Industrielle Automation 3/2015

19239 

3 

www.industrielle-automation.net 

Mai 2015 

Hybrider Ansatz: Vorteile 

automatisierter Testsysteme 

14mit offener Architektur 

20 

Magnetische Mikrosysteme 

in drahtlosen, autonomen 

Web-basiertes 

Sensoranwendungen 

Monitoring 

64optischer Profibus-Netze 

Kamerabasierter Handleser 

für anspruchsvolle 

80Identifikationsaufgaben

Was immer Sie messen wollen, 

wir haben die Lösung! 

Datenerfassungsprodukte von National Instruments zählen zu den zuverlässigsten 

computergestützten Messgeräten und bieten herausragende Genauigkeit und 

Performance. Für NI-CompactDAQ-Systeme stehen mehr als 50 messspezifische 

Module und eine umfangreiche Auswahl an I/O zur Verfügung. Durch das Zusammenspiel 

der Hardware mit der Software NI LabVIEW und ihrer Analyse- und Signalverarbeitungsfunktionalität 

profitieren Sie vom Konzept des Graphical System Design, 

mit dem Sie Messsysteme schneller erstellen können. 

LabVIEW bietet leistungsstarke 

Analysefunktionen, 

vereinfacht das Entwickeln 

grafischer Benutzeroberflächen 

und ermöglicht 

es Ihnen, intuitiv zu 

programmieren. 

» ni.com/measurements-platform 

SENSOR+TEST 2015 

Halle 11, Stand 315 

© 2015 | National Instruments, NI, ni.com, NI CompactDAQ und LabVIEW sind Marken der National Instruments Corporation. 

Andere Produkt- und Firmennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Unternehmen.

EDITORIAL 

Themen, 

die uns bewegen 

Kompaktsteuerung 

mit Ethernet 

Liebe Leserin, lieber Leser, 

die Prozesstechnik gilt als Innovationsmotor der Industrie. Sie greift 

viele aktuelle Aufgabenstellungen auf und bietet Lösungsansätze 

für die Herausforderungen von morgen. Auf den bevorstehenden 

Messen SENSOR+TEST 2015 (19.-21. Mai, Nürnberg) und ACHEMA 2015 

(15. - 19. Juni, Frankfurt) werden zahlreiche Neuheiten, Produkte und 

Forschungsprojekte der Prozessindustrie vorgestellt. Dabei sind 

spannende Entwicklungen aus den Bereichen Mess-, Regel- und 

Prozessleittechnik, Prüfsysteme, Sensorik, Qualitätsmanagement und 

Bildverarbeitung, in die wir Ihnen gerne einen Einblick geben möchten. 

Das ist unter anderem eine 6-D-Kamera, die nicht nur Position und Lage 

von Objekten, sondern auch die 

Bewegung im Raum bestimmen kann. 

Welch neue Anwendungen damit 

realisierbar sind, lesen Sie auf Seite 82. 

Gute technische Entwicklungen machen 

eben erst die Lösung komplexer 

Aufgaben möglich. Dies zeigt auch ein 

Beispiel aus der Mikro-Sensortechnik. 

Auf Seite 20 berichten wir über 

magnetische Mikrosysteme und 

beleuchten, warum diese Technologie 

Schnell und ganz kompakt: 

Folgen Sie uns bei Twitter 

twitter.com/inautomation 

Mehr News rund um die 

Automatisierung: 

industrielle-automation.net 

Wir sind Medienpartner des 

AMA Verband für 

Sensorik und Messtechnik e. V. 

im Hinblick auf drahtlose, autonome Anwendungen eine vielversprechende 

Zukunft erwartet. Ebenso interessant ist ein neues Verfahren 

der Festelektrolyt-Coulometrie, das zur Brennwertmessung in Prozessgasen 

eingesetzt wird (Seite 42). Kurzum: Wir bieten eine Menge 

spannender Themen über ein breites Spektrum hinweg – lassen Sie 

sich inspirieren. 

Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen 

Nicole Steinicke 

E-Mail: n.steinicke@vfmz.de 

3,8” Touchdisplay inkl. SPS 

◼ 12 oder 14 E/As 

◼ Rel.- oder Tr.-Ausgänge 

◼ Analogkarten für Strom, Spg., Temp. 

◼ Integrierter PID-Regler 

◼ RS-232C/485 

◼ Erweiterbar bis 158 E/As 

DIN-Schienen-SPS 

◼ 12, 24, 40 oder 48 E/As 

◼ Mit oder ohne Display 

◼ RS-232C/485-Module, SD-Card 

◼ Erweiterbar bis 192 E/As 

www.idec.de

INHALT 

EDITORIAL 

03 Themen, die uns bewegen 

77 IndustrialVISION: So kann Industrie 4.0 „sehen“ 

SZENE 

05 News, Aktuelles und Termine 

11 STATEMENT Augmented Reality – wie reale und virtuelle Welt verschmelzen 

Achema 2015: Erleben Sie die 

Dynamik & Innovationskraft 

38der Prozessmesstechnik 

Heartbeat-Technology bietet 

maximale Sicherheit in der 

46Durchflussmesstechnik 

SPECIAL: SENSOR+TEST 2015 

14 TITEL Wie COTS-basierte standardisierte 

Prüfsysteme ganze Industriebereiche verändern 

18 Spezialsensoren zur Messung des pH-Werts bei der Zuckerherstellung 

20 Der magnetoresistive Effekt als zukunftsweisende Technologie 

24 Charakterisierung von Oberflächen mithilfe interferometrischer Verfahren 

26 Messsystem für die zuverlässige Prozessüberwachung in der Stahlindustrie 

29 Aussteller präsentieren Neuheiten, Technologien und Trends 

vom Sensor bis zur Auswertung 

SPECIAL: ACHEMA 2015 

38 ACHEMA 2015 Die Welt der Prozesstechnik 

40 Explosionsschutzwissen kompakt: 

Herausforderungen und Nachweis der Eigensicherheit von Geräten 

42 Brennwertmessung in Prozessgasen mittels Festelektrolyt-Coulometrie 

44 Produkte, Technologien, Trends 

SENSORIK UND MESSTECHNIK 

46 Durchflussmessgeräte mit bisher unerreichtem Diagnosedeckungsgrad 


50 Zuverlässige und verlustfreie Messergebnis-Übermittlung im 

Mikrometerbereich dank induktiver IO-Link-Koppler 

52 Vollautomatisierte Montageanlage für Injektordüsen setzt auf RFID-Technik 

STEUERN UND ANTREIBEN 

56 Robotertechnik für Klein und Groß optimiert Arbeits- und Montageprozesse 

58 Motherboards für Robotersteuerung mit zusätzlichen Sicherheitsfunktionen 

60 Intelligente Steuerungstechnik erhöht Verfügbarkeit in Karosseriefertigung 


Robustes RFID-System 

spielt seine Vorteile in der 

52automatisierten Montage aus 

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 

64 Monitoring optischer Profibus-Netze via Webbrowser 

66 STATEMENT M2M-Technologien in der Automatisierung – Realität oder Hype? 


KOMPONENTEN UND SOFTWARE 

70 Steckverbinder für die sichere Datenübertragung auch bei Störeinflüssen 


SUPPLEMENT: INDUSTRIAL VISION 

75 Aktuelles, Termine, Applikationen rund um die industrielle Bildverarbeitung 

IndustrialVISION: Kameras, 

USB 3.0, Infrarot-Messtechnik, 

75Objektive, Vision-Sensoren... 

RUBRIKEN 

74 SERIE StartING up – Mit optoelektronischen Sensorlösungen 

die Schwachstellen der herkömmlichen Messtechnik beheben 

98 Impressum , Inserentenverzeichnis, Heftvorschau 4/2015

SZENE 

Vereinbarung über Produktion vor Ort 

Baumer lässt mechanische Druckmessgeräte seiner Marke 

„Original Bourdon“ für die Golfregion ab sofort in Saudi- 

Arabien produzieren. Eine entsprechende Local-Content- 

Vereinbarung traf das Unternehmen mit der Firma Saad M. 

Alyan Trading Est, seinem langjährigen Vertriebspartner in 

Saudi-Arabien. Diese Vereinbarung umfasst die Montage 

und Kalibrierung der mechanischen Druckmesser, inklusive 

des Systems „BTrace“. Dieses Verfahren zur Auftragsabwicklung 

dient der Rückverfolgbarkeit und der Prozessdokumentation 

bei der Fertigung. Die Fertigungsanlage ist in 

ihrer ersten Betriebsphase in Damman bereits gestartet, in 

einer zweiten Phase wird sie erweitert. Auch die Errichtung 

der neuen Infrastruktur ist bereits angelaufen. 

Copyright: Max-Planck-Institut für Radioastronomie 

www.baumer.com 

MESSDATEN 

ERFASSEN 

Besuchen Sie uns! 

Sensor + Test 

Halle 11 / Stand 309 

Beckhoff Automation erwartet 

erneut zweistelliges Wachstum 

Beckhoff Automation, Anbieter von PC-Control-Technologie, 

hat 2014 einen Umsatz von 510 Mio. EUR und damit ein 

Wachstum von 17 % erzielt. Zu dem Wachstum trugen alle 

Kontinente und Branchen wie Maschinenbau, Energieerzeugung, 

Gebäudeautomatisierung und die Entertainment- 

Industrie bei, berichtete Geschäftsführer Hans Beckhoff. Der 

Exportanteil lag bei 62 %. Ein besonders großes Wachstum 

gab es in China mit 38 % zu verzeichnen. Auch in Spanien 

(+ 10 %) und Italien (+ 19 %) gab es Zuwächse. Die 

Mitarbeiterzahl erhöhte sich um 12 % auf 

2 800. Für das aktuelle Geschäftsjahr wird 

erneut ein zweistelliges Umsatzwachstum 

erwartet. Nach der Gründung einer 

Tochter in Tschechien und von 

Repräsentanzen in Saudi-Arabien, 

Ägypten sowie Indonesien im Jahr 

2014 will das Unternehmen nun in 

den Ausbau des bestehenden Vertriebsnetzes 

investieren. Dazu gehört 

die Gründung weiterer regionaler Niederlassungen. 

In Forschung und Entwicklung 

sollen 40 Mio. EUR investiert werden. 

www.beckhoff.de 

z Autarke Datenlogger 

z Fernüberwachung und Alarmierung 

z Universelle Eingänge – hoch aufgelöst 

Die Expert Logger-Geräte erfassen beliebige Sensorsignale 

und zeichnen diese lückenlos, schnell und 

autark auf. Im industriellen Einsatz, in F&E und Umwelttechnik 

sorgt die galvanische Trennung, bei höchster 

Genauigkeit, für zuverlässige Messergebnisse. 

Intelligente Messtechnik 

www.delphin.de

SZENE 

Sensor+Test 2015 stellt die 

Umweltmesstechnik in den Fokus 

Gemeinsam mit dem Vorstand des AMA Verbandes für Sensorik 

und Messtechnik hat der Ausstellerbeirat die Umweltmesstechnik 

als Sonderthema für die Sensor+Test 2015 ausgewählt. 

Im Mittelpunkt sollen dabei insbesondere Systeme zur Luftgütemessung 

stehen. Denn nachwievor ist der Umweltschutz 

im industriellen Umfeld wie auch im öffentlichen Raum eines 

der wichtigsten Themen und ohne überprüfbare Messwerte gar 

nicht vorstellbar. Ob zur Vermeidung gesundheitsgefährdender 

Situationen, zur Adaption industrieller Prozesse oder schlicht 

zur Erfüllung gesetzlicher Auflagen: Das präzise Monitoring von 

Umgebungsbedingungen ist eine immer wichtiger werdende 

Aufgabe für die Sensorik, Mess- und Prüftechnik. Die 

Sensor+Test wird vom 19. bis 21. Mai in Nürnberg den neuesten 

Stand der Technik dazu vorstellen. Und das nicht nur auf den 

Messeständen der Aussteller: Auf dem Sonderforum in Halle 12 

können sich die Besucher gezielt und konzentriert einen Überblick 

über neue Produkte und Lösungen verschaffen. Auch das 

Vortrags-Forum in Halle 12 widmet sich am ersten Messetag 

(Dienstag) ausführlich dem Thema "Umweltmesstechnik". 

Aucotec feiert 30-jähriges 

Jubliäum – erfolgreich auf ganzer Linie 

Mit dem fünften Rekord-Jahresumsatz in Folge, zwei neuen 

Töchtern und einem Relaunch des Logos und der Website feiert 

Aucotec sein 30. Jubiläum. Im vergangenen Geschäftsjahr, das am 

31. März ablief, machte der Engineering-Software-Entwickler rund 

20 Mio. EUR Umsatz. Damit stieg der Wert der Verkäufe in den 

vergangenen fünf Jahren um 70 %, der Auftragseingang verdoppelte 

sich. Töchter und Partner eingerechnet, betrug der Umsatz 36 Mio. 

EUR und damit 10 % mehr als im Vorjahr, teilte Vertriebsvorstand 

Markus Bochynek (Bild rechts) mit. Rund 70 % des Umsatzes gingen 

auf die Software-Plattform Engineering Base (EB) zurück. Neu im 

Unternehmen seit diesem Jahr sind zwei Tochtergesellschaften in 

Polen (seit 1. Januar) und Schweden (ab 4. Mai). Technikvorstand 

Uwe Vogt (links) kündigte zudem für EB einen „Evolutionsschritt zu 

Webservices und webbasierten Anwendungen für mobile Clients“ 

an. Die Apps würden auf die bestehende Architektur aufsetzen und 

den Rich-Client ergänzen. 

www.aucotec.com 

www.sensor-test.com 

PersonalienNEUE GESCHÄFTSFÜHRUNG 

BEI MICRO-EPSILON ELTROTEC 

Carmen Lang hat die Geschäftsführung 

der Micro-Epsilon Eltrotec GmbH mit Sitz 

in Uhingen übernommen. „Gemeinsam 

mit unseren Mitarbeitern und der 

Muttergesellschaft 

Micro-Epsilon in 

Ortenburg möchte 

ich die Micro-Epsilon 

Eltrotec in die Zukunft 

führen“, so Lang. Zuvor 

war Lang für das 

Produktmanagement 

der technischen 

Endoskopie verantwortlich. Das Unternehmen 

der Micro-Epsilon Gruppe ist 

auf Optosensor-Lösungen ausgerichtet. z 

NEUER CEO BEI DER SCHURTER AG 

Christian Holzgang wurde zum CEO der 

Schurter AG in Luzern berufen. Er plant die 

Neuentwicklungen des 

Familienunternehmens 

weiter voranzutreiben 

und mit einer Investition 

von über 10 % des 

Umsatzes die Position 

als Innovations- und 

Technikführer am 

Markt zu stärken. Mit rund 440 Mitarbeitenden 

in der Schweiz bei der Schurter 

AG und zirka 1600 weltweit bei der 

Schurter Gruppe engagiert sich das 

Unternehmen weltweit für die 

Entwicklung, Herstellung und Fertigung 

von elektronischen Komponenten. z 

NEUER PRODUKTMANAGER BEI METALLUX 

Bernd Rath ist neu im Vertriebsteam der 

Metallux AG. Sein Aufgabenbereich als 

technischer Vertriebsmitarbeiter umfasst 

primär den nationalen Vertrieb der 

Weg- und Winkelsensorik (Potentiometer, 

Weg- und Winkelsensoren in Hall-Technologie, 

auf Leitplastik- und Folienbasis), 

die ein wesentlicher Produktbereich des 

Unternehmens ist. In den letzten Jahren 

war er im Produktmanagement 

tätig. 

„Bernd Rath passt mit 

seiner großen Erfahrung 

sehr gut in unser 

Team“, sagt Vertriebschef 

Marcus Herzog 

über den Neuzugang. z 

6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2015

SZENE 

Philipp Wallner, Industry Manager bei 

MathWorks über Maschinensoftware 

als Wachstumsmotor für Industrie 4.0 

„Wer sich im Maschinen- und 

Anlagenbau von morgen gegen 

einen zunehmenden Wettbewerb 

von Ost und West behaupten 

will, muss aktiv daran 

arbeiten, Software Design 

stärker in die eigenen 

Entwicklungsprozesse zu 

integrieren bzw. diese zu 

erweitern.“ 

Umsatz bei Weidmüller erneut gestiegen 

Grundstückerwerb für die 

„Fabrik der Zukunft“ 

Der Kabelspezialist Leoni will das modernste Kabelwerk 

Europas bauen und hat dafür ein Grundstück im Industriegebiet 

in Roth bei Nürnberg gekauft. Mit dem Projekt „Fabrik 

der Zukunft“, für das sich auch die Mitarbeiter finanziell 

einbringen, soll nicht nur das Kerngeschäft gestärkt, sondern 

auch modernste Arbeitsplätze in der Region geschaffen werden, 

erklärten Klaus Probst, Vorstandsvorsitzender der Leoni AG 

(links) und Ralph Edelhäußer (rechts), Bürgermeister von 

Roth. Auf dem Gelände sollen Gebäude mit einer Fläche von 

48 000 m 2 entstehen. Spezialisierte Tätigkeiten sollen hier 

ausgebaut sowie Arbeits- und Logistikabläufe optimiert 

werden. Dazu sind ein Labor- und Entwicklungszentrum sowie 

ein Aus- und Weiterbildungszentrum geplant. Der Baubeginn 

ist für Mitte 2016 vorgesehen, ab Anfang 2018 soll die Produktion 

aus dem Bestandswerk im Zentrum von Roth Schritt für Schritt 

verlagert werden. Der vollständige Umzug wird für Anfang 

2019 erwartet. 

www.leoni.com 

Die Weidmüller-Gruppe vermeldet für 2014 erneut einen Rekordumsatz. 

Mit 673 Mio. Euro steigerte der Elektrotechnikspezialist das 

Vorjahresergebnis um 5 %. Am stärksten legte das Geschäft in Asien 

zu. Als Länder besonders positiv entwickelten sich Japan (+ 116 %), 

Ungarn (+ 24 %) und Spanien (+ 17 %). In Deutschland wuchs der 

Umsatz um rund 2 %, in Russland ging er um 10 % zurück. Das 

Geschäft in Japan wurde von der Photovoltaik-Branche getragen. In 

Spanien hatte die Gruppe ein Kompetenzzentrum für erneuerbare 

Energien eröffnet. Eine neue Produktionsstätte wurde im Rahmen 

eines Joint Ventures Slowenien eingeweiht. In diesem Jahr wird 

eine neue Produktionshalle im rumänischen Werk eröffnet. Die 

Mitarbeiterzahl wuchs um 200 auf 4 800, 40 davon kamen in 

Deutschland neu dazu. Das Jahr 2015 ist bei Weidmüller eigenen 

Angaben zufolge ebenfalls positiv angelaufen. Deshalb werde man 

weiterhin – neben Industrie 4.0 – den Fokus auf Energieeffizienz 

und Energiegewinnung aus Wind und Photovoltaik legen. 

www.weidmueller.com 

www.ate-magazine.com 

Siemens + Math Works: Entwurf von 

Steuerungsfunktionen vereinfacht 

Siemens Automation und Math Works bauen ihre Zusammenarbeit 

bei der Simulation und modellbasierten Entwicklung 

aus, um den Entwurf und die Implementierung komplexer 

Steuerungsfunktionen zu vereinfachen. Aus in Simulink getesteten 

Algorithmen lässt sich automatisiert ein Code generieren, 

der auf Simatic S7 Industriesteuerungen und auf PC-basierten 

Echtzeit-Steuerungssystemen mit Simatic WinAC RTX lauffähig 

ist. Damit können anspruchsvolle Reglerstrategien getestet 

werden, bevor sie auf die Steuerungshardware übertragen 

werden. Bindeglied zwischen Simulation und Steuerung ist der 

Simulink PLC Coder, der Modelle automatisch in IEC61131-3 

konformen SCL-Code umwandelt. So generierte Funktionsbausteine 

können direkt in das Automatisierungsprojekt eingebunden 

werden. Für die Integration komplexer Maschinenmodelle 

in das PC-basierte Echtzeit-Steuerungssystem Simatic WinAC 

RTX gibt es den Embedded Coder mit WinAC Target, einem 

kostenfreien Simulink-Add-on. 

www.mathworks.de 


SZENE 

MSR-Spezialmesse in Hamburg 

Die Meorga veranstaltet am 10. Juni 2015 in Hamburg- 

Schnelsen eine regionale Spezialmesse für Prozessleitsysteme, 

Mess-, Regel- und Steuerungstechnik. 150 Fachfirmen der 

Mess-, Steuer-, Regel- und Automatisierungstechnik zeigen 

Geräte und Systeme, Engineering- und Serviceleistungen sowie 

neue Trends im Bereich der Automatisierung. Die Messe 

wendet sich an Fachleute und Entscheidungsträger, die in ihren 

Unternehmen für die Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse 

entlang der gesamten Wertschöpfungskette 

verantwortlich sind. Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme 

an den Workshops sind für die Besucher kostenlos. 

www.meorga.de 

Messgerätehersteller jetzt 

mit Online-Blätterkatalog 

Der Messgerätehersteller Labom legt 

einen neuen Buchkatalog vor, der auf 

der Homepage auch online als Blätterkatalog 

verfügbar ist. Die gedruckte 

Version kann kostenlos angefordert 

werden. Neu im Katalog sind Übersichtsseiten 

mit Produktfotos sowie ein 

Register. Der 500 Seiten starke Band 

präsentiert nicht nur Neuheiten wie den 

Kunststoff-Druckmittler DD8040, sondern das gesamte Produktspektrum 

von der Druckmesstechnik über Füllstandsmessgeräte 

bis hin zu Thermometern, Schutzrohren und elektrischer 

Temperaturmesstechnik. Mit dem digitalen Blätter katalog verbindet 

der Messgerätehersteller die ansprechende Gestaltung 

des Printkatalogs mit den Vorteilen der Online-Recherche. 

Damit bietet er seinen Kunden neben Printkatalog und Online- 

Konfigurator eine weitere Möglichkeit, das umfangreiche 

Produktsortiment zu erschließen. Über die Internet-Adresse 

http://configurator.labom.com lässt sich das komplette Produktportfolio 

durchsuchen. Interessenten können sich so auch 

ihre Wunschkonfiguration von komplexeren Produkten zusammenstellen 

und ein Angebot dafür anfordern. 

www.labom.com 

MITTELMASS 

ODER 

MASSGEBEND? 

Die präzisesten 

Mess- und Prüftechniken 

finden 

Sie bei uns. 

22.–25. JUNI 2015, MESSE MÜNCHEN 

22. Weltleitmesse und Kongress für Komponenten, Systeme 

und Anwendungen der Optischen Technologien 

www.world-of-photonics.com

SZENE 

Open-Source-Technologie Powerlink 

als koreanische Norm anerkannt 

Die herstellerunabhängige, lizenzgebührenfreie Open-Source- 

Technologie Powerlink der Ethernet Powerlink Standardization 

Group (EPSG) wurde als koreanische Norm anerkannt. Es ist 

damit das erste reine Open-Source-Protokoll, das von der 

Korean Standards Association in den Normen für industrielle 

Kommunikationsnetzwerke KS C IEC 61158 und 61784 

regis triert wurde. An diesen Erfolg anknüpfend, plant das 

Unternehmen die Gründung einer Powerlink-Nutzerorganisation 

in Korea, um verbesserte technische Unterstützung 

anzubieten und für alle Partner in der Region eine gemeinsame 

Marketingplattform zu schaffen. Die Technologie ermöglicht 

es koreanischen Unternehmen in den Branchen Halbleiter, 

Automobil, Schiffbau und Erneuerbare Energien flexible, 

echtzeitfähige Kommunikationsnetzwerke zu schaffen, mit 

denen die Herausforderungen von Industrie 4.0 gemeistert 

werden können. 

www.ethernet-powerlink.org 

Motek und Bondexpo mit 

800 Ausstellern 

Das neue Hallen-Layout der beiden Branchen-Events Motek 

sowie Bondexpo ermöglicht ein verbessertes Besucher- 

Führungssystem. Dies erleichtert zum einen den Übergang zu 

den einzelnen Hallen und zum anderen zu den Fachbereichen; 

zumal mit dem jetzt gleichberechtigten Zugang eine gewisse 

Entzerrung des morgendlichen Runs verbunden sein sollte. 

Die hohe Akzeptanz hinsichtlich des neuen Messen-Layouts 

und das große Vertrauen in Organisation verdeutlicht auch die 

Tatsache, dass sich sieben Monate vor Veranstaltungsbeginn 

bereits nahezu 800 Hersteller und Anbieter fest angemeldet 

haben. Doch damit der Neuerungen nicht genug, denn zur 

Motek 2015 kommt erstmals die neue Nomenklatur zur 

Anwendung. Diese folgt sowohl der bewährten Basis-Nomenklatur 

als auch der mehr denn je zunehmenden Orientierung 

nach durchgängigen Prozessen mit integrierten Prozess- 

Stationen. Wie in den beiden vergangenen Jahren kommt der 

Produktions- und Montage-Automatisierung durch Sondermaschinenbauer, 

Systemintegratoren und Roboter-Anlagenbau 

eine sehr große Bedeutung zu. 

www.motek-messe.de 

E I N L A D U N G 

Mittwoch, 10. Juni 2015 

8:00 bis 16:00 Uhr 

MesseHalle 

Modering 1a 

22457 Hamburg-Schnelsen 

Messtechnik Regeltechnik Steuerungstechnik Prozessleitsysteme 

Führende Fachfirmen der Branche präsentieren ihre Geräte und Systeme und zeigen neue 

Trends in der Automatisierung auf. Die Messe wendet sich an alle Interessierten, die auf 

dem Gebiet der Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie der Prozessautomation tätig sind. 

Der Eintritt zur Messe, die Teilnahme an den Workshops und der Imbiss sind für 

die Besucher kostenlos. 

Weitere Informationen finden Interessierte auf unserer Internetseite. 

www.meorga.de 

info@meorga.de 

MEORGA GmbH 

Sportplatzstraße 27 

66809 Nalbach 

Tel. 06838 / 8960035 

Fax 06838 / 983292 

Meorga.indd 1 01.04.2015 15:02:49 


STATEMENT I SZENE 

Reale und virtuelle 

Produktion verschmelzen 

Realitätsverzerrung: Fertiger nehmen Augmented Reality 

kaum wahr 

Augmented Reality, die erweiterte 

Realität, ermöglicht zahlreiche 

Anwendungen, die der industriellen 

Produktion immense Effizienzpotenziale 

eröffnen. So können 

beispielsweise Mitarbeiter direkt 

und in Echtzeit auf einem virtuellen 

Display durch die Reparatur 

navigiert werden. Dennoch werden 

die Möglichkeiten dieser Technik 

von mittelständischen Industrieunternehmen 

bislang kaum wahrgenommen. 

Der Servicetechniker sieht dank einer 

Datenbrille direkt vor seiner Netzhaut, 

wie er Schritt für Schritt die ausgefallene 

Maschine repariert, der Produktionsleiter 

platziert die Anlage, die er gerade plant, 

virtuell in der Fertigungshalle: Was wie eine 

Zukunftsvision aus einem Agententhriller 

klingt, ist in einigen Fertigungsunternehmen 

bereits Realität. Augmented Reality (AR) – die 

Möglichkeit, die Wirklichkeit mit digitalen 

Inhalten anzureichern – eröffnet in der 

industriellen Produktion völlig neue Effizienzpotenziale. 

Speziell auf die Fertigungsindustrie 

zugeschnittene Anwendungen gibt 

es bereits einige, etwa für die Bereiche Service 

und Reparatur oder zur Simulation von 

Prozessen. So können zum Beispiel über eine 

Schnittstelle zum ERP-System einem Produktionsmitarbeiter 

im Shop Floor aktuelle 

Status- oder Störungsmeldungen per Datenbrille 

direkt vor die Augen projiziert werden. 

Anders als wenn er diese Benachrichtigungen 

auf dem Smartphone oder Tablet empfangen 

würde, hat er dann beide Hände frei 

und kann die Störung schneller beheben. Bei 

komplizierten Reparaturen assistiert ihm 

ein spezialisierter Servicetechniker mittels 

Videokamera und Live-Kommunikation. 

Vom Hype zur Industrie 

4.0-Treibertechnologie 

Die Automobilproduktion hat dieses Potenzial 

längst für sich entdeckt und schöpft es 

zumindest in den Bereichen Design und 

Engineering bereits seit Jahren aus. Öffentliche 

Aufmerksamkeit gewinnt das Thema 

allerdings erst, seitdem AR-Applikationen 

wie Google Glass diskutiert werden. Dennoch 

erkennen nur 20 % der Industrieunter- 

Sascha Milani, Enterprise Mobility Expert 

bei Freudenberg IT 

nehmen im deutschen Mittelstand, dass sie 

mit Augmented Reality Effizienzvorteile in 

ihrer Produktion erzielen könnten. Zu diesem 

Ergebnis kommt die „IT Innovation Readiness 

Index“ Studie, für die das Marktforschungsunternehmen 

Pierre Audoin Consultants 

(PAC) im Auftrag der Freudenberg 

IT rund 130 IT-Entscheider und Produktionsleiter 

mittelständischer Fertigungsunternehmen 

der Branchen Maschinen- und Anlagenbau, 

Automotive und sonstige Fertigung 

befragt hat. Lediglich fünf Prozent der Studienteilnehmer 

stimmen der Aussage uneingeschränkt 

zu, dass sich mit Augmented 

Reality Effizienzvorteile erzielen lassen. 

Gewappnet für neue 

Dimensionen der Mobilität 

Die Bandbreite mobiler Technologien und 

Prozesse erweitert sich durch Applikationen 

wie Google Glass enorm. Der Begriff „mobiles 

Endgerät“ gewinnt eine neue Dimension, 

wenn intelligente Werkstücke im Sinne einer 

selbstregulierenden Produktionssteuerung 

autark mit Anlagen und Maschinen kommunizieren. 

Die gute Nachricht ist: Die meisten 

Fertiger sind gut darauf vorbereitet, AR- 

Devices und Werkstücke, die im Internet der 

Dinge vernetzt sind, in ein unternehmensweites 

Mobile Device Management (MDM) 

zu integrieren. Laut aktueller IRI-Studie setzt 

bereits jeder zweite mittelständische Fertiger 

ein MDM-System ein. 

Quelle: Für die Durchführung der Erhebung 

„IT Innovation Readiness Index“ zeichnet sich 

Pierre Audoin Consultants (PAC) verantwortlich. 

Auftraggeber ist die Freudenberg IT (FIT) 

www.freudenberg-it.de 

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2015 11

SENSOR+TEST 2015 I SPECIAL 

Die ganze Welt der 

Sensorik und Messtechnik 

SENSOR+TEST 2015 – das erwartet Sie in Nürnberg 

Dirk Schaar 

Die bereits 22. internationale 

Fachmesse SENSOR+TEST präsentiert 

auch in diesem Jahr wieder neue 

Entwicklungen aus den Bereichen 

Sensorik, Mess- und Prüftechnik und 

zeigt, was sich in den vergangenen 

Monaten in den Entwicklungsabteilungen 

der Anbieter getan hat. 

Auf den kommenden Seiten bringen 

wir Sie auf den neuesten Wissensstand. 

Unter dem Motto „Willkommen zum Innovationsdialog“ 

findet die internationale 

Messe SENSOR+TEST vom 19. bis 21. 

Mai 2015 auf dem Messegelände in Nürnberg 

statt. Nicht nur an den Messeständen 

der rund 550 Aussteller aus aller Welt, sondern 

auch in verschiedenen Fachforen und 

an speziellen Themenständen bieten sich 

zahlreiche Möglichkeiten, um sich über den 

neuesten Stand der Sensorik, Mess- und 

Prüftechnik aus erster Hand zu informieren“, 

erklärt Holger Bödeker, Geschäftsführer 

des Veranstalters AMA Service GmbH. 

So können sich die Besucher auf einem 

Sonderforum in Halle 12 ganz gezielt einen 

Überblick über neueste Entwicklungen zum 

diesjährigen Sonderthema verschaffen. Daneben 

steht auch das Vortragsforum in Halle 

12 am ersten Messetag ganz im Zeichen 

des Umweltschutzes und bietet spannende 

Themen wie die Messung der „empfundenen 

Luftqualität“ oder Lärmmessungen an 

Rennfahrzeugen. 

Auf den frei zugänglichen Fachforen in 

den Hallen 11 und 12 präsentieren die Aussteller 

der SENSOR+TEST ganztägig in 

Kurzvorträgen ihre neuen Produkte und Lösungen 

sowie deren Anwendungsmöglichkeiten. 

Im Rahmen des Forums „Innovative 

Testing“ am zweiten Messetag stellen Experten 

aus Industrie und Forschung darüber 

hinaus besonders innovative Sensortechnologien 

und Messverfahren der Zukunft 

vor. Das bei den Besuchern besonders 

beliebte Fahrversuchsgelände zwischen 

den Hallen 11 und 12 macht zudem wieder 

Mess- und Prüftechnik speziell für den Automotive-Bereich 

live erlebbar. 

Auch die industrielle Bildverarbeitung 

benötigt Sensoren und Systeme, die auf der 

SENSOR+TEST gezeigt werden. „Um deren 

Bedeutung hervorzuheben, wird es in diesem 

Jahr wieder einen Gemeinschaftsstand 

„Sensoren und Systeme für die Bildverarbeitung“ 

geben, auf dem Unternehmen und 

Institute sich mit interessanten Produktneuheiten 

präsentieren“, so Holger Bödeker. 

Umweltmesstechnik im Fokus 

Umweltschutz ist im industriellen Umfeld 

wie auch im öffentlichen Raum ohne überprüfbare 

Messwerte gar nicht vorstellbar. 

Ob zur Vermeidung gesundheitsgefährdender 

Situationen, zur Adaption industrieller 

Prozesse oder schlicht zur Erfüllung gesetzlicher 

Auflagen: Das präzise Monitoring 

von Umgebungsbedingungen ist eine immer 

wichtiger werdende Aufgabe für die 

Sensorik, Mess- und Prüftechnik. „Aus diesem 

Grund hat der Ausstellerbeirat gemeinsam 

mit dem Vorstand des AMA Verbandes 

für Sensorik und Messtechnik die Umweltmesstechnik 

als Sonderthema ausgewählt“, 

freut sich Holger Bödeker. Im Mittelpunkt 

sollen dabei insbesondere Systeme zur 

Luftgütemessung stehen. 

Die SENSOR+TEST wird den neuesten 

Stand der Technik dazu vorstellen. Und das 

nicht nur auf den Messeständen der Aussteller: 

Auf dem Sonderforum in Halle 12 

können sich die Besucher gezielt und konzentriert 

einen Überblick über neue Produkte 

und Lösungen verschaffen. Auch das 

Vortrags-Forum in Halle 12 widmet sich am 

ersten Messetag (Dienstag) ausführlich 

dem Thema „Umweltmesstechnik“. 

Starkes Kongressprogramm 

Die AMA Kongresse SENSOR und IRS² gelten 

als internationale Vernetzungsplattform 

für Experten aus der Sensorik und Messtechnik. 

Spezialisten aus Wissenschaft und 

Industrie präsentieren neue Ergebnisse aus 

Forschung und Entwicklung und laden die 

Teilnehmer zum fachlichen Austausch ein. 

Der Kongress SENSOR 2015 zeichnet sich 

in diesem Jahr durch ein breites Fachspektrum 

aus, von der NEMS/MEMS-Sensorik 


SPECIAL I SENSOR+TEST 2015 

bis hin zu optischen 

Messsystemen. Die 

Vorträge behandeln 

unter anderem neue 

Trends in der Gas-Sensorik, den Mikro- und 

Nanotechnologien für die Sensorik, den 

Einzug der adaptiven Optik in die Messtechnik, 

neuartige Sensoren für die Medizintechnik 

sowie richtungsweisende Fortschritte 

in der Durchflussmesstechnik. „Wir 

freuen uns zudem auf die spannenden Keynotes 

unserer Kollegen aus den Fachbereichen 

Adaptive Optik, Mikrowellentechnik, 

strukturintegrierte Sensorik“, sagt Prof. 

Reinhard Lerch, Universität Erlangen- 

Nürnberg. 

Der IRS² Kongress konzentriert sich auf 

das Feld der Infrarotsensoren und -messsysteme. 

„Wir setzten in diesem Jahr auf eine 

hohe Industriebeteiligung. Erstmalig 

wird die Firma Flir (USA), als größter Hersteller 

von Infrarot-Messgeräten und IR-Kameras, 

mit einem Überblicksvortrag dabei 

sein“, verrät Prof. Gerald Gerlach (TU Dresden) 

vorab. IRS² fokussiert bereits zum 

zweiten Mal auf „Recent Developments in 

Die SENSOR+TEST ist nicht nur eine Messtechnik- 

Messe, sondern auch eines der international 

wichtigsten wissenschaftlichen Fachforen für Sensorik, 

Mess- und Prüftechnik, auf dem Fachleute aus aller Welt 

über neue Technologien und Verfahren diskutieren. Ob 

als Zuhörer oder sogar als Referent über eine innovative 

Entwicklung – hier profitieren 

Sie von der international besetzten 

Kombination aus Fachmesse und 

Kongressen. Der Weg nach Nürnberg 

wird sich also auch in diesem Jahr 

wieder lohnen! 

Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, Chefredakteur, 

INDUSTRIELLE AUTOMATION 

IR Industry“. Die Kongressteilnehmer erhalten 

Einblick in Entwicklungen und Trends 

aus der Gerätetechnik und -anwendung. 

Breites Themenspektrum 

Die ausstellenden Unternehmen präsentieren 

ein umfangreiches Portfolio, sodass nahezu 

alle Bereiche der Sensorik, Mess- und 

Prüftechnik abgedeckt werden. Dazu zählen 

Sensorelemente, -systeme und sensorische 

Messgeräte, messtechnische Geräte, Komponenten, 

Systeme und Softwarelösungen, 

Neuheiten rund um Mess- und Prüftechnik 

für die Fahrzeug-/Flugzeugentwicklung, 

Qualitätsprüfung, Kalibrier-, Analyse- und 

Prüfgeräte, usw. Somit steht ein umfassendes 

Informationsangebot zur Verfügung, 

das einen guten Überblick über neue Entwicklungen 

und Trends gibt. 

www.sensor-test.de 

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SENSOR+TEST 2015 I TITEL 

Den hybriden Ansatz etablieren 

Wie COTS-basierte standardisierte Prüfsysteme ganze Industriebereiche verändern 

Bill Driver 

Möchten Unternehmen ihre Kosten für Tests und Prüfungen reduzieren, 

besteht eine Möglichkeit darin, Prozesse, Produkte oder Serviceleistungen 

auf eine gemeinsame Testplattform zu setzen. Erforderlich hierfür sind 

standardisierte Universalprüfgeräte. Häufig führt jedoch die mangelnde 

Berücksichtigung von Trends, Produktkomplexität und langfristigen 

Kostenzielen zu über dimensionierten, teuren Prüfgeräten. Ein hybrider 

Ansatz dagegen sorgt bei der Entwicklung automatisierter Testsysteme 

für eine ausgewogene Lösung hinsichtlich Kosten, Support und Flexibilität. 

Jüngste Veränderungen bei automatisierten 

Testsystemen (Automated Test Equipment, 

ATE) erlauben es Testmanagern, 

mehr als nur das begrenzte Beschaffungsmodell 

nach dem Prinzip „selbst entwickeln 

oder kaufen“ in Betracht zu ziehen 

und konzentrieren sich auf einen ganzheitlicheren, 

hybriden Ansatz, wenn es um die 

Definition einer übergreifenden Teststrategie 

geht. Bei diesem neuen Ansatz können 

Testmanager mehr Vor- und Nachteile 

evaluieren, einzigartige Bedürfnisse mit der 

Produktkomplexität abwägen und ermitteln, 

wie Trends die Reduzierung des Produktlebenszyklus 

beeinflussen. Für viele 

Branchen, die häufig handelsübliche automatisierte 

Testsysteme kaufen, etwa die 

Automobil-, Halbleiter- und Luft- und 

Raumfahrtbranche, eröffnet dieser Trend 

interessante neue Möglichkeiten. 

Dies gilt besonders für jene in der Halbleiterbranche, 

die Trends wie das Internet 

der Dinge (IoT), Tablets, Smartphones, digitales 

Fernsehen und Smart Grids erleben. 

Da bei diesen Trends Radio Frequency 

Integrated Circuits (RFICs) und mikroelektromechanische 

Systeme (MEMSs) zum 

Einsatz kommen, die eine hohe Integration, 

Komplexität und Leistung aufweisen, ist 

auch der Lebenszyklus kürzer und das 

Testen schwieriger. Folglich verursacht eine 

Teststrategie für automatisierte Testsysteme, 

Bill Driver, Senior Marketing Manager, 

National Instruments

TITEL I SENSOR+TEST 2015 

die nicht kosteneffizient, flexibel und problemlos 

zu unterstützen ist, alle paar Jahre 

kapitalintensive Anschaffungen von gänzlich 

neuer technischer Ausstattung. Aller 

dings sorgen die Vorteile eines erhöhten 

Durchsatzes und der Großserienfertigung 

dafür, dass sich ein universeller Testansatz 

in der Halbleit erbranche immer mehr 

durchsetzt, sodass sich diese Herausforderungen 

leicht bewältigen lassen. 

Selbst entwickeln oder kaufen? 

Testmanager erkennen inzwischen, dass sie 

Prüfgeräte zu „universellen“ Testern umgestalten 

können, ohne sie komplett selbst 

bauen oder durch einen Anbieter erstellen 

lassen zu müssen. Doch mit ausreichend 

Fachwissen, Erfahrung und Zeit entwickeln 

Unternehmen wie Intel und Altera eigene 

Testlösungen von Grund auf, da der Markt 

ihren Bedarf nicht deckt. 

In einer im vergangenen Sommer veröffentlichen 

Pressemitteilung zur Markteinführung 

einer HDMT-Plattform (High Density 

Modular Test) sagte Babak Sabi, Vice 

President und Director of Assembly and 

Test Technology bei Intel: „Wir haben die 

HDMT-Plattform entwickelt, um eine rasche 

Testentwicklung und Prozesssteuerung auf 

Unit-Level zu ermöglichen. Diese bewährte 

Methode senkt die Kosten im Vergleich 

zu klassischen Testplattformen deutlich. 

Durch HDMT werden die für die Markteinführung 

notwendigen Prüfzeiten verringert 

und die Produktivität erhöht, da eine gemeinsame 

Plattform von der Fehlersuche in 

Kleinserien bis hin zur Großserienfertigung 

verwendet wird.“ In diesem Fall hat sich 

Intel für höhere Vorlaufkosten und weiterreichenden 

internen Support entschieden, 

um von den geringeren Kapitalkosten zu 

profitieren. Da die meisten Testabteilungen 

nicht über das Fachwissen verfügen, 

ein eigenes automatisiertes 

Prüfsystem zu erstellen, oder nicht die 

Zeit für die Wartung der Software aufbringen 

können, erwerben sie in der 

Regel handelsübliche automatisierte 

Testsysteme von einem der führenden 

Anbieter dieses Marktes. Dieser Ansatz 

spricht jene an, die Support durch 

den Anbieter schätzen. Oft sind jedoch 

die Systeme überdimensioniert 

und erfordern beträchtlichen Kapitalaufwand, 

woraus sich ein Amortisierungszeitraum 

ergibt, der den kürzeren 

Lebenszyklus der Produkte von 

heute überschreiten kann. Die Strategie, 

ein System selbst zu erwerben, ist 

in Situationen geeignet, in denen die 

Produktlebensdauer dem Tilgungsplan 

entspricht und der notwendige Grad an 

Flexibilität minimal ist, sodass keine Zusatzinvestitionen 

erforderlich sind. 

Traditionelle ATE-Systeme (Automated 

Test Equipment) müssen unter erheblichem 

Kostenaufwand mit neuen 

Werkzeugen auf dem Prüffeld umgerüstet 

werden, da Generationen von 

Prüfsystemen veralten oder neue 

Anforderungen an Tests nicht mehr 

erfüllt werden können. Aber die offene 

PXI-Architektur unterstützt uns dabei, 

unsere ursprünglichen Investitionen 

zu wahren und darauf aufzubauen, 

statt sie entsorgen zu müssen. Sie 

bietet die Flexibilität, die wir für die 

Rekonfiguration und Ausweitung 

unserer Prüfplattformen benötigen. 

Glen Peer, Director oft Test Engineering, IDT 

01 Das PXI-basierte NI Semiconductor 

Test System (STS) kombiniert modulare 

Messgeräte und Systemdesignsoftware 

für RF- & Mixed-Signal-Produktionstests 


SENSOR+TEST 2015 I TITEL 

Lösung: modulare Commercial 

off-the-shelf-Plattform 

2002 wurde das Semiconductor Test Consortium 

(STC) gegründet, um eine kosteneffiziente 

Prüfmethode zu erarbeiten, die 

zugleich offene Testlösungen ermöglicht, 

sodass Hard- und Softwareinteroperabilität 

erreichbar wäre. Das STC konnte seine 

Vision allerdings nicht verwirklichen. Nun 

ist die Branche wieder an jenem Punkt angelangt, 

denn sie fordert eine offene Architektur, 

die auf den wachsenden Druck hinsichtlich 

Kosten und Marktreife reagieren 

und gleichzeitig eine flexible Lösung bieten 

kann, die sich an das Wachstum bei RFICund 

MEMS-Technologien anpasst. 

NI und andere Anbieter reagieren auf 

diese Marktnachfrage damit, indem sie ihre 

Lösung auf Basis einer modularen COTS- 

Plattform (Commercial off-the-shelf) erstellen, 

die bereits existiert. Eine vorhandene 

COTS-basierte Lösung als Herzstück eines 

Prüfgeräts zu verwenden, ist seit Langem 

eine erfolgreiche Strategie (und viele Unternehmen 

erlangen in dem Rahmen eine universelle 

Ausrichtung). Doch wie wird sich 

das in einer Halbleiterindustrie umsetzen 

lassen, in der Variationen durch das universelle 

Angebot von praktisch nur drei großen 

Anbietern begrenzt sind? Und weshalb 

sollte dieser Ansatz jetzt erfolgreicher sein 

als im Jahr 2002? 

Sind COTS-basierte Systeme 

ein erfolgreicher Ansatz? 

Die Antwort könnte in der Entwicklung hin 

zu einer größeren Akzeptanz modularer 

Lösungen liegen, etwa dem Industriestandard 

PXI (PCI eXtensions for Instrumentation). 

Das globale Beratungsunternehmen 

Frost & Sullivan ist der Ansicht, dass die 

Automatisierte Halbleiterprüfsysteme 

für RF- und Mixed-Signal-Produktionstest 

Ein Beispiel für die Vorteile der offenen PXI-Architektur sind die Semiconductor Test 

Systems von NI. Es handelt sich dabei um PXI-basierte automatisierte Testsysteme, 

welche die Prüfkosten für RF- und Mixed-Signal-Geräte senken, indem sie die 

Integration von PXI-Modulen von NI und anderen Herstellern in Prüfumgebungen 

der Halbleiterproduktion ermöglichen. Pionieranwender, die ihre konventionellen 

automatisierten Halbleiterprüfsysteme bereits durch STS ersetzt haben, profitieren 

von geringeren Produktionskosten sowie einem höheren Durchsatz und können für 

Charakterisierung und Produktion dieselben Hard- und Softwarewerkzeuge 

einsetzen. So wird weniger Zeit für die Korrelation von Daten sowie zur anschließenden 

Markteinführung benötigt. Zudem erhalten Anwender jederzeit Produktsupport 

durch den Hersteller, was für einen reibungslosen Einsatz der Systeme sorgt 

und längeren Ausfallzeiten vorbeugt. 

Die Produktreihe STS umfasst drei unterschiedliche Modelle – T1, T2 und T4 –, die 

jeweils mit einem, zwei oder vier PXI-Chassis ausgerüstet werden können. Aufgrund 

der unterschiedlichen Größen sowie der einheitlichen Software, Messtechnik und 

des Verbindungsmechanismus in allen STS-Modellen können Anwender für 

zahlreiche Anforderungen an Pin-Anzahl und Flächendichte das optimale Modell 

finden. Nähere Informationen hierzu: ni.com/sts 

Testbranche in den kommenden sechs 

Jahren eine kumulierte jährliche Wachstumsrate 

von 18,1 % bei modularen Lösungen 

verzeichnen wird. Dieses Marktwachstum 

hat seit 2002 zu einer Hardwareentwicklung 

geführt, die die Anforderungen an 

I/O, welche für die enorme Zunahme bei 

RFIC und MEMS erforderlich sind, erfüllt 

oder zwischenzeitlich sogar übertrifft. 

Testmanager erkennen inzwischen, dass sie Prüfgeräte zu 

„universellen“ Testern umgestalten können, ohne sie komplett 

selbst zu bauen oder durch einen Anbieter erstellen zu lassen 

Darüber hinaus sind die handelsüblichen 

Softwarewerkzeuge, die Flexibilität für die 

gestiegenen ATE-Anforderungen bieten, 

jetzt weiter verbreitet. Da die Hardwareausgaben 

nur einen Bruchteil der Gesamtbetriebskosten 

für ein Prüfgerät ausmachen, 

hat die Verfügbarkeit kommerziell erhältlicher 

Softwarelösungen die Schwelle bei 

diesem Ansatz deutlich gesenkt. 

Hybrid schafft viele Optionen 

Trotz der vielfältigen Optionen, die sich 

Testmanagern für die Entwicklung standardisierter 

Testlösungen bieten, haben die 

vorherrschenden Trends auf dem modularen 

Markt ein hybrides Modell ermöglicht, 

das viele Kosten- und Flexibilitätsanforderungen 

erfüllen und zudem einen hohen 

Grad an Standardisierung aufweisen kann. 

Dieser hybride Ansatz sorgt nicht nur für 

mehr Optionen, mit denen schwierige 

Herausforderungen bei Tests bewältigt 

werden können, sondern offenbart auch, 

wie ein COTS-basiertes Universalprüfgerät 

Teststrategien erheblich vereinfachen, die 

Rendite maximieren sowie den ATE-Markt 

langfristig neu definieren kann. 

Bilder: Schmuckbild Fotolia, Sonstige: NI 

02 Dank einheitlicher Architektur können unterschiedlichste Anforderungen bezüglich 

Pin-Anzahl und Flächendichte erfüllt werden 

germany.ni.com 


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Verlockend süß 

Spezialsensoren zur Messung des pH-Werts bei der Zuckerherstellung 

Jan Bösche 

Bei der Herstellung von Zucker 

aus Rohrzucker spielt der pH-Wert 

für die Qualität des Endprodukts 

eine entscheidende Rolle. Doch 

die verwendete Messtechnik ist 

bei diesem Prozess extremen 

Belastungen ausgesetzt. Das Beispiel 

einer Zuckerfabrik in Ecuador 

zeigt, dass es durchaus pH-Elektroden 

gibt, die solch außergewöhnlichen 

Anforderungen standhalten. 

D 

ie Welt ist nicht nur rund, sie ist auch 

süß. Zumindest wenn man einen Blick 

auf den Pro-Kopf-Verbrauch von Zucker 

wirft. Spitzenreiter ist da Kuba mit rund 

70 kg/Einwohner und Jahr gefolgt von 

Brasilien mit 64 kg/Einwohner. Jeder Deutsche 

konsumiert dagegen „nur“ 32 kg 

jährlich, aber selbst das sind immer noch 

10 000 Stück Würfelzucker. 

Während in Europa Saccharose hauptsächlich 

aus Zuckerrüben gewonnen wird, 

ist in Südamerika, Asien und Afrika meis 

Dr. Jan Bösche, Produktmanager, 

Jumo GmbH & Co. KG in Fulda 

tens Rohrzucker das Ausgangsprodukt. 

Dabei wird das geerntete Zuckerrohr im 

Produktionsbetrieb oder bereits bei der 

Ernte geschnitten. In den meisten Fabriken 

wird das Rohr in Zuckerrohrmühlen verarbeitet. 

In diesen wird der Saft aus dem 

Zuckerrohr herausgepresst. Als Restmaterial 

entsteht die Bagasse. Der gewonnene 

Saft wird in Absetzer geleitet. Dort werden 

durch die Schwerkraft Schwebestoffe aus 

dem Saft entfernt. 

Vom Rohzucker zum 

fertigen Produkt 

Rohrzucker ist nach dem Pressen oder der 

Extraktion braun, klebrig und wird Rohzucker 

genannt. Er ist schlecht haltbar und 

hat keine ernährungsphysiologischen Vorteile 

gegenüber gereinigtem Zucker. Deswegen 

muss Zucker gereinigt werden. 

Dieser Prozess umfasst im Wesentlichen 

zwei Schritte: eine Sulfitierung und eine 

Kalkung. Bei beiden ist die Messung des 

pH-Wertes ausschlaggebend für die Endqualität 

des Zuckers. 

Die Sulfitierung (Zugabe von Schwefeldioxid) 

trägt zur weißen Farbe des fertigen 

Zuckers bei. Die Messung und Kontrolle des 

pH-Werts im laufenden Prozess gibt Aufschluss 

über die dem Saft beizugebende 

Menge an Schwefeldioxid. Bei der Kalkung 

wird gelöschter Kalk in den Saft gegeben, 

um den pH-Wert zu neutralisieren. Dies 

stoppt den Zerfall von Saccharose in Glukose 

und Fruktose und führt zur Ausfällung 

von Kalziumsulfit, wodurch Verunreinigungen 

entfernt werden. 

Anforderungen an 

die Messtechnik 

Die Zuckermasse hat bei der notwendigen 

Messung eine Temperatur von bis zu 100 °C. 

Diese hohe Temperatur verringert nicht nur 

die Lebensdauer typischer pH-Elektroden, 

beim Abkühlen kann durch das Auskristallisieren 

des Zuckers das Diaphragma der 

Elektrode verklebt werden. Beläge am pHempfindlichen 

Membranglas können die 

pH-Messung deutlich stören oder sogar 

unmöglich machen. 

Da sich im Messmedium selbst auch noch 

Elektrodengifte befinden, muss die Messtechnik 

extrem belastbar und zu verlässig 

sein. Denn diese Gifte – im vor liegenden 

Fall sind das Sulfite aus dem eingesetzten 

Schwefeldioxid – können über das poröse 

Diaphragma und den Bezugselektrolyten 

das Ableitelement der Elektrode erreichen. 

Dort zerstören sie die Silber/Silberchlorid- 

Bezugselektrode. Das führt zuerst zu driftenden 

Messwerten und letztendlich zu einem 

Ausfall der Messkette. 

pH-Einstabmesskette für 

Heavy-Duty-Anwendungen 

Jumo hat deshalb für extreme Einsatzbedingungen 

eine pH- und eine Redox-Einstabmesskette 

in Heavy-Duty-Ausführung 

entwickelt. Die Jumo tecLine HD pH und 

01 Die pH-Elektrode Jumo tecLine HD 

pH kann selbst in ölhaltigen Medien 

bei Temperaturen bis zu 135 °C und 

13 bar Druck eingesetzt werden 


Von den 

Experten 

für 

Schwingungsmesstechnik 

02 Die Eintaucharmatur sorgt für 

langzeitstabile Messungen bei einem 

Zuckerproduzenten in Ecuador 

die Jumo tecLine HD Rd sind besonders 

robust und können selbst in schwierigen 

Prozessen mit erhöhter Schmutz- und Giftfracht 

oder in ölhaltigen Medien bei Temperaturen 

bis zu 135 °C und 13 bar Druck 

eingesetzt werden. 

Ein neu entwickeltes, großflächiges PTFE- 

Ringdiaphragma mit verbesserter Struktur 

sorgt für eine schnelle Ansprechzeit bei 

gleichzeitiger weitgehender Unempfindlichkeit 

gegen größere Schmutzfrachten 

oder öl- und fetthaltige Prozess- und Abwässer. 

Eine standardmäßig vorgesehene 

Doppelkammerarchitektur verhindert über 

den verlängerten Diffusionsweg den Elektrodenausfall 

bei eindringenden Elektrodengiften. 

Für langzeitstabile Messungen 

sorgt eine große Salzvorlage im Bezugssystem. 

Die pH-Ausführung ist auch mit integriertem 

Temperaturfühler Pt1000 erhältlich. 

Als pH-sensitives Membranglas kommt 

das bewährte Jumo HT-Glas zum Einsatz. 

Neben der erhöhten Temperaturbeständigkeit 

zeichnet sich dieses Glas auch durch 

eine hohe Linearität bei alkalischen pH- 

Werten (> 12) aus. 

Zusätzlich sollte bei dem Zuckerproduzenten 

in Ecuador zu Qualitätszwecken die 

Online pH-Wert Messung mit der pH-Wert 

Messung im Labor bei 25 °C verglichen 

03 Der Reinigungsprozess des Rohzuckers 

umfasst u. a. die Sulfitierung und die Kalkung 

– beides erfordert die Messung des pH-Wertes 

werden. Deshalb war beim beschriebenen 

Prozess eine Temperaturkompensation nötig. 

Das Messsignal hierfür lieferte der in der 

pH- Elektrode integrierte Temperaturfühler. 

Prozesssicherheit durch 

automatische Reinigung 

Eine weitere Erhöhung der Prozesssicherheit 

wurde durch den Einsatz eines automatischen 

Reinigungssystems mit pneumatischer 

Wechselarmatur erzielt. Damit 

konnte die pH-Elektrode problemlos aus 

dem Prozess entfernt und außerhalb des 

Prozesses in der Spülkammer der Wechselarmatur 

von den auskristallisierten Ablagerungen 

befreit werden. Die zugehörige 

Steuereinheit enthält ein praxisbewährtes 

Reinigungsprogram, welches einfach an die 

Anforderungen des Prozesses angepasst 

werden konnte. 

Durch all diese Maßnahmen erhöhte sich 

nicht nur die Qualität des Endprodukts 

deutlich, auch der Wartungsaufwand reduzierte 

sich durch die regelmäßige automatische 

Reinigung beträchtlich. Die Standzeit 

der Elektroden konnte in der Anwendung 

im Vergleich zu den bisher eingesetzten 

Elektroden nahezu verdoppelt werden. 

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Magnetoresistive Sensoren werden u.a. in Fahrzeugen, 

Werkzeugmaschinen, Industrierobotern oder Windturbinen 

für die Erfassung von Weg, Winkel, elektrischem Strom oder 

Magnetfeldern eingesetzt 

Smarte Sensoren 

Der magnetoresistive Effekt als zukunftsweisende Technologie für die 

Zustandsüberwachung und zerstörungsfreie Prüfung 

Rolf Slatter 

Miniaturisierte Sensoren sind eine der grundlegenden Bausteine für neue Systeme der 

Zustandsüberwachung und zerstörungsfreien Prüfung (ZfP). Dabei ist der magnetoresistive 

Effekt eine besonders vielversprechende Sensortechnologie in diesem wachsenden Feld. 

Sie erfassen Werkstoff-, Bauteil- oder Maschinencharakteristiken und liefern frühzeitig 

Informa tionen, die vor Schäden warnen. Zudem sind sie minimal-invasiv, robust, 

miniaturisiert und ermöglichen Messungen an nahezu jedem Ort. 

Das Interesse an neuen Ansätzen der Zustandsüberwachung 

steigt deutlich 

stärker als die „Industrie 4.0“ Initiative sich 

weiterentwickelt. Neue Methoden der Verfolgung 

von Maschinenparametern, um 

Veränderungen zu erkennen, die einen sich 

abzeichnenden Schaden oder Ausfall anzeigen, 

sind ein wichtiger Baustein der 

vorbeugenden Instandhaltung. Maschinenausfälle 

können häufiger vermieden und 

dadurch die Maschinenverfügbarkeit deutlich 

gesteigert werden. Unter dem Dachbegriff 

„Lebenszyklusmanagement“ sind 

verschiedene Methoden entstanden, die 

jedoch viele Gemeinsamkeiten haben. Alle 

nutzen Sensoren um Werkstoff-, Bauteiloder 

Maschinencharakteristiken zu erfassen, 

um eine Frühwarnung über entstehenden 

Schäden zu geben. Idealerweise 

sind diese Sensoren minimal-invasiv, 

robust und miniaturisiert, um Messungen 

an jedem Ort zu ermöglichen. 

Aufgrund verschiedener Faktoren haben 

sich in der letzten Zeit die Entwicklungen in 

diesem Bereich beschleunigt. Bei immer 

mehr Maschinen wird die Anwendung von 

Zustandsüberwachung durch die Verfügbarkeit 

von neuen Technologien für „Smart 

Sensors“, die stetige Steigerung (und Vergünstigung) 

von verfügbarer Rechenleistung 

sowie die Entwicklung von neuen 

Algorithmen für die schnelle Auswertung 

und Interpretation von Sensordaten ermöglicht. 

und Interpretation von Sensordaten 

er möglicht. Neue gesetzliche Regelungen 

spielen eine wichtige Rolle, z. B. die verpflichtende 

Anwendung von Zustandsüberwachung 

bei Offshore-Windturbinen. 

Dr. Rolf Slatter, CEO, Sensitec GmbH in Lahnau 


sensOr + test 

19. - 21. Mai 2015 

Halle 12 / Stand 228 

AMR GMR (Spin-Valve) TMR 

Signalstärke (ΔR/R) < 4 % < 15 % < 200 % 

Richtung des 

Stromflusses 

Unterschiede zwischen xMR-Technologien 

Parallel zur 

Schichtebene 

Parallel zur 

Schichtebene 

Senkrecht zur 

Schichtebene 

Topologie Mäander Mäander Punkt 

HOHe 

Messgenauigkeit. 

aucH bei niedrigen 

taupunkten. 

Sensoranforderungen, über 

die Leistungseigenschaften… 

Von der Werkstoffcharakterisierung, über 

die zerstörungsfreie Prüfung während des 

Produktionsprozesses sowie die Prüfung 

von Komponenten und Produkten, bis hin 

zur Zustandsüberwachung von Maschinen 

und Produkten im Betrieb, ist die Anzahl an 

Anwendungen für intelligente Sensoren 

sehr hoch. Methoden der zerstörungsfreien 

Prüfung werden üblicherweise für die periodische 

Prüfung von stationären Anlagen 

angewandt, oder während des Produktionsprozesses 

von Komponenten oder Maschinen, 

bevor sie in Betrieb gehen. Andererseits 

werden Methoden der Zustandsüberwachung 

hauptsächlich im Bereich von 

rotierenden Maschinen während des Betriebs 

angewandt. Interessanterweise sind 

die Anforderungen an Sensoren für beide 

Anwendungsarten sehr ähnlich. 

Die Anforderungen an Sensoren können 

in drei Gruppen unterteilt werden: Leistungseigenschaften, 

physikalische Eigenschaften 

und Funktionalität. Sind die zu 

beobachtenden Maschinenparameter identifiziert, 

erfolgt die Analyse der Charakteristiken 

dieser Parameter, z. B. Messbereich 

und Bandbreite. Diese Charakteristiken 

werden typischerweise aus historischen 

Messdaten oder Produktspezifikationen 

hergeleitet. Auf Basis dieser Informationen 

können die geforderten Leistungseigenschaften 

der Sensoren bestimmt werden. Es 

gibt viele Leistungseigenschaften, die in fast 

allen Anwendungen relevant sind, z. B. hohe 

Empfindlichkeit, hohe Dynamik, hohe absolute 

Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit, 

hohe Auflösung, hohe Bandbreite und 

kurze Antwortzeit. Die bestmögliche Gesamtleistung 

bei den Sensoren ist anzustreben, 

um Unsicherheiten bei der Diagnose und 

Prognose zu vermeiden und die Effektivität 

der Zustandsüberwachung zu optimieren. 

… über die physikalischen 

Merkmale... 

Aber auch die physikalischen Eigenschaften 

der Sensoren sind bedeutsam. In vielen 

Anwendungen ist die physikalische Größe 

des Sensors das wichtigste Auswahlkriterium. 

Aufgrund des begrenzten Bauraums für 

die Integration des Sensors oder angesichts 

der Unzugänglichkeit der Orte, an denen 

gemessen werden soll. Die Masse des Sensors 

muss in vielen Anwendungen so niedrig 

wie möglich gehalten werden, um eine 

Veränderung der dynamischen Charakteristiken 

des Gesamtsystems zu vermeiden. 

Eine Unterbringung der Sensoren so nah 

wie möglich an der „idealen“ Messstelle 

kann die Zeit die zur Verfügung steht, um 

auf einen einsetzenden Schaden zu reagieren, 

maximieren. Viele erfolgreiche neue 

Anwendungen nutzen „embedded“ Sensoren, 

die tief in der zu überwachenden 

Maschine integriert sind, genau an der Stelle, 

wo ein Schaden entstehen könnte. 

… bis hin zur Funktionalität 

Weiterhin ist die Funktionalität des Sensors 

sehr wichtig. Ein niedriger Energiebedarf 

ist eine zunehmend wichtige Eigenschaft 

eines Sensorsystems, da es bedingt, 

wie lange der Sensor Messdaten erfassen 

kann, ohne Anschluss an eine externe 

Leistungsversorgung. Besonders in drahtlosen 

Anwendungen muss ein Sensorsystem 

über ausreichende Leistung verfügen, 

um den Leistungsbedarf regeln können, 

ansonsten werden die mögliche Datenrate 

und das Datenvolumen begrenzt. Ein 

nie driger Energiebedarf ermöglicht auch 

die Nutzung von neuen „Energy Harvesting“ 

Methoden, um autonome Sensoren 

zu versorgen. 

Verschiedene Sensortechnologien sind 

erforderlich, um die unterschiedlichen mechanischen 

(Schwingung oder Bewegung), 

elektrischen, magnetischen, akustischen 

oder thermischen Größen, die verfolgt 

werden sollen, zu erfassen. Aufgrund ihrer 

prinzipiellen Robustheit sowie der Fähigkeit, 

Informationen durch ein Medium zu 

vermitteln, sind magnetische Sensoren 

besonders gut für die Erfassung von mechanischen, 

elektrischen oder magnetischen 

Parametern in der Zustandsüberwachung 

oder zerstörungsfreien Prüfung geeignet. 

ee355 - kompakter 

OeM taupunkmessumformer 

» Messbereich -60...60°C Td 

» Modbus RTU und 40...20mA Ausgang 

» Edelstahlgehäuse 

TAUPUNKTMESSUMFORMER 

Taupunktmessumformer von E+E Elektronik 

ermöglichen 

die 

exakte Messung besonders 

niedriger Taupunkte bis -60°C Td. Ein 

spezielles Autokalibrationsverfahren sorgt 

für eine hohe Messgenauigkeit von

02 Magnetischer Streufluss an einer Materialinhomogenität (links); 

Prinzip der magnetische Streuflussprüfung (rechts) 

03 Magnetische Streuflussprüfung 

von Wälzlagerringen 

Ideal für drahtlose, autonome 

Sensoranwendungen 

Magnetische Mikrosysteme in Form von 

magnetoresistiven (MR) Sensoren werden 

häufig in Fahrzeugen, Mobiltelefonen, medizinische 

Geräten, Windturbinen, Werkzeugmaschinen 

oder Industrierobotern 

eingesetzt, sei es für die Erfassung von Weg, 

Winkel, elektrische Strom oder Magnetfeldern. 

Diese Technologie wurde ursprünglich 

für die Datenspeicherung angewandt, 

wird aber zunehmend für Sensoren benutzt, 

sowohl in terrestrischen als auch in 

Raumfahrtanwendungen. 

MR-Sensoren sind robust, zuverlässig, 

präzise und miniaturisiert. Diese Kombination 

an Eigenschaften führt zu einem 

stetigen Wachstum des Anwendungsbereichs. 

Der extrem niedrige Leistungsbedarf 

von MR-Sensoren macht sie ideal für 

drahtlose, autonome Sensoranwendungen. 

Diese Eigenschaften eignen sich auch für 

Anwendungen in der zerstörungsfreien 

Prüfung und Zustandsüberwachung. 

Aktuell finden drei unterschiedliche 

Technologien, kollektiv xMR-Technologien 

genannt (siehe Bild 1 & Tabelle), in diesem 

Bereich Anwendung. Die drei Technologien 

sind komplementär und bieten vielfältige 

Vorteile für unterschiedlichste Einsätze, 

wie aus den anschließenden Anwendungsbeispielen 

deutlich wird. 

Zunehmender Einsatz in der 

zerstörungsfreien Prüfung 

In den letzten Jahren stieg das Interesse an 

GMR (giant magnetoresistive) Sensoren für 

Anwendungen in der zerstörungsfreien 

Prüfung stetig. Grundlage dafür ist die einmalige 

Kombination von Eigenschaften wie 

hohe Empfindlichkeit, hohe Ortsauflösung, 

kleine Abmessungen und vertretbare Kosten. 

GMR-Sensoren können auch in einem 

sehr weiten Frequenzbereich – von DC 

bis im MHz-Bereich – eingesetzt werden. 

Durch ihre Frequenzunabhängigkeit werden 

GMR-Sensoren sowohl für Wirbelstrom-basierte 

als auch für magnetische 

streuflussbasierte Verfahren angewandt. 

Wie in Bild 2 links dargestellt, entsteht ein 

magnetischer Streufluss an Stellen, wo die 

Permeabilität eines ferromagnetischen 

Bauteils sich aufgrund eines Materialfehlers 

z. B. ein Riss, verändert. Im Bild 2 rechts 

sind die wesentlichen Elemente eines 

Systems für die zerstörungsfreie Prüfung zu 

sehen, die auf diesem Effekt beruht. 

Dieses Prinzip wurde inzwischen mehrfach 

erfolgreich angewandt, zwecks zerstörungsfreier 

Prüfung von vielen unterschiedlichen 

Bauteilen oder Produkten. 

Beispiele sind nahtlose Stahlrohre für die 

Öl- und Gasindustrie, Innen- und Außenringe 

von Wälzlagern (Bild 3) sowie Untersuchungen 

von Eisen bahnschienen. 

Verglichen mit anderen Verfahren der 

zerstörungsfreien Prüfung erlauben die geringen 

Abmessungen der GMR-Sensoren 

oder Arrays, bestehend aus mehreren 

Sensoren, den Zugang zu Messstellen mit 

extrem begrenztem Platz, wo Messungen 

mit Hall-basierten oder SQUID-basierten 

Sensoren nicht möglich sind. Weiterhin 

ermöglicht die hohe Ortsauflösung und 

hohe Empfindlichkeit der GMR-Sensoren 

die zuverlässige Erfassung von sehr kleinen 

Defekten, sowohl an der Materialoberfläche, 

als auch innerhalb des Werkstücks. 

Die Sensoren sind auch die Grundlage für 

automatisierte Prüfungen, welche eine 

quantitative Bewertung von Defekten und 

deren Entwicklung ermöglichen. 

MR-Sensoren für die 

Zustandsüberwachung 

Bis vor kurzem wurden fast ausschließlich 

Beschleunigungsaufnehmer für die Erfassung 

von Maschinenschwingungen oder 

Wirbelstromsensoren für die hochauflösende 

Erfassung von Auslenkungen an 

Wellen und für die Zustandsüberwachung 

von rotierenden Maschinen eingesetzt. 

Das Schwingungsniveau oder der Schlag 

einer Welle werden mit historischen Daten 

verglichen, um den Zustand der Maschine 

zu beurteilen. In der letzten Zeit sind 

jedoch neue Verfahren entstanden, die 

hochgenaue magnetische Sensoren mit 

hoher Bandbreite nutzen. 

Forschungsprojekt 

„Intelligente Spindel“ 

Im AiF-geförderte FuE Projekt „Intelligente 

Spindel“, kooperierten zwischen 2013 und 

2015 Sensitec GmbH, das Institut für Produktionsmanagement, 

Technologie und 

Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt 

und der Hochfrequenzspindelhersteller 

Levicron GmbH in der Entwicklung 

eines neuartigen Systems für die Zustandsüberwachung 

von Maschinenspindeln auf 

Basis integrierter MR-Sensoren, um die 

Wellenauslenkungen und Geschwindigkeit 

hochauflösend zu erfassen. 

Bild 4 zeigt die Lage der GMR-Sensoren, 

die die Zustandsüberwachung einer luftgelagerten 

Hochfrequenzspindel möglich 

machen. Die Sensoren erfassen die axiale 

und radiale Auslenkung der Spindelwelle 

im Betrieb und können jegliche unerwartete 

Auslenkung erfassen, die durch Kollisionen, 

thermische Ausdehnung oder Eintritt 

von Debris im Luftlager aufgrund von überhöhten 

Schnittkräften, erfolgt. 

Das Funktionsprinzip ist in Bild 5 zu 

sehen. GMR-basierte Zahnsensormodule 

werden benutzt, um die absolute Bewegung 

von Zahnstrukturen, die direkt auf der 

Motorwelle angebracht sind, zu erfassen. 

Sie sind klein genug um direkt im Spindelgehäuse 

montiert werden zu können. Tests 

haben bewiesen, dass Wellenverlagerungen 

in axialer und radialer Richtung mit einer 

Auflösung von besser als 0,5 µm zuverlässig 

messbar sind. Weitere GMR-Sensoren kommen 

zum Einsatz, um die Drehgeschwindigkeit 

und die Winkel der Spindelwelle zu 

messen. Diese Informationen werden nicht 

nur für die grundlegende Funktionalität des 

Spindels benutzt, sondern auch in Verbindung 

mit den restlichen Sensordaten, 

um eventuelle Schäden oder Störungen 

eindeutig diagnostizieren zu können. 

Das neue System ermöglicht Messungen 

bei Spindeldrehzahlen bis 100 000 1/min. 

Es ist zu erwarten, dass dieser neue An - 



satz die Verbreitung von Zustandsüberwachungssystemen 

bei Hochfrequenzspindeln 

deutlich erhöhen wird. Bisher ist 

die Nutzung solcher Systeme in der Praxis 

nur begrenzt vorzufinden. 

Ausblick und Perspektiven 

Es zeichnet sich ab, dass die Zustandsüberwachung 

eine der Anwendungen sein 

wird, welche durch die “Industrie 4.0“ 

Initiative am stärksten profitiert. Die praktische 

Umsetzung hinkt jedoch den theoretischen 

Möglichkeiten hinterher. Neue 

magnetische Sensortechnologien können 

diesen Zustand demnächst ändern und 

es gibt weitere aktuelle Entwicklungen, 

beispielsweise im Bereich von extrem 

energieeffi zienten TMR (Tunnel magnetoresistive) 

Sensoren, die diesen Trend 

noch beschleunigen könnten. Die frühzeitige 

Berücksichtigung von zusätzlichen 

Sensoren bei der Auslegung von neuen 

Komponenten oder Produkten wird durch 

die Entwicklung von miniaturisierten 

Sensoren, von denen MR-Sensoren ein 

besonders vielversprechendes Beispiel 

sind, vereinfacht. 

Bilder: Aufmacher Fotolia, 03 BAM, 

04 Levicron GmbH 

www.sensitec.com 

04 Lage der GMR-Sensoren für Zustandsüberwachung 

an einer Hochfrequenzspindel 

05 Lage des Sensors für die Erfassung einer 

radialen Wellenauslenkung 

 

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Optische Charakterisierung von Oberflächen mithilfe interferometrischer Verfahren 

Wilfried Bauer, Benjamin Erler 

Die Forderung, kleine Toleranzen 

in der Qualitätskontrolle zu 

überprüfen, stellt eine Herausfor-derung 

für die Messtechnik 

dar: Neben der Genauigkeit muss 

gleichzeitig sichergestellt sein, 

dass der Sensor keine relevanten 

Informationen übersieht. Deshalb 

muss die gesamte Funktionsfläche 

charakterisiert werden. Berührende 

Messverfahren benötigen dazu 

jedoch viel Zeit. Die bessere Wahl 

sind optische Oberflächenmessgeräte, 

die schnell eine komplette 

Fläche charakterisieren. 

Dr. rer. nat. Wilfried Bauer, Dipl.-Ing. Benjamin 

Erler, beide Polytec GmbH 

In der optischen Oberflächenmesstechnik 

wirkt jedes Pixel einer Kamera als Sensor 

– zwei Millionen Pixel bedeuten zwei Millionen 

Messungen. Interferometrische Verfahren 

bieten dabei eine hohe Messgenauigkeit 

in vertikaler Richtung unabhängig 

von der Messfläche, dem sogenannten 

Gesichtsfeld. Daher bestimmt ein Weißlicht-Interferometer 

z. B. Ebenheiten, Parallelitäten 

oder flächige Stufen schnell und 

zuverlässig. Im Folgenden stellen wir Ihnen 

Ergebnisse von zwei verschiedenen Typen 

von Weißlicht-Interferometern vor, nämlich 

einen großflächig messenden Weißlicht-Interferometer 

für Formmessungen und ein 

Weißlicht-Interferometer-Mikroskop für 

feine Strukturen. Das Mikroskop bestimmt 

zusätzlich Texturparameter wie Rauheiten 

oder Strukturparameter. 

Flächenprofile vs. Linienprofile 

Im Vergleich zu Linienmessungen liefern 

Flächenmessungen etwa bei der Ebenheitsbestimmung 

mehr Informationen. 

Dadurch ist sichergestellt, dass sowohl der 

höchste als auch der niedrigste Punkt berücksichtigt 

und auch lokale Unebenheiten 

sicher erfasst werden. Diese lokalen 

Unebenheiten können zum Beispiel bei 

Kontaktflächen zu lokalen Belastungen 

führen, die wiederum die Lebensdauer 

eines Bauteils beeinflussen. Bild 1 zeigt 

eine solche Messung mit einem Weißlicht- 

Interferometer, wobei die Farben die 

Höheninformation repräsentieren. 

Bei ringförmigen Oberflächen kann das 

Instrument Kreisprofile erstellen. Bild 2 

zeigt ein solches Profil, welches zwischen 

den Kanten exakt in der Mitte verläuft und 

eine Ebenheitsabweichung von ± 100 nm 

aufweist, wobei die Ausrichtung an Ankerpunkten 

bzw. Kantenlinien eine hohe 

Reproduzierbarkeit gewährleistet. Dies gilt 

natürlich auch, wenn zwei Flächen miteinander 

in Beziehung gesetzt werden. 

Betrachtet man die beiden Flächen getrennt, 

so erkennt man, dass die untere 

(äußere) Höhenunterschiede von einigen 

µm aufweist und die obere (innere) 425 µm 

höher liegende Fläche konisch ist (Bild 3). 

Stufenhöhenmessungen zwischen zwei 

Punkten weisen größere Schwankungen 

auf, je nachdem welche Punkte auf den beiden 

Flächen jeweils ausgewählt wurden. 

Mithilfe der Flächenmessung können die 

Schwerpunkte von beiden Flächen sowie 

deren Parallelität bestimmt werden. 

Bei einem sogenannten telezen trischen 

Aufbau, wie er z. B. im TMS-100 oder TMS- 

500 verwirklicht ist, treten keine Abschattierungen 

auf. Dadurch ist es möglich, sehr 

weit auseinander- oder tiefliegende Bodenflächen 

zu charakterisieren. Ein Beispiel ist 

die Messung einer leicht gewölbten 40 mm 

tiefliegenden Oberfläche in einem Hohlzylinder, 

die zudem noch schief liegt. Die 

großflächig messenden Weißlicht-Interferometer 

TMS-100 und TMS-500 von Polytec 

haben einen Scanbereich von bis zu 70 mm, 

um auch Flächen mit größeren Höhendifferenzen 

charakterisieren zu können. Neben 

01 Ebenheitsmessung einer Kontaktfläche 

(gemessen mit TMS-100 TopMap 

Metro.Lab) 

02 Flächen- und Linienprofil einer 

ringförmigen Fläche (gemessen mit 

TMS-300 TopMap in.Line) 

03 Details der Ringflächen. 

Links: Flächenmessung mit einem 

Taster; rechts: Flächenmes sung 

mit einem Interferometer 



der Ebenheit und Parallelität bestimmen sie 

damit auch Radien, Neigungswinkel und 

laterale Abstände. 

Die Beispiele zeigen, dass Sie mit einer 

optischen Flächenmessung wesentlich mehr 

Informationen gewinnen als mit traditionellen 

taktilen Methoden. Das Beispiel einer 

Münze in Bild 4 verdeutlicht dies: Hier ist 

eine Flächenmessung mit einem Taster dargestellt, 

bei der die Fläche aus Einzellinien 

zusammengesetzt ist. Daneben sieht man 

eine Flächenmessung mit einem Interferometer. 

Die Tastermessung benötigt 30 Minuten, 

die Flächenmessung weniger als eine. 

Kurze Messzeiten sind gefordert 

In der Qualitätssicherung spielen häufig 

nicht nur Messzeiten, sondern auch Reproduzierbarkeit, 

Rückführbarkeit und Vergleichbarkeit 

eine große Rolle. Die Vergleichbarkeit 

der Ergebnisse an verschiedenen 

Standorten muss dabei unabhängig vom 

Bediener gewährleistet sein. Auch sollten 

die Messungen automatisierbar sein und 

dies nicht nur für Routinemessungen, 

sondern auch für die Integration in die Fertigungslinie. 

Das folgende Beispiel einer Messung 

an kleinen Rädern soll dies erläutern: 

Um die Taktrate zu erhöhen, werden 

mehrere Räder im Gesichtsfeld platziert 

und gleichzeitig vermessen (Bild 5). Die 

Ersteinrichtung wird an einem Bauteil vorgenommen 

und Messablauf und Auswerte- 

Algorithmen festgelegt. Gleichzeitig erkennt 

der Sensor auch die Form des Erstbauteils 

und anhand dieser Informationen erkennt 

und vermisst er automatisch die anderen 

Bauteile. Im vorliegenden Fall dauerte diese 

Ersteinrichtung weniger als zwei Minuten. 

Diese kann gespeichert werden und steht 

dann benutzerunabhängig für alle folgenden 

Messungen zur Verfügung. 

Nach der Messung werden die Ergebnisse 

entweder exportiert oder als Gut-/Schlecht- 

Tabelle angezeigt. Wenn gewünscht, können 

schlechte Teile noch einmal in Augenschein 

genommen werden (Bild 6). 

Auch wenn die optionale Formerkennung 

nicht vorhanden ist, können Messung 

und Auswertung festgelegt und abgerufen 

werden. Damit sind benutzer- und ortsunabhängige 

Ergebnisse erzielbar. 

Bisher werden vornehmlich taktile 

Metho den für die Oberflächenmessungen 

eingesetzt. Daher beziehen sich fast alle 

internationalen Normen auf taktile Messungen. 

Mittlerweile finden optische Messinstrumente 

eine wachsende Verbreitung. 

Daher ist es nur konsequent, dass die internationale 

Normung die Flächenmessung 

und -auswertung beachtet und die optischen 

Messmethoden einbezieht. 

Wie die Beispiele zeigen, messen Weißlicht-Interferometer 

mit einer großen Präzision. 

Die Auflösungen (kleinste trennbare 

Stufenhöhe) liegen im Subnanometer 

Bereich, Texturparameter wie Rauheiten, 

Ebenheiten oder Stufenhöhen können mit 

nm-Genauigkeiten bestimmt werden. 

www.polytec.de 

04 Vergleich einer taktilen mit einer 

optischen Messung (TMS-100 TopMap 

Metro.Lab) am Beispiel einer Münze 

05 Gleichzeitige Messung von mehreren 

Rädchen; das umrahmte Rädchen wurde 

zum Einrichten verwendet (Messung mit 

TMS-500 TopMap) 

06 Eine in Augenschein genommene 

Einzelmessung 

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Messtechnik für Messtechnik 

Externes Messsystem sorgt für die zuverlässige Prozessüberwachung in der Stahlindustrie 

Produkte, beispielsweise Fein- oder Grobbleche, 

gewährleistet werden kann. 

Überwachen, analysieren und 

archivieren 

Andreas Quick 

Damit hochwertige Stahlprodukte 

den strengen Spezifikationen 

entsprechen, messen Dickenmessanlagen 

für Kaltwalz-, Warmwalzund 

andere Fertigungsstraßen 

online in Echtzeit den Produktionsprozess. 

In Kombination mit einem 

anlagenübergreifenden Messsystem 

werden neben den messanlagenspezifischen 

Parametern auch 

Prozess-, Maschinen-, Anlagenund 

Qualitätsdaten ermittelt und 

über Langzeitarchivierung 

dauerhaft sichtbar gemacht. 

Dr.-Ing. Andreas Quick ist Produktmanagement- 

Leiter bei der iba AG in Fürth 

Die stetig steigenden Qualitätsanforderungen 

und die strengen Fertigungstoleranzen 

in der produzierenden Industrie 

erfordern ein umfassendes System zur 

Qualitätssicherung sowie zur Aufzeichnung 

der Produktdaten für die lückenlose Rückverfolgung. 

Der Herstellungsprozess muss 

dafür so beschaffen sein, dass er nicht nur 

die individuellen Kundenanforderungen 

berücksichtigt, sondern eine geeignete 

Messtechnik zur Prozessüberwachung und 

Produktkontrolle in den Produktionsanlagen 

etabliert ist. Auf den Herstellungsprozess 

von Metallblechen beispielsweise wirkt eine 

Vielzahl unterschiedlicher Einflussgrößen 

– physikalische Komponenten sowie auch 

Faktoren, die ihren Ursprung in der Maschine 

selbst haben oder aus dem Prozess 

heraus entstehen. Um diese Wirkungszusammenhänge 

für eine qualitätsorientierte 

Fertigung sicherzustellen, muss der Anlagenbetreiber 

genaue Kenntnis über die Maschinen-, 

Prozess-, Material- und Produktdaten 

erhalten und diese auch langfristig archivieren 

können. Nur so kann er die einzelnen 

Prozessparameter überwachen, bei Nichteinhaltung 

vorgegebener Toleranzwerte 

oder beim Auftreten von Fehlern gezielte 

Maßnahmen zur rechtzeitigen Abstellung 

einleiten, damit letztlich die Produktqualität 

und vollständige Rückverfolgbarkeit der 

Die Thermo Scientific Messanlage besteht 

aus der Messmechanik mit Detektoren, 

dem Messstellenrechner, einer Visualisierungsstation 

und dem Langzeitarchiv. Für 

die Langzeitarchivierung der Messdaten 

und die übergreifende Prozess- und Qualitätsdatenanalyse 

wird das System der Iba 

AG aus Fürth eingesetzt. „Wenn der Anlagenbetreiber 

noch weitere Parameter zur 

Dicken- und Profilmessung hinzunimmt, 

Daten aus der Regelung in die Messung integriert 

werden oder Daten von mehreren 

Messanlagen gleichzeitig ausgewertet werden, 

behält man mit diesem System den 

Überblick“, erklärt Gerald Schöppner, Leiter 

Software Entwicklung bei Thermo Fisher 

Scientific. Das Iba-System ist ein PC-basiertes 

herstellerneutrales System, das den Produktionsprozess 

an mehreren Stellen isochron 

überwacht, analysiert und die Daten 

archiviert, um mehrere Prozesskomponenten 

zueinander in Beziehung zu setzen. Somit 

kann das Verhalten komplexer und 

schneller Prozesse sowie heterogener Automatisierungssysteme 

analysiert und optimiert 

werden. 

Optimierter Materialeinsatz 

und Produktionsprozesses 

Die Funktionsweise der Dicken- und Profilmessung 

wird am Beispiel einer Warmbreitbandstraße 

für die Stahlblechherstellung 

deutlich. Der C-Bügel kann für eine 

Bandbreite bis zu 2 200 mm und mehr 

ausgelegt werden und verfügt über ein 

Halb leiterdetektoren-Array mit einer hohen 

Profilauflösung und Genauigkeit. Gemessen 

werden neben dem Banddicken-Querprofil 

weitere Parameter wie das Temperatur 

profil, die Bandbreite und Bandgeschwindigkeit, 

Grate und Rillen sowie die 

Kantenform (edge drop). „Der Vorteil ist, 

dass unsere Messanlagen online und in 

Echtzeit die Absolutdicke und die Abweichung 

vom Dickensollwert generieren“, so 

Gerald Schöppner. Mit der Online-Messung 

kann der Anwender den Rohmaterialeinsatz 

und gleichzeitig den Produktionsprozess 

optimieren. Auf diese Weise vermindert 

sich der Ausschuss, die Produktqualität 

kann verbessert und nachgewiesen werden. 


„Die Dicken- und Profilprüfung ist für den 

Prozess unbedingt erforderlich“, erklärt 

Gerald Schöppner. Im Stahl- und Aluminiumblechwalzprozess 

werden die Messdaten 

von den Zwischenstichen genutzt, 

um das Walzmodell zu optimieren. Beim 

letzten Stich geht es um die Qualität des 

Produkts – darum, dass die vom Anwender 

bestellten Parameter für das gewalzte Band 

erfüllt sind. 

Die Fülle an Daten beherrschen 

Die am C-Bügel aufgenommenen Messsignale 

werden an die Bedienstation übertragen 

und auf dem Monitor als Quer- und 

Längsprofil grafisch angezeigt. „Die in unserer 

Messanlage berechneten Messwerte 

werden über eine Schnittstelle an das Iba- 

System übertragen“, bestätigt Gerald 

Schöppner. Diese Werte werden von dem 

Datenaufzeichnungssystem IbaPDA aufgezeichnet. 

Es nimmt zudem noch andere 

messsystemrelevante Einflussgrößen wie 

die Temperatur am Messkopf, die Materialtemperatur 

oder Randspuren auf. Auch 

Daten aus der Anlagenautomatisierung, die 

der Anlagenbetreiber zur Prozessanalyse 

benötigt, können einfach integriert werden. 

„Diese Fülle an Messdaten kann sowohl für 

den Prozessingenieur zur Wartung und 

Instandhaltung der Anlage interessant sein 

als auch für die Qualitätskontrolle am Ende 

der Produktionslinie“, ergänzt der Leiter 

Software Entwicklung. „Hier kommt der 

Vorteil des Datenaufzeichnungssystems 

zum Tragen: die breite Konnektivität zu den 

verwendeten unterschiedlichen Automatisierungen 

inklusive der verschiedenen 

Erfassungsmethoden für heterogene Anlagenkomponenten. 

Letztlich kann Iba an 

jedes Automatisierungssystem angeschlossen 

werden.“ 

Langzeitanalysen zeigen 

Korrelationen auf 

Die Thermo Scientific Messanlagen nutzen 

das System zur Datenaufzeichnung, Analyse 

und Reporterstellung. Die Messwerte und 

Anlagenzustände werden in Messdateien 

(s. g. DAT-Files) aufgezeichnet und mit dem 

Analyseinstrument IbaAnalyzer dargestellt. 

Für die Erstellung der Messdateien gibt es 

verschiedene Möglichkeiten zum Beispiel 

über Profibus mit dem Profibus-Sniffer 

IbaBM-DPM-S. Mit ihm können bis zu 

512 Analog- und 512 Digitalsignale pro 

Millisekunde mitgelesen werden. Weder 

der Profibus noch die Steuerung werden 

zusätzlich belastet, da das Gerät selbst kein 

aktiver Teilnehmer am Bus ist. Mit dem Iba- 

Interface Generic TCP/IP lassen sich Daten 

einfach und flexibel über eine Ethernet- 

Verbindung von der Messanlage zum 

Datenaufzeichnungssystem IbaPDA übertragen 

und in Messdateien speichern. Bei 

einigen Messanlagen mit sehr großen 

Datenmengen erfolgt die Übertragung der 

Messdaten zum IbaPDA-System via Ankopplung 

über Reflective Memory. 

Umfangreiches Reporting 

Da alle gemessenen Daten als Iba-DAT-Files 

archiviert werden, können jederzeit detaillierte 

Analysen durchgeführt werden. Nach 

Extraktion wesentlicher Parameter in das 

datenbankgestützte Auswertesystem stehen 

mithilfe der Analysesoftware Funktionali- 

CDS4000 

Strom- 

Sensoren. 

Die neueste AMR-Generation. 

Messbereiche bis 450 A bei bis zu 65 % geringerem 

Volumen verglichen mit herkömmlichen 

closed-loop Stromsensoren mit integrierter 

Stromschiene. 

Hohe Bandbreite bis zu 750 kHz (-3 dB) und 

schnelle Antwortzeiten von bis zu 0,5 µs bei 

einer herausragenden Gesamtgenauigkeit von 

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Typische Einsatzgebiete : 

• Solarwechselrichter 

• Frequenzumrichter und Servoantriebe 

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01 Sondenbügel an einer Warmbreitbandstraße: Im oberen Bügelarm befinden 

sich die beiden Röntgenquellen, das Detektor-Array liegt im unteren Bügelarm 

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täten wie umfangreiche Reporting-Werkzeuge 

mit Tages-, Wochen- und Monatsberichten 

sowie erweiterte Trending-Funktionalitäten 

zur Verfügung. Der Leiter Software 

Entwicklung erläutert: „Speziell die Anforderungen 

an die Rückverfolgbarkeit von Industrieprodukten 

sind mit dem System aufgrund 

der komfortablen Langzeitanalysen 

leicht zu realisieren.“ Der leistungsfähige Reportgenerator 

erlaubt das Erstellen maßgeschneiderter 

Analyseberichte. Die Ergebnisse 

werden als Ausdruck oder als Dokumentdatei 

(pdf, jpg etc.) ausgegeben. „Somit stehen 

die Messdaten langfristig zur Verfügung 

und dienen der Qualitätskontrolle und Produktfreigabe“, 

bestätigt Gerald Schöppner. 

Da Basisdaten aus dem Prozess umfassend 

in das Qualitätsmanagement integriert werden 

können, werden Zusammenhänge einzelner 

Messgrößen so erst sichtbar. „Einige 

unserer Kunden haben Iba bereits installiert 

und möchten an ihr vorhandenes System 

unsere Messanlage mitankoppeln“, so Gerald 

Schöppner. „Dies ist mit den verfügbaren 

Übertragungsmethoden leicht möglich.“ Ziel 

der Anwender ist es, aussagekräftige Kennwerte 

aller relevanten Maschinen-, Prozess-, 

Material- und Qualitätsdaten zu bekommen 

und signifikante Korrelationen zwischen 

diesen Daten zu erkennen. 

System-Einsatz im Prüffeld 

Das Iba-System wird bei dem Erlangener 

Unternehmen nicht nur online in den 

02 Architektur und Messgrößen der 

Thermo Scientific Messanlage Siporo 

Industrieanwendungen eingesetzt. Zusätzlich 

wird die Messtechnik im eigenen Prüffeld 

und bei der Inbetriebnahme der Messanlagen 

beim Anwender vor Ort genutzt. 

„Alle unsere Messsysteme werden bei uns 

am Standort zusammengebaut und dann im 

Prüffeld auf ihre Spezifikationen und Funktionen 

hin getestet. Die Anlagen werden 

komplett aufgebaut und geprüft“, so Gerald 

Schöppner. Das System auch im Prüffeld 

einzusetzen, hatte zum Ziel, die Prüfung zu 

automatisieren. Die Prüfer können direkt 

mit IbaPDA aufzeichnen, über den Ana lyzer 

automatisch Reports generieren und damit 

das Prüfprotokoll erstellen. Ohne das System 

wurden die Messwerte bisher über den 

Messstellenrechner ausgegeben und anschließend 

mit einem Terminal- Programm 

aufgezeichnet und in ein Text-Format gebracht. 

„Diese Vorgehensweise variierte von 

Anlage zu Anlage. Nun aber können wir 

standardisiert über einen Trigger festlegen, 

welche Werte zu welchem Zeitpunkt aufgezeichnet 

werden sollen“, ergänzt der Leiter 

Software Entwicklung. Über ausgewählte 

System-Variablen wird ein Trigger-Signal an 

das PDA-System geschickt, mit dem die Messung 

gestartet wird. Hat der Prüfer alle Einstellungen 

der Messanlage vorgenommen 

und mechanische Vorgaben erfüllt, wie etwa 

ein bestimmtes Muster in die Messanlage 

eingefügt, startet er auf der Bedienstation die 

Prüfung und damit die Aufzeichnung mit 

Iba. Durch Anpassung des Technostrings 

können die Messdateien den unterschiedlichen 

Tests eindeutig zugeordnet werden. 

Sicherheit und Transparenz 

im Produktionsprozess 

Bei der Inbetriebnahme der Messanlage beim 

Anwender vor Ort nutzt das Servicepersonal 

von Thermo Fisher Scientific ebenfalls die 

Messtechnik von Iba. Wie im Prüffeld werden 

sämtliche technische Daten und die Funktionalität 

der Anlage erneut überprüft. „Es werden 

die gleichen Tests gemacht wie im Prüffeld, 

damit man die Ergebnisse vergleichen 

kann und letztendlich dem Anwender vorlegen 

kann, dass alles passt“, so Schöppner. 

Auch bei der Inbetriebnahme führt die Analyse 

zu einer Automatisierung und Standardisierung 

und damit zu einer effizienteren 

Inbetriebsetzung. Auch Jahre nach Inbetriebnahme 

der Anlage besteht die Möglichkeit, 

erneut standardisierte Tests durchzuführen, 

um Veränderungen verfolgen zu können. 

Das sorgt für Sicherheit und Transparenz im 

kompletten Produktionsprozess. 

Fotos: Aufmacher Fotolia, Sonstige: iba AG 

www.iba-ag.com 

03 Analyse der Messergebnisse 

einer Sipro-Messanlage mit ibaAnalyzer 


Sensor+Test 2015 

Induktive Wegaufnehmer 

mit integrierter Elektronik 

Der optimierte und umweltfreundliche 

Wegaufnehmer 

von der Firma 

A.B. Jödden wertet die 

Induktivitätsänderung 

aus, die durch axiale Verschiebung 

eines Mu-Metallkerns 

hervorgerufen wird. Die Speise- und 

Auswerteelektronik ist im nur 10 mm dicken 

induktiven Wegaufnehmer der Firma Schreiber 

Messtechnik integriert. Mit der Betriebsspannung 

von 24 V DC benötigen die neuen Wegaufnehmer 

einen geringen Betriebsstrom von 

10 mA und liefern ein normiertes Ausgangssignal 

von 0 bis 10 V DC. Mit diesen Parametern 

wird auch der Einsatz in mobilen Systemen 

ermöglicht. Ein integrierter Mikrocontroller 

wertet die axiale Verschiebung des Mu-Metallkerns 

aus. Die induktiven Wegaufnehmer 

messen Wege bis zu 20 Millimeter mit hoher 

Auflösung. Die vergossene Bauweise (IP68) 

erlaubt den Einsatz der Sensoren auch bei 

extremen Umweltbedingungen wie Ölnebel, 

Regen, Staub sowie bei hohen Schock- und 

Vibrationsbelastungen. 

www.abjoedden.de 

Scanner für akustische Lecks 

Akustische Lecks mindern den Komfort von 

Fahrzeugen, Gebäuden und anderen Objekten. 

Mit dem Handheld-Gerät von ADM Messtechnik 

wird das Messobjekt aus geringer Entfernung 

akustisch und optisch 

gescannt. Ein Tablet- 

PC zeigt das Frequenzspektrum 

sowie den 

Schallpegel und gibt 

das fokussierte Geräusch 

auf einen Kopfhörer. 

Ein Bandpass- 

Filter begrenzt die Suche auf störende Frequenzen 

wie Brummen, Quietschen, Klappern, selbst 

wenn diese durch andere Geräusche überlagert 

sind. Die Schallsignale und Videobilder des Messobjektes 

können aufgezeichnet und am PC wiedergeben 

und analysiert werden. Spektren von 

mehreren Positionen lassen sich vergleichen, 

Maximalpegel in einem Frequenzband suchen 

oder ein Spektrogramm der gesamten Messung 

darstellen. Die störende Geräuschquelle wird 

dann anhand des Videobilds identifiziert. 

64-Kanal Sensor-Messbox 

für USB und Wifi 

An die Messbox Cebo-MSA64 

von Alldaq können bis 

zu 64 resistive (potenziome 

trische) 

Sensoren angeschlossen 

werden, 

aber auch eine Verbindung 

mit temperaturabhängigen 

Wider-ständen (NTC, PTC), 

lichtabhängigen Wider-ständen (Fotowiderstand, 

LDR), Dehnmessstreifen oder anderen 

resistive Sensoren ist denkbar. Die Abtastrate 

ist einstellbar und beträgt bis zu 12 800 Sensoren/s 

(200 Frames/s bei 64 Sensoren). Zusätzlich 

sind vier analoge Eingänge vorhanden, 

die zusammen mit den Sensoren abgetastet 

werden können. Durch eine Mehrpunkt- 

Kalibrierung für jeden einzelnen Sensor und 

die digitale Einstellbarkeit des Messbereichs 

können verschiedene Sensortypen oder 

Sensoren unterschiedlicher Empfindlichkeit 

verwendet werden. Eine Java-API zur Echtzeit- 

Einbindung der Messdaten in eigener Software 

ist ebenfalls verfügbar, ebenso Treiber und API 

für Windows, Linux und Mac OS X. Die mitgelieferte 

Software CebomsaLab (nur für Windows) 

ermöglicht eine Visualisierung der Messergebnisse 

und die Ausgabe in Textdateien zur 

Offline-Weiterverarbeitung. 

www.alldaq.com 

Wireless-Datenlogger 

für die Umwelttechnik 

Einen kompakten Handheld-Datenlogger für 

die drahtlose Übertragung von Daten präsentiert 

Althen. Der GL100-WL kann Messdaten über 

Peer-to-Peer-, LAN- oder WAN-Verbindungen 

an Mobilgeräte oder PCs übertragen. Von besonderem 

Vorteil ist dies beim Einsatz außerhalb 

von Gebäuden, etwa in landwirtschaftlichen 

und Photovoltaik-Anlagen oder anderen Applikationen 

im Bereich der Umwelttechnik. Die 

gezielte Überwachung der Wachstumsbedingungen 

in der Landwirtschaft unterstützt 

Petitlogger GL100-WL durch seine Sensormodule 

für Temperatur und Feuchtigkeit, Kohlendioxidgehalt 

sowie Beleuchtungs- und UV- 

Stärke. Für die Auswertung dieser Messgrößen 

auf dem Endgerät bietet der Hersteller eine 

spezielle Software an. 

Schnell. 

Könnte es sein, dass Sie sich auch für besonders robuste, leichte, 

exakte, individuelle und günstige Gerätevarianten im Bereich 

von –50 °C bis +3000 °C interessieren? Oder für Infrarotkameras? 

Schauen Sie doch mal rein: www.optris.de 

Wie Sie es auch drehen und wenden: 

Unsere berührungslos messenden 

Infrarot-Thermometer realisieren bis 

zu 1000 Messungen pro Sekunde. 

19.–21.05.2015 

Besuchen Sie 

uns in Halle 12, 

Stand 148. 

www.adm-messtechnik.de 

www.althen.de 

Innovative Infrared 

Technology


Embedded-Gerät für die Schall- und 

Schwingungsmesstechnik konzipiert 

Mit der Embedded-Lösung DT 7837, 

konzipiert für die Schall- und Schwingungsmesstechnik, 

bietet das Unternehmen 

Data Translation eine neue 

Generation ARM-basierter, autonomer 

Messgeräte. Das Modul verfügt über 

eine 24 Bit Messtechnik sowie einen ARM-Cortex-A8-Prozessor 

mit 2 GB Flash-Speicher, eine USB-, Ethernet- und RS232 -Schnittstelle 

und einen SD-Kartenslot. Damit lässt es sich unabhängig 

von einem PC einsetzen und macht Akustik- und Vibrationsmessungen 

deutlich kompakter und flexibler. Vier 24-Bit-A/D- 

Eingänge mit zuschaltbarer IEPE-Sensorspeisung erlauben eine 

simultane Datenerfassung mit jeweils 102,4 kS/s. Die Messwerte 

können onboard in Echtzeit weiter verarbeitet werden. Ein 24-Bit- 

Ausgang, ein Tacho-Input sowie jeweils acht digitale Ein- und 

Ausgänge, Counter/Timer und verschiedene Triggerfunktionen 

vervollständigen das Modul. Alle Funktionen werden von übersichtlichen 

APIs unterstützt, die die Entwicklung eigener 

Embedded-Applikationen vereinfachen. 

www.datatranslation.de 

Schnelle Drucktaupunktmessung 

Das tragbare Hygrometer MDM50 von Michell ermöglicht schnelle 

Taupunktmessungen für Druckluft. Die T95 von Sättigung auf 

- 35 °C Drucktaupunkt liegt bei < 5 min. Das zentrale Element sind 

neuartige Polymer-Sensorelemente, die Langzeitstabilität und 

Resistenz gegenüber vielen Chemikalien bieten. Dazu kommen 

ein integrierter Partikelfilter und ein Gehäuse, das bei geschlossenem 

Deckel Schutzart Nema 6 (IP68) hat. Das Gerät enthält 

ein komplettes Probenahmesystem mit Filtration und Durchflussregelung. 

Das Messgas wird einfach über die Schnell-Kupplung 

oder Swagelok-Verschraubung angeschlossen 

und das Gerät eingeschaltet. Das Hygrometer 

ist für den Messbereich von - 50 

bis + 20 °C Taupunkt optimiert (Anzeigebereich 

- 60/+ 60 °C Taupunkt) und ist 16 h 

lang betriebsbereit. Typische Anwendungen 

sind die Taupunktmessung in Druckluft- 

Trocknern und die Feuchtemessung 

in medizinischen Gasen, an Kunststoff-Trocknungsanlagen 

und zur 

Qualitätsüberwachung von 

Instrumentenluft. 

www.michell.de 

Widerstandsthermometer 

Thermoelemente 

Mantelfühler 

Präzisionssensoren 

Kundenspezifische 

Sonderanfertigungen 

Komponenten und 

Zubehörteile 

Sensorsystem für exakte Positionsbestimmung 

von Flurförderzeugen 

Der Spezialist für Indoor Lokalisierungs-Systeme Quantitec geht 

mit einem der größten Hersteller von Gabelstaplern, dem Unternehmen 

Linde Material Handling, eine strategische Partnerschaft 

ein. Der Staplerhersteller evaluiert ob, seine Flurförderzeuge künftig 

mit dem von Quantitec entwickelten Inertial-Sensorsystem IntraNav 

ausgestattet werden sollen. Das System ermöglicht eine zentimetergenaue Lokalisierung von Flurförderzeugen. 

Dazu werden die winzigen Sensoren auf den Staplern angebracht, wobei vier Sender eine 

„Indoor GPS-Zelle“ bilden, in der die exakte Positionsbestimmung der ausgerüsteten Fahrzeuge erfolgt. 

Das System erlaubt Ortung und Navigation mit einem nahtlosen Indoor-Outdoor-Übergang 

selbst über große Flächen hinweg. Zur Analyse der Datenmengen kooperiert das Unternehmen mit 

Amazon Web Services und stellt damit eine skalierbare IoT Cloud-Plattform zur Verfügung. Der offizielle 

IntraNav Product-Launch erfolgt auf der Messe „Sensor+Test“ im Mai 2015. 

www.quantitec.de 

Der Spezialist für 

Temperaturmesstechnik 

Gewerbepark 6, D-98716 Geraberg 

Tel. +49 (0) 3677 / 79 56-0 

Fax +49 (0) 3677 / 79 56 25 

E-Mail info@electrotherm.de 

www.electrotherm.de 

Wir stellen aus: Halle 12 Stand 12-284 

Sensoren für das „Internet of Things“ 

Rutronik präsentiert unter dem Motto „Rutronik Smart“ eine breite Palette an MEMS, magnetischen 

und optischen Sensoren führender Hersteller wie Bosch Sensortec, STMicroelectronics, Panasonic, 

Micronas, Infineon, Vishay und Omron. „Rutronik Smart“ ist das gebündelte Angebot aus ausgewählten 

Sensoren, Wireless-Komponenten, Mikrocontrollern, Powermanagement und Sicherheitslösungen 

sowie Software und Services für Geräte innerhalb des Internet of Things. Auf der Messe Sensor+Test 

stehen Sensoren für das Environmental Sensing sowie HMI-Lösungen im Fokus. Eines der Highlightprodukte 

ist die integrierte Sensoreinheit BME280 von Bosch Sensortec für die schnelle und präzise 

Messung von Druck, Luftfeuchtigkeit und Temperatur in einem Gehäuse. Die 2,5 × 2,5 × 0,93 mm große 

Einheit ist für Anwendungen wie z. B.Indoor-Navigation, Smart Home u.v.m. konzipiert. 

www.rutronik.com 

30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2015 

Electrotherm.indd 1 16.04.2015 14:18:40

Ladungsverstärker-Modul für direkte 

Integration piezoelektrischer Sensoren 

Mit dem ein- und vierkanaligen 24-Bit-Ladungs - 

verstärker-Einschub 5171A bietet das Unternehmen 

Kistler die Möglichkeit, bei der Integration 

von piezoelektrischer Kraft sowie 

Druck- oder Beschleunigungssensoren in 

NI CompactRio-Anwendungen auf Zusatzgeräte 

zu verzichten. Dies vereinfacht die 

Verkabelung sowie Konfiguration und führt 

nicht zuletzt auch zu einer höheren Signalqualität. 

Messbereiche von ± 1 000 bis ± 1 000 000 pC erlauben die 

hochauflösende Erfassung von Signalen unterschiedlicher Höhen. 

Je nach Ladungsbereich können Signale bis zu 20 kHz bei einer 

Sample-Rate bis zu 50,78 kSps erfasst werden. 

Besuchen Sie uns in 

Halle 12, Stand 222 

www.kistler.com 

Analysator zum Nachweis von Stickoxiden 

Die Chemilumineszenz-Detektoren von Knestel werden individuell 

auf Anwender-Anforderungen abgestimmt und entsprechend gefertigt. 

Dabei erlaubt das CLDflex-Konzept die Auswahl ausschließlich 

der Komponenten, welche für die Messaufgabe benötigt werden. 

Verfügbar sind ein- sowie zwei-kanalige Reaktionskammern 

mit unterschiedlichen Messbereichen und Nachweisgrenzen. Neben 

der Reaktionskammer bilden Ozonator und Ozonzerstörer die 

Grundfunktionen. Ferner können zusätzliche Funktionen wie 

ein NO x 

-Konverter zur Reduktion von höherwertigen Stickoxiden, 

Leitungsführungen in Schlauch oder Edelstahlverrohung, 

Heizungen oder Ausgangskarten 

und Kommunikationsprotokolle konfiguriert 

und kombiniert werden. Die Geräte 

sind für Rohgas-Messungen auf 191 °C beheizbar. 

Optional kann das Gerät um eine 

NDIR-Messbank zur Detektion weiterer Gase 

erweitert werden. Chemilumineszenz basiert 

auf der chemischen Reaktion von Stickstoffmonoxid und Ozon zu 

Stickstoffdioxid. Dabei wird in der Reaktionsphase Licht emittiert. 

www.knestel.de 

Strahlungsthermometer & 

Line Scanner zur Qualitätssicherung 

Präzise, langzeitstabile, 

berührungslose Temperaturmessung 

HEITRONICS Infrarot Messtechnik GmbH 

D-65205 Wiesbaden, Kreuzberger Ring 40 

Tel.: +49 (0) 611 973 93 0 · Fax: +49 (0) 611 973 93 26 

info@heitronics.com · http://www.heitronics.com 

Heitronics.indd 1 20.04.2015 08:05:41 

Drucksensor für industrielle 

Niederdruckanwendungen 

Kavlico Pressure Sensors, eine Marke der Custom 

Sensors & Technologies (CST), startet den Ver - 

trieb des keramisch-kapazitiven Niederdruck- 

Sensors P1A. Er misst von Vakuum bis 16 bar 

und erreicht mit seiner keramisch-kapazitiven 

Technologie gute Langfrist-Leistungswerte für 

Stabilität, Präzision und Überdrucksicherheit. Der P1A kann 

mit verschiedenen analogen und elektrischen Ausgängen ausgerüstet 

und mit standardisierten Druckanschlüssen versehen 

werden. Die internen Dichtungen des Messfühlers werden je 

nach Anwenderspezifikation gestaltet. Der Sensor eignet sich für 

Industriemaschinen, Abfall- und Abwasser-Management, medizinische 

Geräte, industrielle OEM-Anwendungen sowie pneumatische 

oder Vakuum-aktivierte Anwendungen und Maschinen. 

www.kavlico.de


Profitable Sensorlösung für Hersteller 

von Verpackungsmaschinen 

Die auf der Dehnungsmessstreifen-Technologie basierenden 

Sensorkonzepte des Unternehmens HBM unterstützen Hersteller 

von Verpackungsmaschinen. Dadurch werden günstigere Komponentenkosten, 

hohe Präzision und 

Verarbeitungsgeschwindigkeit ermöglicht. 

Neue digitale Wägezellen 

wie die FIT7A sind eine Alternative 

zu Sensoren basierend auf elektromagnetischer 

Kraftkompensation 

(EMK). Mit einem bis zu 60 % günstigeren 

Preis als die bislang häufig eingesetzten EMK-Sensoren 

sorgen die DMS-basierten Wägezellen für die Entwicklung neuer 

Maschinentypen und Marktsegmente. 

www.hbm.com 

Kraftsensor für kleine Nennkräfte 

Mit der Kraftsensor-Baureihe KA-LF von A.S.T. können kleine 

Druck- und Zugkräfte im Bereich von 2,5 bis 100 N mit hoher 

Genauigkeit gemessen werden. Der Verformungskörper aus 

Edelstahl verfügt über einen integrierten Überlastschutz mit 

einer Bruchkraft von 500 bis 1 000 % Fnom. Zur Erfassung der 

Kräfte kommen Dünnfilm-DMS zum Einsatz. Die Kraftsensoren 

sind mit DMS-Ausgang oder mit integriertem Verstärker 

mit einem Ausgangssignal von 4 - 20 mA ausführbar. Der Verformungskörper 

und der integrierte Verstärker sind in einem 

Aluminiumgehäuse untergebracht, 

womit Schutzgrad IP42 erreicht wird. 

Zur Einleitung von Druckkräften 

und Zugkräften stehen entsprechende 

Kalotten und Krafteinleitungsteile 

zur Verfügung. 

www.ast.de 

Kompakter und flexibler Controller für raue Umgebungen 

National Instruments stellt den neuen CompactDAQ-Controller 

mit acht Steckplätzen vor und erweitert so das Angebot für Anwendungen 

mit hoher Kanalanzahl in rauen Umgebungen. Durch 

Integration von Prozessor, Signalkonditionierung und I/O in ein 

einziges CompactDAQ-System können Anwender die Gesamtkosten 

und Komplexität von Systemen reduzieren 

und zugleich die Messgenauigkeit erhöhen. Integrierte 

Messsysteme verringern die Zahl der erforderlichen 

Komponenten, Verbindungen und 

Verkabelung, die häufig zu Rauschen führen und 

zusätzliche Kosten verursachen. Sowohl die Controller mit vier als 

auch mit acht Steckplätzen verfügen über einen Intel Atom Dual- 

Core-Prozessor, der Windows Embedded 7 oder NI Linux Real-Time 

unterstützt. Durch diese standardisierten Betriebssysteme lässt 

sich in Kombination mit der Systemdesignsoftware 

LabVIEW bestehender Programmcode mühelos 

von vorhandenen Messsystemen auf die neuen 

Controller übertragen. 

www.ni.com 

4-Kanal-Ausgangsmodul sorgt für mehr 

Flexibilität im Automatisierungsbereich 

Für das Mess-, Regel- und Automatisierungssystem mTron T 

von Jumo gibt es ein neues Ausgangsmodul mit vier universellen 

analogen Ausgängen für Strom oder Spannung. Diese können auf 

die Signale 0 - 10 V/2 - 10 V/0 - 20 mA/4 - 20 mA konfiguriert werden. 

Die Kanäle sind galvanisch getrennt, jeder Ausgang kann separat 

eingestellt werden. Auch das Ausgangsverhalten im Fehlerfall ist 

frei definier- und konfigurierbar. Zur Einstellung des Systems kann 

die Software oder das Multifunktionspanel genutzt werden. Für 

die Konfigurierung und die Anpassung der Parameter sind keine 

Programmierkenntnisse erforderlich, da diese Einstellungen über 

ein Setup-Programm mit integrierter 

Hardware-Erkennung vorgenommen 

werden können. In Verbindung 

mit dem Multifunktionspanel 

mTron T HMI 840 (Typ 

705060) können viele Parameter 

des Systems auch über vorkonfigurierte 

Bedienmasken ausgewählt 

und verändert werden. 

www.jumo.net 

Feuchtesensor mit einer integrierten 

Signalverarbeitung 

Die digitalen OEM-Sensoren HTU21 von 

Amsys sind eine miniaturisierte Kombination 

einer kapazitiven Messzelle mit 

einem integrierten Temperaturfühler. Die 

Messzelle arbeitet mit einem dielektrischen 

Polymerfilm, der sich zwischen zwei 

Elektroden befindet und feuchtigkeitsempfindlich 

ist. Der Temperatursensor wird mit 

einer integrierten Bandgap-Schaltung realisiert. Die Sensoren 

sind optional auch mit PTFE-Filter verfügbar. Mit der Kombination 

Feuchtigkeits- und Temperatursensor können in einem 

nachfolgenden Prozessor sowohl der Taupunkt als auch die absolute 

Feuchte berechnet werden. Die Sensoren werden in einem 

(Reflow-)lötbaren 3 × 3 mm DFN-Chipgehäuse mit 0,9 mm Höhe 

angeboten. Damit eignet sich der Sensor für Serienanwendungen 

mit größeren Stückzahlen und beschränktem Bauraum. Die Sensoren 

eignen sich zur Kontrolle der Feuchte/Temperatur in elektrischen 

Geräten, andererseits können damit Feuchtigkeits- und 

Temperaturtransmitter hergestellt werden. 

www.amsys.de 


Flexibler Stromwandler, konzipiert 

für unterbrechungsfreie Messungen 

EtherCAT-basierte Messmodule für 

Anwendungen mit vielen Messsignalen 

Signal Concept hat robuste Wandler entwickelt, 

die in einem Temperaturbereich von - 20 bis 

+ 55 °C einsetzbar sind. Sie ermöglichen ein 

unterbrechungsfreies Messen von Strömen in 

Leitern beliebiger Geometrie. Kombiniert mit 

frequenzselektiven Messgeräten sind sie zur 

frequenzselektiven Bestimmung von Wechselströmen 

im Bereich von etwa 20 bis etwa 100 kHz geeignet. Hierdurch 

kön nen kleine Signalströme im Beisein großer Störamplituden 

genau gemessen werden. Zudem kann damit ein großer Amplitudenbereich 

von wenigen Milliampere 

bis zu über 20 A abgedeckt 

werden. Gefertigt werden 

die Wandler in der Standardlänge 

von 750 mm wie auch in 

verschiedenen anwenderspezifischen 

Längen. Der Durchmesser, 

ebenfalls auf Wunsch anpassbar, 

beträgt ca. 18 mm. 

www.signalconcept.de 

AMSYS 

Mit ihren EtherCAT-basierten 

Messmodulen bietet CSM auch 

Messtechnik für Anwendungen 

mit vielen Messsignalen und hohen 

Messdatenraten an. Der für diese Messmodulserie entwickelte 

Protokollumsetzer XCP-Gateway verbindet die bislang von 

Prüfstandsanwendungen bekannte EtherCAT-Welt mit dem 

weit verbreiteten Standard XCP on Ethernet. Dadurch kann auch 

Standard-Software genutzt werden, die in mobilen Fahrversuchen 

verwendet wird. XCP-Gateway ermöglicht die Messdatenerfassung 

via EtherCAT mit einer 

HOCHGENAUE 

NIEDERDRUCKSENSOREN 

www.amsys.de 

Anzeige 

+ + + Sensor + Test • Halle 12 • Stand 523 + + + 

Synchronisierung aller Messsignale 

und setzt diese Daten 

in das Protokoll XCP on Ethernet 

um. Mit der Technologie 

des XCP-Gateway wird eine 

Genauigkeit der Zeitstempel 

der Messsignale von 1 µs 

erreicht. 

www.csm.de 

Vielseitige Feuchte- und 

Temperatursensoren-Serie 

Eigensichere Messumformer für den 

Einsatz in explosiver Umgebung 

Amsys.indd 1 08.04.2015 10:19:09 

Die Sensor-Serie SHT3x von Senisirion bietet 

Feuchte- und Temperatursensoren mit unterschiedlichen 

Genauigkeitsstufen und Features. Für sie wurden 

die Stärken der SHT1x-, der SHT2x- und der SHTC1-Serien 

verbunden. Dazu verfügt die Serie über eine vom Nutzer 

programmierbare Alarmfunktion, wodurch die Sensoren als 

Feuchte- und Temperaturwächter eingesetzt werden können. 

Eine besondere Neuheit ist ein analoger ratiometrischer 

Spannungsausgang. Es handelt sich dabei um den ersten vollkalibrierten 

und linearen Digital/Analog-Feuchte- und Temperatursensor. 

Die Serie bietet als Schnittstellen I2C und Voltage Out, der 

Betriebsspannungsbereich liegt zwischen 2,4 und 5,5 V. Das neue 

Modell basiert auf der CMOSens-Technologie, die eine geringe 

Grundfläche von 2,5 × 2,5 mm und eine Höhe von 0,9 mm ermöglicht. 

Das macht den neuen Sensortyp zu einem der kleinsten 

Feuchtesensoren für Anwendungen oberhalb von 2,4 V. 

www.sensirion.com 

Rotronic bietet Messumformer für die Messung von Feuchte und 

Temperatur in explosiver Umgebung an. Die Serie HF520-Ex und 

die austauschbaren HC2-Ex-Fühler sind nach ATEX und IECEx 

zugelassen und entsprechen damit den neuesten internationalen 

Standards (IEC 60079-0/11/18/26/31/7). Optional sind auch die 

Ausgabe des Taupunktes und weiterer berechneter Parameter 

möglich. Die Serie beinhaltet robuste Aluminium-Messumformer 

mit oder ohne Display. Die angeschlossenen 

digitalen Messfühler sind in ein Edelstahlrohr 

vergossen und für den Betrieb in Zone 0/20 

zugelassen. Der Messumformer selber ist für 

Zone 1/21 zugelassen. Im Vergleich zum 

Vorgängermodell ist bei dem neuen Gerät 

durch ein verändertes Schaltungsdesign mit 

galvanischer Trennung keine eigensichere 

Speisung mehr erforderlich. 

www.rotronic.de 

+ + + Sensor+Test • Halle 12 • Stand 512 + + + Sensor+Test • Halle 12 • Stand 512 + + + 

Präzision 

in Taupunkt 

TAUPUNKT • RELATIVE FEUCHTE • SAUERSTOFF 

Max-Planck-Str. 14 ∙ 61381 Friedrichsdorf ∙ Tel. 06172 5917-0 ∙ www.michell.de


Touchscreen-Datenlogger für den 

universellen Einsatz 

Mit dem Datenlogger Alemo 710 bringt 

das Unternehmen Ahlborn eine Neuheit 

im Bereich applikationsunabhängiger 

Messgeräte auf den Markt. Die Bedienung 

geschieht intuitiv und komfortabel über 

Icons auf einem hell beleuchteten, 

farbigen 5,7" Touchscreen. Bei aufkommenden 

Fragen stehen Softwareassistenten und Hilfetexte in 

Popup-Fenstern zur Verfügung. Mess-, Spitzen-, Mittel- und 

Grenzwerte können in Listen, Balken- und Liniendiagrammen 

angezeigt werden. Aufgrund des Pultgehäuses mit Gummischutz 

kann auch im Feldeinsatz oder unter schwieriger Industrieumgebung 

fehlerlos gemessen werden. Für eine Auswertung am 

PC werden die Messdaten in einem 8-MB-Flashspeicher hinterlegt, 

der auch als Ringspeicher aktiviert werden kann. Falls 

der Speicherplatz bei einer Messgeschwindigkeit von bis zu 

1 000 Messungen/s oder einer autarken Langzeitaufzeichnung 

im Sleepmode doch zu knapp wird, können externe Speicher 

mit Micro SD card einfach aufgesteckt werden. 

www.ahlborn.com 

Thermische Sensoren – geeignet 

für Messungen mit hoher Präzision 

Die GSkin-Sensoren des Unternehmens GreenTec generieren 

ein analoges Spannungssignal. Das Signal ist proportional zum 

Wärmefluss oder der Temperaturdifferenz, die durch den Sensor 

anliegt. Aufgrund eines skalierbaren Produktionsprozesses 

ermöglichen die Sensoren Messungen mit hoher thermischer 

Präzision. Zudem erkennen sie Temperaturgradienten im 

Nano-Kelvin-Bereich und Wärmeflüsse im Micro-Watt-Bereich. 

Die Sensoren sind in verschiedenen Formfaktoren erhältlich 

und werden für spezifische Anforderungen angepasst. Die 

Integration geschieht mithilfe von Löt-, Klemm- oder Klebeverbindungen. 

Eingesetzt werden die 

Sensoren zum Beispiel für Strömungsmessungen, 

nicht invasive Temperaturmessungen 

und Temperaturprofilerstellungen 

in Materialien und Flüssigkeiten. 

www.greenteg.com 

Beschleunigungssensor kombiniert 

zwei Sensorprinzipien 

Antriebswelle 

Pleuel- 

Telemetrie 

Temperaturmessung 

E-Motor 

(Hybrid Motor) 

Die Beschleunigungssensoren der 7705A-Serie von Dytran 

kombinieren die Merkmale von piezoelektrischen Sensoren 

und solchen mit variabler Kapazität in einem Gehäuse. Hierdurch 

erhält man die maximale Bandbreite von DC (0 Hz) bis 

10 kHz. Statische Beschleunigungen wie Kurvenfahrten, langsame 

Schwingungen unter 1 Hz und hochfrequente Vibrationen 

bis zu 10 kHz können nun mit dem gleichen Sensor gemessen 

werden. Die Extended-Low-Frequency-Beschleunigungsmesser 

werden mit Messbereichen von 20, 40 und 

200 g angeboten. Sie arbeiten mit einer 5 - 28-V 

DC-Versorgung bei 7 bis 9 mA Strom. Signal 

und Stromversorgung finden über einen vierpoligen 

M4.5 × 0,35 Steckeranschluss statt. 

www.sensoren.de 

Inputshaft 

Klimakompressorflansch 

Radübertrager 

Flexplate 

MANNER Sensortelemetrie 

Eschenwasen 20 ·78549 Spaichingen 

Tel. 07424 9329-0 ·Fax 07424 9329-29 

www.sensortelemetrie.de 

Ein Sensor für alle Systeme 

Der Smart Sensor S 2000 ist die Basis aller Sensorsysteme von 

Intenta. Die integrierte Software erfasst die Umgebung dreidimensional 

und erkennt Objekte und Personen. Der Sensor dient einerseits 

dem Erheben von Statistiken, zum Beispiel durch Personenzählung 

und Verweildauermessung, wobei eine Unterscheidung 

verschiedener Personengrößen erfolgen kann. Zum anderen wird 

er in Sicherheitsanwendungen eingesetzt wie Zutrittskontrolle, 

Verhaltensanalyse, beispielsweise Sturzerkennung, und das Steuern 

von Anlagen durch das Erkennen von An- und Abwesenheit 

von Personen, z. B. in der Strahlentherapie und 

bei Belüftungsanlagen in Lackieranlagen. 

www.intenta.de 


Manner.indd 1 20.04.2015 07:58:29

Schwingungserreger für tieffrequente 

Analysen von Sensoren 

Der neue Schwingungserreger SE-13 des Unternehmens 

Spektra eignet sich für tieffrequente 

Analysen und Kalibrierung von Sensoren für 

geophysikalische Untersuchungen. Der SE-13 

kann schwere Prüflinge mit einer Masse bis 

zu 50 kg und max. 350 mm Durchmesser bei 

starker Signalqualität anregen. Dazu wurde ein 

neues Luftlager entwickelt und zum Patent angemeldet, 

das sowohl eine reibungsfreie Führung des Schwingtisches 

erlaubt als auch hohe Prüflingsmassen tragen und in einer definierten 

Nulllage halten kann. Für die Kalibrierung von Sensoren 

werden im Frequenzbereich von 0 bis 400 Hz die Vorgaben der 

Norm ISO 16063-11 bezüglich Querschwingungen und harmonischer 

Verzerrungen übertroffen. Ein staatliches französisches 

Institut zählt zu den ersten Kunden und nutzt den SE-13 für 

Absolutkalibrierungen schwerer seismischer Sensoren mithilfe 

von Laservibrometer als Referenzaufnehmer. 

www.spektra-dresden.com 

Präzisions-Laser-Sensoren 

K1G – der kleinste und schnellste seiner Klasse 

Stark an transparenten Materialien 

Eine Kombination aus CMOS linear Bildsensor 

und modernster Lasertechnik garantiert eine 

extrem schnelle und hochauflösende Objekterkennung 

und Positionsmessung … 

Auflösung 0,1 µm 

Messzyklus 250 µs 

Erfassungsbreite 7mm 

Bauhöhe 8 mm (K1G-S07) 

4-Kanal-Auswertemodul 

Berechnungsroutinen 

Kantenerkennung 

Messgeräte nahtlos integrierbar 

Dewetron bietet die Dewe2-Messgeräte neben schlüsselfertigen 

Instrumentenlösungen nun auch als Open Systems an. Damit 

sind die Geräte offen für andere Software und können in bestehende 

Prüfstandsumgebungen eingebunden werden. Mit den 

offenen Systemen stehen auch Treiber-Bibliotheken für die 

grafischen Entwicklungs-Tools wie NI Labview und Dasylab 

bereit. Auch textbasierende Programmiersprachen wie C# 

werden unterstützt. Ebenfalls neu ist, dass neben Microsoft 

Windows (32 und 64 Bit) auch ein Linux-Treiber zum Angebot 

gehört. Das erleichtert die Einbindung der Messgeräte oder 

Kernelementen wie den analogen isolierten 

Signalverstärker DAQP/HSI, 

Orion A/D-Karten oder die neue Generation 

der Trion-Module in bestehende 

Prüfstandsumgebungen. Auch softwaretechnisch 

können sie nun nahtlos 

integriert werden. 

azbil Europe NV 

Zeppelinstraße 3 

85399 Hallbergmoos 

Tel: + 49 (0) 811 541 543 0 

Email: infogb@eu.azbil.com 

www.eu.azbil.com 

Schichtdickenmessung 

Abstandsmessung 

zbil_Anzeige_K1G_glas_91x132_03.indd 1 09.04.15 16:16 

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ströMungstEchnik 

aus meisterhand 

www.dewetron.com 

Rauscharmer Single-mode DPSS-Laser 

für vielfältige Einsatzbereiche 

Das Unternehmen Frankfurt Laser Company (FLC) bietet eine 

neue Linie von wellenlängenstabilisierten „Single-mode DPSS“- 

Lasern mit cw-Ausgangsleistungen bis zu 3 W an. Erhältlich sind 

die Wellenlängen 355, 442, 515 und 1 064 nm. Der Strahl ist frei 

von Modensprüngen und Rückkopplungsverlusten. Mit einem 

Rauschverhältnis von weniger als 0,1 % rms haben diese Laser 

eine Strahlqualität, die sich vor 

allem für Anwendungen wie die 

DNA-Sequenzierung, Durchflusszytometrie, 

Raman-Spektroskopie 

wie auch die Fluoreszenz-Spektroskopie 

eignet. 

www.frlaserco.com 

Energieerzeugung 

Verfahrenstechnikenstechnik 

Wasseraufbereitungeitung 

Maschinenbau 

Anlagenbau 

Prozessindustrie 

contact@meister-flow.com | www.meister-flow.com | (+49) 6096 9720 279 

Besuchen Sie uns: 

MEORGA, MSR-Spezialmesse, Hamburg-Schnelsen, 10.06.2015, Standnummer N4 

Meister.indd 1 28.04.2015 07:55:12


Allrounder der digitalen Messtechnik 

Das digitale I/O-Gerät USB- 

OI16 mit Multifunktionszählern 

von BMC kann auch 

höhere Spannungen und 

Ströme isoliert und digital 

erfassen. Es eignet sich zum 

Beispiel zur Überwachung 

von automatisierten Produktionsprozessen, 

Steuerung von 

Maschinen und Anlagen oder Stückzahlerfassung. Das kompakte 

USB-Gerät ist zur Hutschienenmontage geeignet. Alle Funktionen 

eines digitalen I/O-Geräts, eines Inkrementalgeber-Messsystems 

und einer Optokoppler-Karte mit Halbleiterschaltern sind auf 

10 × 10 cm integriert. An je 16 digitalen Ein- und Ausgängen 

können Spannungen bis 32 V und Ströme bis 250 mA pro Ausgang 

galvanisch getrennt erfasst und ausgegeben werden. Die beiden 

32-Bit Zähler mit Quadraturdekoder ermöglichen nicht nur das 

einfache Zählen von Impulsen oder den Anschluss eines Up/Down- 

Counters, sondern auch die Bestimmung von Position und 

Frequenz mit Inkrementalgebern. Geeignet für Messungen im 

Niederfrequenzbereich ist die integrierte Periodenmessfunktion. 

www.bmcm.de 

Kalibriersysteme und 

Kalibrierdienstleistungen 

Schwing- und Stoßerreger für 

Qualitätssicherung 

in der Sensorherstellung 

MEMS-Tests 

Prüfen mikromechanischer 

Bauelemente 

Ermüdungstests 

Qualität durch 

Prüfen 

und Umweltsimulation 

www.spektra-dresden.com 

DAkkS Nr.: D-K-15183-01-00 

DIN EN ISO/ IEC 17025: 2005 

SENSOR+TEST 

DIE MESSTECHNIK-MESSE 

Nürnberg 03.– 05.05.2014 

Halle 11 

Stand 429 

SPEKTRA-Fachseminare 30.09.– 02.10.2015 

Kalibrieren in der Schwingungstechnik und Akustik 

SPEKTRA Schwingungstechnik und 

Akustik GmbH Dresden 

Heidelberger Straße 12 

01189 Dresden, Germany 

Telefon +49 351 400 24-0 

Telefax +49 351 400 24-99 

sales@spektra-dresden.de 

is a subsidiary of SPEKTRA 

Exakte Zeitsynchronisation für externe 

Mess- und Automatisierungssysteme 

Mit dem Zeitsynchronisationsmodul Iba Clock können PDA- und 

PADU-S-IT-Systeme von Iba mit einer Genauigkeit von besser als 

1 µs synchronisiert werden. Iba Clock ermöglicht so eine zeitsynchrone 

Erfassung und Messung der Daten über Systemgrenzen 

hinweg. Zur Zeitsynchronisation 

externer Mess- und Automatisierungssysteme 

stehen mehrere 

Ausgangssignale wie DCF77, PPS 

oder Ethernet-basierte Netzwerkprotokolle 

zur Verfügung. 

Extrem kompakter Durchflussmesser 

Der FC50-EX-CA von Flow Vision ist ein extrem kompakter 

Durchflussmesser für die Zonen 2, 21 und 22. Er ist einsetzbar 

in Luft, Druckluft, Stickstoff und Sauerstoff und besitzt einen 

4 - 20 mA Analogausgang, einen Schalt- bzw. Pulsausgang und 

einen 10-fach LED-Balken zur Anzeige des gemessenen Durchflusses. 

Die Strömungs-/Durchflussmesser und Strömungswächter 

für alle explosionsgefährdeten Bereiche in Gruppe II 

(über Tage) arbeiten mit dem kalorimetrischen Messprinzip. 

Dieses ermöglicht eine direkte Massestrom-/Normvolumenstrommessung, 

Messung in leitfähigen und nicht leitfähigen 

Flüssigkeiten, in Gasen mit Unterdruck 

und bis zu 100 bar. Auch eine gleichzeitige 

Messung der Mediumstemperatur ist möglich. 

Die Sensoren werden aus Edelstahl 

1.4571 oder optional aus Sondermaterialien 

wie Hastelloy C4 2.4610 gefertigt. 

www.flowvision-gmbh.de 

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Modularer Druckregler für die 

wartungsfreundliche Kalibrierung 

Europascal bietet mit dem modularen Druckregler 6270A eine 

einfache und wartungsfreundliche Lösung zum Kalibrieren einer 

breiten Produktpalette von Druckmessgeräten und Sensoren. Der 

Druckregler deckt Druckbereiche von sehr niedrigen Differenzdrücken 

bis zu 200 bar (3 000 psi) Überdruck und damit die 

Anforderungen der meisten Druckmessgeräte und Sensoren ab. 

Zwei Genauigkeitsklassen, 0,02 % vom Bereichsendwert oder 

0,01 % vom Messwert, ermöglichen ein ausgewogenes Verhältnis 

zwischen Genauigkeit und Kosten. Aufgrund der modularen 

Auslegung bietet der Regler die nötige 

Flexibilität für den Einbau von Modulen 

mit unterschiedlichen Genauigkeitsklassen 

im selben Gehäuse. 

www.europascal.de 


Spektra.indd 1 20.04.2015 11:22:59

Vom Software-Datenlogger zum Echtzeitsystem 

für die Schwingungsanalyse 

Für seine Datenlogger-Software Quick DAQ bietet das Unternehmen 

Data Translation jetzt zwei Optionen an, die aus der Basisversion des 

Programms ein leistungsstarkes Tool für die Schall- und Schwingungsanalyse 

machen. In Verbindung mit den USB- und Ethernet-Messmodulen 

des Herstellers ermöglicht die Software eine kontinuierliche Erfassung von Messdaten 

inklusive Spektral und Modalanalysen, sowohl in Echtzeit als auch offline. Dabei stehen zahlreiche 

mathematische und grafische Funktionen für die Durchführung von FFT-Analysen über ein oder 

zwei Kanäle zur Verfügung. Dazu zählen im Bereich der 1-Kanal-FFT-Analyse die Berechnung des 

Spektrums, Auto-Spektrums sowie Autoleistungsspektrums (PSD). Für die FFT-Analyse über zwei 

Signale sind u. a. die Funktionen Frequenzantwort, Kreuzspektrum und Kohärenz vorhanden, 

ausgestattet mit flexiblen Windowing- und Averaging-Optionen (z.B. Hamming, Hanning, Blackman, 

Bartlett). Die Berechnung dynamischer Kenngrößen erfolgt automatisch. Dazu zählen Input Below 

Full Scale (IBF), Total Harmonic Distortion (THD), Signal-to-Noise Ratio (SNR) und weitere. 

Supporting your great ideas 

Kompetenz 

in der 

Sensorik 

Drucksensoren 

Von low cost bis high end 

Für Gase bis aggresive Medien 

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Füllstande berührungslos und eingriffsfrei messen 

Der neue Füllstandssensor SonoQ-Level im Vertrieb von Is-Line basiert auf der 

Ultraschall-Messtechnik der Firma Inoson. Er ermöglicht es, Füllstände in Tanks 

und Behältern zu messen, ohne diese zu öffnen oder zu schädigen. Das System 

besteht aus einem Ultraschall-Messkopf und der dazugehörigen Auswerteelektronik. 

Beim Messkopf gibt es zwei unterschiedliche Versionen. Der Dry-Coupling- 

Messkopf wird von unten an den Behälter gedrückt, wodurch der Behälter ohne 

Zusatzmittel ausgetauscht werden kann, zum Beispiel bei austauschbaren Einwegbehältern. 

Der zweite Messkopftyp wird mithilfe einer Klebebefestigung an der 

Behälteraußenwand befestigt. Durch Messung der Laufzeit des Ultraschalls zwischen dem Boden 

und dem reflektierenden Flüssigkeitsspiegel kann der Füllstand – auch in schäumenden Flüssigkeiten 

– sicher bestimmt werden. 

www.is-line.de 

Gassensoren 

0…25 % O 2 oder 0…95 % O 2 

Diffusion oder Durchfluss 

Hohe Genauigkeit 

Beschleunigungssensoren 

1- oder 3-achsig, ± 1 bis ± 6000 g 

Kapazitiv, piezoresistiv 

oder piezoelektrisch 

Hochgenaue Inertialsensoren mit hoher Auflösung 

Das Unternehmen First Sensor AG präsentiert eine neue Technologieplattform 

zur Herstellung hochgenauer Inertialsensoren zur Messung von Neigung, Beschleunigung 

und Vibration. Die kapazitiven Sensoren basieren auf einkristallinen Silizium-Sensorelementen 

und mikromechanischen Herstellungsverfahren. Zudem erreichen sie ein hohes Signal- 

Rausch-Verhältnis sowie eine gute Temperaturstabilität und erkennen kleinste Lage- oder Beschleunigungsänderungen. 

Des Weiteren minimiert die patentierte AIM-Technologie parasitäre Kapazitäten. 

Alle MEMS-Inertialsensoren können aufgrund der modularen Technologie flexibel an spezifische 

Anforderungen angepasst werden. Das kapazitive Sensorelement und die ASIC-Signalverarbeitung 

sind in ein hermetisch abgeschlossenes SMD-Gehäuse für die platzsparende Leiterplattenmontage 

integriert. Zusätzlich stehen verschiedene Entwicklungsplatinen für die einfache und 

schnelle Auswertung der Sensorsignale zur Verfügung. 

www.first-sensor.com 

Kit-Drehgeber 

bis 10 000 CPR, Ø ≥18 mm 

ABZ und UVW optional 

Kreisel/IMUs 

Von 75 bis 900 °/s, bis 200 g 

Analog- und Digital-Ausgang 

Kraftsensor – konzipiert zur Messung kleinster Kräfte 

Der Kraftsensor KD34s von ME-Messsysteme 

wurde zur Messung kleinster Kräfte ausgelegt. 

Durch den integrierten Anschlag 

gegen Überlast ist dieser Kraftsensor 

auch im Messbereich 0,5 N noch 

sicher in der Handhabung. In der 

Ausführung für 0,5 N werden Dehnungsmessstreifen 

aus einer Platin- 

Nickel-Legierung eingesetzt – mit einer um 

den Faktor 2 höheren Empfindlichkeit gegenüber 

herkömmlichen Dehnungsmessstreifen 

aus Konstantan. Der Messweg 

beträgt deswegen nicht mehr 

als 0,25 mm bei 0,5 N. 

www.me-systeme.de 

Besuchen Sie uns an der 

SENSOR + TEST 

Halle 12 . Stand 310 

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www.pewatron.com

MESSE ACHEMA 2015 I SPECIAL 

Prozesstechnik im Aufwind 

Achema stellt gleich drei Themen in den Mittelpunkt der Leitmesse 

Mit der Schwerpunktsetzung auf die Prozessanalytik, industrielle 

Wassertechnik und die biobasierte Produktion spiegelt das Weltforum 

der Prozessindustrie die allgemeinen wirtschaftlichen Trends in seinen 

Kernbranchen wie dem Maschinen- und Anlagenbau und der chemischen 

Industrie wider. Zudem erwarten den Besucher Neuheiten aus 

den Bereichen Energieeffizienz, Werkstoffe und Materialprüfung sowie 

Sicherheitstechnik, die ebenso zu den diesjährigen „hot topics“ zählen. 

Vom 15. bis zum 19. Juni 2015 öffnet die 

Achema 2015 in Frankfurt am Main ihre 

Pforten. Etwa 3800 Aussteller werden dann 

ihre Produkte präsentieren – in diesem Jahr 

mit dem Fokus auf der Prozessanalytik, der 

industriellen Wassertechnik und der biobasierten 

Produktion. „Mit drei Schwerpunktthemen 

tragen wir der Breite der Achema 

Rechnung und richten gleichzeitig den 

Scheinwerfer auf Entwicklungen, die die 

Prozesstechnologie grundlegend verändern“, 

sagt Dr. Thomas Scheuring, Geschäftsführer 

der Dechema Ausstellungs-GmbH. Praktisch 

alle Bereiche der Prozessindustrie 

werden von den Schwerpunktthemen berührt. 

Sonderpublikationen und das Kongressprogramm 

sollen ein besonderes 

Augenmerk auf die Innovationen in diesen 

Bereichen quer durch alle Ausstellungsgruppen 

legen. 

Fokusthemen beeinflussen 

die Prozessindustrie 

Die Prozessanalytik bietet weit mehr als 

die zeitnahe Erfassung von Messwerten. 

Sie liefert Informationen für die Prozessoptimierung 

sowie Prozessautomation 

und macht so grundlegende Veränderungen 

in der Prozessführung wie die Einführung 

von „Quality by design“ überhaupt 

erst möglich. Von der Labor- und Analysentechnik 

über die Mess- und Regeltechnik 

bis hin zu den Verfahrensentwicklern 

und Zulieferern ist der Beitrag vieler 

Disziplinen gefragt, um die Möglichkeiten 

voll auszuschöpfen. 

25 Jahre Partner der Prozessmesstechnik 

Gasmesstechnik 

für O 2 

, H 2 

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O, CO, CO 2 

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Wussten Sie schon, 

dass türkische Maschinen 

in 200 Länder 

exportiert werden! 


dass mehr als 60 % 

der Maschinenexporte in die 

EU und USA gehen! 

Die industrielle Wassertechnik ist ein weiteres 

Thema, das international ganz oben 

auf der Agenda steht. Ob „zero liquid 

discharge“ oder emissionsarme Produktion 

– längst schon geht es nicht mehr darum, 

einen Filter ans Abwasserrohr zu 

setzen. Stattdessen stehen Konzepte für 

ein kosten- und energieeffizientes integriertes 

Wassermanagement im Fokus der 

Entwicklungen. Die Rückgewinnung von 

Energie, Roh- und Wertstoffen, der Umgang 

mit Konzentraten und die Planung 

und Steuerung von Wasser- und Stoffströmen 

sind zentrale Fragen. Sie treiben 

Verfahrenstechniker und Materialwissenschaftler 

ebenso um wie Chemiker, Anlagenplaner 

und Steuerungsexperten. 

Die „BiobasedWorld“ bildet wie schon 

2012 die biobasierte Produktion ab, die 

nach wie vor ein wesentliches Thema für 

Forschung und Industrie ist. Der Übergang 

in eine biobasierte Wirtschaft ist ohne biotechnologische 

Methoden nicht denkbar. 

Neben der Forschung und Prozessentwicklung 

sind aber auch die Hersteller von 

Komponenten, Anlagenbauer sowie Messund 

Regeltechniker gefragt, um die Vision 

einer Bioökonomie Wirklichkeit werden zu 

lassen. 

Achema-Praxisforen als 

neues Format 

Damit sich Besucher, deren Interesse einem 

speziellen Fokusthema gilt, zurechtfinden, 

entstehen im Vorfeld themenspezifische 

Publikationen mit Rundgängen, die auch in 

der Achema-App wiederzufinden sind. 

Zusätzlich wird es Markierungen in den 

Hallen und auf den Hallenplänen geben, 

die die schnelle Orientierung erleichtern. 

Mit neuen Formaten wollen die Veranstalter 

außerdem den Austausch zwischen 

A nwendern und Anbietern weiter fördern: 

Die Achema-Praxisforen befassen sich mit 

Themen wie Single-Use-Technologien, 

pharmazeutische Produktion, Komponenten 

und Apparate, Misch- und Trenntechnik, 

Sicherheit und Anlagenüberwachung. 

Neue Entwicklungen aus der Praxis werden 

hier in Kurzvorträgen in unmittelbarer 

Nähe der jeweiligen Ausstellungshallen 

präsentiert. Damit sollen für Besucher mit 

spezifischen Interessengebieten die Wege 

zwischen Vorträgen und Ständen verkürzt 

werden, so dass sie ihren Besuch noch effizienter 

gestalten können. 

Umfassend informiert sein 

Die Achema ist das Weltforum für chemische 

Technik, Verfahrenstechnik und Biotechnologie. 

Alle drei Jahre präsentieren bei 

der globalen Leitmesse der Prozessindustrie 

fast 4 000 Aussteller aus mehr als 

50 Ländern dem internationalen Fachpublikum 

neue Produkte, Verfahren und 

Dienstleistungen. Das Spektrum umfasst 

von Laborausrüstung, Pumpen und Analytikgeräten 

über Verpackungsmaschinen, 

Kessel und Rührer bis zu Sicherheitstechnik, 

Werkstoffen und Software alles, was in 

der chemischen Industrie, der Pharmaund 

Lebensmittelherstellung benötigt wird. 

Der begleitende Kongress ergänzt die 

Themenvielfalt der Ausstellung mit 800 wissenschaftlichen 

Vorträgen und zahlreichen 

Gast- und Partnerveranstaltungen. 

www.achema.de 


dass die Türkei der 6. größte 

Maschinenhersteller 

Europas ist! 


dass es mehr als 

5.000 Maschinenhersteller 

in der Türkei gibt! 


dass sich die F&E Ausgaben 

des Maschinenbaus in der 

Türkei in den letzten 10 Jahren 

verdoppelt haben! 

www.achema.de 

Hall 9.1, B84.


Explosionsschutzwissen kompakt 

Herausforderungen und Nachweis der Eigensicherheit von Geräten und Komponenten 

Stefan Heusel 

Die Maschinenbauindustrie exportiert mit ihren Anlagen auch Sicherheitsstandards 

in die globalen Märkte. Auf diesem Weg gewinnt die in Deutschland 

und Europa vorherrschende Zündschutzart „Eigensicherheit (Ex i)“ 

zunehmend Verbreitung. Messgeräte dieser Kategorie erfordern im Fall 

von Wartung oder Austausch keine zusätzlichen Schutzvorkehrungen im 

Ex-Bereich. Das ist für den Anwender komfortabel. Aber es gibt eine nicht 

zu unterschätzende Herausforderung: den Nachweis der Eigensicherheit. 

Für jede Explosion, ob in einem Bergwerk 

oder in einer Industrieanlage, müssen 

drei Faktoren zusammentreffen: Sauerstoff, 

brennbares Gas oder ein zündfähiger Staub 

sowie ein Zündfunken. Daraus leiten sich 

die grundsätzlichen Maßnahmen zum Explosionsschutz 

ab. Sie gliedern sich in drei 

Hauptbereiche: Der primäre Explosionsschutz 

verhindert, dass sich eine gefährliche, 

explosive Atmosphäre bildet, beispielsweise 

durch Belüftung oder Absaugung. 

Der sekundäre Explosionsschutz 

schließt die Möglichkeit aus, dass ein Zündfunken 

das potenziell gefährliche Luftgemisch 

explodieren lässt. Der tertiäre 

Explosionsschutz begrenzt die Auswirkungen 

einer Explosion. 

MBA Dipl.-Ing. (BA) Stefan Heusel, Produktmanager, 

Industrial Instrumentation, Wika 

Alexander Wiegand SE & Co. KG, Klingenberg 

Die verschiedenen 

Zündschutzarten 

Bei allen elektronischen Betriebsmitteln 

besteht generell die Gefahr einer Funkenbildung 

im Gerät. Alle Maßnahmen, die 

einen Zündfunken von vorneherein unterbinden, 

seinen Austritt in die explosive 

Umgebung ausschließen oder seine Energie 

begrenzen, werden als Zündschutzarten 

bezeichnet: Konstruktionstechnische Möglichkeiten 

bei einem Druckmessumformer 

zum Beispiel sind das Vergießen der elektronischen 

Bauteile mit Öl oder Sand (Zündschutzart 

„Ex m“) oder deren druckfeste 

Verkapselung („Ex d“). „Eigensicherheit“ 

(„Ex i“) hingegen meint eine elektronische 

Lösung. Sie besteht darin, die Energie in 

einem Bauteil – hier im Transmitter – soweit 

zu reduzieren, dass sie immer unter der 

minimalen Zündenergie für eine explosive 

Atmosphäre bleibt. 

Die „Ex i“ und die anderen Zündschutzarten 

unterliegen weltweit verschiedenen 

Normen, in Europa der Produktrichtlinie 

ATEX-94/9/EG. Die normgemäße Geräte- 

Kennzeichnung gibt Aufschluss, für welchen 

Ex-Bereich das jeweilige Produkt zugelassen 

ist. Bei dem im Beitrag beschriebenen 

Druckmessumformer von Wika handelt es 

sich um ein eigensicheres Gerät, das in 

einer dauerhaft explosiven Umgebung eingesetzt 

werden darf (Schutzart „Ex ia“). Die 

Geräteklasse „1/2G“ weist darauf hin, dass 

der Sensor zum Beispiel in die Seitenwand 

eines Tanks mit explosivem Inhalt eingeschraubt 

werden darf, die Elektronik jedoch 

außerhalb und daher in einer weniger gefährlichen 

Zone installiert ist (siehe Bild). 

Wie funktioniert „Eigensicherheit“ 

(„Ex i“) im Detail? 

Grundsätzlich gilt: Je größer die elektrische 

Leistung, desto höher ist die von einem auftretenden 

Funken freigesetzte (Zünd)Energie. 

Bei Kapazitäten entstehen Funken beim 

Schließen des Stromkreises, bei Induktivitäten 

während des Öffnens. Explosionsschutz 

durch Eigensicherheit bedeutet also, die 

Energie des Funkens zu begrenzen. In einem 

eigensicheren Druckmessumformer 

wie dem IS-3 von Wika ist sowohl im Normalbetrieb 

als auch im Fehlerfall immer 

sichergestellt, dass die Mindestzündenergie 

des explosionsgefährdeten Bereichs, für 

den das Messgerät zugelassen ist, nicht 

überschritten wird. Zudem übersteigt die 

Oberflächentemperatur niemals die zugelassenen 

Werte und damit die Zündtemperatur 

des Gas- oder Staubgemischs gemäß 

der in der Norm definierten Temperaturklasse. 

Dies wird hauptsächlich durch die 

Begrenzung von Spannung und Strom erreicht. 

Kapazität und Induktivität werden 

ebenfalls reduziert, um die Energie von 

Schließ- und Öffnungsfunken zu limitieren. 

Das Design des Sensors ist auf diese 

niedrigen Strom- und Spannungswerte abgestimmt. 

Für die sichere Versorgung des 

Transmitters ist allerdings noch immer eine 

zusätzliche Barriere notwendig, zum Beispiel 

eine Zenerbarriere oder eine eigensichere 

Trennbarriere. Eine Zenerbarriere 

besteht maßgeblich aus einer Zenerdiode 

und einer Sicherung. Bei Arbeiten am 

Stromkreis (bei Installation oder Wartung), 

besteht jedoch das Risiko, dass ein Kurzschluss 

auftritt. In solch einem Fall wird die 

Sicherung in der Barriere zerstört und 

i. d. R. muss das komplette Gerät ausge 


SPECIAL I MESSE ACHEMA 2015 

tauscht werden. Daher empfiehlt sich die 

Nutzung einer eigensicheren Trennbarriere. 

Über einen Optokoppler – also eine integrierte 

Zusammenschaltung aus LED und 

Fotodiode – trennt dieses Gerät den eigensicheren 

vom nicht-eigensicheren Stromkreis 

galvanisch: Der Stromkreis wird auf 

diesem Weg erdpotentialfrei und ermöglicht 

somit auch eine saubere Trennung des 

Erdpotentials im sicheren und im gefährdeten 

Bereich. In manchen Fällen kann die 

Barriere bereits in der SPS integriert sein. 

Sie befindet sich dann außerhalb des Ex- 

Bereichs, während der Druckmessumformer, 

um bei dem Beispiel zu bleiben, in der 

gefährdeten Umgebung installiert ist. Die 

Verbindungskabel zwischen beiden Komponenten 

müssen fachgerecht verlegt und 

besonders gekennzeichnet sein. 

Hürden in der Beschaffung 

ATEX-konformer Geräte 

Die ATEX-Normen legen nicht nur die Parameter 

für die Eigensicherheit fest. Sie schreiben 

außerdem deren Nachweis vor, 

wenn ein „Ex i“-Gerät und ein dazugehöriges 

Betriebsmittel – in unserem Beispiel 

Druckmessumformer und Trennbarriere – 

zusammengeschaltet sind. Diese Maßgabe 

konfrontiert die Anwender mit einer komplexen 

Aufgabe. 

Das fängt schon damit an, sich über den 

aktuellen Standard der Normen zu informieren. 

Die Beschaffung der einzelnen 

Komponenten auf ATEX-Basis erfordert 

eine detaillierte Prüfung, z.B. für welche 

Zonen und Explosionsgruppen die einzelnen 

Bauteile zugelassen sind. Für den 

Nachweis der Eigensicherheit müssen anschließend 

die einzelnen Zulassungs- und 

Druckmessumformer IS-3 für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen; 

Kennzeichnung eines eigensicheren Drucksensors 

Sicherheitsdaten aller Bauteile zusammengetragen 

und lückenlos erfasst werden. 

Nicht jeder Hersteller stellt beispielsweise 

die benö tigte EG-Baumusterprüfbescheinigung 

zum Download zur Verfügung. Das 

Dokument muss in dem Fall also zusätzlich 

angefordert werden. 

„Ex i“-Druckmessumformer 

als All-inclusive-Lösung 

Sieht man einmal von petrochemischen 

Unternehmen ab, gehören Ex-Bereiche 

nicht zur Alltagsroutine der meisten Anlagenplaner 

und Maschinenbauingenieure; 

schnell verursachen die mit „Ex i“ verbundenen 

Tätigkeiten 2 - 3 zusätzliche Ingenieurstunden 

Aufwand. Alternativ dazu können 

sich Anwender an die Experten der Zulieferbetriebe 

wenden. Zusätzlich zu den eigensicheren 

Druckmessumformern bietet Wika 

das Paket aus passender Barriere sowie 

sämtliche Daten für den „Ex i“-Nachweis an. 

Dies vereinfacht das Einrichten einer ATEXgemäßen 

Messstelle und die Dokumentation. 

Bei dem Nachweis der Eigensicherheit 

handelt es sich, technisch gesehen, um eine 

Gesamtbetrachtung des Stromkreises: elektrische 

Größen von Messumformer, Trennbarriere 

und Kabel werden miteinander 

verglichen und festgehalten. Sind die in der 

Norm vorgegebenen Bedingungen eingehalten, 

gilt die zusammengeschaltete Messanordnung 

als eigensicher und kann verbaut 

werden. In der Dokumentation zur 

Eigensicherheit wird zudem die Anschlussbelegung 

des Gesamtsystems als Zeichnung 

dargestellt. Der „Ex i“-Nachwei s ist 

Teil des Kapitels Explosionsschutz der Anlagendokumentation. 

Der Betreiber gewährleistet 

damit, dass seine Anlage oder Maschine 

keine Gefahr für Leib und Leben birgt. 

Bilder: iStockphoto.com, Produktabbildung Wika 

www.wika.de 

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Embedded-Plattform für 

UV–VIS–NIR und Raman 

Analysen mit Ergebnissen 

in Echtzeit. 

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15. – 19. Juni 2015 | Frankfurt 

Halle 4.2 | Stand K47


Neues aus der Prozessmesstechnik 

Brennwertmessung in Prozessgasen mittels Festelektrolyt-Coulometrie 

Gase berechnet. Dieses Verfahren ist relativ 

teuer, aufwendig und liefert keine kontinuierlichen 

Messwerte. Moderne Brennwertkalorimeter, 

welche auf der direkten 

Messung der Verbrennungsenergie basieren, 

werden aufgrund der hohen Kosten 

oftmals nicht eingesetzt. 

Uwe Lawrenz 

Als relativ neues Verfahren besitzt die Festelektrolyt-Coulometrie 

gegenüber konventionellen Methoden zahlreiche Vorteile. Bislang 

kam dieses Messprinzip als Prüfgasgenerator zur Herstellung 

definierter Sauerstoffspuren in Testgasen zum Einsatz sowie zur 

parallelen Messung von Sauerstoff- und Feuchtigkeitsspuren in 

Industrieprozessen. Nun kommt noch eine neue Anwendung hinzu: 

die kontinuierliche Brennwertmessung in Prozessgasen. 

Brennwertmessung mittels 

Festelektrolyt-Coulometrie 

Jede Verbrennung von Gasen mit Sauerstoff 

lässt sich durch die entsprechende Reaktionsgleichung 

beschreiben, zum Beispiel: 

H 2 

+ ½ O 2 

→ H 2 

O, 

CH 4 

+ 2 O 2 

→ CO 2 

+ 2 H 2 

O oder 

C 2 

H 5 

OH + 3 O 2 

→ 2 CO 2 

+ 3 H 2 

O 

Die bei der Reaktion entstehende Energiemenge 

(Verbrennungsenthalpie) lässt sich 

aus thermodynamischen Tabellenwerten 

entnehmen. Bezieht man jetzt die Verbrennungsenthalpie 

auf ein bestimmtes Sauerstoffäquivalent 

der Reaktion (z. B. ½ O 2 

), 

stellt man fest, dass unabhängig von dem 

jeweiligen Brenngas die Verbrennungsenthalpie 

bezogen auf dieses O 2 

-Äquivalent 

nahezu gleiche Werte besitzt (Tab. 2): 

Ruß ist ein unscheinbares Produkt, welches 

aber eine wichtige Rolle in der Industrie 

spielt. Was im eigenen Kamin als 

unerwünschtes Ergebnis der Verbrennung 

entsteht, wird in Form von Industrieruß 

gezielt als Füllstoff oder Farbpigment hergestellt. 

2011 wurden weltweit 10,8 Mio. t 

Industrieruß produziert [1]. Industrieruß 

wird zu über 90 % als Füllstoff in der Gummi-Industrie 

verwendet, hauptsächlich für 

die Herstellung von Autoreifen. Für Autoreifen 

gibt es ca. 40 verschiedene Industrierußtypen, 

die dem Gummi jeweils spe 

zi fische Eigenschaften hinsichtlich der 

Abriebfestigkeit, der Bremswirkung oder 

des Rollwiderstandes vermitteln. 

Herstellung von Industrieruß 

Industrieruß kann individuell hergestellt 

werden und bietet dadurch eine enorme 

Anwendungsvielfalt. Gängigstes Verfahren 

ist die Pyrolyse (thermische Spaltung chemischer 

Verbindungen), d. h. die unvollständige 

Verbrennung von Erdgas oder Erdöl 

Dr. Uwe Lawrenz ist Geschäftsführender 

Gesellschafter der Zirox Sensoren & Elektronik 

GmbH in Greifswald 

bzw. von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen. 

Das dabei entstehende fette 

Gas (Brenngasüberschuss) wird nach einer 

gewissen Verweilzeit, welche die Keimbildung 

und das Keimwachstum bestimmt, 

schlagartig abgekühlt (Quenchen). Nach 

dem eigentlichen Prozess verbleibt ein Abgas, 

das noch immer erhebliche Mengen 

reduzierender Gase enthält und als Energieträger 

genutzt wird. Je nach Ursprung 

des Primärenergieträgers und den Prozessbedingungen 

enthält das Abgas unterschiedliche 

Konzentrationen verschiedener Gase, 

deren Zusammensetzung wie folgt aussieht: 

Zusätzlich enthält 

Vol.-% min max 

das Gas als Spuren 

H 2 

12 20 

eine Vielzahl höherer 

CO 2 

3 5 Kohlenwasserstoffe. 

C Da der Brennwert 

2 

H 2 

0,1 0,9 

des Abgases erheblich 

schwankt, ist 

N 2 

58 64 

CH 4 

0,4 0,8 es für die optimale 

CO 12 16 energetische Nutzung 

notwendig, diesen 

kontinuierlich zu messen. Bislang wird 

i. d. R. die Gaszusammensetzung diskontinuierlich 

mittels Gaschromatograph gemessen. 

Der Brennwert wird anschließend 

aus den Konzentrationen der einzelnen 

Brenngas 

Verbrennungsenthalpie 

Verbrennungsenthalpie 

bezogen 

auf ½ O 2 

H 2 

- 242,0 kJ/mol - 242,0 kJ/mol 

CO - 283,2 kJ/mol - 283,2 kJ/mol 

CH 4 

- 890 kJ/mol - 222,5 kJ/mol 

C 2 

H 2 

- 1 300 kJ/mol - 260,0 kJ/mol 

C 2 

H 6 

- 1 560 kJ/mol - 222,9 kJ/mol 

C 4 

H 10 

- 2 878 kJ/mol - 221,4 kJ/mol 

C 6 

H 6 

- 3 320 kJ/mol - 220,1 kJ/mol 

C 7 

H 8 

- 3 910 kJ/mol - 217,2 kJ/mol 

C 2 

H 5 

OH - 1 409 kJ/mol - 234,8 kJ/mol 

Gegenüber den Kohlenwasserstoffen zeigen 

lediglich die beiden leichten Brenngase H 2 

und CO eine Abweichung der Verbrennungsenthalpie. 

Da jedoch bei Pyrolyseoder 

Wassergas diese beiden Gase aufgrund 

der Stöchiometrie des Primärgases in ungefähr 

gleicher Konzentration vorliegen und 

gleichzeitig gegenüber den anderen Brenngasen 

in wesentlich höherer Konzentration 

vorhanden sind (s. Tab. 1 links Gaszusammensetzung) 

ist es einfach, diesen Fehler 

rechnerisch zu kompensieren. Für Messungen 

mit größeren Genauigkeitsanforderungen 

ist es möglich, einen preiswerten 

NDIR-Sensor für CO oder einen WLD 


SPECIAL I MESSE ACHEMA 2015 

01 Die Grafik zeigt das Prinzip der Coulometrie für die Brennwertmessung 

von Gasen: Auf einem ZrO 2 

-Rohr ist eine großflächige 

Elektrolysezelle und eine potentiometrische Zelle kombiniert. Beide 

Zellen werden auf 750 °C aufgeheizt. Die Elektrolysezelle pumpt bis 

zum Erreichen einer definierten O 2 

-Konzentration Sauerstoff in das 

Brenngas. Der voreingestellte Wert an der potentiometrischen Zelle 

ist dabei die Regelgröße, auf die die Elektrolysezelle eingestellt wird. 

Der gemessene Elektrolysestrom ist dem Brennwert des Gases direkt 

proportional. 

02 Zellspannung einer potentiometrischen ZrO 2 

-Zelle in Abhängigkeit 

von der Luftzahl Lambda, die das Verhältnis der vorliegenden Luftmenge 

zu der für eine vollständige Verbrennung notwendigen Luftmenge angibt. 

Bei Lambda größer 1 liegt O 2 

im Überschuss vor (mageres Gemisch), bei 

Lambda kleiner 1 dagegen Brenngas (fettes Gemisch). Am Äquivalenzprunkt 

ändert sich die Spannung der Zelle sprunghaft. 

Sensor für H 2 

in das Gerät zu integrieren. Es 

genügt aber im Normalfall, wenn der Anwender 

weiß, ob er als Brenngas ein Pyrolyse-, 

Generator- oder Wassergas verwendet. 

In diesem Fall liegen H 2 

und CO in 

großem Überschuss vor und der Messwert 

wird ausgehend von dem jeweiligen Primärenergieträger 

rechnerisch korrigiert. 

Im anderen Fall wird Erdgas bzw. Erdöl 

als Brennstoff benutzt. Dann ist keine rechnerische 

Kompensation notwendig, da alle 

Kohlenwasserstoffe nahezu die gleiche Reaktionsenthalpie 

bezogen auf das Sauerstoff-Äquivalent 

besitzen (s. Tab. 2). Für 

spezielle Anwendungen ist noch der Einsatz 

von Alkoholen als Brenngas interessant. 

Auch für diesen Fall kann ein entsprechender 

Korrekturfaktor in die Auswertung der 

Messung einbezogen werden. 

Gerätetechnische Umsetzung 

der Brennwertmessung 

Kernstück des neuen Messgerätes ist eine 

Festelektrolytzelle, die neben einer großflächigen 

Elektrolysezelle eine kleine potentiometrische 

Messzelle enthält (Grafik 1). 

Mit der Elektrolysezelle wird bis zu einem 

definierten Punkt (z. B. dem Äquivalenzpunkt, 

an dem eine vollständige Verbrennung 

des Gasgemisches stattgefunden hat) 

Sauerstoff in das Brenngas dosiert. Die 

potentiometrische Zelle gibt dabei den Sollwert 

der Regelschaltung vor. Als Sollwert 

kann neben dem Äquivalenzpunkt bei 

Lambda gleich 1 (Grafik 2, z. B. 250 mV) 

auch ein beliebiger Punkt im fetten Bereich 

gewählt werden. 

Der Vorteil dabei ist, dass dann die notwendige 

Pumpleistung der Elektrolysezelle 

geringer wird. Wenn an die Elektrolysezelle 

eine Spannung von 400… 800 mV angelegt 

wird, fließt ein Elek trolysestrom, welcher 

der Stoffmenge des Sauerstoffs und damit 

dem Brennwert des Gases proportional ist: 

Bei Pyrolysegasen mit einem relativ hohen 

Anteil an Inertgas ist es meistens ausreichend 

amperometrisch zu arbeiten. Es wird ein 

kleiner, konstanter Brenngasdurchfluss eingestellt, 

der gemessene Strom der Elektrolysezelle 

ist dem Brennwert des Gases direkt proportional. 

Entscheidend für die Messgenauigkeit 

ist die exakte Regelung des Durchflusses. 

In Erdgas oder verdampftem Erdöl als 

Energieträger ist die Leistung der Elektrolysezelle 

oft nicht ausreichend. In diesem 

Fall wird eine echte coulometrische Messung 

durchgeführt, d. h. ein bestimmtes kleines 

Volumen des Brenngases wird über eine 

Kanüle an die Elektrolysezelle geführt. Das 

Zeitintegral des Stromes ist dann das Maß 

für die benötigte Stoffmenge an Sauerstoff 

und damit für den Brennwert des Gases. 

Zusammenfassung 

In vielen technischen Prozessen ist die 

Kenntnis des Brennwertes des eingesetzten 

Prozessgases wichtig für eine optimale 

Prozessführung. Die bislang verwendete 

Gerätetechnik hat bestimmte Nachteile. Mit 

dem neuen Verfahren der Festelektrolytcoulometrie 

ist es auf einfache Weise möglich, 

unabhängig vom ein gesetzten Energieträger 

den Brennwert kontinuierlich, einfach 

und exakt zu messen. Die eingesetzte 

Ge rätetechnik muss dabei nur entsprechend 

dem Brenngas modifiziert werden. 

Bild: Aufmacher Fotolia 

Quelle: [1] Carbon Black World Data Book 2012 

www.zirox.de 

Ausblick 

In INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2014 

berichteten wir über den Einsatz der 

Coulometrie in der parallelen Messung 

von Sauerstoff- / Feuchtigkeitsspuren 

in Industrieprozessen. Mit dem 

aktuellen Bericht gehen wir einen 

Schritt weiter in der Entwicklung dieses 

Verfahrens. Das Unternehmen Zirox 

wurde 1990 von Mitarbeitern der 

Forschungsgruppe Festelektrolyte der 

Universität Greifswald gegründet. Hier 

entstand 1958 das Weltbasispatent 

zur potentiometrischen Gasanalyse 

mit Festelektrolyten. Seitdem werden 

stetig neue Sensorsysteme mit 

erstaunlichen Leistungsparametern 

entwickelt. Auf der Basis einer neuen 

Elektronikplattform arbeitet Zirox 

neben dem im Artikel beschriebenen 

Gerät zur Brennwertmessung an 

weiteren marktfähigen Messgeräten, 

die in zahlreichen Anwendungen ihren 

Einsatz finden werden. Bereits 

etablierte Messsysteme sind z. B. in 

der Optimierung von Verbrennungsanlagen 

(Lambda-Bestimmung, 

O 2 

-Partialdruck) und damit in der 

Prozesskontrolle zu finden sowie zur 

Bestimmung von Sauerstoffspuren 

und zur Reinheitsüberwachung von 

inerten Schutzgasen für Anwendungen 

in der Halbleiterindustrie. Als Spezialist 

für Gasanalytik bringt Zirox nicht nur 

seine Ent wicklungsarbeiten kontinuierlich 

voran, sondern setzt seine Ergeb - 

nisse in nutzbare Messsysteme um! 


AchemaSpecial 

Hydrostatische Füllstandmessung an 

offenen und drucküberlagerten Tanks 

Das Unternehmen Labom stellt sein neues Füllstandmessgerät 

Pascal Ci4 vor, mit dem an offenen und drucküberlagerten Tanks 

gemessen werden kann. Der Messwert kann als Füllhöhe, 

-volumen oder -gewicht angezeigt werden. Zudem unterstützt 

das Messgerät das Auslitern eines Tanks mit einem geführten 

Menü. Mit wenigen Schritten lässt sich dabei die Tankform 

abbilden, sodass aufwendiges Berechnen von Höhe und Literzahl 

in komplexen Tabellen entfällt. Auf 

Wunsch errechnet das Gerät aus einer 

ermittelten Füllhöhe auch die Dichte 

des Tankinhalts. Sein robustes 

Edelstahlgehäuse erreicht je nach 

Ausführung eine Schutzart von IP65/ 

IP67 oder IP69K. Durch das Baukastensystem 

kann auch die neue Variante 

des Füllstandmessgerätes in Druckausführung 

mit allen Druckmittlern 

des Herstellers kombiniert werden. 

www.labom.com 

Gerätediagnose ohne Anlagenstillstand 

mithilfe von Heartbeat Technology 

Das Unternehmen Endress+Hauser stellt in diesem Jahr das 

Thema Anlageneffizienz in den Auftritt auf der Achema, die 

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie. So bietet die 

neue Heartbeat Technology zum Beispiel 

exakte Geräte- und Prozessdiagnose für 

Durchflussmessgeräte. Anlagenstillstand 

oder Prozessunterbrechungen sind für die 

Diagnose nicht mehr erforderlich. Denn 

die Technologie ermöglicht in den neuen 

Geräten mit Zweileitertechnik die ständige 

Selbstüberwachung vom Sensor bis zum 

Ausgangssignal, liefert kategorisierte Prozess- 

und Gerätediagnosen gemäß NE107 sowie lückenlose und 

rückverfolgbare Verifikationsergebnisse. Heartbeat Technology 

eignet sich für den Einsatz in SIL-Schutzeinrichtungen, denn sie 

dokumentiert die geforderten Wiederholprüfungen und kann die 

Prüfintervalle deutlich verlängern. Bei Endress+Hauser werden 

alle relevanten Geräte nach IEC 61508 entwickelt. 

www.de.endress.com 

Füllstand 

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twitter.com/inautomation 

Altbewährtes hat ausgedient. 

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Integrierbar, selbst bei 

kleinen Rohrquerschnitten 

Unterschiedliche Prozessanschlüsse 

für verschiedenste 

Einsatzmöglichkeiten: 

G½, G¾, G1, Einschweißmufffe, 

Tri-Clamp, 

Milchrohr, VARIVENT, 

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Non-invasive Messung 

durch Kunststoffbehälter 

oder -Rohrwände möglich 

Automatisierungsstrukturen 

frühzeitig definieren 

Mit Preplanning von Eplan lässt sich die Automatisierungsstruktur 

von Maschinen und Anlagen in der Projektierungsphase frühzeitig 

definieren. Projektdaten aus der Vorplanung können ohne 

Medienbrüche in die Eplan-Plattform übernommen werden, um 

sie dort anzureichern, zu verwalten und weiterzuverarbeiten. So 

lässt sich z. B. eine 

erste Antriebsliste 

aus der Mechanik 

importieren, die 

nur grundlegende 

Informationen zu 

den geplanten 

Antrieben in einem 

Fördersystem enthält. 

Auch typische 

Abläufe in der 

Prozessautomation 

wie die Definition 

der Feldinstrumentierung werden unterstützt. Die ersten groben 

Anforderungen lassen sich bis hin zu detaillierten Spezifikationsdaten 

zur Auslegung von Feldgeräten sammeln, erfassen, 

auswerten und auf Template-Basis verwalten. Auf Knopfdruck 

können detaillierte Auswertungen wie beispielsweise Anforderungsspezifikationen 

generiert werden. 

www.eplan.de 


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Labor- und Reinraumroboter 

für die Prozesstechnik 

Der Roboter-Hersteller Yaskawa präsentiert 

zwei Motoman-Modelle. Das ist zum einen 

der speziell für Automatisierungsaufgaben 

im biomedizinischen Bereich entwickelte 

Motoman MH3BM sowie der menschenähnliche Roboter Motoman 

CSDA10F. Der Dual-Arm-Roboter CSDA10F ist für Hygieneanfor 

derungen im Laborbereich ausgelegt und kann mit nahezu 

jeder Standard-Laborausrüstung und herkömmlichen Analysegeräten 

umgehen. Der Handlingroboter MH3BM erfüllt höchste 

Hygienestandards und kann daher für die Entwicklung neuer 

Medikamente ebenso eingesetzt werden wie bei der Probenverarbeitung 

oder für pharmazeutische Dosierapplikationen. Die Zulassung 

für den Einsatz in der Reinraumklasse ISO5 ermöglicht 

eine Vielzahl von Montage-, Handling- 

und Verpackungsaufgaben 

in Labor- o. Produktionsanlagen. 

Zum Bild: Das Modell CSDA10F 

führt komplexe Labortätigkeiten 

in einer Live-Demozelle aus. 

www.yaskawa.eu.com 

Differenzdruckmesser 

für sehr hohen Druck 

Die neuen Magnetkolben-Manometer 

für Differenzdruck von Afriso wurden zur 

Messung bei hohem statischen Druck bis 

PN 400 konzipiert. MAG 80/100 I Dif sind 

für gasförmige und flüssige, nicht hochviskose, nicht anhaftende, 

aber auch für kritische und aggressive Medien einsetzbar. Sie überwachen 

Filterelemente und Pumpen in der Prozesstechnik. Geeignet 

sind sie für Umgebungstemperaturen von 0 bis 80 °C und Messstofftemperaturen 

bis 80 °C. Die Messbereiche erstrecken sich von 

0/0,25 bis 0/70 bar. Verfügbar sind die Geräte auch für den 

Tafeleinbau sowie für die Wandmontage. 

www.afriso.de 

Lösungen nach Maß. Seit 1968. 

Handgerät für 

alle Messgrößen 

im Ex-Bereich 

Das Flowtherm Ex, ein multifunktionales 

Handgerät mit Datenlogger 

ist zum Messen von Durchfluss, 

Strömungsgeschwindigkeit, 

Temperatur, Druck und weiteren 

Messgrößen für den Einsatz in 

explosionsgefährdeten Bereichen. 

Messungen können mit bis zu 

drei Sensoren parallel durchgeführt 

werden. Anwender haben 

die Wahl zwischen Momentanwertmessung 

und diversen 

Langzeitmessmodi. Durch die 

USB-Schnittstelle lässt sich das 

Gerät einfach konfigurieren und 

zugleich können die Messdaten 

auf einen PC übertragen werden. 

Für den Anschluss von Pt100- 

Sensoren steht eine Spannungsversorgung 

zur Verfügung, ebenso 

für externe Sensoren mit 4 bis 

20 mA- beziehungsweise 0 bis 

10 V-Ausgang. 

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MEORGA MSR-Spezialmesse/Nord: 

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Füllstand 

LABOM zeigt im Juni den brandneuen Ci4 zur 

hydrostatischen Füllstandmessung. Er kann 

an offenen und drucküberlagerten Tanks 

eingesetzt werden und ermittelt Füllhöhe, 

-volumen oder -gewicht. Der Ci4 übernimmt 

sämtliche Berechnungen – komplizierte 

Tabellen sind Vergangenheit! Er berechnet 

den Tankinhalt sowie die Inhaltsdichte und 

besticht dabei mit intuitiver Bedienung 

und SIL2 / ATEX und IECEX-Zertifizierungen. 

Kommen Sie zur Messe? 

Lösungen für Druck- und Temperaturmesstechnik 

Tel. +49 (0) 4408 804-0 . www.labom.com


Den Herzschlag überwachen 

Durchflussmessgeräte mit bisher unerreichtem Diagnosedeckungsgrad vom 

Messrohr bis zum Ausgang 

Antonella Colucci 

In der chemischen Industrie 

unterliegen Prozesse, Hilfskreisläufe 

und SIL-konforme Schutzeinrichtungen 

der Einhaltung 

gesetzlicher Vorgaben, Normen 

und Empfehlungen. Der Wunsch 

nach einer zuverlässigen und 

einfachen Überprüfung der 

Messgeräte ist hierbei groß. Und 

das idealerweise mit hoher 

Qualität und Prüftiefe und ohne 

Anlagenstillstand. Realisieren 

lässt sich dies mit der Heartbeat- 

Technology von Endress+Hauser. 

Antonella Colucci ist Produktmanagerin 

Durchfluss bei Endress+Hauser in Weil am Rhein 

Anlagenbetreiber müssen gesetzliche 

Anforderungen und strenge Qualitätsstandards 

erfüllen – und stehen dabei ständig 

unter hohem Kostendruck. Denn zahlreiche 

Normen und Empfehlungen wie IEC, 

VDI, Namur erfordern die permanente 

Überprüfung von Prozessen, Hilfskreisläufen 

und SIL-konformen Schutzeinrichtungen. 

Im folgenden Abschnitt nehmen 

wir zunächst die Anforderungen der Norm 

genauer unter die Lupe. 

Die Anforderungen der Norm 

Die IEC 61508 bzw. IEC 61511 und die 

Regelwerke VDI/VDE2180 sowie die Namur- 

Empfehlung NE79 definieren die Vorga 

ben zu den Wiederholprüfungen von SIL- 

Schutzeinrichtungen. Als übergeordnete 

Ziele der Wiederholprüfungen bestimmen 

diese Normen und Regelwerke im Wesentlichen 

zwei Punkte: 

n Gefährliche und unerkannte Fehler aufdecken 

– diese könnten zum Ausfall der 

Schutzeinrichtung führen. 

n Die einwandfreie Funktion einer Schutzeinrichtung 

nachweisen – in definierter 

Regelmäßigkeit. 

Die Normen geben zudem Auskunft über 

die Dauer und Häufigkeit von Prüfintervallen, 

sowie Prüfmethoden und Dokumentation 

der Wiederholprüfungen. Die 

Prüfintervalle sind abhängig von SIL-Kennwerten, 

der Prüftiefe und weiteren sicherheitstechnischen 

Kenngrößen wie Anforderungs 

rate, Redundanz und Fehlertoleranz. 

Als bewährte Praxis für die Prüfintervalle 

nennt die VDI/VDE2180 beispielsweise 

ein Jahr. 

Verlängerte Prüfintervalle 

anstreben 

Eines haben alle relevanten Normen und 

Regelungen gemeinsam: sie lassen ausdrücklich 

eine Flexibilisierung der Prüfintervalle 

zu. Die VDI/VDE2180 äußert sich 

beispielsweise so: „Eine Flexibilisierung der 

Intervalle ist u. a. bei vorhandener Diagnoseabdeckung 

und Betriebserfahrung 

möglich“. Auch die Namur NE 79 dokumentiert: 

„Es ist anzustreben, dass durch verbesserte 

automatische Diagnoseverfahren 

mit einem größeren Abdeckungsgrad eine 

Verlängerung der Prüfzeiten erreicht wird“.


Umsetzung der Norm mit 

Heartbeat-Technology 

Genau das bietet die Heartbeat-Technology 

von Endress+Hauser für alle neuen Proline- 

Durchflussmessgeräte. Sie gewährleistet 

eine vollumfängliche, permanente Geräteüberprüfung 

direkt in der Rohrleitung, also 

ohne Ausbau. Dank der hohen Gesamtprüftiefe 

von 95 % werden unerkannte gefährliche 

Fehler weitgehend aufgedeckt. 

Dadurch steigt die mittlere Versagenswahrscheinlichkeit 

(PFDavg) deutlich geringer 

an und es verlängert sich die mögliche 

Betriebsdauer. Betreiber von Schutzeinrichtungen 

können Art und Umfang der 

Wiederholungs prüfungen optimieren. Die 

akzeptierte Prüfmethode mit Heartbeat- 

Technology ist eine echte Alternative zu 

aufwendigen Re-Kalibrierungen oder Anfahren 

der Auslösepunkte. 

Was heißt das für den Anlagenbetreiber? 

„Nach den heute gültigen Normen zur 

‚Funktionalen Sicherheit‘ ist es im Rahmen 

von Wiederholprüfungen möglich und von 

Betreibern gewünscht, die Prüfintervalle 

durch geeignete Diagnoseverfahren mit 

einem größeren Abdeckungsgrad zu verlängern, 

ohne dabei den Sicherheitsaspekt zu 

vernachlässigen. Hierbei müssen natürlich 

geeignete Prüfmethoden angewandt werden 

und das Prüfergebnis muss dokumentiert 

sein. Den Normen entsprechend können 

bei Durchflussmessgeräten damit die Prüfintervalle 

für aufwendige Re-Kalibrierungen 

verlängert werden“, erklärt Hans-Peter 

Maier – Experte für Anlagensicherheit bei 

der Firma Endress+Hauser. 

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von 95 % höchste Fehleraufdeckung 

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02 Deutlich geringerer Aufwand bei Wiederholprüfungen im Vergleich 

zu herkömmlichen Durchflussmessgeräten 

03 Die Durchfluss-Messgeräte Proline 

profitieren von der Heartbeat-Technology 

Das Konzept 

Die Heartbeat-Technology ist in den neuen 

Durchflussmessgeräten der Proline Gerätelinie 

werksseitig eingebettet; so zum Beispiel 

in den Coriolis Massedurchflussmessgeräten 

Promass 200 in Zweileitertechnik 

oder den neuen Vortex Durchflussmessgeräten 

Prowirl 200. Zugang und Steuerung 

der Software ist über alle Bedien- und Systemschnittstellen 

an den Geräten möglich. 

Drei Eigenschaften charakterisieren die 

neue Technologie: Diagnosefunktionalität 

durch kontinuierliche Selbstüberwachung 

(Heartbeat Diagnostics), Verifikation von 

Durchflussmessgeräten in der Anwendung 

(Heartbeat Verification) sowie die Ausgabe 

zusätzlicher Messgrößen an ein externes 

Condition Monitoring System (Heartbeat 

Monitoring). 

Heartbeat Diagnostics sorgt für die 

fortlaufende Prüfung und Überwachung 

der Diagnoseparameter gegenüber festgelegten 

Grenzwerten. Heartbeat Verification 

bietet hiermit den Betreibern „Verifikation 

auf Knopfdruck“, also die dokumentierte 

Geräteprüfung auf Anforderung; 

so wird die Messgerätefunktionalität sicher 

be stätigt. Heartbeat Monitoring ist die 

Ausgabe ausgewählter Diagnoseparameter 

zur Bewertung und Aufzeichnung im 

Rahmen „vorbeugender Wartung“. 

Vorteile für Anlagenbetreiber 

Jede der neuen Eigenschaften bietet Anlagenbetreibern 

klare Vorteile. Zunächst 

erhalten sie Prozess- und Gerätediagnosemeldungen 

gemäß NE 107 mit klaren 

Handlungsanweisungen. Zudem geben 

die Geräte eindeutige und sichere Messstellenbewertungen 

„Bestanden / Nicht- 

Die Heartbeat-Technology gewährleistet für alle neuen 

Proline-Durchflussmessgeräte eine vollumfängliche, 

permanente Geräteüberprüfung direkt in der Rohrleitung. 

Bestanden“ sowie Prüfdokumentationen 

aus. Schließlich lassen sich auch frühzeitig 

Veränderungen beziehungsweise Trends 

erkennen, systematische Fehler erkennen 

und Prozesseinflüsse vermeiden. 

Alle Prüfungen mit Heartbeat-Technology 

werden auf einen unveränderlichen Werkszustand 

zurückgeführt und interne Referenzen 

während des Fertigungsprozesses 

rückführbar kalibriert. Diese Referenzen 

sind redundant in den Geräten ausgeführt. 

Mithilfe dieses Verfahrens ist eine perma- 

nent gegenseitige Überwachung durch 

einen Synchron-Lauftest sichergestellt. 

Hierbei können Drifts und Alterung der 

Referenzelektronik-Komponenten sicher 

erkannt werden. 

Zusammenfassung 

Die Heartbeat-Technology gewährleistet 

höchste Sicherheit im Messbetrieb durch 

kontinuierliche Selbstüberwachung des 

gesamten Durchflussmessgerätes, vom 

Sensor bis zum Ausgangssignal, unabhängig 

von Prozess- und Umgebungsbedingungen. 

Die Technik ist unkompliziert in der 

Handhabung und kann über die Vor- Ort- 

Anzeige sowie über alle gängigen Asset 

Management Systeme ohne Prozessunterbrechung 

aktiviert werden. Dies verringert 

den Prüfaufwand, bietet Sicherheit bei der 

Geräteprüfung und gewährleistet hohe 

Anlagenverfügbarkeit. Diagnosefunktionen 

für alle Durchflusstechnologien der neuen 

Proline Gerätelinie sichern einen zuverlässigen 

Messbetrieb mit gleichbleibender 

Qualität. Die Verifikation ermöglicht lückenlose 

und rückverfolgbare Ergebnisse auf 

Knopfdruck. Die eindeutigen und manipulationssicheren 

Prüfergebnisse garantieren 

eine sichere Messstellenbewertung, die 

jederzeit abrufbar ist. 

Bilder: Hintergrund Fotolia, Sonstige Beitragbilder 

Endress+Hauser 

www.de.endress.com 



Compact Vision System 

für USB3-Vision-Kameras 

National Instruments hat 

eine kompakte Lösung 

für Hochgeschwindigkeits- 

Bildverarbeitungsanwendungen vorgestellt. Das NI CVS-1459RT 

ist ein kleines, robustes Bildverarbeitungssystem mit einem Intel 

Atom Quad-Core Prozessor und zwei dedizierten USB-3.0-Anschlüssen 

für USB3-Vision-Kameras. Bildverarbeitungssystem 

wird entweder mit der firmeneignen Systemdesignsoftware oder 

dem Vision Builder for Automated Inspection (AI) programmiert. 

Der robuste Formfaktor eignet sich für industrielle Anwendung 

bis zu 55 °C. Die Synchronisation mit Automatisierungsgeräten 

für Kamera- und Beleuchtungs-Triggering ist über integrierte 

industrielle I/O möglich. Zwei USB-3.0-Anschlüsse sorgen als 

Kameraschnittstelle mit hoher Bandbreite für Kompatibilität mit 

den neuen kostengünstigen USB3-Vision-Kameras und der Einsatz 

der Anschlüsse mit Peripheriegeräten, zum Beispiel einem 

externen Speicher für das Datenloggen, ist ebenfalls machbar. 

www.ni.com 

Shunt-basierter Stromsensor in 

Frequenzumrichtern für niedrige Ströme 

Das Unternehmen Isabellenhütte hat den Stromsensor ILF im 

niedrigen Ampere-Bereich entwickelt, der einen Strommessbereich 

bis 60 A abdeckt. Der Stromsensor eignet sich mit seinem 

kompakten IC-Gehäuse für die 

SMD-Montage und kommt in 

Frequenzumrichtern in industriellen 

Anwendungen oder in 

Solarinvertern zum Einsatz. 

Die Strommessung basiert auf 

der Shunt-Technologie des 

Unternehmens. Die Messgenauigkeit 

liegt über den ganzen 

Strommessbereich bei weniger als 1 % Abweichung vom Messwert. 

Der ILF ist kompatibel mit einer Versorgungsspannung 

von 3,3 oder 5 V. Die Anschlüsse des Sensors bestehen aus 

zwei Laststromkontakten sowie vier Signal- und Versorgungskommunikationskontakten. 

www.isabellenhuette.de 

Sensoren-Auswahl im Internet 

Mit einem neuen Tool erleichtert der Sensorikspezialist Autosen 

aus Essen die Auswahl der richtigen Sensoren im Internet. Die 

virtuelle Produktberatung erfolgt über die Anwendung, nicht 

über die technischen Daten. Die Online-Produktberatung folgt 

als nächster Schritt nach der 

Einführung des Produktvergleichs, 

über den Kunden die 

Kompatibilität der Sensoren 

prüfen können. Der Kunde 

kann nun in direkten Kontakt 

mit einem autosen-Experten 

treten, oder er findet den 

passenden Sensor über das 

Beratungstool. Der Nutzer 

wird Schritt für Schritt durch 

die Anwendung geführt, bis 

hin zur Bestellung und Lieferung innerhalb von 24 Stunden. Das 

Angebot umfasst das gesamte Portfolio. Das Unternehmen bietet 

unter eigenem Label eine Auswahl induktiver und optischer 

Sensoren etablierter Hersteller an. 

www.autosen.com 

Datenlogger erfasst Pegel, 

Leitfähigkeit + Temperatur 

Mit den neuen CTD-Versionen der hochgenauen 

DCX-Pegel-Datenlogger für Tiefen 

bis 200 m bietet die Keller AG für Druckmesstechnik 

eine hochintegrierte Komplettlösung 

für die Wasserwirtschaft. Der Datenlogger für Langzeitbeobachtungen 

speichert nicht nur über 50.000 Pegel-Messwerte mit 

Zeitstempel sondern auch die jeweils zugehörigen Messwerte 

für Leitfähigkeit und Temperatur. Mit einem Durchmesser von 

22 mm empfehlen sich die Kombisonden für alle Peilrohre ab 

1" Nennweite. Keller liefert zudem Leitfähigkeitssonden in 

Kombination mit Drucksensorbasierten Pegelsonden. Diese 

integrierten Messsysteme sind u. a. zur Kontrolle des Eintrags 

von Meerwasser, Gülle oder Dünger in das Grundwasser, in 

Flüsse und Seen sinnvoll, für Überwachungsaufgaben bei Baumaßnahmen 

oder zur Beobachtung lokaler Verschmutzungen 

im Wasser. Je nach Einsatz sind die Pegelsonden mit integriertem 

Datenlogger der Serie DCX-22 CTD nicht nur im Edelstahl- 

Gehäuse sondern auch in anderen Materialien lieferbar. 

www.keller-druck.com 

Mass Flow Management für Gas in Industrieprozessen 

Beim neuen Mass Flow Controller (MFC) / Mass Flow Meter (MFM) 

Typ 8741 hat Bürkert steuerungsrelevante Elemente herausgelöst. 

Diese Steuerungsaufgaben übernimmt eine übergeordnete 

Steuerung, die Sensor-Aktor-Module wie 

Mass Flow Controller über einen Systembus 

anspricht. Die MFC / MFM sind mit 

einer Schnittstelle für den proprietären 

Bürkert-System-Bus (büS) ausgestattet. 

Enthielt bisher jeder MFC/MFM eigene 

Steuerungshardware, kommt jetzt die 

Systemsteuereinheit (SCU) Typ ME2X 

zum Einsatz. Diese kann bis zu 16 Regelkreise 

auf einmal kontrollieren und fun- 

giert als Gateway zwischen Industrial Ethernet und dem büS. 

Damit kann die Feldgeräteebene direkt an Industrial Ethernet 

angebunden werden. Typ 8741 ist für die direkte Durchflussmessung 

in Gasen mit MEMS-Technologie 

ausgestattet und für Nenndurchflüsse 

von 0,01 bis 80 Nl/min (bezgl. 

Stickstoff) ausgelegt. Er überzeugt durch 

hohe Genauigkeit, schnelle Reaktionszeiten 

und exzellente Wiederholgenauigkeit. 

Im Prozess erreicht er sehr kurze 

Ausregelzeiten. 

www.burkert.com 

INDUSTRIELLE AUTOMATIO 3/2015 49


Berührungslos übertragen 

Zuverlässige und verlustfreie Messergebnis-Übermittlung im Mikrometerbereich 

dank induktiver IO-Link-Koppler 

Wolfgang Zosel 

Wo Werkstückträger in ständiger 

Bewegung sind und es wie in 

Bearbeitungszentren buchstäblich 

um bis zu 360° rund geht, stellt die 

Datenübertragung von mobilen 

zu fixen Teilen der Anlage Elektrokonstrukteure 

regelmäßig vor eine 

Herausforderungen. Abhilfe schaffen 

induktive Kopplersysteme, die 

digitalisierte Daten, Signale und 

sogar Energie über einen schmalen 

Luftspalt übertragen. Wie diese 

Technik funktioniert, lesen Sie hier. 

Ein skandinavischer Automobilhersteller 

bringt derzeit seine Fertigungslinie für 

Lkw-Motoren auf den Stand der Technik. 

20 Bearbeitungszentren stehen dort in Reih 

und Glied, die Schritt für Schritt aus den 

angelieferten Gussrohteilen nahezu vollständig 

automatisiert montagefertige Motorenblöcke 

fertigen. Dabei setzt das Unternehmen 

auf die Kompetenz der Gebr. Heller 

Maschinenfabrik (Hauptsitz in Nürtingen). 

Horizontale Bearbeitungszentren, 5-Achs- 

Bearbeitungszentren, Fräs-Dreh-Zentren 

sowie flexible Fertigungssysteme zählen 

zu den Kernprodukten des Werkzeugmaschinenherstellers 

mit etwa 2 500 Beschäftigten 

weltweit. 

Zwei dieser Bearbeitungszentren mit 

einem Footprint von rund acht mal vier und 

einer Höhe von gut drei Metern absolvieren 

derzeit ihre finalen Funktionstests im 

Nürtinger Werk. Ein automatisiertes Ladesystem 

hievt den noch unbearbeiteten 

Gussmotorenblock von oben auf einen um 

360° schwenkbaren Rundtisch, der auch in 

Z-Achse verfahrbar ist. Im hinteren Bereich 

ist sowohl ein Werkzeugwechsler als auch 

eine entlang der Horizontal- und Vertikalachse 

verfahrbare Arbeitseinheit angebracht, 

die erste Bohr- und Fräsaufgaben 

ausführen wird. 

Genaue Messwertermittlung 

durch Längenmesstaster 

Doch zunächst muss der Rohling mithilfe 

einer hydraulischen Spannvorrichtung 

sicher auf der Auflagefläche des Rundtisches 

fixiert werden. Weil Rohgussblöcke 

herstellungsbedingt meist divergierende 

Abmessungen aufweisen, muss im Zuge 

des Aufspannverfahrens die relative Lage 

des Werkstücks auf dem Rundtisch ermittelt 

und der Steuerung mitgeteilt werden. 

Dazu erfasst ein auf der Grundplatte sitzender 

Bolzen die auf der Unterseite des Motorenblocks 

angebrachte Indexbohrung, 

bevor vier massive Schwenkspanner das 

Werkstück nach hinten ziehen und 16 induktive 

Sensoren von Balluff schließlich 

den exakten Sitz bestätigen. Während das 

Gussteil in seine Bearbeitungsposition 

gefahren wird, registriert ein induktiver 

Messtaster quasi nebenbei, welchen Weg 

der Bolzen in der Indexbohrung mitsamt 

dem Werkstück zurückgelegt hat. Sitzt der 

Gussblock schließlich in seiner Bearbeitungsposition, 

sind die Lage- und Abmessungsdaten 

bereits erfasst und an die Steuerungsebene 

übermittelt. Die Bearbeitung 

des Motorenblocks kann beginnen. 

Ein Längenmesstaster wie der hier eingesetzte 

von Marposs dient der präzisen 

Messwertermittlung im Zuge der Werkzeugbearbeitung 

und Qualitätskontrolle. Er 

gleicht quasi die unvermeidlichen Schwankungen 

bei den Abmessungen der Gussteile 

aus und stellt somit genaue und identische 

Bearbeitungsergebnisse sicher. Marposs ist 

Hersteller von Fertigungsmesstechnik für 

In-Prozess- und Post-Prozess-Werkstattanwendungen. 

Das Unternehmen mit Hauptsitz 

im italienischen Bentivoglio beschäftigt 

2800 Mitarbeiter weltweit, zentraler Standort 

für Deutschland ist Weinstadt. 

Wolfgang Zosel, freier Fachjournalist, Reutlingen


01 Die induktiven Koppler befinden sich unten links im aufgespannten 

Motorenblock, der aus Gussrohteilen nahezu automatisiert gefertigt wird 

02 Die Spannvorrichtung ist mit einem Messverstärker und einem 

Sensorhub ausgestattet, der die induktiven Sensoren sammelt 

Einfacher Signal- und Datenaustausch 

bis zur Steuerungsebene 

Bereits in der Entwurfsphase stellt sich die 

Frage, auf welche Weise Signale und Daten 

vom beweglichen und drehbaren Werktisch 

zur Maschinenbasis und damit zur Steuerungsebene 

gelangen sollen. „Den hohen 

Produktivitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen 

unseres Auftraggebers entsprechend, 

kamen konventionelle Verkabelungslösungen 

ebenso wenig in Frage wie 

Schleifringsysteme: zu aufwändig, anfällig, 

verschleißbehaftet und damit unzuverlässig“, 

sagt Peter Frommer, Projektleiter Steuerungstechnik 

bei Heller. Zudem stellt der 

Längenmesstaster in Verbindung mit einem 

Messverstärkter von Marposs zunächst 

lediglich ein analoges Signal zur Verfügung. 

Dies hätte die Übertragung über 

ein spezielles geschirmtes Kabel notwendig 

gemacht. Im Wartungsfall wäre dies 

eine Lösung, die mit hohen Kosten verbunden 

wäre. 

Damit war nicht nur eine Technik gefragt, 

die Daten zuverlässig vom mobilen zum 

fixen Anlagenteil übertragen kann, sondern 

gleichzeitig auch eine Lösung für das einfache 

und verlustfreie Handling analoger 

Messdaten. Gleich mehrere Gründe, warum 

man bei Heller auf das induktive Kopplersystem 

(BIC) von Balluff setzte. Es überträgt 

Signale und Energie berührungslos 

über einen Luftspalt von bis zu 5 mm. Seine 

Leistungsfähigkeit und Einfachheit verdankt 

das berührungsfreie Übertragungssystem 

seiner Auslegung nach IO-Link. Die 

bidirektionale Schnittstelle sorgt unterhalb 

der Busebene für einen unkomplizierten 

Signal- und Datenaustausch und vereinfacht 

Installations- und Verkabelungsprozesse. 

Denn für sämtliche Übertragungs- 

aufgaben kommt ein gewöhnliches ungeschirmtes 

dreiadriges Standardkabel zum 

Einsatz. IO-Link ist abwärtskompatibel zu 

allen Standardsensoren und unempfindlich 

gegenüber Störeinflüssen. 

Verschleißfrei auch unter 

extremen Bedingungen 

Bei den von Heller hergestellten Bearbeitungszentren 

stehen sich der Sender (Remote) 

und Empfänger (Base) in der Be- und 

Entladeposition austauschbereit gegenüber. 

Im vorliegenden Fall ist das System 

doppelt ausgelegt: Ein Kopplerset ist für die 

Übertragung des Längenmesswertes, das 

andere für die Übermittlung der Positionsabfragedaten 

im 1/1 000-mm-Bereich zuständig. 

Aus dem analogen Signal des Längenmesstasters 

erzeugt ein Analog-Adapter 

(AD-Wandler) von Balluff ein IO-Link- 

Signal, das per Standardkabel direkt an den 

Remote-Sender gelangt. Ein Sensorhub 

sammelt die 16 induktiven Sensoren ein 

und das gebündelte IO-Link-Signal wird 

an den zweiten Remote-Koppler übertragen. 

Selbst unter extremen Bedingungen arbeiten 

die in der Schutzart IP 67 ausgelegten 

berührungslosen Koppler verschleiß- und 

ausfallfrei, Späne und Kühlschmierstoffe 

beeinträchtigen die Übertragung nicht. 

„Die induktiven Kopplersysteme ermöglichen 

einen kompakten konstruktiven 

Aufbau, die Installation wie auch der Austausch 

der Geräte sind einfach. Gleiches gilt 

für Parametrierung und Diagnose“, betont 

Peter Frommer. 

03 Durch unterschiedliche IO-Link-Master 

können die Devices einfach über IO-Link mit 

nahezu allen Feldbussen kommunizieren 

Grundsätzlich sind die bidirektionalen IO- 

Link-Induktivkoppler überall dort sinnvoll, 

wo eine feste Verdrahtung von Sensoren 

und Aktoren stört oder wo man das Risiko 

unvorhersehbarer Ausfälle aufgrund von 

Materialermüdung nicht eingehen will. Als 

schnell trennbare Einheiten bieten die 

intelligenten Übertragungssysteme maximale 

Flexibilität bei Formatwechseln, sie 

sparen Rüstzeiten und ermöglichen die 

Ankopplung von bis zu 16 Sensoren. In 

Kombination mit einem IO-Link-Master 

kann das System an nahezu jeden marktüblichen 

Feldbus an geschlossen werden. 

www.balluff.com 



Unikate am Fließband 

Vollautomatisierte Montageanlage für Injektordüsen setzt auf die Präzision eines RFID-Systems 

Achim Weber ist Vertriebsspezialist 

bei Turck in Mülheim 

Die Herausforderung bei dieser Montageanlage 

für Injektordüsen lag darin, im 

Zusammenspiel der hochpräzisen Messungen 

mit den ebenso präzisen Montagen eine 

Toleranz unter einem Mikrometer 

einzuhalten. Und das wiederholbar 

in einer laufenden Produktionsanlage. 

Und dabei müssen wir uns auf 

jede verbaute Komponente – und 

natürlich auch auf jeden Sensor – 

zu hundert Prozent verlassen 

können. 

Manuel Lehner, 

Projektleiter, Sonplas 

01 An jeder einzelnen Station des Montagebands sitzen 

RFID-Schreibleseköpfe und uprox+ Näherungsschalter von Turck 

Achim Weber 

Der Sondermaschinenbauer Sonplas entwickelte und baute zwei Maschinen 

zur Montage von hochpräzisen Injektordüsen. Um die Anforderungen des 

Kunden an Präzision und Wiederholgenauigkeit zu erfüllen, müssen 

Düsen und Komponenten im Prozess genau identifiziert werden. Zum 

Einsatz kommen ein RFID-System sowie Näherungsschalter, mit denen 

die Maschine Aluminium-Werkstückträger im Förderband erkennt. 

Injektordüsen von Einspritzanlagen bestehen 

– grob vereinfacht – aus einer Düsenspitze, 

der Nadel mit Federsitz, Feder, Hülse 

und einer Art Deckel, die das Ganze verschließt. 

Ihre Montage ist komplex, denn die 

Bauteile jeder einzelnen Injektordüse sind 

allesamt Einzelstücke. Damit ist auch jeder 

Injektor ein Unikat. Die Nadel oder die 

Feder der einen Düse können nicht ohne 

Qualitätsverluste einfach auf eine andere 

Düse getauscht werden. Viele Komponenten 

einer Düse, vom Federsitz über die Feder 

bis zur einzeln geschliffenen Nadel, sind 

exakt vermessen und aufeinander abgestimmt. 

Dennoch werden die Düsen-Unikate 

vollautomatisiert am Fließband montiert. 

Möglich machen dies Sondermaschinenbauer 

wie Sonplas in Straubing. Die Firma 

hat sich auf Montage- und Prüfanlagen für 

Automobilzulieferer spezialisiert, insbesondere 

auf Maschinen, die Zulieferteile montieren 

oder prüfen, durch die im Fahrzeug 

später Treibstoff fließt. Viele internationale 

Automobilzulieferer schätzen das knapp 

200 Mitarbeiter starke Unternehmen genau 

wegen dieses Know-hows. 

Ende 2012 erhielt Sonplas den Auftrag, 

zwei Maschinen zur Montage von Injektordüsen 

zu konstruieren und zu bauen. „Das 

Besondere an den Maschinen ist, dass wir 

vor jeder Montagestation immer messen 

und dann abhängig von dieser Messung das 

Werkstück bearbeiten“, erläutert Sonplas- 

Vertriebsleiter Hermann Pankofer eine besondere 

Herausforderung bei der Maschinenkonstruktion. 

So wird zum Beispiel die 

Feder des Injektors nicht einfach auf die 

Nadel gesteckt. Zuerst misst die Maschine 

an einer Station die Kraft der Feder und 

presst den Federsitz dann entsprechend der 

Messergebnisse auf. Die Feder wird dann 



02 Der Reader liest den Tag am Werkstückträger aus, um die einzelnen 

Komponenten zu identifizieren; der Tag wird direkt im Aluminium-Werkstückträger montiert 

03 Über das BL67-Gateway mit RFID- Modulen 

gelangen die Daten der Schreibleseköpfe zur 

Datenbank der Maschine 

auf die Nadel gesetzt und eine andere Maschine 

prüft die Höhe der Feder bei einer 

definierten Gegenkraft. Die Höhe muss mit 

einer Toleranz unter 1 µm gemessen werden, 

denn Stärke und der Sitz der Feder 

wirken sich später im Motor auf das Einspritzverhalten 

der Injektordüse aus. 

Jedes Einzelteil wird nachverfolgt 

Das komplexe Zusammenspiel von Messungen 

und Montageprozessen erfordert, 

die entsprechenden Messdaten nachzuhalten 

und eindeutig zuordnen zu können. 

Dazu wird jedes Bauteil nachverfolgt. Um 

die Bauteile einer Düse zuzuordnen, fahren 

sie auf dem Werkstückträger der Düse mit. 

Der eigens für die Anlage optimierte Werkstückträger 

bietet für jedes benötigte Injektorbauteil 

einen gesonderten Platz. RFID- 

Reader lesen die Datenträger (Tags) aus, 

die an jedem einzelnen Werkstückträger 

montiert sind. 

Für die Montagemaschinen suchte Sonplas 

ein RFID-System, das platzsparend in 

der Maschine montiert werden kann. Hohe 

Schreibleseabstände waren weniger das 

Problem, aber der Tag musste direkt auf das 

Aluminium des Werkstückträgers montiert 

werden können. Im umfangreichen Portfolio 

des Turck-RFID-Systems fand sich der 

ideale Tag: der Datenträger TW-Q25L12, 

5-M-B128 – nicht viel größer als ein Daumennagel 

– erfüllt alle Vorgaben. Als Schreib - 

leseköpfe zur Identifikation der Werkstückträger 

sind elf Geräte im M18-Gewindebauform 

vom Typ TN-M18-H1147 in jeder der 

beiden Maschinen verbaut. 

Anforderungsprofil kam letztlich nur ein 

uprox+ Sensor von Turck in Frage. Andere 

Näherungsschalter schaffen es nicht, mit 

derselben Zuverlässigkeit einen so hohen 

Schaltabstand auf Aluminium zu garantieren. 

Für einen Sensor im M8-Gehäuse sind 

die 4 mm Schaltabstand des eingesetzten 

NI4U-EG08-AP6X beachtlich. In jeder der 

beiden Montagemaschinen verbaute Sonplas 

56 Sensoren dieses Typs. Sie erkennen 

die Werkstückträger am Band und steuern 

Stopp- und Positioniervorgänge, um einen 

Stau auf der Anlage zu vermeiden. 

„Dass der Turck-Sensor Aluminium so gut 

erkennt, war für uns ein großer Vorteil. Das 

ersparte uns umständliche Alternativlösungen. 

Die Bearbeitung eines Werkstückträgers 

aus Stahl wäre viel aufwändiger.“ so 

Projektleiter Manuel Lehn. Die Werkstückträger 

hat Sonplas auf Basis eines Standardträgers 

selbst entwickelt. Auch das Gewicht 

der Werkstückträger auf dem Transportband 

wäre bei einer Stahlausführung zu hoch gewesen. 

„Bei 30 Werkstückträgern für jede der 

beiden Maschinen macht das schon einen 

erheblichen Unterschied“, erklärt Lehner. 

Datenkommunikation vom 

Gateway zur Maschine 

Die Prüfdaten an den einzelnen Messstationen 

werden über die RFID-Schreibleseköpfe 

mit der Identifikationsnummer auf 

den Datenträgern verknüpft und in einer 

Datenbank abgelegt. Mit Turcks BL67-Gateway 

gelangen die Daten über Profibus zur 

Datenbank der Maschine. „Die Herausforderung 

bei dieser Maschine lag darin, im 

Zusammenspiel der hochpräzisen Messungen 

mit den ebenso präzisen Montagen 

eine Toleranz unter einem Mikrometer einzuhalten. 

Und das wiederholbar in einer 

laufenden Produktionsanlage. 

Alles hängt hier zusammen, jedes Rädchen 

greift in ein anderes“, fasst Projektleiter 

Lehner die besonderen Anforderungen 

der Montageanlage zusammen und 

ergänzt: „Dabei müssen wir uns auf jede 

verbaute Komponente – und natürlich auch 

auf jeden Sensor – zu hundert Prozent verlassen 

können.“ 

www.turck.com 

Hoher Schaltabstand 

auf Aluminium 

Zum Erkennen der Materialträger auf dem 

Band und insbesondere zum Überprüfen 

der richtigen Werkstückträger-Position zum 

Lesen der Datenträger suchte Sonplas induktive 

Sensoren als Initiatoren. Gefragt 

war ein kompakter Schalter mit hohem 

Schaltabstand auf Aluminium. Mit diesem 

04 Die Prüf- und Einstellanlagen von Sonplas sind für 

Einspritzsysteme in der Automobilindustrie konzipiert 

und müssen hohen Anforderungen gerecht werden 



Forschung leistet Pionierarbeit im Bereich der Hochdruck-Kalibrierung 

Das Forschungszentrum von Michell Instruments veröffentlicht, in Zusammenarbeit 

mit dem National Physical Laboratory (NPL), bedeutende Fortschritte für das gemeinsame 

Projekt zur Verbesserung der aktuellen Hochdruck Taupunkt Generator Technologie. 

Die Wissenschaftler von Michell kooperieren hierbei mit dem NPL, welches 

wissenschaftliche Beratung und Bewertungsleistungen erbringt. Ziel des Projektes 

ist es, eine Kalibrierung des Wasser- und Kohlenwasserstoff-Taupunktes in einer 

Druckleitung außerhalb von nationalen meteorologischen Instituten zu ermöglichen. 

Die neuesten Ergebnisse haben bedeutende Auswirkungen für die Erdgasindustrie, 

insbesondere für Gastransportunternehmen, da die Möglichkeit von Kalibrierungen 

für Wasser- und Kohlenwasserstoff-Taupunkt unter Druckbedingungen das Vertrauen 

in die Messung dieser beiden Gasqualitätsparameter sowohl beim grenzüberschreitenden 

Gastransport als auch für installierte Vertragsmessungen erhöht. Das System 

bietet die Flexibilität, bei Drücken bis zu 100 bar zu arbeiten, bei einer Auswahl an 

Trägergasen wie Methan, um Prozessanwendungsbedingen zu simulieren. 

Im Bild (v.l.n.r.): Andy Benton (Michell Instruments 

Ltd.), Andy Sellars (Technical Strategy Board), Kevin 

Downes (Smart project monitoring officer) 

www.michell.com 

Digitalanzeigen-Programm erweitert 

Mit dem Typ DI32-1 erweitert das Unternehmen Wika sein Digitalanzeigen-Programm. 

Das Gerät ist multifunktional und eignet 

sich mit seinen kompakten Abmessungen 

(48 × 24 × 52 mm) für bauraumkritische 

Applikationen. Der 

Multifunktionseingang der Digitalanzeige 

DI32-1 verfügt über zwei 

Transistor-Schaltausgänge, deren 

Schaltverhalten unabhängig voneinander parametrierbar ist. 

Zudem bietet die Anzeige 23 Eingangskonfigurationen, womit 

sich die Messwerte von Messumformern mit Strom- und Spannungssignalen 

sowie von Widerstandsthermometern und 

Thermoelementen anzeigen lassen. Außerdem ist der DI32-1 

zur Frequenz- und Drehzahlmessung sowie als Auf- beziehungsweise 

Abwärtszähler einsetzbar. Die Anzeige ermöglicht außerdem 

die Linearisierung von Sensorwerten mit bis zu fünf Stützpunkten 

und hat eine Tara-Funktion. 

www.wika.de 

Wieder bestätigt: Wägezellen für 

explosionsgefährdete Bereiche 

Mit der aktuellen Baumusterprüfbescheinigung wurde für fast 

alle Wägezellen-Bauarten von HBM die Verwendung in explosionsgefährdeten 

Bereichen neu bestätigt. Damit ist sowohl 

Gerätegruppe I, d. h. Geräte zur Verwendung im Bergbau, als 

auch Gerätegruppe II mit den Kategorien 1, 2, und 3 abgedeckt. 

Außerdem erhielt die Bauart C16 mit der Schutzart druckfeste 

Kapselung Ex d IIC T6 zur Verwendung in explosionsgefährdeten 

Bereichen ein weiteres Zertifikat nach IECEx. Somit ist auch der 

Export außerhalb der EU möglich. Da übliche Wägeindikatoren 

meist außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs installiert 

sind, benötigen die druckfesten 

Wägezellen in der Regel keine 

zusätzlichen Sicherheitsbauteile 

und können ohne großen Aufwand 

installiert werden. 

www.hbm.com 

Sicherheitslichtgitter vereint die 

Vorteile von zwei Produktserien 

In der Entwicklung der Sicherheitslichtgitter-Serie SF4C hat 

Panasonic durch ein reines Polycarbonat-Gehäuse auf ein sehr 

geringes Gewicht und auf eine möglichst kleine Baugröße gesetzt, 

wohingegen bei der Serie SF4B mechanische Robustheit im Vordergrund 

stand. Mit der Serie SF4B-C werden die Vorteile beider 

Produktserien in einem kombinierten Kunststoff-/Aluminiumgehäuse 

vereint, welches es ermöglicht, eine Schutzhöhe von bis 

zu 1 623 mm realisieren zu können. Funktionalitäten wie die 

ortsfeste oder bewegliche Ausblendung, zeitweise Überbrückung 

sowie Störlicht- und Interferenzunterdrückung stehen ebenfalls 

zur Verfügung. Die Serie wird sowohl als Handschutz mit 20 mm 

als auch als Armschutzversion mit 40 mm Strahlabstand 

angeboten. Um bei der Inbetriebnahme 

die Ausrichtung des Schutzgitters schnell 

und ohne Aufwand durchführen zu 

können, sind die Lichtgitter mit Strahlausrichtungsindikatoren 

ausgestattet. 

www.panasonic-electric-works.de 

Transmitter Pt200 für 

Abgastemperatursensoren 

In Abgasnachbehandlungssystemen 

findet man immer mehr Widerstandsthermometer 

auf Basis von 

zweiadrigen Pt200 Sensorelementen. 

Diese sind sehr zuverlässig und 

präzise. EngineSens entwickelte 

einen Transmitter auf Basis 

bewährter Komponenten, der die 

Widerstandswerte von Pt200 Thermometern 

in ein 4…20 mA-Signal umsetzt. Gegenüber der sonst 

üblichen Umwandlung in Spannungswerten spielt die Leitungslänge 

keine Rolle mehr, der Einfluss von Steckverbindungen und 

elektromagnetischen Wellen wird vernachlässigbar. Der Messbereich 

des Transmitters Pt200 reicht von 20 bis zu + 950 °C. 

Die Versorgungsspannung des Transmitters Pt200 liegt zwischen 

12 und 30 V DC. Beim Einschalten erfolgt ein Selbsttest, nach 

etwa einer Sekunde liegt das Messsignal kontinuierlich an. 

www.motorsensor.de 



Leitfähigkeitsmessung mit separaten 

Komponenten für mehr Flexibilität 

Das Unternehmen Baumer hat mit dem CombiLyz AFI5 sein 

Leitfähigkeitsmessgerät um ein Modell erweitert. Das Messgerät 

beinhaltet zwei einzelne Komponenten: das induktive Sensorelement 

und den Transmitter mit dem integrierten CombiView 

Display, die getrennt voneinander 

installiert und mit einem 

Kabel verbunden werden. Der 

Transmitter mit integriertem 

Display lässt sich vibrationsgeschützt 

anbringen. Durch seine 

Beständigkeit bei bis zu 85 °C 

Umgebungstemperatur und 

zuverlässigen Messungen auch 

bei extremen Bedingungen ist 

der CombiLyz AFI5 vielseitig 

einsetzbar – u. a. in CIP- und SIP-Prozessen, zur Überwachung 

von Konzentrationen in Flüssigkeiten oder zur Phasentrennung 

verschiedener Medien. Die Messergebnisse liefert der Sensor mit 

einer maximalen Abweichung von < 1 %. Zusätzlich zeigt die 

Hintergrundfarbe des Displays nach einem Ampel-System (rot/ 

grün) an, ob die Messergebnisse einen kritischen Wert erreicht 

haben, der ein Eingreifen notwendig macht. Änderungen an den 

Einstellungen können einfach über das Touchscreen-Display 

durchgeführt werden – auch während des laufenden Prozesses. 

www.baumer.com 

Portables CCD-Mikro-Spektrometer 

für den universalen Einsatz 

Das portable CCD-Mikro-Spektrometer MR-16 V4 von Wammes 

& Partner, das durch die Display-Tochter i-sft GmbH vertrieben 

wird, basiert auf einem MEMS-Spectrochip zur Erfassung der 

Photonen und einem damit gekoppelten linearen CCD, der die 

Photonen in Elektronen umwandelt. Das digitalisierte Signal 

wird vom integrierten Mikrocomputer aufbereitet und auf einem 

Touch-Display ausgegeben. Als universelles Hilfsmittel für schnelle 

Kontrollen im laufenden Betrieb von Anlagen, aber auch bei der 

Qualitätssicherung in der Herstellung sowie bei Testaufgaben in 

der Forschung ermöglicht es u. a. spektrale Messungen, Lichtstärke-Messungen 

und Farbverteilungs-Analysen. Das Produkt 

eignet sich für lichttechnische Messungen, wie sie unter anderem 

in den Bereichen Lichttechnik, Medizin, Architektur und Energieberatung 

gebraucht werden. 

Das nur 148 × 96 × 35 mm 

große und 550 g schwere 

Gerät wird mit einem auf - 

ladbaren Lithium-Ionen- 

Akku betrieben. Zwei 

Varianten verfügen über 

spezielle Software für zusätzliche 

Aufgaben: MR-16 V4-BINS unterstützt die Sortierung von 

LED-Lichtquellen nach Farben, das Binning. MR-16-V4 PPF kann 

zusätzlich auch die photosynthetische Photonen-Dichte messen. 

www.i-sft.de 

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Robotertechnik 

für Klein und Groß 

Flexible Komplettlösung optimiert Hartdrehprozess 

und steigert Produktionsumsatz 

Dieter Pletscher 

Um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen 

Unternehmen nicht nur innovativ sein, sondern auch 

optimale Produktionsabläufe schaffen. Denn von 

ihnen hängt ab, wie effizient, flexibel und schnell 

Arbeitsprozesse durchgeführt werden können. Eine 

Lösung bietet ein Leichtbauroboter eines dänischen 

Unternehmens, der in einem Betrieb die Bestückung 

einer CNC-Maschine automatisiert. Welche Vorteile 

das mit sich bringt, lesen Sie hier. 

01Die Roboter eignen sich für Prozesse 

wie Verpacken, Palettieren, Montage und 

Pick & Place 

Fries Maschinenbau, ein klassischer Zulieferer 

von Dreh- und Frästeilen für die 

Industrie, ist als kleines Unternehmen stets 

einem steigenden Kostendruck ausgesetzt. 

Aus diesem Grund ist Firmengründer Anton 

Fries darum bemüht, seine Produktionsmethoden 

immer effizienter und Arbeitsprozesse 

für seine zehn Mitarbeiter angenehmer 

zu gestalten. An einen bestimmten 

Prozess dachte er dabei schon länger: Die 

Bestückung einer CNC-Maschine. Diese erfolgte 

bisher manuell in einer kurzen Taktzeit 

von 25 bis 45 s mit variierenden Stückzahlen. 

Ähnlich geht es anderen kleinen und mittelständischen 

Unternehmen: Steigender 

Kostendruck und schwankende Nachfragen 

stellen sie vor die Herausforderung, ihre 

Produktionen flexibler zu gestalten. Die Lösung 

liegt darin, besonders monotone Fertigungsschritte 

zu automatisieren und die 

freigewordene Arbeitskraft mit anspruchsvolleren 

Tätigkeiten zu betrauen. Das spart 

zeitliche sowie finanzielle Ressourcen und 

ermöglicht gerade kleinen Firmen wettbewerbsfähig 

zu bleiben. 

Leichtbauroboter mit 

integriertem Sicherheitsmodus 

Systemintegrator Klaus Volland von Inex 

Werkzeugmaschinen empfahl Fries einen 

sechsachsigen Leichtbauroboter des dänischen 

Herstellers Universal Robots. Die 

Modelle UR5 und UR10 wiegen nur 18 bzw. 

28 kg und verfügen über eine Reichweite 

von 85 bzw. 110 cm sowie eine Hebekraft 

von fünf bzw. zehn kg. „Ein Vorteil ist der 

integrierte Sicherheitsmodus der Roboter. 

Denn damit dürfen sie je nach Anwendung 

und unter bestimmten Bedingungen ohne 

Schutzzaun in nächster Nähe zum Menschen 

arbeiten. Im Gegensatz zu großen 

Robotern eignen sich die kleinen UR-Roboter 

daher auch für den Einsatz in kleinen 

und mittleren Produktionen mit beschränkten 

Platzverhältnissen. Eine Risikoanalyse 

ist jedoch im Vorfeld erforderlich“, erklärt 

Volland. Dank ihrer intuitiven Benutzerführung 

können auch ungeübte Mitarbeiter die 

Roboter schnell bedienen. 

Damit erfüllten die Leichtbauroboter bereits 

eine wesentliche Voraussetzung für 

Anton Fries, für den Robotertechnologie 

ein völlig neues Feld war: „Roboter waren 

für mich bisher vor allem teuer und erforderten 

Spezialwissen – einen Mitarbeiter 

mehrere Wochen auf Schulung zu schicken, 

um den Roboter bedienen zu können, hätte 

ich mir nicht leisten können.“ 

Zudem sollte die Roboterlösung leicht 

transportabel sein, um in dem kleinen Betrieb 

an verschiedenen Maschinen eingesetzt 

werden zu können. Das Greifwerkzeug 

Dieter Pletscher, Area Sales Manager DACH 

bei Universal Robots 


02 Mit einem Arbeitsradius von bis 

zu 1 300 mm bietet der UR10 eine hohe 

Effizienz bei Aufgaben, die eine größere 

Arbeitsfläche erfordern 

sollte so gestaltet sein, 

dass eine Vielzahl an 

Bauteilen aufgenommen 

werden kann: „Wir entschieden, 

dass eine kompakte 

Komplettanlage, in die der Roboter 

integriert wird, die Lösung 

für unsere Ansprüche darstellt“, 

erklärt Anton Fries. 

Optimale Ansteuerung 

und schnelle Umrüstung 

Für die Entwicklung der Konstruktion 

wurde das Konstruktionsbüro Juka mit an 

Bord geholt, das die Gestaltung in CAD 

übernahm. Gleichzeitig testeten Systemintegrator 

Volland und Anwender Fries den 

Roboter auf verschiedene Aufgaben und 

Anwendungen hin. Seit Mai 2013 ist die nur 

Eurogitterbox große Komplettlösung Rohan 

im Einsatz. Zwei Vorratsschubladen mit Ladungsträgern 

für die jeweils zu handelnden 

Werkstücke sind auf einem Palettensystem 

befestigt. Darauf montiert ist der Roboterarm 

UR10, der wahlweise mit einem Einfach- 

oder Doppelgreifer mit integrierter 

Mikroventilinsel ausgestattet ist. So können 

die Werkstücke optimal angesteuert werden. 

Über ein Schnellwechselsystem lassen 

sich die Greiferbacken oder auch ein Parallelgreifer 

in wenigen Sekunden auf einen 

Dreibackengreifer umrüsten. Elektroleitungen 

und Schläuche werden im Roboter verbaut 

und sind weniger verschleißanfällig 

im Vergleich zu einer Montage außen. 

„Rohan ist eine steckerfertige, CE-konforme 

Komplettlösung, die sofort für verschiedene 

Einsatzgebiete, zum Beispiel für 

Induktivhärteprozesse oder bei Montageaufgaben, 

in Betrieb genommen werden 

kann. Je nach Größe und Gewicht der zu 

bearbeitenden Roh- oder Fertigteile kann 

der Robotertyp UR5 oder UR10 integriert 

werden“, erläutert Klaus Volland. 

Flexibler Einsatz an 

mehreren Maschinen 

Bei Fries Maschinenbau ist die Komplettlösung 

aktuell an einer CNC-Maschine im 

Einsatz und handelt dort einen Hartdrehprozess. 

Der Roboter nimmt dabei mit 

einem Doppelgreifer Drehteile von den 

Ladungsträgern auf, fährt zu einer Umgreifstation, 

um in die richtige Position zu gelangen. 

Von dort fährt er geradeaus nach vorne 

in die CNC-Maschine, deren Schiebehaube 

sich automatisch öffnet, und spannt das Teil 

zwischen die Drehbankspitzen der Maschine. 

Anschießend fährt der Roboter 

wieder heraus, die Schiebehaube schließt 

sich. Dann holt sich der UR10 das nächste 

Drehteil von den Ladungsträgern und der 

Prozess beginnt erneut. Vor dem Einspannen 

des neuen Teils holt der Roboter das 

bereits bearbeitete Bauteil heraus und legt 

dann erst das neue ein. Alle sicherheitsrelevanten 

Befehle der CNC-Maschine werden 

dabei über den Roboter abgefragt und 

kommuniziert. 

Dasselbe gilt für die Greifer. „Der Roboter 

unterstützt uns beim Bearbeiten von Stückzahlen 

zwischen 500 und 1 000. Da der 

UR10 aber so einfach umzuprogrammieren 

ist und effizient arbeitet, setzen wir ihn 

auch bei sehr kleinen Serien von nur etwa 

50 Stück ein“, erklärt Anton Fries. 

„Innerhalb weniger Stunden haben meine 

Mitarbeiter gelernt, den Roboterarm zu 

programmieren und zu bedienen“, freut 

sich Anton Fries, der inzwischen darüber 

nachdenkt, weitere Roboter zur Optimierung 

von Bearbeitungsprozessen anzuschaffen. 

„Der Mitarbeiter, der früher die 

CNC- Maschine bedient hat, kümmert sich 

heute um weitere Maschinen, ohne in 

Stress zu geraten. Außerdem kann er sich 

auf die Qualitätskontrolle konzentrieren.“ 

Dank der Komplettanlage konnte Anton 

Fries zudem seine Produktivität steigern. 

In spätestens zwei Jahren haben sich 

damit die Kosten für die gesamte Anlage 

amortisiert. 

www.universal-robots.de 

Live-Demonstration auf der Hannover Messe 

Auf der Hannover Messe 2015 stellte Universal Robots erstmals 

seinen neuen Roboterarm vor. Der UR3 soll der weltweit flexibelste, 

kollaborierende Leichtbau-Tischroboter sein, der direkt neben dem 

Menschen arbeiten kann. „Mit nur 11 kg Eigengewicht, hat er 

gleichzeitig eine Traglast von 3 kg, eine 360°-Rotation an allen 

Drehgelenken sowie eine endlose Rotation an der Werkzeugschnittstelle“, 

erläutert Dieter Pletscher die einzigartigen Funktionen. Der 

Roboter eignet sich für leichte Montageaufgaben und automatisierte 

Werkbankszenarien in unterschiedlichsten Anwendungen. Seine 

unkomplizierte Programmierung macht es zudem noch einfacher, 

zwischen verschiendenen Fertigungsaufgaben zu wechseln. „Mit 

dem UR3-Roboter werden Endanwender in der Lage sein, Robotik 

für Branchen einzusetzen, in denen Automation bisher noch nicht 

möglich war“, resümiert Dieter Pletscher abschließend. 

Die Redaktion traf Dieter Pletscher, Area Sales Manager DACH bei Universal Robots 

auf der diesjährigen Hannover Messe. 



Safety & Security 

in der Robotik 

Motherboards für Robotersteuerung mit zusätzlichen 

Sicherheitsfunktionen 

Peter Hoser 

Robotertechnik hat in jüngerer 

Vergangenheit viele Lebens- und 

Arbeitsbereiche revolutioniert. 

Robotikspezialist Kuka vollführte 

mit Einführung einer neuen 

Steuerung eine eigene kleine 

Revolution. Die Steuerung nutzt 

offene Industriestandards und 

hat eine komplette Sicherheitssteuerung 

als Softwarefunktion 

integriert. Als Basis dienen 

Mainboards von Fujitsu. 

Ob mit dem Robocoaster, der in Freizeitparks 

sicher Menschen durch die Luft 

wirbelt, oder den neuen Leichtbaurobotern, 

die mit „Fingerspitzengefühl“ Teile 

zusammenfügen und direkt mit dem Menschen 

zusammenarbeiten können, Kuka 

hat mit seinen Innovationen die Welt der 

Automatisierung in den letzten Jahren 

mitgeprägt. Als Basis seiner Steuerungen 

setzen die Roboterspezialisten bereits seit 

vielen Jahren Mainboards von Fujitsu ein. 

Spezialanforderungen im 

Standardlayout 

Mainboards müssen als zentrale Komponente 

der Steuerung hohen Anforderungen 

genügen: Neben der garantierten Verfügbarkeit 

aller Einzelkomponenten ist eine 

stabile Funktion aller Systeme unter rauen 

Fertigungsbedingungen unverzichtbar. 

„Unsere Steuerungssysteme müssen 

24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche 

bei Umgebungstemperaturen bis 45 °C die 

hohen Anforderungen an Safety und 

Peter Hoser, Sales Director OEM 

Systemboard bei Fujitsu in Augsburg 

Security zuverlässig erfüllen können“, 

erklärt Heinrich Munz, Senior Developer 

System Engineering bei Kuka. 

Im Rahmen einer langfristigen Entwicklungspartnerschaft 

kennt Fujitsu die speziellen 

Anforderungen von Kuka bereits aus 

vorausgegangenen Generationen. Dank 

einer frühzeitigen Einbindung von Kuka in 

die Entwicklung von neuen Produkten 

bereits vor Beginn des Designs kann Fujitsu 

flexibel auf Kundenwünsche hinsichtlich 

Layout, Sonderfunktionen und BIOS eingehen. 

Statt teure Sonderanfertigungen speziell 

für Kuka zu fahren, übernimmt Fujitsu 

solche Wünsche in das Standardlayout 

seiner Industriemainboards. 

Die Spezialanforderungen, die Kuka an 

Fujitsu heranträgt, haben in erster Linie mit 

Sicherheitsfragen zu tun, um genau zu sein 

mit Functional Safety. Nach Aussage von 

Heinrich Munz müsse gerade in der Robotik 

genau zwischen „Safety“ und „Security“ 

unterschieden werden. Der allzu allgemeine 

deutsche Begriff „Sicherheit“ führe sonst 

immer wieder zur Vermischung von Bereichen, 

die den Steuerungsentwickler vor 

ganz unterschiedliche Anforderungen 

stellen. Pointiert lässt sich der Unterschied 

laut Munz auf die Formel bringen: „Safety 

schützt den Menschen vor der Maschine, 

Security schützt die Maschine vor dem 

Menschen.“ 

Functional Safety als Kernaufgabe 

In der Industrierobotik gibt es mehrere 

Haupttasks. Die Steuerung KR C4 von Kuka 

weist diese verschiedenen Cores eines 

Multicore-Prozessors zu. Der Multicore- 

Prozessor mit unabhängig voneinander 

operierenden Rechenkernen erlaubt also 

auf der Software-Ebene die Integration von 

Komponenten zur Sicherheitssteuerung, 

Regelung usw., die zuvor als externe Komponenten 

implementiert wurden. 

Die unterste Task-Ebene ist die Antriebsregelung. 

Hier ist ein sehr hoher, deterministischer 

Echtzeit-Takt erforderlich. 

Da rüber ist die eigentliche Robotersteuerung 

angesiedelt, die bestimmt, wohin die 

Motorkraft geregelt werden soll. Die nächsthöhere 

Ebene belegt die Functional Safety, 

die Funktionen wie Betriebsartenwahl, 

Zustimmtaster und Nothalt umfasst. Auf der 

höchsten Ebene ist das Human-Machine-


01 Der Schrank mit der Steuerung: 

35 % weniger Hardware und 50 % 

weniger Verkabelung im Vergleich 

zum Vorgängermodell 

Interface angesiedelt, das im Fall von Kuka 

auf Windows basiert. 

Diese vier Aufgaben verteilen die Entwickler 

von Kuka auf zwei Cores – denn die 

Safety-Anforderungen werden u. a. durch 

Redundanz erfüllt. Das bedeutet: Zwei unabhängige 

Cores führen dieselben safetyrelevanten 

Rechenoperationen durch. 

Wenn der Abgleich der Ergebnisse eine 

Übereinstimmung ergibt, ist das System im 

sicheren Bereich. 

Die integrierte Sicherheitssteuerung ge - 

währleistet nicht nur die Standard-Robotersicherheit 

nach ISO 10218 durch Nothalt, 

Betriebsartenwahl und Zustimmtaster, 

sondern auch erweiterte Sicherheit durch 

Überwachung von sicheren Arbeitsräumen, 

sicheren Geschwindigkeiten, sicheren Beschleunigungen 

und sicherem Halt. Komplett 

in Software (und somit ohne teure 

Anbauschaltgruppen) realisiert sind sichere 

Protokoll-Stacks für FailSafe over EtherCAT, 

ProfiSafe over Profinet und CIP-Safe over 

Ethernet/IP. 

Aus den Anforderungen an den fertigen 

Roboter leiten sich Anforderungen ab, die 

Kuka an die Zulieferer seiner safety-relevanten 

Komponenten stellt. Lieferanten, 

deren Schwerpunkt Robotik-Komponenten 

sind, dokumentieren deren Einhaltung 

bereits in einem speziellen Sicherheitshandbuch, 

das sich direkt an den einschlägigen 

Normen orientiert. Bei Herstellern, 

die auch in andere Zielbranchen liefern, 

findet die Dokumentation in anderer Form 

statt und wird von Kuka selbst in den 

Hausstandard „übersetzt“. Das betrifft 

nicht nur die Mainboards von der Firma- 

Fujitsu, die auch in anderen Branchen der 

Em bedded-Industrie wie Digital Signage 

und Medizintechnik breiten Einsatz finden, 

sondern auch die Speicherkomponenten 

und Intel-Prozessoren, mit denen der 

Roboterhersteller die Boards für seine 

speziellen Zwecke ausrüstet. 

Regelfall: vor unbefugtem Remote-Zugriff 

von außen. Die Vernetzung von Maschinen 

im Zeichen von Industrie 4.0 bietet hier 

mehr potenzielle Einfallstore. Kuka setzt 

daher im Sinne der Prävention darauf, dass 

die Robotersteuerungen in der Regel nicht 

direkt ans Internet angeschlossen werden. 

Trotzdem gibt es mehrere Verteidigungslinien: 

Ein spezieller TCP/IP-Stack (nicht 

Windows) fungiert als erster Berührungspunkt 

mit der Außenwelt (Kuka Line Interface). 

Ein Software-basiertes Bridging und 

Network Address Translation (NAT) sorgen 

dafür, dass die zu öffnenden Protokolle und 

Ports explizit konfiguriert und freigeschaltet 

werden müssen. Broadcast Storm Detection 

und Überlast-Erkennungen in den Netzwerk-Treibern 

sind weitere Sicherheits- 

maßnahmen zur Erkennung von Denial-of- 

Service-Angriffen (DoS), also zur Erkennung 

verdächtiger Zugriffsmuster. Unter 

Windows operiert zudem eine Computer 

Protection by Certification (CPC). Das Resultat: 

Nur zertifizierte, freigegebene und 

auf der Steuerung registrierte EXEs und 

DLLs können gestartet werden, nicht registrierte 

Executables werden hingegen nicht 

ausgeführt. All diese Maß nahmen sowie 

die Kooperation mit Fujitsu führen zu 

einem Endergebnis: die „Safety“ des Menschen 

und die „Security“ der Roboter sind 

gewährleistet. 

Bilder: Fotolia, Kuka Roboter GmbH 

www.fujitsu.com/de 

Sicher vernetzt 

Wenn Security den Schutz der Maschine 

vor dem Menschen meint, so heißt dies im 

02 Die Roboter aus Augsburg kommen in 

verschiedenen Anwendungen zum Einsatz, 

beispielsweise in der Automobilfertigung 



Karosserie- und Fahrwerksysteme 

für den weltweiten Einsatz 

Modernisierung einer Pressenstraße schafft hohe Verfügbarkeit und einen effizienten Betrieb 

Andreas Thanassakis 

Mit mehr als 130 000 Mitarbeitern und rund 312 Produktionsstandorten 

zählt Magna zu einem der Top-Player in der Automobilzulieferindustrie. 

Reibungslose und effiziente Fertigungsprozesse sowie einwandfreie 

Komponenten sind dabei Eckpfeiler des Erfolges. Regelmäßigen 

Modernisierungen von Anlagen und Maschinen kommen daher eine 

hohe Bedeutung zu. Der Beitrag beschreibt, wie ein umfassendes 

Retrofit von Steuerung und Regelung sowie Sensorik, Aktorik und 

Hydraulik einer bestehenden Pressenstraße bei einer Magna-Tochter 

in Nordamerika wieder den Anschluss auf ein hohes Niveau brachte. 

Cosma International, eine 100 %ige Tochtergesellschaft 

der Magna International, 

ist einer der weltweit führenden Automobilzulieferer 

im Bereich der Metallumformung. 

Die Produktpalette umfasst 

Fahrwerksmodule und komplette Karosseriesysteme 

sowie Engineering-Leistungen. 

Niederlassungen sowie eigenständige Gesellschaften 

befinden sich in Nordamerika, 

Südamerika, Europa und Asien. Einer der 

Erfolgsfaktoren des Konzerns ist die stetige 

Verbesserung der Produkte, die Optimierung 

und Effizienzsteigerung von Prozessen 

sowie die Einführung neuer Technologien. 

Einer der Produktionsstandorte befindet 

sich in Piedmont/South Carolina mit 

dem Tochterunternehmen Automotive 

Industries of America Inc. Hier sollte das 

Steuerungssystem der vorhandenen Pressenstraße 

im Rahmen eines umfassenden 

Retrofit-Projekts durch modernere Lösungen 

auf den aktuellen Stand der Technik 

Andreas Thanassakis, Geschäftsführung 

bei der TR-Electronic GmbH in Trossingen 

gebracht werden. Ziel war einerseits die 

Verfügbarkeit der Pressenstraße zu erhöhen 

sowie den Durchsatz und die Effizienz in 

der Produktion weiter zu steigern. Andererseits 

sollte die Anlagenbedienung komfortabler 

und die Kosten reduziert werden. 

Diese Aufgabe übernahm das Unternehmen 

TR-Electronic. Mit 350 Mitarbeitern sowie 

eigenen Tochtergesellschaften und technischen 

Vertriebspartnern in Europa, USA, 

Kanada, Brasilien und Asien, entwickelt, 

fertigt und vertreibt das Unternehmen 

Sensoren und Aktuatoren für Industrieanwendungen, 

vorrangig in der Automatisierungstechnik, 

u. a. in der Logistik, der 

Druck-, Papier- und Verpackungsindustrie, 

der Metall-, Kunststoff- und Holzverarbeitung, 

der Veranstaltungstechnik sowie den 

Erneuerbaren Energien. Wichtigster Abnehmer 

ist der Maschinen- und Anlagenbau. 

Die Business Unit Automation der 

Tochterfirma TRsystems GmbH unterstützt 

Unternehmen beim Neuaufbau und der 

Modernisierung von Automatisierungssystemen 

– von der Planung und Entwicklung 

bis zur Inbetriebnahme, Anwenderschulung, 

Dokumentation und Wartung. 

Modernisierung der 

Pressenanlage und -straße 

Die Pressenstraße umfasst Platinenlader 

mit Entstapelfeeder, Platinenwagen, Spreizstation, 

Förder- und Zwischenband, Doppelblechkontrolle/-auswurf, 

Sprüheinheit 

sowie eine Zentrierstation. Die Gesamtanlage 

umfasst insgesamt fünf Pressen, ein 

Wender, drei Orientierstationen sowie 

jeweils fünf Belade- und Entnahmefeeder. 

Zunächst erfolgten Prüfung und Austausch 

der in der Anlage befindlichen fehlerhaften 

und abgekündigten Hydraulikkomponenten. 

Anschließend wurde die komplette 

elektrische Steuerung und Regelung und die 

Sensorik/Aktorik sowie das bestehende 

Anlagenbediensystem durch moderne Technologien 

und Komponenten ersetzt. 

Nun folgte die Schulung der Anwender 

hinsichtlich einfachere Nutzbarkeit des Systems. 

Um den Schulungsaufwand hierbei 

so gering wie möglich zuhalten, nahm man 

das vorhandene Bedienkonzept als Vorlage 

für die neue Lösung. Dadurch konnte eine 

hohe Akzeptanz des Bedienpersonals erreicht 

werden, sodass die Anlage bereits in 

kurzer Zeit produktiv zum Einsatz kam. 



Visualisierung der Anlage 

mit Diagnosefunktionen 

Das Anlagenbediensystem TRproVi von 

TRsystems besteht aus einem Panel-PC mit 

der Visualisierungssoftware und einem vernetzten 

IPC mit der Steuerungs-/Regel- 

Software. Die Visualisierung dient zur Daten- 

und Prozessanzeige, Dateneingabe 

und Korrektur. TRproVi basiert auf dem 

Microsoft.Net Framework und ist in eine 

Client/Server-Architektur integriert. 

Die Visualisierungssoftware besticht 

durch klaren Aufbau und einfache, intuitive 

Bedienung. Die Bedienoberfläche lässt sich 

durch anlagenspezifische Eingabemasken 

der jeweiligen Betriebsart und den benötigten 

Funktionen variabel anpassen. Neben 

der komfortablen Anlagendarstellung 

stehen vielseitige Diagnosefunktionen, z. B. 

für Meldungen, SPS-Abläufe sowie statische 

und dynamische Prozesssignale zur Verfügung. 

TRproVi bietet zudem eine integrierte 

Sprachumschaltung und Benutzerverwaltung. 

In die Visualisierung lassen 

sich windowsbasierte Programme wie etwa 

Media Player oder Adobe Reader problemlos 

einbinden. 

Intelligente Steuerung mit 

Ethernet-Kommunikation 

Die nachgeschaltete TwinCAT-Steuerung 

übernimmt die Anlagensteuerung und 

koordiniert den Datentransfer via Realtime 

Ethernet (Kommunikation zwischen den 

einzelnen Stationen). Die Sicherheit der 

Anlage wird mit einer Pilz Sicherheits-SPS 

gewährleistet. Die Kommunikation zwischen 

den Bedienpanels (Clients) und der Steuerung 

(Server) erfolgt über Ethernet (Data- 

Net bzw. RemoteNet). 

Auf Basis dieser neuen Technologieplattform 

wurden die bestehenden Steuer- und 

Regelalgorithmen der Pressenstraße ebenfalls 

modernisiert. Die Druckregelung des 

Ziehkissens der Kopfpresse (BZE) erhielt 

(mithilfe des Kennlinienfeldes) eine intelligente 

Vorsteuerung. Die Automatisierungsgeräte 

wurden mit einer intelligenten 

Bahnsteuerung ausgestattet. Auf dieser 

Grund-lage können nun Bahnprofile auf 

einfache Art und Weise erstellt werden. 

Um die Stillstandzeit der Anlage zu verkürzen, 

wurde das Bedienpersonal parallel 

zur Inbetriebnahmephase direkt an der 

Anlage geschult. Die kundenspezifische 

Dokumentation zur gesamten Anlage 

bietet bei Bedarf den Überblick über sämtliche 

Funktionen und die Eigenschaften 

des Systems. 

Mehr Leistung und Verfügbarkeit 

Durch das Retrofit konnte sowohl die 

Verfügbarkeit als auch der Durchsatz der 

gesamten Pressenstraße deutlich gesteigert 

werden. Dies hängt in erster Linie damit 

zusammen, dass die Bewegungsabläufe der 

einzelnen Automatisierungsgeräte nun 

reibungslos funktionieren. Auch das Zusammenspiel 

zwischen Automatisierungsgeräten 

und Pressen läuft nun harmonisch. 

Darüber hinaus konnte die elektrische und 

hydraulische Leistungsfähigkeit der Pressen 

erheblich verbessert werden. Alles in allem 

01 Die Pressen 1 bis 5 der Pressenstraße wurden 

auf den aktuellen Stand der Technik gebracht 

02 Die Bildschirmansicht der intuitiv 

bedienbaren Visualisierungssoftware 

zeigt das Grundbild des Platinenladers 

sorgt das Retrofit für ein Plus an Effizienz, 

durch das sich die Investitionen in kürzester 

Zeit bezahlt machen. 

Fotos: Aufmacher: Fotolia; 01: Drive Automotive 

Industries of America Inc; 02: TRsystems GmbH 

www.tr-automation.de 

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Weg- und Winkelmessung 

Seit mehr als 65 Jahren ist 

Novotechnik wegweisend 

in der Weiterentwicklung 

der Messtechnik. 

Leistungsstarke Weg- und 

Winkelsensoren, kontaktlos 

oder kontaktbehaftet, 

sind das Ergebnis von 

Innovationsfreude und Verantwortung 

gegenüber 

unseren Kunden und 

deren Aufgabenstellungen. 

Novotechnik bietet mehr 

als nur das Produkt: 

Beratung - Planung - Entwicklung 

- Service und 

eine hochmoderne Fertigung, 

die auch Sie überzeugen 

wird. 

Novotechnik 

Messwertaufnehmer OHG 

Horbstraße 12 

73760 Ostfildern 1 (Ruit) 

Telefon +49 711 44 89-0 

www.novotechnik.de


Mobiler Box-PC mit 16 PoE-Ports 

Für mobile Anwendungen und feste Industrie-Installationen 

ist der lüfterlose und kompakte Box-PC Nuvo-3616 von Acceed 

geeignet, der über 16 Ethernet-PoE-Anschlüsse mit insgesamt 

160 W Leistung verfügt. Weitere Merkmale sind wahlweise ein 

i5- oder i7-Quad-Core-Prozessor von 

Intel, bis zu vier 2,5"-Sata-HDDs mit 

RAID-Support in Easy-Swap-Trays. 

Videoüberwachung, Machine Vision, 

Video-Streaming und Applikationen 

der Fabrikautomation gehören zu 

den bevorzugten Einsatzbereichen 

des Nuvo-3616. Das robuste Industrie 

gehäuse ist für den Betrieb bei Umgebungstemperaturen 

von - 25 bis 60 °C zugelassen. Mit den 16 PoE-Anschlüssen 

und seiner Speicherkapazität, die auf bis zu vier 2,5"-Sata-HDDs 

mit insgesamt 8 TB ausgebaut werden kann, ist das Gerät zum 

Beispiel in der Lage, Aufgaben eines digitalen Langzeit-Recorders 

zu übernehmen. Zwei der bis zu vier HDDs lassen sich mithilfe 

der Easy-Swap-Trays wechseln. Auch der Einsatz von SSDs wird 

unterstützt. Das RAID-System ermöglicht einen schnellen Datentransfer 

mit bis zu 1 GB/s je Disk. Mit 8 bis 35 V DC steht ein 

breiter Bereich für die Spannungsversorgung zur Verfügung. 

www.acceed.de 

Drehmomentmessflansch für 

Drehzahlen bis zu 24 000 min -1 

Die Anforderungen an die Drehmomentmesstechnik in Bezug 

auf Drehzahl sowie konstant hoher Präzision steigen zunehmend, 

vor allem in Prüfständen für Elektromotoren und Generatoren. 

Vor diesem Hintergrund hat das Unternehmen HBM Test and 

Measurement (HBM) einen Drehmomentaufnehmer entwickelt, 

der in der Standardausführung mit einer maximalen Dauerdrehzahl 

von 20 000 min -1 und in der Highspeed-Version von 

24 000 min -1 verfügbar ist. Dabei 

schafft der Aufnehmer vom Typ 

T40B die Voraussetzungen für eine 

Messgenauigkeit hinsichtlich der 

Linearitätsabweichung einschließlich 

relativer Umkehrspanne von 

0,03 %. Darüber hinaus unterstützt 

der Drehmomentaufnehmer das 

EtherCAT-Schnittstellenmodul TIM- 

EC vollständig. Zur Steigerung der 

Flexibilität können Anwender über dasselbe Frontend sowohl 

das Drehmoment- als auch das Drehzahlsignal der Messflansche 

in EtherCAT-Netzwerke integrieren. 

www.hbm.com 

Elektronisches Steuergerät rüstet 

Luftmassenmessern auf 

Mit dem elektronischen Steuergerät FlowSupply der EngineSens 

Motorsensor GmbH können Luftmassenmesser zu einem universell 

einsetzbaren Strömungsmesser aufgerüstet werden. Dabei 

wird das Steuergerät an eine 230-V-Steckdose angeschlossen und 

übernimmt die Ansteuerung der Heizelemente 

ebenso wie das Transformieren und Stabilisieren 

der Speisespannung für die Auswerteelektronik. 

Bei anliegender Strömung werden in 

Abhängigkeit der Geschwindigkeit 1 bis 4,5 V 

ausgegeben. Weitere Anwendungsgebiete sind 

die Überwachung von Strömungen in Luftkanälen, 

in der Gebäude- und Klimatechnik, 

die Überwachung des Luftpfades bei Stationärmotoren und 

Blockheizkraftwerken und bei Motorprüfständen. FlowSupply 

ermöglicht die Strömungsüberwachung mit einem einfachen 

Multimeter oder einer analogen SPS-Karte. 

www.motorsensor.de 

Kompaktlösung für die Extrusion 

Das kompakte Steuersystem für die 

Kunststoff-Extrusion eXtru+ von 

Gefran zeichnet sich durch kurze 

Rüstzeiten aus und ist vollständig 

programmierbar. Mit einem Energie-Management-System 

überwacht es nicht nur die Temperatur 

regelung, sondern auch die Effizienz der Maschine. Zudem 

verfügt es über Diagnosefunktionen, die sicherstellen, dass alle 

Betriebszustände in der Maschine zum richtigen Zeitpunkt und 

mit minimalem Energieaufwand erreicht und gehalten werden. 

Diese und andere Dienste können mit einer Ethernet-Schnittstelle 

auch per Remote-Zugriff bedient werden. Die Kommunikation 

zu den I/O-Modulen erfolgt per CANopen-Protokoll, um die 

Integration von Fremdgeräten zu erleichtern. Die Genauigkeit der 

Temperaturregelung und Steuerung wird von einer SPS sichergestellt, 

die alle Regelkreise, die Synchronisation der Motoren, die 

Alarme und den Massedruck regelt sowie Alarmmeldungen und 

sonstige Prozessdaten für die Qualitätskontrolle abspeichert. 

www.gefran.com 

Vielseitiges Motion-Control-System in einem Industrie-PC 

Mit Simotion P320-4 stellt das Unternehmen Siemens ein PC-basiertes Motion-Control-System 

für raue Einsatzbedingungen vor. Dieses ist in zwei Prozessorvarianten als Simotion P320-4 

Embedded mit einem Intel-Core-i3-Prozessor sowie als Simotion P320-4 Standard mit einem 

Core-i7-Prozessor von Intel verfügbar. Die verwendeten Intel-Prozessoren verdoppeln die 

Leistungs fähigkeit gegenüber der vorhergehenden Systemgeneration. Siemens hat Simotion 

P320-4 ohne mechanische Verschleißteile konstruiert und ein Solid-State Drive (SSD) oder 

CFast-Card-Massenspeicher eingebaut. Durch den platzsparenden Aufbau ist das Motion- 

Control-System bei maximaler Prozessorleistung und einer Umgebungstemperatur bis 55 °C 

wartungsfrei einsetzbar. Einsatzgebiete sind u. a. Produktionsmaschinen, Abfüllanlagen oder 

Anwendungen in der Solarindustrie. 

www.siemens.de 



Steuerung und PC in einem 

Der Automation PC 2100 

von B&R vereint die PC-Welt 

mit Anwendungen in harter 

Echtzeit. Auf Mehrkern prozessoren 

mit Intel-Atom- 

Technologie können Automation 

Runtime und Windows 

parallel laufen. Trotz 

des sehr kompakten Gehäuses 

ist er ein vollwertiges 

PC-System. Die Prozessorleistung ist voll skalierbar, das Gerät wird 

wahlweise mit Single-, Duo- oder Quadcore-Prozessoren geliefert. 

Alle Varianten kommen ohne Lüfter oder weitere rotierende Teile 

aus. Zwei Gigabit-Ethernet-Schnittstellen, eine USB-2.0- und eine 

USB-3.0-Schnittstelle sind integriert, Feldbusanschlüsse wie 

Powerlink oder CAN können konfiguriert werden. Als Datenträger 

kommen CFast-Karten zum Einsatz, die auf MLC-Basis auch mit 

60 GB und mehr zur Verfügung stehen. Die von den Core-i- 

Prozessoren abgeleitete Grafik-Engine der Intel-Atom-Prozessoren 

bietet eine Grafikverarbeitung, die auch Bildschirme in 

Full-HD-Auflösung unterstützt. Neu in diesem Segment ist die 

Unterstützung von DirectX 11. 

www.br-automation.com 

Box-PC für den direkten Anschluss 

von 16 GigE-Kameras mit PoE 

Mit dem Box-PC Camcollect 316 von Aprotech lassen sich 

Anforderungen von stationären und mobilen Videoüberwachungssystemen 

erfüllen. Dabei ist der mit einem kompakten 

lüfterlosen Gehäuse ausgestattete 

PC nicht nur zur 

Aufnahme der 16 Videostreams, 

sondern auch für 

die High-End-Videoanalyse 

verantwortlich. Ein typisches 

Video-Über wachungssystem nutzt einen NVR (Netzwerk-Videorecorder), 

um IP-Kameras anzuschließen und um die Videostreams 

auf einer Disk aufzuzeichnen. Ähnlich wie ein NVR 

zeichnet der Camcollect 316 die Videostreams von bis zu 16 PoE+ 

ports, auf bis zu vier integrierte HDDs/SSDs auf. Dazu können die 

vier Laufwerke via RAID 0/1/5/10, bei einer Datenrate von 1 GB/s, 

auf insgesamt 8 TB verteilt werden. Zwei der vier HDD/SSD-Laufwerke 

sind von außen zugänglich und hot-swapable wechselbar. 

Der weite Eingangsspannungsbereich von 8 bis 35 Volt DC macht 

den 3,8 kg schweren PC unempfindlich gegen Spannungsschwankungen. 

www.aprotech.de 

Lüfterlose PC-Power und Multitouch in einem Einbaugerät 

Die Einbau-Panel-PCs CP27xx von Beckhoff sind lüfterlos und 

kompakt, bieten dabei aber Multitouch in Verbindung mit der 

hohen Rechenleistung eines 1,4-GHz-Intel-Celeron-Prozessors 

oder einer Intel-AtomTM-CPU mit bis zu vier Cores. Zur Verfügung 

stehen sieben Displaygrößen von 12 

bis 24" (im Landscape- oder Portraitformat), 

mit denen sich – je nach Betriebssystem – 

Dualtouch- bis hin zu 5-Finger-Multitouch- 

Applikationen realisieren lassen. Die Anwendung 

wird dadurch erleichtert, dass sich alle 

Anschlüsse unten auf der Rückseite befinden 

sowie alle Komponenten bei dem hinten zu 

öffnenden PC leicht erreichbar sind. Weiterhin 

sind zwei Slots für CFast-Karten von außen zugänglich. Eine 

Steckerblende ermöglicht das Herausführen von Motherboard- 

Schnittstellen im Anschlussbereich. Ausklappbare Klemmhebel 

sorgen außerdem für eine schnelle Installation ohne lose Teile. 

Durch die beiden unabhängigen Ethernet- 

Schnittstellen sind die Panel-PCs für den Einsatz 

als kompakte Zentraleinheit einer Ether- 

CAT-Steuerung geeignet. Optional wird eine 

dritte unabhängige Ethernet-Schnittstelle 

angeboten. Als Anschlüsse können vier USB- 

2.0-Ports genutzt werden. 

www.beckhoff.de 

Neuer Roboterarm für leichte Montageaufgaben und 

automatisierte Werkbankszenarien 

Universal Robots, der dänische Vorreiter für kollaborierende Roboter, präsentiert einen neuen, kleineren 

Roboter für leichte Montageaufgaben und automatisierte Werkbankszenarien. Der kompakte Tischroboter 

wiegt nur 11 kg, hat gleichzeitig eine Traglast von 3 kg, eine 360°-Rotation an allen Drehgelenken sowie 

eine endlose Rotation an der Werkzeugschnittstelle. Laut Anbieter machen diese Funktionen den UR3 

zum flexibelsten Leichtbau-Tischroboter auf dem Markt, der direkt neben dem Menschen arbeiten kann. 

Die Anwendungen des Roboters umfassen die komplette Fertigungsindustrie – von Medizinprodukten bis 

hin zu elektronischen Komponenten. Ein wichtiger Faktor für eine hohe Nachfrage wird die Automatisierung 

in geschlossenen Umgebungen sein. Denn es gibt eine ganze Bandbreite an Einsatzszenarien für den 

UR3 als ein automatisiertes Hochleistungswerkzeug, das besonders dort hilfreich ist, wo eingeschränkte 

räumliche Kapazitäten eine Herausforderung darstellen. Der Roboter kann damit in Montage- und 

Fertigungsbereichen zum Einsatz kommen, wo große Schutzvorrichtungen undenkbar wären. Er hat 

15 fortgeschrittene, justierbare Sicherheitsfunktionen. Eine davon ist der Kraftregler, der es dem UR3 

ermöglicht, die Kräfte bei Kontakt zu begrenzen. Darüber hinaus verfügt der Roboter über eine Wiederholgenauigkeit 

von 0,1 mm. Die Programmierung erfolgt intuitiv durch das Führen des Roboterarms mit 

der Hand. Im Programmiermodus werden die gewünschten Wegpunkte gespeichert. 

www.universal-robots.com 



überwacht werden können. Diese Konverter 

verfügen über einen Controller, der 

mehr Speicherkapazität bietet als der Chip 

der Standard-Ausführungen, und eine andere 

Firmware. So lassen sich die Statusinformationen, 

die bisher über die LEDs an 

den Geräten angezeigt wurden, zusätzlich 

für die Ferndiagnose aufbereiten. 

Der Manager, dessen Controller einen 

ähnlichen Funktionsblock hat wie das Pendant 

in den Konvertern, fragt diese Geräte 

ständig der Reihe nach ab. Über eine RJ45- 

Schnittstelle, die Fast Ethernet unterstützt, 

können die Resultate via Browser auf einem 

Monitor angezeigt werden. 

Automatische Erkennung der 

Konverter durch den Manager 

Ins rechte Licht rücken 

Monitoring optischer Profibus-Netze via Webbrowser 

Christian Gieseler 

Bisher waren die Strecken von Lichtwellenleitern (LWL) für den Profibus- 

Master nicht sichtbar. Dies lag daran, dass die Konverter, mit denen die 

elektrischen Signale der Sensoren und Aktoren in optische umgewandelt 

werden, transparent sind. Ein Lichtwellenleiter-Spezialist hat nun eine 

webbasierte Lösung entwickelt, mit der optische Profibus-Netze in Ringoder 

Linientopologie zentral überwacht werden können. 

Profibus wird seit über 20 Jahren erfolgreich 

in der Automatisierung eingesetzt. 

Mit Lichtwellenleitern (LWL) lässt sich die 

Leistungsfähigkeit hinsichtlich Übertragungsentfernung 

und Störfestigkeit nochmals 

deutlich steigern. Jedoch ist das Management 

der Netze nicht so komfortabel 

wie bei einer Kupferverkabelung. Denn 

Statusmeldungen der aktiven Komponenten, 

also die Konverter, können nur vor Ort 

abgelesen werden, was vor allem bei ausgedehnten 

Installationen sehr aufwändig ist. 

Profibus arbeitet nach dem Master- 

Slave-Prinzip, oder anders ausgedrückt: 

Die Steuerungen (Master) fragen die Daten 

Dipl.-Ing. Christian Gieseler ist Mitarbeiter der 

Entwicklungsabteilung der eks Engel GmbH & Co. 

KG in Wenden 

der angebundenen Sensoren und Aktoren 

(Slaves) ab und verteilen sie dann weiter. 

Da moderne Steuerungen eine Netzwerkschnittstelle 

haben, lassen sich bei einer 

Kupferverkabelung die Ein- und Ausgänge 

der Applikationen auf einem Monitor grafisch 

darstellen. Dort werden auch Fehler 

angezeigt, jedoch keine näheren Infor - 

ma tionen zu Ort und Ursache. 

LWL-Strecken für Profibus- 

Master unsichtbar 

Bei LWL-Installationen war eine grafische 

Darstellung aufgrund der transparenten 

Konverter bisher nicht möglich. Mit ‚Net-M‘ 

gibt es jetzt eine Lösung, um Fehler in optischen 

Profibus-Netzen schnell zu lokalisieren 

und zu analysieren. Herzstück ist ein 

webbasierter Manager, über den bis zu 

254 spezielle Konverter der D-light-Familie 

Was ist bei der Installation zu beachten? 

Zunächst müssen überall dort, wo längere 

Strecken überbrückt werden sollen oder 

starke elektromagnetische Felder vorhanden 

sind, Konverter eingeplant werden. 

Nachdem diese in Betrieb genommen 

worden sind, werden sie vom Manager 

automatisch erkannt. Anhand der grafischen 

Übersicht lässt sich dann kontrollieren, 

ob das Netz mit der Planung übereinstimmt. 

Bei Einsatz eines Routers kann der 

Zugriff auf den Manager nahezu von überall 

auf der Welt erfolgen. 

Um via Webbrowser auf das Profibus- 

Netz zugreifen zu können, müssen die 

Netzwerkschnittstelle des Managers konfiguriert 

und anschließend alle in der Ringoder 

Linientopologie vorhandenen Konverter 

abgespeichert werden. Damit ist die 

grundlegende Netztopologie festgelegt 

und ausgefallene beziegungsweise entfernte 

oder hinzugefügte Geräte werden 

vom Manager erkannt. Außerdem kann 

der Benutzer für jeden Konverter einen 

Namen vergeben oder Kommentare hinzufügen, 

die Informationen über den 

jeweiligen Standort bereithalten und so 

die Diagnose weiter vereinfachen. Nachdem 

die Alarmeinstellungen für den Fehlerfall 

vorgenommen worden sind, ist die 

Grundkonfiguration abgeschlossen. 

Über den Manager werden sowohl die 

Konverter als auch die einzelnen LWL- 

Strecken des Netzes visualisiert. Grün 

signa lisiert, dass die Datenübertragung 

reibungslos funktioniert. Zudem sind alle 

Konverter in einer Tabelle aufgelistet, die 

neben Nummer und Status des Geräts bei 

einer Störung auch eine summarische 

Fehlermeldung enthält. In diesem Fall werden 

die betroffene LWL-Strecke oder der 

defekte Konverter rot markiert. Per Mausklick 

lassen sich detaillierte Informationen 

abrufen. Bei Problemen, die nur kurzzeitig 

aufgetreten sind und keine permanenten 

Auswirkungen hatten, werden die betroffenen 

Komponenten gelb markiert und die 

entsprechenden Informationen unterlegt. 



Ampel-Prinzip erleichtert 

das Monitoring 

Auch das Budget der LWL-Strecken, 

das sonst nur durch aufwändige Messungen 

ermittelt werden kann, wird 

nach dem Ampel-Prinzip überwacht. 

So lässt sich am Monitor erkennen, ob 

es im grünen, gelben oder roten 

Bereich liegt. Bei Gelb bewegt es sich 

gerade noch innerhalb der definierten 

Systemreserve von 3 dB. 

Im Unterschied zu Statusmeldungen, 

die häufig interpretiert werden müssen, 

ist das Ampel-Prinzip eindeutig und allgemein 

verständlich. Zudem ermöglicht die 

Gelbphase ein vorausschauendes Handeln. 

Denn die Dämpfung ist noch nicht zu hoch, 

d. h. die LWL-Strecke funktioniert weiterhin. 

Jedoch sollten jetzt Wartungs- bzw. 

Instandsetzungsmaßnahmen eingeleitet 

werden, um einem Ausfall vorzubeugen. 

Darüber hinaus können alle Ereignisse 

auf ein internes Fehlerrelais im Manager 

geschaltet, in einer Logdatei erfasst oder via 

SMTP-Server als E-Mail verschickt werden. 

Außerdem lässt sich der Manager mit 

einem Zeitserver verbinden, um die Uhrzeit 

der Ereignisse exakt zu bestimmen. Dazu 

muss lediglich die IP-Adresse des Servers 

eingegeben werden. Ferner lassen sich 

sämtliche Einstellungen per TFTP (Trivial 

File Transfer Protocol) auf einen PC herunterladen 

und so sichern. 

Da Profibus-Netze mit ‚Net-M‘ eine 

Schnittstelle zu Ethernet-Netzwerken erhalten, 

kommt – anders als bei herkömmlichen 

Installationen – auch das Thema Datensicherheit, 

also Security, aufs Tapet. Dazu 

ist zunächst anzumerken, dass über den 

Manager keine Daten in das Profibus-Netz 

geschickt, sondern nur bei den Konvertern 

abgefragt werden können. Die Kommunikation 

läuft also nicht wie bei Gateways, mit 

denen sich Profibus in Profinet integrieren 

03 Über den Manager werden alle Konverter 

eines Profibus-Netzes erkannt und ihr Status 

angezeigt; 'Gelb' signalisiert eine kurzzeitige 

Störung ohne permanente Auswirkungen 

02 Profibus- 

Konverter der 

D-light-Familie 

wandeln elektrische 

Signale 

in optische um 

01 Mit dem ‚Net-M‘- 

Manager kann via 

Webbrowser auf 

das Profibus-Netz 

zugegriffen werden 

lässt, in zwei Richtungen. Um auf Nummer 

sicher zu gehen, sollte jedoch beim Zugriff 

aus externen Netzen zusätzlich zum vorhandenen 

Passwortschutz eine Firewall 

eingesetzt werden, was in den meisten 

Unternehmen ohnehin der Fall ist. 

Verfügbarkeit optischer 

Profibus-Netze wird erhöht 

Ein webbasiertes, zentrales Monitoring von 

Profibus-Netzen ermöglicht, wie eingangs 

erwähnt, vor allem in ausgedehnten Installationen 

eine effiziente Lösung. Denn die 

sonst erforderliche Überwachung der LWL- 

Konverter vor Ort kostet Zeit und damit 

Geld. Aber auch überall dort, wo der 

Zugang zu diesen Geräten beschwerlich ist 

– etwa durch schmale Versorgungsgänge – 

wird die Diagnose erleichtert, was wiederum 

zu einer höheren Verfügbarkeit des 

Netzes beiträgt. Typische Applikationen 

sind u. a. Windenergieanlagen oder Tunnel. 

Auch im Bergbau oder im Öl- und Gasbereich 

kann ‚Net-M‘ eingesetzt 

werden, denn die D-light-Konverter 

sind auch in einer eigensicheren 

Ausführung erhältlich. 

Bereits installierte Standard-Konverter 

lassen sich für das zentrale 

Monitoring nachrüsten. Dazu werden 

bei EKS Engel die Controller 

ausgetauscht und die entsprechende 

Firmware aufgespielt. Das kann auch 

nach und nach geschehen. Denn die 

Diagnose via LEDs ist auch weiterhin 

möglich. Sobald die Konverter jedoch 

an den Manager angeschlossen werden, 

müssen alle die neue Technologie an 

Bord haben. Sonst würden sie unsichtbar 

sein – zumindest auf dem Monitor. 

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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION I STATEMENT 

„Agilität sollte das Ziel sein“ 

M2M-Technologien in der Automatisierung – handelt es sich nur um einen Hype? 

Der Einsatz sogenannter Machine-to-Machine-Technologien in der 

Industrie nimmt rasant zu. Sie ermöglichen, dass Geräte, Maschinen und 

Fahrzeuge automatisch Daten über das Internet austauschen und diese 

für das Internet der Dinge (IoT) bereitstellen. Doch sind M2M-Technologien 

wirklich notwendig oder handelt es sich um einen neuen Hype? Diese 

und andere Fragen beantwortet Fred Yentz, President und CEO des 

Telit-Unternehmens ILS Technology. 

Mit dem Schlagwort der „Industrie 4.0“ 

erreicht die digitale Vernetzung nun auch 

Fertigungsunternehmen, die in punkto 

Innovationen bislang eher konservativ 

waren. Was erwartet Unternehmen 

hierbei und sind Vorbehalte berechtigt? 

In der Pionierzeit des Internets gab es 

bereits Vorbehalte, dennoch musste die 

Old Economy dem Veränderungsdruck 

nachgeben. Im Vergleich zu heute war 

dieser allerdings fast schon entspannt: 

aktuell sehen sich global agierende Unternehmen 

mit einer wesentlich schnelleren 

Taktung von disruptiven Innovationen in 

gleich mehreren Disziplinen – etwa IT, 

Sensorik, Telematik, Robotik – konfrontiert, 

die schon für sich genommen ein 

extrem schnelles und überlegtes Handeln 

erfordern. Zum Glück funktioniert hier 

aber das „Internet of Things“ (IoT) ganz 

anders als das ursprüngliche Internet: 

Unternehmer, Wissenschaftler und freie 

Entwickler setzen Ideen zwar freier und 

dynamischer, aber auch kollaborativer 

um.M2M-Technolgien beispielsweise 

kommen schon heute in der Regel nicht 

mehr als Einzellösung auf den Markt, 

sondern integrieren bereits Dinge wie 

Cloud-Kommunikation oder Softwarelösungen, 

die eine Integration klassi - 

scher EPS- und Datenbanksysteme per 

„Plug&Play“ erlauben. 

Kollaborative Zusammenarbeit bedeutet 

doch auch Risiken – beispielsweise beim 

Schutz des geistigen Eigentums. Warum 

sollten Industrieunternehmen dieses 

Risiko eingehen? 

Fred Yentz ist President und CEO des Telit- 

Unternehmens ILS Technology in Florida, USA 

Ganz einfach: weil sie keine andere Wahl 

haben. Vergleichen Sie einfach mal den 

Reifegrad von M2M-Technologien, 

Kommunikation und Datenanalyse in der 

Automobilbranche mit dem eines 

Indus triezweiges wie dem Maschinenbau 

– von wenigen Ausnahmen abgesehen gibt 

es hier gravierende Unterschiede. Zum 

Beispiel haben Automobil-OEM schon vor 

Jahren begriffen, dass M2M-Technologie 

aus jedem Glied der Wertschöpfungskette 

wertvolle Impulse für Verbesserungen 

liefert. Nehmen wir nur Controlling- 

Ergebnisse aus der Produktion und 

Logistik, die auf einer Echtzeitmessung 

von unterschiedlichsten Geschäftsprozessen 

basieren. Solche Zahlen sind Gold 

wert, denn sie verschaffen der Geschäftsführung 

einen End-to-End- und Echtzeit- 

Überblick über die Vorgänge innerhalb des 

Unternehmens. Das ist in Zeiten volatiler 

Märkte aber auch für den Maschinenbau 

ein immens wichtiger Faktor, um interne 

Prozesse flexibel verändern zu können. 

Vorreiter wie Automobilhersteller (siehe 

auch Praxisbeispiel Honda) binden in 

diese Echtzeitauswertungen nicht nur 

mehrere Werke auf verschiedenen 

Kontinenten ein, sondern auch ihre 

Marketing- und den Vertriebsstrukturen. 

Gemeinsam mit externen wie Kunden und 

Zulieferern führt das zu einer wesentlich 

schnelleren, präziseren Kommunikation 

und einem agileren Handeln mit weniger 

Fehlentscheidungen. Diese Agilität sollte 

das Ziel sein, nicht Insellösungen aus 

Furcht vor Risiken. 


STATEMENT I INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 

Was leisten denn M2M-Anwendungen 

ganz konkret im Unternehmen? 

Sie erfüllen drei sehr wichtige Funktionen 

– erstens sammeln und verwalten sie 

Maschinendaten, damit diese zu prozessfähigen 

Echtzeitinformationen verarbeitet 

werden können, beispielsweise um 

Verzögerungen in der Fertigung direkt 

anzuzeigen oder automatische Warnmeldungen 

abzugeben. Zweitens stellen sie 

auf einer weiteren, höheren Ebene stellen 

eine Verbindung zwischen Produktionsmaschinen 

und -prozessen und herkömmlichen 

Unternehmenssystemen wie 

Enterprise Resource Planning (ERP) 

und Customer Relationship Management 

(CRM) her. Und drittens reduzieren sie 

mit Echtzeitinformationen aus der Personaleinsatzplanung 

außerplanmäßige 

Ausfallzeiten und damit Kosten, die 

je nach Branche und Produkt sehr 

schmerzhaft sein können. 

Nicht zu vergessen ist auch die immer 

größere Rolle von M2M-Technologien bei 

Fernüberwachungen und –steuerungen 

und der Verfolgung von Wirtschaftsgütern. 

Letztendlich werden sie immense 

Praxisbeispiel Honda – für die fortgeschrittene 

Automation gerüstet 

Die IT-Manager in Hondas nordamerikanischen Werken mussten unterschiedliche 

SPS-Systeme von Omron, Rockwell, Mitsubishi und anderen Herstellern in eigene 

Manufacturing Execution-Systeme integrieren. Um eine noch bessere Produktqualität 

zu erreichen, gestaltete Honda dazu nicht nur in einer, sondern gleich in mehreren 

Produktionsstätten den Einsatz von IT-Ressourcen mit einfachen und branchenüblichen 

Tools neu. Der OEM entschied ich sich für die Plattform deviceWise. Denn 

diese läuft auf mehreren Plattformen (Windows, Linux, AIX usw.), basiert auf einer 

einfache Konfigurationslogik und ist optimal für die fortgeschrittene Automation 

ausgestattet. Honda konnte so deutlich mehr Geschäfts- und Gerätedaten erzeugen, 

die zu einer Verbesserung der Arbeitsabläufe beitrugen. Dabei vereinfachte das 

IT-Team Upgrade-Prozesse, reduzierte die Komplexität der SPS-Konfigurationen und 

erreichte eine höhere Datenqualität. 

M2M-Technologien werden letztendlich 

immense Entwicklungsimpulse setzen 

Entwicklungsimpulse setzen. Und das 

nicht nur in der Produktion, sondern auch 

in weiteren Teilen der Wertschöpfungskette, 

etwa beim Energie- und 

Umweltmanagement. 

Wie gelingt denn eine direkte 

Verknüpfung zwischen intelligenten 

Geräten in Produktionsstätten und 

der IT in Unternehmensnetzwerken? 

Wir haben zu diesem Zweck eine Application 

Enablement-Plattform entwickelt, 

die so genannte deviceWISE. Sie dient als 

Softwareüberbrückung zwischen den 

beiden Umgebungen und ermöglicht 

die Erstellung und den Einsatz von Endto-End-Lösungen. 

So kann man den 

gesamten Unternehmensbestand – von 

der Energieerzeugung über die Firmenwägen 

bis zu den Produktionsmaschinen 

– mit der Unternehmens-IT vernetzen. 

Die Plattform setzt im Produktionsbereich 

eine umfassende Sammlung an intelligenten 

Treibern ein, die mit häufig 

verwendeten Produktionsmaschinen 

wie allen gängigen SPS-Systemen von 

Siemens, Mitsubishi, Rockwell und Omron 

sowie RFID-Lesegeräten, Inspektionskameras 

und fast allen anderen Geräten 

aus der Industrieautomation verknüpft 

werden. Diese Seite erfasst Maschinendaten. 

Auf der anderen Seite befinden 

sich gleichermaßen umfangreiche Schnittstellen, 

die eine schnelle und einfache 

Verbindung zu ERP- und CRM-Systemen 

ermöglichen. 

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Erste Klasse! 

Leistungsstarke 

Interface-Familie 

Schnellster: Der IMX12-DI ist mit 15.000 Hz der schnellste Trennschaltverstärker der Welt 

Kompaktester: Der IMX12-TI bietet die höchste Kanaldichte aller Temperaturmessverstärker in der 12,5-mm-Klasse 

Präzisester: Der IMX12-AI ist mit 0,18 % Total Performance bei 40 °C der genaueste Analogsignaltrenner im 12,5-mm-Gehäuse 

Wir sind für Sie da! 

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Evaluation Board mit opensafety 

lässt Sicherheit einfach integrieren 

Um opensafety einfach und kostengünstig 

in Produkte integrieren zu 

können, hat das Unternehmen 

Hilscher ein neues netsafety-Modul 

mit opensafety auf Powerlink entwickelt. 

Mit dem zugehörigen Evaluation 

Board wird die Entwicklungszeit 

einer Integration verkürzt. Hardund 

Software sind bereits aufeinander abgestimmt. Eine Vorzertifizierung 

durch den TÜV ist in Planung, der den Zertifizierungsprozess 

beschleunigen wird. Darüber hinaus können Designelemente 

der Hard- und Software für eigene Projekte übernommen 

werden. Das Modul eignet sich als Design-in-Lösung für zum 

Beispiel Panels, Frequenz- und Servoumrichter und Lichtgitter. 

Zudem vereinfacht es die Integration sicherer Signale in einem 

Gerät. Die sicherheitsgerichteten Signale werden direkt über das 

opensafety-Netzwerk übertragen. Eine Verdrahtung ist nicht 

mehr notwendig. Auf dem Evaluation Board sitzt ein netsafety- 

Modul mit netX-52-Netzwerk-Controller, sowie zwei F-CPUs, 

welche eine sichere und funktionale Kommunikation auf einem 

Board vereinen. Das Board verfügt über einen Aus- und drei 

Eingänge gemäß SIL3. 


Mit Managementsystem den Energieverbrauch 

genau im Blick behalten 

Mit der KW1M-Serie des Energiezählers Eco-Power Meter bietet 

Panasonic ein Energiemanagementsystem, mit dem Energieverbräuche 

identifiziert und energetische Bedarfe der jeweiligen 

Teilprozesse transparent dargestellt werden. Der Energiezähler 

ist auch ohne Spannungswandler für den direkten Einsatz in industriellen 

Drehstromnetzen bis 400 V geeignet und beansprucht 

einen geringeren Energiebedarf als seine Vorgänger. Die Anzeige 

ist umschaltbar zwischen Energieverbrauch und Energiekosten 

und bietet die Möglichkeit, den 

CO 2 

-Wert darzustellen. Neben 

den Werten für Ströme und 

Spannungen werden unter 

anderem Wirkleistung, Frequenz 

und Leistungsfaktor 

angezeigt. Der interne Energieverbrauchskalender 

zeichnet 

zudem die Monats-, Wochenund 

Stundenwerte auf. Das Messgerät ist über die integrierte 

RS485-Schnittstelle (Modbus/RTU, Mewtocol) mit zentralen 

Leitstellen und Steuerungen vernetzbar. Alle Messwerte lassen 

sich mit der Software KW Monitor einfach auf dem PC anzeigen. 

Die Software ist kostenlos downloadbar unter: 

www.panasonic-electric-works.de 

Alternative zum 19-Zoll-IPC 

Das modular gestaltete Design des IPCs Powerbox 

3000 von Spectra unterstützt eine breite Palette an 

Ausbau- und Erweiterungsoptionen. Der grundsätzlich 

mögliche lüfterlose Betrieb, sowie der kabellose 

Aufbau des Grundgeräts sorgen für ein ausfallsicheres 

Arbeiten selbst bei heftigen mechanischen Einflüssen. 

Der kabellose Aufbau des Grundgeräts ermöglicht dabei den einfachen 

Aus- oder Umbau, da Komponenten oder Karten weitgehend 

nur noch gesteckt oder geschoben werden. Die Erweiterungsoptionen 

machen die Powerbox 3000 zur Alternative zum 19-Zoll- 

IPC. Mithilfe der Mini-PCIe-Karten lässt sich zum Beispiel die Zahl 

der verfügbaren USB-Anschlüsse ohne großen 

Aufwand von acht (4× USB 2.0, 4× USB 3.0) auf 

bis zu 20 ausbauen. Um im Bereich der PCI/PCIe- 

Einsteckkarten einem „Hotspot“ vorzubeugen, 

besteht die Option, den Rechner mit einem internen 

Lüfter auszustatten. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, 

am Gehäuse einen externen Lüfter anzuschließen. Eine „Wohlfühl“-LED 

zeigt jederzeit an, ob die Innentemperatur des Systems 

sich noch im zulässigen Betriebsbereich bewegt. 

www.spectra.de 

Einheit aus Panel-PC und Bedienfront 

Die Panel-PCs mit Bedienfront von TL Electronic eignen sich für 

raue Umgebungen. Das CPU-Sortiment bietet Core-i-Prozessoren 

der vierten Generation. Die Industrie-PC-Einheiten haben Schnittstellen 

wie RS232/422/485, USB 3.0 und Gigabit-Ethernet sowie 

bis zu 16 GB RAM und Festspeicher ab 500 GB als Festplatte bzw. 

64 GB als Solid-State-Drive. Bei den 4:3-LCDs wählt man Displaydiagonalen 

von 15 bis 19" mit Auflösungen von 1 024 × 768 bis 

1 280 × 1 024 Pixeln. Ein optionaler resistiver Touchscreen lässt sich 

auch mit Arbeitshandschuhen bedienen. In die 5 mm starken Frontplatten 

sind kratzfeste Industrie-Tastaturen integriert, die in verschiedenen 

Länderversionen durch Trackball, Touchpad oder 

Ziffernblock ergänzt werden. Die pulverbeschichtete 

Frontplatte hat eine umlaufende Dichtung für 

einbaufertigen IP65-Schutz. Rückseitige Gewindebolzen 

ermöglichen eine einfache Montage. Als 

Zubehör sind robuste Schutzgehäuse, Tragarmsysteme 

oder Standfüße erhältlich. 

www.tl-electronic.de 

Industrieller LTE-Router 

goes WLAN 

Der LTE-WLAN-Router TK805L-EXW von der 

Firma Welotec unterstützt den WLAN-Standard 

IEEE 802.11b/g/n mit WPA2-Verschlüsselung 

und lässt sich als WLAN-Client oder WLAN- 

Access-Point betreiben. Im Clientmodus kann 

sich der Router über einen WLAN-Access-Point 

ins Internet einwählen, die LTE-Mobilfunkverbindung ist dann 

als Backup-Link nutzbar. Eingesetzt als WLAN-Access-Point lässt 

sich der Router über LTE oder auch kabelgebunden ans WAN- 

Netz anschließen. Als Zubehör verfügbar sind u. a. „Multiple Input 

Multiple Output“-Antennen. Diese sind mit vier Antennen (zwei 

SMA- und zwei Reverse-SMA-Antennen) ausgestattet. Lieferbar sind 

die 4-Port-Antennen in zwei Ausführungen: Sie können entweder 

direkt auf dem Schaltschrank und entsprechender Durchführung 

oder mit einem Magnetfuß schnell und einfach befestigt werden. 

www.welotec.com 



Einsatz auch in rauen 

Umgebungsbedingungen 

Die Panel-PC-Familie Hygrolion SR von 

ICO Innovative Computer ist mit einem 

resistiven Touchscreen und übersichtlichen 

Widescreen inklusive Reflexionsschutz 

verfügbar. Aufgrund IP65-Schutz 

bieten die lüfterlosen Geräte auch bei 

widrigen Bedingungen im rauen Industriealltag 

Zuverlässigkeit. Für widerstandsfähigen 

Schutz gegen mechanische 

Einflüsse sorgen das robuste Aluminium-Druckguss-Gehäuse 

inklusive 

seiner glasfaserverstärkten Kunststoffblende 

in Kombination mit einer 

Vibrations- und Schockresistenz. Alle 

Panel-PCs, lieferbar in den Varianten 

Neue Automation Panels im 4:3-Format 

Neben großformatigen Widescreen-Panels bietet B&R in der zweiten Generation seiner 

Automation Panels nun auch Bildschirme im herkömmlichen 4:3-Format und mit Singletouch-Bedienung 

an. Für den Kunden bedeutet das eine 100-prozentige Kompatibilität 

zu bestehenden Systemen. Da die Panels Bestandteil der modularen Systemplattform 

sind, werden sie durch das entsprechende Modul zum vollwertigen Panel PC – mit 

skalierbarer Leistung bis hin zum Intel Core i7. Sollen 

Industrie-PC und Display voneinander abgesetzt werden, 

ist das auch kein Problem: Alle Automation Panels 

können mit dem Smart-Display-Link3-Receiver ausgestattet 

werden. Da mit können die Displays bis zu 100 m 

vom Automation PC abgesetzt werden. SDL3 überträgt 

alle benötigten Daten über ein gewöhnliches Ethernetkabel. 

Die schlanken RJ45-Stecker sind hervorragend für 

enge Durchführungen geeignet und zudem sehr günstig 

in der Beschaffung. 

www.br-automation.com 

EtherNet/IP-PROFINET-Einbindung – einfach direkt 

12, 15 und 21,5 Zoll, verfügen über 120 GB 

Speicherplatz und 4 GB (max. 8 GB) 

DDR3-Arbeitsspeicher. 

www.ico.de 

Aufrufsysteme für 

spezifische Einsätze 

Das Unternehmen Microsyst bringt 

mit der Produktlinie „micall“ eine neue 

Generation Aufrufsysteme auf den Markt, 

mit deren Einsatz Prozesse steuer- und 

kontrollierbar werden. Die Aufrufsysteme 

verfügen über einen modularen, 

variablen Aufbau und werden von der 

Systemanbindung bis hin zur visuellen 

Darstellungsform nach Betreiber anforderungen 

entwickelt und gefertigt. Zu - 

dem ist die Systemansteuerung auf eine 

simultane Bedienung über mehrere 

Bediengeräte ausgelegt und an diverse 

Einsatzbedingungen anpassbar. Für die 

Visualisierung der Aufrufdaten kommen 

je nach Anwendungsbereich und Umfeld 

diverse Anzeigetechnologien 

zum Einsatz. 

Sowohl TFT- 

Industriemonitore 

als auch 

modulare LEDs 

schaffen außerordentlich gute 

Ablesebedingungen der Aufrufdaten. 

www.microsyst.de 

Mit dem Fieldbus Gateway FG-260 etablieren Sie einen direkten Datenaustausch 

zwischen EtherNet/IP-Steuerungen und PROFINET-Maschinen. 

> Einfache Integration über Add-On Instructions 

> Zeitsparende Konfiguration des PROFINET-Controllers 

durch intuitive, einfach zu bedienende Engineering-Software 

> Integrierter Web-Server für Überwachung und Interaktion 

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Um die Ecke gedacht 

Winkelsteckverbinder lassen sich in vier Schritten verriegeln 

Flexibilität, sichere Datenübertragung auch bei elektrischen Störeinflüssen 

und nutzerfreundliche Montage – wichtige Aspekte bei Verkabelungsanwendungen. 

Telegärtner hat eine Variante seiner RJ45-Steckverbinder des 

Typs MFP8 vorgestellt, die unter anderem diese Vorteile bietet. Besonders 

der variable Kabelabgang bietet dem Anwender einen Mehrwert. 

Telegärtner hat seine Produktfamilie von 

feldkonfektionierbaren RJ45-Steckverbindern 

um eine Variante mit variablem 

Kabelabgang erweitert. Der geschirmte 

Steckverbinder MFP8-4x90 Cat.6 A 

erlaubt 

die Verriegelung des Kabelabgangs in vier 

90°-Schritten. Anwender erhalten eine flexible 

Lösung für Verkabelungsanwendungen 

in Bürogebäuden, Rechenzentren, Industrie 

und Heim. 

Jederzeit lösbare Verriegelung 

„Die Installation oder Anpassung bestehender 

Netzwerke vor Ort ist mit unserem neuen 

Winkelsteckverbinder noch einfacher, 

vor allem bei engsten Platzverhältnissen“, 

versichert Marcel Leonhard, Product Line 

Manager Data Voice Copper Solutions bei 

der Telegärtner Karl Gärtner GmbH. Der 

Steckverbinder MFP8-4x90 Cat.6 A 

ist eine 

Variante des MFP8, die zusätzlich einen 

rechtwinkeligen Kabelabgang ermöglicht. 

In 90°-Schritten lässt sich der Kabelabgang 

in alle vier Richtungen verriegeln. Diese 

Verriegelung kann jederzeit wieder gelöst 

und verändert werden. Ein langer Entriegelungshebel 

ermöglicht einfache Steck- und 

Ziehvorgänge auch bei engen Platzverhältnissen. 

Durch die kompakte Bauform ist der 

MFP8-4x90 Cat.6 A 

multiportfähig. 

Die Montage des neuen Steckverbinders 

mit dem genormtem RJ45-Steckgesicht erfolgt 

ohne Spezialwerkzeug mit einer Vielzahl 

der gängigen Kabeltypen im Office-, 

Industry- und Home-Umfeld. Ein praktisches 

4-Kammern-Adernmanagement mit 

Durchdring-Kontakten für Massiv- und Litzenleiter 

sowie eine Montagehilfe unterstützen 

fehlerfreies Konfektionieren. Die 

360°-Schirmung garantiert eine sichere 

Datenübertragung auch bei elektrischen 

Störeinflüssen von außen. 

PoE+ tauglich 

Der multiportfähige MFP8-4x90 Cat.6 A 

mit 

dem normkonformen Steckgesicht gemäß 

IEC 60603-7-51 ist in den farbkodierten 

Ausführungen T568A, T568B und PROFI- 

NET erhältlich und mit Übertragungsraten 

bis 10 Gigabit Ethernet außerdem PoE+ 

Der Steckverbinder ist in den 

Ausführungen T568A, T568B 

und PROFINET erhältlich 

tauglich. Darüber hinaus erfüllt er die Vorgaben 

eines RJ45-Steckers nach IEC 60603- 

7-51 bis 500 MHz und die Vorgaben eines 

test free connectors im kritischen inneren 

Paar 3-6/4-5. 

Die Kabelzugentlastung für Kabeldurchmesser 

von 5,5-10,0 mm ist geeignet für 

die marktüblichen 2- und 4-paarigen, geschirmten 

Kabeltypen mit Kupfer-Innenleiter 

AWG26/1–22/1 und AWG27/7–22/7 

sowie AWG26/19-22/19. Mit der einfachen 

Montage lässt sich vorhandenes Kabelmaterial 

in der gewünschten Länge nach Bedarf 

jederzeit im Feld konfektionieren und 

eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung ohne Anschlussdose 

herstellen. Die Adern werden 

durch Zusammendrücken der Adernmanager 

mit einer einfachen Zange kontaktiert. 

Eine integrierte Montagehilfe schützt Platine 

und Durchdring-Kontakte. Das robuste 

Zink-Druckgussgehäuse sowie die aufgesetzte 

Schutzkappe schützen die Kontakte 

des Steckgesichts bis zur Inbetriebnahme 

zuverlässig vor Schmutz und Staub. 

www.telegaertner.com 

Der Steckverbinder erlaubt die Verriegelung 

des Kabelabgangs in 90°-Schritten 



Gleichstrom und Wechselstrom auf einem 

Sammelschienensystem 

Rittal bietet mit Riline ein Sammelschienensystem 

an, das für AC- und 

DC-Anwendungen gleichermaßen 

ausgelegt ist. Damit reagiert das 

Unternehmen auf die wachsende Zahl der 

Gleichstrom-Anwendungen, die aber den 

Wechselstrom nicht verdrängen. Sie sind 

nach IEC 61439 und UL 845 in Verbindung mit UL 508 zugelassen. 

Das System verfügt über eine Stromtragfähigkeit bis 1 600 A, 

Bemessungsspannungen bis 1 500 V DC und eine Kurzschlussfestigkeit 

bis 40 kA. Die Schienen sind aus Kupfer, Aluminium oder 

Cuponal erhältlich. Aufbaukomponenten wie Anschlussadapter bis 

800 A, Geräteadapter (OM-Serie) mit Zugfeder-Klemmtechnik und 

Kompaktleistungsschalteradapter (CB-Serie) bis 250 A sind für 

DC-Anwendungen geeignet. Für Sicherungstechnik können die 

NH-Reitersicherungslasttrenner Größe 00-3 bis 630 A und die 

NH-Lastschaltleisten Größe 00 bis 160 A verwendet werden. 

DC-Sammelschienensysteme werden u. a. in Umrichter-Zwischenkreisen 

und bei Photovoltaiksystemen angewendet. 

www.rittal.de 

EMV-Textildichtung für Temperaturbereiche 

von bis zu 85 °C 

Zur EMV-Schirmung von Schroff Gehäusen, Baugruppenträgern 

und Systemen bietet Pentair eine EMV-Textildichtung für einen 

erweiterten Temperaturbereich bis 85 °C an. Bisher standen hier 

EMV-Textildichtungen bis 70 °C zur 

Wahl. Normen für Einsatzbereiche wie 

Bahn-, Verteidigungs- oder Medizintechnik 

geben einen Temperaturbereich 

bis 85 °C vor. Für solche 

Anwendungen wurden bislang vor 

allem Edelstahldichtungen eingesetzt. 

Textildichtungen sind jedoch 

einfacher in der Handhabung, da sie 

einfach aufgeklebt werden. Darüber 

hinaus können sie mit den stabileren 

U-Frontplatten kombiniert werden. 

Bei der neuen Textildichtung wird ein anderer Kleber eingesetzt. 

Der Kern besteht nicht mehr aus TPE-Schaum, sondern aus 

Silikon. Die Schirmungswerte sind zwischen 30 und 800 dB etwa 

8 bis 10 dB höher als bei der Textildichtung bis 70 °C. 

www.pentairprotect.com 

Hochbelastbare und flexible Energiekette für extreme Drehbewegungen 

Das Unternehmen Igus hat seine Energieführungsketten für Drehbewegungen 

um eine Heavy-Duty-Version erweitert. Mit dem 

spiralförmigen Twisterband HD sind Rotationen von bis zu 20-mal 

um die eigene Achse möglich. Besonders stabil wird 

das Band durch verstärkte Bandsegmente und eine 

Verbindung der Segmente mit einer kombinierten 

Bolzen- und Hakenlösung. Die Einzelteile sind vollständig 

aus dem Igus-Standardmaterial für E-Ketten 

gespritzt. Die Kette hält Temperaturen unter 0 °C aus 

und ist somit für Außeneinsätze geeignet. Außerdem 

ist sie mit einem Außerdurchmesser von 300 Millimeter 

und einer Höhe ab 250 Millimeter kompakt. 

Durch die Konstruktion sind zudem extreme Drehwinkel möglich: 

horizontal bis ca. 7 000°, vertikal bis etwa 3 000°. Der modulare 

Aufbau um die eigene Drehachse und das Konstruktionsprinzip 

bieten auch Potenzial für größere Varianten. Trotz 

dieser Rotationsfähigkeit bleiben die Leitungen 

geschützt. Tests im Labor kamen auf eine Lebensdauer 

von einer Millionen Drehzyklen und mehr. 

Dafür sorgt unter anderem der vordefinierte Mindestbiegeradius, 

der ein Abknicken der Leitungen 

verhindert. 

www.igus.de


App Finder mit Sicherheitslösungen 

für die Food-Branche 

Welche Sicherheits-Schaltgeräte und 

-Systeme sich für eine Anwendung 

eignen, zeigt der Application Finder 

von Schmersal. Neben einer Produktionsanlage 

für Verpackungen 

ist jetzt auch eine Fertigungslinie 

für die Lebensmittelherstellung als 

Animation online. Der erweiterte 

App Finder ist zudem nun außer für den PC auch für das iPad, 

Android- und Windows-Systeme downloadbar. Der App Finder 

zeigt Anwendungsbeispiele wie die Absicherung von Klappen 

an Verpackungslinien oder hygienegerechte Lösungen in der 

Lebensmittelherstellung, die anhand von Animationen dargestellt 

werden. Weitere detaillierte technische Daten, Betriebsanleitungen 

und downloadbare CAD-Modelle erhält der User 

über einen direkten Zugang zum Onlinekatalog. Darüber hinaus 

können sich Kunden im Rahmen des Application Consulting von 

Experten bei der Auswahl der Schutzeinrichtung beraten lassen. 

Download: www.schmersal.com/applicationfinder/ 

www.schmersal.com 

Einfache Kennzeichnungsmöglichkeiten 

für Leitungen und Steckverbinder 

Die Farbringe von Escha, die der eindeutigen Kennzeichnung von 

Leitungen und Steckverbindern dienen, sind in elf verschiedenen 

Farben erhältlich. Sie können auf den Griffkörper eines M12x1- 

Rundsteckverbinders, die Leitung eines RJ45-Steckverbinders 

oder eines Flansches mit umspritzter Leitung geklipst werden. 

Für Anwendungen, in denen eine Farbcodierung nicht ausreicht, 

sondern mehr Informationen auf dem Steckverbinder vermerkt 

werden müssen, bietet das Unternehmen vier unterschiedlich 

große Bezeichnungsschildträger für eine individuelle Beschriftung 

an. Sie werden auf die Leitung aufgezogen und lassen sich 

dadurch schnell und einfach montieren. Verbindungsleitungen 

werden standardmäßig mit 

Bezeichnungsschildträgern 

ausge-liefert. Durch beide 

Lösungen wird die Übersichtlichkeit 

in der Anlage mit nur 

einem Handgriff erhöht. Die 

Steckverbinder können anschließend schneller identifiziert 

werden und der Arbeitsaufwand für Monteure wird reduziert. 

www.escha.net 

Teilbare Kabelverschraubung – mit dem 

Stecker durch die Wand in 50 Sekunden 

Die teilbare Kabelverschraubung KVT besteht aus zwei Halbschalen 

und – je nach metrischer Größe – einer, 2 oder 4 geschlitzten 

Kabeltüllen sowie einer Gegenmutter. Die geschlitzte 

Kabeltülle wird um das vorkonfektionierte Kabel montiert und 

danach in eine der beiden Halbschalen der Verschraubung 

eingeschoben. Anschließend werden beide Halbschalen 

werkzeuglos zusammen gerastet. Der Stecker wird dann durch 

die Gehäusewand geführt und die KVT mittels der beigelegten 

Gegenmutter gekontert. Egal ob 9-polige SUB-D, DVI-, Patch-, 

USB- oder Profibusstecker eingeführt und gemäß IP 54 

abgedichtet werden sollen, die KVT ermöglicht hierfür die 

Durchführung in kürzester Zeit. Die KVT ist in allen 

metrischen Größen von M20 bis M63 

lieferbar. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten 

werden durch alle 

wichtigen Zertifikate wie UL94-V0, 

IP, UR, NEMA, GL, DIN EN 45545-2 

ermöglicht. 

www.icotek.com 

Temperatur-Messsystem für die Automobilindustrie 

im Bereich Elektromobilität 

SAB Bröckskes hat mit seinem Partner 

CSM ein Temperatur-Messsystem für den 

Bereich der Elektromobilität entwickelt, 

bei dem Hochvolt-Batterien angesteuert 

werden und die Sicherheit des 

Anwenders gewährleistet sein muss. 

Neben diesen Hochvolt-Sensoren stellt 

das Unternehmen auch Konfektionen und Leitungen für Drucksensoren, 

Turbo-Drehzahlmesser und Durchflusssensoren her. 

Die konfektionierten Leitungen für Dehnmessstreifen, die durch 

Widerstandsänderungen die Dehnung und Stauchung von 

Messobjekten ermitteln, werden z. B. in der Automobilindustrie 

zur Bestimmung von Materialveränderungen am Kfz einge setzt. 

Hier wird die Veränderung des Metalls durch Erschütterungen 

auf der Straße gemessen. Effizienzsteigerung wird durch das 

TEDS-System erreicht. Ähnlich wie Plug & Play wird dieses System 

mit Plug & Measure bezeichnet. Es dient zur schnellen und 

direkten Auswertung gemessener Daten an Auswerteeinheiten. 

www.sab-worldwide.com 

Spannung und Strom an einem Gerät justieren – Einsatz auch für LED-Anwendungen 

Mean Well hat zwei neue Stromversorgungen für die Hutschienenmontage 

mit Ausgangsleistungen von 40 und 60 W entwickelt. 

Die Produktfamilien DRA-40 und DRA-60 bieten neben den 

üblichen Funktionen einer Hutschienen-Spannungsversorgung 

auch die Möglichkeit, den Ausgangsstrom 

einzustellen. Damit lassen sie sich 

auch für LED-Anwendungen einsetzen. Der 

Strompegel lässt sich auf drei Wegen einstellen: 

über eine Steuergleichspannung zwischen 1 und 

10 V, über ein PWM-Signal oder über einen Widerstand 

an einem dafür vorgesehenen Eingang. Die 

Geräte sind zur Montage auf DIN-Trageschienen der Typen 

TS-35/7 und TS-35/15 vorgesehen. Mit ihrem weiten Eingangsspannungsbereich 

von 90 bis 264 VAC sind sie universell 

einsetzbar. Am Ausgang stellen sie eine Gleichspannung 

von 12 oder 24 V zur Verfügung. Sie 

können über einen Arbeitstemperaturbereich 

von -30 bis +70 °C mit Konvektionskühlung 

betrieben werden. Zu beziehen sind die Stromversorgungen 

über die Emtron. 

www.emtron.de 



Sicherheitsleitfaden für Energiespeicher 

veröffentlicht – Download im Web 

I/O-Box macht konventionelle 

Schaltgeräte funktauglich 

Um den sicheren Betrieb von Speichersystemen in Wohngebäuden 

zu verbessern, hat der Bundesverband Energiespeicher 

(BVES) mit führenden Verbänden den „Sicherheitsleitfaden 

Li-Ionen Hausspeicher“ veröffentlicht. Die BVES-Arbeitsgruppe 

„Richtlinien, Standards und Qualitätskriterien für Energiespeichersysteme”, 

die sich im 

November beim Systemanbieter 

Rittal in Herborn traf, 

definiert Qualitätskriterien 

und stellt Marktanforderungen 

für private Energiespeichersysteme 

zusammen. 

Als nächsten Schritt ist die 

Erstellung eines Labels für 

Energiespeicher sowie die 

Ausweitung des Leitfadens auf Industriesysteme geplant. „Der 

von Rittal mitgestaltete Leitfaden verbessert und vereinheitlicht 

die Sicherheitsstandards – bis die Normen für Speichersysteme 

final festgelegt sind”, erklärte Markus Buchborn, Business 

Development Energy bei Rittal. Zudem stärke er das Vertrauen 

der Anwender. Ein Download des neuen Sicherheitsleitfadens 

ist unter folgendem Link möglich: www.bves.de/news-reader-31/ 

items/sicherheitsleitfaden-hausspeicher.html 

www.rittal.de 

Mit der I/O-Einheit von Steute können vorhandene mechanische 

Schaltgeräte wie Nockenschalter von Werkzeugmaschinen in 

Funksysteme integriert werden. Bis zu vier dieser Schaltgeräte 

werden an die neue I/O-Box angeschlossen. Die Energieversorgung 

findet über Batterie oder einen 

24-V DC-Anschluss statt. Das Funksystem 

ermöglicht die Übertragung der 

Signale vor allem an beweglichen 

Teilen wie Greifern und Werkzeugen 

ohne empfindliche Signalleitungen. 

Das erhöht die Verfügbarkeit der Gesamtanlage 

und vereinfacht die Konstruktion. 

Die Box sammelt die Signale 

von vier mechanischen Schaltern 

beliebiger Hersteller. Voraussetzung ist, 

dass diese Schalter keine eigene Energieversorgung 

benötigen. Bei der Batterie-Version können alternativ 

die Induktivsensoren aus dem Steute-Programm angeschlossen 

werden – z. B. die Baureihe RF IS M8 – M 30. Sie wurden für den 

Betrieb in batteriegestützten Funknetzen entwickelt und kommen 

mit einer Versorgungsspannung von 3,6 V aus. Die 24-VDC- 

Variante der I/O-Box kann auch die Signale aller marktüblichen 

24-Volt-PNP-Sensoren verarbeiten. 

www.steute.de 

igus ® meine-kette ... Energieführen leicht gemacht ... News ´15 ... 

Automatisch rückholen ... 

... blitzschnell montieren 

Schlankes Rückholsystem triflex ® RSE ... für Roboter 

Standzeiten erhöhen und Montagezeiten um 50 % senken 

Das Rückzugsystem triflex ® RSE für sichere Energiezuführung direkt am Roboter. Leichte, 

platzsparende und kostengünstige Lösung für geschlossene und aufklappbare triflex ® 

Roboterketten in den Baugrößen 60 bis 125 Ø. Gleichbleibende Rückzugskraft durch 

elastische Bänder. Diese und weitere motion plastics ® News finden Sie unter igus.de/neu 

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Ein Unternehmen 

für zielgerichtete 

Sensorik 

Moderne Messtechnik übernimmt eine tragende Rolle 

in der industriellen Automation: Sie beschleunigt 

Fertigungsprozesse, erhöht die Präzision der Geräte 

und gestaltet die Zusammenarbeit von Mensch und 

Maschine sicherer. Mit zunehmend komplexen 

Anwendungen stoßen gängige Sensoren jedoch immer 

häufiger an ihre Grenzen. Das Münchner Startup 

Konux entwickelt Sensorlösungen, um Schwachstellen 

herkömmlicher Messtechnik zu beheben und die 

Sensorbranche zu modernisieren. 

Auf Basis seines patentierten optoelektonischen Messprinzips 

entwickelt Konux individuelle Sensoren, die ein breites Spektrum 

mechanischer Messgrößen präzise bestimmen. Zudem lassen 

sie sich einfach integrieren und stellen auch in anspruchsvollen 

Messbereichen oder Arbeitsumgebung eine robuste und 

zuverlässige Lösung dar. Im Bild v.l.n.r. die Drehmoment-, 

Kraft- und Winkelsensor von Konux. 

Das optoelektronische Messprinzip des jungen Unternehmens 

kommt in derzeit neun verschiedenen Sensortypen zum Einsatz 

und erfasst eine Vielzahl mechanischer und geometrischer 

Größen wie Drehmoment, Druck, Kraft oder Winkel. Anwendungsgebiete 

finden sich z. B. in der Verfahrenstechnik, in Prüfständen, 

Landmaschinen sowie in der industriellen Automatisierung. 

Konux-Sensoren bieten hohe Präzision und Wiederholbarkeit der 

Messergebnisse, problemlose Integration in komplexe Systeme 

sowie Unanfälligkeit gegenüber äußeren Einflüssen. Diese macht 

sie auch für den Einsatz in anspruchsvoller Arbeitsumgebung zu 

einer zuverlässigen Lösung. 

Die Sensoren liefern ein robustes Signal und können dank ihrer 

Auswertungszeiten im zweistelligen Mikrosekunden-Bereich in 

Steuerprozessen der Echtzeitklasse 3 eingesetzt werden. Anwender 

profitieren zudem von einer maximalen Kapazitätsauslastung der 

Maschinen. Sie wird u. a. durch die intelligente Selbstkalibrierung 

der Konux-Messtechnik sichergestellt. Die Sensoren passen sich 

während des laufenden Betriebs an veränderte Bedingungen an, 

wodurch Maschinenstillstand verhindert wird. Darüber hinaus 

ermöglicht die Sensorik vorausschauende Instandhaltung sowie 

eine mechanische Speicherung des Signals bei Ausfall der 

Versorgungsspannung. Sämtliche Produkte wurden für intelligent 

vernetzte Systeme konzipiert und können über industrielles 

Ethernet kommunizieren. 

Die Messtechnologie basiert auf einer Erfindung des Diplom- 

Ingenieurs Husam Ghanem. Nach jahrzehntelanger Arbeit in der 

Hardware- und Software-Entwicklung mit Schwerpunkt 

Messtechnik beschloss er, sich nicht mehr mit den Unzulänglichkeiten 

herkömmlicher Sensoren zufrieden zu geben, sondern eine 

überzeugende Alternative zu finden. 

Innerhalb von sieben Jahren entwickelte Ghanem daher ein 

neuartiges optoelektronisches Messprinzip und konnte in Andreas 

Kunze, Vlad Lata, Dennis Humhal und Michael Wax Mitstreiter 

und Geschäftspartner gewinnen. Im Frühjahr 2014 gründete das 

fünfköpfige interdisziplinäre Team die Konux GmbH (altgriech. 

Konus = Kegel, lat. Lux = Licht), die innerhalb kürzester Zeit zu 

einem Sensorunternehmen mit mehr als 20 Mitarbeitern wuchs. 

Der Hersteller bietet in erster Linie individualisierte Sensoren an, 

bei deren Entwicklung die spezifischen Anforderungen und 

Anwendungen des Kunden im Fokus stehen. Schwerpunkte 

sind derzeit Drehmomentlösungen für Schraubautomaten, automatisierte 

Fertigungsprozesse und Robotik sowie Drucksensoren. 

In den kommenden Monaten wird das Münchner Unternehmen 

zudem einen Präzisionssensor für Prüfstände entwickeln. 

www.konux.de 


Bildverarbeitung, optische Messtechnik und Inspektion 

www.industrie-service.de 

Neue USB3-Vision- 

Kameras vereinfachen 

komplexe Bildverarbeitungssysteme 

Vision for motion: 

Kamerasysteme 

in Motion-Control- 

Anwendungen 

3-D-Technik 

wird noch 

industrietauglicher 

Box-PC versus 

VisionBox 

Mehrdimensional im Raum 

Industrielle 6-D-Kamera mit 

lernfähiger Wahrnehmungstechnologie

BARE IS 

BEAUTIFUL. 

BASLER’S NEW DART IS SIMPLY STUNNING IN ITS SIMPLICITY. 

Sometimes you don’t need lot of bells and whistles. Or a fancy 

wrapper. Just the basics will do. Like performance. Reliability. Flexibility. 

And a price that makes sense for your system. Sometimes the stripped 

down solution is the right solution. And now you can get it from Basler. 

Basler’s board level dart camera is the smallest USB3 Vision compliant 

camera in the world. It is available as bare board and also with S and 

CS-lens mounts, weighing under 15 grams at 29 mm x 29 mm. The dart 

consumes less power, produces less heat and fits easily into systems 

with limited space. And Basler’s new dart hits the mark on both 

performance and price, offering higher image quality than any 

other board level camera and starting at just €99. 

At Basler, we have a unique vision of value. 

Learn more at baslerweb.com.

EDITORIAL 

So kann Industrie 4.0 

„sehen“ 

Egal wo man hinschaut – der deutsche Maschinenbau 

spricht von Industrie 4.0. Hier wird landauf, landab 

über die digitale Vernetzung, Smart Factory, intelligente 

Softwaresysteme der Cyber Physical Systems diskutiert. Welche Rolle spielt aber 

bei der Neuausrichtung der Produktionsabläufe die industrielle Bildverarbeitung? 

Bildverarbeitungssysteme entwickeln sich unaufhaltsam weiter. Waren 

Sie früher meist nur leistungsfähige Sensoren, so dehnen sich ihre Aufgaben 

mittlerweile auf das Gebiet des Datenaustauschs und der Datenverwaltung 

aus. Begreift man die vernetzte Fertigung als Nervensystem, dann nimmt die 

Bildverarbeitung in Zukunft dabei die wichtige Rolle des Auges ein. Sie stellt 

also die wichtigen Informationen zur Verfügung, die „Organe“ im System für 

ihre Aufgaben benötigen. Dazu müssen wiederum die notwenigen 

Softwaresysteme bereitstehen, die diese Datenmassen intelligent zur 

Verfügung stellen. Der Kreis schließt sich hier und es wird klar, dass die Zukunft 

der Industrie nicht nur von einer Technologie, sondern vom Zusammenspiel 

abhängt. Kameras & Co. gehören aber ganz vorne dazu. 

Dirk Schaar 

d.schaar@vfmz.de 

Was ist eigentlich... 

… Genlock? Externe Synchronisations möglichkeit 

für Kameras, der eine frei lauffende 

Kamera (Bildeinzug) mit einem externen 

Master (Framegrabber) synchronisiert. 

Quelle: www.vision-academy.org z 

22 

Zahl des Monats 

Prozent nahm der 

Konzernumsatz der 

Basler AG im Geschäftsjahr 

2014 zu 

Das sollten Sie nicht 

verpassen... 

Die bereits 13. EMVA European Machine 

Vision Business Conference findet vom 

11. bis 13. Juni 2015 in Athen statt. Ein 

Event, das sich lohnt, denn wieder werden 

die absoluten Experten der Bildverarbeitung 

erwartet, um sich über die neuesten 

Technologien aus zutauschen. 

Weitere Informationen unter 

folgendem Link: 

www.emva.org z 

English Corner: Smarter Inspection system for the beverage industry 

In the case of the new generation smart camera series, „smart“ stands above all for clever 

functions and a wide range of interfaces for intelligent networking and for integration in 

control systems. Bernhard Voigt from Voigt Technology e.K. uses the LSIS 400i smart cameras 

from Leuze electronic to realize smart inspection systems for the beverage industry. 

You can read this interesting article under: http://bit.ly/1ILiKrO z 

B I L D V E R A R B E I T U N G F Ü R T E C H N I S C H E , W I S S E N S C H A F T L I C H E U N D I N D U S T R I E L L E A N W E N D U N G E N 

Neue 

Perspektive 

Matrox 

Design Assistant 4.0 

Bildverarbeitung 

mit dem Flussdiagramm 

ready-to-use Aktionsblöcke 

visuelle Anwendungsentwicklung 

in kürzester Zeit 

n Robuste BV-Tools 

Mustererkennung, Feature-Detection, 

Vermessungen, 1D/2D Code-Lesen, 

OCR, Farbanalysen und vieles mehr 

n Freie Kamerawahl 

100% kompatibel mit GigE + USB3 Vision 

optimal für Multikamera Anwendungen 

n Freie Wahl der PC Plattform 

100% kompatibel mit allen Windows PCs 

Workstation, 19“ Server, Embedded PCs 

und Smart-Kameras 

n SPS und Roboter 

Industrieautomation mit Profinet, Modbus 

und nativen Roboter-Interfaces 

München, 22. bis 25. Juni 2015 

Halle A2 Machine Vision Pavillon 

RAUSCHER 

Telefon 08142/4 48 41-0 ·Fax 08142/4 48 41-90 

eMail info @ rauscher.de ·www.rauscher.de

IM FOKUS 

Basler erzielt erneut Bestmarken 

Die Basler AG, einer der weltweit führenden Hersteller von 

Industrie-Kameras, legte den testierten Jahresabschluss 2014 

vor. Der Konzernumsatz nahm im Geschäftsjahr 2014 um 

22 % auf 79,2 Mio. EUR (Vorjahr: 65,1 Mio. EUR) zu. Mit 

diesem Resultat wird die vom Unternehmen kommunizierte 

Prognose am oberen Rand erreicht. Der Cashflow aus betrieblicher 

Tätigkeit betrug 16 Mio. EUR (Vorjahr: 12,1 Mio. EUR; 

+ 32 %). Das Unternehmen hat im Geschäftsjahr 2014 das 

beste Ergebnis in der über 25-jährigen Unternehmensgeschichte 

erzielt. Für das Geschäftsjahr 2015 rechnet der 

Konzern mit einem Anstieg der Umsatzerlöse auf 81 bis 

84 Mio. EUR. Aufgrund der attraktiven Wachstumschancen im 

Industriekamera-Markt werden die Investitionen in künftiges 

Umsatzwachstum mit unverminderter Intensität fortgesetzt. 

www.baslerweb.com 

Integrierte Lösung für die 

3-D-Bildverarbeitung 

Die 3D-Stereo-Zeilenkamera 3D 

Pixa von Chromasens kann ab 

sofort mit der Bildverarbeitungssoftware 

Halcon von MVTec angesteuert 

werden. Aufnahmen 

können von der Software aus erstellt 

und direkt mit 3D-Vision-Verfahren 

ausgewertet werden. So ist die gesamte Anwendung durchgängig 

in Halcon realisierbar. Integriert wird sie mit dem Halcon 

Extension Package, das ab der Version 11 einsetzbar ist und 

von Chromasens bereitgestellt wird. Die 3D Pixa kombiniert eine 

Zeilenkamera mit Stereomesstechnik. Mit mathematischen 

Algorithmen können über Grafikkarten 3-D-Messungen von 

Oberflächen in sehr hoher Geschwindigkeit und Präzision 

durchgeführt werden. Die optische Auflösung von 5 µm und 

die Höhenauflösung von bis zu 1 µm erlaubt eine drei- bis vierfach 

höhere Genauigkeit als herkömmliche 3-D-Lösungen auf 

Basis von Flächenkameras. Halcon ist eine Standardsoftware 

für die industrielle und medizinische Bildverarbeitung mit 

integrierter Entwicklungsumgebung. 

www.chromasens.de 

Stemmer Imaging baut Zusammenarbeit 

mit Z-Laser weiter aus 

In Deutschland, Großbritannien, 

Frankreich und in der Schweiz war 

Stemmer Imaging schon seit vielen 

Jahren als Vertriebsweg für die 

Laserbeleuchtungen von Z-Laser 

erfolgreich tätig. Zum 1. Januar 2015 

erfolgte die Erweiterung dieser 

Zusammenarbeit auch in die Benelux-Staaten Niederlande, 

Belgien und Luxembourg. Seit dem 1. Februar 2015 vertreibt 

Z-Laser seine Laserbeleuchtungen nun auch über die Stemmer 

Imaging-Niederlassungen in Schweden, Dänemark, Finnland 

und Polen sowie in den von dort aus betreuten Länder Estland, 

Island, Lettland, Littauen und Norwegen. Damit arbeiten beide 

Unternehmen nun in 19 Ländern zusammen. Der deutsche 

Hersteller Z-Laser bietet eine große Bandbreite von leistungsstarken, 

industriegetesteten Lasermodulen und -systemen, die 

u. a. in der Textil- und Lederindustrie, Holz-, Stein- und Metallverarbeitung, 

im Flug-, Fahrzeug- und Formenbau, sowie auch 

in medizinischen Anwendungen zum Einsatz kommen. Das 

Bild zeigt die dritte Generation der ZM18 Bildverarbeitungslaser, 

die in Bildverarbeitungssystemen als Beleuchtung oder 

als reiner Positionierlaser in der Industrie eingesetzt werden. 

www.stemmer-imaging.de 

Bi-Ber meldet Geschäftserfolg 

Der Berliner Bildverarbeiter Bi-Ber blickt auf ein erfolgreiches 

Jahr 2014 zurück. Bis zum Jahresende 2014 verzeichnete das 

Unternehmen eine Umsatzsteigerung von mehr als 50 %. 

Grund war die sehr gute Auftragslage im vergangenen Jahr. 

Bi-Ber hat 2014 zahlreiche neue Bildverarbeitungssysteme für 

Kunden konzipiert und implementiert, die z. B. zum Lesen und 

Prüfen von Seriennummern sowie für diverse Messaufgaben 

bei der Herstellung von Dokumenten eingesetzt werden. Diese 

Systeme basieren sowohl auf In-Sight-Kameras als auch auf der 

VisionPro-Programmbibliothek von Cognex. Erste Nachbestellungen 

liegen bereits vor. „Die aktuelle Auftragslage macht 

uns optimistisch“, erklärt der Bi-Ber-Geschäftsführer Ronald 

Krzywinski. „Wir erwarten, auch in absehbarer Zukunft sehr 

gut ausgelastet zu sein, und haben im vergangenen September 

eine neue Mitarbeiterin eingestellt, um alle Aufträge optimal 

zu bewältigen.“ 

www.bilderkennung.de 


IM FOKUS 

Industrie 4.0 und Bildverarbeitung?! 

Kaum ein Tag vergeht, ohne dass uns nicht eines der mystischen Wunder-Kürzel „Industrie 4.0“, 

„Internet of things“ oder „cyberphysical systems“ begegnet. Dennnoch wird den Akteuren der 

beteiligten Industriezweige allmählich klar, dass dieses Thema auf jeden Fall viel mit Bildverarbeitung 

zu tun haben wird. Es zeichnet sich ab, dass Bildverarbeitung für Industrie 4.0 eine Fülle 

wichtiger Daten liefern wird: beim Erfassen teileaktueller visueller Daten, beim Ermitteln codierter 

Datenvorgaben sowie bei der Maschinensteuerung der individualisierten Massenproduktion. 

Längst geht es nicht mehr um die simple Kategorisierung von Endprodukten in „gut“ und „schlecht“. 

Als Basistechnologie vollzieht Bildverarbeitung komplexe Steuer- und Regelungs vorgänge an Maschinen 

und stellt im Produktionstakt in jedem Verarbeitungsschritt in-line zu 100% die Qualität der 

Produkte sicher. 

Was macht nun die Bildverarbeitung für Industrie 4.0 so geeignet? Zuvorderst die äußerst breit 

einsetzbare Technologie. Andererseits sehen Kameras anders und mehr als das menschliche Auge und 

gewähren die Erfassung viel weitreichenderer visueller Informationen. Hinzu kommen die Möglichkeiten, 

die hochentwickelte Bildverarbeitungs-Software bietet. Berührungsloses Messen und Prüfen 

mit Bildverarbeitung heißt darüber hinaus, schnell, flexibel und genau zu sein. Äußerst wichtige 

Eigenschaft für Industrie 4.0 ist, dass die Bildverarbeitung feldbusfähig geworden ist und in Echtzeit 

den Maschinen folgen, Daten liefern und mit ihnen austauschen kann. 

Der Maschinenbau der Zukunft wird also noch viel stärker als bisher visuelle Daten nutzen. Gut 

zu wissen, dass die Maschinenbauer bereits heute das Vertrauen in die Robustheit, Zuverlässigkeit 

und in die Fähigkeiten der Bildverarbeitung gewonnen haben. So haben sie einen 

weiteren Baustein in petto, um Deutschlands führende Rolle im Maschinenbau auch in Zeiten 

von Industrie 4.0 weiter voranzutreiben. 

Ihr Ingmar Jahr 

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr ist Schulungsleiter 

der Vision Academy in Erfurt 

mvAnzRacer_1-2dtsRZ1.qxd 08.05.2014 15:33 Uhr Seite 1 

SPEED RACER 

Mit High Speed ans Ziel. 

Die mvBlueCOUGAR-XD ist der ultimative 

Rennwagen unter den mvKameras, deren Hochleistungsbauteile 

kompakt und sicher ins kleine, 

robuste Monocoque integriert sind. Der eingebaute 

Bildspeicher und die zwei GigE Schnittstellen 

ermöglichen richtig Speed von bis zu 270 fps. 

Mit außergewöhnlicher Serienausstattung und 

großer CCD und CMOS Sensorauswahl bis 12 MPix 

qualifiziert sich die „XD“ für eine Vielzahl unterschiedlicher 

Herausforderungen. Features für 

den perfekten Start: www.mv-speed-racer.de 

MATRIX VISION GmbH · Talstrasse 16 ·71570 Oppenweiler 

Tel.: 07191/9432-0 · info@matrix-vision.de · www.matrix-vision.de

Kamerabasierter Handleser für die sichere Lesung von anspruchsvollen gelaserten 

und genadelten Codes auf unterschiedlichen Oberflächen 

Über sogenannte DPM-Verfahren (Direkt Part Marking) lassen 

sich zumeist Data Matrix Codes ohne Umweg über Etiketten oder 

Verpackungen direkt auf Gegenständen aufbringen. Das Lesen 

dieser Codes gestaltet sich jedoch etwas aufwändiger, was auf die 

unterschied-lichen DPM-Verfahren sowie Hintergrundmaterialien 

zurückzuführen ist. Wir stellen Ihnen einen Handleser für DPM-Codes 

vor, der mit Extras wie Dual-Optik, Java-Script-Unterstützung und 

Ausgabestring-Formatierung punktet. 

1-D- und 2-D-Codes finden sich in allen 

Branchen und sind zum Identifizieren 

von Produkten aus der Logistik und dem 

Warenfluss nicht mehr wegzudenken. Als 

Trägermaterial dienen vielfach gewöhnliche 

Etiketten, die sich kostengünstig erstellen 

und einfach auf Produkte, Transportbehälter, 

Zeitschriften usw. aufkleben 

lassen. In bestimmten Arbeitsbereichen 

oder bei Zulieferteilen, zum Beispiel Metallkomponenten 

für Automobile, ist die 

Verwendung von Etiketten unter anderem 

wegen der rauhen Umgebung jedoch weniger 

sinnvoll. Hier kommt das Direkt Part 

Marking zum Einsatz, bei dem der Code 

direkt auf die Oberfläche von Metall-, 

Kunststoff oder Glasteilen aufgebracht wird. 

DPM-Codes erkennen 

und decodieren 

Gebräuchliche DPM-Verfahren sind das 

Nadeln der Codes, das Lasern sowie der 

Ink-Jet-Druck. Robuste gelaserte und genadelte 

Codes werden oftmals auf Metallteilen 

in der Automobilindustrie und im 

Maschinenbau eingesetzt. Kleine gelaserte 

Codes finden ihren Einsatz in der Elektronikbranche, 

beispielsweise bei Halbleiterprodukten 

und Leiterplatten. Bei Produk - 

ten aus Glas wiederum ist das Ink-Jet- 

Druckverfahren zumeist vorteilhafter. Allein 

die Betrachtung der verschiedenen 

DPM- Verfahren zeigt, dass das sichere Erkennen 

solcher Codes für die Lesegeräte 

mehr Aufwand bedeutet als es bei Codes 

auf typischen weißen Etiketten der Fall ist. 

So sind vor dem eigentlichen Decodiervorgang 

in einem zusätzlichen Schritt zunächst 

die Art und Beschaffenheit der Codes zu 

identifizieren. Denn jeder DPM-Code 

zeichnet sich durch spezielle Eigenschaften 

aus und erfordert eine entsprechende Behandlung. 

Auch die Material beschaffenheit, 

der Kontrast und der Reflexionsgrad des 

Code-Hintergrunds spielen eine wichtige 

Rolle. Um allen diesen in der Praxis auftretenden 

Problemstellungen gerecht zu werden, 

stellen DPM-Leser ins besondere an 

die Beleuchtung höhere Anforderungen. 

01 Der kamerabasierte 

Handleser 

OHV1000 liest gelaserte 

und genadelte 

Codes auf Metallen, 

Glas und Kunststoffen 

zum Lesen von großen gedruckten Codes, 

nicht jedoch für DPM-Codes und zum 

Decodieren der im Industriebereich teilweise 

sehr kleinen Modulgrößen. Beim 

Dank Dual-Optik und einer Auflösung 

von 1,2 MegaPixel kann der kamerabasierte Handleser 

sowohl sehr kleine als auch große Codes lesen 

Sie muss in der Lage sein, sich flexibel 

den jeweiligen Eigenheiten der DPM-Codes 

anzupassen. 

Handleser mit Performance 

Im Gegensatz zu stationären DPM-Lesegeräten 

wird die Luft sehr dünn, wenn man 

nach einen DPM-fähigen Handleser sucht. 

Schnell zeigt sich, dass der Markt fast nur 

Handleser bietet, die vornehmlich für die 

Handelsbranche bestimmt sind. Die zahlreichen 

Universal-Geräte eignen sich zwar 

OHV1000 von Pepperl+Fuchs handelt es 

sich dagegen um einen industrietauglichen 

Handleser zum Lesen von DPM-Codes 

unterschiedlichster Größen. Er ist mit einer 

Dom-Beleuchtung ausgestattet, die den 

Code von allen Seiten beleuchtet und sich 

durch ein spezielles diffuses Licht auszeichnet. 

Die Beleuchtung und die Intensität des 

Lichts sind veränderbar und stellen sich 

automatisch so ein, dass der jeweilige Code 

optimal decodierbar ist. Bei einem genadelten 

Code kommt es beispielsweise darauf 

an, aus welcher Richtung genadelt wurde. 


Andere spezielle DPM-Handleser können 

zwar DPM-Codes, aber dafür keine langen 

Barcodes lesen. Beide Fähigkeiten werden 

u.a. benötigt wenn der Anwender einen 

direkt markierten Code, aber auch gleichzeitig 

einen langen Barcode auf einer Auftragskarte 

oder Odette in der Produktion 

lesen muss. Und genau das bietet der Handleser 

OHV1000. Bei dem kamerabasierten 

Gerät mit 1,2 MP Auflösung kommt eine 

patentierte Dual-Optik zum Einsatz. Sie 

teilt den Lesebereich in einen Nah- und 

einen Fernbereich und erlaubt es, mit demselben 

Gerät sowohl kleine als auch große 

Codes zu lesen. Damit kann das Gerät auch 

sehr kleine Codes bis zu einer Modulgröße 

von 0,1 mm und gleichzeitig lange Barcodes 

sicher dekodieren. 

Von der String-Manipulation 

bis zum JavaScript-Programm 

Zu den weiteren Highlights zählen der 

„Vision Configurator“, Formatierung des 

Ausgabe-Strings sowie die JavaScript-Programmierbarkeit. 

Mit der Software Vision 

Configurator steht dem Anwender ein komfortables 

Windows-Programm zum Parametrieren 

des Codelesers zur Verfügung. 

Damit lässt sich der OHV1000 bequem am 

Bildschirm konfigurieren und somit auch 

komplexe Ausgabestringformatierungen 

einfach durchführen. Letzteres ermöglicht, 

ohne auf Programmierkenntnisse angewiesen 

zu sein, die Leseergebnisse durch 

String-Manipulationen genau an die jeweilige 

Unternehmenssoftware anzupassen. 

Die Daten sind dann ohne weiteren Aufwand 

oder Vorverarbeitungen direkt in die 

einzelnen Felder von Eingabemasken einspielbar. 

Falls das einmal nicht ausreichen 

sollte, bietet die Programmierbarkeit des 

DPM-Handlesers via JavaScript noch weitergehende 

Optionen mit allen denkbaren 

Freiheiten. Die Möglichkeiten reichen bis 

zur vollständigen Abbildung von Anwendungen 

auf dem Lesegerät ohne Verwendung 

eines PCs. 

Grundsätzlich verfügt der DPM-Leser 

über alle Fähigkeiten die auch der OHV100 

aus derselben Gerätefamilie beherrscht. 

Durch eine spezielle Technologie zur Vermeidung 

von Blendungen ist der Leser in 

der Lage, DPM-Codes auch auf stark reflektierenden, 

runden oder gewölbten Ober flächen 

zu Lesen. Er verarbeitet alle gebräuch - 

lichen 1-D- und 2-D-Codes und meistert 

anspruchsvollste Aufgaben problemlos, 

zum Beispiel wenn sich auf Begleitkarten 

oder Warenkennzeichnungs-/Identifi - 

ka tionssystemen gemäß Odette-Standard, 

zahlreiche unterschiedliche Codes verschiedener 

Größe von mehreren Zulieferern, 

Herstellern oder Zwischenstationen 

gleichzeitig befinden. Als Benutzer-Feedback 

lässt sich wahlweise ein optisches, 

02 Der Universal- 

Handleser für 

anspruchsvolle 

DPM- Codes 

und alle gängigen 

1-D-/2-D-Codes 

akustisches oder 

Vibrationssignal definieren. 

Der Handleser 

ist mit einer USB 2.0- 

sowie RS232-Schnittstelle 

ausgestattet und in einem 

robusten industrietauglichen Gehäuse 

der Schutzart IP54 untergebracht. 

Bild: Aufmacher Fotolia 

www.pepperl-fuchs.com 

JAHRE 

JAHRE 

PRODUKT- 

GARANTIE* 

DETEKTOR- 

GARANTIE* 

* nach System-Registrierung unter www.flir.com

Mehrdimensional im Raum 

Industrielle 6-D-Kamera mit lernfähiger Wahrnehmungstechnologie 

Uwe Furtner 

3-D-Kameras sind bei vielen Inspektionsaufgaben 

die bessere Lösung als 

2-D-Kameras. Dennoch haben sie einen 

schweren Stand, da sie oft als zu kompliziert 

angesehen werden und meistens nur für 

eine spezifische Anwendung ausgelegt 

sind. Eine etwas andere, universelle 

3-D-Kamera zeigt jetzt neue Wege auf. 

Sollen komplexe Formen wie Flaschen erkannt 

werden, unabhängig davon ob sich 

diese bewegen oder still stehen oder sollen 

verschiedenfarbige Objekte differenziert 

werden, stoßen bisherige Kamerasysteme an 

ihre Grenzen. Derartige Inspektionsaufgaben 

finden sich vor allem in der Logistik, in 

Verpackungsprozessen oder in Pick-andplace-Anwendungen. 

In diesen Branchen 

wird die Mehrzahl der Inspektionsaufgaben 

zweidimensional gelöst. Um etwa kleine 

Vertiefungen und Oberflächenstrukturen 

sichtbar zu machen, werden spezielle Beleuchtungen 

verwendet oder Aufnahmen 

mit verschiedenen Beleuchtungsrichtungen 

oder Farben nacheinander durchgeführt. Der 

Aufwand ist also recht hoch für etwas, das mit 

einem 3-D-Ansatz einfacher zu lösen wäre. 

Viele Anwendungen mit 

einer Kamera realisieren 

Der Kamerahersteller Matrix Vision hat die 

beiden Branchen Verpackung und Logistik 

genauer ins Visier genommen und legte damit 

den Grundstein für die Entwicklung 

und Herstellung einer 3-D-Kamera. Bisher 

gab es einige Argumente, die gegen eine 

3-D-Kamera-Lösung sprachen: zu teuer, jede 

Anwendung erfordert eine Sonderversion 

und es gibt nur wenige Systemintegratoren, 

die sich mit 3-D gut auskennen. Ausgehend 

von diesen Argumenten galt es zunächst, 

die vorhandenen 3-D-Verfahren zu evaluieren. 

Das Ziel war dabei, möglichst viele Anwendungen 

mit einer Kamera realisieren zu 

können. Gleichzeitig sollte es aber keine 

Me-too-Lösung werden. Idealerweise sollten 

alle Vorteile der bisherigen Verfahren 

zusammengefasst werden, ohne deren Einschränkungen 

zu übernehmen. 

Funktionsprinzipien, Vorteile, 

Nachteile gängiger 3-D-Verfahren 

Time of Flight (TOF) Systeme senden Licht 

aus und messen die Phasenverschiebung 

des reflektierten Lichts. Der Abstand des 

Objektes kann durch diese Verschiebung 

ermittelt werden. Die Messung erfolgt sehr 

schnell und bewegte wie auch stehende 

Objekte können gleichermaßen gut detektiert 

werden. Jedoch muss sich das ausgesendete 

Licht gegen das Umgebungslicht 

behaupten, was Anwendungen im Außenbereich 

erschwert. 

Bei der Laser-Triangulation wird eine 

Laser-Linie in einem definierten Winkel auf 

ein Objekt projiziert. Unter einem anderen 

Winkel wird die Szene von einer Kamera 

aufgenommen. Jede Höhenänderung führt 

zu einer Verschiebung der projizierten Linie 

im Bild. Damit lässt sich entlang einer einzelnen 

Linie ein Höhenprofil aufnehmen. 

Für die Erfassung wird das Objekt unter 

dem Aufnahmesystem bewegt, dabei muss 

die Aufnahmegeschwindigkeit mit der Bewegungsgeschwindigkeit 

des Objekts synchronisiert 

werden. 

Die Streifen-Projektion ähnelt der Laser- 

Triangulation. Hier werden aber gleich mehrere 

Streifen mittels eines Projektors auf die 

Szene projiziert. Anstatt das Objekt zu bewegen, 

verschiebt man die Streifen mit dem 

Projektor solange, bis sich das Streifenmuster 

wiederholt. Damit braucht dieses Verfahren 

nur 10 - 30 Bildaufnahmen anstatt hunderte. 

Die Messgenauigkeit ist sehr hoch. Sie hängt 

vom Projektionswinkel und von dem konstant 

zu haltenden Abstand zwischen Projektor 

und Kamera ab. Damit ist das System 

jedoch empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen 

und mechanischen Beanspruchungen. 

Mit einer zweiten Kamera 

kann man ein Stereosystem aufbauen. Damit 

Uwe Furtner, Technische Geschäftsleitung bei der 

Matrix Vision GmbH in Oppenweiler 


wird das Problem eliminiert, einen heißen 

Projektor in einer konstanten Position halten 

zu müssen. Die anderen Nachteile des 

Verfahrens bleiben jedoch erhalten. 

Ein weiteres Verfahren verwendet 

sogenanntes strukturiertes Licht. Hierbei 

projiziert eine statische Lichtquelle eine 

unregelmäßige Struktur auf das Objekt. Die 

Lichtquelle ist mit einem definierten 

Abstand zur Kamera angebracht. Das Messprinzip 

ist mit dem Stereoverfahren 

vergleichbar. Eine erweiterte Ausführung 

dieses Verfahrens verwendet zwei Kameras 

– Beleuchtungsquellen müssen im Winkel 

und Abstand nicht konstant gehalten 

werden. Die Szene wird mit einer einzigen 

Aufnahme erfasst und die Tiefeninformationen 

können berechnet werden. Allerdings 

ist die Messauflösung niedriger als 

bei der Streifenlichtprojektion. 

Typischerweise werden alle beschriebenen 

Systeme für einen vordefinierten Messbereich 

gebaut. Die Gegenüberstellung 

zeigt, dass jedes Verfahren gewisse Vorteile 

für individuelle Anwendungsfälle bietet. 

Die Lösung ist eine universelle 

Multistereo-Kamera 

Das Ergebnis der Entwicklungsarbeit von 

Matrix Vision, die u. a. auf der Basis der 

Bewertung der genannten 3-D-Verfahren 

erfolgte, ist die Perception Camera mvBlue 

Sirius. Sie basiert prinzipiell auf dem Stereo 

verfahren gepaart mit strukturiertem Licht. 

Um ein größeres Messfeld zu erreichen und 

um nicht unterschiedliche Kameraabstände 

sowie -winkel in der Produktion sonderfertigen 

zu müssen, wurde noch eine dritte 

Kamera inte griert. Dadurch ist es möglich, 

das System als eine universelle Multistereo- 

Kamera einzusetzen. Jede Kombination 

zweier Kameras ermöglicht unterschiedliche 

Arbeitsbereiche. Objekte in nahem 

Abstand zur Kamera werden von den 

Kameras mit dem kürzesten Abstand am 

besten erfasst und die fernen Objekte von 

den Kameras mit dem weitesten Abstand. 

Erstaunliche Ergebnisse: Farbe, 

Tiefeninformation, Bewegung 

Das Stereoverfahren lebt davon, dass in beiden 

Bildern die gleiche Struktur gefunden 

wird. Um auch die Messung von unstrukturierten 

Flächen zu ermöglichen, beleuchtet 

die mvBlueSirius das Objekt mit einem 

strukturierten Licht, womit dem Objekt 

eine zusätzliche Struktur hinzugefügt wird. 

Berechnet werden nicht nur die 

Tiefeninformationen, sondern auf Wunsch 

auch die Bewegungsinformationen. Auch 

diese liegen im 3-D-Raum als Vektoren (vx, 

vy, vz) vor. Somit handelt es sich bei dem 

neuen System um eine 6-D-Kamera, mit der 

auch bestimmt werden kann, ob sich ein 

Objekt von der Kamera weg ode r zu ihr hin 

bewegt. Diese Daten sind zusätzlich farbig 

und werden im RGB-Farbraum abgebildet. 

Somit ist die Kamera auch für zukünftige 

Farbanwendungen gewappnet. 

Mit integrierter Wahrnehmung 

Das Streifenlichtprojektionsverfahren oder 

das Lasertriangulationsverfahren allgemein 

haben eine hohe Auflösung, die eine Trennung 

auch eng aneinander liegender Objekte 

ermöglicht. Ein 3-D-System auf Basis 

des Stereoverfahrens benötigt hierzu eine 

Die 6-D-Kamera erfasst dynamische Objekte, 

erkennt und analysiert deren Position, Geschwindigkeit, 

Größe sowie das Bahnverhalten in Echtzeit 

Darstellung rechts im Bild: Die Streifen- 

Projektion ähnelt der Laser-Triangulation: 

gleich mehrere Streifen werden mithilfe 

eines Projektors auf die Szene projiziert; es 

wird nicht das Objekt bewegt, sondern man 

verschiebt die Streifen mit dem Projektor 

Key features der 

6-D-Kamera 

n hohe X-, Y-Auflösung (1 024 x 1 024 Px) 

n Messbereich von ca. 27 bis 250 cm mit 

nur einem Kamerasystem 

n Messauflösung ca. ± 40 μm bei 27 cm; 

ca. ± 3,5 mm bei 250 cm 

n Tiefenkarte mit einer Aufnahme 

n schnell bewegte Objekte sowie still 

stehende Objekte erlaubt 

n keine Pseudo-Objekte 

n Scanzeit = Shutterzeit (10 μs bis 30 ms) 

n nur eine Kamera für Nah und Fern 

n automatische Kalibration ohne Vorlage 

n hohe Messdichte durch hohe Sensorauflösung 

n Objektdarstellung in Video-Echtzeit 

(30 Hz) 

hohe X/Y-Auflösung, was wiederum das 

Sichtfeld einschränkt oder die Bildrate reduziert. 

Um nun eng aneinander liegende 

Objekte trennen zu können, wird mit der 

neu entwickelten Kamera eine zusätzliche 

strukturierte Beleuchtung auf die Szene 

projiziert. Die Verarbeitung der umfangreichen 

Bilddaten ist komplex und erheblich 

aufwendiger als das für ein 2-D-Graubild 

der Fall wäre. Deshalb wurde eine sogenannte 

Wahrnehmungsfunktion integriert. 

Mit weichen, formbeschreibenden Begriffen 

beschreibt der Anwendungs entwickler, 

welche Objekte ihn interessieren. 

Gerade diese Wahrnehmungsfunktion 

ermöglicht eine sehr einfache Anwendung 

der Kamera und macht damit erst den Masseneinsatz 

möglich. Typische Anwendungsgebiete 

der mvBlueSirius sind in der Logistik 

und Packaging unter anderem die 

Be reiche Paket-Kontrolle, Pick & Place und 

Palettierung sowie in Gebieten der Verkehrstechnik, 

Messtechnik, Fertigungskontrolle, 

Medizintechnik / Sport, Roboterführung, 

Food und Recycling. 

Bilder: Hintergrund Fotolia, Sonstiges Bildmaterial 

Matrix Vision 

www.matrix-vision.de 


Khader Ghattas 

Nie wieder 

Kabelsalat 

Wie USB3-Vision-Kameras komplexe Bildverarbeitungssysteme 

vereinfachen und dabei auch den Kabelbedarf reduzieren 

Kompakte und kabellose Geräte sind im Zeitalter von Mobilfunkgeräten, 

Bluetooth- und WiFi-Übertragungstechnik gefragter denn je. Um komplexe 

Multikamera-Vision-Systeme mit möglichst wenig Kabeln und somit 

unkompliziert und kostengünstig zu realisieren, kommt eine USB3 

Vision-Kamera-Lösung zum Einsatz. 

Multikamera-Vision-Systeme sind heute 

fester Bestandteil unzähliger Anwendungen 

wie 3-D-Messverfahren, Bewegungsanalysen 

und Crashtests. Eine wichtige 

Aufgabe solcher Vision-Systeme ist es, die 

Szene im Augenblick des Geschehens von 

allen im System beteiligten Kameras gleichzeitig 

festzuhalten. Hierfür müssen die Kameras 

miteinander synchronisiert werden. 

So wird für jede Kamera ein zusätzliches 

Kabel nötig, über das bei analogen Kameras 

ein Sync-Signal und bei digitalen ein Hardware-Trigger-Signal 

eingespeist wird. Je mehr 

Kameras im System benötigt werden, desto 

komplexer und teurer gestaltet sich meist 

der Systemaufbau. USB3-Vision-Kameras 

bieten diverse Möglichkeiten zur Einsparung 

systemrelevanter Kabel. 

Zeitgleiche Aufnahmen 

mithilfe eines Zeitstempels 

Die USB3.0-Schnittstelle bietet u. a. eine hohe 

Übertragungsbandbreite (bis 400 MB/s), 

reduzierte Prozessorauslastung, relativ niedrigen 

Energieverbrauch, einen kleinen 

und schraubgesicherten Stecker sowie ein 

günstiges Standardkabel, das für die Datenübertragung, 

Gerätesteuerung und Spannungsversorgung 

verwendet werden kann. 

Bei der Kommunikation zwischen USB- 

Gerät und Host werden ähnlich wie bei 

USB2.0 die Datenströme, Statusinformationen 

und Steuerungsbefehle über Datenpakete 

übermittelt. Die USB3.0-Schnittstelle 

stellt neben dem „Transaction Packet“ (TP) 

und „Data Packet“ (DP) noch zwei weitere 

Datenpakete bereit: das „Link Management 

Packet“ (LMP) und das „Isochronous Timestamp 

Packet“ (ITP). 

Bei dem ITP sendet der Host periodisch, 

etwa alle 200 ns, isochron einen Zeitstempel 

(„Timestamp“) an alle aktiven USB- 

Geräte, die mit demselben Host-Controller 

verbunden sind. Dieser Zeitstempel wird 

von den USB3-Vision-Kameras als Taktgeber 

für die Synchronisation genutzt, was 

zeitgleiche Aufnahmen möglich macht. Der 

durchschnittliche Zeitversatz zwischen den 

Aufnahmen beträgt circa 200 bis 300 ns. 

Werden die Kameras über einen Hub angeschlossen, 

erhöht sich der Zeitversatz zwischen 

den Aufnahmen um weitere 200 ns: 

n Beispiel 1: 

4 × Kameras → USB3.0 Hub1 → PC1 

4 × Kameras → USB3.0 Hub2 → PC1 

→ Max. Zeitversatz zwischen den Aufnahmen 

sind 400 bis 600 ns. 

n Beispiel 2: 

1 × Kameras → PC1 

2 × Kameras → USB3.0 Hub1 → Hub3 → PC1 

3 × Kameras → USB3.0 Hub2 → Hub3 → PC1 

→ Max. Zeitversatz zwischen den Aufnahmen 

sind 600 bis 900 ns 

So bieten mit ITP ausgestattete USB3-Vision-Kameras 

eine weitere Option, bei der 

Kamerasynchronisation Kabel einzusparen: 

Bilddaten, Kamerasteuerung, Spannungsversorgung 

und jetzt auch Synchronisation 

erfolgen über ein einziges Kabel. Durch die 

reduzierte Kabelmenge minimieren sich für 

den Anwender die Kosten und Aufwände 

für Beschaffung und Verlegung sowie für 

Wartung und Fehlerdetektion, verbunden 

mit einer minimierten Fehleranfälligkeit 

und einer signifikanten Platzersparnis des 

Gesamtsystems. Für viele Anwendungen 

sind auf dem Markt bereits kostengünstige 

Kabel mit Längen von bis zu acht Metern 

verfügbar, die mit passiven Elementen gute 

Übertragungsqualitäten bieten. Für besonders 

weite Übertragungsstrecken sind Kabel 

mit aktiven Elementen erhältlich. 

Echtzeitverarbeitung durch 

USB3-Hardware-IP-Core 

Die ITP-Technologie hat Toshiba Teli bei 

ihren neuen USB3-Vision-Kameraserien in 

eine sogenannte „Bus-Synchronisations“- 

Funktion implementiert und zum Patent 

angemeldet. Um diese und weitere Vorteile 

der USB3-Technologie optimal nutzen zu 

können und eine Echtzeitverarbeitung zu 

ermöglichen, wurde ein eigenes USB3- 

Hardware-IP-Core entwickelt, das laut internen 

Tests bis 100-fach schneller ist als 

andere USB3-Vision-Lösungen mit All-in- 

One-USB-Chip – schneller beispielsweise 

im Hinblick auf das Lesen und Schreiben 

von Kameraregistern oder Ausführen von 

Software-Triggern. 

Bei einem mittels „Bus-Synchronisation“ 

realisierten Multikamera-System müssen 

alle Kameras mit demselben Host-Controller 

verbunden sein. Deshalb sollte bei der 

Konzeption stets die maximale Übertragungsrate 

des USB3-Vision-Standard von 

ca. 400 MB/s sowie Anzahl, Auflösungen 

und Frameraten der beteiligten Kameras 

berücksichtigt werden. So produziert z. B. 

eine 4 MP-Kamera mit 90 fps Framerate 

und 8-bit Pixelauflösung rund 360 MB in 

der Sekunde. Will man eine zweite Kamera 

verwenden, muss die Framerate dann halbiert 

werden, in diesem Fall auf 45 fps. 

Unterscheiden sich die angeschlossenen 

Kameras hinsichtlich Pixelauflösung und 

Frameraten, sollte bedacht werden, dass 

sich die Framerate der Gesamtlösung stets 

auf die Bildfrequenz der langsamsten 

Kamera im System beschränkt. Sind die 

Kameras mit unterschiedlichen Belich- 

Khader Ghattas ist Produktmanager bei der 

MaxxVision GmbH in Stuttgart 


tungszeiten eingestellt, gilt zu beachten, dass die Belichtung 

aller Kameras im gleichen Augenblick endet. 

Event Notification ermöglicht Kabelersparnis 

Ein weiteres Merkmal des Toshiba Teli IP Cores ist die „Event 

Notification“-Funktionalität, welche Nachrichten über Kamerastati 

und -events mit nur wenigen Mikrosekunden Verzögerung 

an den Host übermittelt. So lassen sich noch mehr Kabel 

einsparen. Soll für eine exakte Maschinensteuerung beispielsweise 

ein bestimmter Kamera zustand übermittelt werden, so 

werden in der Regel GPIO-Ausgänge der Kamera verwendet, 

was für jede Kamera zwei zusätzliche Kabel notwendig macht: 

das Trigger-In- und das GP-Out- Kabel. Mit der „Event Notification“ 

entfallen diese beiden Kabel. 

Die Anforderungen an Industriekameras hinsichtlich Sensorauflösung, 

Framerate, Skalierbarkeit und Komplexität könnten 

vielfältiger nicht sein. Deshalb werden sich auf Dauer nur jene 

Kamera- und Schnittstellentechnologien behaupten, die diesen 

Ansprüchen in besond erem Maße gerecht werden. Angesichts 

ihrer Bandbreite, Geschwindigkeit und Echtzeitfähigkeit dürfte 

die USB3.0-Schnittstelle schnell an Bedeutung gewinnen. 

Einige USB3-Vision-Kameras können sich von der Masse abheben, 

indem sie den Anwendern die Vorteile von USB3.0 

besonders gut erschließen. 

www.maxxvision.com 

Isochronous 

Timestamp 

Packet 

Etwa alle 20 ns sendet der Host einen Zeitstempel an alle an den 

Host-Controller angeschlossenen USB-Geräte und ermöglicht so 

zeitgleiche Aufnahmen 

AV_ IndustrielleAutomation_4.5.2015_AV_Anzeige 05.05.15 00:16 Seite 1 

Einer für Alle 

Um die Standardisierung und somit die Optimierung seiner 

Kontrollsysteme für die Pharmaindustrie voranzutreiben, 

suchte Laetus nach modularen Bausteinen. Zusammen mit 

Allied Vision entwickelten die Laetus-Ingenieure das optimale 

Kameramodul: standardisiert und vielseitig zugleich. 

Lesen Sie mehr: 

AlliedVision.com/einerfueralle

Vision for motion 

Wie sich durch die Integration von Kamerasystemen 

hochdynamische Motion-Anwendungen automatisieren lassen 

Aufgrund extremer Klimabedingungen 

sind in einigen Ländern 

zusätzliche und ressourcen sparende 

Bewässerungsmaßnahmen von 

landwirtschaftlichen Nutzpflanzen 

unumgänglich. Durch einen in der 

Erde liegenden Bewässerungsschlauch 

werden sie direkt an der 

Wurzel bewässert. Hierfür werden 

Kamerasysteme integriert, welche 

die Qualität der Bohrungen 

gewährleisten und die Tropfer 

kontrollieren. 

Um eine gleichmäßige Bewässerung über 

die gesamte Länge des Schlauches zu 

gewährleisten, werden während der Extrusion 

so genannte Tropfer in die Schlauchwand 

integriert. Ein Tropfer ist ein etwa 

20 mm langes Kunststoffteil mit einer 

mäanderförmigen Innenstruktur, das für 

eine dosierte (tropfenweise) Bewässerung 

sorgt. Je nach Tropfer-Typ und Wasserdruck 

haben sie einen genau definierten Wasserdurchfluss 

pro Stunde, bei den s. g. „Nano 

Flat Drippern“ liegt der Nenndurchfluss 

zum Beispiel zwischen 0,64 oder 1,6 l/h. 

Die Herstellung der Bewässerungsschläuche 

stellt hohe Anforderungen an die Automa- 

tisierung, besonders an die Motionsteuerung, 

Antriebstechnik und Bildverarbeitung. 

Denn jeder Tropfer benötigt für den 

dosierten Wasseraustritt eine Bohrung an 

einer genau definierten Stelle. Die Bohreinheit 

muss daher exakt mit der Bandgeschwindigkeit 

von bis zu 250 m/min 

synchronisiert werden, um die Löcher positionsgenau 

und innerhalb eines bestimmten 

Zeitfensters zu bohren. 

Die Firma Advanced Automation Systems 

auf Zypern ist spezialisiert auf die 

Entwicklung und Produktion von Tropfern 

und konstruiert Anlagen zur Schlauchherstellung. 

Für ihre neue Produktionslinie 

(zur Herstellung von Nano Flat Dripper- 

Bewässerungsschläuchen) hat das Unternehmen 

Rex Automatisierungstechnik aus 

Erfurt eine anspruchsvolle Automatisierungs- 

und Bildverarbeitungslösung auf 

Basis der Systemtechnik von Eckelmann 

entwickelt. Die mechanische Konstruktion 

und Umsetzung lieferte das Unternehmen 

SMR Sondermaschinen. 

Bildverarbeitung bei 

Hochgeschwindigkeit 

Direkt nach dem Bohren folgen eine exakte 

Qualitätskontrolle der Löcher und eine 

automatische Feinkorrektur des Bohrprozesses. 

Dazu wird ein eigenes Kamerasystem 

mit applikationsspezifischer Bildverarbeitungssoftware 

eingesetzt. Mit der 

Anlage von Advanced Automations Systems 

können bis zu 2 000 Tropfer pro Minute produziert 

werden – bei einer maximalen 

Bandgeschwindigkeit von 250 m/min. 

01 Die regelmäßigen Abstände der 

integrierten Tropfer ermöglichen eine 

gleichmäßige Bewässerung über die 

gesamte Schlauchlänge 

Alle 30 ms wird ein Tropfer in den Schlauch 

eingebracht und ein Loch gebohrt. Innerhalb 

einer Millisekunde bewegt sich der 

Schlauch maximal um 4,16 mm. Bei einer 

Bohrfenstergröße von 5 mm und einer Genauigkeitsanforderung 

von ± 1 mm stellt 

dies eine hohe dynamische Anforderung an 

das Gesamtsystem dar. 

Geschwindigkeit und Präzision zahlen 

sich aus: Die Anlage kann pro Tag 288 km 

Bewässerungsschlauch mit ca. 3 Mio. Tropfern 

produzieren. Möglich wird dies durch 

das technologische Know-how des Erfurter 

Unternehmens und den Einsatz einer 

hochdynamischen Motion-Steuerung von 


Eckelmann mit integrierter Inline-Vision- 

Lösung. Die Ingenieure von Rex setzten alle 

konfigurierbaren Maschinenfunktionen um 

und passten die Bewegungsregelung für die 

Bohreinheit und Schlauchzuführung dem 

Prozess an. Eine weitere Anforderung war, 

ein einheitliches Bildverarbeitungssystem 

zu integrieren, das die Echtzeitanalyse mit 

Lagekorrektur, die Qualitätskontrolle und 

die Rückverfolgbarkeit übernimmt. 

Alle Funktionseinheiten sollten möglichst 

effizient vernetzt werden, von der Sensorik 

und Aktorik über die Steuerungs- und 

Antriebstechnik bis hin zur integrierten 

Bildverarbeitung. 

Die passende Antriebslösung 

Für die Umsetzung dieser Anforderungen 

wurde auf optimal aufeinander abgestimmte 

Hard- und Softwarekomponenten 

zurückgegriffen. Darunter als Herzstück 

die E°EXC 66 Motion-Steuerung von Eckelmann 

sowie mehrere kompakte Antriebsregler 

E°Darc K von Ferrocontrol. Für die 

E°EXC 66 gibt es eine umfangreiche Motion- 

Funktions bibliothek nach PLCopen. Damit 

lassen sich anspruchsvolle Multi-Achssysteme 

mit hohen Anforderungen an 

Synchronität und Präzision steuern, wie 

man sie beispielsweise auch bei Druckmaschinen 

antrifft. Die Motionsteuerung 

ist dynamisch konfigurierbar. 

Das Kamerasystem liefert Informationen 

für eine optimale Qualitätskontrolle der 

Bohrung und Lagekorrektur des Schlauches 

während des Betriebs. Alle Subsysteme sind 

auch auf der Benutzerebene voll integriert. 

Das applikationsoptimierte HMI bietet dem 

Anwender vielfältige Möglichkeiten zur 

Konfiguration, Parametrierung und Prozessüberwachung. 

Dies gilt auch für die 

Bildverarbeitung, die einen integrativen 

Bestandteil der Lösung darstellt. 

Alle Teilkomponenten wie das SPS-Programm 

mit Motion, die Benutzeroberfläche 

(HMI) und die Bildverarbeitung sind zu 

einem abgestimmten Gesamtsystem zusammengefasst. 

Aufgrund der hohen 

Produktionsgeschwindigkeit wurde ein 

Konzept mit kürzester Kommunikationszeit 

aller Teilsysteme zueinander umgesetzt. 

Hierbei wurde eine Einheit mit Elementen 

der Steuerungstechnik und der Echtzeit- 

Bildverarbeitung geschaffen. 

Evaluierung der Tropfer 

mittels Kamerasystem 

Nachdem der Schlauch produziert und auf 

eine bestimmte Verarbeitungstemperatur 

abgekühlt wurde, wird er über Förderrollen 

in die Bohrstation geführt und an den 

Bohrern vorbei transportiert. Die Bohrstation 

besteht aus zwei einzelnen Bohrern, 

die abwechselnd die Tropfer bearbeiten. 

Dies ist notwendig, um die gewünschte 

Performance von bis zu 2 000 Tropfern pro 

Minute zu erzielen. 

Für eine kurze Zeit verfahren Bohrer und 

Schlauch mit dem Tropfer parallel zueinander. 

In diesem Bereich wird gebohrt. 

Nach dem Bohrprozess beginnt die Bildaufnahme 

und -verarbeitung. Das Kamerasystem 

besteht aus einer kompakten, 

IP54-geschützten Einheit: Integriert sind 

Kamera, Objektiv, Beleuchtung und eine 

individuelle Bildverarbeitungslösung. Jeder 

einzelne Tropfer wird vollständig evaluiert. 

Dazu wird die Lage des Tropfers und der 

Bohrung separat erfasst und direkt an die 

Motionsteuerung übermittelt. Die Bohrer-, 

Schlauch- und Kamerajustierung erfolgt 

über das HMI, das Rex entwickelt hat. 

Ist die Schlauchposition nicht korrekt, 

befindet sich der Tropfer, der durch das 

Kamerasystem erfasst wird, nicht mittig 

unter dem Fadenkreuz. Die Bohrer- und 

die Schlauchposition werden dann automatisch 

durch die Motionsteuerung korrigiert. 

Die Bildverarbeitungssoftware erkennt 

die Tropfer, kontrolliert sie und 

übernimmt on-the-fly Messaufgaben, die 

zur automatischen Feinjustierung der 

Schlauchbearbeitung in der Bohrstation 

genutzt werden. Integriert in die Software 

ist auch ein Funktionsmodul zur Kamerakorrektur 

und Kalibrierung des Vision- 

Systems. 

Steuerungstechnik und 

maschinennahe Bildverarbeitung 

Die Anwendung von Advanced Automation 

Systems zur hochdynamischen Schlauchbearbeitung 

zeigt, wie sich Steuerungstechnik 

mit maschinennaher Bildverarbeitung 

zur optimalen Prozesssteuerung 

ergänzen können. Rex Automatisierungstechnik 

hat diese Lösung für das hochpräzise 

Bohren von Tropfern in Bewässerungsschläuchen 

entwickelt. Hierzu wurde auf 

Standard-Komponenten von Eckelmann 

und Ferrocontrol zurückgegriffen und ein 

eigenes anwendungsspezifisches Bildverarbeitungssystem 

integriert. Der hohe Integrationsgrad 

zeigt sich nicht nur an der guten 

Performance der Anlage (Genauigkeit 

von ± 1 mm bei Bandgeschwindig keiten 

von bis zu 250 m/min und Bearbeitungszeiten 

von 30 ms), sondern auch an der 

Benutzeroberfläche mit Prozessvisualisierung, 

über die sich sämtliche Funk tionen 

einschließlich der Bildverarbeitung komfortable 

parametrieren und konfigurieren 

lassen. Das System erfasst darüber hinaus 

Traceability-Daten und wertet den Prozess 

statistisch aus. 

www.rex-at.de 

02 Bis zu 2 000 Tropfer/min durchlaufen 

die Bohrstation, in der sie von zwei Bohrern 

im Wechsel bearbeitet werden 

Der Nano Dripper im Einsatz 

Dieses Video zeigt, wie die 

Tropfer in die Schlauchwand 

eingearbeitet werden 

http://bit.ly/Nano-Dripper

Es wird dreidimensionaler 

Warum die 3-D-Bildverarbeitung ein neues Maß an Industrietauglichkeit erreicht 

Tobias Kröger 

3-D-Vermessung hat in der Bildverarbeitung 

einen regelrechten 

Boom erlebt. Die weitgefächerte 

Nachfrage bringt jedoch auch 

neue Anforderungen mit sich. 

Diese beinhalten nicht nur präzisere 

Messergebnisse und höhere 

Messgeschwindigkeiten, sondern 

erfordern auch einen zuverlässigen 

Einsatz in rauen Umgebungen. 

Längst haben Bildverarbeitungssysteme 

die klinisch reinen Testlabore verlassen 

und finden sich in Produktionsanlagen wieder, 

wo sie z. B. zur In-Line-Qualitätsprüfung 

oder Anlagensteuerung eingesetzt 

werden. Viele Messmethoden stoßen hier 

allerdings an ihre Grenzen, da sie sensibel 

auf ihre Umgebungsbedingungen reagieren. 

So können bereits wechselhafte Lichtverhältnisse 

oder staubbelastete Atmosphären 

die Zuverlässigkeit eines Bildverarbeitungssystems 

beeinträchtigen. 

Auswertung mit HDR-3D 

Zum Beispiel kann eine verstärkte Sonneneinstrahlung 

dazu führen, dass am zu 

vermessenden Objekt Reflexionen hervorgerufen 

werden. Dieses hätte unauswert- 

bare Bildaufnahmen zur Folge, da die übersättigten 

Intensitätswerte im Sensorbild 

keine Informationen mehr zur Errechnung 

des Höhenprofils liefern. Um derartige Situationen 

zu vermeiden, wurde das HDR-3D- 

Verfahren entwickelt. Dabei umgeht man 

die Sättigung der Bildpunkte, indem man 

Grenzwerte für den zu erwarteten Lichteinfall 

festlegt. Werden diese Werte während 

einer Belichtung überschritten, wird die 

Ladung des Pixels auf den Grenzwert zurückgesetzt 

und die Lichtaufnahme wird 

fortgesetzt bis die Belichtung beendet ist. 

Manche 3-D-Sensoren verfügen zudem 

über die Eigenschaft des „Non-Destructive 

Read-Out“ (NDR), welches ein mehrfaches 

Auslesen des Sensor-Chips während einer 

Belichtung ermöglicht. Somit lässt sich ein 

Aufnahmebereich mit stark reflektierenden 

Objekten schon kurz nach dem Beginn der 

Belichtung auslesen, während ein dunklerer 

Bereich erst am Ende der Belichtungszeit 

ausgelesen wird. Aus der Kombination 

der Teilaufnahmen entsteht dann am Ende 

ein von Sättigung befreites HDR-Bild. 

Robuste Gehäuse 

Doch nicht nur die Bildauswertung benötigt 

Schutz vor äußeren Einwirkungen, auch 

die Hardware ist im Industrieeinsatz an 

besondere Anforderungen geknüpft. Den 

Kameras gilt dabei eine besondere Beachtung. 

Diese sind nicht nur empfindlich, 

sondern bilden auch das Herzstück eines 

jeden 3-D-Bildverarbeitungssystems. In 

industriellen Umgebungen ist es deshalb 

von Nöten, dass die Kameras mit robusten 

Gehäusen ausgestattet sind. Diese sollen 

den 3-D-Sensor nicht nur vor Schäden 

durch Stoßeinwirkungen bewahren, sondern 

auch ein Eindringen von Staub oder 

Spritzwasser verhindern. Hierzu muss 

durch das Gehäuse eine vollständige Trennung 

zwischen dem Kamerakern und der 

äußeren Umgebung bewerkstelligt werden. 

Eine Schwachstelle bildet dabei meist das 

Objektiv. Neuentwickelte Triangulationssensoren 

wie die C2- und C5-Serie von AT - 

Automation Technology sind deshalb optional 

mit einem Objektivschutz erhältlich, 

der an der Frontseite des Kameragehäuses 

aufgeschraubt wird und somit auch am Objektivbereich 

für ausreichend Schutz sorgt. 

Allerdings müssen auch die Anschlüsse 

auf der Rückseite ein Eindringen von Staub 

und Wasser verhindern, wenn die Kamera 

die Ansprüche einer entsprechenden 

Schutzart erfüllen soll. Auch hier haben die 

ersten Hersteller reagiert und ihre Kameramodelle 

mit M12-Rundsteckverbindungen 

ausgestattet. Neben der erforderlichen 

Schutzart (IP 67) weisen diese außerdem 

eine starke Zug- und Reißfestigkeit auf. Auf 

diese Weise wird gleichzeitig eine zuverlässige 

Datenübertragung und Stromversorgung 

sichergestellt. 

Eine weitere Möglichkeit, die sich bei der 

3-D-Vermessung mittels Laser-Triangulation 

oftmals anbietet, ist die erforderliche 

Lasertechnik mit im Gehäuse des 3-D- 

Tobias Kröger ist Marketingleiter bei der AT – 

Automation Technology GmbH in Bad Oldesloe

01 Bildaufnahme einer Glühbirne ohne HDR-3D (links) und mit HDR-3D (rechts) 

Sensors zu integrieren. Auf diese Weise wird 

der Laser vor äußeren Einflüssen geschützt 

und durch die statische Konstruktion wird 

sichergestellt, dass der für die Messung erforderliche 

Triangulationswinkel zwischen 

Sensor und Laser eingehalten wird. 

Schnelle Ausgabe von 

genauen Messdaten 

Da die Schnelligkeit der Produktionsabläufe 

und die Anforderungen an Qualitätsstandards 

stetig steigen, erhöhen sich auch die 

Ansprüche bei der Messgeschwindigkeit 

und Genauigkeit. In Applikationen wie der 

Inspektion von Halbleitern, Lotbumps oder 

BGAs (Ball Grid Arrays) werden 3-D-Messsystemen 

Höchstleistungen abverlangt. Bei 

solchen Anforderungen fällt das ansonsten 

breite Angebot an 3-D-Sensoren allerdings 

relativ gering aus. Denn nur wenige Hersteller 

verstehen sich darauf, die Auswertung 

der Laserlinie bereits in der Kamera 

durchzuführen. Anstatt des gesamten Bildmaterials 

werden so nur noch die relevanten 

Daten an das Bildverarbeitungssystem 

übergeben. Diese Datenreduzierung ermöglicht 

eine schnellere Ausgabe der 

Höhenprofile. Neue Sensorchips und Auswertealgorithmen 

verbessern die Leistung 

solcher Hochgeschwindigkeits-3-D-Sensoren 

zunehmend. So konnte z. B. kürzlich 

die Messgeschwindigkeit der 12-Megapixel- 

3-D-Kamera C4-4090-GigE von 7 kHz auf 

14 kHz angehoben werden. 

Um die Intensitätswerte der Laserlinienaufnahme 

zu errechnen und somit den Verlauf 

der Laserlinie zu bestimmen, sind die 

Hochgeschwindigkeits-3-D-Sensoren mit 

verschiedenen Auswertealgorithmen wie 

dem Schwerpunktverfahren (COG), Maximumverfahren 

(MAX) oder Schwellwertverfahren 

(TRSH) ausgestattet. Diese 

verfügen über verschiedene Stärken und 

erlauben bei einer größeren Auswahl eine 

flexiblere Anpassung an applikationsspe- 

02 C2-Sensor mit und ohne Objektivschutz 

„Sowohl Hardware als auch 

Software benötigen Schutz 

vor äußeren Einwirkungen“ 

zifische Anforderungen. Zu den bewährten 

3-D-Algorithmen gesellt sich nun der neue 

FIR-PEAK-Algorithmus, der die Positionsbestimmung 

über eine mathematische 

Ableitung ermittelt. Dazu verwendet der 

Algorithmus im Vorfeld einen Glättungsfilter, 

der die Aufnahmedaten für die Auswertung 

optimiert. Dieser Filter kann aber 

auch in Verbindung mit den anderen Auswertungsalgorithmen 

verwendet werden, 

so dass Integratoren nun eine Vielzahl an 

Kombinationsmöglichkeiten erhalten, um 

präzise 3-D-Messergebnisse zu erlangen. 

Durch neue Auswerteverfahren und Bauweisen 

erreicht die 3-D-Bildverarbeitung 

ein neues Maß an Industrietauglichkeit. 

Robuste Gehäuse mit zug- und reißfesten 

Steckverbindern und die Integration von 

3-D-Sensor und Lasertechnik in einem 

kompakten Gehäuse, schützen 3-D-Anwendungen 

auf physischem Wege vor äußeren 

03 C5-Kompaktsensor mit 

integrierter Laserelektronik 

Störfaktoren. Die Verbesserung und Neuentwicklung 

von Auswertealgorithmen wie 

dem FIR-PEAK-Algorithmus oder das HDR- 

3-D-Verfahren zur Reflexionsverringerung 

machen die Auswertung zudem zuverlässiger, 

schneller und präziser. 

www.automationtechnology.de 


eine Serienfertigung wird es aufwändig, 

eine ehrlich ausgefüllte Kosten-Tabelle 

adressiert hier auch die Gesamtkosten so 

eines Lösungsansatzes. 

Anforderungen: vielfältig, 

vielfältig 

Einer wird gewinnen 

Box-PC versus VisionBox - was sichert den Vorsprung in der 

Bildverarbeitung? 

Jede Anwendung lebt in einem Umfeld von 

Bildverarbeitungsperipherie und Maschinen-Schnittstellen 

sowie Branchenanforderungen. 

Und bis dato ist noch kein Wort 

über Rechenleistung und Betriebssystemverhalten 

verloren. Eine weitere Anforderung 

ist die Entwicklungsgeschwindigkeit 

mit der ein System oder Produkt auf den 

Markt kommen muss. Die Komplexität 

steigt an allen Stellen – und jeder möchte 

alles verstehen? Hier sind wir an einem 

Punkt, der sehr häufig Innovationen und 

Fortschritt verhindert. Einfache Box-PCs 

sind dann nicht die Lösung, im System hangelt 

man sich von Herausforderung zu Herausforderung. 

Viele Details werden einfach 

unterschätzt. 

Die Lösung liegt darin, die komplexen 

Themen besser zu abstrahieren, damit sich 

die Entwickler von Bildverarbeitungsapplikationen 

wieder auf ihr eigentliches Thema 

fokussieren können: Die Bildverarbeitung. 

In der IT spricht man von Middleware, d. h. 

von Softwareschichten, die das Verhalten 

von Komponenten und Peripherie in Funktionen 

und Bibliotheken kapseln und für 

den Anwender einfach bedienbar machen. 

Carsten Strampe 

Die marktführenden IBV-Systeme 

sind in vielen Details ausgefuchst 

und lassen sich nicht auf Kamera, 

Rechner und drei Bedienknöpfe 

reduzieren. Was bedeutet dies für 

die zentrale Steuereinheit, den 

Rechner? Können beliebige (Box-) 

PCs eingesetzt werden oder macht 

es Sinn, einen für die industrielle 

Bildverarbeitung ausgelegten 

embedded PC à la VisionBox 

einzusetzen? 

Ein Box-PC ist in der Regel ein lüfterloser 

Rechner mit Rechenleistungen in der 

Atom-, i3-, manchmal aber auch i5- oder i7- 

Klasse, ausgerüstet mit einigen typischen 

Schnittstellen. Gigabit-Ethernet und USB 3.0 

gehören schon häufiger zur Ausstattung, 

die serielle Schnittstelle taucht immer noch 

auf. Kann die Applikation auf den Umfang 

dieser Schnittstellen reduziert werden, so 

erhält man mit einem Box-PC ein gutes 

Preis-/Leistungsverhältnis. Ähnliches gilt 

generell für „normale“ PCs, wenn man weiter 

an der Preisschraube drehen möchte 

und den PC nicht noch einmal in einem 

halben Jahr genau so beschaffen möchte. 

Nur: Wo sind die Applikationen, mit 

denen dieses funktioniert? Gehen wir durch 

die Anforderungen: Eine serielle Schnittstelle 

ist sinnvoll, aber gleich zwei bis vier 

davon? Moderne Peripherie wird über 

Ethernet oder Feldbusse angesteuert. Die 

Anzahl der GigE-Schnittstellen ist in der 

Regel zu gering: Anschluss einer einzigen 

Kamera und des Firmen-Netzwerks, danach 

benötigt man schon einen Switch. Digitale 

I/Os sind begrenzt und nur selten optoentkoppelt 

bzw. häufig nicht schnell genug für 

präzises Timing. USB-Ports gibt es genügend, 

aber noch immer fehlt das Vertrauen 

in die Industrietauglichkeit der USB-Peripherie. 

Somit kommt es dazu, dass sich eine 

Reihe weiterer Boxen um den Box-PC gesellt: 

LED-Controller, I/O-Ansteuerungen, 

Ethernet-Switch usw. Entsprechend größer 

wird dann auch der Schaltschrank drum 

herum. Bis dieses Set mit allen erforderlichen 

Treibern und Kabeln funktioniert, vergeht 

kostbare Entwicklungszeit, die in der 

Applikationsentwicklung dann fehlt. Und in 

der „Bill of Material“ stehen am Ende viele 

Komponenten, Kabel und Lieferanten. Für 

Middleware-Experte VisionBox 

Die VisionBox der Imago Technologies, einer 

Familie von x86-basierten beziehungsweise 

echtzeitfähigen Bildverarbeitungsmaschinen 

ist das Ergebnis von 15 Jahren 

intensiver Produktentwicklungen – speziell 

für die Anforderungen der Bildverarbeiter. 

Das Beispiel soll verdeutlichen, was die 

VisionBox leisten kann: 

In einer Verpackungsmaschine liefern 

vier Sensoren das jeweilige Startsignal für 

Beleuchtung und Bildaufnahme von vier 

Einzelprüfungen. Schnelle, hochauflösende 

Kameras senden ihre Bilder über vier 

autarke GigE-Ports direkt in den Arbeitsspeicher 

der VisionBox. Die Bilder werden 

im Applikationsprogramm verarbeitet und 

auf einem Touch Screen in der GUI dargestellt. 

Statistiken und die Fernbedienung 

des Systems laufen über das Firmennetzwerk, 

während innerhalb der Maschine 

über ein Echtzeit-Ethernet-Feldbus kommuniziert 

wird. 

Dass dieses System die Echtzeitbedingungen 

erfüllt, wird mit echter Peripherie 

nachgewiesen. D. h. die vier Sensoren sind 

Dipl.-Ing. Carsten Strampe ist Gescjhäftsführer 

der Imago Technologies GmbH in Friedberg 


am Rand eines Drehtellers montiert, die Beleuchtung 

wird geblitzt, Kameras nehmen 

synchron dazu die Bilder auf. Die Statistik 

wird über das Firmennetzwerk versendet, 

während der VisionBox-Feldbus-Slave mit 

seinem Master Ergebnisse austauscht. Über 

die verstellbare Geschwindigkeit des Drehtellers 

wird die Prozesszeit von z. B. 35 ms 

nachgewiesen. 

Dieses Szenario wird mit Hilfe der Middleware, 

die aus dem RT-I/O-Controller der 

VisionBox, dem Feldbustreiber sowie dem 

Netzwerkinterface besteht, abgebildet. Ein 

Beispielprogramm demonstriert sämtliche 

Funktionen und bietet den Start/Rahmen 

für den Applikationsentwickler. 

Eine weitere, wichtige Aufgabe der Middleware: 

Was passiert im Fehlerfall? Kommen 

aussagekräftige Fehlermeldungen? 

Kann der Servicetechniker am anderen Ende 

der Welt damit etwas anfangen und den 

relevanten Experten Informationen liefern? 

Am Ende: Hardware 

Das Beispiel zeigt, dass es bei heutigen Bildverarbeitungsanwendungen 

nicht um die 

Hardwarefeatures allein geht, das ist einfach 

nicht weit genug gedacht. Es geht um 

die Systemlösung, in der sämtliche Peripherie 

eingebunden und bedient wird. Eine VisionBox 

selbst hat hierfür z. B. fünf GigE- 

Schnittstellen, vier LED-Controller mit präzise 

stromgeregelten Ausgängen, auf die 

Sensoren schnell reagierende optoentkop- 

01 VisionBox-Produktfamilie 

pelte Eingänge, ein integriertes Echtzeit- 

Ethernet und Schnittstellen für das Touch- 

Display. Dass diese Funktionalität mit Hilfe 

der Middleware ins Windows Embedded 

Betriebssystem eingebettet ist, sowohl 

Hardware als auch Firmware per Release 

verwaltet und somit langfristig kopierbar 

sind, versteht sich dann schon von selbst. 

Der Ausflug in die Vielfalt der Bildverarbeitungsanwendungen 

zusammen mit 

einer Beispielkonfiguration zeigt, dass Box- 

PCs keine Lösung darstellen. Ergänzend zu 

den Hardware-Schnittstellen kommt die 

Anforderung, dass eine intelligent aufgesetzte 

Middleware dafür sorgt, dass heutige 

und zukünftige, stets komplexer werdende 

Anwendungen auch robust und langfristig 

funktionieren – so wie mit der VisionBox. 

www.imago-technologies.com 

02 VisionBox - Beispielbeschaltung

Weltweit schnellstes Zeilenkamerasystem für die industrielle Produktkontrolle 

Dank eines Doppelzeilen-Sensors erreicht der 

Turbo CIS oder VS/VT CIS von Tichawa eine 

Zeilenrate von bis zu 250 kHz bei einer 

Auflösung von 300 dpi. Das macht ihn laut 

Anbieter zum weltweit schnellsten Zeilenkamerasystem 

für die industrielle Produktkontrolle. 

Der Turbo CIS erzeugt Bilddaten mit 

einer Scangeschwindigkeit von bis zu 21 m/s oder 1 270 m/min 

in hoher Bildqualität. Damit ist das Zeilenkamerasystem für die 

Qualitätskontrolle von Produkten schnell laufender Prozesse wie 

Druckbildern, beschichteten Filmen und Folien geeignet.CIS- 

Systeme bestehen aus einer Lesezeile, einer Optik und einer 

Lichtquelle. Sie arbeiten mit einem Abbildungsverhältnis 

von 1:1. Daher sind CIS-Systeme genauso 

groß wie ihre Vorlage und liegen in einem Arbeitsabstand 

von 8 bis 14 mm über dem abzubildenden 

Objekt. An Stelle eines einzelnen Objektivs tritt ein 

Array aus gestaffelten GRIN-Linsen. Jede einzelne 

Linse bildet einen kleinen Bereich des Objektes ab. 

Durch die gezielte Überlappung der Bildausschnitte entsteht ein 

scharfes Bild. Als Sensoren kommen CCD- oder CMOS-Sensoren 

zum Einsatz, die versetzt oder direkt anreihbar sind. 

www.tichawa.de 

Stereo-Kamerasystem für Roboter-Greifer 

Mit dem Safety-Multi-Camera-Gripper „Roberta“ hat die Firma Gomtec beim im Rahmen der Motek 

verliehenen Handling Award den zweiten Platz in der Kategorie „Innovative Neuentwicklung“ belegt. 

Ein Novum in der Roboter- und Automatisierungswelt ist das integrierte Stereo-Kamerasystem des 

Greifers. Als Basis dient die VC6210 nano cube dual von Vision Components. Die beiden 1/3"-CMOS- 

Sensoren der Kamera sind in kompakten Schutzgehäusen untergebracht, bieten eine Auflösung von 

572 ×480 Px und können 55 Bilder je Sekunde aufnehmen. Die Kamera erledigt alle Bildverarbeitungsaufgaben 

selbständig dank eines 700-MHz-Prozessor von Texas Instruments. Die Bilderkennung 

und Bildverarbeitung erfolgen somit komplett „on board“ im Greifsystem. Durch den simultanen 

Bildeinzug der beiden Sensoren sind daher auch 3-D-Messungen möglich. 

www.vision-components.com 

Maximale Auswahl. Maximale Präzision. 

Machine Vision Objektive von Fujifilm 

Spezielle Aufgaben in der Bildverarbeitung 

brauchen ein spezielles Objektiv. Fujifilm 

bietet Ihnen für fast jede Anwendung die 

passende Lösung. Ob mit hochauflösenden 

5 Megapixel oder 1.5 Megapixel 

Festbrennweiten, Zoomobjektiven, als 

Fisheye oder für 3 CCD Kameras – jedes 

Modell zeichnet sich durch die erstklassige 

Fujinon Qualität aus: hochauflösende, 

präzise Optik bei minimierter Verzeichnung 

für optimale Bildqualität. Durch das 

kompakte Design fügt es sich zudem 

ganz einfach in Ihr bestehendes System 

ein. Mehr auf www.fujifilm.eu/fujinon 

Fujinon. Mehr sehen. Mehr wissen.

Boardlevel-Kameras 

mit USB-Anschluss 

IDS bietet USB-Video-Class-Kameras 

(UVC) mit USB 2.0-Anschluss an. Bei 

den Boardlevel-Kameras für Windows, 

Linux oder Mac OS X muss kein zusätzlicher 

Treiber installiert werden, um sie in Betrieb zu nehmen. 

Neben der Variante UV-1552LE gibt es die Version UV-1551LE 

mit einem M12-Standardanschluss für S-Mount-Objektive. Beide 

sind mit dem 1/3" 2 MP CMOS-Sensor von Aptina ausgestattet 

und haben eine Auflösung von 1 600 × 1 200 Pixeln bei einem 

Seitenverhältnis von 4:3 und eine Framerate von 15 Bildern pro 

Sekunde. Weitere verfügbare Auflösungen sind VGA (640 × 480), 

SVGA (800 × 600) und HD (1 024 × 768). Helligkeit, Kontrast, 

Sättigung, Schärfe und Belichtungszeit sind manuell einstellbar. 

Mit Direct Show (Windows) oder Video4Linux (Linux) können 

Anwender eigene Applikationen implementieren. Die Kameras 

eignen sich für Machine Vision, Maschinen- und Kleingerätebau, 

Transportwesen, Prozessüberwachung oder Embedded- und 

Kiosksysteme. 

www.ids-imaging.de 

QM-Systeme einfach zertifizieren lassen 

Der BPM-Spezialist iGrafx hat seine aktuelle Software-Suite iGrafx 

2015 auf den Markt gebracht. Wichtigste Neuerung ist das Tool 

zur Prozessautomatisierung „iGrafx Process Automation“. Dieses 

dient der lückenlosen Synchronisation von Modellen und der 

Bereitstellung des Prozess-Workflows. Unternehmensbereiche 

können damit eigene Prozesse in einem automatisierten Workflow 

umsetzen. Dies erleichtert es Unternehmen, betriebliche Abläufe 

zu standardisieren, ISO-Zertifizierungen zu erhalten und sicher 

durch das ISO-Audit zu gelangen. Bei ISO-Normen handelt es 

sich meist um Vorschriften, die zur System- und Prozessqualität 

beitragen und Fehler im Entwicklungs- und Produktionsprozess 

vermeiden. Etwa Lieferanten 

in der Automobilbranche 

sind angehalten, ihr Qualitätsmanagementsystem 

nach 

diesen Regularien aufzubauen 

und zertifizieren zu 

lassen. 

CloudLink-Schnittstelle zur Überwachung 

industrieller Bildverarbeitungs-Kontrollen 

Die Web-Benutzeroberfläche CloudLink ist ein Visualisierungstool 

für die industrielle Bildverarbeitung mit AutoVision, mit dem sich 

anhand von AutoVision-Software und Smart-Kameras durchgeführte 

Kontrollen in Echtzeit überwachen lassen. Die Schnittstelle 

ist auf jedem webfähigen Gerät (z. B. PC, Web-Oberfläche, 

Tablet-PC und Smartphone) über einen Webbrowser zugänglich. 

Kontroll-Jobs in AutoVision lassen sich unabhängig von Hardware, 

Software, Industriesystemen, mobilen Plattformen und Geräten 

übertragen. Die Web-Benutzeroberfläche CloudLink trägt laut 

Anbieter erheblich zur Erweiterung der plattformübergreifenden 

Flexibilität der Software bei, da die Kontrollabläufe jederzeit und 

von jedem Ort aus überwacht werden können. CloudLink kann 

Werte aus einem in der Software erstellten Kontroll-Job anzeigen, 

die mithilfe von Microscan Link, dem 1-Klick-Verbindungstool, 

über Industrieprotokolle mit einem Datenfreigabedienst verknüpft 

wurden. Dies können beispielsweise von der Spezialkamera 

aufgenommene Bilder und die Ergebnisse der angewendeten 

Kontrollfunktionen sein, zum Beispiel Mess-, Zählungs-, 

Dekodierungs- und Prüfergebnisse. Sobald 

die Werte empfangen wurden, können diese 

in CloudLink entsprechend den individuellen 

Einstellungen des Benutzers 

im Bild-, Text- oder Grafikformat 

angezeigt werden. 

www.microscan.com 

www.igrafx.de 

Leuchten mit bis zu 1 000 Lumen pro LED 

Beleuchtungen mit weißen FSN-Supernova-LEDs sind mit bis zu 

1 000 Lumen pro LED die hellsten Leuchten. Die FSN-Supernova 

von Falcon Illumination kann Imageprobleme aufgrund ihrer 

hohen Lichtintensität in Höchstgeschwindigkeits-Bildaufnahmen 

lösen. In dem Beispiel der FHPRSi100-R24 werden anlässlich 

des flachen Winkels und des weichen, diffusen Lichts störende 

Reflektionen vermieden. Phasen runder 

Metallteile, Wafer, reflektierende 

Aufdrucke sowie Flaschenhälse können 

hiermit selbst in Hochgeschwindigkeit 

gut ausgeleuchtet werden. 

www.falconillumination.de 


FRAMOS_DE_2015_whitepaperBV_90x130_fnl.indd 1 21.04.15 14:02 

Framos.indd 1 21.04.2015 14:58:31

Kompatible Optomechanik 

Genormte Gewindebohrungen, Stangenmaterialien mit festgelegten 

Durchmessern: Die optomechanischen Bauteile von 

Laser Components können mit denen anderer Hersteller verwendet 

werden. Häufig sind in einem Element verschiedene Gewindebohrungen 

untergebracht. Um Optikhalterungen flexibel auf 

Stangen zu befestigen, ist jede Stange mit zwei unterschiedlichen 

Gewindebohrungen ausgerüstet: eine M4 × 0.7 P auf der einen 

und eine M6 × 1.0 P Gewindebohrung auf der anderen Seite. 

Die zugehörigen Halter haben 

eine ähnliche Flexibilität, sie können 

Stangen mit Durchmessern 

von 12 bis 12,7 mm aufnehmen, 

die mit einer Gewindeschraube 

sicher arretiert werden. Ob Positioniersystem, 

justierbarer Optikhalter 

oder variable Blende, Laser 

Components‘ Modelle sind mit 

metrischen Gewinden ebenso 

verfügbar wie mit englischen. 

www.lasercomponents.com/de 

Camera-Link-Kameras mit 

USB3-Vision ausstatten 

Mit dem externen Frame Grabber iPort 

RT CL-U3 von Pleora stattet Framos 

Camera-Link-Anlagen mit den Plug-and- 

Play-Funktionalitäten von USB3-Vision aus. Die Frame-Grabber 

wandeln Bilder aus Camera-Link-Medien in USB3-kompatible 

Video-Streams um und übertragen das unkomprimierte Video 

über USB 3.0 direkt und mit geringer sowie gleichmäßiger Verzögerung 

an die Computerports. Da keine Frame-Grabber am 

PCIe-Slot benötigt werden, können Systemdesigner auf kleine 

und leistungssparende Plattformen wie Laptops, Embedded 

Systems oder Tablets zurückgreifen. Der integrierte PLC und die 

GPIO-Funktionen ermöglichen die direkte Steuerung, Auslösung 

und Synchronisierung der Kamera und weiterer optischer Systeme. 

Videomaterial, Strom und Steuerung werden über ein einziges 

USB-3.0-Kabel zwischen Kamera und Bildverarbeitungscomputer 

übertragen. Das verkürzt Implementierungs- sowie 

Umrüstzeiten und sorgt für kurze Produktionsläufe. 

www.framos.com 

Echtzeit-Lösungen für die Bildverarbeitung auch im High-End-Bereich 

Kithara Software präsentiert eine Palette von Echtzeit-Lösungen mit den Schwerpunkten 

GigE Vision, USB3 Vision, Bildverarbeitung mit Halcon und OpenCV 

sowie die Interaktion von maschinellem Sehen und EtherCAT-Automatisierung. 

Basierend auf Echtzeit-Ethernet-Treibern von Kithara können besonders für den 

High-End-Bereich auch GigE Vision-Industriekameras mit 10-GBit-Anschluss 

in Echtzeit angesprochen werden. Ebenfalls in Echtzeit werden zudem Kameras 

mit dem wachstumsstarken USB3 Vision-Standard unterstützt. Für die Bildverarbeitung 

wird eine Schnittstelle zu den Bibliotheken Halcon oder OpenCV bereitgestellt. 

Mit dem Halcon Logic Controller (HLC) ist es darüber hinaus möglich, 

direkt aus der Entwicklungsumgebung (HDevelop) Maschinen innerhalb von 

EtherCAT-Anlagen in Echtzeit anzusteuern. 

www.kithara.de 

It‘s what you make it. 

Unlimited possibilities: Intelligent camera platform with up to 6 remote sensors 

Freely programmable | Linux OS | 1 GHz ARM® Cortex-A8 | Floating point unit | 700 MHz DSP C674x | 2 GB RAM | 32 GB Flash 

Common Vision Blox Embedded | EyeVision | HALCON Embedded | OpenCV | Mono-compatible .NET interface 

www.vrmagic-imaging.com

Kamera mit USB 3.0-Schnittstelle für 

eine hohe und sichere Datenübertragung 

Industrielle Bildverarbeitung – 

präzise wie ein Schweizer Uhrwerk 

Die USB 3.0-Kameraserie pulse von Basler kann in den Branchen 

Medical & Life Science, Verkehr (ITS), Retail und für Mikroskopie- 

Applikationen eingesetzt werden. Die Kameras wiegen weniger 

als 60 g und haben Abmessungen von 38,8 × 28,2 mm (Durchmesser 

× Länge). In das Metallgehäuse ist ein Stativ-Adapter integriert. 

Als Objektivaufnahme enthalten sie einen CS-Mount, der sich in 

einen C- oder S-Mount umwandeln lässt. Durch die USB 3.0- 

Schnittstelle bieten die Kameras eine hohe und sichere Datenübertragungsrate 

und einen niedrigen Stromverbrauch von 1,3 Watt. 

Die CMOS-Sensortechnologie ermöglicht eine farbtreue Bildqualität. 

Global- und Rolling-Shutter-Sensoren bieten Bildauflösungen 

bis 5 MP und Bildwiederholraten bis 54 fps. Zu den Einsatzbereichen 

zählen Mikroskopie in Ausbildung, Laborroutine 

und Forschung, dermatoskopische Diagnostik, Personenerkennung, 

-zählung und -verfolgung 

oder automatische Nummernschilderkennung 

im Fahrzeug. 

www.baslerweb.com 

Wärmebildkamera mit Bildfrequenzen 

bis zu 1 000 Hz für schnelle Prozesse 

Neben den Merkmalen der Infrarotkameras aus 

dem Hause Optris wie der kompakten Größe, 

der USB-Schnittstelle und der lizenzfreien 

Software zeichnet sich die neue Wärmebildkamera 

PI 1M durch eine Bildfrequenz bis zu 

1 kHz und verschiedene Modi der Auflösung/ 

Bildfrequenz aus. Konzipiert ist die Kamera für die Temperaturmessung 

auf Metalloberflächen, Grafit oder Keramik. Aufgrund 

des Temperaturmessbereichs von 450 bis 1 800 °C entfällt bei vielen 

Applikationen die Notwendigkeit der Messbereichsumschaltung 

und die Kamera ist flexibler einsetzbar. Der CMOS-Detektor 

erlaubt eine Auflösung von 764 × 480 Pixel bei einer Bildfrequenz 

von 32 Hz. Umschaltbar ist die Infrarotkamera auf 382 × 288 Pixel bei 

80 bzw. 27 Hz und 72 × 56 Pixel bei 1 000 Hz für schnelle Prozesse. 

www.optris.de 

Analyse von Nanometer-Strukturen 

in gehonten Zylindern 

Mit dem 3-D-Cylinder-Inspector von Opto können Produzenten 

von Zylinderkurbelgehäusen die Struktur der gehonten Zylinderlaufbahnen 

analysieren, optimieren und deren Fertigung überwachen. 

Damit können Automobilbauer unterstützt werden, ihre 

Motorentechnologie in Bezug auf reduzierten 

Verbrauch und somit geringere CO 2 

-Emissionen 

zu optimieren. Das System ermöglicht 

die Oberflächenanalyse bis in den 

Nanometer-Bereich. Kleinste Höhenunterschiede 

werden durch die Weißlicht-Interferometrie 

erfasst. Zudem können gehonte 

Eisenguss- oder Aluminium-Oberflächen 

ausgewertet werden. 

www.opto.de 

TRAUEN 

SIE UNSEREN 

AUGEN 

Sichern Sie Ihre Wettbewerbsfähigkeit durch das Know-how 

des europäischen Marktführers für Bildverarbeitung. Mit 

Lösungen von STEMMER IMAGING steigern Sie die Effizienz 

Ihrer Fertigung und reduzieren gleichzeitig Ihre Kosten. Wir 

bieten Ihnen langjährige Erfahrung, perfekten Service und 

das umfangreichste Bildverarbeitungssortiment in Europa – 

immer passend zu Ihrem Produkt und Ihrem Markt. 

TECHNOLOGY 

FORUM 

2015 

TERMIN VORMERKEN! 

TECHNOLOGIEFORUM BILDVERARBEITUNG 

03./04. November 2015, Hotel Dolce, Unterschleißheim 

Imaging is our passion. 

www.stemmer-imaging.de

Hochgenaue Messungen in der Bildverarbeitung 

Bi-telezentrische Opto-Messobjektive von Rauscher wurden für 

hochpräzise Messaufgaben entwickelt. Durch die objektseitige 

Telezentrie werden räumlich ausgedehnte Objekte ohne perspektivische 

Fehler abgebildet. Mit der bildseitigen Telezentrie ist das 

optische System weniger anfällig für mechanische Toleranzen 

der Kamera und zeigt eine einheitliche Abbildung auf dem Kamera- 

Chip ohne Vignettierung. Die Objektive sind für C-Mount-Kameras 

mit Chip-Größen bis 2/3" optimiert. Sie weisen eine erhöhte Lichtintensität 

und Lichtausbeute auf und eignen sich so für lichtkritische 

Anwendungen wie die Vermessung von Bohrungen oder 

die Erfassung verdeckter Kanten. Sie können mit der Opto Quadramount-Funktion 

für eine robuste, universelle Montage-Schnittstelle ausgerüstet werden. Das vereinfacht 

die Integration und Ausrichtung und macht sie weniger empfindlich gegen mechanische 

Belastung und Vibration. 

www.rauscher.de 

Qualitätssicherung 

mit Katzenaugen 

Für die Qualitätssicherung mit 

digitaler Bildverarbeitung ist 

ein guter Kontrast erforderlich, 

damit die Erkennung des zu 

beurteilenden Produkts sicher 

erfolgen kann. Zur Kontrolle 

der Fäden in der Textilverarbeitung 

werden üblicherweise 

Fadenwächter eingesetzt. Bei 

der von Opditex patentierten 

optischen Fadenkontrolle 

kommen zwei Technologien 

zum Einsatz: Retroreflektoren 

und in die Blickachse der 

Kamera eingespiegeltes Licht. 

Ein Retroreflektor hat den 

Katzenaugeneffekt, der das 

Licht in die Richtung zurück 

spiegelt, aus der er angestrahlt 

wird. Mit einer punktförmigen 

Beleuchtung werden die zu 

100 

prüfenden Fäden angeleuchtet. 

Hinter 95 ihnen befindet sich der 

Retroreflektor und wirft das 

75 

Licht nur außerhalb des Schattens 

vom Faden in die Kamera 

zurück. Das sorgt sogar bei 

transparenten Fäden zu einem 

25 

kontraststarken Bild. 

5 

www.opdi-tex.de 

Vibrationsfeste Objektiv-Serie 

Das Unternehmen Polytec stellt die neue 2/3"-Objektivserie 

vor, die Kowa für raue Industrieumgebungen entwickelt hat. Die 

JCM-V-Serie basiert auf Standard-JCM-Objektiven mit C-Mount- 

Anschluss von Kowa und eignet sich für Megapixel-Anwendungen, 

bei denen eine hohe optische Leistung gefragt ist, und für Sensorgrößen 

bis zu 2/3" (Bildkreis 11 mm). Die Beschleunigungsfestigkeit 

beträgt bis 5 g und der Vibrationsfrequenzbereich von 10 bis 500 Hz 

über 180 min. Die Fokussierung geschieht über ein Feingewinde 

und wird durch eine selbstsichernde Mutter fixiert. Um die Stabilität 

der Optik zu erhöhen, sind alle Glas- 

Elemente von innen am Gehäuse verklebt. 

Die Blende wird durch austauschbare feste 

Blendenringe definiert. So wird eine unbeabsichtigte 

Verstellung verhindert und 

mechanische Beschädigung vermieden. 

www.polytec.de 

Lüfterloser Controller für hohen 

Datendurchsatz in der Fabrikautomation 

Der Nuvo-4000 von acceed ist ein 

flexibler Controller für die Fabrikautomation, 

die In-Line-Produktionskontrolle 

oder anspruchsvolle 

Machine-Vision-Aufgaben. Mit einem 

lüfterlosen Gehäuse erlaubt er einen 

24-Stunden-Betrieb bei Umgebungstemperaturen 

von - 25 bis 60 °C und 

10 bis 90 % relativer Luftfeuchtigkeit. Der kompakte Industrie- 

PC hat vier Erweiterungssteckplätze. Die beiden PCIe-Slots stellen 

insgesamt 6 GB/s Bandbreite für High-Speed-Datenübertragung 

zur Verfügung. 48 W Leistung stehen für den x16-PCIe-Slot bereit, 

z. B. für einen PCIe-Framegrabber zur Verarbeitung von Kamerabildern. 

Alternativ lässt sich der Controller mit vier PCI-Karten 

für allgemeine Prüf- und Messaufgaben bestücken. Zur weiteren 

Ausstattung zählen I/O-Schnittstellen und drei unabhängige 

Full-HD-Grafikausgänge. Zwei interne Sata-Plätze für 2,5"-HDD 

oder SSD erlauben das Speichern großer Datenmengen direkt 

im Gerät. Optional lässt sich ein zusätzlicher Lüfter installieren. 

www.acceed.de 

0

Maschinen- und Anlagenausfälle 

mittels Thermografie vermeiden 

Robuste Inspektionskameras 

mit weitem Einsatzbereich 

Das Unternehmen PCE Deutschland hat 

die neue Wärmebild kamera PCE-TC 30 

auf den Markt gebracht, die vor allem 

in rauen Umgebungsbedingungen ein 

nützlicher Helfer für vorbeugende Wartungsarbeiten 

ist. Mit dem relativ geringen 

Gewicht von nur 755 g lassen sich Analysen 

von Maschinen und Anlagen schnell durchführen 

und erfordern keine Standzeiten. Signifikante 

Messergebnisse mit präzisen Infrarotbildern 

lassen Details am Messobjekt erkennen. 

Für die betriebliche Wartung lassen sich Lager und 

Lagergehäuse optisch überwachen und eine eventuelle Überhitzung 

wird direkt auf dem farbigen 3,5" großen LC-Display angezeigt. 

Die auf einer 4 GB großen SD-Speicherkarte gescherten 

Wärmebildaufnahmen können mit dem zugehörigen USB-Verbindungskabel 

und der integrierten Mini-USB-Schnittstelle an 

einen PC oder Laptop übertragen werden. Bei Auffälligkeiten 

kann das 3-fache Zoom für eine 

bessere Begutachtung angewendet 

werden. Die Wärmebildkamera 

hat einen Temperaturbereich 

von 0 bis 250 °C und der FAL 

Emissionsgrad ist frei einstellbar. 

www.warensortiment.de 

CON 

RS Components hat die Reihe der RS-Inspektionskameras 

um zwei preisgünstige Kits erweitert. Mit 

diesen Kameras können Techniker detaillierte 

Inspektionen an schwer erreichbaren Orten 

durchführen sowie Ausrüstungen und Kabel 

prüfen, um Korrosion, Lecks, Beschädigungen, 

defekte Teile oder Verstopfungen zu erkennen. 

Die Kameras sind besonders robust und wurden 

für den Dauerbetrieb innerhalb des Temperaturbereichs 

von 0 bis 55 °C ausgelegt, kurzzeitig auch 

für - 20 bis 80 °C. Sie sind auf Widerstandsfähigkeit 

gegen eine Vielzahl von Chemikalien und Lösungsmitteln 

geprüft. Das Basismodell TF3309H80 verfügt über 

eine Anzeige mit 640 × 480 Bildpunkten (VGA) und enthält im 

Lieferumfang eine 8-mm-Sondenkamera mit VGA-Auflösung, 

die in schwer erreichbare Bereiche eingeführt werden kann, um 

dort Bilder aufzunehmen. Die Sondenkamera hat einen weiten 

Betrachtungswinkel, ein 4-fach-Zoom, eine integrierte LED- 

Lampe und einen Detektor 

Anzeige 

Jetzt anfordern: 

Mail: katalog@falcon.lighting 

Phone: +49 7132 99 16 90 

FALCON ILLUMINATION MV GMBHCOKG 

LED Beleuchtungs-Katalog 

mit hoher Empfindlichkeit. 

Das Modell TF3319HLMX 

bietet die gleiche Auflösung 

und Sondenkamera, kann 

aber auch Videos aufnehmen. 

de.rs-online.com 

CoaXPress Kamera mit ultrahoher 

Auflösung für High-End-Applikationen 

Die kompakte digitale 25 MPx Hochgeschwindigkeitskamera 

EoSens 25CXP von Mikrotron mit leistungsstarker CoaXPress- 

Echtzeit-Datenschnittstelle erfüllt durch herausragende 

Leistungsmerkmale die hohen Anforderungen von High-End- 

Applikationen. Die Schnittstelle bietet mit einadrigem Kabel eine 

Datenübertragungsrate bis 6,25 Gbit/s und mit vier Adern bis zu 

25 Gbit/s. Über nur ein Kabel erfolgen der Datentransfer, die 

Kommunikation und Kontrolle zum PC sowie die Stromversorgung 

der Kamera - und das mit Übertragungsstrecken von über 100 m. 

Das sind entscheidende Vorteile für die einfache Integration in 

den Prozess. Bei einer Auflösung von 5 120 × 5 120 Pixel gewährleistet 

die Kamera eine Bildrate von 80 fps, bei Full-HD-Format 

880 fps und bei reduzierter Auflösung bis zu 100 000 fps. Der 

integrierte Global Shutter ermöglicht die Belichtung aller Pixel 

zum gleichen Zeitpunkt mit der kürzesten Belichtungszeit von bis 

zu 1 µs. Die stufenlos variable Gestaltung des Bildfeldes in Lage 

und Auflösung (RoI) erzielt eine hohe Anwendungsflexibilität. Die 

Kamera verfügt 

über eine Farbtiefe 

von 10 bit und 

einen Dynamikumfang 

von 53 db. 

Mit Abmessungen 

von nur 

80 × 80 × 53 Millimeter 

und robustem 

Design kann die EoSens auch unter beengten Bedingungen 

direkt vor Ort in den Prozess integriert werden. 

www.mikrotron.de 

Falcon.indd 1 29.01.2015 12:12:46 


Sill-Optics.indd 1 21.04.2015 11:18:02

Objektive für die DMD-Projektion 

Die Objektive von Sill Optics eignen sich für die Direktbelichtung 

von PCB-Leiterplatten, 3-D-Vermessung mithilfe der Stereoprojektion 

oder die Verwendung in 3-D-Druckern. Allen Anwendungen 

gemeinsam sind Objektive, die für den Einsatz mit dem 

DMD optimiert sind. DMDs werden in der Regel von oben 

beleuchtet. Dafür werden TIR-Prismen verwendet, die eine 

100-prozentige Nutzung der eingestrahlten Lichtmenge möglich 

machen. Dieses Prisma muss im optischen Design berücksichtigt 

werden und bedingt relativ lange Schnittweiten für die Objektive. 

Ebenso muss der dadurch entstehende Farbfehler kompensiert 

werden. Aufgrund der Geometrie des DMDs ist ein bildseitig 

telezentrisches Objektiv von Vorteil, da die Homogenität der 

Ausleuchtung optimiert wird. All diese Faktoren werden bei den 

Objektiven des Unternehmens berücksichtigt. Vergrößerungen 

von 0,5× bis zu 20× sind verfügbar. Zudem wurden diverse 

Objektive auch für Anwendungen 

mit energiereichem UV-Licht 

optimiert. Des Weiteren bietet das 

Unternehmen auch beidseitig 

telezentrische Objektive für hochgenaue 

Belichtungsaufgaben an. 

www.silloptis.de 

Inserentenverzeichnis Heft 3/2015 

Afriso, Güglingen44 

Allied Vision Technologies, Stadtroda85 

AMA Service, Wunstorf7 

Amsys, Mainz33 

Azbil Europe NV, Hallbergmoos35 

Basler, Ahrensburg76 

Data Translation, 

Bietigheim-Bissingen19 

Delphin, Bergisch Gladbach5 

DunAn Sensing , USA-San Jose31 

E+E Elektronik, A-Engerwitzdorf21 

electrotherm, Geraberg30 

Endress+Hauser, Weil am Rhein50 a-d 

EPSG, Fredersdorf-Vogelsdorf17 

Falcon, Untereisesheim97 

Flir, Frankfurt81 

Framos, Taufkirchen93 

FuehlerSysteme, Nürnberg47 

Fujifilm, Düsseldorf92 

Heitronics, Wiesbaden31 

iC-Haus, Bodenheim13 

Idec, Hamburg3 

igus, Köln73 

InfraTec, Dresden91 

Jäger, Lorsch 4. US 

Labom, Hude45 

LEG, Viersen65 

LEJ, Jena96 

Manner, Spaichingen34 

Matrix Vision, Oppenweiler79 

Meister, Wiesen35 

Meorga, Nalbach10 

Messe München, München9 

Michell, Friedrichsdorf33 

National Instruments, München 2. US 

Novotechnik, Ostfildern61 

Omega, Deckenpfronn55 

Optris, Berlin29 

Pewatron, CH-Zürich37 

Rauscher, Olching77 

Sensitec, Lahnau27 

SIKA, Kaufungen23 

Sill Optics, Wendelstein97 

Softing, Haar69 

Spektra, Dresden36 

Stego, Schwäbisch Hall71 

Stemmer Imaging GmbH, Puchheim95 

STS Sensoren Transmitter, 

Sindelfingen23 

tec5 AG, Oberursel41 

Turck, Mülheim67 

Turkish Machinery Promotion Group 

(TMPG), TR-Ankara39 

VRmagic, Mannheim94 

Zirox, Greifswald38 

Beilage: 

Meorga, Nalbach (Teilbeilage) 

Kameraschutzgehäuse an aktuelle Modelle angepasst 

Autovimation hat seine Kameraschutzgehäuse der Reihe Gecko neu aufgelegt. Mit ihnen trägt der Hersteller 

dem Trend zu immer kleineren Kameras in der industriellen BV Rechnung. In die neuen Gehäuse passen 

beispielsweise die kompakten ax5-Wärmebildkameras von Flir oder die intelligenten Kameras der VC40XX- 

Reihe von Vision Components. Für die ax5 wurde eine speziell angepasste Halterung entwickelt, die mit allen 

Brennweiten kompatibel ist und eine Eckenverschattung auch bei den weitwinkligeren Optiken ausschließt. 

Für beide Typen sind die patentierten Heatguide/Quicklock-Kameramontagesysteme ab Werk verfügbar. 

www.autovimation.com 

IMPRESSUM 

erscheint 2015 im 28. Jahrgang, ISSN: 2194-1157 

Redaktion 

Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar 

Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de 

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) 

Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, 

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de 

Peter Becker B. A., E-Mail: p.becker@vfmz.de 

Alexandra Pisek M.A., E-Mail: a.pisek@vfmz.de 

Redaktionsassistenz: Ulla Winter, 

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de, 

Eva Helmstetter, Gisela Kettenbach, Monika Schäfer 

(Redaktionsadresse siehe Verlag) 

Grafik und Layout 

Sonja Schirmer, Doris Buchenau, Anette Fröder, 

Conny Grothe, Melanie Lerch, Mario Wüst 

Chef vom Dienst 

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer 

Anzeigen 

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, 

E-Mail: o.jennen@vfmz.de 

Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung 

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Anzeigenpreisliste Nr. 27: gültig ab 1. Oktober 2014 

www.vereinigte-fachverlage.info 

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen. 

Mitglied der Informations-Gemeinschaft 

zur Feststellung der Verbreitung von 

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VORSCHAU 

IM NÄCHSTEN HEFT: 4/2015 

ERSCHEINUNGSTERMIN: 07.07.2015 • ANZEIGENSCHLUSS: 22.06.2015 

01 

02 

03 

01 Produktionsautomatisierung mithilfe der Bildverarbeitung – 

der Beitrag gibt Antworten auf die komplexe Frage „Welches System 

verwende ich für meine Automatisierung?“ 

04 

02 Komponenten für die kontaktlose Energie-, Signal- und Datenübertragung 

sichern die störungsfreie Funktion von Drehtischapplikation 

03 Um maschinelle Ausfallzeiten auf ein Minimum zu reduzieren, setzt 

ein deutscher Saft-Produzent auf die Online-Beschaffung seiner Sensoren 

Der direkte Weg 

Internet: 


E-Paper: 

www.engineering-news.net 

Redaktion: 

n.steinicke@vfmz.de 

AUTOMATION TECHNOLOGIES: 

www.en.engineering-news.net 

04 High-Speed-Kameras ermitteln Fehler in der Reifenspike-Produktion 

frühzeitig und erhöhen so die Sicherheit bei Glätte für den Autofahrer 

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) 


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Industrielle Automation 3/2015

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