Industrielle Automation 2/2015
Industrielle Automation 2/2015
Industrielle Automation 2/2015
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19239<br />
2<br />
www.industrielle-automation.net<br />
April <strong>2015</strong><br />
Robuste Energiezuführungen beweisen<br />
36Belastbarkeit am laufenden Band<br />
LIVE@<br />
Miniatursensoren setzen<br />
neue Maßstäbe bei Bauform<br />
10und optischer Präzision<br />
Laser-Abstandssensor punktet<br />
mit Reaktionszeit und<br />
12Messwiederholgenauigkeit<br />
Hannover Messe <strong>2015</strong> –<br />
Technologien, Trends und<br />
46Wachstumsmärkte
Connecting Global Competence<br />
LIGHT APPLIED<br />
MITTELMASS<br />
ODER<br />
MASSGEBEND?<br />
Die präzisesten<br />
Mess- und Prüftechniken<br />
finden<br />
Sie bei uns.<br />
22.–25. JUNI <strong>2015</strong>, MESSE MÜNCHEN<br />
22. Weltleitmesse und Kongress für Komponenten, Systeme<br />
und Anwendungen der Optischen Technologien<br />
www.world-of-photonics.com
EDITORIAL<br />
Sind wir schon<br />
mittendrin?<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
im vergangenen Jahr haben wir nach der Hannover Messe 2014 in<br />
Zusammenarbeit mit dem Veranstalter eine Umfrage durchgeführt, in<br />
der wir ausloten wollten, welchen Stellenwert das derzeitige Topthema<br />
‚Industrie 4.0‘ bei den Messe-Besuchern der wohl wichtigsten internationalen<br />
Messe für Querschnittstechnologien hat und wie Anwender aus<br />
dem Maschinenbau und der Automatisierungstechnik die zukünftigen<br />
Herausforderungen einschätzen. Erstaunlich war für mich, dass sich<br />
bisher vor allem die kleinen Unternehmen mit weniger als 50 Mitarbeitern<br />
mit der Thematik auseinander gesetzt hatten. Gilt hier etwa die<br />
Formel: je kleiner, umso innovativer? Auf der anderen Seite zeigten die<br />
Umfrage-Ergebnisse, dass in Summe nur rund 50 % der Befragten das<br />
Thema Industrie 4.0 in ihren Unternehmen begegnet ist. Die Relevanz<br />
schien daher längst nicht flächendeckend angekommen zu sein. Auch<br />
Besuchern aus dem Ausland scheinen die Botschaften der Aussteller<br />
nicht so sehr ins Auge gesprungen zu sein – was wohl daran liegt, dass<br />
der Begriff bisher eher in Deutschland geprägt wurde. Soweit die Fakten.<br />
Nun stehen wir wieder kurz vor der Hannover Messe. Und wenn im<br />
April die Messetore öffnen, wird das Leitthema in großen Lettern rund<br />
um das Gelände zu lesen sein: „Integrated Industry – Join the network!“<br />
Bedeutet das nun den nächsten Schritt in Richtung Industrie 4.0, oder<br />
besser vernetzte industrielle Prozesse? Nach „Integrated Industry – the<br />
next steps!“ läutet der neue Slogan den logischen Prozess ein: Die ersten<br />
Grundlagen sind geschaffen, nun steigen Sie ein in das vorhandene<br />
Netzwerk und machen Sie mit! Es ist also eine klare Aufforderung zur<br />
Beteiligung an der zukünftigen Form der industriellen Produktion. Und<br />
mehr noch: Um wettbewerbsfähig zu bleiben, sollte ich als Player im<br />
Markt zukünftig neuen Technologien gegenüber aufgeschlossen sein.<br />
Wenn Sie die Hannover Messe <strong>2015</strong> besuchen, dann halten Sie doch<br />
mal die Augen nach Industrie 4.0 auf. In diesem Jahr werden Sie es<br />
förmlich spüren können – nicht unbedingt im Klartext auf<br />
Messewänden, sondern in Gesprächen unter Experten. Sie<br />
werden spüren: Wir sind mittendrin!<br />
Mittendrin im Markt ist auch die aktuelle Ausgabe<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION – mit ihren zahlreichen<br />
Themen rund um die Hannover Messe und zahlreichen<br />
weiteren spannenden Stories. Ihnen ein angenehmes<br />
Lesevergnügen und vielleicht bis in Hannover.<br />
Innovativ.<br />
Skalierbar.<br />
netX!<br />
Die erste Wahl für<br />
industrielle Kommunikation<br />
Mit dem netX haben Sie Netzwerkcontroller<br />
und Software für alle wichtigen Industrieprotokolle<br />
aus einer Hand: Der netX 51/52<br />
bietet Multiprotokollfähigkeit bei flexibler<br />
Integration, z. B. als Companion-Chip mit<br />
Dual-Port-Memory (DPM). Dank effizienter<br />
SPI-Anbindung mit Hardware-Kommandoumsetzer<br />
sind Bandbreiten einer 16-Bit-<br />
DPM-Ankopplung ohne Performanzverluste<br />
möglich. Hostseitig erfolgt lediglich die<br />
Anprogrammierung der API-Bibliothek.<br />
Einfacher und schneller kann Integration<br />
kaum sein.<br />
Mehr Infos zur netX-Familie und den Lösungen<br />
für Ihre industrielle Kommunikation<br />
finden Sie direkt unter: www.hilscher.com<br />
oder auf der HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
in Halle 9 - Stand D68<br />
Dirk Schaar<br />
d.schaar@vfmz.de
INHALT<br />
EDITORIAL<br />
03 Sind wir schon mittendrin?<br />
SZENE<br />
05 News, Aktuelles und Termine<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
10 Miniatursensoren setzen neue Maßstäbe in Baugröße und optischer Präzision<br />
12 Optische Sensoren können weit mehr als nur Anwesenheitserkennung<br />
14 Objekterfassung über große Entfernungen, selbst unter widrigsten<br />
Bedingungen<br />
16 Miniaturisierte Datenlogger erfassen sogar Energieverluste<br />
in Druckluftsystemen<br />
18 Produkte, Technologien, Trends<br />
Hochleistungslichtschranken<br />
erzielen Reichenweiten in der<br />
14Objekterkennung bis zu 60 m<br />
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
24 INTERVIEW Regler mit dem gewissen Extra - ein Interview mit Werner<br />
Brandis, Geschäftsführer von Hesch Industrie-Elektronik<br />
26 Wie sich Pumpenapplikationen in der Wasserwirtschaft extremen<br />
Bedingungen widersetzen<br />
28 Die neue Box-PC-Generation bietet Bildverarbeitungslösungen nach Maß<br />
30 Produkte, Technologien, Trends<br />
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
32 Aktuelle Industriekameras fordern immer höhere Hardware-Performance<br />
34 Produkte, Technologien, Trends<br />
Automatisierungssystem für<br />
Pumpenanwendungen trotzt<br />
26widrigsten Bedingungen<br />
Sicherheitszuhaltungen<br />
applikationsgerecht<br />
38auswählen und einsetzen<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
36 TITEL Robuste Energiezuführungen für Steinsägeanlagen<br />
38 Neue Bauformen von Sicherheitszuhaltungen für unterschiedliche<br />
Anforderungen und Einsatzbereiche<br />
40 Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulationen für den Test von Anlagensteuerungen<br />
42 Kabelverschraubung im Hygienic Design – funktional und EHEDG-zertifiziert<br />
44 Produkte, Technologien, Trends<br />
SPECIAL: HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
46 Die Revolution beginnt – Herzlich Willkommen auf der Hannover Messe <strong>2015</strong><br />
48 Branchenorientiertes Durchflusskonzept für die pharmazeutische Industrie<br />
52 RFID-Reader mit umschaltbarer Polarisation erhöht die Lesesicherheit<br />
54 Wie kommunikationsfähige Kompaktleistungsschalter als Informationssysteme<br />
genutzt werden<br />
56 Steuerungstechnik für die hochpräzise und vernetzte Lenkwellenmontage<br />
58 Sonderlösungen für Schaltanlagen unter beengten Platzbedingungen<br />
61 Produkte, Technologien, Trends<br />
RUBRIKEN<br />
66 SERIE StartING up - ein Unternehmen mit Durchblick<br />
33 Impressum<br />
51 Heftvorschau 3/<strong>2015</strong><br />
65 Inserentenverzeichnis<br />
Quellenangabe zum Bild Seite 46 + Titel Bild rechts unten „Deutsche Messe“<br />
Hannover Messe <strong>2015</strong> – von<br />
der Industrieautomation<br />
46über Energie bis hin zu F&E
SZENE<br />
autosen mit Fokus auf<br />
Online-Vertrieb erfolgreich<br />
Der Hersteller von Positionssensorik und<br />
Verbindungstechnik für die Automatisierung<br />
autosen vermeldet 1 200 Neukunden<br />
im Jahr 2014. Das Unternehmen setzt hauptsächlich<br />
auf den Online-Vertrieb. Dadurch<br />
kann es eigenen Angaben zufolge schneller liefern und bis zu<br />
57 % günstigere Preise anbieten. Der Online-Shop bietet eine<br />
professionelle 3-D-Visualisierungen der Produkte, übersichtliche<br />
Datenblätter und einen Kompatibilitäts-Check. Bestellungen<br />
bis 14 Uhr werden am Folgetag zugestellt. 2014 setzte<br />
autosen vor allem auf optische Sensoren für den Einsatz in<br />
elementaren Applikationen in der Automobil- und Lebensmittelindustrie<br />
sowie der Förder- und Handhabungstechnik.<br />
Ergänzend schickte das Unternehmen mit der Standard Class<br />
eine zweite Produktlinie induktiver Sensoren für alle Standardapplikationen<br />
und die Fabrikautomation in den Markt.<br />
Neben dem Online-Shop können die Produkte auch über<br />
den Katalog bestellt werden. Der aktuelle Katalog kann unter<br />
www.autosen.com/katalog heruntergeladen oder in gedruckter<br />
Form angefordert werden.<br />
www.autosen.com<br />
Powerlink-Zentrum für Antriebstechnik<br />
im chinesischen Wuhan eröffnet<br />
SCHWINGUNGEN<br />
MESSEN<br />
z Überwachung von Vibrationen<br />
z Permanentes Monitoring<br />
z Analyse und Diagnose<br />
Expert Vibro ist ein sehr kompaktes Messgerät um<br />
Schwingungen an Maschinen, Anlagen und Prüfständen zu<br />
überwachen und zu analysieren. Expert Vibro berechnet<br />
aus transienten Sensorsignalen hochaufgelöste Spektren<br />
und aussagekräftige Kennwerte.<br />
Der Antriebstechnikspezialist Maxsine Electric hat ein Technologiezentrum<br />
in Wuhan eröffnet. Unter der Leitung von Chen Yi soll<br />
dort Powerlink-basierte Antriebstechnologie für Roboter, Werkzeugmaschinen,<br />
Mehrachssysteme und Positionieranwendungen<br />
entwickelt werden. Zudem bietet das Zentrum Seminare und<br />
technischen Support für die Implementierung von Powerlink-<br />
Mastern und -Slaves an. Powerlink verbindet die hohe Performance<br />
einer zentralen Antriebssteuerung mit den niedrigen Kosten<br />
einer dezentralen Architektur. Dadurch werden Systemkosten<br />
und Inbetriebnahmezeit reduziert. Maxsine hat bereits mehr als<br />
800 000 Servoantriebe für den Werkzeugmaschinenbau, die Textilund<br />
die Verpackungsbranche sowie die Halbleiterindustrie geliefert.<br />
Mit dem Powerlink-fähigen Servoverstärker EP3E und einem<br />
Master mit Powerlink-Interface bietet das Unternehmen komplette<br />
Steuerungslösungen und fortschrittliche Antriebskonzepte.<br />
Besuchen Sie uns!<br />
Hannover Messe<br />
Halle 11 / Stand B51<br />
www.ethernet-powerlink.org<br />
Intelligente Messtechnik<br />
www.delphin.de
SZENE<br />
Labview-Support für<br />
Linux-Systeme mit 64 bit<br />
National Instruments und Cern treiben die Standardisierung<br />
aller Steuer- und Regelsysteme der Europäischen Organisation<br />
für Kernforschung hin zu Linux-Betriebssystemen mit 64 bit<br />
voran. Ziel dabei ist, die Systemleistung zu steigern und<br />
kosteneffiziente, verteilte Steuer- und Regelsysteme zu entwickeln.<br />
So ergeben sich auch neue Möglichkeiten für kleine und<br />
mittlere Unternehmen mit Erfahrung in NI- und Open-Source-<br />
Technologien. Vor der Einführung des Labview-Supports für<br />
die Linux-64-bit-Version agierte die Abteilung Engineering<br />
Department Industrial Controls and Engineering (EN-ICE) bei<br />
Cern als Lead User. Durch die langjährige Zusammenarbeit mit<br />
der Abteilung konnte NI die Softwarefunktionen definieren<br />
und anpassen. 2014 wurde Labview für die Linux-64-bit-<br />
Version vorgestellt. Mit dem Support für das Betriebssystem<br />
können Cern und andere Forschungslabore und -projekte nun<br />
weiterhin mit der Systemdesignsoftware in einem offenen<br />
Betriebssystem arbeiten.<br />
www.ni.com/germany<br />
Stemmer übernimmt dänischen Partner<br />
Stemmer Imaging Dänemark hat den Anbieter von Bildverarbeitungskomponenten<br />
und -lösungen Image House in Kopenhagen<br />
übernommen. Die Akquisition wurde am 1. April wirksam. Bisher<br />
hatten die beiden Unternehmen als Partner zusammengearbeitet.<br />
Hans Steenberg (Bild Mitte), Gründer von Image House, wird den<br />
Übergang bis zum 31. März als Geschäftsführer begleiten. Danach<br />
obliegt die Unternehmensleitung von Stemmer Imaging Dänemark<br />
Geschäftsführer Peter Trollsås (Bild links). Die Image House<br />
Holding wird sich auf die verbleibenden Tochtergesellschaften<br />
der Gruppe, die IHFood, die Image House PantoInspect und<br />
die IHPostal konzentrieren. Stemmer Imaging-Geschäftsführer<br />
Christof Zollitsch (Bild rechts) sieht im Bildverarbeitungsmarkt in<br />
Dänemark gute Wachstumsperspektiven. Im vergangenen Jahr<br />
hatte Stemmer bereits das schwedische Unternehmen Parameter<br />
übernommen, das auch ein Vertriebsteam in Dänemark hat.<br />
Stemmer vertreibt seine Produkte in 19 europäischen Ländern.<br />
www.stemmer-imaging.com<br />
www.ate-magazine.com<br />
E I N L A D U N G<br />
Mittwoch, 22. April <strong>2015</strong><br />
8:00 bis 16:00 Uhr<br />
Halle Messe<br />
Messestraße 10<br />
06116 Halle (Saale)<br />
Messtechnik Regeltechnik Steuerungstechnik Prozessleitsysteme<br />
Führende Fachfirmen der Branche präsentieren ihre Geräte und Systeme und zeigen neue<br />
Trends in der Automatisierung auf. Die Messe wendet sich an alle Interessierten, die auf<br />
dem Gebiet der Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie der Prozessautomation tätig sind.<br />
Der Eintritt zur Messe, die Teilnahme an den Workshops und der Imbiss sind für<br />
die Besucher kostenlos.<br />
Weitere Informationen finden Interessierte auf unserer Internetseite.<br />
www.meorga.de<br />
info@meorga.de<br />
MEORGA GmbH<br />
Sportplatzstraße 27<br />
66809 Nalbach<br />
Tel. 06838 / 8960035<br />
Fax 06838 / 983292<br />
Meorga.indd 1 27.02.<strong>2015</strong> 09:14:50<br />
6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
„Wir brauchen eine breite<br />
Akzeptanz bei Gewerkschaften,<br />
Politik und Gesellschaft, um<br />
Industrie 4.0 zum Erfolg zu<br />
führen.“<br />
Dr. Jochen Köckler,<br />
Vorstand der Deutschen Messe AG, Hannover<br />
PCO eröffnet Vertriebsbüro in Singapur<br />
Der Kelheimer Hersteller von wissenschaftlichen und industriellen Kameras PCO hat<br />
sein erstes Vertriebsbüro in Asien eröffnet. Nach einer Startphase im Jahr 2014 übernahm<br />
nun Murad Karmali, Geschäftsführer PCO Imaging Asia Ltd. in Singapur, die Geschäfte in<br />
der Region. Davor waren die Vertriebspartner von PCO in Asien und Australien von<br />
Deutschland und Kanada aus unterstützt worden. Murad Karmali ist seit mehreren<br />
Jahren im Einzelendkunden- und OEM- Großkundenbusiness für PCO tätig. Unterstützt<br />
wird er von Sales Manager Dr. Jong Xiao, der sich neben Service und Support für die<br />
einzelnen Länder besonders dem Markt in China widmen soll.<br />
www.pco.de<br />
SENSOREN FÜR<br />
WEG, ABSTAND<br />
& POSITION<br />
Innovative Messtechnik für<br />
Industrie, <strong>Automation</strong> und OEM<br />
■ Mehr als 45 Jahre Erfahrung in der Sensorik<br />
■ Breites Anwendungs- und Branchen-Know-how<br />
■ Weltweite technische Beratung und<br />
Lösungsfindung<br />
■ Große Auswahl an Messverfahren<br />
■ Kundenspezifische Sensorentwicklung,<br />
auch für Großserien<br />
Modulbasierte Produktion verkürzt Prozesszeiten<br />
Der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie ZVEI hat im Austausch<br />
mit der Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie<br />
Namur das White Paper „Modulbasierte Produktion in der Prozessindustrie – Auswirkungen<br />
auf die <strong>Automation</strong> im Umfeld von Industrie 4.0“ verfasst. Es geht auf die<br />
Anforderungen an die Automatisierung von modularen Anlagen ein und leitet<br />
daraus verschiedene Thesen ab. Es stellt unter anderem heraus, dass modulare <strong>Automation</strong><br />
durch Kapselung der verfahrenstechnischen Funktionen die Komplexität<br />
verringert und so Zeit bei Engineering, Inbetriebnahme und Instandhaltung spart. In<br />
der Prozessindustrie müssen Produkte in immer kürzeren Zyklen auf den Markt<br />
gebracht werden. Das erfordert eine Flexibilisierung der Produktion, die über die<br />
Veränderung des Anlagedesigns hin zu modulbasierter Produktion möglich wird.<br />
Insbesondere sind davon die Pharmaindustrie und Spezial- und Feinchemie betroffen.<br />
www.zvei.org<br />
Besuchen Sie uns<br />
Hannover Messe<br />
Halle 9 / Stand D05<br />
Tel. +49 8542 1680<br />
www.micro-epsilon.de
SZENE<br />
Harting nach Umsatzrekord<br />
verhalten optimistisch<br />
Aktuelle Anwendungen<br />
von Matlab und Simulink<br />
Harting hat im Geschäftsjahr 2013/2014 einen Umsatzrekord aufgestellt.<br />
Die Verkäufe stiegen um 13 % auf 547 Mio. EUR. Der größte<br />
Schub kam aus Asien mit 40 % Wachstum auf 126 Mio. EUR, während<br />
der Umsatz in Europa und im Nahen Osten nur um 0,4 % auf<br />
175 Mio. EURwuchs. In Deutschland legte der Umsatz um 11 % auf<br />
194 Mio. EUR zu. In Nord- und Südamerika gab es ein Plus von 13 %<br />
auf 52 Mio. EUR. Neue Produktionsstätten baute Harting in China,<br />
Brasilien und Rumänien. An den deutschen Standorten Espelkamp,<br />
Rahden und Minden wurden 44 Mio. EUR investiert. Im Frühjahr<br />
<strong>2015</strong> sollen hier die Bauarbeiten für das neue Logistikzentrum<br />
beginnen, das 2017 bezogen werden soll. Die Mitarbeiterzahl stieg<br />
um 233 auf 4 048. Allein in Deutschland kamen 149 auf nun 2 251<br />
dazu. Die Zahl der Ausbildungsplätze stieg um 11 %, <strong>2015</strong> sollen<br />
weitere 24 dazukommen. Für das aktuelle Geschäftsjahr rechnet<br />
Harting wieder mit einem Umsatzwachstum, allerdings nur noch<br />
im einstelligen Prozentbereich.<br />
Die Matlab Expo, die Matlab- und Simulink-Konferenz des<br />
Softwareentwicklers Mathworks, findet am 12. Mai in München<br />
statt. Auf dem Programm stehen rund 30 Vorträge zu Anwendungsbereichen<br />
von Matlab und Simulink. Unter anderen<br />
spricht Jörg Rosenberg (Trianel) über „Analyse und Smart<br />
Meter-Daten durch Clustering“. Sebastian Bewersdorf, (Tesis<br />
Dynaware) berichtet zum Thema „Große Simulink-Modelle mit<br />
Bus-Objects effizienter gestalten“. Prof. Dr. Tim Lüth (TU München)<br />
stellt eine „Matlab-Toolbox für Konstruktion und 3-D-<br />
Druck von Kinematiken und Maschinenelementen“ vor. Peter<br />
Kossebau (Edag Engineering) berichtet über eine „Modulare<br />
thermische Gesamtfahrzeugsimulation mit Datenmanagement“.<br />
Der Vortrag von Maximilian Apfelbeck (Mathworks)<br />
befasst sich mit „Entwicklung und Testen von Robotischen Anwendungen<br />
mit Matlab und Simulink“. Eine Fachausstellung<br />
und eine Postersession mit akademischen Projekten ergänzen<br />
das Programm. Anmeldung unter: www.matlabexpo.de<br />
www.mathworks.de<br />
Sensor + Test <strong>2015</strong>: Europas größte<br />
Messtechnik-Messe in den Startlöchern<br />
www.harting.com<br />
35 Jahre Messtechnik von Delphin<br />
Die Delphin Technology AG feiert in diesem Jahr ihr 35-jähriges<br />
Firmenjubiläum. Das 1980 von Dipl.-Ing. Peter Renner<br />
gegründete Unternehmen ist Spezialist für qualitativ hochwertige<br />
Messdaten-Erfassungsgeräte und Software für die Messund<br />
Prüftechnik und gleichzeitig erfolgreicher Anbieter<br />
kundenspezifischer Lösungen. Innovative Ideen und praxisgerechte<br />
Lösungen haben dafür gesorgt, dass Delphin immer<br />
wieder wegweisende Produkte auf den Markt bringen konnte.<br />
Bereits 1999 lieferte Delphin als einer der ersten Anbieter einen<br />
Datenlogger mit Ethernet Schnittstelle. Mit Expert Vibro brachte<br />
Delphin im letzten Jahr ein hochmodernes und ultrakompaktes<br />
Gerät für die Schwingungsmessung auf den Markt. Mit der<br />
benutzerfreundlichen Klicks Programmiermethode wurden<br />
zwischenzeitlich hunderte von Prüfstandslösungen umgesetzt.<br />
Zu den wesentlichen Erfolgsfaktoren der Delphin Technology<br />
AG zählt, neben der kontinuierlichen Weiterentwicklung von<br />
universellen Messwert-Erfassungsgeräten und intuitiv bedienbarer<br />
Mess-Software, die partnerschaftliche und langjährige<br />
Zusammenarbeit mit den Kunden.<br />
www.delphin.de<br />
In Europa gibt es keine vergleichbare Plattform, auf der Anwender<br />
auf so viele innovative Anbieter von Sensorik, Mess- und Prüftechnik<br />
aus aller Welt treffen können. Der AMA Verband für Sensorik<br />
und Messtechnik e.V. als Träger und die AMA Service GmbH als<br />
Veranstalter rechnen in diesem Jahr mit über 550 Ausstellern und<br />
etwa 8 000 Besuchern.Die 22. internationale Messtechnik-Messe<br />
Sensor + Test findet vom 19. - 21. Mai <strong>2015</strong> auf dem Gelände der<br />
Messe Nürnberg statt. Für Entwickler, Konstrukteure und Anwender<br />
aus den Bereichen Sensorik, Mess- und Prüftechnik ist diese<br />
Innovations- und Kommunikationsplattform quer durch alle Branchen<br />
ebenso ein Muss wie für Studenten der Natur- und Ingenieurwissenschaften.<br />
Denn aktuelle Sensorik und Messtechnik sind<br />
grundlegend für die Zukunftsfähigkeit von Geräten, Maschinen,<br />
Systemen und Prozessen. Sonderthema ist in diesem Jahr Umweltmesstechnik.<br />
Dieser Schwerpunkt unterstreicht die Notwendigkeit<br />
der Sensorik, Mess- und Prüftechnik für einen nachhaltigen<br />
Umweltschutz im industriellen Umfeld.<br />
www.sensor-test.com<br />
8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
SZENE<br />
Regionale MSR-Spezialmesse<br />
in Halle an der Saale<br />
Der Messeveranstalter Meorga präsentiert am<br />
22. April <strong>2015</strong> in der Halle Messe in Halle an der<br />
Saale seine regionale Spezialmesse für Prozessleitsysteme,<br />
Mess-, Regel- und Steuerungstechnik.<br />
Rund 160 Fachfirmen der Mess-, Steuer-,<br />
Regel- und Automatisierungstechnik stellen<br />
von 8 - 16 Uhr Geräte und Systeme, Engineering-<br />
und Serviceleistungen sowie neue Trends<br />
im Bereich der Automatisierung vor. Zielgruppe<br />
der Messe sind Fachleute und Entscheidungsträger,<br />
die in ihren Unternehmen für die<br />
Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse<br />
entlang der gesamten Wertschöpfungskette<br />
verantwortlich sind.<br />
Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme an<br />
den Workshops sind für Besucher kostenlos<br />
und sollen ihnen Informationen und interessante<br />
Gespräche ohne Hektik und Zeitdruck<br />
ermöglichen. Für das leibliche Wohl der Besucher<br />
ist ebenfalls kostenlos gesorgt.<br />
www.meorga.de<br />
Kompaktsteuerung<br />
mit Ethernet<br />
3,8” Touchdisplay inkl. SPS<br />
◼ 12 oder 14 E/As<br />
◼ Rel.- oder Tr.-Ausgänge<br />
◼ Analogkarten für Strom, Spg., Temp.<br />
◼ Integrierter PID-Regler<br />
◼ RS-232C/485<br />
◼ Erweiterbar bis 158 E/As<br />
Lexikon der deutschen Weltmarktführer <strong>2015</strong>:<br />
Phoenix Contact aus Blomberg ist dabei<br />
Im Rahmen des Jahreskongresses „Gipfeltreffen<br />
der Weltmarktführer“ Ende Januar<br />
<strong>2015</strong> wurde die Neuauflage des „Lexikons<br />
der deutschen Weltmarktführer“ präsentiert.<br />
Herausgeber Dr. Florian Langenscheidt<br />
(rechts im Bild) und Prof. Dr. Bernd<br />
Venohr (links im Bild) haben diejenigen<br />
Unternehmen ausgewählt, die eine Position<br />
unter den Top-3-Unternehmen in<br />
ihrer Branche weltweit einnehmen. Das<br />
Blomberger Unternehmen Phoenix Contact<br />
gehört als einziger Hersteller der elektrischen<br />
Verbindungstechnik, elektronischen<br />
Interfacetechnik und Automatisierung<br />
dazu. „Der Erfolg deutscher Weltmarktführer<br />
speist sich aus mehr als einem<br />
ausgeprägten Gespür für Marktchancen<br />
und herausragender Innovationskraft“, so<br />
der Außenminister Dr. Frank-Walter Steinmeier<br />
in seinem Grußwort. „Vernunft, Verantwortung<br />
und langfristige Orientierung,<br />
das sind die Werte, die das Handeln dieser<br />
Unternehmen bestimmen und ihren ausgezeichneten<br />
Ruf ausmachen.“ Das Werk<br />
ist im Verlag Deutsche Standards Editionen<br />
erschienen und kostet 98 EUR. Die<br />
ISBN lautet 978-3-86936-656-2<br />
DIN-Schienen-SPS<br />
◼ 12, 24, 40 oder 48 E/As<br />
◼ Mit oder ohne Display<br />
◼ RS-232C/485-Module, SD-Card<br />
◼ Erweiterbar bis 192 E/As<br />
www.phoenixcontact.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 9<br />
www.idec.de
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
LIVE@<br />
Ist der Einbauraum gering, sind Komponenten<br />
gefragt, die besonders kompakt<br />
und mit geringem Gewicht konzipiert sind.<br />
Die Kunst dabei ist, die Leistungsfähigkeit<br />
der eingesetzten Komponenten auf einem<br />
hohen Niveau zu halten. Neue Maßstäbe<br />
setzen bei derartigen Anforderungen die<br />
Micromote-Sensoren von Balluff mit ihrer<br />
separaten Auswerteelektronik. Sie bestechen<br />
durch ihre außergewöhnliche optische Leistung<br />
auf allerkleinstem Raum, die sie besonkopf<br />
integriert ist, gibt es keine Verluste, wie<br />
sie bei Faseroptiken beim Einkoppeln des<br />
Lichtes auftreten. Die Signalübertragung<br />
zum Sensorkopf erfolgt rein elektrisch über<br />
hoch flexible Anschlussleitungen, ohne<br />
Rücksicht auf Mindestbiegeradien nehmen<br />
zu müssen. Dabei halten sie bei einem<br />
Durchmesser von 1,8 mm auch noch einer<br />
Zugbelastung von 90 kg stand.<br />
Beachtliche Abbildungsqualität<br />
Leistungsstarke<br />
Winzlinge<br />
Miniatursensoren setzen neue Maßstäbe<br />
in Baugröße und optischer Präzision<br />
Detlef Zienert<br />
Die immer kompakter werdenden<br />
Anlagen erreichen zunehmend die<br />
Grenze des technischen Machbaren.<br />
Ein Beispiel aus der Optosensorik<br />
zeigt jedoch, dass Entwickler diese<br />
Herausforderung durchaus<br />
meistern können. Eine neue<br />
Generation mikrooptischer<br />
Komponenten macht mit einer<br />
separaten Auswerteelektronik<br />
das Unmögliche möglich.<br />
Dr. rer. nat. Detlef Zienert ist verantwortlich<br />
für die Pressearbeit bei der Balluff GmbH<br />
in Neuhausen auf den Fildern<br />
deren miniaturisierten LEDs, Fotodioden<br />
und Fototransistoren verdanken. Für ihre<br />
Produktion wurde sogar ein eigens neu patentiertes<br />
Herstellungsverfahren entwickelt.<br />
Vielseitig einsetzbar<br />
Mit Abmessungen von nur wenigen Millimetern<br />
sind die optoelektronischen Sensorköpfe<br />
äußerst kompakt gebaut. Die Sensoren<br />
sind in ein Metallgehäuse integriert<br />
und halten daher auch dem Einsatz in rauen<br />
Industrieumgebungen stand. Sie werden<br />
mit einem separaten Verstärker betrieben,<br />
der außerhalb des Geschehens platziert<br />
werden kann. Mit den drei Varianten Basic,<br />
Advanced und Premium ist er beliebig mit<br />
den Sensoren kombinierbar. Hochflexible<br />
elektrische Leitungen sorgen für die sichere<br />
Übertragung der Sensorsignale zwischen<br />
ihm und dem Sensorkopf. Damit sind die<br />
Sensoren auch eine technische Alternative<br />
zu Faseroptiken. Weiteres Plus: Der Verstärker<br />
punktet durch ergonomische Anzeigeund<br />
Bedienelemente.<br />
Dank eines ausgefeilten Baukastensystems<br />
fällt es Anwendern leicht, für nahezu<br />
jede Applikation die passende Lösung zu<br />
finden. Dabei spielt es keine Rolle, ob es<br />
sich um die Positionserfassung von Kleinteilen,<br />
das Erkennen und Zählen von Objekten<br />
oder die Füllstanderfassung von<br />
schäumenden Flüssigkeiten handelt. Auch<br />
anwenderspezifische Lösungen lassen sich<br />
flexibel realisieren.<br />
Da bei den MicroMote-Sensoren bereits<br />
die gesamte Optoelektronik in den Sensor-<br />
Um derart leistungsfähige Miniatursensoren<br />
realisieren zu können, haben die Entwickler<br />
im Balluff Kompetenzzentrum Neubiberg<br />
nicht einfach auf herkömmliche optoelektronische<br />
Bauelemente zurückgegriffen. Vielmehr<br />
entwickelten sie kurzerhand eigene<br />
MicroSpot LEDs mitsamt der dazugehörigen<br />
patentierten Herstellungstechnologie. Mit<br />
ihr wird bereits in der Fertigung die Optik<br />
jedes Sensors auf die Applikation ausgelegt.<br />
Diese Vorgehensweise zahlte sich aus,<br />
denn die neuen Bauelemente beeindrucken<br />
nicht nur durch ihren hohen Miniaturisierungsgrad,<br />
sondern auch durch ihre<br />
optischen Eigenschaften. Im Gegensatz zu<br />
ihren Pendants von der Stange, die nicht<br />
selten Schielfehler bis zu 30° aufweisen, liegen<br />
die Achsfehler bei den Produkten aus<br />
Neubiberg unter 1°. Darüber hinaus bestechen<br />
die LEDs der MicroSpot-Baureihe mit<br />
Öffnungswinkeln von ca. 3° und können<br />
mittels einer 2 mm-Optik und einem kreisrunden<br />
Lichtpunkt Werte von nur 1° erzielen.<br />
Ganz gleich, ob LEDs, Fotodioden oder<br />
Fototransistoren, es handelt sich immer um<br />
komplett abgestimmte optische Einheiten,<br />
die sich durch geringe Baugröße, hohe<br />
Abbildungsqualität des Lichtstrahls, hohe<br />
Gleichmäßigkeit und niedrige Exem plarstreuung<br />
auszeichnen. Der besondere Clou:<br />
Zusätzliche Komponenten wie Linsen,<br />
Blenden oder Filter sind nicht erforderlich.<br />
Zeitaufwändige Arbeiten wie Mikrojustage<br />
und optischer Abgleich sind überflüssig.<br />
10 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
Mikrooptik meistert auch schwierige Aufgaben<br />
Neben Ausführungen für Standardaufgaben, etwa bei der Objekterkennung,<br />
findet der Anwender im Programm auch Spezialisten<br />
für besondere Herausforderungen. Unter diese Kategorie fallen<br />
z. B. MicroMote-Sensoren für die Wassererkennung. Sie arbeiten<br />
mit einer spezifischen Wellenlänge, für die Wasser ein erhöhtes<br />
Absorbtionsverhalten zeigt. Mit ihnen kann der Anwender im<br />
Durchlichtverfahren Flüssigkeiten mit hohem Wasser gehalt<br />
detektieren. Die Kombination aus kompakter Bauweise und leistungsfähiger<br />
Mikrooptik ermöglicht die zuverlässige Anwendung<br />
in Schläuchen und Kapillaren, bei denen andere physikalische<br />
Effekte an ihre natürlichen Grenzen stoßen.<br />
Ein anderes interessantes Beispiel sind Präzisionsschlauchsensoren<br />
zur Detektion von Flüssigkeiten und Gasblasen. Mit der<br />
eingebauten Mikrooptik lassen sich Luft-Flüssigkeitsübergänge<br />
mit großer Genauigkeit detektieren, denn sie erfassen die unterschiedliche<br />
Brechung des Lichts in der Luft- oder in der Flüssigkeitssäule<br />
im Innern eines Schlauchs.<br />
Einsatz im Hochvakuum<br />
Eine Besonderheit am Markt sind MicroMote-Sensoren für<br />
den Einsatz direkt im Hoch- und im Ultrahochvakuum bis<br />
1 × 10 - 9 mbar. Erhältlich sind Ausführungen zum direkten Einbau<br />
in die Kammerwand sowie Versionen zur vollständigen Installation<br />
im Hochvakuum. Bei letzterer werden die elektrischen<br />
Signale über herkömmliche Vakuumdurchführungen mit „feedthrough“-Kontaktierungen<br />
zur außerhalb gelegenen Elek tronik<br />
geleitet. Wichtig ist auch: Das Ausgasungsverhalten dieser Sensoren<br />
lässt sich durch eine kundenspezifische Material auswahl<br />
genau definieren und optimieren.<br />
Ebenfalls im Programm sind MicroMote-Lichtbandsensoren.<br />
Es gibt sie sowohl in Gabelbauform mit Weiten von 40 bis 80 mm<br />
als auch mit getrennten Empfängermodulen mit einer Lichtbandbreite<br />
von 10 bis 180 mm. Ihr Sendeelement besteht aus<br />
zahlreichen parallel geschalteter MicroMote-LEDs, deren Lichtkegel<br />
sich überlagern und ein äußerst homogenes Lichtband<br />
bilden. Dies bietet den Vorteil, dass Objekte unabhängig von<br />
ihrer Objektausrichtung abgebildet und präzise erkannt werden.<br />
Hierfür typische Anwendungen sind Schnellzähl- und Erfassungsaufgaben,<br />
die Bahnkantensteuerung, das Erkennen von<br />
Defekten in schnell laufenden Filamenten von Textilfasern oder<br />
auch die Konturvermessung von Garnspulen auf Förderbändern.<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Vom Prozess zur Qualitätssicherung<br />
Optische Sensoren können weit mehr als nur Anwesenheitserkennung<br />
Stefan Klose<br />
Ob es um die Anwesenheitskontrolle von kleinsten Produkten, die Dickenmessung<br />
von Bandware oder die Positionierung von Roboterarmen geht<br />
– optische Sensoren ermöglichen heute einen hohen Automatisierungsgrad<br />
von Produktionsprozessen. Gefordert sind Sensoren, die eine hohe<br />
Auflösung im Mikrometer-Bereich, geringe Linearitätsfehler sowie eine<br />
hohe Reproduzierbarkeit gewährleisten. Lesen Sie, welche Technologien<br />
es gibt und wie sie bestenfalls eingesetzt werden.<br />
Generell werden optische Sensoren<br />
überall dort eingesetzt, wo Objekte<br />
unabhängig von ihrem Material kontaktlos<br />
erkannt oder auch vermessen werden sollen.<br />
Hierbei kommen primär drei technische<br />
Prinzipien zum Einsatz: Einweglichtschranken,<br />
Reflektionslichtschranken sowie Lichttaster<br />
bzw. Triangulationslichttaster. Die<br />
Grundlagen und Einsatzgebiete werden im<br />
folgenden Abschnitt näher beschrieben.<br />
Funktionsprinzipien optischer<br />
Sensoren<br />
Einweglichtschranken: Hier wird ein Sender<br />
verwendet, der Licht zu einem gegenüberliegenden<br />
Empfänger ausstrahlt. Dieser<br />
kann je nach empfangener Lichtmenge ein<br />
elektrisches Signal geben, das es somit erlaubt,<br />
die Anwesenheit von Objekten im<br />
Lichtstrahl zu erkennen. Lichtsender und<br />
Lichtempfänger sind hierbei in zwei se -<br />
pa raten Gehäusen untergebracht, deren<br />
Optiken zueinander ausgerichtet sind.<br />
Stefan Klose ist General Manager für Sensoren<br />
bei der Panasonic Electric Works Europe AG in<br />
Holzkirchen<br />
Anwendungen sind hier vor allem bei<br />
Zugangskontrollen und in der industriellen<br />
Verpackungsindustrie.<br />
Reflektionslichtschranken: Das erweiterte<br />
Funktionsprinzip der Einweg-Lichtschranke<br />
ist die Reflektionslichtschranke: Lichtsender<br />
und -empfänger sind in einem Gehäuse<br />
verbaut. An der gegenüberliegenden Seite<br />
befindet sich ein Reflektor. Leider absorbiert<br />
ein Reflektor einen Teil der Lichtleistung,<br />
sodass die Reichweite unter der von<br />
Einweglichtschranken liegt. Diese Technologie<br />
findet man häufig in Logistikanwendungen<br />
wie Transportbändern.<br />
Licht- bzw. Triangulationslicht-Taster: Sie<br />
vereinen auch Sender und Empfänger in<br />
einem Gehäuse – hier verursacht aber das<br />
zu detektierende Objekt selbst die Lichtreflektion.<br />
Dabei bestehen zwei Möglichkeiten<br />
der Objekterkennung: Die Lichtmenge<br />
kann als Information verwendet werden,<br />
um die Anwesenheit eines Objektes zu erkennen.<br />
Dabei sollte sichergestellt werden,<br />
dass sich weder Farbe noch Oberflächenstruktur<br />
der zu erkennenden Objekte<br />
ändert. Um diese Problematik in den Griff<br />
zu bekommen und farbunabhängig die<br />
Anwesenheit von Objekten zu erfassen,<br />
kommen Triangulationslichttaster zum<br />
Einsatz. Hier werden optische Elemente<br />
verwendet, welche es gestatten, nicht die<br />
Lichtmenge, sondern den Refle xionswinkel<br />
als Entscheidungskriterium zu verwenden.<br />
Technologien von<br />
Lasermesssensoren<br />
Durch die immer kostengünstigere Produktion<br />
lichtempfindlicher Halbleiterbauelemente<br />
wurden CCD und CMOS bestückte<br />
Sensoren immer attraktiver. Ein signifikanter<br />
Vorteil besteht in der Fähigkeit, jedes einzelne<br />
Pixel sequentiell zu lesen und den<br />
Wert der Lichtmengen für jede einzelne<br />
Zelle zu erfassen. Ihr Gebrauch ebnete den<br />
Weg für den Einsatz von Laser-Analog-<br />
Sensoren in der gesamten Industrie. Und<br />
das nicht nur für die Vermessung von einfachen<br />
Objekten, sondern auch für anspruchs<br />
volle Applikationen mit komplexen<br />
Oberflächen und Materialeigenschaften, wie<br />
stark reflektierende Oberflächen oder hoch<br />
absorbierenden Materialien wie Gummi.<br />
CMOS-Sensoren sind besonders geeig -<br />
net für Messsysteme mit einem größeren<br />
Dynamikbereich. Neben einer höheren<br />
Empfindlichkeit gegenüber Licht und<br />
Helligkeitsdynamik im Vergleich zu Laser-<br />
Analog-Sensoren mit CCD-Sensoren zeigen<br />
die CMOS-Sensoren weitere Vorteile wie<br />
eine Abtastrate von bis zu 100 kHz, direktes<br />
Auslesen der Werte jedes einzelnen Pixels<br />
sowie eine Integration (On-Chips) von<br />
elektrischen Komponenten, die benötigt<br />
werden, um z. B. Daten zu analysieren.<br />
Von Halbleiterlasern zu<br />
Laser-Analog-Sensoren<br />
Die einfache Erkennung von Objekten mit<br />
einer binären Information (On/Off bzw.<br />
Objekt anwesend/abwesend) ist aber oft<br />
12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
nicht ausreichend. Ein analoges Signal, das<br />
den Abstand zwischen Sensor und Objekt<br />
ausgibt, bietet hingegen eine Vielzahl von<br />
Optionen. Beide, die einfache Objekterkennung<br />
und die komplexe Lasermesstechnik,<br />
spielen eine wichtige Rolle bei der Qualitätskontrolle<br />
im industriellen Fertigungsprozess.<br />
Beispiele sind das Erkennen und<br />
Messen von Parametern wie Anwesenheit,<br />
Position, Abstand, Dicke, Durchmesser und<br />
Oberflächenkonturen. Der Fortschritt der<br />
Halbleiterlaser führte zur Entwicklung von<br />
Laser-Analog-Sensoren. Die Miniaturisierung<br />
von elektronischen und optischen<br />
Bau gruppen erlaubt es nun, die Lasermesstechnologie<br />
in einem Ge häuse von einfachen<br />
On/Off-Sensoren zu platzieren. Hierbei<br />
wird die angesprochene Triangulationstechnologie<br />
eingesetzt. Die komplexe Signalverarbeitung<br />
der modernen Laser messsysteme<br />
trifft die Präzision und die<br />
Mess geschwindigkeit, die in der Automatisierungstechnik<br />
erforderlich ist.<br />
Applikationsbeispiele<br />
Üblicherweise können solche Sensoren für<br />
die Erkennung und Vermessung von Positionen,<br />
Höhen und Dicken genutzt werden,<br />
aber auch zur Bestimmung von Profilen<br />
und Konturen verschiedener Komponenten.<br />
Eine typische Anwendung ist Endlos-<br />
Material. Hierzu zählen Folien, Papier oder<br />
Gummi, welche straff über Rollen geführt<br />
werden müssen. Bei der Erkennung von<br />
Deckeln auf Spraydosen, Lippenstiften oder<br />
Getränkeflaschen kann dank des analogen<br />
Signals nicht nur die Anwesenheit des<br />
Verschlusses erkannt werden, sondern<br />
auch die korrekte Position. Die farbunabhängige<br />
Höhenerkennung ermöglicht<br />
mithilfe der Triangulationstechnologie<br />
auch die Orientierung von Plastikkappen.<br />
Bei der Erkennung von Produkten wie<br />
Keksen oder Gebäck sind zwei Proble -<br />
ma tiken zu klären. Das ist einerseits die<br />
vari ierende Oberflächen beschaffenheit der<br />
Kekse (mit / ohne Schokolade) sowie andererseits<br />
die Förderbänder, die verschiedene<br />
Farben haben können. Die verwendete<br />
Triangulationstechnologie bietet auch hier<br />
eine präzise Erkennung der Objekte. Weitere<br />
Anwendungen wie die Messung während<br />
des Herstellungsprozesses von Fahrzeugreifen<br />
oder metallischen Oberflächen<br />
können ebenfalls durchgeführt werden.<br />
Zusammenfassung<br />
Der Laser-Abstandssensor (HG-C) der Firma<br />
Panasonic vereint die Vorzüge der einfachen<br />
Bedienbarkeit eines binären Sensors mit<br />
denen eines Lasermesssensors mit optimaler<br />
Präzision. Er bietet eine Messwiederholgenauigkeit<br />
von 10 μm bei Reaktionszeiten<br />
bis zu 1,5 ms. Wie bei einfachen Sensoren<br />
ist keine komplexe Parametrierung nötig.<br />
Zur Konfigurierung des Sensors werden nur<br />
die am Gehäuse befindlichen Funktionstasten<br />
benötigt, um den gemessenen Abstand<br />
in Millimetern auf der integrierten<br />
vierstelligen Anzeige darzustellen. Sowohl<br />
ein digitales Ausgangssignal als auch das<br />
analoge Signal von 0 - 5 V sind zur Einbindung<br />
in den Prozess verfügbar. Zusätzliche<br />
digitale Eingänge stehen zum Triggern des<br />
Sensors, der Laserleistungsregelung und<br />
der Nullpunkteinstellung zur Verfügung.<br />
Die drei verfügbaren Modelle der HG-C<br />
Serie bieten Messbereiche von 30 ± 5 mm,<br />
50 ± 15 mm und 100 ± 35 mm mit einem<br />
Strahldurchmesser von 10 bis 70 μm. Alle<br />
verfügen über einen Rotlicht-Halbleiterlaser<br />
der Laserklasse 2 und sind in einem<br />
robusten Aluminiumgehäuse unterge bracht.<br />
Zudem werden die Schutzklasse IP 67 sowie<br />
eine Temperaturdrift von nur 0,03 % F.S./°C<br />
garantiert. Die leichte und kompakte Bauweise<br />
(44 × 25 mm, 35 g ohne Kabel) erlaubt<br />
es, den HG-C Abstandssensor auch auf die<br />
beweglichen Teile einer Montageanlage zu<br />
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die Anwesenheit sowie d ie richtige Position<br />
der Sprüheinheit von Spraydosen<br />
02 Dynamische Messsteuerungen mit Regelkreisen<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Was ist, wenn es sehr speziell wird?<br />
Objekterfassung über große Entfernungen,<br />
selbst unter widrigsten Bedingungen<br />
Markus Moser<br />
Hochleistungslichtschranken können bei der Objekterkennung<br />
herkömmlichen Systemen in rauen Einsatzfeldern überlegen sein.<br />
Dies gilt vor allem dann, wenn es sich um eine anspruchsvolle<br />
Anwesenheitskontrolle von Werkstücken über größere Entfernungen<br />
handelt, wie in folgender Anwendung.<br />
Nach einem Ofendurchlauf werden flache,<br />
großflächige Kunststoffteile für die<br />
Automobilindustrie über ein Stabgeflechtförderband<br />
an einen nachfolgenden Transportprozess<br />
übergeben. Hierfür ist eine<br />
zuverlässige Anwesenheitskontrolle der<br />
Werkstücke auf dem Förderband erforderlich.<br />
Keine alltägliche Aufgabe, denn mehrere<br />
Faktoren wie die höheren Umgebungstemperaturen<br />
im Bereich des Transportbandes<br />
aufgrund der noch sehr warmen Kunststoffteile<br />
(bis etwa 80 °C) sowie eine prozessbedingte<br />
Staubentwicklung, machen eine<br />
sichere Erkennung nicht leicht.<br />
Herkömmliche Systeme scheitern<br />
Hinzu kommen weitere, entscheidende<br />
Herausforderungen an potenzielle Lösungen.<br />
So lassen sich die großen und flachen<br />
Werkstücke vom Stabgeflecht des Bandes<br />
nicht leicht differenzieren, zumal die Kunststoffteile<br />
über keine vordefinierte Transportposition<br />
verfügen. Überdies sind ihre<br />
Markus Moser, Vertriebs-Ingenieur u. Applikationsspezialist<br />
bei der ipf electronic gmbh, Lüdenscheid<br />
Oberflächen unterschiedlich beschaffen<br />
und sie müssen aus größerer Entfernung<br />
erkannt werden.<br />
Die zunächst von dem Automobilzulieferer<br />
präferierten Systeme – eine Standardreflexlichtschranke<br />
und ein Lasertaster<br />
– führten nicht zum gewünschten Ziel<br />
einer prozesssicheren Anwesenheitskontrolle<br />
der Kunststoffteile auf dem Stabgeflechtförderband.<br />
Bei der Reflexionslichtschranke<br />
ist bekanntlich als Gegenelement<br />
ein Reflektor bzw. Tripelspiegel<br />
notwendig. Dieser wurde zunächst oberhalb<br />
des Förderbandes angebracht, um<br />
quasi durch das Band hindurch arbeiten zu<br />
können. Einlaufende Kunststoffteile sollten<br />
dann den Lichtstrahl zwischen Tripelspiegel<br />
und Reflexlichtschranke unterbrechen.<br />
Dieser erste Lösungsansatz scheiterte<br />
jedoch an der zu geringen optischen Leistungsfähigkeit<br />
des Systems, sodass die<br />
Stäbe des Bandes immer wieder Fehlschaltungen<br />
verursachten. Auch der Versuch mit<br />
einem Lasertaster, bei dem das Band als<br />
Hintergrund eingelernt wurde, schlug fehl.<br />
Das System war aufgrund der oben beschriebenen<br />
besonderen Eigenschaften<br />
der Werkstücke nicht in der Lage, eine zuverlässige<br />
Hintergrundausblendung und<br />
somit eine sichere Anwesenheitskontrolle<br />
der Kunststoffteile sicherzustellen.<br />
Weitreichend und unempfindlich<br />
Die Probleme lösen konnte eine Hochleistungslichtschranke<br />
von IPF Electronic. Diese<br />
über Jahre hinweg kontinuierlich weiterentwickelten<br />
Lichtschranken empfehlen<br />
sich vor allem dann, wenn über große<br />
Entfernungen eine prozesssichere Objekterkennung<br />
trotz widrigster Umgebungsbedingungen<br />
gefordert ist. Durch die hohe<br />
Leistung der Systeme mit ihrer enormen<br />
Durchdringung stellen zum Beispiel Späne,<br />
Staub, Mehl, Öl, Schmutzwasser oder<br />
Dampf, etwa bei Reinigungsprozessen, kein<br />
Hindernis dar.<br />
Die Hochleistungslichtschranken des<br />
Lüdenscheider Unternehmens bestehen<br />
grundsätzlich aus einem Verstärker für die<br />
Hutschienenmontage sowie einem Sender<br />
und Empfänger. Durch ihren großen Öffnungswinkel<br />
von bis zu 20° bei den Sendern<br />
und 25° bei den Empfängern können<br />
diese leicht zueinander ausgerichtet werden,<br />
selbst bei Reichweiten bis 60 m. Des<br />
Weiteren werden die Systeme dadurch<br />
unempfindlich gegenüber Vibrationen oder<br />
Erschütterungen und einer möglicherweise<br />
hieraus resultierenden Dejustage.<br />
Die an den prozessorgesteuerten Verstärker<br />
angeschlossenen Lichtschranken arbeiten<br />
mit moduliertem Infrarotlicht, wodurch<br />
eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber<br />
Fremdlicht erreicht wird. Aufgrund der<br />
guten Durchdringung der Infrarotstrahlung<br />
ist zusätzlich eine große Verschmutzungsunempfindlichkeit<br />
gewährleistet. Bei extremen<br />
Verschmutzungsbelastungen können<br />
zusätzlich die als Zubehör erhältlichen<br />
14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
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www.InfraTec.de<br />
01 Links im Bild: Durch die gewählten Öffnungswinkel können<br />
die Sender und Empfänger leicht zueinander ausgerichtet werden<br />
aufschraubbaren Freiblasdüsen eingesetzt<br />
werden. Optionale Lichtleiteraufsätze ermöglichen<br />
darüber hinaus die Verwendung<br />
der Lösungen in Ex-Umgebungen oder bei<br />
Umgebungstemperaturen von bis zu 300 °C.<br />
Neben 1-Kanal-Verstärkern für ein Lichtschrankensystem<br />
bietet IPF Electronic auch<br />
Geräte für den direkten Anschluss von zwei,<br />
vier oder acht Lichtschranken an, die dann<br />
im Multiplexverfahren betrieben werden,<br />
um eine gegenseitige Beeinflussung von<br />
nah zueinander installierten Sende- und<br />
Empfangseinheiten zu vermeiden.<br />
Sicherer Blick durch das<br />
Stabgeflecht<br />
Im konkreten Einsatzfall bei dem Automobilzulieferer<br />
wurde ein hochleistungsfähiges<br />
Sender-Empfängersystem auf Infrarotbasis<br />
installiert, wobei der Lichtweg direkt<br />
durch das in ständiger Bewegung befindliche<br />
Stabgeflechtförderband verläuft. Um<br />
das Förderband sicher durchdringen zu<br />
können bzw. die Stäbe des Bandes sicher<br />
auszublenden, wurde der Sender OS126120<br />
eingesetzt, der durch seinen Öffnungswinkel<br />
von 6° eine Bündelung des abgestrahlten<br />
Lichtes und damit eine maximale Sendeleistung<br />
gewährleistet. Die Lichtleistung<br />
lässt sich dabei durch den externen Verstärker<br />
OV620810 individuell anpassen. Obwohl<br />
der Öffnungswinkel von 25 Grad bei<br />
dem Empfänger eine einfache Ausrichtung<br />
gewährleistet, stellen große Sender-/Empfängerabstände<br />
oder schwer zugängliche<br />
In stallationsorte wie in dieser Applikation<br />
eine Herausforderung für die exakte Justierung<br />
der Systeme dar. Um dies zu erleichtern,<br />
besitzt der Verstärker einen Analogausgang,<br />
der den Grad der Ausrichtung<br />
über ein 0 - 10 V Signal darstellt. Zusätzlich<br />
steht ein Alarmausgang zur Verfügung, der<br />
bei einer zu massiven Verschmutzung der<br />
Lichtschranke oder bei einem Gerätefehler<br />
eine Warnmeldung ausgibt.<br />
Da Hochleistungslichtschranken von IPF<br />
Electronic bei der Anwesenheitskontrolle<br />
sehr große Reichweiten bis 60 m erzielen,<br />
konnte das System bei dem Automobilzulieferer<br />
außerhalb des Transportbandes<br />
als thermisch kritischer Bereich installiert<br />
werden.<br />
Hohe Ansprüche erfüllt<br />
Die Hochleistungslichtschranken von IPF<br />
Electronic wurden im Februar 2014 bei dem<br />
Automobilzulieferer installiert und gewährleisten<br />
seither eine durchgängig sichere<br />
Erkennung der Kunststoffteile auf dem<br />
Stabgeflechtförderband. Damit wurde eine<br />
Lösung für eine anspruchsvolle Anwendung<br />
gefunden, in der andere Systeme<br />
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02 Das Stabgeflecht des Förderbandes erschwerte die Erkennung der Werkstücke; gemeistert<br />
werden konnte diese Aufgabe mit der Hochleistungslichtschranke von IPF Electronic<br />
© Rainer Plendl/Fotolia.com<br />
Made in Germany
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Klein, aber oho<br />
Miniaturisierte Datenlogger erfassen sogar Energieverluste in Druckluftsystemen<br />
Jürgen Billep, Uwe Hesmer<br />
Die Talente von Mini-Datenloggern<br />
sind vielfältig und werden bereits<br />
in zahlreichen industriellen<br />
Bereichen genutzt. So auch bei<br />
Festo’s Energy Savings Services.<br />
Datenlogger eines Schweizer<br />
Unternehmens bewiesen im<br />
dortigen Einsatz, dass sie weit mehr<br />
können als von den typischen<br />
Applikationen wie dem Überwachen<br />
von Transport-, Klima- und Prozessbedingungen<br />
bislang bekannt war.<br />
Die Division Energy Savings von Festo<br />
bietet Druckluft-Anwendern maßgeschneiderte<br />
Dienstleistungen zur Ermittlung<br />
und Ausschöpfung von Druckluft-Einsparpotenzialen.<br />
Die Nachfrage nach Energieanalysen<br />
hat in den letzten Jahren laut<br />
Dipl. Ing. Jürgen Billep, Auditor bei Festo‘s<br />
Energy Saving Services, stetig zugenommen.<br />
Denn um im harten Wettbewerb bestehen<br />
zu können, so der Ingenieur, suchen viele<br />
Unternehmen nach Einsparpotenzialen in<br />
ihrer Produktion. Und diese finden sie sehr<br />
oft in ihren meist schon seit Jahren bestehenden<br />
Druckluftsystemen und -anlagen.<br />
Einsparungen bei steigender<br />
Produktivität<br />
Druckluft ist ein wichtiger Kostenfaktor. Bei<br />
Anlagen mit wenigen Betriebsstunden machen<br />
die Stromkosten ca. 20 % der Betriebskosten<br />
aus; bei Anlagen, die rund um die<br />
Uhr laufen, können es hingegen bis zu 80 %<br />
sein. Es lohnt sich also, den Druckluftverbrauch<br />
zu untersuchen, um die Energieeffizienz<br />
in einer Prozess- oder Fertigungs-<br />
Umgebung zu steigern und die Kosten zu<br />
senken. Doch dazu muss das Druckluftsystem<br />
eines Unternehmens ganzheitlich<br />
betrachtet werden. Die Analyse von Festo<br />
reicht deshalb von der Drucklufterzeugung/Druckluftaufbereitung<br />
über die Druck -<br />
Dipl. Ing. Jürgen Billep, Service Portfolio<br />
Management Energy Savings Services, Festo;<br />
Dipl. Ing. Uwe Hessmer, MSR Electronics GmbH,<br />
Seuzach in der Schweiz<br />
luftverteilung mit Leckageortung bis hin zur<br />
pneumatischen Anwendung selbst. Die<br />
durchgeführten Druckluft-Energieeffizienz-Analysen<br />
erfolgen gemäß ISO 11011<br />
und sind vom TÜV SÜD zertifiziert. „Wir<br />
bemühen uns um ein ganzheitliches und<br />
unabhängiges pneumatisches System-<br />
Engineering zum Nutzen des Kunden. Wir<br />
sind stolz darauf, dass wir für unsere<br />
Kunden bis zu 60 % Einsparungen erreichen<br />
konnten und das bei steigender<br />
Produktivität“, berichtet Jürgen Billep. „Bei<br />
diesen Aufgaben“, so der Ingenieur, „wird<br />
Festo maßgeblich durch die MSR-Datenlogger<br />
des Typs MSR145 mit Analogeingängen<br />
zum Anschluss unserer externen Drucksensoren<br />
unterstützt.“<br />
Logger erfassen Umgebungszustand<br />
und erzeugten Luftdruck<br />
Die Datenlogger des Schweizer Messtechnikunternehmens<br />
MSR Electronics werden<br />
von Festo einerseits bei Durchflussmessungen,<br />
andererseits zur Druckwertaufnahme<br />
eingesetzt. Zur Druckwertaufnahme positioniert<br />
Ingenieur Billep jeweils mindestens<br />
drei zeitsynchronisierte MSR145-Datenlogger;<br />
am Druckerzeuger, nach der Druckluftaufbereitung<br />
und am entferntesten<br />
Punkt des Druckluftnetzes. Gemessen und<br />
aufgezeichnet werden mit den Loggern der<br />
Umgebungszustand (Druck, Temperatur<br />
und Feuchte) sowie der tatsächlich erzeugte<br />
Luftdruck. Für die Analyse der Anwendungen<br />
selbst können weitere Messstellen<br />
vorgesehen werden. Ein Druckabfall nach<br />
der Druckluftaufbereitung und -verteilung<br />
von mehr als 0,6 bar ist beispielsweise schon<br />
als negativ einzuordnen, ein Druckverlust<br />
von 1,0 bar im anschließenden Druckluftsystem<br />
gar dramatisch. Wenn es dem<br />
Systembetreiber gelingt, zum Beispiel 2,1 bar<br />
Druckverlust in seinem Gesamtsystem zu<br />
reduzieren, ist eine Kosteneinsparung in der<br />
Drucklufterzeugung von über 10 % möglich.<br />
Aber nicht nur Einsparpotenziale werden<br />
so aufgespürt, sondern auch konzeptionelle<br />
Verbesserungen, wie beispielsweise am<br />
Rohrleitungsdesign, der Druckluftqualität,<br />
Filterbelastungen und effizienter Anwendungseinsatz.<br />
Analyse und Prognose in<br />
wenigen Stunden<br />
Mit Durchflussmessungen im Kunden-System<br />
werden von Festo der Ruheverbrauch<br />
und damit Leckagen im System ermittelt,<br />
die dann nach erfolgter Reparatur mittels<br />
einer Check-Analyse überprüft werden. Die<br />
Durchflussmessungen und die Ermittlung<br />
der Leckagen werden ebenfalls mit MSR145-<br />
Datenloggern durchgeführt. Die Messbox<br />
von Festo verfügt über einen eingebauten<br />
MSR145 mit zwei analogen Eingängen für<br />
0...10,0 V. In wenigen Stunden Messzeit<br />
erhalten die Auditoren mit der Messbox<br />
einen detaillierten Überblick über den<br />
Status der Anlage und können dem Kunden<br />
eine differenzierte Soll/Ist-Analyse und<br />
Prognose des Einsparpotenzials sowie ein<br />
Ranking der erforderlichen Maßnahmen<br />
darlegen. „Die Software, die mit den Datenloggern<br />
von MSR zur Verfügung steht,<br />
erleichtert uns die Auswertung der Daten;<br />
16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
nicht zuletzt auch deshalb, weil eine kontinuierliche<br />
Erweiterung der Funktionalität<br />
der Software seitens MSR erfolgt“, so Jürgen<br />
Billep. „Wir können die relevanten Messkurven<br />
der einzelnen Datenlogger in eine<br />
Darstellung integrieren und erhalten so die<br />
Ergebnisse für unsere Analyse.“ Für weitergehende<br />
Analysen lassen sich mit der Software<br />
auch verschiedene gemessene Werte<br />
mathematisch verrechnen und graphisch<br />
darstellen.<br />
Universell einsetzbar<br />
Festo wählte die MSR145-Datenlogger vor<br />
allem deshalb aus, weil sie sehr klein und<br />
multifunktional einsetzbar sind. Zudem<br />
zeichneten sie sich durch hohe Flexibilität<br />
aus, beispielsweise bei der Sampling-Rate.<br />
Eine hohe Sampling-Rate ist bei den eigentlichen<br />
Druckmessungen erforderlich, da<br />
sich die Luft mit bis zu 20 m/s im Rohr<br />
bewegen kann, was zu erheblichen Druck-<br />
01 Festo Messbox mit integriertem<br />
MSR145 Datenlogger<br />
schwankungen in kurzer Zeit führt. Mit den<br />
MSR-Datenloggern lassen sich genaue<br />
Aussagen zu den Druckverhältnissen und<br />
Druckverläufen pro Zeiteinheit machen und<br />
insbesondere den Druckabfall beobachten.<br />
Entwickelt und mit Schweizer Präzision<br />
hergestellt, werden die Mini-Datenlogger<br />
von der MSR Electronics mit Sitz in Seuzach,<br />
Nähe Winterthur. Das Unternehmen hat<br />
sich auf miniaturisierte, autonom einsetzbare<br />
Universal-Datenlogger spezialisiert.<br />
Mithilfe von hochempfindlichen Sensoren<br />
erfassen die MSR-Logger fast beliebige<br />
physikalische und elektrische Messdaten<br />
02 Druckwertaufnahme mit dem<br />
Miniatur-Datenlogger MSR145<br />
wie Temperatur, Feuchte, Druck, Helligkeit,<br />
Vibrationen und auch extern zugeführte<br />
elektrische Spannungswerte. Laut Geschäftsführer<br />
Wendelin Egli werden MSR-Datenlogger<br />
inzwischen weltweit „von ganz oben,<br />
Transportüberwachungen in Raumtransportern<br />
der NASA, bis ganz unten, für Messungen<br />
in Offshore-Anlagen im Atlantik“,<br />
eingesetzt.<br />
Fotos: Hintergrund Fotolia;<br />
Aumfacher, 01 - 02 MSR Electronics<br />
www.msr.ch<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Software zur Messwerterfassung<br />
weiterentwickelt<br />
Digitales Manometer ermöglicht<br />
Druckspitzen-Analyse<br />
Mit der Software zur Messwerterfassung ibaPDA-PLC-Xplorer hat<br />
Iba die Software ibaPDA-S7-Analyzer weiterentwickelt und das<br />
Interface zu Simatic-S7-Steuerungen um weitere ergänzt. So ist<br />
auch die Visualisierung und Analyse von Signalen aus Allen-<br />
Bradley- und Codesys-basierten Steuerungen möglich. Eine Anbindung<br />
zu Sigmatek-<br />
Steuerungen folgt. Die<br />
Software zeichnet 64<br />
frei wählbare Digitalund<br />
Analogsignale aus<br />
bis zu 16 unabhängigen<br />
Steuerungen auf. Sie<br />
wird für die Fehlerund<br />
Störungssuche<br />
bei Inbetriebsetzungen,<br />
zur Langzeitanalyse<br />
oder zur Produktund<br />
Prozessoptimierung eingesetzt. Es müssen keine weiteren<br />
Hardware- oder Software-Komponenten integriert werden. Die<br />
Software übernimmt die Aufzeichnung und Online-Visualisierung<br />
der auftretenden Signale und erzeugt die Messdateien. Die Auswertung<br />
erfolgt mit dem Standardwerkzeug ibaAnalyzer. Da<br />
Datenerfassung und -analyse voneinander getrennt sind, kann<br />
die Analyse auch zu einem späteren Zeitpunkt oder außerhalb der<br />
Anlage erfolgen.<br />
www.iba-ag.com<br />
Mit dem Typ LEO 5 stellt die Keller<br />
AG für Druckmesstechnik das erste<br />
seiner neuen hochauflösenden<br />
Manometer vor. Der LEO 5 verfügt<br />
über einen Druckspitzen-Analysemodus,<br />
bei dem die Abtastfrequenz<br />
bei 5 kHz liegt und die Auflösung<br />
des A/D-Wandlers bei 16 Bit. Das<br />
kleinste konfigurierbare Speicherintervall<br />
ist eine Sekunde. Der<br />
Speicher der Manometer bietet Platz<br />
für über 50.000 Druckspitzen-Werte samt Temperatur und<br />
Zeitstempel. Im normalen Messbetrieb mit der exakten Überwachung<br />
von Grenzwerten, liegt die Abtastrate bei 2 Hz und die<br />
Auflösung des A/D-Wandlers bei 20 Bit. Die LEO 5-Geräteserie<br />
umfasst sieben Standard-Messbereiche zwischen 3 bar und<br />
1000 bar. Im Temperaturbereich von 0 bis 50 °C liegt das Gesamtfehlerband<br />
des Druckes innerhalb von 0,1 % FS. Bei stabilen<br />
Temperaturverhältnissen erreicht das Manometer eine Genauigkeit<br />
von ±0,01 % FS. Parametrierung und Datenübertragung<br />
werden über USB oder mit einer RS485-Schnittstelle realisiert.<br />
Über die USB-Schnittstelle werden speziell entwickelte Firmware-Varianten<br />
eingespielt. Wie bei allen LEO Manometern<br />
stehen personalisierte Frontfolien, Gehäusematerialien, Druckanschlüsse<br />
usw. zur Verfügung.<br />
www.keller-druck.com<br />
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Control - Stuttgart<br />
Halle 1, Stand 1225<br />
Halle 11, Stand 11-336<br />
Er verbindet große Flexibilität im Einsatz und Temperaturbereiche von<br />
Raumtemperatur bis 255 °C mit dem bewährten Bedienkonzept mittels<br />
eines 7“ Farb-Touchscreens.<br />
Schnelle und sichere Kalibrierung von unterschiedlichen Prüflingen<br />
durch einfachen Wechsel zwischen Trockenblock, Mikrobad, Infrarot- und<br />
Oberflächenfühler-Kalibrator<br />
Benutzerfreundliche und intuitive Menüführung<br />
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Weitere Infomationen<br />
finden Sie unter:<br />
IA215.sika.net<br />
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Der Temperaturkalibrator TP 3M 255 E<br />
Elektronische Messund<br />
Kalibriertechnik<br />
Messe Control <strong>2015</strong> – Qualitätssicherung<br />
auf hohem Niveau<br />
Auch dieses Jahr präsentiert die internationale Fachmesse<br />
für Qualitätssicherung Control wieder zahlreiche Neuerungen<br />
und Optimierungen für die produzierende Industrie. Sie<br />
bietet Kunden, Anwendern und Systemintegratoren umfangreiche<br />
Informationen in den Bereichen Messtechnik,<br />
Werkstoffprüfung, Analysegeräte, Optoelektronik und<br />
QS-Systeme. Die Messe trägt auch dem stark wachsenden<br />
Anteil an optoelektronischen<br />
Komponenten und<br />
Systemen wie etwa der<br />
Bildverarbeitung und den<br />
Visionssystemen sowie<br />
der Systemintegration<br />
Rechnung. Eine komplementäre<br />
Ergänzung dazu<br />
bieten die bewährten<br />
Control-Kooperationspartner<br />
wie das IPA mit<br />
dem Eventforum „Multisensorik in der Mess- und<br />
Prüftechnik“, das innovative Landesnetzwerk Mechatronik<br />
mit seinem Technologiepark, die Fraunhofer-Allianz Vision<br />
mit ihrer Sonderschau und der TQU mit der erneuten Ausrichtung<br />
des Kompetenzpreis Baden-Württemberg. Die<br />
29. Control findet vom 05. bis 08. Mai <strong>2015</strong> in der Landesmesse<br />
Stuttgart statt und wird dort auf über 50 000 m² das<br />
Angebot von rund 900 Ausstellern aus ca. 30 Nationen zeigen.<br />
www.schall-messen.de<br />
18 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong><br />
SIKA.indd 1 23.03.<strong>2015</strong> 07:57:17
ARM-basierte Embedded-Lösung für die Schall- und<br />
Schwingungsmesstechnik<br />
Mit der Embedded-Lösung DT 7837 startet Data Translation<br />
eine neue Generation ARM-basierter, autonomer<br />
Messgeräte, die für die Schall- und Schwingungsmesstechnik<br />
konzipiert wurde. Vier 24 Bit A/D-Eingänge<br />
mit zuschaltbarer IEPE-Sensorspeisung erlauben eine<br />
simultane Datenerfassung mit je 102,4 kS/s. Ein analoger<br />
24 Bit Ausgang, ein Tacho-Input sowie jeweils acht<br />
digitale Ein- und Ausgänge, Counter/Timer und diverse<br />
Triggerfunktionen vervollständigen das Modul. Alle Funktionen werden von übersichtlichen<br />
APIs unterstützt, die die Entwicklung eigener Applikationen vereinfachen. Die<br />
Beaglebone Black kompatible Rechnereinheit mit ARM Cortex-A8 Prozessor und 2 GB<br />
NAND Flash-Memory bietet vielfältige Anschlussmöglichkeiten wie ein Ethernet<br />
Interface, ein USB Client Port für den Datentransfer zum PC und ein USB Host Port<br />
für den Anschluss eines USB-Memorysticks, eines GSM- oder Wifi-Sticks oder einer<br />
externe Festplatte. Zudem ist ein SD-Kartenslot vorhanden. Auf dem Rechner sind<br />
Linux 3.12 mit den Messtechnik-spezifischen Erweiterungen in Form von Loadable<br />
Kernel Modules vorinstalliert.<br />
You CAN get it...<br />
Hardware und Software<br />
für CAN-Bus-Anwendungen…<br />
PCAN-miniPCIe<br />
CAN-Interface mit galv. Trennung für<br />
PCI Express Mini-Steckplätze. Als Einund<br />
Zweikanalkarte erhältlich.<br />
ab 220 €<br />
www.datatranslation.de<br />
Kunststoff-Druckmittler für den<br />
Einsatz in aggressiven Medien<br />
Der Druckmittler der Typenreihe DD8040 von Labom verfügt<br />
über eine EPDM-Membran, die messstoffseitig PTFE-beschichtet<br />
ist. Als Systemfüllung kommt silikonfreies Synthetiköl<br />
zum Einsatz. Das Oberteil des Grundkörpers mit dem<br />
Messgerätanschluss besteht aus glasfaserverstärktem Polypropylen.<br />
Das Unterteil mit dem Prozessanschluss ist in verschiedenen Ausführungen<br />
erhältlich. Je nach verwendetem Grundmaterial eignet sich der Messumformer für<br />
unterschiedliche Temperaturbereiche. Die PVC-U-Version ist von 0 bis + 60 °C, die<br />
PP-Version von + 10 bis + 80 °C und die PVDF-Version von - 30 bis + 120 °C einsetzbar.<br />
Das jeweils mit G1/2"- oder G1/4"-Innengewinde für den Prozessanschluss verfügbare<br />
Produkt eignet sich vor allem für den Anbau an mechanische Druckmessgeräte –<br />
üblicherweise 100er- und 63er-Manometer. Er ist jedoch ebenso in Kombination mit<br />
Druckmessumformern erhältlich.<br />
www.labom.com<br />
Feuchtegehalt in Biomethan zuverlässig kontrollieren<br />
Der Promet I.S. Prozessfeuchteanalysator von Michell<br />
Instruments kann zur Kontrolle des Feuchtegehalts in<br />
Biomethan vor der Einspeisung in das Versorgungsnetz<br />
eingesetzt werden sowie für qualitative Stichprobenmessungen<br />
im Gasnetz und in Transportpipelines. Er verfügt<br />
über eine Genauigkeit von ± 1 °C Taupunkt und bietet<br />
verlässliche Messungen bei Drücken bis zu 450 barg. Das<br />
Gerät ist weltweit für den Einsatz in gefährdeten Bereichen<br />
zertifiziert. Das Aufbereitungssystem ist mit Filtern und<br />
Vorbehandlungssystemen ausgestattet, um verlässliche<br />
Messresultate zu gewährleisten und die Lebensdauer des<br />
Sensors zu verlängern. Der Analysator verwendet einen<br />
Keramiksensor, der eine hohe Resistenz gegen Verunreinigungen sowie eine gute<br />
Langzeitstabilität in Prozessanwendungen bietet. Im weltweiten Austauschsensorprogramm<br />
des Unternehmens ist der Sensor verfügbar, sodass ein Austausch ohne<br />
Stillstandzeiten möglich ist.<br />
www.michell.de<br />
Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.<br />
PCAN-Router DR<br />
Universeller CAN-Umsetzer im<br />
Hutschienengehäuse mit 2 High-<br />
Speed-CAN-Kanälen und 5 kV<br />
galvanischer Trennung.<br />
220 €<br />
PCAN-Diag 2<br />
Handheld-Diagnosegerät für den<br />
CAN-Bus, 2-Kanal-Oszilloskop,Tracefunktion,<br />
Übertragungsraten-, Buslastund<br />
Terminierungsmessung, interner<br />
Speicher mit USB-Anbindung,<br />
symbolische Nachrichtendarstellung.<br />
860 €<br />
www.peak-system.com<br />
Otto-Röhm-Str. 69<br />
64293 Darmstadt / Germany<br />
Tel.: +49 6151 8173-20<br />
Fax: +49 6151 8173-29<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Schnelle und tiefe Laser-Metallgravur<br />
Die Lasermarkiersysteme der Serie LP-M<br />
von Panasonic haben eine besonders hohe<br />
Markierungsgeschwindigkeit. Mit Leistungen<br />
von 20 bis 50 W ermöglichen sie eine tiefe<br />
3-D-Markierung auf Metall. Mit der optionalen<br />
Navilink-3-D Software wird die Vorschau<br />
des gekennzeichneten Produkts in<br />
einer 3-D-Simulation angezeigt. Der Scannerkopf<br />
erfüllt Schutzart IP 64.<br />
www.panasonic-electric-works.de<br />
Zuverlässig Restfeuchte messen<br />
mit Tieftaupunktfühlern<br />
Das Unternehmen Rotronic bietet neue Tieftaupunktfühler<br />
für die genaue Messung von Tieftaupunkt und Temperatur<br />
in Druckumgebungen. Die Fühler und das passende Zubehör<br />
sind druckfest bis zu 100 bar. Darüber hinaus ist<br />
die AirChip4000-Technologie integriert. Sie ermittelt den<br />
einzelnen Messpunkt aus über 8 000 Einzelpunkten und<br />
bringt in Kombination mit dem Taupunktsensor Hygromer<br />
LDP-1 eine hohe Messqualität hervor. Das Produkt besteht<br />
aus Edelstahl und ist mit einer passenden Messkammer<br />
verfügbar. Zudem ist der Fühler kompatibel mit Messumformern<br />
und Handmessgeräten des Unternehmens.<br />
Zusätzlich kann er direkt mit der HW4 zur Überwachung oder<br />
Gerätekonfiguration verbunden werden. Anwendungsgebiete<br />
sind unter anderem Druckluftsysteme,<br />
Kältetrockner und<br />
Adsorptionstrockner. Für Umgebungen<br />
mit ATEX-Anforderungen<br />
wird der Fühler auch<br />
mit EX-Zertifikat angeboten.<br />
www.rotronic.de<br />
Für die QS<br />
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Besser prüfen!<br />
Prüf‐ und Lichtsysteme<br />
auch als Speziallösungen<br />
www.optometron.de<br />
Miniatur-Widerstandsthermometer<br />
erhielt ATEX- und IECEx-Zulassung<br />
Die sicherheitstechnische Qualität des neuen Miniatur-Widerstandsthermometers<br />
TR34 von Wika ist bestätigt: Die Dekra Exam<br />
GmbH hat dem Messgerät die Atex- und IECEx-Zulassung für die<br />
Zündschutzart Ex i erteilt. Das TR34 erweitert das neue Programm<br />
mit Miniatur-Widerstandsthermometern um ein Messgerät mit<br />
eigensicherem Aufbau, welches für einen vielfältigen Einsatz<br />
konzipiert ist. Hochwertige Werkstoffe, hohe Vibrationsfestigkeit<br />
sowie die Schutzarten IP 67 und 69K machen das TR34 extrem<br />
belastbar. Die neuen Miniatur-Widerstandsthermometer werden<br />
direkt in den Prozess eingeschraubt. Sie verfügen über einen<br />
integrierten Digital-Transmitter mit<br />
einem Messbereich von -50 bis<br />
+250 °C, der über eine neu entwickelte<br />
Software individuell und<br />
einfach programmiert werden kann.<br />
www.wika.de<br />
Robuste Positionssensoren mit<br />
hoher Temperaturverträglichkeit<br />
Robust, langlebig und auch bei hohen Temperaturen unempfindlich:<br />
Das wird von Sensoren erwartet, die in Turbinen von Gas- und<br />
Dampfkraftwerken eingesetzt werden. Für diese Anforderungen<br />
hat MTS Sensors den Temposonics Stabsensor GBS entwickelt.<br />
Der magnetostriktive Positionssensor kann bei einer Betriebstemperatur<br />
von bis zu 90 °C, optional bis 100 °C, eingesetzt werden.<br />
Er ist kompakt gebaut und kann mit dem<br />
drahtgebundenen Handprogrammiergerät,<br />
per USB und drahtlos per Bluetooth programmiert<br />
werden. Erhältlich ist der Sensor<br />
mit analoger oder SSI Schnittstelle.<br />
www.mtssensors.com<br />
Know-how-Serie „Licht“ im Internet<br />
Chromasens hat auf seiner Webseite eine Know-how-Serie zum<br />
Thema „Licht“ veröffentlicht. In fünf Teilen erfahren BV-Anwender,<br />
wie sie das große Potenzial moderner Kamerasysteme mit der<br />
richtigen Beleuchtung ausschöpfen können. Die Serie gibt Praxistipps.<br />
Der Leser wird u. a. darüber informiert, wie sich Bildrauschen<br />
vermeiden lässt, welche LED-Technologien für welche Anwendungen<br />
geeignet sind und wie eine optimale Fokussierung gelingt.<br />
Zudem wird ein White Paper mit detaillierteren und umfangreicheren<br />
Informationen zum kostenlosen Download angeboten.<br />
www.chromasens.de<br />
AMSYS<br />
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Hochgeschwindigkeits-3-D-Sensoren<br />
Die auf der Basis des Laser-Triangulationsverfahrens arbeitenden<br />
3-D-Sensoren verfügen über Auflösungen von bis zu 12 MPx und<br />
ermitteln die 3-D-Daten mit Messgeschwindigkeiten von bis zu<br />
14 000 Profilen/s. Zudem wurde bei der Entwicklung ein besonderes<br />
Augenmerk auf die Industrietauglichkeit gelegt. So weisen die<br />
C5-Sensoren ein kompaktes und robustes Design mit zug- und<br />
reißfesten M12-Anschlüssen auf, um eine zuverlässige Stromversorgung<br />
und Datenübertragung zu garantieren. Für den Einsatz<br />
in rauen Umgebungen sind die Sensoren mit diversen Objektivschützen<br />
erhältlich. Sie sollen nicht nur die Schutzklasse IP67<br />
gewährleisten, sondern optional auch weitere Features wie<br />
Freiblaseinrichtungen bereitstellen. Die vorerst aus den Modellen<br />
C5-4090-GigE und C5-3360-GigE bestehende Kamerafamilie<br />
übernimmt viele bewährte Charakteristiken von AT’s bisherigen<br />
CX-Kameras. Auch die neuste<br />
Generation der 3-D-Sensoren<br />
verfügt über eine Gigabit Ethernet-<br />
Schnittstelle und entspricht dem<br />
GigE Vision-Standard.<br />
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Hygrostate mit integriertem<br />
oder abgesetztem Feuchtefühler<br />
Als flexible Allrounder zur Überwachung der Luftfeuchtigkeit<br />
stellt Galltec+Mela die Hygrostate der<br />
Serie eStat vor. Je nach Applikation kommt die<br />
Version eStat10 mit integriertem oder eStat20<br />
(Bild) mit bis zu 25 m entfernt montiertem kapazitivem Feuchtesensor<br />
zum Einsatz. Mit zwei individuell konfigurierbaren Relais<br />
zur Feuchte-Überwachung, der digitalen Anzeige und zusätzlich<br />
zwei Analogausgängen für Feuchte und Temperatur bieten sich<br />
beide Versionen u. a. für Einsatzgebiete an wie Lagerung und<br />
Transport, Agrar- und Lebensmitteltechnik oder Meteorologie.<br />
Die Relais-Ausgänge sind intern frei als Öffner oder Schließer zu<br />
konfigurieren. Beide Feuchte-Sollwerte und die jeweils gewünschte<br />
Hysterese lassen sich ohne Öffnung des Gehäuses per Taste und<br />
Drehknopf einstellen. Zusätzlich liefern die Hygrostate zwei stetige<br />
Signalausgänge (0 - 10 V) für relative Feuchte und Temperatur mit.<br />
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Spürbar perfekt.<br />
leicht zu konfigurierendes, modulares Regelsystem,<br />
erweitert um eine leistungsstarke SPS (CODESYS V3)<br />
Messwerterfassung über hochwertige,<br />
universelle Analogeingänge<br />
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einfache, intuitive Bedienung<br />
manipulationssichere<br />
Prozessdatenaufzeichnung<br />
mit umfangreicher<br />
Auswertesoftware<br />
Kompakte und autarke 3-D-Sensoren<br />
Cognex erweitert mit drei Modellen der 3-D-Profil-Sensoren aus<br />
der Serie DS 1000 die Einsatzmöglichkeiten durch benutzerfreundliche<br />
Software und neue BV-Tools. Die Sensoren DS 1050,<br />
DS 1101 und DS 1300 ermöglichen zahlreiche 3-D-Anwendungen,<br />
die eine hohe Auflösung und einen erweiterten Messbereich<br />
erfordern. Die Serie kommt gebündelt mit dem Cognex VC5<br />
Vision Controller, mit dem bis zu vier 3-D-Sensoren sowie die<br />
Werkskommunikation gesteuert werden können. Er wird mit dem<br />
vorinstallierten Cognex Designer geliefert, der die Entwicklung<br />
von 3-D-Anwendungen und die Erstellung professionell<br />
wirkender, grafischer Benutzeroberflächen ermöglicht. Zudem<br />
bietet die Serie eine erweiterte Auswahl von Bildverarbeitungs-<br />
Tools. Neben bewährten Tools verfügt die Serie auch über<br />
3-D-Tools wie Höhenprofile (Topologie)<br />
und Ebenenabgleich. So können<br />
Messungen im Mikrometerbereich<br />
sowie kontrast unabhängige OCR- und<br />
An-/Abwesenheits-Anwendungen<br />
ausgeführt werden.<br />
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Mess-, Regel- und Automatisierungssystem<br />
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Die Polytec Raman Spektrometer<br />
(PRS) dienen der automatisierten<br />
Kontrolle von Produkteigenschaften<br />
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und sind ausgelegt für prozessanalytische Anwendungen<br />
aller Art, von der Wareneingangskontrolle über die Inline-Kontrolle<br />
des Produktionsprozesses bis hin zur Endproduktkontrolle. Basierend<br />
auf moderner CCD- und 3-D-Transmissionsgitter-Technologie<br />
bieten die PRS eine gute Leistung auch unter schwierigen<br />
Prozessbedingungen. Die Spektrometer sind für verschiedene<br />
Anregungswellenlängen erhältlich. Die große Auswahl an prozesstauglichen<br />
Sonden ermöglicht eine einfache Integration und einen<br />
sicheren Betrieb in verschiedensten Anwendungen.<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Datenerfassungskarte mit 2 MS/s<br />
HBM Test and Measurement hat eine Eingangskarte mit acht<br />
analogen Spannungseingängen für die Datenerfassungssysteme<br />
der Genesis High Speed-Familie entwickelt. Sie unterstützt den<br />
Anschluss von IEPE-Sensoren einschließlich TEDS-Aufnehmererkennung<br />
sowie digitale Eingänge. Die Messrate liegt bei 2 MS/s<br />
pro Kanal und die Auflösung bei 18 bit. Alle Messkanäle sind<br />
isoliert ausgeführt. Berechnungen können auf der Karte im<br />
Digitalen Signalprozessor in Echtzeit vorgenommen werden<br />
und Messungen getriggert starten. Damit eignet sich die Datenerfassungskarte<br />
zur Langzeitüberwachung<br />
eines Signals. Zum Erfassen von mechanischen<br />
Größen wie Druck und Beschleunigung,<br />
die hohe Messraten erfordern, lassen<br />
sich die IEPE-Sensoren direkt an die neue<br />
Eingangskarte anschließen. Sie kommen zum<br />
Beispiel zur Messung von transienten Signalen<br />
bei Explosions- oder Fallversuchen<br />
zum Einsatz. Die Signalverarbeitung erfolgt<br />
in der Messtechnik-Software Perception.<br />
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speziell für Anwendungen in der Prüfund<br />
Testautomatisierung entwickelt<br />
worden. Das kompakte und robuste<br />
Relaismodul verfügt über 24 Ausgänge<br />
mit 2 A/30 V DC- oder 12 A/240 V AC-<br />
Relais. Mithilfe einer offenen Programmierschnittstelle<br />
wird das Gerät über<br />
USB (USB HID Class) oder Ethernet (TCP/<br />
IP, UDP) angesteuert. Dabei wird eine Server Client Kommunikation<br />
über den Zugriff auf den IO Socket des Systems hergestellt.<br />
Für die Programmierung stehen die Sprachen C, C++, C#, Visual<br />
Basic, Python, Perl oder PHP zur Auswahl. Damit können Anwender<br />
den Ablauf von Kabelbruch- und Kurzschlusssimulation<br />
programmieren, durchführen und automatisieren. Das Testgerät<br />
bietet zudem durch die offene Schnittstelle eine hohe Flexibilität<br />
und Individualisierung.<br />
www.tronteq.de<br />
Präzisionskontrolle<br />
beim Presshärten<br />
Press-Check von Infratec ist<br />
ein automatisiertes Thermografie-Prüfsystem<br />
zur Kontrolle<br />
von Blechteilen beim Presshärten. Eine hochauflösende<br />
Thermografiekamera erfasst die Temperatur der auf 950 °C<br />
Anzeige<br />
erhitzten Bleche vor dem Pressvorgang und erkennt die Konturen<br />
der Bleche, sodass eine fehlerhafte<br />
Positionierung im Werkzeug verhindert<br />
wird. Eine zweite Kamera prüft<br />
nach dem Pressen, ob der beim<br />
Pressvorgang definierte Abkühlprozess<br />
innerhalb der Qualitätsgrenzen<br />
liegt. Hochauflösende<br />
Thermografiekameras unterschiedlicher<br />
Spektralbereiche werden zur Langzeit-Messung der Temperaturverteilung<br />
eingesetzt, unter anderem die Kameraserien<br />
Vario Cam High Defintion oder ImageIR mit einer geometrischen<br />
Auflösung bis 2 048 × 1 536 IR-Pixeln, einer thermischen Auflösung<br />
bis 0,015 K und Bildfrequenzen bis 13 000 Hz. Alle durch die<br />
Auswertesoftware klassifizierten fehlerhaften Bauteile werden<br />
zur robotergestützten Aussortierung an die Prozessleittechnik<br />
gemeldet.<br />
www.infratec.de<br />
Für die QS<br />
Besser prüfen!<br />
Prüf‐ und Lichtsysteme<br />
auch als Speziallösungen<br />
www.optometron.de<br />
Optometron.indd 1 17.03.<strong>2015</strong> 14:08:47<br />
Näherungssensoren für leistungsfähige<br />
Lösungen in der Automatisierung<br />
Die optoelektronischen Standardsensoren (PS-R) von Delta können<br />
mit nur einer Umdrehung der Einstellschraube positioniert werden.<br />
Die flachen optoelektronischen Sensoren (PS-F) hingegen können<br />
unter beliebigen Bedingungen zum Einsatz kommen. Die Installation<br />
ist bei beiden Typen einfach. Außerdem weisen beide eine<br />
große Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien auf sowie eine<br />
große Reichweite. Der Standardtyp hat entweder einen Laserspot<br />
oder einen Reflektor und lässt damit vielfältige Detektionsmöglichkeiten<br />
zu. Der flache Typ verfügt zusätzlich zur Hintergrundausblendung<br />
und gestreuten Reflexion über Möglichkeiten der<br />
gerichteten Detektion. Er kann Entfernungen von 30 mm messen,<br />
der Standardtyp Abstände von bis<br />
zu 12 m. Die isolierten und nicht<br />
isolierten induktiven Näherungssensoren<br />
M12 und M18 sind für<br />
die Erkennung eisenhaltiger<br />
Metalle geeignet. Sie haben kleine<br />
Abmessungen, können für große<br />
Schaltabstände eingesetzt werden<br />
und bieten bei hoher Störfestigkeit<br />
eine genaue Erkennung.<br />
www.delta-emea.com<br />
Einfach bedienbarer Vision Sensor liest selbst schwer Lesbares<br />
Der Vision Sensor SBSI von Festo ermöglicht intuitive Bildverarbeitung<br />
im harten Industrieumfeld auch ohne Expertenwissen.<br />
Als leistungsfähige Codeleser für 1-D-/2-D-Codes können<br />
sie auch schwer lesbare, direkt markierte, wie zum<br />
Beispiel genadelte oder gelaserte Datamatrix-Codes<br />
lesen. Sie können aber auch einfache Qualitätsprüfungen<br />
übernehmen, etwa bei der Vollständigkeitskontrolle<br />
oder Lageprüfung. Die All-in-One-Geräte<br />
haben eine integrierte Optik und Beleuchtung und<br />
werden mit unterschiedlichen Brennweiten und Beleuchtungsfarben<br />
angeboten. Sie eignen sich für die Automobilindustrie, die<br />
Elektronikfertigung und die Verpackungstechnik in der<br />
Pharma- und der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie.<br />
Auch die Produktionslogistik kommen die Codeleser<br />
zum Einsatz. Hier lässt sich die Bildverarbeitungslösung<br />
in drei bis vier Schritten erstellen.<br />
www.festo.com<br />
22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
Multisensor-Kamera mit sechs Sensoren<br />
Das Unternehmen VRmagic präsentiert eine Multisensor-Kamera<br />
mit bis zu sechs Sensoren. Diese können über Folienkabel mit<br />
LVDS-Übertragung an die Linux-basierte Kamera der D3 Kamerageneration<br />
angeschlossen werden. Sie können frei positioniert<br />
werden und liefern pixelsynchrone Bilder aus unterschiedlichen<br />
Blickwinkeln. Die Koordinierung der Bilddaten erfolgt auf einem<br />
F3 FPGA-Modul mit 1 GB RAM. Die Kameraplattform D3 verfügt<br />
über einen 1 GHz ARM-Cortex-A8-RISC MPU mit Floating Point<br />
Unit (FPU), auf dem Ubuntu Linux läuft und als Co-Prozessor<br />
einen 700 MHz C674x<br />
VLIW DSP mit FPU. Als<br />
Speicher stehen 2 GB<br />
DDR3-800 RAM und<br />
32 GB Flash on-Board<br />
zur Verfügung. Die<br />
Multisensor-Kamera<br />
ist mit den CMOS-<br />
Sensoren MT9V024<br />
und AR0134 von Aptina erhältlich. Die 1/3-Zoll-Sensoren verfügen<br />
über eine Auflösung von 754 × 480 beziehungsweise<br />
1280 × 960 Pixeln. Beide Sensoren verfügen über Global-Shutter-<br />
Technologie. Sie können mit besonders kleinen Sensorplatinen<br />
kombiniert werden und<br />
eigen sich so für Applikationen<br />
mit beengten<br />
Einbaubedingungen. Sie<br />
sind in monochrom und FAL<br />
Farbe erhältlich.<br />
www.vrmagic-imaging.com<br />
CON<br />
Anzeige<br />
Jetzt anfordern:<br />
Mail: katalog@falcon.lighting<br />
Phone: +49 7132 99 16 90<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Wärmebild-Kameras mit erhöhter<br />
Auflösung<br />
FALCON ILLUMINATION MV GMBHCOKG<br />
LED Beleuchtungs-Katalog<br />
Das Unternehmen<br />
Flir hat in die<br />
Premium-Wärmebildkameras<br />
der<br />
T-Serie neue Funktionen<br />
integriert und mit<br />
T460 und die T660 zwei neue Modelle herausgebracht,<br />
die. Die Kameras der T-Serie verfügen nun über Ultramax,<br />
eine Bildverarbeitungsfunktion, die die IR-Auflösung<br />
und Empfindlichkeit von Kameras verbessert. Mit Ultramax<br />
bearbeitete Bilder weisen vier Mal so viele thermische Pixel, eine<br />
doppelt so hohe Auflösung und eine um 50 Prozent höhere Empfindlichkeit<br />
als unbearbeitete Standardbilder auf. Mit der Flir<br />
Tools-Software für PCs kann man sie ansehen und bearbeiten.<br />
Bei Ultramax-Bildern können kleinere Wärmeanomalien herangezoomt<br />
und präzisere Messungen sowie detailliertere Ansichten<br />
erzeugt werden. Ausgewählte Kameras der Serie bieten eine verbesserte<br />
thermische Empfindlichkeit von bis zu 20 mK und eine<br />
optimierte Temperatur-Messgenauigkeit. Die T460 und T660<br />
beinhalten zusätzlich auf 1 500 bzw. 2 000 °C erweiterte Temperaturbereiche,<br />
einen kontinuierlichen<br />
Autofokus<br />
und eine Onboard-Aufnahme<br />
von radiometrischen<br />
Videosequenzen<br />
in Echtzeit.<br />
www.flir.de<br />
Flüssigkeitspegel in Behältern und Rohrleitungen exakt ermitteln<br />
Falcon.indd 1 29.01.<strong>2015</strong> 12:12:46<br />
Der kapazitive Füllstand-/Grenzstandschalter CAS-8 von Sontec<br />
ist in Medien mit Viskositäten von dünnflüssig bis pastös zur Vollund<br />
Leermeldung sowie als Trockenlaufschutz einsetzbar. Da der<br />
Sensor im produktberührenden Bereich der Lebensmittel- und<br />
Pharma-Produktionsanlagen hohen Temperaturen und chemischen<br />
Anforderungen ausgesetzt ist und seine Spitze stets im<br />
Kontakt mit dem zu messenden Medium steht, nutzt der<br />
Hersteller unter anderem widerstandsfähiges und langlebiges<br />
PEEK-Material, das FDA-konform sowie<br />
unempfindlich gegenüber Schaum und Anhaftungen<br />
ist und sich gut reinigen lässt. Eine hohe Schlagfestigkeit<br />
sowie die Beständigkeit gegenüber allen<br />
gängigen Lösungsmitteln, Säuren und Basen sind weitere<br />
Merkmale. Der Sensor CAS-8 arbeitet dauerhaft bei Prozesstemperaturen<br />
von - 10 bis + 100 °C. In Reinigungs- und Sterilisationsprozessen<br />
kann er zum Beispiel mehr als 30 min auch bis<br />
zu + 150 °C bis 10 bar ausgesetzt werden. Das PEEK-Material<br />
ist beständig bis + 260 °C. Die Ansprechzeiten des<br />
CAS-8 liegen im Millisekunden-Bereich. Im Sensorkopf<br />
befinden sich z. B. eine LED als Betriebsanzeige<br />
sowie Mikroschalter zum Einstellen von Schaltverzögerung<br />
und Schaltausgang.<br />
www.sontec.de<br />
Schocküberwachung<br />
± 200 g, 1600 Werte/s<br />
DER Bestseller für Transportüberwachungen,<br />
Fehlerdiagnosen, Belastungstests:<br />
Datenlogger MSR165<br />
neu auch mit ± 200g<br />
Integrierter 3-Achsen-Beschleunigungssensor für Schock-, Vibrations-<br />
und Beschleunigungsmessungen bis ± 15 g oder bis ± 200 g<br />
• Messrate 1600/s • Schockmessung bis 6 Monate oder bis 5 Jahre<br />
möglich • Speicherkapazität 2 Mio. Messwerte; mit microSD-Karte<br />
über 1 Mrd. Messwerte • wahlweise Sensoren für Temperatur,<br />
Feuchte, Druck oder Licht, 4 analoge Eingänge • IP67 • benutzerfreundliche<br />
PC-Software zur Datenerfassung und –auswertung<br />
Kontaktieren Sie uns, wir beraten Sie gerne!<br />
Verkaufsstellen und weitere Infos: www.msr.ch<br />
Die Lösung zur effizienten<br />
Messdatenerfassung.
STEUERN UND ANTREIBEN I INTERVIEW<br />
Regler mit dem<br />
gewissen Extra<br />
Bereits in den 70ern hat sich Hesch auf Produkte der Mess- und<br />
Regeltechnik für industrielle Temperaturanwendungen spezialisiert.<br />
Heute bietet das Unternehmen eine große Fertigungstiefe von der<br />
Idee über das Leiterplattenlayout bis hin zur Herstellung von Hardwareund<br />
Softwarekomponenten. Geschäftsführer Werner Brandis spricht<br />
im Interview über einen neuen Regler seines Unternehmens, den<br />
Multifunktionscontroller, und was das Besondere daran ist.<br />
01 Werner Brandis ist Geschäftsführer<br />
bei der Hesch Industrie-Elektronik GmbH<br />
in Neustadt bei Hannover<br />
Herr Brandis, was gibt es in diesem Jahr<br />
Neues bei Hesch?<br />
Wir sind mit großen Plänen ins neue Jahr<br />
gestartet. Mit dem Multifunktions controller<br />
haben wir eine echte Innovation entwickelt<br />
und auf den Markt gebracht. Wir bieten<br />
Verfahrenstechnikern für die Gestaltung<br />
ihrer Prozesse nicht nur eine moderne<br />
Reglerplattform, sondern gleichzeitig auch<br />
die Möglichkeit, komplexe Ablaufsteuerungen<br />
selbst zu erstellen – und das ohne<br />
Programmierkenntnisse.<br />
Was ist das Besondere an Ihrem Regler?<br />
Unser Multifunktionscontroller schließt<br />
die Lücke zwischen einem Standard-<br />
Regler, der nur eine geringe funktionelle<br />
Flexibilität aufweist, und einer SPS, um<br />
Ablaufsteuerungen zu realisieren. Unsere<br />
Neuentwicklung unterstützt nahezu alle<br />
Verfahren der Prozessindustrie – vom<br />
Gefriergerät über die Pumpensteuerung<br />
bis hin zum Schmelzofen. Auch als<br />
Prozessrechner und für viele weitere<br />
Prozessabläufe ist der Multifunktionscontroller<br />
einsetzbar.<br />
Welche Vorteile bietet Ihr Regler im<br />
Vergleich zu konventionellen Lösungen?<br />
Für den Anwender soll das Erstellen einer<br />
Ablaufsteuerung so einfach sein wie das<br />
Zusammenstecken von Spielzeug-Bausteinen.<br />
Ein Verfahrenstechniker denkt in<br />
Funktionsblöcken und so funktioniert<br />
auch unser Multifunktionscontroller. Das<br />
moderne Bedienkonzept und das attraktive<br />
Frontend, verbunden mit dem<br />
leistungsfähigen Rechnerkern ermöglichen<br />
eine große Flexibilität bei der Gestaltung<br />
der Steuerungsabläufe. Beim Multifunktionscontroller<br />
von Hesch werden dem<br />
Verfahrenstechniker direkt die passenden<br />
Funktionsblöcke in Bibliotheken angeboten.<br />
Diese können mit dem PC Tool einfach per<br />
Drag & Drop zum gewünschten Prozessablauf<br />
zusammengestellt werden. Ganz<br />
intuitiv und ohne große Einarbeitungszeiten.<br />
Das Toolchain erlaubt unter einem<br />
Dach die Gestaltung der Bedienseiten, die<br />
Simulationsansicht sowie die Prozessbeobachtung<br />
für eine reibungslose<br />
Inbetriebnahme.<br />
Welche Vorteile bringt Ihr Prozessregler<br />
dem Anwender im Vergleich zu einer SPS?<br />
In Prozessen mit Individuallösungen für<br />
Temperaturregelungen und Ablaufsteuerungen<br />
führte der übliche Weg bislang fast<br />
02 Der Multifunktionscontroller von Hesch<br />
schließt die Lücke zwischen einem Standard-<br />
Regler und einer Speicherprogrammierbaren<br />
Steuerung (SPS)<br />
zwangsläufig über speicherprogrammierbare<br />
Steuerungen, auch SPS genannt. Das<br />
setzt jedoch nicht nur hohe Anschaffungskosten<br />
voraus, sondern auch spezifische<br />
Programmierkenntnisse. Oft ist es jedoch<br />
zu aufwändig und zu teuer für jede<br />
Inbetriebnahme oder Anpassung einen<br />
externen Programmierer zu engagieren.<br />
Mit unserem Multifunktionscontroller<br />
schaffen wir hier Abhilfe, indem wir es<br />
dem Verfahrenstechniker ermöglichen<br />
Abläufe selbst zu steuern. Diese können<br />
jeder Zeit, ohne Quellcodes schreiben zu<br />
müssen, kostenneutral angepasst,<br />
optimiert und weiterentwickelt werden.<br />
Damit lassen sich nicht nur Kosten sparen;<br />
Auch das wertvolle Prozess-Know-how<br />
bleibt im Haus.<br />
Für welche Prozesse eignet sich der<br />
neue Regler am besten?<br />
Die Einsatzmöglichkeiten sind sehr viel -<br />
fältig. Ob in der Lebensmittelherstellung<br />
oder der Stahlproduktion – in allen<br />
Bereichen der Industrie werden Ablaufsteuerungen<br />
benötigt und zeitgleich gilt es,<br />
Nebenprozesse zu regeln. Beispielsweise<br />
müssen in Abhängigkeit vom Temperaturverlauf<br />
Pumpen gesteuert, Medien ge -<br />
wechselt oder Ofentüren verriegelt werden.<br />
So individuell die Nebengewerke auch<br />
sind; mit dem Multifunktionscontroller hat<br />
die Industrie nun ein Gerät für alles.<br />
Weitere Informationen zum Multifunktionscontroller:<br />
www.multifunktionscontroller.de<br />
Vielen Dank für das Gespräch, Herr Brandis.<br />
www.hesch.de<br />
24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
LIVE@<br />
Alles im Fluss<br />
Wie sich Pumpenapplikationen in der Wasserwirtschaft extremen Bedingungen widersetzen<br />
Kay Miller<br />
Pumpen, die in der Wasserwirtschaft zum Einsatz kommen, sind auch<br />
unter äußersten Bedingungen dafür verantwortlich, dass Wasser durch<br />
das Verteilungsnetz zu den Verbrauchern geleitet, Beregnungswasser<br />
für Feldkulturen bereitgestellt oder der Grundwasserpegel abgesenkt<br />
wird. Um in solchen Fällen den Betrieb zu gewährleisten, entwickelte<br />
ein Mindener Unternehmen ein spezielles Automatisierungssystem,<br />
das auch extremen Witterungs- und Umgebungsbedingungen trotzt.<br />
Standard-Automatisierungssysteme im<br />
Bereich der Pumpenanwendungen stoßen<br />
insbesondere außerhalb der gemäßigten<br />
Klimaten an ihre Grenzen. Dies trifft bspw.<br />
in Ländern wie Russland oder Kasachstan<br />
zu, wo tiefe zweistellige Minusgrade herrschen<br />
können, oder in Wüstenregionen<br />
Chinas, Australiens oder der USA, wo unter<br />
praller Sonne große Hitze auf den Schaltschrank<br />
einwirkt. Für Anwendungen unter<br />
diesen Klimabedingungen ist das Wago-<br />
I/O-System 750 XTR eine gute Lösung.<br />
Einsatz im rauen Umfeld<br />
Raue Umgebungsbedingungen sind das<br />
Einsatzfeld der extremen Variante des modularen,<br />
feldbusunabhängigen Systems.<br />
Die Kombination aus hoher Witterungsbe-<br />
Kay Miller, Global Key Account Manager DCS<br />
bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG<br />
in Minden<br />
ständigkeit, Störsicherheit sowie Spannungsund<br />
Vibrationsfestigkeit ist das zentrale<br />
Merkmal der Serie. Dank des erweiterten<br />
Temperaturbereiches ist selbst bei - 40 bis<br />
+ 70 °C eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.<br />
Platzraubende Klimatisierungskomponenten<br />
wie Kühlung, Heizung<br />
oder Wärmedämmung werden nicht benötigt,<br />
wodurch ein kleinerer Schaltschrank<br />
oder Klemmenkasten verwendet werden<br />
kann. Der Verzicht auf eine separate Klimaanlage<br />
bedeutet zugleich geringere Energie-,<br />
Verdrahtungs- und Wartungskosten sowie<br />
weniger potenzielle Fehlerquellen.<br />
In Regionen mit starken Tag-Nacht-Temperaturschwankungen<br />
kann die Betauung<br />
die Verfügbarkeit der Anlage gefährden.<br />
Besonders der Aussetzbetrieb ist kritisch,<br />
wo Pumpen nur zeitweise laufen und im<br />
Ruhemodus Kondenswasser als Folge der<br />
Abkühlung entstehen kann. Auch das ist<br />
unproblematisch für die XTR-Variante,<br />
deren Controller, Koppler und I/O-Module<br />
gegen eine kurzzeitige Betauung gemäß<br />
Klasse 3K7 (IEC EN 60721-3-3) geschützt sind.<br />
01 Das belastbare I/O-System eignet sich<br />
für Außenstationen<br />
Schock- und schwingungsresistent<br />
Eine weitere Eigenschaft ist die erhöhte<br />
mechanische Belastbarkeit, die vor allem<br />
im Bereich Mining zum Tragen kommt.<br />
Pumpstationen gibt es im Gruben- und<br />
Tagebaubetrieb zur Grundwasserabsenkung<br />
in hoher Zahl. Starke Stöße und Erschütterungen<br />
durch Sprengbetrieb und<br />
schwere Fahrzeuge sind dort an der Tagesordnung.<br />
Aufgrund der beachtlichen Vibrationsfestigkeit<br />
von 5 g gemäß DIN EN 60068-<br />
2-6 (Beschleunigung 50 m/s 2 ) und einer<br />
Schockfestigkeit von 15 g (150 m/s 2 ) bzw.<br />
Dauerschockfestigkeit von 25 g (250 m/s 2 )<br />
gemäß IEC 60068-2-27 kann das Automatisierungssystem<br />
sogar in unmittelbarer<br />
Nähe stark schwingungs- oder schockerzeugender<br />
Anlagenteile montiert werden.<br />
26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Ganz groß,<br />
wenn’s eng wird:<br />
der neue RFD-4000<br />
Präzise Winkelmessung auf<br />
engstem Raum:<br />
Der neue RFD-4000 ist die<br />
Sensorlösung, wo Platz knapp<br />
und Budgets klein sind.<br />
Unsere mehr als 65-jährige<br />
Erfahrung sorgt für starke<br />
Leistung bis ins Detail:<br />
02 Der SD-Speicherkastensteckplatz des Ethernet-Controllers ist bei der Dokumentation<br />
von Störfällen und Messdaten nützlich<br />
• 7 mm flacher Sensor<br />
• hochwertige Ausführung<br />
• magnetisch, absolut<br />
• misst berührungslos<br />
• ein- und mehrkanalig<br />
• robust, IP69k<br />
• Messbereich bis 360°<br />
• einfache Montage<br />
• Kennlinien nach Wunsch<br />
Mit erhöhter Spannungsfestigkeit gemäß<br />
EN 60870-2-1 bis 1 kV (Module < 60 V: Klasse<br />
VW1) und 5 kV (Module ≥ 60 V: Klasse VW3)<br />
ist das I/O-System zuverlässig vor Stoßspannungen<br />
infolge von Schalthandlungen<br />
oder von Blitzeinschlägen in der Nähe von<br />
Pumpstationen geschützt. Ein zusätzlicher<br />
Vorteil ist die verringerte Störaussendung<br />
und die erhöhte Störfestigkeit des Systems.<br />
Damit kann es selbst in Fernwirkanwendungen<br />
mit verschärften Hardware-Anforderungen<br />
eingesetzt werden. Der Fernwirkcontroller<br />
der Serie unterstützt hierzu die<br />
auch in der Wasserwirtschaft gängigen<br />
Fernwirkprotokolle gemäß IEC 60870-5-<br />
101/-103/-104, IEC 61850-7 und IEC 61400-<br />
25 sowie Modbus.<br />
Bei geforderter kontinuierlicher Dokumentation<br />
von Störfällen und Messdaten,<br />
unter anderem bei Pegel- und Durchflussmessungen<br />
an Flüssen oder Staudämmen,<br />
ist ein weiteres Ausstattungsmerkmal des<br />
Automatisierungssystems sehr nützlich: der<br />
SD-Speicherkartensteckplatz des Ethernet-<br />
Controllers (750-880/040-000 bzw. als Fernwirkvariante<br />
750-880/040-001). Der Datenspeicher<br />
ist auf bis zu 32 GB erweiterbar<br />
und bietet damit genügend Reserven für<br />
alle Anwendungen.<br />
Bibliotheken liegen Anlagenmakros inklusive<br />
Visualisierungselementen für viele<br />
typische Anwendungen bereits fertig entwickelt<br />
vor. So muss der Anwender z. B. eine<br />
Pumpenapplikation nur noch konfigurieren<br />
und kann sie anschließend direkt in Betrieb<br />
nehmen. Eine aufwendige Programmierung<br />
wie bei herkömmlichen Systemen wird<br />
deutlich reduziert. Die Inbetriebnahme<br />
wird demnach beschleunigt und günstiger.<br />
Wago bietet in diesem Zusammenhang<br />
außerdem einen Kundenservice, in dessen<br />
Rahmen komplexere Aufgaben individuell für<br />
den Anwender angepasst werden können.<br />
www.wago.com<br />
Datenblatt-Download<br />
Wasserbibliothek mit<br />
Pumpensteuerung<br />
Speziell für Applikationen in der Wasserund<br />
Prozesstechnik bietet das Mindener<br />
Unternehmen umfangreiche Codesys-Funktionsbibliotheken<br />
an. Sie reduzieren den<br />
Programmieraufwand und vereinfachen die<br />
Anlagenbedienung. In den frei verfügbaren<br />
03 Da keine Klimatisierungskomponenten<br />
erforderlich sind, kann der Schaltschrank bzw.<br />
Klemmkasten kompakt konzipiert werden<br />
www.novotechnik.de
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Vielseitige Industrie-PCs<br />
LIVE@<br />
Die neue Box-PC-Generation bietet Bildverarbeitungslösungen nach Maß<br />
Alternativen sind keine Optionen<br />
01 Dank Einschubmodul haben<br />
weitere Systemkomponenten Platz<br />
Eric Biank<br />
In einer wirtschaftlichen Automatisierung nimmt die industrielle Bild -<br />
ver arbeitung eine Schlüsselrolle ein. Doch während Anwender bisher<br />
Kompromisse bei der Wahl der Recheneinheit eingehen mussten, bietet<br />
die neue Generation industrieller Box-PCs flexible Erweiterungsoptionen.<br />
Sprecher des Branchenverbandes VDMA<br />
Fachabteilung <strong>Industrielle</strong> Bildverarbeitung<br />
brachten im Umfeld der letztjährigen<br />
Messe Vision die Schlüsselrolle der Bildverarbeitung<br />
in der Produktion auf den Punkt:<br />
„Qualitätsprüfung im Fertigungstakt, Vollständigkeitsprüfung<br />
im Produktionsablauf,<br />
Prozesssicherheit in der Produktion – ohne<br />
Bildverarbeitung wären die steigenden<br />
Anforderungen in einer modernen Produktion<br />
schwer zu meistern.“ Die Aufbereitung<br />
und Interpretation der aufgenommenen Bild -<br />
daten erlaubt Fortschritt und potenzielle<br />
Eric Biank ist Produktmanager Embedded<br />
Systeme bei Spectra in Reutlingen<br />
Fehler im Fertigungsprozess frühzeitig zu<br />
erkennen, um korrigierend einzugreifen.<br />
Mit diesen Eigenschaften zählen Systeme<br />
zur industriellen Bildverarbeitung fraglos<br />
zu den Eckpfeilern des wirtschaftlichen<br />
Automatisierens. Die Integration in unterschiedlichste<br />
Produktionssysteme und<br />
Fertigungslinien führt zwangsläufig zu<br />
wachsenden Anforderungen an die Systeme<br />
selbst. Sämtliche Komponenten einer<br />
Lösung – Kameras, Frame Grabber, Beleuchtungssysteme,<br />
Optiken, Software und<br />
Hardware – müssen sich problemlos für die<br />
Bedürfnisse des konkreten Anwendungsfalls<br />
individuell zusammenstellen und<br />
konfektionieren lassen. Gleichzeitigt verlangt<br />
das Gebot der Wirtschaftlichkeit ein<br />
Höchstmaß an Standardisierung.<br />
Im Falle der Hardware versperrte bislang<br />
das technische Leistungsvermögen der verfügbaren<br />
Bauteile den Weg zu einer anpassungsfähigen<br />
universellen Rechner-Plattform.<br />
Aus diesem Grund etablierten sich<br />
mit dem Box PC und dem 19"-Rack-PC zwei<br />
grundlegende Bauformen für Industrie-PCs<br />
(IPC), um den unterschiedlichen Einsatzbereichen<br />
der Bildverarbeitungssysteme<br />
Rechnung zu tragen. Beide Bauformen verfügen<br />
über individuelle Stärken und Schwächen.<br />
So ist die Box-PC Architektur für den<br />
Einsatz in rauen Betriebsumgebungen geeignet<br />
und lässt sich mit ihren kompakten<br />
Maßen dicht an den Anlagen montieren.<br />
Abstriche muss man allerdings in Bezug auf<br />
Rechenleistung und Ausbau-Möglichkeiten<br />
machen. Der 19"-Formfaktor kann in dieser<br />
Hinsicht mit hohen Leistungsdaten, üppiger<br />
Ausstattung und verbesserten Ausfallschutz<br />
durch Redundanz punkten. Andererseits<br />
führt die Rack-Aufstellung zu zusätzlichem<br />
Platzbedarf und erhöhtem Aufwand in der<br />
Verkabelung zur Anbindung der Maschinen<br />
oder Messsystemen.<br />
Optimal war keine der beiden Alternativen.<br />
Denn in ihrer Suche nach einer maßgeschneiderten<br />
Lösung waren Unternehmen<br />
in Sachen Hardware meist zu Kompromissen<br />
gezwungen, wie sich anhand der folgenden<br />
Fallszenarien aufzeigen lässt. Für<br />
die berührungslose Kontrolle einer Fertigungslinie<br />
oder Brückenkonstruktion müssen<br />
z. B. 16 Industriekamera-Systeme und<br />
Scanner integriert und gesteuert werden.<br />
Vor Ort herrschen zudem erhebliche<br />
mechanische und/oder thermische Belastungen.<br />
Diese Umweltbedingungen machen<br />
eigentlich den Box-PC zum perfekten<br />
Kandidaten für die Recheneinheit des Bildverarbeitungssystems.<br />
In der höchsten<br />
Ausbaustufe kann er allerdings nur Inter-<br />
28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
faces für zwölf Kameras bieten. Was bleibt,<br />
sind die Alternativen, mehrere Box-PCs<br />
i nklusive übergeordneter Steuerung einzuführen<br />
oder eigens einen 19"-Schaltschrank<br />
einzurichten. Eine optimale Wahl stellt<br />
keiner der beiden Lösungswege dar – gerade<br />
mit Blick auf den Aufwand und die Kosten<br />
für den Betrieb. Dem ersten Szenario mangelt<br />
es an Leistungs- und Ausbau-Reserven.<br />
Im zweiten schlagen eine gewisse Überdimensionierung<br />
und der kostspielige<br />
Mehraufwand für Platz, Verkabelung oder<br />
bei Umzügen negativ zu Buche.<br />
Kompakt und leistungsstark<br />
Die neue Generation industrieller Box-PCs<br />
von Spectra macht die ungeliebte Kompromisssuche<br />
für viele Anwendungsszenarien<br />
nun überflüssig. Sie stellt mit ihren flexiblen<br />
Erweiterungsoptionen eine gute Kombination<br />
der Kompaktheit des Mini-PCs und des<br />
Leistungsvermögens der 19"-IPC-Klasse dar.<br />
Es stehen drei Gehäuse mit unterschiedlichen<br />
Box-Höhen (85,8 bis 126 mm) zur<br />
Auswahl. Das höchste Gehäuse (H×B×T)<br />
126 × 227 × 261 mm) der PowerBox 3000-<br />
Reihe bietet Raum für ein optionales<br />
Einschubmodul mit zwei PCI/PCIe-Steckkarten.<br />
Über eine Mini-PCIe-Karte auf der<br />
Oberseite der Hauptplatine lässt sich ein<br />
WiFi/3G/GPS-Betrieb realisieren. Zusätzlich<br />
erhöhen zwei weitere Mini-PCIe-Steckplätze<br />
die potenzielle Zahl der Schnittstellen/Feldbusse.<br />
Daneben lässt sich ein<br />
WiFi/3G/GPS-Betrieb oder ähnliches über<br />
eine Mini-PCIe-Karte auf der Oberseite der<br />
Hauptplatine realisieren. Zwei weitere<br />
Mini-PCIe-Steckplätze erhöhen zusätzlich<br />
die potenziell unterstützten Interfaces.<br />
Diese Ausbau- und Erweiterungsoptionen<br />
erlauben die Zahl der freien USB-Anschlüsse<br />
der PowerBox ohne großen Aufwand von<br />
standardmäßig acht (4 × USB 2.0, 4 ×USB<br />
3.0) auf bis zu 20 auszubauen. Außerdem<br />
lassen sich optional vier PoE-Ports (Power<br />
over Ethernet) konfektionieren, um bei<br />
Bedarf IP-Kameras oder Scanner auf einem<br />
Kabel neben dem Datenaustausch gleichzeitig<br />
mit Energie zu versorgen.<br />
Der Aufbau der neuen BoxPC-Generation<br />
ist darauf ausgerichtet, Aufwand und Kosten<br />
während der gesamten Betriebsphase<br />
möglichst niedrig zu halten. Bereits die<br />
Wahl der CPU-Prozessortechnologie verdeutlicht<br />
dieses Design-Prinzip. So ist in<br />
der PowerBox bspw. die 4. Generation der<br />
Intel Core Prozessoren i3/i5/i7 (Haswell)<br />
verbaut. Diese Wahl bietet im Vergleich zu<br />
der üblicherweise genutzten mobilen Haswell-Reihe<br />
zum einem eine höhere Performance.<br />
Zum anderen zahlt sie sich in einem<br />
komfortableren Ersatzteilhandling aus, da<br />
die CPU nicht mit dem Mainboard fest<br />
verlötet ist. Der Prozessor kann also problemlos<br />
weitergenutzt werden, wenn z. B.<br />
der Defekt einer Anschlussbuchse den<br />
Kartenaustausch notwendig macht. Der<br />
kabellose Aufbau des Grundgerätes verkleinert<br />
nicht nur die Gefahr des Ausfalls<br />
durch gelöste Kabel. Er ermöglicht auch<br />
den bequemen Aus- oder Umbau, da zusätzliche<br />
Karten für die Einbindung weiterer<br />
Kameras o. ä. weitgehend nur gesteckt werden<br />
müssen. Neben der flexiblen Konfektion<br />
erleichtert die gute Zugänglichkeit<br />
der Komponenten die Wartbarkeit. Dazu<br />
zählt, dass die CMOS-Batterie, die SIM-Karte<br />
02 Die CMOS-Batterie kann von außen<br />
gewechselt werden und bietet so optimale<br />
Wartungsmöglichkeiten<br />
03 Die Intel-Prozessoren der Desktop-<br />
Haswell-Reihe sind nicht mit der Platine<br />
verlötet und damit skalierbar<br />
oder eines der beiden 2,5"-Laufwerke ohne<br />
Öffnen des Gehäuses über eine Service-<br />
Blende austauschbar sind.<br />
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STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Konfigurierbare Steuerungssysteme<br />
für Profinet und Ethernet/IP konzipiert<br />
Das konfigurierbare Steuerungssystem PNOZmulti 2 für Sicherheit<br />
und <strong>Automation</strong> von Pilz verfügt neu über zwei Kommunikationsmodule<br />
für den Anschluss an ethernet-basierte Systeme. Mit<br />
diesen lässt sich das Basisgerät nun linksseitig erweitern und an<br />
entweder Profinet- oder Ethernet/IP-Netzwerke anbinden. Als<br />
offenes konfigurierbares Steuerungssystem ist PNOZmulti 2 unabhängig<br />
von der übergeordneten Betriebssteuerung flexibel und<br />
branchenweit einsetzbar. PNOZmulti 2 ermöglicht ein einfaches<br />
Auslesen von Diagnosedaten sowie die Nutzung virtueller Einbeziehungsweise<br />
Ausgänge für nicht-sichere Funktionen. Komfortable<br />
Diagnose- und Steuerinformationen sorgen für kurze<br />
Stillstandszeiten und eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Virtuelle<br />
Ein- und Ausgänge werden<br />
im Softwaretool „PNOZmulti<br />
Configurator“ auf<br />
einfache Weise am PC<br />
konfiguriert.<br />
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Frequenzumrichter zur dezentralen<br />
Motor- und Wandmontage<br />
Der Frequenzumrichter vom Typ MW500 des Unternehmens<br />
WEG ist für den Betrieb von Asynchronmotoren<br />
in einem Leistungsbereich von 0,75 bis<br />
7,5 kW ausgelegt. Verfügbar ist der Umrichter<br />
u. a. für Netzspannungen von 380 bis 400 V in<br />
drei Baugrößen. Die Gehäuseausführung in<br />
Schutzart IP 66 bzw. Nema 4X erlaubt die Anbringung<br />
des Frequenzumrichters direkt auf dem<br />
Motorklemmkasten oder an der Wand. Damit kann der Anwender<br />
den MW500 nahe dem zu regelnden Motor installieren. Motorzuleitung<br />
und Schaltschrank werden überflüssig, was den Aufwand<br />
und die Kosten für Installation und Inbetriebnahme senkt. Der<br />
dezentral konzipierte Frequenzumrichter lässt sich für eine große<br />
Bandbreite an Anwendungen einsetzen, darunter Zentrifugalpumpen,<br />
Kompressoren, Pumpen in der Prozessindustrie, Ventilatoren<br />
und Lüfter, Mischer und Abfüllmaschinen, Waschmaschinen und<br />
Trockner sowie Förderbänder.<br />
www.weg.net<br />
Portable Lösung für vollautomatische,<br />
netzunabhängige Druckkalibrierungen<br />
Der Druckkalibrator ADT 761 von Teramess zeichnet sich durch<br />
eine integrierte elektrische Druck- und Vakuumerzeugung aus<br />
und ermöglicht eine vollautomatische, netzunabhängige Kalibrierung<br />
vor Ort. Der Kalibrierdruck wird durch eine elektrische<br />
Pumpe erzeugt und durch einen Präzisionsdruckregler stabil<br />
angefahren. Kleine Druckverluste und Leckagen werden hierbei<br />
automatisch ausgeglichen. Den ADT 761 gibt es in neun verschiedenen<br />
Messbereichen von 2,5 mbar bis maximal 40 bar. In jedem<br />
Kalibrator sind zwei Relativdrucksensoren als Referenz integriert.<br />
Die Druckbereiche können je nach Bedarf umgeschaltet werden.<br />
Zum Kalibrieren oder Überprüfen einer kompletten Messkette<br />
kann der Kalibrator als reine Druckerzeugung verwendet werden.<br />
Mittels „Schrittfunktion“ werden die Druckstufen programmiert<br />
und anschließend innerhalb eines vorgegebenen<br />
Zeitintervalls automatisch angefahren. In der<br />
Messwarte werden dann die Vorgabewerte<br />
mit den angezeigten Werten verglichen.<br />
Durch die serienmäßige RS232 Schnittstelle<br />
können die erfassten Kalibrierdaten<br />
einfach in einer Excel-Datei<br />
abgespeichert werden.<br />
www.teramess.de<br />
Sichere Signalverarbeitung<br />
von Sicherheitsschaltgeräten<br />
Das modulare Sicherheitssteuerungssystem<br />
Protect PSC1 von Schmersal besteht aus frei<br />
programmierbaren Kompaktsteuerungen mit<br />
IO-Erweiterungsmodulen zur sicheren Signalverarbeitung<br />
von mechanischen und elektronischen<br />
Sicherheitsschaltgeräten. Zusätzlich ist es möglich, über<br />
umfangreiche Funktionen bis zu zwölf Achsen zu überwachen.<br />
Die Kompaktsteuerungen können mit einem universellen Kommunikationsinterface<br />
ausgestattet werden, was das Auswählen<br />
und Einstellen verschiedener Feldbusprotokolle per Software<br />
ermöglicht. Zeitgleich erlaubt das Interface eine sichere Remote-<br />
IO-Kommunikation und eine sichere Querkommunikation.<br />
Außerdem können alle SD-Bus-Sensoren des Herstellers an das<br />
Interface angeschlossen werden, um deren Daten an verschiedene<br />
Teilnehmer zu übermitteln. Dabei übernimmt die Schnittstelle<br />
die Aufgabe eines Gateways zu dem jeweiligen per Software<br />
eingestellten Feldbusprotokoll. Die Programmiersoftware SafePLC2<br />
verfügt über umfangreiche Bibliotheken mit vorgefertigten<br />
Funktionen zur Überwachung von Sensoren und Achsen. Diese<br />
können einfach per „Drag & Drop“ zu komplexen Applikationen<br />
verknüpft werden.<br />
www.schmersal.com<br />
Anwenderspezifische Embedded-Lösungen für eine sichere Verbindung<br />
Da Embedded-Lösungen im Zusammenspiel mit Integrated Industry<br />
zunehmend an Bedeutung gewinnen, stellt Harting über die<br />
Fertigung und Integration der Backplane ein Gesamtpaket<br />
zur Verfügung. Bei der Umsetzung kommen<br />
nun häufiger HanOnBoard Lösungen zum Einsatz.<br />
Damit lassen sich schwere Industrie-Steckverbinder<br />
direkt auf der Leiterplatte kontaktieren. Das Thema<br />
Signal-Integrität beginnt bereits bei der Simulation<br />
der Layout-Strukturen und der dabei verwendeten<br />
Leiterplatten-Materialien. Hierfür bietet das Harting<br />
Qualitäts- und Technologiezentrum Messmöglichkeiten im Labor<br />
an. Präsentiert werden auch die Produktfamilien Har-flex und Harflexicon<br />
Board-to-Board sowie Wire-to-Board<br />
Lösungen. Die SMT Leiterplattensteckverbinder<br />
ermöglichen im Rastermaß 1,27/2,54 mm eine<br />
hohe Flexibilität und Miniaturisierung im Gerätedesign.<br />
Zusätzliche SMT Niederhalter ermöglichen<br />
dabei eine stets sichere Verbindung zur Leiterplatte.<br />
www.harting.com<br />
30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
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Mehr Rechenpower dank<br />
leistungsstarken IPC Systemen<br />
Aktuelle Industriekameras fordern immer höhere Hardware-Performance<br />
Christian Jeske<br />
Wie im Consumer-Bereich auch,<br />
werden IT-Systeme in der Industrie<br />
immer leistungsstärker. Am Beispiel<br />
von Industriekameras wird die Notwendigkeit<br />
besonders im Bereich<br />
Bildverarbeitung deutlich und<br />
zeigt die Anforderungen sowie das<br />
ständig wachsende Datenvolumen<br />
der Applikationen. Um diese<br />
technische Herausforderung zu<br />
meistern, stehen unterschiedliche<br />
Hardware-Lösungen zur Verfügung.<br />
I<br />
n den letzten Jahren ist die Nachfrage nach<br />
Kameras mit hoher Auflösung stark gestiegen.<br />
Reichten in typischen Anwendungen<br />
vor ein paar Jahren noch 2 MP aus, werden<br />
nun 5 MP eingesetzt. Auch Industriekameras<br />
mit 10 - 15 MP sind inzwischen keine<br />
Exoten mehr. Mit den höheren Auflösungen<br />
der Kamerachips steigt auch der Bedarf an<br />
Rechenleistung zur Verarbeitung der Bilddaten.<br />
Heute reicht ein Prozessor (CPU) für<br />
viele Anwendungen nicht mehr aus. Betrachten<br />
wir beispielhaft einen Mustervergleich,<br />
so führt die Verdoppelung der<br />
Auflösung des Bildes zu einer Verdoppelung<br />
der Größe des gesuchten Musters. Somit<br />
steigt der Rechenaufwand sogar auf das<br />
Vier fache. Um diese hohen Datenmengen<br />
der Kamerachips verarbeiten zu können,<br />
bedarf es besonderer Hardware-Lösungen.<br />
Autor: Christian Jeske, Leiter Marketing bei<br />
Pyramid Computer in Freiburg im Breisgau<br />
CPU-basierter Ansatz<br />
Wahlweise können Anwender<br />
auf Dual Socket<br />
Lösungen übergehen oder<br />
die eine CPU mit ein oder<br />
zwei Grafikkarten (GPU) unterstützen.<br />
Der CPU-basierte Ansatz hat<br />
den Vorteil, dass der Code einfach und in<br />
einer beliebigen Sprache zu erstellen ist.<br />
Aktuelle CPUs wie die Xeon-Prozessoren<br />
der Haswell-Generation bieten bis zu<br />
18 parallel arbeitende CPU-Kerne. Eine<br />
Dual Socket Lösung kann somit 36 Kerne<br />
zur Verfügung stellen.<br />
Fast sollte man meinen, dass die Geschwindigkeitsvorteile,<br />
die Mehrkernprozessoren<br />
bieten, automatisch zu einem<br />
höheren Durchsatz der Bildverarbeitungsapplikation<br />
führt. Schließlich basiert seit<br />
etwa zehn Jahren der Performancegewinn<br />
bei den neuen Prozessoren hauptsächlich<br />
auf der erhöhten Parallelität und nur kaum<br />
auf den leicht höheren Taktraten. Dennoch<br />
sind noch immer nicht alle am Markt etablierte<br />
Bildverarbeitungsbibliotheken in der<br />
Lage, diese parallelen Ressourcen auch zu<br />
nutzen. Nur eine moderne Bildverarbeitungsbibliothek<br />
kann schnelle und hochauflösende<br />
Anwendungen bewerkstelligen.<br />
GPU-basierte Lösungen<br />
Alternativ zu den rein auf CPU basierende<br />
Lösungen kommen GPUs zum Einsatz.<br />
Diese werden klassisch in einer herstellereigenen<br />
proprietären Sprache wie CUDA<br />
programmiert und ein Handshaking mit<br />
der Haupt-CPU implementiert. Jede einzelne<br />
derartige Programmierung ist für eine<br />
bestimmte Hardwarekonfiguration zu optimieren.<br />
Bei einer größeren Änderung von<br />
Komponenten ist auch die Programmierung<br />
anzupassen. Alternativ kann seit 2010<br />
OpenCL verwendet werden, das speziell<br />
uneinheitliche Parallelrechner aus CPUs<br />
und GPUs unterstützt. Bei OpenCL-Programmierung<br />
verteilt das Betriebssystem<br />
die Aufgaben an die aktuell zur Verfügung<br />
stehenden Recheneinheiten. Eine Anpassung<br />
des Codes an die Hardware entfällt.<br />
Diese Anpassung an die Hardware erweist<br />
sich auch bei den schnellen Produktwechseln<br />
als vorteilhaft. Während embedded<br />
CPUs mit fünf bis sieben Jahren langzeitverfügbar<br />
sind, muss bei den für Consumer<br />
Anforderungen konzipierten<br />
Grafikkarten mit zwei Generationen in nur<br />
einem Jahr gerechnet werden. Embedded<br />
Varianten sind zwar in einigen Modellen<br />
verfügbar, doch ist deren Auswahl und Performance<br />
stark eingeschränkt.<br />
CPU plus Grafikprozessor<br />
Neben den beiden Ansätzen einer reinen<br />
CPU-Lösung und einer CPU/GPU-Kombination<br />
ist auch ein Mittelweg möglich.<br />
Einige Intel Core i7-, als auch einige Single-<br />
Socket Xeon-Prozessoren verfügen über<br />
einen integrierten Grafikprozessor. Diese<br />
lassen sich durch die Intel Quick Assist<br />
Technologie zur Unterstützung der 4 - 6 CPU-<br />
Cores nutzen. Ein solches System kombiniert<br />
Wirtschaftlichkeit mit großem Temperaturbereich<br />
und hoher Zuverlässigkeit. Bei<br />
der Quick Assist Technologie erfolgt die<br />
Kommunikation von CPU und GPU innerhalb<br />
eines Chips, ohne dass PCIe-Lanes<br />
belegt werden müssen.<br />
SSDs für höhere Datenraten<br />
High Speed Kameras erzeugen einen Videostream,<br />
dessen Datenrate die Schreibge-<br />
32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
01 Leistungsstarker Bildverarbeitungs-PC mit 2 CPUs und 30 Kernen sowie Hot-Swap-Lüftern<br />
schwindigkeit von Festplatten um ein Vielfaches<br />
übersteigen kann. Sollen die Bilddaten<br />
nicht nur ausgewertet, sondern auch<br />
gespeichert werden, so muss dies in dem<br />
Rechner erfolgen, der auch die Framegrabber-Karten<br />
enthält. Durch Parallelisierung<br />
von Platten in einem Raid-Verbund<br />
addieren sich etwa die Schreibgeschwindigkeiten<br />
der Platten. Während herkömmliche<br />
Festplatten durch ihre Mechanik<br />
Prinzip bedingt niedrige Schreibgeschwindigkeiten<br />
besitzen, bieten SSDs (Solid<br />
State-Drives) ein Vielfaches an Performance.<br />
Künftig sind von den SSDs weitere er <br />
heb liche Verbesserungen zu erwarten, die<br />
diesen Anwendungen zu Gute kommen.<br />
Diese hohen Anforderungen an Rechenleistung<br />
und Schreibgeschwindigkeit müssen<br />
nicht notwendigerweise zu größerem<br />
Platzbedarf führen, wie der Cam Cube Plus<br />
von Pyramid Computer beweist: Ein leistungsstarkes<br />
System mit zwei XEON-Prozes <br />
soren wurde in einem kompakten Gehäuse<br />
„Künftig sind von den SSDs<br />
weitere Verbesserungen<br />
zu erwarten“<br />
realisiert. Die bedarfsgerechte Lüfterregelung<br />
sorgt auch bei Vollauslastungen für<br />
eine gute Kühlung.<br />
Die wachsenden Auflösungen der Industriekameras<br />
erhöhen spürbar den Bedarf an<br />
Rechenleistung. Die immer leistungsfähigeren<br />
Kamerachips werden sicherlich auch<br />
02 Cam Cube Plus für GPU-Integration<br />
in der Zukunft diesen Trend anhalten lassen.<br />
Auch die zunehmend populären 3-D<br />
Anwendungen führen zu einem Mehr an<br />
Rechenbedarf, der sich in der Regel nicht<br />
mehr durch die Fortschritte bei den Prozessoren<br />
decken lässt. Stattdessen werden zwei<br />
Prozessoren parallel betrieben oder durch<br />
eine GPU ergänzt.<br />
Foto: Aufmacher Fotolia<br />
www.pyramid.de<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2015</strong> im 28. Jahrgang, ISSN: 2194-1157<br />
Redaktion<br />
Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar<br />
Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />
Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
Peter Becker B. A., E-Mail: p.becker@vfmz.de<br />
Alexandra Pisek M.A., E-Mail: a.pisek@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz: Ulla Winter,<br />
Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />
Eva Helmstetter, Gisela Kettenbach, Monika Schäfer<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
Grafik und Layout<br />
Sonja Schirmer, Doris Buchenau, Anette Fröder,<br />
Conny Grothe, Melanie Lerch, Mario Wüst<br />
Chef vom Dienst<br />
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Anzeigen<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
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Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung<br />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
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über deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt,<br />
und die nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung<br />
eingereicht oder bereits veröffentlicht wurden.<br />
Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />
Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />
zur Feststellung der Verbreitung von<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 33
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Gigabit-Switch mit neuen Funktionen<br />
für raue Umgebungen geeignet<br />
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Anwendungen, hat die neue Version MSP30-X<br />
des modularen Gigabit-Switch entwickelt. Der Switch ist für extreme<br />
Einsatzbedingungen<br />
geeignet und bietet dank<br />
neuer Funktionen eine<br />
Platzersparnis. Durch das<br />
Precision Time Proto col<br />
Version 2 ist eine Datenkommunikation<br />
in Echtzeit<br />
möglich. Das Layer<br />
3-Routing ist für den Ausbau des Netzwerks zuständig. Einsatzbereit<br />
ist der Hirschmann-Switch in einem Temperaturbereich<br />
von - 40 bis + 70 ˚C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von bis<br />
zu 100 %. Außerdem hat der MSP30-X zusätzliche Klammern für<br />
die Montage der Module auf dem Grundgerät, und die Ethernet-<br />
Kabel lassen sich via M12-Stecker fest mit den Modulen verschrauben.<br />
Die Funktionen sind auf Grundlage des Kunden-Feedbacks<br />
entwickelt worden, sodass der MSP30-X unter anderem ideal<br />
geeignet ist für Ingenieure,<br />
Systemintegratoren, Anlagenbetreiber,<br />
Maschinenhersteller,<br />
die in Gefahrenbereichen<br />
tätig sind.<br />
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IO-Link-Sensor- und Aktuaktor-Connectivity. Er ermöglicht<br />
die Plug-and-Play-Kommunikation von bis zu acht intelligenten<br />
IO-Geräten über EtherNet/IP- und Modbus-TCP-Netzwerke. Er<br />
unterstützt den IO-Link-1.1-Standard für volle IO-Link-Gerätekompatibilität.<br />
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Systemen und HMIs Zugriff auf IO-Link-<br />
Sensorprozess-, Ereignis- und -Wartungsdaten.<br />
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digitale IO-Verbindungen und doppelte<br />
10/100-Fast-Ethernet-Ports für die Up -<br />
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Geräteerkennung und Datenspeicherung<br />
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mit Rot und Grün sind sehr hell, die Farben sind über Tasten oder eine Web-Oberfläche<br />
leicht zu parametrieren und haben einen hohen Ablesewinkel. Integrierte Relaisausgänge ermöglichen<br />
die Vervielfachung und Weiterleitung von Meldungen in einem Gerät. Sie können entweder 1:1 oder<br />
in einem anderem Verhältnis ausgewählt werden. Optional kann ein redundantes Netzteil genutzt<br />
werden, entweder in der gleichen Betriebsspannung oder mit der Spannungsebene einer Hilfsversorgung.<br />
Die Geräte gibt es mit 24 oder 40 Meldungen. Insgesamt stehen sechs Störmelder mit 8 bis<br />
48 Eingängen zur Verfügung, die sich zusammen zu einem virtuellen Störmelder mit bis zu 192 Meldungen<br />
vernetzen lassen. Signalverarbeitung, Quittierung und Parametrierung erfolgen dabei als<br />
eine Einheit. Die Kommunikation mit bestehenden Fernwirkgeräten<br />
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von einer schnelleren Umsetzung und größeren Unabhängigkeit<br />
von der Hardware. Zudem gibt es nur noch einen Ansprechpartner:<br />
Chip und Software kommen aus einer Hand, quasi als<br />
komplettes Paket. Die Software-Lizensierung ist an den Chip<br />
gebunden. Die Softing-Lösung ist optimal in die Altera-Softwareumgebung<br />
integriert und lässt sich sehr gut skalieren. Spezielles<br />
Wissen um die FPGA-Programmierung ist dazu nicht erforderlich.<br />
Ein zusätzlicher Vorteil der FPGAbasierten<br />
Lösung ist, dass sie von der<br />
Hardware-Architektur unabhängig ist.<br />
Die Beschaltung des FPGAs durch<br />
externe Speicher spielt zum Beispiel<br />
keine Rolle mehr.<br />
www.ethernet-powerlink.org<br />
Energiemanagement als Webportal<br />
für verteilte Installationen<br />
Die neue Version für das webbasierte und standortübergreifende<br />
Energiemanagementsystem Resma kann jetzt nicht nur Energieund<br />
Prozessdaten zur zentralen Archivierung und Auswertung<br />
einsammeln, sondern Daten auch webbasiert visualisieren. Damit<br />
ist es möglich, über die Software auf verteilte Installationen zum<br />
Bedienen und Beobachten zugreifen zu können. Da keine Plug-Ins<br />
notwendig sind, geht das über jeden PC, jedes Tablet oder<br />
Smartphone. Die neu gestaltete Oberfläche von Resma hat der<br />
Anbieter navigationsoptimiert. Mehr Transparenz bietet das<br />
Sankey-Diagramm, das die prozentuale Energieverteilung in<br />
einzelnen Teilbereichen grafisch darstellt. Somit lassen sich<br />
energieintensive Verbraucher schnell identifizieren. Ferner kann<br />
der Anwender mit dem Online-<br />
Report-Designer Berichte<br />
komfortabel mit wenigen Klicks<br />
selbst zusammenstellen und<br />
beliebig nach Bedarf anpassen.<br />
www.gti-control.de<br />
Fernsteuer-Gateway für dezentrale<br />
Energieanlagen konzipiert<br />
NEU:<br />
MEMS-OSZILLATOREN<br />
SICHERHEIT IN SERIE<br />
Die Spezialisten von Jauch stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite:<br />
bei der Auslegung Ihrer Schaltung, bei allen messtechnischen Anforderungen<br />
sowie bei allen Fragen rund um Ihr Batteriesystem. Unser Produktprogramm<br />
reicht von Quarz- und MEMS-Oszillatoren über Standardzellen bis zum<br />
speziellen Akkupack.<br />
Ihr Vorteil: Gerade individuelle Anforderungen erfüllen wir zuverlässig und<br />
Ihre Anwendung läuft sicher in Serie.<br />
Das Fernzugriffs-Gateway IGW/936-L für virtuelle Kraftwerke<br />
isoliert als Endgerät das Übertragungsnetz von der dezentralen<br />
Energieanlage. Endgerät und Leitwarte kommunizieren in einer<br />
geschlossenen Benutzergruppe mit zusätzlicher Ende-zu-Ende-<br />
Verschlüsselung. Die Vorgaben zur Datensicherheit werden<br />
zusätzlich über eine laufende Anwendung in Zusammenspiel<br />
mit einer speziellen Firewall und vollständigen Entkopplung<br />
der Protokolle und Datenmodelle verstärkt. So wird ein direkter<br />
IP-Durchgriff verhindert. Die Gateway-Betriebsart ermöglicht<br />
beliebige Datenkonvertierungen zur Anpassung einer Energieanlagensteuerung<br />
an die Leitwarte eines SRL-Anbieters. Die<br />
Datenverbindung zwischen Leitwarte und Endgerät kann<br />
wahlweise per DSL, UMTS oder LTE geschehen.<br />
www.ssv-embedded.de<br />
QUARZE<br />
OSZILLATOREN<br />
MEMS-OSZILLATOREN<br />
Jauch Quartz GmbH<br />
D-78056 VS-Schwenningen<br />
www.jauch.de<br />
BATTERIEPACKS<br />
LITHIUM-POLYMER-/<br />
LITHIUM-IONEN-BATTERIEN<br />
BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEM (BMS)<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 35<br />
JAUCH-QUARTZ.indd 1 16.03.<strong>2015</strong> 13:53:38
KOMPONENTEN UND SOFTWARE I TITEL<br />
Rund um Natursteine<br />
Robuste Energiezuführungen für Steinsägeanlagen<br />
Christian Barthen<br />
Block- und Riegelsägen dienen<br />
zum automatischen Aufspalten<br />
von Steinriegeln. Kommen diese<br />
komplexen Sondermaschinen in<br />
der industriellen Verarbeitung<br />
zum Einsatz, laufen sie in der Regel<br />
im Mehrschichtbetrieb. Die<br />
Ver sorgung ihrer Achsen erfolgt<br />
über Energiezuführungen. Trotz<br />
äußerst widriger Betriebsumgebungen<br />
halten sie einer Standzeit<br />
von mindestens 30 Jahren stand.<br />
Christian Barthen, Leiter Geschäftsbereich<br />
e-ketten bei der igus GmbH in Köln<br />
Die mittelständische Firma Kirschner<br />
Maschinen- und Metallbau in Greding<br />
beschäftigt rund 50 Mitarbeiter. Es ist spezialisiert<br />
auf den Maschinen- und Metallbau,<br />
die Einzel- und Serienfertigung sowie die<br />
Agrartechnik. Die kundenspezifische Auslegung<br />
und Fertigung der unterschiedlichsten<br />
Sägen für die Steinindustrie ist ein<br />
Angebotsschwerpunkt.<br />
„Wir setzen in unseren Steinsägen schon<br />
seit mindestens zehn Jahren auf Kunststoff-<br />
Energieketten“, erläutert der Maschinenbauer<br />
des Unternehmens Kirschner Maschinen-<br />
und Metallbau, Alexander Ritzka.<br />
„Sie sind stabil, widerstandsfähig gegen<br />
Schmutz und nehmen hohe Lasten auf.“ In<br />
den Block- bzw. Riegelsägen kommt heute<br />
die besonders robuste E-Kette E4.80 von<br />
Igus zum Einsatz. Sie gehört zu dem umfangreichen<br />
Produktprogramm der Universalenergiezuführungen<br />
des E4.1-Systems<br />
von Igus aus Köln. Ihr Kennzeichen sind<br />
unter anderem die Modularität und die<br />
Montagefreundlichkeit. Sie schont die Leitungen<br />
und sorgt für sehr lange Standzeiten.<br />
Seit gut fünf Jahren steht die Kette<br />
zur Verfügung und bewährt sich in den verschiedensten<br />
Sägeanlagen des Anbieters.<br />
Sägen für Muschelkalkblöcke<br />
Im Sommer 2014 hat der Sondermaschinenbauer<br />
zwei Sägeanlagen bei dem Unternehmen<br />
Hemm Stone Natursteinwerk Kirchheim,<br />
ein Unternehmen von Sto, installiert<br />
und in Betrieb genommen. Es bietet mit<br />
eigenen Steinbrüchen, einem modernen<br />
Maschinenpark, aber auch Handarbeit,<br />
eine Vielzahl von Produkten und Dienstleistungen<br />
rund um das Thema Naturstein.<br />
„Wir bauen vor allem Muschelkalk ab, der<br />
sich seit Jahrhunderten als Baustoff bewährt“,<br />
so der Projektgeschäftleiter & Hand -<br />
lungsbevollmächtigte, Christian Gruber.<br />
Muschelkalk kommt als widerstandsfähi ger<br />
Bodenbelag im Außen- und Innenbereich,<br />
bei der Fassadengestaltung sowie im Garten-<br />
und Landschaftsbau zum Einsatz.<br />
Auf der Blocksäge werden die abgebauten<br />
Steine angeschnitten, sodass eine gerade<br />
Fläche entsteht, und damit entweder für die<br />
Weiterverarbeitung auf der Riegel- oder<br />
36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
LIVE@<br />
den im Werk vorhandenen Mehrplattensägen<br />
vorbereitet. „Der Vorteil dieser Sägetechnik<br />
ist, dass wir den endlichen Rohstoff<br />
sehr viel besser verwerten und wirtschaftlicher<br />
schneiden können“, bringt Gruber die<br />
Investitionsgründe auf den Punkt. Während<br />
früher maximal zwei Blöcke auf einmal bearbeitet<br />
wurden, können heute bis zu zehn<br />
Blöcke auf die jeweilige Anlage gebracht<br />
und geschnitten werden.<br />
Energieketten für Sägeanlagen<br />
Neben Muschelkalk wird im Natursteinwerk<br />
auch Sandstein verarbeitet. Die Umlaufgeschwindigkeit<br />
und das Sägeblatt sind auf<br />
die Steinart abgestimmt. Drehzahlgeregelte<br />
Antriebe sorgen für eine konstante Schnittgeschwindigkeit<br />
des Sägeblattes. Die Energieversorgung<br />
der x-, y- und z-Achsen erfolgt<br />
über beidseitig zu öffnende, vollstegige<br />
Energieketten E4.80. Sie verfügen über eine<br />
Innenhöhe von 80 mm und eine Innenbreite<br />
von 375 mm. Die Verfahrwege der x-Achse<br />
betragen 30 m, der y-Achse 5 m und der<br />
z-Achse 2,5 m. Während es sich bei den<br />
ersten beiden Achsen um eine freitragende<br />
Anwendung handelt, geht es bei der Zustellachse<br />
um eine stehende Anwendung.<br />
Speziell auf den x-Achsen lastet viel<br />
Gewicht auf der Kette. Neben Steuerleitungen<br />
sind schwere Wasser-, Schmiermittelund<br />
Hydraulikschläuche verbaut. Besonders<br />
überzeugen in dieser Anwendung die<br />
Innenaufteilungsmöglichkeiten; sie sorgen<br />
für ein sicheres Führen der Leitungen und<br />
Schläuche und verlängern ihre Lebensdauer<br />
um ein Vielfaches. Auf dem langen<br />
Verfahrweg verfährt die Energiekette darüber<br />
hinaus in einer besonders robusten Führungsrinne<br />
aus Stahl. Sie ist Bestandteil des<br />
umfangreichen Igus-Zubehörbaukastens.<br />
Neben dem Thema der dauerhaften<br />
Stabilität geht es beim Steinsägen auch um<br />
den Widerstand gegen abrasive Stoffe. Beim<br />
Schneiden fallen extrem viel Staub sowie<br />
kleinere und größere Gesteinsbrocken<br />
an, die sich in allen Bereichen ablagern.<br />
Dazu kommt Spritzwasser, das sich seinen<br />
Weg sucht.<br />
Stabil und dicht im Sägealltag<br />
Die E-Kette E4.80 ist robust und aufgrund<br />
ihrer konstruktiven Auslegung besonders<br />
für Anwendungen mit hohem Schmutzanfall<br />
geeignet. Auf dem 30 m Verfahrweg der<br />
x-Achse legt sich das Obertrum der Energiekette<br />
auf dem Untertrum ab. Eine hohe<br />
Verschleißzugabe zum einen sowie breite<br />
Auflageflächen zum anderen sorgen dafür,<br />
dass die ausgeübten Kräfte großflächig<br />
verteilt werden. Dauerhafte Stabilität und<br />
damit Funktionssicherheit sind die Folge.<br />
Dazu kommen die besonders glatten Konturen.<br />
Aufgrund des geringen Abriebs werden<br />
langfristig Schläuche und Leitungen im<br />
Innern der Kette geschont. Im Fall der Fälle<br />
ermöglichen die beidseitig herausnehmbaren<br />
Stege einen einfachen und schnellen<br />
Tausch der Leitungen oder Schläuche.<br />
Das doppelte rechteckige Anschlagsystem<br />
sorgt für maximale Kraftaufnahme und<br />
somit hohe Stabilität bei den großen freitragenden<br />
Längen. Eng tolerierte und große<br />
Bolzen-/Bohrungsverbindungen sind für<br />
die hohe Lastaufnahme verantwortlich.<br />
Eine nahezu vollständige Spielfreiheit verantwortet<br />
Langlebigkeit. Das Innen-/ Außenlaschenprinzip<br />
– innere und äußere Kettenglieder<br />
greifen ineinander – sorgen für<br />
einen geraden Lauf, hohe Haltekräfte und<br />
extreme Dichtigkeit. Selbst feinste Staubpartikel<br />
und Feuchtigkeit können sich<br />
nicht ab setzen beziehungsweise in den<br />
Innenraum ein dringen. Dazu kommen die<br />
02 Im Bild vlnr.: Christian Gruber (Hemm<br />
Stone), Stefan Schneider (Kirschner), Werner<br />
Pecher (Igus), Alexander Ritzka (Kirschner)<br />
Themen Vibrations- und Geräuscharmut.<br />
Dafür sind eingebaute Bremsen an den<br />
Radienanschlägen ver antwortlich.<br />
Überzeugende Probeschnitte<br />
„Schon die ersten Probeschnitte haben uns<br />
überzeugt“, berichtet Gruber. „Wir sind<br />
sicher, dass sich die Investition in die Technologie<br />
bezahlt macht.“ Damit rechnet auch<br />
Alexander Ritzka: „Wir setzen die robuste<br />
Energiekette vom ersten Tag an in unseren<br />
Anlagen ein. Unsere Erfahrungen sind mehr<br />
als gut. Bis zum heutigen Zeitpunkt sind<br />
keinerlei Reklamationen von Kunden zu<br />
verzeichnen. Es gibt keine Stillstandszeiten<br />
zu verzeichnen. Die Ketten werden geliefert,<br />
von uns zusammen gebaut, mit den<br />
notwendigen Leitungen und Schläuchen<br />
bestückt und die Sägen anschließend in<br />
Betrieb genommen. Die Zusammenarbeit<br />
mit Igus hat immer reibungslos funktioniert.“<br />
Fotos: Aufmacher Kirschner Maschinen- und<br />
Metallbau GmbH; Sonstige: igus GmbH, Köln<br />
www.igus.de<br />
01 Blocksäge im Probebetrieb:<br />
Der Verfahrweg der x-Achse beträgt<br />
30 Meter; die Führungsrinne kommt<br />
aus dem Baukastensystem von Igus
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Die richtige Wahl treffen<br />
Neue Bauformen von Sicherheitszuhaltungen für unterschiedliche Anforderungen<br />
und Einsatzbereiche<br />
Christian Heller<br />
Die Absicherung von Gefahrenstellen<br />
hat bei Mensch-Maschinen-<br />
Schnittstellen oberste Priorität.<br />
Doch welche Sicherheitszuhaltung<br />
ist die richtige? In Frage kommen<br />
nicht nur diverse Baureihen, sondern<br />
auch verschiedene Bauformen<br />
und Systeme. Lesen Sie hier, welche<br />
Kriterien Sie bei der Auswahl<br />
berücksichtigen sollten.<br />
Christian Heller ist Leiter Produktmanagement,<br />
K.A. Schmersal GmbH & Co. KG, Wuppertal<br />
Früher war sicherlich nicht alles besser,<br />
aber manches einfacher. Das gilt auch für<br />
die Absicherung von Gefahrstellen durch<br />
eine „Verriegelungseinrichtung mit Zuhaltung“,<br />
wie der normgerechte Begriff lautet.<br />
Noch vor wenigen Jahren konnte der Konstrukteur<br />
hier nur eine elektromechanische<br />
Sicherheitszuhaltung einsetzen. Sie besteht<br />
aus der Kombination eines Sicherheitsschalters,<br />
der die Stellung der Schutztür<br />
überwacht, und einer stabilen Verriegelungseinrichtung,<br />
die ein Öffnen der Schutztür<br />
verhindert, bis die gefährliche Maschinenfunktion<br />
(meist eine Nachlaufbewegung)<br />
nicht mehr besteht bzw. auf ein ungefährliches<br />
Maß reduziert worden ist.<br />
Diese Sicherheitszuhaltungen gibt es<br />
nach wie vor. Sie werden in großer Stückzahl<br />
eingesetzt, weil sie sich bewährt haben<br />
und nicht zuletzt auch aus Kostengründen.<br />
Inzwischen gibt es aber andere Bauarten,<br />
die ebenfalls ihren Platz im Markt gefunden<br />
haben. Meist wurden die neuen Baureihen<br />
mit Blick auf definierte Anwendungsprofile<br />
entwickelt, und sie bieten den Konstrukteuren<br />
und Herstellern, vor allem aber<br />
den Bedienern von Maschinen zusätzliche<br />
Funktionen und Vorteile.<br />
„Panikgriff“ schafft Sicherheit<br />
Ein gutes Beispiel ist die Baureihe AZM 200.<br />
Die Baueinheit von Türgriff und Zuhaltung<br />
sorgt nicht nur für eine einfache Montage,<br />
sondern auch für sehr gute Ergonomie. Zu<br />
den nicht sichtbaren Vorteilen gehört die<br />
Option, bis zu 31 Zuhaltungen sowie andere<br />
elektronische und mechatronische Sicherheits-Schaltgeräte<br />
über einen einzigen<br />
Sicherheits-Relaisbaustein auszuwerten.<br />
Zudem bietet die Baureihe die Möglichkeit<br />
der Not- und Hilfsentriegelung. Mit<br />
dem optionalen „Panikgriff“ kann versehent <br />
lich im Gefahrenbereich eingeschlossenes<br />
Personal die Schutztür von innen öffnen.<br />
Mit dem MZM 100 steht dem Ingenieur<br />
eine weitere, ganz andere Art der Sicherheitszuhaltung<br />
zur Verfügung. Die nötige<br />
Zuhaltekraft wird hier nicht mechanisch<br />
über eine Verriegelungseinheit aufgebracht,<br />
sondern elektromagnetisch. Damit ist<br />
dieses Schaltgerät besonders geeignet für<br />
den Einsatz in Bereichen, die entweder<br />
stark verschmutzt oder hygienesensibel<br />
sind, denn die aktiven Flächen von Zuhaltung<br />
und Target sind völlig glatt und lassen<br />
sich gut reinigen. Und was auf den ersten<br />
Blick als Widerspruch in sich erscheint –<br />
eine berührungslose Zuhaltung – hat in der<br />
Praxis des Maschinenbaus ebenfalls einen<br />
Platz im Markt gefunden.<br />
Voraussetzung für die Entwicklung eines<br />
solchen Gerätes ist allerdings der intensive<br />
Einsatz von Elektronik. Die sichere Detektion<br />
des Betätigers erfolgt durch das von<br />
Schmersal patentierte Puls-Echo-Verfahren.<br />
Die Rastkraft – d. h. die nicht sicherheitsgerichtete<br />
Zuhaltekraft, die die Schutztür im<br />
nicht gesperrten Zustand in ihrer Position<br />
hält – ist einstellbar.<br />
RFID-Sensor bietet<br />
drei Codierungsarten<br />
Auf der Ebene der Signalauswertung hat der<br />
Konstrukteur bzw. der Maschinenbauer<br />
ebenfalls zusätzliche Wahlmöglichkeiten.<br />
Zentrale Baureihen wie AZM 161, AZM 200<br />
und MZM 100 sind mit integrierten Schnitt<br />
38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
stellen für das „AS-Interface Safety at Work“<br />
(ASi-Safety)-Protokoll verfügbar. Das bietet<br />
Vorteile bei der Montage und Installation<br />
sowie bei der Diagnose, weil dem Servicepersonal<br />
zusätzliche Informationen zur<br />
Verfügung stehen.<br />
Außerdem bilden Sicherheits-Schaltgeräte<br />
mit ASi Safety-Schnittstelle die Basis für<br />
das Schmersal-System, das eine durchgängige<br />
Kommunikation von der Feldebene bis<br />
zur übergeordneten Maschinen- oder Anlagensteuerung<br />
erlaubt. Dabei kann sich der<br />
Anwender zwischen den beiden Grundkonzepten<br />
„Safety separated“ und „Safety<br />
integrated“ entscheiden.<br />
Eine weitere Variation des Themas Sicherheitszuhaltung<br />
hat die Unternehmensgruppe<br />
vor zwei Jahren erstmals vorgestellt. Der<br />
AZM 300 ist mit einem neuartigen, kreuzförmigen<br />
Zuhaltesystem ausgerüstet, das ein<br />
universelles Anfahren von drei Seiten erlaubt.<br />
Somit kann ein und dasselbe Modell<br />
an Drehtüren mit Links- und Rechtsanschlag<br />
sowie an Schiebetüren eingesetzt<br />
werden. Durch Drehen des Kreuzes um<br />
180° kann die Rastkraft verstellt werden. Zusätzliche<br />
Anbauteile wie Türanschlag oder<br />
Rastelement entfallen, da diese Funktionen<br />
in die Zuhaltung integriert wurden.<br />
Für die Identifizierung und Codierung des<br />
Betätigers wird ein RFID-Sensor verwendet.<br />
Das schafft die Voraussetzung dafür, dass der<br />
Anwender zwischen drei Arten der Codierung<br />
wählen kann. In der Grundversion<br />
akzeptiert der Sensor jedes geeignete Target.<br />
Eine zweite Ausführung akzeptiert nur<br />
das Target, das beim ersten Einschalten eingelernt<br />
wurde. Schließlich ist noch eine<br />
dritte Variante erhältlich, bei der sich der<br />
Anlernvorgang beliebig oft wiederholen<br />
lässt. Somit kann der Anwender die für ihn<br />
am besten geeignete Codier-Variante und<br />
damit das angemessene Niveau der Manipulationssicherheit<br />
wählen. Seit Kurzem<br />
gibt es auch diese Baureihe mit integrierter<br />
Notentsperrung und Fluchtentriegelung.<br />
Welche Zuhaltung für<br />
welchen Einsatzfall?<br />
Um auf die Eingangsfrage zurückzukommen:<br />
Welche Bauart von Sicherheitszuhaltung<br />
eignet sich nun für welchen Einsatzfall?<br />
Grob kann man folgende Unterteilung<br />
treffen. Die elektromechanischen Sicherheitszuhaltungen<br />
AZM 161/AZM 170 sind<br />
Generalisten, die im gesamten Maschinenbau<br />
zur Anwendung kommen. Der AZM 200<br />
ist besonders geeignet für größere, begehbare<br />
Gefahrenbereiche, d.h. für Schutztüren<br />
von Umzäunungen sowie für design-orientierte<br />
Maschinen. Der AZM 300 hat rasch<br />
weite Verbreitung gefunden. Er zielt auf<br />
universelle Einsatzmöglichkeiten ab, u. a. in<br />
hygienerelevanten Anwendungen wie Nahrungsmittel-<br />
und Verpackungsmaschinen.<br />
Generell geht der Trend zu den mechatronischen<br />
Systemen, aber auch in Zukunft<br />
wird man an der Mensch-Maschine-Schnitt-<br />
Die AZM 300 Sicherheitszuhaltung<br />
lässt sich gut in<br />
die Umgebungskonstruktion<br />
inte grieren und verfügt über eine<br />
mehrfach anlernbare Codierung<br />
dank RFID-Technologie<br />
stelle nicht auf rein elektromechanische<br />
Sicherheitszuhaltungen verzichten wollen.<br />
Immer mehr Bedeutung erhält das Thema<br />
Manipulationssicherheit: Untersuchungen<br />
haben ergeben, dass es in rund einem Drittel<br />
der produzierenden Betriebe Maschinen<br />
gibt, deren Schutzeinrichtungen manipuliert<br />
wurden. Dieses Risiko sollte der Anwender<br />
also nicht unterschätzen. Der Konstrukteur<br />
sollte dem vorbeugen, indem er keine<br />
Anreize zur Manipulation schafft. Eine<br />
geeignete Vorgehensweise, die dieses Ziel<br />
verfolgt, ist in der neuen DIN EN ISO 14119<br />
genauer beschrieben (siehe Infokasten).<br />
www.schmersal.com<br />
Broschüre zu neuer Maschinensicherheits-Norm<br />
Die neue DIN EN ISO 14119, deren Übergangsfrist am 01.05.15 endet, beschreibt die<br />
normenkonforme Gestaltung der Stellungsüberwachung von beweglichen trennenden<br />
Schutzeinrichtungen (d. h. von Schutztüren). Sie ersetzt die bisher gültige EN 1088<br />
und ist als ISO-Norm weltweit, also über die Europäische Union hinaus, gültig.<br />
Schmersal hat die wesentlichen Neuerungen in einer 24-seitigen Broschüre zusammengefasst.<br />
Sie kann kostenlos per Mail (info@schmersal.com) angefordert werden<br />
und steht auch als Download unter www.schmersal.com zur Verfügung.
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Milch virtuell abfüllen<br />
Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulationen<br />
für den Test von Anlagensteuerungen<br />
Mauro Gargiulo,<br />
Roberto Borsari, Georg Wünsch<br />
Um Stillstandzeiten von<br />
Anlagen kontinuierlich zu<br />
reduzieren, wird eine intelligente<br />
Anlagen steuerungssoftware ein -<br />
gesetzt. Jedoch ist ihre Entwicklung<br />
und Erprobung nicht nur zeitaufwändig,<br />
sondern auch teuer. Diesem<br />
Problem wirkt eine Simulationsumgebung<br />
für die virtuelle Inbetriebnahme<br />
von Getränkeabfüllanlagen<br />
entgegen und steigert dabei gleichzeitig<br />
die Effizienz.<br />
In Zeiten veränderter Marktbedingungen<br />
sieht sich die Lebensmittelindustrie mit<br />
neuen Herausforderungen konfrontiert.<br />
Steigender Kostendruck und intensivierter<br />
Wettbewerb verpflichten Unternehmen,<br />
Abläufe zu optimieren und Time-to-Market-<br />
Intervalle zu verkürzen. Tetra Pak widmet<br />
sich u. a. mit dieser Prämisse der Entwicklung<br />
der Simulationsumgebung Tetra Pak<br />
Simulation Environment (TSE) für die virtuelle<br />
Erprobung von Getränkeabfüllanlagen.<br />
Als Anbieter von Verarbeitungs- und Verpackungssystemen<br />
für Getränkeprodukte<br />
machte sich das Unternehmen vor allem<br />
mit Milchkartons weltweit einen Namen.<br />
Herausforderungen frühzeitig<br />
annehmen<br />
Mit TSE verfolgt Tetra Pak zwei primäre<br />
Ziele. Einerseits unterstützt eine derartige<br />
Simulationsumgebung die Entwicklung der<br />
Anlagensteuerungssoftware von Getränke-<br />
Mauro Gargiulo, Leiter Systems Engineering<br />
für Verpackungsmaterial, Tetra Pak Packaging<br />
Solutions AB in Lund, Schweden;<br />
Roberto Borsari, Forming & Virtual Verification,<br />
Tetra Pak Packing Solutions in Modena, Italien;<br />
Georg Wünsch, Leiter Entwicklung,<br />
machineering GmbH & Co. KG in München<br />
abfüllanlagen. So kann das TSE neue<br />
Konzepte bereits vor dem Prototyp-Status<br />
simulieren und evaluieren sowie entwicklereigene<br />
Codes virtuell testen und optimieren.<br />
Andererseits sollen mit dem TSE Hardwarein-the-Loop<br />
(HIL)-Simulationen der speicher<br />
programmierbaren Steuerung (SPS)<br />
mitsamt der auf ihr installierten Anlagensteuerungssoftware<br />
möglich sein. Der Trend<br />
hin zu HIL-Tests zeichnet sich seit einiger<br />
Zeit vor allem in der deutschen und italienischen<br />
Verpackungsindustrie ab, weil eine<br />
virtuelle Inbetriebnahme der Anlagen Testautomatisierung<br />
und Regressionstests erlaubt.<br />
Diese stellen sicher, dass die Software<br />
später unter realen Bedingungen verlässlich<br />
funktioniert.<br />
Für den Anwender ergeben sich daraus<br />
entscheidende Vorteile. Zum einen verringert<br />
sich die kosten- und zeitintensive<br />
Montage von echten Anlagen als Prototyp<br />
erheblich, da die Arbeitsumgebung des<br />
Steuergerätes virtuell simuliert wird. Zum<br />
anderen besteht kein Zerstörungsrisiko, wie<br />
es bspw. beim Testen der Not-Aus-Funktion<br />
realer Maschinen der Fall wäre. Schließlich<br />
entstehen weniger Kosten für Füll- und<br />
Arbeitsmaterial. Individuell wählbare Addons<br />
sorgen für eine große Variantenvielfalt<br />
der Anlagen. Entsprechend entpuppt sich<br />
der Testaufwand im Vorfeld der obligatorischen<br />
oder optionalen Software-Updates als<br />
sehr umfangreich. Auch hier helfen HIL-<br />
Simulationen, Probleme frühzeitig zu identifizieren.<br />
Ähnlich wichtig sind Softwaretests,<br />
wenn Kunden neue Komponenten in bereits<br />
bestehende Anlagen integrieren möchten.<br />
Methodische HIL- und<br />
Modellierungskompetenz<br />
Auf der Suche nach dem optimalen Projektpartner<br />
bewertete Tetra Pak das Leistungsportfolio<br />
verschiedener Anbieter von HIL-<br />
Verfahren und Automatisierungslösungen<br />
sowie von Maschinenherstellern. Schnell<br />
kristallisierte sich heraus, dass die ambitionierte<br />
Vision des Unternehmens nicht mit<br />
bereits am Markt erhältlichen Lösungen<br />
realisiert werden konnte, sondern Schritt<br />
für Schritt neu aufgebaut werden musste.<br />
Nicht zuletzt deshalb wurde besonderer<br />
Wert auf fundierte ingenieurstechnische<br />
Unterstützung über das gewöhnliche Standardprodukt<br />
hinaus gesetzt.<br />
Dank des methodischen HIL- und Model -<br />
lierungs-Know-hows fiel die Entscheidung<br />
zugunsten von Dspace. Beinahe die gesamte<br />
für das Projekt benötigte HIL-Werkzeugkette<br />
findet sich im Produktportfolio des<br />
Anbieters von Hard- und Software-Lösungen<br />
wieder; zum Beispiel mit ControlDesk<br />
Next Generation, Real-Time Interface für<br />
Multiprozessorsysteme oder mit der Testautomatisierungssoftware<br />
<strong>Automation</strong>Desk.<br />
Auch starke und skalierbare Hardware für<br />
Multiprozessorstrukturen ist verfügbar.<br />
Zudem kommen die branchenübergreifenden<br />
Erfahrungen zugute, die das Paderborner<br />
Unternehmen über viele Jahre in den<br />
Bereichen Automotive, Aerospace, Robotics<br />
und E-Drives sammeln konnte. Ebenfalls<br />
wichtig für die Vergabe des Projekts war die<br />
räumliche Nähe, die eine enge Kooperation<br />
im Entwicklungsprozess fördert.<br />
Visualisierung und Simulation<br />
Für realistische Simulationsszenarien nach<br />
den Vorstellungen von Tetra Pak verwendet<br />
das TSE den HIL-Simulator des Paderborner<br />
Spezialisten mit zwei Prozessorboards,<br />
analogen und digitalen Ein- und Ausgangsboards<br />
sowie einer Failure Insertion Unit.<br />
Darüber hinaus setzt sich die Simulationsumgebung<br />
aus dem Host-PC, dem System<br />
zur virtuellen Anlagensimulation in 3-D<br />
40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
escha.net<br />
01 Tetra Pak Getränkeabfüllanlage: Wenn der erste Prototyp<br />
steht, hat seine Anlagensteuerung bereits eine Reihe virtueller<br />
Tests erfolgreich gemeistert<br />
(Virtual Plant Simulation System, VPSS) sowie der sogenannten<br />
Kontrollumgebung mit der zu validierenden speicherprogrammierbaren<br />
Steuerung und der Bedienoberfläche der Anlage<br />
(Human Machine Interface, HMI) zusammen.<br />
Im Testfall ersetzen die Simulationswerkzeuge von Dspace und<br />
industrial Physics (Werkzeug der Firma machineering) die reale<br />
Anlage. Während sich letzteres beispielsweise für die 3-D-Berechnung<br />
und Visualisierung der virtuellen Maschine, den Paketfluss<br />
und die Transportbänder verantwortlich zeigt, lassen sich die<br />
Werkzeuge unter anderem für die Simulation von Thermodynamik<br />
und Fluidmechanik einsetzen. Ist harte Echtzeit in kleinen Simulationsschrittweiten<br />
gefordert, etwa zur Simulation von Füllprozessen<br />
oder zur Anwendung in Motion-Control-Aufgaben, führt kein<br />
Weg an den Werkzeugen des Paderborner Unternehmens vorbei.<br />
Zusammenfassung<br />
Die Simulationsumgebung Tetra Pak Simulation Environment<br />
unterstützt effektiv und lange vor dem Aufbau des ersten Prototyps<br />
den Entwicklungsprozess der Steuerungssoftware von Getränkeabfüllanlagen.<br />
Als Kernstück des Systems ermöglicht der Hardware-in-the-Loop<br />
(HIL)-Simulator verlässliche Tests der SPS unter<br />
realen Prüfbedingungen und trägt dazu bei, die Effizienz der<br />
Anlage nachhaltig zu steigern.<br />
www.dspace.de<br />
Bauraumoptimiert<br />
I/O-Verteiler Ø8mm snap<br />
4-, 10-fach | 3-, 4-polig<br />
Anschluss: Festkabel | M12x1<br />
IP67<br />
kompakte Bauform<br />
variable Befestigungsmöglichkeiten<br />
02 Mithilfe physikalischer Berechnungen durch das Simulationswerkzeug<br />
industrialPhysics entsteht die Anlage virtuell auf dem<br />
Bildschirm
Saubere Angelegenheit<br />
LIVE@<br />
Kabelverschraubung im Hygienic Design – funktional und EHEDG-zertifiziert<br />
Cornelia Kuntzer<br />
In der Lebensmittelherstellung,<br />
aber auch in der Pharmaindustrie<br />
herrschen höchste Anforderungen<br />
an die Hygiene. Hersteller von<br />
Anlagen, Maschinen und<br />
Komponenten setzen deshalb<br />
zunehmend auf „Hygienic Design“.<br />
Eine wesentliche Rolle hierbei<br />
spielen Kabelverschraubungen.<br />
Cornelia Kuntzer ist Produktmanagerin<br />
bei der U.I. Lapp GmbH in Stuttgart<br />
skandale in den letzten Jahren haben<br />
gezeigt, wie kritisch die Verbraucher sind.<br />
Die Edelstahlverschraubung Skintop<br />
Hygienic der Stuttgarter Lapp Gruppe ist<br />
speziell auf die hygienischen Bedürfnisse<br />
von Pharmaherstellern und der Lebensmittelindustrie<br />
ausgerichtet: Die Dichtungen<br />
sind aus einem Spezial-Elastomer und<br />
der Edelstahlkörper hat keine Ecken und<br />
Kanten. Ihre Eignung bestätigen unter anderem<br />
Zertifizierungen von Ecolab und<br />
EHEDG, deren Zertifizierungsanforderungen<br />
erst vergangenen Herbst deutlich<br />
verschärft wurden. Beide Zertifizierungen<br />
garantieren, dass sich in der sogenannten<br />
Produktkontaktzone keine gesundheitsschädlichen<br />
Stoffe lösen können. Des<br />
Weiteren lässt sich die Edelstahlverschraubung<br />
leicht und rückstandsfrei reinigen.<br />
Die Skintop Hygienic wird dank neuer<br />
Materialien den strengsten Hygiene-Ansprüchen<br />
gerecht und ist gleichzeitig FDAkonform,<br />
das heißt, sie ist auch von der<br />
US-amerikanischen Food and Drug Administration<br />
zugelassen. Der verwendete Edel <br />
stahl der Klasse 1.4404/AISI 316 L bietet<br />
einen dauerhaften Korrosionsschutz. Außer <br />
dem kommt ein neu entwickeltes Dichtungsmaterial<br />
zum Einsatz. So wird für die<br />
neue Kabelverschraubung ein von dem<br />
Unternehmen Ecolab zertifiziertes Spezial-<br />
Elastomer als Schlauch dichtring verwendet.<br />
Dieser wölbt sich aufgrund seiner<br />
speziellen Form durch den Anpressdruck<br />
Bei Hygienic Design handelt es sich um<br />
Gestaltungsprinzipien, die helfen sollen,<br />
konstruktive Schwachstellen, die hygienische<br />
Gefährdungen verursachen könnten,<br />
zu vermeiden. Materialien und Oberflächen<br />
müssen gut zu reinigen sein und Verschmutzungen<br />
dürfen sich nicht festsetzen.<br />
Hersteller gehen dabei immer mehr auf<br />
Nummer sicher und achten vermehrt auch<br />
bei kleineren Komponenten auf das<br />
Hygienic Design, um kein Risiko einzugehen<br />
– denn zahlreiche Lebensmittelnach<br />
außen und dichtet perfekt ab. Im<br />
Labor test wurde auch eine optimale<br />
chemische Beständigkeit nachgewiesen.<br />
Vierwöchige Testphase<br />
Um die Zertifizierung zu erhalten, verbrachten<br />
die Verschraubungen 28 Tage in<br />
verschiedenen von Ecolab definierten<br />
Mischungsverhältnissen industrieller Reinigungsmittel.<br />
Dabei handelt es sich um<br />
Reinigungs- und Desinfektionsmittel zur<br />
alkalischen und sauren tensidhaltigen Reinigung,<br />
zur alkalischen aktivchlorhaltigen<br />
Reinigung und zur sauren, oxidativen Desinfektion.<br />
Die Konzentration der fünf definierten<br />
Mittel im destillierten Wasser war<br />
genau festgelegt. Die Prüflinge mussten<br />
während der Testphase alle zwei Tage visuell<br />
überprüft werden, ob Veränderungen wie<br />
eine gequollene oder versprödete Oberfläche,<br />
Farbveränderung, Defekte wie Risse<br />
oder eine veränderte Prüflösung sichtbar<br />
werden. Nach dem Tauchtest und anschließender<br />
Funktionsprüfung waren keine Veränderungen<br />
festzustellen und das Produkt<br />
konnte als beständig eingestuft und somit<br />
zertifiziert werden.<br />
Neben der chemischen Prüfung bestand<br />
die Kabelverschraubung auch den mechanischen<br />
Belastungstest für Dichtigkeit und<br />
Zugentlastung. Das Fazit hierbei: Weder<br />
Reinigungsmittel noch -vorgang wirken sich<br />
negativ auf die Kabelverschraubung aus.<br />
42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Ansiedlung von Mikroben<br />
verhindern<br />
Auch die Formgebung ist ein wichtiges<br />
Kriterium für Produkte, die in der Lebensmittelindustrie<br />
zum Einsatz kommen. Eine<br />
Kabelverschraubung sollte grundsätzlich<br />
möglichst wenig Angriffsfläche für die Ansammlung<br />
von Verunreinigungen bieten.<br />
Deshalb hat die Skintop Hygienic keine<br />
Ecken und Kanten. Die Hutmutter ist kein<br />
Sechskant, sondern wurde pilzförmig und<br />
mit nur zwei Schlüsselflächen gestaltet. Das<br />
Gewinde am Zwischenstutzen verschwindet<br />
vollständig im Innern. Das heißt: Wenn<br />
die Hutmutter zugedreht wird, ist nur noch<br />
eine gerade Fläche zu sehen. Zwischenräume<br />
und Gewindegänge, in denen sich<br />
Mikroben ansiedeln könnten, werden so<br />
auf ein Minimum reduziert. Selbst die<br />
Schlüsselflächen sind abgerundet. Die<br />
Oberflächenrauheit beträgt lediglich 0,8 µ.<br />
Dieser geringe Wert ist sehr wichtig, denn<br />
raue Oberflächen begünstigen die Ansiedlung<br />
von Mikroorganismen und somit die<br />
Bildung von Biofilmen. Es ist wissenschaftlich<br />
erwiesen, dass aus einem einzigen<br />
Bakterium innerhalb eines Arbeitstages von<br />
acht Stunden knapp 17 Millionen Exemplare<br />
entstehen.<br />
Simulation extremer Einsatzbedingungen<br />
nach EHEDG<br />
Dieses spezielle Hygienic-Design wird durch<br />
einen aufwändigen Herstellungsprozess auf<br />
CNC-Fräsmaschinen ermöglicht. Höchste<br />
Präzision und geringe Toleranzen beim<br />
Schlichten sind wichtig, um die nötige<br />
Oberflächengüte zu erzielen. Wie gut Form,<br />
Material und Oberfläche der Kabelverschraubung<br />
die hygienischen Anforderungen<br />
erfüllen, wurde bei der erst kürzlich<br />
verschärften Prüfung für die EHEDG-Zertifizierung<br />
durch das Weihenstephan Institut<br />
in Freising bei München nachgewiesen.<br />
Das neue Testverfahren simuliert praxisnah<br />
extreme Einsatzbedingungen. Der<br />
Prüfling wurde in einem geschlossenen<br />
Rohrleitungssystem unter einem definierten<br />
Druck von Prüfmedien umspült. Dabei<br />
wurde gezielt eine mit Bakterien versetzte<br />
Nährlösung eingebracht und die Außenbedingungen<br />
so gestaltet, dass sich die Mikroorganismen<br />
gut ver mehren konnten. Nach<br />
Ablauf des definierten Versuchszeitraums<br />
wurden die Bauteile gereinigt und innen<br />
wie außen auf even tuelle Kontaminierung<br />
mit Erregern getestet. Um das Zertifikat zu<br />
erhalten, dürfen außen keinerlei Rückstände<br />
verbleiben; es darf auch keinerlei<br />
Die Kabelverschraubungen<br />
sind<br />
so konzipiert, dass<br />
keinerlei Flüssigkeit<br />
einsickern kann<br />
Flüssigkeit eindringen, und auch nach dem<br />
Reinigungsprozess darf keine Keim- oder<br />
Bakterienbildung nachweisbar sein. Die<br />
Skintop Hygienic war eines der ersten Produkte,<br />
welche die EHEDG-Zertifizierung<br />
nach den neuen, besonders strengen Anforderungen<br />
durchlaufen haben.<br />
www.lappkabel.de<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 43
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Potenzialabnahme schnell,<br />
einfach und sicher<br />
Das von FTG entwickelte System zur Abnahme<br />
von Potenzialen, MiniClic, erleichtert dem<br />
Handwerker die Arbeit. Die einfache Stecktechnik<br />
bringt beim Einbau bis zu 80 % Zeitersparnis gegenüber<br />
einer klassischen Verkabelung. Für die Montage benötigt man nur<br />
einen Schraubendreher. Dabei werden die MiniClic-Module auf<br />
eine Schiene gesteckt und über zwei wartungsfreie Schraubklem -<br />
-men fixiert. Dann können die vorgesehenen Abgänge, s. g. ‚Cubes‘,<br />
eingesteckt werden. Danach werden eindrähtige oder feindrähtige<br />
Kabel mit Aderendhülse eingeschoben und durch eine Push-in-<br />
Feder fest arretiert. Hier beweist das Bauteil seine ganze Flexibilität.<br />
Denn nur die benötigte Anzahl an Cubes und damit Abgängen<br />
wird verwendet. Nicht genutzte Abgänge müssen somit nicht<br />
bestückt werden. Wird ein zusätzlicher Abgang benötigt, wird<br />
lediglich ein Cube nachgesteckt. Das MiniClic-Modul bleibt dabei<br />
auf der Schiene montiert. Die einsteckbaren Cubes gibt es in vier<br />
Farben: Grau, Blau, Grün und Rot.<br />
www.ftg-germay.de<br />
„Vernetzte Welten“<br />
mit Funkschaltgeräten<br />
Unter dem Motto „Vernetzte Welten“ zeigt das<br />
Unternehmen Steute auf der Hannover Messe,<br />
welchen Beitrag Funkschaltgeräte zu einer<br />
Flexibilisierung und Dynamisierung der Fertigung<br />
leisten und wie sie in den unternehmensweiten<br />
Datenaustausch eingebunden werden.<br />
Die Schaltgeräte und Funk-Empfangseinheiten können um die<br />
Funktionalität „Netzwerkbetrieb“ erweitert werden. Dabei bildet<br />
ein intelligenter Router die Hard- und Software-Schnittstelle zu<br />
IT-Systemen, z. B. für das Enterprise Resource Planning oder die<br />
Lagerverwaltung. Die Schnittstelle zwischen Funkschaltgerät und<br />
IT kann in Bezug auf Netzwerk-Topologie und Kommunikationsprotokoll<br />
unterschiedlich ausgestaltet werden. Außerdem ist<br />
Steute am Gemeinschaftsstand des Maschinenbau-Clusters<br />
„Intelligente Technische Systeme – it´s OWL“ präsent. Hier<br />
beteiligt sich das Unternehmen an den Querschnittsprojekten<br />
„Mensch-Maschine-Interaktion“ und „Intelligente Vernetzung.“<br />
www.steute.com<br />
Kompakte LED-Netzteile<br />
für Lichtschienen<br />
Der Stromversorgungsspezialist M+R<br />
Multitronik präsentiert LED-Schaltnetzteile,<br />
die für Anwendungen mit äußerst<br />
geringem Platzangebot (h = 16,7 mm,<br />
b = 30 mm) im Indoor-Bereich konzipiert sind. Die FVPS-Serie mit<br />
30 und 60 W Ausgangsleistung wird damit den Marktanforderungen<br />
für LED-Treiber in flacher und kompakter Bauform gerecht. Bei<br />
einer variablen Eingangsspannung von 180 bis 264 V AC liefert<br />
die Serie gängige Ausgangsspannungen von 12 und 24 V DC.<br />
Mithilfe ihrer sehr kompakten Bauform ergeben sich vielfältige<br />
Einsatzmöglichkeiten von LED-Anwendungen, beispielsweise<br />
in genormten Lichtschienen. Der Betrieb erfolgt in einem<br />
reinen Konstantspannungsmodus, bei einem Wirkungsgrad<br />
> 85 %. Mit einer Leistungsaufnahme von nur 0,3 W im Nullastbetrieb<br />
und einer sehr kurzen<br />
Anlaufzeit erfüllen diese LED-<br />
Treiber bereits heute die Anforderung<br />
der nächsten Stufe<br />
(ab 01. September 2016) der<br />
rP2-Direktive.<br />
www.mrmultitronik.de<br />
Für die QS<br />
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Besser prüfen!<br />
Prüf‐ und Lichtsysteme<br />
auch als Speziallösungen<br />
www.optometron.de<br />
Anschlussfertige Energieführungsketten<br />
just-in-time an jedem beliebigen Ort<br />
Der Spezialist für anschlussfertige All-inclusive-Lösungen präsentiert<br />
einmal mehr seine Kernkompetenz als einer der weltweit<br />
führenden Anbieter von bewegten Roboter- und Schleppkettenleitungen,<br />
die im Kaweflex-Baukasten gebündelt sind. Ergänzt werden<br />
sie um das Know-how des Partners Murrplastik als Spezialist<br />
für hochwertige Kunststoff-Ketten. Konzipiert sind die Plug & Play-<br />
Systeme nicht nur für Standardanwendungen, sondern auch für<br />
Anwendungen, in denen äußerst schnelle bzw. unregelmäßige<br />
Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen vorherrschen<br />
oder wenn widrigste Umgebungsbedingungen wie Schweißspritzer,<br />
Hitze oder Kälte gemeistert werden müssen. Ihre hohe<br />
Packungsdichte erlaubt den Einbau<br />
auch bei geringen Platzverhältnissen.<br />
Geliefert werden die passgenau bestückten<br />
und mit Steckern konfektionierten<br />
Energieführungsketten,<br />
die für unterschiedlichste Einbaulagen<br />
verfügbar sind, wahlweise justin-time<br />
direkt an die Montagelinie<br />
oder an jeden beliebigen Ort.<br />
www.tkd-kabel.de<br />
Optometron.indd 1 17.03.<strong>2015</strong> 14:08:47<br />
Bediengehäuse und Steuergehäuse für dezentrale Strukturen<br />
Für die industriegerechte Kapselung von HMI-Komponenten sind<br />
Bedien- und Steuergehäuse eine praktikable Lösung. Die Produktserien<br />
BAE und BAV von der Firma Lohmeier sind<br />
ganz auf die Anforderungen moderner Panel-PCund<br />
Touch-screen-Generationen zugeschnitten:<br />
die Bediengehäuse werden effektiv und ergonomisch<br />
mit einem Tragarm vor der Maschine montiert.<br />
Auch die Industrial Workstations des Herstellers<br />
sind für den Einsatz in dezentralen Anlagen<br />
konzipiert. Unterschrank und Steuergehäuse sind<br />
aus Stahlblech stabil konzipiert und kombinieren<br />
damit Bediengehäuse und Kleinschaltschrank auf optimale Weise.<br />
Eingesetzt werden sie zum Beispiel zum Steuern oder Einstellen<br />
einer Anlage. Oben aufgesetzt, mit dem PC im Unterschrank,<br />
ist das Bediengehäuse eine schlanke Visualisierungslösung.<br />
Steht oben ein Panel-PC, bietet der<br />
Unterschrank auf der Montageplatte Platz für Verdrahtungen,<br />
Absicherungen und Leistungselektronik oder<br />
für Mess-, Prüf- oder Betriebsmittel. Optisch lassen<br />
sich die Einheiten an das Maschinen-Design anpassen.<br />
www.lohmeier.de<br />
44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Schnell und ganz kompakt:<br />
Folgen Sie uns bei Twitter<br />
twitter.com/inautomation<br />
Vormontierte<br />
Mutingstation<br />
Mehr Funktionen zur Planung<br />
der Raumautomatisierung<br />
Mehr News rund um die<br />
Automatisierung:<br />
industrielle-automation.net<br />
Wir sind Medienpartner des<br />
AMA Verband für<br />
Sensorik und Messtechnik e. V.<br />
Die Mutingstation FCMS<br />
besteht aus einem Zwei-<br />
Strahl-Sicherheitslichtgitter<br />
ULVT 500/2R Typ4/PLe,<br />
einer aufsteckbaren<br />
Muting-Kontrolleinheit<br />
PLSG sowie zwei Reflexlichtschranken<br />
GR5/24 für die Objekterkennung. Die Reflexlichtschranken<br />
sind an den Mutingarmen vormontiert. Das Sicherheitslichtgitter<br />
mit Mutingeinheit befindet sich im Montagesäulensystem<br />
SAU. Das System ist vorverkabelt und vormontiert und kann für<br />
Schleusen mit einer Öffnung bis 8 m eingesetzt werden. Der<br />
Anschluss erfolgt nur über die aktive Seite des<br />
Systems, die passive Seite benötigt keinen Kabelanschluss.<br />
Neben der Mutingfunktion bietet<br />
FCMS auch External Device Monitoring und<br />
eine Wiederanlaufsperre. Optional ist auch ein<br />
integrierter Relaisausgang lieferbar. Zusammenfassend<br />
zeichnet sich die Mutingstation durch<br />
folgende Merkmale aus: sie ist komplett<br />
vormontiert, mit einer integrierten<br />
Mutinglampe ausgestattet, lässt sich gut<br />
montieren und bequem installieren.<br />
www.fiessler.de<br />
WSCAD hat neue Building <strong>Automation</strong>-Funktionen für die CAD/<br />
CAE-Gesamtlösung für Electrical Engineering E-CAD entwickelt,<br />
die ab Mitte Mai zur Verfügung stehen. Die neuen Symbole, Funktionsbausteine<br />
und Makros zur Planung und Dokumentation der<br />
Raumautomatisierung<br />
energieeffizienter Gebäude<br />
entsprechen der<br />
VDI-Richtlinie 3813. Die<br />
erweiterten Bibliotheken<br />
der Planungssoftware<br />
umfassen Sensoren<br />
und Aktoren zur Regelung<br />
und Steuerung des<br />
Raumklimas mit Temperatur,<br />
Luftfeuchtigkeit,<br />
Luftqualität, Beleuchtung<br />
oder Sonnenschutz. Mit Project Wizard, das nun auch für das<br />
Modul Building <strong>Automation</strong> zur Verfügung steht, lassen sich<br />
Raum- und Anlagenschemas als Makros abspeichern und beliebig<br />
platzieren. So wird die Erstellung ganzer Projekte auf Knopfdruck<br />
möglich. Alle hinterlegten Datensätze werden über einen Materialbrowser<br />
einheitlich verwaltet. Auch die Benutzerverwaltung mit<br />
detaillierter Vergabe von Zugriffsrechten erfolgt zentral.<br />
www.wscad.com<br />
DAS GIBT’S nur onlIne<br />
SIMATIC BASIC PANELS<br />
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• Hochauflösende Widescreen-Displays mit 65.536 Farben<br />
• Energiesparende LED-Hintergrundbeleuchtung<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 45
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Die Revolution beginnt<br />
Hannover Messe zeigt die Richtung von Industrie 4.0 auf – und viel mehr<br />
LIVE@<br />
Stehen wir nun wirklich kurz vor<br />
der vierten industriellen Revolution?<br />
Oder ist sie schon da? Auf<br />
welche Veränderungen müssen<br />
sich produzierende Unternehmen<br />
einstellen? Wer sich mit diesen<br />
Fragen beschäftigt, wird auf der<br />
Leitmesse Industrial <strong>Automation</strong><br />
in Hannover (13. - 17. April <strong>2015</strong>)<br />
ein Antworten finden.<br />
I<br />
st mein Unternehmen fit für die vierte industrielle<br />
Revolution? Das ist die Kernfrage,<br />
die sich Geschäftsführer und Fabrikleiter<br />
aktuell stellen. Die Massenproduktion und<br />
die Energiesysteme der Zukunft werden sich<br />
dramatisch verändern. In den Fabriken geht<br />
es zukünftig immer weniger darum, identische<br />
Produkte tausendfach herzustellen. Die<br />
Kunden von morgen wollen individuell auf<br />
sie zugeschnittene Ware. Jedoch zu den<br />
Herzlich Willkommen in Hannover!<br />
Besuchen Sie auch INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />
auf der Hannover Messe. Sie finden uns in Halle 9,<br />
Stand A10. Wir freuen uns auf Sie!<br />
niedrigen Kosten, die sonst für Massenware<br />
fällig wären. Intelligente Energienetze<br />
müssen in Zukunft Strom, Gas und Wärme<br />
aus den verschiedenen Energiequellen so<br />
aufeinander abstimmen, dass die vorhandenen<br />
Kapazitäten optimal genutzt werden.<br />
„Die Antwort lautet Inte grated Industry – die<br />
digitale Vernetzung in der Industrie – und<br />
diese dürfen die Besucher der Hannover<br />
Messe im April <strong>2015</strong> live er leben und entdecken“,<br />
so Dr. Jochen Köckler.<br />
Eng vernetzen<br />
Wenn Maschinen und Bauteile untereinander<br />
kommunizieren, können sich ganze<br />
Produktionsstraßen eigenständig und dynamisch<br />
umbauen. So werden auch kleinste<br />
Losgrößen bezahlbar. „Die Industrie steht<br />
am Anfang einer Revolution. Das Thema ist<br />
in den vergangenen zwei Jahren kometenhaft<br />
in das Zentrum der Diskussionen geschossen.<br />
Der Informationsbedarf ist enorm.<br />
Die Mehrheit der Unternehmen weiß noch<br />
nicht, wie sie sich auf Industrie 4.0 einstellen<br />
soll. Dabei hängt die eigene Wettbewerbskraft<br />
künftig von der Fähigkeit ab, sich mit<br />
allen am Produktionsprozess beteiligten<br />
Akteuren eng zu vernetzen. Das Leitthema<br />
der Hannover Messe <strong>2015</strong> – Integrated<br />
Industry - Join the Network! – zeigt die<br />
Richtung, in die es geht“, so Dr. Köckler,<br />
Vorstand der Deutschen Messe AG.<br />
Mehr als Industrie 4.0<br />
Digitalvernetzte Fertigungsanlagen, Technologien<br />
für intelligente Energienetze, innovative<br />
Produktionsverfahren wie etwa der<br />
3-D-Druck und neuartige Industrieroboter<br />
werden ebenfalls in Hannover zu sehen<br />
sein: Roboter mit ausgefeilter Sensorik, die<br />
ohne Schutzzaun und Sicherheitsabstand<br />
direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten.<br />
IT-gestützte <strong>Automation</strong>slösungen, die<br />
sämtliche Abläufe einer Fabrik verändern<br />
werden. Additive Manufacturing bzw. 3-D-<br />
Druck-Verfahren, mit denen auf der Messe<br />
individualisierte Produkte live hergestellt<br />
werden. Diese zentralen Themen werden<br />
auch Schwerpunkte der mehr als 1 000 Foren<br />
und Besucherführungen sein, die während<br />
der Messe angeboten werden.<br />
Und nicht zuletzt wird es das Partnerland<br />
Indien sein, welches der Veranstaltung einen<br />
besonderen Ausdruck verleihen wird. „Indien<br />
ist eine aufstrebende Wirtschaftsmacht,<br />
die den deutschen und internationalen<br />
Ausstellern ein enormes Absatzpotenzial<br />
eröffnet“, sagt Dr. Köckler, „Gleichzeitig bieten<br />
wir noch mehr Ausstellern aus Indien<br />
den Zugang zu neuen globalen Märkten.<br />
Damit profitieren Aussteller, Besucher und<br />
der Standort Hannover gleichermaßen von<br />
diesem attraktiven Partnerland.“<br />
www.hannovermesse.de<br />
46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
Hannover Messe<br />
13.–17. April <strong>2015</strong><br />
Halle 9<br />
siemens.de/hm<br />
E20001-F530-P302<br />
Einfach, effizient und immer aktuell:<br />
der SIRIUS Systembaukasten<br />
Schnell, einfach, flexibel, platzsparend und vor allem<br />
fehlerfrei: So muss der Aufbau von Schaltschränken funktionieren!<br />
Deshalb bietet der einzigartige SIRIUS Systembaukasten<br />
alles, was man zum Schalten, Schützen, Starten<br />
und Überwachen von Motoren und Anlagen benötigt:<br />
ein modulares Spektrum an Standardkomponenten<br />
bis 250 kW/400 V in nur sieben Baugrößen, die optimal<br />
aufeinander abgestimmt sowie auf einfache Weise<br />
kombinierbar sind und weitestgehend das gleiche Zubehör<br />
benutzen. So einfach kann Schalttechnik sein.<br />
siemens.de/sirius
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
LIVE@<br />
Wasser in verschiedenen Reinheitsgraden<br />
wird heute in der pharmazeutischen<br />
und kosmetischen Industrie sowie in<br />
der Medizintechnik benötigt. Die geltenden<br />
Arzneibücher definieren je nach Anwendung<br />
Grenzwerte für Leitfähigkeit, Gesamtkohlen -<br />
stoffgehalt (Total Organic Carbon TOC),<br />
Keimzahl, bestimmte Ionen sowie Endotoxine,<br />
deren Einhaltung erreicht, nachgewiesen<br />
und dokumentiert werden muss.<br />
Die Firma GTec, einer der führenden<br />
Anbieter für innovative Wasseraufbereitungsanlagen,<br />
bietet langjährige Erfahrung<br />
in der Konstruktion, Planung und Fertigung<br />
von Anlagen und Anlagensystemen für die<br />
pharmazeutische Industrie. Für das Unternehmen<br />
rückt die Anlageneffizienz immer<br />
stärker in den Fokus. Bei Wasseraufbereitungsanlagen<br />
kann diese durch den „Water<br />
Conversion Factor“ definiert werden. Der<br />
WCF setzt die aufbereitete Permeatmenge<br />
ins Verhältnis zum eingesetzten Trinkwasser.<br />
Das Unternehmen realisiert in seinen<br />
Anlagen einen besonders hohen Automatisierungsgrad<br />
mit innovativen Technologien.<br />
Das schafft zusätzlichen Nutzen für den<br />
Betreiber. Im folgenden Absatz sind die<br />
gängigen Wasserherstellungsverfahren mit<br />
Ihren unterschiedlichen Wasserqualitäten<br />
beschrieben.<br />
Wasser in Reinstform<br />
Branchenorientiertes Durchflusskonzept<br />
für die pharmazeutische Industrie<br />
Udo Bosch<br />
Die Planung und Realisierung von Wasseraufbereitungsanlagen für<br />
die pharmazeutische und kosmetische Industrie unterliegen zahlreichen<br />
Kriterien: hohe Wasserqualität, hocheffizienter Betrieb, kompakte<br />
Bauweise sowie eine einfache Systemintegration bis hin zum Prozessleitsystem.<br />
Dies stellt auch an Messgerätehersteller eine große<br />
Heraus forderung. Vormontierte Units in kleiner Bauform bieten hier<br />
entscheidende Vorteile.<br />
Udo Bosch ist Produktmanager Durchflussmesstechnik<br />
bei Endress + Hauser in Weil am Rhein<br />
Unterschiede in der<br />
Wasserherstellung<br />
Water for injection (WFI)-Herstellung: Die<br />
Europäische Pharmakopöe schreibt für die<br />
WFI-Herstellung als letzten Schritt eine<br />
Destillation vor. Bei der Destillation wird<br />
Purified Water (PW), also Wasser mit bereits<br />
hoher Reinheit, in einer meist mehrstufigen<br />
Destillationskolonne verdampft<br />
und anschließend zu WFI (water for injection)<br />
kondensiert und gelagert. Nach der<br />
Kondensation werden die qualitätsrelevanten<br />
Parameter TOC und Leitfähigkeit gemessen.<br />
Für die Durchflussmessung von<br />
WFI wird häufig Coriolis eingesetzt, da die<br />
Leitfähigkeit bei 20 °C unter 1,1 µS/cm liegt<br />
(Grenzwert der Ph.Eur. = Europäische<br />
Pharmakopöe). Diese Mengenbestimmung<br />
ist ein wichtiger Parameter, weil damit die<br />
Anlageneffizienzwert berechnet werden<br />
können. Außerdem ist meist eine hohe<br />
Genauigkeit für Bilanzierungszwecke innerhalb<br />
des Betriebs gefordert, da WFI ein<br />
sehr teures Produkt ist. Diesen Anforderungen<br />
werden nur Coriolismesssysteme in der<br />
Praxis gerecht.<br />
48 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Die Herstellung von highly purified water<br />
(HPW) erfüllt in der EU die gleichen<br />
Grenzwerte wie WFI. Aber nur WFI darf für<br />
In jektionszwecke eingesetzt werden. Die<br />
Wasserqualität ist auf dem Papier aber<br />
identisch. Zur Herstellung von HPW kann<br />
eine Umkehrosmose-Anlage eingesetzt<br />
werden, in der über verschiedene Verfahrensschritte<br />
dem Trinkwasser diverse<br />
Inhaltsstoffe, u. a. Ionen, entzogen werden.<br />
Dadurch sinken der TOC-Wert und die<br />
Leitfähigkeit.<br />
Coriolis und magnetisch induktiv<br />
in einem Konzept<br />
Anlage oder Skid wieder und bietet dem<br />
Kunden einen Preisvorteil an den internationalen<br />
Märkten.<br />
Nahtlose Systemintegration<br />
in alle Prozessleitsysteme<br />
Neben dem Messgerät, das sich gut in die<br />
Anlage integrieren lässt, ist auch eine einfache,<br />
sichere und schnelle Anbindung der<br />
Geräte an das Prozessleitsystem von großer<br />
Bedeutung. Mit der Proline 100 sind alle<br />
gängigen Anschlussverbindungen, z. B. Profibus<br />
DP, 4 - 20 mA/Impuls, Modbus RS 485<br />
realisiert worden und stehen als flexibles<br />
Ausgangsmodul zur Verfügung. Eine nahtlose<br />
Integration in die jeweiligen Prozessleitsysteme<br />
ist sichergestellt. Besonders<br />
erwähnenswert ist hier auch der EtherNet<br />
Revalidierungen von Anlagen sind immer<br />
mit einem hohen zeitlichen und finanziellen<br />
Aufwand verbunden und gerade hier<br />
setzt das Proline 100 Konzept an, diese für<br />
den Betreiber der Anlage möglichst gering<br />
zu halten.<br />
Eines der Highlights dieser Generation<br />
mit integriertem Webbrowser, ist die Nutzung<br />
von handelsüblicher Software und<br />
Hardware zur Inbetriebnahme, die jeder<br />
Computer oder Labtop besitzt. Mit diesem<br />
integrierten Webserver der in die Hart/<br />
Ethernet IP und Profibus DP Ausgangsplatine<br />
implementiert ist, hat man zu<br />
jedem Zeitpunkt die für das Gerät aktuelle<br />
Software zur Anbindung an das Prozessleitsystem<br />
zur Verfügung.<br />
Bis zum Jahre 2016 wird mit einem weltweiten<br />
Wachstum des Pharmamarktes von 4,5 % gerechnet.<br />
Um diesen zunehmenden Trends im Anlagenbau<br />
gerecht zu werden, bei dem immer<br />
kleiner Kompaktanlagen geplant und gebaut<br />
werden, müssen auch die eingesetzten<br />
Messgeräte diesem Weg folgen und ohne<br />
Einschränkung den Branchenanforderungen<br />
Rechnung tragen. Endress+Hauser entwickelte<br />
speziell für diese Anforderung das<br />
branchenspezifische Durchflusskonzept<br />
Proline 100. Dieses Konzept beinhaltet<br />
neben den etablierten Sensoren u. a. ein<br />
Gehäusekonzept das alle Multiparametereigenschaften<br />
der bewährten Coriolis und<br />
magnetisch induktiven Technologie unterstützt<br />
und dies in zwei kleine kompakte<br />
Edelstahlköpfen optional mit einer vierzeiligen<br />
Anzeige, flexibel zur Verfügung stellt.<br />
Neben einem hochkompakten Edelstahlgehäuse<br />
aus 316 L mit der Standard-Kabeleinführungen<br />
M 20 * 1,5 gibt es auch noch<br />
ein um 25 mm kleineres ultrakompaktes<br />
Edelstahlgehäuse. Dieses Gehäuse ist dann<br />
mit kodierten M 12 Steckern für die Stromversorgung<br />
und das Ausgangssignal ausgestattet,<br />
die eine Verpolungssicherheit<br />
der Stecker gewährleisten. Gegenüber den<br />
herkömmlichen Kompaktgehäusen ist das<br />
neue Proline 100 Gehäusekonzept um<br />
Faktor vier kleiner und ermöglicht somit<br />
eine kleinere, kompakte Bauform von<br />
Anlagen. Dies spiegelt sich wiederum in<br />
gesunkenen Herstellungskosten für eine<br />
IP-Anschluss, der gerade bei der Integration<br />
und Inbetriebnahme ein hohes Einsparungspotenzial<br />
an Zeit und Kosten sichern kann.<br />
Speziell für den validierten Bereich<br />
besteht die Möglichkeit die Geräte-Softwareversion,<br />
der in der Anlage bereits<br />
eingesetzten und validierten Geräte, im<br />
Standard-Bestellcode auszuwählen. Dieses<br />
Alleinstellungsmerkmal ist gerade in der<br />
Life Science Industrie im Bereich der<br />
Wartung und Instandhaltung sehr wichtig.<br />
01 Das Coriolismassemessgerät Promass E 100<br />
ist für Anwendung auf kleinstem Raum konzipiert<br />
02 Wasseraufbereitungssystem<br />
mit integriertem Ringsystem und<br />
Zapfstellenmanagement
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Richtlinien der Pharmabranche<br />
sind eine Herausforderung<br />
Ständig im Wandel und auf die neuesten<br />
Anforderungen der jeweiligen Branche abgestimmt<br />
unterliegen aktuelle Regularien<br />
diesen Prozessen und werden von Jahr zu<br />
Jahr angepasst. Das ist auch für Messgerätehersteller<br />
eine Herausforderung, die den<br />
Fokus auf die Erfüllung aller relevanten<br />
Regularien für die Pharmabranche haben.<br />
Am Beispiel der EU-Richtlinie RoHS-Richtlinie<br />
2011/65/EU (RoHS 2), die für industrielle<br />
Überwachungs-und Kontrollinstrumente<br />
ab Juli 2017 und praktisch für alle<br />
Elektro geräte ab 8/2019 gültig ist, zeigt sich,<br />
das Endress + Hauser frühzeitig diese Konformität<br />
für seinen Produkte bestätigen kann.<br />
www.de.endress.com<br />
03 Hochgenaue Durchflussmessung<br />
mit maximaler Messdynamik<br />
„Wir bei Endress + Hauser setzen mit unseren Lösungen auf hochwertige Messtechnik<br />
und auf einen hohen Automatisierungsgrad“ – welche Herausforderungen damit<br />
verbunden sind, erläutert Philipp Garbers, Branchenmanager Life Sciences bei E+H<br />
Welche Haupttrends sehen Sie im<br />
Bereich der Instrumentierung von<br />
Wasseranlagen?<br />
Ein wichtiger Trend ist mit Sicherheit<br />
nach wie vor die Miniaturisierung.<br />
Auch die Wasseranlagen werden immer<br />
kompakter gebaut, weshalb die zu<br />
verbauenden Komponenten ebenfalls<br />
kompakt sein müssen. Eine hohe<br />
Bedeutung kommt zudem der<br />
einfachen Integration in vorhandene<br />
Steuerungssysteme und der intuitiven<br />
Bedienung zu, zumal die Automatisierungskompetenzen<br />
beim Betreiber eher<br />
rückläufig sind und dem Anlagenbau<br />
zunehmend mehr Verantwortung<br />
übertragen wird. Daher versuchen<br />
wir bei Endress+Hauser hier gerade dem<br />
Anlagenbau seine Arbeit zu erleichtern,<br />
damit er unsere Instrumente flexibel<br />
integrieren und bedienen kann. Unsere<br />
durchgängig hohe Qualität der Gerätedokumentation<br />
sowie die elektronische<br />
Verfügbarkeit über browser-basierte<br />
Lösungen bieten optimale Unterstützung.<br />
Welche Herausforderungen hat die Branche<br />
Life Science in Bezug auf Pharmawasser<br />
Ihrer Ansicht nach zu meistern?<br />
Der Markt für Anlagenbauer im Bereich<br />
Pharmawasser ist relativ überschaubar.<br />
Im Raum Deutschland, Österreich und<br />
Schweiz allein tummeln sich nur etwa<br />
20 - 25 Firmen. Auf den ersten Blick sind<br />
die Leistungen dieser Firmen schwer<br />
differenzierbar. Auch bei den Betreibern,<br />
also den Kunden dieser Anlagenbauer,<br />
ist noch recht wenig Bewusstsein für<br />
qualitative Unterschiede, z. B. bei<br />
Destillen zu sehen. Schließlich erzeugen<br />
alle Destillen ja WFI (water for<br />
injection) gemäß definierter Grenzwerte<br />
der Pharmakopöen. Allerdings schaut<br />
auch die Life Sciences Branche<br />
zunehmend auf effizienten Energieeinsatz<br />
und optimierte Instandhaltungsprozesse<br />
und entwickelt ein höheres<br />
Kostenbewusstsein.<br />
Wir sehen momentan zwei verschiedene<br />
Vorgehensweisen im Anlagenbau,<br />
um diesen Trends gerecht zu werden.<br />
Die einen lassen sich auf einen<br />
Preiswettbewerb ein und setzen<br />
tendenziell auf günstigere<br />
Komponenten und einfache Anlagenfunktionalität.<br />
Die anderen versuchen<br />
Mehrwerte für den Kunden durch<br />
höherwertige Komponenten und einen<br />
höheren Automatisierungsgrad zu<br />
realisieren. Wahrscheinlich werden<br />
beide Strategien langfristig verfolgt<br />
werden können.<br />
Welche sich langfristig durchsetzen<br />
wird, ist momentan für mich noch nicht<br />
absehbar und hängt auch davon ab,<br />
inwieweit die Betreiber Ihren Fokus auf<br />
Kosten und Effizienz interpretieren und<br />
auch tatsächlich umsetzen. z<br />
Thomas Göttsche, Geschäftsführer GTec<br />
im Gespräch mit Branchenmanager Life<br />
Sciences Philipp Garbers, Endress+Hauser<br />
50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
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und entwickeln wir kontinuierlich neue Produkte und Gerätekombinationen.<br />
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HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Geballte Leistung für die <strong>Automation</strong><br />
RFID-Reader mit umschaltbarer Polarisation erhöht die Lesesicherheit<br />
LIVE@<br />
01 Der kompakte und robuste<br />
UHF-Schreib- / Lesekopf F190<br />
kann unterschiedlich ausgerichtete<br />
Transponder selektiv lesen<br />
Konrad Kern<br />
Die RFID-Technologie bietet in vielen Anwendungen unabdingbare<br />
Vorteile wie erhöhte Produktivität, mehr Transparenz und verbesserte<br />
Produktqualität. Bislang setzten jedoch die geforderten Lesereichweiten<br />
sowie die Lesung von mehreren Transpondern verbunden mit einer hohen<br />
Leserate technische Grenzen. Ein neu entwickelter RFID-Reader für den<br />
ultrahochfrequenten Funkbereich hat diese Anforderungen gemeistert.<br />
Globalisierung ist nicht nur ein Schlagwort,<br />
sondern Realität. Pepperl + Fuchs<br />
ermöglicht mit dem UHF Reader F190 und<br />
dem Ident Control Konzept den weltweiten<br />
Einsatz auf einfachste Weise. Das RFID-<br />
System passt an alle gängigen Steuerungen<br />
und bietet dazu passende Funktionsbausteine.<br />
Die durchgängige Befehlssyntax<br />
erlaubt es LF, HF oder UHF Systeme nahezu<br />
identisch an jede Steuerung anzubinden.<br />
Diese Grundfunktionalität vereinfacht die<br />
globale Anwendung erheblich und ermöglicht<br />
eine standardisierte Montage auf<br />
Maschinenebene. Siemens bietet Profibus<br />
und Profinet, Peppperl + Fuchs schaut über<br />
den europäischen Tellerrand hinaus und<br />
kommuniziert mit der ganzen Steuerungs-<br />
Konrad Kern ist Produktmanager Systeme,<br />
Geschäftsbereich Fabrikautomation bei der<br />
Pepperl + Fuchs Group in Mannheim<br />
welt über das offene Industrienetzwerk<br />
CC-Link, DevicNet, EtherNet TCP / IP, Ether -<br />
Cat und über weitere Protokolle und<br />
Feldbussysteme.<br />
Hohe Reichweiten,<br />
standardisierte Kommunikation<br />
Das neue UHF-Reader-System überzeugt<br />
durch hohe Reichweiten, eine standardisierte<br />
Kommunikation und eine Vielzahl<br />
an applikationsspezifischen Transpondern.<br />
Viele Applikationen kommen mit ein paar<br />
Zentimeter Lesereichweite nicht aus. Viel<br />
mehr als 1 m Leseabstand ist aber oft unerwünscht.<br />
Wer will schon alle Transponder<br />
in der gesamten Fertigungshalle lesen?<br />
Der F190 UHF-Reader ist in der Lage<br />
seine Polarisation im laufenden Betrieb<br />
rasch zu wechseln und dementsprechend<br />
zu selektieren. Möglich ist dies mit dem neu<br />
entwickelten Antennensystem, das zwei<br />
in der Anwendung wichtige Eigenschaften<br />
realisiert: die selektive Lesung bestimmter<br />
Transponder und die Vermeidung von<br />
Leselücken.<br />
Es ist sehr einfach Transponder zum Beispiel<br />
auf Transportkisten auszurichten und<br />
diese dann selektiv zu lesen. Schaltet man<br />
auf horizontal liest man eine Gruppe,<br />
schaltet man auf vertikal liest man die<br />
andere Gruppe und bei zirkularer Polarisation<br />
liest man alle Transponder im<br />
Lese bereich. So kann man ungewünschte<br />
Überschneidungen bei eng benachbarten<br />
Fertigungslinien elegant vermeiden.<br />
Mehrere Transponder an nicht<br />
definierter Position lesen<br />
Andere Applikationen zielen darauf ab,<br />
dass mehrere Transponder an nicht genau<br />
definierter Position gelesen werden sollen.<br />
Veränderbare Umgebungsbedingungen beeinflussen<br />
dabei die Leseeigenschaften,<br />
was durch Interferenz zu Leselücken führen<br />
kann. Der F190 setzt hier neue Maßstäbe.<br />
Er variiert nicht nur die abgestrahlte Energie,<br />
um die Reflexionen zu minimieren,<br />
sondern kann jetzt auch die Polarisation<br />
umschalten. Dies geschieht sehr schnell<br />
binnen weniger Millisekunden. Damit wird<br />
das Interferenzverhalten verändert und<br />
Nullstellen vermieden.<br />
Über die Funktion „PowerSweep“ kann<br />
zusätzlich die abgestrahlte Energie optimiert<br />
werden. Zudem erhält man eine<br />
52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Vorteile des UHF-Readers:<br />
Diagnose-Rückinformation, wie gut der<br />
Transponder im jeweiligen Umfeld und der<br />
aktuellen Lesung erkannt werden könnte.<br />
Dies sind wichtige Hinweise, wann sich<br />
Der F190 UHF-Reader erlaubt die selektive Lesung bestimmter<br />
Transponder und die Vermeidung von Leselücken.<br />
Umgebungseinflüsse in welcher Art bemerkbar<br />
machen. Kritische Lesepositionen<br />
können durch diese Diagnosefunktion<br />
präventiv erkannt werden.<br />
Identifikationsaufgaben mit<br />
großen Toleranzen lösen<br />
Der UHF-Reader F190 ist in einem kompakten<br />
Gehäuse mit einer Grundfläche von nur<br />
12 ×12 cm untergebracht. Damit benötigt er<br />
nur einen minimalen Einbauplatz. Er<br />
besitzt die Schutzart IP67, die Elektronik ist<br />
vergossen und die erhöhte Schock- und<br />
Vibrationsfestigkeit macht ihn absolut industrietauglich.<br />
Der Anschluss für die Datenkommunikation<br />
und die Energie erfolgt<br />
über einen M12 Stecker. Neben großem,<br />
einstellbarem Lesebereich bietet er Multitag-Leseeigenschaften,<br />
löst Identifikationsaufgaben<br />
mit großen Toleranzen der Tag-<br />
Position und bietet selektive Leseoptionen.<br />
Die Inbetriebnahme wird durch die kostenfreie<br />
RFIDControl Software sowie durch<br />
verfügbare Funktionsblöcke für die SPS-<br />
Anbindung unterstützt. Dies vereinfacht die<br />
Parametrierung, die Diagnose und den<br />
Testbetrieb. Die hellen, gut sichtbaren und<br />
mehrfarbig ausgeführten LED-Anzeigen<br />
erleichtern die Inbetriebnahme mit Informationen<br />
zum aktuellen Gerätestatus.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
Die neue Option der Polarisation der<br />
UHF Signale schnell und im laufenden<br />
Betrieb zu variieren bietet einzigartige<br />
Vorteile für zahlreiche Applikation.<br />
Durch die Umschaltung zwischen linear,<br />
horizontal und zirkular polarisierter<br />
Ausstrahlung kann man unterschiedlich<br />
ausgerichtete Transponder selektiv<br />
lesen, Leselücken werden durch die<br />
modifizierte Polarisation und durch<br />
power hopping eliminiert und es kann<br />
eine große Reichweite mit möglichst<br />
kleiner Sendeleistung erzielt werden.<br />
n optimale Vermeidung von Leselücken<br />
n offen für alle gängigen Bussysteme<br />
n selektives Lesen von Transpondern<br />
n einfache Inbetriebnahme<br />
n hohe Energieeffizienz<br />
02 UHF-Systeme sind ideal für Anwendungen,<br />
die eine große Reichweite erfordern und dabei<br />
beste Leseperformance und Selektivität vereinen<br />
Sicherheitstechnik für den Maschinenbau<br />
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HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Transparenz schaffen<br />
Wie kommunikationsfähige Kompaktleistungsschalter als Informationssysteme genutzt werden<br />
Einsatz in automatisierten<br />
Umgebungen<br />
Werner Becherer<br />
Elektrisch verursachte Schäden an Leitungen, Geräten und Anlagen<br />
können schwerwiegende Folgen mit sich bringen. Schutz bieten hier<br />
Kompaktleistungsschalter. Sind diese zudem kommunikationsfähig,<br />
können sie auch als Informationssystem für Strom, Spannung und<br />
Energiewerte genutzt werden. Selbst Übernahme und Verarbeitung<br />
der erfassten Daten in übergeordnete Energiemanagementoder<br />
Automatisierungssysteme sind dann möglich.<br />
Kommunikationsfähige Kompaktleistungsschalter<br />
können als eigenständige, unabhängige<br />
Informationslieferanten eingesetzt<br />
werden. Besondere Wirkung entfalten sie<br />
jedoch, wenn die Daten in übergeordneten<br />
Systemen genutzt und verarbeitet werden<br />
können. Das gilt sowohl für die Produktionsals<br />
auch für die Gebäudeautomatisierung.<br />
Automatisierte Fertigungsprozesse haben<br />
einen hohen Energiebedarf. Daher ist es<br />
naheliegend, die Daten und den Status der<br />
Energieverteilung in die bestehenden Systeme<br />
einzubinden. Schutzgeräte und Geräte<br />
zur Energiedatenerfassung spielen dabei<br />
eine wesentliche Rolle. Siemens reagiert<br />
darauf mit dem Automatisierungskonzept<br />
Totally Integrated <strong>Automation</strong> (TIA). Es<br />
integriert zum einen Geräte zum Steuern<br />
und Regeln der elektrischen Energie wie<br />
Frequenzumrichter, Motormanagementsysteme<br />
und Sanftstarter; zum anderen aber<br />
auch Schutzgeräte wie Leistungsschalter<br />
und Energiemessgeräte für die Energieverteilung<br />
und Verbraucher.<br />
Auch bei der Automatisierung von Zweckund<br />
großen Wohngebäuden ist Energieeffizienz<br />
eine wesentliche Anforderung. Gleichzeitig<br />
müssen Gebäude heute eine Vielzahl<br />
von Kriterien erfüllen. Die Antwort darauf<br />
sind sogenannte Total Building Solutions<br />
(TBS) – das heißt: die Integration aller<br />
gebäudetechnischen Gewerke in einem<br />
System. Gebäudeautomation, Brandschutz,<br />
Sicherheit, Beleuchtung und Niederspannungs-Energieverteilung<br />
lassen sich einheit<br />
lich bedienen und steuern. Ziel einer<br />
TBS ist es, Gebäude sicherer, komfortabler,<br />
wirtschaftlicher und effizienter zu machen.<br />
Hier können ebenfalls Daten aus angebundenen<br />
Kompaktleistungsschaltern die<br />
Daten grundlage für elektrische Energieströme<br />
bilden.<br />
Kompaktleistungsschalter zählen zu den<br />
wichtigsten Schutzkomponenten. Mehr<br />
als 30 Millionen werden schätzungsweise<br />
jährlich weltweit verbaut – in Fertigungsstätten<br />
ebenso wie in großen Wohn- und<br />
Zweckgebäuden. Sie schützen Leitungen,<br />
Geräte und industrielle Anlagen vor elektrisch<br />
verursachten Schäden und Ausfällen,<br />
Werner Becherer, Energy Management<br />
bei der Siemens AG in Nürnberg<br />
indem sie den Strom bei Stö rungen sicher<br />
abschalten. Neue technische Möglichkeiten<br />
schaffen für Kompaktleistungsschalter aber<br />
auch immer mehr betriebsrelevante Aufgaben,<br />
zum Beispiel die Erfassung von<br />
Energiedaten. Die Schalter tragen damit<br />
wesentlich zu einer hohen Transparenz<br />
über alle Verbrauchswerte und Anlagenzustände<br />
bei, wie sie effiziente, sichere<br />
Prozesse in automatisierten Umgebungen<br />
erfordern. Die Voraussetzung dafür bilden<br />
Schnittstellen, über die die Komponenten<br />
kommunizieren können.<br />
Störungen und Überlastungen<br />
vorbeugen<br />
Entsprechend integriert, liefern kommunikationsfähige<br />
Kompaktleistungsschalter<br />
wertvolle Daten aus den Energieverteilungsanlagen<br />
an die übergeordneten <strong>Automation</strong>ssysteme.<br />
Dort sind dann jederzeit<br />
aktuelle Messwerte für Strom, Spannung<br />
und Energie verfügbar. Außerdem ist ein<br />
permanenter Überblick über Schalterzustände<br />
sowie über alle Status-, Fehlerund<br />
Alarmmeldungen gewährleistet. Auch<br />
Informationen zu Wartung, Diagnose und<br />
54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
LIVE@<br />
Störungslokalisierung lassen sich abrufen.<br />
So können bereits vor einer Störung Gegenmaßnahmen<br />
ergriffen werden.<br />
Energieströme im Blick<br />
Die Datentransparenz bei der Erfassung des<br />
Stromverbrauchs ermöglicht zum einen<br />
eine Reduzierung von Lastspitzen, zum<br />
anderen führt sie zu einer Definition von<br />
Einsparpotenzialen. Damit können Unternehmen<br />
bspw. auch die Norm DIN EN ISO<br />
50001 erfüllen, die industrielle Anwender<br />
beim Aufbau eines systematischen Energiemanagements<br />
bzw. Monitoringsystems unterstützt.<br />
Dieses erfasst softwarebasiert und<br />
mithilfe von Messgeräten die Energieströme<br />
in allen Produktionsbereichen und<br />
-anlagen. Insbesondere das Modell 7KM<br />
PAC4200 lässt sich durch seine Genauigkeit<br />
auch als Referenzmessgerät nutzen.<br />
Kompaktleistungsschalter hingegen bieten<br />
durch die Einheit von Schutz- und<br />
Messfunktion entscheidende Vorteile: Mit<br />
einem einzigen Gerät lassen sich zwei<br />
Funktionen gleichzeitig abdecken, nämlich<br />
Schutz und Energiedatenerfassung. Das<br />
spart Platz und reduziert den Aufwand für<br />
Installation und Wartung.<br />
Das Monitoring der erfassten Energieströme<br />
erfolgt über die Software Powermanager.<br />
Sie überwacht und archiviert die von<br />
den Geräten erfassten elektrischen Kenngrößen<br />
wie Spannungen, Ströme, Leistungen<br />
und Energiewerte. Dabei ist es unerheblich,<br />
ob die Daten aus einem Messgerät,<br />
aus einem neuen Kompaktleistungsschalter<br />
oder einem vorhandenen Zähler stammen.<br />
Es werden lediglich ein Windows-PC und<br />
ein LAN-Netzwerk für Ethernet benötigt.<br />
Auf dem PC werden die Leistungsmittelwerte<br />
in Ganglinienform dargestellt und<br />
können miteinander verglichen werden. So<br />
lassen sich z. B. Lastgänge verschiedener<br />
Fertigungslinien oder Firmenstandorte gegenüberstellen.<br />
Ebenso angezeigt werden<br />
Störungen in der Energieverteilung, auf die<br />
sofort reagiert werden kann. Die Darstellung<br />
der Berichte ist z. B. mit einer Kostenstellenzuordnung,<br />
im Messwertevergleich<br />
oder als Dauerlinie möglich.<br />
Technische Voraussetzungen<br />
Damit sich Kompaktleistungsschalter in<br />
Automatisierungs- und Monitoring-Umgebungen<br />
integrieren lassen, müssen sie<br />
kommunikationsfähig über Standardprotokolle<br />
sein. Die Schalter der Baureihe 3VA2<br />
erfüllen diese Anforderung mit elektronischen<br />
Überstromauslösern (ETU). In die<br />
ETUs der sogenannten 8er-Reihe ist u. a.<br />
eine Messfunktion zur Erfassung von Strom,<br />
Spannung und Energie integriert. Ist ausschließlich<br />
die Erfassung von Strom erforderlich,<br />
sind ETUs der 5er-Reihe die beste<br />
Lösung. Auch Schalterzustand, Grenzwerte<br />
und Wartungsinformationen können über<br />
die ETU erfasst und über Kommunikationsmodule,<br />
sogenannte Datenkonzentratoren,<br />
an übergeordnete Systeme weitergeleitet<br />
werden. Der Datentransfer erfolgt über die<br />
gängigen Bussysteme Profibus, Profinet<br />
und Ethernet (Modbus TCP).<br />
Inbetriebnahme und Wartung der Schalter<br />
sind über die Software Powerconfig<br />
möglich. Sie ist ein komfortables Tool für alle<br />
kommunikationsfähigen Messgeräte und<br />
Leistungsschalter aus der Sentron-Produktfamilie.<br />
Die Service-Software erleichtert<br />
Schaltschrankbauern, Installateuren und<br />
Automatisierungstechnikern vor allem das<br />
Parametrieren der Geräte. Zur Prüfung der<br />
Funktionsfähigkeit der Kompaktleistungsschalter<br />
ergänzt ein Prüfgerät die Software.<br />
Um rund 70 Funktionen<br />
erweiterbar<br />
Die kommunikationsfähigen Kompaktleistungsschalter<br />
3VA sind Bestandteil des Sentron-Portfolios<br />
für die Niederspannungs-<br />
Energieverteilung. Mit zwei Baureihen deckt<br />
es ein breites Einsatzspektrum von Standardanwendungen<br />
im Gebäude bis hin zu<br />
anspruchsvollen industriellen Anwendungen<br />
ab. Die Baureihe 3VA2, die auch die<br />
kommunikationsfähigen Komponenten um <br />
fasst, ist für Anwendungen mit erhöhten<br />
technischen Anforderungen und einem Bemessungsstrom<br />
bis zu 630 A ausgelegt. Die<br />
Baureihe 3VA1 ist dagegen mit einem<br />
Bemessungsstrom bis 160 A verfügbar und<br />
erfüllt alle Standardaufgaben im Anlagenschutz.<br />
Aufgrund der kompakten Bauform<br />
sind die Kompaktleistungsschalter prädestiniert<br />
für den Einsatz in Installationsverteilern<br />
und im Maschinenbau. Mit mehr als<br />
500 Zubehörteilen für die Baureihen 3VA1<br />
und 3VA2 können die Schalter bedarfsgerecht<br />
konfiguriert und modular um rund 70 Funktionen<br />
erweitert werden, wodurch sich die<br />
verschiedensten Aufgaben erfüllen lassen.<br />
Mehr über das Portfolio für eine durchgängige<br />
und sichere intelligente Energieverteilung<br />
und Elektroinstallation für die<br />
Industrie finden Sie unterdem Internetlink<br />
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www.siemens.de<br />
01 Mit Zubehörteilen können Kompaktleistungsschalter<br />
bedarfsgerecht konfiguriert und modular erweitert werden<br />
02 Einbausituation eines kommunikationsfähigen<br />
Kompaktleistungsschalters in einer Sivacon-Schaltanlage<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 55
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Robert Urech, Vertriebsbüroleiter Zürich<br />
bei Beckhoff in der Schweiz<br />
Offen und flexibel<br />
LIVE@<br />
Steuerungstechnik für die hochpräzise und vernetzte Lenkwellenmontage<br />
Robert Urech<br />
Eine Lenkwelle in der Lenksäule eines Fahrzeugs ist ein äußerst sensibles<br />
und wichtiges Bauteil. Dementsprechend hohe Anforderungen werden<br />
an die Produktion gestellt. LCA <strong>Automation</strong> setzt als Spezialist für solche<br />
Montageanlagen auf die Offenheit und Flexibilität der PC-basierten<br />
Steuerungs- und Antriebstechnik von Beckhoff.<br />
Der Sondermaschinenbauer LCA <strong>Automation</strong><br />
AG aus Affoltern am Albis in der<br />
Schweiz verfügt über langjährige Erfahrungen<br />
insbesondere bei Produktionsanlagen<br />
für die Automobilindustrie. Einer der<br />
Schwerpunkte ist der Bereich Lenkung, in<br />
dem LCA an nahezu alle europäischen<br />
Fahrzeughersteller liefert. Rainer Pölzl,<br />
zuständig für Projektierung und Steuerungstechnik,<br />
erläutert: „Wir liefern schlüsselfertige<br />
Montageanlagen, von der Planung<br />
über die Entwicklung bis hin zu Aufbau und<br />
Inbetriebnahme. Hierzu zählt sowohl die<br />
mechanische Konstruktion als auch die<br />
Elektrik, Steuerungstechnik und Software.<br />
Ein gutes Beispiel ist die aktuelle Montageanlage<br />
für die Schiebeverbindung einer<br />
Lenksäule, die nicht nur effizient, sondern<br />
vor allem äußerst präzise und fehlerfrei<br />
arbeiten muss. Schließlich kann das korrekte<br />
Nachgeben des Lenkrades beziehungsweise<br />
Die jüngst entwickelte Lenkwellen-Montageanlage<br />
nutzt PC-Control als durchgängige<br />
Steuerungstechnik. Bei der in nur acht<br />
Monaten realisierten Anlage werden zuder<br />
Lenksäule bei einem Frontalzusammenstoß<br />
entscheidend für das Überleben<br />
der Fahrzeuginsassen sein.“<br />
Langjährige Erfahrung<br />
Von den Vorteilen der PC-basierten Beckhoff-<br />
Steuerungstechnik profitiert LCA <strong>Automation</strong><br />
bereits seit dem Jahr 2000. Rainer Pölzl<br />
erinnert sich: „Dass die Wahl auf Beckhoff<br />
fiel, hatte mehrere Gründe: das breite,<br />
skalierbare und offene Produktportfolio,<br />
ebenso wie die Leistungsfähigkeit der IPC-<br />
Technologie und vor allem die Innovationsfähigkeit<br />
des Unternehmens. Wichtig war<br />
uns, mit PC-Control ein äußerst flexibles<br />
und durchgängiges System aus abgestimmter<br />
Soft- und Hardware nutzen zu können,<br />
bis hinunter auf die I/O-Ebene. Die Offenheit<br />
des Systems erleichtert sowohl die Einbindung<br />
unserer Maschinen in verkettete<br />
Montageanlagen der Endkunden als auch<br />
die Kommunikation mit MES- und ERP-<br />
Systemen.“<br />
LCA <strong>Automation</strong> profitierte auch unter<br />
einem anderen Aspekt von der Flexibilität<br />
und Leistungsfähigkeit der PC-basierten<br />
Steuerungstechnik. „Zunächst wurde die<br />
bisherige, speziell auf unsere Belange zugeschnittene<br />
Steuerungssoftware auf Twin-<br />
CAT abgebildet. Anschließend wurden von<br />
Jahr zu Jahr immer mehr der zahlreichen<br />
Prozesse portiert und weiterentwickelt.<br />
Dabei erlaubte es PC-Control durch seine<br />
Offenheit, zunächst parallel mit unserer<br />
eigenen, über PROFIBUS einfach einzubindenden<br />
Achs- und Prozesssteuerung zu<br />
fahren. Unterstützt durch die kontinuierliche<br />
Weiterentwicklung des Beckhoff-Systems,<br />
zum Beispiel über leistungsfähigere<br />
Prozessoren oder mit der Einführung des<br />
bis in die Klemme durchgängigen, extrem<br />
schnellen EtherCAT, konnte unser altes<br />
System schließlich im Jahr 2010 vollständig<br />
abgelöst werden“, so Pölzl.<br />
Komplexe Anlage, flexibel<br />
gesteuert<br />
56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
nächst die Einzelteile über drei Einlegeplätze<br />
manuell in die Werkstückträger des automatischen<br />
Transportsystems eingelegt. Die<br />
Werkstückträger durchlaufen dann die einzelnen<br />
Bearbeitungsstationen. So wird an<br />
einer Station z. B. das rohrförmige Rohmaterial<br />
verpresst und verformt, anschließend<br />
mit anderen Einzelteilen verbunden und<br />
dabei gefettet und geölt. An allen Bearbeitungsstationen<br />
wird auf Maßhaltigkeit und<br />
Funktion geprüft, d. h. beispielsweise auf<br />
die Anwesenheit aller notwendigen Teile<br />
und auf die Einhaltung der richtigen Kräfte<br />
bei Fügeprozessen. Auf diese Weise ergibt<br />
sich eine zuverlässige Gut-/Schlechtteil-<br />
Erkennung, die als Information dem jeweiligen<br />
Werkstückträger mitgegeben wird. In<br />
einer abschließenden Messstation folgt<br />
eine komplizierte Abschlussprüfung, wie<br />
Pölzl erläutert: „Ein solches Teil der Fahrzeuglenkung<br />
darf einerseits keinerlei Spiel<br />
aufweisen, andererseits aber auch nicht so<br />
fest miteinander verbunden sein, dass bei<br />
einem Unfall das Zusammenschieben<br />
verhindert wird. Diese Prüfung erfordert<br />
tiefgehendes Know-how und wurde vor<br />
rund drei Jahren ebenfalls von unserem<br />
pro prietären Steuerungssystem auf PC-<br />
Control portiert.“<br />
Die Lenkwellen-Montageanlage nutzt<br />
vier Schaltschrank-PCs C6930, mit Intel-<br />
Core2-Duo-Prozessor (2,53 GHz), und je<br />
ein 15"-Control-Panel CP7902. Einer der<br />
Rechner dient als Master, u. a. zur Übernahme<br />
der Prozessdaten bzw. für die<br />
Anbindung an die ERP-Ebene. Die übrigen<br />
IPCs steuern die internen Abläufe der<br />
Montageanlage. Der komplexe Prozess umfasst<br />
mehr als 1 000 I/Os, die insbesondere<br />
beim Erfassen analoger Daten nach Möglichkeit<br />
immer dezentral vor Ort über<br />
01 Vier Schaltschrank-PCs bilden<br />
das Steuerungsherz der Montageanlage<br />
EtherCAT-Box-Module in Schutzart IP 67<br />
realisiert werden. Hinzu kommen u. a.<br />
18 Servoachsen – aufgebaut aus AX5000-<br />
Servoverstärkern bzw. AM3000-Servomotoren<br />
und angesteuert per TwinCAT NC I. Für<br />
eine leistungsfähige Vernetzung sorgt<br />
EtherCAT, das sich laut Rainer Pölzl ideal in<br />
das PC-Control-System einfügt: „Mit Twin-<br />
CAT lässt sich durch die sehr gute Systemintegration<br />
optimal auf die Datenkommunikation<br />
zugreifen. So sind beispielsweise<br />
nachträgliche Erweiterungen viel einfacher<br />
möglich als mit einer Drittsoftware.“<br />
Offen für Innovationen<br />
Für zukünftige Projekte sieht Pölzl noch<br />
weiteres Innovationspotenzial durch PC-<br />
Control. So stelle man derzeit auf die neue<br />
Softwaregeneration TwinCAT 3 um. Viele<br />
Vorteile sieht Pölzl zudem in der modernen<br />
Multitouch-Bedientechnologie, besonders<br />
in Verbindung mit der Einkabelanschlusstechnik<br />
CP-Link 4. Multitouch ermögliche<br />
für den Maschinenanwender eine deutliche<br />
Steigerung hinsichtlich Bedienkomfort und<br />
-sicherheit. Und auch das Thema Maschinensicherheit<br />
an sich hat er auf seiner<br />
Entwicklungsagenda: „Zusammen mit der<br />
Einführung von TwinCAT 3 werden wir<br />
auch unsere bisher getrennt realisierte<br />
Safety-Lösung auf das Beckhoff-System<br />
umstellen.“<br />
Fotos: Aufmacher LCA <strong>Automation</strong>, 01 + 02 Beckhoff<br />
www.beckhoff.de<br />
02 Nicht nur die Antriebstechnik unterstützt<br />
die kompakte Bauweise, sondern auch die<br />
I/O-Module<br />
Identifikation sichern.<br />
Anwendungen optimieren.<br />
Integration vereinfachen.<br />
13.-17. April <strong>2015</strong><br />
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HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Einsatz rund um die Welt<br />
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Sonderlösungen für Schaltanlagen unter beengten Platzbedingungen<br />
Klaus Zimmermann, Wilfried Braun<br />
Die Integration einer Schaltanlage auf einem Schiff stellt aufgrund<br />
der eingeschränkten Platzverhältnisse eine besondere Herausforderung<br />
dar. Im Rahmen des Power-Up-Projekts für die Logos Hope hat ein<br />
Schaltanlagenbauer, der sich auf Schiffsausrüstungen spezialisiert hat,<br />
eine neue Hauptschaltanlage konzipiert. Lesen Sie, wie mithilfe des<br />
Ri4Power-Systems die Anforderungen gemeistert wurde.<br />
Unter dem Motto „Bildung, Hilfe und<br />
Hoffnung für Menschen weltweit“ betreibt<br />
der karitative Verein GBA Ships mit<br />
der Logos Hope ein Schiff, das als schwimmender<br />
Büchermarkt sowie Veranstaltungs-<br />
und Begegnungszentrum weltweit<br />
im Einsatz ist. Bereits von 2004 bis 2009<br />
wurde die ursprüngliche Autofähre grundlegend<br />
umgebaut und im Winter 2014/15<br />
lässt GBA Ships das Schiff in einer Werft in<br />
Singapur modernisieren, um es gemäß den<br />
steigenden technischen Anforderungen auf<br />
den aktuellen Stand zu bringen. Das s. g.<br />
Power-Up-Projekt umfasst den Austausch<br />
der Generatoren und der elektrischen<br />
Hauptschalttafel, den Einbau eines Wärmerückgewinnungssystems<br />
sowie den Umbau<br />
des Bugstrahlruders. Speziell die Klimatisierung<br />
benötigt deutlich mehr elektrische<br />
Energie als beim Bau des Schiffes eingeplant.<br />
Und auch die aktuellen seerechtlichen<br />
Bestimmungen fordern eine höhere elektrische<br />
Leistung als die Generatoren aktuell<br />
bereitstellen.<br />
Regelbetrieb mit einem<br />
Generator<br />
Mit den Umbauten im elektrischen Bereich<br />
beauftragte GBA Ships die L&S Elektrotechnik<br />
Littau & Sohn GmbH aus Kiebitzreihe.<br />
„Obwohl deutlich mehr elektrische Leistung<br />
benötigt wird, darf die neue Schaltanlage<br />
nicht mehr Platz beanspruchen als die<br />
alte. Hinzu kommt, dass die Felder für die<br />
Versorgung mit 230 V, die bisher separat<br />
installiert waren, zusätzlich in die Anlage<br />
integriert werden sollen“, erläutert Kai<br />
Töllner, der als Vertriebsleiter bei Littau das<br />
Dipl.-Ing. Wilfried Braun ist Branchenmanager<br />
Maritime Industrie, Klaus Zimmermann ist Leiter<br />
Vertriebsinnendienst Technik – Power Distribution,<br />
beide bei Rittal in Herborn<br />
Projekt geleitet hat, eine typische Herausforderungen<br />
bei einem solchen Projekt.<br />
Bisher erzeugen drei mit Dieselmotoren angetriebene<br />
Generatoren, von denen einer<br />
1,2 MW und die beiden anderen jeweils<br />
900 kW leisten, auf der Logos Hope die elektrische<br />
Energie. „Bei der großen Maschine<br />
tauschen wir lediglich den Generator aus,<br />
während die beiden kleineren durch neue<br />
Maschinen mit einer Leistung von je 1,4 MW<br />
ersetzt werden“, sagt Andreas Röthgens, der<br />
als Electrical Project Manager bei GBA<br />
Ships das Repowering im Bereich Elektrotechnik<br />
verantwortet. Die Versorgung mit<br />
elektrischer Energie ist dann im Regelbetrieb<br />
mit nur einem Generator möglich.<br />
Lediglich beim Manövrieren, wenn das<br />
Bugstrahlruder mit einer Leistung von<br />
735 kW eingesetzt wird, benötigt man einen<br />
zweiten Generator. Der dritte dient der<br />
Reserve, sodass auch dann noch sicher<br />
manövriert und das Schiff mit elektrischer<br />
Energie versorgt werden kann, wenn ein<br />
Generator ausfallen sollte. Diese Redundanz<br />
ist durch die Klassifikationsgesellschaft<br />
Lloyd´s Register vorgegeben.<br />
Sonderlösung für den<br />
Kabelrangierraum<br />
Um die Schaltanlage mit allen geforderten<br />
Funktionen in den beengten Platzverhältnissen<br />
unterzubringen, sind Sonderlösungen<br />
notwendig. Hinter der Schaltanlage<br />
muss bspw. aus Sicherheitsgründen ein<br />
600 mm breiter Durchgang bestehen bleiben.<br />
Die eigentliche Schaltanlage ist in 600 mm<br />
tiefen TS 8-Schaltschränken von Rittal<br />
untergebracht. Kai Wermter, Konstrukteur<br />
bei Littau, schildert die Besonderheiten:<br />
„Um Platz für die Kabelrangierbereiche zu<br />
haben, mussten wir eine Huckepacklösung<br />
planen, bei der ein zusätzlicher Schrank auf<br />
der Rückseite montiert ist.“ Da hierzu nur<br />
maximal 350 mm zur Verfügung stehen,<br />
muss der Kabelrangierraum mit einer<br />
Sonderlösung realisiert werden. Die gesamte<br />
Schaltanlage ist mit dem Ri4Power-Systembaukasten<br />
umgesetzt. Die einzelnen Funktionsbereiche<br />
sind in verschiedenen Compartments<br />
in Formunterteilungen bis Form<br />
4b aufgebaut. Folglich ist eine erhöhte<br />
Bedien- und Funktionssicherheit gegeben.<br />
Techniker können bei Wartung und Reparatur<br />
in geschotteten Funktionseinheiten<br />
arbeiten und auftretende elektrische Fehler<br />
bleiben in der Schaltanlage auf ihren<br />
Entstehungsort begrenzt.<br />
Die Vorgaben der Formunterteilung bzw.<br />
Schottung finden sich wieder in den Klassifikations-<br />
und Bauvorschriften der Schiffsklassen<br />
sowie in der gültigen Norm für Niederspannungsschaltgerätekombinationen,<br />
der IEC 61439 1/2. Projektiert wurde das<br />
gesamte Projekt mit Engineering-Lösungen<br />
von Eplan, ebenfalls wie Rittal ein Unternehmen<br />
der Friedhelm Loh Group.<br />
Der Gesamtbemessungsstrom des Flat-<br />
PLS-Sammelschienensystem in der Schaltanlage<br />
beträgt 5 000 A. Mit dieser großzügigen<br />
Auslegung ist es im Prinzip möglich,<br />
alle drei Generatoren gleichzeitig zu betreiben.<br />
Die Einspeisung der Generatoren<br />
ist jeweils mit einem Leistungsschalter<br />
von Siemens realisiert, dabei lässt das<br />
58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
Leistungsschalteradapterkonzept von Rittal<br />
dem Anwender insgesamt freie Wahl beim<br />
Einsatz des Fabrikats. Bei dem Anschluss<br />
der Leistungsschalter auf der Einspeiseseite<br />
hat sich Littau für Maxi-PLS-Schienen von<br />
Rittal entschieden. Auch ein Landanschluss<br />
mit einem Bemessungsstrom bis zu 2 000 A<br />
ist als Einspeisung vorgesehen. Dadurch<br />
kann die Lärm- und Abgasbelastung durch<br />
die Dieselgeneratoren im Hafen vermieden<br />
werden. Mit der neuen Schaltanlage wird es<br />
auch möglich sein, eine unterbrechungsfreie<br />
Umschaltung auf den Landanschluss<br />
vorzunehmen. Dies war mit der alten<br />
Schaltanlage nicht denkbar, da die notwendige<br />
Synchronisation nicht vorgesehen war.<br />
01 Für die gesamte Schaltanlage<br />
stehen auf der Logos Hope lediglich<br />
10 m zur Verfügung<br />
Um auf den Landanschluss umzuschalten,<br />
musste also die elektrische Versorgung<br />
kurzzeitig komplett unterbrochen werden.<br />
Auch das Bugstrahlruder wird im Rahmen<br />
des Projekts erneuert. Littau setzt hier einen<br />
neuen Elektromotor ein, der über einen<br />
Frequenzumrichter mit der sogenannten<br />
Active-Front-End-Technologie betrieben<br />
wird. „Diese Technologie hat den Vorteil,<br />
dass wir den Frequenzumrichter direkt am<br />
Bordnetz betreiben können, da die Netzrückwirkungen<br />
unter 5 % liegen“, erklärt<br />
Kai Töllner. Gleichzeitig kann der Kapitän<br />
das neue Bugstrahlruder stufenlos von 0 bis<br />
100 % fahren – ein deutlicher Vorteil, der<br />
das Manövrieren vereinfacht.<br />
C<br />
M<br />
Y<br />
CM<br />
MY<br />
CY<br />
CMY<br />
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DC 24 V intelligent<br />
absichern.<br />
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Energiemanagements<br />
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Sprechen Sie mit uns. Wir freuen uns<br />
auf den Dialog mit Ihnen.<br />
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vom 13.-17. April <strong>2015</strong><br />
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HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
02 Das Sammelschienensystem mit einem maximalen Bemessungsstrom<br />
von 5 000 A ist mit dem Flat-PLS-System realisiert<br />
verwendet werden soll. In diesem Modus<br />
sorgt das Power-Management-System ledig<br />
lich dafür, dass der Generator nicht<br />
über lastet wird. Sollte die Last zu stark<br />
ansteigen, werden unwichtige Verbraucher<br />
wie Kombüse und Wäscherei automatisch<br />
abgeschaltet. Sie müssen, wenn wieder ausreichend<br />
elektrische Energie zur Verfügung<br />
steht, manuell erneut zugeschaltet werden.<br />
Da die Bedienelemente der Abgänge durch<br />
die Schaltschranktüren ragen, erkennt das<br />
Personal direkt, welche Verbraucher das<br />
Power-Management-System abgeschaltet<br />
hat und kann entsprechend reagieren.<br />
Sicherheit wird großgeschrieben<br />
Bei allen Lösungen steht die Sicherheit<br />
beim Bedienen und im Betrieb stets im Vordergrund.<br />
Ein Beispiel ist die integrierte<br />
Lichtbogenüberwachung. Sensoren, die über<br />
Lichtwellenleiter an eine zentrale Auswerteeinheit<br />
angeschlossen sind, überwachen<br />
alle Bereiche innerhalb der Schaltanlage auf<br />
die Entstehung eines Lichtbogens. Registriert<br />
die Anlage das typische UV-Licht, wird<br />
die gesamte Anlage abgeschaltet, indem die<br />
Leistungsschalter sofort die betreffenden<br />
Generatoren abtrennen. So lässt sich der<br />
Schaden, der durch einen Lichtbogen entstehen<br />
würde, deutlich reduzieren. Auch<br />
die Erdschlusserkennung ist im Gegensatz<br />
zu einer Standardlösung deutlich komfortabler<br />
und damit sicherer. Jedes Feld ist<br />
mit separaten Stromwandlern ausgestattet,<br />
sodass die Erdschlusserkennung feldweise<br />
funktioniert. Die Fehlersuche ist dadurch<br />
deutlich einfacher.<br />
Bei der Bedienung der Schaltanlage wurde<br />
darauf Rücksicht genommen, dass auf der<br />
Logos Hope auch angelerntes Personal an<br />
der Anlage arbeitet. Sämtliche Bedienelemente<br />
der Schalter ragen bspw. durch die<br />
Schaltschranktüren. Dadurch lassen sich<br />
die einzelnen Abgänge zu- oder abschalten,<br />
ohne dass eine Schaltschranktür geöffnet<br />
werden müsste. Das in der Schaltanlage<br />
integrierte Power-Management-System hilft<br />
dem Bedienpersonal dabei, dass die Anlage<br />
stets ausreichend elektrische Leistung zur<br />
Verfügung stellt. Im vollautomatischen<br />
Modus startet und stoppt das System die<br />
einzelnen Generatoren selbsttätig. Steigt<br />
die Last z. B. über 85 % der Leistung, die der<br />
aktuell arbeitende Generator maximal zur<br />
Verfügung stellen kann, startet das System<br />
einen zweiten Generator, synchronisiert ihn<br />
und schaltet ihn zu. Sinkt die Last wieder<br />
ab, wird einer der Generatoren wieder<br />
abgetrennt und abgeschaltet. Dabei wird<br />
automatisch ein Betriebsstundenabgleich<br />
vorgenommen, so dass die Betriebszeiten<br />
der Generatoren ungefähr gleich sind. Im<br />
halbautomatischen Modus kann ausgewählt<br />
werden, welcher der Generatoren<br />
Normgerechter Anlagenbau<br />
Das Baukastensystem, das mit den Leistungsschaltern<br />
der führenden Hersteller<br />
typgeprüft ist, bietet eine gute Möglichkeit,<br />
Schaltanlagen herstellerunabhängig zu<br />
realisieren. Die Prüfungen, die Rittal durchführt,<br />
ermöglichen es dem Schaltanlagenbauer,<br />
bauartgeprüfte Anlagen gemäß der<br />
neuen Normen IEC 61439 anbieten zu<br />
können. Vor allem die einfach realisierbaren<br />
Ri4Power Sonderlösungen haben es<br />
ermöglicht, sämtliche Komponenten und<br />
Funktionen trotz der sehr beengten Verhältnisse<br />
in die Anlage zu integrieren.<br />
www.rittal.de<br />
03 Die Einspeiseseiten der Leistungsschalter<br />
sind mit MaxiPLS-Schienen ausgestattet, mit<br />
deren Hilfe der Anschluss der Leitungen von<br />
den Generatoren vereinfacht wird<br />
60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Kompaktes IP-65-Panel mit Multitouch<br />
Mit der Baureihe CP37xx von Beckhoff steht Multitouch in<br />
Verbindung mit Intel-Atom-Prozessoren nun auch für den<br />
Einsatz im Feld zur Verfügung. Die Tragarmgeräte sind rundum<br />
IP-65-geschützt und eignen sich für<br />
ein breites Spektrum an Automatisierungsaufgaben.<br />
Die leistungsfähigen<br />
Intel-Atom-Prozessoren ermöglichen<br />
eine kompakte Gerätebauweise und<br />
lassen sich als Varianten mit 1, 2 oder<br />
4 Cores an den jeweiligen Einsatzfall<br />
anpassen. Unterstützt wird dies durch das breite Displayspektrum<br />
der Panel-PCs im robusten Aluminiumgehäuse: Verfügbar<br />
sind sieben Multitouch-TFT-Displays von 12 bis 24", in den<br />
Formaten 4:3, 5:4 und 19:9. Der Panel-PC lässt sich flexibel<br />
erweitern, z. B. über PCI-Module und einen dritten Ethernet-<br />
Anschluss. Integriert ist zudem ein dreh- und neigbarer Tragarmadapter<br />
für ein Tragarmrohr mit 48 mm Durchmesser.<br />
www.beckhoff.de<br />
Gehäuse für den neuen ‚embeddedNUC‘<br />
Standard konzipiert<br />
Als einer der führenden Hersteller im Bereich Electronics<br />
Packaging präsentiert Pentair ein neues Schroff-Gehäuse, das<br />
speziell für den Ende 2014 veröffentlichten ‚embeddedNUC‘-<br />
Standard konzipiert wurde. Dieser Standard wurde von der<br />
Arbeitsgruppe SDT.03 des Standardisierungskonsortiums SGET<br />
e. V. auf Grundlage des Intel-NUC-Systems erarbeitet und berücksichtigt<br />
zusätzlich die Anforderungen für Industrieanwendungen:<br />
spezielle Schnittstellen, die Langzeitverfügbarkeit von<br />
Prozessoren und anderen elektronischen Bauteilen sowie die<br />
ausfallsichere Kühlung ohne Lüfter über Conduction Cooling.<br />
Das Schroff-Gehäuse besteht aus nur drei Teilen (Korpus,<br />
Deckel und Frontplatte) und bietet als Standard-Plattform die<br />
gewohnte Flexibilität bezüglich Abmessungen, Ausbrüchen,<br />
Farbe, Bedruckung etc. Im Gehäusedeckel sind Kühlkörper für<br />
Con duction Cooling integriert. Zur Wärmeübertragung von den<br />
Prozessoren zur Gehäuseoberfläche<br />
hat Pentair spezielle Wärmeleitkörper<br />
aus Metall entwickelt und<br />
zum Patent angemeldet.<br />
www.pentairprotect.com<br />
Barcodeleser für die Medizinindustrie<br />
Bei den CR 50-Barcodelesern von Leuze electronic handelt es<br />
sich um offene Module zur Integration in medizinische Instrumententeile.<br />
Sie werden über einen zwölfpoligen Steckverbinder,<br />
der sich auf der Leiterplatte befindet, angeschlossen. Die Bar -<br />
codeleser mit einer Scanrate von 330 Scans pro Sekunde eignen<br />
sich für alle gängigen Codes mit Modulgrößen von 127 bis<br />
500 µm – beispielsweise für Lesungen an Proben,<br />
Reagenzien, Racks oder Rondellen. Mit<br />
der PC-Software „Sensor Studio“<br />
können die Geräte über eine USBoder<br />
RS232-Schnittstelle konfi -<br />
guriert werden.<br />
www.leuze.de
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Hand in Hand mit Kollege Roboter - flexibel und leicht bedienbar<br />
Universal Robots präsentiert in diesem Jahr erstmals die ganze<br />
Bandbreite seiner flexiblen Leichtbauroboter auf der Hannover<br />
Messe. Unternehmen, für die <strong>Automation</strong> bisher nicht in<br />
Frage kam, haben mit den Modellen UR5 und<br />
UR10 die Möglichkeit, ihre Fertigung zu modernisieren<br />
und sie den Anforderungen zukunftsfähiger<br />
Fabriken anzupassen. Alle UR Roboter<br />
bestehen aus einem Roboterarm, einem Touchscreen<br />
mit grafischer Benutzeroberfläche und<br />
einem Controller. Sie unterscheiden sich lediglich<br />
in ihrer Reichweite und Tragkraft. Die Robo -<br />
ter sind so leicht zu bedienen, dass dies jeder Mit-<br />
arbeiter in der Produk tion nach einer kurzen Schulung übernehmen<br />
kann. Sie entlasten Mitarbeiter von monotonen und<br />
repetitiven Aufgaben, tragen zu ergonomisch besseren Arbeitsbedingungen<br />
bei und arbeiten geräuscharm und<br />
energieeffizient. Innerhalb der Produktion können<br />
Sie unkompliziert versetzt werden und so flexibel<br />
an verschiedenen Fertigungsschritten unter stützen.<br />
Zudem amortisieren sich die Anschaffungskosten<br />
durchschnittlich nach einer Betriebszeit<br />
von sechs bis acht Monaten.<br />
www.universal-robots.com<br />
Optische Standardsensoren<br />
jetzt auch mit Laserklasse 1<br />
Die O5D-Variante der optischen Sensoren vereint<br />
in ihrem kompakten Gehäuse eine große Tastweite,<br />
genaue Hintergrundausblendung, sichtbares Rotlicht<br />
sowie eine hohe Funktionsreserve – und das in<br />
Verbindung mit Laserklasse 1 (Anforderungen im<br />
Automobilbereich). Zudem bieten die Sensoren<br />
eine einfache Bedienung und eine zentimetergenaue Schaltpunkteinstellung.<br />
Bei glänzenden, matten oder dunklen Objekten wird<br />
der Hintergrund zuverlässig ausgeblendet. Die Einbaupositionen<br />
sind flexibel wählbar. Überdies ist in den Geräten IO-Link integriert.<br />
www.ifm.com<br />
the easy way of machine vision<br />
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Hannover Messe Halle 9 / Stand G28<br />
Sensor für Schwingungsuntersuchungen<br />
an Hochgeschwindigkeitsmotoren<br />
Synotech bietet den Sensor M353B15 von<br />
PCB Piezotronics an. Bei der Entwicklung<br />
extrem schnell drehender Motoren wie z. B.<br />
Dentalbohrer, die Umdrehungszahlen von<br />
bis zu 500 000 min-1 erreichen, werden mittels<br />
Miniaturbeschleunigungs-Aufnehmern die<br />
Laufgeräusche analysiert. Aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeiten<br />
müssen die Sensoren zur sicheren Beurteilung des Laufverhaltens<br />
der Prüflinge eine Bandbreite von > 10 kHz aufweisen.<br />
Das Modell M353B15 hat eine Resonanzfrequenz von > 70 kHz<br />
und eignet sich damit ideal für solche Messaufgaben. Im Bereich<br />
zwischen 1 Hz und 10 kHz beträgt die Empfindlichkeitsabweichung<br />
max. ± 5 %. Ein Gewicht von nur 2 g stellt sicher, dass die Messung<br />
das dynamische Verhalten des Prüflings nur minimal beeinflusst.<br />
Die Empfindlichkeit des Sensors liegt aufgrund des internen ICP-<br />
Verstärkers bei 10 mV/g. Während das Modell M353B15 einen<br />
seitlichen Stecker hat, ist beim Modell M353B16 mit einem<br />
Gewicht von nur 1,5 g der Stecker oben am Sensor angebracht.<br />
www.synotech.de<br />
vision systeme<br />
Beleuchtungen<br />
optiken<br />
Intelligente Kamera<br />
mit offener Architektur<br />
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Safety-Sensoren: SIL2 zertifiziert<br />
Elektronische Nockenschaltwerke<br />
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Adlink kombiniert die neuesten Quad Core<br />
Intel-Prozessoren mit Windows Embedded,<br />
einer Auswahl an CMOSIS-Sensoren und dem<br />
GenICam Transport Layer. Mit der Quad-Core-<br />
Rechenleistung und der FPGA-Bildvorverarbeitung<br />
kann die Kamera mehrere komplexe Inspektionsaufgaben<br />
gleichzeitig durchführen. Ihre Plattform mit offener, x86-basierter<br />
Architektur erlaubt den Einsatz von vorhandener x86-Software<br />
wie z. B. der Bildverarbeitungsbibliothek Common Vision Blox<br />
von Stemmer. Die Kamera ist mit einem 2-MP- oder mit einem<br />
4-MP-CMOSIS-Sensor erhältlich. Der Global-Shutter-Sensor<br />
verbessert die Bildschärfe der Rohbilder. Eine GigE-Schnittstelle<br />
ermöglicht den Anschluss einer zusätzlichen Slave-Kamera oder<br />
mehrerer Kameras über einen externen Hub. Das I/O-Angebot<br />
umfasst je vier digitale Ein- und Ausgänge. Mit einem Gehäuse<br />
mit Schutzklasse IP67 lässt sich die Kamera in rauen Umgebungen<br />
in bestehende Anlagen integrieren.<br />
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Das Unternehmen Danfoss VLT Antriebstechnik plant Ende<br />
des Jahres mit dem Frequenzumrichter VLT Midi Drive den<br />
Nachfolger des VLT 2800 herauszubringen. Zu den neuen<br />
Funktionen der Frequenzumrichter gehören die Unterstützung<br />
von PM-Motoren, integrierte Safety-Funktionen und die Parametrierung<br />
via Speichermodul. Unterstützt<br />
werden alle Motorarten bis hin<br />
zu Synchronreluktanzmotoren. Die<br />
automatische Motoranpassung kann<br />
auch SynRM-Antriebe schnell auswerten<br />
und optimiert betreiben. Das<br />
Gerät bietet alle wichtigen Feldbusse<br />
und hat steckbare Steuerungs- und<br />
Leistungsklemmen bis 7,5 kW und<br />
eine serienmäßige Bremsansteuerung. Ein Speicherbaustein<br />
dient zum Kopieren von Parametersätzen von einem Umrichter<br />
zum anderen oder zum Einspielen von Updates. Mechanisch<br />
ist die Abwärtskompatibilität<br />
zum Vorgänger sichergestellt.<br />
Der Umrichter ist optimiert für<br />
Fördersysteme, Prozesstechnik,<br />
Mischer, Verpackungstechnik<br />
und Nebenantriebe.<br />
www.danfoss.de/vlt<br />
Wir verstehen, was Sie sagen<br />
Die Wirbeldurchflussmesser Swirlmaster<br />
und Vortexmaster von ABB arbeiten nach<br />
dem Drall- und dem Vortex-Messprinzip.<br />
Das Swirlmaster-Standardmodell FSS430<br />
hat einen analogen Ausgang mit Hart-<br />
Kommunikation. Ein grafisches Display,<br />
digitale Ausgänge und ein integrierter<br />
Temperatursensor können hinzugefügt<br />
werden. Das Modell FSS450 kann zusätzlich<br />
Signale von anderen Messumformern wie Dichte, Temperatur,<br />
Druck über eine analoge 4 - 20 mA-Schnittstelle einlesen und<br />
verar-beiten. Dazu kommt eine Dampf-Energie-Berechnung mit<br />
und ohne Kondensat-Rücklauf. Der Vortexmaster in der Standardvariante<br />
FSV430 und als erweiterte Version FSV450 ist auch in<br />
abgesetz ter Bauform mit einer Kabellänge bis 30 m verfügbar.<br />
Während das Messprinzip des Swirlmaster auf einer Drallverwirbelung<br />
und der anschließenden Messung der damit einhergehenden<br />
Druckschwankungen<br />
im Medium beruht,<br />
Anzeige<br />
werden beim Vortexmaster<br />
die Turbulenzen innerhalb<br />
des Messmediums durch<br />
einen Störkörper erzeugt.<br />
FAL<br />
CON<br />
FALCON ILLUMINATION MV GMBHCOKG<br />
de.abb.com<br />
Drehgeber mit Ethernet-Powerlink-Schnittstelle zertifiziert<br />
FALCON.indd 1 13.03.<strong>2015</strong> 13:40:36<br />
Beim Plugfest der Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG)<br />
wurden alle optischen und magnetischen Baumer Drehgeber mit<br />
Powerlink-Schnittstelle und Software-Versionsstand 1.5.6 erfolgreich<br />
zertifiziert. Das Zertifikat bestätigt ihre Konformität zur<br />
Powerlink-Spezifikation DS301 V1.1.0. Die zertifzierten Drehgeber<br />
sind zudem konform zum CANopen Profil DSP 406. Mit optischer<br />
Abtastung sind die Geräte prädestiniert für Anwendungen mit<br />
hohen Anforderungen an Genauigkeit, Dynamik und Synchronität<br />
verschiedener Achsen und bieten im<br />
Singleturn bis zu 262 144 Schritte pro<br />
Umdrehung. Für den Einsatz in rauen<br />
und anspruchsvollen Umgebungen<br />
eignen sich Drehgeber mit einer<br />
robusten, magnetischen Abtastung.<br />
www.baumer.com<br />
IHR PARTNER FÜR<br />
KUNDENSPEZIFISCHE<br />
LÖSUNGEN<br />
Halle 17<br />
Stand E42<br />
www.rollon.com<br />
ROLLON.indd 1 16.03.<strong>2015</strong> 13:47:38<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 63
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Fernsteuer-Gateway isoliert das Übertragungsnetz dezentraler Energieanlagen<br />
Das Fernzugriffs-Gateway IGW/936-L von SSV für virtuelle Kraftwerke erfüllt die ÜNB-<br />
Vorgaben in Bezug auf Security, Verfügbarkeitsmonitoring, Ereignisaufzeichnung und<br />
Zeitverhalten. Es isoliert als Endgerät das Übertragungsnetz von der dezentralen Energieanlage.<br />
Endgerät und Leitwarte kommunizieren in einer geschlossenen Benutzergruppe<br />
mit zusätzlicher Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Die Datensicherheit wird zusätzlich<br />
über eine Anwendung mit einer Firewall und Entkopplung der Protokolle und Datenmodelle<br />
verstärkt, womit ein direkter IP-Durchgriff verhindert wird. Die Betriebsart realisiert<br />
den geforderten Medienbruch und ermöglicht Datenkonvertierungen zur Anpassung<br />
einer Energieanlagensteuerung an die Leitwarte eines SRL-Anbieters. Die Datenverbindung<br />
zwischen Leitwarte und CPE-Endgerät kann per DSL, UMTS oder LTE erfolgen.<br />
Dazu unterstützt das Gerät die VHP ready-Spezifikationen.<br />
www.ssv-embedded.de<br />
Ethernet-Roboterleitung hält auch<br />
noch nach 22 Mio. Torsionsbewegungen<br />
Durch den zunehmenden Einsatz von Robotern<br />
in der Industrie steigt auch mehr und<br />
mehr die Nachfrage nach Ethernetleitungen,<br />
die den Datenaustausch von Maschine zu<br />
Maschine sichern – auch bei mehrdimensionalen<br />
Bewegungen. Die Leitung Chainflex<br />
CFRobot 8 045 von Igus hat in einem<br />
Test nun über 22 Mio. Torsionsbewegungen<br />
standgehalten. Der Hersteller hat eigene<br />
Test-Standards für die Torsion entwickelt<br />
und betreibt eine eigene Versuchsanlage<br />
für die normierten Versuchsreihen. „Wir<br />
befestigen die Roboterleitungen beidseitig<br />
mit einem Dreh- und Festpunktabstand<br />
von einem Meter und tordieren sie mit<br />
einem Winkel von ± 180° in unserer für die<br />
Torsion entwickelten e-Kettenserie Triflex R“, so Rainer Rössel,<br />
Leiter des Geschäftsbereich Chainflex Leitungen bei Igus. Alle<br />
Testergebnisse werden in einer Datenbank gespeichert und für<br />
die Berechnung der Lebensdauer online frei zugänglich gemacht.<br />
www.igus.de<br />
Hohe Schaltabstände mit Faktor-1-<br />
Sensoren der dritten Generation<br />
Mit dem Uprox3 stellt Turck auf der<br />
Hannover Messe die dritte Generation<br />
seines Faktor-1-Sensors vor, der<br />
auf alle Metalle den gleichen Schaltabstand<br />
hat. Die neu entwickelte<br />
Elektronikplattform ermöglicht erstmalig<br />
Faktor-1-Sensoren in den kompakten<br />
Bauformen 4 mm Glattrohr<br />
und M5 mit 1 mm Schaltabstand auch<br />
bei bündigem Einbau. In den bislang kleinsten Bauformen M8 bis<br />
M18 wurden zudem alle Geräte in der Baulänge verkürzt. Die Schaltabstände<br />
konnten um bis zu 50 % gesteigert werden. Bei bündigem<br />
Einbau betragen diese 3 mm in Bauform M8, 6 mm in M12 und<br />
10 mm in M18. Serienmäßig bieten die Sensoren nicht nur Applikationssicherheit<br />
bei anspruchsvollen Schaltaufgaben, sondern<br />
ermöglichen auch neue Anwendungen. Aufgrund der konzeptbedingten<br />
Magnetfeldfestigkeit eignet sich die Serie auch für den<br />
Schweißeinsatz. Hierfür sind robuste PTFE-beschichtete Sensoren<br />
in den Bauformen M8, M12 und M18 erhältlich. Alle Sensoren verfügen<br />
über hohe EMV-Stabilität und bieten flexible Einbauoptionen.<br />
www.turck.com<br />
Individuell angepasste Steckverbinder bis Schutzart IP69<br />
FCT Electronic hat modulare D-Sub-Mixed-Layoutsteckverbinder<br />
und Kabelkonfektionen herausgebracht. Die UL-zugelassenen<br />
Steckverbinder werden kundenspezifisch konzipiert<br />
und können Strom-, Signal-, RF- und Pneumatikkontakte<br />
für die Automatisierungstechnik beinhalten. Für raue<br />
Umgebungen, bei denen Ausrüstung regelmäßig gereinigt<br />
werden muss, sind Schutzarten bis IP69 möglich. Die Serie<br />
bietet 75- und 50-Ohm-Koaxialkontakte, Hochstromkon-<br />
takte bis 40 A, Hochspannungskontakte bis 3 kV und Pneumatikkontakte<br />
mit unterschiedlichen Kontaktbildern, angepasst an die<br />
konstruktiven Anforderungen. Es stehen gelötete, gerade Leiterplattenanschlüsse<br />
oder Crimp-Anschlüsse zur Verfügung. Verschiedene<br />
Beschichtungen sind wählbar. Zubehör sind. z. B. Dichtstopfen,<br />
Führungsstifte o. -platten, Hauben, Feder- o. Schiebeverriegelungen.<br />
www.molex.de<br />
Wir beraten Sie gerne!<br />
Tel.: 0 50 32 - 95 35 -0<br />
www.multifunktionscontroller.de
HANNOVER MESSE <strong>2015</strong><br />
Hochbeständige Titan-Pegelsonde<br />
mit Ex- und GL-Zulassung<br />
Mit der Jumo Maera S29 SW erweitert der Fuldaer Spezialist für<br />
Mess- und Regeltechnik sein umfangreiches Angebot hochwertiger<br />
Pegelsonden. Die Neuentwicklung ist besonders robust und langlebig.<br />
Sie ist vorwiegend für den Einsatz in salz- oder chloridhaltigem<br />
Wasser bei Schiffsanwendungen und in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen konzipiert. Sie ist für Relativ- und Absolutdrücke<br />
von 100 mbar bis 10 bar verfügbar. Durch die chemisch hochbeständige<br />
Titanausführung und die eigensichere ATEX-Zulassung<br />
kann die Sonde auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen<br />
eingesetzt werden. In Kombination mit der GL-Schiffzulassung<br />
eignet sich die Pegelsonde beispielsweise zur kontinuierlichen<br />
Füllstandmessung in Ballastwassertanks, die den idealen Tiefgang<br />
von Schiffen sicherstellen oder in Anti-Heeling-Systemen, die die<br />
Krängung von Schiffen verhindern. Des Weiteren kann sie auch<br />
bei sehr zähen und hochviskosen<br />
Messstoffen, wie etwa Schweröl,<br />
eingesetzt werden. Die Temperatur<br />
des Messstoffs kann zwischen<br />
0 und + 50 °C liegen – messstoffabhängig<br />
sind auch niedrigere<br />
Temperaturen möglich.<br />
www.jumo.net<br />
Datensicherheit in rauen Umgebungen<br />
Die zweiachsigen Neigungssensoren des Typs PE-MEMS von FSG<br />
basieren auf MEMS-Technologie (mikroelektromechanische Messsysteme)<br />
und sind redundant ausgelegt. Die Geräte decken einen<br />
Messbereich von ± 60° ab und bieten eine Genauigkeit von ± 0,1°.<br />
Ihr Gehäuse aus eloxiertem Aluminium sorgt für hohe Vibrationsund<br />
Schockfestigkeit und erreicht Schutzart IP69K. Die zulässige<br />
Arbeitstemperatur reicht von - 40 bis + 70 °C. Zur Signalausgabe<br />
dient ein redundant ausgelegter 4…20-mA-Ausgang.<br />
Zur optischen Groborientierung verfügt<br />
das Gerät zusätzlich über eine Winkellibelle.<br />
www.fernsteuergeraete.de<br />
Inserentenverzeichnis Heft 2/<strong>2015</strong><br />
AMA Service, Wunstorf25<br />
Amsys, Mainz20<br />
<strong>Automation</strong>24, Essen45<br />
Balluff, Neuhausen17<br />
Data Translation, Bietigheim-Bissingen13<br />
Delphin, Bergisch Gladbach5<br />
E-T-A, Altdorf59<br />
EGE, Gettorf65<br />
EMVA, Hemsbach31<br />
Endress+Hauser, Weil am Rhein 18 a+b<br />
ESCHA, Halver41<br />
Euchner, Leinfelden-Echterdingen53<br />
Falcon, Untereisesheim23, 63<br />
Hesch Schröder, Neustadt64<br />
Hilscher, Hattersheim3<br />
Idec, Hamburg9<br />
igus, Köln43<br />
Infratec, Dresden15<br />
Isra Vision, Darmstadt11<br />
Jauch Quartz, Villingen-Schwenningen35<br />
Jumo, Fulda21<br />
Meister, Wiesen21<br />
Meorga, Nalbach6<br />
Messe München, München 2. US<br />
Micro-Epsilon, Ortenburg7<br />
MSR Electronics, CH-Seuzach23<br />
National Instruments, München 4. US<br />
Novotechnik, Ostfildern27<br />
Optometron, Ismaning20, 22, 34, 44<br />
PEAK-System Technik, Darmstadt19<br />
Pepperl+Fuchs, Mannheim57<br />
Rollon, Düsseldorf63<br />
Siemens, Nürnberg47<br />
SIKA, Kaufungen18<br />
SSV Software Systems, Hannover34<br />
Stego, Schwäbisch Hall39<br />
steute, Löhne61<br />
Turck, Mülheim29<br />
TWK, Düsseldorf62<br />
Vision & Control, Suhl62<br />
WIKA, Klingenberg51<br />
Beilagen:<br />
Meorga, Nalbach (Teilbeilage)<br />
PROFIBUS, Karlsruhe (Vollbeilage)<br />
Wechsler und Schließer – geeignet<br />
für induktive und kapazitive Lasten<br />
Weidmüller erweitert seine bewährte Termseries-Familie um<br />
Varianten, mit denen sich induktive und kapazitive Lasten schalten<br />
lassen. Die neuen Varianten haben eine Baubreite von 12,8 mm.<br />
Sie schalten 16 A ohne Montage zusätzlicher Querverbindungen.<br />
Erhältlich drei Produkte: Ein Wechsler zum Schalten industrieller<br />
Lasten wie Infrarotheizungen,<br />
Pumpen und<br />
Kleinschützen. Das Modul<br />
hat ein breites Spektrum an<br />
Eingangsspannungen von<br />
5 V DC bis 230 V AC/DC an.<br />
Zweitens ein Schließer, der<br />
beim Schalten von induktiven<br />
Lasten wie Magnetventile,<br />
Leistungsschütze<br />
und Motoren zum Einsatz<br />
kommt. Dank Kontaktmaterial AgSnO und großem Kontaktabstand<br />
ist er Abbrand- und verschweißfest. Drittens ein Schließer<br />
zum Schalten kapazitiver Lasten wie LED-Vorschaltgeräte, Lichtbänder<br />
und Schaltnetzteile. Ihn zeichnen sein Kontaktmaterial<br />
AgSnO und voreilender Wolframkontakt aus, er verhindert so<br />
das Kontaktverschweißen im Einschaltmoment bei kapazitiven<br />
Lasten. Beide Schließer sind mit einem 24-V DC- und Multispannungseingang<br />
von 24 - 230 V AC/DC erhältlich.<br />
www.weidmueller.com<br />
Genaue Füllstandsmessung<br />
für alle Medien<br />
Das Füllstandsmessgerät MFP des<br />
Sensorspezialisten EGE misst den<br />
Füllstand verschiedenster Flüssigkeiten<br />
von Wasser bis Öl mit<br />
hoher Genauigkeit unabhängig<br />
von Schaumbildung, Dichte,<br />
Temperatur und Druck.<br />
Hannover Messe<br />
Hannover <strong>2015</strong><br />
Halle 9, Stand H08<br />
• Neu: Metallfrei / beschichtet<br />
für aggressive Medien<br />
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• Analog- oder<br />
Schaltausgänge<br />
EGE-Elektronik Spezial-Sensoren GmbH<br />
Ravensberg 34 • D-24214 Gettorf<br />
www.ege-elektronik.com • Tel. 04346 - 41580<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 65<br />
EGE.indd 1 17.03.<strong>2015</strong> 14:11:26
Ein Unternehmen<br />
mit Durchblick<br />
Mit der Vorstellung der Kinect hat Microsoft Ende<br />
2010 eine Revolution in unseren Wohnzimmern<br />
ausgelöst. Echtzeit-3-D-Kameras, wie die Kinect,<br />
gewinnen seither auch im industriellen Umfeld,<br />
gerade in der Automatisierung, immer mehr an<br />
Bedeutung. Metrilus ist eines der ersten Unternehmen,<br />
das komplette Lösungen für Echtzeit-<br />
3-D-Anwendungen umsetzt.<br />
Das junge Erlanger Unternehmen realisiert Echtzeit-3-D-Anwendungen,<br />
wie z. B. automatische Objektvermessung. Als Kamera<br />
kann auch Microsofts Kinect dienen. Sie wurde ursprünglich für<br />
die Spielekonsole Xbox 360 entwickelt. Mit Einführung des<br />
Nachfolgers Xbox One wurde Ende 2013 auch eine verbesserte<br />
Variante der 3-D-Kamera auf den Markt gebracht.<br />
Jede Echtzeit-3-D-Kamera ist nur so gut wie die Software, die<br />
deren Daten verarbeitet. Mit dem Kauf einer herkömmlichen<br />
2-D-Kamera erwirbt der Anwender immer auch zwei Applikationen<br />
gratis: das Aufnehmen bzw. Abspielen von Fotos und Videos.<br />
Hier liegt ein wesentlicher Unterschied zu Echtzeit-3-D-Kameras,<br />
welche zusätzlich eine 3-D-Punktwolke liefern. Deren Analyse und<br />
Interpretation benötigt zwingend individuelle Software.<br />
Als Spezialist in den Bereichen 3-D-Bildverarbeitungsalgorithmen,<br />
Kamerakalibrierung, sowie Mustererkennung, maschinellem<br />
Lernen und Oberflächenregistrierung bietet Metrilus seinen Kunden<br />
einen direkten Zugang zu dieser Technologie. Das sechsköpfige<br />
Team rund um die Gründer Christian Schaller, Michael Balda und<br />
Simon Placht realisierte seit der Firmengründung 2010 mehr als<br />
50 Projekte. Die Experten aus Erlangen bei Nürnberg ermöglichten<br />
Unternehmen aus der Automobilbranche, der Medizintechnik, der<br />
Automatisierung oder Logistik einen effizienten Einstieg in die<br />
Echtzeit-3-D-Bildverarbeitung. Zu den Anwendungen zählen<br />
Scannersysteme, Gestensteuerung oder auch Objekterkennung.<br />
Durch direkte Kontakte zu Chip- und Kameraherstellern hat das<br />
junge Unternehmen Zugriff auf neueste Technologien und kann<br />
die bestmöglichen Sensoren für spezifische Aufgaben auswählen.<br />
Metrilus hat zudem ein durchdachtes Softwareökosystem geschaffen,<br />
in welches sich Echtzeit-3-D-Kameratechnologien nahtlos<br />
einbinden lassen. Dazu zählt auch das kostenlose MetriCam SDK,<br />
in das alle gängigen 3-D-Tiefenkameras und auch 2-D-Kameras in<br />
eigenen C#/.NET Applikationen integriert werden können. Metri-<br />
Cam ermöglicht es, unabhängig von der Kameratechnologie zu<br />
entwickeln und gewährleistet die Kompatibilität der Anwendung<br />
auch mit neuesten Kamerasystemen.<br />
Einen kompakten Überblick über die Lösungen von Metrilus und<br />
die generellen Möglichkeiten von Echtzeit-3-D-Anwendungen<br />
bietet der Youtube-Kanal des Unternehmens (siehe QR-Code).<br />
Von Demonstrationen, über Insight-Videos bis hin zu Tutorials<br />
bieten die Erlanger auf dieser Plattform alles, was sich der interessierte<br />
Internetnutzer wünschen kann.<br />
Metrilus zeichnet sich auch durch die Nähe zum Kunden aus. Das<br />
Team analysiert die technische Umsetzbarkeit der Kundenwünsche<br />
und setzt diese im Nachgang gemeinsam mit dem Anwender<br />
um. Für Erstkunden bieten die Mittelfranken das Feasibility Pack.<br />
Basierend auf Erfahrungen hat das Unternehmen damit ein maßgeschneidertes<br />
Angebot geschaffen, das den direkten Einstieg in<br />
die tägliche Arbeit mit 3-D-Kameras ermöglicht.<br />
www.metrilus.de<br />
66 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong>
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 3/<strong>2015</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 13. 05. <strong>2015</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 27. 04. <strong>2015</strong><br />
01<br />
03<br />
02<br />
01 Dicken- und Profilmessung in der Stahlblechherstellung – präzise,<br />
in Echtzeit, online im Produktionsprozess<br />
02 Produktionssteigerung dank flexibler Roboter-Komplettlösung<br />
04<br />
03 Europas größte Messtechnik-Messe SENSOR+TEST <strong>2015</strong> präsentiert<br />
Neuheiten der Sensorik, Mess- und Prüftechnik für nahezu alle Branchen<br />
04 Wie sich durch die Integration von Kamerasystemen hochdynamische<br />
Motion-Anwendungen in der Landwirtschaft optimal automatisieren lassen<br />
Der direkte Weg<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
im Internet:<br />
www.industrielle-automation.net<br />
als E-Paper:<br />
www.engineering-news.net<br />
Redaktion:<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
AUTOMATION TECHNOLOGIES:<br />
www.en.engineering-news.net<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/<strong>2015</strong> 67
Wer macht das<br />
Internet der Dinge<br />
fit für die Industrie?<br />
You and NI. Von Smart Factory bis hin zu Smart Grid – die digitale mit der physikalischen<br />
Welt zu verbinden, zählt zu den wesentlichen technologischen Herausforderungen von heute. NI sorgt<br />
zusammen mit anderen visionären Unternehmen dafür, dass die zunehmend komplexen Systeme ein<br />
herausragendes Design und eine überlegene Leistung bieten. So treiben wir gemeinsam das industrielle<br />
Internet der Dinge voran. Erfahren Sie mehr darüber unter ni.com/internet-of-things.<br />
© <strong>2015</strong> National Instruments, NI und ni.com sind Marken der National Instruments Corporation. 20503<br />
68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/<strong>2015</strong>