen sich mit den vorliegenden
Mengengerüsten Behälter- und Transportzugplanungen unterstützten.
Plant Design and Optimization
Die bislang angeführten Planungs- und
Konstruktionsaufgaben wurden an einigen Stellen bereits mit dem Begriff Simulation in Zusammenhang gebracht. Die
Simulation bezieht sich dabei auf die Ausführung einzelner Produktionsschritte
oder -ketten. Ziel der Simulation ist es, die
optimale Vorgehensweise für die Ausführung genau abgegrenzter Bereiche zu ermitteln. In Ergänzung dazu wird die Planung und Absicherung im Bereich Plant
Design and Optimization für eine zusammenhängende Fertigungsanlage oder eine
ganze Fabrik ausgeführt. Die Layout-Planung in Tecnomatix FactoryCAD nutzt
parametrisierbare Objektbibliotheken,
die ein schnelles Auslegen und 3D-Anordnen mit Snap-Funktionen unterstützt.
In der Materialflusssimulation spielen neben den Fertigungszeiten und Verfügbarkeitsdaten der benutzten Produktionsressourcen zusätzliche Eingabedaten eine
wichtige Rolle. Zu nennen sind hier die
Steuerungslogik der Produktionsanlage,
die Durchführung der Lager- und Bereitstellungslogistik und die Vorgabe von
Produktionsprogrammen mit Produktmix und Lieferzeitpunkten. Die Simulation berücksichtigt die Steuerungslogik
und die statistische Verfügbarkeit der
Maschinen und somit auch die Folgen
von Störungen.
Zu den wichtigsten Simulationszielen
und Ergebnissen gehören der mittlere
Durchsatz von Produktionsanlagen und
die Auslastung von Stationen und
➜
TECHNIK Leitebene
Virtuelle Inbetriebnahme von
Produktionsanlagen
Bei der Planung von stark automatisierten
Fertigungszellen oder Abläufen innerhalb
einer komplexen Maschine hat sich die
virtuelle Inbetriebnahme der Steuerung
mithilfe eines digitalen Simulationsmodells bereits weitestgehend etabliert.
So lassen sich zum Beispiel mit Tecnomatix Process Simulate Roboterzellen mit
komplexer Kinematik planen und mit der
realen Steuerung zu Testzwecken koppeln.
Ein vergleichbarer Ansatz ist auch mit den
Materialflusssimulationen in Tecnomatix
Plant Simulation möglich, die häufig eine
komplette Produktionsanlage abbilden.
Diese bestehen aus mehreren Fertigungszellen oder Linien und auch die Bereitstellungs- und Lagerlogistik wird mit abgebildet. Die Modelle lassen sich mit einer
OPC2-Schnittstelle zur realen, SPS3basierten Steuerung einer Produktionsanlage betreiben. In diesem Fall wird die
Ablauflogik der Produktionsanlage direkt aus dem realen Steuerungsprogramm
heraus bestimmt und das Modell wird
zum Emulator für den Steuerungsprozess.
Sowohl für die Erstellung der SPS-Programme als auch für die spätere Inbetriebnahme der Anlage ergeben sich Vorteile.
So kann der SPS-Code bereits während
der Entwicklungsphase frühzeitig und
lange vor der Verfügbarkeit einer Anlage
angewendet werden. Dies führt zu besseren Code-Qualität mit einer kürzeren
Zeit für Factory-Acceptance-Test und Inbetriebnahme. Außerdem lassen sich so
auch kritische Szenarien testen, die in einer realen Anlage aus Kosten- oder Sicherheitsgründen nicht eingestellt werden
können. Ein weiterer Vorteil sind die Einarbeitungs- und Trainingsmöglichkeiten
für Bediener, die schon früh mit dem realen Steuerungsprogramm und der virtuellen Anlage arbeiten können. Änderungswünsche an der Programmlogik oder der
Benutzungsoberfläche können in dieser
Phase in der Regel noch ohne zeitlichen
Druck vorgenommen werden.
➜
Mitarbeitern. Soweit als möglich lassen
sich die Eingangsparameter von Materialflusssimulationen und Analysen aus der
Planungsdatenbank übernehmen. Fehlende Daten können aus historischen Beobachtungen, aus Marktabschätzungen
oder aus dem Erfahrungswissen zu Prozess und Produktion in die Simulationsmodelle eingearbeitet werden.
Die derart ergänzten Simulationsmodelle
werden mit Berichten aus den Simulationsexperimenten in der Planungsdatenbank abgelegt und somit veröffentlicht.
Aus diesen Berichten kann ein Planer
dann ablesen, ob der bislang erstellte Prozess mit seiner Abbildung auf die geplante
Produktionsanlage den Anforderungen in
Bezug auf Robustheit oder Leistungsfähigkeit entspricht. Abweichungen oder
nicht erfüllte Ziele können wiederum zu
Änderungen führen, die sowohl im Fertigungsprozess als auch in der Konstruktion eines Produktes angesiedelt sein können.
Autor
Dr. Georg Piepenbrock
ist Product Manager bei Siemens Industry Software
GmbH & Co. KG in Stuttgart.
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www.iee-online.de
Link zur Planungsdatenbank
Link zur Fertigungssoftware
TECHNIK Leitebene
Halle 7A, Stand 140
Halle 7, Stand 206
Halle 7A, Stand 311
Engineering Software
Echtzeit-System
Software
Mehr Automatisierung im Engineering
Soft- und Hardware
für Echtzeit-Tests
Zügig OEM-Versionen
erstellen
Aucotec: Das Software-System Engineering Base (EB) beschleunigt das Engineering. Der Anbieter will eine weiter gedachte Automatisierung offerieren, die über die üblichen Zeit- und Kosteneinsparungen einzelner Abteilungen weit hinausgeht. Mit einer gemeinsamen Datenbasis
für alle Disziplinen und der nahtlosen Integration
in jede IT-Landschaft vermeidet die Software die
redundante Datenerfassung und -pflege. Weniger Personal, weniger Absprachen und weniger
Administration sind das Resultat, aus dem sich
übergeordnete Synergien bilde.
Mathworks: Mit der xPC Target Turnkey gibt es
jetzt ein auf Simulink-basierendes Echtzeit-System für Rapid Control Prototyping und Hardwarein-the-Loop-Simulationen. Das Tool verbindet
die xPC-Target-Plattform mit real-time targetmachines und I/O-Modulen von Speedgoat zu einer kompletten Echtzeit-Testlösung. Jedes
Speedgoat-Echtzeitsystem wird entsprechend
den projektspezifischen Anforderungen etwa in
Bezug auf die benötigte Rechenleistung,
I/O-Konnektivität und Umgebungsanforderungen konfiguriert, was 50 % der Entwicklungszeit
einsparen soll.
M&M Software: Effiziente DTM-Generierung für
OEM-Produkte, versprechen die standardisierten Lösungen rund um FDT. Die Entwicklung der
gerätespezifischen DTMs erlauben zwar individuelle Lösungen, jedoch kann dies je nach Komplexität des Gerätes sehr aufwendig sein. Die automatisierte Generierung auf Basis einer bestehenden oder auch neu entwickelten Gerätebeschreibung reduziert die Markteinführungszeit. Gleichzeitig erhöhen sich die Effizienz und
die Qualität des DTMs. Durch diesen standardisierten Generierungsprozess des BasicDTMs mit
dem dtmGenerator lassen sich zügig OEM-Versionen der DTMs erstellen.
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62
IEE • 11-2010
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NI PACs
= SPS + IPC + Eigenentwicklung
Programmierbare FPGAs für
anspruchsvolle Regelaufgaben
256 analoge PID-Kanäle bei 30 KHz,
digitale Regelung bei bis zu 10 MHz
Anbindung
Robuste Plattform
Integrierte Ethernet-Anschlüsse, Modbus
TCP und Module für industrielle Netzwerke
Stoßfest bis 50 g, Betriebstemperatur
von -40 bis 70 °C
Hochleistungs-Echtzeitsteuerung
Modulare Industrie-I/O-Module
Ausführung komplexer Analyse- und
Signalverarbeitungsalgorithmen
Temperatur-, Dehnungs-, Geräusch- und
Schwingungsmessungen bis 24 bit
PAC-PLATTFORM VON NI
Alle Vorteile von SPSen, PCs und individueller Hardware kombinieren
Mit NI LabVIEW programmierte Programmable Automation Controllers
NI LabVIEW
(PACs) von National Instruments kombinieren die Zuverlässigkeit und
NI CompactRIO
Robustheit von SPSen mit der Flexibilität von PCs und der Leistung
NI Compact FieldPoint
anwenderdefinierter Hardware. Mit PACs lassen sich industrietaugliche
Systeme schneller und wirtschaftlicher entwerfen, prototypisieren und
NI Smart Cameras
HMI-Touchpanels
implementieren. Die offene Programmierumgebung von LabVIEW
ermöglicht darüber hinaus die Integration der PACs von NI in andere
Industrieplattformen.
>>
Sehen Sie sich einen Webcast zur Einführung in PACs an unter: ni.com/pac/d
National Instruments Germany GmbH
Ganghoferstraße 70 b • 80339 München
Tel: 089 7413130 • Fax: 089 7146035
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©2010 National Instruments Corporation. Alle Rechte vorbehalten. CompactRIO, FieldPoint, LabVIEW, National Instruments, NI und ni.com sind Warenzeichen von National Instruments.
Andere erwähnte Produkt- und Firmennamen sind Warenzeichen oder Handelsbezeichnungen der jeweiligen Unternehmen. Druckfehler, Irrtümer und Änderungen vorbehalten.
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TITELSTORY Prozessebene
Bildquelle: alle Bilder Pilz
[1] Der Bahnübergang an der
Haltestelle Zollikerberg
[1]
Automatisierungslösungen für sichere Bahnübergänge
Sicher kreuzen
Ungesicherte Bahnübergänge stellen immer ein hohes Risiko dar, weshalb ihre
Absicherung ein absolutes Muss ist. Um Bahnübergänge grundsätzlich zu sichern,
setzen Bahnunternehmen vermehrt moderne, sichere Automatisierungstechnik ein.
Denn Sicherheitssteuerungen sorgen nicht nur für die Sicherheit,
sondern sparen auch Kosten.
S
chwere Unfälle an technisch nicht
gesicherten Bahnübergängen liegen grundsätzlich in der Verantwortung der den Übergang nutzenden
Verkehrsteilnehmer. Es muss ein angepasstes Verhalten gegeben sein. Unfälle
zeigen, dass dies häufig nicht der Fall ist.
Ursachen sind: Unachtsamkeit, Selbstüberschätzung oder einfach nur Leichtsinn. Doch so individuell die Gründe auch
sein mögen, durch eine geeignete Sicherungstechnik lässt sich das Unfallrisiko
für alle Verkehrsteilnehmer gleichermaßen reduzieren.
Steuerungssystem macht Bahnübergangssicherungsanlagen flexibel
Die schweizerische Forchbahn fährt täglich im Zehn-Minuten-Takt die Haltestelle Zollikerberg an. Auch wenn der dortige
Bahnübergang nur für Fußgänger und
Radfahrer eingerichtet wurde, so stellt er
gerade deshalb erhöhte Anforderungen
an die Sicherheitstechnik. Die dort eingesetzte Bahnübergangssteuerung RGS-LC
06 ist speziell für die Sanierung von zuvor
nicht technisch gesicherten Bahnübergän-
64
IEE • 11-2010
gen entwickelt worden. Die Anlage kennzeichnet sich insbesondere durch gut erkennbare Blinklichter, ein akustisches
Warnsignal und Schranken. Um seinen
Kunden eine individuelle und kostengünstige Bahnübergangssteuerung bieten
zu können, setzt das schweizerische Unternehmen RGS Bahnsicherheitstechnik
das Steuerungssystem PSSuniversal PLC,
Teil des Automatisierungssystems PSS
4000, von Pilz ein. Die RGS Bahnsicherheitstechnik hat sich auf Aufgaben rund
um die Bahnsicherheitstechnik spezialisiert. Das Unternehmen liefert sowohl
Einzelkomponenten, wie etwa Bahnübergangssteuerungen,
Schrankenantriebe
oder Blinklichtsignale, als auch komplette
Bahnübergangs-Sicherungsanlagen.
Durch den modularen Aufbau des Steuerungssystems PSS 4000 lässt sich die
Bahnübergangs-Sicherungsanlage flexibel an die jeweilige Verkehrssituation anpassen. Über das Bedien- und Diagnosegerät PMIvisu können im Fehlerfall klare
Diagnoseinformationen zur schnellen
Fehlerbehebung abgerufen werden. Störungsmeldungen werden im Klartext an-
gezeigt. Die Kommunikation zum Steuerungssystem erfolgt über Ethernet und
Modbus TCP. Zusätzlich sind Funktionen
wie die Einschaltverzögerung beim Einfahren des Zuges über das Bedienpanel direkt parametrierbar.
Die aufeinander abgestimmte Lösung berücksichtigt alle Anforderungen: einfache
Programmierung mit wenig Aufwand einerseits und eindeutige Diagnosemeldungen andererseits. Letztendlich können so
Ausfallzeiten verkürzt werden – ein Faktor, der besonders im Bahnverkehr mit
hoher Fahrttaktung von Bedeutung ist.
Erweiterte Funktionen plus mehr Sicherheit
Durch den Einsatz dieses Steuerungssystems wurde die Funktionalität gegenüber
der herkömmlichen Lösung erheblich erweitert. So wird zum Beispiel die dezentrale sichere Ankopplung ans Stellwerk
mit dem sichern Ethernetprotokoll
Safetynet p realisiert. Ferner werden zur
Stromüberwachung der LED-Blinkleuchten sichere Analogeingänge genutzt. Die
Überwachung der Stellung der Schranken
erfolgt berührungslos mit magne➜
Durch eine geeignete Sicherungstechnik lässt sich das Unfallrisiko für alle Verkehrsteilnehmer gleichermaßen reduzieren.
IEE • 11-2010
65
[2] Steuerungssystem überwacht
permanent die gesamte Bahnübergangs-Sicherungsanlage.
[2]
66
IEE • 11-2010
das Störmeldesystem weitergeleitet. Ein
herannahender Zug wird, falls der Bahnübergang nicht korrekt funktioniert,
durch das Zugsicherungssystem sofort
gestoppt.
Hohe Sicherheits- und Qualitätsstandards
„Überzeugt hat uns neben der hohen
Qualität der eingesetzten Produkte vor allem auch die kundenorientierte Beratung
und nicht zuletzt die schnelle Umsetzung
durch Pilz“, so Ralph Gautschi. Das Unternehmen Pilz ist akkreditierte Inspektionsstelle: ein zertifiziertes Managementsystem gewährleistet, dass funktionale Sicherheit entsprechend IEC 61508 eingehalten wird. Dazu gehört, dass die Anforderungen in einem Pflichtenheft erfasst
und Hard- und Softwarespezifikationen
erstellt werden. Es ist festgelegt, wann
welche Dokumente anzufertigen sind. So
lassen sich Anforderung und Realisierung
abgleichen. Der Kunde weiß damit genau,
dass seine Spezifikationen eingehalten
werden.
Projekte werden in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden realisiert – von der
Konzepterstellung über die Engineeringphase bis zur Inbetriebnahme. Auf diese
Weise können technische Neuentwicklungen früh mit in laufende Projekte aufgenommen werden. Für RGS bedeutete
dies, Entwicklungen neuer Bahnübergangslösungen durch die Integration zeitgemäßer Sicherheitslösungen von Pilz optimiert umsetzen zu können.
Die Zusammenarbeit mit dem Automationsexperten Pilz findet ihre Fortsetzung
in weiteren geplanten Projekten. Denn der
Bahnübergang Zollikerberg ist der erste
von insgesamt 24 der Forchbahn, die in
den nächsten fünf Jahren saniert werden
sollen. Zukunftsprojekte, von denen alle
Verkehrsteilnehmer profitieren.
➜
tischen Sicherheitsschaltern Psenmag von
Pilz. Die Sicherheitsschalter überwachen
die Stellung trennender Schutzeinrichtungen – hier der Schranken – nach EN
60947-5-3. Dadurch, dass sie unempfindlich gegenüber Erschütterungen und Vibrationen sind, stellen sie für Bahnapplikationen eine optimale Lösung dar. Für
das Automatisierungssystem PSS 4000
stehen zwei Möglichkeiten für die Programmierung zur Wahl: Zum Einen eine
Anweisungsliste (IL) nach EN/IEC
61131-3, zum Anderen der grafische Editor Pasmulti. Mit letzterem lassen sich benötigte Funktionen einfach, schnell und
intuitiv konfigurieren. Dabei ermöglicht
eine umfangreiche Bibliothek an Sicherheits- und Standard-Bausteinen eine hohe
Wiederverwendbarkeit.
„Die einfache Konfiguration mit dem
Editor PASmulti, mit dem ohne spezielle
Programmierkenntnisse
projektspezifische Anpassungen schnell und einfach
umgesetzt werden können, ist das Faszinierende an der Lösung mit PSS 4000“,
erklärt Ralph Gautschi, Geschäftsführer
der RGS Bahnsicherheitstechnik. „Projektspezifische Änderungen können einfach parametriert werden, die Software
muss nicht für jeden Bahnübergang neu
validiert werden, was letztlich eine deutliche Zeitersparnis mit sich bringt.“
Um die Verfügbarkeit der Bahnübergangssteuerung zu erhöhen, wurde die
Bahnübergangs-Sicherungsanlage mit einer USV-Anlage, einer unterbrechungsfreien Stromversorgung, ausgerüstet. Diese fungiert wie ein Notstromaggregat und
übernimmt bei einem Stromausfall die sichere Energieversorgung. Das Steuerungssystem überwacht permanent die
gesamte Bahnübergangs-Sicherungsanlage. Fehler werden sofort erkannt und über
Autor
Sabine Karrer
ist Marketing-Kommunikation Referentin bei Pilz in
Ostfildern.
infoDIRECT
784iee1110
www.iee-online.de
Link zur Steuerung
Sicherheit für Bahnverkehr
Sicherheit mit Wartezeit
Die Bahnschranke entstand 1835, als der erste
Zug in Deutschland auf der Bahnstrecke Nürnberg-Fürth fuhr. Da diese noch manuell betätigt
wurden, mussten sich die Kutschenfahrer auf
lange Wartezeiten einstellen. Da aber die Kutschenfahrer sehr ungeduldig waren, kam es oft
zu Unfällen. Und das hat sich bis heute nicht geändert.
2005 trat eine neue Regelung in Kraft, die anordnete, dass alle Bahnübergange technisch gesichert sein müssen und nicht mehr manuell. Dies
führte zu einer Arbeitslosigkeit unter den
Schrankenwärtern. Seitdem funktionierten die
Bahnschranken so, dass sich 1,5km vor der
Schranke ein Schalter befindet, welcher wenn
der Zug darüber fährt, ein rotes Lichtsignal ausgelöst und die Schranken abgesenkt wird. Da es
heutzutage immer noch häufig an beschrankten
Bahnübergängen zu Unfällen kommt, geht die
Deutsche Bahn dazu über weitere Schranken
abzubauen und durch Tunnel und Brücken zu ersetzen. Die Tage der Bahnschranke sind also gezählt.
TECHNIK Prozessebene
Halle 6, Stand 257
Durchflussmesser
für Druckluft und Gase
Schaltleiste
Absicherung von Maschinen
Posital: Die Schaltleiste Optoedge
von Vitector ist in den Sicherheitskategorien von Kat. 1/PL-b bis Kat.
4/PL-e erhältlich. Die Kategorie ist
von dem ausgewählten Auswertegerät abhängig. Das breite Angebot
an unterschiedlichen Auswertungen ermöglicht einen Einsatz in unterschiedlichen Anwendungsbereichen. Die Auswertungen können
bis zu vier Schaltleisten parallel
auswerten. Die Schaltleiste ist in
einem Temperaturbereich von -20
bis 70 °C einsetzbar. Die Schutzart
ist IP67, die Sensoren haben eine
Schutzart von IP68. Eine Funktion
der Schaltleiste ist weiterhin gegeben, auch wenn das Profil beschädigt ist und dadurch z.B. Wasser
oder Schmutz in eindringen. Die
Sensoren können mit einer automatischen Anpassung der Sendeleistung auf die geänderten Umgebungsbedingungen reagieren. Für
den Zusammenbau einer Schaltleiste muss lediglich die ge-
wünschte Länge des Gummiprofils
von einer Rolle abgeschnitten und
die Sensoren in die dafür vorgesehene Schaltkammer eingeführt
werden.
DRUCKLUFTKOSTEN
SENKEN
EXAKTE VERBRAUCHSMESSUNG,
LECKAGEN FINDEN
NACHGEWIESENE
MESSGENAUIGKEIT
KALIBRIERZERTIFIKAT,
ÖKD KALIBRIERDIENST
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209iee1110
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Datenblatt
EINBAU IN BESTEHENDE
ANLAGEN
ROBUSTE UND MONTAGEFREUNDLICHE MECHANIK
DRUCKLUFTVERBRAUCH NACH
KOSTENSTELLEN ERMITTELN
MESSUNG AN DEN EINZELNEN
VERBRAUCHEN/KOSTENSTELLEN
Halle 7, Stand 350
Panel-PC
Stromsparende Panel-PCs mit
Widescreen-Display
Bildquelle: TCI
TCI: Die neuen Panel-PCs H10W
und H16W Hygienicline sind mit einem ergonomischen WidescreenDisplay und einem planen Edelstahlgehäuse ausgestattet. Das
rundum geschlossene Gehäuse in
IP65 ohne Fugen und Vertiefungen
ist leicht sauber zu halten. Es
schützt die Panel-PCs auch unter
extremen Bedingungen zuverlässig
gegen das Eindringen von Staub,
Schmutz und Feuchtigkeit. In die
Halle 8, Stand 228
zertifizert:
ISO 9001:2000
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geschützte Front kann auch ein
RFID-Leser integriert werden.
Durch die verlustarme LED-Hinterleuchtung und stromsparenden Intel-Atom-CPU sind die PCs energiesparend.
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Halle 7, Stand 381
Betriebssysteme
Touch-Panel-PC
Mehrere Betriebssysteme
auf einem Chip
Komfortables Maschinenund Anlagenmonitoring
RTS: Unabhängiges, gleichzeitiges
Ausführen mehrerer Betriebssysteme auf einem einzigen Chip ermöglicht der Hypervisor. So lässt sich
die traditionelle Systemarchitektur
mit Industrie-PC und embedded
Hardware für Echtzeitaufgaben
durch eine Einrechnerlösung ersetzen. Das reduziert Systemkosten
sowie Stromverbrauch und erhöht
gleichzeitig die Zuverlässigkeit. Da
es kein Host-Betriebssystem gibt,
können alle Betriebssysteme in beliebiger Reihenfolge starten und
beeinflussen sich nicht gegenseitig. Sie kommunizieren über Shared Memory oder ein virtuelles,
TCP/IP-basierendes Netzwerk mit-
AMC: Die lüfterlosen Touch-PanelPCs TPC-651H und TPC-1251H
sind mit Intels Atom-Prozessoren
eMenlow XL und SVGA-TFT-LCDs
ausgestattet. Sie entsprechen
frontseitig IP65 und ihr Betriebstemperaturbereich reicht von -20
bis 60 °C. Darüber hinaus haben
beide Industrie-PCs die EnergyStar-Zertifizierung erhalten, da sie
verbesserte Energie-Effizienz, mit
je nach Verwendung 30 bis 60 %
weniger Energieverbrauch als andere Touch-Panel-PCs aufweisen.
Die Geräte bieten mehrere Kommunikationsschnittstellen
wie
zweimal 10/100/1000-Ethernet,
RS232, RS422/485 und zweimal
einander. Unterstützt werden die
Atom-Prozessoren der E6xx-Serie,
die im zugehörigen Plattform-Controller-Hub EG20T eine IEEE1588
Time-Stamping Unit beinhaltet. So
lässt sich auch der IEEE1588-Stack
ins System integrieren, der die
hochgenaue Zeitsynchronisierung
über Ethernet ermöglicht. Einsatzgebiet sind vor allem Anwendungen
der Messtechnik, Automatisierungstechnik oder Medizintechnik.
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617iee1110
USB 2.0 an. Die beiden seriellen
Ports haben eine Isolation von 2 kV.
Darüber hinaus nutzen die IPCs
Niederspannungs-Prozessoren
und Kühlkörper, um ein lüfterloses
Design zu erreichen. Als Betriebssysteme werden Microsoft Windows XP, Windows XP Embedded,
Windows CE.NET und Linux unterstützt. Mit der NEMA4/P65-Frontplatte sind sie für das harte industrielle Umfeld geeignet.
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510iee1110
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Datenblatt
IEE • 11-2010
67
Halle 7, Stand 290
Starter Kits
Basisboards und TFT-Kits nach Wahl
gibt es verschiedene TFT-Kits mit
passendem Kabelsatz und voller
Implementierung im Grafik-Bios
des Moduls. Individuell auswählen
lassen sich passende Prozessoren
nebst gewünschter Taktrate.
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627iee1110
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Datenblatt
Bildquelle: MSC
MSC: Ab sofort gibt es Starter Kits
für die auf Intels Atom-Prozessoren
basierenden Qseven-Module im
Format 70 x 70 mm. Die Kits bestehen aus einem 3,5“-Plattform-Board, einem Q7-Modul, einem Heatspreader mit Kühlkörper und einem
integrierten Netzteil mit passendem Kabelsatz. Jedes Kit enthält
ein fertig installiertes, lauffähiges
Linux-Betriebssystem.
Optional
Signalverarbeitungskarte
Schwingungsanalyse mit 432 kS/s
tende 24-Bit-A/D-Wandler für
die Analogeingänge unterstützen
Samplingraten bis zu 432 kS/s je
Kanal bei hoher Auflösung.
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616iee1110
www.iee-online.de
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Bildquelle: Acceed
Acceed: Die PCI-9527 von Adlink ist
eine Karte für die dynamische Signalerfassung und -ausgabe mit je
zwei analogen Eingangs- und Ausgangskanälen. Die Karte ist speziell
für Audiotestanwendungen, Akustikmessungen und die Schwingungsanalyse im Automotive-Sektor entwickelt. Zwei simultan arbeiHalle 8, Stand 102
Befehlsgerät
Geringe Einbautiefe ermöglicht neue Designs
Farben kombinieren. Die Schaltelemente sind als Leiterplatten-Versionen oder mit Steckkontakt für
den Direktanschluss mit Verdrahtung erhältlich.
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511iee1110
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Bildquelle: Rafi
Rafi: Die Befehlsgeräte der Baureihe Rafix 22 FS ermöglichen durch
ihre geringe Einbautiefe von
9,2 mm neue Designs bei Bedieneinheiten. Darüber hinaus lassen
sich die Elemente – Drucktaster,
Wahlschalter, Schlüsselschalter,
Leuchtvorsätze und Not-Halt-Taster gemäß DIN EN ISO 13850 – mit
Frontringen in unterschiedlichen
Halle 7, Stand 306
MicroTCA-Plattform
5HE-Plattform mit bis zu 16 Cores
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68
IEE • 11-2010
Kontron: Die für bis zu vier AdvancedMC-Module entwickelte MicroTCA-Plattform OM6040D bietet
ein 10 Gbit/s schnelles EthernetSwitched-Backplane. In der Maximalbestückung mit vier AM5030Prozessormodulen (jeweils bis zu
80 W) integriert die 5HE-Plattform
bis zu 16 Prozessorkerne von Intels
Xeon und 96 GB RAM. Das System
basiert auf einem 266 x 428 x
365 mm kleinen Chassis mit zwei
steckbaren AC/DC-Stromversorgungen und integriert sowohl
Power-Management als auch Lüftersteuerung auf der Backplane.
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Datenblatt
626iee1110
Bildquelle: Kontron
Drehzahl erfassen und
zuverlässig überwachen
HALLE 7A, STAND 146
Safety-Baukasten vereinfacht das Engineering
Parametrieren,
programmieren, prüfen
Safety-Lösungen reichen von einfach zu parametrierenden Geräten, über konfigurierbare Lösungen bis zu frei programmierbaren Safety-Systemen. Die Anwender müssen
diese Komplexität beherrschen, die Anbieter müssen ihre Produktpalette um SafetyProdukte in unterschiedlichen Ausprägungen erweitern. Safety-Baukästen wären das
geeignete Mittel, um die Vielfalt auf beiden Seiten in den Griff zu bekommen.
I
Bildquelle: Yantra – Fotolia.com
m Idealfall kann ein Anwender ein für
seine Anwendung maßgeschneidertes
Gerät einsetzen, das die Aufgabe ideal
erfüllt und nur einer einfachen Parametrierung bedarf. Ist so ein Gerät nicht
verfügbar, gilt es, ein konfigurierbares
Safety-System einzusetzen, das mit einfachen Mitteln programmierbar ist – zum
Beispiel eine einfache Verschaltung von
Anwendungs - Bausteinen, wie von der
PLCopen-Safety-Arbeitsgruppe definiert.
Oder aber der Anwender benötigt ein frei
programmierbares System, um die eige-
nen Projektanforderungen abdecken zu
können. Diese drei Möglichkeiten stellen
drei völlig unterschiedliche Anforderungen an die Engineering-Software.
Anbieter von sicherheitsgerichteten Komponenten versuchen, diese verschiedenen
Anwenderwünsche zu erfüllen, so gut dies
möglich ist. Hierbei wirken sowohl zeitliche als auch wirtschaftliche Zwänge auf
die Produkte ein. Denn die Entwicklung
maßgeschneiderter Produkte für einen
bestimmten Zweck ist zum einen oft zu
teuer, zum anderen erfordert zum Beispiel
Einfache Baukastensysteme für
die sicherheitsgerichtete Automatisierung sind noch Mangelware.
70
IEE • 11-2010
das Entwickeln einer sicherheitsgerichteten Parametriersoftware einen erheblichen Zusatzaufwand zur eigentlichen
Funktionalität der Parametrierung. Kosteneffziente Entwicklung und Time-toMarket sind jedoch auch hier Erfolgsfaktoren. So zieht eine Erhöhung der Qualität auch üblicherweise eine Erhöhung der
Kosten oder eine Verschiebung des Termins nach sich. Noch schlimmer wirkt
sich eine Erhöhung der Funktionalität
aus. Denn sie verändert sowohl Termin
als auch Kosten, bei ansonsten gleichblei-
[1] Von der nicht sicherheitsgerichtet erstellten
Parametrieroberfläche werden die Daten über ein
offenes XML-Datenformat in das Safety Add-On
transferiert.
[2] Gestaltung eines Engineering-Systems, das
zum Erstellen sicherheitsgerichteter Automatisierungslösungen geeignet ist.
gilt es, zwischen dem Erstellen einer spezifischen Parametriersoftware für ein konkretes Gerät und einer möglichst einfachen Lösung, die er bei allen seinen Geräten verwenden kann, abzuwägen. Dabei scheint nicht zuletzt ausschlaggebend
zu sein, was der Anwender bereit ist, an
Aufwand zu akzeptieren und das Gerät
dennoch einsetzt. Denn Anwender sind
bereit, viel zu tolerieren und so besteht eine Parametriersoftware manchmal nur
aus einer Tabelle, in die Anwender die Parameter eintippen. Ein Vorteil dabei ist,
dass die Tabelle bei allen Geräten gleich
verwendet wird, egal wie unterschiedlich
diese in ihrer Funktionalität sind. Eine gerätespezifische
Parametrieroberfläche
wird selten angeboten, und wenn, dann ist
das Erstellen derselben mit erheblichen
Kosten verbunden.
[1]
[2]
bender Qualität. Dieses Dilemma wirkt
zuerst auf die Anbieter, und das nicht nur
bei sicherheitsgerichteter Parametrierung.
Auch konfigurierbare Systeme und frei
programmierbare sicherheitsgerichtete
Systeme leiden an Terminverschiebungen
und Kostenerhöhungen, um die Funktionalitäten zu schaffen, die der Anwender
wünscht.
Wo sich die Hersteller der Geräte und
Software auf das bloße Minimum konzentrieren – gerne wird das Wort 'fokussieren' verwendet, um der Einsparung einen positiven Anstrich zu verleihen –
müssen Anwender oft jahrelang mit diesen Einschränkungen leben und kämpfen.
In Wirklichkeit möchten Anwender keine
neue sicherheitsgerichtete Software für
die Parametrierung, die Konfiguration
und die Programmierung verwenden. Sie
würden am liebsten mit ihrer bestehenden
Software, mit der sie schon seit langem
Automatisierungsprojekte
abwickeln,
auch die sicherheitsgerichteten Komponenten entwickeln und testen. Auf diesen Wunsch allerdings gehen nur die wenigsten Anbieter ein. Verständlich, denn
im nicht-sicherheitsgerichteten Automatisierungsbereich ist die Funktionalität der
Software oft ein kritischer Erfolgsfaktor,
und diese Funktionalität kann – oder will
– sich im sicherheitsgerichteten Bereich
niemand wirklich leisten.
Einfach parametrieren
Das Parametrieren eines sicheren Geräts
stellt derzeit Anwender und Hersteller vor
eine Herausforderung. Für den Hersteller
Sicherheit einfach ergänzen
Ein anderer Lösungsweg ist, eine nicht-sicherheitsgerichtete Parametrieroberfläche durch ein Safety Add-On zu ergänzen
und damit zur sicherheitsgerichteten Parametrieroberfläche zu machen. Von der
nicht-sicherheitsgerichtet erstellten Parametrieroberfläche werden die Daten über
ein offenes XML-Datenformat in das
Safety Add-On transferiert. Dort hat der
Anwender die Möglichkeit zur Verifikation (Review) der Daten. Die mit Prüfsummen versehenen Parameter werden dann
in das Gerät geladen und dort von einer
sicherheitsgerichteten Anwendung abgearbeitet. Der Anwendung stehen dabei
Funktionen zum Zugriff auf die gesicherten Parameterdaten zur Verfügung.
Für den Anbieter bedeutet das Erstellen
der Parametriersoftware 'nur' das Entwickeln nicht-sicherheitsgerichter Software.
Erfahrungen, die im Hause bereits bestehen, lassen sich weiter nutzen. Auch die
Entwicklungswerkzeuge selbst können
zum Einsatz kommen. Dabei können
auch sicherheitstechnisch diskussionswürdige Technologien wie Visual Basic
eingesetzt werden. Die sicherheitsgerichtete Funktionalität wird auf dem PC ➜
IEE • 11-2010
71
PROFINET
IRT Device
mit LWL gemäß AIDA
PRODUKTNEUHEIT
n Intelligentes Modul wickelt den
kompletten PROFINET Stack ab
und stellt die Daten und Dienste
an einer einfach zu implementierenden Dual-Port-Memory Schnittstelle
zur Verfügung
n Enthält alle aktiven Bauteile einschließlich 2-Port-PROFINET-Switch
und lizenzierten Lichtwellenleitern
mit Auswertung der Dämpfung
n PROFINET RT und IRT Kommunikation gemäß Conformance Class C
n Fast Start Up Funktion
n Optional sind die Lichtwellenleiter als
abgesetztes Modul passend für die
Montage in AIDA konforme Steckverbinder der Firma Harting lieferbar.
Anschluss an das COMX-Modul über
verdrilltes Flachbandkabel
n 20 austauschbare Module für alle
marktrelevanten Real-Time-Ethernetund Feldbussysteme als Master und
Slave
n 10 Jahre Liefergarantie
n Auf Wunsch Entwicklung / Fertigung
in kundenspezifischer Ausführung
Halle 6,
Stand 6-120
www.hilscher.com
Bildquelle: alle Bilder Logicals
PROFINET Device mit Lichtwellenleiter, IRT-Kommunikation und Fast Start Up
gemäß den Anforderungen
der AIDA-Firmen
[3]
vom Safety Add-On übernommen, sowie
von der Konfiguration desselben. Und
ebendiese Konfiguration gemeinsam mit
dem bereits zertifizierten Safety Add-On
ist einer Prüfung durch eine unabhängige
Prüfstelle zu unterziehen. Auch ein Test
der Parametriersoftware selbst muss erfolgen. Aber hierbei geht es nicht mehr
um sicherheitsgerichtete Funktionen,
demzufolge bestimmen hier die zu erreichende Qualität nur Hersteller und Anwender.
Konfigurieren und Programmieren
Konfigurieren einer Safety-SPS ist eine
Art 'Programmieren Light'. Der Anwender nutzt vorgegebene Bausteine und verschaltet sie mit Ein- und Ausgangsdatenpunkten. Dies geht über die Funktionalität des Parametrierens hinaus, ist aber
noch weit von der freien Programmierbarkeit entfernt. Dieses Bindeglied zwischen Parametrierung und freier Programmierung benötigt einfache Editoren,
die eine Konfiguration und Verschaltung
der I/Os und der Bausteine erlauben.
Freie Programmierung als Königsdisziplin des Safety-Engineerings erfolgt im Automatisierungsbereich idealerweise mit
Mitteln der IEC 61131-3, dort vor allem
mit den grafischen Sprachen FBD und
LD. Auch hier gilt es wieder, die Erfahrung der Anwender zu nutzen und möglichst einfach zu bedienende, komfortable
Systeme anzubieten. Je einfacher ein System bedienbar und je erfahrener der Anwender damit ist, desto sicherer werden
[3] Die Safety-Erweiterung unterstützt
Teilprüfungen.
auch die Anwendungen damit. Erfahrung
und Vertrautheit mit einem System erhöhen die Qualität jeder Engineering-Leistung und damit natürlich auch die Qualität der sicherheitsgerichteten Automatisierung.
Um ein Engineering-Systems zu gestalten,
das zum Erstellen sicherheitsgerichteter
Automatisierungslösungen geeignet ist,
werden ein oder mehrere nicht-sicherheitsgerichtete Programmiersysteme mit
dem Safety Add-On logi.SIL zu einer gesamten sicherheitsgerichteten Engineering-Umgebung. Der Arbeitsaufwand für
das Erstellen der sicherheitsgerichteten
Automatisierung erhöht sich dabei im
Vergleich zu einem sicherheitsgerichteten
Programmiersystem ohne das Safety AddOn nicht. Im Gegenteil, verringern die
Funktionen des nicht-sicherheitsgerichteten Programmiersystems meist den Aufwand.
Bei einer guten Integration des Safety
Add-Ons in das Programmiersystem ist
die Safety-Automatisierung sehr ähnlich
zur bisher durchgeführten Automatisierung mit diesem System. Allein der
Entwicklungsprozess für sicherheitsgerichtete Automation kann etwas strikter formuliert sein. Bei den dazu nötigen
Aufwendungen unterstützt das Safety
Add-On zum Beispiel den Review des
Codes (Verifikation) und die Dokumentation derselben.
Teilprüfung durch das Verfolgen von
Änderungen am Projekt
Als zusätzliche Funktionalität unterstützt
das Safety Add-On die Teilprüfungen von
Projekten. Egal, ob bei Parametrierung,
Konfiguration oder freier Programmierung, die Safety-Erweiterung kann Projektversionen und -stände miteinander
vergleichen und die Änderungen visualisieren. Die Visualisierung erfolgt in Listenform mit Änderungsmarkierungen bei
Parametern und in einer grafischen Darstellungsform (zum Beispiel im Funktionsplan) auch mit Änderungsmarkierungen bei Konfigurations- oder Programmierungsdaten. Dieser Vergleich
lässt sich für eine Teilprüfung nutzen.
Nach einer Analyse der Seiteneffekte
kann sich der Anwender auf eine Prüfung
(Test, Validierung) der geänderten Objekte oder der von etwaigen Seiteneffekten
betroffenen Objekte beschränken. Die
Änderung erkennt er anhand eines einzelnen Parametersatzes oder eines einzelnen
ausführungsrelevanten Elements (Statement) in einem SPS-Programm.
Diese Änderungsprüfung und -verifikation kann nicht nur den Aufwand für die
Prüfung auf die gemachten Änderungen
beschränken. Es wird dadurch auch sichergestellt, dass keine Änderungen unbeabsichtigt in die Applikation übernommen worden sind. Besonders beim Arbeiten im Team an ein und demselben Projekt
oder beim Nutzen gemeinsamer Bibliotheken erhöht dies Qualität und Sicherheit der Sicherheitslösung ohne Zusatzaufwände für den Anwender.
Sowohl Anbieter als auch Anwender von
sicherheitsgerichteten Automatisierungslösungen stehen unter enormem Kostendruck und kämpfen mit neuen Konzepten
im Sicherheitsbereich und zugleich neuen
Werkzeugen und Prozessen für die Entwicklung. Der Einsatz eines Safety AddOns bietet Vorteile für beide Gruppen.
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Autor
Hotline 08024 648-711
Thomas Baier
ist verantwortlich für das strategische Produktmanagement und die Systemarchitektur bei der Logicals
Austria Kirchner Soft GmbH in Oberwölbling (Österreich).
Panasonic Electric Works
Europe AG
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Sicherheits-Lichtvorhänge
Mini-ITX-Motherboard
Zwei unabhängige Anzeigegeräte
Bildquelle: Contrinex
den können. Die neuen Produkte
aus der Reihe Safetinex entsprechen der Sicherheitskategorie 4
und Performance Level e nach ISO
13849-1 sowie Typ 4 nach IEC
61496-1 und -2. Das Lieferprogramm umfasst Lichtvorhänge mit
einer Auflösung von 14 mm
(YBB14) für Fingerschutz, 30 mm
(YBB30) für Handschutz sowie
Mehrstrahl-Lichtschranken
für
Körperschutz (YCA).
Contrinex: Sicherheits-Lichtvorhänge und Mehrstrahl-Lichtschranken werden überall dort eingesetzt, wo Risiken durch das Maschinendesign nicht beseitigt wer-
infoDIRECT
Bildquelle: Advantech
Für den Personenschutz
Advantech: Das Mini-ITX-Motherboard AIMB-270 mit den mobilen
Core
i7/i5/Celeron-Prozessoren
unterstützt Sata Raid 0, 1, 5 und 10
und sorgt für zuverlässige Datenspeicherung und robusten Systemschutz in netzwerkintensiven An-
254iee1110
www.iee-online.de
Link zur Produktgruppe
Halle 7, Stand 680
Halle 8, Stand 329
Panel-PC
Tablet-PC
Inonet: Untergebracht im IP66Edelstahlgehäuse mit 15“-TFTLCD eignet sich der lüfterlose Panel-PC Mayflower-IPPC-8151S für
Applikationen im Lebensmittel-,
Medizin-, Chemie- und Pharmabereich. Das Gerät mit Celeron-MProzessor mit 1,06 GHz und 1 MB
L2-Cache enthält 1 GB DDR2-Arbeitsspeicher, der sich bis 4 GB
ausbauen lässt. Für Erweiterungen
gibt es einen PCI-Steckplatz, neben
einer 2,5“-Sata-HDD kann zusätzlich eine Compactflash-Karte installiert werden. Zu den Schnittstellen zählen zweimal Gigabit-Ethernet, dreimal RS232, viermal USB
2.0, zweimal PS/2, VGA, Parallel sowie Audio-Interfaces.
infoDIRECT
Lead: Der M1255 Medical-TabletPC ist für medizinische Anwendungen wie Diagnose, Therapie, Patientenüberwachung, Visite oder
Datenerfassung ausgelegt. Das
nach EN60601-1/EN60601-1-2
zertifizierte Gerät besitzt einen Barcode-, RFID- sowie Fingerabdruck-
614iee1110
www.iee-online.de
Link zum Produkt
scanner und wiegt trotz 12,1“Touchscreendisplay nur 1,6 kg. Für
ausreichend Ressourcen sorgen
der Atom-Prozessor N270, 1 GB
DDR2-Arbeitsspeicher und 60 GB
1,8“-Festplatte. Zur Ausstattung
gehören außerdem Wlan, Bluetooth, Lautsprecher, zwei Mikrofone, CMOS-Kamera und USB2.0 Port
sowie die dazugehörige Docking
Station.
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603iee1110
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Rundum wasserdicht
Das 6,2“-Wide-Screen-Display mit
Lautsprecher und Mikrofon bietet
optimale Voraussetzungen für die
Bedienung einer Maschine und die
Kommunikation zwischen der Kabine und Personen außerhalb des
Fahrzeugs.
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508iee1110
ten mit dem Atom-Prozessor N270
(bis 1,6 GHz) und unterstützen
DDRII-SODIMM bis 2 GB. Ein einstellbarer Tag- und Nacht-Modus
sorgt für niedrigen Stromverbrauch. Darüber hinaus haben beide Geräte flexible I/O-Schnittstellen.
Bildquelle: ICS
Für den mobilen Einsatz
IEE • 11-2010
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Panel-PCs
Panel-PC
74
600iee1110
Halle 7, Stand 171
Halle 7, Stand 250
Kuhnke: Der Arriva Panel-PC ergänzt die Automatisierungsplattform Arriva, beruht auf Windows
Mobile 6.0 und bietet Touch-Funktionalität für den mobilen Einsatz.
Das Gerät kann nicht nur Daten
erfassen, speichern und visualisieren, sondern erlaubt auch die gezielte Steuerung von Bedienfunktionen. Zusätzlich lassen sich
Videobilder von bis zu vier verschiedenen Kameras anzeigen.
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Medizinischer Assistent
Bildquelle: Lead
Bildquelle: Inonet
Gut geschützt im IP66-Gehäuse
wendungen. Zur Ausstattung zählen der Turbo-Boost-Monitor für die
einfache Darstellung der Prozessorfrequenz und der Hybrid-MultiMonitor für den Betrieb von mehr
als zwei Anzeigegeräten. Dazu
kommen Anschlussmöglichkeiten
wie ein PCIe-x16-Steckplatz, sechs
serielle Anschlüsse, vier Sata-IIAnschlüsse, acht USB-2.0-Anschlüsse und ein Dual-DisplayAusgang.
ICS: Für den wasserdichten Einsatz
in rauen Industrieumgebungen entwickelt sind die Panel-PCs
FOX-151 und FOX-81. Beide arbei-
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Link zum Produkt
507iee1110
Halle 8, Stand 308
Industrie-PC
Laufwerke einfach austauschen
Bildquelle: Eltec
Eltec: Modular, flach und leistungsfähig präsentiert sich der IndustriePC Cybox NT. So lässt sich etwa die
Stromversorgung ohne Öffnen des
Gehäuses komplett austauschen,
was auch eine Gleichspannungsversorgung (z.B. 24 V) problemlos
ermöglicht. Die in separaten Ein-
schüben untergebrachten Laufwerke können nach Lösen einer
einzigen Rändelschraube im laufenden Betrieb getauscht werden.
Die Rechner sind mit einer Core2-Duo-CPU, 1 GB Speicher, zwei
Ethernet-Schnittstellen,
zwei
steckbaren
Harddisk-Modulen,
zwei USB-2.0-Schnittstellen und
einer optionalen Grafikkarte ausgestattet.
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613iee1110
www.iee-online.de
Link zum Produkt
Halle 7, Stand 168
Embedded-PC
Bildquelle: Comp-Mall
Flexibel konfigurierbare Slots
Comp-Mall: EBC-3620/9453 sind
kompakte Embedded-PC-Systeme
mit zwei Slots, die sich flexibel konfigurieren lassen. Das System basiert auf einer Mini-ITX-SBC mit
Sockel M, T7400-Prozessor,
945GME- und ICH7M-Chipsatz sowie 2 GB Systemspeicher, erweiterbar bis 4 GB. Als Speichermedium
ist eine 250 GB HDD vorgesehen,
auch zwei 2,5“-HDD oder SSD sind
möglich. Zur Stromversorgung sind
nur 12 V DC notwendig, ein Netzadapter gehört zum Lieferumfang.
Die Geräte eignen sich für Anwendungen wie Automatisierung, Maschinensteuerung, Messen/Steuern/Regeln, Kommunikation, Automotiv oder Multimedia.
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75
HALLE 4, STAND 210
Bildquelle: alle Bilder AMK
Die Steuerung nutzt Ethercat als
Echtzeit-Feldbus und CAN. Auch
über USB kann sie kommunizieren.
Synchrone Querkommunikation für eine fehlerfreie Produktion
Abgestimmte Verbindung
Eine schnelle Querkommunikation zwischen Maschinen und Anlagenteilen ist das
A und O. Denn eine verzögerte Mitteilung ist eine Katastrophe, die nicht nur die
Produktion lahm legen kann, sondern aller Wahrscheinlichkeit auch die Maschinen
beschädigt. Die Maschinensteuerung muss deswegen verschiedene Kommunikationsschnittstellen im Griff haben.
D
ie Steuerung A5 von AMK nutzt
Ethercat als Echtzeit-Feldbus
und CAN – ohne Einschränkung
der Teilnehmer im Feldbus. Auch über
USB kann die Steuerung kommunizieren.
Ein Synchronisations-Jitter unter 30 ns
sorgt bei der Kommunikation für Sicherheit der Produktion und Anlage. Die synchronisierte Querkommunikation über
die verschiedenen Busse hinweg zu anderen Steuerungen im System ermöglicht
außerdem modulare Anlagenkonzepte.
Denn weitere Teilanlangen in das System
76
IEE • 11-2010
zu integrieren oder zu entfernen ist aufgrund der synchronisierten Vernetzung
kein Problem. Die Feldbuskonfiguration
geschieht automatisch und lässt ebenfalls
die einfache Integration von neuen Anlagenkomponenten zu.
Wegen der sogenannten optionalen Feldbusknoten muss der Maschinenhersteller
zwar alle Komponenten in seiner Konfiguration vorsehen, der Anwender kann
sich dann aber seine Anlage je nach Bedarf zusammenstellen, was besonders die
Anliegen der Druckindustrie bedient.
Denn Werbekunden und Medien sorgen
dafür, dass Zeitschriften von einem Erscheinungstermin zum nächsten wechselnde Beilagen haben und es müssen
entsprechend viele Verpackungslinien zusammenarbeiten. In allen größeren Städten haben die Zeitungen pro Tag meist
mehrere variierende Lokalausgaben, die
korrekt zusammengestellt werden müssen, dazu kommen dann noch wechselnde
Beilagen.
Alle Kommunikationsschnittstellen zu
Ethernet und USB befinden sich auf der
Entdecken Sie unsere
Produktlösungen auf der
Halle 7,
Stand 171
High Performance
Industrie-Rechner
[1] Die Zykluszeiten der Maschinen werden immer kürzer. Umso besser muss eine Steuerung
mit verschiedenen Kommunikationsschnittstellen
umgehen können.
nensteuerung besitzt für das Einbinden in
die Peripherie multifunktionale I/Os. Zusätzliche digitale Aktoren und Sensoren
lassen sich an der Maschine direkt anschließen. Für dynamische Prozesse stehen schnelle Messeingänge zur Verfügung. Bei Nutzung des Bedienfeldes
können Taster direkt ohne zusätzliche
Verdrahtung angeschlossen werden und
der Leitwerteingang gestattet eine einfache Integration in Fremdanlagen.
Prozessor als Motor
Der Atom-Prozessor im Herzen des Systems bietet neue Prozessortechnologie.
Der große Unterschied zu anderen CPUs
ist, dass dieser Prozessor keinen Lüfter
braucht. Das spart Energie und macht ihn
praktisch wartungsfrei, da keine beweglichen, ausfallbedrohten Teile vorkommen.
Mit 512 MB RAM und bis zu 2 GB FlashSpeicher steht mehr Speicherplatz zur Verfügung als momentan, auch bei komplexen Automatisierungsaufgaben, gebraucht wird.
Die Steuerung gibt es in zwei Varianten:
die reine Schaltschranksteuerung und das
Smartpanel als kompakte Einheit aus
Steuerung und Bildschirm. Die Maschi-
Autorin
Dr. Barbara Stumpp
ist freie Journalistin in Freiburg.
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Ideal für Automation und
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Lüfterlose Panel PCs
von 5,7"~ 19"
• eingebauter Intel® Atom™ N270
1.6GHz Prozessor
• Intel® 945GSE + ICH7M
• 2 x RJ-45 ports (GbE)
• IP 65 konformes Front-Panel
Mini-ITX: Leistung auf
kleinstem Raum!
Irrtum und Änderungen vorbehalten.
Frontplatte. Der Zugriff auf die Steuerung
ist dementsprechend flexibel. So können
problemlos SPS-Programme geladen,
Fernwartung und Diagnose bis hinunter
in die Ebene der Aktoren und Sensoren
durchgeführt werden und über den OPCServer läuft ein einfacher und schneller
Datenaustausch mit anderen Programmen.
➜
[1]
Einfache Inbetriebnahme
In der Entwicklungsumgebung Aipex Pro
finden sich alle Engineeringtools, die für
das Setup einer Maschine benötigt werden: Programmierung, Visualisierung, Parametrierung, Inbetriebnahme, Optimierung und Diagnose. Das erspart die zeitaufwendige Abstimmung etwa zwischen
dem SPS-Programm mit den Antriebsparametern und der Konfiguration des
Nutzdatenaustauschs über den Feldbus.
Die Software konfiguriert automatisch
die Feldbusse und bietet so die Basis für
eine schnelle und einfache Inbetriebnahme einer neuen Anlage.
Der integrierte Visualisierungseditor
nutzt Grafikfunktionen, die schnell, einfach und intuitiv arbeiten, denn der Editor verfügt zu diesem Zweck über eine Bibliothek aus vorgefertigten Bausteinen.
Zudem stehen weltweit Webvisualisierungen für die Steuerungen zur Verfügung.
Statt auf Windows basiert die Steuerung
auf Realtime embedded Linux. Das spart
Lizenzkosten und Nerven, denn Virenattacken sind hier unbekannt. Das System
läuft stabil und zuverlässig. Und die Linuxgemeinde sorgt für sinnvolle Upgrades zu geringen Kosten.
AEC-6940
High Performance
Embedded System
• Intel® Core 2 Duo Plattform mit
GM45 Chipsatz
• DDR-III SODIMM bis zu 4GB
• PCI-Express [x16] x 1,
PCI-Express [x1] x 1, Mini Card x 1
• 2,5“ SATA Hard Disk Drive Bay
und ein CompactFlash-Slot
IMBI-Q45: Leistungsstarkes
Intel Q45 Mini-ITX Mainboard
• Intel® Core 2 Duo/Quad
LGA775 CPU
• Intel® Q45 + ICH10DO
• Dual-Channel DDRIII 800/1066 bis
zu 4 GB
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Miniatur mit
großer Leistung
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Halle 5, Stand 219
Edelstahltastaturen
Einfach aufgehängt
Gebe: Die Edelstahltastaturen der
KVD-Serie mit integrierter Montagevorrichtung haben zwei metallene Seitenformteile rechts und
links, die das Gerät dicht verschließen. Die Seitenteile sind austauschbar und eignen sich zum Anflanschen an Stehterminals oder
zur Wandmontage. Der Nutzer kann
das Gerät an vier Schrauben aufhängen. Somit ist keine zeitraubende Einbaukonstruktion und kein Zubehör notwendig. Die IP65-Langhubtastaturen mit Trackball haben
Bildquelle: Gebe
M 8 x1 frei konfektionierbar
einen USB-Anschluss und sind im
Web- oder Fullsizelayout zu haben.
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Fingerjoystick
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Verbindungstechnik.
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programmierbare, multitaskingfähige Ethernet-Controller HE 5684
mit einer bis zu 450 MHz getakteten ARM9-CPU kann bis zu 16
I/O-Module der Serie direkt ansteuern und unterstützt die Entwicklungsumgebung Codesys V3. Der
Feldbus-Controller mit integriertem
2-Port Ethernet-Switch überträgt
Daten mit 10 oder 100 MBit/s und
stellt einen internen 512 kB großen
Programmspeicher sowie 256 kB
Datenspeicher bereit. Als Übertra-
Bildquelle: Hesch
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Qualitätsorientierte Anwender
in der Elektronik- und Kommunikationsindustrie vertrauen seit
Jahren auf die hochwertigen
Produkte von CONEC.
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M8x1
5-polig
Megatron: Das Unternehmen hat
seine Produktpalette um den Fingerjoystick 841 erweitert. Er ist mit
Richtungsschaltern ausgestattet
und in vielen Ausführungen, auch
mit Tastern im Knauf, verfügbar. Zusätzlich zu den Typen mit Hall-Sensoren steht der Joystick als einfach
oder abgestuft schaltendes Eingabeteil zur Wahl. Das einheitliche
Design macht ihn geeignet dafür,
wenn z.B. in einem Panel schaltende und proportionale Joysticks eingesetzt werden sollen. Einsatzgebiete sind alle Schaltfunktionen in
der Maschinen- und Gerätesteuerung oder der Videoüberwachung.
Bildquelle: Megatron
Schaltender Joystick
gungsprotokolle dienen Modbus/
TCP und Ethernet/IP.
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Datenblatt
500iee1110
Touch the future
Halle 9, Stand 340
Steuerungsserie
Omron: Schnellere Fertigung, bessere Qualitätskontrolle und Rückverfolgbarkeit erfordern höhere Geschwindigkeiten und mehr Speicher. Mit der neuen Steuerungsserie CJ2M hat das Unternehmen
auf diese Anforderungen des Maschinenbaus reagiert. Die Ausführzeit von 40 ns ermöglicht kürzere
Taktzeiten der Maschine und führt
damit zu einer höheren Produktionsgenauigkeit. Zudem steht ein
Speicher mit einer Programmkapazität von bis zu 60 kSteps und 160
Bildquelle: Omron
Schneller, besser, höher
kWorten Datenspeicher zur Verfügung.
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Halle 7, Stand 680
Embedded Computer
GBM: Der Embedded PC ARK-3440
ist mit Intels Core-i-CPU-Generation ausgestattet. Dem Anwender
steht damit Rechenleistung für anspruchsvolle Applikationen zur Verfügung. Die verwendete CPU steht
auf Intels Embedded Road Map, sodass der Embedded PC auch nach
Jahren noch unverändert lieferbar
sein wird. Angetrieben wird er
durch eine Quadcore i7 CPU mit
viermal 2,53 MHz Taktrate. Heatpipe-Lösungen ermöglichen ein lüfterloses und damit wartungsfreies
Bildquelle: GBM
Für anspruchsvolle
Anwendungen
Design des Computers. Ein Watchdog-Timer für die Softwareüberwachung ist eingebaut.
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Datenblatt
Aus Lauer wird
Beijer Electronics:
Gemeinsam in eine
erfolgreiche Zukunft
Halle 7, Stand 581
HMI-System
Janz: Die Emview-Serie kombiniert
emPCs mit industrietauglichen Displays und Touchscreens zu HMISystemen mit vielfältigen Kombinationen aus Prozessoren und
Bildschirmen. So gibt es neben Coreduo und Core-2-Duo noch andere
Prozessorarchitekturen. Die Produkte unterstützen Windows 7 und
Windows Embedded Standard 7.
Kunden profitieren so von einem
komplett überarbeiteten Kernel,
höherer Systemleistung und neuem Dateisystem, das größere Speichermedien, größere Dateien und
Bildquelle: Janz
Windows 7 auf
Embedded Systemen
Verschlüsselung für Wechseldatenträger zulässt.
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Als Impulsgeber der Branche steht Elektronik-Systeme Lauer
seit über 30 Jahren für kundenorientierte HMI-Technologie.
Zukünftig werden wir unser Unternehmen mit der Marke
Beijer Electronics fortführen. Das Know-how, die Präsenz
und die Stärke des weltgrößten unabhängigen HMI-Herstellers
sorgen dafür, dass unsere Innovationskraft zukünftig weiter
ausgebaut wird. Vertrauen Sie auf unsere neue Leistungsstärke
und profitieren Sie von der starken Marke Beijer Electronics.
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Halle 7 • Stand 490
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HALLE 7, STAND 115
Moderne Automatisierung für Fütterungssysteme
Unsere kleine Farm
Optimale Stallbedingungen sind der Grundstein für gesunde, leistungsbereite Tiere.
Deswegen kommt bei einer vollautomatischen Fütterungsanalage eine SPS zum Einsatz, die dabei hilft die Fütterung der Tiere bis ins Detail zu überwachen.
I
n der heutigen computergesteuerten
Fütterungstechnik wird es immer
schwieriger Preis, Komfort und Flexibilität in Einklang zu bekommen. Funktionen wie Fresszeitsteuerung und bedarfsgerechte Fütterung richten sich immer mehr nach dem Fressverhalten der
Tiere und sind mit einem hohen Datenaufwand verbunden.
Die Firma Prüllage Systeme entwickelt
vollautomatische Fütterungssysteme für
den Bereich Schweinehaltung und -züch-
Damit Krankheiten
schnellstmöglich
entdeckt werden,
überwacht das
Fütterungssystem
das Fressverhalten der Schweine.
tung. Ein Wiegemischer erstellt bei jeder
Fütterung aus unterschiedlichen Komponenten verschiedene Mischungen für
jede Tiergruppe. Futterverbräuche werden dabei genau erfasst, sodass eine Kostenermittlung möglich ist. Störmeldungen
werden per SMS, E-Mail oder Wählgerät
an unterschiedliche Weiterleitungsstellen
gesendet. Weitere Verbrauchsdatenzähler,
wie Wasser-, Gas- und Wärmemengenzähler, lassen sich auf das System aufschalten und ebenfalls verrechnen. Außer-
dem ist es möglich, beliebig viele Betriebsstundenzähler zu implementieren. Diese
können automatisch Wartungsmeldungen erzeugen.
Einfach über Ethernet anbinden
Zur Steuerung der Fütterungssysteme
kommt die S7-CX315 SPS von IBHsoftec
zum Einsatz. Die Hauptmerkmale der
Steuerung sind der günstige Preis und die
Kommunikationsschnittstellen. Über den
kostenlosen IBH-Net-Treiber kann der
Anwender über Ethernet einfach auf die
Steuerung zugreifen. Außerdem ist durch
die ansteckbaren Ethercat-Klemmen der
Firma Beckhoff ein modularer Aufbau
möglich und Kundenwünsche lassen sich
so einfacher umsetzen. Durch die neuen
16-kanaligen HD-Klemmen ist der Platzbedarf gering.
Ein Vorteil ist vor allem, dass sich die
Steuerung sowohl mit Step7 von Siemens
als auch mit S7 für Windows von IBHsoftec programmieren lässt, wodurch die Firma Prüllage keine zusätzliche Software
kaufen musste und die Mitarbeiter keine
zeit- und kostenaufwendigen Schulungen
benötigten.
Bildquelle: alle Bilder IBHsoftec
Ein System für alle Steuerungsaufgaben
Ethercat verbindet die Steuerung mit der
Feldebene. Durch entsprechende Buskoppler lassen sich auch dezentrale Peripherien einfach einbinden. Um die Vielzahl
an Fütterungsarten zu einem Standard zusammenzufassen, startet der Fütterungscomputer verschiedene Programmteile
auf der SPS. So ist es möglich, mit nur einem Grundprogramm, das auf der SPS
einmalig eingespielt wird, momentan bis
zu sechs verschiedene Fütterungsarten zu
steuern. Alle diese Arten kommen aus
dem Bereich der Trockenfütterung, bei
dem Ketten oder Spiralen das Futtermehl
zu den Fressplätzen transportieren. In
nächster Zukunft sollen auch Flüssigfütterungsvorrichtungen und die Steuerung
80
IEE • 11-2010
[1] Im Schaltschrank befinden sich die Steuerung
und die Busklemmen zur Anbindung an die Feldebene.
[2] Ein Wiegemischer erstellt bei jeder Fütterung
aus unterschiedlichen Komponenten verschiedene Mischungen für jede Tiergruppe.
[2]
der Lüftungsanlagen zur Verfügung stehen, um alles mit einem System zu managen. Freie Schaltuhrenprogramme, beispielsweise zum Schalten von Nachtbeleuchtungen, sind bereits möglich.
Die Bedienung und das Einstellen des Fütterungsablaufs erfolgt über eine ClientServer-Applikation. Diese wurde mit Visual Basic erstellt, in welches die DLL des
IBH Net-Treibers eingebunden wurde.
➜
[1]
stundenzähler implementieren. Hierdurch erhält der Anwender einen vollen
Überblick über sämtliche Verbräuche und
kann weiterhin Rückschlüsse auf Fressverhalten und eventuelle Krankheiten der
Tiere ziehen.
Die komplette I/O-Ebene wird in einer
Datenbank des Servers abgebildet, wodurch auch entfernte Bedienplätze Zugriff auf die I/Os haben, ohne sich direkt
mit der SPS zu verbinden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Bereitstellung von fertigen Reports zur Verbrauchs- und Kostenanalyse. Neben der
Auswertung der Futterverbräuche, lassen
sich beliebig viele Impuls- und Betriebs-
Autor
Jan Prüllage
ist Leiter der Entwicklung der Prüllage Systeme
GmbH in Holdorf.
infoDIRECT
783iee1110
www.iee-online.de
Link zur SPS
Link zum Fütterungssystem-Hersteller
Induktiv - Magnetostriktiv - Entwicklung - Sonderkonstruktionen
Halle 9, Stand 341
Prozessormodul
Bildquelle: TQ
Unterstützt alle Protokolle
TQ: Nahezu alle für Anwendungen
wie DSL und Wireless, IP-basierende PABX, Router und multifunktionale Firewalls benötigten Schnittstellen und Protokolle unterstützt
das Prozessormodul TQM8360. Auf
einem kundenspezifischen Basis-
board lassen sich so beliebige Applikationen allein durch Ergänzen
der benötigten Schnittstellenbausteine realisieren. Zur Ausstattung
gehören eine 32-Bit-CPU, zwei
Kommunikations-Coprozessoren
und eine Krypto-Einheit. Das Board
übernimmt das Power- und ResetManagement aller Komponenten
kommt deshalb mit nur einer Betriebsspannung von 3,3 V aus.
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615iee1110
Sensoren durchgeknallt ?
Menschliche Neigungen sind unberechenbar. Wenn Sie Ihre Richtung
präzise definieren müssen, sollten
Sie sich auf einen Partner verlassen
können, der Sie vor bösen Überraschungen bewahrt.
Wir haben die Sensoren die Sie vor
Aussetzern schützt.
Vertrieb durch:
Neigungs- und
Beschleunigungssensor
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Halle 7, Stand 150
Steuerungssystem
Schaltschrankrechner
Keba: Kemotion ist ein frei programmierbares Steuerungssystem, das für jeden beliebigen Robotertyp verwendet werden kann. Es
umfasst ein universell anwendbares, dynamisches Robotermodell, das die Grundlage für vier
Hauptfunktionen darstellt: Momentenlimitierung,
Momentenvorsteuerung, Elastizitätskompensation und Kollisionserkennung. Diese
Funktionen führen zu einer Steige-
Hohe Rechenleistung – geringer
Energieverbrauch
rung der Leistung und Präzision
von Roboterlösungen. Zusätzlich
ermöglicht das System die Handhabung von sich bewegenden
Werkstücken und verfügt über ein
anwenderfreundliches Teach-inSystem.
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631iee1110
DSM: Eine hohe Rechenleistung bei
geringem Energieverbrauch bietet
der Schaltschrankrechner Galaxy
G1-A. Der Box-IPC basiert auf dem
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Link zum Produkt
Halle 1, Stand 122
Bildquelle: BCE
Elobau: Der Eloflex lässt sich an
Sicherheitssensorik anpassen. Das
betrifft die Parameterwahl für Eingangssensoren, Ausgänge und Logik. Dadurch ist es möglich, für jeden der vier Eingänge die Art des
Sensors frei zu wählen. Es gibt entweder Zwei-Schließer-Sensoren
und Not-Aus oder das SchließerÖffner-Prinzip. Bei letzterem bleibt
die Betätigungsreihenfolge der beiden Kontakte unberücksichtigt.
Zusätzlich lässt sich für zwei Sensoreingänge der Betrieb als Zweihandsteuerung wählen. Auch das
Auswerten von 24-V-PNP-Ausgängen ist möglich. Die Sicherheits-
den gesamten Drehzahlbereich
konstantes Drehmoment und niedrige Systemkosten eine große Rolle. Diese Attribute können mit der
sensorlosen feldorientierten Regelung ECS-FOC3430 erfüllt werden.
Für einen sensorlosen Antrieb eines
100-W-EC-Motors in der Textiltechnik wird beispielsweise bei der
Elektronik ein Wirkungsgrad von 95
bis 97 % erreicht.
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Industrie-PC
triebseinstellung individuell wählen
und drei verschiedene Alarmstufen
extern ansteuern. Die starke Lichtausstrahlung der HochleistungsLEDs nimmt auch mit fortschreitender Betriebsdauer nur geringfügig ab. Die LED-Leuchten stehen in
Ausführungen für den industriellen
Einsatz, die Schifffahrt sowie für
den Ex-Bereich zur Verfügung.
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255iee1110
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Link zum Produktportfolio
auswerteeinheit hat vier Ausgänge,
denen sich ein oder mehrere der
vier Eingangssensoren über ein frei
wählbares Logikgatter zuordnen
lassen. Für jeden Sicherheitsausgang lässt sich eine Verzögerungszeit von 0 bis 99,9 s in 100-msSchritten einstellen. Zusätzlich gibt
es einen Ausgang für Fehlermeldungen. Für die Überwachung externer Schütze sind separate Eingänge vorhanden.
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251iee1110
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Jetzt mit Core-i7-Prozessoren
Bildquelle: BEG
Bildquelle: European Safety Systems
Halle 8, Stand 312
Hochleistungs-LEDs
ermöglichen vielfältigen Einsatz
IEE • 11-2010
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Datenblatt
Flexible Auswertung
LED-Warnleuchten
82
623iee1110
Sicherheitssensor
Sensorlose,
feldorientierte Regelung
European Safety Systems: Die LEDWarnleuchten sind vielfältig einsetzbar, da jedes Gerät über neun
Betriebsmodi inklusive Statuslicht,
vier Drehleuchtfunktionen und vier
Blinkleuchtfunktionen verfügt. Der
Betreiber kann die geeignete Be-
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Halle 4A, Stand 321
Servoregler
BCE: Bei Motoren in kleinen industriellen Antrieben wie sie für Spindelantriebe in der Textilindustrie
sowie in Consumer-Anwendungen
eingesetzt werden, steht die Energieeffizienz an oberster Stelle. Zudem spielen die Laufruhe, ein über
Performance-optimierten, stromsparenden Intel-Atom-Dual-CoreProzessor D510, der mit einer Frequenz von 1,66 GHz getaktet wird
und 1 MB L2 Cache (je 512 kB) integriert. Der Systemspeicher ist bis
zu 4 GB groß.
Bildquelle: DSM
Steuerungslösung
für Industrieroboter
BEG: An hohe Ansprüche angepasst
sind die 19“-Industrie-PCs der
Baureihe Rackline mit Core-i7-Prozessoren. Alle drei Familienmitglieder Tinyrack, Slimrack und Combirack laufen mit Windows-7-Betriebssystem, verfügen auf Wunsch
über Wlan und Bluetooth und sind
mit höchstens 38 dB leise. Die stabilen Geräte laufen im 24/7-Dauerbetrieb zuverlässig bei Umgebungstemperaturen von 5 bis
50 °C. Eigenschaften wie die frontseitige Belüftung, bei der sich die
Filtermatte von vorne auswechseln
lässt, sowie die geringe Einbautiefe
von 435 mm sind Standard.
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Halle 9, Stand 458
Not-Aus-Schalter
Selbstüberwachende Kontaktblöcke
Bildquelle: Schlegel
Schlegel: Die patentierten Sicherheitskontaktelemente für Not-AusGeräte sorgen dafür, dass der 'NotAus' korrekt angeschlossen und im
Notfall einsatzbereit ist. Selbst
wenn die Trennung des Not-AusKontaktgebers vom Betätiger unbemerkt vonstatten geht, stellt der
selbstüberwachende Kontaktgeber
die automatische Auslösung des
Not-Aus-Signals sicher. Die Kontaktelemente sind zwangsöffnend,
ein- oder zweikanalig erhältlich
und mit Betätiger überlistsicher
nach EN60947-5-5 und EN418.
Ströme und Spannungen von 1 mA
bei 20 mV bis 16/10 A bei 250/400 V
lassen sich zuverlässig schalten.
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POS-System
Kontrastreich
Dlog: Kontrastreiche Displays machen Maschinenzustände und Prozesse auch an Arbeitsplätzen mit
ungünstigen oder schnell wechselnden Lichtverhältnissen gut
sichtbar. Das stationäre POS-Systeme UTC 520 basiert auf der IntelAtom-Technologie und ist dem
21,5“-LED-Touchscreen eine Ergänzung im Bereich der Stationärsysteme für Anwendungen im interaktiven Visualisierungsbereich,
die keine extremen Anforderungen
an Temperatur oder Nässe stellen.
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Unterbrecherjagd!
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Anlagensoftware
Kochbuch
für Sistema
IFA: Bevor der Maschinenkonstrukteur mit der Berechnung der Performance Level beginnen kann, muss
er aus seinem Schaltbild ein sicherheitsbezogenes Blockdiagramm
erstellen, das die Ausführung der
Sicherheitsfunktion in Funktionskanälen und testenden Bauteilen
darstellt. Das Sistema-Kochbuch 1
behandelt diesen ungewohnten
und schwierigen Schritt der Abstraktion sowie den Folgeschritt, das
Übertragen der Blöcke in Sistema
und das Eintragen ihrer Kennwerte.
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SPS/IPC/DRIVES, Nürnberg
23. - 25. November 2010
Halle 4, Stand 361
Gehen Sie frühzeitig auf die Jagd nach Isolationsfehlern.
In ungeerdeten Stromversorgungssystemen (IT-Systeme) führt der erste auftretende
Isolationsfehler nicht zu Betriebsunterbrechungen. Eine Isolationsüberwachung, die
den ohmschen Widerstand ständig misst, meldet den Isolationsfehler und ermöglicht
so eine optimale vorbeugende Instandhaltung. Mensch und Maschine sind bestmöglich
geschützt – insbesondere in Bereichen wo eine hohe Ausfallsicherheit gefordert ist.
IT-System – die bessere Art der Stromversorgung.
Mehr unter www.bender-de.com/IT-System
BENDER Group
Mit Sicherheit Spannung
TECHNIK Feldebene
[1] Die kleine USB-Thermografiekamera ermöglicht eine 100-Hz-Echtzeitanalyse.
[2] Das miniaturisierte IR-Thermometer
misst mit einem linearem Ausgang über den
gesamten Temperaturbereich von -40 bis
900 °C.
[1]
[2]
Berührungslose Temperaturmessung beim Funktionstest von bestückten Leiterplatten
Nicht anfassen
Immer mehr Hersteller von elektronischen Bauelementen und Leiterplatten setzen auf
die berührungslose Temperaturmessung. Durch den Einsatz von Infrarot-Thermometern und -Kameras lässt sich das thermische Verhalten in kurzer Zeit erfassen und
beherrschen – ohne dass das Messobjekt dabei beeinflusst wird.
B
ei feinen thermischen Untersuchungen an elektronischen
Bauelementen kommen IR-Thermografiekameras zum Einsatz. Mit den
Kameras wird zum Beispiel im F&EBereich eine detaillierte Echtzeit-Analyse
des thermischen Verhaltens von bestückten Leiterplatten durchgeführt. Die standardisierte USB-2.0-Schnittstelle erlaubt
dabei Videoaufzeichnungen von 100 Hz.
Das erweist sich als vorteilhaft, wenn
thermische Vorgänge, die nur kurzzeitig
auftauchen, später in Zeitlupe analysiert
werden sollen. Einzelbilder lassen sich aus
einer solchen Videosequenz nachträglich
mit voller geometrischer und thermischer
Auflösung gewinnen.
Die Auswertung erfolgt über Software,
die zur Messwerterfassung flexible, beliebig viele Fadenkreuz- und Feldmarkierungen bereitstellt. Es lassen sich außerdem neben den Maximum-, Minimumund Mittelwert-Temperaturen auch Alarme definieren und ausgeben. Neben der
Aufnahmefunktion bietet die Software
auch die Möglichkeit zur Dokumentation
Schnappschüsse aufzunehmen und zu
speichern. Die Adaptierbarkeit der Kamera-Software an industrielle Steuerungen
gehört zum Standard.
84
IEE • 11-2010
In der Wärmebildkamera Optris PI sind
160 mal 120 beziehungsweise 19 200 miniaturisierte Einzelinfrarotdetektoren als
Matrix auf einem Chip (engl. Focal Plane
Array, FPA) zusammengefasst. Dieser ungekühlte Mikrobolometer-FPA-Detektor
ist das bildgebende Bauelement. Bolometer sind eine Untergruppe der thermischen Detektoren. Kennzeichnend für
diese Detektoren ist die Temperaturabhängigkeit ihres elektrischen Widerstandes. Bei Absorption von Wärmestrahlung durch das empfindliche Element ruft
seine Widerstandsänderung eine Änderung der über dem Bolometerwiderstand
abfallenden Signalspannung hervor.
Schnelle 14-bit-A/D-Wandler digitalisieren das zuvor verstärkte und serialisierte
Videosignal. Eine digitale Signalverarbeitung berechnet für jeden einzelnen Pixel
einen Temperaturwert und erzeugt in
Echtzeit die bekannten Falschfarbenbilder.
Die Kombination aus MikrobolometerFPA-Detektor und Hochleistungsoptiken
lässt ein Anpassen an unterschiedliche
Messabstände und Objektgrößen zu. Bereits das thermische Verhalten kleiner Objekte ab einer Größe von 0,07 mm Größe
ist darstellbar; zum Beispiel von SMD-
Bauelementen im Funktionstest. Ab einer
Größe von 0,7 mm sind die Elemente in
ihrer Temperatur exakt messbar. Die thermische Empfindlichkeit der Kamera von
0,08 K ermöglicht dabei die Darstellung
feiner Temperaturdetails.
Es muss nicht immer eine Kamera sein
Unter Umständen ist der Einsatz von IRWärmebildkameras an mehreren Stationen wegen der hohen Produktionsstückzahlen und der Zahl der Prüf- und Testplätze zu teuer oder der Aufwand für die
Umsetzung zu hoch. Dann bietet sich zur
Serienüberwachung von kritischen Bauelementen in Produktionsanlagen die
Temperaturüberwachung mit IR-Thermometern an. Der miniaturisierte Infrarottemperatursensor Optris CT erfasst
kritische Bauelemente, die bei einer Serienfertigung immer wieder reproduzierbar
platziert werden, und führt die Temperaturmessung der Prüfplatzroutine zur Entscheidungsfindung zu.
Miniaturisierte IR-Thermometer
kontrollieren permanent
Die Infrarotsensoren zählen zu den weltweit kleinsten messenden IR-Temperatursensoren mit linearem Ausgang über ➜
Bildquelle: alle Bilder Optris
TECHNIK Feldebene
Das IR-Thermometer beim berührungslosen Messen von bestückten Leiterplatten.
IEE • 11-2010
85
netLINK
PROXY
TECHNIK Feldebene
Technik im Detail
Wie funktionieren Infrarot-Temperatursensoren?
Als ‘PROFIBUS-Stecker’ integriert der netLINK einen
PROFIBUS Slave direkt ins
PROFINET Netzwerk. Die
PROFIBUS GSDML-Datei
wird automatisch aus der GSDDatei des Slaves generiert.
n Integriert einen DP-Slave ins
PROFINET-Netzwerk
n Für direkte Montage auf die
DP- Slave PROFIBUSSchnittstelle
n Kompatibel zu jedem
PROFIBUS Slave
n Arbeitet gemäß PROXYRichtlinie der PI-Nutzerorganisation
n Autokonfiguration
Halle 6,
Stand 6-120
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Hat ein Körper eine Temperatur über dem absoluten Nullpunkt von 0 K (-273,15 °C) sendet er
eine zu seiner Eigentemperatur proportionale
elektromagnetische Eigenstrahlung aus. Ein Teil
der ausgesandten Strahlung ist Infrarotstrahlung, die zur Temperaturmessung verwendet
werden kann. Von einem Körper abgegebene Infrarotstrahlung durchdringt die Atmosphäre und
kann mittels einer Linse oder Eingangsoptik auf
ein Detektorelement fokussiert werden, genau-
so, wie eine Lupe sichtbares Licht in ihrem
Brennpunkt bündeln kann. Das Detektorelement
erzeugt durch die einfallende Strahlung ein zu ihr
proportionales elektrisches Signal. Die Umsetzung des Signals in eine zur Objekttemperatur
erfolgt durch Signalverstärkung und digitale
Weiterverarbeitung. Der Messwert kann so auf
einem Display angezeigt oder als Signal ausgegeben werden.
den gesamten Temperaturbereich von -40
bis 900 °C. Der kleine Sensor besteht aus
einem Miniatur-IR-Messkopf (14 mal
28 mm) und einer separaten Elektronikbox. Die geringe Größe des IR-Sensorkopfes ermöglicht den Einbau auch bei
beengten Platzverhältnissen und ist somit
für Anwendungen geeignet, bei denen bisher aus Platzgründen auf den Einsatz berührungslos messender Temperatursensoren verzichtet werden musste.
Der Sensorkopf mit Edelstahlgehäuse in
IP65 ist robust und für den Einsatz bei
Umgebungstemperaturen bis 180 °C ohne die sonst übliche Kühlung vorgesehen.
Eine fein auflösende Optik mit einem Distanz-zu-Messfleck-Verhältnis von 22:1
gestaltet die Wahl des Einbauortes in der
Maschine variabel. Neu ist die Möglichkeit mittels einer kleinen Vorsatzoptik
auch Messflecken zu erfassen, die bis zu
0,6 mm klein sind.
Die Auswerteelektronik in IP65 ermöglicht viele Signalverarbeitungsverfahren.
Das gemessene Temperatursignal von der
Leiterplatte wird dem Anwender mittels
linearem 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA, 0 bis
10 V oder Thermoelement-Ausgang zur
Verfügung gestellt. Ein eingebautes Bedienpanel mit LCD-Anzeige ermöglicht
sowohl die Wahl der Signalverarbeitungsverfahren als auch die Parametereinstel-
lungen am Einbauort. Die Programmierung kann zudem über die eingebaute
USB- oder RS232-Schnittstelle mithilfe
eines PCs erfolgen. Um den Sensor in bestehende Anlagen einzubinden, stehen
adressierbare RS485-Schnittstellen oder
CAN-Bus, Profibus DP, Ethernet und
Alarm-Relais zur Verfügung.
Die genannten Anwendungen zeigen die
Vorteile der berührungslosen Temperaturmessung. Denn sie ermöglicht die Messung an bewegten, schwer zugänglichen
oder heißen Objekten. Außerdem bewegt
sich die Messzeit bei der berührungslosen
Temperaturmessung im MillisekundenBereich. Dabei beeinflusst die Messung
das Messobjekt nicht. Zusätzlich verfügen die Messgeräte selbst über hohe
Standzeiten und die Sensoren verschleißen nicht.
➜
PROFINET/PROFIBUS
Umsetzer
Schematische Darstellung der Funktionsweise eines IR-Gerätes
Autor
Steffen Moeck
ist Leiter Marketing & Kommunikation bei der Optris
GmbH in Berlin.
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Datenblatt zur IR-Kamera
Datenblatt zum IR-Thermometer
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TECHNIK Feldebene
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Schurter: Die Gerätestecker-Kombielemente der Serie DC11, DC12,
DC21, DC22, DD11, DD12, DD21,
DD22, KM und KMF sind kompakt
und robust gebaut. Dabei sind sie
mit Netzschalter oder wahlweise
Sicherungshalter ausgestattet. Optional gibt es EMV-Netzfilter. Das
Design ermöglicht Einbauten in Gehäusen mit 1 HE. Die Steckergehäuse lassen sich mit Schraubflansch, als Schnappversion auf
Platten oder für direkte Leiterplattenmontage verbauen. Die Serien
sind nach Enec und Curus zugelassen und entsprechen den IEC-/ENNormen 60950 und 60601-1.
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bis 18 bit (262.144 Schritte) je Umdrehung
- Maximal 36 bit (singleturn + multiturn)
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den neuen und energiearmen Sensor CP-2U(T)N von Midori an, die
geeignete Lösung für batteriebetriebene Geräte. Durch den Einsatz magnetoresistiver Technologie
wird ein niedriger Stromverbrauch
von typisch 0,6 mA bei 9 V erreicht,
dies ist um Faktor 20 niedriger als
bei ähnlichen Hall-Element-basierten Sensoren. Der Sensor wiegt
10 g und bietet ein niedriges Drehmoment von 0,05 mNm. Dadurch
ist er geeignet für portable Messgeräte, Medizintechnik und Mikrorobotik. Der Sensor kann von -40
bis zu 100 °C betrieben werden.
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TECHNIK Feldebene
HALLE 7, STAND 381
Bildquelle: alle Bilder National Instruments
Mit den verschiedenen Messdatenerfassungsmodulen können Anwender auf Basis
von PXI Express
flexiblere und genauere Messanwendungen
realisieren.
Flexible Datenerfassung mit hoher Messgenauigkeit, Kanalanzahl und Datendurchsatz
Immer genau
Bei herkömmlichen Sensormesssystemen ist die Funktionalität meist vordefiniert. Daher ist es nur begrenzt möglich, die Kanalanzahl zu erhöhen oder neue Computertechnologien zu integrieren. Neue Datenerfassungsmodule verringern mit einer anpassbaren und vereinfachten Architektur den Aufwand, ermöglichen eine höhere Messgenauigkeit, flexible Synchronisierung und einen höheren Datendurchsatz.
F
ür viele Sensoren ist eine Konditionierung der Signale nötig, bevor
sich die Ausgänge präzise digitalisieren lassen. Bisher wurde die Signalkonditionierung meist über separate Vorschaltungen implementiert, die mit
Kabeln an ein Datenerfassungssystem angeschlossen wurden, das die konditionierten analogen in digitale Signale umwandelt. Aufgrund neuer Technologien und
der Miniaturisierung von Bauteilen können Unternehmen inzwischen Signalkonditionierung und Analog-Digital-Wandler
in ein Gerät integrieren. Da fehleranfäl-
88
IEE • 11-2010
lige Kabel und Anschlüsse so vermieden
werden, steigt die Genauigkeit der Messungen. Die integrierte Signalkonditionierung reduziert auch die Anzahl der Komponenten im Messsystem, was nicht nur
Installation, Wartung und Kalibrierung
vereinfacht, sondern außerdem dazu
führt, dass ein Messsystem mit hoher Kanalanzahl weniger Platz benötigt und weniger kostet.
Die neuen SC-Express-Module von National Instruments nutzen eine integrierte
Architektur für die Signalkonditionierung und ermöglichen genaue Sensormes-
sungen mit der PXI-Plattform. Für diese
sind über 1 500 Module von mehr als 70
Herstellern verfügbar, sodass sich mit dieser Plattform Messsysteme erstellen lassen, die flexibel genug sind, um die vielfältigen Anforderungen aller denkbaren
Messanwendungen abzudecken. Gleichzeitig sind keine proprietären Komponenten oder Datenbusse notwendig.
Die Kaltstelle kaltstellen
Die Messmodule sollen für eine hohe
Messgenauigkeit von gängigen Sensoren
wie Thermoelementen sorgen. Der ent-
TECHNIK Feldebene
[1]
[1] Ein Task für mehrere Geräte liest synchronisierte Dehnungs- und Beschleunigungsdaten von
einem Brückeneingangsmodul sowie von einem
Eingangsmodul zur Beschleunigungsmessung.
[2] Die physikalischen Größen, die von einem
brückenbasierten Wheatstone-Sensor gemessen
werden, werden durch das Verhältnis von VCH zu
VEX dargestellt.
[2]
scheidende Faktor für die Messgenauigkeit von Thermoelementen sind Kaltstellenkompensationsfehler. Wie viele andere Thermoelementmessgeräte kompensiert das Thermoelementmodul NI
PXIe-4353 den Temperaturfehler an der
Kaltstelle, indem es einen Thermistor in
unmittelbarer Nähe misst.
Der Kaltstellenkompensationsfehler setzt
sich vornehmlich aus Thermistor- und
isothermischen Fehlern zusammen. Der
isothermischen
Anschlussblock
NI
TB-4353 nutzt, um den Thermistorfehler
zu verringern, präzise Thermistoren, die
einschließlich der Abweichungen des
Messgeräts bei Zimmertemperatur nur
Abweichungen von 0,15 verursachen. Als
isothermischer Fehler wird der Temperaturunterschied zwischen dem Thermistor
und der eigentlichen Temperatur an der
Kaltstelle bezeichnet. Ein spezielles Design verteilt beim Anschlussblock die
Wärme gleichmäßig zwischen den Kaltstellen und den Thermistoren. Der Anschlussblock umfasst zudem acht über ihn
verteilte Thermistoren, um die Genauigkeit der Kaltstellenkompensationsmessungen zu erhöhen.
Unabhängig von Präzision
und Stabilität der Erregerspannung
Verschiedene Hardwarefunktionen sind
nötig, um genaue Messungen von Dehnung, Last, Druck oder Drehmoment mit
Wheatstone-Brücken durchzuführen. Um
das Spannungsverhältnis eines brückenbasierten Sensors präzise zu messen, muss
sowohl die Brückenausgangsspannung
(VCH) als auch die Erregerspannung
(VEX) bekannt sein. Letztere kann eine
Messung oder der Einsatz einer Präzisionsspannungsquelle bestimmen. Ein umsichtiger Entwurf der Erregerspannungsquelle sorgt dafür, dass der durch die
Erregerspannung verursachte Fehler minimiert wird.
Die Brückeneingangsmodule NI PXIe433x verfügen über ein analoges Design,
mit dem die Messergebnisse unabhängig
von der Genauigkeit der Erregerspannung sind. Die Erregerspannung wird
durchgängig von Präzisionsschaltungen
des Moduls ermittelt und treibt den Referenzeingang des Analog-Digital-Wandlers an. Mit dieser Implementierung sendet das Modul Daten als Quotient der
Brückenausgangs- und der Erreger➜
TECHNIK Feldebene
[3] Der Gesamtdurchsatz der Module erhöht sich mit steigender
Kanalanzahl.
Modul
Masstyp
Anzahl der Kanäle Abtastrate
Genauigkeit
NI-PXle-4300
Spannung
8
250 kS/s pro Kanal
2,460 mV
NI-PXle-4330
Dehnungsmessstreifen oder
Sensoren mit Brückenschaltung
8
25 kS/s pro Kanal
0,02 % des gemessenen
Wertes
NI-PXle-4331
Dehnungsmessstreifen oder
Sensoren mit Brückenschaltung
8
102,4 kS/s pro Kanal
0,02 % des gemessenen
Wertes
NI-PXle-4353
Thermoelement
32
90 S/s pro Kanal
0,3 쎶C
spannung zurück. Diese Methode dient
dazu, durchgängig und automatisch Fehler in der Messgenauigkeit der Erregung
auszugleichen, wodurch die Messung unabhängig von Präzision und Stabilität der
Erregerspannung wird.
Die Brückeneingangsmodule NI PXIe433x und das Thermoelementmodul
PXIe-4353 nutzen 24-bit-Delta-SigmaA/D-Wandler für präzise Dehnungs-,
Temperatur- und brückenbasierte Messungen. Ein wesentlicher Aspekt von Delta-Sigma-A/D-Wandlern ist der Einsatz
von Überabtastung (Oversampling) mit
Dezimierungsfilterung sowie von Quantisierungs-Rauschformung. Ein Delta-Sigma-A/D-Wandler fungiert als Tiefpassfilter für das Signal und als Hochpassfilter
für das Quantisierungsrauschen, sodass
das Rauschen höherer Frequenzen unterdrückt wird. Dieses Phänomen wird als
Rauschformung bezeichnet und kann
mithilfe digitaler Dezimierung genutzt
werden, wobei höhere Frequenzen des
Modulators gefiltert und das Quantisierungsrauschen entfernt werden. Die
Rauschleistung lässt sich in dem jeweils
gemessenen Frequenzband reduzieren,
sodass ein größerer Signal-RauschAbstand oder ein größerer Dynamik-
Flexible und leistungsstarke
Synchronisierung
Um Daten effizient zu nutzen und zu analysieren, muss ihre zeitliche Korrelation
bekannt sein. Die Korrelierung und Synchronisierung von Daten wird erheblich
schwieriger, wenn unterschiedliche Sensortypen die Kanäle auf mehreren Geräten erfassen oder wenn die Sensoren
räumlich weit verteilt sind. Die Anforderungen an die Synchronisierung gehören
zu den wichtigsten Kriterien, die bei der
Auswahl eines Messsystems zum Tragen
kommen.
Der Gesamtdurchsatz
der Module erhöht
sich mit steigender
Kanalanzahl.
[4]
90
bereich entsteht. Die Delta-Sigma-Modulation bietet unter anderem besseres Antialiasing und eine höhere Auflösung.
Ein Anwendungsbeispiel, das von den
neuen Technologien profitieren kann,
sind skalierbare hochpräzise Messungen
in Klimakammern. Die Messgeräte in solchen Kammern müssen Messungen von
mehreren hundert Thermoelementen mit
hoher Genauigkeit erfassen, sodass die
sich die Temperaturverteilung in der
Kammer präzise messen und regeln lässt.
Das Modul des Typs NI PXIe-4353 kann
in einem PXI-Chassis bis zu 544 Thermoelement-Kanäle erfassen.
IEE • 11-2010
Die PXI-Plattform bietet seit über zehn
Jahren eine sehr gute Synchronisierung
für Messsysteme. PXI Express ist die Weiterentwicklung der PXI-Plattform und
wurde für eine verbesserte Synchronisierung von Datenerfassungshardware für
I/O-Messgeräte konzipiert, während
gleichzeitig die Abwärtskompatibilität
bestehen bleiben sollte. Aufgrund des differenziellen 100-MHz-Takts in der PXIExpress-Backplane können mehrere Geräte ihre Taktgeber mit derselben Referenz synchronisieren. Die Triggerkanäle
der Backplane sorgen für eine koordinierte Triggerung aller am Chassis angeschlossenen
Kanäle
auf
dieselbe
100-MHz-Taktflanke. Genau wie bei bisherigen PXI-Chassis kann ein Timingund Synchronisationsmodul den Backplane-Takt durch eine genauere Zeitbasis
in einem einzelnen PXI-Express-Chassis
ersetzen. Alternativ kann das Modul dazu
verwendet werden, Messgeräte in mehreren PXI-Express-Chassis zu synchronisieren. Müssen für eine Anwendung mehrere
Chassis über größere Entfernungen hinweg synchronisiert werden, können das
GPS- oder IRIG-B-Module durch ein gemeinsames Taktsignal erreichen.
SC-Express-Module bedienen sich des
PXI-Express-Busses, um für eine enge
Synchronisierung zwischen Geräten in einem oder in mehreren Chassis zu sorgen.
So weisen beispielsweise die Brückeneingangsmodule NI PXIe-433x einen Laufzeitunterschied von weniger als 100 ns
zwischen den Kanälen auf einem einzigen
Modul oder zwischen verschiedenen Modulen in einem einzigen Chassis auf. Darüber hinaus hat National Instruments
die Treibersoftware NI-DAQmx verbessert: Mit einem neuen Ansatz lassen sich
mehrere Module innerhalb eines Chassis
für die Synchronisierung konfigurieren.
Ein einziger Task lässt sich für mehrere
Geräte mit NI-DAQmx innerhalb der grafischen Programmierumgebung NI Labview oder einer gängigen textbasierten
Sprache wie .NET einsetzten, um Daten
TECHNIK Feldebene
Hoher Datendurchsatz
Messsysteme mit hoher Kanalanzahl
müssen große Datenmengen per Strea-
SPS / IP
C / Driv
ming an den Host-Controller übertragen,
sodass die Daten in Echtzeit analysiert
oder für die spätere Analyse auf der Festplatte abgelegt werden können. In der
Vergangenheit bestimmte die Bandbreite
des Kommunikationsbusses die Obergrenze der Kanalanzahl beziehungsweise
die maximale Erfassungsgeschwindigkeit
in einem System. Der einzige Weg, diese
Einschränkung zu umgehen, war ein größerer integrierter Speicher des Datenerfassungsgeräts, mit dem für eine endliche Dauer schnellere Erfassungen möglich wurden. Neben den höheren Kosten
machte diese Methode die Erfassungssoftware nicht nur komplexer, die Anwender konnten die Daten überdies weder in Echtzeit verarbeiten noch visualisieren.
Die Messmodule basieren auf dem
x1-PXI-Express-Bus, der jedem Gerät eine Bandbreite von 250 MB/s für das Daten-Streaming zurück an den Controller
bereitstellt. Durch diese zusätzliche Bandbreite verfügen die Module über Optionen für die simultane Abtastung mit derselben Kanalanzahl und Anbindung wie
gemultiplexte Geräte. Im Gegensatz zu
gemultiplexten Geräten, bei denen sich
die Abtastrate mit steigender Kanalanzahl reduziert, behalten die Module mit
simultaner Abtastung dieselbe Abtastrate
bei, auch wenn sich die Kanalanzahl erhöht. Die Module können also auf eine
hohe Kanalanzahl bei hohen Abtastraten
skaliert werden, ohne dass die Bandbreite
des Kommunikationsbusses überschritten wird.
Ist der Kommunikationsbus kein begrenzender Faktor für die Messgeschwindigkeit oder die Kanalanzahl, können höchstens noch die Verarbeitungsgeschwindigkeit oder das Daten-Streaming zur
Festplatte die Systemleistung beeinträchtigen. Mit dem NI-DAQmx-Treiber lassen sich Daten direkt in das TDMS-Dateiformat (Technical Data Management
Streaming) übertragen, das einen Protokollierungsdurchsatz bis zu 400 MB/s
erlaubt und auch mit Datenmengen in der
Größenordnung von Terabytes zügig umgehen kann.
➜
von mehreren Geräten in einem System zu
konfigurieren und zu lesen. Mit diesem
Programmieransatz routet der Treiber automatisch alle Timing- und Triggerkanäle. Das vereinfacht den erforderlichen
Code ohne Kompromisse bei der Leistung.
Für strukturelle Prüfanwendungen sind
oftmals synchronisierte Messungen von
Dehnungsmessstreifen oder Beschleunigungssensoren nötig, um die gemessene
Belastbarkeit der Profile mit entsprechenden Finite-Element-Analysen genau vergleichen zu können. Präzise Belastbarkeitsmessungen können ohne Weiteres
mit einem einzigen Task für mehrere Geräte in der Treibersoftware durchgeführt
werden. Damit lassen sich synchronisierte
Dehnungs- und Schwingungsmessungen
auslesen, die das Brückensensor-Eingangsmodul NI PXIe-4330 und das Eingangsmodul zur Beschleunigungsmessung NI PXIe-4496 erfasst haben.
Anders als herkömmliche Messgeräte besitzen SC-Express-Module die Flexibilität, sich der steigenden Komplexität von
Designstrukturtests anzupassen, zum Beispiel bei Flugzeugtragflächen, die aus immer robusteren und leichteren Materialien gefertigt werden.
Autorin
Elizabeth Smith
ist Data Acquisition Systems Product Marketing Manager bei National Instruments in Austin (USA).
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www.iee-online.de
Link zum Thermoelementmodul
Link zum isothermischen Anschlussblock
Link zum Brückeneingangsmodul
Link zur Übersichtsseite
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IEE • 11-2010
91
TECHNIK Feldebene
Halle 8, Stand 120
Halle 7A, Stand 202
Halbleiterrelais
Sensoren
Geräusch- und
verschleißfrei schalten
Eltrotec: Um Kanten, Breiten oder
Distanzen von bis zu 8 m zu vermessen, stehen die Sensorserien
LBS-MA-34, LZS, LBM oder CLS-K
mit verschiedenen Messblenden
oder Spaltbreiten mit Lichtleitern
zur Verfügung. Aufgrund des Bau-
kastenprinzips lässt sich die mechanische Konstruktion an die Sender- und Empfänger-Komponenten
anpassen. Die Darstellung der
Messwerte kann online erfolgen.
Über dazugehörende Software lassen sich die Messwerte für Spalt,
Kante und Überwachungsparameter überwachen und über Analogoder Digitalwerte an Maschinensteuerungen ausgeben.
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Bildquelle: Finder
Bildquelle: Eltrotec
Zur Bahnkantenund Spaltsteuerung
Finder: Die modularen elektronischen Halbleiterrelais der Serie
77 schalten geräuschlos und verschleißfrei. Die Relais mit einem
5-A-240-V-AC-Ausgang sind wahlweise als Nullspannungsschalter
ohne störende Impulse oder als
Momentanwertschalter für höhere
Lasten bzw. Schalthäufigkeiten erhältlich. Die Ausführungen mit integriertem Nullspannungsschalter
eignen sich zum Schalten einer
größeren Anzahl von Lampen. Die
Versionen mit Momentanwertschalter sind zum verschleißfreien
Schalten bei hoher Schalthäufigkeit, wie sie bei Ventilen oder
Schaltgeräten auftreten, zweckvoll.
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Doppelgeber
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TÜV-zertifizierter Drehgeber
TR-Electronic: Im September konnte die Zertifizierung für zwei Drehgeber mit Profisafe über Profibus
erfolgreich abgeschlossen werden.
Die Doppelgeber CD_75M sind mit
durchgehender Hohlwelle und Vollwelle erhältlich und für Anwendungen nach SIL3 bzw. Ple zugelassen.
Die Istwerte werden über Profisafe/
Profibus übertragen. Im gesicherten Protokollteil werden die Istposition und die Geschwindigkeit übertragen. Diese Werte stehen auch
über normale Profibus-Telegramme zur Verfügung, so können gesicherte und normale Steuerungsteile unabhängig darauf zugreifen. Für
lokales Motorfeedback steht wahl-
weise ein Rechteck- oder SIN/COSInkrementalausgang zur Verfügung. Die Auswahl verschiedener
Auflösungen ist möglich.
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Rittal – Das System.
Erleben Sie „Rittal – Das System.“ live
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Positionssensor-Serie
Füllstandsschalter
Hygienegerechter Füllstandsschalter für hohe Temperaturen
MTS: Die Positionssensoren der
Serie Temposonics E sind in Vorzugslängen von 50 mm bis zu
2 500 mm mit wahlweise analoger
oder Start/Stopp-Schnittstelle erhältlich. Die sichere Verkabelung
erfolgt über M12-Anschlussstecker, zudem können die analogen
Sensoren zwei Positionen mit nur
einem Sensor und zwei Magneten
erfassen. Für eine präzise Positionierung sorgen die gute Auflösung
und Wiederholgenauigkeit von
0,01 mm und 0,03 % F.S. Linearitätsabweichung. Die Konstruktion
entspricht der Schutzart IP67,
Baumer: Der Füllstandsschalter
LFFS eignet sich für hohe Prozesstemperaturen bis zu 200 °C. Ein
blaues Licht im Kopf des Schalters
leuchtet, wenn ein Medium detektiert wird. Die Anzeige ist leicht zu
sehen, selbst wenn der Sensor oben
auf einem Behälter montiert ist. Wegen des DN38-Prozessanschlusses
eignet sich der Sensor für hygienegerechte Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
Für Anwendungen im Ex-Bereich ist
das Gerät in verschiedenen AtexAusführungen erhältlich. Er lässt
sich mithilfe des Flexprogrammers
Bildquelle: MTS
Für den Einsatz
magnetostriktiver Sensorik
100 g Schockfestigkeit und 10 g Vibra-tionsfestigkeit.
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9701 am PC konfigurieren. Der
Schalter erkennt den Füllstand von
Flüssigkeiten, dickflüssigen Medien
und von trockenen Stoffen. Bei
schwierigen Medien wie klebrigen
Substanzen ermöglicht die Teachin-Funktion eine manuelle Einstellung der zu erkennenden Füllstände.
Der Schaltzustand kann als 'normal
offen' oder 'normal geschlossen'
gewählt werden.
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Halle 4, Stand 290
Induktiver Spindelgeber
Hohe Drehzahlen
Amo: Die auf dem induktiven Messprinzip Amosin basierenden Spindelgeber WMIS bieten hohe Signalgüte und EMV-Festigkeit bei Drehzahlen bis 26 000 min-1. Auch die
Qualität der Signale bleibt bei Luftspaltänderungen erhalten. Laufruhe und Genauigkeit der für Bearbeitungszentren konzipierten Spindel
lassen sich steigern und störende
Geräuschentwicklungen durch die
Verzahnung entfallen. Grundlage
der flexiblen Bauformen ist das stabile Stahlmaßband. Das induktive
Abtastprinzip ist unempfindlich gegen Schmierstoffe und Spritzer von
Kühl- oder Schneidölen. Ein weiterer Vorteil des Amosin-Prinzips ist
die Unempfindlichkeit gegenüber
magnetischen Störfeldern, weil das
System ohne Magnete bzw. ohne
magnetische Teilung arbeitet. Es
verbindet dabei die Robustheit induktiver Abtastung mit der hohen
Präzision optoelektronischer Systeme. Die im Abtastkopf integrierte
Elektronik erzeugt die üblichen In-
krementalsignale im 1-Vss-Signalformat und ist für eine Betriebstemperatur von bis zu 100 °C ausgelegt.
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Schneller – besser – überall.
IT-INFRASTRUKTUR
SOFTWARE & SERVICE
TECHNIK Feldebene
HALLE 7A, STAND 340
Flexible Codeleser-Baureihe
Jeden Anspruch bedienen
Unterschiedliche Lesegeschwindigkeiten, einsatzgerechte Schutzarten, verfügbarer
Platzbedarf, verschiedene Kennzeichnungstechnologien – betrachtet man diese Randbedingungen, wird deutlich, wie stark unterschiedlich die Ansprüche an industrielle
Identifikationstechnik sein können. Eine neue Codeleser-Baureihe deckt ein breites
Spektrum an Anforderungen ab.
D
etlef Deuil, Leiter Marketing und
Vertrieb 2D-Codereader und
Hand Held Line bei Sick in Reute erklärt den Entstehungsprozess der
Codeleser-Baureihe: „Im Dialog mit Anwendern aus unterschiedlichen Bereichen
hat Sick die vielfältigen Anforderungen
der Kunden aufgenommen.“ Das Ergebnis dieses Dialogs sind die auf unterschiedliche Ansprüche zugeschnittenen
Codeleser der Baureihe Lector620. Im
Verlauf des Jahres 2011 werden die ver-
Der Codeleser
kann Codes im
Bereich von 40 bis
300 mm identifizieren. Die maximale Codeauflösung beträgt
0,075 mm.
schiedenen Varianten eingeführt: die Variante 'Eco' mit den Basisfunktionen für
das Lesen und Beurteilen von Codes,
'Standard' als branchenübergreifendes
Gerät für die schnelle Umsetzung unterschiedlicher Aufgabenstellungen, 'High
Speed' für Hochgeschwindigkeitsanwendungen unter anderem beim Verpacken
oder beim Dokumentenhandling sowie
'DPM' als Lösung für direkt aufgebrachte
Kennzeichnungen, wie sie im Automobilsektor oder der Elektronik- und Solarindustrie dominieren.
Clevere Codeverarbeitung
Die Codeleser-Baureihe bietet eine Echtzeit-Decodierung aller mit einer Frequenz
von 60 Hz aufgenommenen Bilder. „Dadurch können alle Bilder eines Codes zur
Identifikation und Beurteilung der Codequalität herangezogen werden, was eine
bislang nicht erreichte Decodierleistung
gewährleistet“, erklärt Steffen Nübling,
Produktmanager in der Division Auto
Ident bei Sick. Auch während des Betriebes kann der Codeleser Leseparameter
wie Beleuchtungs- oder Kontrasteinstellungen selbstständig nachregeln. Somit
passt sich das Gerät automatisch, beispielsweise an wechselnde Codequalitäten, an und vermeidet Fehllesungen. Dies
ermöglicht bestmögliche Leseergebnisse
bei allen gängigen 1D- und 2D-Codes –
auch dann, wenn die Kontraste schwach
sind oder es sich um DPM-Codes handelt.
Der Codeleser kann Codes im Bereich
von 40 bis 300 mm identifizieren.
Die maximale Codeauflösung beträgt
0,075 mm.
Einfache Bedienung
Die Bedienung der Codeleser ist einfach,
weil sie intuitiv ist. Laserpunkte visualisieren die Bildmitte und ermöglichen das
schnelle Ausrichten. Über am Gerät ange-
94
IEE • 11-2010
Bildquelle: alle Bilder Sick
TECHNIK Feldebene
Weg- und
Winkelmessung
Seit mehr als 60 Jahren ist
Novotechnik wegweisend in
der Weiterentwicklung der
Messtechnik.
Leistungsstarke Weg- und
Winkelsensoren, kontaktlos
oder kontaktbehaftet, sind
das Ergebnis von
Innovationsfreude und Verantwortung gegenüber
unseren Kunden und
deren Aufgabenstellungen.
Novotechnik bietet mehr
als nur das Produkt:
Beratung - Planung - Entwicklung - Service und
eine hochmoderne Fertigung, die auch Sie überzeugen wird.
[1]
brachte Druckknöpfe lässt sich ein Autosetup, ein selbstständiger Einlernvorgang,
starten. Der Codeleser parametriert sich
hierbei in Eigenregie, um den ihm vorgelegten Code identifizieren zu können.
Des Weiteren bieten LED-Anzeigen am
Gerät Informationen über Fokusabstand
und Lesequalität. Ein in die Bedien- und
Konfigurationsoberfläche
integriertes
Live-Bild und geführte Abfragen, sogenannte 'Wizards', vereinfachen die Parametrierung mit der Software. Verschiedene Modi, von Standard- bis Expertenmodus, bieten jedem Anwender das richtige
Maß an Konfigurationsmöglichkeiten –
von der schnellen Parametrierung per
Knopfdruck und LED-Anzeige bis hin zur
Netzwerkintegration.
Schnelle Integration
Das kompakte und robuste Metallgehäuse in Schutzart IP65 oder optional IP67 ist
um bis zu 2/3 kleiner als bei den meisten
industriellen 2D-Codelesern. Gehäusenuten und Nutensteine mit variablen Lochabständen sowie die drehbare M12-Steckereinheit sorgen jederzeit für eine sichere und schnelle Montage. Vielseitig sind
auch die Möglichkeiten für eine einfache
und offene Integration in die jeweilige ITUmgebung. Bei der Codeleser-Baureihe
sind alle relevanten Datenschnittstellen
wie Ethernet TCP/IP, FTP, Ethernet IP,
Profinet, CAN, RS232/422/485 und digitale I/Os in das jeweilige Gerät integriert.
„Hinzu kommt eine ebenfalls in alle Ge-
[2]
[1] Das kompakte und robuste Metallgehäuse in
Schutzart IP65 oder IP67 ist um bis zu 2/3 kleiner
als bei den meisten industriellen 2D-Codelesern.
[2] Die drehbare M12-Steckereinheit sorgt jederzeit für eine sichere und schnelle Montage. Die
integrierte USB-Schnittstelle ermöglicht Serviceund Diagnose-Funktionalitäten.
räte integrierte USB-Schnittstelle die umfangreichen Service- und Diagnose-Funktionalitäten ermöglicht“, so Detlef Deuil.
Effiziente Wartung und Diagnose
Bei der Evaluierung von Merkmalen für
Codeleser im Rahmen der Entwicklung
des neuen Codelesers zeigte sich, dass von
Seiten der Anwender großer Wert auf effiziente Möglichkeiten zur Wartung und
Diagnose gelegt wird. Die Codeleser können deswegen bis zu 20 000 No-read- ➜
Technik im Detail
Direct Part Marking (DPM)
Direct Part Marking ist das Anbringen des Barcodes direkt auf der Oberfläche eines Objekts anstatt ihn auf ein Label zu drucken und das Label
dann an dem Objekt anzubringen. Jede BarcodeArt kann für DPM genutzt werden. Typisch für
diese Art der Anwendung sind 2D-Codes wie Data Matrix Codes. Je nach Barcode-Art können die
Codes mit einem Tintenstrahldrucker direkt auf
die Oberfläche gedruckt, mit einem Laser in die
Oberfläche geäzt, in die Oberfläche gestanzt
oder geschmolzen oder durch chemisches Ätzen
aufgebracht werden.
Quelle: doctorbarcode.co.uk
www.novotechnik.de
TECHNIK Feldebene
„
Mit den bildverarbeitenden Codelesern können Codierungen nicht nur identifiziert, sondern auch auf ihre
Qualität geprüft werden.
Steffen Nübling
Elektronikbranche sowie der große Bereich der Konsumgüterverpackung.
zwecken genutzt, zum Beispiel beim
schnellen Parameter-Cloning oder dem
Update von Firmware.
➜
Bilder auf einer Micro-SD-Karte abspeichern. „Zusammen mit ebenfalls gespeicherten Log files und Auswertungen zur
Codequalität helfen die Aufnahmen den
Anwendern, auftretende Probleme zu verstehen, machen sie auch ohne Expertenwissen nachvollziehbar und dadurch
auch leichter in Eigenregie lösbar“, nennt
Steffen Nübling einen Wunsch, den viele
Anwender haben. Darüber hinaus wird
die Micro-SD-Karte auch zu Wartungs-
Autor
Vielseitige Einsatzmöglichkeiten
Zu den typischen Anwendungen, in denen
die neuen Codeleser bereits zum Einsatz
kommen, gehören unter anderem die
Identifikation und Codeprüfung von
Komponenten im Automobilbau, die
Identifikation von Leiterplatten in der
Dirk S. Heyden
ist freier Fachjournalist in Weinheim.
Positionssensor
Miniatur-Seilzug-Positionsgeber
Differenzdrucksensoren
In drei
Achsen messen
Kleiner Sensor mit
langem Messweg
Zertifizierte
Eigensicherheit
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Link zur Übersicht zu Codelesern
Bildquelle: Sensirion
Bildquelle: Prodynamics
Bildquelle: Sensordynamics
TECHNIK Feldebene
Sensordynamics: Aus mobiler Sensoreinheit und
Empfänger besteht dieses drahtlose inertiale
Messsystem. In den dabei verwendeten Kombosensoren sowie HF- und LF-Bausteinen sind
jeweils Drehraten- und Beschleunigungssensoren sowie Signalverarbeitung integriert. Eine Besonderheit sind die LF-Schaltkreise SD330 und
SD332, die ein Aufwecken der mobilen Einheit
per 21-kHz-Signal ermöglichen. Optional erhältliche Sendespulen erlauben eine Lokalisierung
des Moduls auf eine Entfernung von bis zu 7 m.
Prodynamics/Firstmark Controls: Der MiniaturPositionssensor mit Seilzugtechnik aus der Serie
160 hat eine Seilzuglänge von mehr als
1000 mm. Die 113 g leichten Seilzuggeber messen trotz der geringen Abmessungen von 41 x 64
mm Auslenkungen von bis zu 1080 mm. Die Accutrak-Technik, bestehend aus Miniatur-Edelstahlseil und genuteter Seiltrommel, ermöglicht
eine gute Linearität und ebenso gute Wiederholgenauigkeit. Das Ausgangssignal ist proportional
zum Messweg und reicht von 0 V bis zur Versorgungsspannung (max. 35 V) bei Vollausschlag.
Sensirion: Eine Überprüfung der Messwerte und
damit zertifiziert eigensichere Messungen
erlauben die Differenzdrucksensoren der
SDP600-Serie. Über einen Mikroprozessor lassen sich Prüfmuster zur Fehlerkontrolle auslesen, das sorgt für Messungen auf Sicherheitslevel C-Klasse. SDP621/631 sind mit Massenfluss-Temperaturkompensation ausgestattet,
SDP620/630 geben temperaturkompensierte
Differenzdruckwerte aus, SDP620/621 mit kürzeren Ports lassen sich auf Manifolds schrauben
und SDP63x haben Schlauchanschlüsse.
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96
IEE • 11-2010
464iee1110
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TECHNIK Feldebene
Kompromisslos
kompakt
Halle 9, Stand 351
Analogwandler
Bildquelle: Weidmüller
Figurbetonte
Signalvervielfachung
Weidmüller: Mit der Produktfamilie
ACT20M gibt es die vierte Generation von Analogwandlern in 6 mm
Baubreite. Im achtpoligen CH20Gehäuse wurde eine Signalvervielfachung mit Sensorversorgung
realisiert. Sie umfasst ein- und
zweikanalige Passivtrenner, univer-
selle Temperatur-Messumformer
und DC-Trennverstärker sowie Signalverdoppler. Acht Anschlüsse ermöglichen zusätzliche Funktionen
und die Module lassen sich über
DIP-Schalter oder mittels FDT/
DTM-Software konfigurieren. Die
Spannungsversorgung erfolgt über
Direktverdrahtung oder den Tragschienenbus.
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Halle 10, Stand 120
Rundsteckverbinder
Eindeutige Kennzeichnung
von Schnittstellen
Es gibt sie wahlweise drei- oder
sechspolig und mit Schutzerde. Der
Temperaturbereich reicht von -40
bis 90 °C. Bei fachgerechter Montage entsprechen sie der Schutzart
IP67.
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Halle 4, Stand 271
Schutz- und Überwachungsgeräte
Schützt elektrotechnische
Anlagen
Bildquelle: Doepke
gesehen. Die VDE-geprüften Geräte
umfassen die modularen Fehlerstrom-Steuerrelais DMRCD 1A
sowie die Differenzstrom-Überwachungseinrichtungen DRCM 1A.
Dazu kommen externe Stromwandler Typ A für die jeweiligen
Fehlerstrom-Schutz- und Überwachungsgeräte.
Doepke: Die modularen Fehlerstrom - Schutz - und - Überwachungseinrichtungen Typ A sind für
den Einsatz in elektrotechnischen
Anlagen bis 630 A Nennstrom vor-
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M95 MH2
Belden/Hirschmann: Popart für die
Rundsteckverbinder der CA-Serie –
statt wie bislang im drögen
Schwarz sind sie jetzt auch in Weiß,
Rot und Blau erhältlich. Dadurch
lassen sich Schnittstellen für die
Spannungsversorgung sowie die
Mess- und Regeltechnik eindeutig
kennzeichnen. Die Serie umfasst
sowohl gerade und abgewinkelte
Einbau- und Leitungsstecker als
auch entsprechende Kupplungen.
Modernste Motortechnik für die
Anforderungen von morgen
Das Motorendesign der Servomotoren
EZ 4, EZ 5 und EZ 7 bietet mit einer
signifikanten Steigerung der Volumenleistung das heute denkbare Optimum
an Leistungsdichte, Effizienz und
Präzision.
Alle EZ Motoren stehen in vier Baulängen
bzw. Leistungsstufen und mit verschiedenen Abtriebswellen zur Verfügung.
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SPS/IPC/DRIVES/
Nürnberg 23. – 25. Nov. 10
Halle 4, Stand 220
HALLE 10, STAND 130
Bildquelle: Ktsdesign – Fotolia.com
TECHNIK Feldebene
Ein Kernproblem beim Einsatz
von Ethernet als Feldbus ist der
Determinismus. Die Daten müssen in einer bestimmten Zeit an
einem bestimmten Ort sein.
Determinismus im Profinet-Netzwerk einfach erreichen
Sicher ankommen
Die Prognose, dass Ethernet die etablierten Feldbusse ablösen wird, ist bisher noch
nicht eingetreten. Das liegt nicht nur an der Skepsis vieler Maschinenbauer gegenüber
dem Büro-Netzwerk oder an fehlendem Know-how, sondern vor allem daran, dass
Ethernet an sich nicht Echtzeit-fähig ist. Mit Fast Track Switching existiert eine EchtzeitEthernet-Lösung ohne hohe Investitionen in Hardware und mit schnellen Zykluszeiten.
D
ie Substitution der Feldbusse
wird seit einigen Jahren immer
weiter voran getrieben. In der
Automatisierung der Zukunft werden
nicht mehr herkömmliche Feldbusse wie
beispielsweise Profibus die Vernetzungsstandards sein, sondern Ethernet-basierte
Lösungen wie Profinet. Das ist nicht neu
und gemäß den früheren Aussagen sollte
dieser Wechsel bereits längst vollzogen
sein. Doch woran liegt es, dass diese Substitution langsamer voranschreitet als
prognostiziert?
Die bisherigen Feldbuslösungen sind weit
verbreitet und haben sich in vielen verschiedenen Anwendungen bewährt. Dagegen ist das Ethernet-Know-how bei den
Anwendern auf der Feldebene noch nicht
so verbreitet. Ethernet wird daher oftmals
98
IEE • 11-2010
skeptisch betrachtet. Mit dem Einzug von
Ethernet in die Feldebene kommt zudem
auch ein Verantwortlichkeits- und Kompetenzproblem hinzu. Während die Verantwortlichkeiten und Kompetenzen der
Automatisierer bisher klar von denen der
IT-Fachleute getrennt waren, verschwimmen mit dem Einsatz von Ethernet als
Feldbus diese Grenzen. Neben diesen
strukturellen Problemen gibt es aber auch
technische Herausforderungen, die gelöst
werden müssen, um beispielsweise Profinet als adäquaten Ersatz für heutige Profibus-Anwendungen ins Spiel zu bringen.
Rechtzeitige Ankunft
Eines der Kernprobleme beim Einsatz von
Ethernet ist, dass Ethernet kein deterministisches Zeitverhalten aufweist. In der
Automatisierung wird jedoch gefordert,
dass die Daten garantiert und rechtzeitig
beim Empfänger ankommen – und dieses
Kommunikationsverhalten muss unter allen Umständen eingehalten werden. Im
Profinet löst dies die Conformance Class
C mit einem proprietären Isochronous
Real-Time-Ansatz (IRT). In diesem hardwarebasierten und vom Standard-Ethernet abweichenden Ansatz wird eine extra
Zeitphase in jedem Zyklus reserviert, in
der nur isochrone Automatisierungsdaten
übertragen werden. Um den IRT-Ansatz
zu unterstützen, muss jedoch in jedem
Endgerät eine spezieller Hardwarechip
integriert sein, der das Kommunikationsschema regelt. Diese Lösung macht Ethernet-Kommunikation zwar schnell, deterministisch und auch isochron. Aber all
TECHNIK Feldebene
Aus Vision wird
Perfektion
dies wird durch hohe Realisierungskosten erkauft.
In dem offenen Ansatz der
Profinet Conformance Class
B sind die meisten Anforderungen der Automatisierung
bereits abgedeckt, einzig das
deterministische Zeitverhalten kann nicht garantiert
werden. Vorteilhaft in dieser [ ]
1
Klasse ist jedoch, dass zertifizierte Standard-Netzwerkkomponenten zum Einsatz kommen können und demnach keine Spezialhardware in jedem Geräten nötig ist.
Das Kernproblem eines offenen EthernetAnsatzes ist jedoch der mangelnde Determinismus. Dies macht ein Beispiel deutlich: Eine Steuerung sendet einen Automatisierungsframe zu einem Antrieb über
eine Strecke von drei Switches. Da das
Senden eines langen Nicht-Automatisierungsframes den Ausgangsport des ersten
Switches gerade blockiert, muss der Automatisierungsframe warten, bis der Vorgang abgeschlossen ist. Da der störende
Frame sich schon im Sendevorgang befindet, kann die Priorisierung nach
IEEE802.1p/q hierauf keinen Einfluss
nehmen. Ist der Frame nun 1 500 Byte
lang, so kann dieser Wartevorgang in jedem Switch 120 μs betragen. In einer ausgedehnten Linientopologie kann sich die
Gesamtübertragungszeit schnell auf meh-
[1] Der managed Fast-Track-Switch FTS
3100-A, den das Unternehmen auf der
SPS/IPC/Drives vorstellen wird.
Antriebssysteme für
gehobene Ansprüche
rere Millisekunden aufsummieren. Demnach kann auf
Basis der bisherigen ProfinetAnsätze der Determinismus
nur durch den Einsatz von
Conformance Class C Teilnehmern teuer erkauft werden.
Automatisierungsdaten
haben Vorfahrt
Harting als Anbieter von IndustrialEthernet-Kommunikationssystemen hat
eine anwenderfreundliche offene Lösung
für das Determinismus-Problem gefunden. Fast Track Switching (FTS) ist dabei
das Kernelement dieser offenen Lösung.
Bei diesem Ansatz lässt sich auch mit
Conformance-Class-B-Komponenten ein
garantierter Determinismus realisieren.
Die Funktionsweise des Fast Track Switches beruht darauf, dass der Switch die
Profinet-Automatisierungsframes
erkennt, um sie dann mit höchster Priorität
weiterzuleiten. Die identifizierten Automatisierungsframes werden nicht im Store-and-Forward-, sondern im CutThrough-Verfahren verarbeitet und da➜
mit beschleunigt. Der Fast Track
[2] Die Priorisierung beim
Standard-Ethernet hat
Grenzen.
[3] Der Messaufbau zur
Performancemessung von
Fast Track Switching
Bildquelle: alle Bilder Harting
[2]
4V[VYRVUaLW[L.L[YPLIL,SLR[YVUPR
.LILY\UK)YLTZLU
3LPZ[\UNZ\UK9LNLSLSLR[YVUPRPU[LNYPLY[
(U[YPLIZZ`Z[LTLH\ZLPULT/H\Z
)LP\UZLU[^PJRLS[\UKNLIH\[
+\URLYTV[VYLUPTTLYLPU^LUPNTLOY
)LZ\JOLU:PL\UZH\MKLY
[3]
SPS/IPC/DRIVES in Nürnberg, 23. - 25.11.2010
/HSSL:[HUK
Dunkermotoren GmbH
7OVUL ^^^K\URLYTV[VYLUKL
TECHNIK Feldebene
Technik im Detail
Die Conformance Classes
von Profinet
Conformance Class A
Geräte der Conformance Class A ermöglichen die
Nutzung der Infrastruktur eines bestehenden
Ethernet-Netzwerkes inklusive Integration der
Profinet-Basisfunktionalität. Alle IT-Services
können uneingeschränkt eingesetzt werden.
Conformance Class B
Zusätzlich zur Conformance Class A ermöglicht
die Conformance Class B einen einfachen Gerätetausch ohne Engineering-Tool. Diagnosedaten
werden standardisiert in die Steuerungsumgebung übertragen und die Topologie wird im
Engineeringtool dargestellt.
Conformance Class C
Zusätzlich zur Conformance Class B ermöglicht
der Funktionsumfang der Conformance Class C
die hochgenaue, deterministische Datenübertragung inklusive taktsynchroner Anwendungen.
ten in den FTS-Switches ermöglichen es,
mehrere Geräte in einer Linie zu verschalten. In diesen Netzwerken lassen sich
auch Teilnehmer mit einbinden, die eine
hohe Netzwerklast generieren, beispielsweise Kameras. Fast Track Switching leitet die Automatisierungsframes komplett
unabhängig vom restlichen Datenverkehr
immer rechtzeitig weiter. Damit lässt sich
ein Determinismus erreichen, der sonst
nur ein Conformance-Class-C-Netz garantieren kann.
Messungen haben dabei bestätigt, dass in
einem Vergleichsaufbau mit acht konventionellen Profinet-Switches in einer Linienstruktur mit gemischter Netzwerkkommunikation ein FTS-Switch durch seine
kurze und von der Telegrammlänge unabhängige Latenzzeit ein konstantes Kommunikationsverhalten aufweist. Ein Die
Übertragungsdauer im Fast-Track-Switching-Netzwerk ergab konstant 40 μs
währenddessen bei konventionellen Profinet-Switches das Zeitverhalten stark
von der Telegrammlänge abhängt und
von 70 μs bei 64-Byte-Telegrammen bis
zu 1 000 μs bei 1 518 Byte langen Telegrammen reicht.
Die Integration des Profinet-Stacks macht
den Switch zu einem Profinet-Conformance-Class-B-Gerät, das der Anwender
wie andere Automatisierungsgeräte über
Automatisierungstools projektieren und
konfigurieren kann. Außerdem kann eine
SPS zahlreiche Alarme und Diagnosen,
zum Beispiel Unterspannung oder Link-
änderung der Ports, empfangen. Die FTSSwitches unterstützen darüber hinaus
auch sämtliche gängigen Managementfunktionen wie Vlan (Virtual Local Area
Network), RSTP (Rapid Spanning Tree
Protocol) für redundante Topologien,
LLDP (Link Layer Discovery Protocol)
zur Topologieanzeige sowie IGMP (Internet Group Management Protocol) Snooping, das Ethernet/IP-Netzwerke benötigen.
Auf der SPS/IPC/Drives stellt das Unternehmen neben der Anschlusstechnik bestehend aus Kabeln, Steckverbindern und
fertig konfektionierten Verbindungskabeln gemäß den Profinet-Standards
auch die ersten managed IndustrialEthernet-Switches mit Fast-Track-Switching-Technologie vor. Die Geräte werden auf dem Messestand in einem realen
Profinet-Netzwerk präsentiert und zeigen
so Determinismus in Verbindung mit
Conformance Class B und Offenheit.
➜
Switch bietet Automatisierungsframes eine Art Überholspur, die für die verzögerungsfreies Weiterleiten sorgt.
Der Anwender kann also seine Anlage mit
Geräten ausstatten, die Conformance
Class B erfüllen. Er kann so aus einem
großen Pool angebotener Geräte auswählen. Vorteile ergeben sich auch in der
Netzwerkplanung. So lassen sich mit
Fast-Track-Switches auch ausgedehnte
Segmentlängen realisieren. Die kurzen
Durchlaufzeiten der Automatisierungsda-
Autoren
Thomas Korb
ist Leiter Product Marketing bei der Division ICPN
Anja Dienelt
ist Product Manager der Division ICPN der Harting
Technologiegruppe in Espelkamp.
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Link zum FTS-Switch
Broschüre zum Fast Track Switching
www.all-electronics.de
Hüthig GmbH
Im Weiher 10
69121 Heidelberg
Tel. 0 62 21/489-402
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TECHNIK Feldebene
Halle 5, Stand 206
Halle 4A, Stand 221
CAT5e/GigE-Leitungen
Wasserkühler
Busleitungen
für alle Bewegungen
für Energiekettenanwendungen mit
Maschinenöl, Kühl- und Schmiermitteln. Diese hoch-ölbeständige
Leitung verbindet Flammwidrigkeit
und Halogenfreiheit, ist einsetzbar
bei -35 bis 70 °C und hat ebenfalls
UL-Zulassung.
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Halle 9, Stand 401
Ethernet-Medienkonverter
EKS: Der erste Ethernet-Medienkonverter aus der E-light-3-Serie
wandelt elektrische in optische
Signale um und ist mit oder ohne
PoE-Funktion erhältlich. Beide
Ausführungen unterstützen Converter-, Auto-Converter- und Passthrough- Mode. Mit Abmessungen
von 82 x 22,5 x 93 mm passt der
Konverter im Kunststoffgehäuse
auch in kleine Verteilerkästen. Weitere Merkmale sind der Temperaturbereich von -10 bis 60 °C und
ein
Eingangsspannungsbereich
von 12 bis 65 bzw. 48 V DC. Damit
ist das Gerät besonders für die dezentrale Anbindung von Endgerä-
Bildquelle: EKS
Passt in kleine Verteilerkästen
ten in der Feldebene via Lichtwellenleiter geeignet.
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Bildquelle: Contrinex
Igus: CAT5e/GigE-Leitungen erweitern das Chainflex-Busleitungsprogramm. Der Mantelwerkstoff der
für trockene Räume vorgesehenen
Leitung CFBUS.PVC.045 ist aus einer PVC-Mischung, die abrieboptimiert ist für den dauerbewegten
Einsatz in Kunststoffenergieketten.
Die Leitung ist flammwidrig, für
Temperaturen von -5 bis 70 °C geeignet und hat UL-Zulassung. Dagegen eignet sich CFBUS.PUR.045
Nasse Abkühlung
für heiße Elektronik
Contrinex: Flüssigkeits-Kühlkörper
erzielen Kühlleistungen von bis zu
25 kW und arbeiten dabei absolut
geräuschlos und vibrationsfrei. Zur
Kühlung verwenden sie Wasser,
Alkohol, Gase oder Öl mit Drücken
bis zu 10 bar. Das Unternehmen
kommt mit den Wasserkühlern
Superplate von Pada der Miniaturisierung entgegen, denn diese benötigen nur geringe Übertragungsflächen. Ihr Kühlkreislauf steht in
direktem Kontakt mit der Wärmequelle, wodurch 15 bis 25 %
mehr Wärme abgeleitet wird als in
vergleichbaren Kühlsystemen. Der
Vorteil ist, dass sich der Bereich, in
dem die Wärme entsteht, von jenem separieren lässt, in den sie abgeführt wird.
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FE;8
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<è]XZ_giq`j\N\^\d\jj\e
K\dg\iXkligifÔc\j`Z_\i
lek\iBfekifcc\
Halle 10, Stand 315
Sechs-Port-Switch
Sichere Verbindung
Bildquelle: Primation
unmanaged Modelle der Serie 100
bieten acht 10/100BaseTX und
bis zu sechs 100BaseFX-GlasfaserPorts. Sie sind für Datenerfassungs-, Steuerungs- und Ethernet-I/O-Anwendungen konzipiert.
Die Store-and-Forward-SwitchingTechnology verhindert Datenkollisionen und stellt eine sichere Kommunikation in Netzwerken her.
Primation: Das Unternehmen liefert ab sofort budgetfreundliche
N-Tron-Switches 110FX2, 111FX3,
112FX4 und 114FX6. Die vier
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$+K\dg\iXkligif]`c\
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$;Xk\ecf^^\i]lebk`fe
;`\J\i`\FEG(`jk\è\]fik^\jZ_i`kk\e\le[n\kkY\n\iYj]_`^\Cjle^#[`\[liZ_\è]XZ_\@ejkXccXk`fe
$<k_\ie\kLJ9JZ_e`kkjk\cc\
le[NXikle^#îf\>\eXl`^b\`kle[Y\ic\^\e\C\`jkle^jd\ibdXc\Y\iq\l^k%
> < = I 8 E ; \ l k j Z _ c X e [ > d Y ? G _ ` c ` g g $ I \ ` j $ J k i X \ # 0 X $ - * , ' ' J < C @ > < E J K8 ;K
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Fax
Besuchen Sie uns auf der SPS/IPC/Drives – Halle 4, Stand 4-260
TECHNIK Feldebene
Sensormodul
Fließrichtung von Druckluft
und Gasen erkennen
CS Instruments: Die Verbrauchsmessung innerhalb einer Ringleitung ist schwierig, da die Fließrichtung der Druckluft innerhalb der
Ringleitung wechseln kann. Eine
Kostenabrechnung der Druckluft
gestaltet sich deshalb bisweilen
schwierig. Der thermische Richtungsschalter VA 409 mit Richtungsanzeige nimt sich dieses Problems an. Er dient zur Erkennung
der Fließrichtung von Druckluft und
Gasen speziell in Ringleitungen.
Gegenüber den bisherigen mechanischen Paddelschaltern erkennt
das VA 409 bereits kleine Änderungen der Fließrichtung schnell, ohne
mechanische Bewegung. Die Richtungsinformation in Form eines potenzial-freien Kontaktes (Öffner
max. 60 V DC, 0,5 A) wird an die
Verbrauchssensoren oder an eine
separate Gebäudeleittechnik übermittelt. Zwei Leuchtdioden zeigen
die Fließrichtung an.
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Datenblatt
THE NEW 800 SERIES
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Halle 5, Stand 111
Systempaket
Der Mehrwert-Baukasten
für die Industrie
Rittal: Mit dem Programm 'Rittal –
Das System' gibt es nun ein Lösungsprogramm für die Automobilindustrie und den Maschinen- und
Anlagebau. In einer Synthese aus
Produkten, Engineering-Tools und
Services bündelt der Hersteller seine Kompetenz zu einem dem Baukastenprinzip
entsprechenden
Systempaket für individuelle Lösungen. Das Leistungsspektrum
reicht von Planungswerkzeugen,
Schaltschranklösungen, sicheren
Stromversorgungen über energieeffiziente Klimatisierungstechnik
bis zu kompletten IT-Infrastrukturen für Netzwerke und Rechenzentren.
Bildquelle: Rittal
Richtungsschalter
Michell Instruments: Mit dem Sensormodul I7000-Hygrosmart für relative Feuchte (rF) lassen sich alle
Servicearbeiten praktisch ohne
Ausfallzeiten durchführen, da die
einfach austauschbaren Sensormodule ihre eigenen Kalibrierdaten
beinhalten. Weil sie komplett
werksseitig kalibriert und mit dem
zugehörigen Kalibrierzertifikat ausgeliefert werden, entfällt der sonst
zeitaufwendige Kalibrierprozess.
Statt also zeitaufwendig zu rekalibrieren, tauscht der Anwender in
Sekundenschnelle das Modul aus
und erhält sofort wieder zuverlässige, kalibrierte Messergebnisse.
Bildquelle: Michell Instruments
Kalibrierter Feuchtesensoren
leicht austauschen
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Lichtleiterverstärker
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102
IEE • 11-2010
Eltrotec: Die Serie CLS-K bietet
einen kompakten Lichtleiterverstärker für Tastabstände bis
200 mm und Reichweiten bis zu
2 000 mmder mit einer Schaltfrequenz von 4 kHz misst. Am Analogausgang werden Signale von 0,1
bis 5 V DC generiert. Die Geräte
werden zur Lageerkennung, zur
Positions- und Anwesenheitskon-
trolle und zur Längen- und Durchmesserprüfung eingesetzt. Für die
Glaserkennung oder die Beschichtungskontrolle von Blechen ist eine
UV-Ausführung verfügbar.
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© Copyright 2010. All rights reserved. Invensys, the Invensys logo and Wonderware are trademarks of Invensys plc, its subsidiaries or affiliates. All other brands and product names may be trademarks of their respective owners.
TECHNIK Feldebene
HALLE 9, STAND 310
Bildquelle: alle Bilder Phoenix Contact
Gigabit Ethernet für die Hutschiene macht das Automatisierungsnetzwerk schneller.
Gigabit Ethernet für die Feldebene
Netzwerke
performant verbinden
Zahlreiche industrietaugliche Ethernet-Komponenten und der Wunsch nach einer
durchgängigen Datenübertragung in der Fabrikebene erfordern eine leistungsfähige
Netzwerk-Infrastruktur. Gigabit Ethernet ist eine Antwort auf diese Anforderungen.
I
nsbesondere die Backbone-Switches
bestimmen die Performance des Automatisierungsnetzes. Hier läuft der Datenverkehr aller Maschinen und Funktionseinheiten zusammen. Gleichzeitig
binden die Switches das Automatisierungsnetz an das überlagerte Unternehmensnetzwerk an, was eine durchgängige
Kommunikation von der Leit- bis in die
Feldebene möglich macht. Mit den neuen
Gigabit Modular Switches von Phoenix
Contact steht die leistungsfähige GigabitTechnologie für die Hutschiene zur Verfü-
104
IEE • 11-2010
gung. Die Datentransfer-Leistung der Geräte ist mit 20,1 Mio. Paketen pro Sekunde (pps) dreimal höher als die der bisher
im Schaltschrank genutzten EthernetKomponenten. In jeder Millisekunde
kann der Gigabit Modular Switch mehr
als 20 000 Ethernet-Pakete durchleiten.
Mit dem Gerät lassen sich somit Netzwerke dieser Leistungsklasse im Feld in rauer
Industrieumgebung umsetzen. Der weite
Temperaturbereich von -20 bis 55 °C bietet den gewünschten Freiheitsgrad bei der
Netzwerkplanung.
Anschlusslösungen
für jeden Anwendungsfall
Die modulare Bauform des Gigabit Modular Switch deckt den Anschlussbedarf
industrieller Applikationen flexibel ab.
Zwölf Gigabit-Ports erlauben den Einsatz
im Produktions-Backbone. So lässt sich
sowohl der Automatisierungs-Backbone
als auch die Anbindung an das überlagerte Unternehmensnetzwerk durchgängig
in Gigabit-Bandbreite sowie optional
auch redundant ausführen. Über bis zu
vier SFP-Einsteckmodule (Small Form-
TECHNIK Feldebene
factor Pluggable) sind alle gängigen Glasfaser-Standards für Gigabit – wie
1000Base-SX, 1000Base-LX oder Longhaul – verwendbar. Mit einer Wellenlänge
von 850 nm (short) nutzt 1000Base-SX
Multimode-Fasern, sodass Entfernungen
bis 550 m überbrückt werden können.
1000Base-LX bedient sich einer Wellenlänge von 1300 nm (long) und Singlemode-Fasern, weshalb die Segmentlänge in
Abhängigkeit der jeweiligen Komponenten auf bis zu 20 km ausgedehnt werden
kann. Über die beiden Gigabit-GlasfaserStandards lassen sich die überlagerten
Core- und Distribution-Switches der IT in
der Regel auch redundant ankoppeln.
Unterlagerte
Automatisierungszellen
können ebenfalls via Gigabit-Ethernet
oder Fast-Ethernet in das Automatisie-
[1]
rungsnetzwerk integriert werden. Die
Medienmodule FL IF binden den häufig
verwendeten Glasfaser-Standard 100Base-FX über verschiedene Stecker an Multimode- oder Singlemode-Fasern an.
Darüber hinaus ermöglichen die Medienmodule die direkte Integration des PoEStandards (Power over Ethernet) sowie
feldkonfektionierbare LichtwellenleiterLösungen. Der Anwender kann die Leitungen somit flexibel auf der Baustelle
zusammenstellen und im Fall einer Störung einfach austauschen. Die neuen feldkonfektionierbaren Gradienten-IndexHard-Clad-Silica-Fasern (GI-HCS) überbrücken hier Distanzen von bis zu 2 km.
Umsetzung von ITund Automatisierungs-Anforderungen
Da die Switch-Technologie an der Schnittstelle zwischen Automatisierungs- und
Unternehmensnetzwerk zum Einsatz
kommt, muss sie die Anforderungen der
Anwender aus beiden Bereichen in punkto Konfiguration und Bedienung erfüllen.
Um die Ethernet-basierten Anlagen in das
Unternehmensnetzwerk einzubinden, un-
terstützen die performanten Switches deshalb alle relevanten IT-Standards zur Sicherheit (Security Policies), Verfügbarkeit
(Redundancy) sowie für ein durchgängiges Netzwerk-Management. Beispielsweise kontrolliert der Gigabit Modular
Switch über den IEEE-Standard 802.1X
den effizienten Netzzugang, der sich zentral über einen Authentifizierungs-Server
verwalten lässt. Als sichere Konfigurations-Schnittstelle mit verschlüsselter Übertragung verwendet das Gerät https für
den Browser-Zugriff, Secure Shell (SSH)
als Fernzugang sowie SNMPv3 zum zentralen Netzwerk-Management.
Die Konfiguration und Diagnose des Gigabit Modular Switch ist über integrierte
Engineering-Werkzeuge auch im Automatisierungs-Umfeld möglich. Hierzu
[1] Die Medienmodule
binden den häufig verwendeten GlasfaserStandard 100Base-FX
über verschiedene
Stecker an Multimode- oder Singlemode-Fasern an.
lässt die Infrastruktur den Betrieb des Gerätes als Profinet Device zu, sodass die
Mitarbeiter den Switch wie alle anderen
Automatisierungskomponenten durchgängig mit den bekannten EngineeringTools im Netzwerk projektieren und warten können. Inbetriebnahme und Service
erfolgen werkzeuglos über eine in den
Switch eingebaute Display-Bedieneinheit.
So lassen sich wichtige Einstellungen wie
die IP-Adresse sofort und ohne Spezialkenntnisse direkt am Gerät überprüfen.
Bei der Inbetriebnahme kann der Anwender über die Display-Bedieneinheit auch
die Betriebsart aktivieren. Sie fasst im
Switch alle erforderlichen Einstellungen
für das jeweilige Automatisierungsprotokoll zusammen.
Diagnoseinformationen
in der Steuerung verfügbar
Die Netzwerkdiagnose trägt entscheidend zur Zuverlässigkeit des Netzbetriebs bei. Um das Netzwerk über die
Steuerung mit den entsprechenden Software-Tools zu diagnostizieren, bietet der
Gigabit Modular Switch in der
➜
KLUGE LÖSUNGEN
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Telefon 08142 472840
BRESSNER Technology GmbH
Industriestraße 51
D - 82194 Gröbenzell/München
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COMPUTING & COMMUNICATION
TECHNIK Feldebene
[2] Der Anwender kann den Gigabit Switch über
die Display-Einheit einfach konfigurieren.
ausgeschaltet, sodass sich zum Beispiel
die Stromaufnahme in den Betriebspausen reduziert. Die Energiesparzustände
des Gigabit Modular Switch sind über
Web-based Management, Command Line
Interface (CLI) oder das Simple Network
Management Protocol (SNMP) konfigurierbar. Die selektive Konfiguration stellt
sicher, dass alle für die Profinet-Kommunikation genutzten Ports aktiv bleiben
und das Netzwerk für das Energiemanagement jederzeit verfügbar ist.
server, lässt sich der Alarm über den
Browser auch auf beliebigen PCs anzeigen.
Konfiguration von Energiesparzuständen
Um energieeffiziente Maschinen- und Anlagenkonzepte umzusetzen, unterstützt
der Gigabit Modular Switch ein Energiemanagement via Profienergy-Standard.
Dazu lassen sich verschiedene Energiesparzustände im Gerät konfigurieren. Neben der eigenen Hardware-Ressourcen
und den Ports kann der Switch auch die
über Power over Ethernet (PoE) gemäß
IEEE 802.3af angeschlossenen Geräte in
das Energiemanagement einbeziehen. Er
übernimmt hier die Profienergy-Funktion
stellvertretend für die Powered Devices –
beispielsweise Kameras, Access Points
oder Bediengeräte –, indem er als Profienergy-Proxy agiert. Über den Standard
werden die PoE-Komponenten ein- oder
Profinet-Betriebsart Überwachungsfunktionen. Im Rahmen der Profinet-Diagnose
meldet das Gerät einen Fehler ebenso wie
die Profinet-I/O-Komponenten mit dem
zyklischen I/O-Transfer sowie azyklisch
über Alarme. Tritt zum Beispiel der Ausfall eines Datenpfads im Medien-Redundanz-Protokoll (MRP) auf, wird ein
Alarm an die Steuerung geschickt. Die Information steht direkt in der SPS zur Verfügung und kann hier weiterverarbeitet
werden. Enthält die Steuerung einen Web-
➜
[2]
Autor
Uwe Nolte
ist Mitarbeiter der Phoenix Contact Electronics GmbH
in Bad Pyrmont.
infoDIRECT
777iee1110
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Link zum Gigabit Modular Switch
Link zu den Medienkonvertern
TECHNIK Feldebene
Halle 9, Stand 315
Halle 4, Stand 490
Halle 7A, Stand 108
Busknoten
Schrittmotortreiber-Serie
Bedien- und Anzeigefeld
Unabhängig voneinander beleuchtet
Bildquelle: Mechapro
Bildquelle: Graf-Syteco
Wie eine externe
Festplatte
Bildquelle: Murrelektronik
Flexibilität
bei Installation
Murrelektronik: Der Busknoten Cube67+ sorgt
für Flexibilität in der dezentralen Installationstechnik. Weil der Trend zu Ethernet-basierenden
Feldbussystemen anhält, gibt es einen solchen
Busknoten nun auch für Profinet I/O. Integriert ist
ein Switch zum Weiterschleifen der Profinet-Verbindung. Der Feldbus kann damit in Linienstruktur über mehrere Profinet Busknoten aufgebaut
werden. Das bietet im Vergleich zur Sternstruktur
Gestaltungsmöglichkeiten und reduziert den Verdrahtungsaufwand. An einen Busknoten lassen
sich bis zu 32 Module anschließen.
Mechapro: Die Schrittmotortreiber der Serie MID
lassen sich direkt an Motoren ab Baugröße Nema23 mit einem Flanschmaß von 56 mm montieren. Sie verfügen über USB-, Ethernet- oder
Feldbus-Schnittstellen. Die optionalen, integrierten Drehgeber sollen die Motoren betriebssicher
und energieeffizient machen, da sich der Motorstrom lastabhängig anpassen lässt. Weil Leistungs- und Steuerteil getrennt sind, ist es möglich, Module schon bei kleinen Stückzahlen kundenspezifisch anzupassen. Sie eignen sich für
einen Phasenstrom bis zu 3 A .
Graf-Syteco: Argos K 1000 ist ein Bedien- und
Anzeigefeld mit sechs Tasten, das sich über die
integrierte CAN-Schnittstelle an eine Steuerung
anbinden lässt. Die Tasten sind einfach bedienbar, verfügen über einen gut spürbaren Druckpunkt und lassen sich unabhängig voneinander
beleuchten. So sind nur die Tasten sichtbar, deren Funktion zurzeit verfügbar ist. Die Anzeige
erfüllt Schutzart IP65 und ist im Temperaturbereich von -30 bis 80 °C einsetzbar. Die Parametrierung erfolgt über DIP-Schalter oder mit
der kostenlosen Parametriersoftware.
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infoDIRECT
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Datenblatt
106
IEE • 11-2010
706iee1110
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370iee1110
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574iee1110
TECHNIK Feldebene
Halle 7, Stand 591
Ethernet-Switch
Sichere und zuverlässigere Netzwerke
er-3-Routing geeignet. Er verfügt
über acht festgelegte 10/100/BaseTX-Ports und zwei GBit-SFPPorts für steckbare Module. Außerdem unterstützt der Switch zur
Ausfallsicherheit die Protokolle STP
und RSTP und bietet das Ringprotokoll FRNT.
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Bildquelle: Westermo
Westermo: Der Ethernet-Switch
Lynx+ gepaart mit dem Betriebssystem WeOS bietet Switching-,
Routing- und Firewall-Funktionen.
Der Zehn-Port-Switch ist für erweitertes Layer-2-Switching und Lay-
553iee1110
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Datenblatt
Halle 7, Stand 170
Feldbus-Koppler
Bildquelle: R. Stahl
Bis zu
16 Feldgeräte
R. Stahl: Bis zu 16 Feldgeräte im
Segment – beim halben Platzbedarf – lassen sich über eigensichere Feldbusbarrieren anbinden.
Die achtkanaligen Feldbusbarrieren sind mit unterschiedlichen Gehäusetypen und Kabeldurchführungen kombinierbar. Ex-Schalter
erlauben einen Hot-Swap während
des laufenden Betriebs in Zone 1.
Optional gibt es einen Überspannungsschutz für Trunk und Spurs.
Der Kurzschlussstrom ist auf maximal ein Gerät je Koppler beschränkt. Ein Softstart aktiviert
nacheinander die Feldgeräte und
begrenzt den Einschaltstrom auf
bis zu 50 %.
infoDIRECT
572iee1110
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Zusätzliche Informationen zu
einem Thema erhalten Sie über
unseren infoDIRECT-Service.
Im Suchfeld Kennziffer einge
ben, die unter jedem Artikel
steht
IEE • 11-2010
107
TECHNIK Feldebene
Halle 4A, Stand 143
Halle 7, Stand 578
Datenlogger
Gateways
Althen: Der Datenlogger GL220 eignet sich für die mobile Messdatenerfassung und erfasst mit zehn
analogen Eingängen mehrere
Messwerte gleichzeitig. Diese lassen sich miteinander verknüpfen
und auf dem Farbdisplay direkt darstellen. Für die exakte Umsetzung
der Messgrößen sorgt ein 16-BitAnalog-Digital-Wandler. Leistungsmessungen an Elektromotoren mit
gleichzeitiger Temperaturmessung
sind ebenso durchführbar wie die
Dokumentation von Temperaturund Druckverläufen in technischen
Systemen. Die Abtastrate ist dabei
zwischen 10 ms und einer Stunde
wählbar.
infoDIRECT
Profibus-Zugriff per Ethernet
Bildquelle: Softing
Bildquelle: Althen
Nicht größer als ein Smartphone
Softing: Ein- und mehrkanalige
Gateways der FG Profibus-Familie
nutzen die vorhandene EthernetInfrastruktur. Prozessdaten lassen
sich so an das Scada-System anbinden. Auch Wartungs- und Projektierungsaufgaben können direkt
vom Büro aus erledigt werden. Der
400iee1110
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Halle 7, Stand 381
Halle 10, Stand 130
Datenerfassungsplattform
Platinensteckverbinder
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Harting: Basierend auf einem Raster von 1,27 mm bietet die Steckverbinderserie Har-flex alle geradzahligen Ausführungen von 6 bis
100 Pins. Für Mezzanine-Applika-
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Halle 7A, Stand 630
570iee1110
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Erschwingliche Basisfunktionen
Für die Anbindung anderer Messwerterfassungssysteme steht neben Modbus TCP ein OPC Client zur
Verfügung. Die Software ermöglicht neben der Offline-Auswertung
von Messwerten einen komfortabel
bedienbaren Online Modus. Im Online Modus werden Messwerte verzögerungsfrei und live dargestellt.
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419iee1110
Bildquelle: Siemens
Bildquelle: Delphin
infoDIRECT
Ultraschall-Durchflussmessgerät
Einfach gestaltet
IEE • 11-2010
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Halle 2, Stand 201, 551
Automatisierungssoftware
108
558iee1110
tionen verfügt die Baureihe über
gerade Ausführungen in vier verschiedenen Stapelhöhen für parallele Leiterplattenabstände zwischen 8 und 13,8 mm. Die Steckverbinder unterliegen einer Koplanaritätsprüfung, sodass sie für den
SMD-Prozess geeignet sind.
Bildquelle: Harting
Bildquelle: National Instruments
I/O-Module (C-Serie) konzipiert und
ermöglicht die Erfassung von elektrischen, physikalischen, mechanischen oder akustischen Signalen
auf bis zu 256 Kanälen in einem
kleinen (25 x 9 x 9 cm) Formfaktor.
Anwender können aus über 50
I/O-Modulen wählen.
Delphin: Neben der Automatisierungssoftware Profisignal Basic
und Klicks ist als Einstiegslösung
ab sofort Profisignal Go verfügbar.
Go eignet sich für Anwender, die mit
Delphin Expert- oder MessageGeräten Messwerte erfassen, speichern und analysieren möchten.
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Klein, robust und flexibel
Ethernet-basiert
National Instruments: Das GigabitEthernet-Chassis cDAQ-9188 erweitert die Plattform CompactDAQ
um dezentrale oder verteilte Messanwendungen. Es ist für bis zu acht
Kontakt zur Anwendungssoftware
erfolgt über API und standardisierte
Schnittstellen. OPC-Server erlauben den Zugriff auf die Prozessdaten vom Profibus oder direkt aus
S7-Steuerungen. Das Profidtm verbindet mit Asset-Managementund Parametrier-Applikationen und
der Step7-Treiber macht das Gateway zum Programmieradapter für
S7-Steuerungen.
Siemens: Das Ultraschall-Durchflussmessgerät Sitrans FST020 mit
Clamp-on-Technik wurde als Einstiegsmodell für Clamp-on-Messungen mit einfacher Datenkommunikation konzipiert. Das Gerät ist
für nahezu alle Flüssigkeiten geeignet und lässt sich an Rohren mit ei-
nem Durchmesser bis DN 9000
(360“) montieren. Die Kommunikation erfolgt über eine RS232Schnittstelle. Die Genauigkeit liegt
im Bereich von 1 bis 2 %. Optional
ist es mit der Widebeam-Sensortechnik erhältlich, welche eine hohe Reproduzierbarkeit und Empfindlichkeit aufweisen soll.
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Broschüre
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Heute müssen Maschinen schneller und flexibler sein, die Automatisierungsaufgaben werden
immer komplexer. Als Hersteller von Maschinen suchen Sie kontinuierlich nach innovativen
Möglichkeiten, um energieeffiziente Maschinen herzustellen, Entwicklungskosten zu senken
und Ihre Maschinen schneller auf den Markt zu bringen. Flexible Machine Control setzt diese
Anforderungen für Sie um.
Die „Flexible Machine Control“-Plattform umfasst SoMachine™, eine komplette
Software-Suite, mit der sich Anwendungen für verschiedene Hardware-Plattformen
wie HMI Controller, Motion Controller, Drive Controller und Logik Controller
entwickeln lassen. Mit SoMachine reicht eine Software, ein Kabel und ein Download,
um Ihre Maschinen von einem einzigen Punkt aus zu projektieren, in Betrieb zu
nehmen und zu warten. SoMachine reduziert Ihren Arbeitsaufwand und rentiert sich
für jede Planung.
Die „Flexible Machine Control“-Plattform ist Teil unserer neuen MaschineStruxure™Lösung, deren Ziel es ist, Ihre Arbeitsabläufe einfacher zu gestalten. Die
MachineStruxure-Lösung bietet ebenfalls:
Geprüfte und verifizierte Architekturen und Funktionen: Durch die FDT/
DTM-Technologie mit den sofort einsatzbereiten, bewährten und transparenten
Automatisierungsarchitekturen und Funktionsbausteinbibliotheken gestalten Sie eine
starke Automatisierungsplattform. Unsere Architekturen sind vordefiniert und auf Ihre
speziellen Bedürfnisse zugeschnitten, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Co-Engineering-Service: Entwickeln Sie dank innovativer Unterstützung durch
unsere Spezialisten optimale Lösungen für Ihre Kunden! Wir implementieren die
neuesten technologischen Entwicklungen und versorgen Sie mit Applikationswissen
aus der Industrie, damit Sie dem Markt immer einen Schritt voraus sind.
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©2010 Schneider Electric Industries SAS, Alle Rechte vorbehalten. Schneider Electric, MachineStruxure und SoMachine sind Eigentum des Unternehmens Schneider Electric oder dessen Tochtergesellschaften in den USA und anderen Ländern.
Schneider Electric GmbH, Gothaer Straße 29, 40880 Ratingen • 998-2693_DE
TECHNIK Feldebene
Halle 7a, Stand 538
Halle 7, Stand 381
Datenerfassungssoftware
Messtechnik-Schnittstellen
HBM: Mit der einfach zu bedienenden Datenerfassungssoftware Catman AP lassen sich Messverstärkersysteme übersichtlich einstellen und Messwerte ohne Programmieraufwand erfassen, darstellen
Labview in industrielle
Netzwerke einbinden
und auswerten. Version 3.1 bietet
viele Neuerungen. So erleichtern
Anzeigefilter den Überblick bei sehr
vielen Messkanälen und die Mathematikfunktion Zykluszähler ermöglicht ohne zusätzlichen Hardwarekanal einfaches Zählen der Perioden in einem periodischen Signal.
Außerdem unterstützt die Software
die Messtechnik-Hardware Somat
eDAQ.
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Bildquelle: National Instruments
Bildquelle: HBM
Messwerte
komfortabler erfassen
National Instruments: Die neuen
Schnittstellen für Profibus, Foundation Fieldbus und Devicenet ermöglichen es Anwendern, Labview, PAC
und Embedded-Systeme in bestehende industrielle Netzwerke ein-
401iee1110
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Halle 4, Stand 449
Hell erleuchtet
Apex Dynamics: Bei der AE-Serie
bestehen sowohl das Gehäuse als
auch die Abtriebswelle aus rostfreiem Edelstahl. Die Komponenten
sind gegenüber häufig verwendeten und aggressiven Reinigungsmitteln beständig und das glatt gedrehte Gehäuse sorgt für optimalen
Wasserabfluss. Außerdem verhindert die runde Form das Zurückbleiben von Produktionsresten und
begrenzt damit die Bakterienbil-
Murrelektronik: Ab sofort sind die
Signalanzeigen der Steckverbinder
M12 Steel mit LED hell erleuchtet
und daher gut zu erkennen, selbst
unter extremen Einsatzbedingungen. Die integrierte LED bringt die
komplette Kabelabdichtung zum
Leuchten. Die Leuchtfläche ist
zehnmal größer als bei herkömmlich eingebauten LEDs. Der Signalzustand ist damit bereits aus großer Entfernung leicht zu erkennen.
dung. Standardmäßig gehören die
Geräte der Schutzklasse IP65 an
und sind abwaschbar. Auf Wunsch
sind eine IP67-Abdichtung und zusätzlicher Schmierstoff für die Lebensmittelindustrie erhältlich.
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355iee1110
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Halle 6, Stand 403
Die indirekte Form der Beleuchtung
stellt sicher, dass der vierpolige
Steckverbinder dicht ist. Er erfüllt
die Vorgaben der Schutzarten IP65,
IP67, IP68 und IP69K.
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704iee1110
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Gateway
weiterte Mapping-Funktionalität.
Es verfügt über zwei CAN-Schnittstellen und kann über seine Funktion als Protokoll- und BaudratenUmsetzer hinaus in zahlreichen Applikationen flexibel eingesetzt werden, unter anderem zur Buslastreduzierung, Datenmanipulation und
Restbussimulation. Zudem kann
das Gerät kleinere Steuerungsaufgaben übernehmen.
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Datenblatt
568iee1110
Umsetzer im Steckerformat
Slave 1:1. Die automatische Generierung der GSDML-Datei ermöglicht die mühelose Integration
in das Controller-Konfigurationswerkzeug. Dabei wird die 24-VSpannungsversorgung von der DPSlave-Versorgung abgegriffen. Der
handliche Stecker ist damit eine
günstige Alternative zum Redesign
alter Profibus-Geräte.
Bildquelle: Hilscher
Reibungslose Datenübertragung
Bildquelle: RM Michaelides
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Halle 6, Stand 120
CAN-to-CAN-Gateway
IEE • 11-2010
403iee1110
Steckverbinder
Kein Platz für Schmutz
110
infoDIRECT
Halle 9, Stand 315
Getriebe AE-Serie
RM Michaelides: Das RM CANview
Gateway 2011 ermöglicht die Kombination von CAN-Bussystemen mit
unterschiedlichen CAN-Protokollen
und Baudraten und bietet eine er-
zubinden. Mit den Schnittstellen
lassen sich Systeme um Hochgeschwindigkeitsmessungen und
-analysen, erweiterte Steuerung
und Regelung sowie Internetanbindung und Datenprotokollierung ergänzen. Die Module der C-Serie erlauben die Anbindung von CompactRIO und Single-Board RIO an
Profibus-DP-Netzwerke als Master
oder Slave.
Hilscher: Netlink Proxy integriert jeden beliebigen Profibus-DP-Slave
in Profinet. Der Stecker arbeitet als
gewöhnliches Profinet-IO-Device
und mappt die Prozessdaten des
infoDIRECT
576iee1110
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TECHNIK Feldebene
Halle 7, Stand 381, 680
Digitalmultimeter
Präzise Ergebnisse und hohe
Grundgenauigkeit
AMC: Eine DC-Grundgenauigkeit
von 0,003 % und eine 6,5-stellige
Anzeige kennzeichnen das programmierbare Digitalmultimeter
HM-8112-3, das sich zur Messung
von besonders niedrigen Spannungen, Strömen und Widerständen bis
in den piko-Bereich hinein eignet.
Letzteres ist sowohl über Zweials auch Vier-Draht-Messungen
möglich. Die Temperaturmessung kann mit Temperaturfühlern
PT100/PT1000 und Ni-Thermoelementen erfolgen.
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402iee1110
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SAFEMASTER® W
Halle 10, Stand 130
Verkabelungssystem
Bildquelle: Harting
Profinet-konform
Harting: Ha-VIS Prelink basiert auf
der strukturierten Verkabelung
nach ISO/IEC 11801 und 24702
und ist stets achtadrig ausgeführt.
Mit dem Verkabelungssystem lassen sich beide Aspekte industrietauglicher Verkabelung vereinen,
da neben der Gebäudeverkabelung
auch die Verkabelung von Datennetzwerken in der Industrie ausgeführt werden kann. So ist es möglich bis zum Automation-Island
strukturiert zu verkabeln, um dann
Datendienste nahtlos an die Automatisierungslösung weiterzugeben. Die PNO hat die Verkabelung
als Profinet-konform für Conformance Class A und B freigegeben.
infoDIRECT
Kabelloser Zustimmtaster Mit Sicherheit alles im Griff
Schutz vor Gefahren hat oberste Priorität.
Der vom TÜV zugelassene 3-stufige FunkZustimmtaster SAFEMASTER®W sorgt
im Einrichtbetrieb für die erforderliche Sicherheit. Er ermöglicht eine sichere Bedienung und
Abschaltung von Anlagen in gefahrbringenden
Situationen und sorgt für maximale Mobilität
571iee1110
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Vorteile
Höchste Sicherheit:
Pl e/Kat 4 bzw. SIL CL 3, TÜV zertifiziert
Maximale Flexibilität:
Individuell konfigurierbare Bedientasten für
bis zu 20 Steuerfunktionen
Hoher Komfort:
Ergonomischer Zustimmtaster für ermüdungsfreies Arbeiten
Maximale Bewegungsfreiheit:
Keine durch Kabel bedingten Einschränkungen
Halle 4, Stand 261
Drehstrommotoren
Bildquelle: Getriebebau Nord
Der IE2-Pflicht voraus
Getriebebau Nord: Drehstrommotoren mit 0,55 kW Leistung sind
jetzt auf Wunsch in IE2-gerechten
Ausführungen erhältlich. Für Energiesparmotoren kommen mehr Aktivmaterial und hochwertigere Bleche mit geringeren Verlusten zum
Einsatz, zudem werden die Kupferfüllfaktoren erhöht. Die Konstruktionsverbesserungen führen zu größeren Leistungsreserven, sodass
sich häufig Motoren mit kleinerer
Nennleistung einsetzen und sich
damit Effizienzvorteile erzielen lassen. Diese Steigerungen ergeben
sich aus einem reduzierten Teillastbereich, in dem der Wirkungsgrad
sinkt.
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372iee1110
Wir stellen aus:
Halle 9, Stand 348
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E. DOLD & SÖHNE KG
Postfach 1251 • D-78114 Furtwangen
Tel.+49 7723 6540 • Fax +49 7723 654356
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Unsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.
TECHNIK Feldebene
Bildquelle: Thomas Aumann – Fotolia.com
Für mechatronische Antriebssysteme ist das
Überwachen desRegelverhaltens
erstrebenswert,
denn die Mehrzahl
der Achsen wird
ohne Überwachungseinrichtungen betrieben.
Überwachung und Bewertung von Antriebsregelungen
Performance bewerten
In industriell eingesetzten Antriebssystemen beschränken sich die implementierten
Monitoringfunktionen innerhalb der Antriebsregelung auf das Überwachen unterschiedlicher Grenzwerte. Wie Anwendungen zeigen, ist der Informationsgehalt regelkreisinterner Signale aber bei weitem höher. Welche Möglichkeiten gibt es nun, solche
Überwachungsverfahren auf Antriebsregelungen zu übertragen.
I
m Kontext wachsender Ressourcenknappheit und steigenden Energiekosten gewinnt die nahezu fehler- und
ausfallfreie Produktion in allen Zweigen
der Industrie an Bedeutung. Um diesem
Ziel näherzukommen, ist eine Steigerung
der Prozesssicherheit ein adäquates Mittel. In der Fertigungsindustrie wurden in
den vergangenen Jahren vermehrt mechanische Komponenten durch geregelte Direktantriebe ersetzt. Dadurch ist der Einfluss der Antriebe auf den Gesamtprozess
gewachsen. Die entwurfsgerechte Funktion aller Antriebsregelkreise ist somit eine
wesentliche Voraussetzung für den stö-
112
IEE • 11-2010
rungsfreien Produktionsbetrieb geworden. Das frühzeitige Erkennen von Fehlfunktionen und Störungen ist nur durch
eine kontinuierliche Überwachung der
Prozesse möglich. Ein dabei oftmals beschrittener Weg ist der Einsatz zusätzlicher Sensorik. Im Gegensatz dazu bestehen die Möglichkeiten der Überwachung
auf der Grundlage regelkreisinterner Signale.
Überwachung mechatronischer Achsen
In industriell eingesetzten Steuerungssystemen beschränken sich die implementierten Überwachungsfunktionen mechatro-
nischer Antriebe im Wesentlichen auf
Grenzwertüberwachungen für Geschwindigkeit, Schleppabstand und Motorstrom. Ein Überwachen des eigentlichen
Reglerverhaltens findet nicht statt. Diese
Mittel sind für eine umfassende Kontrolle
einer komplexen Maschine oftmals unzureichend. Das wird vor allem deutlich,
wenn man sich vor Augen führt, dass Antriebsregelkreise vorwiegend nur einmalig während der Inbetriebnahme und
zudem meist unter Zeitdruck parametriert werden.
Durch die Zeitvarianz der Streckenparameter ist davon auszugehen, dass
TECHNIK Feldebene
sich das Maschinenverhalten mit der Zeit
verändert und somit auch die Reglerparameter nicht mehr ideal abgestimmt
sind. Wie bereits angesprochen, werden
für ein weitergehendes Monitoring oftmals zusätzliche Sensoren wie Beschleunigungsaufnehmer appliziert und separat
ausgewertet. Diese Herangehensweise ist
aufgrund des zusätzlichen Aufwands
überwiegend an besonders kritischen Antrieben üblich. Die Mehrzahl der Achsen
wird ohne zusätzliche Überwachungseinrichtungen betrieben. Eine Möglichkeit,
auf dieses Defizit zu reagieren, ist die Implementierung von Überwachungsfunktionen auf Basis ohnehin vorhandener
Messsignale innerhalb der Regelkreise.
Control Loop Performance Monitoring
Seit einigen Jahren haben sich Systeme
etabliert, die mithilfe regelkreisinterner
Signale wie Soll- und Istwerten kontinuierlich die verschiedenen Regelkreise
überwachen und dadurch eine gezielte
Wartung der Anlage ermöglichen. Diese
beruhen auf einer Vielzahl verschiedener
Methoden, die nun unter dem Begriff
‚Control Loop Performance Monitoring‘
(CLPM) zusammengefasst werden können. Die Tatsache, dass in diesem Industriezweig der Überwachung von Regelkreisen bisher eine höhere Bedeutung als
in der Produktionstechnik zukommt hat
verschiedene Gründe. Unter anderem ist
eine bedarfsgerechte Wartung beziehungsweise eine Wartungsunterstützung
aufgrund der teilweise sehr weitläufigen
Anlagen und der Vielzahl an Regelkreisen
nahezu unabdingbar und die erzielte Regelgüte wirkt sich oftmals unmittelbar auf
die erzielbare Produktqualität und damit
direkt auf den Gewinn aus.
Für mechatronische Antriebssysteme ist
ebenfalls die ständige Überwachung des
Regelverhaltens der Antriebsregler erstrebenswert. Notwendige Korrekturen an
Reglerparametrierungen könnten so früher erkannt werden. Dadurch könnte eine
Qualitätssteigerung, eine frühzeitiges
Fehlererkennen im Prozess und unter Umständen eine Energieeinsparung erreicht
werden.
Das direkte Übertragen der CLPM-Methoden aus der Prozess- in die Antriebsregelung wird durch die verschiedenen
Anforderungen der beiden Anwendungsgebiete erschwert. Trotz dieser Einschränkungen bleibt die Überwachung mechatronischer Systeme auf der Grundlage regelkreisinterner Signale ein interessanter
Ansatz. Zum einen erschließt sich die
Möglichkeit zur Überwachung auch Antrieben, die aus Kostengründen nicht für
eine Überwachung mithilfe von zusätzlicher Sensorik in Frage kommen. Zum anderen werden mehr und mehr direkt am
Netz betriebene Antriebe, zum Beispiel
für Pumpen und Ventilatoren, durch geregelte Antriebe ersetzt, wodurch der mögliche Anwendungsbereich der vorgestellten
Methoden wächst.
Sollen Überwachungsfunktionen aber an
mechatronischen Antrieben in der Breite
angewendet werden, ist eine wichtige Voraussetzung die einfache Anwendbarkeit.
Das heißt auf der einen Seite für die Betriebsphase der Anlage, dass ein überschaubarer Rechenaufwand nach
➜
[1] Die Überwachung von Regelkreisen ist in der
Prozessindustrie weiter verbreitet als in der Fertigung. Das liegt unter anderem daran, dass bedarfsgerechte Wartung aufgrund der sehr weitläufigen Anlagen und der Vielzahl an Regelkreisen nahezu unabdingbar ist.
Topmodel mit
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Möglichkeit keine leistungsfähigere
Hardware notwendig macht und zudem
eine einfache Interpretation der Überwachungsergebnisse. Auf der anderen Seite sollte die Inbetriebnahme des Antriebs
durch das Einrichten der zusätzlichen
Funktionen nicht wesentlich aufwendiger
werden, also eine geringe Anzahl notwendiger Parameter sowie ein geringer Zeitaufwand bei der Einrichtung ausmachen.
Ansätze zur Sprungdetektion
Um den eben genannten Anforderungen
nachzukommen, wurden aus der Vielzahl
der Überwachungsmethoden solche ausgewählt, die zum einen im Zeitbereich arbeiten und zum anderen a priori nur wenig Streckenkenntnis benötigen. Da
schwingendes Verhalten im Regelkreis
zum einen bei zu aggressiver Reglereinstellung auftritt und zum anderen durch
mechanische Einflüsse wie Verschleiß hervorgerufen werden kann, wurden in einem ersten Schritt zwei Verfahren zur
Schwingungsdetektion im Zeitbereich
umgesetzt.
Kern der beiden als Ausgangspunkt gewählten Verfahren ist die Auswertung der
Fläche der absoluten Regelabweichung
(Integral of Absolute Error, kurz IAE)
zwischen den Nulldurchgängen der Regelabweichung. Die erste Methode nach
Hägglund beschränkt sich bei der Auswertung auf die Detektion von Grenzwertüberschreitungen bezogen auf eine
bestimmte Zeit. Durch die Abstimmung
zweier Parameter (Grenzwert und Vergessensfaktor) auf die zulässige Schwingungsamplitude und eine kritische Kreisfrequenz ist die gezielte Überwachung
dieser Frequenz möglich.
Die zweite Methode, die von Forsmann
und Stattin vorgeschlagen wurde, benötigt theoretisch keinerlei Information
über die zu überwachende Strecke. Hier
werden jeweils zwei Flächen positiver
oder negativer Regelabweichung miteinander verglichen. Entsprechend der
Ähnlichkeit, das heißt Übereinstimmung
von Fläche und Zeitspanne wird ein ‚Oszillationsindex‘ errechnet. Aus diesem
lässt sich auf eventuell vorhandene Dauerschwingungen schließen. In der praktischen Anwendung zeigt sich schnell, dass
dieses Verfahren sehr empfindlich gegenüber Signalrauschen ist. Daher ist eine gezielte Filterung gemäß zu erwartender
Schwingungsfrequenzen in den meisten
114
IEE • 11-2010
Prozessregelung
Antriebsregelung
Meist konstanter Sollwert
Dynamische Sollwertvergabe
Störverhalten optimiert
Kompromisse zwischen Führungs- und Störverhalten
Zeitkonstanten bis zu mehreren Stunden
Zeitkonstante von wenigen Millisekunden und
darunter
Tastzeit<<Zeitkonstante
Tastzeit in der Größenordnung der Zeitkonstanten
Fällen unerlässlich. Beide Verfahren zielen
auf die Detektion von Dauerschwingungen ab und sind zu diesem Zweck nahezu
ohne Veränderung auf mechatronische
Systeme zu übertragen. So konnten mithilfe dieser Verfahren durch mechanische
Probleme verursachte periodische Störungen an verschiedenen Versuchsständen automatisch detektiert werden.
Bei Servoantrieben dagegen werden aperiodische Übergangsvorgänge beziehungsweise Dämpfungswerte von etwa
0,7 angestrebt. Somit ist das Erkennen eines zu aggressiv eingestellten Reglers vor
dem Auftreten einer Dauerschwingung
notwendig. Für eine Bewertung der aktuellen Regelgüte sind die genannten Verfahren deswegen erst nach verschiedenen
Veränderungen geeignet.
In den Zeitverläufen der Signale ist die
Wirkung des Reglers oder die momentane
Regelgüte aufgrund der oben angesprochenen Dämpfungswerte nur nach einer
entsprechenden Anregung erkennbar.
Dieser Zeitraum umfasst bei Servoantrieben nur wenige Millisekunden. Die in dieser Zeit enthaltenen Informationen sollen
für eine Analyse des Reglers genutzt werden. Die folgenden Aussagen beziehen
sich in erster Linie auf den Geschwindigkeitsregelkreis, sind aber grundsätzlich in
ähnlicher Form auch auf weitere Regelkreise übertragbar.
Impulsanregung
In einem ersten Schritt musste eine ausreichende Anregung des Regelkreises sichergestellt werden. Die Sprungfunktion als
gebräuchlichstes Testsignal erweist sich in
diesem Fall als wenig geeignet: Durch das
Aufschalten dieses anhaltenden Signals
als Zusatzsollwert wird die bei Servoantrieben überlagerte Lageregelung stark
negativ beeinflusst, das heißt es entsteht
ein größerer Schleppabstand und daher
verstärkte Regleraktivität. Aus diesem
Grund wurde ein kurzer, definierter Sollwertimpuls endlicher Höhe zur Anregung
verwendet. Nach der Festlegung eines mi-
Gegenüberstellung
Prozess- und Antriebsregelung
nimalen IAE auf Grundlage des vorhandenen Signalrauschens kann somit die Impulshöhe und eine Detektionsgrenze festgelegt werden. Die dazu notwendigen Berechnungen erschließen außerdem weitere Auswertungsmöglichkeiten. Durch
den Vergleich der theoretischen und gemessenen Werte aller dieser Größen kann
die Dämpfung im gesamten Bereich geschätzt werden. Daraus lässt sich dann eine Aussage über die Performance des betreffenden Reglers ableiten.
Impuls mit Beschleunigungsbegrenzung
Um die mechanische Belastung zu verringern, wurde im Weiteren der Impuls
durch eine Beschleunigungsbegrenzung
ergänzt, sodass ein dreieckiges Anregungssignal entstand. Mathematisch lässt
sich dieses Signal durch eine Überlagerung von drei Sollwertrampen beschreiben. Hieraus lassen sich wie schon bei der
Impulsanregung die zu erwartenden Nulldurchgänge der Regelabweichung und die
dazugehörigen Größen des IAE für verschiedene Dämpfungen im Voraus berechnen. Durch einen Vergleich mit gemessenen Werten nach erfolgter Anregung ist auch hier eine Aussage über das
Dämpfungsverhalten des geschlossenen
Regelkreises möglich.
Beschleunigungsvorgänge
Die bisher vorgegebenen Anregungsfunktionen haben den Vorteil, dass sie im Vorfeld genau bekannt sind und dementsprechend die Auswertung der gemessenen
Zeitverläufe leicht möglich ist. Andererseits handelt es sich um Eingriffe in den
Bewegungsverlauf, die praktisch nicht im
normalen Betrieb einer Maschine auftreten. Verwendet man zur Auswertung dagegen Geschwindigkeitsverläufe während
prozessbedingten Beschleunigungsvorgängen, ist eine Überwachung ohne direkten Eingriff in den Bewegungsablauf möglich. Der Nachteil dieser Herangehensweise ist allerdings, dass der Anteil an online zu berechnenden Werten zunimmt.
TECHNIK Feldebene
Betriebssicherheit
ist kein Zufall
der Auswertung, insbesondere für von der
Modellvorstellung eines PT2-Gliedes abweichende Fälle, sinnvoll und für eine
praktische Anwendung notwendig ist.
Die hier vorgestellten Ergebnisse beschränken sich auf den Geschwindigkeitsregelkreis elektrischer Servoantriebe. Dies
ist jedoch keine generelle Einschränkung
der vorgestellten Verfahren. Auf vergleichbare Art und Weise lassen sich Regelkreise fluider Antriebe oder dem Geschwindigkeitsregler über- oder unterlagerte Regelkreise überwachen. Zudem
können weitere Signale und Auswertungsalgorithmen herangezogen werden.
Ziel der aktuellen Forschung ist es, die
Vielzahl von Einzelaussagen so zu verknüpfen, das eine realistische Performancebewertung der gesamten Antriebsregelung möglich wird.
Die Ergebnisse der Untersuchungen des
Geschwindigkeitsreglers eines Servoantriebs mit verschiedenen Reglereinstellungen und unterschiedliche Anregungen
sind dann vergleichbar. Aber die Interpretation der Ergebnisse der beschriebenen
Verfahren erfordert ein zusätzliches Wissen und unter Umständen zusätzliche Informationen wie Über- und Unterschwinghöhe oder das Vorzeichen der
Fehlerfläche. Die Bereitstellung der Informationen erfordert nur geringen zusätzlichen Aufwand. Anspruchsvoll ist hingegen die Verknüpfung der Einzelergebnisse zu einer Gesamtaussage bezüglich
der Reglerperformance. Dies muss ein Expertensystem zum Beispiel in Form eines
Entscheidungsbaums leisten. In diesen
können dann auch weitere Daten zum
Beispiel aus dem Stellgrößenverlauf oder
unterlagerten Regelkreisen einfließen.
Das Ziel ist eine konkrete Aussage über
die Performance der Regelung des gesamten Antriebssystems.
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ausschließlich auf Grundlage ohnehin gemessener Größen zu bewerten. Dabei
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von prozessimmanenten Beschleunigungs-und Verzögerungsvorgängen beschritten. Durch die Ergebnisse wurde
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Halle 6, Stand 137
Halle 1, Stand 329
Prozessoren
Katalog
Starke Kombination
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Hitachi: Aus vier leistungsstarken
Prozessoren mit Speicherkapazitäten von 64, 256, 512 bzw.
1024 kByte besteht die EHV+-Serie
mit integrierter Ethernetschnittstelle. Die Bausteine integrieren erstmals die Anwendungssoftware Codesys V3.4 SP1, die den
IEC61131-3-Standards entspricht.
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gängigen Programmiersprachen
LD, IL, FBD, ST, SFC und CFC wählen und während des Programmierens zwischen den Sprachen
CiA: Der neu veröffentlichte Katalog
CAN/J1939 Product Guide 2010
beinhaltet sowohl Beschreibungen von CAN- als auch J1939-Geräten und -Dienstleistungen. Der
Katalog listet Produkte nach Namen, Kategorien und Herstellernamen. J1939-Geräte können
zusätzlich nach Industriegruppen
gesucht werden. Ein Foto, Produktbeschreibung sowie Kontaktdaten komplettieren die Informationen in beiden Teilen des Führers.
Leser können problemlos von ei-
wechseln. Dazu kommen Visualisierungsfunktionen wie der integrierte Grafikeditor, der Probeläufe,
Inbetriebnahme und Fehlersuche
erleichtert. Funktionsblöcke sind in
Bibliotheken untergebracht und die
Dokumentation sorgt dafür, dass
mehrere Programmierer an einer
Applikation arbeiten können.
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Halle 1, Stand 268
Halle 4A, Stand 621
Servopositionierregler
Servoantriebe-Serie
IEE • 11-2010
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Datenblatt
356iee1110
Bildquelle: A-Drive Technology
Bildquelle: Groschopp
116
EMV-optimierten und in IP54 ausgeführtem Metallgehäuse untergebracht. Durch die Sensorik hat die
dezentrale Antriebselektronik eine
hohe Regelgüte, wobei die ruckfreie oder zeitlich optimierte Positionierung wahlweise relativ zu einem Referenzpunkt oder absolut
ist.
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Mehrwert mit Servo
Stufenlos glücklich
Groschopp: Stufenlose Regelung
von Drehzahl und -moment oder
die Lageregelung sind die Aufgaben des Servopositionierreglers
DIS-2 310/2FB. Er ist in einem fünfseitig geschlossenen, kompakten,
nem Katalog zum anderen wechseln. Von jeder Gerätebeschreibung
aus wird das Wechseln durch das
Anklicken des entsprechenden Logos zum jeweils anderen Produktführer möglich.
A-Drive Technology: Mit dem Hersteller Estun ist der Anbieter eine
Kooperationspartnerschaft für Servoantriebe eingegangen, worunter
auch die Serie Pronet mit Motoren
vom Typ EDB und EDC fällt. Die Ab-
tastfrequenz beträgt 3 000 Hz bei
einer Auflösung des Encoders von
17 Bit. Zur Anbindung an die Steuerung stehen Profibus-DP, Ethercat,
RS485 und CANopen zur Verfügung. Der Leistungsbereich der
Antriebe reicht von 50 W bis 15 kW
und ermöglicht je nach Ausführung
Drehzahlen bis 4 500 min-1.
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HALLE 1, STAND 348
Bildquelle: alle Bilder KML
Der Aufbau des Systems ist
einfach und robust gestaltet,
ohne auf hohe Beschleunigung
und Wiederholgenauigkeit zu
verzichten.
Linearmotorsystem für leichte bis mittlere Lasten
Effiziente Bewegung
Effizienz im Maschinenbau durch verlustarme, dynamische und präzise Ausführung der
erforderlichen Bewegungen kann den Maschinenbau revolutionieren. Ebenso sollen
neue Antriebstechnologien im Preisvergleich mit konventionellen Antrieben punkten.
E
ntgegengesetzt zum Antrieb von
Dampflokomotiven oder Autos,
wo das Hin und Her der Kolben
durch die Pleuel in Drehbewegung umgesetzt wird, sind in vielen Maschinen und
Handhabungsgeräten die am häufigsten
erforderlichen Bewegungen geradlinig.
Sie werden jedoch mit rotierenden Motoren erzeugt und müssen mittels komplexen mechanischen Konstruktionen, wie
Kugelspindeln oder Zahnriemen, in lineare Bewegungen umgesetzt werden.
Geradlinig ohne Umweg
Linearmotoren erzeugen geradlinige Bewegungen ohne den Umweg über eine mechanische Konstruktion. Gegen Linearmotoren sprach in der Vergangenheit aber
immer, dass sie teurer waren als rotatorische Lösungen. Nun gelang es den Ingenieuren von KML aus Österreich eine
neue Linearmotorenserie LMS E2 zu entwickeln. Trotz wesentlich höherer Präzision und Dynamik ist der Preis nicht höher
118
IEE • 11-2010
als der konventioneller Antriebslösungen.
Damit können Maschinenbauer ohne
Mehrkosten die Gesamteffizienz ihrer Erzeugnisse erhöhen.
1994 gegründet, hat sich das Wiener
Mechatronik-Unternehmen der Aufgabe
verschrieben, für jede Bewegungsart das
passende, direkt wirkende System zu
schaffen und so die Verluste an Dynamik,
Präzision und Energieaufwand zu minimieren, die mechanische Zwischenlösungen unweigerlich mit sich bringen. Erhebliche Entwicklungsanstrengungen steckten die Wiener in die Entwicklung von Linearantrieben. Zuerst nach den harten
Anforderungen der Elektronik-, Halbleiter- und Medizintechnik spezifiziert, genügen diese Antriebe auch höchsten Ansprüchen an Dynamik und Präzision.
Das Leistungspotenzial und die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten von
Linearmotorsystemen sind mittlerweile
unbestritten. Die eisenlosen Linearmotoren haben den Vorteil eines geringeren
Energiebedarfs als herkömmliche eingesetzte Komponenten. Dazu kommt eine
hohe Verschleißbeständigkeit, die durch
einen sehr verschleißbeständigen Linearführungstyp erreicht wird. Durch die statische und thermische Auslegung des Systems mittels FEM sowie durch das Fehlen
der Federelemente im Antriebsstrang
wird eine höhere Positioniergenauigkeit
erzielt. Der schwingungsarme Aufbau sowie reibungsarme Führungselemente ermöglichen gute Gleichlaufeigenschaften.
Durch die Kombination der abgestimmten Antriebskomponenten, bestehend aus
Linearmotor, Feedbacksystem und Servoregler, lassen sich hohe Gleichlaufeigenschaften gleich 1 % erreichen.
Die Linearmotorsysteme stehen als Standardkomponenten ebenso zur Verfügung
wie als kundenspezifische MehrachsenKomplettlösungen. Diese werden auch in
Kombination mit Torque-Motoren oder
klassischen Motor-Spindel-Einheiten erstellt, wenn die Anwendung solcher Tech-
TECHNIK Feldebene
nologien im Einzelfall vorteilhaft ist.
Effizienz zum Quadrat
Das Wiener Unternehmen will sich mit
der neuen Linearmotorenserie ein breites
Anwendungsgebiet erschließen. Die Motorfamilie eignet sich, um konventionelle
Antriebssysteme, wie Zahnriemen- oder
Kugelgewindetriebeachsen zu ersetzen.
Denn mit ihren hohen Beschleunigungswerten punkten Linearmotorantriebe
zum Beispiel bei Anwendungen in der
Montagetechnik oder bei Verpackungsapplikationen. Die höheren Taktzahlen
führen direkt zu einer effizienten Auslastung der Anlage. „Mit dem neuen Linearmotor haben wir ein Produkt entwickelt,
das sich für einfache, hochdynamische
Anwendungen eignet und für den Anwender wartungsfrei ist“, erklärt Andreas
Wiedrich, Geschäftsführer von KML.
Die Wartungsfreiheit ist ein weiterer Vorteil für den Anwender. Bei Zahnriemenachsen ist beispielsweise ein regelmäßiges
Mit der Linearmotorenserie stehen Präzision und
Dynamik der Lineartechnik zum Preis konventioneller Antriebslösungen zur Verfügung.
Nachspannen des Zahnriemens nötig, um
einen genauen Betrieb sicherzustellen.
Kugelgewindetriebeachsen
benötigen
wiederum in bestimmten Intervallen eine
Schmierung, um die Betriebssicherheit zu
ermöglichen. Diese Punkte entfallen bei
diesem Linearmotorsystem, es ist wartungsfrei. Das senkt Kosten für den Anwender, hebt die Anlagenverfügbarkeit
und steigert die Betriebssicherheit.
Die Serie ist gut geeignet, leichte bis mittlere Lasten dynamisch zu bewegen. Das
Unternehmen hat bei der Entwicklung
darauf geachtet, den Aufbau des Systems
einfach und robust zu gestalten, ohne auf
hohe Beschleunigung und Wiederholgenauigkeit zu verzichten. Das Linearmotorsystem ist selbsttragend aufgebaut
und lässt sich, da es keine eigene Trägerplatte benötigt, auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzten. Darüber hinaus
ist es für bestimmte Anwendungen möglich, die Bewegung umzukehren, also den
Schlitten fix zu montieren und die Grund-
platte zu verfahren. Der robuste Aufbau
ist auch ein Grund dafür, dass sämtliche
Systeme der Serie unempfindlich gegen
Verschmutzung sind und daher auch unter rauen Industriebedingungen eingesetzt werden können. Auf Wunsch sind
neben den Standardmodellen Ausführungen in Schutzart IP65 sowie eine Reinraumvariante möglich. Das Unternehmen
sieht für seine neuen Linearmotorsysteme
ein breites Anwendungsfeld. „Betrachtet
man den Preis gegenüber konventionellen
Lösungen, haben Linearmotorsysteme
gleichgezogen“, so Wiedrich.
➜
„
Autor
Pluitgard Plakolm
ist Marketing Communications Manager bei KML
Linear Motion Technology in Wien.
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Halle 4A, Stand 439
Halle 7, Stand 151
Pegelmesssonden
Auslesemodul
Zeitgewinn durch
automatisches Auslesen
Bildquelle: Jumo
nem Siliciumsensor 250, 400 und
600 mbar, sowie 1 bar als standardisierte Messbereiche. Kernstück
bildet eine piezoresistive Messzelle
mit hoher Überlastfestigkeit. Dagegen ist Maera S28 (Typ 40.4392)
für Freifeldanwendungen konzipiert und bietet die Möglichkeit
der gleichzeitigen Messung von
Füllstand und Temperatur.
Jumo: Zu den insgesamt fünf Pegelmesssonden-Grundtypen gehört Maera S25 (Typ 40.1015)
als Basisprodukt für die Gebäudetechnik. Die Sonde erfasst mit ei-
infoDIRECT
Bildquelle: Wachendorff
Füllstand und Temperatur
gleichzeitig messen
Wachendorff: Das Auslesemodul
HD67031 scannt den M-BusStrang nach den vorhandenen
M-Bus-Teilnehmern ab, und zeigt
die darin vorhandenen Variablen
an. Somit entfällt das umständliche
451iee1110
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Suchen und Bestimmen der einzelnen Variablen in den Handbüchern
der Endgerätehersteller. Durch die
Software werden alle Variablen tabellarisch aufgelistet und können
somit einfach in industriellen Gateways übertragen werden, um so
den M-Bus in das Bussystem zu
implementieren. Einstellungen an
den Slaves lassen sich damit ebenso leicht bewerkstelligen.
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Link zum Produkt
Halle 6, Stand 420
Halle 7, Stand 200
Development Suite
Drehzahlwächter
Sicher überwachen
CANopen-Knoten simulieren
Bihl+Wiedemann: Die Maschinenrichtlinie enthält u.a. die Forderung
nach sicherer Drehzahlüberwachung. Mit dem AS-i Drehzahlwächter ist die Überwachung der
sicheren Drehzahl von einer oder
zwei Achsen sowie die Überwachung von Stillständen direkt
über AS-i möglich. Das Gerät gibt
sofort ein sicheres Signal weiter,
sobald die Drehzahl unter einen
Port: Die youCAN Development
Suite erlaubt Softwareentwicklern,
vor der Verfügbarkeit der Zielhardware bereits mit der Entwicklung
der CANopen-Kommunikation zu
beginnen. Mit dem CANopen-Master/Slave-Stack lassen sich dabei
CANopen-Knoten entwickeln und
auf einem oder mehreren PCs simulieren. Tools wie der CANopen
Device Monitor zur Überwachung
Schwellenwert sinkt. Dieser wird
vorher über einen Einlernknopf bei
laufender Anlageeingestellt. Die
Geräte sind gemäß SIL2 nach EN
IEC62 061 und Kategorie 3 nach EN
13849-1:2006/PLd zertifiziert.
infoDIRECT
566iee1110
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Halle 7A, Stand 128
Halle 4, Stand 371
Drehgeber
Antriebsverstärker
Kübler: Wenn Näherungsschalter
für die Positionsermittlung bei
komplexen Bewegungsabläufen
nicht ausreichen, kommen magnetische Drehgeber der Baureihe
Sendix 3651/3671 ins Spiel. Aufgrund der e1-Zulassung des Kraft-
120
IEE • 11-2010
fahrt-Bundesamtes eignen sich die
Schalter besonders für den Einsatz
in Nutzfahrzeugen im öffentlichen
Straßenverkehr. Die Geräte lassen
sich über die 12- oder 24-V-Bordnetzspannung versorgen und verkraften Störimpulse bis 450 V. Am
Ausgang stehen ein 4- bis 20-mAStromsignal und ein 0- bis 10-Voder 0- bis 5-V-Spannungssignal
bereit. Messbereiche zwischen 0
und 360° sind frei wählbar.
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Datenblatt
Klein aber oho
rät für den Leistungsbereich 55 kVA
bereit. Bremswiderstand und Netzteil sind in den Geräten integriert,
wodurch die Baureihe kompakt ist.
Insbesondere in Schleifanwendungen ist die Serie interessant: Bis zu
64 Parametersätze lassen sich für
unterschiedliche Spindeln vorhalten. Über die Steckercodierung der
jeweiligen Spindelstecker erkennt
der Antriebsverstärker, welche
Spindel gefahren wird.
Bildquelle: Sieb & Meyer
Bildquelle: Kübler
Sicher durch den Straßenverkehr
und Diagnose von CANopen-Geräten und der CAN-Report sowie der
CANopen Configuration Manager
zur Konfiguration umfangreicher
simulierter CANopen-Netzwerke
ergänzen die Suite.
Sieb & Meyer: Die für Werkzeugmaschinen im Hochgeschwindigkeitsbereich entwickelte Antriebsverstärker - Serie SD2S hält ein Ge-
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Fax: 0 62 21/489-482
TECHNIK Feldebene
HALLE 5, STAND 340
Bildquelle: alle Bilder Lohmeier
Mit neuen Montagehilfen unterstützt der Schaltschrankspezialist Kunden bei der Produktionsund Prozessoptimierung.
Ergonomisch arbeiten im Schaltschrankbau
Heb' dir keinen Bruch
Nicht selten zieht sich das Personal beim Verdrahten und Transportieren von Schaltschränken und Gehäusen Verletzungen und im schlimmsten Fall auch chronische Muskel- und Skeletterkrankungen zu. Mit neuen Produkten rund um den Schaltschrank
entsteht ein ergonomisches, flexibles Arbeitsumfeld, das Ergonomie und Produktivität
verbessert und zu Kosteneinsparungen beiträgt.
D
as sogenannte Eppo-Konzept
des Schaltschrankexperten Lohmeier für eine ergonomische
Prozess- und Produktionsoptimierung
enthält Montagehilfen für alle marktüblichen Gehäuse- und Schaltschranktypen,
die die körperliche Belastung für Bediener
beim Ausbau der Gehäuse verringern und
das Handling erleichtern. Die einzelnen
Komponenten machen Hebe- und Tragetätigkeiten während des Produktionsprozesses sowie Montieren in ungünstigen
Positionen überflüssig, erleichtern die
Materialsuche und -bereitstellung und
sorgen für eine einfachere Endmontage.
122
IEE • 11-2010
Zudem ermöglichen es die Montagehilfen, dass nur ein Bediener nahezu alle
Handlingschritte durchführen kann. Andere Monteure müssen also nicht mehr
zum Heben oder Zupacken hinzukommen, sodass sich das Fachpersonal ganz
seinen eigentlichen Aufgaben widmen
kann.
Montagetische als
mobile Verdrahtungsstationen
Mit den höhen- und neigungsverstellbaren Montagetischen des Schaltschrankexperten können Bediener schnell und
einfach die bestmögliche Arbeitsposition
für Bearbeitung, Bestückung und Verdrahtung von Montageplatten, Kleingehäusen und Wandschränken wählen
und einstellen. Die Untergestelle der
Montagetische sind aus robusten Stahlrohren gefertigt und mit vier Schwenkrollen ausgerüstet. Dadurch lassen sich die
Montageplätze leicht verfahren, sodass
die Montageplatten und Gehäuse auf den
Tischen schnell und einfach zwischen den
verschiedenen Arbeitsstationen des Produktionsablaufs bewegt werden können.
Da die Platten über den gesamten Montageablauf auf dem Tisch bleiben können,
entfällt die bisher zeit- und kraftraubende
TECHNIK Feldebene
You CAN get it
Hardware und Software
für CAN-Bus-Anwendungen…
[1] Der Montagetisch ermöglicht es den Benutzern Montageplatten ergonomisch zu bestücken
und leicht von Arbeitsstationen zu Arbeitsstation
zu transportieren.
Handhabung weitgehend. Bei Bedarf lassen sich die Tische zudem unverrückbar
fixieren und fungieren so als stabiler, fester Montage-Arbeitsplatz. Anwender
können an den Tischen zudem Zubehör
montieren, etwa Strom- und Druckluftzuführung, Spänesauger, Greif- und
Schüttgutbehälter, Werkzeugablagen, Kabelrollen, Monitor- und Dokumentenhalterungen sowie Beleuchtungen.
Der Montagetisch MT-400 ist für großformatige Montageplatten bis 1 200 mal
1 900 mm und bis 400 kg konzipiert. Die
Montageplatten werden mit Schnellspannern befestigt. Der Montagetisch kann
[2]
[2] Das Heben der Last übernimmt der Motor des
Treppensteigers. Der Bediener muss das Gerät
dabei lediglich ausbalancieren.
3&$15RXWHU3UR
+ONÚGURIERBARER6IERKANAL
#!.2OUTERMIT$ATENLOGGERIM
ROBUSTEN!LU'EH¼USE)NKLUSIVE
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!LLE0REISEVERSTEHENSICHZZGL-W3T0ORTOUND6ERPACKUNG)RRTÔMERUNDTECHNISCHENDERUNGENVORBEHALTEN
[1]
zusätzlich auch als Einbauhilfe zum Einsatz kommen und ermöglicht so die Montage von schweren bestückten Platten im
Schaltschrank ohne Hebezeuge. Eine Person kann die fertig verdrahtete Montageplatte auf einer Rollenbahn leicht und sicher per Hand auf Führungsschienen in
den Schaltschrank schieben. Die Platten
lassen sich auf den Montagetischen sowohl aufrichten als auch in beliebigem
Winkel bis in die Waagerechte neigen. Die
Tischhöhe ist zwischen 750 und
1 150 mm frei einstellbar. Höhe und Neigung lassen sich per Fernbedienung elektrisch verstellen. Montagetische, die gerade nicht benötigt werden, lassen sich
zudem ähnlich wie Einkaufswagen platzsparend ineinander schieben.
Der Montagetisch MT-200 für Kleingehäuse und Wandschränke ist für Gehäusegrößen bis 1 000 mal 1 000 mm sowie Traglasten bis 200 kg konzipiert.
Müssen größere Schränke bestückt werden, können hierfür einfach mehrere
Montagetische aneinander gereiht werden. Die Arbeitshöhe lässt sich zwischen
350 und 1 250 mm justieren, sodass wahlweise im Sitzen oder Stehen gearbeitet
werden kann. Der Neigungswinkel der
Arbeitsplatte lässt sich frei zwischen
0 und 45° einstellen. Darüber hinaus können Bediener rückseitig eine zusätzliche
horizontale Arbeitsfläche ausziehen, beispielsweise für Bestückungstätigkeiten. ➜
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TECHNIK Feldebene
[3] Der Montagetisch für Kleingehäuse und
Wandschränke
[4] Mit dem elektrischen Treppensteiger kann ein
einzelner Bediener schwere Lasten sicher und zuverlässig über Stufen transportieren.
[4]
Ergonomisch Hindernisse überwinden
Das Ergonomie-Konzept bietet auch für
den weiteren Transport von Schaltschränken nach der Verdrahtung eine Lösung.
Treppen, die für Bediener mit bestückten,
oft mehrere hundert Kilogramm schweren Schaltschränken bisher ein kaum
überwindbares Hindernis waren, lassen
sich mit dem elektronischen Treppensteiger ETS-500, der wie eine Sackkarre mit
einem elektrischen Motor funktioniert,
einfacher bewältigen: Ein Bediener kann
mit dem Treppensteiger Lasten von bis zu
540 kg Treppen und Stufen hinauf- und
hinabtransportieren. Das Heben der Last
übernimmt dabei der Motor. Der Bediener muss das Gerät dabei lediglich ausbalancieren. Die Ladung ist durch einen
Haltegurt gesichert, Gleitbänder schützen
die Treppe vor Beschädigung und eine
Kunststoffabdeckung sorgt dafür, dass
die Last keinen Schaden nimmt.
Betrieben wird der Treppensteiger mit einem integrierten, wartungsfreien Akku,
der je Aufladung für eine Reichweite von
bis zu 150 Stufen ausreicht. Die Steiggeschwindigkeit liegt bei rund zwölf Stufen
in der Minute. Der Treppensteiger lässt
➜
[3]
sich um Hebegabeln erweitern. Diese Version, die eine maximale Gabelhubhöhe
von 1 350 mm bietet, kann als Stapler für
Lasten bis 320 kg eingesetzt werden. Ein
breites Zubehörangebot erlaubt es, den
Treppensteiger schnell und einfach an
verschiedene Aufgaben anzupassen. Verfügbar sind neben einem Ladegerät unter
anderem Luftreifen für den Transport in
unebenem Gelände, ein Stützrahmen mit
Rädern, der das Abstellen der beladenen
Karre ermöglicht, eine Hebegabel mit
Seilwinde für die Stapler-Variante, eine
große Lastplatte für schwere oder runde
Lasten, ein Ersatz-Akku sowie ein zusätzlicher Haltegurt mit Druckknopfsicherung, der schwere Lasten absichert.
Autor
Markus Nerge
ist Marketingleiter bei der Lohmeier SchaltschrankSysteme GmbH in Vlotho.
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Link zum Montagetisch MT-400
Link zum Montagetisch MT-200
Link zum Treppensteiger
TECHNIK Feldebene
Halle 7, Stand 370
Halle 1, Stand 448
Energieerfassungsmodul
Kommutierte Innenläufermotoren
Starke Motoren
Bildquelle: Sigmatek
gern. Das DEE 021 dient zur Energieerfassung direkt an der Maschine. Die Spannungen der drei Eingangsphasen werden gemessen
und zusätzlich bis zu 12 Ströme erfasst. Das Energieerfassungsmodul
hat eine Echtzeit-Ethernet VARANsowie eine CAN-Busschnittstelle.
So lassen sich Eingangsspannungen, Phasenfolge, Phasenlage und
die Frequenz überwachen.
Sigmatek: Energietransparenz gewinnt immer mehr an Bedeutung,
da sie dazu beiträgt, Einsparungspotenziale auszumachen und die
Energie-Effizienz in Produktionsmaschinen- und anlagen zu stei-
124
IEE • 11-2010
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415iee1110
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menten von bis zu 1000 mNm, einer Nennleistung von bis zu 400 W
und Schutzart IP54 bereits in der
Grundausführung deckt sie einen
großen Leistungsbereich für industrielle Anwendungen ab. Vom einfachen Rotorlagegeber bis zur leistungsfähigen Steuerung mit CANopen-Schnittstelle lassen sich so
auch unterschiedliche Leistungsund Funktionsklassen integrieren.
Bildquelle: ebmPapst
Energietransparenz
ebmPapst: Die Baureihe elektronisch kommutierter Innenläufermotoren ECI 63 bilden ein neues,
modular aufgebautes Antriebstechnik-Baukastensystem. Mit angemessener Dynamik, Drehmo-
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TECHNIK Feldebene
Halle 1, Stand 510
Ex-Motoren
Entsprechen
Wirkungsgradklasse IE3
Bildquelle: ATB
dere Richtlinien wie VIK/Gost und
Marineausführungen sind ebenso
vorhanden. Außerdem umfasst das
Angebot Motoren für niedrige Umgebungstemperaturen bis -55 °C
ohne Stillstandheizung. Alle sind
mit Kupferdraht umwickelt und bieten stufenlose Geschwindigkeitsregelung mit Frequenzumrichter
ohne Filter bis zur 500-V-Netzspannung. Die Amortisationszeit
soll je nach Betriebszeit bestenfalls
nur einige Monate betragen.
ATB: Mit 0,75 bis 200 kW gibt es
Ex-Motoren nach der neuen
IE3-Wirkungsgradklasse. Die Motoren sind für Zone 1 sowie für die
Zonen 1/21 und 1/22 erhältlich. An-
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Halle 4, Stand 309
Drive-Gesamtkatalog
Geballte Antriebstechnik
Harmonic Drive: Auf 520 Seiten
sind Informationen rund um aktuelle Produkte der Antriebstechnik
nachzuschlagen, die der Anbieter
jetzt in seinem Gesamtkatalog zusammengetragen hat. Der Katalog
ist in die Rubriken Einbausätze,
Units, Getriebeboxen, Planetengetriebe, Servoantriebe, Servomotoren, Servoregler und Sondergetriebe unterteilt. Neben der de-
taillierten Vorstellung jedes einzelnen Produktes mit technischen Daten und Zeichnungen, Leistungen
sowie Einsatzgebieten wird im letzten Kapitel gesondert auf die Projektierung eingegangen.
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Steckverbinder- und
Gehäusetechnik
371iee1110
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Link zum Produkt
NEU Halle 4, Stand 158
Q
M12x1 baseline
Q
Automation Line
Q
Passiv-Verteiler
Q
Ventilsteckverbinder
Kleingetriebemotoren
Bildquelle: GHV/Panasonic
Das (Gleich)maß aller Dinge
GHV/Panasonic: Die Kleingetriebemotoren der 3-Series wurden insofern verbessert, als dass die Lebensdauer auf garantierte 10 000 h
beziffert wird. Bestehende Applikationen lassen sich nachrüsten. Die
vier Baugrößen 60, 70, 80 und
90 mm decken einen Leistungsbereich von 6 bis 90 W mit ein- oder
dreiphasigen Motoren ab. Zusätzlich gibt es die 90-W-Motoren in einer High-Torque-Ausführung mit
hohem Drehmoment. Es gibt Varianten für schnelle Reversierung
oder mit integrierter Bremse – in
Getriebeübersetzungen zwischen
1:3 und 1:2000.
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HALLE 6 | STAND 320
ESCHA Bauelemente GmbH
Elberfelder Str. 32 | 58553 Halver
Telefon + 49 23 5 3 70 8 - 800
TECHNIK Feldebene
HALLE 2, STAND 201
Busfähige Niederspannungs-Schaltanlagen erhöhen Überwachungsmöglichkeiten
So kommt
Licht in den Tunnel
Während meist vom 'Licht am Ende des Tunnels' die Rede ist, müssen Tunnelbetreiber
in puncto Sicherheit auf das komplette Ausleuchten ihrer Anlagen achten. Deshalb
muss deren Niederspannungs-Schalttechnik sicher sein und datentechnisch überwacht werden. Mit typgeprüften Schaltanlagen plus busfähigen Komponenten, die mit
der Leittechnik kommunizieren, haben Tunnelbetreiber jederzeit Licht im Tunnel.
M
ichael Rath, Firmenchef des
gleichnamigen Elektrotechnik-Unternehmens
erklärt:
„Tunnelinstallationen haben teilweise
ganz andere Anforderungen als die normale elektrotechnische Ausrüstung von
Zweckbauten.“ An einem aktuellen Projektbeispiel eines Straßentunnels mit etwa
1,5 km Länge lässt sich darstellen, was er
damit meint:
Grundsätzlich müssen alle Niederspannungs-Schaltgeräte bis hin zu jedem ein-
zelnen Automaten überwacht sein. Deshalb gibt es in der Regel viele Hilfsschalter mit entsprechend hohem Geräte- und
Verkabelungsaufwand. „Diesen doch erheblichen Aufwand für Projektierung, Installation und Inbetriebnahme haben wir
durch Einsatz des Profibus elegant umgangen“, berichtet Henri Divis, TechnikChef bei Rath, und fährt fort: „Möglich
wurde dies, weil sich die Auftraggeber
von den Vorzügen der Bustechnik gegenüber konventioneller Parallelverdrahtung
Bildquelle: alle Bilder Rath
Die Leistungsschalter gibt es
mit motorischem
Antrieb zum Fernschalten. Die Geräte selbst sind
bis zu 1 600 A
Kurzschlussströmen einsetzbar.
126
IEE • 11-2010
überzeugen ließen.“ Entscheidend dabei
ist, dass die eingesetzten Niederspannungs-Schaltgeräte busfähig sind und zusätzlich die hohen Sicherheitsanforderungen im Tunnelbau erfüllen. „Als SiemensSystempartner sind wir in der Lage, typgeprüfte Niederspannungs-Schaltanlagen
individuell zu konfektionieren und mit
modernen Lösungen auszustatten“, betont Michael Rath. Dazu gehören in erster Linie die Niederspannungs-Schaltanlagen Sivacon von Siemens, die hier als
Hauptverteilung im Technikgebäude des
Tunnels installiert worden sind.
Ihr markantester Unterschied zu anderen
Systemen ist, dass diese typgeprüften Anlagen standardmäßig vom Hersteller
auch einer Störlichtbogenprüfung unterzogen wurden. „Unseres Erachtens sollte
das, gerade im Tunnelbau mit seinen hohen Sicherheitsansprüchen, heute die Regel sein“, kommentiert Henri Divis.
Große Sicherheit bei hoher Flexibilität
In der Kundenausschreibung lag das
Hauptaugenmerk eindeutig auf Qualität
und moderner Technik. Bei der Sivacon
NSHV (Niederspannungs-Hauptverteilung) zum Beispiel sind die Sammelschienen geschottet und alle Bereiche störlichtbogengeprüft. „Ein wichtiger Baustein
für die Sicherheit der Gesamtanlage ist
dabei das Sivacon-Feld für die freie Projektierung“, erklärt Henri Divis. Darin
lassen sich unterschiedliche Niederspannungs-Schaltgeräte von Siemens frei
kombinieren und dennoch bleibt der Personenschutz im Störlichtbogenfall erhalten. Michael Rath begründet: „Eine solche Flexibilität kostet den Hersteller wegen der umfangreichen Tests viel zeitlichen und finanziellen Aufwand, weshalb
TECHNIK Feldebene
Ethernet M12
Bildquelle: Siemens
„
Leistungsstarke Geräteanschlusssysteme für die
industrielle Automation.
Durch den Einsatz von Profibus lassen sich
viele Meter Steuerleitungen plus dem damit
verbundenen Zeit- und Kostenaufwand sparen.
Michael Rath, Firmenchef bei Rath Elektrotechnik,
und der technische Leiter Henri Divis
die meisten darauf verzichten und nur bei
Bedarf eine konkrete Zertifizierung in Angriff nehmen.“
Beim Störlichtbogenschutz der Stufe 1 ist
beispielsweise vorgeschrieben, dass sich
die Schaltschranktüren im Fehlerfall keinesfalls öffnen und auch keine Türeinbauten herausgedrückt werden dürfen. Auch
darf ein möglicher Lichtbogen keine Löcher in die Türen brennen. Außerdem
muss die Schutzerdung in jedem Fall erhalten bleiben. Bei Stufe 2 muss zudem
noch eine Brandschottung zwischen den
Feldern vorgesehen werden, um die Auswirkungen eines Störlichtbogens örtlich
zu begrenzen.
Abzweige mit busfähigen Komponenten
Ein Abzweig besteht beispielsweise aus einem Leistungsschalter Sirius 3RV oder
Sentron 3VL, anschließend wird ein
Schütz Sirius 3RT und bei Bedarf zusätzlich ein Sanftstarter Sirius 3RW vorgesehen. Im beschriebenen Tunnelprojekt sichern Leistungsschalter Sentron 3VL die
Antriebsstränge von 25 bis 630 A ab. Die
Kurzschlussströme dieser Kompaktleistungsschalter können bis 100 kA betragen, wobei in diesem Fall eine Sicherheit
bis zu Kurzschlussströmen von 45 kA ge-
nügte. Die Leistungsschalter 3VL sind
modular aufgebaut und lassen sich mit
unterschiedlichen Hilfsauslösern bestücken. Aufgesetzte Motorantriebe geben
die Möglichkeit zum Fernschalten. Außerdem lassen sie sich mit Hilfskontakten
ausstatten.
Henri Divis ergänzt: „Hier war uns für
die Kommunikation zur Leitstelle das
optionale COM10-Modul zum direkten
Anschluss an den Profibus mehr als willkommen.“ Damit wurden alle etwa 50 installierten Abgänge ausgerüstet.
Beim Auslöser entschieden sich die Verantwortlichen für den elektronischen
LCD-ETU 40. Somit können alle Werte
nicht nur im Leitstand, sondern auch vor
Ort am Gerät abgelesen werden, was sich
in der Praxis als vorteilhaft erwiesen hat.
Siemens wird ein zusätzliches Kommunikationsmodul COM20 auf den Markt
bringen, das mit allen elektronischen Auslösern der ETU-Serie, angefangen mit der
ETU 10, Daten austauschen kann.
Bustechnik spart Zeit
Die direkten Busanschlüsse haben sich
zusätzlich bewährt. Der Anwender hat die
gesamte Schaltanlage mit rund 40 Feldern
selbst in seinem Gebäude
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TECHNIK Feldebene
[1]
[2]
[3]
[1] Niederspannungs-Schaltanlagen für Tunnelprojekte unterliegen ganz eigenen Gesetzen. Beispielsweise müssen sie viel mehr als in anderen Anlagen überwacht werden und auch die Sicherheitsansprüche sind hoch. Lösung: Typgeprüfte Schaltanlagen mit Bustechnik.
[2] Der Anwender hat die Schränke datentechnisch selbst verkabelt. Weil alle wichtigen Schaltorgane
über Profibus kommunizieren, war der Aufwand dafür entsprechend gering.
[3] Über das Kommunikationsmodul können die Leistungsschalter direkt an den Profibus angeschlossen
werden.
[4] Komplette Motorabzweige lassen sich über das Motormanagement Simocode Pro direkt an den Profibus anschließen. Dieses besitzt viele Steuer-, Schutz- und Diagnoseinformationen.
[4]
Zusätzliche Koppelebene einsparen
Ergänzend dazu lassen sich die Ströme
und viele weitere elektrische Kenngrößen
128
IEE • 11-2010
über entsprechende Messgeräte abgreifen. Beispielsweise gibt es das Multifunktionsgerät Sentron PAC3200. Dieses kann
rund 50 Messgrößen erfassen und ist
ebenfalls profibusfähig. Siemens bietet
zusätzlich eine etwas abgespeckte Variante anbieten, das PAC3100, an, ohne Profibus aber mit Modbus-Anschluss. Interessant dabei ist, dass sich die Multifunktionsmessgeräte in IT-Netzen ohne zusätzliche Spannungswandler betreiben
lassen.
Während außerdem oft bewusst eine
Trennung von Steuer- und Überwachungsebene bevorzugt wird, wurde
bei dem geschilderten Tunnelprojekt beides zusammengelegt. Hier wird per Profibus überwacht und geschaltet, sodass die
aufwendige Installation einer zusätzlichen Koppelebene zum Schalten überflüssig wird. Das verringert die Kosten.
Die Auslösecharakteristika der Leistungsschalter wurden indes vom Anwender
selbst berechnet und eingestellt. „Auch
hierbei erwiesen sich die Siemens-Produkte als überaus praktikabel“, berichtet
Henri Divis. Im Programm Simaris De-
sign lassen sich die einzelnen Selektivitäten darstellen und auf ihre richtige Auslegung überprüfen. Anschließend müssen
die Werte nur noch am ETU-Auslöser der
Leistungsschalter eingestellt werden. Das
Fazit von Henri Divis: „Der Anwender ist
damit hervorragend klar gekommen.“
Und Michael Rath kommentiert: „Durch
die Bustechnik gibt es nicht nur das berühmte 'Licht am Ende des Tunnels', sondern der Tunnel ist auch datentechnisch
überall 'hell erleuchtet'.“
➜
installiert; durch die Busansteuerung
konnte er signalseitig alles schnell, unkompliziert und direkt an seine Gebäudeleittechnik anbinden. Der markante Vorteil der Profibus-Anbindung wird dadurch deutlich, dass alle Antriebsstränge
zusätzlich mit dem Motormanagement
Simocode Pro von Siemens ergänzt worden sind. Dieses lässt sich ebenfalls direkt
an den Profibus anschließen. Simocode
pro vereint alle notwendigen Schutz-,
Überwachungs- und Steuerfunktionen für
komplette Motorabzweige.
Durch die Diagnosefunktionen der Geräte können die Tunnelbetreiber am Leitsystem sofort sehen, wenn Veränderungen
wie Auslösung, Überlastungen, Temperaturerhöhungen am Motor oder ähnliches
auftreten. Auch die Gründe dafür lassen
sich so ermitteln und gezielte Serviceaktionen einleiten. Auf diese Weise wird
eine Überwachung zum Beispiel der
Strahlenventilatoren im Tunnel erreicht.
Autor
Udo Jacoby
ist Promoter der Division Building Technologies der
Siemens AG in Essen.
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Link zur Niederspannungs-Energieverteilung
Link zum Elektrotechnik-Unternehmen
TECHNIK Feldebene
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Funktechnologien für die Industrie
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Steckverbinder
Übertragung mit
Cognitive Radio
Gut verbunden mit
Steckverbindern
Fraunhofer ESK: Lösungen zur optimalen Nutzung des Funkspektrums zeigt die Studie 'Funktechnologien für die Industrie'. Daraus geht hervor, dass sich mit dem Prinzip des Cognitive Radio, einem intelligenten drahtlosen System, die
Ressource Funkspektrum ohne Interferenzen
mit parallelen Systemen ausnutzen lässt. In ihrer
Studie haben die Wissenschaftler Günter Hildebrandt und Amit Tumdi die verschiedenen Frequenzbereiche hinsichtlich ihrer aktuellen Nutzung, künftiger Nutzungsmöglichkeiten sowie
Vor- und Nachteilen für den industriellen Einsatz
analysiert. Speziell der lizenzfreie Frequenzbereich wurde wegen seiner weiten Nutzung unter die Lupe genommen. Mit Messungen zeigen
sie auf, wo Probleme beim Einsatz der Funksysteme liegen und Verbesserungsbedarf besteht.
Molex: Mit der Freischaltung der Website www.
connector.com sind Informationen und Perspektiven von Branchenspezialisten, informative Videos und branchenrelevante Twitter-Feeds abrufbar. Ganz nebenbei, informiert die Website
auch über die aktuellen Produkte des Herstellers. Diese, der Internationalität wegen, in englischer Sprache gehaltene interaktive Blog-Seite,
die auf Trends und Meinungen in der Steckverbinderbranche hinweist, dient auch als Plattform, auf der sich die Experten für Steckverbindertechnik und Branchenexperten zu Problemen
und Herausforderungen äußern, die für Entwickler derzeit relevant sind. Die ersten Artikel befassen sich mit allgemeinen Themen der Steckertechnik, mit Fragen der Bereitstellung höherer
Leistungen sowie mit Nachhaltigkeit.
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Link zur Studie
SST-PB3-SLC
Für raue Umgebungsbedingungen
Bildquelle: Souriau
Halle 8, Stand 300
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Link zur Blog-Seite
SST-PB3-CLX-RLL
Souriau: Die optoelektronischen Hochgeschwindigkeitslösungen mit dem Steckverbinderanschluss Elio eignen sich für Anwendungen mit
hohen Anforderungen hinsichtlich Stößen, Vibrationen und extremen Temperaturbedingungen.
Die Komponenten integrieren die Sende- und
Empfangsfunktionen für optische Signale in einem Standard D38999/Elio-Gehäuse mit einem
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Hallo,
ich habe aktuell ein kleines Problem, mit dem
ich mich gerne an euch wenden würde.
Ich möchte einen DC -Motor (90 V, 2,5 A), der direkt an ein Getriebe geflanscht ist durch einen
drei-phasigen Frequenzumrichter-gesteuerten
Drehstrommotor ersetzten. Ich bin mir dabei
aber noch nicht ganz sicher, wie ich dabei mit der Motorauslegung
vorgehen soll, da mir das benötigte Moment bei dieser Anwendung
nicht bekannt ist. Kann ich durch die maximal Leistung des DC-Motors
direkt auf die benötigte Leistung des Drehstrommotors schließen?
Die Antwort ist eigentlich einfach. Nein, aus der Leistung des
DC-Motors kann nicht direkt auf die Leistung des AC-Motors
geschlossen werden. Aber aus dem Strombedarf des DC-Motors
kann über die Drehmomentkonstante das Drehmoment berechnet werden. Dies sollte zur Auslegung des Motors genügen.
Hallo,
ich sitze gerade über meiner Diplomarbeit und
bin dabei einen Hauptantrieb einer Werkzeugmaschine auszulegen.
Folgende Daten sind bekannt: benötigte Leistung 25 kW, Drehzahlregelung, annähernd Dauerbetrieb, keine hohen Anforderungen an Dynamik. Zusätzlich soll der Antrieb noch zum Positionieren (der Winkel
der Spindelachse) ausgelegt werden. Und zwar brauche ich ein paar
Tipps, welche Motoren sich dafür eignen:
- Synchron-Servomotoren
- Asynchron-Servomotoren
- Synchron-/Asynchronmotoren mit Frequenzumrichter und alternativer Positionsmessung
- Trennen der beiden Funktionen
Sind solche Motoren (Synchron, Asynchron; FU-geregelt) grundsätzlich im Feldschwächbereich zu betreiben?
Urs Kafader ist Produktmanager bei Maxon Motor in Sachseln
(Schweiz).
Grundsätzlich sind beide Motorprinzipien, synchron und asynchron, für den Einsatz als Hauptantrieb geeignet. Da im Synchronmotor die Energie zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in Form von Permanentmagneten praktisch 'eingebaut' ist,
benötigt er keinen Magnetisierungsstrom. Das bedeutet weniger
130
IEE • 11-2010
TECHNIK Feldebene
schwächbetrieb dadurch realisiert wird, dass bei konstant bleibender Spannung nur noch die Frequenz erhöht wird, muss er beim
Synchronmotor aktiv eingeleitet werden. Dafür wird eine zusätzliche Stromkomponente zur Schwächung des Magnetfeldes in den
Motor eingeprägt. Dies können 'einfache' Frequenzumrichter in
der Regel nicht.
Für die Auslegung des Motors ist noch die Frage zu klären, ab welcher Drehzahl die geforderte Dauerleistung zur Verfügung stehen
soll. Diese beiden Parameter bestimmen im Wesentlichen die Größe des Motors und sollten im Idealfall dessen Nennbetriebspunkt
entsprechen. Ab da kann der Feldschwächbetrieb beginnen und
der damit verbundene Vorteil eines möglichst geringen Motorstromes am besten ausgenutzt werden.
➜
Stromaufnahme und Verluste sowie eine kompaktere Bauweise
gegenüber dem Asynchronmotor. Sind jedoch die Anforderungen
an diese Eigenschaften gering, ist der Asynchronmotor auf Grund
seines einfacheren Aufbaus hier die kostengünstige Alternative.
Servoantriebe bieten gegenüber normalen Frequenzumrichterantrieben im Wesentlichen eine höhere Dynamik, Überlast und
Regelgenauigkeit. Da die ersten beiden Kriterien im geschilderten
Anwendungsfall eine untergeordnete Rolle spielen, ist wahrscheinlich der Frequenzumrichterantrieb die geeignete Lösung,
wenn er die geforderte Drehzahl- und Positioniergenauigkeit erreicht.
Eine Trennung der Funktion Positionierung ist nicht erforderlich,
da Servo- und Frequenzumrichter neben der Drehzahlregelung
auch in der Lage sind, die Position zu erfassen und zu regeln.
Der Feldschwächbetrieb ist sowohl mit Synchron- als auch Asynchronmotoren möglich. Während beim Asynchronmotor der Feld-
Reinhard Mansius ist Produktmanager Antriebssysteme bei
Bosch Rexroth in Lohr am Main.
TECHNIK Feldebene
Infrarotthermometer
USB-Datenlogger
Misst auch aggressive Medien
Auf vier Kanälen aufzeichnen
Dostmann: Oberflächentemperaturen misst das Infrarotthermometer
Scantemp 385 berührungslos auf
Distanz und eignet sich so zur Messung beweglicher Teile. Auch
schlecht zugängliche Objekte oder
aggressive Medien lassen sich
messen. Dabei ermöglicht ein Ziellaser mit einem Messfeld von 12:1
die punktgenaue Bestimmung des
Messortes. Der Messbereich von
-35 bis 365 °C deckt praktisch alle
Anwendungen ab. Die Stromversorgung erfolgt mit zwei handelsüblichen 1,5-V-Batterien.
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404iee1110
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Link zum Produkt
PSE Priggen: Der PT-104 USB-Datenlogger zeichnet über vier Kanäle
Temperaturen, Spannungen oder
Widerstandswerte auf – in jeder
Kombination. Das Gerät ist kompatibel mit Pt100- und Pt1000-Platinwiderstand-Sensoren, der Einsatz kalibrierter Referenzwiderstände anstelle von HalbleiterSpannungsreferenzen macht den
Datenlogger weniger anfällig für
Temperaturabweichungen.
Der
Messbereich reicht von -200 bis
800 °C bei 0,01 °C Genauigkeit und
0,001 °C Auflösung.
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421iee1110
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Intelligente Gebäudeautomation
Halle 7, Stand 493
Skalierbare Steuerungstechnik im Baukastensystem von HESCH
Zusammen mit den neu entwickelten IMOD® ECO Modulen für den Installationsbereich hat HESCH programmierbare Feldbuscontroller und Steuerungs-Terminals entwickelt. Frei programmierbar nach IEC 61131-3, bieten diese die Möglichkeit, individuelle
Lösungen umzusetzen. Unterstützt wird der Anwender darüber hinaus durch jeweils fertig programmierte Funktionsblöcke, um z. B.
Technologien wie DALI, EnOcean oder auch RFID effektiv und schnell einsetzen zu können.
www.hesch.de
PRAXIS Prozessindustrie
Bildquelle: ifo Konjunkturtest
[1] Einschätzung der aktuellen Geschäftslage und
Erwartungen für die nächsten sechs Monate in
der Chemieindustrie.
[1]
Einen Beitrag für mehr Energieeffizienz und -intelligenz leisten
Daumen nach oben
Die elektrische Prozessautomation befindet sich auf einem strammen Wachstumskurs.Grund dafür ist, dass sich die Erholung im deutschen Chemiegeschäft fortsetzt.
Gegenüber dem Vorquartal stieg die Produktion chemischer Erzeugnisse um 1,5 %. Inzwischen liegt die Kapazitätsauslastung mit 85,6 % bereits wieder auf Normalniveau.
B
ei der Mitgliederversammlung
des Fachbereichs Messtechnik
und Prozessautomation im
ZVEI-Fachverband Automation prophezeite der Vorsitzende Michael Ziesmer:
„Wir rechnen dieses Jahr mit einem weltweiten Wachstum von 12 % bei den Auftragseingängen. Aber das Niveau von
2008 werden wir noch nicht ganz erreichen. 2011 erwarten wir noch einmal eine
Zunahme unserer Auftragseingänge um
weltweit 5 bis 7 %.“ Das Wachstum sei
weltweit breit verteilt mit Spitzen in den
BRIC-Staaten (Brasilien, Russland, Indien
und China). Dabei hat sich vor allem
das Russland-Geschäft stark belebt, das
2009 besonders deutlich eingebrochen
war. Neben Indien und China fungiert
Osteuropa insgesamt als Konjunkturmotor. Deutschland, Europa und die USA
bildeten zwar nicht die Wachstumsspitzen, tragen aber zum positiven Ergebnis
bei. In Deutschland sind dafür vor allem
die Branchen Pharma, Nahrungsmittel,
Metall- und Hüttenindustrie sowie der
132
IEE • 11-2010
Maschinen- und Anlagenbau verantwortlich.
Impulse kamen aus dem Ausland
Das zweite Quartal 2010 zeigt, dass sich
die Erholung im deutschen Chemiegeschäft fortsetzt. Gegenüber dem Vorquartal stieg die Produktion chemischer
Erzeugnisse saisonbereinigt um 1,5 %. Im
Vergleich zum entsprechenden Vorjahresquartal betrug der Zuwachs 14,2 %. Die
Dynamik hat allerdings im Verlauf des
zweiten Quartals wie erwartet nachgelassen. Inzwischen liegt die Kapazitätsauslastung der Branche mit 85,6 % bereits
wieder auf Normalniveau. Der deutliche
Anstieg war vor allem auf das starke
Wachstum der Auslandsumsätze zurückzuführen. Auch das Inlandsgeschäft entwickelte sich positiv.
Der Inlandsumsatz der deutschen Chemiefirmen stieg im Vergleich zum Vorquartal saisonbereinigt um 3,2 % auf
16,6 Mrd. €. Im Vergleich zum zweiten
Quartal 2009 entspricht dies einem Zu-
wachs von 18,9 %. Das Wachstum der inländischen Nachfrage nach Chemikalien
war vor allem auf die gute deutsche Industriekonjunktur zurückzuführen. Das Auslandsgeschäft verlief besonders erfreulich. Der Umsatz der deutschen Chemieunternehmen mit ausländischen Kunden
kletterte im zweiten Quartal um 6,3 %
auf insgesamt 25,0 Mrd. €. Damit lag er
25,3 % höher als ein Jahr zuvor. Chemikalien ‚Made in Germany‘ sind zurzeit
weltweit gefragt. Die maßgeblichen Impulse für das deutsche Chemiegeschäft
kamen also aus dem Ausland.
Gute Geschäfte in allen Chemiesparten
Einige Sparten konnten bereits wieder an
ihr Vorkrisenniveau anknüpfen, wie der
Verband der Chemischen Industrie berichtet. Besonders deutlich waren die
jüngsten Produktions-, Preis- und Umsatzzuwächse bei den Grundstoffen. Diese hatten im Zuge der Krise allerdings
auch die größten Produktionseinbußen
verkraften müssen. Vor diesem
➜
Bildquelle: Alexander Raths – Fotolia.com
Schneller und dynamischer als erwartet setzten
sich in der deutschen Chemiebranche die Aufwärtskräfte durch.
IEE • 11-2010
133
Hintergrund müssen die Wachstumsraten
relativiert werden. Aber auch die übrigen
Chemiesparten entwickelten sich mehrheitlich positiv. Nur das Pharmageschäft
lief noch nicht rund. Die Produktion war
auf hohem Niveau rückläufig. Der Pharmaumsatz zog aber bereits wieder an. Die
‚Grundstoffchemie‘ hat die Folgen der
Krise fast vollständig überwunden. Die
Produktion von Anorganika, Petrochemikalien und Polymeren stieg im zweiten
Quartal gegenüber den vorangegangenen
drei Monaten um 3,5 %. Das Niveau des
entsprechenden Vorjahresquartals wurde
sogar um mehr als 27 % übertroffen. Die
Hersteller produzieren inzwischen schon
fast wieder so viele Grundstoffe wie zu
Jahresbeginn 2008. Die Grundstoffpreise
zogen zuletzt kräftig an, da es angesichts
der hohen Kapazitätsauslastung leichter
fiel, die hohen Rohstoffkosten an die
Kunden weiterzugeben. Die Hersteller
von ‚Fein- und Spezialchemikalien‘ dehnten ihre Produktion im zweiten Quartal
2010 ebenfalls aus. Gleichzeitig stiegen
die Erzeugerpreise um 0,5 %. Der Umsatz
der Spezialitätenhersteller konnte daher
um 4,5 % gegenüber dem Vorquartal zulegen. Spezialchemikalien waren zuletzt
im In- und Ausland gleichermaßen gefragt. Obwohl die Produktion des
entsprechenden Vorjahresquartals um
17,5 % übertroffen werden konnte, ist
das Vorkrisenniveau in dieser Sparte noch
nicht wieder erreicht.
Die Produktion von ‚Wasch- und Körperpflegemitteln‘ wurde im zweiten Quartal
nur leicht ausgeweitet. Der Umsatz mit
Konsumchemikalien stieg um 2,2 %. Positive Wachstumsimpulse kamen aber
ausschließlich aus dem Ausland. Zwar
werden auch im Inland wieder verstärkt
Konsumchemikalien nachgefragt. Hiervon profitieren aber vor allem ausländische Produzenten. Die Hersteller von
‚Pharmazeutika‘ waren von der Wirtschaftskrise kaum betroffen. Dennoch
verlief das Pharmageschäft nicht mehr so
dynamisch wie in den Vorjahren. Nur
dank der geringfügig gestiegenen Pharmapreise konnte der Umsatz dieser Sparte
etwas zulegen. Das Umsatzniveau des
Vorjahres wurde im In- und Ausland um
jeweils 3 % übertroffen.
Wachstumsdynamik schwächt sich ab
Schneller und dynamischer als erwartet
setzten sich in der deutschen Chemiebran-
134
IEE • 11-2010
Bildquelle: ZVEI
[2]
che die Aufwärtskräfte durch. Die Kapazitätsauslastung lag mit mehr als 85 %
schon wieder im Normalbereich. Entsprechend positiv war die Stimmung in den
Chemieunternehmen. Die Unternehmen
zeigen sich angesichts guter Gewinne mit
dem Erreichten zufrieden und man richtet
nun den Blick wieder nach vorne.
Die Unternehmen stellen sich aber auf
‚normale‘ Wachstumsraten ein. Die Dynamik im Chemiegeschäft hat sich bereits
seit Jahresbeginn abgeschwächt, was aber
zu erwarten war und für sich genommen
kein Grund zur Besorgnis ist: Denn die
Chemieindustrie ist ein Frühzykliker. Einen Aufschwung spüren die Chemieunternehmen daher frühzeitiger als andere
Branchen. Denn um wieder mehr produzieren zu können, brauchen die industriellen Kunden Chemikalien.
Markt für die Automatisierer
Technologisch sehen sich die deutschen
Prozessautomatisierer nach wie vor weltweit führend. Der Trend zu mehr Energieeffizienz und Klimaschutz unterstützt die
positive Entwicklung. Eine Untersuchung
des ZVEI hat ergeben, dass durch moderne Automatisierungstechnik, zum Beispiel
bei der Zustandsüberwachung an Durchflussleitungen und bei der Produktionsoptimierung in Prozessreaktoren in
Deutschland, pro Jahr 7 Mrd. € Energiekosten eingespart werden können. Darum
lautet die Devise: Wir machen’s energieeffizient!
Die Geräte und Systeme aus der Prozessautomation, die für das intelligente Messen, Steuern und Regeln von Produktionsprozessen sorgen, können einen großen
Beitrag für mehr Energieeffizienz und -intelligenz leisten. Neben der Fertigungsindustrie liegt insbesondere in den Pro-
[2] Die Prozessautomation kann auf vielfältige
Weise zur Steigerung der Energieeffizienz von industriellen Produktionsanlagen beitragen.
zessindustrien mit durchschnittlich 10 bis
15 % das höchste Einsparpotenzial. In
Einzelfällen kann sogar bis zu 70 % Energie eingespart werden.
Im konsequenten Einsatz neuer Produkte,
Systeme und Lösungen der Prozessautomatisierungstechnik liegt ein enormes Energieeinsparpotenzial. Um es zu erschließen, sind alle produktionstechnischen Prozesse und Vorgänge möglichst
energieoptimal auszurichten. Die technischen Möglichkeiten hierfür existieren
bereits, müssen aber noch stärker zum
Einsatz kommen. Intelligente Anwendungen und Lösungen der Prozessautomation
arbeiten oft im Verborgenen und werden
daher vielfach unterschätzt. Tatsächlich
kommt ihnen jedoch die Funktion der
Steuerzentrale für energieintelligente Prozesse und Produktionsschritte zu. Sie
stellen die entscheidenden Grundlageninformationen für ein erfolgreiches Energiemanagement der Unternehmen zur
Verfügung. Die eingesetzten Mess- und
Analysegeräte sowie Computerprogramme zeigen nicht nur an, wie eine Anlage
arbeitet, sondern es werden auch verschiedene Betriebszustände simuliert. Dadurch lässt sich die passende Strategie für
den energieoptimalen Anlagenbetrieb
ausfindig machen. Die eingesetzte Software ist dabei auch lernfähig, kann Reaktionszeiten verkürzen, Trends voraussagen und Wartungsintervalle optimieren.
Die Anlagenoptimierung muss dabei
durch Hersteller und Anwender gemeinsam erfolgen. Positive Return-on-Investment-Rechnungen belegen, dass sich Investitions- und Prozessautomatisierungs-
Auch beim Optimieren des Produktionsprozesses kann man drei Schwerpunkte
identifizieren. Den ersten bildet die Prozessinformation. Hier ist sicherzustellen,
dass die für die Beurteilung des Prozesses
am besten geeigneten Parameter mit der
erforderlichen Genauigkeit gemessen und
überwacht werden. Eine sorgfältige Prozessauslegung bedeutet, dass die am besten geeigneten Aggregate und Verfahren
für die jeweilige Aufgabenstellung genutzt werden. Auch hier zeigt es sich, dass
sich durch geschickte Wahl der Führungsgröße oder der Optimierungskriterien
deutliche Energieeinsparungen realisieren
lassen. Eine optimal ausgelegte Anlage
kann durch geeignete Prozessführung
noch weiter verbessert werden. Dabei
werden alle verfügbaren Prozessinformationen ganzheitlich im Zusammenhang
bewertet und die optimale Strategie zur
Erreichung des wirtschaftlichen Zieles erarbeitet. Häufig unterstützen Computersimulationen diesen Vorgang.
➜
lösungen sehr zeitnah amortisieren und
einen wichtigen Beitrag zu Umwelt- und
Klimaschutz leisten können.
Bei der Optimierung der technischen Infrastruktur lassen sich Schwerpunkte
identifizieren, die dabei helfen, zusätzlichen Energieverbrauch durch Anlagenausfall und dadurch bedingte An- und Abfahrvorgänge sowie Fehlproduktionen zu
vermeiden. Die Zustandserfassung dient
dabei dem rechtzeitigen Erkennen von
Fehlerursachen und Schwachstellen, bevor es zu Ausfällen und Schäden kommt.
Für die Zustandserhaltung werden die
entsprechenden Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten optimal geplant und mit
minimaler Beeinträchtigung des Produktionsablaufes durchgeführt.
Autor
Harald Wollstadt
ist Chefredakteur der IEE.
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Link zum ZVEI
Link zum Verband der Chemischen Industrie
Motherboard
Panel-PC
Erweitertes
Modularkonzept
Robust und
leistungsstark
Prozessorleistung
nach Bedarf
Bildquelle: TL
Bildquelle:Adlink
Bildquelle: Allied Vision Technologies
Kamerafamilien
Allied Vision Technologies: Die Kamerafamilien
Manta, Guppy und Prosilica GX haben Zuwachs
bekommen. Für mehr Flexibilität im Einstiegssegment sorgen die Manta-Modelle G-033 und
G-504 mit VGA und 5 Megapixeln Auflösung. Hingegen folgt auf Guppy die Guppy Pro mit 29 x 29
x 29 mm kleinen Modellen. Mittels IEEE1394b-Interface und Bildraten von bis zu 120 fps
bei VGA-Auflösung sind sie schneller als die Vorgängervarianten. Prosilica GX ist mit Sonys HDSensor ICX674 CCD und mit optionalem Periskop-Gehäuse für beengte Einbauten ausgestattet.
Adlink: Als jüngstes Mitglied der Extreme Rugged
COM Express-Familie verbindet das Ampro
Express-CBR-Modul die Rechenleistung der Core-i7-Prozessoren mit Taktraten bis 2 GHz mit
den Grafikfähigkeiten des Chipsatzes Mobile
QM57 Express. Das Modul ist für Applikationen
wie Luftfahrt, Transportwesen und Spieleindustrie entwickelt, die unter extremen Bedingungen
höchste Leistungen fordern. Der Versorgungsspannungsbereich geht von 9 bis 16 V im Temperaturbereich von -40 bis 85 °C. Über die Firmware-Schnittstelle EFI steht ein anpassbares
Bios zum Implementieren kundenspezifischer
Eigenschaften bereit.
TL: Industrie-Panel-PCs der Linie Slimline MT
sind für Anwendungen konzipiert, bei denen Geräte mit Atom-CPU an ihre Grenzen stoßen. Je
nach Leistungsbedarf stehen Celeron 440 mit
2 GHz, Core 2 Duo E4300 oder E6400 mit zweimal 1,8 bzw. 2,133 GHz sowie Pentium E5300
mit zweimal 2,6 GHz bereit. Dazu kommen 1 bis
4 GB Arbeitsspeicher, 160 bis 500 GB Festplatte
sowie optional ein CD/DVD-Laufwerk. Die PanelPCs sind mit LCDs in den Größen 15, 17 und 19“
erhältlich und können mit einem resistiven
Touchscreen ausgestattet werden. Das Mainboard verfügt über Gigabit-Ethernet, drei serielle
RS232- und vier USB-Schnittstellen.
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IEE • 11-2010
135
HALLE 9, STAND 340
Bildquelle: Omron Electronics und Boehringer Ingelheim Pharma
Das Vision-System im Einsatz bei
der Endkontrolle
der FaltschachtelHerstellung.
Bildverarbeitungskomponenten und -anlagen aus einer Hand
Vom Einzelteil
bis zur Gesamtlösung
Ist es besser, zuerst nach den geeigneten Komponenten und dann nach dem passenden Systemintegrator zu suchen oder umgekehrt? Und wer ist dann im Falle eines
Problems zuständig, der Systemintegrator oder der Komponentenlieferant? Da ist es
doch besser, wenn man sich nicht entscheiden muss, sondern für die Anwendung
passende Komponenten sowie Anlagenrealisierung aus einer Hand bekommt.
F
ür Inhalatoren des Pharmaunternehmens Boehringer war für die
Qualitätssicherung eine Anlage
gefragt, die die aufgebrachten Chargennummern automatisch erkennt und anschließend die Inhalatoren sortiert. Nach
gründlicher Recherche entschied sich das
Pharmaunternehmen beim Bildverarbeitungssystem schließlich für eine VisionLösung der Automatisierungsexperten
von Omron Electronics. „Die Wahl fiel
unter anderem auf diese Komponenten,
weil wir schon verschiedene Sensoren des
Unternehmens im Einsatz hatten und sowohl mit den Produkten als auch mit dem
Support sehr gute Erfahrungen gemacht
136
IEE • 11-2010
haben“, sagt Mike Janetzko, Technischer
Assistent aus der Abteilung Pharma-Produktion Inhaletten. „Für den Einsatz der
ausgewählten Komponenten sprach dann
vor allem das gute Preis-/Leistungsverhältnis bei gleichzeitig einfacher Bedienung des Vision-Systems.“ Auch Zuverlässigkeit war ein wichtiges Kriterium für
die Auswahl in einem Industriebereich, in
dem Anlagenstillstände hohe Kosten verursachen können.
Mehr als nur die Bildverarbeitung
Damit die Inhalatoren zum Vision-System
transportiert und nach der Untersuchung
entsprechend sortiert werden, ist auch ei-
ne Zu- und Abführung nötig. „Nach intensivem Ideenaustausch mit Omron bot
man uns schließlich an, die gesamte
Handling- und Inspektionsanlage zu realisieren. Für uns war es natürlich sehr
angenehm, dass wir so die komplette Lösung aus einer Hand bekommen konnten“, erläutert Janetzko. Um solche Komplettlösungen anbieten zu können, arbeitet der Automatisierungsexperte mit dem
Systemintegrator Ingenitron aus Bensheim zusammen. Dieser kennt die eingesetzten Komponenten genau und übernimmt den Mechanikaufbau sowie Integration der Automatisierungs- und Visualisierungslösung. Auf Komponentenseite
[1]
können die Automatisierungsexperten
auf eine breite Produktpalette für die
Industrieautomation zurückgreifen: Automationssysteme sind ebenso im Programm wie Komponenten der Antriebstechnik, Sensorik, Sicherheitstechnik sowie Kontroll- und Schaltkomponenten.
Natürlich gehören auch Lösungen für die
Bildverarbeitung zum Angebotsspektrum. Für den Kunden bedeutet das, dass
er sich vorher nicht überlegen muss, ob er
sich direkt an den günstigen Komponentenlieferanten oder an einen Anbieter von
Komplettlösungen wendet, wenn er beides von einem Ansprechpartner bekommen kann.
Flexible Vision-Lösungen
Auch für Bildverarbeitungsanwendungen
haben die Automatisierungsexperten eine
breite Produktpalette: Von Bildverarbeitungssensoren für einfache VisionAnwendungen über flexible Bildverarbeitungssysteme zum Einsatz in komplexen
Prüfungsanwendungen bis hin zu einer
flexiblen, modularen Bildverarbeitungsplattform für anspruchsvolle industrielle
Bildverarbeitungslösungen. Für Aufgaben
wie das Auslesen der Chargennummern
und für das anschließende Sortieren eignet sich der modular aufgebaute VisionSensor ZFX. Das Bildverarbeitungssystem besteht aus Controller und Kamera,
[1] Der modular aufgebaute Vision-Sensor besteht aus Controller und Kamera, die jeweils entsprechend der Anwendungsanforderungen ausgewählt werden können. Aufgrund der einfachen
Bedienung lässt sich das Bildverarbeitungssystem innerhalb von Minuten einrichten.
die jeweils entsprechend der Anwendungsanforderungen ausgewählt werden
können. Den Controller gibt es für den
Anschluss einer oder – für anspruchsvollere Anwendungen – zwei Kameras. Die
Kameras werden mit flexiblen Erfassungsbereichen angeboten. Somit lassen
sich auch größere Objekte zuverlässig
prüfen. Die Palette der zur Verfügung stehenden Kameras reicht von Kameras mit
integrierter Beleuchtung über KameraOptiken mit einstellbarem Fokus bis hin
zu einer Kamera mit C-Mount-Gewinde
zum Aufsetzen beliebiger Optik-/Beleuchtungs-Kombinationen. Je nach eingesetztem Typ arbeitet die Kamera im Schwarzweiß- oder Farbmodus.
Bildverarbeitung auf Tastendruck
An die jeweilige Anwendung anpassen
lässt sich das System über das Touchdisplay am Controller. Dazu sind lediglich
drei Schritte nötig: 'Prüfmethode auswählen', 'Prüfbereich definieren' und 'Parameter einstellen'. Pro Bild lassen sich
mehrere Prüfungen definieren. Der
➜
s
n Sie un
Besuche1, Stand 310
in Halle
„
Die Wahl fiel deshalb auf Komponenten von Omron, weil wir schon verschiedene Sensoren des
Unternehmens im Einsatz hatten und sowohl mit
Produkten als auch mit Support sehr gute Erfahrungen gemacht haben.
Mike Janetzko
rektur der Objektposition mit Drehung
um 360° und dann das Auslesen der Chargennummer. Bei der Prüfung ist zudem
wichtig, dass das System auch merkt,
wenn der Druck ganz fehlt oder verschmiert ist und die entsprechenden Inhalatoren ausfiltert. Das Einbinden des Vision-Systems in die Prozessumgebung ermöglichen Schnittstellen wie Ethernet,
USB oder digitale I/Os.
Bei Boehringer Ingelheim ist man mit der
Anlage zufrieden. „Neben den eingesetzten Komponenten, der Bedienerfreundlichkeit der Anlage hat vor allem auch der
Service gestimmt“, resümiert Janetzko.
Und weil das so ist, setzt das Pharmaunternehmen auch weiter auf Omron-Produkte. Nach Realisierung der Inhalatoren-Anlage gab es weitere Aufträge. So
wurden beispielsweise in der Produktionslinie zur Faltschachtel-Herstellung
Bildverarbeitungssysteme der ZFX-Serie
für die Endkontrolle nachgerüstet.
➜
Sensor bietet bis zu 20 Prüfmethoden
oder Unterstützungsfunktionen. So erleichtern Autofunktionen beispielsweise
das Einstellen von Kontrast oder Beleuchtung. Das Display liefert während des gesamten Einrichtungs- und Prüfzyklus sofort Rückmeldung mit Echtzeitbildern
und klar verständlichen Systemmeldungen. Somit muss weder zum Einrichten
noch zur Wartung ein externer PC angeschlossen werden. Tools für Bildvorverarbeitung, Kalibrierung, Datenprotokollierung oder Lagekorrektur erleichtern
die Auswertung.
Die Lagekorrektur ist bei den Inhalatoren
hilfreich, denn diese werden zwar vereinzelt, kommen aber nicht alle in gleicher
Ausrichtung vor die Kamera. Hier ermöglichen die Lagekorrektur-Tools eine Kor-
Autoren
Peter Fischer
ist Vertriebsmitarbeiter bei der Omron Electronics
GmbH in Langenfeld.
Nora Crocoll
ist Journalistin beim Redaktionsbüro Stutensee.
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Link zum Vision-Sensor
Link zum Systemintegrator
Link zum Pharmaunternehmen
Halle 2, Stand 175
Halle 4, Stand 278
Servomotor
Kleiner Antrieb
Baumeister & Schack: Der Kleinspindelantrieb S 37 ist ein 6bis 24-V-Gleichstromantrieb mit
Schneckengetriebe und einer
Schubspindel. Er verfügt über eine
max. Hubkraft von 1 800 N und
14 mm/s Hubgeschwindigkeit bei
einer Stromaufnahme von 1,5 bis
7,5 A. Die Blockierfahrt bei begrenzter Stromzufuhr auf 6 A ist zulässig, ebenso wie eine externe Abschaltung. Die Strombegrenzung
lässt sich über ein Netzteil oder
durch Thermoschalter mit kurzer
Auslösezeit, elektronischer Strom-
Faulhaber: Die Serie 2232/2250
BX4 CSD/CCD enthält den nach
Herstellerangaben weltweit kleinsten bürstenlosen Motor mit integriertem, durchmesserkonformem
Motion Controller. Die neue Antriebsserie vereint lange Lebensdauer, hohes, rastfreies Drehmoment und Verzicht auf Klebstoffe.
Eine gute Voraussetzungen für den
Einsatz in anspruchsvollen Applikationsbereichen wie Robotik, Automation, Medizintechnik, Sondermaschinenbau sowie Luft- und
Raumfahrt. Auf Anfrage ist das Sys-
138
IEE • 11-2010
Bildquelle: Baumeister & Schack
Begrenzter Hub
begrenzung oder Hallgeberauswertung beeinflussen.
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Bildquelle: Faulhaber
Kleinspindel-Antrieb
tem auch mit kundenspezifischer
Firmware erhältlich.
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365iee1110
Halle 1, Stand 348
Linearmotoren
Hochfahren ohne Referenzfahrt
Bildquelle: KML
KML: Als erstes Linearmotorsystem
mit schmutzunempfindlicher, integrierter, absoluter Längenmessung
stellen sich Linearmotoren der Serie
LMS M mit einer Taktzeit von 0,35 s
vor. Erhältlich sind eine große (LMS
M-30) und eine kleine Variante (LMS
M-10), außerdem stehen optional
eine Reinraum- sowie eine
IP65-Ausführung bereit. Das integrierte Längenmesssystem erlaubt
sofortiges Wiederhochfahren etwa
nach einer Not-Aus-Abschaltung.
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Hinter einer
guten Idee
steckt immer
ein kluger Kopf.
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Halle 4, Stand 220
Feldbusschnittstellen
Kommunikation in Echtzeit
Bildquelle: Stöber
Stöber Antriebstechnik: Um Steuerungen und Antriebstechnik zu
koppeln, kommen künftig Ethercat
und Profinet/RT zum Einsatz. Die
komplette Umrichterreihe der fünften Generationden hat den neu geschaffenen Conformance-Test der
Ethercat Technology Group (ETG)
bestanden. Mit Blick auf Siemens,
das mittelfristig auf Profinet/RT
umsteigen will, wolle man sich ent-
sprechend rüsten, sodass die Interkonnektivität und Interoperabilität
zum Steuerungshersteller gesichert bleibe. Die Anlehnung an den
Profidrive-Standard ist angedacht.
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Halle 1, Stand 339
Frequenzumrichter
Ohne EMV-Störungen
Bildquelle: Igel
Igel: Mit den Frequenzumrichtern
ISA Drives Sinus gehören kostspielige Installation von Filtern sowie
der Gebrauch abgeschirmter Kabel
und Lager der Vergangenheit an.
Die eingesetzte Technologie erzeugt eine rein sinusförmige Ausgangsspannung, mit der sich ein
Motor störungsfrei regeln lässt.
Filter sind nicht nötig, vorhandene
Kabelstrecken lassen sich weiter
verwenden. Die Frequenzumrichter
erzeugen keine FU-typischen
Geräusche und erfüllen die Anforderungen der EMV-Richtline.
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Halle 1, Stand 560
Automatisierungslösungen
für die Industrie.
Instandhaltung und Reparaturwerk
Service und Dienstleistungen nach Maß
Baumüller: Die Servicetochter Reparaturwerk offeriert ihr Dienstleistungsportfolio für die herstellerunabhängige Instandhaltung von
Maschinen und Anlagen. Ganzheitliche Servicestrategien und maßgeschneiderte Lösungen sollen für
mehr Kundenbindung sorgen, denn
Maschinen und Anlagen laufen in
der Produktion vielerorts wieder
auf Hochtouren. Umso höher die
Maschinenauslastung ist, desto
bedeutsamer werden Wartung und
Instandhaltung – egal ob reaktiv,
präventiv oder zustandsorientiert.
Die Dienstleistungen umfassen zudem Maschinenprüfungen nach
DIN VDE 0113, Feldbusmessungen
und Condition Monitoring. Auf Kundenwunsch betreut die Servicetochter als Partner den gesamten
Lebenszyklus einer Maschine.
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Broschüre
Jede Aufgabenstellung muss stets
die optimale Kundenlösung im Auge
behalten. Wichtige und ausgeklügelte
Details sorgen für Individualität und
hohe Wirtschaftlichkeit Ihrer Anlagen.
Hinter unseren Experten stehen
immer kluge Köpfe, die mehr
sehen und aus Ihren Vorstellungen
effiziente Lösungen machen.
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www.isw-technik.de
Bildquelle: Med-i-tec
Individuelle Tablettenverblisterung – wertvolle
Hilfe für die richtige Einnahme von
Medikamenten.
Sichere Medikamentenversorgung
Heilsbringer verpacken
Medikamente müssen in der richtigen Dosierung und zum richtigen Zeitpunkt eingenommen werden. Umfasst die Medikation nicht nur ein Präparat, kann man schon einmal die Übersicht verlieren. Die patientenindividuelle qualitätsgesicherte Verblisterung
von Arzneimitteln durch die betreuende Apotheke löst dieses Problem.
G
ut die Hälfte der 2009 in den Industrienationen Neugeborenen
werden das 100. Lebensjahr erreichen – diese Meldung konnte man
jüngst in allen Medien lesen. Auch wenn
sich die Forscher aus Deutschland und
Dänemark getäuscht haben sollten, sind
sich alle Demografen in einem Punkt einig: Die Bevölkerung der führenden Industrienationen der Erde überaltert rapide. Deutschland liegt bei diesem Trend
mit an der Weltspitze. Obwohl für diesen
Trend zu einem guten Teil eine bessere hygienische und medizinische Versorgung
verantwortlich ist, bedeutet dies auch,
140
IEE • 11-2010
dass ein größerer Bevölkerungsanteil Medikamente einnehmen muss. Der Großteil
der Betroffenen muss dabei sogar mehrere Medikamente zu unterschiedlichen Tageszeitpunkten einnehmen. Hier kann
schnell einmal eine Tablette vergessen,
zum falschen Zeitpunkt eingenommen
oder gar verwechselt werden. Untersuchungen besagen, dass bis 50 % aller
abgegebenen Medikamente nicht oder
nicht vorschriftsmäßig angewendet werden. Deshalb sind Lösungen gefragt, die
dazu beitragen, unbeabsichtigte Fehler
bei der Einnahme von Medikamenten zu
vermeiden.
Individuelle Tablettenverblisterung
Dabei wird der patientenindividuellen
Tablettenverblisterung von Medikamenten eine zentrale Rolle zugesprochen.
Hierbei werden alle vom Patienten einzunehmenden Medikamente entsprechend den Angaben der verordnenden
Ärzte zu Menge, Häufigkeit und Einnahmezeitpunkt für einen bestimmten Einnahmezeitraum (in der Regel eine Woche)
zu Einnahmeeinheiten zusammengefasst,
in Tütchen oder Tablettenschalen aus
Kunststoff verpackt und beschriftet. Für
Apotheker, die ihren Kunden diese zusätzliche Dienstleistung anbieten wollen, ist
[1]
Bildquelle: Lenze
Bildquelle: Med-i-tec
schließt. Der Automat besitzt nicht nur
hohe Leistungsfähigkeit und einen niedrigeren Anschaffungspreis, sondern benötigt auch wenig Platz und arbeitet effizient.
[2]
[1] Zuverlässig und wartungsarm: Der Verblisterungsautomat.
[2] Der Industrie_PC ist Teil der Automatisierungslösung für den Automaten.
Bildquelle: Lenze
[3] Das I/O-System half, den Verdrahtungsaufwand weiter zu reduzieren.
[3]
das Umverpacken mit hohem zeitlichen
und personellen Aufwand verbunden.
Denn sowohl das Stellen der Medikamente als auch die zum Gewährleisten der hohen Sicherheitsstandards erforderliche
Kontrolle und Dokumentation können
nur manuell beziehungsweise nach dem
Vieraugenprinzip durchgeführt werden.
Die Ressourcen einer durchschnittlichen
Apotheke reichen nur dafür aus, pro Woche maximal 150 Patienten mit Medika-
menten für sieben Tage zu versorgen. Die
für die Verblisterung entwickelten Vollautomaten wiederum sind oft unerschwinglich beziehungsweise rechnen
sich erst ab einem Ausstoß von etwa 500
Blistern pro Woche.
Auf Basis von industriellen Automatisierungskomponenten hat Med-i-tec einen
Halbautomaten entwickelt, der die vorhandene Lücke zwischen der manuellen
und der vollautomatischen Verblisterung
Durchgängig modular
„Gerade die Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit sind entscheidend, da
die Versorgung des Patienten mit Medikamenten nicht wegen ausgefallener Hardware gefährdet sein darf“, erläutert Guido Faßbender, der als Produktmanager
maßgeblich an der Entwicklung beteiligt
war. Selbst für den Fall, dass einmal ein
Teil des Verblisterungsautomaten ersetzt
werden muss, haben die Ingenieure vorgesorgt. „Uns war wichtig, dass die Maschine durchgängig modular aufgebaut
ist. Der betroffene Teil der Anlage wird
mit einigen Handgriffen nach dem Plugand-Play-Prinzip gewechselt, danach
kann sofort weiterproduziert werden. Der
System-Baukasten von Lenze hat uns bei
dem Umsetzen dieser Aufgabe geholfen,
da ihm ein Spektrum aufeinander abgestimmter Produkte zu Grunde liegt, das
für jede Aufgabenstellung das Passende
bereithält und große Freiheit bei der Wahl
der Automatisierungskomponenten und
der Architektur sowie der angeschlossenen Systeme bietet.“ Da die Anlage so
weit wie möglich aus bewährten und am
Markt etablierten Subsystemen aufgebaut werden sollte, war dies wichtig. So
sollte der handelsübliche Laserdrucker
für das Anfertigen der Begleitdokumentation und der Nadeldrucker für das Beschriften des Blisters über Ethernet ebenso eingebunden werden können wie die
Wägeeinheit. Die Schnittstellen➜
6RQGHUSUHLV
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störungssichere Standardbus dient zudem
als Kommunikationsmedium für die spezielle Objekterkennung. Sie erkennt Tabletten ab einem Millimeter Größe und
dient der Absicherung des Abfüllprozesses. Über den CAN-Bus sind auch die zwei
Kopfstationen des I/O-Systems an den
IPC angebunden, über die die rein digitalen Signale der Initiatoren beziehungsweise Sensoren angesprochen und eingesammelt werden.
Auch bei der Wahl des I/O-Systems gingen
die Konstrukteure auf Nummer sicher.
Der Verblisterungsautomat ist serienmäßig mit dem neuen I/O-System 1000
ausgestattet. Dieses System trennt die Verdrahtungs- und Elektronikebenen und
weist eine gute Wartungsfreundlichkeit
auf. Auch wird der Verdrahtungsaufwand
geringer, da auch Dreileitersysteme direkt
angeschlossen werden können. Über das
Panel, ein Gerät aus der Command-Station-Serie von Lenze mit kundenspezifischer Frontgestaltung, lässt sich die gesamte Bedienung abwickeln. Die Command Station mit dem großformatigem
und berührungssensitivem Bildschirm ist
passend als intuitive Bedienoberfläche.
Mit dieser Kombination ist gegeben, dass
der Anwender seine Aufträge ergonomisch und fehlerfrei abwickeln kann.
➜
ausstattung war für die Entwickler ein
wichtiges Kriterium für die Wahl des Gehirns der Anlage, das für die unter .NET
erstellte und für Microsoft Windows XP
Multilanguage entwickelte Anwendung
als Hardware-Plattform dienen sollte:
Der ausgewählte Industrierechner CPC
2700 unterstützt alle wichtigen Standardschnittstellen einschließlich einer seriellen
Schnittstelle und verfügt über eine integrierte Busschnittstelle, die zwei CANSchnittstellen bereitstellt. Eine dieser
CAN-Schnittstellen wurde genutzt, um
die Servomotor-Umrichter-Kombination
von Lenze über dessen werkseitig integriertes CAN-Interface an den IPC anzubinden. Diese Kombination treibt die
Heizpresse an, die den Wochenblister (35
Tablettenfächer) nach Abschluss des Füllprozesses luftdicht und wasserdicht mit
Folie verschweißt. Der verbreitete und
Autor
Bernd Wieners
ist Key Account Manager Automation bei der Lenze
AS in Hameln.
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751iee0710
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Link zum Hersteller des Verblisterautomaten
Link zum Antriebshersteller
Halle 4A, Stand 121
Vier-Arm-Roboter
Winkelcodierer
Verbraucht
weniger Energie
Einbaunetzteil
Für extreme
Temperaturen
Bildquelle: TDK-Lambda
Bildquelle: Adept
Bildquelle: TWK-Elektronik
Kompakt,
effizient, robust
Adept Technology: Der Vier-Arm-Roboter Quattro
s650 ist speziell für Highspeed-Aufgaben in der
Verpackungs- und Solarindustrie entwickelt und
hat in Benchmark-Tests bei identischen Aufgaben bis zu 35 % weniger Energie als andere
Delta- oder Scara-Roboter verbraucht. Bei Tests
mit Sechs-Achs-Robotern erzielt das Gerät sogar
Energieeinsparungen bis zu 45 %. Außerdem
kennzeichnet sich der Roboter durch hohe Geschwindigkeit und Beschleunigung. Dadurch
sinken nicht nur die Energiekosten, sondern
auch die Total Cost of Ownership im Produktionsprozess.
TWK-Elektronik: Für einen Arbeitstemperaturbereich bis 125 °C sind die Hochtemperatur-Winkelcodierer THBA ausgelegt. Bei einem Messwinkel von maximal 360° liefern sie ein Stromsignal von 0 (4) bis 20 mA. Der Signalverlauf lässt
sich vor dem Einsatz wählen. Ein seitlicher Preset-Taster ermöglicht die Referenzierung. Die
Kalibrierung des Ausgangssignals auf einen bestimmten Messwinkel ist möglich. Bei 270° ergeben sich z.B. Under- und Overflow von jeweils
45°. Die Geräte sind mit einer elektro-magnetischen Sensorik ausgerüstet und in Zweikammer-Bauweise aufgebaut.
TDK-Lambda: Die Netzteilreihe HFE1600 hat eine Leistungsdichte von 1,54 W/cm3 und bringt
durch Parallelbetrieb 8 kW Ausgangsleistung in
einem einzelnen 1HE-Rack unter. Sie zielen damit auf Anwendungen, die eine zuverlässige und
leistungsstarke 12-, 24- oder 48-V-Versorgung
benötigen. Einsatzbereiche sind Kommunikations- und Sendeanlagen, Militär, Laser- und Prozesssteuerungen. Die Ausgangsspannung lässt
sich um bis zu 20 % anpassen, sodass die Netzteile auch spezifischen Anforderungen gerecht
werden. Der Universaleingang (85 bis 264 V AC)
sorgt für problemlosen Einsatz.
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IEE • 11-2010
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Datenblatt
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Halle 9, Stand 221
PoE-Switches
Noch mehr Power over Ethernet
Bildquelle: Moxa
Moxa: Drei dem Standard IEEE
802.3 af/at entsprechende industrielle PoE-Switches erfüllen mit
30 W auch den Strombedarf von
stärkeren Verbrauchern. Mit einem
24/48-V-DC-Stromanschluss bieten die Managed-PoE-Plus-Switches der EDS-P506A-4PoE-Serie
und die Unmanaged-PoE-PlusSwitches der EDS-P206A-4PoE-
Serie angemessene Stromversorgungsredundanz. Erstere bietet
Netzwerkmanagement-Funktionen
– letztere ist für beengte Einbauten
gedacht.
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Datenblätter
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Gleichstrommotor
Standardmotor für extreme Einsatzbedingungen
Bildquelle: Maxon
Maxon: Für die hohen Anforderungen in der Tiefbohrtechnik entwickelt, widersteht der elektronisch kommutierte Motor EC 22 HD
auch extremen Bedingungen, in
denen 'normale' Motoren nicht zum
Einsatz kommen. Die Tiefbohrtechnik ermöglicht die Förderung von Öl
und Gas aus Tiefen von über 2 500
Metern. Gekoppelt mit der Richt-
bohrtechnik erlaubt sie die Erschließung von bislang unerreichbaren Vorkommen mit Bohrtiefen
von zurzeit ca. 5 000 Metern.
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Drucksensormodul
Integrierter Temperatursensor
Amsys: Zur neuen Generation hoch
auflösender Altimetersensoren mit
SPI- und I2C-Bus-Schnittstelle
zählt das Drucksensormodul
MS5803, in dem ein 24-bit-ADC die
druck- und temperaturabhängige
Spannung der hochlinearen Messzelle in ein 24-bit-Datenwort umwandelt. Zusätzlich erlauben im internen PROM abgelegte individuelle Koeffizienten die hochgenaue
Softwarekorrektur für die Druck-
und Temperaturmessung durch einen externen Mikroprozessor. Das
Modul bietet verschiedene programmierbare Betriebsarten, mit
denen sich Umsetzgeschwindigkeit
und Stromaufnahme anpassen
lassen. Durch den ADC ist ohne
Filterung eine Auflösung von
0,012 mbar erreichbar und der implementierte Temperatursensor mit
einer Auflösung von 0,02 °C gestattet eine hochauflösende Tempera-
turmessung. Das Modul benötigt
keine externen Komponenten. Die
Stromaufnahme beträgt 1 μA an
Versorgungsspannungen von 1,8
bis 3,6 V. Der Druckbereich geht
von 10 bis 1 300 mbar.
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Link zum Produkt
Halle 4A, Stand 351
Leistungsmessgerät
Bildquelle: ASM
Einphasiges AC/DC-Leistungsmessgerät bis 9 kW
ASM: Das AC/DC-Leistungsmessgerät Hioki 3334 eignet sich für
Messungen von Wirkleistung,
Strom, Energie und die Messung
von Anlaufstromspitzen im Hochgenauigkeitsbereich. Neu ist die
Sonderversion 3334S für StandbyLeistungsmessung nach IEC
62301. Der Strommessbereich beträgt nur 10 mA bis 3 A, anstelle
100 mA bis 30 A. Auf der LEDAnzeige, können gleichzeitig vier
Messergebnisse angezeigt wer-
den: Spannung, Strom, Nutz- und
Wirkleistung, Leistungsfaktor, Frequenz, Energieverbrauch (kWh),
Stromintegration (Ah) oder Stromund Spannungskurvenspitzen.
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Egal ob auf Hutschiene, steckbar auf Stromverteilern oder
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Stromkreis wird abgeschaltet,
die restliche Anlage läuft.
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Bildquelle: Sonne Fleckl – Fotolia.com
Die Rezepte für Chargenprozesse
müssen bis ins Detail abgebildet
und umgesetzt werden. Dabei
sind Modularität und Wiederverwendbarkeit wichtig.
Softwaretool zur Chargensteuerung auf SPS-Basis
Ein Kochbuch
für Chargenprozesse
Um die Ausführung von Rezepten von der unzuverlässigen PC-Plattform zur zuverlässigeren SPS-Plattform zu verlagern, kommt ein Softwaretool für die rezeptorientierte
Steuerung von Chargenprozessen zum Einsatz. Das Tool kann mehrere Rezepte
gleichzeitig ausführen, unterstützt sowohl parallele als auch selektive Verzweigungen
und führt Algorithmen für den Zustandsübergang einzelner Phasen aus.
E
in wichtiges Qualitätsmerkmal
für Software zur Chargensteuerung ist die Modularität. Der
Erfolg dieser Modularität hängt besonders von der Methode der Aufteilung ab,
das heißt vom Typ und der Feinheit der
einzelnen Module. Den Entwicklern der
Norm ISA-S88.01 war die besondere Bedeutung der Modularität bewusst, was
sich daran zeigt, dass sie zu den Hauptmerkmalen dieser Norm gehört – der sogenannten modularen Chargenautomatisierung. Diese Tatsache spiegelt sich in der
144
IEE • 11-2010
Modularität der drei Modelle der Norm –
dem physischen Modell, dem ProzessModell und dem Modell der Ablaufsteuerung – sowie in der weiteren Modularität
der niedrigsten Elemente dieser Modelle
wider. Dies bedeutet zum Beispiel, dass
die Phasen, als die kleinsten Elemente des
Modells der Ablaufsteuerung, noch weiter in ihre Zustände eingeteilt sind. Wenn
man jedoch eine Software zur Steuerung
von Chargenprozessen erfolgreich handhaben möchte, sollte die Modularisierung
nicht auf der Ebene der Phasenzustände
und der Steuermodule aufhören, sondern
bis zum bestmöglichen Grad der Aufteilung fortgesetzt werden.
Modell der Ausrüstung und Rezepte
Auch die Objekttechnologie hat einen bedeutenden Fortschritt bei der SoftwareEntwicklung ermöglicht. Die wichtigsten
positiven Auswirkungen der Einführung
der Objekttechnologie bestehen darin,
dass die Wiederholung von Informationen verhindert und die Wiederverwendbarkeit gesteigert wird. Dies sollte auch
Bildquelle: alle Bilder Mitsubishi
für die Software zur Steuerung von Chargenprozessen gemäß dem Standard
ISA-S88.01 zutreffen – die Einführung
von Objektmodellen für Ausrüstung und
Rezepte soll verhindern, dass Informationen in Rezepten wiederholt werden und
deren erfolgreiche Wiederverwendung
ermöglichen. In der 2008 vorgestellten
Version von PLCbatch wurde das gleiche
einfache Objektmodell der Ausrüstung
verwendet, das von anderen Tools zur
Steuerung von Chargenprozessen bekannt war. Dieses Modell basiert auf Ausrüstungsklassen und -instanzen sowie auf
Rezepten, die für eine Klasse oder Instanz
der Ausrüstung geschrieben werden können. Das Modell erlaubt keine überlappenden Klassen oder Mehrfachvererbung, was sich als sein größter
Schwachpunkt erwiesen hat, da dies ein
erhebliches Hindernis für das Erreichen
der oben genannten Ziele – Informationswiederholungen zu vermeiden und Wiederverwendbarkeit zu verbessern – darstellt. Nehmen wir zum Beispiel an, dass
wir drei Klassen mit Einheiten haben, jede
mit ihren eigenen Möglichkeiten (Phasen), und dass nicht-leere Schnittpunkte
zwischen jedem Paar von Einheitsklassen
existieren (das heißt drei Schnittpunkte)
sowie der Schnittpunkt aller drei Einheitsklassen. Alle Rezepte, die die Möglichkeiten eines Schnittpunkts nutzen, mögen allen Angehörigen eines Schnittpunkts gemeinsam zur Verfügung stehen. In einem
[1]
System ohne überlappende Klassen ist
dies dagegen nicht möglich und identische Rezepte müssen für unterschiedliche
Einheitsklassen wiederholt werden. Dies
stellt natürlich ein Hindernis dar und deshalb wurde entschieden, das Objektmodell der Software so zu modifizieren, dass
es jetzt auch überlappende Klassen unterstützt. Dadurch wurde der Abstraktionsgrad gesteigert und infolgedessen auch
die Komplexität bei der Anwendung des
Rezeptsystems. Auf der anderen Seite
wurde die Wiederholung von Informationen in den Rezepten komplett beseitigt
und die Wiederverwendbarkeit verbessert. Anders als bei herkömmlichen
Batch-Tools, in die das Ausrüstungsmodell sowohl in der Gruppierungs- als
auch in der Klassifizierungshierarchie mit
der Top-Down-Methode eingebaut wurde – von Einheitsklassen zu Phasenklassen und zu Instanzen von Einheiten – , beginnt bei dem neuen Modell der Aufbau
des Systems mit den Phasenklassen, gefolgt von Einheitsklassen – die Phasenklassen enthalten, wobei auch mehrere
Einheitsklassen dieselbe Phasenklasse
enthalten können – und endet mit den Linienklassen. Prozedurrezepte für Einheiten werden für Einheitsklassen oder Instanzen von Einheiten geschrieben,
➜
[1] Dieses Temperaturregelmodul wird durch die
Phase Temperatureprocessing oder vom Bediener
manuell per Fernbedienung gesteuert.
[2]
[3]
[2] Hierarchische Ebenen bei der Temperaturregelung
[3] Das aktuelle Phasenverhaltensmodell
und Produktionsrezepte werden für Linienklassen oder Instanzen von Linien geschrieben.
Kommunikation zwischen prozesstechnischen Steuerungsinstanzen
Obwohl während der Entwicklung des
Steuerungssystems für Chargenprozesse
darauf hingearbeitet wurde, die Kopplung zwischen den einzelnen Teilen des
Systems zu minimieren, um eine bessere
Modularität zu erreichen, lässt sich ein
gewisser Grad der Kopplung nicht vermeiden. Die Ursache dafür liegt in der
Notwendigkeit des Informationsaustausches und der Synchronisation zwischen
den prozesstechnischen Steuerungsinstanzen. Dabei ist es besser, den Informationsaustausch in den Systemmechanismus des Tools einzubetten als ihn einer
Applikations-Software zu überlassen. Alle auf dem Standard ISA-S88.01 basierenden bekannten Tools zur Steuerung von
Chargenprozessen enthalten solche Mechanismen, von denen der Geläufigste der
sogenannte
Partner-Phasen-Mechanismus ist. Zur Synchronisation und Kommunikation zwischen Phasen wurde in die
Software Batchdata eingefügt. Dies ist eine Struktur mit konfigurierbarer Länge,
die Daten verschiedener Typen enthält,
deren Werte von den Phasen gelesen und/
oder eingestellt werden können.
146
IEE • 11-2010
Systemphasen
Zusätzlich zu den technologischen Phasen, die applikationsabhängig sind, unterstützt das Tool auch sogenannte Systemphasen, die bestimmte allgemeine Funktionen ausführen, die in jedem Projekt
benötigt werden. Die Systemphasen der
Software lassen sich in zwei Gruppen einteilen: HMI-Phasen und Phasen für die
Steuerung des Flusses von Rezepten.
Die Gruppe der HMI-Phasen besteht aus
den zwei Phasen, die für die Kommunikation zwischen Bediener und automatischem Steuerungssystem bestimmt sind:
Message und Operatorbatchdataentry.
Die Phase Message dient zur Ausgabe einer durch die Phasenparameter definierten Textmeldung für den Bediener. Diese
Phase kann drei verschiedene Verhalten
aufweisen:
➜ Meldung ohne Quittierung: Diese
Phase dient dazu, den Bediener nur zu
informieren. Sie verhält sich wie eine
abhängige Phase. Sie stellt keine Bedingung für das Vorrücken zu einer
neuen Rezeptzeile dar; sie wird beim
Vorrücken angehalten. Der Bediener
kann die Meldung lesen oder nicht,
die Entscheidung liegt bei ihm.
➜ Meldung mit Quittierung: Diese Phase gibt eine Meldung an den Operator
aus, die er lesen und bestätigen muss.
Sie verhält sich wie eine dominante
Phase. Ihr Abschluss ist eine ausreichende Bedingung für das Vorrücken
des Rezepts in eine neue Zeile. Die
Phase ist nach der Quittierung durch
den Anwender abgeschlossen.
➜ Meldung mit Quittierung und Synchronisation: Das Verhalten dieser
Phase entspricht der Meldung 'mit
Quittierung'. Zusätzlich setzt diese
Phase, nach der Bestätigung durch
den Bediener und bevor die Phase beendet wird, ein Synchronisations-Bit,
das sich in einem reservierten Element
der Software befindet und durch die
Phasenparameter bestimmt wird. Dieses Bit kann danach in einem anderen
Teil des Chargenrezepts zur Synchronisation verwendet werden.
Die Phase Operatorbatchdataentry fordert den Bediener mit einer Meldung, die
durch einen Phasenparameter bestimmt
wird, dazu auf, einen Datenwert, der
durch einen anderen Phasenparameter
bestimmt wird, in ein Element der BatchData-Struktur einzutragen. Die Phase
kann zwei verschiedene Verhalten aufweisen. Im ersten Fall ist die Phase dominant;
sie wartet auf die Eingabe der Daten
durch den Bediener und wird dann beendet. Im zweiten Fall ist die Phase anhängig; sie trägt in ein bestimmtes Element
von Batchdata den Vorgabewert der Dateneingabe ein, der bei der Erstellung des
Rezepts festgelegt wurde, und wird anschließend beendet. Auf diese Weise kann
in das ausgewählte Element von BatchData ein bei der Rezepteingabe bekannter
Wert eingetragen werden.
Die Gruppe der Phasen für die Steuerung
des Flusses von Rezepten dient zur Ausführung von Rezepten. Diese Phasen werden hauptsächlich wegen der geringeren
Ausdruckskraft der tabellarischen Rezep-
7
Autoren
Giovanni Godena
ist Applied Researcher am Institut Jozef Stefan in
Ljubljana (Slowenien).
Janez Tancek
ist Projektingenieur und
Igor Steiner
ist Leiter Prozessautomatisierung bei der Inea d.o.o.
in Ljubljana (Slowenien).
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Link zur Chargensteuerungssoftware
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Konfigurierbares Phasenverhaltensmodell
Das Phasenverhaltenmodell ist eine der
wichtigsten Komponenten des Konzepts.
Das Modell bietet durch seinen hohen
Grad der Abstraktion und der feinen Auflösung der Phasenfunktionalität eine hohe Ausdruckskraft, die dem Anwender
dabei hilft, die Komplexität zu beherrschen. Andererseits trifft es aber auch zu,
dass einige Ingenieure Probleme damit
haben, die angebotene komplexe Abstraktion des Phasenverhaltens zu akzeptieren. Für Einige ist es eben einfacher, auf
niedrigere Abstraktionsebenen aufzubau-
en, während Andere es vorziehen, ihr eigenes Phasenverhaltensmodell zu errichten.
Deshalb kann der Anwender das Phasenverhaltensmodell so weit wie möglich
seiner eigenen Denkweise anpassen. Die
Flexibilität wird auf zwei Arten erreicht,
einmal durch die Entwicklung von drei
Versionen des PLI und dann durch die
Einführung der Möglichkeit einer zusätzlichen Konfiguration der komplexesten
Version.
Die erste Version des PLI ist stark vereinfacht, sodass bei ihr die Phasen nur einen
Zustand (Running) und eine Sequenz
(Runningloop) haben. Diese Version eignet sich für extrem einfache Fälle oder
für Entwickler, die beim Aufbau ihres eigenen Phasenverhaltenmodells vollständige Freiheit haben möchten.
Die zweite Version des PLI ist die Standard-Version, weil sie genau die fünf aktiven Sequenzen enthält, die durch die
Norm ISA-S88.01 definiert werden (Runningloop, Holdingactions, Restartingactions, Stoppingactions und Abortingactions).
Die dritte PLI-Version ist die Vollversion,
die alle sieben Zustände und 18 Sequenzen enthält. Damit der Anwender größtmögliche Handlungsfreiheit hat, kann bei
dieser Version gewählt werden, wie viele
Sequenzen verwendet werden sollen. Dadurch kann der Anwender seine eigene
Anzahl Sequenzen festlegen. Der Vorteil
dieser Lösung, verglichen mit der Option,
nicht verwendete Sequenzen leer zu lassen, liegt darin, dass die gesperrten Sequenzen im Gegensatz zu den Verwendeten das System nicht belasten, aber leere
Sequenzen, die durch das PLI aufgerufen
werden trotzdem im gewissen Maße das
System belasten, obwohl sie sofort wieder
beendet werden.
➜
te im Bezug auf die SFC-Darstellung benötigt. Diese Gruppe besteht aus vier Phasen: Delay, Condition, Branch und Jump.
Die Systemphase Delay hält ein Rezept im
momentan aktiven Schritt für eine bestimmte Zeit fest. Die Zeitdauer wird in
den Phasenparametern in einem der Zeitformate angegeben (Shorttime, Time oder
Longtime).
Die Systemphase Condition dient zur
Umsetzung von Situationen, bei denen ein
logischer Ausdruck, der eine relationale
Operation an einer bestimmten Prozessvariablen ausführt, in einem SFC-Rezept
als Bedingung für die Transition zu einem
Schritt verwendet wird. Die Phase Condition führt die relationale Operation wiederholt aus, und wenn das Vergleichsergebnis 'true' ist, wird die Phase beendet.
Wenn diese Phase in der Zeile, in der sie
angeordnet ist, die einzige dominante
Phase ist, erhält man das gewünschte Verhalten des Rezepts: Die Transition zum
nächsten Schritt findet statt, wenn die Bedingung erfüllt ist, das heißt mit dem Ergebnis 'true' der relationalen Operation.
Mit der Systemphase Branch lassen sich
Oder-Verzweigungen in Rezepten realisieren, bei denen während der Ausführung in Abhängigkeit von bestimmten
Bedingungen zwei mögliche Richtungen
eingeschlagen werden können. Dieses
Verhalten der Phase Branch wird erreicht,
indem ihr erlaubt wird, in die Systemvariable, die den Wert des Rezeptschritts
enthält, Daten einzutragen.
Die Systemphase Jump führt einen bedingungslosen Wechsel zum aktiven Schritt
bei der Ausführung eines Rezepts aus.
Diese Phase hat nur einen Parameter:
'Nextstep'. Die Phase wird unmittelbar
nach dem Wechsel des aktiven Schritts beendet.
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Überall wo explosionsgefährdete Stoffe zum Einsatz kommen, findet sich oft eine Gemeinsamkeit: ausgedehnte Industrieanlagen. Je nach Größe der Anlagen hat auch die
Dokumentation erstaunliche Umfänge. Da diese heute meist auf Papier vorliegt und
obendrein oft redundant vorhanden ist, lässt sie sich nur mit hohem Aufwand auf dem
aktuellen Stand halten. Digitale Anlagendokumentation birgt hier Vorteile.
I
n den vergangenen drei Jahren wurde
am Produktionsstandort in Leverkusen des US-amerikanischen Chemieunternehmens Momentive Performance Materials die vorhandene PapierDokumentation der Anlage sukzessive
auf eine zentrale elektronische Dokumentation umgestellt. Dabei galt es, die Infor-
mation zu über 20 000 Geräten, wie Sensoren, Aktoren oder Ventilen, zu erfassen.
Auf der Suche nach dem richtigen System
Die Auslöser, die Anlagendokumentation
auf eine elektronische Dokumentation
umzustellen, waren organisatorische und
wirtschaftliche Aspekte. Obwohl die An-
Bildquelle: Momentive
Am deutschen
Standort des USamerikanisches
Chemieunternehmens im Chempark Leverkusen
stellen zirka 600
Mitarbeiter Silicon
und Silicon-Derivate her.
148
IEE • 11-2010
zahl der Instandhaltungsmitarbeiter reduziert wurde, musste die zuverlässige
Funktion der Anlage gewährleistet bleiben. Da es zu Projektbeginn keine zentrale Dokumentation gab, verbrachten Instandhaltungsmitarbeiter einen großen
Teil ihrer Arbeitszeit mit Suchen von Dokumentation sowie mit dem Einpflegen
von Änderungen. Durch das Umstellen
auf elektronische Dokumentation versprach sich das Unternehmen hier eine
große Zeitersparnis und kürzere Reaktionszeiten.
Zuerst musste jedoch das geeignete System für die Anlagendokumentation gefunden werden. „Wir hatten ein System
im Testeinsatz, das nicht die gewünschten
Ergebnisse lieferte“, berichtet Karl-Heinz
Graf, Manufacturing FAM Leader PLT
bei Momentive. „Hier machten uns Mitarbeiter der Firma Rösberg, die uns in verschiedenen anderen Bereichen mit Dienstleistungen unterstützen, auf die Produkte
Prodok und Livedok aus ihrem Hause
aufmerksam, die für unsere Anforderungen sehr gut geeignet sind.“ Prodok ist ein
PLT-CAE-System, das einen integrierten
Planungsprozess nach einheitlichen Regeln ermöglicht. Mit ihm lassen sich während der Planung, aber auch im Betrieb,
bei der Instandhaltung und der Modernisierung Anlageninformationen konsequent dokumentieren. Das System sorgt
mit seiner durchgängigen und konsistenten Dokumentation dafür, dass sich die
Anlagenrealität in der Dokumentation
widerspiegelt. Sind so alle Komponenten
einer Anlage erfasst, lässt sich die Dokumentation mit der webbasierten Software
Livedok von jedem PC im Intranet mit einem Webbrowser einsehen. Über PCArbeitsplätze oder mobile Geräte, auf de-
[1]
nen eine Livedok-Lizenz installiert ist,
lässt sich die Dokumentation ändern und
aktualisieren. Eine integrierte Volltextsuche erleichtert das Auffinden benötigter
Dokumente. „Nach Gesprächen mit Rösberg haben wir uns schließlich für den
Einsatz dieser Lösung entschieden“, berichtet Graf. „Nicht nur, weil sie unsere
Anforderungen voll erfüllen konnte, sondern weil deutlich wurde, dass wir mit ihr
auch in Zukunft sinnvolle Erweiterungsmöglichkeiten haben.“
Bildquelle: Rösberg
Einfache Inbetriebnahme
und komfortable Handhabung
Nach einer Schulung der eigenen Mitarbeiter wurde die Software in Betrieb
genommen. Dass der Anwender beim Erstellen der elektronischen Dokumentation gezielt Einfluss auf die Gliederung nehmen kann, bringt dabei von Anfang an
Vorteile. So lässt sich beispielsweise eine
bereits existierende Dokumentationsstruktur 1:1 mit der Software abbilden.
Im nächsten Schritt müssen vorhandene
[3]
Bildquelle: Rösberg
[2]
Dokumente ins System eingepflegt und
fehlende Dokumente beschafft werden.
„Wir haben für diese Aufgabe zwei Mitarbeiter abgestellt“, berichtet Graf. „Erfasst
wurden zu jedem Gerät jeweils Fabrikat,
Typ, Datenblätter und Bedienungsanleitungen, aber auch Messbereiche, Spezialitäten zum jeweiligen Gerät und Materialbesonderheiten. Innerhalb der Anlage
haben wir es in der Regel mindestens mit
Ex-Zone 2 zu tun. Da unsere Betriebsmittel also fast nur in Ex-Bereichen eingesetzt
werden, ist es zudem wichtig, dass wir zu
jedem Gerät Informationen zur PTB- beziehungsweise Atex-Zulassung hinterlegen können.“ Außerdem lassen sich auch
Informationen zu Instandhaltungszyklen
für einzelne Geräte dokumentieren. Zum
Erstellen der elektronischen Dokumentation werden als Dateien vorhandene Dokumente ins PDF-Format gewandelt und
in einer Datenbank abgelegt. Dazu beherrscht der Prodok-Transformator über
200 Dateiformate aus CAD, CAE, Office
und Multimedia. „Bei manchen Doku-
[3] Änderungen lassen sich
mit sogenannten Redlines in
die elektronische Dokumentation ähnlich einfach einfügen wie in der Papierdokumentation. Eine Volltextsuche hilft beim Auffinden
von Dokumenten. Lesen
kann der Benutzer die Dokumentation mit einem normalen Webbrowser.
[1] Eine Papierdokumentation, wie man sie noch
in vielen Industrieanlagen vorfindet.
[2] Die Software ist ein PLT-CAE-System, das einen integrierten Planungsprozess nach einheitlichen Regeln ermöglicht. Mit ihm lassen sich
während der Planung, aber auch im Betrieb, bei
der Instandhaltung und der Modernisierung Anlageninformationen konsequent dokumentieren.
menten, zum Beispiel bei sehr alten PDFs,
hatten wir beim Wandeln dennoch
Schwierigkeiten. Hier hat Rösberg aber
unkompliziert die Importfunktion für die
fehlenden Dateiformate nachgerüstet.“
Dokumente, die nur auf Papier vorlagen,
wurden eingescannt und ebenfalls als
PDF-Dateien in die Gesamtdokumentation eingefügt. Zugleich wurden in diesem
Zusammenhang fehlende Unterlagen beschafft, sodass für die erfassten Anlagenkomponenten nun die Dokumentation
wirklich vollständig ist.
Im praktischen Einsatz bewährt
Mit dem System lassen sich aber nicht nur
einmalig alle Daten konsequent erfassen.
Auch im praktischen Betrieb ergeben sich
Vorteile, mit denen sich die Anlagendokumentation künftig permanent auf aktuellem Stand halten lässt. Bei Änderungen an
der Anlage können diese mit sogenannten
Redlines in der Dokumentation ergänzt
werden. „Dabei ändert sich am Ursprungsdokument nichts“, erläutert Graf.
„Man kann sich das in etwa so vorstellen,
als würde über das Originaldokument eine Folie gelegt, auf der dann die Änderungen vermerkt werden.“ Mit der Änderungsverfolgung lässt sich zudem jederzeit feststellen, wer wann was geändert
hat.
➜
IEE • 11-2010
149
Wir haben uns für den Einsatz von Prodok mit Livedok entschieden, weil das System unsere Anforderungen voll erfüllen konnte und darüber hinaus deutlich wurde, dass wir mit
ihm auch in Zukunft sinnvolle Erweiterungsmöglichkeiten haben.
Bildquelle: Momentive/Rösberg
Um die Funktionsfähigkeit, aber auch den
Ex-Schutz der Anlage zu erhalten, sind regelmäßige Prüfungen unerlässlich. Dazu
lassen sich mit der PLT-CAE-Software
wiederkehrende Prüflisten generieren, die
automatisch an vorgeschriebene Wartungen erinnern. Vorteilhaft ist für die Leverkusener aber auch die Möglichkeit zur
Rückwärtsdokumentation. So können sie
beispielsweise Prüfprotokolle vom TÜV
oder Ex-i-Nachweise für Messstellen einfach an die vorhandene Dokumentation
anhängen und die Dokumentation ist jederzeit auf aktuellem Stand. Hilfreich ist
diese Funktion auch für verschiedene
Handskizzen zu Anlagenteilen, die zuvor
an keiner sinnvollen Stelle abgelegt werden konnten. Flächendeckend sind PCs
und Scanner vorhanden. Hier lassen sich
die Handskizzen nun einfach einscannen
und in die Dokumentation integrieren.
Neben der übersichtlichen Dokumentationsstruktur macht auch eine Volltextsuche das Wiederfinden von Dokumenten
einfach. Kündigt der TÜV beispielsweise
einen Besuch an und beantragt vorab verschiedene Dokumente, muss man heute
einfach nur den Suchbegriff ins System
Auch in Zukunft auf der sicheren Seite
Inzwischen sind bei Momentive nahezu
alle Anlagenkomponenten in der Dokumentation erfasst. Damit ist das Dokumentationsprojekt aber noch lange nicht
an seinen Grenzen. Die Betreiber sehen
für die Zukunft sinnvolle Ergänzungsmöglichkeiten. Sind alle Daten erfasst und
im laufenden Betrieb bewährt, ist im
nächsten Schritt eine Anbindung ans vorhandene SAP-System denkbar. Eine weitere Möglichkeit zur Erweiterung sehen die
Leverkusener im Zusammenhang mit
mobilen Bediengeräten, auf denen Livedok ebenfalls eingesetzt werden kann.
„Manche Anlagenteile verändern sich
sehr schnell“, erläutert Graf das Problem.
„Wenn wir heute Mitarbeiter in die Anlage schicken, um Informationen zur Aktualisierung der Fließbilder zu erfassen,
kann es passieren, dass sich am einen
Ende an der Anlage schon wieder etwas
geändert hat, wenn der Mitarbeiter am
anderen ankommt.“ Mit mobilen Bediengeräten dagegen lassen sich alle Informationen direkt vor Ort erfassen und in die
zentrale Dokumentation einstellen. Alle
Informationen stehen dadurch sofort an
zentraler Stelle zur Verfügung.
Generell nimmt mit der elektronischen
Dokumentation nicht nur die Aktualität
der erfassten Daten zu, sondern auch deren Qualität. Zugleich spart der Einsatz
der Software Zeit, weil alle Unterlagen an
einer zentralen Stelle gesammelt und einfach gefunden werden können. Auch viel
gebrauchte Dokumente, die früher oft im
[4] Eine bereits existierende Dokumentationsstruktur kann 1:1 abgebildet werden
[4]
150
eingeben und die gefundenen Dokumente
ausdrucken. „Das hat früher schon mal
einige Stunden in Anspruch genommen“,
erinnert sich Graf. „Heute ist das eine Sache von ein paar Minuten.“
IEE • 11-2010
Anwender im Detail
Momentive
Performance Materials
Das US-amerikanische Chemieunternehmen
Momentive Performance Materials ist weltweit
der zweitgrößte Hersteller von Silicon und Silicon-Derivaten. Zudem ist das Unternehmen führend bei der Herstellung und Entwicklung von
Quarz und Spezialkeramiken. Am deutschen
Standort im Chempark Leverkusen stellen circa
600 Mitarbeiter Silicon und Silicon-Derivate her,
die ihren Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen finden. Die Bandbreite reicht von der
Automobil- und Elektroindustrie über den Einsatz in Körperpflegeprodukten bis hin zu Anwendungen im Gesundheitswesen. Die Leverkusener Produktion erstreckt sich auf einer Fläche
von 6 % des Chempark Leverkusen über mehrere Gebäude.
Umlauf waren, sind heute leicht auffindbar und lassen sich von verschiedenen
Personen gleichzeitig einsehen. In einer
Anlage, wo oft mehr als 20 Mitarbeiter
zur gleichen Zeit auf die Dokumentation
zugreifen müssen, ist das ein großer Vorteil. Die Daten sind zwar an zentraler Stelle hinterlegt, es kann aber von jedem PC
im Firmengelände darauf zugegriffen
werden. Informationen stehen also viel
schneller und ohne große Laufwege zur
Verfügung.
➜
„
Autorin
Evelyn Landgraf
ist im Marketing bei der Rösberg Engineering GmbH
in Karlsruhe tätig.
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Link zum PLT-CAE-System
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und Intel vPro-Technologie mit
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Advantech: Der Anbieter von eingebetteten Plattformen und Integrationsservices kündigt ein neues
Intel-Q57-basiertes mATX-Motherboard für industrielle Anwendungen an. Das AIMB-580 ist mit der
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Bedienfelder mit Glasoberfläche
blemlos realisiert werden. Bei GlasTstaturen handelt es sich um kapazitive Tastaturen. Auf einer Leiterplatte befinden sich Sensoren und
Auswerteelektronik. Die Position
der Sensoren repräsentiert die Position der Tastenfelder. Um eine
Gett: Benutzeroberflächen aus Glas
bieten neben dem ästhetischen
Aspekt ein breites Repertoire an
Funktionalität. Tastenlayouts, individuelle Designs, Zusatzfunktionen
wie akustische Rückmeldung oder
Cursorsteuerungen können pro-
spezielle Anordnung der Tastenfelder zu erhalten, ist jeweils ein neues Leiterplattendesign notwendig.
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[email protected]
Inline-Inspektionssystem
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DIN A2-Inspektion mit Speziallinse
Durch ein auf die Speziallinse angepasstes optisches Umlenksystem wird ein parallaxenfreies digitales Bild an die AOI-Software übergeben und dort inspiziert.
Bildquelle: Modus
Modus High-tech Electronics: Mit
dem Inline-Inspektionssystem S1
lassen sich bei einem Scanbereich
von 420 x 550 mm Formate bis DIN
A2 prüfen und zwar mit einer hohen
Abtastgeschwindigkeit von bis zu
drei Scans pro Minute. Eine speziell
entwickelte Optik gleicht Parallaxenfehler und chromatische Verzerrungen aus: Der Strahlengang
trifft absolut parallel auf die Platine.
infoDIRECT
200iee1110
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Open-Frame-Display
50 000 Stunden Lebensdauer
der LED-Technik erreicht die Hintergrundbeleuchtung eine Lebensdauer von 50 000 Stunden. Das
Display besitzt einen VGA-Anschluss (D-sub, 15 Pins). Bei einer
Eingangsspannung von 12 V beträgt die Leistungsaufnahme 8 W.
Bildquelle: Actron
Actron: Der Chassis-Monitor des
Typs VF-057-L3 hat eine Diagonale
von 5,7“ und eine native Auflösung
von 640 x 480 px. Das Seitenverhältnis des entspiegelten Displays
beträgt 4:3 und die aktive Displayfläche 115,2 x 86,4 mm. Eine
Leuchtdichte von 700 cd/m2 und
ein Kontrastverhältnis von 800:1
sind weitere Eckdaten. Der Betrachtungswinkel beträgt vertikal
70° und horizontal 80°. Aufgrund
infoDIRECT
502iee1110
www.iee-online.de
IEE • 11-2010
151
Bildquelle: Mesago
Bildquelle: MTS Sensor
Bildquelle: Daniel Muller – Fotolia.com
Vorschau auf IEE 12/10
Nachschau SPS/IPC/Drives
Wegmessung am Norwegischen Fjord
Die Datenflut bändigen
Die SPS/IPC/Drives 2010 ist vorbei. Die IEE schaut
auf das Messehighlight der Automatisierungsbranche zurück. Welche Themen, Probleme, Entwicklungen werden uns 2011 weiter begleiten
oder neu hinzukommen? Wo sind wirkliche Trends
und wo wird nur viel geredet aber wenig gehandelt?
An den Felshängen des norwegischen Geirangerfjord lauert eine tödliche Gefahr. Instabile Bereiche drohen als Erdrutsch ins Wasser abzugleiten und eine riesige Tsunamiwelle zu erzeugen.
Magnetostriktive Positionssensoren helfen dabei, die betroffenen Gefahrenstellen zu überwachen und Frühwarnzeichen zu erkennen.
Die Sammlung von Sensordaten erfolgt in der Regel in einfachen, sequentiell beschriebenen Dateien. Mit der Konsequenz, dass weder ein wahlfreier Zugriff auf bestimmte Daten noch eine gemeinsame Auswertung durch unterschiedliche Personen oder Anwendungen ohne das Kopieren der
Daten möglich ist.
IMPRESSUM
ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNG + ANTRIEBSTECHNIK
www.iee-online.de
55. Jahrgang
ISSN 1434–2898
REDAKTION
Dipl.-Ing. Harald Wollstadt (hw), Chefredakteur (v. i. S. d. P.),
Tel. 06221/489-308, Fax 06221/489-482
Dipl.-Journalistin (FH) Melanie Feldmann (mf) Tel. -463
Dipl.-Biol. Tina Walsweer (tw), Volontärin, Tel. -483
Klaus Heyer (Assistenz), Tel. -345
ANZEIGEN
Anzeigenleitung:
Andreas Bausch, Tel.: 06221/489-363
Anzeigenverkauf:
Hagen Reichhoff, Tel.: -304
Sonderdruckservice:
Klaus Heyer, Tel. -345
Anzeigendisposition:
Michael Koch, Tel. -303
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 48 vom 01.10.2009
VERLAG
Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg,
Tel.: 06221/489-0, Fax: 06221/489-482, www.huethig.de
Amtsgericht Mannheim HRB 703044
Geschäftsführung: Fabian Müller
Verlagsleitung: Rainer Simon
Produktmanager Online: Philip Fischer
Vertrieb: Stefanie Ganser
Abonnement-Service:
Tel. 06123/9238-257, Fax 06123/9238-258
152
IEE • 11-2010
IHRE KONTAKTE:
Redaktion: Telefon: 0 62 21/489-308, Fax: -482
Anzeigen: Telefon: 0 62 21/489-363, Fax: -482
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Leser-Service:
Tel. 06123/9238-257, Fax 06123/9238-258
Leitung Herstellung: Horst Althammer
Art Director: Jürgen Claus
Layout: Karin Köhler
Satz:
kaltnermedia GmbH, Dr.-Zoller-Straße 1,
86399 Bobingen
Druck:
Vogel Druck und Medienservice GmbH & Co. KG,
Leibnizstr. 5, 97204 Höchberg
Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d.h. Nachdruckrechte einzuräumen. Die Wiedergabe von
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Sinne des Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als
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Erscheinungsweise: 12 Ausgaben jährlich
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mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende.
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Frankreich, Belgien: SL REGIE, Sophie Lallonder
12, allée des Crételles, F-37300 Joué-Lès-Tours
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Obereichliweg 31, CH-6405 Immensee,
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TECHNIK Medien für Techniker
Die IEE-Redaktion bespricht
Nachgeschaut
TV-Kritik
➜ Feuerball am Himmel – Der Absturz der
Hindenburg
Die Dokumentation erzählt die Geschichte
des Luftschiffs Hindenburg – Meisterwerk der
Ingenieurskunst, Propagandamaschine der
Nazis und Luxusliner für Reiche.
Do., 28. Oktober, 17:05 Uhr, N24
Bildquelle: U.S. Navy
Die Dokumentation erzählt etwas zu dramatisch das Unglück des Zeppelins Hindenburg.
Die emotionale Musik und die zackigen Schnitte machen aus der Information eher Infotainment. Schön ist die Kombination aus Archivaufnahmen, Augenzeugenberichten und – leider
ausschließlich – amerikanischen Experten.
Wieder zu dramatisch sind die nachgestellten
Szenen, die vor allem Menschen bei der Flucht
aus und von dem brennenden Luftschiff zeigen. Die mit dem bekannten Radiokommentar
unterlegten Aufnahmen der Landung der Hindenburg zeigt die Dokumentation nahezu komplett. Der tatsächliche Ausbruch des Feuers
fehlt jedoch bereits in den Originalaufnahmen.
Die Dokumentation muss diesen Augenblick also
dem Zuschauer schuldig bleiben.
In den letzten zehn Minuten versucht die Sendung, die Gründe für den Ausbruch des Feuers
auf der Hindenburg zu erklären. Die Tatsache,
dass die Ursache bis heute nicht vollkommen
geklärt ist und neben physikalischen Erklärungen auch diverse Verschwörungstheorien kursieren, macht diesen Punkt nicht gerade einfach.
Der Beitrag zieht sich hier auf die am weitesten
verbreitete Meinung zurück, dass ein austretendes Gas-Luft-Gemisch sich entzündete. Ein
ominöser Kurzkommentar geht auf beteiligte
Personen ein, die anscheinend ganz eigene
Theorien zum Absturz des Luftschiffs hatten,
diese aber nie äußerten. Hier hätte ein breiterer
Blick, der deutlich macht, was Spekulation,
was gesicherte Annahme und was Fakt ist,
mehr Informationen geboten.
Am Ende fehlen leider auch genauere Ausführungen zu den Konsequenzen der HindenburgKatastrophe. Auf die politischen und wirtschaftlichen Verwicklungen wird nur nebenbei
hingewiesen, wenn die Theorie angesprochen
wird, dass die Hindenburg einem Sabotageakt
– entweder der Amerikaner oder der Deutschen, je nach Theorie – zum Opfer fiel.
IEE-Fazit: 3 von 6 IEE-Punkten für aussagekräftige Bilder, denen aber die letzte AhaErlebnis-Information fehlt.
Die IEE-Redaktion empfiehlt
Technik fürs Sofa
TV-Vorschau
➜ Die Energie-Revolution Alt gegen Neu:
Erneuerbare Energien sollen den CO -Aus2
stoß reduzieren – ist der Klimawandel noch
zu stoppen?
Die Energie-Reserven der Erde sind begrenzt. Daher sucht man mit Hochdruck
nach alternativen, erneuerbaren Ressourcen. Die meisten dieser Technologien befinden sich jedoch noch in der Entwicklung,
oder sie decken nur einen Bruchteil des gesamten Bedarfs. Daher geht die Suche nach
einer universellen Patentlösung weiter.
20:15 Uhr, DMAX
Di., 23. November 2010
➜ Die Hoover-Damm-Brücke
Die größte Bogenbrücke aus Stahlbeton der
Welt wird den Black Canyon in der Nähe
des gigantischen Hoover Damms überspannen und damit eine moderne Autobahnverbindung zwischen den US-Staaten Arizona
und Nevada schaffen. Diese Reportage begleitet die schwierigen Bauarbeiten, die für
Ingenieure und Arbeiter eine große Herausforderung darstellen.
22:03 Uhr, n-tv
Sa., 27. November 2010
➜ RFID die smarte Revolution – Wie ein
Chip die Welt verändert
Die Dokumentation zeigt in einem fiktiven
Rückblick, was sich im Jahr 2011 alles verändert haben wird. Die RFID-Technologie
lenkt und leitet inzwischen Waren- und Datenströme.
11:45 Uhr, EinsFestival
und legt damit sämtliche elektrische Anlagen und elektronische Geräte lahm, ohne
dabei Menschen zu verletzen. Durch einen
starken nuklearen elektromagnetischen Impuls wäre dies möglich. Was würde passieren, wenn die Gesellschaft ihr elektrisches
Netz verliert?
23:05 Uhr, N24
Mi., 01. Dezember 2010
➜ Deutscher Zukunftspreis 2010 – Preis
des Bundespräsidenten für Technik und Innovation
Das ZDF überträgt die Verleihung des 14.
'Deutschen Zukunftspreis – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation'
aus dem Berliner Tempodrom.
22:30 Uhr, ZDF
Kurzfristige Programmänderungen der Sender sind möglich.
Foto: fotolia.com
So., 21. November 2010
➜ Quarks & Co: Atommüll-Endlager verzweifelt gesucht
Weltweit sind über 400 Atomkraftwerke am
Netz, die jährlich mehr als 10 000 t radioaktiven Müll produzieren. 300 000 t Atommüll soll es heute etwa auf der Welt geben
und kein einziges sicheres Endlager. Wo
und wie werden radioaktive Abfälle gelagert? Wie sicher sind die Lagerstätten?
18:45 Uhr, WDR Fernsehen
Di., 30. November 2010
➜ EMP-Bombe – Impuls zum Blackout
Stellen Sie sich vor, eine Bombe explodiert
IEE • 11-2010
153
VORSCHAU Firmenverzeichnis
FIRMENVERZEICHNIS (Redaktion /Anzeige)
A
B
C
D
E
3S-Smart Software Solutions,
Kempten
a.b. jödden, Krefeld
ABB Automation Products,
Ladenburg
Acceed, Düsseldorf
Actron, Parsdorf
Adept Technology, Dortmund
Adlink Technology,
ROC-Chungho City
A-Drive, Taunusstein
Advantech Europe,
Feldkirchen
Allied Vision Technologies,
Ahrensburg
Althen, Kelkheim
AMA, Berlin
AMC Analytik & Meßtechnik,
Chemnitz
AMK Arnold Müller,
Kirchheim/Teck
AMO Automatisierung,
A-St. Peter am Hart
Amsys, Mainz
Apex Dynamics, Kleve
ASM, Moosenning
ATB Austria, A-Wien
Aucotec, Hannover
Autem, Emden
Axiomtek, Langenfeld
Balluff, Neuhausen
Bartec, Bad Mergentheim
Baumeister, Balingen
Baumer Electric, CH-Frauenfeld
Baumüller Nürnberg, Nürnberg
BCE Elektronik, Lemgo
Beckhoff Automation, Verl
BEG Bürkle, Herrenberg
Beijer Electronics, Unterensingen
Belden Wire & Cable, Venlo
Dipl.-Ing. W. Bender, Grünberg
Bernecker + Rainer,
A-Eggelsberg
Bernstein, Porta Westfalica
BGIA, Sankt Augustin
Bihl + Wiedamnn, Mannheim
Bosch Rexroth, Lohr am Main
Braun Industrie-Elektronik,
Waiblingen
Bressner Technology, Gröbenzell
BTR Netco, Blumberg
Can in Automation, Nürnberg
Cipherlab, Mönchengladbach
CLPA Europe, Ratingen
Comp-Mall, München
Conec, Lippstadt
Coninvers, Herrenberg
Contrinex, Nettetal
Control Techniques, Hennef
Copa-Data, Ottobrunn
CS Instruments, VS-Tannheim
Decision Computer, Lienen
Delphin Technology,
Bergisch-Gladbach
di-soric Industrie-electronic,
Urbach
Dlog, Germering
E. Dold & Söhne, Furtwangen
Doepke Schaltgeräte, Norden
Dostmann,
Wertheim-Reichholzheim
Dr. Fritz Faulhaber, Schönaich
DSM Computer, München
Dunkermotoren, Bonndorf
E+E Elektronik, A-Engerwitzdorf
E2S, European Safety Systems,
GB-London
Eaton Electric, Bonn
Ebm-papst, St. Georgen
EGE-Elektronik, Gettorf
EKS Engel, Wenden
Elobau, Leutkirch
Eltec Elektronik, Mainz
Eltrotec Sensor, Uhingen
Emation, Merenberg
Emba-Protec, Vlotho
154
IEE • 11-2010
53
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F
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I
J
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L
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75
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38
3.US
N
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Eplan Software & Service,
Monheim
EPSG, Berlin
43, 107
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Escha Bauelemente, Halver
143
E-T-A Elektrotechnische Apparate,
Altdorf
59
FDT Group, B-Diegem
42
Fiessler Elektronik,
Esslingen-Berkheim
Finder, Trebur-Astheim
92
Fraunhofer-Gesellschaft, München
129
GBM Ges. für Bildanalyse,
79
Mönchengladbach
GE Fanuc Automation, Echternach
48
Gebe,Germering
78
Gefran, Seligenstadt
101
Getriebebau Nord, Bargteheide
111, 4.US
Gett, Treuen
151
GFC Antriebssysteme, Coswig
125, 151
GMC-I Messtechnik, Nürnberg
57
Graf Systeco, Tuningen
7, 106
Groschopp, Viersen
116
Harmonic Drive, Limburg
125
Harting, Espelkamp
8, 98, 108, 111
Helmholz, Großenseebach
116
Helukabel, Hemmingen
89
Hesch, Neustadt
78, 131
Hilscher, Hattersheim
46, 72, 86, 110
Hima Paul Hildebrandt, Brühl
44
Hitachi, Düsseldorf
116
Hottinger Baldwin Messtechnik,
110
Darmstadt
IBH softec, Beerfelden
80
Ifak system, Magdeburg
59
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Igel, Sendenhorst
101
Igus, Köln
48
Inducoder Messtechnik, Duisburg
74, 77
Industrial Computer Source,
Pulheim
55
infoteam Software, Bubenreuth
139
Infraserv, Wiesbaden
74
Inonet Computer, Oberhaching
103
Invensys Systems, Neuss
79
Janz Automationssysteme,
Paderborn
Jenaer Antriebstechnik, Jena
14
14
Jetter, Ludwigsburg
120
Jumo, Fulda
Keba, A-Linz
82
118, 139
KML, A-Wien
18, 68
Kontron Embedded, Eching
117
Kostal Industrie Elektrik, Hagen
113, 120
Fritz Kübler,
Villingen-Schwenningen
74
Kuhnke Automation, Malente
45
U.I. Lapp, Stuttgart
74
Lead Deutschland, Köln
102
Leine & Linde, Aalen
140
Lenze, Aerzen
91
Leoni, Friesoythe
Logi.cals, A-Oberwölbling
55, 70
5, 122
Lohmeier, Vlotho
48
Lucom, Zirndorf
119
Friedrich Lütze, Weinstadt
62
M & M Software, St. Georgen
62
Mathworks, Aachen
59
Matrikon Deutschland, Köln
143
Maxon, CH-Schseln
106
Mechapro, Aachen
78
Megatron Elektronik, Putzbrunn
102
Michell Instruments, Friedrichsdorf
3
Micro-Epsilon Messtechnik,
Ortenburg
59
Mind8, Stuttgart
35, 144
Mitsubishi Electric, Ratingen
26
MKU - Metrofunk Kabel-Union,
Berlin
151
Modus, Willich
129
Molex, Walldorf
143
Moxa, Unterschleißheim
51, 68
MSC Vertrieb, Stutensee
93
MTS Sensor Technologie,
Lüdenscheid
106, 110
Murrelektronik, Oppenweiler
National Instruments,
63, 88, 108,
München
110
Newport Electronics,
Deckenpfronn
Novotechnik Meßwertaufnehmer,
Ostfildern
O Omron Electronics, Langenfeld
Optris, Berlin
P Panasonic Electric Works,
Holzkirchen
Peak-System Technik, Darmstadt
Pepperl + Fuchs, Mannheim
Pewatron, CH-Zürich
Phoenix Contact, Blomberg
Pilz, Ostfildern
Port, Halle
Posital, Köln
Primation, Grasbrunn
Prodynamics, Frankfurt
Profibus Nutzerorganisation,
Karlsruhe
PSE - Priggen, Steinfurt
Ing. Punzenberger, Ottobrunn
R Rafi, Berg/Ravensburg
Real-Time Systems, Ravensburg
Reikotronic, Köln
Rittal, Herborn
RM Michaelides, Fulda
Rösberg Engineering, Karlsruhe
RS Components,
Mörfelden-Walldorf
RTT, München
S Georg Schlegel, Dürmentingen
K. A. Schmersal, Wuppertal
Schneider Electric, Ratingen
Schunk, Lauffen/Neckar
Sensirion, CH-Stäfa
Sensopart Industriesensorik,
Wieden
Sensordynamics, A-Graz-Lebring
Sew-Eurodrive, Bruchsal
Sick, Waldkirch
147
95
79, 136
34, 84
73
123
58
87
104
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67
101
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Bl
131
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68, 75
67
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16, 92, 93, 102
110
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8
42
69, 83
23
109
115
96
141
96
2.US
nach Seite 82,
94
120
Sieb + Meyer, Lüneburg
15, 29, 48, 55,
Siemens, Nürnberg
108, 126
Sigmatek, A-Lamprechtshausen
27
49, 108
Softing, Haar
Souriau, Wuppertal
129
68
SSV Softwaresystems, Hannover
107
R. Stahl Schaltgeräte, Waldenburg
97, 139
Stöber, Pforzeheim
T T&G - Taschek und Gruber,
49
A-Großpetersdorf
tci, Heuchelheim
67
142
TDK-Lambda, Achern
Techn. Universität Chemnitz,
112
Chemnitz
135
TL Electronic,
Bergkirchen-Feldgeding
81
TQ-Systems, Seefeld
87, 92
TR-Electronic, Trossingen
42, 142
TWK-Elektronik, Düsseldorf
U Universitärt Hannover, Hannover
27
28
V Varan-Bus-Nutzerorganisation,
A-Lamprechtshausen
VDI, Düsseldorf
35, 50
115
W W+S Meßsysteme, Spaichingen
Wachendorff, Geisenheim
41, 120
97
Weidmüller, Detmold
48
Welotec, Laer
145
Werma Signaltechnik,
Rietheim-Weilheim
107
Westermo Data, Waghäusel
49, 54
WSCAD electronic,
Bergkirchen-Eisolzried
54
Z Zuken, Hallbergmoos
132
ZVEI, Frankfurt
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