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4/2011
19065 · 56. Jahrgang · Einzelpreis 19,00 € · www.iee-online.de
Elektrische Automatisierung + Antriebstechnik
Interview
Hannover Messe 2011
Antriebstechnik
Frank Winter, B&R
Offene Durchgängigkeit
Smart Efficiency als
übergreifendes Thema
Sehr filigranes
Origami
Seite 9
Seite 18
Seite 92
Michael Schlecht, Pilz
R
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Se ne H AL
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97 be dli
hr ng
lic
h
Fundiertes Wissen
ist wichtig
SEW-EURODRIVE–Driving the world
Energieverbrauch
senken?
Oder
Produktivität
erhöhen?
Halle 15
Stand F 10
Warum oder?
Gegensätze kommen zusammen: Entdecken Sie jetzt, warum Sie sich bei Ihrer Antriebslösung nicht mehr für das eine
oder das andere entscheiden müssen – wenn Sie sich für einen der weltweit führenden Antriebstechnologie-Spezialisten
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kompletten System. Wir nennen das: Drive 360° – Das Ganze sehen. Erleben Sie es live auf der Hannover Messe oder
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EDITORIAL
Von der Würde
des Glaubens
„
„Nur wenigen ist
ihre Glaubwürdigkeit mehr wert als
Geld.“
Sallust, römischer
Geschichtsschreiber
und Politiker
„
Der Spruch 'On the
internet nobody
knows you're a
dog' ist vermutlich
fast so alt wie das
Internet selbst.
„
'Generation Google'- Informationen werden nicht
glaubwürdiger,
weil sie richtig
sind, sondern weil
man sie oft genug
im Internet findet.
Glaubwürdigkeit kann als die prinzipielle Bereitschaft
verstanden werden, Botschaften eines bestimmten Objektes als zutreffend zu akzeptieren und bis zu einem gewissen
Grad in das eigene Meinungs- und Einstellungsspektrum
zu übernehmen. So wurde es im Rahmen einer Studie zur
Medienwirksamkeit definiert. Glaubwürdigkeit ist ein
mehrdimensionales Konstrukt und setzt unter anderem
Sachverstand und Vertrauenswürdigkeit des Kommunizierenden voraus. Und diese beiden Charaktereigenschaften bestehen aus einem Bündel wahrgenommener Eigenschaften wie Kompetenz, Qualifikation und Intelligenz beziehungsweise Unabhängigkeit und Ehrlichkeit.
Seit dem Entstehen des Internets unterliegt der Begriff
Glaubwürdigkeit einer besonderen Relevanz. Denn im Internet kann jeder das publizieren, was er will, aber auch
den Text anderer kopieren, umschreiben oder plagiieren.
Schon 2004, also lange vor der Doktorarbeit des (Ichver)Wehr(mich)ministers, beschäftigte sich die Frankfurter Allgemeine mit aus dem Internet bezogenen Plagiaten.
Die nüchterne Feststellung: die Informationstechnologie
erleichtert das Kopieren fremder Gedanken ohne mühsames Abtippen. Der Spiegel titelte dann: 'Plagiate an der
Uni – die schamlose Generation Internet'.
Da sich der User auf eine 'wahrgenommene' Glaubwürdigkeit verlässt, beginnt hier sein Problem. Für die sogenannte 'Generation Google' werden Informationen nicht
glaubwürdiger, weil sie richtig sind, sondern weil man sie
oft genug im Internet findet. Jemand postet einen Artikel,
der sachlich einfach falsch ist - es müssen nur genug Leute abschreiben und darauf verweisen, damit er von der großen Masse als richtig anerkannt wird. Nachgeprüft wird
die Richtigkeit dann wieder anhand von Google. Wobei
natürlich Google seine Ergebnisse nicht nach dem Wahrheitsgehalt ordnet.
Angesichts der Komplexität und Unterschiedlichkeit
des Internets ist es fraglich, ob es Möglichkeiten gäbe, Inhalte digital unterschreiben zu lassen. Zum einen, um Inhalte bei Übernahme kenntlich zu machen, zum anderen,
um die Glaubwürdigkeit herzustellen.
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INHALT IEE 04/2011
[52]
➜
[22]
Offen zum Erfolg
Die IEE unterhielt sich mit Jürgen Schrödel,
Geschäftsführer von Copa-Data, über Anforderungen an ein HMI/Scada-Projekt.
Robuste Sensoren für
feines Gebäck ?
➜
Robuste, detektionssichere Lichttaster sind
nicht nur in der Industrie gefragt, auch in
Keksbackanlagen kommen sie zum Einsatz.
MÄRKTE + UNTERNEHMEN
8
Interview mit Frank Winter,
Geschäftsführer B&R Deutschland
Offene Durchgängigkeit
12
TECHNIK
Leitebene
22
Bonfiglioli im Aufwind
Interview mit Jürgen Schrödel,
Geschäftsführer bei Copa-Data
Feldebene
52
Offen zum Erfolg
Lichttaster für Waffel-und
Keksanlagen
Robuste Sensoren für feines Gebäck
Die Zeichen stehen auf Grün
26
16
18
Fachbereichsübergreifendes
Engineering
56
Produkte
Das etwas andere Messekonzept
Play Industrial Automation
Voll auf die Bremse
58
Kundenspezifische Sensoren
messen Steinhöhen
13 Leitmessen zur Auswahl
28
Produkte
Smart Efficiency als übergreifendes
Thema
30
Fernwirken und Fernwarten
Betonsteine nach Maß
64
Mehr als nur beobachten
Schrittmotoransteuerungen mit
interner Kommutierung
Schritt für Schritt angesteuert
Prozessebene
34
Interview mit Michael Schlecht,
Produktmanager bei Pilz
Fundiertes Wissen ist wichtig
38
Applikation
Schutz in zwei Richtungen
4
IEE • 4-2011
TITEL
40
Produkte
Im Interview gibt
Micheal Schlecht,
Produktmanager für
Sicherheitsschaltgeräte
bei Pilz, Einblick in die
Welt sicherheitsgerichteter Anlagenkomponenten. [34]
42
Busse und Straßenbahnen mit
einheitlicher Fahrzeug-Management-Plattform
Ein System für viele Busse
50
Generationen im Vergleich
Vorwahlzähler
70
Stromversorgungen sparen Platz
und Energie
Strom sparen mit der Stromversorgung
76
Redundant ausgelegte
Stromversorgungen
Verfügbarkeit steigern
PRAXIS
Automobilindustrie
82
Die Wertschöpfer der Automobilindustrie: die Zulieferer
Die Vergessenen
85
Kolumne
E-Mobility 2025 – Die Zukunft der Mobilität
86
PC- und Ethercat-basierte Motorprüfstandstechnik
Brennend heißer Wüstensand
92
Flexible Antriebs- und Steuerungstechnik
Filigranes Origami
SPECIAL
Wir machen Renner...
Robotik+Handling
98
Der Weg von der Illusion zur unentbehrlichen Technik
Von automatischen Enten und Androiden
102 Familienunternehmen nutzt bei der Palettenherstellung
die Flexibilität eines Roboters
Keine Angst vor der Automatisierung
104 Zukunftskonzepte für die Robotik-Branche
Evolution statt Revolution bei Scara-Robotern
110 Expertenwissen mit Daten zu Robotern und Geräten
verknüpfen
1 800 Roboter im Griff
112 Roboter-Entgratzelle für Antriebswellen setzt auf neue
Werkzeugtechnologie
Gratlos glücklich
116 Roboter automatisiert Druckgussprozess
Workflow verbessern
...auch aus Ihrer Maschine.
Mit ganz normalen Antrieben aus der AMK Serienfertigung
haben Nachwuchsingenieure der Uni Stuttgart in der „Formula
Student Electric“ überlegen gesiegt. 3,3 Sekunden von Null auf
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Leistung gewinnen.
Das Rennen machen.
RUBRIKEN
3
Editorial
6
Top Five
7
Märkte und Unternehmen
50
Damals & Heute
HANNOVER MESSE
04. - 08. April 2011
Halle 15, Stand C05
122 Vorschau
120 Impressum
121 Medien für Techniker
www.amk-antriebe.de
122 Firmenverzeichnis
IEE • 4-2011
5
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Top 5
5
Hier präsentiert Ihnen die IEE jeden Monat die Top 5 Artikel, News und
Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de.
Unsere Leser haben diese Inhalte in den letzten vier Wochen am häufigsten
gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie
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TOP
ARTIKEL
Bildquelle: Siemens
1
Interview mit Heinz Eisenbeiss,
Siemens
789iee0311
Redaktion IEE
2
Höhere Grafikleistung für energieeffiziente Small
Form Factor Designs
783iee0311
Kontron
3
Fünf Fragen zum IPC-Markt
781iee0311
4
Gipfelgespräch mit Dr. Nico Rose, Psychologe und
Coach
777iee0311
Redaktion IEE
5
Vorschau Automatisierungstreff
786iee0311
2
Autodesk beschließt Übernahme von Blue Ridge
Numerics
913iee0411
Autodesk
3
Neuer Chief of Customer Operations bei Rittal
911iee0411
Rittal
4
TU Darmstadt eröffnet Zentrum gegen
Produktpiraterie
906iee0411
TU Darmstadt
5
Eaton feiert 100. Geburtstag
903iee0411
2
Neigungssensoren
555iee0311
3
Hutschienensystem
602iee0311
4
CMOS-Kamera Global Shutter
200iee0311
5
PLM-Lösung
709iee0311
Redaktion IEE
Redaktion IEE
NEWS
Bildquelle: Akhodi – Fotolia.com
1
Das verdienen Ingenieure
913iee0311 Hans-Böckler-Stiftung
Eaton
PRODUKTE
Bildquelle: Fujitsu
1
6
IEE • 4-2011
Mini-ITX-Mainboards
407iee0311
Fujitsu
Posital
PMA
IDS
Dassault
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
Industrielle Verkabelung
Als Standard
oder nach Maß
Weidmüller schließt Akquisition von Conexel ab
Ausbau der Position im
brasilianischen Markt
Bildquelle: Weidmüller
„Brasilien ist ein wichtiger Faktor in unserer globalen Wachstumsstrategie“, stellt Volpert
Briel, Vertriebsvorstand bei
Weidmüller, fest.
Weidmüller, Anbieter von Produkten und Lösungen für elektrische
Verbindungstechnik und Elektronik
mit Hauptsitz in Detmold, hat die
Übernahme des brasilianischen
Unternehmens Conexel Conexões
Elétricas bekanntgegeben. Das
neue Unternehmen, das Weidmüller Conexel do Brasil heißen wird,
plant seine Position im brasilianischen Markt mithilfe des globalen
Produktportfolios und der Innovationsstärke von Weidmüller weiter
auszubauen. „Brasilien ist ein
wichtiger Faktor in unserer globalen Wachstumsstrategie. Dabei
setzen wir auf lokale Produktion mit
integrierter Forschung und Entwicklung sowie eine starke Vertriebsmannschaft vor Ort”, erläutert Volpert Briel, Vertriebsvorstand
bei Weidmüller. Weidmüller Cone-
xel do Brasil will in den nächsten
Jahren zweistellige Wachstumsraten umsetzen. Ein wichtiger Faktor für den Ausbau der Aktivitäten in
Brasilien ist das Wirtschaftswachstum des Landes – insbesondere
getrieben von Projekten wie der anstehenden
Fußballweltmeisterschaft und den Olympischen Spielen, aber auch von wachsenden Investitionen in den Bereichen Erdöl,
Gas, Energie und Bahn. Weidmüller
und Conexel arbeiten bereits seit
der Gründung des brasilianischen
Unternehmens 1975 zusammen. In
den letzten Jahren hielt Conexel
das exklusive Verkaufsrecht für
Weidmüller-Produkte in Brasilien.
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919iee0411
Vorstand bei Bernstein erweitert
Für die Herausforderungen der
Zukunft rüsten
Der Aufsichtsrat von Bernstein hat
Klaus Wehmeyer, bisher Geschäftsbereichsleiter Schalter- und Sensortechnik, zum Vorstand für die
Bereiche Technik und Produktion
bestellt. Seit 2007 war er im Unternehmen als Geschäftsbereichsleiter Schaltertechnik tätig. Im Zuge
seiner Ernennung zum Vorstand ist
Gisela Bernstein zur Vorstandsvorsitzenden berufen worden. Der Vorstand setzt sich ab sofort aus Gisela Bernstein, zuständig für die Bereiche Vertrieb und Marketing, Karl
Darüber hinaus steht Ihnen das Standardprogramm in den Baugrößen
M16, M17, M23 sowie M27 für eine
Vielzahl von Signal- und Leistungsapplikationen zur Verfügung.
Markel für die Bereiche Finanzen,
Personal und Controlling sowie
Klaus Wehmeyer für die Bereiche
Technik und Produktion zusammen. Mit dieser neuen Ausrichtung
will das Unternehmen den Herausforderungen der kommenden Jahre noch besser gewachsen sein.
Bernstein konnte das Jahr 2010 mit
einem Wachstum von 22 % über
Vorjahr abschließen.
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Mehr Informationen unter:
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917iee0411
© CONINVERS GmbH 2011
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Interview
HALLE 9, STAND D28
Interview mit Frank Winter, Geschäftsführer B&R Deutschland
Offene Durchgängigkeit
Perfection in Automation bedeutet für B&R, mit Kunden, Partnern, Mitarbeitern und
Lieferanten eine vertrauensvolle Partnerschaft zu pflegen. Im Gespräch mit der IEERedaktion diskutierte Frank Winter, Geschäftsführer B&R Deutschland, Marktentwicklungen, Trends und Herausforderungen.
Integrierte Automatisierung steht allgemein in der Automatisierungstechnik meist nur für mehrere Software-Werkzeuge – gestartet aus einem Programm. Bei B&R sind die Funktionalitäten
für Controls, Motion und Visualisierung seit vielen Jahren voll
integriert und besitzen die gleichen Variablen- und Datenbasis.
Einmal deklarierte Variablen sind über die gesamte Funktionalitätsbandbreite verfügbar. Was andere jetzt erst entwickeln oder
als Innovation vorstellen, gibt es bei B&R schon lange.
Mithilfe des Automation Studios lässt sich der gesamte Lebenszyklus einer Maschine berücksichtigen und so die Voraussetzungen schaffen, ein Entwicklungswerkzeug vollständig in die Unternehmensprozesse zu integrieren. So gilt, dass ein modernes
Entwicklungswerkzeug den Maschinen- und Anlagenbau in der
Umsetzung einer Idee unterstützen muss. Durch das Verwenden
von Standards im Bereich der ProgramAuf diesem Weg
mierung werden langfristig Investitionen
können die Anlagesichert. Eine offene Architektur ermöggenkonstrukteure
licht das direkte Anbinden von ERP- und
Konzeptfehler
CAD-Systemen und spart so Ressourcen.
frühzeitig erkenZudem senkt es die Kosten in der Entnen und eventuell
beheben.
wicklungsphase sowie während der Maschinenfertigung und ist eine wichtige Voraussetzung für wettbewerbsfähige Maschinen – kurz gesagt die Zukunft der Automatisierung. Auch alle Hardwarekomponenten sind fein skalierbar einsetzbar, im eigenen Haus entwickelt und produziert.
Hier sehen wir wertvolle Alleinstellungsmerkmale, die zu Innovations- und Kostenvorteile des Kunden beitragen.
„
Die lückenlose Durchgängigkeit der Ebenen – Leit-, Prozess-, Feldebene – ist wohl die Zukunft der Automatisierung.
Schauen Sie sich unsere integrierte Software-Entwicklungsumgebung Automation Studio an, sie beinhaltet bereits die Werkzeuge
für alle Projektabschnitte – ob Steuerung, Antrieb, Kommunikation oder Visualisierung. Mit der anlagenorientierten Sichtweise
des Projektes und der Gliederung in funktionale Pakete können
umfangreiche Projekte übersichtlich gestaltet und programmiert
werden. Fertig programmierte und konfigurierte Maschinenteile
lassen sich verschiedenen Hardware-Konfigurationen zuweisen.
Somit können in einem Projekt verschiedene Auslieferungszustände sowie auch die Testumgebung eines Maschinentyps verwaltet werden, die sich in Softwareumfang und Hardwareaus-
8
IEE • 4-2011
führung unterscheiden können. Natürlich lassen sich auch verschiedene CAD-Daten einlesen und weiterverarbeiten. Ebenso ist
eine automatische Codegenerierung mit Matlab und Simulink
möglich. So lässt sich das Verhalten kritischer Maschinenteile simulieren und entsprechende Steuerungsalgorithmen in einer Simulation erproben, bevor sie auf die reale Anlage übertragen
werden. Auf diesem Weg können die Anlagenkonstrukteure
Konzeptfehler frühzeitig erkennen und eventuell beheben. Fakt
ist, die Projektlaufzeit wird verkürzt und Kosten reduziert. Das
ist schon eine lückenlose Durchgängigkeit für die Automatisierung. In wie weit man dies noch herunterbrechen könnte und
sollte, ist auch eine Gewissensfrage, denn das würde dann auch
wieder eine gewisse Standardisierung bedeuten.
Ein Zusammenführen der drei Ebenen hieße ja auch Offenheit und somit Standardisierung?
Die Frage lautet, will man Standardisierung oder möchte man Innovation? Wenn folglich ein Maschinenhersteller eine Innovation auf seine Maschine bringen möchte, dann muss er wohl auch
Funktionen erfüllen, die er auf Anhieb nicht in eine mathematische Funktion bringen kann. Er muss sich diese mühevoll erarbeiten. Damit verschafft er sich einen Vorsprung gegenüber anderen. Das wäre dann vergleichbar mit der Hardware-Standardisierung und ob man das bei der Software möchte, ist fraglich.
Denn dann ist die Innovation nur noch eine Standardisierung
von Funktionalitäten, die ich abrufen kann und natürlich auch
eine gewisse Offenheit.
In der Prozessleittechnik haben wir dies. Aus Bibliotheken kann
der Anlagenbauer alle erdenklichen Funktionen ziehen, setzt diese als Grafik in einem Ablaufplan zusammen und generiert mittels Aprol, unserem Prozessleitsystem, automatisch den Ablaufcode für den Prozess. Wobei dies sequenzielle Vorgänge sind, die
hintereinander ablaufen – zuweilen auch parallel. Aber immer
noch überschaubar. Bei Fertigungsmaschinen ist dies diffiziler,
weil ein gewisses Zeitverhalten in den parallelen Abläufen dazu
kommt, also zeitliche Abhängigkeiten, was doch relativ schwierig zu beschreiben ist.
Verschiebt sich in Zukunft die Programmierung in Richtung Engineerings-/Konstruktionsphase?
Ja, das gilt aber immer. Je idealer ich konstruiere, umso weniger
muss ich über die Programmierung richten.
➜
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Interview
Mit der anlagenorientierten Sichtweise und der Gliederung in funktionale Pakete kann
übersichtlich gestaltet und programmiert werden.
Bildquelle: alle Bilder B&R
„
IEE • 4-2011
9
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Interview
Interview mit Frank Winter, Geschäftsführer B&R Deutschland
Um die Konstruktions- und Programmierungsprozesse zu parallelisieren, wäre es doch notwendig mit einem CAD-Hersteller zusammen zu
arbeiten?
Nicht zwingend notwendig, denn die Schnittstellen sind ja definiert und offen für alle gängigen CAD-Systeme. Ich kann mit
dem Automation Studio alles verarbeiten. Außerdem haben sich
Kunden und Branchen seit vielen Jahren individuell für unterschiedliche Systeme und Hersteller entschieden. Die Idee aber,
CAD und Programmiersystem miteinander zu verheiraten, nach
der Prämisse, dass am Ende der Ablaufcode steht, wäre gut, ist
aber für einige Funktionalitäten noch Zukunftsmusik.
B&R wollte Softwarefunktionalität in die Hydraulik bringen und Sie
haben auf der Euroblech bereits etwas vorgestellt. Wie wurde dies angenommen?
Die Hydraulik folgt der Charakteristik der Ventile, was ich berücksichtigen muss. So hängt die Regelungseigenschaft bei der
Hydraulik vom Trägheitsmoment des aktiven hydraulischen Verbrauchers ab. Wie im Acopos lassen sich je hydraulische Achse eigene Reglerparametersätze hinterlegen. Dazu ist von uns eine
umfangreiche Softwarebibliothek im Automation Studio integriert mit hydraulikspezifischen Regelungsalgorithmen für eine
einfache Reglerparametrierung verfügbar. Als offene Lösung ermöglicht Automation Studio auch einfache Erweiterungen der
Bibliothek für Sonderfälle. Des Weiteren lassen sich sowohl hydraulische als auch elektrische Achsen einfach, zum Beispiel über
Powerlink, verbinden und synchronisieren. Dazu ermöglicht die
Einbindung eines servoelektrischen Pumpenantriebs via Automation Studio die integrierte Softwareentwicklung sowohl der
Ablaufsteuerung als auch der Bewegungssteuerung innerhalb einer einzigen Entwicklungsumgebung.
Der Maschinenbauer kann nun frei entscheiden, welche Maschine er mit welcher Bewegung/Achse ausrüstet. Der Schritt von der
elektrischen Achse, die wir schon länger hervorragend beherrschen, zur hydraulischen Achse, war schon eine Herausforderung, aber sie ist uns gelungen. Das Zauberwort heißt Generic
Motion Control.
Der Trend vieler Unternehmen, alles aus einer Hand anzubieten, ist erkennbar. Ist dies auch ein Beweggrund von B&R gewesen, mit Cognex
eine technologische Partnerschaft einzugehen?
10
IEE • 4-2011
„
Wir freuen uns darüber,
wenn die Maschinenbauer
uns fordern.
Man sieht die Notwendigkeiten für eine Zusammenarbeit immer
an exponierten Stellen, denn ohne eine entsprechende Sensorik
im Raum kann ich zwar Bewegungen ausführen, aber im Sinne
der Sicherheitstechnik genügt dies nicht. Von der Anschauung
her, was ein Anbieter anbieten können muss oder in Zukunft sollte, ist es logisch, wenn ich sichere Bewegungsausführungen in der
Robotik anbieten kann. Dazu gehört entsprechende Sensorik. So
etwas muss ich nicht selber entwickeln, wenn es Unternehmen
gibt, die das schon gut können.
„
B&R-Produkte sind für Robot & Handling
Die Technologie
prädestiniert. Ist dies mit ein Grund für die
schreitet voran und
Bildverarbeitungaktivitäten?
wir werden mit X20
Ich sagte bereits, ich muss im Raum erden Anforderungen
entsprechen.
kennen, wo ich hin verfahre. Ansonsten
greift Safety hier nicht. Man kann ja
nicht immer mit reduzierter Geschwindigkeit Achsen verfahren. Der Maschinen- und Anlagenbauer möchte die bei
uns verfügbaren Dynamiken auch ausnutzen und muss so auch unter extremen Bedingungen selektieren können, wann und wo er eine sichere Funktion einleiten
muss. Dies ist unser Ansatzpunkt.
Vor einem Jahr war das Thema ‚Erneuerbare Energie‘ vorherrschend.
Haben sich neue Produkte oder Projekte ergeben?
Die Projekte laufen schon länger und neue Produkte sind im Laufe der Projekte entstanden beziehungsweise mit dazugekommen.
Wir haben mit konventionellen Produkten die Projekte gestartet
und neue Komponenten innerhalb unseres X20-Systems hinzufügen können. Es gibt interessante Windkraftprojekte sowie
im Bereich der Energieoptimierung, bei welchen auch das Prozessleitsystem Aprol eine wesentliche Rolle spielt. Das zeigt auch
wieder, dass wir unter dem Aspekt Gesamtlieferant alles abdecken können, um zum Beispiel einen Windpark zu kontrollieren
und zu managen.
Wenn Sie sagen Gesamtlieferant, wo sehen Sie noch Schwachstellen
im Produktportfolio bei B&R?
Die Technologie schreitet rasant voran und wir werden mit X20
und den anderen Produkten den jeweils neuesten Anforderungen
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Interview
Der Schritt von der elektrischen Achse zur hydraulischen Achse, wurde mit
Generic Motion Control gelöst.
entsprechen, in Innovation, Technologie und Skalierbarkeit. Uns
geht es aber auch immer darum, unseren Kunden bei der Projektierung von Gesamtlösungen zu helfen, noch schneller und kostensparender zu sein.
Bietet B&R Unterstützung bei der Projektierung an, also in einer frühen
Phase des Engineering?
Unser Motto lautet: Gemeinsam in den Serienzustand der Maschine. Und was dafür erforderlich ist, können und wollen wir
auch leisten. Auch unsere Engineeringkapazität ist darauf ausgelegt. Der Kunde hat damit auch immer die Sicherheit, dass seine
neue Maschine beziehungsweise Anlage zum richtigen Zeitpunkt
in Betrieb gehen kann. Und wir sorgen für schlanke Lösungen.
Wandlungsfähig
Robuste Gehäuse-Systeme
zum Schutz Ihrer Elektronik
Herr Winter, es gibt eine Aussage von Ihnen, die lautet: „Die Maschinenbauer sind anspruchsvoller und selbstbewusster geworden.“ Wie
ist dies zu verstehen?
Wir freuen uns darüber, wenn die Maschinenbauer uns fordern.
Zwar ist es zweischneidig für den Maschinenbauer, mit einer Idee
in einem frühen Stadium an einen Automatisierungshersteller heranzutreten, aber doch auch ein Vertrauensbeweis für uns. Wenn
wir uns in einem frühen Stadium beratend beteiligen können, lassen sich Unwägbarkeiten oft verhindern. Generell kann man festhalten: Alle Projekte, ob Sonder- oder Serienmaschinen, haben
für uns einen technologischen Reiz und wir identifizieren uns mit
den Aufgabenstellungen unserer Kunden.
➜
Das Interview führte
Harald Wollstadt, Chefredakteur IEE
infoDIRECT
787iee0411
www.all-electronics.de
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www.lohmeier.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
HALLE 27, STAND F40
Bildquelle: Bonfiglioli
Geschäftsführer
Becker hat noch
'zwei Hüte' auf.
Bonfiglioli im Aufwind
Die Zeichen
stehen auf Grün
Nach dem Bonfiglioli 2009 einen hohen Umsatzeinbruch zu verkraften hatte, erholte
sich das Unternehmen im letzten Jahr sehr gut und konnte mit über 30 % ein solides
Umsatzwachstum zulegen. Vor allem das boomende Segment Photovoltaik trug dazu
wesentlich bei. Doch auch die klassische Antriebstechnik wächst wieder.
W
ie Thomas Becker, Geschäftsführer
von
Bonfiglioli
Deutschland, auf der VorPressekonferenz zur Hannover Messe berichtete, hat Bonfiglioli im vergangenen
Jahr den Umsatz um etwa 30 % auf
592,4 Millionen Euro steigern können.
Und man ist sich sicher, so Becker, dass
2011 Umsatzzahlen von 2008 wieder
möglich sind – damals lag man bei einem
Umsatz von 662 Millionen Euro.
12
IEE • 4-2011
Fokus auf die Photovotaik
Auch Bonfiglioli in Deutschland konnte
2010 seinen Umsatz steigern. Dies ist vor
allem auf das starke Wachstum der Photovoltaik (Wechselrichter, String Connection Box, Datenlogger) zurückzuführen. Die Business Units ‚Mobile & Wind‘
(MW) und Industrie & Photovoltaik‘
(I PV) konnten 2010 ihren Umsatz im Vergleich zu 2009 um etwa 33 % steigern.
Für 2011 sieht Thomas Becker besonders
für die Business Unit MW gute Chancen
das Potenzial weiter auszubauen. Um seinen Schwerpunkt auf erneuerbare Energien zu unterstreichen, hat man den
Hauptstand von Bonfiglioli auf der Hannover Messe 2011 auf der Leitmesse
Wind verlegt. In Halle 27 wird das Unternehmen seine Pitch- und Azimut-Antriebe
für Windkraftanlagen ebenso präsentieren wie Systemlösungen für Photovoltaik-Anlagen und Getriebe für die Was-
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
[1]
Leistungen zu den PV-Modulen wie auch
für den Anschluss an das öffentliche
Stromnetz, kann das PV-System beinahe
ohne Rücksicht auf Leitungslagen optimal im Gelände platziert werden.
Dieses System ist die konsequente Weiterführung des PV-Angebots des norditalienischen Unternehmens, seine Leistung
pro Einheit reicht bis 1,05 MW beziehungsweise 1,19 MW peak. Zwischen
PV-Modul und dem öffentlichen Stromnetz bietet Bonfiglioli inzwischen alle
Komponenten an. Von der String Connection Box, die Überwachungsfunktionen der PV-Module mit einschließt bis
zum Datenzugriff über das Internet reicht
das Angebot.
Geschäftsführer Becker verpackt
Nein, mit dieser Zwischenüberschrift,
möchten wir nicht suggerieren, das Bonfiglioli Geschäftsführer Thomas Becker
schlechte Neuigkeiten verpackt präsentiert. Im Rahmen der Pressekonferenz gab
er seinen Abschied von Bonfiglioli bekannt. Nach acht Jahren an der Unternehmensspitze verlässt er in Kürze das Unternehmen. Noch ist er Geschäftsführer bei
Bonfiglioli Deutschland, daneben aber
auch schon Geschäftsführender Gesellschafter bei der Rovema GmbH. Zusam-
[1] Das Logo soll die grüne Ausrichtung des Unternehmens widerspiegeln.
men mit den zwei Investoren, Dr. Sepp Lachenmaier und Dr. Winfried Ley, hat er
den Verpackungsmaschinenhersteller aus
Fernwald bei Gießen übernommen.
Das Unternehmen, das unter anderem
Schlauchbeutelmaschinen fertigt, hat
man bereits im vergangenen Jahr aus der
Insolvenz heraus gekauft. Thomas Becker
steht noch für ein paar Monate bei Bonfiglioli in der Verantwortung, solange bis
man dort einen neuen Geschäftsführer berufen hat. Das bevorstehende Ausscheiden bei Bonfiglioli fällt Becker nach eigenen Worten nicht leicht, zumal die Zahlen
stimmen und die Entwicklung des italienischen
Antriebstechnik-Spezialisten
hierzulande in den letzten Jahren eine positive Entwicklung genommen hat.
➜
seraufbereitung und Biogasanlagen. Einen kleineren Stand wird man in Halle 14
in der Industrial Automation belegen.
Seit über dreißig Jahren ist Bonfiglioli im
Marktsegment der Pitch- und Azimutantriebe für Windenergieanlagen erfolgreich und diese Erfahrung bei den komplexen Anforderungen möchte das Unternehmen seinen Kunden weitergeben. Um
dies zu verdeutlichen hat man sich entschlossen, dies auch über ein neues Logo
nach außen zu tragen. Neues Logo, neuer
Schriftzug und neuer Claim belegen das
Bekenntnis des italienischen Antriebsspezialisten zur Branche der regenerativen
Energien. 'Power, Control and Green Solutions' lautet der neue Claim, der unter
dem neu gestalteten Firmenschriftzug
steht. Dem Schriftzug vorangestellt ist das
überarbeitete Signet. Früher bestand es
aus zwei Kreisen, verbunden durch ein in
die Kreise eingeschleiftes Quadrat. Nun
folgt auf Kreis und Quadrat ein stilisiertes
Blatt. In dezenten Farben kommt das Signet daher, in Verbindung mit der modernen Schriftart von Firmennamen und
Claim wirkt das Logo sympathisch und
klar zugleich.
Auf der Hannover Messe wird man eine
neue Mittelspannungsanlage präsentieren. Gefüllt mit allem, was eine Photovoltaik-Anlage mit mehreren Megawatt
Leistung braucht. Der modulare Wechselrichter der Serie RPS 450 TL verfügt über
einen Übergabetransformator und alles
weitere, was der PV-Anlagenbetreiber zur
Datensammlung, -aufbereitung und -weiterleitung benötigt. Ausgestattet mit diversen Einführungsmöglichkeiten für die
Autor
Harald Wollstadt
ist Chefredakteur der IEE.
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Link zum Unternehmen
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
Leoni schließt Geschäftsjahr 2010 ab
Umsatz besser als erwartet
Leoni, Anbieter von Kabeln und
-systemen für die Automobilbranche und weitere Industrien, hat im
Geschäftsjahr 2010 nach vorläufigen Berechnungen einen Umsatz
von etwa 2,96 Milliarden Euro (Vorjahr: 2,16 Milliarden Euro) erwirtschaftet. Grund für das Überschreiten der Prognose von rund 2,8 Milliarden Euro war neben einem
nochmals gestiegenen Kupferpreis
14
IEE • 4-2011
eine bis zum Jahresende dynamisch verlaufende Nachfrage sowohl der Automobilindustrie als
auch aller anderen relevanten
Märkte. Auch beim Ergebnis vor
Zinsen und Steuern (Ebit) konnte
das Unternehmen mit rund 131
Millionen Euro (Vorjahr: -116 Millionen Euro) den zuletzt angepeilten
Wert von 120 Millionen Euro überschreiten. In diesem Ergebnis sind
weitere Restrukturierungsaufwendungen des vierten Quartals bereits
verkraftet. Des Weiteren ist es dem
Unternehmen gelungen, das Ziel eines mindestens ausgeglichenen
Free Cashflows zu übertreffen. Infolgedessen konnten die Nettofinanzschulden den vorläufigen
Zahlen zufolge um rund 50 Millionen Euro reduziert werden; sie lagen zum Jahresende erstmals seit
Beginn der Wirtschaftskrise wieder
unterhalb des Eigenkapitalniveaus.
Für das Jahr 2011 hält das Unternehmen an seiner bisherigen Umsatzprognose von mehr als 3,1 Milliarden Euro fest.
infoDIRECT
928iee0411
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
Bildquelle: Zeitlauf
Personen
Vom Achsenbau zum Energiemanagement
Eaton feiert in diesem Jahr sein
100-jähriges Jubiläum. 1911 als
kleiner Achsenbauer gegründet,
hat sich Eaton zu einem globalen
Unternehmen für Energiemanagement entwickelt. Alexander M. Cutler, Chairman und CEO von Eaton,
erläutert: „Die Investition unseres
Gründers Joseph Eaton in eine
neue Idee im Transportwesen, den
ersten Lkw-Achsantrieb, hat den
Grundstein für unser Wachstum gelegt. Auf dieser Basis bauen wir
auch heute weiter auf.“ Heute bedienen die vier Geschäftssparten
des Unternehmens Electrical, Aerospace, Hydraulics und Vehicle zahlreiche globale Märkte: von der Luftfahrt über die Landwirtschaft, Bauund Energiebranche bis hin zur In-
frastruktur, dem Gesundheitswesen und vielen mehr. Mit Kunden
in über 150 Ländern generiert Eaton mehr als 55 % seines Umsatzes
außerhalb der Vereinigten Staaten.
Das Unternehmen erzielte im Jahr
2009 Umsätze in der Höhe von 11,9
Milliarden US-Dollar.
infoDIRECT
903iee0411
Bildquelle: Gebe
Florian Butzmann
ist neuer Vertriebsleiter bei
Zeitlauf Antriebstechnik in
Lauf an der Pegnitz.
Eaton feiert 100. Geburtstag
Bildquelle: Harting
Guido Kopping
hat die Aufgabe des Produktmanagers bei Gebe
Computer & Peripherie in
Germering übernommen.
Torsten Ratzmann
wurde zum Vorstand Produktion und Logistik bei Harting
in Espelkamp ernannt.
Bildquelle: 4D Engineering
... mit kompletten Automatisierungslösungen und Engineering Know-how
SIGMATEK setzt auf vollintegrierte Automatisierungssysteme.
Alle
Hardund
Softwarekomponenten werden im SIGMATEKStammwerk in Österreich entwickelt und
produziert. Unsere Branchen-Experten unter-
stützen Sie umfassend bei der Umsetzung
Ihrer Maschinen- und Anlagenkonzepte. So
wird der Engineering-Aufwand reduziert, die
Performance und Flexibilität Ihrer Maschinen
und Anlagen entscheidend erhöht.
Matthias Bauer
wurde in die Geschäftsführung von 4D Engineering
in Weßling berufen.
SIGMATEK GmbH & Co KG
www.sigmatek-automation.com
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
„
Bildquelle: Pepperl+Fuchs
Wir haben das Problem, dass unsere
Produkte auf den
ersten Blick nicht
gleich offerieren,
was man damit machen kann. Deshalb
unser Messekonzept
'Technik begreifbar
machen'
Das etwas andere Messekonzept
Play Industrial Automation
Generell haben Messen unter allen Instrumenten, die im Kommunikationsmix eingesetzt werden, nach wie vor die höchste Bedeutung. Eine besondere Stärke sehen die
Aussteller in dem Erklären der Unternehmensziele am Anfang eines Verkaufsprozesses
sowie im Steigern des Bekanntheitsgrads, aber auch in der Imagepflege sowie bei der
Demonstration von Marktpräsenz. Pepperl+Fuchs führt nun noch die Komponente
'Technik begreifbar machen' ins Feld.
D
ie richtigen Innovationen auf
den Markt zu bringen, ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor für
Unternehmen. Allerdings ist die Entwicklung von neuen Produkten oder Dienstleistungen oft mit hohen Kosten und großem Risiko verbunden. Insbesondere für
langlebige Investitionsgüter müssen neben den Entwicklungskosten, beispielsweise hohe Anfangsinvestitionen, für die
Produktion getätigt werden. Darüber hinaus ist eine erfolgreiche Produkteinfüh-
16
IEE • 4-2011
rung meistens mit entsprechendem Marketingaufwand verbunden. Sind die Aussteller früher noch damit ausgekommen,
den Schwerpunkt ausschließlich auf Neuheiten, Entwicklungen und Trends zu legen, sind heute neben Service, der den
Aufenthalt individuell und persönlich angenehm macht, auch Aktionen in vielfältiger Ausprägung gefragt. Jedoch werden
Messeauftritte immer noch aus der Innensicht eines Unternehmens konzipiert und
gleichen einer gigantischen Nabelschau.
Die Standarchitektur scheint wichtiger zu
sein als das Informationsbedürfnis des
Fachbesuchers.
Den Fachbesucher erfahren lassen
Der Fachbesucher, das zeigt eine Untersuchung der Universität Erlangen-Nürnberg, ist meist gut strukturiert und plant
seinen Messebesuch oftmals akribisch, erstellt eine Agenda und macht sich einen
konkreten Zeitplan. Für Aussteller bedeutet diese Vorgehensweise, dass sie kaum
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
dungsprozess. „Wir wollten ja auch den
Spieltrieb der Besucher ansprechen. So
nach dem Motto: wenn du mit dem Sensor spielst, ihn begreifst, also dich mit ihm
auseinandersetzt, wird es klarer wofür es
ihn gibt.“
Vom passiven Konsumenten
zum aktiven Nutzer
Dafür wird es auf dem Messestand verteilt nun vier Spiele geben. So kann der Besucher bei einem Stapelspiel seine Schätzfähigkeiten testen. Er muss Würfel auf eine bestimmte Höhe stapeln, die er dann
mit dem Sensor überprüft. „Er muss sich
also Gedanken machen, wie hoch zum
Beispiel 25 cm sind. Darüber hinaus hat
der Besucher noch die Möglichkeit mit
dem Distanzsensor VDM 28, der mit Pulse Ranging Technology (PRT) arbeitet,
unterschiedliche Messentfernungen in einem Distanzschätzspiel zu testen. „Wir
werden mit solchen Spielen den Besucher
dazu bringen vom passiven Konsumenten
zum aktiven Nutzer zu werden. Das ist die
eigentliche Idee dahinter“, bringt Peter
Adolphs das Konzept auf den Punkt. Auf
die Frage, warum der Besucher dies spielerisch erfahren sollte, kommentiert
Adolphs: „Unsere neuesten Produkte im
Bereich Fertigungsautomation stehen unter dem Motto ‚Messen statt Tasten‘. Der
Besucher kann so explizit erfahren, dass
erst die direkte Messung des Abstandes
zum Objekt ein zuverlässiges Erkennen
ermöglicht.“ Als Beispiel führt er das Ertasten einer Tasse an. Man kann sie ertasten und auch messtechnisch erfassen, aber
es kann sein, dass vor der als Beispiel genannten Tasse noch etwas anderes steht.
Beim reinen Tasten, weiß man aber nicht
ob jetzt die Tasse erkannt wurde oder der
davorliegende Gegenstand. Beim Messen
erhält man zwei Messwerte und kann klar
unterscheiden. Ins Technische übersetzt
hieße das, dass die ausgewerteten Informationen sind wesentlich wertvoller sind,
als wenn nur getastet wird.
Zusammenfassend erklärte Adolphs
nochmals das Konzept, „Wenn der Besucher spielerisch die Funktionen der Produkte erfährt, ist dies nachhaltiger als
wenn er sich nur anhand von Schautafeln
informiert. Der Besucher nimmt unsere
Produkte ganz anders wahr, da er sie in einem anderen Kontext erlebt und so auch
feststellt, dass Pepperl+Fuchs innovative
Technologien für die Automatisierung
nutzbar macht.“
➜
eine Chance haben, vor Ort noch auf die
Agenda eines solchen Besuchers zu gelangen. Zu diesem Zweck stellt die Kundenorientierung eine Unternehmenskultur
dar, die auch auf der Messe erlebbar werden muss. Wenn ein Unternehmen Customer Relationship Management als ganzheitlichen Ansatz zur Unternehmensführung versteht, sollte dieser kundenbezogene Prozess auf die Messebeteiligung übertragen werden. Die Praxis zeigt, dass dieses Vorgehen dagegen zu den Ausnahmen
gehört: Großzügig verteilte Prospektspender oder multimediale Präsentation
im Außenbereich des Standes, lassen den
Besucher bewusst oder unbewusst mit seinen Fragen alleine. Messeaktionen, die
zwar Massen anziehen, bleiben mit ihrer
Absicht dem Fachbesucher häufig verschlossen. Eine kritische Reflexion des
Auftritts und eine stärkere Orientierung
am Besucherverhalten und -bedürfnis wären also die notwendige Konsequenz. Gerade für Aussteller auf Industriemesse
wird es zunehmend schwieriger, sich mit
ihrem Auftritt nachhaltig vom Wettbewerb zu differenzieren und in den Fokus poenzieller Kunden zu gelangen.
Nicht zuletzt die Austauschbarkeit von
Produkten erfordert andere Messekonzepte.
Das Messekonzept ‚Technik begreifbar
machen‘ hat der Hersteller von elektronischen Sensoren und Komponenten für
den
Automatisierungsmarkt,
Pepperl+Fuchs, zum Thema für die Hannover
Messe erhoben. Peter Adolphs, Geschäftsführer für Entwicklung & Marketing bei
Pepperl+Fuchs, erklärte der IEE-Redaktion die Hintergründe. „Wir haben das Problem, dass unsere Produkt auf den ersten
Blick nicht gleich offerieren, was man damit macht und was sie können. Bei einem
Roboter, weiß der Besucher, dass es sich
um einen Handhabungsautomaten handelt und er damit dies und das machen
kann. Das ist bei vielen Produkten aus unserem Haus nicht der Fall.“ Entgegen den
früheren Gepflogenheiten nur Schautafeln aufzustellen, die erklären was man
zum Beispiel mit einem optoelektronischen Sensor machen kann, war die
Überlegung des Unternehmens, den Besuchern die Geräte an die Hand zu geben
und ihn das sensorische Ausprobieren erleben zu lassen. „Wir haben lange überlegt und nennen das jetzt: erfahren oder
spielen,“ kommentiert Adolphs den Fin-
Autor
Harald Wollstadt
ist Chefredakteur der IEE.
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766iee0411
www.all-electronics.de
Link zum Ultraschallsensor
Link zum Distanzsensor
Link zu Wirelesshart
Im Detail
Technik begreifen
Zu den Produkten Wirelesshart, Dart, VDM28 und
Ultraschall kann der Besucher über Spiele eine
oder mehrere Eigenschaften erfahren. Zu finden
sind die Spiel auf dem Stand Halle 9, Stand F28.
Die Spiele sind mit dem 'play industrial automation'-Logo gekennzeichnet.
Spiel: 'Please hold the line' - Finden Sie immer
die schnellste Verbindung?
Der Spieler muss die Verbindung im Mesh-Netzwerk aufrechterhalten. Die direkte Verbindung
vom Feldgerät zum Gateway wird durch Hindernisse unterbrochen und der Spieler muss über
Knotenpunkte im Netzwerk die Verbindung wieder herstellen.
Spiel: 'Stop the spark – with Dart' - Wissen Sie
wie kurz zwei Mikrosekunden sind?
Auf mehreren Ebenen sind miteinander verbun-
dene Stecker, die Kabel beginnen sich zu straffen
bis sich die Verbindung zu lösen droht. Der Spieler muss nun in möglichst kurzer Zeit den richtigen Dart-Schalter betätigen, um dies zu verhindern.
Spiel: 'Measure your skills' -Wie gut sind Sie im
Schätzen?
Der Spieler muss entweder die Entfernung zu einem von drei Zielen am Messestand richtig einschätzen oder einen Turm aus Klötzen in einer
vorgegebenen Höhe bauen. Die tatsächliche Entfernung/Höhe wird mit dem Sensor überprüft
und mit dem Schätzwert verglichen.
Ein Mitmachen lohnt sich. Jeden Tag gibt es ein
iPad zu gewinnen.
IEE • 4-2011
17
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
Bildquelle: alle Bilder Deutsche Messe
Die Hannover Messe sorgt für Bewegung in den Märkten. Dieses
Jahr lautet ihr Motto 'Smart Efficiency'.
Messevorschau zur Hannover Messe
Smart Efficiency als
übergreifendes Thema
Auf der Hannover Messe vom 4. bis 8. April wird sich das Thema ‚Smart Efficiency‘ wie
ein roter Faden durch die 13 Leitmessen ziehen. Denn entlang der industriellen Wertschöpfungskette sind Lösungen für das intelligente Zusammenspiel zwischen Kosten-,
Prozess- und Ressourceneffizienz gefragt.
S
eit vielen Jahren präsentiert die Industrial Automation, die Leitmesse für die Prozessautomation, Fertigungsautomation und Systemlösungen,
alle relevanten Bereiche der industriellen
Automation von der Fertigungs- über die
Prozessautomation bis hin zu übergreifenden Automatisierungstechniken. Die
Fertigungsautomation demonstriert die
gesamte Bandbreite vernetzter Automatisierungslösungen, Neuigkeiten aus dem
Maschinenbau und der elektrischen An-
18
IEE • 4-2011
triebstechnik. Des Weiteren werden automationsbezogene Informations- und
Kommunikationstechnologien in der Industrial Automation zusammengefasst.
Dabei geht es um Industriekommunikation, um automationsrelevante IT-Hardware und -Software. Der Ausstellungsbereich ‚Robotik & Automation‘ beleuchtet die mobile Robotik sowohl für
die industrielle Produktion, den öffentlichen Bereich als auch für den Dienstleistungssektor. Wieder auf dem Programm
steht die 'Motion, Drive & Automation'
(MDA), welche im zweijährigen Turnus
das komplette Angebot der elektrischen
und mechanischen Antriebstechniken sowie sämtliche Neuheiten aus den Bereichen Hydraulik und Pneumatik zeigt. Im
Vordergrund stehen die Themen Energieeffizienz, Life Cycle Management und
Condition Monitoring. Die neue Leitmesse Mobilitec ergänzt das Angebot in der
Halle 25 um das Thema Elektromobilität.
Antriebstechnologien sind darüber hi-
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
ERFOLG DURCH QUALITÄT
[1] Das zukunftsträchtige Thema Elektromobilität
wird attraktiv präsentiert.
[1]
naus in der ‚Industrial Automation‘ sowie
in der ‚Wind‘ zu finden. Mehr als 1 300
Hersteller von Getrieben, Wälzlagern,
Elektromotoren, Lineartechnik sowie
Pumpen, Zylindern, Filtern und Schläuchen bis hin zu Dichtungen und vielen
weiteren Komponenten der Antriebs- und
Fluidtechnik werden in Hannover erwartet.
Wer aber sein Unternehmen für integrierte Prozesse und IT-Lösungen fit machen
möchte, dem sei die Digital Factory empfohlen. Industrielle Softwarelösungen –
insbesondere für die Produktion und Produktentwicklung wie auch deren Einbindung in die Unternehmensprozesse – stehen hier im Mittelpunkt. Im vergangenen
Jahr wurde das Thema Visualisierung erfolgreich in der Digital Factory etabliert
Messe im Detail
Hannover Messe 2011
Veranstaltungsort:
Messegeländer Hannover
Adresse fürs Navi:
Hermesallee
30521 Hannover
Termin:
4. bis 8. April 2011
Öffnungszeiten:
Täglich von 9 bis 18 Uhr
Eintrittskarten:
Tagesticket (Vorverkauf): 25 Euro
Tagesticket (Tageskasse): 32 Euro
Dauerticket (Vorverkauf): 58 Euro
Dauerticket (Tageskasse): 69 Euro
Ermäßigtes Tagesticket (nur an den Tageskassen): 14 Euro
Tagesticket ‚TectoYou‘ nur gültig am
08.04.2011: 3 Euro
und wird 2011 fortgeführt. RapidX geht
als reale Prozesskette in der Produktentwicklung in die vierte Runde. Dem Portfolio der Digital Factory gehören Virtuelle Produktentwicklung (CAx), ProduktLebenszyklus-Management (PLM), Produktentwicklung (CAD), Produktionsund Prozessplanung (ERP, PPS), Simulation, Fertigung und Automation (MES),
Prozessintegration, Auftragsabwicklung,
Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing sowie Technischer Vertrieb und
Service (CRM) an.
Robotik um ein Drittel gewachsen
Dass die Industrial Automation weiter auf
Wachstumskurs ist, belegt die Halle 17, in
der Unternehmen aus aller Welt den Besuchern neue Technologien aus dem Bereich
Robotik vorstellen. Im Vergleich zum Vorjahr ist die Ausstellungsfläche um rund
ein Drittel gewachsen. Erstmals präsentiert sich dort auch wieder Kuka. Der
Konzern präsentiert neben modernen Systemen des Anlagenbaus auch die neue Generation von Industrierobotern und eine
neue Robotersteuerung. „Wir betrachten
die Konzentration industrieller Schlüsseltechnologien in Hannover“, so Martin
Sträb, Chief Marketing Officer bei Kuka,
„als ideale Plattform zur Unterstützung
unserer Wachstumsziele. Dabei hat uns
nicht nur die Entscheidungskompetenz
der Fachbesucher, sondern auch der hohe
Anteil potenzieller Kunden aus allen Anwendungsbereichen zu diesem Schritt veranlasst.“ Natürlich zeigte sich auch
Dr. Wolfram von Fritsch, Vorsitzender des
Vorstandes der Deutschen Messe, von der
Entscheidung Kukas die Messe wieder zu
belegen erfreut. „Für unsere Besucher entsteht durch solche Aussteller ein echter
Mehrwert“. Daneben zeigen aber auch
weitere namhafte Hersteller wie Kawasaki, Comau, Epson, IAI,
Ein wichtiger Beitrag zum
übergreifenden Thema
Mit dem Themenschwerpunkt ‚Condition Monitoring Systems‘ trägt die Leitmesse MDA einen wichtigen Beitrag zum
branchenübergreifenden Thema ‚Smart
Efficiency‘ bei, denn eine permanente Datenerfassung und Interpretation von Zustandsinformationen über Anlagen
➜
2011
)NTERNATIONALE&ACHMESSE
FàR1UALITËTSSICHERUNG
&ORUM
sMesstechnik
sWerkstoffprüfung
sAnalysegeräte
sOptoelektronik
sQS-Systeme
sOrganisationen
sIndustrielle
Bildverarbeitung
3. – 6. Mai
STUTTGART
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IEE • 4-2011
19
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
Wissensaustausch auf höchstem Niveau
Zahlreiche Sonderschauen, Kongresse,
Diskussionsforen, Seminare und Workshops mit hochkarätiger Besetzung runden die Messe ab. Wissenschaftler und
Entscheider aus Wirtschaft, Politik und
Industrie nutzen die zahlreichen Plattformen zum Austausch von Konzepten, neuen Forschungsergebnissen und Erfahrungen in der praktischen Anwendung. Beispielhaft ist der ‚World Energy Dialogue‘,
auf dem internationale Experten die
Kernelemente integrierter Nachhaltigkeits- und Verbundkonzepte mit den
Schwerpunkten Erneuerbare Energien
und Energieeffizienz präsentieren und
diskutieren. So wird es erstmals die ‚Efficiency Days‘ geben, eine Veranstaltungsreihe, die das Megathema Energieeffizienz in industriellen Prozessen in den
Mittelpunkt stellt. Während der fünf
Messetage können sich Unternehmen daran mit Vorträgen, Diskussionen und Vorführungen beteiligen und ihr Know-how
gezielt der richtigen Besuchergruppe präsentieren. Die Deutsche Messe organisiert
die ‚Efficiency Days‚ gemeinsam mit dem
VDMA sowie dem Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie
(ZVEI).
Hype-Thema Elektromobilität
Um das Thema Elektromobilität zu stärken, wurde vor einem Jahr erstmals die
Mobilitec, eine Messe für hybride und
elektrische Antriebstechnologien, mobile
Energiespeicher und alternative Mobilitätstechnologien, eingeführt. Dr. Henning
20
IEE • 4-2011
[2] Robotikanbieter finden wieder vermehrt den
Weg nach Hannover
[2]
Kagermann, Vorsitzender der Nationalen
Plattform Elektromobilität (NPE), Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften und Schirmherr der
Leitmesse Mobilitec, sieht in der spartenübergreifenden Ausrichtung der Messe eine Chance, das zukunftsträchtige Thema
Elektromobilität zu präsentieren. „Der
Durchbruch der Elektromobilität ist
durch veränderte Rahmenbedingungen
vorgezeichnet. Es wird aber noch dauern,
bis wir wirklich flächendeckend E-Mobilität in Deutschland sehen werden.“ Dr.
Manfred Wittenstein, Präsident beim
VDMA und Vorsitzender des Vorstands
der Wittenstein AG, ergänzt: „Die mobile
Zukunft muss produziert werden und
zwar hier in Deutschland. Exzellenz in der
Produktionstechnik wird darüber entscheiden, wer beim globalen Wettrennen
um Wertschöpfung und zukunftssichere
Arbeitsplätze als Erster ins Ziel kommt.
Investition in Innovation und damit in einen marktfähigen Leitanbieter Deutschland ist das Gebot der Stunde. Bange machen gilt nicht – auch dank der Innovationsnetzwerke des Maschinenbaus hat
Deutschland das Zeug zum weltbesten
Anbieter für die Mobilität der Zukunft.“
Weit über 300 Unternehmen präsentieren
ihre Lösungen zum Thema Elektromobilität, darunter die E-Motive Initiative, Festo, Fraunhofer, Johnson Controls Power
Solutions, Kienle+Spiess, Mennekes,
Phoenix Contact, die Schaeffler Gruppe
sowie ZF Friedrichshafen.
Harting zum Beispiel ist mit Connectivity-Lösungen vertreten, die bereits in einem Projekt des Energiekonzerns RWE
im Einsatz sind. RWE baut derzeit eine
flächendeckende Infrastruktur mit Ladesäulen für Elektrofahrzeuge auf und integriert Ladekabel für die Elektroautomobile sowie eine entsprechende Schnittstelle für die Ladesäule von Harting.
Viel Input für zu wenig Zeit
Bei 13 sogenannten Leitmessen an einem
Messeplatz zur gleichen Zeit stellt sich für
den geneigten Fachbesucher die Frage:
„Welche Messe und welche Firma besuche ich? Kann ich mir in meiner knapp bemessenen Zeit alle Neuigkeiten sehen?“
Das Konzept vieler Fachmessen an einen
Platz zu konzentrieren, mag zwar richtig
sein, doch 13 Messen sind wohl ein wenig
zu viel. Mehr als einen oberflächlichen
Blick auf die Exponate und das Einsammeln von Prospekten, kann sich der Besucher oft nicht leisten.
➜
und deren Komponenten ist maßgeblich
für ein Erhöhen der betrieblichen Effizienz. „Die Forderung der Betreiber nach
höherer Produktivität, Anlagenverfügbarkeit und Prozesssicherheit macht ein
hohes Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit von Maschinen notwendig. Daher ist es wichtig den Zustand von Komponenten oder Systemen zu überwachen
um Wartungsarbeiten gezielt zu planen
und mögliche Ausfälle vermeiden zu können. Das senkt die Instandhaltungskosten
und ergibt klare wirtschaftliche Vorteile
für den Betreiber von Maschinen und Anlagen,“ umreißt Peter-Michael Synek
vom Forum Mechatronik im Verband
Deutscher Maschinen- und Anlagenbau
(VDMA), das Potenzial von Condition
Monitoring.
Autor
Harald Wollstadt
ist Chefredakteur der IEE.
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797iee0411
www.iee-online.de
Link zur Hannover Messe
Link zum Online Magazin
Messe im Detail
Verfolgen Sie uns auf der HMI
Falls dieses Jahr wieder ein isländischer Vulkan
ausbricht und Sie deswegen nicht auf die Hannover Messe kommen können, haben wir für Sie einen adäquaten Ersatz: Verfolgen Sie uns und die
Messe auf Twitter. Folgen Sie uns und den anderen Redakteuren von all-electronics.de unter
twitter.com/aeaktuell. Wir berichten live von der
Messe, Veranstaltungen und Pressekonferenzen, damit sie immer auf dem aktuellsten Stand
sind. Zusätzlich können sie unter dem Hashtag
#hannovermesse11 nicht nur spannende Kurznachrichten von uns, sondern auch von der Messegellschaft selbst oder ausstellenden Firmen
lesen. Falls kein isländische Vulkan sie festhällt
und Sie auf der Messe unterwegs sind, haben wir
für Sie auch sicherlich den ein oder anderen
spannenden Tipp parat, wo ihr Messebesuch sie
unbedingt hinführen muss.
Zeit für einen Systemwechsel!
Integrierte Technologien reduzieren Hardwarekosten.
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Durch die Integration von Steuerung, Visualisierung, Kommunikation und sogar Achssteuerungen in einem kompakten Gerät reduzieren Sie deutlich Ihre Systemkosten. Dank
uneingeschränkter Skalierbarkeit zahlen Sie nur für die Leistung, die Sie benötigen. Die
Nebenkosten für Installation, Infrastruktur sowie Inbetriebnahme fallen deutlich geringer
aus. Egal ob kleines Allroundgerät oder komplette Systemlösung - B&R bietet für jede
Maschinenautomatisierung die ideale Lösung.
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TECHNIK Leitebene
Interview mit Jürgen Schrödel, Geschäftsführer bei Copa-Data
Offen zum Erfolg
In Projekten der Industrieautomation liegt heute ein besonders großes Augenmerk auf
sicherem Umsetzen und schnellem Implementieren. Konsistente Kommunikation,
Plattformunabhängigkeit und ein flexibler Leistungsumfang sind dabei entscheidende
Erfolgsfaktoren. Zu diesem Ergebnis kommt Jürgen Schrödel, Geschäftsführer des
HMI/Scada-Anbieters Copa-Data, im IEE-Interview.
Wie haben sich die Anforderungen an die Umsetzung eines HMI/Scada-Projekts in den vergangenen drei Jahren gewandelt?
Der Markt hat sich in den vergangenen Jahren stark verändert:
Die Ansprüche an eine HMI/Scada-Lösung steigen kontinuierlich. Die Aufgaben, die eine Software bewältigen muss, werden
immer vielfältiger und immer komplexer. So wird die Integrationsfähigkeit und die Plattformunabhängigkeit einer Software
immer wichtiger – das reibungslose Zusammenspiel der Software mit jeder marktüblichen Hardware, Datenbank oder ERPAnwendung. Zudem fordern heute mehr und mehr Kunden, dass
eine HMI/Scada-Lösung nicht mehr nur die klassischen Kennzahlen wie Störmeldungen, Ereignisse oder Grenzwerte liefert,
sondern auch Produktionskennzahlen und Medienverbräuche.
Gerade in der Lebensmittelbranche stellen wir das fest. Hier erwarten Kunden Antworten, wie sie betriebswirtschaftlicher produzieren können. Eine Scada-Lösung muss diese Antworten liefern: Betriebsdaten erfassen, Produktionskennzahlen darstellen,
Medienverbräuche analysieren – und das durchgängig von der
Warenaufnahme bis zur Warenabgabe.
Eine weitere Anforderung des Marktes ist es, für eine einfache
und komfortable Bedienung zu sorgen. Die Argumente für benutzerfreundliche Lösungen liegen auf der Hand: hohe Akzeptanz der Anwender, wenige Fehleingaben, niedriger Trainingsaufwand. In Konsequenz bedeutet dies für Unternehmen weitere
Kostensenkungen. Firmen, die das Thema Usability ernst nehmen, werden langfristig erfolgreicher am Markt agieren.
Was muss eine HMI/Scada-Lösung heute kennzeichnen?
Die Durchgängigkeit ist sicher einer der wichtigsten Faktoren:
Durchgängigkeit von der Datenerfassung in der Produktion bis
hin zur Archivierung der Daten. Effizientes Engineering spielt
ebenso eine Rolle. Vorgefertigte Tools ermöglichen es, Projektierer von einem Großteil der manuellen Prozesse zu befreien, einen
hohen Grad an Automatisierung zu erzielen und gleichzeitig die
Fehlerhäufigkeit drastisch zu reduzieren. In einem Projekt in der
Automobilindustrie kommt heute beispielsweise ein Zenon-Tool
zum Einsatz, das ein SPS-Programm für Stellgeräte interpretiert
und automatisch das passende Projekt erzeugt. Damit hat sich
der Arbeitsaufwand an dieser Stelle von zwei Stunden auf zwei
Minuten reduziert.
22
IEE • 4-2011
Welche weiteren Anforderungen stellen Kunden an eine moderne HMI/
Scada-Lösung?
Ein weiteres Entscheidungskriterium bei der Wahl einer HMI/
Scada-Lösung ist die Modularität. Modularität bietet für den
Kunden die Möglichkeit, eine Softwarelösung anzuschaffen, die
exakt auf seine Bedürfnisse abgestimmt ist. Die Lösung lässt sich
dann bei steigenden Anforderungen um zusätzliche Funktionen
erweitern – bedarfsgerecht, zeitlich flexibel und kosteneffizient.
Gleichzeitig muss gegeben sein, dass der Anwender unter vielen
Modulen auswählen kann, die die Produktionsprozesse optimal
unterstützen und Sicherheit schaffen: Funktionen für das Alarmmanagement und vorbeugende Wartung sowie Module für die
Analyse, die wiederum Zusammenhänge in der Produktion aufzeigen und Aufschlüsse über Optimierungspotenziale geben.
Wo hakt es bei der Implementierung von HMI/Scada-Lösungen?
Ein wichtiges Kriterium für die erfolgreiche Umsetzung eines
HMI/Scada-Projekts ist Connectivity, denn grenzenlose Kommunikation, Offenheit und Integrationsfähigkeit bilden die Basis
für eine durchgängige und vor allem zukunftsorientierte Lösung.
Nicht alle Lösungen können dies heute bieten. Dabei gilt es jedoch nicht, eine One-Vendor-Strategie zu fahren. Denn eine OneVendor-Strategie bietet zwar den vermeintlichen Vorteil der
Durchgängigkeit, ist jedoch risikoreich für den Kunden. Denn er
begibt sich in ein Abhängigkeitsverhältnis. Unsere Empfehlung
lautet, eine Lösung zu wählen, die in ihrer Technologie und in ihrem Leistungsumfang die Anforderungen exakt abbildet und
gleichzeitig absolute Integrationsfähigkeit mitbringt. Der Kunde
muss die Wahlfreiheit behalten – heute und in Zukunft.
Wo sehen Sie die Notwendigkeit von individuellen Kommunikationsschnittstellen, an welcher Stelle sind Standardschnittstellen das Maß
aller Dinge?
Beide – sowohl individuelle als auch standardisierte Schnittstellen – haben ihren Wert und ihre Bedeutung für Unternehmen.
Standardisierte Schnittstellen eignen sich vor allem für kleine
und mittlere Leistungsanforderungen, bezogen auf die Geschwindigkeit und Performance. In Großprojekten ist es jedoch
oftmals nötig, auf individuelle Erweiterungen zu setzen, um beispielsweise die gewünschten Datenverdichtungen zu erzielen ➜
TECHNIK Leitebene
„
Bildquelle: alle Bilder Copa-Data
Kunden erwarten
Antworten, wie sie
betriebswirtschaftlicher produzieren
können. Eine Scada-Lösung muss
diese Antworten
liefern.
IEE • 4-2011
23
TECHNIK Leitebene
Interview mit Jürgen Schrödel, Geschäftsführer bei Copa-Data
„
International
tätige Konzerne
erwarten, dass
eine weltweit
eingesetzte
Lösung auf jeder
Plattform lauffähig ist
Welche Ihrer Kunden setzen bereits heute ein SAP-Interface ein – mit
welchem Ergebnis und welchen Erfahrungswerten?
Ein Beispiel hierfür ist Audi Hungaria. Das ungarische Unternehmen fertigt Vier-, Fünf-, Sechs-, Acht-, Zehn- und Zwölfzylinder
sowie einige Sondermotoren. Die Motorenfertigung und -prüfung werden durch moderne Fördertechnik und eine effiziente
Transportabwicklung optimal unterstützt. Seit 2005 sorgt Zenon in der Fördertechnik für die Visualisierung aller Status- und
Bedieninformationen an zentraler Stelle. Die Abläufe sind – just
in time, just in sequence – durch die Aufzeichnung wichtiger Daten wie etwa Palettennummer, Motornummer, Motortyp und Lagerbewegung transparent. Ziel war es, das SAP-ERP-System mit
dem Prozessleitsystem zu koppeln und so für einen reibungslosen
Datenaustausch und eine optimal koordinierte Transportabwicklung zu sorgen. Heute können die Bediener im Audi Werk
in Ungarn zu jeder Zeit nachvollziehen, wo sich welcher Motor
wann befindet. Zusätzlich ermöglicht der Datenaustausch zwischen Prozess und ERP eine Transportvorbereitung exakt nach
Lieferbedarf. Damit ist die Wirtschaftlichkeit der Motorenför-
24
IEE • 4-2011
deranlage gesichert: Der logistische Aufwand ist auf ein Minimum reduziert, der Zeitaufwand und die Kosten sind gesunken.
Welche künftigen Entwicklungen können wir im HMI/Scada-Markt erwarten?
Internationalisierung kennzeichnet die Zukunft der Industrieautomation. International tätige Konzerne erwarten heute, dass
eine weltweit eingesetzte Lösung auf jeder Plattform lauffähig
ist. Jedoch rückt die Hardware in ihrer Bedeutung zunehmend in
den Hintergrund. Mit der Internationalisierung steigen vor allem
die Anforderungen an die Software bei der Planung und Umsetzung sowie im Betrieb von Industrieprojekten. Dies umfasst, dass
eine Software multilingual arbeitet, denn in Produktionsumgebungen ist es nicht automatisch gegeben, dass jeder Mitarbeiter Englisch spricht. Wichtiger ist jedoch, dass die Software
sowohl in der Maschinenführung ein effizientes Werkzeug für
den Bediener darstellt als auch auf Scada-Ebene alle Aufgaben
wie die Auswertung der Produktions- und Verbrauchskennzahlen erfüllen kann.
➜
und – falls nötig – schnell agieren und reagieren zu können. Oftmals gibt es auch die Anforderung, kundenspezifische Geräte
oder individuelle Systemlösungen zu integrieren – dies lässt sich
dann oftmals nur über individuelle Schnittstellen erreichen.
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Wie werden steigende Anforderungen
an die Energieeffizienz
zur Chance für den Maschinenbau?
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$QODJHQ,KUH:HWWEHZHUEVIlKLJNHLW]XVLFKHUQ0HKU,QIRUPDWLRQHQXQWHUZZZVLHPHQVGHHQHUJLHHIIL]LHQ]PDVFKLQHQEDX
Answers for industry.
TECHNIK Leitebene
Fachbereichsübergreifendes Engineering
Voll auf die Bremse
Die fachgebietsübergreifende Produktentwicklung schneller und effizienter zu machen
war das Ziel des Konstruktions- und Fertigungsdienstleisterts Cimos. Die Lösung:
MCAD- und ECAD-Prozesse miteinander verbinden.
Bildquelle: alle Bilder Dassault
Die Cimos Gruppe mit Sitz im slowenischen Koper ist ein südosteuropäischer
Konstruktions- und Fertigungsdienstleister. Zu den internationalen Kunden der
Firmengruppe zählen Unternehmen aus
der Automobilindustrie, dem Landwirtschaftsmaschinen- und Industrieanlagenbau sowie der Energieerzeugung. Das Unternehmen betreibt heute eine moderne
Forschungs- und Entwicklungsabteilung
und ist in Südosteuropa einer der größten
Anwender von Catia, Enovia, Abaqus, Altium Designer und anderen PLM-Systemen. Der Hauptschwerpunkt in Forschung und Entwicklung liegt auf Lösun-
gen für umweltfreundliche, sichere und
komfortable Fahrzeuge. Dies schließt
Mechatroniksysteme und deren Integration in Fahrzeuge ebenso ein wie Leichtbau, neue Werkstoffe und sichere Lösungen für Fahrzeuginsassen und Fußgänger.
Um die Kundenanforderungen auch in
komplexen Projekten genauer erfüllen zu
können, suchte das Unternehmen nach einer Lösung, um die Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren unterschiedlicher
Fachbereiche zu verbessern. Konkret ging
es dem Unternehmen um die Neukonstruktion eines neuen elektrischen Bremssystems. Das Bremssystem sollten die Ak-
tivierungszeit um 40 % verkürzen und
um 20 % leichter sein. Die Fahrzeuge verbrauchen dadurch weniger Energie und
die Hersteller haben zudem mehr Möglichkeiten, den Innenraum zu gestalten.
Dies führt zu höherem Fahrkomfort,
niedrigeren Betriebskosten und im Ergebnis zu Wettbewerbsvorteilen.Damit die
Kosten und Risiken einer solchen Neuentwicklung nicht aus dem Ruder laufen,
müssen die Entwicklungsteams mühelos
auf Informationen zugreifen und Knowhow in jeder Phase des Konstruktionsprozesses wiederverwenden können. Das Unternehmen beauftragte die CADCAM
Das neue Bremssystem sollten
die Aktivierungszeit um 40 % verkürzen und um 20 % leichter
sein.
26
IEE • 4-2011
TECHNIK Leitebene
[1] Die Integrationslösung stellt wichtige Funktionen für die Zusammenarbeit zwischen MCAD und
ECAD skalierbar und nachhaltig bereit.
[2] Mit der Software stehen den Konstrukteuren
die Funktionen für Dokumentverwaltung und Versions-/Revisions-Management zur Verfügung.
nicht verlassen müssen, werden die Funktionen über Plugins in Catia V5 und Altium Designer zur Verfügung gestellt.
Kosten und Zeit runter, Effizienz rauf
Der Einsatz der neuen Software-Lösung
zahlte sich für das Unternehmen auf Anhieb aus: Die Anzahl der fachbereichsübergreifenden Konstruktionsschleifen
reduzierten sich um 30 %, während sich
die Komponentendoppelung zwischen
ECAD und MCAD um 50 % verringerte.
Gleichzeitig stieg die Wiederverwendungsrate von Komponenten in der Konstruktionsphase um 20 % an, während
sich der Zeitaufwand für Komponentensuche und -abruf in derselben Größenordnung verringerte. Ferner konnte das Unternehmen die Implementierungszeit für
kostspielige späte Änderungsanforderungen um 30 % senken. Die Gründe dafür
lagen in dem umfassenden Lösungsdesign, einer hohen Benutzerakzeptanz,
kontextgestützten Konstruktionsfunktionen, schnelleren Suchzeiten und der Möglichkeit, Bauteile gemeinsam zu nutzen.
Neben den sofort spürbaren Verbesserungen erwartet das Unternehmen in Zukunft wegen des kontrollierten Zugangs
zum Mechatronik-Repository und der lückenlosen Informationsbereitstellung eine um 20 % weiter verringerte Konstruktionsfehlerquote. Die Prognosegenauigkeit soll bei Mechatronik-Entwicklungsprojekten um 30 % steigen und auch
bei der Kundenzufriedenheit erwartet das
Unternehmen Verbesserungen.
[1]
[2]
Mehr für den Konstrukteur
Die auf Basis der CAA-Plattform von
Dassault Systèmes entwickelte Lösung
Mecodes ist in eine Enovia-basierte Umgebung integrierbar und lässt sich an das
➜
Group, einen CAA-Entwicklungspartner
von Dassault Systèmes, eine Integrationslösung zu entwickeln, um wichtige Funktionen für die Zusammenarbeit zwischen
MCAD und ECAD skalierbar und nachhaltig bereitzustellen.
SAP-System des Unternehmens anbinden.
Damit stehen den Konstrukteuren die
Funktionen für Dokumentverwaltung
und
Versions-/Revisions-Management
zur Verfügung. Für Packaging und Footprint-Change-Management stehen CoDesign-Prozesse, einschließlich einer Mechatronik-Bibliothek mit Universalkomponenten, bereit. Die MCAD/ECAD-Lösung kann zudem herstellerspezifische Attribute verwalten. Damit die Konstrukteure ihre vertraute Arbeitsumgebung
Autor
Karsten Eiß
ist PR-Berater bei der Storymaker Agentur für Public
Relations GmbH in Tübingen.
infoDIRECT
788iee0411
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Link zur MCAD/ECAD-Lösung
Link zum Anwender
IEE • 4-2011
27
TECHNIK Leitebene
Halle 8, Stand D29
Halle 17, Stand B40
Fernwirk-Infosystem
PLM-Software
Bildquelle: Lucom
Alarmieren, informieren und
erlauben mit Fernzugriff
Lucom: Kommunikationsverbindungen zu bzw. zwischen Geräten,
Maschinen oder Anlagen ermöglicht das automatische FernwirkInfosystem Lobix. Auch die Vernetzung mehrerer Alarm-Modemrou-
Erhöhte Planungs- und
Fertigungsproduktivität
ter ist möglich. GPRS-Technik sorgt
für kostengünstige Verbindungen.
Bei Ausfällen sorgt eine redundante
Variante über GSM für den Zugriff
auf die Komponente. Die Konfiguration der Router erfolgt über ein systemeigenes Webinterface, eine integrierte RS232-Schnittstelle ermöglicht den Anschluss serieller
Endgeräte.
infoDIRECT
Siemens PLM Software: Tecnomatix 9 steigert mit neuen Workflows
und
branchenübergreifenden
Funktionen die Produktivität in Planung und Fertigung. Eines der neuen Features ermöglicht die rasche
Entwicklung und Untersuchung von
alternativen Produktmontage- und
Demontageabfolgen. Zudem ermöglicht es den Einsatz einer hochrangigen Prozessbeschreibung zur
Steuerung des in der Software integrierten Modellierungs- und Simulationswerkzeugs Jack in 3D-Umgebungen. Dieses Feature kann die
700iee0411
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Effizient produzieren
Montage zu einer durchgängigen
Lösung verschmelzen. Die in Elektro- und Fluidprojektierung geplanten Geräte lassen sich ohne manuellen Datenabgleich im 3D-Modell
genauso berücksichtigen wie fertigungsrelevante Daten zu Bohrungen oder Ausfräsungen. Es lassen
sich auch Adern und Kabel routen.
infoDIRECT
704iee0411
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dernem Layout ermöglichen den
flotten Zugriff auf Informationen.
Beispielsweise erlaubt das Modul
Energiemanagement, mit Energie
umsichtig zu wirtschaften. Funktionen für unterwegs: Anwender können auf ihren mobilen Geräten nun
Betriebsdaten einsehen und wenn
nötig sofort reagieren.
Bildquelle: MPDV
Schaltschrankaufbau in XL
MPDV: Mit Hydra 8 geht ein neues
Manufacturing Execution System
an den Start. Neue Funktionen und
bessere Bedienoberflächen in mo-
infoDIRECT
MES-Software
Alarm an mehrere Nummern
Mit neuen Funktionen
W&K: Fernwirktechnische Anwendungen lassen sich mit der Kombination
aus der Kompaktsteuerung XLe
sendet die Unterstation im Alarmund einem GPRS-Modul realisiefall eine SMS an eine oder mehrere
ren. Hierbei übernimmt die modular
Mobilfunknummern. Eine stecksteckbare Modemeinheit die Kombare Standardspeicherkarte zeichmunikation mit einem zentralen
net vor Ort aufgenommene MessOPC-Server über das Internet. Die
daten auf und bietet durch Zwivom OPC-Server zur Verfügung geschenspeicherung zusätzliche Sistellten Daten stellt ein Webserver
cherheit bei Verbindungsausfällen.
dem Servicepersonal bereit: Abruf
Die Daten lassen sich auf einen exund Editieren der Daten erfolgt mit
ternen Serverpfad kopieren.
Standard-Webbrowsern.
Dabei
können mehrere Benutzer parallel
infoDIRECT
702iee0411
auf die Daten zugreifen. Weitere Inwww.all-electronics.de
stallationen und Konfigurationen
Link zur Produktübersicht
sind nicht notwendig. Zusätzlich
Itac: Zwei neue Funktionen erweitern die MES.Suite 7: Der APS-Service ergänzt das System um ein
Produktionsplanungsmodul und
der Add-on-Service bietet Softwarefunktionen wie einen Berichtsgenerator und Langzeit-Archivierung. Damit bilden Services
Traceability,
Qualitätsmanagement, Produktionsmanagement,
Material & Logistik, Produktionsplanung sowie Add-on den funktionalen Kern der plattformunabhängigen Softwaresuite. Aktive Traceability sorgt dafür, dass sich Qualitätsprobleme in den Produktions-
IEE • 4-2011
705iee0411
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GPRS-Fernwirksystem
28
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Manufacturing Execution System
CAD/CAE-Software
Bildquelle: Eplan
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Halle 17, Stand B54
Halle 17, Stand D40
Eplan: Mit der Professional-Version
steht ein disziplinübergreifendes
Engineering im Schaltschrankbau
zur Verfügung. Damit sollen Projektierung, 3D-Layout, Fertigung und
benötigte Zeit für Simulationsstudien reduzieren und die Bewertungen
von Was-wäre-wenn-Szenarien erleichtern. Neben einer neuen Bibliothek mit Fertigungswerkzeugen
bietet es eine engere Integration
von Teamcenter für den Austausch
von Fertigungsdaten zwischen
Tecnomatix-Anwendungen
und
dem Teamcenter-PLM-Backbone.
prozessen sofort erkennen, Ursachen analysieren und Abstellmaßnahmen einleiten lassen. Der CAQService ermöglicht die Bewertung
und Planung der Qualität von Produkten sowie Produktionsprozessen und enthält ein Prüfplanungsmodul. Eine gebinde-orientierte Erfassung und Verwaltung der tatsächlichen
Materialverbräuche
übernimmt der ML-Service.
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Maschinensicherheit. Innovative Produkte und
Lösungen für Ihre Anwendungen.
Wir machen es Ihnen leicht. In der Fortführung der Tradition von Jokab Safety ist es
unsere Zielsetzung, innovative Produkte und Lösungen für die Maschinensicherheit
zu entwickeln. Unsere Vision: “Wir wollen für Sie der beste Partner für die Sicherheit
Ihrer Maschinen sein”. www.abb.de/stotzkontakt
TECHNIK Leitebene
Bildquelle: Igorfp – Fotolia.com
Mit M2M-Kommunikation können
Maschinen und Anlagen aus der
Ferne nicht nur beobachtet , sondern auch ferngesteuert werden.
Fernwirken und Fernwarten
Mehr als nur beobachten
Mit der Nutzung des Ethernet und des Internet haben sich die Möglichkeiten und Anwendungsbereiche der Fernwartung und der Fernwirktechnik vervielfacht. Für den Einsatz dieser Techniken sind jedoch ein spezielles IT-Know-How oder ausgefeilte Konfigurationstools notwendig. Industrie-Router und Ethernetmodems muss jeder Automatisierer handhaben und in Betrieb nehmen können.
U
nter Fernwirken werden gewöhnlich steuerungstechnische,
regelungstechnische oder sicherungstechnische Aufgaben verstanden,
die aus der Ferne, also über ein betriebseigenes oder öffentliches Telekommunikationsnetz, ausgeführt werden. Dazu zählen
unter anderem die Fernsteuerung von betriebs- und haustechnischen Anlagen wie
Heizungen, Klimasteuerungen, Überwachungsanlagen sowie Kontrolle und
Steuerung des Energieverbrauchs von
Gas- und Stromzählern – auch mittels
30
IEE • 4-2011
Rundsteuer- und Funkrundsteuertechnik.
Weiterhin gilt das Steuern von Versorgungsnetzen von Strom, Gas, Wasser oder
Fernwärme als Teil der Netzleittechnik
und das Steuern von Straßenverkehrsanlagen wie Ampeln, Straßenbeleuchtungen, Tunnelsteuerungen oder Taumittelsprühanlagen. Alarmsysteme, Brandmelder und Gefahrenmeldung runden die
Möglichkeiten ab. In der Fernwirktechnik werden im Allgemeinen folgende Signalformen übertragen: Schalt- und Stellbefehle,
Schalterstellungsmeldungen,
Kenn- und Warnmeldungen, Mess- und
Zählwerte und in letzter Zeit auch Videodaten.
Alle Wege nutzen
Die Fernwirktechnik gliedert sich in zwei
Bereiche. Dies sind die Fernwirk-Unterstellengeräte, die Außenstellen, die im
Prozess oder prozessnah installiert sind,
und die Fernwirkzentralen. Die Fernwirkzentralen sind in der Regel prozessfern
aufgebaut und werden den Leitsystemkomponenten zugerechnet. Fernwirk-
TECHNIK Leitebene
Bildquelle: Digicomm
Unterstellen und -Zentralen sind über verschiedene WAN-Verbindungen miteinander gekoppelt.
Es hat in der Vergangenheit mehrfach Versuche gegeben, die Techniken für das
Fernwirken zu vereinheitlichen. Diese
Versuche waren zunächst nicht erfolgreich. Durch die gemeinsame Spezifikation der IEC-Protokolle durch mehrere
Hersteller bildet sich inzwischen eine
deutliche Standardisierung bei Neuinstallationen heraus. Hier wären die IEC
60870 mit den Anwendernormen IEC
60870-5-101, IEC 60870-5-104 (aktueller Standard in Europa und Asien) und
der US-Standard DNP3.0 zu nennen.
Fernwirkanlagen nutzen traditionell alle
Telekommunikationsnetze, die Datenübertragung ermöglichen, so zum Beispiel:
➜ Standleitungen (Kupferadern und
Glasfaser)
➜ private Funknetze
➜ analoges Telefonnetz über Modem
➜ digitales ISDN-Netz
➜ Mobilfunk-Netz (GSM, 900 MHz
und 1 800 MHz, in Deutschland
D-Netz und E-Netz)
➜ UHF-Datenfunk-Systeme
Bisher kamen spezielle Datenübertra-
[1]
gungsprotokolle zum Einsatz, um die Prozessdaten sicher über Weitbereichsnetze
geringer Bandbreite und Übertragungsqualität zu übertragen. Der Anspruch,
jederzeit auf notwendige Daten und Informationen zugreifen zu können, wächst
jedoch stetig und erfordert permanent
verfügbare Kommunikationslösungen.
Hier bietet sich als Infrastruktur Ethernet
an, das sowohl lokal über eigene Netze,
wie auch Remote über das Internet und
leistungsfähige UMTS-Mobilfunk-Netze
weltweit zur Verfügung steht. Damit ist es
möglich, den gestiegenen Informationsbedarf zu decken und jederzeit einfach
und sicher auf Maschinen, Regler oder
ähnliches zugreifen zu können.
Damit kommen zu den genannten Übertragungsverfahren neue Verfahren hinzu,
die sowohl schneller, als auch oft kostengünstiger eine Datenübertragung zum
Fernwirken bieten:
➜ Datenübertragung über das Internet
via VPN-Tunel
➜ Mobilfunk UMTS/GPRS-Netze (zum
Beispiel Telecom D1, Vodafone oder
E-Plus)
➜ TCP/IP-Übertragung über analoges
Telefonnetz
➜ Ethernet-Übertragung über große
Entfernungen (> 10 km) über eigenes
Kupferkabel
Insbesondere der letzte Punkt gewinnt immer mehr an Bedeutung, wenn die vorhandene Fernwirktechnik über Ethernet
an die Zentrale angebunden werden soll.
Mit Einführung der DSL-Technik (Digital
Subscriber Line) lassen sich die bestehenden Kupferleitungen zum Transport von
Breitbandanwendungen, wie Netzwerkverbindungen, Videoanwendungen oder
Multimediadaten, nutzen. Derzeit gibt es
verschiedene Varianten der DSL-Technologie: ADSL, VDSL, HDSL und SDSL –
um nur einige davon zu nennen.
Für die Verbindung von entfernten Standorten empfiehlt sich die SHDSL-Technik
(Symetric High Bit Rate Digital Subscriber Line) mit ihrer symmetrischen Übertragung, großen Reichweite und geringem
Übersprechen. Ein G.SHDSL.bis-Modem
wie die SHDTU Ethernetmodem von Digicomm erreichen Geschwindigkeiten
von bis zu 11,4 Mbps, überbrücken Entfernungen bis zu 20 km und lassen sich im
Bus-Betrieb einsetzen. Damit unterstützen sie die vorhandenen Fernwirkstrukturen in Bezug auf Entfernung und Anschaltung mit dem Vorteil der Ethernetübertra➜
gung.
[1] Für die Verbindung
von entfernten Standorten empfiehlt sich
die SHDSL-Technik
(Symetric High Bit Rate Digital Subscriber
Line) mit Ihrer symmetrischen Übertragung, großen Reichweite und geringem
Übersprechen.
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31
TECHNIK Leitebene
[3]
[2] Für die Sicherheit der übertragenen Daten gibt
es weltweit standardisierte Verfahren, die unter
dem Oberbegriff VPN zusammengefasst sind.
[3] Ethernet bietet sich als Infrastruktur an, da es
sowohl lokal über eigene Netze, wie auch Remote
über das Internet und leistungsfähige UMTS-Mobilfunk-Netze weltweit zur Verfügung steht.
Mehr warten als wirken
Neben der Fernwirktechnik hat ein zweites Teilgebiet der Automatisierung in den
letzen zwei Jahren rasant an Bedeutung
gewonnen: Die Fernwartung von Maschinen und Anlagen. Obwohl sich dieser Anwendungsbereich derselben Techniken
wie die Fernwirktechnik bedient, ist die
Aufgabenstellung hier anders gelagert.
Durch den M2M-Zugriff (machine to
machine) können Maschinen und Anlagen aus der Ferne angesprochen und damit ferngesteuert überwacht, gewartet
und zum Beispiel Zählerstände problemlos abgelesen werden. Hier liegt der Aufgaben-Schwerpunkt also nicht bei der
Steuerung aus der Ferne, sondern hier soll
der Hersteller oder Programmierer sich
via Fernwartung beispielsweise über das
Internet mit der Steuerung der Maschine
verbinden, um Fehler zu suchen oder Updates zu fahren.
Das spart Kosten, die sonst für Reisezeiten der Wartungstechniker anfallen. Da
sich die Fernwartungskomponenten
schon bei einem einzigen eingesparten
Vor-Ort Einsatz der Techniker amortisiert
haben, hat sich die Fernwartung innerhalb kurzer Zeit zu einem wichtigen
Zweig der Automatisierung im Maschinenbau und in der Anlagentechnik entwickelt.
Günstige Datenübertragung
Mit den neuen Tarifstrukturen der Internet- und Mobilfunk-Anbieter, der Flatrate, werden die Kosten für die Datenübertragung so gering, dass sich für viele neue
32
IEE • 4-2011
Anwendungen ein wirtschaftlich sinnvoller Einsatz des Fernwirkens und -wartens
ergibt. Die neuen, Internet-basierenden
Remote-Lösungen kommen in den Branchen, Smart Metering, Photovoltaik,
Klimatechnik, Umwelttechnik, Gewerbeautomaten sowie Anlagen- und Sondermaschinenbau zum Einsatz. Für die Sicherheit der übertragenen Daten gibt es
weltweit standardisierte Verfahren, die
unter dem Oberbegriff VPN (virtual private network) zusammengefasst sind.
Zur Nutzung der Internet-basierten Fernwartung und Fernwirktechnik, gibt es
grundsätzlich zwei Hauptverfahren, die
ADSL-Übertragung über vorhandene Telefonleitungen oder GPRS/UMTS-Mobilfunk-Datendienste für Anwendungen, wo
kein ADSL-Anschluss verfügbar ist. Für
jedes dieser Verfahren benötigt man einen
Router, der dafür sorgt, dass die Daten
ganz gezielt über das riesige Internet zu
der gewünschten Außenstation oder Anlage geleitet werden. Im Gegensatz zu den
kommerziellen IT-Routern in der Bürovernetzung ist für den erfolgreichen Einsatz der Internet-Fernwartung die einfache Handhabung und Inbetriebnahme
wichtig, da zumeist keine IT-Spezialisten,
sondern SPS-Programmierer oder Automatisierer die Konfiguration vornehmen.
Bei der Nutzung der Mobilfunk-Dienste
kommen kompakte GPRS- oder UMTSModem oder -Router, wie der CR-230 U
zum Einsatz.
Die Datenübertragung erfolgt über Mobilfunk per GPRS, EDGE, UMTS,
HSDPA oder HSUPA. Auch hier gibt es
zwei unterschiedliche Einsatzarten. Zum
einen meldet sich die Maschine bei Störungen oder in zyklischen Intervallen
selbst und übermittelt ihre Daten an das
Leitsystem oder an eine zentrale Servicestelle. Zum anderen möchte die Zentrale
oder ein mobiler Servicetechniker auf die
Anlage zugreifen. Das ist im Bereich des
Mobilfunknetzes schwierig, da den Geräten dynamische IP-Adressen zugewiesen
werden, die sich stetig ändern können.
Die Verbindung muss im Regelfall vom
Endgerät zur Zentrale aufgebaut werden.
Zur Lösung dieses Problems kann der Anwender auf verschiedene Datendienste
wie MDex, Marcant oder IP-Mobile zugreifen, die gegen eine geringe monatliche
Gebühr der Außenstation eine feste IPAdresse zuordnen. Diese ist dann durch
einen gesicherten Zugang am Portal des
jeweiligen Dienstleisters direkt aus dem
Internet erreichbar.
Ebenfalls möglich ist ein Zugang über ein
VPN-Gateway von Digicomm, über das
sich registrierte Teilnehmer mit Standarddatenkarten anmelden und dann über eine einheitliche IP-Adresse von der Zentrale oder vom Servicetechniker erreicht werden können.
➜
[2]
Autor
Theo Bongartz
ist Geschäftsführer der Digicomm GmbH in Kaarst.
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Link zum Ethernetmodem
770iee0411
TECHNIK Leitebene
GRAF-SYTECO
Halle 9, Stand D05/4
Design Tool
Leichteres Feldbusdesign
Fieldbus Foundation: Mit der Markteinführung
von Designmate gibt es jetzt ein Softwaretool für
die Planung, Validierung und Dokumentation von
Foundation-H1-Feldbussegmenten. Das kostenlos downloadbare Tool überprüft, ob ein Segmentdesign den Foundation-Spezifikationen für
die physikalische Schicht entspricht, die auf IEC
61158-2 (Typ 1) basieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Feldbusinfrastruktur mit den
gewünschten Parametern wie Kabellänge, Anzahl und Art der installierten Geräte und ausgewählter Spannungsversorgung funktioniert.
Die Software bietet eine intuitive grafische Benutzeroberfläche und Mausunterstützung sowie
Drag-and-Drop-Funktionen. Feldbussegmente
werden als exportierbares Bild einer stilisierten
Topologie angezeigt. Anwender können die
Hauptparameter für physikalische Schichten wie
Versorgungsspannung, Belastungsbedingungen
an allen Versorgungsanschlüssen, Feldbuskoppler und Feldgeräte analysieren und prüfen. Ein
Fehlerprotokoll zeigt Abweichungen an.
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Argos Serie
710iee0411
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MCQ Serie
Wir sind Ihr Spezialist
für Kundenlösungen!
Halle 17, Stand B09
Softwareschutz
Den Produktpiraten einen Schritt voraus
Wibu-Systems: Geht es nach dem Anbieter, dann
handelt es sich bei Codemeter um Sicherheit en
miniature, da der kleine Dongle Cmstick/C für
Softwareschutz sorgt. Die komplette CodemeterTechnologie befindet sich komprimiert in der
daumennagelgroßen Hardware. Das winzige Gehäuse ragt im eingesteckten Zustand weniger
als 4 mm aus der USB-Buchse heraus. Die Funktionen des Cmstick/C entsprechen denen anderer Codemeter-Varianten. Das Herzstück bildet
der Smartcard-Chip, der im Stecker integriert ist
und sicher tausende Lizenzen speichert. Trotz
des winzigen Gehäuses können Kunden spezifische Lasergravuren anbringen oder ihren Stick
in unterschiedlichen Wunschfarben bestellen.
Der Stick ist für einen erweiterten Temperaturbereich verfügbar, sowie für Windows 32-Bit und
64-Bit, Windows Embedded, CE und Mobile, Mac
OS X, Linux, Realtime Linux, VxWorks und weitere. An der Unterstützung für Soft-SPS-Systeme
wird gearbeitet, sie soll noch in diesem Jahr folgen.
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716iee0411
Bedien- und
Steuergeräte
CAN-Tastaturen
und I/O-Module
Inklusive: Lizenzfreie
Programmiersoftware
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Cloud Computing
Über den Wolken…
Software: Das Tool Extreme collaboration ermöglicht eine schnellere Transformation und Verbesserung von Geschäftsprozessen, da es eine unmittelbare Beteiligung aller prozessrelevanten
Akteure erlaubt. Dafür sorgen die Module serviceorientierte Architektur (SOA) und Business
Process Management (BPM). Sie erlauben die
dynamische und aktive Modellierung von Geschäftsprozessen sowie deren Ad-hoc-Management und -Überwachung. Darüber hinaus begünstigt das Tool auch die kollaborative Entscheidungsfindung durch die Bündelung des
Wissens verschiedener interner und externer Experten unter Berücksichtigung von historischen
und Echtzeit-Daten. Zudem eignet es sich als so-
ziale Plattform: Verschiedene Teilnehmer können
unternehmensübergreifend und über organisatorische und geografische Grenzen hinweg jederzeit zusammenarbeiten. Diese Echtzeitsteuerung ermöglicht fließende Übergänge. Die Kunden sollen von einer deutlichen Kostensenkung
in den Abläufen profitieren.
Besuchen
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Tel.: 07464/98660 Fax: 07464/2550
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Bedienen
Visualisieren
Steuern
Systeme
T echnischer
Communication
TITELSTORY Prozessebene
HALLE 9, STAND D17
Interview mit Michael Schlecht, Produktmanager bei Pilz
Bildquelle: Redaktion IEE/Renate Schildheuer
„
Bereits bei der
Schaltschrankauslegung kann der
Konstrukteur auf
Energieeffizienz
achten.
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IEE • 11-2009
TITELSTORY Prozessebene
Fundiertes Wissen
ist wichtig
Pilz hat sich als Botschafter der Sicherheit im Markt platziert. Ein Grund dafür war das
1987 eingeführte Not-Aus-Schaltgerät PNOZ. Um die Botschaft 'Sicherheit dient
Mensch und Maschine' nach vorne bringen ist aber mehr notwendig. Im Interview gibt
Micheal Schlecht, Produktmanager für Sicherheitsschalt- und Monitoringgeräte, einen
Einblick in Welt der sicherheitsgerichteten Anlagenkomponenten.
PNOZ ist das Gerät, mit welchem Pilz großgeworden ist. Für was steht
die Begrifflichkeit?
Eine häufig gestellte Frage. Auch wie man es ausspricht. Pnoz
steht für Pilz Not Aus zwangsgeführt. Es ist also ein Not Aus-Sicherheitsschaltgerät, welches im Relais-Aufbau zwangsgeführt
ist, das bedeutet, die Schaltrelais verfügen über die Eigenschaft
der Zwangsführung. Den Anfang machte in den achtziger Jahren
Pnozclassic, wie sie schon erwähnten, mit dem Pilz, das Fundament für seinen Ruf als Sicherheitsexperte legte. Darauf baute
dann die Serie der Sicherheitsschaltgeräte auf.
Wie breit ist das Produktspektrum um die Reihe Pnozsigma?
Es umfasst einmal die Baubreite von 17,5 bis 45 mm und innerhalb dieses Spektrums, sind die Gehäuse-Baubreiten kombinierbar, zum Beispiel mit einem Grund- und einem Erweiterungsgerät. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal für den Anwender
oder Konstrukteur ist die Versorgungsspannung. Die Produktfamilie zeichnet sich auch dadurch aus, dass es hierfür ein Weitspannungsnetzteil beinhaltet.
Desweiteren steht standardmäßig auch die Festspannung von 24
V DC als Spannungsversorgung zu Verfügung. Für das kompakte Sicherheitsschaltgerät gibt es auch noch ein sogenanntes Funktionspaket. Mit den Betriebsarten-Wahlschaltern lassen sich die
Geräte auf ihre Prozess- und Sicherheitsanforderungen einstellen. Neben den Startarten (manuell, automatisch, überwacht, mit
Anlauftestung) sind auch die Betriebsart (mit oder ohne Querschlusserkennung), die Zeitverzögerungen (von 0 bis 300 s) sowie verschiedene Zeitfunktion (anzugverzögert, rückfallverzögert, wischend) einstellbar. Das konfigurierbare Steuerungssystem Pnozmulti schließt dann die Lücke zwischen klassischen
Sicherheitsschaltgeräten und programmierbaren Steuerungssystemen.
Wie geht man bei der Beratung eines Kunden vor?
Bei sicherheitsgerichteten Anlagenkomponenten steht meist der
Performance Level (PL) am Anfang der Beratung. Das heißt, für
welche Sicherheitsfunktion soll das Gerät eingesetzt werden und
„
für welchen Performance Level. Wir haben Geräte im Produktspektrum, die Funktionen bis zu einem PLe erfüllen. Danach stehen Funktionen wie Versorgungsspannung, Anzahl der Eingangskreise sowie Startmöglichkeiten
zur Auswahl. Aber der Einstieg erfolgt
Die am häufigsten
immer mit der Frage nach der Sichergestellten Fragen zu
heitsanforderung.
Pnoz sind: Wie
spricht man es aus
und was bedeutete
Wie gut ist der Wissenstand der Anwender
es?
oder die Errechnung des PL?
Sie sprechen da ein heikles Thema an.
Die Meisten denken noch in den Kategorien der EN954–1, übertragen aber ihr
Wissen auf die EN ISO 13849–1. Dadurch ist ein gewachsenes
Hintergrundwissen vorhanden. Wir bieten hier allerlei Hilfsstellungen. Neben der Beratung vor Ort, haben wir auch noch unseren Safety Calculator Pascal, eine Berechnungssoftware zur Verifikation funktionaler Sicherheit.
Damit lässt sich der erreichbare PL (Performance Level) und SIL
(Safety Integrity Level) von Sicherheitsfunktionen in Maschinen
und Anlagen abhängig von den verwendeten Komponenten berechnen. Das Ergebnis wird mit dem erforderlichen PL nach EN
ISO 13849–1 beziehungsweise SIL nach EN/IEC 62061 verifiziert und ein eventueller Handlungsbedarf aufgezeigt. Durch die
grafische Darstellung der Ergebnisse erkennt der Anwender, an
welchen Stellen und mit welchen Komponenten der erforderlichen Sicherheitslevel wie gut erreicht wird.
Ist das Sicherheitsschaltgerät Pnoz energieeffizient und wenn ja, inwiefern?
Energieeffizient, einmal wegen der geringen Baubreite, der geringen Eigenleistung sowie der effektiven Netzteiltechnik. Das bedeutet, der Anwender spart Kosten beim Schaltschrankaufbau,
genauer, er spart Kosten bei der Auslegung der Klimatisierung
des Schaltschrankes. Die Netzteiltechnik, die wir verwenden, ist
Kosten- und Nutzen-optimiert, sprich wir kombinieren Baubreite mit Funktion auf ein Optimum.
➜
IEE • 11-2009
35
TITELSTORY Prozessebene
Interview mit Michael Schlecht, Produktmanager bei Pilz
In einem Schaltschrank sind ja viele Komponenten verbaut. Wie sehr
legt der Anwender Wert auf die Energieeffizienz in einem Schaltschrank?
Anwender legen wohl Wert auf diesen Punkt. Energieeffizienz ist
die Summe der einzelnen Komponenten. Bei Komponenten wie
einem Frequenzumrichter, der über eine Rückspeiseeinheit verfügt, wird die gewonnene Restenergie in das Netz zurückgespeist, ist dies unerheblich. Die Summe der kleinen Verbraucher ist es, die letztendlich die Energieeffizienz sowie den Temperaturverlauf innerhalb des Schaltschrankes bestimmt.
Ich habe so meine Bedenken, dass sich die Anwender gerade bei einem Schaltschrank großen Gedanken um Energieeffizienz machen.
Wie messe ich den Energieverbrauch innerhalb eines Schaltschrankes?
Bereits bei der Schaltschrankauslegung kann der Konstrukteur
Produktmakros von Pilz in die Zeichnung importieren. Diese
Makros enthalten unter anderem auch den Eigenverbrauch, die
Leistungsaufnahme und die Schaltleistung. Daraus lässt sich
dann in Summe der Energieverbrauch des Schaltschranks errechnen. Die technische Dokumentation zu unseren Produkten erlaubt es ebenfalls diese Werte direkt abzulesen. Die Summe aller
im Schaltschrank verwendeten Komponenten ist die Grundlage
zur Bestimmung der Klimatisierung.
Ich möchte nochmals nachhaken. Misst der Anwender seine Verbraucher beziehungsweise die Verbrauchsspitzen in einem Schaltschrank
oder sogar in der kompletten Anlage?
Meist nicht. Meist wird nur eine Schaltung definiert, ein Bauraum belegt, ein Schaltschrank konstruiert und in der Anlage installiert. Erst im Laufe der Zeit zeigt sich dann, wie die Umgebungsbedingungen, also Kälte, Wärme, Feuchtigkeit, Betauung
oder aber auch Störungen des Versorgungsnetz, sich auf den Leistungsverbrauch auswirken.
Wir haben eingangs die Historie von Pnoz gestreift. Welcher technologische Sprung ist von der letzten Generation zur aktuellen vollzogen
worden. Und gleich anschließend die zweite Frage: Wo wird es in der
nächsten Generation hingehen?
Ein großer Sprung ist im Bereich der Baubreite und der Variantenreduktion vollzogen worden. In Zukunft wird es Gehäuse-
36
IEE • 11-2009
„
optimierungen geben, also Neuentwicklungen im Designbereich
und in der Technologie als Grundsteine für kommende Produktgenerationen. Denn kleiner bedeutet einfach auch effizienter. Daneben wurde das Sicherheitsschaltgerät Pnozmulti weiterentwickelt, so dass man jetzt Sicherheitsfunktionen einfach konfigurieren, nicht
Ich empfehle mit
zu verwechseln mit programmieren,
fundiertem Wissen
kann.
an die Sache heranzugehen, denn
Halbwissen ist eine
gefährliche Sache.
Was kann an Funktionen in Zukunft noch
dazu kommen?
Eine Erweiterbarkeit einerseits in Richtung zentral im Schaltschrank und andererseits dezentral. Eine zentrale Erweiterbarkeit im Schaltschrank, also mehr E/As, um dort eine
zentrale logische Verdrahtung zu erreichen. Und für dezentral, also 'raus aus dem Schaltschrank', benötigen wir IP67 konforme
Funktionen, hier haben wir für das konfigurierbare Sicherheitsschaltgerät Pnozmulti mini Neuerungen vorgesehen.
In wieweit spielt die neue Maschinenrichtlinie Ihnen in die Karten?
Naja, dass möchte ich so nicht sagen. Wir bieten durchgängig Sicherheitskennzahlen zu unseren Produkten nach der gültigen
Normenlage an. Der Anwender kann, unterstützend natürlich,
auch unser frei nutzbares Softwaretool, den Safety Calculator
Pascal, nutzen. Zudem bieten wir unterstützende Schulungen für
einen sicheren Umgang mit der aktuellen Normenlage.
Als Engineeringdienstleister möchte sich Pilz aber nicht aufstellen?
Wir bieten dem Anwender ein breites Spektrum an Dienstleistungen an. Bereits bei der Beratung zur Produktauswahl gehen wir
auf die Anlagenkonzepte des Anwenders ein. Wir erstellen aber
auch Schaltpläne und nehmen Anlagen in Betrieb und Sicherheitskonzepte ab, bis zur hin CE-Kennzeichnung. Wir bieten also komplette Consulting-Leistungen an und dies produktunabhängig. Ebenso bei Umbau von Altanlagen betrachten wir mit
dem Anwender gemeinsam seine Anlage, erstellen auf der Basis
der für ihn gültigen Normen ein Gesamtpaket bis hin zur Abnahme der Anlage.
Beim Thema Sicherheit drängt sich eine weitere Frage auf. Ein hoher
TITELSTORY Prozessebene
Anteil der Unfälle treten durch Manipulation der Sicherheitsfunktionen auf. Hat Pilz Funktionen eingebaut, dass eine Manipulation nicht
möglich ist?
Gerade im Bereich Sensorik wird oft Manipulation betrieben.
Wir versuchen dies mittels eines sogenannten Umgehungsschutzes auszuschließen und setzen unteranderem auf RFID-Technik,
die ein klassisches Überbrücken ausschließt. Aber bei allen technischen Möglichkeiten, Manipulation zu verhindern, stellt sich
doch die Frage: Warum kommt es überhaupt zu Manipulation?
Meist doch wegen einer zu geringen Produktivität. Ein Werker
beispielsweise möchte schnellstens einen ins Stoppen geratenen
Materialfluss beheben, aber die Sicherheitseinrichtung verhindert dies. Bis also die Anlage gestoppt wäre und er eingreifen
könnte, dauert es eine gewisse Zeit. Was macht der Werker? Er
glaubt, das Risiko einschätzen zu können, häufig ist ein Unfall
dann die Folge.
Meist ist ein Basiswissen vorhanden, aber im Speziellen ist oft eine vertiefende Schulung von Nöten. Wir bieten zum Beispiel in
Kooperation mit dem TÜV eine Weiterbildung zum zertifizierten
Maschinensicherheitsexperten an.
Sicherheit beginnt bei der Konstruktion. Wie groß ist Ihre Erfahrung,
ob unser Ingenieursnachwuchs für dieses Thema sensibilisiert wird?
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Abschließend noch ein Hinweis zum Thema Sicherheit, den sie Anwender mit auf dem Weg geben könnten?
Ich empfehle, fundiertes Wissen aufzubauen, denn Halbwissen
kann hier gefährlich werden. Auch empfehle ich kleineren Unternehmen, dass sie einen Sicherheitsexperten aufbauen, der das
Know-how ins Haus trägt.
➜
Das Interview führte
Harald Wollstadt, Chefredakteur IEE
infoDIRECT
765iee0411
Technik im Detail
Bedeutung des Performance-Levels (PL)
Nach der Norm EN 13849 isst der Performance-Level folgend definiert:
„Diskreter Level, der die Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen einer
Steuerung spezifiziert, eine Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszuführen.“ Einfach formuliert: Der Performance-Level (PL)
ist ein Maß für die Zuverlässigkeit einer Sicherheitsfunktion.
Es sind zwei Performance-Level erforderlich.
Der erforderliche Performance-Level:
In ähnlicher Weise wie schon bei der Risikobeurteilung nach EN 954–1 wird
durch Abschätzen der Kriterien Schadensausmaß, Häufigkeit und Aufenthaltsdauer und Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung der erforderliche PL der Sicherheitsfunktion bestimmt.
Der erreichte Performance-Level:
Zur Ermittlung des erreichten Performance-Level wird nicht die Gefährdungssituation betrachtet, sondern der Aufbau der Steuerung bzw. der Sicherheitsbauteile. Wichtige Kenngrößen hierbei sind die Steuerungskategorien (B, 1, 2, 3, 4), die MTTF-Werte (Mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall eines Kanals) und die Werte für den Diagnosedeckungsgrad
(DC), welche u.a. von der Architektur der Steuerung abhängen.
Bestimmen des erforderlichen Performance-Levels(PLr)
IEE • 4-2011
37
TITELSTORY Applikation
Applikation
Schutz in
zwei Richtungen
Um aus Kunststoffabfällen Kunststoffgranulat zu machen, müssen neben Robustheit
und hoher Verfügbarkeit der Maschinen vor allem Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Der Mensch hat hierbei noch einen relativ großen Anteil an der Produktion und
muss auf der einen Seite geschützt werden und auf der anderen Seite die Produktionsanlage vor ihm.
Der Projektauftrag
Vorbedingung für sichere Produktionsanlagen ist die Zuverlässigkeit der für die Sicherheit eingesetzten Produkte und dass die
Sicherheitskonzepte für den Bediener an der Maschine weitestgehend unbemerkt arbeiten, um so Manipulationen von vornherein auszuschließen. Das oberösterreichische Unternehmen Erema Engineering Recycling Maschinen und Anlagen, Linz, stellt
neben Granulieranlagen auch Vorzerkleinerungsmaschinen sowie kontinuierliche Agglomerationsanlagen, Extruder, automatische Schmelzfilter und Compoundier-Einheiten her.
„Sicherheitseinrichtungen, die oftmals Störungen verursachen,
werden in der Praxis sehr schnell umgangen“, weiß Norbert Reitinger, Projektleiter bei Erema. „Unsere Anlagen sind in vielen
Produktionsbetrieben fixer Bestandteil der Produktionskette.
Bei manchen Anwendungen fallen bis zu 40 % der zu verarbeitenden Gesamtmenge als Abfall an, die sofort wieder – da häufig
bei volumenintensiven Materialien Raumressourcen fehlen –
über die Recyclinganlage zu Granulat verwertet und der eigentlichen Produktionsanlage zugeführt werden. Das sind zusammenhängende Prozesse. Steht die Recyclinganlage, steht auch die
gesamte Produktion und dies verursacht wiederum Kosten.“
Die Projektdurchführung
Was früher als Abfall angesehen wurde, gilt heute als wertvoller
Sekundärrohstoff. In Europa seit vielen Jahren gang und gäbe beziehungsweise vielerorts gesetzlich zwingend vorgeschrieben, gewinnt Kunststoffrecycling neuerdings auch in Ländern wie China oder Südamerika zunehmend an Bedeutung. So verwerten
weltweit Recyclingbetriebe Kunststoffabfälle heute als wertvolle
Sekundärrohstoffe zu Granulat. Weiterentwickelte Aufbereitungstechnologien sorgen dabei für eine immer weiter fortschreitende Qualität des gewonnenen Kunststoffgranulats.
Mit unterschiedlichen Baugrößen und Ausführungen der Recyc-
38
IEE • 4-2011
lingmaschinen beziehungsweise Anlagen kann bereits ein Großteil der Anwendungen abgedeckt werden – von Polyolefinen bis
hin zu Polyester. Die Frage, welches Recyclingsystem, welche Anlagengröße und Ausstattungsvariante zum Einsatz kommen,
hängt in erster Linie vom zu verarbeitenden Material und natürlich der geplanten Produktionsmenge ab. Für die sichere Automation seiner Anlagen setzt das Unternehmen nun auf Lösungen
von Pilz. So überwachen mehrere Sicherheitsschaltgeräte Pnoz X
den Not-Halt sowie Klappen und Schutztüren der PET-Recyclinganlage. „Da wir unsere Anlagen weltweit ausliefern ist es für
uns sehr wichtig, dass wir mit renommierten, am Markt anerkannten Partnern zusammen arbeiten“, betont Norbert Reitinger. Die eingesetzten Sicherheitsschaltgeräte stellen zusammen
mit der passenden Sensorik eine aufeinander abgestimmte Lösung dar und kennzeichnen sich durch eine schnelle und einfache
Inbetriebnahme. Potenzialfreie, elektromechanische Kontakte in
der Zwei-Relais-Technik sind technische Basis. Das Pnoz X ist
bis PL e nach EN ISO 13849-1 sowie SIL CL 3 nach IEC 62061
ausgelegt. Mit seiner geringen Baubreite von 22,5 bis 90 mm
spart es Platz im Schaltschrank. Für die zuverlässige Überwachung des Motors sorgen Wirkleistungsmesser der Produktgruppe Pmdsrange. Diese elektronischen Überwachungsgeräte
im Schmalbaugehäuse decken unterschiedliche Überwachungsfunktionen ab: neben Strom- und Spannungswächtern umfasst
das Pmdsrange-Produktspektrum auch Isolationswächter und
Temperaturüberwachungsrelais.
Das Pnozmulti Mini ist die jüngste Erweiterung der multifunktionaler Steuerungssystem-Familie. Mit 45 mm Baubreite ist es
deutlich kleiner als das 134 mm breite Pnozmulti. 20 sichere Eingänge, vier sichere Halbleiterausgänge (gemäß SIL 3, PL e) und
vier Taktausgänge sind vorhanden. Die Konfiguration erfolgt
über den intuitiv zu bedienenden Pnozmulti Configurator am
PC. Neben der Überwachung von Sicherheitsfunktionen wie
„
Sicherheitseinrichtungen, die
oftmals Störungen verursachen,
werden in der
Praxis sehr
schnell umgangen.
Norbert Reitinger
Not-Halt, von Schutztüren oder Lichtschranken, kann es durch
seine Logikfunktionen auch Aufgaben der Maschinensteuerung
übernehmen.
Für das sichere Überwachen der Schutztüren an den Anlagen von
Erema kommen codierte Sicherheitsschalter Psencode zum Einsatz. Codierte Sicherheitsschalter finden dann Verwendung,
wenn hohe Sicherheit bei gleichzeitigem Manipulationsschutz
gefordert ist. Sie vereinen eine integrierte Auswertung und damit
gute Diagnose mit eingebautem Manipulations- und Umgehungsschutz in kleiner Bauform. Berührungslose Sicherheitsschalter mit Transpondertechnologie (RFID) sind ein jüngerer
Trend, aber nicht weniger etabliert. Sie vereinen die Vorteile von
berührungslosen Sicherheitsschaltern mit einem hohen Maß an
Manipulationssicherheit durch eine individuelle Codierung des
Betätigers. Die eingebaute Intelligenz macht es möglich, bereits
mit nur einem Schalter ein hohes Sicherheitsniveau zu erreichen.
Durch unterschiedliche Codierungsvarianten können verschieden hohe Level von Manipulationssicherheit erreicht werden. So
schließt zum Beispiel der vollcodierte Unikat-Betätiger, bei dem
ein Psencode-Schalter nur einen Psencode-Betätiger akzeptiert,
jegliche Manipulation aus. Weiterhin lässt sich mit einem solchen
Sicherheitsschalter bereits PL e nach EN ISO 13849-1 und SIL 3
nach EN/IEC 62061 beziehungsweise Kat. 4 nach EN 954-1 erreichen.
Das Projektfazit
Sicherheitseinrichtungen, die oftmals Störungen verursachen,
werden in der Praxis schnell umgangen. Gerade bei Anlagen, die
in vielen Produktionsbetrieben fixer Bestandteil der Produktionskette sind und in zusammenhängenden Prozessen arbeiten.
Steht eine Anlage, steht auch die gesamte Produktion.
Deshalb sind nicht nur die Zuverlässigkeit und Qualität der Produkte, sondern auch die Unterstützung hinsichtlich technischen
Support- und Sicherheitsschulungen seitens des Sicherheits- und
Automationsanbieter wichtig. Nur so lässt sich der Mensch vor
der Anlage schützen und die Produktionsanlage vor Manipulationen seitens des Menschen.
➜
Bildquelle: Erema und Pilz
TITELSTORY Applikation
IEE • 4-2011
39
TECHNIK Prozessebene
Halle 15, Stand H47
Vibrationsmessung
Multitouch-Display
Genau auch bei
niedrigen Drehzahlen
Chassis-Version
für mehrere Hände
Bildquelle: Status Pro
agnose der Maschinenausrichtung.
Das Gerät gibt je nach Messergebnis die weitere Vorgehensweise vor
und zeigt bei Ausrichtungsfehlern
die erforderliche Dicke der Passplatten an. Der SPM HD eignet sich
mit 24 Bit A/D-Wandler-Technik
und drehzahlbasierender Abtastfrequenz für niedrige Drehzahlen.
Status Pro: Als Weiterentwicklung
der Stoßimpulsmessung liefern die
Fixturlaser Go Pro und SPM HD präzise Ergebnisse auch für niedrige
Drehzahlen. Go Pro hilft bei der Di-
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3M: Auf der projiziert-kapazitiven
Touchtechnologie PCT basiert diese Produktpalette an MultitouchDisplays, zu der eine interaktive
Displaywand mit sechs Panels sowie 22“- und 32“-Multitouch-Säulen und eine Tischstation mit drei
verketteten Displays gehören. Die
PCT-Multitouch-Technologie kann
bis zu 60 gleichzeitige Berührungen in weniger als 12 ms registrieren. Interessant ist das 32“-Display
M3266PW als Chassis-Version, das
1080p HD, LCD mit weit reichen-
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Halle 11, Stand C50
Halle 8, Stand F28
Micropanel
Fingerjoystick
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301iee0411
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Bildquelle: Megatron
Bildquelle: Schneider Electric
Schneider Electric: Leuchtstarke
LED-Hintergrundbeleuchtung und
zeitsparende
Einlochmontage
kennzeichnen das Micropanel HMI
STU 855, das jetzt mit 5,7“-Display
erhältlich ist. Der Bildschirm hat eine Auflösung von 240 x 320 Pixeln
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320iee0411
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Einfach bewegend
Brillante Hintergrundbeleuchtung
und stellt 65 535 Farben dar. Für
das 3,5“-Panel angefertigte Projekte lassen sich leicht auf das größere Gerät laden. Ausgestattet mit
zwei USB-, einer seriellen und einer
Ethernet-Schnittstelle kann das
Bedienterminal auch als Gateway
dienen, etwa zum Anbinden von
Frequenzumrichtern oder für den
Datenaustausch mit einer Steuerung über Ethernet.
dem Betrachtungswinkel und Eingabemöglichkeiten für zehn Finger
umfasst. Die Anpassung für Handballen erlaubt auch die Bedienung
mit mehreren Händen. Weitere
Modelle sind die 22“-Displays; der
M2256PW (Desktop) und der
M2254PW (Chassis).
Megatron: Der ergonomisch geformte IP67-Fingerjoystick 846 für
eine Achse eignet sich für fast alle
industriellen Anwendungen. Für
einfache und sichere Bedienung
sorgen eine Federrückstellung in
die Mittelposition sowie optionales
Einrasten an festgelegten Positionen; eine Reibungsbremse ist
ebenfalls erhältlich. Schaltausgänge und ein PWM-Ausgang sind für
die kundenspezifische Konfiguration vorgesehen. Die Schaltausgänge sind als Open-Drain-Ausführung
konfiguriert. Ausgangssignalpegel
liegen bei ± 10 %, ± 25 %, ± 30 %,
± 40 % oder ± 50 % der 5-V-DCVersorgungsspannung.
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303iee0411
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Monitore
Panel-PC
IP65-Norm erfüllt
Entwicklungssoftware inklusive
Bildquelle: ADM Electronic
infektion möglich. Alle Anschlüsse
sind wasserdicht verschließbar,
was einen Einsatz in Umgebungen
mit hohen hygienischen Anforderungen ermöglicht. Alle Monitore
werden standardmäßig mit einer
optisch entspiegelten Glas-Schutzscheibe geliefert, welche auch optional gegen einen Touchscreen
ausgetauscht werden kann.
ADM Electronic: Die Slimline-Geräte erfüllen aufgrund des komplett
geschlossenen
V2A-EdelstahlGehäuses die IP65-Norm und sind
sowohl staub- und spritzwassergeschützt, zudem ist eine leichte Des-
40
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308iee0411
AMC: Mit Displaygrößen von 3,5 bis
12,1“ sind Panel-PCs der Serie
WOP 2000 erhältlich, die als Bedienterminals für Maschinen, Anlagen und sonstige Systeme vorgesehen sind. Die Geräte verfügen
über Riscprozessoren mit 70 bis
200 MHz und 4 bis 16 MB
Flashspeicher. Über unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen
wie RS232/422/485, Ethernet und
USB lassen sich die Panels einfach
mit vielen Geräten verbinden. Zum
Lieferumfang gehört die kostenlose
Entwicklungssoftware PM-Designer. Die Software ist kompatibel mit
über 250 weit verbreiteten SPS,
Motion-Steuerungen und FeldbusDAQ-Systemen namhafter Hersteller. Das einfach zu benutzende Entwicklungstool stellt lösungsorientierte Darstellungen, Highend-Vektorgrafiken, Windows-Schriftsätze
für Multi-Language-Anwendungen, Rezepte, Alarme, Datenlogger
und Operation Logger bereit.
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309iee0411
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()3
Wie kann eine Software das Tor zur
ganzen Welt des Engineerings sein?
%HVXFKHQ6LHXQV
DXIGHU
+DQQRYHU0HVVH
²$SULO
+DOOH6WDQG$
ZZZVLHPHQVGH
KDQQRYHUPHVVH
Totally Integrated Automation Portal – das integrierte
Engineering-Framework, das Engineering neu definiert.
6LHPHQVGHUZHOWZHLWIKUHQGH+HUVWHOOHUYRQ$XWRPDWLVLHUXQJVWHFKQLNSUlVHQWLHUWGDV7RWDOO\,QWHJUDWHG$XWRPDWLRQ
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(QJLQHHULQJ8PJHEXQJXQGHLQHP6RIWZDUHSURMHNWIU,KUH$XWRPDWLVLHUXQJVDXIJDEHQ'DV7,$3RUWDOOlVVWVLFKH[DNW
DXI,KUH$QIRUGHUXQJHQDEVWLPPHQXQGRSWLPLHUWVlPWOLFKH%HWULHEV0DVFKLQHQXQG3UR]HVVDEOlXIH'DPLWSURILWLHUHQ
6LHYRQHLQHUK|KHUHQ(IIL]LHQ]XQGVWHLJHUQPD‰JHEOLFK,KUH:HWWEHZHUEVIlKLJNHLWZZZVLHPHQVGHWLDSRUWDO
Answers for industry.
TECHNIK Prozessebene
Bildquelle: alle Bilder Kontron
Der Bordcomputer
basiert auf einem
COM Express
Computer-onModule und zwei
applikationsspezifischen Carrierboards.
Busse und Straßenbahnen mit einheitlicher Fahrzeug-Management-Plattform
Ein System für viele Busse
Die wallonische Verkehrsgesellschaft SRWT/TEC suchte ein neues In-Vehicle-Management-System. Das Ziel war es, die dezentralen Systeme in den Bussen und Bahnen in
eine einzige, zentrale und offene Embedded Plattform zu integrieren. So reduziert das
Unternehmen die Unterhalts- und Wartungskosten und vereinheitlicht die Schnittstellen
zwischen den Fahrzeugen, der Leitstelle und den Verkehrsanlagen.
B
usse und Bahnen im öffentlichen
Personennahverkehr nutzen zunehmend elektronische Kommunikationssysteme, um das Flottenmanagement wirtschaftlicher und zuverlässiger zu machen und den Fahrgästen mehr
Service und Komfort zu bieten. Viele unterschiedliche Einzelsysteme führen jedoch zu einem erhöhten Aufwand bei Unterhalt und Wartung. Eine uneinheitliche
Gerätestruktur kann zudem durch die
verschiedenen Funktionalitäten und Datenstrukturen große Probleme für die im
ÖPNV obligatorische flächendeckende
Vernetzung der Datenerfassung und
Steuerung ergeben. Mit genau diesen
42
IEE • 4-2011
Schwierigkeiten sah sich auch die Transportgesellschaft der wallonischen Region
mit ihren fünf regionalen Verkehrsbetrieben konfrontiert.
Heterogenes System schafft Probleme
In den rund 2 500 Bussen und Straßenbahnen nutzte das Unternehmen für das
Ticketing einen Bordcomputer, an den die
Fahrerkonsole für den Fahrkartenverkauf
angeschlossen war. Zusätzlich war in jedem Fahrerhaus noch ein zweiter Bordrechner für die Fahrtroutensteuerung und
die Kommunikation mit der Leitstelle verbaut, der auch die Anzeige und Ansagen
der Fahrgastinformationen wie Haltestel-
lenangaben oder Anschlusslinieninformationen steuert. Aufgrund der Aufteilung in fünf verschiedene Verkehrsbetriebe für die einzelnen Regionen der Wallonie kamen zudem nicht ein, sondern mehrere verschiedene Systeme dieser Art von
unterschiedlichen Herstellern zum Einsatz. Das gestaltete die Bedienung für den
Fahrer kompliziert, da er oft mit jedem
Bus- oder Linienwechsel eine andere Infrastruktur vorfand.
Um diesen heterogenen Gerätepark zu
vereinheitlichen und eine insgesamt höhere Wirtschaftlichkeit zu erreichen, entschloss sich die Verkehrsgesellschaft, die
gesamte Fahrzeugflotte mit einem neuen
TECHNIK Prozessebene
[1]
einheitlichen Fahrzeugmanagement-System auf Basis offener Embedded-Computer-Technologie auszustatten. Das neue
Managementsystem sollte alle Computingaufgaben für Ticketing, Fahrgastinformationen und Ansagen, Standortermittlung, Betriebsdatenerfassung, Fahrzeug- (via CAN-Bus) und Systemdiagnose
sowie das interne und externe Kommunikationsmanagement auf einem Bordcomputer zentralisieren. Das sollte den Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen und
stationären Einrichtungen rationalisieren. Weiterhin war eine möglichst kurze
Mean-Time-To-Repair (MTTR) gefordert, um die Verfügbarkeit der Fahrzeuge
zu erhöhen und die Wartungskosten zu
senken. Gleichzeitig musste das System
aber im Hinblick auf künftige Entwicklungen offen genug für Erweiterungen
sein, wie Rückfahrkameras, InnenraumVideoüberwachung, Vernetzung mit mobilen Kontrollgeräten oder Personenzählsysteme.
Der Embedded-Spezialist Kontron war in
der Lage, nicht nur den Bordcomputer zu
entwickeln und zu fertigen, sondern direkt die Umsetzung der Peripheriegeräte
wie Fahrerkonsole und RFID-Badge-Reader anzugehen und so die Verantwortung
für die gesamte Hardwareplattform zu
übernehmen. Für die Verkehrsgesellschaft
eine effiziente Kombination, da das kundenspezifische Systemdesign, die Fertigung aller Komponenten inklusive
Computing-Core und die Auslieferung
aus einer Hand kommen. Das bedeutet
kurze Wege und lediglich einen Ansprechpartner, was den Aufwand beim Lieferantenmanagement reduziert.
Direkter Kontakt zu den Entwicklern
Überzeugend für SRWT/TEC war außerdem die Tatsache, dass sie direkt mit den
Entwicklern sprechen konnten und so auf
alle Anforderungen und Fragen schnell
Lösungsvorschläge erhielten, beispielsweise ein optimiertes MTTR-Systemde-
&
[1] Die Komponenten des Fahrzeug-ManagementSystems: Der zentrale Bordcomputer, an den die
Fahrerkonsole, die GSM Sprach- und Audio-Box
und der RFID-Reader angeschlossen sind.
sign. So erfolgte Ende 2008 der Vertragsabschluss. Die Programmierung der Applikationssoftware für die neuen Systeme
konnte die Verkehrsgesellschaft parallel
zur Hardwareentwicklung vornehmen,
da der Embedded-Spezialist in einem frühen Projektstadium ein Evaluation-Kit
zur Verfügung stellte, welches das Management-System von Seiten der Hardware funktionsgleich abbilden konnte.
Nur so war es möglich, den bereits für
Mitte 2010 avisierten Roll-out der sogenannten Venturo-Systeme einzuhalten.
Komponenten und Schnittstellen
zentralisieren
Das Herz der Venturo Vehicle Management Plattform ist der EN50155-konforme Kontron Bordcomputer Venturo ➜
0ROGRAMMABLE!UTOMATION#ONTROLLER
3TEUERNUNDBEDIENENAUF0#"ASIS
)NTEL¤!TOM˜#05
/NBOARD#!..62!-2EALTIME%THERNET
LOKALEUNDDEZENTRALE)/S
)%#-OTION
Halle 9, Stand A10
a
company
AUTOMATA GmbH & Co. KG
[email protected] · www.automataweb.com
Tel. + 49 (0) 8233-7916 0 · FAX + 49 (0) 8233-7916 99
TECHNIK Prozessebene
[2]
CBox. Er basiert auf einem Intel-AtomProzessor. Die x86er-Architektur ermöglicht eine höhere Softwarekompatibilität
zu den übergeordneten IT-Systemen in der
Leitstelle. Außerdem ist die Architektur
offen für zukünftige Aufgaben wie Videoüberwachung oder Digital-SignageApplikationen.
Für das Systemdesign setzte der Embedded-Spezialist auf das scheckkartengroße,
COM-Express-kompatible
Computeron-Module Kontron nanoETXexpressSP mit energieeffizientem Intel-AtomProzessor. Um die Abmessungen des
Bordcomputers möglichst kompakt zu
halten, kommen zwei übereinanderliegende Boards zum Einsatz. Das obere
Carrierboard integriert neben dem COM
Express Board einen vierfach EthernetSwitch sowie eine optionale 2,5“-Automotive-Festplatte beziehungsweise SSD
(Solid State Drive). Auf dem unteren Carrierboard befinden sich das GSM-Modul
für die drahtlose Kommunikation via
HSxPA, UMTS, GPRS und Edge, das
Wifi-Modul für die drahtlose Vernetzung
mit IEE 802.11/a/b/g Wlan sowie ein
GPS-Modul mit Gyroskop und Odometer-Interface für die Koppelnavigation.
Damit zentralisiert der Bordcomputer alle
Komponenten und Anschlüsse des neuen
Fahrzeug-Management-Systems in einem
IP54-geschützten, lüfterlosen Aluminiumgehäuse, das auch für die in Bussen erforderlichen erweiterten Temperaturbereiche ausgelegt ist.
Die Anschlüsse des Bordcomputers sind
ergonomisch ausgeführt. So liegen die
drei Antennenanschlüsse für Wlan, GPS
und GSM gegenüber sämtlichen anderen
Anschlüssen, was eine geordnete Kabel-
44
IEE • 4-2011
führung vereinfacht. Über einen robusten,
90-poligen, IP68-geschützten Automotive-Stecker werden alle weiteren I/Os –
CAN-Bus, zwölffach EN50155-konforme RSxxx, vierfach RS232 und zwölf
EN50155-konforme digitale I/Os – sowie
die Stromversorgung angeschlossen. Über
vier M12-Buchsen lassen sich Fast-Ethernet-Komponenten anschließen und ein
50-poliger DSUB-Stecker bindet alle
Komponenten der Fahrerkonsole über ein
bis zu 15 m langes Kabel an. Dieses Konzept reduziert die Anzahl der Stecker mit
dem Vorteil, dass weniger zu lösende Verbindungen auch den Aus- und Einbau der
Systeme beschleunigen und so die Wartungszeiten reduzieren. Bei einer Mean Time Between Failure (MTBF) von 80 000
Stunden in einem Temperaturbereich von
-25 bis 70 °C dürfte dieser Fall nur selten
auftreten.
Unabhängige Sicherheitsfunktionen
Die GSM-Sprach- und Audiobox Venturo
GBox kombiniert Notruffunktionen und
Audioswitch. Sie lässt sich frei in der Nähe der Audioquellen platzieren, um den
Verkabelungsaufwand zu verringern. Unabhängig vom Bordcomputer übernimmt
sie wichtige Sicherheitsfunktionen. Bei
Aktivierung eines von insgesamt zwei anschließbaren Notfalltastern wird automatisch eine Sprechverbindung über das integrierte GSM-Modul initiiert. So lässt
sich im Notfall direkt eine Sprechverbindung zwischen Fahrgastraum oder Fahrerkabine zur Leitstelle herstellen. Eine
parallel verschickte SMS mit den genauen
Positionsangaben des Fahrzeugs ermöglicht schnelle Hilfe. Für diese grundlegenden Sicherheitsfunktionen sowie die pro-
grammierbare Aufschaltung von bis zu
fünf Audioquellen auf drei Ausgänge, verfügt die lüfterlose GSM-Sprach- und Audiobox über eine Java-Recheneinheit auf
Basis der ARM-9-Prozessorarchitektur.
Dies ermöglicht den Betrieb der Sprachund Audiobox als Stand-Alone-Gerät und
bedeutet hohe Zuverlässigkeit ohne
Single-Point-of-Failure. Die Sprach- und
Audiobox verfügt über das gleiche Verkabelungskonzept wie der Bordcomputer.
Die Peripherie für den Bus ist mit dabei
Der Embedded-Spezialist entwickelte und
fertigte nicht nur das zentrale Computing-System und die GSM-Sprach- und
Audiobox, sondern auch die benötigten
Peripheriekomponenten wie die Fahrerkonsole und den RFID-Leser. Die Fahrerkonsole mit ihrem 8,4“ großen Touchscreen ist das zentrale Bedieninterface für
das gesamte Management-System. Optional lassen sich noch ein Ticketdrucker sowie ein zweizeiliges Fluoreszenz-Display
für Kundeninformationen integrieren, die
der Bordcomputer jeweils über eine serielle RS422-Schnittstelle (amerikanisch
EAI422) zentral ansteuert. Da das Management-System zudem auf gängige
Schnittstellen-Standards setzt, können alternativ auch Fahrerkonsolen anderer
Hersteller zum Einsatz kommen.
Der RFID-Kartenleser ermöglicht es, zwei
ISO 14443A/B-konforme RFID-Karten
gleichzeitig einzulesen. Die Karten können permanent eingesteckt bleiben, ohne
Risiko von Beschädigungen oder ungewolltem Auswurf bei Schocks und Vibration im Fahrbetrieb. Er dient der Identifikation beziehungsweise der Autorisation
von Fahrer und Kontrolleur.
➜
[2] Das Herz des Fahrzeug-ManagementSystems: Das kreditkartengroße Computer-on-Module mit
Intel-Atom-Prozessor.
Autoren
Andrea Mayer
ist Product Marketing Manager bei der Kontron Modular Computers GmbH in Kaufbeuren.
Bernard Féaux
ist Mitarbeiter der Transportation – West Europe Kontron Modular Computers GmbH in Brüssel (Belgien).
Harald Müller
ist Project Management bei der Kontron Modular
Computers GmbH in Kaufbeuren.
infoDIRECT
782iee0411
www.all-electronics.de
Link zum Fahrzeug-Management-System
Link zum Systemintegrator
Link zur Verkehrsgesellschaft
TECHNIK Prozessebene
Halle 9, Stand F 06
COM-Express-Modul
PC-Plattform PC-Control
Congatec: Das COM-ExpressModul Conga-BM67 arbeitet mit
Prozessoren wie dem i7-2710QE
oder dem Dual-Core i5-2510E mit
schnellem Dual-Channel-DDR3Speicher und verwendet den Chip-
Profi in Windkraftanlagen
satz QM67 Express. Die im Prozessor integrierte Grafik unterstützt
FDI für zwei unabhängige Videokanäle auf VGA, LVDS, HDMI, Displayport oder SDVO-Schnittstellen.
Damit ist die Zweichiplösung ideal
für Grafikanwendungen in Spielautomaten, Medizintechnik, Automatisierung oder Digital-SignageAnwendungen. Jede
Menge
Schnittstellen ermöglichen flexible
Systemerweiterungen.
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400iee0411
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Bildquelle: Beckhoff
Bildquelle: Congatec
Hohe Grafikleistung
Beckhoff: PC- und Ethercat-basierende Automatisierungslösungen
der PC-Control-Plattform kamen
2010 in über 6 000 Windkraftanlagen zum Einsatz. Zu den Highlights
gehören Condition Monitoring so-
Halle 11, Stand A48
Halle 13, Stand E80
Wärmebildkamera
Störlichtbogenschutz
wie Messtechnikklemmen für das
Ethercat-I/O-System. Die skalierbaren CPU-Lösungen stellen nahezu unbegrenzte Rechenkapazität
zur Verfügung und das Feldbussystem Ethercat liefert die notwendige
Geschwindigkeit und Granularität
in der Feldebene. Mit der Automatisierungssoftware Twincat 3 mit der
integrierten Sicherheitsfunktion
Twinsafe entfällt zudem eine hartverdrahtete Sicherheitskette.
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405iee0411
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Link zur Produktübersicht
Klein, schnell und präzise
Schneller als Überstromschutz
Optris: Die stationäre Infrarotkamera Optris PI kennzeichnet sich
durch einen Detektor mit 160 x 120
Pixel, mit dem sich thermische Prozesse kleiner Objekte ab 50 μm
darstellen lassen. Exakte Messungen sind ab 0,5 mm möglich, etwa
in der Qualitätskontrolle. Die zugehörige PC-Software stellt die erfassten Temperaturdaten mit bis zu
120 Hz (8 ms pro Bild) dar und aus-
Dehn+Söhne: Aus optischer Erfassung, Steuergerät und Kurzschließereinheit besteht das Störlichtbogenschutzsystem Dehnarc, das
in NS-Schaltanlagen für kurze Abschaltzeiten beim Entstehen von
Störlichtbögen sorgt. Das Zusammenwirken aller Komponenten
löscht bereits nach wenigen Millisekunden den Störlichtbogen, noch
bevor die Überstromschutzeinrich-
tauschbare Hochleistungsoptiken
erlauben die Anpassung an unterschiedliche Messabstände und Objektgrößen. Der Anschluss an den
PC erfolgt per USB2.0. Das Gerät
misst 45 x 45 x 62 mm.
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202iee0411
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Sicher ist sicher!
Rundumschutz für alle Eventualitäten
Stromüberwachungssystem
LOCC-Box von Lütze
•
•
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Selektivität auf intelligente Weise
Charakteristik und Strom einstellbar
Einzel-/Sammelstörmeldung
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Schaltnetzteile
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• einphasig bis dreiphasig
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Präventivmaßnahme schützt Personen vor den Auswirkungen von
Störlichtbögen und vermeidet Anlagenschäden, Anlagenausfälle sowie die resultierenden Kosten.
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TECHNIK Prozessebene
Komplett anorganisch versiegelt
Mit einer Hand zu bedienen
Gebe: KWS-105 ist eine nach IP68
komplett wasserdichte und rundum versiegelte, spülmaschinenfeste Langhubtastatur, die von außen
wie eine Standardtastatur wirkt
und eine nahezu keimfreie Dateneingabe ermöglicht. Die taktil hochwertige Tastatur hält etwa 10 Mio.
Betätigungen stand und eignet sich
für den Einsatz bei extremen hygienischen Anforderungen, etwa in
Krankenhäusern, Arztpraxen oder
Industrieunternehmen. Zum Lieferumfang gehören Multimediafunktionstasten und USB-Anschluss.
Der USB-Stecker wird im Unterwasserbereich mit einer Schutzkappe versehen.
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Bildquelle: Comp-Mall
Tablett-PC
Bildquelle:Gebe
Langhubtastatur
Comp-Mall: Der 10,4“-Touchscreen des All-in-One-Tablett-PC
Icefire-T10A mit einer Auflösung
von 1 024 x 768 Punkten eignet
sich für die Eingabe mit Stift oder
resistiver Touchfunktion. Das Gerät
basiert auf dem Atom-Prozessor
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D525 Dual Core mit 1,8 GHz und
dem ICH8M-Chipsatz. Mit an Bord
sind 2 GB DDR3 SDRAM, 1,8“Sata-HDD mit 120 GB und Windows
7 Embedded. Als Schnittstellen gibt
es USB und LAN. Die optionale
Docking-Station bietet je eine
VGA-, USB- und COM-Schnittstelle.
Ein Fingerabdruckleser sowie ein
Smartcard-Leser übernehmen die
Benutzeridentifikation.
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Embedded-Computer
Sparsamer Betrieb durch LED
Zwölf serielle Kanäle
gleichzeitig weniger Kosten. Die
mechanischen Ausführungen reichen von Open Frame über Minimalfrontplatte bis zum 19“-System. Frontseitige Schutzarten von
IP65 mit beidseitig entspiegeltem
Schutzglas erweitern zusätzlich
das Anwendungsprofil dieser Industrie-LED-TFT/LCD-Monitore.
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Bildquelle: Adlink
Industrie-TFT/LCD-Monitore
Reikotronic: Weitere Anwendungen
für Industrie-TFT/LCD-Monitore
verspricht diese neue Display-Produktlinie mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Die Helligkeit der Geräte erreicht bis zu 1600 cd/m² und
die Leistungsaufnahme beträgt nur
15 bis 25 W. Dabei sind Umgebungstemperaturen zwischen -30
und 70 °C möglich. Ebenfalls verlängert sich die Lebensdauer auf
70 000 Stunden. Damit erweitert
sich der Anwendungsbereich gegenüber der bisherigen Leuchtstoff-Hintergrundbeleuchtung bei
Adlink: Ausgestattet mit dem AtomProzessor N270 mit 1,6 GHz, Funktionen für Funkverbindungen und
LVDS-/VGA-Anschlüssen, eignet
sich der lüfterlose EmbeddedComputer MXE-1200 besonders
für Anwendungen im Transportwe-
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313iee0411
sen sowie für Sicherheitssysteme
im Home-Bereich. Weitere Merkmale sind der Temperaturbereich
von -20 bis 70 °C, Vibrationsfestigkeit, Ethernetport und der Versorgungsspannungsbereich von 6 bis
36 V DC. Außerdem bietet das System zwölf serielle Kanäle, von denen sich zwei als RS232, RS422
oder RS485 konfigurieren lassen.
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Halle 8, Stand F28
Panel-PC
Joysticks
Kantenfreie Edelstahlfront
Megatron: Zum Einbau in Panels
oder als zusätzliche Achse in Steuergriffen sind diese kleinen Joysticks mit berührungsloser Sensortechnik vorgesehen. Das Daumenrad TRY13 für die Bewegung einer
Achse kennzeichnet sich durch
46
IEE • 4-2011
feinfühliges Ansprechverhalten und
ist so für sensible Prozesse der
Motorsteuerung oder Videotechnik
geeignet. Die Einbautiefe von
22,5 mm erlaubt den Einsatz als
zusätzliche Achse in großen Steuerknüppeln. Ebenfalls mit dem
Daumen zu bedienen ist der Miniaturjoystick TRY14 für eine oder
zwei Achsen, der unterschiedliche
Ausgangssignale liefert.
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Bildquelle: MSC
Bildquelle: Megatron
Mit dem Daumen zu bedienen
MSC: Prime Cube ASM ist ein rundum IP65-geschützter, lüfterloser
Panel-PC mit sicken- und kantenfreier Front aus V2A-Edelstahl. Neben zwei USB-Schnittstellen stehen je zwei Echtzeit-Gigabit-Ethernet-Schnittstellen und RS232-
Anschlüsse sowie ein PCI/PCIExpress-Steckplatz bereit. Weitere
Bedienelemente wie Not-AusSchalter oder Bedientaster sind
möglich. Der Rechner basiert auf
einem Singleboard-Computer mit
Atom-CPU und Windows Embedded Standard 7. Anwenderdaten
finden Platz auf einer zweiten Compactflash oder optional auf bis zu
zwei Festplatten bzw. SSD.
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Safety-Steuerungen sprießen
wie Pilze aus dem Boden...
... aber nur der Safety Basis Monitor
ist so kompakt genial!
+ Bei 22,5 mm Baubreite 2 (4) sichere elektronische Ausgänge, 8 / 4 sichere
Eingänge oder 8 Standard-Eingänge und 8 Meldeausgänge
+ Konfigurierbar mit PC-Software ASIMON 3 G2 über eine USB-Schnittstelle,
Chipkarte für einfachen Gerätetausch
+ Universell erweiterbar mit Safety E/A Modulen + Standard E/A Modulen in IP20
oder IP67, Drehzahlwächtern für bis zu 40 Achsen, Safety Relaisausgangsmodulen
Mehr Infos zur Sicherheit Ihrer Anwendung unter:
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Bihl+Wiedemann GmbH I Tel.: +49 (0) 621 339 96-0
Sicherheitstechnik von
Bihl+Wiedemann...
... für große, verzweigte Anlagen:
... für mittelgroße Anlagen:
Kopplung zu PROFIsafe
Applikationen mit 10-100 sicheren E/As
Gateway PROFIsafe
über PROFIBUS
Gateway PROFIsafe
über PROFINET
Ist Ihre Anlage sehr groß, weit verzweigt oder steuern Sie Ihre Antriebe
sicher über eine F-CPU an? Dann ist für Sie unser PROFIsafe-Gateway
die optimale Lösung, um Ihre sicheren Signale einfach und kostengünstig einzusammeln und über PROFINET oder PROFIBUS zu Ihrer
fehlersicheren Steuerung weiterzuleiten.
... für kleine Anlagen:
Gateway mit integriertem
Sicherheitsmonitor
Bauen Sie Anlagen, die einen höheren Sicherheitsbedarf haben und
suchen Sie nach einer einfachen Verdrahtung und einer einfach konfigurierbaren Lösung? Dann sind für Sie unsere Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor die richtige Wahl. Mit einem Gerät können Sie
bis zu 62 sichere Signale einsammeln und auswerten.
Erweiterungsmodule + Software:
Applikationen mit 3-20 sicheren E/As
Drehzahlwächter
Safety Basis Monitor
Safety Basis Monitor Startset
Safety Ausgangsmodule
Safety Ein-/Ausgangsmodule
Safety OEM-Slaves
Safety Eingangsmodule
Software ASIMON
Sie verwenden momentan noch konventionell verdrahtete Sicherheitstechnik und benötigen gelegentlich Funktionen, die ein Sicherheitsrelais nicht erfüllen kann? Dann ist für Sie unser Safety Basis Monitor die
ideale Lösung. Der Safety Basis Monitor bietet bei einer Baubreite von
nur 22,5 mm 8 / 4 sichere Eingänge oder 8 Standard-Eingänge und 8
Meldeausgänge.
Halle 9 - Stand H01
Bihl+Wiedemann GmbH I Floßwörthstr. 41 I D - 68199 Mannheim I + Tel.: +49 (0) 621 339 96-0 I [email protected] I www.bihl-wiedemann.de
TECHNIK Prozessebene
Halle 9, Stand A12
Touchpanel-Computer
Anwendungen einfacher erstellen
Bildquelle: National Instruments
triebstemperaturbereich von -20 bis 60 °C. Die
Geräte sind außerdem mit einer 4-GB-SolidState-Festplatte und dem Windows-EmbeddedBetriebssystem ausgestattet. Dazu kommen
1 GB RAM, zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüsse
und LED-Hintergrundbeleuchtung. In Verbindung
mit der grafischen Entwicklungsumgebung Labview stellen die Geräte eine robuste, leistungsstarke Schnittstelle zum einfachen Erstellen von
Steuer-, Regel- und Überwachungsanwendungen dar.
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National Instruments: Auf einem Atom-Prozessor
mit 1,33 GHz basieren die Touchpanel-Computer
TPC-2206 und TPC-2212 mit erweitertem Be-
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Wie verkürze
Wi
verkü
kürze iich
ch di
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» Wie
Time-to-Market? «
Time-to-Market?
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Industrie-PC
Lüfterlos mit sechs
seriellen COM-Ports arbeiten
Am besten stressfrei mit Kontron,
denn wir nehmen Ihnen viel Arbeit ab:
Bildquelle: Lead
chen. Außerdem sind vier USB-2.0-Schnittstellen, Gigabit-LAN-Port, Audio-Funktionen, Tastatur- und Mausanschluss, VGA- und LVDS-Ausgang vorhanden. Lüfterloses Design, AtomN270-Prozessor und einseitige I/O-Front
machen das System passend für die direkte Integration in Maschinen, Terminals oder andere industrielle Geräte. Die Standardausführung ist mit
1 GB DDR2-Arbeitspeicher sowie 80 GB HDD
ausgestattet und lässt sich kundenspezifisch erweitern.
» Umfassendes Embedded Computer Portfolio
» Robuste Standardprodukte (COTS)
» Kundenspezifische Varianten und
ODM Lösungen
» Exzellente Qualität und
ausgezeichneter Support
» Erweitertes Lifecycle Management
NEUESTE PRODUKTHIGHLIGHTS
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Lead: Der flache Industrie-PC BBS-2021 für die
automatisierte Steuerungstechnik kann sechs
seriell gesteuerte Geräte gleichzeitig anspre-
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Drahtlose Kommunikationsstrecke
nanoETXexpress-TT
CB752
CP6002
HMITR
Verbrauchsdaten und Alarm in Echtzeit
Insys: Auf der e-World 2011 präsentierte das Unternehmen gemeinsam mit dem Softwareunternehmen EBSnet eine drahtlose Kommunikationsstrecke vom Zähler bis zur mobilen Auswerteeinheit. Ein intelligenter Zähler erfasst die
Verbrauchsdaten der Geräte und überträgt sie
per Funk verschlüsselt an einen zentralen Datenpool. Anschließend arbeitet die Softwarelösung
Myxclient die Daten grafisch und tabellarisch
auf. Damit stehen individuelle Verbrauchs- und
Lastgangdaten auf mobilen Endgeräten wie Tablet-Computern und Smartphones zur Verfügung.
Gleichzeitig erhalten Anwender über konfigurierbare Warnmeldungen in Echtzeit Informationen
über Betriebsstörungen und auffällige Verbrauchswerte. Die standortunabhängige Visualisierung und -analyse von Verbrauchs- und Lastgangdaten sowie die Übertragung der Alarmmeldungen bieten sich etwa zum Überwachen der
Kühlstrecken im Filialnetz großer Discounter
oder auch für die dezentrale Abfrage von Verbrauchswerten zur regionalen Kostenstellenauswertung an.
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KONTAKT
Kontron bietet Ihnen ein umfassendes
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TECHNIK Damals & Heute
[1]
[2]
Generationen im Vergleich
Vorwahlzähler
„Nur wer die Vergangenheit kennt, hat eine Zukunft“, sagte einmal der deutsche Gelehrte Wilhelm von Humboldt. Die IEE schließt sich mit dem kleinen Rückblick 'Damals
& Heute' dieser Weisheit an und wirft einen Blick auf die Automatisierungstechnik vor
20 Jahren.
I
m Jahr 1991 veröffentlichte die IEE eine Meldung zu den Vorwahlzählern
der Typenreihe 326/327 von der Firma
Kübler. Der Zähler eignete sich vor allem
für Anwendungen in Steuerungen, bei Positionierungen und zur Überwachung von
Grenzwerten. Der Produktmanager für
den Bereich Zähler bei Kübler, Werner
Birk, erklärt die Besonderheiten des Vorwalhzählers: „Das Gerät wurde damals
zusammen mit dem 48x48-Vorwahlzähler 326 entwickelt. Der Grund für den
größeren 327 war die integrierte Schnittstelle, die im kleineren 48x48 keinen Platz
hatte. Die Stückzahlen damals waren
beim 96x48 nie besonders groß, deshalb
wurde das Gerät 2001 vom Markt genommen, ohne einen baugleichen Ersatz
50
IEE • 4-2011
zu haben. Die Stückzahlen beliefen sich
zum Schluss auf weniger als 50 Stück pro
Jahr. Die großen Stückzahlen liefen immer
beim kleineren kompakten Format
48x48 mm, da dieses Format am europäischen Markt besser gefragt ist.“
Alles im Prozessor integriert
Zwischen dem damaligen Zähler und
dem heutigen liegt ein großer Unterschied. Birk stellt hierzu fest: „Der größte
Entwicklungssprung ist neben dem Preis
sicherlich, dass es früher wesentlich aufwendiger war, einen schnellen microprozessorgesteuerten Zähler zu entwickeln,
bei dem alles im Prozessor integriert ist.
Um auf die hohen Zählfrequenzen zu
kommen, wurde damals ein Hardware-
Zähler implementiert, der aufwendig
durch den Prozessor ausgelesen und verarbeitet werden musste. Heute ist alles im
Prozessor integriert, einschließlich den
Display-Treibern, die auch extern platziert wurden.“
Doch nicht nur der Prozessor ist einer der
Unterschiede zu damals, wie der Produktmanager weiter erläutert: „Des weiteren
verfügte der alte Zähler über ein TrafoNetzteil mit festen Stufen, das heute
durch ein modernes Universalschaltnetzteil mit 90 bis 260 V AC ersetzt wurde.“
Auch in Sachen Bedienerfreundlichkeit
haben die Zähler zugelegt. „Weiter Vorteile heute liegen in der Bedienerführung
der Programmierung, Hilfetexten als
Laufschrift und einer verbesserten Tas-
TECHNIK Damals & Heute
[3]
[1] Die IEE aus dem Jahre 1991 hat eines mit den Zählern aus dem Hause
Kübler gemeinsam: Auch bei ihr hat sich nicht nur etwas im Aussehen verändert.
[2] Schlicht und funktional ist der erste Eindruck des Vorwahlzählers.
[3] Bereits auf den ersten Blick erkennt der Betrachter die Unterschiede zwischen den 327er Zähler aus den 90ern und dem 560er von heute. Doch nicht
nur das Design und das Display haben sich verändert. Vor allem das Innere
des Zählers hat sich weiterentwickelt.
tatur, um die Bedienung und Programmierung effizienter und schneller zu machen“, erklärt Birk.
Funktionsumfang erweitert
Und auch bei den Funktionen haben die
Zähler hinzugewonnen: „Es sind einige
Zusatz-Features in allen drei Anwendungsgebieten wie Impuls- , Frequenz und
Zeitzählung integriert worden. Den neuen 560er wird es demnächst auch mit einer Schnittstelle geben, jedoch modern
mit einer Modbus-Anbindung und einem
CRLF-Protokoll, um direkt einen Drucker oder eine Großanzeige anschließen
zu können. Durch die neue 14-SegmentLED-Anzeige kann der Zähler auch aus
großer Entfernung gut abgelesen werden,
und die Hilfetexte sind viel besser darstellbar.“ Zu guter letzt liegt einer der Unterschiede auch im Preis, wie Produktmanager Birk abschließend feststellt: „Wäre
der alte Zähler mit dem aktuellen Leistungskatalog ausgestattet, würde sein
Verkaufspreis weit über 500 Euro liegen.
Tatsächlich kostet der neue Zähler heute
nur rund 170 Euro.“
➜
Autorin
Melanie Feldmann
ist Redakteurin der IEE.
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SAFEMASTER® S
Sicherer Drehzahlwächter UH 5947 Komfort der mit Sicherheit begeistert
Der neue Drehzahlwächter UH 5947
der SAFEMASTER®S-Serie sorgt durch
die Kombination von sicherer Drehzahl- und
Stillstandsüberwachung für eine Erhöhung
der Produktivität und Sicherheit des Bedienpersonals.
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Sicher:
PL e / Kat 4 bzw. SIL 3
Multifunktional:
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- Sichere Stillstandsüberwachung
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Ökonomisch:
Platz- und kostensparend, da externe
Schutztürüberwachung entfällt
Komfortabel:
Menügeführte Parametrierung über frontseitiges Display
Einfach:
Unkomplizierte und zeitsparende Inbetriebnahme ohne PC
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Link zum Vorwahlzähler
E. DOLD & SÖHNE KG
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Tel.+49 7723 6540 • Fax +49 7723 654356
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Unsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.
TECHNIK Feldebene
[1] Die Lichttaster bieten ein gutes Detektionsverhalten auf die unterschiedlichen Backwaren.
Bildquelle: alle Bilder Sick
[2] Mit zwei Sensorbaureihen in je zwei Versionen
gelingt es, verschiedene Aufgabenstellungen
rund um die Detektion von Backwaren in den
Backautomaten zuverlässig zu lösen.
[1]
[2]
Lichttaster für Waffel-und Keksanlagen
Robuste Sensoren für
feines Gebäck
Hohe Temperaturen, raue Umgebungsbedingungen und anspruchsvolle Aufgabenstellungen sind das Rezept für optische Sensoren in industriellen Backautomaten. Für die
Produktionslinien des Unternehmens Franz Haas Waffel- und Keksanlagen-Industrie
gilt dies besonders. Deshalb setzt das Unternehmen auf bedienerfreundliche, robuste
und auch im rauen Umfeld detektionssichere Lichttaster.
U
ngestörte Produktion durch zuverlässige, robuste und wartungsarme Ausführung – dies ist
eine der wichtigsten Eigenschaften, mit
der das Unternehmen Franz Haas Waffelund Keksanlagen-Industrie unter anderem den Waffelbackautomat SWAKN zur
Fertigung von Flach- und Hohlwaffeln
beschreibt. „Bei fast allen Waffel- und
Keksbackanlagen handelt es sich um
Hochleistungslösungen zum vollautomatischen Backen von Waffelblättern unterschiedlicher Formate, Keks- und Kuchenprodukten, Waffeltüten und Pfannkuchen
in industriellen Großproduktionsprozessen“, erläutert Martin Kopf, Leiter Elektrokonstruktion. Die Verfügbarkeit aller
Anlagenkomponenten hat bei allen Backautomaten oberste Priorität.
In besonderem Maße gilt dies für die eingesetzten optoelektronische Sensoren,
weil sich diese nicht nur den Bedingungen
der Anlage und des Umfeldes anpassen,
sondern auch unterschiedliche Back-
52
IEE • 4-2011
waren erfassen müssen. Also dürfen unterschiedliche Formen, Größen, Bräunungsgrade und Oberflächenstrukturen
kein Problem darstellen. Gleichzeitig sollen sie robust und wartungsarm sein – genau so wie auch die gesamte Waffel- oder
Keksanlage.
Hohe Produktvielfalt, viele Prozessschritte,
eine Sensorplattform
Zahlreiche Prozesse innerhalb der automatisierten Herstellung von Waffeln und
Keksen sind davon abhängig, dass die Anwesenheit oder Größe der Backwaren zuverlässig erkannt wird. Bei cremegefüllten
Flach- oder Hohlwaffeln beispielsweise
wird der Teig auf Backplatten gegossen
und zu Waffelblättern gebacken – je nach
Automat mit einer Kapazität zwischen
zwölf und 176 Backplattenpaaren. Die
Übergabe der heißen Waffelblätter an den
Kühler und von dort an die Streichmaschine, das Bestreichen mit Creme, das
Zusammenfügen zu Waffelblöcken, das
maschinelle Schneiden zu Waffelschnitten
sowie die Übergabe an eine Verpackungsmaschine oder an eine Schokoladeüberziehanlage – fast immer gilt es, durch das
Erfassen der Backwaren Schaltsignale zu
generieren und mit ihnen den Prozessablauf zu aktivieren oder zu steuern. Ähnliches gilt auch beim Backen anderer Waffelsorten, bei der Herstellung von Hartund Weichkeksen, Crackern, Kuchen,
Teigtüten, Pfannkuchen und Laugenprodukten. Letztere sind sensorisch besonders anspruchsvoll, weil sie mit einer Natriumlauge begossen werden und dadurch
eine glänzende Oberfläche, eine dunkle
Farbe und eine weiße Krume erhalten.
„Aus automatisierungstechnischer Sicht
gilt es daher, trotz hoher Produktvielfalt
und zahlreicher unterschiedlicher Prozessschritte und Umfeldbedingungen Sensorlösungen zu identifizieren, die möglichst anlagenübergreifend eingesetzt
werden können“, fasst Martin Kopf zusammen.
➜
TECHNIK Feldebene
Der drehbare M12-Stecker und
die Schwalbenschwanzbefestigung des Lichttasters sorgen für
eine schnelle und flexible Montage.
IEE • 4-2011
53
TECHNIK Feldebene
[3]
[4]
Einfach zu bedienen, zuverlässig im Einsatz
Beim Erfassen von Teigsträngen, Teiglingen, Waffelblättern, Keksen oder Tüten
setzt man bei Haas seit vielen Jahren in
erster Linie auf zwei Lichttaster-Baureihen von Sick: WT11-2 und WT12-3. „In
erster Linie liegt das am Detektionsverhalten der Sensoren auf unsere unterschiedlichen Produkte, was uns einen
hohen Produktoutput gewährleistet“,
erklärt Martin Kopf. „Hinzu kommt die
bereits von den Vorgängerbaureihen bekannte einfache Bedienung und Inbetriebnahme, für die wir kein Fachpersonal benötigen.“ Je nachdem, wie anspruchsvoll
die Detektionsaufgabe ist und in welcher
Umgebungstemperatur der Einsatz erfolgt, erfolgt die Auswahl des Lichttasters. Der WT11-2 verfügt über ein robustes, bis 60 °C thermisch festes Kunststoffgehäuse. Der drehbare M12-Stecker und
[5]
die Schwalbenschwanzbefestigung sorgen
für eine schnelle und flexible Montage.
Die per Potenziometer einstellbare Betriebstastweite liegt zwischen 30 und
800 mm. Im Betrieb erzeugt die lichtintensive Pin-Point-LED ein helles und präzises
Rotlicht. Damit lassen sich auch kleinere
Backwaren präzise detektieren. Für höhere Temperaturen geeignet ist der Lichttaster WTB12-3. Die vielseitigen Befestigungsmöglichkeiten des hochdruckfesten
Metallgehäuses in Schutzart IP69k, zum
Beispiel die verstärkten Montagelöcher,
sorgen für Montagefreiheit. Drehbare
Steck- oder Leitungsanschlüsse erlauben
auch bei diesem Sensor eine flexible Kabelverlegung. Die Tastweiteneinstellung
erfolgt unter anderem per Teach-in: Objekt in den Strahlengang , Knopf drücken,
fertig. Gemeinsam ist beiden Lichttastern
eine hohe Detektionssicherheit, denn die
integrierte Chip-Technologie erkennt und
unterdrückt optische Störreflexionen aus
dem Umfeld. Auch Feuchtigkeit, elektromagnetische Störquellen, Blitzlampen
oder Vibrationen haben keinen Einfluss
auf die sichere Funktion der Geräte.
Apropos Feuchtigkeit: Ecolab bestätigt
beiden Baureihen, dass sie die Anforderungen an die Materialbeständigkeit, wie
sie die Reinigungs- und Desinfektionsabläufe im Lebensmittelumfeld mit sich
bringen, zuverlässig und dauerhaft erfüllen.
HGA oder VGA: Backwaren und
Anlagenumfeld entscheiden
Bei der Auswahl des richtigen Lichttasters
kommt es nicht nur auf das Einsatzumfeld
– hier vor allem die Temperaturen – an,
sondern auch auf das Tastgut selbst. Energetische Reflexionslichttaster nutzen das
Hannover Messe
04.-08.04.2011
Halle 11, Stand E06
SCHALTSCHRÄNKE
STROMVERTEILUNG
KLIMATISIERUNG
TECHNIK Feldebene
[4] Die eingesetzten Sensoren erfüllen die hohen
Anforderungen an die Materialbeständigkeit und
Dichtigkeit, wie sie die Reinigungs- und Desinfektionsabläufe im Lebensmittelumfeld erforderlich machen.
[5] Beim Lichttaster WT12-3 kann die Tastweiteneinstellung per Teach-in mit Tasten am Gerät erfolgen.
[6] Beim WT11-2 erzeugt die lichtintensive PinPoint-LED ein sehr helles und präzises Rotlicht,
was für eine präzise Detektion auch kleinerer Objekte sorgt.
[6]
Remissionsverhalten eines Objektes zu
dessen Detektion. Kritisch kann dieses
Funktionsprinzip in zwei Fällen werden:
Zum einen dann, wenn dunkle Objekte
auf einem hellen Hintergrund, zum Beispiel dem Förderband erkannt werden
müssen; zum anderen dann, wenn Oberflächen starke Remissionsunterschiede
aufweisen, die Tastgüter sehr flach sind
oder das Objekt stark strukturiert oder
glänzend ist. Im ersten Fall wird ein energetischer Lichttaster vom Hintergrund
geblendet, im zweiten Fall erhält der Sensor keine konstanten oder keine auswertbaren Reflexionen vom Objekt. „In der
Backwarenproduktion sind diese Phänomene relativ häufig anzutreffen, weil Waffeln, Kekse und Teig hinsichtlich ihrer
Oberflächenbeschaffenheit, Farbe und
Formate sehr unterschiedlich sind“, erklärt Martin Kopf. „Sollen in einer Anla-
ge zum Beispiel Schokokekse auf einem
hellen Förderband erkannt werden, setzen wir Lichttaster mit Hintergrundausblendung ein. Bei flachen Waffeln oder
auch bei Laugengebäck mit seiner dunklen, glänzenden Oberfläche sind Taster
mit Vordergrund-Ausblendung die beste
Wahl.“
Bei
der
Hintergrund-Ausblendung
(HGA) wird der Taster auf die Oberfläche
des Tastgutes fokussiert. Alles, was dahinter liegt, wird durch das Triangulationsprinzip der Sensoren ausgeblendet. Umgekehrt funktioniert die Vordergrund-Ausblendung (VGA). Der Lichttaster wird auf
den Hintergrund eingestellt. Objekte, die
den Lichtweg passieren, verändern den
Remissionswinkel und erzeugen ein
Schaltsignal. „90 % der Lichttaster in unseren Anlagen entfallen auf diese Geräteversionen“, bilanziert Kopf. „Gut ist, dass
sich alle Tasterversionen einfach auf die
Applikationsbedingungen einstellen lassen und wir hierfür kein spezielles Fachpersonal benötigen.“
Zuverlässigkeit und
weltweite Verfügbarkeit sind wichtig
Waffel- und Keksbackanlagen von Haas
sind weltweit im Einsatz und werden seit
mehr als einem Jahrzehnt mit Lichttastern
dieser Baureihen beziehungsweise ihrer
Vorgängerversionen ausgerüstet. „Wesentliche Gründe dafür sind das zuverlässige Detektionsverhalten unabhängig von
den Produkten, die Montagefreundlichkeit und Robustheit der Sensoren sowie
ihre einfache Bedienung“, fasst Martin
Kopf, die Vorteile zusammen. „Dadurch
haben die Sensoren auch weltweit eine
hohe Akzeptanz bei den Endkunden.
➜
[3] Waffelrollen sind nur eines von zahlreichen
Produkten, die auf den Waffel- und Keksbackanlagen hergestellt werden.
Autor
Roland Hackenjos
ist Produktmanager Industrial Sensors in der Division
Automatisierungstechnik der Sick AG in Waldkirch.
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763iee0411
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Datenblätter der Lichttaster
Link zum Anwender
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SOFTWARE & SERVICE
TECHNIK Feldebene
Halle 26, Stand C78
Durchflusssensor
Gleichstrom- und Gleichstromgetriebemotoren
Schnelle Durchflusserfassung
Sonotec: Mit den Sonoflow-Sensoren zur Bestimmung des Durchflusses von Flüssigkeiten in dünnen
Schläuchen bietet der Hersteller eine weitere Serie von Sensoren für
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wie den Einsatz in der Industrie und
Fahrzeugen aller Art geeignet. Die
Permanentmagnettechnik erlaubt
eine kompakte Bauweise mit guten
Leistungswerten. Präzision der
Drehzahl, Laufruhe und kurze Abbremszeiten bei einem geringen
Trägheitsmoment sind weitere
Merkmale. Zur Regelung der Motoren bietet das Unternehmen unterschiedliche Drehzahlsteller und
-regler des Herstellers EPH an.
Bildquelle: Schukat
Bildquelle: Sonotec
die Geräteautomatisierung an. Sie
lassen sich als Komponente in Geräte, Maschinen und Vorrichtungen
integrieren, wobei sie sich einfach
mechanisch einbauen und elektrisch in die Steuerung einbinden
lassen. Über den vorhandenen
Stromausgang von 4 bis 20 mA erfolgt die Anbindung des Messsystems. Die serielle Schnittstelle ermöglicht die einfache Parametrierung und Kalibrierung des Sensors.
Für Fahrzeuge aller Art geeignet
Schukat: Die Gleichstrom- und
Gleichstromgetriebemotoren von
Doga sind für Anwendungen mit
unabhängiger Stromzuführung, geringen Abmaßen und Gewicht so-
459iee0411
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Datenblatt
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Halle 25, Stand B24
Halle 9, Stand D35
Kleingetriebemotoren
Einphasige Stromversorgungen
Für beengte Installationen
Obwohl gesetzliche Regelungen
von Elektromotoren im unteren
Leistungsbereich noch nicht angedacht sind, bietet das Unternehmen
die Schnecken- und Schneckenstirnradgetriebe mit DrehstromNiederspannungsmotoren und einer Leistung ab 0,09 kW mit der
Wirkungsgradklasse IE2 an.
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Bildquelle: Wieland Electric
Bildquelle: Ruhrgetriebe
Der Zeit voraus
Ruhrgetriebe: Ab 16. Juni 2011
müssen Drehstrom-Niederspannungsmotoren mit genau definierten Bemessungsleistungen von
0,75 bis 375 kW mindestens die
Wirkungsgradklasse IE2 erreichen.
Wieland Electric: In den drei Ausgangsspannungen 5, 12 und 24 V
DC sind die einphasigen Stromversorgungen Wipos PB1 erhältlich,
die für enge Einbauverhältnisse
konzipiert sind. Die Schaltnetzteile
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werden in der Variante 24 V DC für
0,42 bis 4,2 A angeboten, in der Variante 12 V DC für 0,83 bis 4,5 A und
in der Variante 5 V DC für 1,5 und
3 A. Sie lassen sich auf DIN-Schienen montieren. Die AC/DC-Netzteile liefern 100 % Ausgangsleistung
bei Umgebungstemperaturen bis
60 °C.
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Einfache Inbetriebnahme
schon eingebaut
56
IEE • 4-2011
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Bildquelle: Schunk
Korrosionsbeständig
und schlagfest
Bildquelle: Yaskawa
Greifer
bis 18,5 kW gegen widrige Umwelteinflüsse gerüstet. Aufgrund
der hohen IP-Schutzart können die
Geräte in rauen Umgebungen eingesetzt werden. Da sich die Gehäuse problemlos hygienisch reinigen
lassen, eignen sie sich auch für die
Medizintechnik, die pharmazeutische Industrie und Laborgeräte.
Schunk: Der WSG 50 ist ein mechatronischen Greifer, dem neben Profibus DP, CAN und RS232 auch erstmals eine Ethernet-TCP/IP-Schnittstelle zur Verfügung steht. Über einen gewöhnlichen Webbrowser
661iee0411
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Frequenzumrichter
Yaskawa: Die Frequenzumrichter
der Reihe V1000 in Schutzart IP66
sind mit stabilen, korrosions- und
schlagfesten Kunststoffgehäusen
ausgestattet. Damit sind die Geräte
für den Leistungsbereich von 0,1
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kann der Greifer in Betrieb genommen werden; eine Installation von
Software ist nicht erforderlich. Der
Greifer ist in der Lage, durch seine
integrierte Greifteildetektion und
hohe Positioniergenauigkeit einen
Befehl taktzeitoptimiert auszuführen. Die übergeordnete Prozesssteuerung wird dadurch entlastet.
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Die Zukunft hat ein Gesicht
Endress+Hauser steht seit mehr als 50 Jahren für Innovation im Dienste seiner Kunden und
bietet mit dem ersten einheitlichen Zweileiter-Gerätekonzept für Durchfluss und Füllstand
herausragende Vorteile für die Chemie-Branche.
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die Anlagenverfügbarkeit
• Durchgängiges Ex-Konzept und eine Entwicklung nach IEC 61508 SIL (SIL 2/SIL 3)
ermöglichen höchste Sicherheit bei maximaler Flexibilität
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Elektroniken ohne Neuabgleich
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Ob in der Planung, der Beschaffung, im Betrieb oder bei der Wartung, das einheitliche
Konzept für Durchfluss- und Füllstandmessgeräte erhöht die Sicherheit und senkt die
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Endress+Hauser
Messtechnik GmbH+Co. KG
Colmarer Straße 6
79576 Weil am Rhein
Telefon 0 800 EHVERTRIEB
oder 0 800 348 37 87
Telefax 0 800 EHFAXEN
oder 0 800 343 29 36
TECHNIK Feldebene
HALLE 8, STAND D22
Bildquelle: alle Bilder Micro-Epsilon
Per Triangulation
messen die Sensoren senkrecht
auf die Brettförderer.
Kundenspezifische Sensoren messen Steinhöhen
Betonsteine nach Maß
Steine aus Beton sind in unterschiedlichen Formen, Farben und Größen erhältlich. Für
ihre Produktion sind flexible Anlagen nötig, die schnell und unkompliziert zwischen verschiedenen Produkten wechseln können. Ob dies erfolgreich funktioniert hat, müssen
präzise und robuste Sensoren im Anschluss prüfen.
D
ie Anforderungen in Betonwerken ist keine typische Umgebung
für präzise Lasersensoren, möchte man meinen. Trotzdem ist auch hier genaue Qualitätskontrolle nötig. Das Automatisierungsunternehmen R&W aus Hachenburg im Westerwald hat für genau
diese Anwendung eine spezielle Anlage
entwickelt, die in der Produktion die Höhe von Betonsteinen misst.
Bereits seit 2002 beschäftigt sich R&W
mit dieser Aufgabe und hat seine Messanlagen über mehrere Stufen bis heute zu
einem modularen System für die Betonsteinfertigung entwickelt. Direkt nach
dem Steinfertiger wird die Anlage in den
Transportförderer integriert. Das in Rahmenbauweise aufgebaute System erfasst
mit bis zu drei Sensoren die durchlaufen-
58
IEE • 4-2011
den Steine. Für die passende Sensorik
suchte das Unternehmen einen zuverlässigen Partner aus der Messtechnik. Der
Weg führte sie zur Firma Micro-Epsilon,
die insbesondere in der Lasermesstechnik
ein ausgeprägtes Portfolio besitzt.
Kundeneigene Anpassungen
Ein Lasersensor mit integriertem Controller, 500 mm Messbereich und digitalem Signalausgang reichte dem Automatisierungsunternehmen jedoch nicht. Kurzerhand vereinbarten sie mit Micro-Epsilon einen Liefervertrag über den Lasersensor OptoNCDT 1700-500 mit einem
Gehäuse in doppelter Breite. R&W integriert anschließend eigenständig einen
leistungsfähigen Microcontroller mit
Ethernet-Schnittstelle und digitalen I/Os.
Zwar lieferten die Sensoren in der Serienausführung bereits präzise Messdaten, eine Ethernet-Anbindung war jedoch nicht
vorgesehen. Durch die Modifikation mutieren die Sensoren zum Stand-aloneMesssystem. Die Anlage lässt sich nun
einfach per Ethernet in das kundeneigene
Netzwerk einbinden. Damit ergeben sich
folgende Kommunikationsarten:
➜ Zugriff auf die integrierte Webvisualisierung
➜ Funktionsbausteine für Siemens
S7-Steuerungen
➜ Erweiterte Funktionalität mit der
R&W-Software
➜ Steuerung eines Farbmarkierers
➜ Übertragung der Daten per Wlan
Es ist eine der Kompetenzen von MicroEpsilon, Kunden mit speziellen Anforde-
TECHNIK Feldebene
Mess- und Sensortechnik
mit Konzept
[1]
rungen an die Messtechnik zu helfen. So
ist es nicht selten, dass sie bestehende Sensoren ab einer gewissen Stückzahl in vielerlei Hinsicht verändern. Besondere Modifikationen sind völlig geänderte Gehäusegeometrien, in denen Laserdiode und
Fotozelle voneinander getrennt ausgeführt werden, oder offene Konstruktionen für den Einsatz im Vakuum.
Uwe Rahn, Geschäftsführer der R&W,
kommentiert die Zusammenarbeit: „Die
unkomplizierte Produktmodifikation bei
Micro-Epsilon hat uns überzeugt. Nicht
nur, dass wir den passenden Sensor gefunden haben, sie haben sich mit unserer Auf-
[1] Als Messanlage erfassen die Sensoren die
Steinhöhe im Durchlauf.
gabe auseinandergesetzt und verstanden,
dass wir eine modifizierte Sensorlösung
benötigen. Ohne große Umstände boten
sie uns dann die vorhandene Sensortechnik mit neuem Gehäuse.“
Nach dem Umbau des Sensors bietet
R&W ihn als HCS500 an und verbaut ihn
vornehmlich in Anlagen zur Steinhöhenmessung. Auf dem Sensor lassen sich Sollwerte und Toleranzen für bis zu 100 verschiedene Produkte speichern.
➜
anwenderorientierte Systemlösungen
Winkel
Neigung
Länge
Steuerung
Technik im Detail
Optisches Messverfahren
Die Sensoren der Familie OptoNCDT funktionieren nach dem Prinzip der Lasertriangulation. Dabei emittiert eine Laserdiode einen Laserstrahl,
der auf das Messobjekt gerichtet ist. Die dort reflektierte Strahlung wird über eine Optik auf ein
digitales Fotoelement abgebildet. Aktuelle Sensoren setzten dabei auf CMOS- oder CCD-Elemente. Aus der Lage des Lichtpunktes auf dem
Empfangselement wird der Abstand des Objekts
zum Sensor berechnet. Die Daten werden über
den meist internen Controller ausgewertet und
über verschiedene Schnittstellen ausgegeben.
Bei digitalen Sensoren werden durch die Reflexi-
on einzelne Pixel auf der CCD/CMOS-Zeile beleuchtet. Aus der Verteilung der beleuchteten Pixel und dessen Intensitätswerte berechnet der
integrierte Microcontroller mit aufwendigen Algorithmen den Abstand zum Messobjekt. Umgebungseinflüsse und unterschiedliche Oberflächeneigenschaften haben daher keinen Einfluss
auf das Messergebnis. Die RTSC (Real Time Surface Compensation) von Micro-Epsilon passt dabei die Laserleistung in Echtzeit für jeden Messwert an und sorgt dafür, dass auch bei schnell
wechselnden Oberflächeneigenschaften stabile
Messergebnisse erreicht werden.
Halle 9
32
Stand G
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• Stand
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Fax +49 (30) 62 91 - 277
TECHNIK Feldebene
[3]
Messen auf Stein
Der Messabstand von 500 mm war für einen möglichst flexiblen Anlagenaufbau
nötig. So lassen sich Steine und Pflaster
mit Höhen zwischen 30 und 480 mm zuverlässig erfassen. Der Sensor liefert eine
Genauigkeit von ± 0,5 mm.
Nach dem Fertigen werden die Steine von
der Betonsteinmaschine auf Förderbretter
abgelegt und in die Trockenkammer befördert. Direkt nach der Betonsteinmaschine ist die Messanlage in den Prozess integriert. Die Sensoren messen senkrecht auf die Förderbretter. Durchläuft ein
Förderbrett die Anlage, bildet die Differenz aus Abstand zum Förderbrett und
Abstand zum Stein die tatsächliche Steinhöhe. Verschiedene Brettstärken sind dabei üblich. Diese gehen mit der Differenzmethode nicht in die Höhenmessung mit
ein. Eine gewisse Menge Schmutz auf dem
[4]
Produktionsbrett wird toleriert und vom
Messverfahren zu plausiblen Werten korrigiert. Schrägen, Grate und Vertiefungen
im Stein erkennt das Messverfahren auch
und schließt sie aus der Bewertung aus. Es
werden nur relevante Merkmale der Produktoberfläche betrachtet.
Der noch feuchte Beton kann außerdem
während der Messung eine glänzende
Oberfläche aufgrund eines Wasserfilms
aufweisen. Herkömmliche Sensoren hätten mit dem Übergang vom matten Produktionsbrett auf den glänzenden Beton
Schwierigkeiten. Die integrierte RealTime-Surface-Compensation der eingesetzten Sensoren regelt diesen Effekt in
Echtzeit aus. Die Poren oder Unebenheiten der Steine blendet eine hinterlegte
Mittelungsfunktion aus, sodass die Sensorsoftware des Anwenders nur die Höhe
des Steins anzeigt.
➜
[2]
[2] Die modifizierten Sensoren haben die doppelte Gehäusebreite.
[3] Der modifizierte Sensor mit eigenem Label
und Ethernet-Interface.
[4] Das Grundmodel für die kundenspezifische
Sensorausführung.
Autoren
Florian Hofmann
arbeitet im Marketing der Micro-Epsilon Messtechnik
GmbH & Co. KG in Ortenburg.
Uwe Rahn
ist Geschäftsführer der R&W Industrieautomation
GmbH in Hachenburg.
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757iee0411
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Link zum Automatisierer
TECHNIK Feldebene
Halle 12, Stand B66
Rundsteckverbinder
Steckverbinder
Für den Standard
Einflüssen trotzen
Mit Watchdog
Escha: Die M12x1 Rundsteckverbinder-Familie
Base Line ist für klassische Applikationen in den
Bereichen Maschinenbau und Automatisierung
konstruiert. Kupplung und Stecker sind als drei-,
vier- und fünf-polige Versionen in gerader Ausführung mit A- oder B-Codierung erhältlich. Die
gewinkelten Varianten folgen zu einem späteren
Zeitpunkt. Es stehen die zwei unterschiedlichen
Leitungsqualitäten PVC oder Pur halogenfrei zur
Auswahl. Alle Produkte erfüllen die Anforderungen der Schutzklassen IP67 und IP69K.
W+P: Das Artikelprogramm des Unternehmens
besteht aus RJ-45-, D-SUB- und USB-Steckverbindern, Kabelkonfektionen und Zubehör. Weitere Produkte, wie IEEE 1394, DVI-Steckverbinder,
Rundsteckverbinder, sind auf Anfrage erhältlich.
Die nach den Schutzklassen IP67/IP68 gefertigten, wasserdichten Steckverbinder bieten
Schutz gegen eindringendes Wasser, Berührung
sowie gegen Staub und weisen eine Temperaturbeständigkeit von -20 bis 80 °C auf. Datenblätter
und Muster werden auf Anfrage versendet.
Finder: Die Zeitrelais der Serie 83 stellen auch
die Funktion Watchdog zur Verfügung, die auch
als Totmannschaltung bekannt ist. Ein Beispiel
ist das Überwachen von Drehbewegungen mit
Reflexlichtschranke. Das Lichtsignal wird von einem Reflektor auf dem rotierenden Objekt zurückgeworfen. Bleibt die Drehbewegung aus,
realisiert der Watchdog dieses unabhängig davon, ob der Lichtstrahl auf den reflektierenden
oder den matten Bereich des Objektes fällt.
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60
IEE • 4-2011
653iee0411
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Zeitrelais
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659iee0411
TECHNIK Feldebene
Halle 9, Stand D 62
D-Sub-Steckverbinder
Schnellverschluss
Mit allen Kontakten
Werkzeuglos
Leitungs- und Steckerprogramm
Bildquelle: Lütze
Bildquelle: Conec
Bildquelle: Intercontec
TÜV-zertifiziert
Conec: Combination D-Sub-Steckverbinder bestehen aus einem einteiligen Zink-Druckgussgehäuse mit vernickelter Oberfläche, sind für
den Einsatz in rauen Umgebungen mit
I/O-Schnittstellen vorgesehen und erfüllen mind.
Schutzart IP67. Die Stecker sind für die Hinterwandmontage ausgeführt und lassen sich mit allen Hochstrom- und Koaxialkontakten aus dem
Standardprogramm in den verwendbaren Steckerlayouts ausführen.
Intercontec: In den gängigen Flanschabmessungen 25 x 25 und 28 x 28 mm erhältlich sind die
Speedtec-Versionen der Steckverbinderserien
623 und 923 in M23-Bauform. Der bis 20 g vibrationsfeste Schnellverschluss ist kompatibel
zu alten Schraubgewinden. Außerdem bieten die
Signal- und Leistungsssteckverbinder umlaufende EMV-Schirmung, einfache Verarbeitungstechnik für die werkzeuglose Kontaktmontage
und -demontage sowie modularen Aufbau.
Lütze: Speziell für den Photovoltaikmarkt wurde
das Stecker- und Leitungsprogramm Thermoflex
entwickelt. Die Solarleitungen sind gemäß TÜV 2
PFG 1169/08.2007 sowie VDE zertifiziert und
kennzeichnen sich wegen einer silanvernetzten
Spezialisolierung durch hohe Thermoelastizität.
Der Hersteller nach eigenem Bekunden gleichbleibende elektrische und mechanische Eigenschaften über eine Lebenszeit von mehr als 25
Jahren garantieren.
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Automatisierungsprodukte
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s /PTISCHE3ENSOREN
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RFID-Leser
Eigenständiger Prüfstand
Modul oder Board
Bildquelle: CLPA
Feldbus CC-Link
CLPA: Die Organisation hat einen
CC-Link-Prüfstand zur automatischen Durchführung aller zur Zertifizierung notwendigen Vorprüfungen entwickelt, der sich für Anwender eignet, denen Erfahrungen in
der SPS-Programmierung und CCLink-Netzwerke fehlen. Da es sich
dabei um eine eigenständige Applikation handelt, sind zur Konfiguration der Parameter keine externen
Programmierungstools erforderlich. Zur Anpassung einiger Applikationen müssen möglicherweise
die I/O-Parameter der SPS im Vorfeld von CLPA konfiguriert werden.
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Elatec RFID: Mit dem TWN3 Mifare
NFC gibt es einen Leser für
13,56-MHz-Anwendungen mit Mifare-Tags. Mit den insgesamt sieben Mitgliedern der Reader-Familie
lassen sich alle gängigen Transponder scannen wie Mifare, I-Code,
Tag-it, Legic (Prime und Advant),
Calypso, Sony Felica und NFC Tags
Type 1 bis 4. Als berührungslose
Schreib-Lese-Module für 125 kHz
und 13,56 MHz erfüllen die Leser
die Normen ISO 14443 A&B inklusive -4 (T=CL), ISO 15963 und ISO
18092/ECMA-340. Den Reader gibt
600iee0411
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es auch als Platinen für die Integration in andere Geräte. Alle Module
laufen unter Windows und Linux
und verfügen über einen erweiterten Temperaturbereich von -25 bis
80 °C. Secure Access Module
(SAM) werden unterstützt. Die netzwerkfähigen Reader lassen sich
programmieren und mit Firmware
aktualisieren.
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Industrielle
Vernetzung erleichtert
Netzwerkanalyse
direkt an der Maschine
Cisco: Die Switches der IE 3010 Serie sind an den speziellen Anforderungen der Industrie ausgerichtet,
denn mit lüfterloser Kühlung und
Erschütterungs-, Vibrations- und
Überspannungsschutz können sie
in anspruchsvollen Umgebungen
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602iee0411
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Sigmatek: Der Varan Analyzer ETVA
0501 ist ein Analysegerät für Echtzeit-Varan-Netzwerke, mit dem
sich das Übertragungsverhalten
des Bussystems direkt an der Maschine analysieren lässt. Das Analysetool erfasst zeitliche Abläufe
Halle 16, Stand H09
Halle 9, Stand D05/2
I/O-System
Profidrive
Bildquelle: Hesch
Hesch: Ein analoges Eingangsmodul für Widerstandsthermometer und ein Modul mit zwei Eingängen für analoge Normsignale
ergänzen das modulare ProzessI/O-System Imod. Damit wird das
IEE • 4-2011
System für alle gängigen Feldbusstandards wie Profibus-DP, CANopen, Modbus und Ethernet um
weitere Funktionalitäten erweitert.
Das Modul HE 5832 erfasst zwei
analoge Normsignale von der Prozessebene und übermittelt diese an
den Feldbus. Die Wandlerauflösung
beträgt dabei 16 Bit, der Signalzustand der Eingänge wird durch
Leuchtdioden angezeigt.
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mit Nanosekunden-Genauigkeit
und dekodiert Befehle unmittelbar.
Trigger- und Filterfunktionen unterstützen den Anwender im industriellen Umfeld. Bedient wird das
Gerät über einen 5,7“-Touchscreen. Für weiterführende Analysen lassen sich die Messwertreihen über die USB- oder die TCP/IPSchnittstelle exportieren.
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605iee0411
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Für jedermann geeignet
Funktionalitäten erweitert
62
Bildquelle: Sigmatek
Analysegerät
Bildquelle: Cisco
Switches
eingesetzt werden. Aufgrund vielfältiger Stromversorgungs- und
Einbauoptionen sind die in einem
19“-Gehäuse gelieferten Switches
variabel. Eine Reihe von Administrationsfunktionen und Verbindungsoptionen erleichtern zudem
die Installation sowie den Betrieb
der Switches und ermöglichen damit ein breites Einsatzsspektrum.
608iee0411
601iee0411
Profibus Nutzerorganisation: Mithilfe eines Quellcodes werden Gerätehersteller Profidrive zukünftig
schneller und einfacher in ihre Produkte implementieren können. Die
Industrial Networx Community unterstützt Interessierte bei der Integration eines Quellcodes, klärt alle
in diesem Zusammenhang entstehenden Fragen und bietet eine
Plattform für den Erfahrungsaustausch. Die Arbeitskreise 'Drives
Marketing' und 'Profidrive Profil'
von Profibus & Profinet begleiten
die Entwicklungsaktivitäten der
Community aktiv. Gerätehersteller
werden individuell bei Fragen zur
Spezifikation, bei der Entwicklung
sowie bei der Produktzertifizierung
unterstützt. Teilnehmer sind neben
Geräteherstellern auch Firmen, die
Technologiekomponenten und Development Kits anbieten. Interessierte sind eingeladen, innerhalb
der Community an der Entwicklung
des Quellcodes mitzuwirken.
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603iee0411
TECHNIK Feldebene
Abtastsystem
Ethernet-Remote-I/O-Modul
Leistungsstarke
3D-Inspektion
Schneller Datentransfer
Creaform: Das messarmlose, portable Abtastsystem Handyprobe wird im Bereich der 3D-Inspektion eingesetzt. Mit dem Dual-Kamera-Sensor C-Track können präzise Messungen durchgeführt werden, wobei der Sensor oder das Bauteil ohne Präzisions- oder Trackingverlust im
Messprozess bewegt werden können. Diese
Funktion ermöglicht das Erfassen der Messdaten
in schwer zugänglichen Bereichen sowie das
Messen in vibrierenden Umgebungen ohne starre Einrichtung. In Kombination mit der Handyprobe lässt sich das 3D-Scan- und Abtastsystem
Metrascan für weitere Messanwendungen nutzen. 3D-Scanner werden häufig zum Modellieren
dreidimensionaler Modelle eingesetzt, die für
3D-Rendering genutzt werden. Hierfür bietet
Creaform die Produktlinie Handyscan 3D an.
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Advantech: Die Adam-6100-Serie, eine Produktlinie industrieller Ethernet-Remote-I/O-Module,
sind sowohl mit Ethernet/IP-Protokoll als auch
mit Profinet ausgestattet. Die Module erlauben
eine Daisy-Chain-Verbindung, wodurch ein
schnellerer Datentransfer bei Steuerungsaufgaben und anderen industriellen Anwendungen
möglich wird. Die Verbindungen bieten ein skalierbareres System mit weniger Kabeln, was In-
terferenzen in komplexen Installationen zu vermeiden hilft. Die Serie ist auf verschiedene Arten
zu montieren, gerade wie es die Situation im Feld
erfordert.
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660iee0411
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Distanz messende Sensoren
Leistungsstark im Miniaturformat
502iee0411
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Drehzahlmesser
Bildquelle: ASM
Berührungslos oder
mit Messrädchen
www.baumer.com
ASM: Die Drehzahlmesser Hioki 3405(FT) und
3406(FT) messen im sichtbaren Lichtspektrum
und Reflektorfolie bis zu einem Abstand von
500 mm oder optional mit einem Kontaktadapter
und Messrädchen. Ein großes hintergrundbeleuchtetes Display macht das Handmessgerät
auch in abgedunkelter Umgebung sicher ablesbar. Ein gerippter Griff für die Einhandbedienung,
ein Tonsignal für ein genaues Messergebnis und
eine beleuchtete Hold-Taste erleichtern die
Handhabung. Max/Min-Anzeige, Average, Auto
Power Save, IP50 (EN60529) und Fallgeprüft bis
1m sind weitere Merkmale.
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Ideal für anspruchsvolle Anwendungen:
Q Hohe Auflösung und Wiederholgenauigkeit
Q Grosse Messbereiche in kleinsten Gehäusen
Q Optische, induktive, Ultraschall-Sensoren
Q Geeignet für hochgenaue Positionierungen, Füllstandsmessungen,
Profilmessungen u.v.m.
Weitere Informationen auf
www.baumer.com/news/526
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IEE • 4-2011
63
Bildquelle: pixelkorn_Fotolia.com
TECHNIK Feldebene
Auftakt zur Serie über spezielle
Ansteuerungsverfahren von
Schrittmotoren.
Schrittmotoransteuerungen mit interner Kommutierung
Schritt für Schritt
angesteuert
Bei der Kommutierung eines Schrittmotors über einen Encoder ergibt sich eine Vielzahl
von Vorteilen. Die wesentlichsten Vorteile sind dabei, dass der Motor überlastet werden kann und dass das Beschleunigen des Motors in kürzester Zeit mit dem maximalen Motormoment erfolgt – ohne Vorgabe einer Beschleunigungskurve, bei der die
Schrittzeiten für jeden Schritt der Beschleunigung vorgegeben sind.
D
ie Encoder selbst und die Justage
der Encoder zu den Polen des
Schrittmotors stellen aber einen
Kostenfaktor dar, der nicht zu vernachlässigen ist. Deshalb wurde ein Ansteuerverfahren für Schrittmotoren entwickelt, bei
dem ohne einen Encoder ebenfalls eine
Überlastung des Motors ohne Schrittverlust möglich ist. Außerdem kann das Beschleunigen in die Zielschrittfrequenz
ebenfalls mit dem maximalen Motormoment ohne Vorgabe einer Beschleunigungskurve erfolgen [1].
64
IEE • 4-2011
Die Abb. 1 zum Funktionsprinzip zeigt
die Positionen der Magnetpole des Motors, die Variation des Wertes der Induktivität der Motorwicklungen, den Momentverlauf und die Charakteristik der
Chopperimpulse während der Ansteuerzeit einer Motorwicklung. Die Motorwicklung wird eingeschaltet, wenn sich
die Magnetpole des Motors in der dargestellten Position (1) befinden.
Durch den Winkelversatz der Positionen
der Pole des Rotors und des Stators erzeugt der Motor mit zunehmender Strom-
amplitude ein Moment, das bis zum Maximum +Mx ansteigt. Der Wert der Wicklungsinduktivität (Lmin ) ist in der Position
.
(1) der Pole relativ klein. Der Strom steigt
stetig an, bis der konzipierte Maximalwert des Stromes erreicht ist. Sobald dies
geschen ist, beginnt das Choppern, das
heißt, die Stromzufuhr in die Motorwicklung wird für eine definierte toff-Zeit unterbrochen. Während der toff-Zeit fließt
der Strom in den Motorwicklungen über
die Freilaufdioden weiter. Durch die elektrischen Verluste sinkt der Strompegel in
TECHNIK Feldebene
den Motorwicklungen während der toffZeit etwas ab, sodass nach dem Ende der
toff-Zeit für die Dauer von timp erneut
Strom in die Motorwicklung fließt, bis
der definierte Maximalstrom wieder erreicht ist, dann wird die Stromzufuhr erneut für die Dauer der toff-Zeit unterbrochen.
Bewegen sich die Pole des Motors in die
dargestellte Position (2), dann nimmt der
Wert der Induktivität zu, sodass im Magnetsystem mehr Energie gespeichert ist.
Dadurch wirken sich die Verluste während der toff-Zeit nicht so stark aus, sodass die Impulszeit timp zunehmend kürzer
wird.
Befinden sich die Pole in Position (2),
dann stehen sich die Pole optimal gegenüber, sodass der Motor durch diese Pole
kein Moment mehr erzeugt. Bewegen sich
Bildquelle: alle Bilder Siegfried Möller
[1] Das Funktionsprinzip zeigt die Positionen der
Magnetpole des Motors, die Variation des Wertes
der Induktivität der Motorwicklungen, den Momentverlauf und die Charakteristik der Chopperimpulse während der Ansteuerzeit einer Motorwicklung.
die Pole weiter in Richtung der dargestellten Position (3), dann erzeugt der Motor
ein zunehmendes negatives Moment, und
der Wert der Induktivität nimmt stetig
wieder ab. Durch die Gleichung für die im
Wicklungssystem gespeicherte Energie:
ist ersichtlich, dass sich bei abnehmendem
Wert der Induktivität der Faktor I2 und
damit die Stromamplitude in der Motorwicklung erhöht. Das hat zur Folge, dass
nach Ablauf der toff-Zeit der Wicklungsstrom bereits über der vorgegebenen Stromamplitude liegt, sodass die toff-Zeit sofort wieder gestartet wird. Die Abb.1 zum
Funktionsprinzip zeigt, dass mit abnehmender Induktivität der Strom bei der Bewegung aus Position (2) in Position (3)
stetig zunimmt. Die- Abb.1 zeigt weiterhin, dass während der Bewegung der Pole
aus der Position (2) in die Position (3) der
Motor ein negatives Moment erzeugt.
Soll durch den Motor beschleunigt werden, dann kann die nächste Wicklung ➜
Motorkonzepte, Getriebe, Elektronik,
Geber und Bremsen.
Leistungs- und Regelelektronik integriert.
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TECHNIK Feldebene
[2} Das Diagramm
zeigt den allgemeinen
Verlauf der Pull-OutKennlinie für einen
Schrittmotor.
[2]
des Motors bereits eingeschaltet werden,
wenn sich die Pole in Position (2) befinden. Da die Impulsbreite timp während der
Einschaltdauer der Wicklung und der Bewegung der Pole von der Position (1) in
die Position (3) stetig kürzer wird, kann
eine Impulsbreite tx definiert werden, bei
der sich die Pole der eingeschalteten Motorwicklung etwa in der Position (2) befinden.
Das Grundprinzip dieses Verfahrens ist,
dass die Dauer timp eines jeden Chopperimpulses gemessen und mit einer definierten Impulsbreite tx verglichen wird. Unterschreitet die Dauer der Chopperimpulse timp erstmalig die definierte Dauer tx, so
wird das Signal Intcom eingeschaltet. Ist
das Signal Intcom eingeschaltet, so kann
bei Bedarf die nachfolgende Wicklung
oder Wicklungskombination bereits eingeschaltet werden. Dieses Steuerverfahren erfordert, dass sich der Rotor mit einer Mindestdrehzahl dreht, damit über
die Variation des Wertes der Induktivität
das Signal Intcom gebildet werden kann.
Sinkt der Strom in den Motorwicklungen
während der toff-Zeit aufgrund der elektrischen Verluste schneller ab als die Verringerung des Wertes der Induktivität
während der Bewegung aus der Position
(2) in die Position (3), dann nimmt die Impulszeit timp nicht in dem Maß ab, dass ein
eindeutiges Signal Intcom gebildet werden kann.
Belastungsbereich von
intern kommutierten Schrittmotoren
Das Diagramm in Abb.2 zeigt den allgemeinen Verlauf der Pull-Out-Kennlinie
für einen Schrittmotor. Für eine Ansteuerung von Schrittmotoren in offener Steuerkette (open loop) dürfen nur 50% des
Pull-Out-Momentes in die Momentberechnung eingehen. In offener Steuerkette
darf dieser Schrittmotor bei der Frequenz
fx nur maximal mit z. B. dem Nennmoment Mx belastet werden. Steigt die
Belastung des Motors bis zum maximalen
Moment Mmax an, dann besteht bei der
Steuerung in offener Kette die Gefahr,
dass der Motor Schritte verliert. Übersteigt bei der Ansteuerung in offener Steuerkette das Lastmoment Mmax, dann verliert der Motor in jedem Fall Schritte. Bei
dem Verfahren der internen Kommutierung kann der Motor bei einer Frequenz
von fx bis zum Erreichen des Pull-OutMomentes Mmax belastet werden, ohne
dass die unmittelbare Gefahr besteht, dass
der Motor Schritte verliert. Für die Momentbetrachtungen bei der Ansteuerung
über die interne Kommutierung können
für dieses Steuerverfahren 80% des PullOut-Momentes eingesetzt werden.
Übersteigt die Belastung des Motors das
Moment Mmax, dann reduziert sich automatisch die Ansteuerfrequenz und das
Moment des Motors nimmt aufgrund des
Verlaufes der Pull-Out-Kennlinie zu, bis
sich das Motormoment und das Lastmoment im Gleichgewicht befinden. Dieses
Steuerungsverfahren gestattet somit eine
Überlastung des Motors, ohne dass der
Motor durch die Überlast außer Tritt gerät.
Frequenz
fx
a
b
fAnlauf
0
Anlauf
[3]
Beschleunigung
konstanter
Lauf
Zeit
Überlast
Bremsen
[3] Für intern kommutierte Schrittmotoren ergibt sich folgendes Profil der Ansteuerfrequenzen.
Physik_© pixelkorn_Fotolia
66
IEE • 4-2011
TECHNIK Feldebene
Profil der Ansteuerfrequenzen für
intern kommutierte Schrittmotoren
Für intern kommutierte Schrittmotoren
ergibt sich ein Profil der Ansteuerfrequenzen, wie es in Abb. 3 dargestellt ist.
Das Signal Intcom kann nur gebildet werden, wenn der Motor mit einer Mindestfrequenz (fAnlauf) läuft. Deshalb wird der
Motor während des Anlaufs vom Stand in
die Frequenz fAnlauf über eine definierte
Beschleunigungskurve gesteuert. Hat der
Motor die Anlauffrequenz fAnlauf nach einer vorgegebenen Schrittzahl erreicht, so
wird die Bildung des Signals INTCOM
freigegeben. Das Signal INTCOM meldet, dass die ideale Polüberdeckung erreicht oder überlaufen ist und dass die
nächste Wicklung oder Wicklungskom-
bination eingeschaltet werden kann. Der
Motor beschleunigt in der Beschleunigungsphase bis zur Zielschrittfrequenz fx.
Tritt, wie in Abb.3 dargestellt, eine Überlast (Kurve a oder b) auf, dann reduziert
die Steuerung selbständig die Ansteuerfrequenz, bis sich das Lastmoment und das
Motormoment im Gleichgewicht befinden. Entfällt die Überlast für den Motor
wieder, dann erreicht der Motor automatisch wieder die vorgegebene Zielschrittfrequenz fx. Die Überlast darf soweit ansteigen, bis sich die Schrittfrequenz durch
die Überlast bis zur Anlauffrequenz fAnlauf
reduziert hat (Kurve b). Wird der Motor
soweit belastet, dass sich die Frequenz für
den Motor bis unterhalb der Anlauffrequenz fAnlauf reduziert, dann ist nicht mehr
gesichert, dass das Signal Intcom gebildet
wird. Die Steuerabläufe vom Beginn der
Beschleunigung, beim Lauf mit der Zielfrequenz fx, zur Steuerung des Motors bei
Überlast, bis zum Beginn des Bremsens
sind stets gleich, sodass es auch für die
Steuerung bei begrenzter Überlast keine
Sonderroutinen durch die Firmware gibt.
Tritt jedoch eine Überlast derart auf, dass
sich die Ansteuerfrequenz bis unter die
Anlauffrequenz (fAnlauf) reduziert, dann
sind Sonderroutinen erforderlich.
➜
Da dieses Steuerverfahren eine Mindestdrehgeschwindigkeit des Rotors verlangt,
darf sich die Ansteuerfrequenz nur bis zur
Startfrequenz fstart verringern, da bei einer
niedrigeren Frequenz die Bildung des Signals Intcom nicht mehr gewährleistet ist.
Literatur: [1] Patentschrift DE 196 09
803 C1
Die Reihe wird mit dem Thema „Schaltungsstruktur“ in der nächsten Ausgabe
fortgesetzt.
Autor
Siegfried Möller
ist freier Autor in Vilingendorf.
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Geradzahlige Polzahlen
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HARTING bietet mit har-flex eine platzsparende, robuste und flexible Lösung. Erhältlich in 48 verschiedenen Längen und 4 Bauhöhen ist er
für unterschiedlichste „Board-to-Board“ Applikationen prädestiniert. Nach den Mezzanine Steckverbindern wird die Produktfamilie in Kürze durch kompatible Schneidklemmsteckverbinder für „Cable-to-Board“ Applikationen sowie durch gewinkelte Ausführungen komplettiert.
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TECHNIK Feldebene
Halle 27, Stand G05
DIN-Schienen-Module
Hutschienen-AC/DC-Wandler
Sicher gegen äußere Einflüsse
Variantenreiche Netzteile
MTM: Die DIN-Schienen-Module
der Serie HSA24 mit AC- und DCWeitbereichseingang sind speziell
für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen konzipiert. Die
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AC/DC-Wandler haben einen Wirkungsgrad von 94 %, wobei die
SDR-120 mit 120 W 90 % erreichen. Vom Modell SDR-120 gibt es
drei Versionen, vom SDR-240 und
vom SDR-480 zwei. Alle Geräte haben Spannungstoleranzen von 1 %.
Die mit AC-Eingang von 88 bis 264
V bzw. 124 bis 370 V DC ausgestatteten Wandler besitzen eine eingebaute aktive PFC-Funktion mit einem Phasenfaktor größer als 0,93.
Bildquelle: Emtron
Bildquelle: MTM
vakuumvergossenen Geräte ermöglichen dem Anwender eine effiziente, kostensparende Lösung unterschiedlicher Stromversorgungsaufgaben im Kleinleistungsbereich.
Die 24-W-Module sind mit den
Single-Ausgangsspannungen von
5, 12, 24 und 48 V erhältlich und
arbeiten dauerkurzschluss- und
leerlauffest in einem Temperaturbereich von -25 bis 70 °C. Die Kühlung erfolgt durch freie Konvektion.
Emtron Electronic/Mean Well: Die
Hutschienen-Netzteile SDR-480
und SDR-240 gibt es mit Ausgangsleistungen von 120, 240 und
480 W in Slimline-Ausführung. Die
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CNC-Modul
AC-Quelle
Laser präziser
und dynamischer steuern
Kompakte Wechselspannungsquelle bis 2 kVA
Eckelmann: Das neue CNC-Modul
ist speziell zur Ansteuerung von Laserbearbeitungsmaschinen vorgesehen. Als Ergänzung der Controllerserie ENC66 verfügt es über
einen pulsweitenmodulierten Ausgang mit einer maximalen Frequenz von 10 MHz und einer Auflösung von 16 Bit. Die Laserleistung
wird damit, in Abhängigkeit des zu
EMV: Die AC-Quelle 118-ACX von
Pacific Power Source bietet auf 2HE
in einem 19“-Gehäuse Leistungen
bis zu 2 kVA und Funktionen für die
Simulation von Netzen in Laborund Testanwendungen. Sie erzeugt
die Ausgangsspannung mithilfe
hochfrequenter Pulsweitenmodulation. Dies sorgt für den effizienten
Betrieb mit geringer Verlustleis-
bearbeitenden Materials und der
Bahngeschwindigkeit der Führungsachsen, präzise gesteuert.
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662iee0411
tung. Der UPC-Controller ermöglicht die Nutzung als integriertes
Testsystem, das Prüfbedingungen
realisiert und gleichzeitig die Ausgangswerte misst und analysiert.
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USB/Ethernet-Hub
Gleich- und Drehstrommotoren
terte
Erwei AMP
e
C-Reih
A
AMP Square-Baureihe
Asynchronmotoren
mit hoher Leistungsdichte,
speziell geeignet für
Umrichterbetrieb
Baugröße 112 bis 355
Schutzart IP 23 und IP 55
17 KW – 1000 KW, 1500 min-1
Flexible Bauformen/Ausführungen
Normen: IEC; NEMA, CSA
Gleichstrommotoren bis 2 000 KW
in verschiedenen Baugrößen- und
Formen ab Lager lieferbar.
Verbindet mit
dem Netzwerk
Bressner Technology/Digi: Mit den
Adapterboxen Anywhere USB lassen sich überall im Netzwerk USBGeräte mit LAN verbinden. Es gibt
neben einer Zwei-, Vier- und FünfPort-Version auch eine Variante mit
14 USB-2.0-Anschlüssen und einem RS232-Port. Das Modell verfügt über dual-redundante Netzteile sowie zwei 10/100-MBit-Ethernet-Anschlüsse und unterstützt
erstmalig auch Multi-Host-Verbindungen. Das 1HE flache Chassis
lässt sich als Desktop-Box einsetzen oder ins 19“-Rack einbauen.
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68
IEE • 4-2011
559iee0411
TECHNIK Feldebene
Halle 9, Stand G18
Kompaktantrieb
Variantenvielfalt durch Modularität
Bildquelle: TR-Electronic
sen sich mit verschiedenen Antriebstypen sowohl einfache Stellanwendungen als auch komplexe Maschinenabläufe einheitlich automatisieren. Jeder Antrieb besteht aus Motor, Leistungselektronik, Busschnittstelle, Regelelektronik und
absolutem, nullspannungssicherem Messsystem. Je nach Anwendung kommen als weitere
Komponenten Getriebe, Haltebremsen oder I/Os
hinzu.
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TR-Electronic: Die feldbusfähigen Kompaktantriebe Encotrive bieten ein breites Spektrum
von Antriebskonfigurationen. Auf Basis der Encotrive-Kommunikations- und Reglerplattform las-
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455iee0411
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Halle16, Stand D16
Energieführungsketten
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Geschlossene Gesellschaft
Bildquelle: Kabelschlepp
-systeme an. Die Produkte der Tube-Serie setzen
auf Materialvielfalt, um die Ausfertigung nach
den Bedürfnissen der Applikationsspezifikationen ausrichten zu können. Entsprechend sind
auch die Deckellösungen in differenzierten Ausführungen verfügbar, zum Beispiel Kunststoffdeckel, die anwendungsgerecht ein- oder beidseitig angebracht werden. Aluminiumdeckel sind
ebenfalls leicht und stabil, aber dauerhitzebeständiger.
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Kabelschlepp: Für Anwendungen in unreinen
Umgebungsbedingungen bietet das Unternehmen geschlossene Energieführungsketten und
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Halle 27, Stand J 71
Absolute Drehgeber
Single- oder Multiturn
Bildquelle: Baumer
stehen weitere 16 Bit zur Verfügung. Die Messwerte werden in weniger als 130 μs aktualisiert
und dann als analoges Stromsignal (4 bis 20 mA
oder 0 bis 20 mA) bzw. Spannungssignal (0 bis10
V oder -10 bis 10 V) ausgegeben. Dadurch lassen
sich sehr feine Abstufungen realisieren. Je nach
Ausführung erfüllen sie Schutzart IP65 und arbeiten bei Umgebungstemperaturen zwischen
-20 und 100 °C.
Baumer: Die analogen Absolutwertgeber arbeiten mit einer Auflösung von 14 Bit bei der Singleturn-Variante. Bei der Multiturn-Variante, die
Positionen über mehrere Umdrehungen erfasst,
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456iee0411
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TECHNIK Feldebene
HALLE 9, STAND A15
Bildquelle: alle Bilder Siemens
Die Netzteile eignen sich besonders für den Bereich dezentraler
Anwendungen in
Schaltkästen oder
in kleinen Schaltschränken.
Stromversorgungen sparen Platz und Energie
Strom sparen mit der
Stromversorgung
Stromversorgungen haben nicht nur die Aufgabe die angeschlossenen Geräte zuverlässig zu versorgen. Sie selber sollen auch möglichst platzsparend sein und dabei helfen den Energieverbrauch zu verringern.
S
chmal, platzsparend und energiesparend sind die drei Hauptmerkmale, die die neue Produktlinie
der Siemens-Industrie-Stromversorgungen kennzeichnet. Ihr Name: Sitop Compact. Der Name der Geräte selbst: Sitop
PSU100C. Alle Stromversorgungen der
neuen Baureihe besitzen einen Weitbereichseingang für einphasige Wechselstromnetze von 85 bis 264 V AC sowie für
Gleichstromnetze von 110 bis 300 V DC.
Sie sind für Betriebstemperaturen zwischen -20 bis 70 °C ausgelegt und verfügen, bis auf die 24-V/0,6-A-Variante,
über ein Potenziometer zum Justieren der
Ausgangsspannung.
In der Regel werden Stromversorgungen
für industrielle oder gebäudetechnische
Anwendungen so ausgelegt, dass sie einen
möglichst hohen Wirkungsgrad bei maxi-
70
IEE • 4-2011
maler Belastung aufweisen. Häufig werden sie aber im Betrieb, abhängig von den
angeschlossenen Verbrauchern, nur in einem Lastbereich zwischen 30 und 70 %
der Maximalleistung (Nennleistung) betrieben. In produktionsfreien oder Stillstandzeiten, in denen einzelne Verbraucher oder Anlagenteile in einem Stand-byBetrieb laufen, reduziert sich die Verbraucherlast sogar auf nahezu Null. Von einer
energieeffizienten Stromversorgung wird
daher zusätzlich ein geringer Energieverbrauch im Leerlauf gefordert – je mehr,
desto öfter Stillstandzeiten vorkommen.
Hoher Wirkungsgrad erwünscht
Aus diesem Grund legten die Entwickler
der neuen geregelten Stromversorgungen
besonderes Augenmerk auf einen möglichst hohen Wirkungsgrad beziehungs-
weise entsprechend niedrige Verlustleistungen beim Teillastbetrieb; also im Lastbereich zwischen 30 und 70 % der Maximallast (Nennlast). Gleichzeitig sollten
die Verluste auch beim Leerlauf möglichst
klein sein. Als technischer Ansatz wurde
der Quasi-Resonanz-Betrieb eines Sperrwandlers gewählt. Dieser verspricht bei
Leistungen bis 100 W nicht nur ein gutes
Preis-Leistungs-Verhältnis, sondern auch
niedrige Schaltverluste und damit niedrige Verlustleistungen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die elektromagnetische Störbeeinflussung geringer ist als bei Anwendungen mit einer Direktschaltung. Um die
Leerlaufverluste so gering wie möglich zu
halten, wurde ein speziell dafür entwickelter Ansteuer-IC in die Schaltung
der Stromversorgung integriert. Da der IC
selbst nur einen Bruchteil der Leistung
TECHNIK Feldebene
[1]
[2]
früherer Bauteile verbraucht, lässt sich die
gesamte Schaltung stromsparender ausführen. Das Resultat dieser Entwicklung
sind Leerlaufverluste von weniger als 1 W,
was im Vergleich mit marktüblichen
Stromversorgungen niedrig ist.
35 % weniger Strom
Eine weitere Herausforderung war die
Ausgangsspannungs-Regelung bei Teillast bis Leerlauf. Anders als im ConsumerBereich weiß man bei einer IndustrieStromversorgung nicht von vornherein,
welche Verbraucher wann mit welcher
elektrischen Leistung zu versorgen sind.
Und es ist auch nicht klar, wie tolerant die
einzelnen Verbraucher gegenüber Spannungsschwankungen sind. Daher muss
man bei Industriegeräten auf jede Last
vorbereitet sein und eine stabile Aus-
uns
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* Durchschnittswert von vergleichbaren Geräten am
Markt bei AC 230 V Eingangsspannung
gangsspannung ohne Spannungsschwankungen über den gesamten Lastbereich
zur Verfügung stellen. Um hier den hohen
Anforderungen gerecht zu werden und
trotzdem möglichst energieeffizient zu
sein, nutzt das Gerät eine Art Energiesparmodus, bei dem jedoch die hohen Anforderungen an die Ausgangsspannung erhalten bleiben. Dies geschieht in Sekundenbruchteilen, ohne dass die Last dies an
der Ausgangsspannung spürt.
Summa summarum ist es bei den Stromversorgungen gelungen, im Vergleich mit
üblichen Industrie-Stromversorgungen
den Energiebedarf um circa 28 % im
Last- und um circa 53 % im Leerlaufbetrieb zu reduzieren. Damit lässt sich im
normalen Einsatz, das heißt in einem Mix
aus Last- und Stand-by-Betrieb, bis zu
35 % Energie einsparen.
[3]
* Durchschnittswert von vergleichbaren Geräten am
Markt bei AC 230 V Eingangsspannung
[1] Durch ein ausgeklügeltes Design ist es gelungen, den Einbauabstand nach oben und unten zu
reduzieren. Der dadurch entstandene Freiraum
lässt sich zum Beispiel für die Verbauung eines
Kabelkanals nutzen.
[2]+[3] Die hohe Energieeffizienz ermöglicht im
Last- und Stand-by-Betrieb im üblichen Einsatz
bis zu 35 % Energieeinsparung gegenüber gängigen Stromversorgungen
Zuverlässig und komfortabel
Wie alle primär-getakteten Schaltnetzteile
von Siemens kennzeichnen sich die neuen
einphasigen Stromversorgungen außerdem durch hohe Zuverlässigkeit und Güte der Ausgangsspannung. Der Weitbereichseingang ermöglicht den Anschluss
an nahezu alle einphasigen Netze der
Welt. Die CE-Kennzeichung und ULApprobation sind Standard – wie bei ➜
TECHNIK Feldebene
Ausgesprochen schmal und platzsparend
Mit einer Breite von 22,5 mm
(24 V/0,6 A), 30 mm (24 V/1,3 A und
12 V/2 A), 45 mm (24 V/2,5 A) und
52,5 mm (24 V/4 A und 12 V/6,5 A), einer
Höhe von 80 mm und einer Tiefe von
100 mm gehören die Stromversorgungen
zu den schlanksten und kompaktesten ihrer Klasse – und benötigen bis zu einem
Drittel weniger Platz auf der Hutschiene
als vergleichbare Stromversorgungen. Da
sie keinen Lüfter benötigen, sondern
durch natürliche Konvektion gekühlt
werden, können sie aufgrund der geringen
Verluste und der damit verbundenen geringen Wärmeentwicklung direkt neben
anderen Komponenten auf der Hutschiene platziert werden. Ein seitlicher Mindestabstand muss nicht eingehalten werden. Durch ein ausgeklügeltes Design ist
es darüber hinaus gelungen, den für die
Konvektion
erforderlichen
Einbauabstand nach oben und unten weiter zu
reduzieren. Der Vorteil: Der dadurch entstandene Freiraum lässt sich zum Beispiel
für die Verbauung eines Kabelkanals nutzen. Das spart nochmals Platz im Schaltschrank und damit Geld.
und Verkehrstechnik bis hin zu Regenerativen Energien und Landwirtschaft. Ihre
geringe Verlustleistung über den gesamten Lastbereich bis hin zum Leerlauf prädestiniert sie besonders für die Versorgung von Maschinen und Anlagen, die
sich teilweise bis häufig im Stand-byBetrieb befinden.
Die Schmale für Schaltkästen
Die neue Stromversorgungslinie für den
unteren Leistungsbereich eignet sich
durch die platzsparende schmale Bauform besonders für den Bereich dezentraler Anwendungen in Schaltkästen oder in
kleinen Schaltschränken in Industrie, Infrastruktur und Gebäudetechnik. Dies
reicht vom Serien- und Sondermaschinenbau über die Klima-, Förder-, Sicherheits-
Autor
➜
allen Sitop Stromversorgungen. Zudem
sind die neuen Geräte für spezielle Anwendungen in explosionsgefährdeter
Umgebung (Atex Kategorie 2) zugelassen
und daher vielseitig einsetzbar.
Ihre Anschlusstechnik über abnehmbare
Steckklemmen in Schraubtechnik, die
auch die Verwendung von Federzugtechnik erlaubt, macht die Netzteile benutzerfreundlich. So muss der Anwender bei
einem veränderten Leistungsbedarf lediglich das Gerät austauschen, ohne zusätzliche Verdrahtungsarbeiten an den Klemmen. Für Montage und Demontage werden keine Werkzeuge benötigt.
Clemens Klemm
ist Produktmanager für die Industriestromversorgungen Sitop in der Business Unit Sensors and Communication der Siemens AG in Nürnberg.
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Technik im Detail
Stromversorgung Sitop compact
➜ Sechs Geräte: 24 V/0,6 A, 24 V/1,3 A,
24 V/2,5 A, 24 V/4 A, 12 V/2 A, 12 V/6,5 A
➜ Geringe Montagefläche durch schmale
Bauform
➜ Weitbereichseingang für einphasige Wechselspannungsnetze von 85 bis 264 V AC
beziehungsweise Gleichspannungsnetze
von 110 bis 300 V DC
➜ Hoher Wirkungsgrad über den gesamten
Lastbereich.
➜ Bis zu 28 % Energieeinsparung gegenüber
vergleichbaren Geräten im Lastbetrieb
➜ Geringer Energieverbrauch im Leerlauf beziehunsgweise im Stand-by.
➜ Bis zu 53 % Energieeinsparung gegenüber
vergleichbaren Geräten im Leerlaufbetrieb
➜ Einstellbare Ausgangsspannung (nicht bei
der 24-V/0,6-A-Variante)
➜ Grüne LED für 'Ausgangsspannung OK'
➜ Steckbare Anschlussklemmen
➜ Temperaturbereich von -20 bis 70 °C
➜ Umfangreiche Zertifizierungen (unter anderem Atex Kategorie 2)
EINSCHNECK
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Wir machen komplexe Sachverhalte regelmäßig transparent. Zuverlässig und mit höchster redaktioneller Qualität. Deshalb sind die Fachzeitschriften und Online-Portale von moderne industrie in vielen
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72
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Fax +49(0)6221/489-279
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Impulszahlmessrelais
Auswertegerät für
Impuls- und Drehzahlmessung
Bildquelle: Klaschka
Klaschka: Beim Impulszahlmessrelais ISN wurden zahlreiche Funktionen in ein kompaktes Gehäuse mit den Maßen 17,5 x 100 x 60,5 mm für
DIN-Hutschiene integriert. Die Zugfeder-Klemmen ermöglichen schnelles Klemmen von max.
zwei Leitern, auch mit unterschiedlichen Leitungsdurchmessern. Sie arbeiten mit einer Betriebsspannung von 24 V DC und lassen sich als
Stillstands- oder Nenndrehzahlwächter mit Relaisausgang in insgesamt vier Bereichen von 10
bis 120 k Imp/min betreiben. Zudem gibt es die
FSN-Baureihe für höhere Frequenzen.
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563iee0411
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Barcode-Scanner
Harte Schale, verlässlicher Kern
Cipherlab: Die gegen Staub und Spritzwasser
geschützten Barcode-Scanner der Serie Cipherlab 1704 sind für den Einsatz in Fertigung, Lager
und Logistik konstruiert. Die Geräte überstehen
aufgrund der IP54-Schutzklasse auch wiederholte Stürze aus 180 cm Höhe unbeschadet und
sind auch bei extremen Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit zuverlässig einsetzbar. Ein
integrierter 1,3-Megapixel-Imager sorgt für eine
flexible Datenerfassung: Die Scanner lesen 1Dund 2D-Barcodes bis zu einer Auflösung von
0,076 mm und ermöglichen so eine präzise Da-
tenerfassung auch bei zerkratzten oder beschädigten Codes. Komplexe Authentifizierungsaufgaben wie die Erfassung von Unterschriften oder
der Scan kompletter Dokumente bis zum Format
DIN A4 gestatten eine effiziente Datenerfassung
auch bei ungewöhnlichen Aufgaben wie der Dokumentation eines Transportschadens.
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560iee0411
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Halle 17, Stand B08
Steuergerät
Intelligenter Adapter ermöglicht einfache
Kombination von RFID mit IT und SPS
Identpro: Die RFID-Technik gilt als Alternative zu
Barcodes, ist aber bisher wenig verbreitet. Die
Technik erlaubt es dem Anwender zwar, gelesene Informationen über Funk in die Datenbank zu
übertragen, doch aufgrund der immensen Mengen der so erfassten Daten sind Server bereits
nach kurzer Zeit überlastet. Zudem sind Programmierungen der Kommunikationsschnittstellen zwischen der IT beziehungsweise der
SPS und den einzelnen RFID-Lesegeräten aufwendig und setzen entsprechendes Know-how
voraus. Das Unternehmen hat daher ein Steuergerät entwickelt, das zwischen einem Lesegerät
und der IT oder SPS montiert wird. Auf dem 10
cm großen Gerät, dem IdentIQ mini, läuft eine
Software, welche die RFID-Daten filtert, validiert,
aggregiert und dafür sorgt, dass sie in Echtzeit
übertragen werden. Die Technik funktioniert vollautomatisch und unterstützt Lesegeräte aller
namhaften Hersteller. Der Anwender muss lediglich über eine einfache Benutzeroberfläche
grundsätzliche Parameter eingeben.
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558iee0411
TECHNIK Feldebene
Halle 8, Stand D38
Halle 9, Stand D68
Seilzug-Wegaufnehmer
Wegaufnehmer
Günstig automatisieren
Bildquelle: MTS
Hochleistungssensoren der R-Serie. Die Wegaufnehmer bieten eine
durchgängige Plug-and-Play-Interoperabilität mit Ethernet/IP-Steuerungsgeräten und ermöglichen den
transparenten Datenfluss vom
Sensor bis zur Unternehmenssoftware bei vereinfachter Verkablung
und geringeren Systemkosten.
MTS: Die absoluten, berührungslosen Temposonics Positionssensoren sind jetzt mit Ethernet/IP-Ausgang erhältlich. Der Hersteller erweitert damit das Angebot an verfügbaren Schnittstellen für die
infoDIRECT
Bildquelle: Variohm
Positionssensor mit Ethernet/IP
Variohm: Die Seilzug-Wegaufnehmer SP3 stehen in vier Messlängen
von 120 mm bis 1 270 mm zur Verfügung. Das Messprinzip ist zur
Kontrolle freier, nicht linearer bzw.
nicht rotierender Bewegungen ge-
553iee0411
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Halbleiterrelais
Halle 11, Stand B60
Temperaturregler
mit höherer Leistung
Ethernet Switches
infoDIRECT
Bildquelle: Uwe
Weidmüller: Mit drei Produktfamilien für Ethernet-Switches wartet
der Hersteller auf: Basic Line, Value
Line und Premium Line. Die Managed Gigabit-Switches der Produktfamilie Premium Line verfügen
über erweiterte Management- sowie Sicherheitsfunktionen. Sie sind
mit Gigabit-Ethernet- oder FastEthernet-Ports lieferbar. Die Ringredundanz-Technologie mit einer
Wiederherstellungszeit von etwa
20 ms erhöht die Zuverlässigkeit
und Verfügbarkeit von industriellen
552iee0411
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Halle 11, Stand C63
Halle 27, Stand E10
Sensorserie
Messsystem
IEE • 4-2011
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555iee0411
Bildquelle: Elgo
Bildquelle: Eaton
74
räte mit Schaltabständen von bis zu
29 mm. Die Sensoren verfügen zudem über erweiterte Funktionen,
die über optional erhältliche Programmierwerkzeuge aktiviert werden können. Mit der Software Proxview lässt sich jeder Sensor für
mannigfaltige Anwendungen programmieren, sodass es auch möglich ist, sie als Ersatz für andere induktive Sensoren einzusetzen.
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556iee0411
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Netzwerken. Optionale SFP-Transceiver bieten ein hohe Flexibilität,
weshalb die Systeme für kommunikationsintensive Anwendungen in
verzweigten Subnetzen und für hohe Datenverkehrslasten im Backbone-Bereich geeignet sind. Sie integrieren zwei Gigabit-EthernetPorts plus 16 Fast-Ethernet-Ports.
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607iee0411
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Neue Märkte,neue Sensoren
Intelligenter Näherungssensor
Eaton: Durch Mikroprozessor und
Smart-Sense-Technologie besitzt
jeder Sensor der Iprox-Serie eine
hohe Reichweite und anwendungsspezifisch anpassbare Intelligenz.
Bereit stehen zylinderförmige Ge-
infoDIRECT
Switches für Kupfer und Glasfaser
Halbleiterrelais
beim
UETRMost-16A die Problematik des mechanischen Verschleißes behoben.
Es können nun Ströme bis 16 A
auch bei kurzen Zyklen geschaltet
werden. Die zu regelnde Temperaturstrecke kann auf bis 0,1° C eingestellt werden; der Regelbereich
reicht von -39 bis 150° C.
Uwe: Während herkömmliche Regler mit mechanischen Relais bei
hohen Lastspielwechseln kurze Lebenszeiten haben, ist durch die Verwendung von integrierten Mosfet-
eignet. Mit der konstruktionsbedingt großen Toleranz bezüglich
Ausrichtung von Seil und Gehäuse
sind die Aufnehmer für unterschiedliche OEM-Anwendungen
gerüstet. Zur Übertragung der freien Bewegung auf das Präzisionspotenziometer kommt ein reißfestes Seil aus rostfreiem Stahl mit
Nylonüberzug zum Einsatz.
Elgo: Neuen Marktbedingungen
muss mit neuen Produkten begegnet werden. Bei den absoluten
Messsystemen kommt aus dem
Bereich Linearantriebe die Forderung nach Integration des sin/cos-
Signals zur besseren Regelung der
dynamischen Antriebe. Mit dem
Emax 2 wird nun der Sensor zusätzlich mit LED und SSI-Fehlerbit
bei zu großem Bandabstand, Kodierschalter für Geräteadresse, Bitrate und Abschlusswiderstand angeboten. Neben der SSI-Schnittstelle gibt es noch CAN open, CAN
Basic Elgo, RS422, adressierbare
RS422 und RS232.
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557iee0411
TECHNIK Feldebene
Auflicht-Zeilensensor
Trotzt der Umgebung
Spalten und Kanten
Bildquelle: ASM
Bildquelle: Eltrotec
Neigungssensor
Eigene Algorithmen
Bildquelle: Panasonic
Bildverarbeitungs-Software
Panasonic: Vision P400 ist ein Softwarepaket für
die optische Qualitätsprüfung unterschiedlicher
Produkte, Halbzeuge oder Komponenten. Das
Machine Vision Tool bietet Inspektionsalgorithmen, die sich per Mausklick schnell zu einem
professionellen Prüfprogramm kombinieren lassen. Für nahezu alle Prüfaufgaben bietet die
Software den passenden Checker. Fortgeschrittene Anwender können über die UDC-Schnittstelle auch eigene Algorithmen implementieren.
ASM: Der PTAM5 gibt es einen Neigungssensor
der Produktfamilie Positilt für eine oderzwei Achsen in MEMS-Technologie. Das Inklinometer erfüllt die Schutzart IP67/IP69 (optional IP68) und
besteht aus einem stabilen Edelstahl-Vollgehäuse. Der Überwachungsbereich beträgt bei einer
Achse ± 180° und bei zwei Achsen ± 60°, wobei
die Messbereiche beginnend mit ± 15° in
15°-Schritten wählbar sind. Die Auflösung beträgt 0,05° und die Linearität ± 0,5°.
Eltrotec: Die Serie MZS RL 20 wurde um einen
Auflicht-Zeilensensor mit CCD-Detektor erweitert. Er ist zur Spalt- und Kantenmessung sowie
zur Positionsbestimmung laufender Bahnen geeignet und durch Auswahl eines UV- oder Farbfilters annähernd auch für unsichtbare Markierungen einsetzbar. Der Sensor misst im einseitigen
Auflichtbetrieb mit neun kreisförmig angeordneten LEDs, die als Weiß-, Rot-, Blau- oder UV-Licht
ausgeführt sind.
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4UBOE+
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4UBOE"
CFJONPUJPO
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TECHNIK Feldebene
HALLE 9, STAND F40
Redundant ausgelegte Stromversorgungen
Verfügbarkeit steigern
Steigende Produktivität und Wirtschaftlichkeit werden in jeder Branche als Erfolgsfaktoren angesehen. Damit die dafür notwendige hohe Verfügbarkeit der Maschinen oder
Anlagen sichergestellt ist, kommt der Zuverlässigkeit einzelner Komponenten eine besondere Bedeutung zu. In diesem Zusammenhang spielen industrielle Stromversorgungen eine wichtige Rolle.
W
ird die Steuerung nicht
durchgängig mit 24 V DC
versorgt, fällt sie aus und die
Anwendung steht. Um derartige Stillstandszeiten zu vermeiden, werden
Stromversorgungen zunehmend redundant angeschlossen. Bei einer solchen
Stromversorgungslösung ist mindestens
ein zusätzliches Netzteil verfügbar. Funktioniert also eines der Geräte nicht korrekt, werden die Lasten trotzdem weiter
beliefert. Bei einer 'n+1'-Redundanz arbeiten beispielsweise drei Stromversor-
Jede Applikation stellt unterschiedliche Anforderungen an die
Sicherheit der Versorgung.
gungen mit je 10 A Nennstrom, um insgesamt 20 A zu versorgen. Fordert der
Betreiber ein besonders zuverlässiges
Konzept, wird eine '1+1'-Redundanz umgesetzt. Das bedeutet für das genannte
Beispiel, dass zwei Module mit je 20 A
ausgangsseitig parallel geschaltet sind.
Kommt es bei einem der Geräte zu einem
internen Defekt oder zum Ausfall der primärseitigen Netzspannungsversorgung,
übernimmt automatisch das zweite Gerät
die vollständige Versorgung der Verbraucher. Dazu müssen die Netzteile so dimen-
sioniert sein, dass ein einziges Modul den
gesamten Strombedarf der angeschlossenen Lasten in allen Betriebszuständen abdecken kann.
Um die Betriebssicherheit weiter zu erhöhen, entkoppeln Dioden die parallelgeschalteten Netzteile. Im unwahrscheinlichen Fall eines geräteinternen sekundärseitigen Kurzschlusses der einen Stromversorgung, liefert die andere weiterhin
die volle Leistung. Der Kurzschluss hat
keinen Einfluss auf die Versorgung der
Last; erst dann spricht man von
100%iger Redundanz. Wird auch die Verdrahtung doppelt ausgelegt, lässt sich eine
vollständig redundante Lösung bis zum
Verbraucher erreichen. Mit Dioden- und
Redundanzmodule mit zwei Plus-Ausgangsklemmen von Phoenix Contact lassen sich solche Konzepte realisieren.
Bildquelle: alle Bilder Phoenix Contact
Zwei Stromversorgungen parallel betreiben
Je nach Anforderung an die Redundanz
stellt Phoenix Contact verschiedene Lösungen zur Verfügung. In der einfachsten
Variante werden zwei Stromversorgungen parallel betrieben. Um dieses Konzept
umzusetzen, eignen sich alle Stromversorgungen der Baureihen Quint, Trio, Mini
und Step Power. Benötigt eine Last beispielsweise 4 A, versorgen sie zwei 5-ANetzteile im Parallelbetrieb. Redundanz
ist gegeben, weil die zweite Stromversorgung die gesamte Last weiter beliefern
kann, falls das andere Gerät ausfällt.
Diese Lösung ist jedoch durch zwei wesentliche Fehlerquellen gekennzeichnet:
Tritt ein Kurzschluss in der zuführenden
Leitung auf, sinkt die Spannung an der
Last auf 0 V, da der gesamte Strom in den
Kurzschluss fließt. Ein unbemerkter Leitungsbruch oder ein falsch angeschlossenes Netzteil führen ebenfalls zu Problemen. Die Last würde in diesem Fall zwar
76
IEE • 4-2011
TECHNIK Feldebene
Das Relaisprogramm
mit System
Montagefertige Anlieferung
[1]
[1] Durch Einsatz der ACB Technology verdoppelt sich die Lebensdauer
von redundant ausgelegten Stromversorgungen, da die Last gleichmäßig aufgeteilt wird.
Hohe Funktionssicherheit
Bauvarianten für alle Anwendungen
Europäische Großserienfertigung
Internationale Zulassungen
vom funktionsfähigen Gerät versorgt. Es
besteht allerdings keine Redundanz mehr,
was der Anwender erst dann bemerkt,
wenn auch diese Stromversorgung nicht
mehr arbeitet.
Einfache mit Diodenmodulen entkoppeln
Werden die Stromversorgungen entkoppelt, hat ein Kurzschluss am Ausgang eines der Netzteile oder in der Zuleitung
vom Netzteil zur Diode keinen Einfluss
mehr auf die Last. Um diesen Ansatz zu
realisieren, bietet sich die Step-Diode im
18 mm schmalen Gehäuse mit zweimal
5 A an. Für hohe Ströme bis 40 A und 24
oder 48 V DC Spannung kommen QuintDioden zum Einsatz. Sie entsprechen der
DIN EN 60079-15 und dürfen innerhalb
des explosionsgefährdeten Bereichs montiert werden, in dem Betriebsmittel der
Kategorie 3G erforderlich sind.
Redundanzmodule entkoppeln
und überwachen
Die Redundanzmodule Trio-Diode mit
zweimal 10 A für Spannungen von 24
oder 48 V DC kontrollieren die Ausgangsspannungen der Stromversorgungen so-
wie die Verdrahtung bis zur Diode. Über
den potenzialfreien Relaiskontakt und
die LED 'Redundancy OK' informieren
die Geräte über Spannungseinbrüche.
Entsteht auf einem der Pfade ein Kurzschluss, wird die Last weiterhin versorgt.
Leitungsbrüche erkennt das Modul ebenfalls und meldet sie.
Aktive Redundanzmodule entkoppeln,
überwachen und regeln
Mit dem aktiven Redundanzmodul Quint
Oring lässt sich die intelligenteste Lösung
umsetzen. Sie überwachen als einzige Geräte die gesamte redundante Lösung von
den Ausgangsspannungen der Stromversorgungen bis zur kompletten Verdrahtung von den Netzteilen bis zur Last sowie der Entkopplungsstrecke bis zum
Laststrom. Die Module detektieren kritische Betriebszustände und teilen dies dem
Anwender frühzeitig mit. Beispielsweise
melden sie fehlerhafte Verdrahtungen
oder defekte Kabel, was bisher nicht in
diesem Umfang möglich war.
Den Laststrom zu überwachen eröffnet
einen erheblichen Vorteil: Schließt der
Anwender bei einer Anlagenerweiter- ➜
MADE IN EUROPE
Wir stellen aus:
04.04 - 08.04.2011
Halle 12
Stand B 66 & B 70
Technik im Detail
100%ige Versorgungssicherheit bei Netzausfall
Soll die Betriebssicherheit weiter erhöht werden,
kommen unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) zum Einsatz. Geräte mit integrierter IQ
Technology sorgen für eine 100%ige Versorgungssicherheit bei Netzausfall. Bisher wurde
die Pufferzeit der USV manuell eingestellt. Die
tatsächliche Leistungsfähigkeit der Batterie ist
dabei nicht bekannt. Diese verringert sich jedoch
mit zunehmender Verwendungsdauer oder bei
hoher Umgebungstemperatur. Im schlimmsten
Fall fällt die Versorgungsspannung also aus, weil
die Batterie nicht die notwendige Energie für die
eingestellte Pufferzeit liefern kann. Die neue USV
Quint UPS-IQ ermittelt deshalb alle relevanten
Batteriezustände wie Spannung oder Temperatur. Das intelligente Batteriemanagement, das
über den aktuellen Ladezustand der angeschlossenen Batterie informiert ist, errechnet die zur
Verfügung stehende Restlaufzeit und die verbleibende Lebenserwartung. So lassen sich Versorgungslücken und das frühzeitige Herunterfahren
von Industrie-PCs vermeiden. Wartungsarbeiten
lassen sich planen und der Energiespeicher
muss nicht mehr unnötig gewechselt werden.
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IEE • 4-2011
77
TECHNIK Feldebene
[2]
[3]
[3] Die aktiven Redundanzmodule für zweimal
10 A (einmal 20 A) und zweimal 20 A (einmal
40 A) eignen sich für Spannungen von 18 bis
30 V DC.
ung zusätzliche Lasten an eine redundante Stromversorgung an, kann dies zum
Verlust der Redundanz führen. Eine
Steuerung, die 4 A benötigt, wird beispielsweise von zwei redundanten Netzteilen mit je 5 A Nennstrom versorgt. Nun
koppelt der Anwender eine weitere Last
mit 4 A an. Die Stromversorgungen liefern problemlos 8 A, ohne dass ein Spannungseinbruch zu verzeichnen ist. In diesem Fall ist jedoch keine Redundanz mehr
gegeben. Fällt jetzt eine der beiden Stromversorgungen aus, kann das zweite Gerät
die 8 A nicht zur Verfügung stellen. Aus
diesem Grund ist die Kontrolle des Last-
stroms wichtig: Der Anlagenbetreiber bemerkt sofort, wenn keine Redundanz
mehr gegeben ist, denn das Modul teilt die
Überlast mit. Dies geschieht erst nach vier
Sekunden Verzögerungszeit, damit hohe
Ströme, die zum Beispiel durch den Anlauf von Motoren entstehen, nicht als
dauerhafte Überlast gemeldet werden.
Gleichmäßige Auslastung
verdoppelt die Lebensdauer
Die neu entwickelte Auto Current Balancing Technology (ACB) der Oring-Geräte
verdoppelt die Lebensdauer der redundant betriebenen Stromversorgungen, indem beide Netzteile gleichmäßig ausgelastet werden. Der Laststrom teilt sich
automatisch symmetrisch auf. Die QuintOring-Module mit zweimal 10 A (einmal
20 A) und zweimal 20 A (einmal 40 A)
eignen sich für Spannungen von 18 bis
30 V DC. Für die raue Industrieumgebung mit Temperaturen von -25 bis
70 °C konzipiert, werden die 32 oder
38 mm breiten Stromversorgungen einfach auf die Tragschiene gerastet. Bei Umgebungstemperaturen bis 40 °C lassen
sich dauerhaft Ströme von zweimal 15 A
oder zweimal 26 A betreiben. Das Modul
entkoppelt mit MOSFETs statt mit herkömmlichen Schottky- oder SiliziumDioden, sodass sich bis zu 70 % Energie
einsparen lassen.
➜
[2] Das Modul entkoppelt zwei Stromversorgungen.
Autorin
Anja Moldehn
ist Mitarbeiterin im Marketing Stromversorgungen bei
der Phoenix Contact Electronics GmbH in Bad Pyrmont.
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Link zu den Stromversorgungen
Link zur USV
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Halle 27, Stand J71
Durchflussmesser
Druckmessumformer
Distanzsensor
Genaues messen
Passender Sensor
Direkte Messung
Panasonic: Der Laserdistanzsensor HLG1 mit
CCD-Zeile kommt für die Distanzmessung mit
Auflösungen von bis zu 0,5 μm zum Einsatz. Eine
digitale Anzeige, drei digitale Ausgänge und zwei
analoge Ausgänge prädestinieren den Sensor für
genaue Messungen mit industrieüblichen Auswertungsmöglichkeiten. Der Sensor ist erhältlich
für Messungen mit 30 mm (±3 mm) bis zu
120 mm mit einem Hub von ±60 mm. Die Einstellung erfolgt mit Funktionstasten oder über
Bedienterminals. Die passende Software zum
Einstellen steht kostenlos zum Download bereit.
Baumer: Präzision bei der Messung niederer und
hoher Drücke bietet der Druckmessumformer
PBMN durch verschiedene Sensoren. Bei Drücken bis 60 bar kommt ein piezoresistiver Siliziumsensor zum Einsatz. Ab 60 bar steht ein für
hohe Drücke geeigneter Metall-Dünnfilmsensor
zur Verfügung. Das System deckt Messbereiche
von -100 bis 100 mbar bis 0 bis 1600 bar ab und
ist in den drei Genauigkeitsklassen 0,1 % F.S.,
0,25 % F.S. und 0,5 % F.S. erhältlich. Der Gesamtsummenfehler wird mit < 0,4 % F.S. beziffert. Die Langzeitstabilität beträgt 0,1 % F.S.
E+E Elektronik: Der Durchflussmesser EE771 erfasst unabhängig von Druck und Temperatur den
Massenstrom oder Normvolumenstrom mit großer Genauigkeit. Er basiert auf der direkten thermischen Massenstrommessung. Herzstück ist
ein Heißfilm-Sensorelement. Der Messbereich
von 1:400 ermöglicht eine punktgenaue Auswertung. Auch kleine Volumenströme werden genau
erfasst, was die exakte Abrechnung oder das
Auffinden von Leckagen erleichtert. Zur Ausgabe
der Messwerte gibt es zwei Signalausgänge, zur
Energieversorgung sind 18...30 V AC/DC nötig.
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78
IEE • 4-2011
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Halle 27, Stand J71
Halle 14, Stand H20
Halle 11, Stand B28/1
Sicherheitsmanometer
Automatisierungssysteme
Datenlogger
Bildquelle: Lenze
Bildquelle: Baumer
Leichtes erfassen
Bildquelle: Delphin
Skalierte Lösungen
Aus Edelstahl
Baumer: Das Sicherheitsmanometer MEP5 mit
Schutzart IP67 für den Einsatz in aggressiven
Gasen und Flüssigkeiten deckt Messbereiche
zwischen -1 bis 0 und 0 bis 1 600 bar bei Betriebstemperaturen von -20 bis 70 °C ab. Gehäuse, Messsystem und verschweißter Prozessanschluss bestehen aus Edelstahl. Das Gerät besitzt die Standardprozessanschlüsse G1/2 oder
1/2NPT, auf Anfrage sind kundenspezifische Versionen erhältlich.
Lenze: Mit dem Motion-Centric-Automation-Programm kann der Anwender das passende System wählen: Drive-based oder Controller-based
Automation, gepaart mit dem neuen L-force
Controller 3200 C. Für die vertikale und horizontale Fördertechnik sind die 8400-Drive-Packages zusammen mit den dezentralen Frequenzumrichtern 8400 Protec und 8400 Motec geeignet. Letzterer ist jetzt mit einem Leistungsbereich bis 3 kW und Ethernet erhältlich.
Delphin Technology: Logmessage ist ein kompakter Datenlogger, mit dem sich Messwerte erfassen, überwachen, verrechnen und speichern
lassen. Der 1 GB große Datenspeicher ermöglicht die autarke Erfassung von bis zu 128 Mio.
Messwerten. Durch interne Softwarekanäle lassen sich die Messwerte direkt vorverarbeiten
und überwachen. Über Modbus-TCP-Schnittstelle besteht die Möglichkeit, Daten an SPS oder
Leittechnik zu übergeben oder einzulesen.
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Investition in die Zukunft
Setzen Sie Maßstäbe!
Alle Messungen gemäß DIN VDE 0100 Teil 600,
einschließlich Spannungsfall sind selbstverständlich
Schnelle Speichereingabe per Barcodes möglich
Übersichtliche Baumstruktur des Speichers
Für Ihre Sicherheit: CAT IV
Strommessung mit flexiblem Sensor –
auch für unterbrechungsfreie Erdungsmessung
GMC-I Messtechnik GmbH
Südwestpark 15
D-90449 Nürnberg
Tel.: + 49 911 8602-111
Fax.: + 49 911 8602-777
[email protected]
www.gossenmetrawatt.com
EASYtransfer steht für
intelligente Datenübertragung
zwischen Prüfgerät und
Anwendungs-/Planungssoftware
510iee0411
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Mit integrierter Steuerung
Sichere 1 000 V
Koco Motion: Die Ezi-Servo-Antriebe sind jetzt mit integrierter Steuerung erhältlich, wodurch sie die
Vorzüge von Schrittmotor- und Servotechnik im geschlossenen Regelkreis vereinen. Die DSP-basierte
Servoregelung sorgt dabei für gute
Laufeigenschaften ohne ReglerTuning, für ein hohes Haltemoment,
das sofortige Ansprechen, das
überschwingungsfreie Positionieren und das Halten der Zielposition.
Die Encoder-Auflösung wird mit bis
zu 20 000 Inkrementen/Umdrehung angegeben. Sechs Größen
von Nema 8 (20 x 20 mm) bis Nema
34 (86 x 86 mm) gibt es mit bis zu
12 Nm.
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Bildquelle: Knick
V-DC-Hochspannungstrennwandler
Bildquelle: Koco Motion
Servogeregelte Schrittmotoren
Knick Elektronische Messgeräte:
Mit dem Varitrans P 29000 ist ein
Hochspannungssignaltrennwandler erhältlich, der Eingangsspannungen von ±100 bis ±1000 V DC
galvanisch sicher trennt und ausgangsseitig als Normsignal 0/4 bis
458iee0411
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Halle 9, Stand H01
Halle 11, Stand C13
Profisafe
Hochstromsteckverbinder
Bihl+Wiedemann: Der Profibus DP
Mastersimulator und der Profibus
Master mit serieller Schnittstelle
sind universelle Werkzeuge für den
Datenaustausch auch mit Profisafe-Slaves. Sie fungieren als kleine
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Flexible Polzahlen
einfache Master im Stecker. Ohne
weitere Eingaben oder zusätzliche
Dateien können Eingangsdaten gelesen und Ausgangsdaten geschrieben sowie Diagnosefunktionen angezeigt werden. Dafür ist
kein weiterer Profibus Master nötig. Der Techniker kann sie zum
Testen von AS-i 3.0 Gateways Profisafe über Profibus und anderer
Profisafe Slaves einsetzen.
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609iee0411
Bildquelle: Harting
Bildquelle: Bihl+Wiedemann
Über Profibus
20 mA bzw. 0 bis10 V oder als bipolares Signal im Bereich 20 bis
20 mA bzw. -10 bis 10 V abbildet.
Die Einstellung der Messbereiche
erfolgt über DIP-Schalter an der
Frontseite des 17,5 mm breiten Anreihgehäuses. Ein Mikrocontroller
steuert die kalibrierte Messbereichsumschaltung. Eigene Prüfbuchsen ermöglichen die direkte
Messung des Ausgangsstroms.
Harting: Der einpolige Hochstromsteckverbinder Han HC 250 lässt
sich in unterschiedlichen Rahmengeometrien zu den gewünschten
Polzahlen in kompakter Bauweise
zusammenschalten. Der Bemes-
sungsstrom beträgt 250 A bei einer
Bemessungsspannung von 2 000 V.
Die Anschlussquerschnitte sind 35,
50 und 70 mm2. Es sind maximal
vierpolige Schnittstellen im HPRGehäuse der Baugröße 24 B realisierbar. Damit eignet sich der Stecker besonders für Motorsteckverbindungen. Kodiermöglichkeiten
der Einzelisolierkörper unterbinden
ein Vertauschen der Schnittstellen.
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Konfektionierte Antriebsleitungen ab 24h.
/readycable
1335 definierte Standardleitungen für Antriebssysteme! Nach Lenze, Rexroth, SEW, Fanuc, Siemens, Heidenhain, ELAU, Danaher Motion, B&R ...
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Unbenannt-2 1
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10.03.2011 17:36:52 Uhr
TECHNIK Feldebene
2011
Halle 9, Stand E67
Drehgeber
Für die ganz schweren Fälle
Bildquelle: Kübler
gerbelastbarkeit bis 300 N axial
und 400 N radial erreicht. Das deckelseitige Loslager vermeidet interne Verspannung. Die mitlaufende Abtasteinheit sorgt für gleichbleibende Signalqualität. Mit dem
Temperaturbereich von -40 bis
100 °C, der Schutzart IP66 und
seewassergeschütztem Material
trotzt es Umwelteinflüssen.
Fritz Kübler: Der Sendix Heavy-Duty H100 ist ein robuster inkrementaler Drehgeber, der mit dem HDSafety-Lock-Aufbau eine hohe La-
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Sorten isolierte Leitungen
Handbuch (242 Seiten) kostenlos
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Ethernetinterface
Magnescale: Die DK Messtasterserie bietet zusammen mit dem
Ethernetinterface MG41 eine hohe
Ansprechgeschwindigkeit und einfache Anbindung an die Steue-
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Halle 17, Stand B52
Powered Devices
Spart Stromversorgung samt
Verkabelungsaufwand
Spectra: Zur PoE-Norm sind jetzt
IEEE802.3af-kompatible
Netzwerkmodule, die als Powered Devices (PD) die Stromversorgung über
das Ethernet-Datenkabel beziehen,
erhältlich. Das Produktangebot
umfasst serielle Ethernet Device
Server, Ethernet-nach-ModbusGateways sowie zahlreiche Prozess-I/O-Module mit digitalen und
analogen I/Os. Sie sind entweder
über eine lokal angeschlossene
Stromversorgungseinheit mit 12
bis 48 V DC gespeist oder lassen
sich über das Ethernet-Datenkabel
mit 48 V DC versorgen. Mit den
Switches NS-205PSE und NS208PSE gibt es nun zwei PSE.
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604iee0411
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rungstechnik. Aufgrund der internen seriellen Kommunikation zwischen Messtastern und Interfacemodulen erzielen diese Ansprechgeschwindigkeiten von mehr als
250 m/min bei einer Auflösung von
bis zu 0,1 μm. An die Ethernetinterfacemodule können bis zu 100
Messtaster angeschlossen und mit
einer Geschwindigkeit von bis zu
10 000 Messwerte pro Sekunde
ausgelesen werden.
Telefon: 030-79 01 86-0 Fax: 030-79 01 86-77
Fertigungskontrolle in
automatisierten Montageanlagen
METROFUNKKABELUNION GmbH
Postfach 41 01 09
12111 Berlin (Steglitz)
IEE • 4-2011
81
PRAXIS Automobilindustrie
Bildquelle: Bosch
[1] Für rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge
entwickelt Bosch Komponenten und Systemen.
Dazu zählen neben der Lithium-Ionen-Batterie
aus dem Joint Venture SB Limotive als Energiespeicher auch Ladegeräte, Leistungselektronik,
elektrische Achsantriebe sowie effiziente elektrische Nebenaggregate.
[1]
Die Wertschöpfer der Automobilindustrie: die Zulieferer
Die Vergessenen
Synonyme für die Automobilindustrie sind die Namen der Autohersteller von Audi bis
Volkswagen. Die Namen der Automobilzulieferer kommen nur in die Schlagzeilen,
wenn sie verlauten lassen, dass sie einen Autohersteller kaufen möchten – siehe Magna und Opel. Jedoch liegt der größte Teil der Wertschöpfung eines Autos nicht bei den
Herstellern, sondern bei den Zulieferern.
U
lrich Grillo, Vizepräsident des
Bundesverband Deutsche Industrie, bringt es auf den Punkt:
„Auf die Zulieferer entfallen 75 % der
Wertschöpfung und Innovation beim Automobil. Im europäischen Vergleich ist die
deutsche Automobilzuliefererindustrie
mit Abstand die stärkste.“ Und dieser Anteil an der Wertschöpfung wird weiter
wachsen. Denn die Autohersteller stehen
unter einem immer weiter steigenden
Kostendruck. Immer mehr teure technische Neuentwicklungen finden ihren
Weg in Autos, Busse und Lkws. Doch der
Kunden möchte natürlich keinen Aufpreis
dafür zahlen. Also heißt es bei den Autoherstellern: Produktionskosten sparen.
Ein Weg die Produktionskosten zu sen-
82
IEE • 4-2011
ken, ist, das Engineering auszulagern – an
die Automobilzulieferer. Dies bedeutet
auf der einen Seite ein Problem für die Zulieferer, da sie selber sowohl unter dem
Preisdruck der Hersteller stehen als auch
die ersten Leidtragenden steigender Rohstoffkosten sind. Auf der anderen Seite ist
dies auch eine Chance. „Erfolgreiche Zulieferer planen, 8 % ihres Umsatzes für
Forschung und Entwicklung zu verwenden,“ stellte David Südi, Berater beim Beratungsunternehmen Struktur Management Partner, gegenüber den VDI-Nachrichten fest.
Herausforderungen der Zukunft
In einem Forschungsprojekt des CARInstituts der Universität Duisburg-Essen
und des Beratungsunternehmens ist die
Investition in Forschung und Entwicklung einer der fünf Faktoren für den Erfolg eines Zulieferers. Ein weiterer Faktor
ist die Entwicklung produktnaher Dienstleistungen und neuer Produktfelder. Dabei sei aber Vorsicht bei der Investition in
neue Produktionsanlagen geboten. Denn
laut der Studie stellen zwei Drittel der erfolgreichen, kleinen Zulieferer 75 % ihrer
Neuprodukte auf bereits bestehenden Anlagen her. Bei mittleren und großen Unternehmen liegt die Quote bei 40 %.
Eine weitere Herausforderung der Automobilzulieferer ist die Internationalisierung des Autogeschäfts. „Grundsätzlich
gilt, dass ohne Internationalisierung zukünftig kein Wachstum möglich sein ➜
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PRAXIS Automobilindustrie
75 % der Wertschöpfung eines
Autos liegt nicht beim Hersteller
selbst, sondern bei seinen Zulieferern.
IEE • 4-2011
83
Quelle: Automobil Produktion
[2]
wird und der Zulieferer ohne Internationalisierung mittel- und langfristig gefährdet ist“, erklärte Prof. Ferdinand Dudenhöffer, Leiter des CAR-Instituts, den VDINachrichten. Hier sei aber ebenfalls Vorsicht geboten, denn eine zu große Anzahl
an Auslandsstandorten binde erhebliche
Ressourcen und Managementkapazitäten. An Bedeutung für den Automarkt gewinnen neben China die Schwellenländer
Brasilien, Russland und Indien. Dabei
könnte vor allem in Indien mittel- bis
langfristig, wo bisher nur ein Fünftel so
viele Fahrzeuge verkauft werden wie in
China, eine ähnliche Absatzdynamik einsetzen. „Dabei wird der lokale Einkauf
von Komponenten und Teilen weiter zunehmen, wobei bevorzugt bei den etablierten deutschen Zulieferern gekauft
wird. Zulieferer, die mit eigenen Standorten in diesen Regionen vertreten sind,
dürften zukünftig einen Wettbewerbsvorteil gegenüber weniger international aufgestellten Anbietern haben“, stellt Karsten Gerhardt in einer Branchenanalyse
der IKB Deutsche Industriebank fest.
International und national
International prägen die großen Zulieferer-Konzerne das Geschehen. Im Geschäftsjahr 2009/2010 setzten die 100
größten Automobilzulieferer nach Angaben der Zeitschrift Automobil Produktion 578 Milliarden US-Dollar um. Im
Zeitraum 2008/2009 waren es noch
714 Milliarden US-Dollar. Die zehn größten Firmen verloren gegenüber den Jahren
2008/2009 Umsätze in der Höhe von
43 Milliarden US-Dollar. Die ersten
zwanzig verloren dabei zusammengerechnet 76 Milliarden US-Dollar. Mehr als die
Hälfte der Verluste trugen demnach die
84
IEE • 4-2011
[3]
Rang
Unternehmen
Umsatz in Mrd. US-Dollar
1
Denso
31,252
2
Bosch
30,261
3
Continental
26,483
4
Bridgestone
22,981
5
Aisin Seiki
21,028
6
Michelin
20,172
7
Magna
17,367
8
Goodyear
16,301
9
Johnson Controls
16,004
10
Faurecia
12,948
Großen der Branche. Unter den Top100-Zulieferern finden sich im Ranking
der Zeitschrift 25 deutsche Unternehmen,
insgesamt 38 europäische, 32 asiatische
und 27 nordamerikanische Konzerne.
Die Branche der deutschen Automobilzulieferer ist eher klein- bis mittelständisch geprägt. Der Verband der Automobilindustrie (VDA) schätzt den Umsatz
der Hersteller von Kfz-Teilen und Zubehör für das Jahr 2010 auf rund 62 Milliarden Euro. Davon setzten die Zulieferer etwa 40 Milliarden Euro im Inland und circa 21 Milliarden Euro im Ausland um.
Der Gesamtumsatz der deutschen Automobilindustrie liegt bei rund 317 Milliarden Euro. Damit liegt der Anteil der Umsätze der Zulieferer am Gesamtumsatz gerade mal bei knapp 20 % – bei einem
Wertschöpfungsanteil von 75 % pro Auto. Nach Angaben des VDA arbeiten insgesamt 708 970 Menschen in der Automobilindustrie, davon 281 923 bei den
Herstellern von Kfz-Teilen und -Zubehör.
Das Kräfteverhältnis ändert sich
Was aber die Zusammenarbeit zwischen
Autoherstellern und ihren Zulieferern
komplett verändern könnte, ist der Wandel vom Benzin- zum E-Motor. Denn bisher gaben die Autohersteller die Marschrichtung für die Branche vor – vor allem
weil sie ein Herzstück nicht aus der Hand
gaben: den Motor. Bei E-Motoren, Kabeln, Batterien und Bordelektronik liegen
die Kompetenzen aber ganz klar bei den
Zulieferern. Für den Anfang wird es heißen eine Parallelstrategie zu fahren. Auf
der einen Seite den Verbrennungsmotor
weiterzuentwickeln und zu verfeinern,
auf der anderen Seite E-Motoren, Hybridmotoren und Brennstoffzellen wett-
[2] Die Autohersteller werden immer mehr Entwicklungsarbeit auf die Zulieferer auslagern.
[3] Die zehn größten Automobilzulieferer der Welt
setzten im Geschäftsjahr 2009/2010 insgesamt
rund 215 Milliarden US-Dollar um. Das entspricht
über 37 % vom Umsatzvolumen aller Top-100Zulieferer.
bewerbstauglich zu machen. Dabei müssen auch alte Paradigmen des Autobaus
fallen. Ein Beispiel: Für die kleineren Hybridmotoren, bei denen der Verbrennungsmotor nicht mehr die Achsen antreibt, sondern nur noch die Batterie lädt,
ist das sonst viel gerühmte Aluminium oft
nicht mehr die ideale Lösung. Denn umso
kleiner der Motor werden muss, desto
weniger Gewicht spart das Aluminium
ein. Die kleineren Motoren müssen aber
trotzdem die gleiche Leistung wie die
Großen bringen, und das bei höheren
thermodynamischen Belastungen. Die
verlängerte Werkbank der Autohersteller
wird also mehr und mehr zum High-TechPartner auf Augenhöhe.
➜
Bildquelle: LV Design – Fotolia.com
PRAXIS Automobilindustrie
Autorin
Melanie Feldmann
ist Redakteurin der IEE.
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Link zur Branchenanalyse der IKB
Link zur Studie der Automobil Produktion
Link zum VDA
KOLUMNE
E-Mobility 2025 –
Die Zukunft der Mobilität
„
Der Charme der
Elektromobilität
liegt darin, dass
ihr Potenzial zur
Lösung von bestehenden Problemen
massiv überschätzt wird.
„
Null-EmissionsFahrzeuge verstopfen Autobahnen, Innenstädte
und Parkplätze genauso wie Spritschlucker.
„
Das Ziel '1 Million
E-Autos' ist mit
Hindernissen gespickt.
Derzeit herrscht bei keinem Thema gleichzeitig soviel Unsicherheit und Euphorie wie bei
der Elektromobilität. Seit gut drei Jahren schwappt die E-Mobility-Welle durch unsere Medien, und jedermann gibt sich schnell als Experte auf dem Gebiet aus, um auch seinen Anteil an der öffentlichen Aufmerksamkeit zu erhalten. Der Charme der Elektromobilität liegt
darin, dass ihr Potenzial zur Lösung von bestehenden Verkehrs-, Umwelt- und Ressourcenproblemen massiv überschätzt wird und sie als eierlegende Wollmilchsau herhalten muss.
Die Crux daran ist, dass diese Überschätzung von weiteren nötigen Lösungen für eben diese Probleme sogar ablenkt. Lieber schenkt man der Öffentlichkeit die Illusion, mit Elektrofahrzeugen auf deutschen und anderen Straßen treten wir in ein Zeitalter der reibungslosen
'zero emission'-Mobilität ein, anstatt sich den Vorwurf des ewigen Skeptikers einzuhandeln,
weil man lieber auf weiterhin ungelöste Probleme hinweist.
Zum Beispiel werden E-Fahrzeuge in ihrer jetzigen Auslegung niemals die Verkehrsüberlastung auf unseren Straßen beheben können: Null-Emissions-Fahrzeuge verstopfen Autobahnen, Innenstädte und Parkplätze genauso wie Spritschlucker. Hier sind verkehrsreduzierende Konzepte gefragt, die in ihrer bisherigen Form – Parkverbote, Umweltzonen, gar City-Maut-Pläne – bei Wählern und Unternehmern der deutschen Autorepublik freilich selten
auf Gegenliebe trafen. Wirkungsvoller wäre es, die Entlastungsmöglichkeiten des öffentlichen Verkehrs besser auszuschöpfen, indem man ihn durch die Kombination mit innovativen E-Mobility-Nutzungskonzepten aufwertet. E-Fahrzeuge sind die idealen Last-MileFahrzeuge, denn aufgrund ihrer geringen Reichweite sind sie vor allem für Kurzstrecken in
der Stadt geeignet. Wenn Fahrgäste an Straßenbahnstationen und Bahnhöfen nahtlos in flexible E-Fahrzeugflotten umsteigen können, um zu ihrem Ziel zu gelangen, werden sie öfter
mal die Tram oder den Zug nehmen. Diese zweckmäßige Verknüpfung von umweltfreundlichen Verkehrsträgern sollte für öffentliche E-Flotten, wie sie derzeit überall aus dem Boden
sprießen, verpflichtend sein.
Eine weitere Achillesferse der Elektromobilität ist ihre vielgepriesene Klimafreundlichkeit. Denn bei einem herkömmlichen Strommix aus vorwiegend fossilen Brennstoffen sind
die Emissionen, die bei der Energieerzeugung entstehen, genauso hoch beziehungsweise
niedrig wie bei modernen spritsparenden Dieselfahrzeugen. Nur wenn E-Autos mit Strom
aus erneuerbaren Quellen betrieben werden, entlasten sie das Klima. Dies zu gewährleisten
dürfte angesichts ihres geringen Strombedarfs gemessen an der gesamten Stromerzeugung
jedoch leicht machbar sein.
Letztendlich wird der Beitrag, den E-Autos zur Lösung unserer Verkehrs- und Umweltprobleme leisten können, von ihrer tatsächlichen Verbreitung auf deutschen Straßen abhängen. Denn auch wenn sich die Bundesregierung das ehrgeizige Ziel gesetzt hat, bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf deutsche Straßen zu bringen, wird der Großteil unserer Autos dann weiterhin mit Diesel und Benzin betrieben werden. Und selbst das Ziel '1 Million
E-Autos' ist mit Hindernissen gespickt. Das größte ist der hohe Batteriepreis, hinzu kommen
geringe Reichweiten und hohes Batteriegewicht – alles Faktoren, die die Akzeptanz der leisen Stromer verringern und von den E-Revolutionären einen langen Atem verlangen werden.
Maria Schnurr
Foresight Analyst bei Z_punkt,
Beratungsunternehmen für strategische Zukunftsfragen
PRAXIS Automobilindustrie
HALLE 9, STAND F06
Bildquelle: Volkswagen Motorsport
Zum zweiten Mal
in Folge schnappte sich VW die
ersten drei Plätze
der Rallye Dakar.
PC- und Ethercat-basierte Motorprüfstandstechnik
Brennend heißer
Wüstensand
Bei der Rallye Dakar 2010 und 2011 belegten drei VW Touaregs die ersten drei Plätze.
Um diesen doppelten Dreifachtriumph zu ermöglichen, werden die Motoren im VWTestzentrum auf die extremen Belastungen vorbereitet. Moderne Mess- und Regeltechnik steuert die Medienkonditionierung der beiden Motorprüfstände und die Klimatisierung der Prüfkammern. Die Automatisierung läuft PC- und Ethercat-basiert.
N
ahezu alle Rennmotoren von
Volkswagen durchlaufen das
konzerneigene Testzentrum in
Hannover, wo insgesamt 130 Mitarbeiter
beschäftigt sind. Es handelt sich dabei um
Hochleistungs-Diesel-, Erdgas- und Benzinmotoren, die für diverse Wettbewerbe
zum Einsatz kommen: die Rallye Dakar,
die Formel 3, das 24-h-Rennen am Nürburgring, die STCC (Schwedische Tourenwagen Meisterschaft), den SciroccoCup, die Formel ADAC oder den Jetta-
86
IEE • 4-2011
Cup USA. Für diese Hochleistungsmotoren sind umfangreiche Testverfahren erforderlich. „Unsere Arbeit beginnt mit der
grundlegenden Entwicklung der Brennverfahren und reicht bis hin zur abschließenden Simulation der Fahrprofile, mit
der wir die Motoren für jedes einzelne
Rennen optimal abstimmen“, erklärt Johannes Brandt von Fackh, Verantwortlicher für die Motorprüfstände bei VW
Motorsport. Die Aggregate werden dabei
extremen Belastungen unterzogen. „Ein
Testlauf kann mitunter bis zu 150 Stunden dauern“, so der Motorexperte.
Relaunch der Mess- und Regeltechnik
Als VW Motorsport sich dafür entschied,
seine Motorprüfstände zu modernisieren,
sollte auch die Mess- und Regeltechnik
für die technische Gebäudeausrüstung
und die Medienkonditionierung auf den
neuesten Stand gebracht werden. Diese
dient in erster Linie dazu, die Wasser-, Ölund Ladeluftkühlung sowie die Verbren-
PRAXIS Automobilindustrie
nungsluft der Motoren auf den Prüfständen zu konditionieren. Darüber hinaus
steuert sie die Klimatisierung der Prüfräume und des Bedienstandes. „Diese Funktionen liefen bis dahin über eine relativ
unübersichtliche Schnittstelle, die aus vielen analogen Signalleitungen und einem
kaum genutzten Profibus bestand und für
jede Prüfzelle unterschiedlich ausgeführt
war“, erläutert von Fackh.
Kommunikation via Ethercat
Mit der Modernisierung der Mess- und
Regeltechnik betraute man RTW B. Nossol aus Neuenkirchen bei Soltau. Der auf
Schaltanlagenbau sowie Automatisierungs- und Gebäudeleittechnik spezialisierte Systemintegrator kann auf eine
zwanzigjährige Erfahrung in diesem Be-
reich zurückgreifen. „Aufgrund moderner Fertigungsanlagen für den Schaltanlagenbau verfügen wir über die entsprechenden Kapazitäten, um die geplanten
Umbaumaßnahmen des Prüfstandes in
dem vorgegeben Zeitrahmen zu realisieren“, erläutert Timo Rickert, Projekt- ➜
Unterbrecherjagd!
[1] Um die laufenden Prozesse stets im Blick zu
haben, nutzen die Motorexperten die Visualisierungssoftware Twincat HMI CE.
[2] Die Medienkonditionierung der Motorprüfstände und die Klimatisierung der Testräume
steuert ein Panel-PC. Vier Ethercat-I/O-Stationen,
mit insgesamt 61 Ethercat-Klemmen, übernehmen die Ansteuerung von insgesamt 360 I/Os.
[3] Die Heiz- und Kühlkreisläufe mit den Pumpen
für die Medienkonditionierung.
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SPS-Bibliotheken und -Funktionsbausteine
vereinfachen Planung und Installation
Das Prüfstandssystem von dem Motorenmesstechnik-Spezialisten AVL erfasst und
wertet während der Testläufe die Motordaten aus. Gleichzeitig lassen sich sowohl
die Umgebungstemperatur als auch die
Öl- und Kühlwassertemperatur über das
Ethercat-Netzwerk regeln. Mithilfe der
SPS-Bibliothek Twincat PLC HVAC
konnte die komplexe Mess- und Regel-
technik für die Medienkonditionierung
der Motorprüfstände sowie die Klimatisierung der Prüfräume und des Bedienstandes in vorgefertigten Makros und
Funktionsbausteinen abgebildet werden.
„Dies hat uns vor allem bei der technischen Planung sehr geholfen. Aber auch
die Installation gestaltete sich dadurch
einfach. Denn wir mussten vor Ort nur
noch die I/Os mit der Aktorik und Sensorik verbinden“, bringt Timo Rickert die
Vorteile der SPS-Bibliothek auf den
Punkt. Um die laufenden Prozesse stets im
Blick zu haben, nutzen die Motorexperten
die Visualisierungssoftware Twincat HMI
CE. Über diese Software lassen sich auch
bestimmte Parameter, etwa der Betriebszustand der Lüfter, verändern. „Mit dem
PC- und Ethercat-basierten System konn-
ten alle Anforderungen, die wir an die
neue Mess- und Regeltechnik hatten,
umgesetzt werden“, ist Johannes Brandt
von Fackh rundum zufrieden. Und bisher
ist die gesamte Installation zuverlässig gelaufen, ebenso wie die Rennmotoren des
VW Touareg bei der diesjährigen Rallye
Dakar.
➜
leiter bei RTW B. Nossol: „Bei der Konzeption der neuen IT-Infrastruktur fiel die
Wahl auf Beckhoff-Automatisierungskomponenten mit Ethercat als Datenbus.
Für Ethercat sprechen vor allem die Flexibilität und die Leistungsreserven in Bezug
auf die Integration anderer Feldbusse sowie die vergleichsweise niedrigen Systemkosten.“
Das Herzstück der neuen IT-Infrastruktur
für die Medienkonditionierung der Motorprüfstände und die Klimatisierung der
Testräume sind ein Beckhoff Panel-PC
CP6201 mit Intel-Pentium-1,8-GHz-Prozessor und die Automatisierungssoftware
Twincat. Um die insgesamt 360 I/Os anzusteuern, werden vier Ethercat-I/OStationen, mit insgesamt 61 EthercatKlemmen, eingesetzt, die in einem Schaltschrank untergebracht sind. Über die im
Ethercat-Klemmensystem
integrierten
Profibus-Klemmen kommuniziert das
Netzwerk mit dem übergeordneten Prüfstandssystem.
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Link zum Systemintegrator
Link zum Motorenmesstechnik-Spezialisten
Link zur Rallye Dakar
Link zum Panel-PC
Link zur Automatisierungssoftware
Anwender im Detail
Volkswagen Motorsport
Seit über vierzig Jahren ist Volkswagen im
Motorsport aktiv. Den Anfang machte 1966 die
Formel V (das 'V' stand für Volkswagen), die mit
zunächst 58 PS und der robusten Technik des
'Käfers' einen preiswerten Einstieg für den Formel-Nachwuchs bot. Aus dieser Rennsportklasse gingen mit Jochen Rindt, Keke Rosberg, Nelson Piquet und Niki Lauda vier spätere Formel1-Weltmeister hervor. Außerdem gewann VW
zwischen 1979 und 1994 als Hersteller von Formel-3-Motoren 55 internationale Titel, unter anderem mit Michael Schumacher, Bernd Schneider und Joachim Winkelhock. Auch den Touren-
wagen-Sport hat Volkswagen in mehr als drei
Jahrzehnten mit Markenpokalen, wie dem Scirocco-, Golf- und Polo-Cup geprägt. Gleichzeitig
haben die Wolfsburger auch bei Langstreckenrennen für Tourenwagen eine erfolgreiche Bilanz
aufzuweisen, die 1997 mit dem 24-StundenRennen auf dem Nürburgring begann. Seit 2003
liegt der Schwerpunkt des Engagements von
Volkswagen auf dem Marathon-Rallyesport. Mit
dem Sieg bei der Dakar-Rallye 1980 erzielte die
Marke den ersten großen Erfolg, dem weitere
Siege bei diesem Offroad-Klassiker, bis hin zu
den Dreifachtriumphen 2010 und 2011, folgten.
PRAXIS Automobilindustrie
Halle 9, Stand F62
Hutschienen-PC
Anzeigefeld
Panel-PC
Einfach verbauen
Beleuchtete Tasten
Zweites Display
DSM: Untergebracht im 122 mm breiten Gehäuse, lässt sich der Hutschienen-Industrierechner
H1-A einfach in einen Schaltschrank oder Standardelektroschrank verbauen. Herzstück ist ein
Qseven-Modul mit Atom-Prozessor Z510, das direkt mit dem Rechnergehäuse verbunden ist. Die
Baugruppe ist mit 1 GB DDR2-Speicher und 2 GB
Flash bzw. 512 MB RAM ohne Flashspeicher erhältlich. Neben je zwei Gigabit-LAN- und
USB-2.0-Ausgängen ist ein RS232-Anschluss
vorhanden.
Graf-Syteco: Für einfache Automatisierungsanwendungen oder als zusätzliches Bedienelement in umfangreicheren Anwendungen eignet
sich das Bedien- und Anzeigefeld Argos K 1010.
Das Feld besteht aus sechs Tasten der Größe 19
x 19 mm mit gut spürbarem Druckpunkt. Über eine integrierte CAN-Schnittstelle lässt sich das
Bedienfeld an eine Steuerung anbinden. Die Tasten haben jeweils eine zweifarbige Status-LED
und lassen sich einzeln beleuchten. Die gesamte Anzeige erfüllt Schutzart IP65.
ICS: Mit Bildschirmdiagonalen von 15, 17 und
19“ gibt es Panel-PCs der Baureihe PPC-76xx
mit Schutzart IP65. Die Geräte sind mit Core2-Duo-Prozessoren ausgestattet und optional
auch mit Celeron-M-Prozessoren erhältlich. Außerdem verfügen die PCs über einen integrierten
Touchscreen und zwei DDRII-Sodimm bis zu
4 GB. Ein VGA-Ausgang ermöglicht die Anbindung eines zweiten Displays mit einer Auflösung
von bis zu 1 600 x 1 200. Für die schnelle Netzwerkanbindung sorgt der Gigabit-LAN-Port.
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314iee0411
PRAXIS Automobilindustrie
Sicherheitscontroller
Alle Funktionen in einem Gerät
Bildquelle: Omron
renden Lösung lassen sich Systeme jederzeit
umkonfigurieren und erweitern. Kosten für zusätzliche Hardware und Verdrahtung entfallen.
Gleichzeitig verkürzen Werkzeuge zum Simulieren und Testen des Systemaufbaus die Einrichtungszeiten. Konfiguration und Programmierung
erfolgen über die integrierte USB-Schnittstelle.
An den Controller lassen sich verschiedene Eingangsgeräte anschließen, außerdem ist eine
Reihe von I/O-Modulen erhältlich.
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Omron: Sämtliche Sicherheitsfunktionen einer
Maschine stellt der konfigurierbare Sicherheitscontroller G9SP bereit. Mit der softwarebasie-
Gesichert!
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Halle 9, Stand D35
Stillstandswächter
Stoppt gefährliche Bewegungen
Bildquelle: Wieland
der sicherheitsgerichtete Stillstandswächter
SNS 4074K und schaltet bei Überschreiten der
Grenzfrequenz die gefährliche Bewegung sicher
ab. Das Relais besitzt einen Bypass-Eingang für
die sicherheitsgerichtete Überbrückung der
Überwachungsfunktion. Dagegen verfügt SNS
4084K über einen Eingang zur Anlaufüberbrückung, um elektrische Zuhaltungen schon beim
Start der Maschine zu verriegeln. Die Grenzfrequenz kann zwischen 0,1 und 99 Hz liegen.
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Wieland: Die Impulsfrequenz von Sensoren wie
induktiven bzw. magnetoresistiven Näherungsschaltern oder Inkrementalgebern überwacht
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Kamerasoftware
Hardware schnell und einfach testen
Bildquelle: IDS
stellers gehört, ermöglicht schnelles und einfaches Testen der an den I2C-Bus der Kameras
angeschlossenen BV-Hardware-Erweiterungen.
Die grafische Oberfläche des Tools bietet direkten Zugriff auf die I2C-Kommandos. Ohne Programmieraufwand lässt sich etwa die Funktion
von Eigenentwicklungen wie Lichtsteuerung,
Motoren oder D/A-Wandler prüfen. Darüber hinaus stehen alle Parameter der Kameras in einer
grafischen Umgebung zur Verfügung.
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IDS: Die jüngste Version 3.80 der uEye-Kamerasoftware Camera Viewer, die zum Lieferumfang
aller USB- und GigE-Industriekameras des Her-
Für den entscheidenden
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Vermeidet teure und ungeplante
Anlagenstillstände
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Erkennt und meldet Isolationsverschlechterungen frühzeitig
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Bietet bestmöglichen Schutz für
Mensch und Maschine.
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Mit Sicherheit Spannung
PRAXIS Automobilindustrie
Halle 17, Stand F40
Halle 9, Stand E53
3D-CAD-Software
Profinet-Steuerungen
Fließend grenzenloses Design
totypen zurückgreifen müssen. Der
Toolanbieter offeriert ein durchgängiges Lösungspaket mit flexibel
einsetzbaren Modulen: Mit Inventor
sind 3D-CAD-Konstruktion möglich, Vault sorgt für die Datenverwaltung und Moldflow für die
Spritzgusssimulation. Mit Alias gelingt Industrial Design, Algor eignet
sich für die FEM-Simulation, während Showcase für die Produktvisualisierung ausgelegt ist.
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Berghof: Alle Steuerungen des Unternehmens lassen sich jetzt mit einem Profinet-RT-Anschluss der
Conformance Class B ausstatten
und erlauben damit den Zugriff auf
den unternehmensweiten Daten-
Halle 9, Stand D28
Halle 17, Stand C40
Diagnose-Software
Profuktentwicklung
Bildquelle: B&R
dem PC und ohne Installation aufrufen. Lediglich ein konventioneller
Webbrowser ist nötig. Jederzeit
lässt sich so der aktuelle Zustand
der Antriebe wie Geschwindigkeit,
Position oder Reglerfreigabe feststellen. Zudem informiert das System mittels Achsfehlerliste über
bereits quittierte und zur Quittierung anstehende Fehler in tabellarischer Darstellung.
B&R: Der System Diagnostics Manager (SDM) hat ein Update erfahren, weshalb es mit erweiterten Diagnosefunktionen
aufwartet.
Sämtliche Servicefunktionen für eine Maschine oder Anlage kann das
Tool ohne Programmierung auf je-
Unbenannt-3 1
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Gemeinschaftlicher
Produktentwicklungsprozess
Erweiterte
Systemdiagnose via Web
90
transfer über alle Ebenen hinweg.
Die integrierte Diagnose sorgt für
hohe Anlagenverfügbarkeit. Der
Anschluss ist als reine Softwarelösung implementiert, sodass unabhängig von der eingesetzten Codesys-SPS immer der gleiche
Funktionsumfang und die gleiche
Performance der Schnittstelle zur
Verfügung stehen. Damit profitieren auch modulare Maschinenkonzepte von maximaler Flexibilität.
Bildquelle: Berghof
Autodesk: Aus einem Fundus von
Digital-Prototyping-Lösungen, die
eine durchgängig digitale Produktentwicklung (Digital Prototyping)
ermöglichen, kann der Anwender
schöpfen. Digital Prototyping bietet
Firmen die Möglichkeit, das gesamte Produkt virtuell zu testen
und zu beurteilen, bevor es gebaut
wird. Auf diese Weise ist es möglich, Konstruktionen vom Entwurf
bis zum Herstellungsprozess zu erarbeiten, überprüfen, optimieren,
visualisieren und zu verwalten. Anhand eines digitalen Prototyps können Firmen die spätere Funktionalität darstellen und simulieren, wodurch sie seltener auf teure Pro-
Unternehmensweiter Zugriff
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Transcat PLM: Mit dem Tool PLM
2.0 V6 visiert der Anbieter den gemeinschaftlichen Produktentwicklungsprozess an. Erfahrungen aus
Pilotprojekten sollen gezeigt haben, dass sich die Produktentwicklungszeiten damit um 20 bis 30 %
verkürzen lassen. Unter PLM 2.0 V6
stehen sowohl Catia V6 als auch die
vorkonfigurierte, gebrauchsfertige
Umgebung V6 PLM Express zur Verfügung. Diese ist konzipiert für den
schnellen Einsatz in kleineren und
mittelständischen Unternehmen.
Zu den Besonderheiten zählen einfache, rollenbasierende Paketierungen, die einfache Installation
und Implementierung und die Ska-
lierungsmöglichkeiten. Während
die rollenbasierenden Paketierungen eine schnelle und einfache
Identifizierung der V6-Lösung erlauben, ist überdies eine so genannte 'Out of the box'-Konfiguration möglich. Zudem soll der 3DVIA
Composer für eine Effizienzsteigerung des Dokumentationsprozesses sorgen. Zudem lassen sich statische und dynamische Berechnungen in Catia und Composite Design realisieren.
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07.03.2011 20:01:10 Uhr
PRAXIS Automobilindustrie
Malware-Schutz
Schutz vor dynamischen Bedrohungen
M86 Security: Mit der Virtual-Appliance-Version
des Secure Web Gateway (SWG) soll eine Lösung
für die Malware-Erkennung in Echtzeit zur Verfügung stehen, die sich als Appliance, Hybrid Cloud
Service oder Virtual Appliance einrichten lässt.
Kunden sind jetzt in der Lage, das SWG auf ihrer
eigenen bevorzugten Hardware sowie in kleineren Umgebungen zu installieren, was wiederum
die Hardwarekosten senken helfen soll. Das SWG
10.1 Kennzeichnet sich außerdem durch eine
Verbesserung der Anti-Malware-Technologie
RTCA (Real-Time Code Analysis). Diese Verbesserungen bieten tieferen Einblick in den Schadcode und korrelieren die einzelnen Elemente ei-
ner Webseite, um dynamische Bedrohungen und
Cross-Component-Attacken aufzudecken und
abzuwehren. Die Virtual-Appliance-Version nutzt
VMware zur Virtualisierung des SWG von der zugrundeliegenden Hardware, damit die Anwender
die Lösung auf ihrer jeweils bevorzugten Hardware einrichten können oder um ihre Server entsprechend zu konsolidieren
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712iee0411
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Mainboards
Zwei Jahre länger
Bildquelle: Fujitsu
Mainboards mit einem Lebenszyklus von max.
18 Monaten für zusätzlich weitere 24 Monate ab
deren Serien-End-Of-Life erhältlich. Das MicroATX-Board D3061-B und das ATX-Board
D3062-B unterstützen die Prozessoren Core i7,
i5, i3 und sind für den Dauerbetrieb in Industriesteuerungen und medizinischen Geräten konzipiert. Beide sind mit vielen Erweiterungsmöglichkeiten ausgestattet und besitzen u.a. acht
externe sowie sechs interne USB-Anschlüsse.
Erfüllen Sie die
Maschinenrichtlinie
und steigern Sie die
Maschinenleistung – mit
integrierter Sicherheit
Ab dem 1. Januar 2012
müssen Sie entweder
die funktionalen
Sicherheitsnormen
EN ISO 13849-1 bzw. EN/IEC 62061
anwenden oder direkt die Anforderungen der
Maschinenrichtlinie erfüllen. Funktionale
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Fujitsu: Die zwei Mainboards der Extended Lifecycle Series für semi-industrielle Anwendungen
sind im Gegensatz zu klassischen Desktop-
402iee0411
Sicherheitsnormen ermöglichen Ihnen den
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Einsatz integrierte Sicherheitslösungen, mit
denen Sie die Produktivität und Leistung
Ihrer Maschine steigern können. Noch ist
Protokollsoftware
Auf maritime Systeme getrimmt
Ixxat: Speziell für den Schifffahrtsbereich gibt es
für die Protokollsoftware J1939 nun eine Erweiterung gemäß dem NMEA-2000-Standard und
zwar für Level A&B Class 1. Das NMEA2000-Protokoll der National Marine Electronics
Association definiert Nachrichten und Mechanismen speziell für Anwendungen im Schifffahrtsbereich. Neben dem Fast-Packet-Protokoll zur
schnellen Übertragung von Datenblöcken bis zu
einer Größe von 223 Bytes sind nun auch weitere Funktionen wie dynamisches 'Address Claiming', 'Complex Request', 'Complex Command'
und 'Complex Acknowledgment', enthalten. Die
Standard-Parameter-Gruppen (PGs), wie die Lis-
Zeit, versäumen Sie es nicht mit Rockwell
ten 'Product Information', 'Configuration Information' und 'Transmit/Receive', werden direkt
unterstützt. Eine standardkonforme Schnittstelle
lässt sich in maritime Geräte integrieren. Das Erweiterungsmodul und J1939 sind in ANSI-C gehalten. Dienstleistungen zur Hardware- und
Softwareentwicklung und die Entwicklung von
OEM-Produkten runden das Portfolio ab.
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PRAXIS Automobilindustrie
HALLE 14, STAND H20
Bildquelle: alle Bilder Lenze
Unzählige Formwalzen bringen
das Blech in Form.
Flexible Antriebs- und Steuerungstechnik
Filigranes Origami
Noch dünner, noch leichter, noch filigraner, dabei trotzdem zäh und robust auch bei
hohem Druck: Gerade einmal einen Millimeter dick und 14 Millimeter breit sind die neuen Kondensatorröhrchen, aus denen das Unternehmen Modine Kühler baut. Weil das
Know-how im Kühlerbau besonders im Detail steckt, stammen viele Produktionseinrichtungen aus dem eigenen Maschinenbau, sind also keine Anlagen von der Stange.
E
in aktuelles Beispiel für eine eigenentwickelte Maschine des
Kühlerherstellers ist die Rohrfalzmaschine, mit der der US-amerikanische
Konzern künftig die federleichten Kondensatorröhrchen nach dem patentierten
Origami-Verfahren herstellt. Lenze konzipierte und realisierte als Systempartner
die komplette Antriebs- und Steuerungstechnik.
„Wir stellen aus Aluminiumstreifen extrem dünne Profile her, fügen diese zu einem Kondensatorrohr zusammen und
reißen am Ende auf die gewünschte Länge
ab“, skizziert Udo Efkes. Der Teamleiter
Prozessintegration ist bei der deutschen
Modine-Gesellschaft in Filderstadt bei
Stuttgart zuständig für die Automatisierungstechnik.
92
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Vom Aluminiumstreifen zum fertigen
Profil: Für diese auf den ersten Blick so
simpel klingende Aufgabe ist einiges an
Erfahrungswissen erforderlich. „Besonders das Ablängverfahren hat uns viel Gehirnschmalz gekostet“, geht Efkes ins Detail. „Die einzelnen Aluminiumbahnen
müssen vor dem Zusammenführen exakt
übereinander liegen, um an der nachfolgenden Abreißeinheit eine präzise Ablängung gewährleisten zu können.“
Das Endlosmaterial mit einer Säge zu zerteilen oder per Schlagschere in Stücke zu
bringen, würde die Eigenschaften der filigranen Röhrchen massiv beeinträchtigen.
„Das spanlose Trennen durch eine präzise
und dynamische Abreißeinheit hat den
Vorteil, dass die winzigen Kanäle frei von
Fremdkörpern bleiben und die Struktur
der Röhrchen erhalten bleibt“, unterstreicht Projektleiter Andreas Laug.
Auch die Kommunikation muss flexibel sein
„Bei der Projektvergabe an Lenze war es
für uns wichtig zu wissen, dass Produkte
zum Einsatz kommen, von denen wir
überzeugt sind, dass sie die hohen Anforderungen an die Automatisierungstechnik erfüllen können“, begründet Efkes die
Wahl des Automatisierungspartners.
Aufgabe war es, vom Coil bis zum fertigen Kondensatorrohr mit einer Anlage
schnell zu produzieren. „Mit der Antriebstechnik müssen die vielseitigen
Applikationen einfach und präzise umzusetzen sein“, fasst Gernot Weißert zusammen. Der Applikationsingenieur von Lenze nutzt für diese anspruchsvolle Aufgabe
PRAXIS Automobilindustrie
„
„
Die Fernbedienung
verschafft uns Freiheit.
Udo Efkes, Teamleiter Prozessintegration bei Modine
Bei der Auswahl der
Kommunikation haben
wir viel Wert auf Performance und Flexibilität
gelegt.
Gernot Weißert, Applikationsingenieur bei Lenze
die Servo Drives 9400, kombiniert mit
passenden Motoren aus der Antriebs- und
Automatisierungsplattform L-force. Die
Servo-Umrichter verfügen serienmäßig
über viele verschiedene Bausteine, um unterschiedliche
Applikationsaufgaben
schnell und präzise umsetzen zu können.
Die Rechengenauigkeit, gepaart mit moderner Regelungstechnik, hat eine exakte
Motorregelung zur Folge, die für die Umsetzung von genauen Aufgaben genutzt
werden kann.
Für den Datenaustausch auf der Leitebene kommt Ethernet-TCP/IP zum Einsatz
und Profinet für die Prozessanbindung
der dezentralen Peripherie, inklusive
Safety über Profisafe. „Bei der Auswahl
der Kommunikation haben wir viel Wert
auf Performance und Flexibilität gelegt“,
erklärt Weißert. Die performante Auto-
matisierungsarchitektur ist notwendige
Grundlage für die hohe Präzision und für
das synchrone Zusammenspiel aller Teilprozesse.
Funktionen zusammenfassen
Modine und Lenze haben Teilprozesse so
zusammengefasst, dass sich der gesamte
I/O-Bereich – angefangen von der Tänzerlageregelung für die Bandspannung bis
hin zum sicherheitsgerichteten Lichtgitter
– dezentral platzieren ließ. „Mit den abgesetzten I/O-Baugruppen clustern wir
Funktionen und arbeiten voll verteilt. In
diesem Netzwerk sind auch Anlagenbestandteile eingebunden, die wir als fertige Module von Dritten beziehen“, verdeutlicht Efkes.
Für die Steuerungsaufgaben setzt Lenze
eine SPS mit integrierter Sicherheits- ➜
Technik im Detail
Sicherheitstechnik
Die separaten, steckbaren Sicherheitsmodule
für die Servo Drives 9400 erfüllen die Anforderungen der IEC 61508 SIL3 und sind TÜV-geprüft. Das Sicherheitsmodul SM100 verfügt über
die Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO).
Das SM301 bietet erweiterte Sicherheitsfunktionen. Zu diesen gehören nicht nur STO, sondern
auch Sicherer Stopp 1 & 2 (SS1 & SS2), sicher
begrenzte Geschwindigkeit (SLS), Betriebsartenwahlschalter mit Zustimmung (OMS & ES), si-
chere zweikanalige Eingänge und Ausgänge sowie optional Profisafe via Profibus oder Profinet.
Sollte ein späterer Ausbau weitere Sicherheitsfunktionen erforderlich machen, ist der Tausch
gegen ein höherwertiges Modul einfach, da die
Module steckbar ausgeführt sind. Zudem lassen
sie sich im Servicefall mit wenigen Handgriffen
aus- und wieder einbauen. Dieses Konzept steigert die Verfügbarkeit der Maschine, weil sich
diese schnell wieder anfahren lässt.
PRAXIS Automobilindustrie
[2]
[1] Am Anfang ist der Coil, am Ende verlassen
präzise gefertigte Kondensatorröhrchen die Anlage.
[2] Diese Antriebe kommen in der neuen Anlage
zum Einsatz.
[3] Tragende antriebstechnische Rolle: die ServoUmrichter mit integrierter Sicherheitstechnik.
technik ein. „Durch den Einsatz von Profisafe über Profinet können wir die sicheren Ein- und Ausgänge flexibel in den
dezentralen I/Os platzieren und später
leicht verändern“, erklärt Efkes. Der Vorteil: Zu Beginn von Maschinen-Neuentwicklungen muss nur das grobe Konzept
der Sicherheitstechnik entsprechend der
Gefährdungsanalyse festgelegt werden.
Efkes präzisiert: „Wo später dann ganz
[3]
konkret Not-Aus-Taster oder Sicherheitslichtgitter platziert werden, hängt von den
Besonderheiten an der Maschine und der
Arbeitsweise der Bediener ab. Das Steuerungskonzept bietet uns hier Freiheit für
diese Detailarbeit.“
Apropos flexibel: Die Anlagenbedienung
ist parallel zum zentralen IPC auch über
ein mobiles Panel möglich, das die Ingenieure per Wlan in das Profinet-Netzwerk
eingebunden haben. „Diese Fernbedienung verschafft uns Freiheit. Das ist eine
tolle Sache“, ist der Teamleiter begeistert
– auch deshalb, weil sich mit dem Panel
auch Sicherheitskreise drahtlos einbinden
lassen. Antriebsseitig sind die ServoUmrichter an dieser Stelle mit dem steckbaren Modul SM100 für die Funktion
STO (Safe Torque Off) ausgerüstet. „Das
war eine beachtliche Leistung. Schließlich
haben wir es hier ja nicht mit einem
Staubsauger zu tun, den man so einfach
im Fachhandel kaufen kann“, lobt Efkes.
Die guten Erfahrungen werden wahrscheinlich dazu führen, dass Antriebsund Automatisierungstechnik des Hamelner Spezialisten bei Modine künftig zum
Standard erklärt wird.“
➜
[1]
Autor
Thomas Baier
arbeitet im Vertrieb Anlagenbau der Lenze-Gruppe.
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Link zum Anwender
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Störmelde-Server
Software-Spektrumanalysator
Halle 17,Stand D40
Störmeldungen
individuell versenden
Schwingungen in
Echtzeit erfassen
PDM-Schnittstelle
Konsistente Daten
EES Elektra: Der Störmelde-Server USS ist Master und Störmeldeknoten für die netzwerkfähige
Störmelde-Generation USM. Störmelde-Erfassungsbausteine mit acht bis 48 Kanälen zeigen
die galvanisch erfassten Zustände lokal über
LEDs an und senden die frei parametrierbaren
Informationen und Meldungen über IP-Pakete an
den Server. Der Maximalausbau des Servers umfasst mehr als 64 netzwerkbasierende USMStörmelder.
Data Translation: Der Software-Spektrumanalysator Vibpoint Framework 2.0 erlaubt die Erfassung und Auswertung von Schwingungsmessdaten in Echtzeit. Es ermöglicht die getriggerte
Erfassung von bis zu 16 Kanälen, deren Speicherung und die Analyse von Schwingungsmessdaten einschließlich Spektrumanalysen. Darunter
fallen die Berechnung der spektralen Leistungsdichte, des Autoleistungsspektrums und FRF. Die
Software ist auf die Messmodule DT8837 und
DT9837 ausgelegt.
Eplan: Mit der bidirektionalen Schnittstelle zum
Autodesk-PDM-System Vault werden Konstruktionsdaten aus AutoCAD Inventor oder Mechanical jetzt gemeinsam mit elektro- und fluidtechnischen Projekten verwaltet. Der Vorteil: ein
Workflow – eine Datenhaltung. Die direkte Verbindung zwischen dem PDM-System und der
Plattform sorgt für Transparenz. Der Prozess wird
außerdem mechatronisch. Eine integrierte Revisionsverwaltung beschleunigt die Dateiorganisation in Mechanik und CAE.
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PRAXIS Automobilindustrie
Forschungsstandort Österreich
Ögsi für Softwaretool-Integration gegründet
TU Wien/Logi.cals: Experten haben sich zusammengetan, um den Verein Ögsi zu gründen. Das
Akronym steht für Österreichische Gesellschaft
zur Erforschung und Förderung der Softwarewerkzeug-Integration und verfolgt das Ziel, die
wissenschaftliche Erforschung von Lösungsansätzen und Verfahren der SoftwarewerkzeugIntegration voranzutreiben. Die Professoren der
TU Wien Dr. A Min Tjoa (Obmann) und Dr. Stefan
Biffl (wissenschaftlicher Geschäftsführer) sowie
der Logi.cals-CEO Heinrich Steininger (wirtschaftliche Geschäftsführung) stehen dem Verein mit vor. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Evaluierung von Methoden und Mitteln der tech-
nischen und semantischen Integration über Disziplin- und Werkzeuggrenzen hinweg. Die Entwicklung von prototypischen Anwendungen und
Machbarkeitsstudien zählen ebenso wie das
Sponsoring der Open-Source-Integrationsplattform 'Open Engineering Service Bus' zu den Zielen. Kooperationen zwischen Universitäten, Forschungseinrichtungen und der Wirtschaft sind
angedacht.
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Halle 9, Stand D05/4
Konfigurations-Software
Jetzt auch für Drahtlos-Geräte
Yokogawa: Die Gerätekonfigurations-Software
Fieldmate unterstützt in ihrer aktuellen Version
2.03 nun auch drahtlos angebundene Feldgeräte
entsprechend dem Industriestandard ISA
100.11a für die funkgestützte Kommunikation.
Aufbauend auf offenen Standards unterstützt die
Hybridlösung sowohl FDT/DTM- als auch EDDLbasierte Gerätekommunikation. Gleichzeitig ist
sie für alle wichtigen Kommunikationsprotokolle
vorkonfiguriert, darunter Hart, Foundation Fieldbus, Profibus und das proprietäre YokogawaProtokoll Brain. Weitere Protokolle lassen sich
FDT-basiert mittels entsprechender Kommunikations-DTMs einbinden. Das Tool überwacht
den Bus und meldet Geräte und ihren Status. Zudem erlaubt es die benutzerfreundliche, intuitive
Navigation zu detaillierten Geräteinformationen,
etwa Diagnoseparametern.
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Halle 11, Stand A35
Sicherheitssteuerung
Frei programmierbare Safety-SPS
ABB Automation Products: Eine neue Sicherheitssteuerung mit Sicherheitsfunktionen bis SIL
3 bzw. Performance Level e steht mit AC500-S
zur Verfügung. Da die Safety-SPS auf der Automatisierungsplattform AC500 basiert, lassen
sich bisherige AC500-Lösungen durch einfaches
Zustecken der zertifizierten, gelben Sicherheitsmodule und durch Implementierung des Sicherheitsprogramms in das vorhandene Anwenderprogramm entsprechend modifizieren. Eine
weiteres Merkmal ist der hohe Programmierkomfort: So besteht die Option, die Sicherheitsfunktionen unter Codesys auch mit der Pro-
grammiersprache ST nach IEC 61131–3 zu
programmieren. Anwender können dadurch Kalkulationen und kundenspezifische SicherheitsFunktionsbausteine in ihrem Applikationsprogramm realisieren. Am Echtzeit-Sicherheitsbus
Profinet mit Profisafe lassen sich dezentral
Safety- und Non-Safety-Module betreiben.
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PRAXIS Automobilindustrie
Halle 15, Stand F07
Halle 9, Stand F67
Flanschhohlwellen-Getriebemotor
Gateway
Kann mit CAN
Stöber: Der Flanschhohlwellenantrieb Pipedrive hat einen Innendurchmesser der Hohlwelle von 28
bzw. 38 mm. Die Kurzbauweise basiert auf einer neuen Wickeltechnik, die einen hohen Kupferfüllfak-
tor erzeugt. Dies steigert die Leistung gegenüber üblicher Wicklungstechnik um ca. 80 %. Die
Übersetzungen der Startbaureihe
sind ein- bis dreistufig und reichen
von drei bis 27 und das Beschleunigungsmoment von 30 bis 500 Nm.
Die Hohlwellenmotoren gibt es in
den Längen 1, 2, 3 und 5 mit Abstufungen in 25 mm-Schritten.
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Bildquelle: Michaelides
Bildquelle: Stöber
Großer Innendurchmesser
RM Michaelides: Das CANview
Gateway ist eine intelligente, kosteneffiziente CAN-to-CAN-Lösung
mit erweiterter Mapping-Funktionalität, die eine unkomplizierte
Kombination von CAN-Bussyste-
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Alles lesen
Klein und günstig
Rauscher: Das neue Processing
Pack der Matrox Imaging Library,
MIL 9 PP2 liest und verifiziert alle
1D-, 2D- und Composite-Codes,
auch die neuen 4-State, EAN128
und EAN14 unter schwierigen Bedingungen einschließlich Ver-
schmutzungen, Verzerrungen und
anderen Störungen. Neu integriert
ist die Code-Güteprüfung nach den
Normen AIM/DPM-1-2006, ISOIEC15415/16022, ISO-IEC15415/
18004 und ISO-IEC15415/16023.
Für Materialien, deren Form einer
gekrümmten Wulst gleicht wurde
das neue Bead Inspection Tool entwickelt. Es prüft deren Länge, Anordnung, Breite und Fehlstellen.
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Bildquelle: Basler
Industriekameras
Bildquelle: Rauscher
Codelesesoftware
Basler: Die Kameras verfügen über
ein kompaktes Gehäuse von 29 x
29 x 42 mm mit Gigabit-EthernetSchnittstelle, Power over Ethernet,
und einem 5 Megapixel CMOSSensor in Monochrom und Farbe,
der bis zu 14 Bilder pro Sekunde
men mit unterschiedlichen CANProtokollen und Baudraten ermöglicht. Das Gateway verfügt über
zwei CAN-Schnittstellen und kann
über seine Funktion als Protokollund Baudraten-Umsetzer hinaus in
verschiedenen Applikationen eingesetzt werden, unter anderem zur
Buslastreduzierung, Datenmanipulation und Restbussimulation.
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liefert. Der Stromverbrauch liegt bei
nur 2,5 W, sodass die Kameras
auch in kleine, geschlossene Applikationen eingebaut werden können. Die Ace 5-MP-Modelle werden
bereits in Medizin- und Verkehrssystemen sowie nicht-industriellen
Anwendungen eingesetzt. Durch
den Listenpreis von 349 Euro sind
sie aber auch für anderer preissensibler Applikationen interessant.
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Halle 15, Stand F29
Radialventialtoren
Vibrationsmotoren
Bildquelle: EBM Papst
Leise effizient
EBM Papst: Anhand der neuen Radialventialtoren Radical in Greentech EC-Technologie präsentiert
das Unternehmen den einfachen
mechanischen 1:1-Austausch bestehender AC-Varianten. Durch das
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IEE • 4-2011
Immer kleiner
Motorkonzept sind die Ventilatoren
mit integrierter Elektronik so kompakt wie herkömmliche AC-Ventilatoren. Bei Einsatz profitiert der Anwender von den Vorteilen der
Greentech EC-Technologie in Verbindung mit effizienten Ventilatorlaufrädern. Energieeinsparungen
bis zu 50 % bei einer Halbierung
des Geräusches sind möglich.
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Endrich Bauelemente: Der kleine
zylindrische SMD-Vibrationsmotor
Z3OC1T8219651 von Kotl (Jinlong
Machinery) hat die Abmessungen
4,4 x 3,6 mm, bei einer Gesamtlänge von 11 mm inklusive Vibrationsgewicht. Durch das auf der Motorachse montierte Exzentergewicht
lassen sich die Motoren auch bei
eingeschränkten Platzverhältnissen einsetzen. Sie können im Reflow-Lötverfahren verarbeitet werden mit einer empfohlenen PeakTemperatur von 250 °C. Eine vormontierte spezielle Metallklammer
umschließt den Motor und dient
dem korrekten Wärmemanagement, um Schädigungen am Bauteil durch Lötwärme zu vermeiden.
Der Motor kann mit 2,3 bis 3,2 V DC
bei Temperaturen von -20 bis 70 °C
betrieben werden. Die Nenndrehzahl beträgt 14 000 min-1 bei einer
Stromaufnahme von 75 mA im Betrieb und bis 95 mA beim Start.
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463iee0411
Spezial
Elektrische Automatisierung + Antriebstechnik
Bild: cinema_2000 – fotolia.com
Robotik + Handling
Von der Illusion
zur unentbehrlichen
Technik
SPEZIAL Robotik + Handling
Bildquelle: Small Town Studio, Fotolia.com
Die ersten Industrieroboter fanden
ihren Einsatz in einer Produktionslinie bei General
Motors, wo sie
heute nicht mehr
wegzudenken
sind.
Der Weg von der Illusion zur unentbehrlichen Technik
Von automatischen
Enten und Androiden
Die Entwicklung von Robotern umfasst Segmente der Elektrotechnik, der Informatik
und des Maschinenbaus und diese Segmente müssen zusammenarbeiten. Die ersten
Versuche dies zu erreichen, fanden bereits in der Antike statt, zum Beispiel automatische Musik- und Theatermaschinen von Heron von Alexandria oder die fliegende Taube von Archytas von Tarent. Allerdings verschwanden diese Ideen beim Niedergang
der Antike.
E
rst nach dem Mittelalter lebte das
Interesse an der Robotik wieder
auf. Leonardo da Vinci fertigte im
15. Jahrhundert erste Skizzen von Androiden an. Eine Realisation war aufgrund
der damaligen technischen Kenntnisse allerdings illusorisch. Dennoch tat dies dem
Interesse daran keinen Abbruch. So konstruierte Jacques de Vaucanson schon um
1740 eine automatische Ente, einen flötenspielenden Automaten und auch als
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Erster einen vollautomatischen sowie
programmierbaren Webstuhl. Er schaffte
es sogar, diese Dinge wenig später umzusetzen. Zum Ende des 19. Jahrhunderts
nahm die Bedeutung der Robotik im Bereich des Militärwesens gewaltig zu. Die
wahrscheinlich stärkste Entwicklung erfuhr die Robotik nach dem 2. Weltkrieg
durch die Erfindung des Transistors 1947
sowie integrierter Schaltkreise. Dies führte zur Entwicklung platzsparender und
zugleich leistungsstarker Computer. Die
ersten numerisch gesteuerten Maschinen
(NC-Maschinen) fanden 1955 ihre Anwendung. Hinzu kam die Entwicklung
von programmierbaren Manipulatoren,
was schließlich in der Entwicklung von
Industrierobotern mündete, die in rasanter Geschwindigkeit Einzug in die Fabriken und Industriehallen fanden. Der erste
hydraulisch betriebene Industrieroboter
wurde im Jahr 1960 vorgestellt.
SPEZIAL Robotik + Handling
Betriebssicherheit
ist kein Zufall
Wir fertigen Encoder für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche. Zugeschnitten auf
Bildquelle: Jürgen Effner, Fotolia.com
Ursprung im Meiler
Der Ursprung der Industrieroboter ist in
der Reaktortechnik zu suchen, wo man
schon früh handgesteuerte Manipulatoren für Aufgaben innerhalb radioaktiv gefährdeter Räume (heiße Zellen) verwendete. Raymond Goertz konstruierte 1951
in diesem Zusammenhang einen Teleoperator-Arm, der es ermöglichte, aus einer
räumlichen Distanz Eingriffe durchzuführen. Offiziell jedoch wurde der Industrieroboter im Jahr 1954 von George
Devol erfunden und in den USA zum Patent anmeldet. Zusammen mit Joseph F.
Engelberger gründet Devol 1956 die weltweit erste Firma Unimation und entwickelte den Industrieroboter Unimate,
der 1961 erstmals in einer Produktionslinie bei General Motors eingesetzt wurde.
Der erste kommerziell verfügbare Roboter wurde zwei Jahre zuvor von Planet
Corporation vorgestellt und war für einfache Aufgaben wie das WiderstandsPunktschweißen geeignet. Allerdings
basierte das Konzept noch auf einer mechanischen Steuerung mittels Kurvenscheiben und Endschalter, während der
Roboter von Unimate über eine numerische Steuerung verfügte.
Im Jahr 1973 baute der deutsche Robotikpionier Kuka den weltweit ersten Industrieroboter mit sechs elektromechanisch angetriebenen Achsen und ein Jahr
später stellte die schwedische Asea ihren
ebenfalls vollständig elektrisch angetriebenen Roboter vor.
Industrieroboter werden in unterschiedlichen Ausführungen und von verschiedenen Herstellern geliefert. Sie werden in
der Regel als standardisiertes Grundgerät
angeschafft und mit anwendungsspezifischen Werkzeugen an ihre jeweilige Aufgabe angepasst.
Man unterscheidet Roboter anhand der
verwendeten Kinematik: Serielle Kinematik und Parallele Kinematik. Unter der Seriellen Kinematik fallen Gelenkarmroboter sowie Portalroboter mit drei Linearachsen (Bewegung in einem kartesischen
Koordinatensystem x/y/z) und eventuell
einer Rotationsachse direkt am Greifer.
Bei der Parallele Kinematik reihen sich
Hexapod-Roboter mit sechs Linearachsen, und Delta-Roboter mit drei fest montierten Rotationsachsen und räumlicher
Parallelogrammführung der Arbeitsplattform. Als wichtigste Kenngröße für Industrieroboter bezeichnet man die Traglast, welche die Masse, die am Ende des
Manipulators maximal befestigt werden
kann, beschreibt.
Ihrer Bedürfnisse entwickeln wir jede Art von
Drehgeber. Genau auf Ihre Applikation abgestimmt. Ob Inkremental- oder Absolutgeber.
Mit Wellenausführung oder mit Hohlwelle,
ob Miniatur-Encoder oder Drehgeber für
die Schwerindustrie. Gerade hier vertrauen
unsere Kunden auf die Qualität der GESgroup
Encoder – dann nämlich wenn Betriebssicherheit kein Zufall sein darf! Auf unsere
robusten und betriebssicheren Drehgeber gewähren wir eine exklusive 3-Jahres-Garantie.
Robotik wieder in Hannover
Um im globalen Wettbewerb mithalten zu
können, setzt die Industrie weiter auf moderne Automationstechniken und Robotik. Ob in der industriellen Produktion,
Pharmabranche oder Solartechnologie –
die robotergestützte Automation ist ➜
[1] Klassische Anwendung für einen Industrieroboter.
W+S Meßsysteme
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D-78549 Spaichingen
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Biorob, www.biorob.de
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Carl Cloos, www.cloos.de
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Erhardt + Abt, www.roboter.de
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Esco, www.esco-antriebstechnik.de
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Epson, www.epson.de/robots
Fanuc Robotics, www.fanucrobotics.de
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Hirata Robotics, www.hirata.de
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Jenny Science, www.jennyscience.de
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De Man Industrie-Automation, www.deman.de
Industrieroboter für
die Mikrotechnik
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Industrieroboter für
die Elektrotechnik
und Elektronik
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ABB Automation, www.abb.de/robotics
Gelenkarmroboter
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VertikalKnickarmroboter
Industrieroboter
zur Handhabung
an Pressen
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Industrieroboter zum
Messen und Prüfen
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HorizontalKnickarmroboter
(Scara-Roboter)
Distributor
Hersteller
Firma , Web
Linearroboter,
Portalroboter
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Kuka Roboter, www.kuka-roboter.de
Mitsubishi Electric Europe,
www.mitsubishi-automation.de
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MRK-Systeme, www.mrk-systeme.de
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Preccon Robotics, www.preccon.com
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Ro-Ber Industrieroboter, www.ro-ber.de
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Roteg, www.roteg.de
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Reis, www.reisrobotics.de
Seika Sangyo, www.seika-germany.com
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Seritec, www.seritec.de
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SPI, www.spi-robot.de
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Stäubli Robotics, www.staubli.com/robotics
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Yaskawa, www.yaskawa.eu.com
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[2] Deutschlands erste
herstellerübergreifende Roboter- und Automationsakademie. Gemeinsam mit dem Kooperationspartner, der
Volkswagen Coaching,
führt die Akademie
ganzjährig Automations-und Roboterschulungen durch.
[2]
heute aus der Wirtschaft nicht mehr wegzudenken.
Für robotergestützte Lösungen in der Produktion sprechen Kosteneffizienz, Flexibilität und geringe Wartungskosten.
Deutschland ist in diesem Bereich marktführend und setzt Maßstäbe, die weltweit
Anerkennung finden. Die beste Robotik
und Automation funktionieren aber nicht
ohne Menschen. Deshalb rückt auf der
kommenden Hannover Messe 2011 erstmals das Zusammenspiel zwischen
Mensch und Maschine in den Mittelpunkt. Da die Produktionstechniken heute extrem wandlungsfähig sein müssen,
damit sich Unternehmen im Wettbewerb
durchsetzen können, sind effektive Lösungen gefragt. Bereits im vergangenen
Jahr war der Ausstellungsbereich Industrial Automation unter den Fachbesuchern ein Publikumsmagnet.
In Halle 14 befindet sich der Ausstellungsbereich Mobile Roboter & Autonome Systeme. Das Portfolio reicht von Reinigungsanlagen für Solarmodule über
fahrerlose Transportsysteme bis zu flexibilisierten Produktions- und Logistiklösungen. Assistenzroboter erleichtern
Menschen mit körperlichen Einschränkungen immer öfter den Alltag. Das Ausstellungsspektrum reicht von SensorikLösungen für die Indoor-Navigation bis
zu kontaktlosen Energieübertragungen.
Die Robotation Academy auf dem Messe-
gelände in Hannover lobt erstmals den
Robotik-Award aus. Die Robotation Academy ist eine gemeinsame Initiative der
Deutschen Messe und der Volkswagen
Coaching. Dort geht es darum, potenzielle Anwender von Automation und Robotik mit Schulungen und Konferenzen an
das Thema heranzuführen und Kenntnisse auszubauen. Experten der Robotation
Academy gehen auch in die Unternehmen, um vor Ort Chancen und Einsparpotenziale zu analysieren und schließlich
bei der Einführung von Automationslösungen zu beraten. Der Gewinner des
Preises für angewandte Robotertechnologie bekommt unter anderem eine eine
ganzjährige Präsentationsfläche in der
Robotation Academy. Die Ausschreibung
richtete sich an alle Unternehmen und In-
stitutionen aus dem In- und Ausland, die
Robotiklösungen anbieten – unabhängig
von der Branche. Eine Fachjury bewertet
die Lösungen im Hinblick auf eine effizientere Gestaltung der Produktionsprozesse, ihre Übertragbarkeit in andere
Branchen sowie einen hohen Innovationsgrad. Verliehen wird der Award am zweiten Messetag, den 5. April.
➜
Bildquelle: Robotation Academy
SPEZIAL Robotik + Handling
Autor
Harald Wollstadt
ist Chefredakteur der IEE.
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Robotik im Detail
Herstellerunabhängiger Roboter Kongress
Der 'Roboter Kongress Bremen' vom 16. bis 17.
Februar 2012 richtet sich vornehmlich an Anwender in robotertypischen Industriebereichen
wie Automotive, Verpackung, Montage und
Handhabung, Logistik sowie Life Science. Die
Konzeption sieht für beide Tage vier große Themenschwerpunkte vor: Technologien, Peripherie,
Effizienz in der Fabrik, Schulung und Wissenschaft. Anwendervorträge, Forschungsberichte
sowie Trendreferate werden den herstellerunab-
hängigen Kongress mit Inhalt und Leben füllen.
Darüber hinaus sind an beiden Nachmittagen interessante und sicher lehrreiche Praxis-Workshops vorgesehen. „Mit dem Forum Robotik in
Bremen wollten wir den Kongresscharakter ganz
bewusst wiederbeleben und vor allem keine
Konkurrenzveranstaltung zur Industriemesse in
Hannover schaffen“, unterstreichen Kerstin
Schwentker, Claus-Dieter Hoff und Thorsten
Sienk vom Veranstalter Treecolumn.
IEE • 4-2011
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SPEZIAL Robotik + Handling
HALLE 17, STAND H04
Bildquelle: Kuka
Der Roboter holt
die fertigen Holzkisten am Ende
der Palettennagelmaschine ab und
stapelt sie dann
auf.
Familienunternehmen nutzt bei der Palettenherstellung die Flexibilität eines Roboters
Keine Angst vor der
Automatisierung
Das Familienunternehmen Gerich hat neben einem Gatter-Sägewerk eine Palettenherstellung für kundenindividuelle Anforderungen aufgebaut. Damit Vater, Tochter und
Sohn bei der Palettenherstellung schnell und flexibel auf die Anforderungen ihrer Kunden reagieren können, setzen sie auf die Hilfe eines Roboters.
V
iele kleine Betriebe stehen der Automatisierung mit Robotern nach
wie vor skeptisch gegenüber. Zu
komplex und viel zu teuer – das sind die
Argumente, die oftmals gegen den Einsatz
eines Roboters ins Feld geführt werden.
Familie Gerich aus dem oberbayerischen
Nassenfels hat keine Angst vor der Automatisierung. Ganz im Gegenteil: Der
Drei-Mann-Betrieb hat sich die Konsolvariante eines Kuka Roboters als flexiblen Helfer für die Palettenherstellung ins
Haus geholt.
102
IEE • 4-2011
Ein Roboter für die Kleinserienfertigung?
Neben einem Gatter-Sägewerk betreiben
die Gerichs eine auftragsbezogene Palettenherstellung. Die Familie hat nicht vor,
in die große Serienfertigung einzusteigen,
sondern möchte sich auf die individuelle
Kleinserienfertigung konzentrieren. Die
dafür eingesetzte Paletten-Nagelmaschine, die aus einzelnen Holzbrettern eine
fertig vernagelte Palette herstellt, sollte
am Maschinenausgang mit einer automatischen Abstapelung ausgestattet werden. „Unser Wunsch war es, die Anlage
durch nur eine Person bedienen zu können“, erklärt Xaver Gerich, Seniorchef
des Unternehmens. Diese Person sollte für
das Einlegen der Holzteile in die Maschine zuständig sein und gleichzeitig für das
Bereitstellen des Ausgangsmaterials an
der Maschine. Darüber hinaus lautete die
Aufgabenstellung, schnell und flexibel
auf wechselnde Kundenaufträge reagieren und in kurzer Zeit einen individuellen
Palettentyp produzieren zu können. In
der Vergangenheit mussten immer zwei
Personen die Paletten-Nagelmaschine be-
SPEZIAL Robotik + Handling
Roboter macht Produktion effizienter
Bei der Palettenherstellung muss ein Mitglied der Familie Gerich zunächst das
Rohmaterial bereitstellen. Die Palettenklötze werden in Magazinen in der Maschine aufgefüllt, die Bretter für die Paletten am Maschineneingang händisch in die
Zuführvorrichtungen eingelegt. Dabei
müssen verschiedene Palettentypen berücksichtigt werden. Die Maschine vernagelt zuerst die sogenannten Palettendecks.
Danach werden die Klötze zu Kufen verarbeitet. An der nächsten Station kappt
die Maschine alle vier Ecken der Palette
gleichzeitig mit vier automatischen Gehrungssägen. Schließlich werden die Paletten zur Ausricht- und Aufrichtstation
transportiert. Hier holt der Roboter vom
Typ KR210L180 K die fertigen Teile ab
und stapelt sie dann auf.
Platzsparend stapeln
Im Vergleich zu herkömmlichen Abstapelautomaten ist mithilfe des Roboters das
Drehen der Paletten möglich. Die Paletten
lassen sich Rücken an Rücken stapeln und
somit platzsparend ineinander verschachteln. Sie lassen sich aber auch 1:1 übereinander stapeln. Der Universal-Pneumatikgreifer des Roboters passt sich der gewählten Palettenform an und kommt so
mit allen Breiten und Längen zurecht.
Greifer, Wendevorrichtung und Auslaufband konstruierte, baute und montierte
die Firma Kessler aus Eggenfelden. „Die
komplette Anlage ist flexibel programmierbar und schnell auf die anderen für
die Familie Gerich relevanten Palettenmodelle umzurüsten“, erklärt Michael
Haas. Die universelle Eingabe findet am
Bediengerät des Roboters statt. Vom Kuka Control Panel aus werden Länge, Höhe und Breite der Paletten festgelegt. Die
Base des Aufnahmepunkts (gerade und
gewendet) und des Stapelablagepunkts
berechnet der Roboter automatisch und
verschiebt diese dementsprechend. Nach
der Ablage der Palette wird die Höhe des
Stapels gemessen. Dementsprechend werden die Toleranzen automatisch in der
Höhenregelung ausgeglichen.
Schwierige Umgebungsbedingungen
sind kein Problem
„Die Realisierung dieser Anwendung wäre mit konventioneller Technik nicht
möglich. Diese Vielzahl an realisierbaren
Programmvarianten, die unterschiedlichen Palettengrößen und Verschachtelungen kann nur das Robotersystem bewerkstelligen“, weiß Frank Zimmermann, Key
Technology Manager bei Kuka Roboter.
„Der Nagelmaschinen-Hersteller konnte
die Variantenvielfalt mit seiner konventionellen Technik nicht abdecken und
denkt mittlerweile auch an eine Integration der Robotertechnologie in seinen Anlagen nach“, ergänzt Michael Haas.
Im Familienunternehmen steht der Roboter nur unter einer leichten Überdachung.
Bei Bedarf kann ein Warmhalteprogramm
angewählt werden, das bei niedrigen
Temperaturen für die volle Leistungsfähigkeit sorgt. „Wenn der Roboter im
Winter bei Temperaturen um den Gefrierpunkt arbeiten muss, schaltet er bei Produktionsbeginn in ein Warmfahrtprogramm“, erläutert Frank Zimmermann.
Die Familie Gerich hat den Sprung ins
kalte Wasser gewagt. Mit Robotertechnik
war keiner der drei vertraut. Nach einem
einführenden Roboterkurs bei Kuka in
Gersthofen und die Einweisung vor Ort
aber wird das System mittlerweile von allen Familienmitgliedern beherrscht. „Wir
sind richtig stolz, in eine solche Zukunftstechnologie investiert zu haben“, erklärt
Sieglinde Gerich. „Der Roboter erleichtert uns die Arbeit erheblich.“ Vielleicht
kommt in Nassenfels bald ein zweiter Roboter zum Einsatz – denn momentan wird
die Nagelmaschine noch manuell beladen. Doch Xaver Gerich träumt inzwischen von einer automatisierten Roboterbeladung. Kuka wird in jedem Fall wieder
mit von der Partie sein.
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dienen. Problematisch daran war, dass an
anderer Stelle im Unternehmen dadurch
die Produktion unterbrochen werden
musste, solange der zweite Mitarbeiter an
der Nagelmaschine gebunden war. Die
Idee, die Arbeitsabläufe mit einem Roboter zu vereinfachen, entstand im Gespräch
mit Kuka Außendienstmitarbeiter Michael Haas.
Wir stellen aus:
Hannover Messe
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arbeitet im Bereich Corporate Communications bei
der Kuka Roboter GmbH in Gersthofen.
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Bildquelle: alle Bilder Epson/Zorn
Roboter werden
sich in Zukunft
selbst organisieren, Strategien zur
Optimierung des
Produktionsprozesses entwickeln
und in der Lage
sein, ohne Nutzereingriff zusammen
zu arbeiten.
Zukunftskonzepte für die Robotik-Branche
Evolution statt Revolution
bei Scara-Robotern
Robotik und Automation gehören zu den am stärksten wachsenden Branchen in der
weltweiten industriellen Produktion. Das sagt die International Federation of Robotics
(IFR) in ihrer jüngsten Marktanalyse und verweist auf kommende technologische Entwicklungen in den Zielmärkten der Roboterhersteller.
F
ür die Hersteller von Automatisierungs- und Roboterlösungen verspricht die Nachfrage ihrer Kunden einen guten Start in die kommenden
Monate. Auf lange Sicht blickt die Branche jedoch auf weit mehr als nur eine profitable Zukunft. Der Fachverband Europ
(European Robotics Technology Platform) hat in einer Studie Technologietrends der Automatisierungsindustrie für
die nächsten zehn Jahre bewertet. Die
Branche, so zeigt die Untersuchung, steht
vor tiefgreifenden Entwicklungen im Bereich der Systemarchitektur, der Schnitt-
104
IEE • 4-2011
stellen zum Bedienpersonal, der Manipulatoren sowie auf dem Feld der Antriebe.
Entwicklungen in der Sensortechnologie
und Datenverarbeitung, so Europ, unterstützen Roboterkonzepte, die von lernenden und autonom handelnden Maschinen
geprägt sind. Ein Großteil der Fertigungsabläufe der industriellen Produktion wird
in Zukunft von Robotern übernommen,
die sich selbst organisieren, Strategien zur
Optimierung des Produktionsprozesses
entwickeln und in der Lage sind, ohne
Nutzereingriff zusammen zu arbeiten.
Die Hersteller reagieren mit evolutionä-
ren Konzepten auf diese Vorhersagen:
Einfache Systeme, die auf Flexibilität bauen anstelle von Science-Fiction-Visionen,
lautet derzeit das Kredo der Branche. Ein
Blick auf die Scara-Klasse macht dies
deutlich.
Stetige Weiterentwicklung
Scara-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) stammen ursprünglich aus den Anfängen der ElektronikMassenfertigung in den 70er Jahren. Japanische Hersteller suchten Möglichkeiten, Produktionsprozesse zu automatisie-
SPEZIAL Robotik + Handling
ren. Die ersten Roboter verfügten über
fünf oder sechs Freiheitsgrade und eigneten sich beispielsweise besonders für
den Einsatz in der Automobilindustrie.
Allerdings boten sie weder die Geschwindigkeit noch die Präzision für Produktionsprozesse mit kleinen Spielräumen. Die
Entwickler merkten, dass hier 'weniger ist
mehr' gilt: Scara-Roboter verfügten über
vier Achsen und platzierten Bauteile auf
Platinen schnell und vor allem exakt.
Aus der modernen Fertigung ist diese Geräteklasse nicht mehr wegzudenken. Scara sind im Allgemeinen leicht und klein,
was kompaktere Fertigungsanlagen ermöglicht. Konstruktionsbedingte Nachteile: Durch die reduzierten Freiheitsgrade entsteht immer ein toter Winkel – die
Totzone, die der fest montierte Roboter
nicht erreichen kann.
Die Scara-Technologie hat sich in den vergangenen Jahren in evolutionären Schritten weiterentwickelt. Ein Beispiel hierfür
sind Geräte, die über einen entweder nach
links oder rechts geknickten ersten Arm
verfügen. Durch diese kleine Änderung
am Gerätedesign erzielen die Roboter einen größeren Arbeitsbereich. Ein anderes
Beispiel sind RS-Spider-Systeme von Epson. Es handelt sich um Scara-Maschinen,
die kurzerhand umgedreht an die Decke
gehängt werden. Dieser Trick eliminiert
die Totzone.
Der zweite Arm schwenkt unter dem ersten Arm hindurch und erreicht somit jeden Punkt eines zylinderförmigen Arbeitsbereichs. Für Maschinenbauer und
Anlagenplaner schafft dieses Gerät neue
Möglichkeiten – beispielsweise das Kon-
[1]
zept der Wabenzelle: Ein Roboter, der in
der Mitte eines wabenförmigen Feldes
aufgehängt ist, kooperiert mit benachbarten Geräten und erlaubt verzahnte Produktionsabläufe. Anstelle einer linearen,
starren Produktionsstraße entsteht auf
engem Raum eine Fertigungseinheit, die
sich flexibel beispielsweise auf Kleinserien oder Variantenproduktion umstellen
lässt. Innerhalb der bienenstockartigen
Wabenstruktur entstehen Verrichtungszellen, die beliebig kombiniert, verschoben oder anders konfiguriert werden können.
Gesteuert werden Scara-Systeme durch
herstellereigene Controller, die die Integration eines Roboters in bestehende Produktionsstraßen und -abläufe erleichten.
Anwender programmieren die Systeme
frei über eine intuitive Entwicklungsumgebung. Die Softwaresteuerung verfügt dabei über integrierte Optionen und
Schnittstellen wie Vision Guide, .Net-Unterstützung, Profibus, Devicenet oder
Ethernet/IP.
Virbationen im Griff haben
Der Geschwindigkeitszuwachs der Geräte, den die Roboterentwicklung in den
vergangenen Jahren zu Wege gebracht
hat, lässt allerdings auch neue, vorher wenig beachtete Phänomene in den Mittelpunkt der Forschung treten. Ein Bespiel
sind Vibrationen, die bei höherer Fertigungsgeschwindigkeit exponentiell ansteigen. Je schneller Scara-Roboter zu
Werke gehen, desto schwieriger wird die
genaue Positionierung des Manipulators.
Neue Technologien helfen, die
➜
[1] Je schneller ScaraRoboter zu Werke gehen,
desto schwieriger wird
die genaue Positionierung des Manipulators.
SPEZIAL Robotik + Handling
Zielgrößen Geschwindigkeit und Präzision auf
kreative Weise miteinander zu vereinigen.
Das Problem stellen Vibrationen dar, die
bei allen Bewegungsabläufen eines Roboters in Beschleunigungs- und Abbremsphasen auftreten. Herkömmlicherweise
werden diese Vibrationen durch eine Geschwindigkeitssteuerung über so genannte Beschleunigungskurven verringert.
Durch präzisere Fertigungsmöglichkeiten
werden die Bewegungsabläufe von Robotern jedoch immer kleiner. Die Folge: Physikalisch bedingt steigt der Grad an Vibrationen bei diesen kleinen, schnellen Bewegungen deutlich an.
Eine Technologie, die in neuen RoboterControllern zum Einsatz kommt, basiert
auf einer Synthese zweier Möglichkeiten
der Bewegungskontrolle des Manipulators: dem schnellsten Weg zum Ziel einerseits und einer möglichst vibrationsarme
Bewegung andererseits. Letztere lässt sich
jedoch nicht wie herkömmlich aus mathematischen Algorithmen bilden, sondern
resultiert aus einer Kette von Simulationen. Beide Abläufe können frei je nach
Einsatzzweck gewählt werden. Der Effekt: Roboter, die in dieser Weise gesteuert
werden, lassen sich flexibler einsetzen und
rascher in geänderte Fertigungsprozesse
einbinden.
Präzise und schnell
Die Synthese aus Präzision und Positioniergeschwindigkeit kommt beispielsweise im Bereich der Leuchtmittelproduktion
zum Einsatz. Die Firma Zorn aus Stockach am Bodensee produziert MiniaturGlühlampen speziell für den medizi-
[2] Zwei Kameras prüfen die Lampe, ob der
Glaskörper korrekt zusammengeschweißt
wurde und die Glühwendel 100 % richtig
sitzt.
[2]
nischen Bereich. Die Qualitätsprüfung
der Lampen überlässt Zorn einem Array
aus von Svara-Robotern.
Nach dem Verschweißen des Glaskörpers
führt ein Roboter die Lampe zur Qualitätskontrolle. Dort tasten zwei senkrecht
zueinander stehenden Kameras die Lampe und prüfen diese, ob der Glaskörper
korrekt zusammengeschweißt wurde und
die Glühwendel 100 % richtig sitzt. Je
nach Ergebnis der letzten Qualitätsprüfung legt der Roboter die Lampen an den
vorgesehenen Platz, von dem sie zum
nächsten Arbeitsschritt weiter befördert
werden.
Diese Anwendung stellt hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit und Präzision des Roboters. Bei einem ungenauen
Anfahren der Lampenprüfposition vor
den Kameras kann es aufgrund der Abweichung in der Position leicht zu einer
Verfälschung des Testergebnisses kommen. Ein vermeintlich zu hoher Ausschuss
und somit geringere Effizienz der Anlage
wäre die Folge. Trotz dieser hohen Punktgenauigkeit muss sich der Roboter dennoch möglichst schnell bewegen, da ansonsten der geforderte Durchsatz der Anlage nicht erreicht würde.
Zukunftsvisionen
Um den Platzbedarf von Fabrikationsanlagen noch weiter zu reduzieren, arbeiten Hersteller mit Hochdruck an einer
Miniaturisierung des Scara-Konzeptes.
Die Vision: Durch den Einsatz kleiner Roboter in Verbindung mit der MicropiezoTechnologie, mit der Schaltkreise künftig
gedruckt anstatt konstruiert werden, streben Hersteller die Miniaturisierung des
gesamten Produktionsprozesses an. Am
Ende dieser Verkleinerung steht die Vision
einer Desktop Factory – einer Produktionsanlage, die auf einem Tisch Platz findet und den zur Herstellung von Mikroelektronik notwendigen Reinraum auf
das Minimum reduziert.
Die Weichen für die Robotikbranche sind
gestellt. Sie steht am Anfang weitreichender Entwicklungen, in denen sie ihre Stärken ausspielen kann: durch Diversifikation den Weg in die Zukunft zu ebnen. Wie
weit sie reicht, werden die nächsten zehn
Jahre zeigen.
➜
Autor
[3] Die Synthese aus
Präzision und Positioniergeschwindigkeit
bei Scara-Robotern
kommt beispielsweise
im Bereich der
Leuchtmittelproduktion zum Einsatz.
[3]
106
IEE • 4-2011
Matthias Thews
ist Senior Berater bei der Fink & Fuchs Public Relations AG in Wiesbaden.
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Link zum Scara-Roboter
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SPEZIAL Robotik + Handling
Halle 17, Stand J02
Halle 9, Stand D58
Energieketten
Winkelsensoren
Igus: Das Unternehmen bietet seine
Energiekettenserie E2/000 auch
als selbstführende Auto-Glide-Kette an. Diese Ausführung gleitet ohne Rinne sicher auf Verfahrwegen
bis 50 m und Geschwindigkeiten
Langlebig
bis 1,5 m/s. Möglich ist das Ganze
aufgrund verschiedener konstruktiver Merkmale: kammartige Öffnungsstege etwa mit größeren, die
Lebensdauer erhöhenden Gleitflächen. Weiter ein aufsteckbarer
Führungsflüge, der für ein sicheres
Einfädeln des Obertrums der Energiekette sorgt. Zudem flach bauende Bodenführungen, die problemlos überfahren werden können.
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Bildquelle: TWK
Bildquelle: Igus
Ohne Rinne
TWK: Die Modellreihe PMR der potenziometrischen Winkelsensoren
ergänzt die Ausführung 222. Sie ist
mit zwei Leitplastikschleifbahnen
bestückt, die getrennte Winkelwerte über jeweils 95° liefern. Zur Be-
Halle 11, Stand C39
Halle 9, Stand A35
Drucktaster
Mehrtonsirene
Wartungsaufwand verringern
Licht und Ton
Rockwell: Die 16-mm-Drucktaster
vom Typ Allen-Bradley 800B reduzieren den Wartungsaufwand und
die damit verbundenen Maschinenstillstandzeiten. Ihre eingebauten LED-Kontrollleuchten signalisieren den Betriebszustand eines
Motors und können Nothalt-Funktionen auslösen. Die neue Produktreihe erfüllt weltweite Normen wie
etwa UL, CSA, CE und CCC. Die ge-
Werma: Die Mehrtonsirene 190
bietet viele internationale Signaltöne. 32 Dauer-, alternierende oder
pulsierende Töne stehen in unterschiedlichen Frequenzen zur Verfügung, darunter Brandmelde- und
Alarmsignale verschiedener Länder. Jeweils drei dieser Töne lassen
sich extern ansteuern. Die Sirene
lässt sich mit bis zu drei Leuchten
kombinieren, welche in den Farben
samte Familie besteht aus widerstandsfähigen, korrosionsfesten
Kunststoffen, die eine verlässliche
Abdichtung (IP65/66) ermöglichen
und zur Verlängerung der Produktlebensdauer beitragen.
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tätigung dient ein Hebel mit Rückstellfeder. Die Lebensdauer beträgt
mehr als 106 Schleiferspiele. Das
schlagfeste Kunststoffgehäuse in
der Schutzart IP67 ist beständig
gegen Kraftstoffe, Motoröle und
Frostschutzmittel. Zu der Reihe gehören außerdem Versionen für
270°-Messbereich oder mit Hohlwelle. Ihr Arbeitstemperaturbereich
beträgt -40 bis 125 °C.
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rot, gelb, grün, blau und zur Verfügung stehen. Die einzelnen Elemente werden dafür auf eine Oberfläche (Wand oder Boden) montiert.
Die Sirene ist dem Design der
890er Serie angepasst.
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Wir stellen aus: Hannover Messe 2011 Halle 11, Stand C14
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SPEZIAL Robotik + Handling
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Rund 1 800 Roboter haben die Instandhalter und
Anwender bei
Mercedes Benz
Cars Powertrain
kontinuierlich im
Blick.
Expertenwissen mit Daten zu Robotern und Geräten verknüpfen
1 800 Roboter im Griff
Informationen strukturiert und schnell verfügbar zu haben, ist eine Grundvoraussetzung für die effiziente Instandhaltung. Darüber hinaus ist zusätzliches Expertenwissen
für die Prozessoptimierung und die vorbeugende Instandhaltung von unschätzbarem
Wert. Bei Mercedes Benz ist hierfür ein modernes Informationssystem im Einsatz.
I
n vielen Industriebetrieben fällt wie
bei Mercedes Benz Cars Powertrain
auch eine Fülle an Informationen an,
die für die Planung und Dokumentation
der Instandhaltung von Fertigungsanlagen, Robotern und Geräten benötigt werden. Typischerweise sind derartige Informationen jedoch in verschiedenen Systemen abgelegt. Sie werden häufig in Standardsoftware gespeichert, etwa in ExcelDateien. Zuweilen nutzen die Betriebe außerdem für das Unternehmen und den jeweiligen Unternehmenszweck individuell
programmierte
Spezialanwendungen.
110
IEE • 4-2011
Beide Lösungen haben allerdings zwei
gravierende Nachteile: Zum einen erfolgt
kein standardisiertes Erfassen der Daten
über mehrere Anwendungszwecke hinweg, zum anderen können auch komplexe Sachverhalte – wenn überhaupt – nur
unzureichend abgebildet werden. So lässt
sich dann nur mit erhöhtem Zeitaufwand
herausfinden, ob ein bestimmtes Problem
bei einem Gerät gleichen Typs schon einmal aufgetreten ist und in welcher Form
es sich beheben ließ. Durch den heutigen
Wettbewerbsdruck und Just-in-Time-Fertigungsmodellen steht nicht viel Zeit für
langwierige Recherchen zur Verfügung.
Hier löst die Software Robomap von CSP
als übergeordnetes System mit hierarchischen Informationsstrukturen eine wesentliche Basisaufgabe in der Instandhaltung.
Komplexe Informationen darstellen
Rund 1 800 Roboter haben die Instandhalter und Anwender bei Mercedes Benz
Cars Powertrain damit kontinuierlich im
Blick. Für die in der Achs-, Getriebe- sowie Motorfertigung unternehmensweit
eingesetzten Roboter müssen beispiels-
SPEZIAL Robotik + Handling
Mit Instandhaltungsbrille Werkteile
und Gebäude sichten
Über eine hierarchische Navigation stellt
die Software auf der ersten Ebene die
Werkteile des Unternehmens, auf der
zweiten Ebene die einzelnen Gebäude dar.
Informationen zu den einzelnen Robotern
lassen sich zusätzlich auch über die Freitextsuche oder über die Suche nach bestimmten Kriterien finden. Die flexible
Lösung ermöglicht es den Anwendern,
ohne jeglichen Programmieraufwand ihre
Betriebsstruktur frei abzubilden: Zum einen kann die Baumstruktur mit darin verankerten Datenobjekten frei definiert
werden, zum anderen lassen sich auch die
Datenobjekte selbst individuell zusammenstellen. Dieser Vorgang wird über eine grafische Benutzeroberfläche unterstützt.
Wird die Um- oder Hochrüstung eines
Roboters geplant, sieht der Betreuer alle
noch offenen Aufgaben auf seiner Startseite. Er kann über die Software auch das
Beheben von Herstellermängeln veranlassen oder das Einspielen von Softwareupdates vorbereiten. Anhand der hinterlegten Historie für jeden Roboter lässt sich
feststellen, welche der Geräte bislang häufig fehleranfällig oder überlastet waren –
auch auf dieser Basis lassen sich Instandhaltungsmaßnahmen zuverlässig planen.
Ausfallzeiten gezielt reduzieren
Weitere Vorteile bietet das strukturierte
und zentrale Bereitstellen der Daten vor
allem, wenn mögliche Ausfallzeiten drohen. Diese lassen sich aufgrund der einheitlichen Datenbasis über alle Werksteile
hinweg verringern. Beispielsweise kann
der Anwender über die Dokumentation in
der Software herausfinden, ob bei gleichen Robotern ein bestimmtes Problem
schon einmal aufgetreten ist und wie es
dort behoben wurde. Die dort angewendete Lösung lässt sich dann erneut umsetzen. Darüber hinaus sind bei gleichen Robotern in der Regel weitere Informationen als Expertenwissen oder hochgeladene Dateien hinterlegt, die schnell weiterhelfen.
Die Anwendung verwaltet dabei nicht nur
bereits vorliegende Informationen, sondern dient vor allem auch der Erfassung
von neuem Expertenwissen: Sobald für
einen Roboter oder einen Robotertyp
neue Informationen vorliegen, können
die Experten diese Daten für das spezifische Gerät in die Software eintragen.
Auf diese Weise werden Herstellerinfor-
mationen oder Informationen des Instandhalters als Expertenwissen sofort
auch den Anwendern verfügbar gemacht,
die die Informationen bei ihrer Arbeit sofort berücksichtigen können. Die Software stellt hierfür eine Newsgroup-ähnliche Möglichkeit bereit, mit der Beiträge
kommentiert und zusätzliche Informationen zu einem Thema hinterlegt werden
können.
Dateien wie Datenblätter oder Anleitungen stellt der Betreuer den Anwendern
über ein internes Dokumenten-Management-System zur Verfügung. Zusätzlich
von Vorteil: „Heute können wir bei Ausfall eines Roboters werksübergreifend
nach einem Ersatz suchen und so Ausfallzeiten reduzieren“, sagt Jürgen Ehleiter,
Betriebsingenieur CoC Robotertechnik.
Sowohl für die Betreuer der Roboter als
auch für den Anwender bietet die Lösung
aus seiner Sicht Vorteile. „Die Effizienz
unserer Instandhaltung wurde insgesamt
optimiert. Hier bewährt sich, dass ein System für die gesamte Informationsbereitstellung zuständig ist“, sagt der Betriebsingenieur für Robotertechnik.
➜
weise ad hoc Informationen zur Hand
sein, welche Roboter im Einsatz, im Lager
oder zur Reparatur sind. Diese aktuelle
Übersicht liefert die Software. Sie erfasst
und verwaltet Informationen über Ausrüstungen jeglicher Art. Komplexe Sachverhalte und Abhängigkeiten der verwalteten Informationen untereinander werden in einer Baumstruktur abgebildet. Alle notwendigen Informationen zu den Geräten sind somit übersichtlich und effizient dargestellt. „Experteninformationen der Mitarbeiter werden jetzt mithilfe
der neuen Lösung intelligent mit den Robotersystemen verknüpft. Wir können
heute viele Informationen für die Roboterinstandhaltung in einem Bruchteil der
Zeit bereitstellen“, erläutert Volker
Braun, Meister CoC Robotertechnik.
Autorin
Heike Johannes
ist Produktmanagerin bei der CSP GmbH & Co. KG
und ist zuständig für Robomap und Ansprechpartnerin rund um Instandhaltung und Robotik.
infoDIRECT
752iee0411
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Link zur Software
Link zum Anwender
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SPEZIAL Robotik + Handling
Bildquelle: alle Bilder Indat
An vier Bearbeitungsstationen
können die Bohrungsverschneidungen in bis zu
vier Tieflochbohrungen entgratet
werden.
Roboter-Entgratzelle für Antriebswellen setzt auf neue Werkzeugtechnologie
Gratlos glücklich
Das automatisierte Entgraten von Bohrungsverschneidungen zählt zu den fertigungstechnischen Herausforderungen im Maschinenbau. Denn die störenden Grate im Inneren lassen sich mit herkömmlichen mechanischen, thermischen oder elektrochemischen Verfahren nur mit großem Zeit- oder Investitionsaufwand entfernen. Eine robotergestützte Entgratzelle bringt Perfektion und Wirtschaftlichkeit unter einen Hut.
D
ie bisher üblichen Verfahren zum
Entgraten schwer zugänglicher
Stellen erfordern mehr oder weniger große Kompromisse. Entweder fehlt
es an Schnelligkeit und Produktivität oder
es mangelt an Reproduzierbarkeit und
Materialschonung. Eine Alternative stellt
das elektrochemische Entgraten dar.
Doch dieses Verfahren macht einen hohen
Anpassungsaufwand des kompletten Fertigungsprozesses notwendig und ist daher
nur schwer in die bestehende Produktion
zu integrieren. Der Randprozess Entgra-
112
IEE • 4-2011
ten wird somit häufig zum Kernproblem.
Dies ist unter anderem bei der Herstellung von Antriebs- oder Getriebewellen
der Fall. Dort stellt das sorgfältige Entfernen der Grate an den oft zahlreichen
Querbohrungen in den zylindrischen
Hauptbohrungen eine Herausforderung
für die Fertigungstechnik dar.
Gemeinsam mit dem Unternehmen ZF
Getriebe in Saarbrücken hat Indat eine
Entgratzelle entwickelt, die auf eine neue
Werkzeugtechnologie setzt. Das Unternehmen mit Sitz in Ginsheim-Gustavs-
burg bei Mainz bietet seit über zehn Jahren automatisierte Lösungen unter anderem für das Entgraten an und verfügt über
einen entsprechenden Erfahrungsschatz
in der Planung und im Bau robotergestützter Entgratzellen.
Die aktuelle Ausführung der Zelle entgratet die Bohrungsverschneidungen im Inneren der Tieflochbohrungen mechanisch. Dazu wird das schnell rotierende
Werkzeug, das über bewegliche Schneiden verfügt, in die Hauptbohrungen der
Antriebswelle eingeführt. Mittels Druck-
SPEZIAL Robotik + Handling
[1] Die RoboterEntgratzelle bringt
Schnelligkeit, Präzision und Wirtschaftlichkeit unter einen Hut.
[1]
Anwender im Detail
ZF Getriebe
Das Unternehmen ZF Getriebe gehört zum Unternehmensbereich Pkw-Antriebstechnik der Aktiengesellschaft ZF Friedrichshafen, die weltweit
Technologien für Antriebs- und Fahrwerktechnik
entwickelt, produziert und prüft. ZF Friedrichshafen ist ein Automobilzulieferkonzern mit 123
Standorten in 27 Ländern. Das Unternehmen beschäftigt rund 60 000 Mitarbeiter, davon etwa
24 600 im Ausland. Im Jahr 2009 erzielte ZF einen Umsatz von 9,4 Milliarden Euro.
➜
luft werden die Schneiden dann an der gewünschten Position ausgeklappt, wo sie
schließlich die Grate an den Querbohrungen vollständig entfernen. Die Oberflächen des Werkstücks werden dabei nicht
beschädigt, denn die Schneidkraft wird
über den Mediendruck angepasst.
Weil das Schneidensystem keine Federelemente benötigt, kann das Werkzeug ohne
Qualitätseinbußen mit hohen Vorschüben
von 0,25 bis 0,6 mm pro Umdrehung, je
nach Werkstoff, und hohen Drehzahlen
von 1 000 bis 20 000 Umdrehungen pro
Minute arbeiten. „Auf diese Weise kön-
Weiterführen sowie das Justieren der
Werkstücke. Zudem verfügt die Entgratzelle über eine separate Abblasstation, in
der die Werkstücke vor und nach der Bearbeitung von Spänen und Emulsion gereinigt werden; auch diese wird vom
Handlingroboter bedient.
2007 wurde – nach einer Entwicklungszeit von knapp einem Jahr – die erste Anlage in Betrieb genommen. Sie beansprucht mit knapp 18 m2 vergleichsweise
wenig Produktionsfläche und konnte bei
ZF einfach integriert werden. Von Anfang
an hat sie sich in der laufenden Serienproduktion bewährt und gemeinsam mit ZF
arbeitet Indat an einer weiteren Verbesserung der Entgratzelle. „Solche Anlagen
entwickeln sich immer weiter. Verbesserungspotenziale werden gemeinsam definiert. Dabei haben auch künftig die Optimierung von Taktzeiten und die Konstanz der Qualität oberste Priorität“, fasst
Reinhard Driess zusammen. Momentan
befindet sich eine dritte Zelle im Aufbau.
Bei dieser löst eine ausgefeilte automatische Kontrolle nun auch das kritische
Problem eines möglichen Bruchs der
Schneiden am Werkzeug.
nen wir nicht nur die Sekundärgrate vollständig beseitigen, was natürlich einen
großen Einfluss auf die Produktqualität
hat, sondern wir erzielen auch sehr hohe
Taktraten“, betont Reinhold Driess, Leiter Prozessplanung bei ZF Getriebe die
Vorteile der Entgratzelle. Diese Taktzeiten
waren mit den bisher gängigen Entgratmethoden kaum – bei ZF wurde der Prozess in den früheren Getriebebaureihen
durch thermisches Entgraten durchgeführt – oder nur durch Parallelisierung
verbunden mit hohen Investitionskosten
zu erreichen.
Entgratzelle weiter verbessern
Die Entgratzelle verfügt über vier Stationen, die bis zu vier Hauptbohrungen einer
Antriebswelle bearbeiten können. Zudem
ist die Zelle so konzipiert, dass sich ähnliche Bauteile mit unterschiedlicher Geometrie ohne Umbau oder Werkzeugwechsel entgraten lassen. Nach der Identifikation des jeweiligen Rohlings wird das
entsprechende bauteilspezifische Bearbeitungsprogramm automatisch gestartet.
Ein Kuka Roboter KR 30 K mit zwei Parallelgreifern übernimmt das Zu- und
Autor
Martin Benz
ist Geschäftsführer der Indat System & Research
GmbH in Ginsheim-Gustavsburg.
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Link zum Automatisierer
Datenblatt Entgratzelle
750iee0411
SPEZIAL Robotik + Handling
Halle 17, Stand A12
Halle 17, Stand E13
Panel-PC
Reinraum-Roboter
TCI: Die Panel-PCs der H-Serie eignen sich für maschinennahe Anwendungen. Die plane Edelstahlfront ist flächig laminiert mit einer
zusätzlichen Schutzfolie und ist damit für die Schutzklasse IP65geeig-
Kompakt und präzise
net. Aufgrund der modularen Architektur können je nach Anforderungen verschiedene Displaygrößen,
Prozessoren und Rückwandvarianten kombiniert werden. Zur Auswahl stehen leuchtstarke TFT-Displays mit einer Diagonalen von 10,
15, 16 oder 19“. Die Performance
ist von Intel Atom- bis Core-i7-Prozessoren skalierbar.
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Bildquelle: Epson
Bildquelle: TCI
Modular aufgebaut
Epson: Auf der Medtec zeigt das
Unternehmen die Prosix S5 SechsAchsrobotern und den G-Scaras in
Reinraumkonfiguration. Die ScaraModelle eignen sich wegen der
kompakten Bauweise für präzise
322iee0411
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Fertigungsaufgaben wie Bestückung oder Montage kleiner, empfindlicher Teile. Auch die SechsAchsroboter sind aufgrund neu entwickelter Gelenke kompakt. Sie
bieten eine Zykluszeit von 0,4 s und
eine Wiederholgenauigkeit von
앧0,02 mm. Alle Roboter sind sowohl in Schutzklasse IP65 als auch
in Reinraumklasse 4 erhältlich.
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Klein und präzise
Relais mit Geschichte
Afriso: Das ergonomisch geformte
Handmessgerät TMD7 wurde zur
Temperaturmessung von Oberflächen, Flüssigkeiten, weichplastischen Medien sowie Luft und Gasen konzipiert. Auf Tastendruck erhält man die Differenztemperatur.
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503iee0411
Bildquelle: Unitro Fleischmann
Fallklappenrelais
Bildquelle: Afriso
Temperaturhandmessgerät
Das Gerät misst Temperaturen von
-50 bis 1 100 °C mit einer hohen
Auflösung von 0,1 bis 1 °C. Es verfügt über zwei Thermobuchsen, an
die verschiedene als Zubehör erhältliche Fühler angeschlossen
werden können. Das Messgerät ist
bereits nach der 1. BImSchV und
der EN 50379-2 zugelassen und
TÜV-geprüft.
Unitro Fleischmann: Die elektronischen Fallklappenrelais für
Schalttafeleinbau (für 8/16/24 Meldungen mit LED-Anzeige) verfügen
nun auch über einen Historienspeicher zur spannungsausfallsicheren
Speicherung der letzten 255 Mel-
461iee0411
dungen. Die zeitfolgerichtige Ausgabe und Anzeige erfolgt über eine
Mini-USB-Buchse auf einem PC.
Durch eine Zeitsynchronisation
über die optionale EthernetSchnittstelle und einen Time-Server ist ein Millisekunden genauer
Zeitstempel möglich. Die HistoryFunktion wurde in einer batterielosen Technik realisiert, sodass die
Geräte wartungsfrei sind.
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Halle 17, Stand G02
Kontaktflansch
Ferrobotics: Der aktive Kontaktflansch spürt Widerstand, kann aktiv angesteuert werden, führt aktiv
Bewegungen selbstkontrolliert aus
und ist kraftgeregelt. Mit dem
Flansch lässt sich Handarbeit automatisieren. Mit einem Hub von
max. 100 mm gleicht der Flansch
Größenunterschiede unabhängig
von der übergeordneten Robotersteuerung aus. Die Kontaktierungsgeschwindigkeit soll dabei im Vergleich zu anderen Automatisierungslösungen um den Faktor 6 bis
25 schneller sein.
Unbenannt-1 1
114
07.03.2011 19:31:50 Uhr
IEE • 4-2011
Bildquelle: Ferrobotics
Gefühlvolle Arbeit
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460iee0411
SPEZIAL Robotik + Handling
250 °C – Hitzefrei ?
Halle 9, Stand D27
Feldbusmodule
Bildquelle: Murrelektronik
Schritt zur aktiven Safety
Murrelektronik: Mit MVK Metall
Safety geht das Unternehmen den
Schritt in die aktive Sicherheitstechnik. In Verbindung mit einer sicheren Steuerung werden mit diesem robusten Feldbusmodul siche-
re Ein- und Ausgänge erreicht. Da
die Protokolle Profinet/Profisafe
und Profibus/Profisafe genutzt werden, ist für eine zuverlässiges Übertragen der sicherheitsrelevanten
Daten gesorgt. Zudem ermöglicht
es Installationen mit Safety Integrated Level 3 (nach IEC 61508 und
IEC 62061) und Performance Level
e (nach EN ISO 13849-1).
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Nicht für die
induktiven Hochtemperatursensoren
vom Sensorspezialisten
EGE. Für diese sind
Dauertemperaturen
bis 250 °C kein Problem.
esse 2011
Hannover M
d H06
Halle 9, Stan
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•
•
Fehlerstromschutzschalter
•
250 °C Dauertemperatur kein Problem
Sensorkopf einfach austauschbar
Mit Metall-Panzerkabel
Bildquelle: Doepke
Für harte Fälle
Doepke: Die neue HD-Serie (heavy
duty) der Reiheneinbaugeräte ist so
konstruiert, dass die Fehlerstromschutzschalter weitestgehend unempfindlich gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen bleiben.
Spezielle Materialien und Be-
schichtungen verringern den Einfluss korrosionsfördernder Schadgase oder Ablagerungen und erhalten die Auslösefunktion des Fehlerstromschutzschalters. Dabei reduziert nicht nur durch eine besondere Kapselung die Symptome. Spezielle Legierungen machen wichtige Baugruppen unempfindlich gegen chemische Einflüsse. So bleiben Säuren wirkungslos.
infoDIRECT
EGE-Elektronik Spezial-Sensoren GmbH
Ravensberg 34 D-24214 Gettorf
www.ege-elektronik.com Tel. 04346 - 41580
•
•
Perfekte Punktdosierung Perfekte Punktdosierung Perfekte Punktdosierung
Punktdosierung Perfekte Punktdosierung Perfekte Punktdosierung Perfek
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Steigern Sie Ihre Produktivität!
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Kompakt + zuverlässig
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Halle
Halle 9, Stand D18
Den Überblick behalten
Janz: Als Überwachungs- und
Steuerungslösung bietet Proficy
HMI/Scada-iFIX Einblick in den
kompletten Betriebszyklus. Die
HMI/Scada-Software ist eine flexible integrierte Lösung, die bei Prozessvisualisierung, Datenerfassung, Analyse und Überwachung
betrieblicher Abläufe hilft. Sie bietet
eine robuste Scada-Engine, Konnektivitätsoptionen, eine offene Architektur und ein skalierbares und
dezentrales Netzwerkmodell. Die
Lösung ist für Anwendungen geeignet, die von typischen HMI-Anwen-
16 •
Tischroboter
HMI/Scada
dungen mit manueller Dateneingabe und Validierung bis hin zu komplexen Scada-Anwendungen, wie
Chargieren, Filtern und dezentralem Alarmmanagement, reichen.
Das Programm erfüllt Industriestandards und kann so als Teil eines eher IT-orientierten Betriebsmanagement- und MES-Systems
eingesetzt werden.
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406iee0411
Stan
d G0
2
Mit drei oder vier Achsen
Einfach zu programmieren
Aufrüstbar mit Kamerasystem
Dosiergeräte
Einzigartige Prozesskontrolle
Gleichmäßige Dosiermenge
Leistungsstark + flexibel
Tel. +49 (0) 7231 9209-0
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IEE • 4-2011
115
SPEZIAL Robotik + Handling
HALLE 17, STAND G03
Bildquelle: Kawasaki Robotics
Der Roboter führt
die abgekühlten
Teile der Weiterverarbeitung zu.
Roboter automatisiert Druckgussprozess
Workflow verbessern
Um den Workflow seiner Druckgussmaschine zu verbessern, suchte das Unternehmen
Sander nach einer Automatisierungslösung. Schlussendlich fiel der Entschluss einen
Roboter einzusetzen. Denn der Einsatz von Robotertechnik lohnt sich umso mehr, je
größer die Stück- und Loszahlen sind.
D
as Familienunternehmen Sander
fertigt Teile im Aluminium- und
Zinkdruckguss – von der Entwicklung über die Werkzeugfertigung bis
hin zur Serienreife der einbaufertigen
Gusskomponente. Das Unternehmen beliefert Branchen wie Automotive, Elektrotechnik, Bauzubehör und Maschinenbau.
Je mehr Schritte bei der Produktion automatisiert werden, desto effizienter gestaltet sich der Workflow. Dies war mit ein
wesentlicher Grund, dass sich das Unternehmen für ein von Kawasaki Robotics
vorgeschlagenes Konzept entschied. In
fünf Einzelschritten – Teile greifen, Form
sprühen, Teilekontrolle auf Vollständigkeit, abkühlen und ausschleusen – er-
116
IEE • 4-2011
„
Trotz sehr robuster Umgebungsbedingungen können
wir uns auf die Produkte von
Kawasaki 100%ig verlassen.
Christian Sander, Assistent der
Geschäftsleitung bei Sander
reicht der Roboter dabei eine Takt-/Gesamtzeit von rund 30 Sekunden. Unabhängig von Stückzahl und Werkstoffanforderungen arbeitet der Roboter seinen
Prozess ab. Wird ein neues Bauteil gegossen, werden die Einzelpunkte (Greif-
punkt, Sprühweg, Prüfmuster, Abkühlzeit
und Ablageposition) dem Roboter neu
mitgeteilt. Auf diese Art und Weise entsteht eine Bibliothek an Programmen, die,
sobald ein Teil einmal gefertigt wurde, ein
Umrüsten in kurzer Zeit ermöglicht.
SPEZIAL Robotik + Handling
[1] Sprühvorgang und Teileentnahme sind in einem Arbeitsschritt zusammengefasst.
[2] Nach einer 180°-Drehung wird auch die andere Seite der Form besprüht.
Schritt für Schritt
Das flüssige Metall wird zuerst unter hohem Druck in das vorgeheizte Werkzeug
gepresst. Dies sorgt dafür, dass auch feine
Strukturen bis ins letzte Detail ausgefüllt
werden. Mit dieser Technik lassen sich außerdem auch dünnwandige und filigrane
Produkte mit einer homogenen Oberfläche herstellen. Das mittels Kolben eingeschossene Material wird solange im
Werkzeug gehalten, bis Teilestabilität erreicht ist.
Im nächsten Schritt öffnet sich die Maschine und somit die Form. Erreicht der
Roboter seine Position in der offenen
Form, stoßen die Auswerfer das Gussstück aus, wodurch der am Abguss befindliche Greifpunkt für den Roboter frei
gegeben wird. Der Roboter entnimmt das
[2]
Teil, sprüht die eine Seite der Form mit einem Trennmittel aus, dreht den Greifer
um 180° und besprüht die zweite Seite der
Form in gleicher Weise.
Ein Plus der Roboter der F-Serie, der hier
zum Tragen kommt, ist das schlanke
Armdesign und die dadurch verringerten
Störkonturen, da besonders beim Eintauchen in Druckgussmaschinen Arbeiten
auf engem Raum gefragt ist. Ein weiterer
Vorteil ist die geringe Standfläche und ein
eng am Arm angelegter Arbeitsbereich.
Dadurch ist die Arbeitszelle des Roboters
trotz vieler Einzelaufgaben klein und
spart so Hallenfläche.
Durch diese Bauweise ist es möglich, den
Greifer des FS10L, ohne die Maschine
verlassen zu müssen, um 180° zu drehen
und somit wertvolle Taktzeit zu sparen.
Um sicher zu stellen, dass keine Teile oder
Gussstücke in der Druckgussmaschine
verblieben sind, fährt der Roboter mit
dem aus dem Werkzeug gelösten Gussstück an der Maschine entlang und führt
eine optische Teilekontrolle durch. Ein
Hannover Messe • Halle 11 • Stand C27-3 + + +
möglicher Crash beim nächsten Abguss
wird vermieden, da der Roboter die
Druckgussmaschine im Fehlerfall durch
ein entsprechendes Signal stoppt. Das defekte oder unvollständige Teil wird
gleichzeitig vom Roboter ausgeschleust.
Ist das Teil vollständig erkannt, verfährt
der Roboter zu einem Abkühlbecken,
kühlt das noch heiße Druckgussteil auf eine Temperatur von unter 100° C ab und
legt es zur Weiterverarbeitung auf einem
Förderband ab.
➜
[1]
Autoren
Carsten Stumpf
ist Marketing Manager bei der Kawasaki Robotics
GmbH in Neuss.
Thomas Breuer
ist Inhaber von Communication Thomas Breuer in
Düsseldorf.
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756iee0411
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Link zum Roboter
Link zum Anwender
Hannover Messe • Halle 11
Stand
C27-3
1•S
t nd C
ta
27-3
27
3 +++
H
SPEZIAL Robotik + Handling
Halle 9, Stand D36
Halle 9, Stand H29
Grenzstandsensor
Näherungsschalter
IFM: Nach WHG § 19 als Überfüllsicherung zugelassen, überwachen
die neuen Grenzstandsensoren das
Überfüllen von Behältern. Anhaftungen oder Schaum können durch
eine Abgleich ausgeblendet wer-
Für dynamische Drücke
den. Aufgrund kapazitivem Wirkprinzip arbeiten die Sensoren verschleißfrei. Außerdem verfügt der
Grenzstandsensor über eine CulusAbnahme. Die kombinierte Abnahme entspricht den zwei Abnahmen
Canadian Standards Association
und Underwriters Laboratories. Der
Einbau des Sensors erfolgt von
oben in den Behälter.
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Bildquelle: Contrinex
Bildquelle: IFM
Nicht zu viel
Contrinex: Die Sensoren der Serie P
eignen sich für dynamische Druckbeanspruchungen z.B.beim Überwachen von Kolben- und Ventilendstellungen oder der Drehzahl an
Hydraulikmotoren. Die Sensoren
566iee0411
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CANopen-Entwicklungssoftware
Wetlweit einsetzbar
Einfacher testen
Feas: Die Mini-USV LDR30MH24
stellt eine störungsfreie und ununterbrochene Versorgung kritischer
Verbraucher sicher. Die USV ist
durch einen großen Eingangsweitenbereich von 85 bis 270 V AC
weltweit einsetzbar. Gleichzeitig ist
sie auch als DC/DC-Wandler nutzbar, da der Eingangsbereich von
120 bis 380 V DC ebenfalls abgedeckt wird. Die Ausgangsspannung
ist mittels Trimmer im Bereich 22,5
bis 29,5 V DC bei 2 A einstellbar. Die
Leistungselektronik erlaubt 50 %
Überlast über einen längeren Zeitraum. Die Ausgänge sind kurz-
schlussfest, leerlaufsicher und potenzialfrei. Die komplette Gießharzvollverguss der Elektronik verhindert eine unzulässige Erwärmung
des Gerätes durch natürliche Konvektion und macht die USV zugleich
tropentauglich und rüttelfest. Eine
mehrstufige thermische Leistungsrücknahmeregelung sichert die Mini-USV zusätzlich gegen Überhitzung ab.
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666iee0411
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Bildquelle: Vector Informatik
USV
Vector Informatik: CANoe.CANopen
7.5 ist die neueste Version der Entwicklungssoftware für CANopenVernetzung. Entwickler von CANopen-Komponenten und -Systemen profitieren von der ausgebauten Testunterstützung. Detaillierte
stehen auch in den kleinen Baugrößen P5 und P8 für M5 – respektive
M8-Gewinde – zur Verfügung. Eine
am Sensorkopf in das Edelstahlgehäuse eingeschrumpfte Keramikscheibe sorgt für eine Druckbeständigkeit für Arbeitsdrücke von
500 bar. Die Lebenserwartung der
Näherungsschalter liegt bei mindestens 1 000 000 Druckzyklen.
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567iee0411
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Beschreibungen erhöhen die Aussagekraft der Testprotokolle und
beschleunigen die Fehlersuche. Eine weitere Erweiterung ist die flexiblere Testgenerierung durch zusätzliche Einstellmöglichkeiten. Mit
den im Vergleich zur Vollversion
kostengünstigeren Varianten Pex
und Run generiert der Anwender
nun ebenfalls Tests zur CANopenKonformität.
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610iee0411
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Industriekameras
5-Megapixel-Programm
komplettiert
Software / Datenaustausch
IEC-Standardisierung
Bildquelle: IDS
USB- oder GigE-Anschluss erhältlich. Die Kameras warten im Vergleich zu 1,3 Megapixel-Versionen
mit einer ca. viermal höheren Detailgenauigkeit auf. Die CMOS-Varianten sind mit dem 1/2“-Sensor
von Aptina ausgestattet und liefern
schnelle Frameraten von bis zu 15
Bildern pro Sekunde, auch beim
Binning, Subsampling und AOI.
IDS: Im 5-Megapixel-Segment bietet das Unternehmen eine komplettiertes Kameraprogramm. Es sind
nun Modelle sowohl mit CMOSoder CCD-Sensor als auch mit
118
IEE • 4-2011
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203iee0411
AutomationML: Es geht voran: Mit
der ersten erfolgreich verlaufenen
Abstimmung setzt AutomationML
zur IEC-Standardisierung an. Seit
Januar 2011wird die weitere Standardisierung unter der Projektnummer „PNW 65E – 161 Ed.1“ in der
Working Group 9 des TC65 SC65E
vorangetrieben Die gleichnamige
Organisation hat es sich zum Ziel
gesetzt, ein Austauschformat als
offenen, kostenfreien Industriestandard zum unternehmensübergreifenden Datenaustausch zu
spezifizieren und international zu
standardisieren. Dabei handelt es
sich um ein neutrales, XML-basiertes Datenformat.
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719iee0411
wsp-design.de
© Andrejs Pidjass/Fotolia.com
Wenn wir ihn erreichen wollten,
würden wir Undergroundmagazine herausgeben.
Als Fachverlag richten wir uns an Fach- und Führungskräfte aus den
verschiedensten Industriezweigen - immer kompetent und auf dem
neuesten Stand des Wissens. Ob Print oder Online, das große Informationsangebot moderner Medien ermöglicht Ihnen eine gleichermaßen
erfolgreiche wie zielgerichtete Kommunikation. Unsere Verlagsmitarbeiter freuen sich auf Ihren Anruf oder Ihre Mail.
Fachwissen kompetent vermittelt.
VORSCHAU Impressum
Bildquelle: Deltalogic
Bildquelle: Deutsche Messe
Bildquelle: pixelkorn_Fotolia.com
Vorschau auf IEE 05/11
Nachbericht: Hannover Messe
Richtig schalten
Von Bier und Brennstoffzellen
Die Hannover Messe liegt hinter uns. Die IEE berichtet darüber, ob das Oberthema Smart Efficiecy
nur ein schnödes Marketingthema war oder ob es
wirklich neue Produkte, Lösungen und Technologien gibt, die den Maschinen- und Anlagenbau effizienter machen. Außerdem werfen wir einen
Blick auf die Robotikanbieter und die Elektromobilität.
Im zweiten Teil der Antriebstechnikreihe geht es
um die Schaltungsstrukturen von Schrittmotoren: Mikroprozessor und Firmware geben die
Schrittfrequenzen und die Schrittzahlen. Dazu ist
es erforderlich, dass die Chopperimpulse zur Bewertung als logische Signale vorliegen. Die Bewertung der Dauer der Chopperimpulse kann
durch Hardware oder durch Firmware erfolgen.
Im vergangenen Jahr integrierte die Brauerei Erdinger eine Brennstoffzelle ihre betrieblichen
Energie- und Stoffströme. Deltalogic Automatisierungstechnik liefert für das integrierte Energiemanagementsystem die Accon-S7-Easylog
Software. An der Brennstoffzelle wird die Software zur Anzeige und Speicherung der aktuellen
Leistungsdaten in einem Display eingesetzt.
IMPRESSUM
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56. Jahrgang
ISSN 1434–2898
ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNG + ANTRIEBSTECHNIK
REDAKTION
Dipl.-Ing. Harald Wollstadt (hw), Chefredakteur (v. i. S. d. P.),
Tel. +49 (0) 6221489-308, Fax +49 (0) 6221489-482
E-Mail: [email protected]
Dipl.-Journalistin (FH) Melanie Feldmann (mf) Tel. -463
E-Mail: [email protected]
Dipl.-Biol. Tina Walsweer (tw), Volontärin, Tel. -483
E-Mail: [email protected]
IHRE KONTAKTE:
Redaktion: Telefon: +49 (0) 6221489-308, Fax: -482
Anzeigen: Telefon: +49 (0) 6221489-363, Fax: -482
Abonnement- und Leser-Service:
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Leser-Service:
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Leitung Herstellung: Horst Althammer
Art Director: Jürgen Claus
Layout: Karin Köhler
Satz:
kaltnermedia GmbH, Dr.-Zoller-Straße 1,
86399 Bobingen
Druck:
Klaus Heyer (Assistenz), Tel. -345
E-Mail: [email protected]
Vogel Druck und Medienservice GmbH & Co. KG,
Leibnizstr. 5, 97204 Höchberg
Erscheinungsweise: 10 Ausgaben jährlich
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Bezugsbedingungen/Bezugspreise 2011:
Anzeigenleitung:
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Mediaberater:
Hagen Reichhoff, Tel.: -304
E-Mail: [email protected]
Sonderdruckservice:
Klaus Heyer, Tel. -345
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Anzeigendisposition:
Martina Probst, Tel. -248
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Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 49 vom 01.10.2010
VERLAG
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Tel.: +49 (0) 6221489-0, Fax: +49 (0) 6221489-482,
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E-Mail: [email protected]
120
IEE • 4-2011
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sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion, vom Verleger und Herausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschriften, alle in
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in dieser Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche,
räumlich, zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht
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entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur
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CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung und das
Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertra-
gen, d.h. Nachdruckrechte einzuräumen. Die Wiedergabe von
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dergleichen in dieser Zeitschrift berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zur Annahme, dass solche Namen im
Sinne des Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als
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werden dürfen.
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Frankreich, Belgien: SL REGIE, Sophie Lallonder
12, allée des Crételles, F-37300 Joué-Lès-Tours
Tel : +33/2/47 38 24 60, Fax : +33/2/90 80 12 22
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Großbritannien: Richard H. Thompson Ltd.,
38 Addison Avenue, GB-London W11 4QP,
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Schweiz, Liechtenstein: Monika B. Ailinger, MarCoMedia GmbH,
Obereichliweg 31, CH-6405 Immensee,
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können Sie dem jederzeit mit Wirkung für die Zukunft unter [email protected] widersprechen.
TECHNIK Medien für Techniker
Die IEE-Redaktion bespricht
Nachgeschaut
Spiele-Kritik
➜ World of Goo
'World of Goo' ist ein Computerspiel für PC,
Mac, Linux und das Ipad. Im März soll auch
eine Iphone-Version auf dem Markt erscheinen. Das Spiel dreht sich darum, dass der
Spieler kleine Goo-Bälle – goo ist englisch für
klebriges Zeug – zu Gebilden zusammenbauen muss, um eine Röhre zu erreichen. Die
Röhre muss eine Mindestanzahl an Goo-Bällen einsaugen, die nicht zum Bau gebraucht
wurden.
Das unabhängiges Entwicklerteam 2D Boy, bestehend aus Ron Carmel und Kyle Gabler, erfand 'World of Goo'. Die Erfinder von 'World of
Goo' sind beide ehemalige Entwickler bei einem der großen Spielefirmen EA. Als unabhängige Entwickler arbeiten sie aber nicht für eine
der großen Spielefirmen, sondern erfinden auf
eigene Faust Spiele erfinden. Das Spiel gehört
deswegen zur Szene der Independent Spiele,
deren Ziel es vor allem ist, Spiele jenseits des
Mainstreams unter die Menschen zu bringen.
'World of Goo' hat mehrere Spielepreise gewonnen und wird bei großen Internetspieleseiten mit um die 90 von 100 Punkten bewertet.
IEE-Fazit: Ein simples Spielprinzip, das aber
absolut fesselt und nie langweilig wird. Kreatives denken ist gefragt und ganz Verzweifelten
hilft die große Fan-Community mit Tipps und
Tricks weiter. Das charmante Spieldesign und
-prinzip überzeugt auch ComputerspieleSkeptiker.
Bildquelle: toucharcade.com
In jedem 'Level von World of Goo' steht der
Spieler vor einer neuen Herausforderung seine
Goo-Bälle zusammenzubauen. Manchmal
muss er Schluchten überwinden, gegen hartnäckige Windböen anbauen oder scharfe Zacken umbauen, die die Goo-Bälle bei berühren
sonst platzen lassen. Dabei stehen ihm immer
neue Goo-Bälle mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung. Manche kann der
Spieler aus seinem gebauten Bauwerk wieder
lösen, andere sind imun gegenüber fiesen Säurepfützen. Die ausgeklügelte Physik-Engine des
Spiels lässt allzu gewagte Bauwerke zusammenstürzen. Manche Level kann der Spieler nur
mit einigem Gehirnschmalz lösen, bei anderen
kommt es eher auf das richtige Timing und etwas Geschick an.
Die IEE-Redaktion empfiehlt
Technik fürs Sofa
TV-Vorschau
Di., 29. März 2011
➜ X:enius: Peterchens Mondfahrt – Welchen
Zweck hat private Raumfahrt?
Die Möglichkeit, den Weltraum zu erforschen,
war lange Zeit nur den staatlichen Raumfahrtagenturen vorbehalten. Inzwischen übernehmen dies auch private Unternehmen und
machen den Trip ins All für alle möglich.
8:45 Uhr, Arte
Do., 31. März 2011
➜ Technikwelten: Thema unter anderem:
Wie funktioniert ein Autoteilelager?
Wie findet man in Europas größtem Logistikzentrum eines von 330 000 Autoteilen?
14:45 Uhr, Sky Discovery Channel
So., 03. April 2011
➜ Großprojekt in der Wüste – Deutsche
Ingenieure in Qatar
Eine Reportage über das Entstehen eines der
größten Wirtschaftsprojekte unserer Zeit, gepaart mit spannenden Einblicken in das Emirat Qatar.
6:10 Uhr, n-tv
➜ Das Bewässerungssystem des Oman –
Von Sonne und Sternen dirigiert
Seit 4 000 Jahren wird im Sultanat Oman das
Wasser konsequent gesammelt, gemessen
und nach sozialen Regeln verteilt. Die so genannte Aflaaj bilden eines der raffiniertesten
Bewässerungssysteme der Erde. Eine geniale
Ingenieursleistung, die von Generation zu Generation weiter gegeben wird.
10:30 Uhr, Phoenix
Do., 07. April 2011
➜ Der Fußballtempel – Eine Arena für
München
Regisseur Wolfgang Ettlich und Kameramann Hans Albrecht Lusznat haben den Bau
der Münchner Fußball-Arena vom ersten
Spatenstich in der Fröttmaninger Brachland-Idylle bis zum Anpfiff auf dem heiligen
Rasen begleitet.
13:30 Uhr, Bayerisches Fernsehen
Mi., 06. April 2011
➜ Durch Berg und Tal
Im Juli 2003 wurden die Bauarbeiten am
Rennsteigtunnel abgeschlossen, dem längsten Straßentunnel Deutschlands. Der Dokumentarfilm begleitet die Arbeit der Ingenieure
und Bergleute, berichtet von ihren Erfahrungen und Erlebnissen mit dem Berg und von
persönlichen Geschichten und Freundschaften untereinander.
13:30 Uhr, Bayerisches Fernsehen
Fr., 08. April 2011
➜ Mit der Sonne um die Welt
Vor zehn Jahren beschlossen die beiden
Schweizer Bertrand Piccard und André
Borschberg, der Welt gemeinsam zu beweisen, dass Photovoltaik auch zum Fliegen
taugt. Sie entwickelten das Flugzeug Solar
Impulse, mit dem es ihnen gelang, 24 Stunden lang nur mit Sonnenenergie zu fliegen.
13:30 Uhr, Bayerisches Fernsehen
Kurzfristige Programmänderungen der
Sender sind möglich.
Foto: fotoli
a.com
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121
FIRMENVERZEICHNIS all-electronics.de
FIRMENVERZEICHNIS (Redaktion /Anzeige)
A
B
C
D
E
F
3M Deutschland, Neuss
40
4D Engineering, Weßling
15
ABB Automation Products,
4. US, 95, 100
Ladenburg
ABB Stotz Kontakt, Heidelberg
29
Adept Technology, Dortmund
100
Adlink Technology,
46
ROC-Chungho City
40
ADM electronic, Sauerlach
Advantech Europe, Düsseldorf
63
Afriso-Euro-Index, Güglingen
114
AMK Arnold Müller,
5
Kirchheim/Teck
ASM Automation, Moosinning
63, 75
Autodesk, München
90
Automata, Ried
43
AutomationML e.V. Office,
118
Magdeburg
B & R, A-Eggelsberg
8, 9, 21
96
Basler, Ahrensburg
63, 69, 78, 79
Baumer Electric, CH-Frauenfeld
Baumüller, Nürnberg
75
BCE Elektronik, Lemgo
69
Beckhoff Automation, Verl
45, 86
Bender, Grünberg
87, 89
90
Berghof, Eningen
Bernstein, Porta Westfalica
7
47,48, 80
Bihl+Wiedemann, Mannheim
BioRob, Darmstadt
100
12
Bonfiglioli Deutschland, Neuss
Bressner Technology, Gröbenzell
68
Carl Cloos Schweißtechnik, Haiger
100
CipherLab, Mönchengladbach
73
Cisco Systems, Hallbergmoos
62
CLPA Europe, Ratingen
62
Comp-Mall, München
46
Conec, Lippstadt
61
Congatec, Deggendorf
45
Coninvers, Herrenberg
7
118
Contrinex, Nettetal
Control Techniques, Hennef
71
Copa-Data, Ottobrunn
22
110
CSP, Pilsting-Großköllnbach
Data Translation,
94
Bietigheim-Bissingen
De Man, Borgholzhausen
100
Decision, Lienen
113
Dehn + Söhne, Neumarkt
45
79
Delphin Technology,
Bergisch-Gladbach
Deutsche Messe, Hannover
18
Dipl.-Ing. W. Bender, Grünberg
89
Di-soric, Urbach
73
Doepke Schaltgeräte, Norden
115
51
Dold, Furtwangen
DSM Computer, München
88
Dunkermotoren, Bonndorf
65
78
E + E Elektronik, A-Engerwitzdorf
Eaton Corporation, USA-Cleveland
15
Eaton Industries, Bonn
74, 3. US
96
EBM-Papst, St. Georgen
Eckelmann, Wiesbaden
68
EES Elektra Elektronik, Backnang
94
EGE-Elektronik, Gettorf
115
Elatec Vertriebs, Haar
62
Elgo Electric, Rielasingen
74
Eltrotec Sensor, Uhingen
75, 103
Emtron Electronic, Nauheim
68
68
Emv Elektronische Meßgeräte,
Taufkirchen
Endress + Hauser, Weil am Rhein
57
Endrich Bauelemente, Nagold
96
Eplan Software & Service,
28, 94
Monheim am Rhein
Epson, Meerbusch
114
Erhardt + Abt, Kuchen/Fils
100
Escha Bauelemente, Halver
60
Esco-Eugen Schmidt, Troisdorf
100
13
Ethernet Powerlink, Berlin
100
Fanuc Robotics, Neuhausen
Feas, Ahrensburg
118
59
Fernsteuergeräte Oelsch, Berlin
122
IEE • 4-2011
G
H
I
J
K
L
M
N
O
FerRobotics Compliant Robot,
A-Linz
Fieldbus Foundation, USA-Austin
Finder, Trebur-Astheim
Friedrich Lütze, Weinstadt
Fritz Kübler,
Villingen-Schwenningen
Fujitsu Technology, Augsburg
Gebe Computer, Germering
Gett, Treuen/Vogtland
GLT, Pforzheim
GMC-I, Nürnberg
Graf-Syteco, Tuningen
Harting, Espelkamp
Helukabel, Hemmingen
Hesch, Neustadt
Hirata Robotics, Mainz
IdentPro, St. Augustin
IDS, Obersulm
IFM Electronic, Essen
Igus, Köln
Industrial Computer Source,
Pulheim
Insys, Regensburg
InterContec, Niederwinkling
Itac Software, Dernbach
Ixxat Automation, Weingarten
Janz Automationssysteme,
Paderborn
Jenny Science,
CH-Root Längenbold
Kabelschlepp, Wenden-Gerlingen
Kawasaki Robotics, Neuss
Klaschka, Tiefenbronn
Knick, Berlin
Koco Motion, Dauchingen
Kontron, Deggendorf
Kontron Embedded, Eching
Kuka Roboter, Gersthofen
Lead, Köln
Leitenberger, Kirchentellinsfurt
Lenze SE, Aerzen
Leoni, Nürnberg
Logi.cals automation solutions,
A-Oberwölbling
Lohmeier, Vlotho
Lucom, Zirndorf
Lütze, Weinstadt
M86 Security, Ottobrunn
Magnescale, Wernau
Megatron, Putzbrunn
MF Instruments,
Albstadt-Truchtelfingen
Michell, Friedrichsdorf
Micro-Epsilon, Ortenburg
Mitsubishi Electric, Ratingen
MKU, Berlin
MPDV Mikrolab, Mosbach
MSC Tuttlingen, Tuttlingen
MTM Power Messtechnik,
Frankfurt
MTS Sensor Technologie,
Lüdenscheid
Murrelektronik, Oppenweiler
National Instruments, München
Omron Electronics, Langenfeld
Optris, Berlin
114
33
60, 77
61
50, 81
91
15, 46
111
115
79
33, 88
15, 67, 80
93
62
100
73
89, 118
80,118
107
88
49
61
28
91
115
100
69
116
73
80
80
49
42
100, 102
49
114
79, 92
14
95
11
28
45
91
81
40, 46
90
117
3, 58
100
81
28
46
68
74
115
49
89
45
Panasonic Electric Works,
Holzkirchen
Phoenix Contact, Blomberg
Preccon Robotics, Bayreuth
Profibus, Karlsruhe
R Rauscher, Olching
Reikotronic, Köln
Reis, Obernburg
Rittal, Herborn
RM Michaelides, Fulda
Ro-Ber, Kamen-Heeren
Rockwell, Haan-Gruiten
Roteg, Dortmund
Ruhrgetriebe, Mülheim
S Schall, Frickenhausen
Schlegel, Dürmentingen
Schneider Electric, Ratingen
Schukat electronic, Monheim
Schunk, Lauffen
Seika Sangyo, Düsseldorf
Sensopart, Wieden
Sew-Eurodrive, Bruchsal
Sick, Waldkirch
Siemens, Nürnberg
Siemens Industry Software, Köln
Sigmatek, A-Lamprechtshausen
Software, Darmstadt
Sonotec, Halle
Spectra Computersysteme,
Reutlingen
SPI, Oppenheim
Status Pro, Aschheim
Stäubli Tec-Systems, Bayreuth
Stöber, Pforzheim
T tci, Heuchelheim
Transcat PLM, Karlsruhe
TR-Electronic, Trossingen
T-T Electric, Stuttgart
TWK-Elejtronik, Düsseldorf
U Unitro Fleischmann, Backnang
Uwe electronic, Unterhaching
V Variohm, Heidelberg
Vector Informatik, Stuttgart
W W&K-Automation, Köln
W+P Products, Bünde
W+S, Spaichingen
Weidmüller, Detmold
Werma, Rietheim-Weilheim
Wibu-Systems, Karlsruhe
Wieland Electric, Bamberg
Y Yaskawa Electric, Eschborn
Yokogawa, Ratingen
Z Zeitlauf, Lauf
P
61, 78
7, 76
100
62
96
46, 113
100
54, 55
96
100
91,107
100
56
19
107
40
56
56
100
95
2.US
52
25, 41, 70
28
15, 62
33
56
81
100
40
100
96
114
90
69
68
107
114
74
74
118
702
60
99
7, 74
105, 107
33
56, 89
56, 100
95
15
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