Industrielle Automation 4/2017
Industrielle Automation 4/2017
Industrielle Automation 4/2017
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19239<br />
4<br />
www.industrielle-automation.net<br />
September <strong>2017</strong><br />
Multifunktional und individuell –<br />
68Sicherheitslösungen im digitalen Zeitalter<br />
30Interview: Erfolgsrezept<br />
Exotische<br />
eines Robotik-Spezialisten<br />
52<br />
Kabellösungen<br />
Profinet<br />
mit echtem Nutzwert<br />
vereinfacht die<br />
60Integration von Taster & Co.
Time-to-Market<br />
reduzieren<br />
Integrated Engineering im<br />
Totally Integrated <strong>Automation</strong> Portal<br />
DFFA-A10223-00<br />
Durchgängiges Engineering im Totally Integrated <strong>Automation</strong><br />
Portal (TIA Portal) verkürzt die Entwicklungszeiten deutlich. Durch<br />
koordinierte Zusammenarbeit in interdisziplinären Teams und das<br />
automatische Generieren der Automatisierungslösung anstatt<br />
manueller Programmierung wird die Time-to-Market reduziert.<br />
Das TIA Portal ist damit der perfekte Zugang zur Automatisierung<br />
im Digital Enterprise.<br />
siemens.de/tia-portal
EDITORIAL<br />
Kommunikation 4.0<br />
Smartphones, Tablets, Notebooks – mobile Endgeräte liefern uns im<br />
privaten und im geschäftlichen Umfeld Informationen, unabhängig<br />
davon, wo wir uns befinden. Gleichzeitig dienen sie auch der zwischenmenschlichen<br />
Kommunikation.<br />
In der Industrie war es vor einigen Jahren noch üblich, dass der<br />
Vorgesetzte die Befehlsgewalt in der Wertschöpfungskette besaß,<br />
indem er computergestützt Informationen gesammelt, ausgewertet<br />
und an den Mitarbeiter weitergegeben hat. Im Zeitalter von<br />
Industrie 4.0 ist es hingegen ein Rechner, der autark Informationen<br />
sammelt und über ein mobiles Endgerät an den Mitarbeiter weiterleitet.<br />
Kommunikation bedeutet heute also nicht mehr nur eine<br />
Verständigung zwischen Menschen, sondern auch zwischen Maschine<br />
und Mensch, wodurch sich viele neue Möglichkeiten ergeben,<br />
Pro duktionsdaten, Filme, Bilder und Grafiken nutzbar zu machen.<br />
Darüber hinaus stellen auch smarte Objekte eine Voraussetzung für<br />
die Realisierung von Kommunikation 4.0 dar. Sie vereinen mechanische,<br />
sensorische, elektrische und informationstechnische Komponenten und<br />
bringen damit Intelligenz in die Technik: Sie können drahtlos kommunizieren,<br />
senden Informationen an übergeordnete Systeme und<br />
verschmelzen die reale Welt mit der virtuellen.<br />
Wie dies gelingt und über welche Lösungen die heutige Industrie<br />
verfügt, steht im Fokus unseres Specials. Erfahren Sie, wie sich mit<br />
Smart Devices der Betrieb von Produktionsanlagen optimieren<br />
lässt (Seite 62) und wie sichere Netzwerke im industriellen IoT<br />
umgesetzt werden können (Seite 58).<br />
NICHTVON<br />
DERSTANGE.<br />
SONDERN VON<br />
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Für Sie gemacht.<br />
Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen<br />
Ihre Alexandra Pisek<br />
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September <strong>2017</strong><br />
INHALT<br />
EDITORIAL<br />
03 Kommunikation 4.0<br />
SZENE<br />
05 News, Aktuelles und Termine<br />
10 INTERVIEW Networking und Interaktion – re:work <strong>2017</strong> – Smart<br />
Requirements Engineering in Berlin, der Networking-Hub des Jahres<br />
INTERVIEW: Wie das<br />
Industrial-IoT-Upgrade für<br />
38Bestandsanlagen gelingt<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
12 Automatisierte Chromatüberwachung im Prozessabwasser<br />
14 Druckaufnehmer – Druckverhalten, Linearität und was sie auszeichnet<br />
16 IO-Link ebnet den Weg in die digitale Zukunft der Sensorik<br />
18 Überwachungssystem hat in der Pharmaindustrie die Parameter im Blick<br />
20 3D-Umfeldsensorik erhöht die Sicherheit von Arbeitsmaschinen<br />
22 Wie sich die klassische Rollenverteilung zwischen Kamera und Rechner verändert<br />
24 Produkte, Technologien, Trends<br />
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
30 INTERVIEW Ein Roboterhersteller auf Erfolgskurs – im Gespräch mit<br />
Helmut Schmid, Universal Robots<br />
35 Produkte, Technologien, Trends<br />
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
38 INTERVIEW Experten im Gespräch – „Wir machen Maschinen- und<br />
Anlagenbetreiber fit für die Smart Factory“<br />
42 Automatisiertes Energiedatenmanagement im Industrial Internet<br />
of Things (IIoT) – Vorteile und Nutzen<br />
44 Produkte, Technologien, Trends<br />
Industrie 4.0 – Energie<br />
strukturiert und<br />
50zukunftsorientiert verteilen<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
46 Neue Herausforderungen für Kleinbetriebe in der Klimatisierung<br />
48 Kompakte und robuste Lösungen für Leistungsapplikationen im<br />
Maschinen- und Anlagenbau<br />
50 So gelingt die Energieverteilung in Zeiten von Industrie 4.0<br />
52 Exotische Kabellösungen mit echtem Nutzwert<br />
54 Produkte, Technologien, Trends<br />
SPECIAL: MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN<br />
58 Analyse- und Firewall-Lösungen für sichere Netzwerke im IIoT<br />
60 Profinet vereinfacht die Integration von Befehls- und Meldegeräten<br />
Sichere Produktionsprozesse:<br />
Cyber-Angriffe erkennen<br />
58und rechtzeitig abblocken<br />
62 Wie mit Smart Devices eine Effizienzsteigerung und Kostenreduktion<br />
in Produktionsanlagen erreicht wird<br />
64 WLAN-Infrastruktur bringt Schwung in die Intralogistik<br />
65 Produkte, Technologien, Trends<br />
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19239<br />
4<br />
SPECIAL: MESSE MOTEK <strong>2017</strong><br />
68 TITEL Sicherheitslösungen für nahezu jede Applikation<br />
70 Bin-Picking-Lösung mit Handlingroboter erfüllt höchste Ansprüche an<br />
Qualität und Präzision<br />
Multifunktional und individuell –<br />
68 Sicherheitslösungen im digitalen Zeitalter<br />
TITELBILD<br />
K.A. Schmersal<br />
GmbH & Co.<br />
KG, Wuppertal<br />
RUBRIKEN<br />
63 Impressum<br />
72 Inserentenverzeichnis<br />
74 SERIE StartING up : Ein Unternehmen für Präzision mit Mikrowellen-Messtechnik<br />
75 Heftvorschau 5/<strong>2017</strong><br />
Interview: Erfolgsrezept<br />
Exotische<br />
30 eines Robotik-Spezialisten<br />
Kabellösungen<br />
Profinet<br />
52 mit echtem Nutzwert<br />
vereinfacht die<br />
60 Integration von Taster & Co.
SZENE<br />
AMA Verband verstärkt Deutsch-<br />
Chinesische Zusammenarbeit<br />
Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik (AMA) und<br />
die chinesische Sensors and IoT Industry Association (SIA)<br />
haben auf der Sensor+Test <strong>2017</strong> das Chinesisch-Deutsche<br />
Sensor-Innovations-Forum gegründet – eine Plattform zum<br />
Austausch von Technologie- und markstrategischer Informationen.<br />
Die Entwicklung ressourcenschonender Automatisierungs-,<br />
Mobilitäts- und Versorgungsstrukturen ist ohne<br />
angepasste Sensor-Technologien nicht umsetzbar. Um Innovationen<br />
besser zu fördern, müssen Trends bei der Nachfrage<br />
frühzeitig erkannt und bewertet werden. Hier finden der<br />
Hochtechnologie-Standort Deutschland und China als Land<br />
der Digitalisierung mit großem Marktpotential, vielfältige<br />
Optionen zur Zusammenarbeit. Als offene Diskussionsplattformen<br />
sind das Chinesisch-Deutsche Sensor-Innovations-<br />
Forum in Nürnberg und die International Conference on<br />
Sensors in the Internet of Things (SIOT) in Hangzhou sowie<br />
weitere chinesische Sensorik-Zentren geplant. In einem<br />
gemeinsamen Memorandum vereinbaren beide Organisationen<br />
konkrete Aktionsziele. Das Chinesisch-Deutsche Forum als<br />
Plattform zur Förderung des Austauschs Technologie- und<br />
markstrategischer Informationen wird im jährlichen Wechsel<br />
in beiden Ländern realisiert.<br />
www.ama-sensorik.de<br />
Conrad Marketplace ist in der<br />
Beta-Version live<br />
Conrad Business Supplies startet nun offiziell mit der angekündigten<br />
Beta-Version des neuen Conrad Marketplace für<br />
B2B-Kunden. Auf den Produktdetailseiten im B2B-Shop<br />
haben Businesskunden nun zum Produkt-Portfolio von<br />
Conrad auch die Produkte weiterer Anbieter auf dem Marketplace<br />
im Blick. Über den Hinweisbutton “Conrad Marketplace<br />
– Jetzt weitere Anbieter für diesen Artikel entdecken”<br />
findet sich der Kunde schnell zurecht. Dies ermöglicht allen<br />
Businesskunden ein neues One-Stop-Shopping-Erlebnis und<br />
eine Anlaufstelle mit Zugriff auf etliche<br />
Produkte. Über 50 000 neue<br />
Produkte einzelner Seller wurden<br />
bereits seit dem Start des Marketplace<br />
gelistet, zusätzlich zum umfassenden<br />
Portfolio von Conrad<br />
Business Supplies von 750 000 Produkten.<br />
Neben einer umfassenden<br />
Produktpalette plant Conrad auch die Ausweitung des Marktplatzes<br />
auf andere Länder. Bis Ende <strong>2017</strong> soll das Angebot<br />
auch in Österreich und den Niederlanden verfügbar sein und<br />
der Roll-out 2018 europaweit vorangetrieben werden.<br />
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Subsysteme, z.B. elektrische Leistungsmessung<br />
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SZENE<br />
Embedded Vision Europe (EVE)<br />
Konference in Stuttgart<br />
In Zusammenarbeit mit der Leitmesse Vision hat die EMVA<br />
(European Machine Vision Association) erstmal eine europäische<br />
Plattform zum Informationsaustausch für das Zukunftsthema<br />
Embedded Vision geschaffen. Die Konferenz Embedded<br />
Vision Europe findet vom 12. bis 13. Oktober <strong>2017</strong> im ICS<br />
International Congress Center Stuttgart direkt am Stuttgarter<br />
Flughafen statt und zeigt die Einsatzmöglichkeiten von neuen<br />
Software- und Hardware-Plattformen, erläutert die Technologie<br />
und präsentiert Anwendungen und Märkte für Embedded<br />
Vision. Florian Niethammer, Teamleiter Vision, Weltleitmesse<br />
für Bildverarbeitung bei der Messe Stuttgart ist erfreut, dass<br />
das neue Konferenzformat bereits große Zustimmung findet.<br />
Die Teilnehmer der Konferenz werden aus den unterschiedlichsten<br />
Branchen, darunter Robotik, Automotive, Automatisierung,<br />
Logistik und Medizintechnik erwartet. Weitere Informationen<br />
zur Konferenz, die in englischer Sprache abgehalten<br />
wird sowie zur Registrierung finden sich unter:<br />
www.embedded-vision-emva.org.<br />
Bild: Fotolia<br />
Broschüre hilft bei Auswahl der<br />
Instrumentierung<br />
Messtechnische Lösungen für den Maschinenbau stellt Wika in der<br />
Broschüre „Applikationen und Subsysteme für den Maschinenbau“<br />
vor. Sie orientiert sich an den Kernapplikationen der Branche, von<br />
Kompressoren über Hydraulik- und Schmiersysteme bis zu Pumpen<br />
und Systemen. Anwendungsbeispiele bilden die Produktauswahl<br />
für Druck, Temperatur, Füllstand und Durchfluss ab. Über<br />
die grafische Darstellung können alle für<br />
die Messaufgabe passenden Geräte zugeordnet<br />
werden. Technische Informationen<br />
dazu werden in der Gesamtübersicht<br />
aller Produkte (inklusive Kalibriergeräte<br />
und Zubehör) am Ende des Hefts aufgeführt.<br />
Die Instrumentierung für den<br />
Maschinenbau wird durch anwenderspezifische<br />
Lösungen komplettiert. Dienstleistungen,<br />
zum Beispiel durch das DAkkSzertifizierte<br />
Kalibrierlabor, ergänzen das<br />
Angebot. Die Broschüre ist in gedruckter<br />
Form bestellbar oder kann als E-Book heruntergeladen<br />
werden.<br />
www.wika.de<br />
www.emva.org<br />
Veranstaltung: re:work <strong>2017</strong> – die<br />
Plattform für Anforderungsmanager<br />
Effektives Requirements Engineering stellt einen integralen<br />
Bestandteil in der Produktentwicklung und im Produktentwicklungszyklus<br />
dar und ist für die Erfüllung von Kundenanforderungen<br />
essenziell. Die re:work <strong>2017</strong> – smart requirements<br />
engineering ist der Strategie Event auf dem mehr als 150 verantwortliche<br />
Anforderungsmanager praktikable Konzepte zum<br />
Handling von Produktanforderungen im Spannungsfeld<br />
zwischen effizienter Herstellbarkeit und der Lösung komplexer<br />
Probleme diskutieren. Teilnehmer erleben ein vielfältiges und<br />
interaktives Programm, das eine optimale Basis zum Benchmarking<br />
und Networking bietet. Die Veranstaltung bietet Keynotes<br />
u. a. von Audi, Hella, Jungheinrich, Thyssen Krupp, Rittal<br />
zu aktuellen Themen wie dem Umgang mit Komplexität, der<br />
Anwendung von agilen Methoden und den Herausforderungen<br />
durch die digitale Transformation. Termin ist der 28. bis<br />
29. September <strong>2017</strong> im Kempinski Hotel Bristol, Berlin. Aktuelle<br />
Informationen erhalten Sie über folgenden Link:<br />
www.smart-requirements-engineering.de<br />
Basler übernimmt Embedded<br />
Computing-Spezialisten Mycable<br />
Der Kamerahersteller Basler hat zum 1. Juni <strong>2017</strong> das Unternehmen<br />
Mycable, Neumünster, übernommen. Mycable ist spezialisiert<br />
auf die Beratung zu und Entwicklung von Embedded<br />
Computing-Architekturen. Mit der Akquisition will Basler die<br />
Marktdurchdringung im Bereich der Embedded-Vision-Technologie<br />
erhöhen und den Integrationsaufwand dieser Technologien<br />
für Kunden verringern. Mit seiner Kameramodulserie<br />
Dart adressiert Basler diesen Bereich. Der Gründer und Geschäftsführer<br />
von Mycable, Michael Carstens-Behrens, wird<br />
die Geschäfte weiterhin führen. Mycable wurde 2001 gegründet<br />
und hat 13 Mitarbeiter. Seine Kunden sind hauptsächlich in der<br />
Automobil- und der Computer-Vision-Branche tätig. Basler<br />
stellt digitale Industriekameras für Anwendungen in Industrie,<br />
Medizin, Verkehr und Retail her. Das Unternehmen mit Hauptsitz<br />
in Ahrensburg beschäftigt rund 500 Mitarbeiter.<br />
www.baslerweb.com<br />
6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SZENE<br />
Wachstum in Österreich im Visier<br />
Der Elektrotechnikspezialist Pfannenberg hat eine<br />
Vertriebsniederlassung in Österreich eröffnet. Von<br />
Ottnang am Hausruck aus werden nun Schaltschrankklimatisierungs-<br />
und Prozesskühlungslösungen<br />
sowie Signalgeräte auf dem österreichischen<br />
Markt vertrieben. „Die steigenden<br />
Umsätze und die strategische Wichtigkeit des<br />
österreichischen Marktes waren für uns die<br />
Hauptargumente, die uns zur Eröffnung einer<br />
eigenen Niederlassung bewogen haben“,<br />
so Lars Platzhoff (Bild), Geschäftsführer<br />
von Pfannenberg Europe.<br />
Seit 2015 arbeiten Pfannenberg-<br />
Mitarbeiter in Österreich, bisher<br />
im Home Office. Das Unternehmen<br />
hatte zudem seine Vertriebstätigkeit<br />
im Alpenland<br />
verstärken können, indem<br />
es dort mit M. Schurrer<br />
einen neuen Partner gewann.<br />
Schurrer, Spezialist<br />
für den Import elektrotechnischer<br />
Spezialartikel,<br />
unterstützt Pfannenberg<br />
nach wie vor<br />
bei den Vertriebsaktivitäten<br />
im Geschäftsbereich Signaltechnologie.<br />
www.pfannenberg.com<br />
MSR-Spezialmesse Niedersachsen<br />
in Braunschweig<br />
Der Veranstalter Meorga richtet seine nächste Spezialmesse<br />
am 13. September <strong>2017</strong> in der Volkswagen Halle in Braunschweig<br />
aus. Themen sind Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik,<br />
Prozessleitsysteme sowie Automatisierungstechnik. 150 Fachfirmen<br />
präsentieren von 8 bis 16 Uhr Geräte und Systeme,<br />
Engineering- und Serviceleistungen sowie neue Trends im<br />
Bereich der Automatisierung. 36 begleitende Fachvorträge<br />
informieren den Besucher umfassend über aktuelle Themen.<br />
Die Messe wendet sich an Fachleute und Entscheidungsträger,<br />
die in ihren Unternehmen für die Optimierung der Geschäftsund<br />
Produktionsprozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette<br />
verantwortlich sind. Der Eintritt zur Messe sowie<br />
die Teilnahme an den Fachvorträgen sind kostenfrei.<br />
www.meorga.de<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 7<br />
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SZENE<br />
Neuer Vertriebsleiter bei Schneider-Kreuznach<br />
Dr. Raimund Lassak ist seit 1. Mai <strong>2017</strong> neuer Vertriebsleiter der Jos. Schneider Optische Werke<br />
GmbH. Der 52-jährige Ingenieur verfügt aufgrund verschiedener Managementfunktionen bei<br />
technologieorientierten Unternehmen über weitreichende Erfahrungen mit komplexen technischen<br />
Produkten. Er verantwortet bei Schneider-Kreuznach sämtliche Vertriebsaktivitäten weltweit.<br />
Schwerpunkte sieht er in der internationalen Geschäftsentwicklung sowie in einer sorgfältig vorbereiteten<br />
strategischen Herangehensweise an Zielmärkte mit kundenspezifischen Lösungen und<br />
neuen Anwendungen. „Mit Dr. Raimund Lassak haben wir einen ausgezeichneten Vertriebsexperten<br />
gewonnen. Wir wollen mit ihm unsere Kundenbeziehungen nicht nur ausbauen, sondern auch<br />
gezielt neue Märkte und Regionen erschließen“, sagt Dr. Thomas Kessler, Geschäftsführer der<br />
Schneider-Gruppe. Dr. Raimund Lassak hat an der Universität Hohenheim/Stuttgart<br />
studiert und an der RWTH Aachen 1994 promoviert.<br />
www.schneiderkreuznach.com<br />
Umsatz gesteigert – Stammsitz bei Euchner wird vergrößert<br />
www.euchner.de<br />
Der Sicherheitstechnik-Spezialist Euchner hat 2016 seinen<br />
Umsatz um 4,5 % gegenüber dem Vorjahr auf 140 Mio. EUR<br />
gesteigert. Die Belegschaft des mittelständischen Familienunternehmens<br />
wuchs auf weltweit über 700 Mitarbeiter, davon 550 in<br />
Deutschland. Besonders erfolgreich sei man mit dem elektronischen<br />
Zugriffs- und Verwaltungssystem EKS und transponderbasierten<br />
Zuhaltungen wie die Sicherheitsschalter CTP und CET<br />
gewesen. Erfolgreich sei auch die Einführung der zweiten Generation<br />
der Schutztürabsicherung Multifunctional Gate Box<br />
MGB2 gewesen, die durch modularen Aufbau an verschiedene<br />
Schutztüren angepasst werden kann. Ab Ende <strong>2017</strong> will das<br />
Unternehmen seinen Stammsitz in Leinfelden-Echterdingen<br />
vergrößern und dafür rund 20 Mio. EUR investieren und u. a. ein<br />
neues Hauptgebäude errichten. Bis 2020 sollen auf 12 000 m²<br />
Büroflächen und Montageplätze entstehen. Auch das Lager und<br />
das Logistikzentrum sollen erweitert werden.<br />
E I N L A D U N G<br />
Mittwoch, 13. Sept. <strong>2017</strong><br />
8:00 bis 16:00 Uhr<br />
Volkswagen Halle<br />
Europaplatz 1<br />
38100 Braunschweig<br />
Messtechnik Steuerungstechnik Regeltechnik Prozessleitsysteme Automatisierung<br />
Führende Fachfirmen der Branche präsentieren ihre Geräte und Systeme und zeigen neue Trends im Bereich der<br />
Automatisierung auf. Die Messe wendet sich an Fachleute und Entscheidungsträger die in ihren Unternehmen für<br />
die Automatisierung verantwortlich sind.<br />
Der Eintritt zur Messe, die Teilnahme an den Fachvorträgen und der Imbiss ist für die Besucher kostenlos.<br />
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8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
€<br />
SZENE<br />
Grundsteinlegung für neues<br />
FSG-Werk in Zernsdorf<br />
Sieben Wochen nach dem ersten Spatenstich sind im brandenburgischen<br />
Königs-Wusterhausen nun die Fundamente für<br />
zwei neue Produktionshallen des Mess- und Sensortechnikspezialisten<br />
FSG Fernsteuergeräte aus Berlin gelegt worden. Im<br />
August fand die feierliche Grundsteinlegung in Anwesenheit<br />
der Geschäftsführer Klaus und Carsten Schulz statt. Dabei wurde<br />
als Glücksbringer auch eine Zeitkapsel in den Grundstein<br />
eingelassen. Damit ist nun der Startschuss für die Hoch- und<br />
Rohbauarbeiten gegeben. Die Fertigstellung des vierten Standorts<br />
des 1946 gegründeten Familienunternehmens ist für März<br />
2018 geplant. Auf dem 44 000 m² großen Areal soll die komplette<br />
Fertigung des Unternehmens inklusive einer Lackiererei und<br />
Ausbildungswerkstatt konzentriert werden. Mit dem neuen<br />
Werk werden die Kapazitäten geschaffen, die steigende<br />
Nachfrage nach hochwertigen FSG-Produkten zu befriedigen.<br />
Das mittelständische Familienunternehmen produziert unter<br />
anderem Sensoren für die Bahnindustrie sowie für die Schiffsund<br />
Kranindustrie.<br />
www.fernsteuergeraete.de<br />
Alexander Stricker<br />
Technischer Kundensupport<br />
» Wichtige Normenänderung<br />
im Bereich<br />
Überspannungsschutz. «<br />
Chromasens steigt in Firmengruppe<br />
Lakesight ein<br />
Chromasens, ein Hersteller von Bilderfassungs- und -verarbeitungssystemen<br />
schließt sich der Gruppe Lakesight Technologies<br />
an. Ziel dieser Firmengruppe ist der Aufbau eines<br />
weltweit führenden Anbieters industrieller Bildverarbeitungslösungen.<br />
Das Konstanzer Unternehmen bleibt dabei eine<br />
eigenständige GmbH mit den Geschäftsführern Martin Hund<br />
und Markus Schnitzlein, die<br />
beide zusätzlich im Board of<br />
Directors von Lakesight vertreten<br />
sind. Ermöglicht wurde die Integration<br />
vom Private Equity Fund<br />
Ambienta. Chromasens bringt<br />
ein Portfolio an Zeilenkameras<br />
sowie 3D- und Multispektral-<br />
Technologien ein. Von der Zusammenarbeit<br />
in der Gruppe<br />
erwartet sich Chromasens eine<br />
Förderung von Investitionen in neue Technologien, Unterstützung<br />
bei der Entwicklung neuer Projekte mit Blue-Chip-<br />
Kunden und den Ausbau des internationalen Vertriebs. Die<br />
weiteren Mitglieder der Gruppe sind das italienische Unternehmen<br />
Mairano und Miktrotron in Unterschleißheim.<br />
www.chromasens.de<br />
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SZENE I INTERVIEW<br />
Networking und Interaktion<br />
re:work <strong>2017</strong> – Smart Requirements Engineering in Berlin, der Networking-Hub des Jahres<br />
Das sogenannte Anforderungsmanagement (Requirements Engineering)<br />
ist heute integraler Bestandteil in der Produktentwicklung und im<br />
Produktentwicklungszyklus. Nur wer die Anforderungen kennt, kann<br />
Kundenbedürfnisse effektiv und nachhaltig erfüllen. Der Kongress<br />
re:work stellt genau das in den Mittelpunkt und gibt die Möglichkeit,<br />
sich mit führenden Experten auszutauschen.<br />
Im Vorfeld zur Veranstaltung re:work <strong>2017</strong> –<br />
Smart Requirements Engineering, die vom<br />
28. bis 29. September <strong>2017</strong> in Berlin stattfindet,<br />
hat sich we.Conect mit Katrin Grothues,<br />
Senior Product Owner Connected Drive von<br />
BMW Group zu einem Interview getroffen.<br />
Katrin Grothues arbeitet seit fünf Jahren als<br />
Product Owner in agilen Entwicklungsteams.<br />
Bei AutoScout24 hat sie Entwicklungsmethoden<br />
kennen und lieben gelernt. Nach<br />
einem Zwischenstopp bei HolidayCheck<br />
widmet sie sich nun bei BMW der Entwicklung<br />
von Digitalen Services im Auto. Getrieben<br />
wird sie vor allem von der Frage wie es<br />
gelingt, den theoretischen Discover-Build-<br />
Measure-Learn-Ansatz auch außerhalb der<br />
idealen Welt eines Start-ups in einem etablierten<br />
und großen Unternehmen zu leben.<br />
Vor welchen Herausforderungen stehen<br />
Unternehmen beim Anforderungsmanagement<br />
im Bereich physischer Produkte?<br />
Aus meiner Sicht besteht die größte<br />
Herausforderung in der langen Vorlaufzeit.<br />
Physische Produkte zu erstellen hat<br />
längere Planungszyklen, als digitale. Das<br />
erfordert eine Anforderungssammlung<br />
schon teilweise mehrere Jahre vor „Go<br />
Live“ vor Kunde und stellt damit Produktmanager<br />
vor die Herausforderung jetzt<br />
schon wissen zu müssen, was Kunden in<br />
mehreren Jahren benötigen. Das ist vor<br />
allem deshalb eine Herausforderung, da<br />
sich die Kundenbedürfnisse und Marktgegebenheiten<br />
viel schneller entwickeln<br />
als noch vor einigen Jahren.<br />
Wie kann die Integration von Anforderungen<br />
in Produktentwicklungsprozesse<br />
gelingen? Welche Voraussetzungen sind<br />
hierfür notwendig?<br />
Natürlich benötigt man Tools, um Anforderungsaufnahme<br />
und –management<br />
halbwegs geordnet und vor allem transparent<br />
abzuwickeln. Hier gibt es genug<br />
Lösungen am Markt – z. B. die Produkte<br />
von Atlassian. Entscheidend sind jedoch<br />
nicht die Tools, sondern das Mindset der<br />
Mitarbeiter und die Flexibilität der<br />
Organisation. Es braucht viel Offenheit<br />
für neue Methoden der Problem- und<br />
Lösungs validierung, die aus meiner Sicht<br />
zwingend notwendig sind, um Anforderungen<br />
kundenzentriert formulieren<br />
zu können. Und die Organisation muss<br />
lernen, mit Unsicherheit und Veränderung<br />
umgehen zu können.<br />
Wo liegen Ihrer Meinung nach die größten<br />
Unterschiede zwischen den Methoden<br />
des Requirements Engineering in der<br />
Softwareentwicklung sowie in der<br />
Entwicklung von physischen Produkten?<br />
Aus meiner Sicht sind es Vorlaufzeit und<br />
Flexibilität nach „Go Live“. Vorlaufzeit bei<br />
physischen Produkten muss länger sein,<br />
da es einfach länger dauert, Hardware<br />
herzustellen oder einzukaufen, als<br />
Codezeilen zu schreiben. Auch in der<br />
Phase der Discovery kann ich schneller<br />
Softwareprototypen bauen, als<br />
Hardwareprototypen (auch wenn es<br />
heutzutage mit 3-D Druck auch schon<br />
schneller geht).<br />
Dann die Flexibilität nach „Go Live“:<br />
Software verteile ich in der Regel über das<br />
Netz – sowohl B2C Produkte (Software,<br />
Web-Anwendungen, Apps) als auch B2B<br />
(die meisten B2B Anwendungen sind<br />
heute Standard, die meist als SaaS<br />
angeboten und dann auch zentral in der<br />
Cloud gehostet werden) Produkte. Somit<br />
kann ich leicht auf Kundenfeedback<br />
reagieren und Anpassungen an der<br />
Software machen.<br />
Das fällt bei Hardware schwerer: zum<br />
einen erfolgt die Distribution oft über die<br />
kleinteilige Vertriebsorganisation, zum<br />
anderen bekomme ich zu Hardware nur<br />
schlechter Feedback von Kunden und<br />
zum letzten kann ich Anpassungen an<br />
den schon ausgelieferten Produkten nicht<br />
einfach über ein Softwareupdate machen.<br />
Entweder rufe ich Produkte zurück oder<br />
ich statte die nächste Serie mit den<br />
angepassten Features aus. Dann haben<br />
aber die Kunden mit Serie 1 nichts mehr<br />
von den Verbesserungen.<br />
10 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Gibt es Ansätze aus dem RE in der Softwareentwicklung, die sich<br />
auf das Anforderungsmanagement bei physischen Produkten<br />
übertragen lassen?<br />
Aus meiner Sicht spricht nichts dagegen, auch bei physischen<br />
Produkten Validierungsmethoden anzuwenden, um sowohl den<br />
Problemraum als auch den Lösungsraum aus Kundensicht zu<br />
evaluieren. Hier wird viel zu schnell eine Lösung fixiert und dann<br />
umgesetzt, ohne wirklich sicher zu sein, dass die Lösung ein<br />
relevantes Kundenproblem adressiert. Auch, wenn man mit mehr<br />
Vorlauf Entscheidungen treffen muss als bei Software, kann man<br />
dennoch in einer Discovery-Phase mit den entsprechenden<br />
qualitativen und quantitativen Methoden sowohl Problem als<br />
auch Lösung validieren.<br />
Innovationszyklen können je nach Branche und Produkt<br />
sehr kurz sein. Welche Voraussetzungen muss ein integriertes<br />
Änderungsmanagement hier mit sich bringen, um die notwendige<br />
Flexibilität in allen Entwicklungsstufen zu gewährleisten?<br />
Zu allererst ist es entscheidend, dass man den Kontakt zum<br />
Kunden und Markt hat, um sehr früh zu erkennen, dass sich hier<br />
die Bedürfnisse ändern und damit auch Anpassungen am Produkt<br />
notwendig sind. Anschließend muss man den Glauben ablegen,<br />
dass das eigene Produkt so überzeugend ist, dass Kunden loyal<br />
bleiben und nicht bei den Mitbewerbern schauen. Kunden sind<br />
kritisch und Wissen um ihre Möglichkeiten und Alternativen.<br />
Letztens sehe ich auch hier die größte Herausforderung im<br />
Mindset. Entscheidend ist, dass man nicht mehr auf konkrete<br />
Features plant und Budget verteilt, sondern eher in Clustern<br />
denkt. Diese legen den strategischen Schwerpunkt fest, ohne<br />
auf Feature-Ebene herunterzubrechen und erlauben somit die<br />
Reaktion auf neue Marktgegebenheiten.<br />
Mehr als 150 Anforderungsmanager diskutieren<br />
praktikable Konzepte im Spannungsfeld zwischen<br />
Kundenanforderungen und Herstellbarkeit.<br />
09.-12. Oktober <strong>2017</strong><br />
Stuttgart<br />
Besuchen sie uns!<br />
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das transportsystem<br />
der nächsten<br />
generation<br />
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Nahtlos integriert<br />
< Perfekte Synchronisation von CNC und Robotik<br />
Beschreiben Sie bitte kurz das Thema Ihres Beitrags, den Sie<br />
auf der re:work <strong>2017</strong> vorstellen werden.<br />
Mir liegt die Discovery-Phase sehr am Herzen. Hier sehe ich den<br />
größten Mehrwert, den ich als Product Owner liefere. Sie hat zum<br />
Ziel, zum einen zu prüfen, welches Problem wirklich relevant<br />
für die Kunden ist. Anschließend geht es daran, die für dieses<br />
Problem bestmögliche Lösung zu erarbeiten. Ich möchte diese<br />
beiden Phasen und die geeigneten Methoden aufzeigen.<br />
In der Praxis bewährt<br />
< Zuverlässig im industriellen 24/7-Betrieb<br />
Welche Themen bewegen Sie besonders, und welche Schwerpunkte<br />
werden Ihres Erachtens besonders diskutiert werden?<br />
Mir ist es wichtig, Kundenzentrierung zu verankern. Große, globale,<br />
erfolgreiche deutsche Produktionsunternehmen müssen<br />
umdenken, um nicht vom Markt zu verschwinden. Software<br />
und digitale Produkte halten Einzug in alle Lebens- und Arbeitsbereiche.<br />
Somit sind auch klassische Hardwareprodukte (Autos,<br />
Maschinen, Weiße Ware etc.) zunehmend digitale Produkte. Das<br />
führt dazu, dass vermehrt Unternehmen aktiv werden, die ihre<br />
Wurzeln in der reinen Software-Entwicklung haben und den Markt<br />
mit diesen kundenzentrierten Methoden bearbeiten. Ich möchte<br />
vermeiden, dass wir hier in Deutschland Nokia-Momente erleben.<br />
Leicht zu warten<br />
< Einfacher und schneller Service im Feld<br />
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Das Liquiline System bietet eine präzise<br />
Online-Messung für eine normenkonforme<br />
und optimierte Chromat-Entfernung im<br />
industriellen Abwasser<br />
Saubere Gewässer<br />
Automatisierte Chromatüberwachung im Prozessabwasser<br />
Zum Schutz unserer Gewässer darf belastetes Prozesswasser nicht<br />
unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet werden. Moderne<br />
Abwasserbehandlungsanlagen sorgen dafür, den Schadstoffgehalt zu<br />
reduzieren und die Einleitgrenzwerte einzuhalten. Wir stellen Ihnen eine<br />
präzise, normenkonforme und automatisierte Chrom(VI)-Analyse vor,<br />
die bei ZF Friedrichshafen für höchste Prozess-Sicherheit sorgt.<br />
Konstante Produktqualität, Prozessoptimierung,<br />
Umweltschutz und Sicherheit<br />
sind nur ein paar Gründe, warum die Online-<br />
Analyse von Flüssigkeiten immer wichtiger<br />
wird. Endress+Hauser bietet mit den Liquiline<br />
System CA80 Analysatoren eine präzise<br />
und normenkonforme Lösung mit Probenaufbereitung,<br />
um vorgeschriebene Grenzwerte<br />
zuverlässig einzuhalten. Das Hauptaugenmerk<br />
in der Abwasserbehandlung<br />
liegt auf dem Schutz der nachfolgenden<br />
Gewässer und damit unserer Ökosysteme.<br />
In Galvanikbetrieben und Gerbereien fallen<br />
stark belastete Prozesswässer an, die nicht<br />
unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet<br />
werden dürfen. Daher betreiben Unternehmen<br />
wie die ZF Friedrichshafen AG in<br />
Schweinfurt meist eigene Abwasserbehandlungsanlagen,<br />
um die Schadstofffracht so<br />
weit wie möglich zu reduzieren und die<br />
vorgeschriebenen Einleitgrenzwerte sicher<br />
einzuhalten. Das behandelte Abwasser wird<br />
dann entweder direkt in ein anliegendes<br />
Gewässer eingeleitet oder an eine kommunale<br />
Kläranlage übergeben. Voraussetzung<br />
dafür ist eine absolut verlässliche, präzise<br />
Überwachung und die lückenlose Dokumentation<br />
der Messwerte. Die ZF Friedrichshafen<br />
AG in Schweinfurt nutzt hierfür<br />
den Chromat-Analysator Liquiline System<br />
CA80CR mit der Probenvorbereitung Liquiline<br />
System CAT820 von Endress+Hauser.<br />
Claudia Keller, Dr. Guido Mennicken,<br />
beide Endress+Hauser Messtechnik<br />
GmbH + Co. KG, Weil/Rhein<br />
Veredelung der Metalle durch<br />
Galvanisieren mit Chromsäure<br />
Allein in Deutschland gibt es schätzungsweise<br />
1 500 galvanische Betriebe. Die ZF<br />
Friedrichshafen AG ist der drittgrößte deutsche<br />
Automobilzulieferer und zählt zu den<br />
12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
weltweit führenden Unternehmen auf dem<br />
Gebiet der Antriebs- und Fahrwerktechnik<br />
sowie der aktiven und passiven Sicherheitstechnik.<br />
Der Standort in Schweinfurt ist Sitz<br />
der Division E-Mobility und Produktionsstandort<br />
für weitere Divisionen. Unter<br />
anderem wird hier durch das galvanische<br />
Aufbringen von Chrom auf Bauteiloberflächen<br />
eine sehr harte Schicht erzeugt.<br />
Durch das Galvanisieren wird insbesondere<br />
die Verschleißfestigkeit von Grundwerkstoffen<br />
erheblich verbessert.<br />
Reinigungsprozess belasteter<br />
Abwässer<br />
Ein wichtiger Aspekt der Galvanotechnik ist<br />
die Abwasseraufbereitung. Die Flüssigkeiten<br />
in Prozess- und Reinigungsbädern galvanotechnischer<br />
Betriebe müssen von Zeit zu<br />
Zeit ausgetauscht werden. Dies kann aufgrund<br />
einer zunehmenden Verunreinigung<br />
erforderlich sein oder weil die Konzentration<br />
der Wirkstoffe nicht mehr ausreicht. Diese<br />
Abwässer sind teilweise mit problematischen<br />
Inhaltsstoffen wie Chrom(VI)-Verbindungen<br />
belastet, die ein großes Umweltgefährdungspotenzial<br />
aufweisen und daher keinesfalls<br />
unbehandelt in nachfolgende Gewässer<br />
gelangen dürfen. Erreicht wird diese Reinigung<br />
durch eine doppelt ausgelegte chromreduzierende<br />
Vorbehandlung, an die sich<br />
zwei Neutralisationsstufen anschließen.<br />
Hier werden die Metalle als Metallhydroxide<br />
durch Zugabe von Kalkmilch ausgefällt.<br />
Die erhaltenen schwerlöslichen Metallhydroxide<br />
werden danach noch mit Flockungshilfsmitteln<br />
zu größeren Flocken ausgeflockt<br />
und dann durch Sedimentation vom<br />
Klarwasser abgetrennt. Der sedimentierte<br />
Schlamm wird über eine Kammerfilterpresse<br />
zu einem Filterkuchen gepresst. Das Klarwasser<br />
enthält nun nur noch geringe Spuren<br />
von Schwermetallen und wird einer kontinuierlichen<br />
Ablaufüberwachung zugeführt.<br />
Die gesamte Anlagensteuerung ist voll automatisiert<br />
und alarmüberwacht.<br />
Automatisierte Überwachung<br />
des Chrom(VI)-Gehalts<br />
Bevor das vollständig aufbereitete Wasser<br />
in das angrenzende Gewässer eingeleitet<br />
werden darf, muss im Ablauf kontinuierlich<br />
der Chrom(VI)-Gehalt bestimmt werden.<br />
Er darf dabei einen Grenzwert von 0,05 mg/L<br />
nicht überschreiten. Hier hilft die standardisierte<br />
Diphenylcarbazid-Methode dabei,<br />
den wasserrechtlichen Regelungen zuverlässig<br />
zu entsprechen und die ausführlichen<br />
Logbücher des Liquiline System<br />
01 Vorbehandlung des galvanischen Abwassers zur Reduktion von Chrom(VI) zu Chrom(III)<br />
02 Die Ausflockung schwerlöslicher Metall -<br />
hydroxide zählt zur Abwasser-Vorbehandlung<br />
03 Im Sedimentationsbecken trennen sich<br />
die Metallhydroxide vom Klarwasser<br />
CA80CR ermöglichen eine lückenlose Dokumentation<br />
der Cr(VI)-Werte.<br />
Sobald ein erhöhter Cr(VI)-Gehalt gemessen<br />
wird, wird Alarm ausgelöst, die<br />
Ventile im Zulauf werden geschlossen und<br />
die Anlage geht in einen sicheren Zustand.<br />
Hier liefert der CA80 Online-Analysator<br />
den aktuellen Prozesswert prompt und<br />
ermöglicht so eine schnelle Reaktion auf<br />
erhöhte Werte. Um die Grenzwerte sicher<br />
einzu halten, ist natürlich auch die geringe<br />
Störanfälligkeit sowie der reduzierte Wartungsaufwand<br />
der Messstelle von entscheidender<br />
Bedeutung. „Mit dem CA80CR<br />
fallen außer der regelmäßigen Reinigung<br />
des Keramikfilters bei der Probenvorbereitung<br />
CAT820 keine weiteren Wartungstätigkeiten<br />
an“ erläutert Hr. Dunz, Engineering<br />
Sicherheit und Umwelt bei der ZF<br />
Friedrichshafen AG in Schweinfurt. „Durch<br />
die automatische Reinigung der Probenschläuche<br />
nach jeder Messung und dank<br />
der automatisierten Kalibrierung alle zwei<br />
Tage können wir viel Wartungszeit einsparen.<br />
Im Vergleich zum vorigen Messgerät,<br />
das bis zu drei Stunden Wartungszeit<br />
pro Tag erforderte, läuft der CA80 völlig<br />
autark“.<br />
Die vom CA80CR kontinuierlich analysierten<br />
Online-Werte werden einmal täglich<br />
durch einen Küvettentest im Labor verifiziert.<br />
Zusätzlich wird jeden Tag eine Mischprobe<br />
durch einen Probenehmer (alle zwei<br />
Stunden über 24 Stunden) genommen. Die<br />
Online-Werte stimmen dabei sehr gut mit<br />
den Labormessungen überein.<br />
Insgesamt kann ZF Friedrichshafen durch<br />
den Einsatz des Chromat-Analysators Liquiline<br />
System CA80CR eine hohe Betriebssicherheit<br />
in der Galvanisierung gewährleisten<br />
und den Wartungsaufwand und<br />
daraufhin auch die Betriebskosten deutlich<br />
verringern.<br />
Fotos: Aufmacher + 01–03: Endress+Hauser;<br />
sonstiges Bild Fotolia<br />
www.endress.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 13
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
“Nachgefragt”<br />
Druckaufnehmer – Druckverhalten,<br />
Linearität und was sie auszeichnet<br />
Der Markt bietet eine Reihe an<br />
Drucksensoren, denen unterschiedliche<br />
physikalische Messverfahren zu Grunde liegen.<br />
Piezoresistive Druckaufnehmer beispielweise<br />
zeichnen sich durch ihre hohe Empfindlichkeit aus,<br />
sind sehr genau und lassen sich durch ihre kompakte<br />
Bauweise in viele Systeme integrieren. Doch<br />
wie sieht das Druckverhalten<br />
dieser Sensoren aus und worauf<br />
sollten Anwender achten.<br />
Anwender piezoresistiver Druckaufnehmer<br />
erwarten ein lineares Druckverhalten,<br />
bei dem das Ausgangssignal proportional<br />
zum anstehenden Druck ist. Darum soll<br />
die Kurve im Druck-Signal-Diagramm eine<br />
Gerade sein, deren Anfangspunkt mit Nullpunkt<br />
und deren Steigung mit Empfindlichkeit<br />
bezeichnet wird. Der wirkliche Verlauf<br />
der Druck-Signal-Kurve zeigt immer mehr<br />
oder weniger starke Abweichungen von der<br />
idealen Geraden. Diese Abweichung ist der<br />
Linearitätsfehler des Druckaufnehmers. Die<br />
Steigung der Kurve entspricht dagegen der<br />
Empfindlichkeit.<br />
Von welchen Faktoren hängt<br />
die Empfindlichkeit ab?<br />
Karl-Heinz Löprich ist Verkaufsleiter bei der<br />
STS Sensoren Transmitter Systeme GmbH<br />
in Sindelfingen<br />
chanische, chemische oder kombinierte Bearbeitung<br />
festgelegt. Diese Prozesse lassen<br />
sich nicht so genau kontrollieren, dass alle<br />
Druckmesszellen die genau gleiche Empfindlichkeit<br />
aufweisen. Deshalb werden Klassen<br />
gebildet, innerhalb derer die Druckaufnehmer<br />
für einen bestimmten Druckbereich<br />
eingesetzt werden können. Innerhalb dieser<br />
Klassen können die Empfindlichkeiten um<br />
etwa ± 20 % streuen. Diese Abweichung kann<br />
durch den Speisestrom oder den Verstärkungsfaktor<br />
in der Elektronik kompensiert<br />
werden (Kalibrierung).<br />
Linearität hat ihre Tücken<br />
Bei Linearitätsangaben in Prozent muss beachtet<br />
werden, dass dabei meist % FS (Full<br />
Scale, Endwert) angegeben werden. Bezogen<br />
auf einen Messwert kann der Fehler also<br />
durchaus stark ins Gewicht fallen, auch<br />
wenn laut Hersteller ein sehr kleiner Wert,<br />
aber eben als % FS, angegeben wird. Bei der<br />
Druckmesszelle hängt die Linearität von<br />
mehreren Faktoren ab:<br />
n die Halbleiterwiderstände müssen genügend<br />
klein und an der richtigen Stelle der<br />
Siliziummembrane eindiffundiert sein,<br />
n die Siliziummembrane muss sauber, scharfkantig<br />
und genau am richtigen Ort sein,<br />
n die Linearität ist unterschiedlich, ob Über-<br />
Die Empfindlichkeit eines Druckaufnehmers<br />
hängt im wesentlichen von zwei Faktoren<br />
ab. Das sind der Widerstandswert der<br />
eindiffundierten Halbleiterwiderstände und<br />
ihr piezoresistiven Wirkungsfaktor sowie die<br />
Dicke der Siliziummembrane. Die Dicke der<br />
Siliziummembrane hat den größten Einfluss<br />
auf das Druckverhalten. Sie wird durch meoder<br />
Unterdruck gemessen wird, das heißt<br />
ob sich die Membrane in konkaver oder<br />
konvexer Form baucht (Zug- oder Druckbelastung),<br />
n das Verhältnis Durchmesser zu Dicke der<br />
Siliziummembrane muss innerhalb eines<br />
bestimmten Bereiches sein. Sehr dünne<br />
Membranen deformieren sich mit einer<br />
überlagerten Streckung: Dieser Balloneffekt<br />
führt bei Aufnehmern für tiefe Druckbereiche<br />
zu einem typischen s-förmigen<br />
Verlauf der Linearitätskurve,<br />
Präzise Messtechnik<br />
STS Sensoren Transmitter Systeme<br />
entwickelt, produziert und vertreibt<br />
hochwertige Druckaufnehmer,<br />
Drucksensoren, Niveausonden und<br />
Datenlogger sowie Messinstrumente<br />
für unterschiedlichste Anwendungen.<br />
Dazu zählen viele Anwendungen des<br />
Maschinen- und Anlagenbaus, der<br />
Chemie und in der Prozessautomation<br />
sowie die Überwachung von<br />
Schmutzwasser, Produkte für die<br />
Niveau- und Druckregulierung im<br />
Bereich der Wasserversorgung.<br />
14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Piezoresistive Druckaufnehmer gibt es in zahlreichen Ausführungen,<br />
deren hohe Zuverlässigkeit selbst bei explosionsgefährdeten<br />
Anwendungen eine feste Konstante darstellt<br />
n bei sehr dicken Siliziummembranen ist die beabsichtigte Struktur<br />
der am Rand starr eingespannten Membrane nicht mehr realisierbar,<br />
da zum Beispiel bei einem 1 000 bar Aufnehmer die<br />
Membrane halb so dick ist wie der Chip.<br />
Überlast und Berstdruck piezoresistiver<br />
Druckaufnehmer<br />
Der typische Verlauf der Linearitätskurve ist in einem großen Teil<br />
recht linear und dann eher stark abflachend. Im Interesse eines<br />
möglichst großen Ausgangssignals wird der größtmögliche Bereich<br />
dieser Kurve ausgenutzt. Bis etwa zwei Drittel ist der Verlauf so linear,<br />
dass der Fehler kleiner als 0.5 % FS ist. Darüber wird der Linearitätsfehler<br />
schnell größer, so dass eine Grenze von der Genauigkeit her<br />
gesetzt ist. Außer bei sehr tiefen und sehr hohen Druckbereichen<br />
kann der Nenndruckbereich um etwa 50 % überschritten werden,<br />
bis die Messzelle bricht.<br />
Um die Überlastsicherheit zu erhöhen, muss auf ein hohes Nutzsignal<br />
verzichtet werden: Man muss einen Druckaufnehmer verwenden,<br />
der an sich für einen höheren Druckbereich bestimmt wäre.<br />
02 Ein praktisch linearer Teil der Kennlinie wird ausgenutzt, wenn<br />
der Aufnehmer mit geringerer Empfindlichkeit eingesetzt wird;<br />
durch Selektion können Transmitter mit sehr geringer Nichtlinearität<br />
(Stichwort 0.05 %FS) gebaut werden. Voraussetzung ist aber, dass<br />
der Einsatzbereich im linearen Teil des Chips liegt.<br />
Während beispielsweise bei kapazitiven Druckaufnehmern ein<br />
mechanischer Anschlag für die sich unter Druck durchbiegende<br />
Membrane vorgesehen werden kann und eine sehr hohe Überlastfestigkeit<br />
gewährleistet wird, ist dies bei den vergleichsweise winzig<br />
kleinen Siliziummembranen der piezoresistiven Druckmesszellen<br />
mit ihren kleinsten Auslenkungen kaum möglich.<br />
Bei STS ist der Berstdruck der Druck, bei dem ein Medium in den<br />
Sensor gelangen kann, also die metallische Membrane zerstört<br />
wird. Der Aufnehmer ist allerdings bereits vorher nicht mehr<br />
funktionsfähig. Das geschieht bereits wenn der Chip bricht. Bei<br />
Tauchsonden sind Gehäuse, Kabelverschraubung und Kabel<br />
maßgebend, nicht der Berstdruck des Aufnehmers.<br />
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige STS Sensors<br />
www.stssensors.de<br />
IC-Haus.indd 1 18.07.<strong>2017</strong> 09:41:23<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 15
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Richtungsweisend<br />
IO-Link ebnet den Weg in die digitale Zukunft der Sensorik<br />
Die Verknüpfung einer automatisierten<br />
Fertigung mit modernen Informations- und<br />
Kommunikationstechnologien ist ein wesentliches<br />
Merkmal der digitalen Transformation. Realisieren<br />
lässt sich dies allerdings nur mit intelligenten<br />
Schnittstellen. Im Bereich der Sensorik geht<br />
daher zukünftig kaum ein Weg an<br />
Technologien wie IO-Link vorbei.<br />
IO-Link ist mittlerweile ein Standard für ein<br />
Kommunikationssystem, das Sensoren und<br />
Aktoren an ein <strong>Automation</strong>ssystem anbindet.<br />
Bei der sicheren, herstellerunabhängigen<br />
Punkt-zu-Punkt-Verbindung werden, abgesehen<br />
von der IO-Link-Schnittstelle, keinerlei<br />
Veränderungen an den Sensoren selbst vorgenommen,<br />
sodass sie sich wie gewohnt einsetzen<br />
lassen, mit einem entscheidenden<br />
Unterschied: Die IO-Link-Schnittstelle macht<br />
die Geräte intelligent, da sie nun mit einer<br />
übergeordneten Steuerung (SPS) kommunizieren<br />
können, um beispielsweise Prozess-,<br />
Diagnose- und Gerätedaten für die Fertigungsautomation<br />
zu liefern.<br />
Warum Sensoren mit IO-Link?<br />
Die wachsende Digitalisierung automatisierter<br />
Produktionsprozesse ist nicht mehr<br />
aufzuhalten. Schon alleine deshalb nicht,<br />
weil bereits viele Firmen enorme Anstrengungen<br />
und hohe Investitionen tätigen, um<br />
Industrie 4.0 in die Tat umzusetzen. Sie<br />
versprechen sich dadurch ein Plus an Produktivität<br />
und Kosteneffizienz, z. B. durch<br />
geringere bzw. kürzere Maschinenausfallzeiten,<br />
die mit steigender Flexibilität sowie<br />
Fertigungsqualität und somit höherer Wirtschaftlichkeit<br />
einhergehen. Vor diesem<br />
Hintergrund bieten Sensorlösungen mit IO-<br />
Link-Schnittstelle, abgesehen von einer<br />
problemlosen Verdrahtung, eine Reihe handfester<br />
Vorteile. Dazu zählen eine kosteneffiziente<br />
Standardisierung der Sensorik mit<br />
Geräten, die sich per Plug & Play austauschen<br />
lassen sowie eine reibungslose Kommunikation<br />
mit automatisierten Anlagen<br />
über ein einziges herstellerunabhängiges<br />
Christian Fiebach ist Geschäftsführer bei der<br />
ipf electronic gmbh in Lüdenscheid<br />
System. Zudem liefern sie zusätzliche Diagnoseinformationen<br />
und Parametriermöglichkeiten<br />
im laufenden Betrieb.<br />
Wie erfolgt der Datenaustausch<br />
in einer IO-Link-Architektur?<br />
In einer IO-Link-Systemarchitektur bildet<br />
der IO-Link-Master (integriert entweder in<br />
einer SPS-Baugruppe oder einem Feldbusverteiler)<br />
die zentrale Schnittstelle zu einer<br />
übergeordneten Steuerung und mehreren<br />
IO-Link-Geräten (IO-Link-Devices). Ein<br />
IO-Link-Master verfügt über einen oder<br />
mehrere Ports, wobei sich an jeden Port<br />
über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (Parallelverdrahtung)<br />
immer nur ein IO-Link-<br />
Device mit einer ungeschirmten 3-adrigen<br />
Standardleitung anschließen lässt. Das Device<br />
selbst besitzt z. B. eine Seriennummer<br />
oder Parameterdaten (Empfindlichkeiten,<br />
Schaltverzögerungen etc.), die über das<br />
IO-Link-Protokoll lesbar respektive schreibbar<br />
sind. Zwischen IO-Link-Master und<br />
IO-Link-Device werden drei Arten von Daten<br />
ausgetauscht: zyklische Prozessdaten, azyklische<br />
Gerätedaten (IO-Link-Device), z. B.<br />
Parameter und Diagnosefunktionen, und<br />
azyklische Daten, also Ereignisse wie etwa<br />
Fehlermeldungen und Warnungen. Hierbei<br />
übermittelt ein IO-Link-Device seine Daten<br />
immer nur nach Aufforderung des IO-<br />
Link-Masters.<br />
01 Umfassendes<br />
Sensor-Portfolio mit<br />
IO-Link: Optosensoren<br />
(links) induktive Sensoren<br />
(Kunststoff oder Edelstahl<br />
(mittig), Vakuum- und<br />
Drucksensoren (rechts<br />
oben) sowie Strömungssensoren<br />
(rechts)<br />
Konfiguration und IODD<br />
Zur Parametrierung des IO-Link-Masters<br />
und der daran angeschlossenen IO-Link-<br />
Devices bzw. IO-Link-fähigen Sensoren wird<br />
das sogenannte IO-Link-Konfigurationstool<br />
benötigt. Diese Software ermöglicht die<br />
transparente Darstellung (Visualisierung)<br />
der jeweiligen IO-Link-Systemarchitektur.<br />
IO-Link-Sensoren von IPF Electronic bieten<br />
über das IO-Link-Protokoll den Zugriff auf<br />
Prozessdaten und Variablen. Alle Eigenschaften<br />
der Sensoren sind in der IODD (IO<br />
Device Description) beschrieben, wobei<br />
der Aufbau der IODD für alle IO-Link-fähigen<br />
Geräte aller Hersteller identisch ist. Die<br />
IODD besteht aus Bilddaten im png-Format<br />
sowie einer oder mehrerer XML-Dateien,<br />
die den IO-Link-fähigen Sensor beschreiben.<br />
Sie enthält somit Informationen zu<br />
den Kommunikationseigenschaften sowie<br />
Geräteparametern eines Sensors, Identifikations-,<br />
Prozess- und Diagnosedaten,<br />
eine Abbildung des Sensors, das Hersteller-<br />
Logo sowie in der Regel eine PDF mit allen<br />
relevanten Informationen für den Geräteanwender.<br />
IO-Link-fähige Sensoren für<br />
viele Anwendungen<br />
IPF Electronic offeriert eine Reihe an Sensoren<br />
mit IO-Link-Schnittstelle für unter-<br />
16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
schiedliche Einsatzbereiche. Darunter sind<br />
induktive Sensoren für Standardanwendungen<br />
mit aktiver Fläche aus Kunststoff<br />
und Lösungen aus Edelstahl für extreme<br />
Umgebungsbedingungen. Zukunftsweisend<br />
für pneumatische Anwendungen sind die IO-<br />
Link-fähigen Vakuum- und Drucksensoren<br />
mit Erfassungsbereichen von - 1 bis + 10 bar.<br />
Die kompakten Sensoren im robusten<br />
Kunststoffgehäuse verfügen über eine Ansprechzeit<br />
von < 2,5 ms sowie eine Schaltfrequenz<br />
von 200 Hz und ermöglichen somit<br />
einen variablen und damit vielseitigen<br />
Einsatz in allen erdenklichen Bereichen von<br />
Handlings- und <strong>Automation</strong>ssystemen.<br />
Dies können Aufgaben der Drucküberwachung,<br />
der Vakuumkontrolle bei Unterdrucktraversen<br />
oder in der Ansteuerung<br />
von Kompressoren sein.<br />
Zu den jüngsten Geräten von IPF Electronic<br />
mit IO-Link gehören Strömungssensoren,<br />
die die Luftströmungsgeschwindigkeit<br />
sowie Lufttemperatur in einer integrierten<br />
Messstrecke erfassen und hierbei aus der<br />
Durchflussgeschwindigkeit die Durchflussmenge<br />
und den Luftverbrauch bezogen auf<br />
einen Normzustand berechnen. Diese Sensoren<br />
können beispielsweise Kühl- und<br />
Ventilationssysteme sowie den Trockenlauf<br />
von Pumpen überwachen oder zur Anwesenheitskontrolle<br />
von Flüssigkeits- oder Gasströmungen<br />
eingesetzt werden.<br />
Noch in diesem Jahr wird IPF Electronic<br />
außerdem seine optischen Sensoren der<br />
Reihe ON43, OT43, ON33, OT33 sowie<br />
ON45 und OT45 mit IO-Link-Schnittstelle<br />
anbieten. Das Lösungsspektrum umfasst<br />
hierbei Einweglichtschranken, Tast-Reflexlichtschranken<br />
und Lichttaster.<br />
Der Einstieg in die Zukunft der Produktion<br />
mit IO-Link ist mit überschaubarem Aufwand<br />
verbunden. Wie so oft, liefert vor allem<br />
die Praxis die besten Argumente, wie folgendes<br />
Beispiel zeigt. In einer Produktionsanlage<br />
muss für jede verbaute und austauschbare<br />
Komponente im Sinne einer hohen<br />
Anlagenverfügbarkeit bei einem Defekt<br />
oder einer Störung möglichst schnell ein<br />
Ersatzteil zur Verfügung stehen. Eine Notwendigkeit,<br />
die mitunter im Bereich der Sensorik<br />
zu einer erheblichen Lagerhaltung<br />
führt. Ein Unternehmen ersetzte daher an einem<br />
Werkzeug konventionelle Sensoren durch<br />
IO-Link-fähige Geräte. Das Ergebnis: Separate<br />
Öffner- und Schließergeräte müssen nun<br />
nicht mehr als Ersatzteile vorge halten werden.<br />
Die Lagerkosten sanken. Darüber hinaus<br />
lassen sich die IO-Link-Sensoren per integrierter<br />
Ein- und Ausschaltverzögerung entprellen.<br />
Eine Funktion, die bisher eine SPS<br />
übernehmen musste. Die vorhandenen Anschlusskabel<br />
konnten beibehalten werden,<br />
da die Schnittstellenkommunikation über den<br />
„gewöhnlichen“ Signalausgang verläuft. Entsprechend<br />
ließ sich der Umbau des Werkzeuges<br />
mit minimalem Aufwand realisieren.<br />
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige ipf electronic<br />
www.ipf.de<br />
Überzeugend: IO-Link<br />
in der Praxis<br />
02 Beispielhafte IO-Link-Systemarchitektur: Der Anschluss eines IO-Link-Device an den<br />
IO-Link-Master erfolgt über eine ungeschirmte 3-adrige Standardleitung (max. 20 m); die<br />
Kommunikation des IO-Link-Device erfolgt über den IO-Link-Master, der entweder in einer<br />
SPS-Baugruppe oder einem Feldbusverteiler integriert ist<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 17
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Streng kontrolliert<br />
Überwachungssystem hat in der Pharmaindustrie<br />
die Parameter im Blick<br />
Nur wenige Branchen sind so stark reguliert wie die Pharmaindustrie.<br />
Sämtliche Prozesse in der Herstellung, Verpackung und Lagerung von<br />
Arzneimitteln finden daher unter streng kontrollierten Bedingungen<br />
statt und müssen kontinuierlich überwacht werden. Wir stellen Ihnen<br />
ein Monitoring-System vor, das zuverlässige Messwerte liefert und<br />
bedarfsgerecht erweitert werden kann.<br />
Die strikten Vorschriften in der Pharmaindustrie<br />
gewährleisten die Sicherheit<br />
und Wirksamkeit der Arzneimittel, die in<br />
den Verkauf kommen. Deshalb finden<br />
sämtliche Prozesse unter streng kontrollierten<br />
Bedingungen statt. Um potenzielle<br />
Probleme schnell auszuräumen, sind die<br />
Hersteller verpflichtet, diese Bedingungen<br />
lückenlos zu überwachen. Werden Grenzwerte<br />
überschritten, muss umgehend ein<br />
Alarm ausgelöst und entsprechend reagiert<br />
werden. Zudem müssen Pharmaunternehmen<br />
in der Lage sein, Produktionschargen<br />
gegebenenfalls zurückzuverfolgen und gegenüber<br />
Aufsichtsbehörden nachzuweisen,<br />
dass die Bedingungen bei Herstellung, Verpackung<br />
und Lagerung spezifikationskonform<br />
waren.<br />
Diese Anforderungen sind ein Aspekt der<br />
GMP-Vorschriften (Good Manufacturing<br />
Practice), die für Pharmaproduzenten auf<br />
der ganzen Welt gelten – so auch für das<br />
schwedisch-britische Pharmaunternehmen<br />
Astra Zeneca, das seine Produkte durch<br />
strenge Kontrollen der Umgebungsparameter<br />
bei der Fertigung, Verpackung und Lagerung<br />
schützt.<br />
Temperatur, Luftfeuchte und<br />
Druck zuverlässig überwachen<br />
2013 beschloss das Unternehmen, eine<br />
neue Überwachungslösung für sein Werk<br />
Södertälje südwestlich von Stockholm zu<br />
implementieren. Die wichtigsten Auswahlkriterien<br />
waren dabei die Zuverlässigkeit<br />
der Messungen und die Unterstützung für<br />
verschiedene Monitoring-Optionen sowie<br />
die Möglichkeit, das System bedarfsgerecht<br />
zu erweitern. Projektleiter Mats Andersson<br />
war für die Auswahl und Installation des<br />
Systems verantwortlich und entschied sich<br />
für das automatische Überwachungssystem<br />
viewLinc von Vaisala, dem führenden<br />
Anbieter auf dem Gebiet von Umwelt- und<br />
Industriemessungen. Damit lassen sich Informationen<br />
über Temperatur, Luftfeuchte<br />
und Differenzdruck in der Produktions<br />
anlage erfassen, die zur Sicherung der<br />
Produktqualität dienen. Da das System<br />
auch regulatorische Auflagen erfüllt, können<br />
ohne großen Aufwand auch die nötigen<br />
Compliance-Anforderungen gegenüber<br />
den zuständigen Aufsichtsbehörden nachgewiesen<br />
werden.<br />
Automatisches Überwachungssystem<br />
für zusätzliche Sicherheit<br />
„Automatische Systeme sparen langfristig<br />
Geld“, weiß Piritta Maunu, Life-Science-<br />
Spezialistin bei Vaisala. „Die Anfangsinvestition<br />
mag zwar hoch erscheinen, aber<br />
ein umfassendes Überwachungssystem gewährleistet<br />
effiziente Abläufe und einen<br />
besseren Schutz empfindlicher Produkte.<br />
Ändern sich die Bedingungen, wird zudem<br />
sofort ein Alarmhinweis verschickt. So kann<br />
die Situation geklärt werden, noch bevor<br />
die Bedingungen die Grenzwerte überschreiten,<br />
die für das jeweilige Produkt bzw.<br />
für den jeweiligen Prozess gelten.“<br />
In der Praxis werden dazu Datenlogger<br />
an verschiedenen Stellen eines zu überwachenden<br />
Bereichs platziert. Sie messen<br />
Temperatur, relative Feuchte, Kohlen dioxid,<br />
Druck und andere Größen und senden die<br />
Messdaten an einen Server, der die Daten<br />
speichert. Ändern sich die Bedingungen<br />
plötzlich oder werden vorgegebene Grenzwerte<br />
über- bzw. unterschritten, löst das<br />
System einen Alarm aus und benachrichtigt<br />
per SMS oder E-Mail den zuständigen Mit<br />
18 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
arbeiter. Diese können dann auf einen Blick<br />
erkennen, welche Bedingungen sich verändert<br />
haben, und gegebenenfalls das<br />
Pro blem lösen, bevor Schäden entstehen.<br />
„Anwendern bringt ein automatisches<br />
Überwachungssystem zusätzliche Sicherheit,<br />
da sie genau wissen, dass die elektronisch<br />
gespeicherten Daten nicht verlorengehen“,<br />
erklärt Maunu. „Darüber hinaus<br />
können wir unsere Betriebsabläufe noch effizienter<br />
gestalten, da die manuelle Prüfung<br />
von Überwachungspunkten entfällt“, erklärt<br />
Mikael Ruda, Associate Director for Maintenance<br />
im Werk Södertälje.<br />
Daten-Übertragung selbst<br />
durch Mauern<br />
Entsprechend der GDP-Leitlinien der Europäischen<br />
Union für Pharmazeutika sind<br />
alle Beteiligten in der Vertriebskette dafür<br />
verantwortlich, dass vorgegebene Temperaturbedingungen<br />
für die Arzneimittel eingehalten<br />
werden. Dies betrifft auch den<br />
Transport und die Zwischenlagerung von<br />
Pharmazeutika.<br />
Prädestiniert für derartige Messungen ist<br />
ein neues viewLinc Monitoring System von<br />
Vaisala, das 2018 auf den Markt kommen<br />
wird. Damit können Daten von den Temperatur-<br />
und Feuchte-Datenloggern drahtlos<br />
über diskrete, proprietäre Netzwerkzugangspunkte<br />
zum Überwachungssystem<br />
übertragen werden. Die Datenlogger und<br />
Zugangspunkte arbeiten mit dem ebenfalls<br />
von Vaisala entwickelten VaiNet Funkprotokoll.<br />
VaiNet arbeitet auf Grundlage eines<br />
Long Range Wide Area Netzwerkprotokolls<br />
(LoRa), das für die Kommunikation im Internet<br />
der Dinge entwickelt wurde. Dank<br />
der hohen Signalstärke zwischen den Netzwerkzugangspunkten<br />
und den Datenloggern<br />
können Daten über Entfernungen von<br />
mehr als 100 m übermittelt werden und<br />
damit wesentlich weiter als in einem<br />
WLAN-Sensornetzwerk. VaiNet arbeitet dabei<br />
mit Frequenzen von 868 oder 915 MHz,<br />
die eine Übertragung selbst durch Mauern<br />
oder Metallkonstruktionen wie Regalsysteme<br />
oder Maschinenanlagen erlauben. Repeater<br />
oder Signalverstärker sind nicht erforderlich.<br />
Wahl der passenden<br />
Überwachungslösung<br />
Automatische Überwachungssysteme zur<br />
Kontrolle verschiedenster Parameter und<br />
Bedingungen kommen in zahlreiche Anwendungen<br />
zum Einsatz, z. B. in Museen,<br />
Rechenzentren, Kühl- und Gefriersystemen,<br />
im Flugzeugbau und sogar in Atomkraftwerken.<br />
Welche Überwachungslösung<br />
sich eignet, hängt von den Systemanforderungen<br />
der individuellen Umgebung ab.<br />
Dazu zählen die Größe des zu überwachenden<br />
Bereichs sowie die Anzahl, Entfernung<br />
und Zugänglichkeit der Messpunkte. Wichtig<br />
ist auch die Fragestellung, welche Reichweite<br />
für Funksignale erforderlich ist und<br />
ob Signalbarrieren wie Metallregale, Flüssigkeiten<br />
oder massive Wände vorliegen.<br />
Und letztendlich geht es darum, wer das<br />
System nutzt – erfahrene IT-Mitarbeiter,<br />
Laborpersonal oder Lagerarbeiter – und ob<br />
ein Fernzugriff via Browser erforderlich ist.<br />
Nach Klärung dieser Fragen steht dem<br />
Einsatz eines passenden Überwachungssystems<br />
nichts mehr im Wege.<br />
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Vaisala<br />
www.vaisala.de<br />
01 Links: Die Qualität pharmazeutische<br />
Erzeugnisse muss vor, während und nach einer<br />
Zulassung zuverlässig kontrolliert werden<br />
ME ASUREMENT SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
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02 Das schwedisch-britische Pharmaunternehmen<br />
Astra Zeneca produziert Arzneimittel<br />
unter strengsten Regularien<br />
03 Das Überwachungssystem misst<br />
Temperatur, Luftfeuchte und Differenzdruck<br />
in der Produktionsanlage<br />
Tel: +49 7142 9531-40<br />
E-Mail: sales@mccdaq.de<br />
© Measurement Computing GmbH<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 19<br />
(vormals Data Translation GmbH)
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Das Umfeld dreidimensional<br />
abbilden<br />
Rundum geschützt<br />
3D-Umfeldsensorik erhöht die Sicherheit<br />
von Arbeitsmaschinen<br />
Um Effizienzsteigerung zu erreichen und Personen sowie Hindernisse<br />
im nicht einsehbaren Bereich besser detektieren zu können, kommen<br />
in mobilen Arbeitsmaschinen Operator Assistenzsysteme mit<br />
3D-Umfeldsensorik zum Einsatz. Für das Design solcher Systeme und<br />
Lösungen müssen jedoch zahlreiche Anforderungen berücksichtigt<br />
werden, die sich in der Sensorauswahl und der Systemarchitektur<br />
widerspiegeln.<br />
Rund um mobile Arbeitsmaschinen gibt es<br />
hinsichtlich der Automatisierung ihrer<br />
Arbeitsprozesse noch eine Vielzahl von Fragestellungen,<br />
die aufgrund ihrer technologischen<br />
Rahmenbedingungen noch nicht<br />
gelöst sind. Zwar profitiert dieser Markt zunehmend<br />
von einer Technologietransition<br />
aus dem Automotive-Sektor, aber wir sind<br />
noch weit von vollautonomen Arbeitsprozessen<br />
entfernt. Die Hauptaufmerksamkeit<br />
der Branche liegt daher zurzeit auf der Generierung<br />
von Lösungen zur Unterstützung<br />
der Bediener von Arbeitsmaschinen, den<br />
sogenannten Operator Assistenzsystemen.<br />
Umfeldsensorik ist dabei ein wichtiger<br />
Bestandteil von Operator Assistenzsystemen.<br />
Hierbei kristallisiert sich immer mehr<br />
heraus, dass es für die komplexen Fragestellungen<br />
einen großen Vorteil bedeutet,<br />
wenn diese Umfeldsensorik 3D-Daten der<br />
direkten Umgebung der Arbeitsmaschine<br />
liefert. So wird dem Operator ein Zugang<br />
zu einer Vielzahl vorher nicht verfügbarer<br />
Informationen gewährt. Zudem wird basierend<br />
auf diesen Daten ein breites Spektrum<br />
an Assistenzsystemen möglich, z. B. die<br />
Detektion von Menschen in einem vom<br />
Bediener nicht einsehbaren Bereich hinter<br />
der Arbeitsmaschine.<br />
M. Sc. Stefan A. Lang, Abteilungsleiter Systeme &<br />
Lösungen, STW GmbH, Kaufbeuren<br />
Die Wahl der richtigen Sensoren<br />
Die Auswahl der richtigen Sensoren für die<br />
Applikation auf mobilen Arbeitsmaschinen<br />
ist eine wesentliche Herausforderung beim<br />
Design von Operator Assistenzsystemen.<br />
Wichtige Fragen richten sich z. B. nach der<br />
Wetterfestigkeit und Störresistenz der Sensoren<br />
oder der Entfernungs- und Winkelauflösung,<br />
Messdauer, Leistungsaufnahme und<br />
Schutzklassen. Es empfiehlt sich daher immer,<br />
zuerst die Applikation genau zu untersuchen,<br />
die relevanten Rahmenbedingungen<br />
zu extrahieren und einen geeigneten<br />
Kriterienkatalog aufzustellen, bevor mit der<br />
Sensorauswahl begonnen wird. Anschließend<br />
ist eine kontextuelle Bewertung der<br />
Sensoren nach den gefundenen Kriterien<br />
der Schlüssel zum Erfolg.<br />
Als klassische Sensoren bieten sich bspw.<br />
Ultraschall und Kamerasysteme an. Beide<br />
Sensorarten sind mittlerweile sehr gut bekannt<br />
und werden auch zunehmend im<br />
Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt.<br />
Weniger bekannt sind Sensortechnologien<br />
aus dem Automobil-Bereich und<br />
der Industrierobotik: Abstandsradar, Lidar,<br />
Scan-Lidar, Stereokamera. Dies hängt u. a.<br />
damit zusammen, dass optische Sensortechnologien<br />
(Lidar und Scan-Lidar) im Allgemeinen<br />
sehr anfällig für Umwelteinflüsse<br />
sind und daher von vielen Anbietern gar<br />
nicht für diesen Markt angeboten werden.<br />
Bei Abstandsradar und Stereokamera stellt<br />
sich die Situation ein wenig anders dar. Abstandsradare<br />
aus dem Automobil-Bereich<br />
lassen sich aufgrund der auch hier geltenden<br />
Frequenzzulassung und den sehr ähnlichen<br />
Rahmenbedingungen problemlos<br />
für Fahrapplikationen von Arbeitsmaschinen<br />
einsetzen.<br />
Zu beachten ist hier allerdings, dass durch<br />
die gesetzliche Restriktion der verfügbaren<br />
Frequenzbänder auch eine Limitierung der<br />
Entfernungsauflösung in Kauf genommen<br />
werden muss, sodass die erreichbare Entfernungsauflösung<br />
für manche Anwendungen<br />
nicht ausreicht. Stereokameras bieten die<br />
Möglichkeit der dreidimensionalen Abbildung<br />
des Umfeldes und eignen sich daher<br />
für Anwendungen, bei denen ein 3D-Profil<br />
zur Extraktion bestimmter Merkmale für die<br />
Interaktion notwendig ist. Allerdings ist<br />
die Stereokamera auf externe Beleuchter<br />
wie die Sonne angewiesen und hat ihre<br />
Schwächen bei Hell-Dunkel-Wechseln wie<br />
der Dämmerung.<br />
Generell lässt sich sagen, dass 3D-Daten<br />
neue Möglichkeiten der Interaktion von<br />
Bediener und Arbeitsmaschine ermöglichen.<br />
So kann aus den Sensordaten eine<br />
digitalisierte Szene des Umfeldes erzeugt<br />
werden, die wiederum als Grundlage zur<br />
Objektklassifizierung und Interaktionsab -<br />
leitung für Operator Assistenzsysteme<br />
dient. Oftmals muss über die Verknüpfung<br />
mehrerer Sensoren oder Sensorarten nachgedacht<br />
werden, um den spezifischen Rahmenbedingungen<br />
Rechnung tragen zu<br />
können. Hier gilt, dass die Fusion immer<br />
dann sinnvoll ist, wenn dadurch Stärken<br />
akkumuliert und Schwächen ausgeblendet<br />
werden können.<br />
Sensordaten kontextuell<br />
interpretieren<br />
Als nächster Schritt muss die Systemarchitektur<br />
betrachtet werden, wobei sich dazu<br />
die Orientierung an einem Paradigma aus<br />
der Robotik empfiehlt: Sense-Think-Act.<br />
Mit „Sense“ sind die Umfeldsensoren gemeint<br />
und mit „Think“ und „Act“ werden<br />
über zwei miteinander verbundene Regelungsschleifen<br />
die kontextuelle Interpretation<br />
der Sensordaten und die Umfeldinteraktion<br />
realisiert.<br />
Die Sensoren sind dabei an einen Assistenz-Controller<br />
angeschlossen, der genügend<br />
Rechenleistung zur Verfügung stellt,<br />
um einerseits die anlaufenden Daten der<br />
Sensoren mit einer hohen Updaterate verarbeiten<br />
zu können und andererseits noch<br />
genügend Kapazität bietet, um Interaktionsstrategien<br />
aus den Sensordaten in<br />
Verbindung mit den Bediener-Zielstellungen<br />
ableiten zu können.<br />
20 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Intelligente<br />
Messtechnik<br />
mit IEPE<br />
01 3D-Daten bieten neue Möglichkeiten in der Interaktion von Bediener und Arbeitsmaschine:<br />
Umfeldsensorik-Aufbau auf einem ferngesteuerten Modellfahrzeug (unten links), Grauwertbild<br />
der Stereokamera (oben) und gerenderte 3D-Punktewolke (rechts) von einem Radlader<br />
Die elektronische Steuerung übernimmt die<br />
Steuerung der Arbeitsprozesse, schaltet bspw.<br />
die Pumpen von hydraulischen Anlagen und<br />
erhält direktes Feedback über Druck, Temperatur<br />
und Auslenkung unter Verwendung<br />
der Prozesssensoren. Die Auswirkung auf<br />
die Umgebung wird dann wiederum mit<br />
den Umfeldsensoren erfasst und zur Verarbeitung<br />
in den Assistenz-Controller gespeist.<br />
Interaktionen richtig ableiten<br />
Ein weiterer wesentlicher Aspekt bei der<br />
Architekturauslegung ist die Kommunikation<br />
zwischen Assistenz-Controller und elektronischer<br />
Steuerung. Hier muss ein Master<br />
definiert werden, der die Steuerung des<br />
(teil-)automatisierten Arbeitsprozesses leitet,<br />
wobei je nach Applikation sowohl der eine<br />
als auch der andere sinnvoll sein kann. Im<br />
hier genannten Beispiel ist der Assistenz-<br />
Controller der Master, der somit auch ein<br />
02 Mögliche Systemarchitektur von<br />
Umfeldsensorik mit Assistenz-Controller,<br />
elektronischer Steuerung und Prozesssensoren<br />
zur Steuerung der Arbeitsprozesse<br />
Funktionsmodell des Arbeitsprozesses benötigt,<br />
um basierend auf seinem Input die<br />
richtige Interaktion ableiten zu können.<br />
Ein Beispiel für solche Interaktionen ist<br />
die Bestimmung von Entfernung und Lage<br />
des eigenen Maschinenwerkzeugs gegenüber<br />
dem Umfeld des Effektors oder die Vermessung<br />
des Effektorumfeldes (z. B. die Baggerschaufel),<br />
um damit Schüttgutvolumen zu<br />
bestimmen oder Greifbewegungen effizienter<br />
gestalten zu können.<br />
Ein weiteres Beispiel ist die Detektion<br />
von Personen in für den Bediener nicht<br />
einsehbaren Bereichen um seine Arbeitsmaschine<br />
– was z. B. zu einem Not-Stopp-<br />
Eingriff des Operator Assistenzsystems führen<br />
kann und damit die Arbeitsmaschine<br />
vor einem möglichen Zusammenstoß mit<br />
der Person zum Stillstand bringt. Hierzu<br />
werden in der Regel optische Systeme eingesetzt,<br />
wobei es neue Sensorfusionskonzepte<br />
zur Erhöhung der Detektionsrate in<br />
Verbindung mit Radarsensoren gibt.<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Peter Keppler, Director of Corporate Sales,<br />
Stemmer Imaging, Puchheim<br />
Embedded Vision<br />
Wie sich die klassische Rollenverteilung zwischen<br />
Kamera und Rechner verändert<br />
Embedded Vision Systeme kombinieren kompakte PCs und Kameras und<br />
eröffnen damit zahlreiche neue Anwendungsgebiete. Wir stellen Ihnen<br />
einen neuen GigE Vision Server vor, der genau in dieses Segment passt und<br />
die klassische Rollenverteilung zwischen Kamera und Rechner aufhebt.<br />
Unter Verwendung eines Standard-Softwaremoduls kann nun auch der<br />
Rechner als Bildquelle fungieren und Bilddaten über GigE Vision an andere<br />
Verarbeitungseinheiten schicken.<br />
Prinzipiell besteht jedes Bildverarbeitungssystem<br />
aus zwei grundlegenden Funktionseinheiten:<br />
Der Bildquelle und der Bildsenke.<br />
Als Bildquelle kommen im Umfeld<br />
der industriellen Bildverarbeitung heut zutage<br />
i.d.R. kompakte CMOS Kameras zum<br />
Einsatz. Die Bildsenke ist die Verarbeitungseinheit,<br />
die aus dem Bild Ergebnisse<br />
extrahiert. Dabei handelt es sich derzeit<br />
zumeist um klassische PC-Systeme auf<br />
Basis von Intel-Prozessoren und dem Betriebssystem<br />
Windows.<br />
Vom Bild zum Ergebnis<br />
Die Ethernet-Schnittstelle, zurzeit meist als<br />
Gigabit-Ethernet (1 GigE) aus geführt, bietet<br />
die Besonderheit des<br />
Anzeige<br />
„Full-Duplex“-Betriebes.<br />
Über diese<br />
Schnittstelle können<br />
im Gegensatz zu<br />
den erstgenannten<br />
Schnittstellen gleichinfo@falcon-illumination.de<br />
facekarten im Rechner erfordern wie CoaX<br />
Press, CameraLink oder auch CameraLink<br />
HS. Die Definition von Bildquelle und Bildsenke<br />
beschreibt bereits bildlich, dass die<br />
Übertragung der Bilddaten, also des substantiellen<br />
Datenvolumens – in der Regel unidirektional<br />
erfolgt. Dieser Tat sache tragen<br />
die genannten Kameraschnittstellen insofern<br />
Rechnung, dass die Übertragungsbandbreiten<br />
zwischen Quelle und Senke unsymmetrisch<br />
ausgelegt sind. Die meisten Applikationen<br />
im industriellen Umfeld kommen<br />
allerdings mit weniger anspruchsvollen Kameras<br />
aus, deren Daten raten eine Übertragung<br />
über gebräuchliche und in normalen<br />
PC-Systemen standardmäßig vorhandenen<br />
Standardschnittstellen erlauben. Beispiele<br />
dafür sind USB, Ethernet oder Firewire.<br />
GigE als Hardwareprotokoll –<br />
GenICam als Software-Interface<br />
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easy-Line<br />
Die Kommunikation zwischen Bildquelle<br />
und Bildsenke kann über verschiedene<br />
Schnittstellen stattfinden, die je nach Anforderungen<br />
an Kabellänge, Datenrate und Systemtopologie<br />
jeweils individuelle Vorteile<br />
bieten. Hochauflösende Kameras mit beeindruckenden<br />
Bildraten generieren ex treme<br />
Datenmengen, die nach optimierten Schnittstellen<br />
verlangen und somit spezielle Interzeitig<br />
und ohne gegenseitige Beeinflussung<br />
Daten mit voller Bandbreite empfangen<br />
und gesendet werden. Erst bei vollständiger<br />
Auslastung der Übertragungsbandbreiten<br />
in beide Richtungen kann die<br />
Übertragung des notwendigen Kontrollprotokolls<br />
(Heartbeat-Pakete) versagen,<br />
was zum Abbruch der Verbindung führt.<br />
Aber selbst diesem Effekt kann mit entsprechenden<br />
Einstellungen (Interpacket-Delay)<br />
entgegengewirkt werden. Die Ethernet-<br />
Schnittstelle erlaubt also die Auflösung der<br />
klassischen Rollenverteilung von Bildquelle<br />
(Kamera) und Bildsenke (Rechner) für die<br />
Bildverarbeitung.<br />
Mittlerweile haben sich fast alle Hersteller<br />
von industriellen Kameras mit GigE-Schnittstelle<br />
und industrieller Bildverarbeitungssoftware<br />
auf den GigE Vision-Standard als<br />
Hardwareprotokoll und GenICam als Software-Interface<br />
geeinigt. Durch die Verwendung<br />
dieser Hard- und Software standards<br />
besteht eine umfangreiche und umfassend<br />
getestete Kompatibilität zwischen etablierten<br />
Kameras und Software paketen auf den<br />
verschiedensten Rechnersystemen.<br />
Bemerkenswert ist, dass der GigE Vision-<br />
Standard als Hardwareprotokoll einschließlich<br />
GenICam als Software-Interface nicht<br />
auf die 1 GigE-Schnittstelle beschränkt ist.<br />
Alle beschriebenen Vorzüge kommen gleichermaßen<br />
auch beim Einsatz von Ethernet-Schnittstellen<br />
mit höheren Bandbreiten<br />
(z. B. 10 GigE) zum Tragen.<br />
Rechner fungiert als Bildquelle<br />
Mit dem CVB GigE Vision Server hat<br />
Stemmer Imaging durch die Ausnützung<br />
der beschriebenen Eigenschaften der<br />
Ethernet-Schnittstelle bei voller Unterstützung<br />
des GigE Vision-Standards und mit<br />
entsprechender Zertifizierung die klassische<br />
Rollenverteilung zwischen Kamera und<br />
22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong><br />
Falcon-5.indd 1 15.02.<strong>2017</strong> 10:44:58
Rechner aufgehoben. Unter Verwendung<br />
des Standard-Softwaremoduls aus der Programmierbibliothek<br />
Common Vision Blox<br />
kann nun auch der Rechner als Bildquelle<br />
fungieren und Bilddaten dank der Full-<br />
Duplex-Übertragung der Ethernet-Schnittstelle<br />
über GigE Vision an andere Bildsenken<br />
schicken. Da es sich um eine vollständige<br />
GigE-Vision-Unterstützung handelt, verhält<br />
Breites Anwendungsspektrum<br />
Die bereits vorhandene Rechenleistung der<br />
verfügbaren SoC und die Vielfalt der unterstützten<br />
Schnittstellen sind beeindruckend.<br />
Durch mehrere USB3-, GigE- und Mipi-<br />
Schnittstellen bieten sich aktuelle SoC als<br />
dezentrale Bildverarbeitungssysteme zur<br />
Aufnahme verschiedenster Bildquellen an.<br />
Wir sind dabei,<br />
wenn aus Innovation<br />
Vorsprung entsteht.<br />
Die Grenzen zwischen Bildverarbeitung mit „intelligenten Kameras“<br />
und „PC-basierter Bildverarbeitung“ verschwimmen zunehmend.<br />
sich diese Bildquelle exakt so, wie eine<br />
„normale“ GigE Vision- Kamera und bietet<br />
auch diesbezügliche Kommunikation – also<br />
Bildübertragungen – zu allen GigE Visionkompatiblen<br />
Bildsenken.<br />
System-On-Chip-Plattformen<br />
eröffnen neue Möglichkeiten<br />
Gerade im Zusammenspiel mit den aktuellen<br />
SoC-Plattformen (System-On-Chip) verschwimmen<br />
die bisher klaren Grenzen zwischen<br />
Bildverarbeitung mit „intelligenten<br />
Kameras“ und „PC-basierter Bildverarbeitung“.<br />
Nun können dezentrale, kompakte<br />
Embedded Systeme auf Basis von hochspezialisierten<br />
SoC (zum Beispiel Intel Cyclone<br />
V oder Nvidia Jetson TX1) sogar die<br />
Bilddaten von mehreren Kameras aufnehmen,<br />
vorverarbeiten und die generierten<br />
Ergebnisbilder wiederum als GigE Vision-<br />
Kamera ausgeben. Dabei kann die komplette<br />
Steuerung und Ergebnisübertragung vollkommen<br />
transparent über die GenICam-<br />
Funktionalität erfolgen und erfordert somit<br />
keine proprietäre Anpassung der folgenden<br />
Bildsenke. Zudem kann der GenICam-<br />
Standard wiederum seine Flexibilität ausspielen:<br />
Die Kamera teilt der Software selbst<br />
mit, welche speziellen Features von der<br />
Kamera zur Verfügung gestellt werden.<br />
Mögliche Anwendungsfälle reichen von der<br />
reinen lokalen Umsetzung einer USB- oder<br />
Mipi-Kamera auf den GigE Vision-Standard<br />
über die lokale Vorverarbeitung eines einzelnen<br />
Kamerabildes auf dem FPGA, z. B.<br />
des Intel Cyclone V und der Weitergabe des<br />
vorverarbeiteten Kamerabildes über GigE<br />
Vision bis hin zur Aufnahme mehrerer<br />
Kameras und der Weitergabe kompletter<br />
Ergebnisbilder nach rechenintensiver<br />
Vorverarbeitung auf der lokalen GPU eines<br />
Nvidia Jetson TX1 SoC. Auch dem Bau einer<br />
eigenen GigE Vision-kompatiblen Kamera<br />
unter der Verwendung des CVB GigE Vision<br />
Servers auf einem ARM-basierten SoC steht<br />
nichts im Wege. Lediglich ein CCD- oder<br />
CMOS-Sensor muss noch an das System<br />
ange bunden werden.<br />
Je länger man sich mit den Möglichkeiten<br />
des GigE-Vision-Servers auf SoC-Plattformen<br />
beschäftigt, umso mehr verschwimmen<br />
die bekannten Definitionen. Ob dieser lokale<br />
Bildverarbeitungsknoten des Gesamtsystems<br />
nun als „Rechner“, als „Kamera“, als „intelligente<br />
Kamera“ oder als „Vision Sensor“<br />
bezeichnet wird, obliegt letztendlich dem<br />
Betrachter.<br />
Bilder: Fotolia, Stemmer Imaging<br />
www.stemmer-imaging.de<br />
Hohe Empfindlichkeit, hohe<br />
Geschwindigkeit und niedriger<br />
Dunkelstrom – unsere Avalanche-<br />
Photodioden sind speziell für<br />
Laser-Entfernungsmesser und<br />
Laser-Scanner optimiert.<br />
Flexibler Bild-Server auf Basis der GigE-Vision Technologie<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 23<br />
www.first-sensor.com
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Kompakter Farberkennungssensor<br />
Mit dem Colorsensor CFO100 präsentiert Micro-Epsilon eine neue<br />
Generation von Farbsensoren. Eine modulierte Highpower-<br />
Weißlicht-LED erzeugt einen weißen Lichtpunkt, der direkt über<br />
einen Lichtleiter auf der Prüffläche abgebildet<br />
wird. Ein Teil des reflektierten Streulichtes<br />
wird über denselben Lichtleiter auf ein perzeptives<br />
True-Color-Detektorelement gerichtet<br />
und in X = langwellige, Y = mittelwellige und<br />
Z = kurzwellige Lichtanteile aufgebrochen und<br />
im Anschluss in L*a*b*Farbwerte transformiert.<br />
Die hohe Farbgenauigkeit und Graustufenerkennung<br />
des Sensors wird mit modernen<br />
Schnittstellen wie Ethernet und der einfachen Bedienbarkeit<br />
kombiniert. Diese erfolgt per Tastensteuerung und über die<br />
Anzeige-LEDs am Sensorgehäuse. In sieben Farbgruppen lassen<br />
sich insgesamt bis zu 256 Farben einlernen.<br />
Beleuchtung, Mittelwertbildung und Signalverstärkung<br />
werden automatisch auf die aktuelle<br />
Messsituation angepasst. Neben der Speicherung<br />
von Farben sind nicht nur Toleranzanpassungen<br />
im Sensor möglich, sondern auch<br />
Konfigurationen über die Tastensteuerung.<br />
www.micro-epsilon.de<br />
Messsystem mit USB 2.0 High-Speed<br />
Eine neue Familie von Datenerfassungssystemen mit dem sog.<br />
iDAS-Wandler erlaubt die Verarbeitung von Eingangssignalen im<br />
Bereich von ± 640 mV bis ± 24,576 V bei einer Auflösung von 16 Bit<br />
und einer maximalen Summenabtastrate von 1 bis 2 MHz. Pro<br />
Wandler stehen acht Kanäle zur Verfügung, und je nach System<br />
ein bis zwei Wandler, die sich mit maximaler Flexibilität nutzen<br />
lassen. So können Anwendungsfälle mit z. B. 8/16 massebezogenen<br />
Eingängen, 4/8 echte differentielle Eingänge oder eine Kombination<br />
aus beiden konfiguriert werden. Somit lässt sich auch eine Strommessung<br />
per Shunt-Widerstand<br />
leicht realisieren, bei der auf eine<br />
Vorbeschaltung verzichtet werden<br />
kann. Bei Bedarf besteht die<br />
Möglichkeit einer Einspeisung<br />
einer Offset-Spannung für Single-<br />
Ended-Messungen. Sie erlaubt es,<br />
einen DC Offset vor der Erfassung zu<br />
eliminieren und den Wertebereich<br />
des Wandlers optimal zu nutzen. An Front-Ends mit dem neuen<br />
Wandlersystem ist nahezu jeder Sensor direkt verwendbar.<br />
www.goldammer.de<br />
Feuchtemessungen in feuchten und<br />
trockenen Prozessen<br />
Eine vielseitige Sensortechnologie für die<br />
Prozessfeuchte sind die keramischen<br />
Sensoren von Michell. Ihr Messbereich<br />
deckt - 100 bis + 20 °C Taupunkt ab, was ca.<br />
23 000 ppmV bis zu weniger als 10 ppb<br />
Feuchtekonzentration entspricht. Das<br />
bedeutet, dass die dynamische Messung<br />
über einen Bereich von bis zu neun Zehnerpotenzen<br />
mit nur einem Sensor möglich ist.<br />
Für die Spurenfeuchtemessung in Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten<br />
sind sie eine<br />
effektive Online-Messmethode. Zudem kann man mit ihnen den<br />
Taupunkt unter vollem Prozessdruck messen, was für Hochdruck-<br />
Gasleitungen von Vorteil ist. Unternehmen der Gasindustrie legen<br />
oft ein maximales Taupunktlimit unter Prozessdruck fest, das direkt<br />
und ohne Umrechnung gemessen werden kann. Ihre Genauigkeit<br />
von ± 1 oder ± 2 °C Taupunkt ist für die meisten Erdgas oder Kohlenwasserstoff<br />
verarbeitenden Prozesse ausreichend.<br />
www.michell.de<br />
Kompaktes, stationäres<br />
Barcode-Lesegerät<br />
Das Unternehmen Cognex Corporation<br />
bringt mit dem DataMan 70 eine wesentliche<br />
Ergänzung seiner kompakten,<br />
stationären Barcode-Lesegeräte auf den<br />
Markt. Das Lesegeräte liefert hohe Leseraten<br />
bei 1D- und 2D-Barcodes auf Etiketten und ist<br />
so klein, dass es auf eine Handfläche passt.<br />
Damit sollen Fertigungs- und Logistikunternehmen von einer<br />
höheren Leistung als mit Zeilen- oder Rasterscannern profitieren –<br />
und dies bei vergleichbaren Kosten. Die flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten<br />
und die geringe Größe machen ihn auch ideal<br />
für den Einbau auf engstem Raum an Fertigungslinien und in<br />
Maschinen. Das Lesegerät ist mit Barcode-Lesealgorithmen und<br />
individuell gesteuerten LEDs ausgestattet und garantiert so<br />
kontinuierlich hohe Leseraten. Mit einer Größe von<br />
22,2 × 35,8 × 42,4 mm ist er ultrakompakt und dennoch leistungsstark<br />
genug auch für die anspruchsvollsten etikettenbasierten<br />
Barcode-Leseanwendungen.<br />
www.cognex.com<br />
Modernste CMOS-Sensoren und<br />
verbesserte Kamerafunktionen<br />
Die GigE-Machine-Vision-Kamera Blackfly S von Flir kombiniert<br />
die moderne CMOS-Sensoren, GigE-Vision-Kompatibilität und<br />
verbesserte Kamerafunktionen. Sie eignet sich z. B. für Displayund<br />
PCB-Inspektionen, Mikroskopie, Robotik, 3D-Scannen und<br />
intelligente Verkehrssysteme.<br />
Die ersten drei Powerover-Ethernet-Modelle<br />
sind<br />
mit dem Sony Pregius IMX264-<br />
Sensor mit 5 MP, dem On<br />
Semiconductor Python<br />
1300-Sensor mit 1,3 MP<br />
und dem Sony Pregius<br />
IMX265-Sensor mit 3,1 MP ausgestattet. Diese werden mit den<br />
Blackfly S- und Spinnaker-Software Development Kits kombiniert,<br />
die einen 240-MB-Frame Buffer für Zuverlässigkeit, IEEE 1588<br />
Precision Timing Protocol, eine Farbkorrekturmatrix und Serial IO<br />
umfassen. Sie weist eine kompakte Würfelform auf und<br />
unterstützt Kabellängen bis 100 m.<br />
www.flir.de<br />
24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Kleinste Differenzdrücke messen<br />
Für Einsätze in der Reinraumtechnik eignet sich der Differenzdruckmessumformer<br />
Deltafox DMU 20 D von Afriso, weil er<br />
bereits kleinste Differenzdrücke und Filterverschmutzungen<br />
erfasst. Er basiert auf einem Siliziumsensor, der für trockene,<br />
gasförmige, nicht aggressive Medien geeignet ist. Bei einer<br />
Druckbeaufschlagung wird die Differenz des Druckes zwischen<br />
positiver und negativer Seite gebildet und in ein proportionales<br />
Strom- und Spannungssignal mit einer Genauigkeit von ± 0,5 %<br />
FSO BFSL umgewandelt. Über ein LC-Display kann der Messwert<br />
in drei umschaltbaren Messbereichen und mit einem Minimal-/<br />
Maximal-Wert parametriert werden. Der Differenzdruckmesswert<br />
ist in mbar, bar, Pa, hPa, kPa, psi, Atm, torr oder mmHG ablesbar.<br />
Das Gerät ist für Medium- und<br />
Umgebungstemperaturen von 0 bis<br />
50 °C geeignet und für Messbereiche<br />
von 0 - 1 mbar bis 0 - 1 000 mbar<br />
erhältlich. Ende <strong>2017</strong> soll es auch<br />
mit einem Druckmessbereich von<br />
0 - 0,25 mbar verfügbar sein.<br />
CUSTOMAXI-<br />
MIZED!<br />
Sensor? Gehäuse? Objektivhalter?<br />
Steckerausrichtung? Sie bestimmen!<br />
Die uEye LE USB 3.1 Gen 1<br />
Industriekameras<br />
BOARDLEVEL<br />
VERSIONEN<br />
EINPLATINEN<br />
KAMERA<br />
OPTION: STECKER-<br />
AUSRICHTUNG<br />
MIC-OPTION<br />
www.afriso.de<br />
USB TYPE-C<br />
USB POWER<br />
DELIVERY<br />
OPTION: OB-<br />
JEKTIVHALTER<br />
SENSOREN-<br />
VIELFALT<br />
Mehr Transparenz für die<br />
Schokoladenproduktion<br />
Balluff hat für die Schokoladenproduktion mit Choc-ID eine RFIDgestützte<br />
Softwarelösung entwickelt, die Schokoladenformen sicher<br />
identifiziert und ihren Zustand gleichzeitig bewertet. Denn für ein<br />
effizientes Asset-Management ist die Kenntnis der Assetqualität<br />
ausschlaggebend. Choc-ID unterstützt den Anwender, die Formen<br />
zum bestmöglichen Zeitpunkt auszutauschen und so die Produktion<br />
zu optimieren. Dazu macht die Software den Waschprozess<br />
der Schokoladenformen transparent. Denn Choc-ID erfasst die<br />
Durchlaufzeit sowie die Häufigkeit der Waschvorgänge und gleicht<br />
sie mit empirisch ermittelten Grenzwerten zur Formenabnutzung<br />
ab. Der Zusatznutzen: Den Zustand<br />
jedes Assets kann sich der Nutzer<br />
über die Signalleuchte Smartlight<br />
oder über ein Dashboard direkt auf<br />
seinem Rechner anzeigen lassen.<br />
www.balluff.com<br />
Kundenspezifische Fertigung hochgenauer<br />
MEMS-Inertialsensoren<br />
First Sensor stellt hochgenaue kapazitive MEMS-Inertialsensoren<br />
zur Messung von Neigung, Beschleunigung und Vibration vor. Sie<br />
bestehen aus einem nach patentierten mikromechanischen Verfahren<br />
(HARMS, AIM) hergestellten Silizium-Sensorelement in<br />
Verbindung mit einer ASIC-Signalverarbeitung in einem hermetisch<br />
abgeschlossenen SMD-Gehäuse. Die Inertialsensoren erreichen je<br />
nach Bandbreite Auflösungen von 10 µg bzw. 0,0005° (2 Bogensekunden)<br />
und können sowohl mechanisch als auch elektrisch<br />
auf die jeweilige Kunden-anwendung angepasst werden. Typische<br />
Anwendungen sind Geo-Engineering, Zustandsüberwachung,<br />
Navigation, Robotik sowie Systeme zur<br />
Ausrichtung, Positionierung und Nivellierung.<br />
www.first-sensor.com<br />
www.ids-imaging.de/usb3.1
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Temperatursensor mit vergoldeten<br />
Anschlussdrähten<br />
Der Temperatursensor PCA EG von Jumo ist durch vergoldete<br />
Nickel-Anschlussdrähte besonders gut zum Weichlöten, aber<br />
auch für alle anderen gängigen Verarbeitungsmethoden geeignet.<br />
Der Sensor ist für den Temperaturbereich von - 70 bis + 500 °C<br />
ausgelegt. Zahlreiche Ausführungen als Pt100-, Pt500- oder<br />
Pt1000-Temperatursensor sind lieferbar. Sondernennwerte<br />
können auf Anfrage produziert werden. Bei der Herstellung<br />
wird die Platinschicht der Sensoren auf einen Keramikträger<br />
aufgebracht und im Anschluss mit einem fotolithografischen<br />
Verfahren strukturiert. Der Feinabgleich erfolgt über ein<br />
Lasertrimmverfahren. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen<br />
und zur Isolation wird danach eine spezielle Glasdeckschicht<br />
aufgeschmolzen. Die elektrische<br />
Verbindung wird durch<br />
aufgeschweißte Anschlussdrähte<br />
ermöglicht. Diese können<br />
sowohl in der Länge als auch im<br />
Durchmesser variieren. Eine<br />
weitere auf der Kontaktfläche<br />
aufgebrachte Glasschicht fixiert<br />
die Anschlussdrähte und dient<br />
als Zugentlastung.<br />
www.jumo.net<br />
Ultraschall-Sensorfamilie im<br />
Hygienic-Design<br />
Um sichere Erzeugnisse zu gewährleisten, stellen die Pharma- und<br />
Lebensmittelindustrie stetig steigende hygienische Anforderungen<br />
an die in der Produktion eingesetzten Maschinen und ihre<br />
Komponenten. Microsonic hat mit den neuen<br />
PMS-Ultraschallsensoren eine Sensorfamilie<br />
in Anlehnung an die EHEDG-Richtlinien und<br />
aus FDA-konformen Materialien entwickelt,<br />
die den höchsten hygienischen Anforderungen<br />
gerecht wird. Die Geometrie des<br />
Gehäuses erfüllt eine wichtige Anforderung<br />
des hygienegerechten Designs: Ganz gleich,<br />
ob der Sensor bei einer Füllstandsmessung<br />
von oben nach unten oder beim Erfassen von<br />
Objekten horizontal messen muss, in keiner<br />
Einbaulage hat eine Gehäusefläche eine<br />
waagerechte Ausrichtung. So ist in jeder<br />
Montagesituation sichergestellt, dass Reinigungsflüssigkeiten<br />
immer vollständig ablaufen können. Mit vier verschiedenen<br />
Tastweiten decken die Ultraschallsensoren einen breiten Messbereich<br />
von 20 mm bis 1,3 m ab. Die Sensoren sind mit einem<br />
Push-Pull-Schaltausgang und IO-Link in der Version 1.1 sowie<br />
mit Analogausgang 0 - 10 V und 4 - 20 mA verfügbar.<br />
www.microsonic.com<br />
Präzise Datenauswertung für sichere Transporte<br />
Umfangreiche Messdaten übersichtlich darstellen, kritische<br />
Ereignisse rasch analysieren und beweiskräftig dokumentieren:<br />
Diese Möglichkeiten bietet die auf Auswertungen von Schock-<br />
Ereignissen und Stoß-Belastungen spezialisierte<br />
Datenlogger-Software Shock Viewer von MSR.<br />
Frachtgüter unterliegen bei Transporten oft<br />
äußeren Einwirkungen, durch die sie Schaden<br />
nehmen können. Mit Mini-Datenloggern und<br />
der neuen Software können die wichtigsten<br />
physikalischen Einwirkungen auf Transportgüter<br />
– Beschleunigung, Temperatur, relative<br />
Feuchte, Luftdruck, Licht – erfasst und gespeichert werden. Diese<br />
Daten geben lückenlos Aufschluss über die Transportumstände<br />
einer Gütersendung und erleichtern es damit, Logistik-Konzepte<br />
zu optimieren sowie auch Haftungs- und<br />
Qualitätssicherungs-Fragen zu klären. Sämtliche<br />
Messwerte sind mit einem exakten Zeitstempel<br />
versehen, anhand dessen sich der Zeitpunkt<br />
eines Ereignisses mit Sekunden-Präzision<br />
rekonstruieren lässt.<br />
www.msr.ch<br />
Labview ohne Programmierung nutzbar<br />
National Instruments (NI) hat die erste Version der nächsten<br />
Generation seiner Systemdesignsoftware Labview vorgestellt.<br />
Labview NXG 1.0 schließt mit einem neuen Ansatz für die<br />
Messautomatisierung die Lücke zwischen konfigurationsbasierter<br />
Software und benutzerdefinierter Programmierung. Die neueste<br />
Version wurde für vereinfachte und optimierte Arbeitsabläufe<br />
konzipiert. Gängige Anwendungen können dabei mit einem<br />
einfachen, konfigurationsbasierten Ansatz realisiert werden,<br />
während für komplexere Anforderungen die vollständigen,<br />
offenen grafischen Programmierfunktionen von Labview zur<br />
Verfügung stehen. Die Version sorgt mit neuen, programmierfreien<br />
Arbeitsabläufen für deutliche Produktivitätssteigerungen<br />
bei der Erfassung und iterativen Analyse von<br />
Messdaten am Prüfplatz. Die Arbeitsabläufe<br />
vereinfachen Automatisierungsaufgaben, da<br />
der nötige Programmcode im<br />
Hintergrund erstellt wird.<br />
ni.com/germany<br />
Wägesteuerung für<br />
genaue Abfüllprozesse<br />
Eine Wägesteuerung für das hochpräzise<br />
und wiederholgenaue Abwägen von<br />
Granulaten und rieselfähigen Feststoffen in<br />
Abfüll- und Absackanlagen ist die Minipond 3F<br />
von B+L Industrial Measurements. Die EG-zugelassene, eichfähige<br />
Wägeelektronik steuert den vollständigen Dosierablauf und kann<br />
über sieben gespeicherte Voreinstellungen schnell auf andere Füllgewichte<br />
oder Produkte umgeschaltet werden. Mit digitaler Filtertechnik<br />
und Nachstromautomatik liefert sie auch bei Waagenschwingungen<br />
oder Füllgütern mit unterschiedlicher Materialdichte<br />
präzise Ergebnisse. An die Steuerung können bis zu bis zu vier<br />
Wägezellen angeschlossen werden. Sie ist intuitiv bedienbar und<br />
kann per dialoggeführtem, digitalem Abgleich als Mehrbereichswaage<br />
oder Mehrteilungswaage konfiguriert werden. Sie lässt sich<br />
in nahezu jedes Maschinen- und Steuerungsumfeld integrieren.<br />
www.bl-im.de<br />
26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Schwingungs- und Schallsignale<br />
effizient analysieren<br />
Die Analysesoftware IbaRotate kann so gut wie alle gängigen<br />
Dateiformate für Schwingungssignale einlesen sowie offline<br />
analysieren und ist somit die passende Lösung für Ingenieure,<br />
Servicetechniker und<br />
Entwickler, die mit<br />
Schwingungs- und<br />
Geräuschphänomenen<br />
an Anlagen<br />
mit rotierenden oder<br />
oszillierenden Teilen<br />
befasst sind. Die<br />
Software eignet sich<br />
für viele Industriebereiche<br />
wie Automotive,<br />
Luftfahrt, Zellstoff und Papier, Walzwerke, Energieerzeugung<br />
oder Produktion. Zu den Anwendungsgebieten gehören u. a.<br />
Motorenprüfstände, vorausschauende Instandhaltung, Fehlersuche<br />
und Produktentwicklung. Besonders zur Fehlererkennung<br />
bei sporadischen Störungen, die eine mehrstündige Überwachung<br />
erfordern, ist IbaRotate aufgrund der messdateibasierten Arbeitsweise<br />
geeignet. Zum weiteren Funktionsumfang gehören Signalvorverarbeitung,<br />
Gewichtung für akustische Analyse und<br />
Bewertung von Ganzkörper und Hand-Arm-Vibrationen für<br />
Arbeitssicherheitsanalysen. Leistungsstarke Anzeigefunktionen<br />
wie Trend, Wasserfall, Spektrogramm runden das Funktionsspektrum<br />
ab.<br />
www.iba-ag.com<br />
Lichtgitter und Lichtvorhänge für die<br />
Zugangs- und Gefahrenbereichssicherung<br />
Euchner erweitert sein Programm an industrieller Sicherheitstechnik<br />
um berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen. Die<br />
Lichtgitter und Lichtvorhänge der Baureihe LCA finden Einsatz<br />
bei der Zugangs- und Gefahrenbereichssicherung.<br />
Sie sind als mehrstrahlige<br />
Lichtgitter (2 - 4) oder als Lichtvorhänge<br />
mit Auflösungen von 14 - 50 mm<br />
verfügbar. Lichtgitter eignen sich für die<br />
Zugangskontrolle, wohingegen Lichtvorhänge<br />
zum Schutz von Finger, Hand,<br />
Arm und Körper Anwendung finden.<br />
Abhängig von den Anforderungen der<br />
abzusichernden Stelle bietet Euchner<br />
Lichtgitter und Lichtvorhänge des Typ 2<br />
und 4 mit unterschiedlichen Schutzfeldhöhen<br />
und Reichweiten an. Die Inbetriebnahme<br />
sowie die Parametrierung können<br />
direkt am Gerät vorgenommen werden.<br />
Eine integrierte LED-Anzeige bietet<br />
Übersicht über den Status des Gerätes.<br />
Die schmale Bauform im robusten und<br />
industrietauglichen Gehäuse erlaubt<br />
eine einfache Montage auch in beengten<br />
Einbaubereichen. Abgängig vom gewählten Typ (2 oder 4) kann<br />
ein Performance Level PL c/SIL 1 oder ein Performance Level<br />
PL e/SIL 3 erreicht werden.<br />
www.euchner.de<br />
Monolithisch integrierte CMOS-<br />
Zeilensensoren mit 2 000 dpi<br />
Das Unternehmen IC-Haus präsentiert seine neuen hochauflösenden<br />
Zeilensensoren. Die 600 μm langen Pixel im 12,7-μm-<br />
Raster (2 000 dpi) sind durch die monolithische Integration<br />
lückenlos und verzerrungsfrei angeordnet und daher z. B. für<br />
Triangulations- und Spektroskopie-Anwendungen geeignet.<br />
Die integrierte Steuerlogik<br />
benötigt nur ein Start- und ein<br />
Taktsignal für die Ausgabe der<br />
Licht/Spannungs-Wandlung am<br />
Analogausgang. Dies erfolgt mit<br />
einem Pixel-Takt von bis zu<br />
5 MHz. Die physikalische<br />
Auflösung von 2 000 dpi kann<br />
elektronisch um den Faktor 2, 4<br />
und 8 reduziert werden, um z. B.<br />
einen schnellen Grob-Scan<br />
durchzuführen. Die Auflösungsreduzierung erfolgt dabei<br />
gemittelt mit gleichbleibender Verstärkung oder durch Binning<br />
mit entsprechend höherer Verstärkung. Die Versorgungsspannung<br />
für die IC-LFH-Serie beträgt 5 V. Zur einfacheren Anbindung, z. B.<br />
an 3,3-V-Systeme, kann der Analogausgang aus einer zweiten,<br />
niedrigeren Spannung versorgt werden.<br />
www.ichaus.de<br />
www.industrielle-automation.net<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 27<br />
STS.indd 1 15.08.<strong>2017</strong> 08:47:36
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Sensor2Cloud meets Industrie 4.0<br />
Unitronics präsentiert Ultraschallsensoren des Herstellers Prowave. Einsatzgebiete<br />
sind z. B. Bewegungsmelder für Alarmanlagen, Abstandsmessgeräte, Einparkhilfen,<br />
Robotertechnik sowie Blutdruckmessgeräte. Um all diese Anwendungsgebiete<br />
abzudecken, hat Prowave zahlreiche Ultraschallwandlern für den Einsatz in Luft,<br />
Flüssigkeiten oder Feststoffen und mit diversen Leistungen und Frequenzbereichen<br />
entwickelt. Für Bewegungsmelder und Entfernungsmessungen in der Luft nach<br />
dem Doppler-Effekt stehen offene sowie geschlossene und damit vor Schmutz und<br />
Wasser geschützte Sensoren mit Wandler und Empfänger zur Verfügung. Die Pulse<br />
Transceiver sind für Entfernungsmessungen nach dem Echo-Prinzip geeignet und<br />
sowohl offen als auch geschlossen erhältlich. Ebenfalls verfügbar sind speziell für<br />
den industriellen Einsatz ausgelegte Ultraschallwandler zur Messung von Pegelständen.<br />
Zudem bietet das Unternehmen ein Sonar-Entfernungsmessmodul, das<br />
auf dem PW-0268 IC basiert. Das IC kann durch vielfältige Konfigurationsmöglichkeiten<br />
an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden und liefert ein digitales<br />
Signal mit TTL-Pegel, das direkt weiter verarbeitet werden kann.<br />
www.unitronic.de<br />
Sichere Prozessüberwachung von<br />
Fluiddrücken<br />
Prozesssicherheit und die Überwachung von Prozessen sind<br />
essentiell in der Dosiertechnik. Dafür bietet Viscotec umfangreiche<br />
Konzepte zur Integration des piezoresistiven Sensors<br />
Flowplus 16 in verschiedensten Anwendungsbereichen. Der<br />
Drucksensor wird zur Prozessüberwachung von Fluiddrücken<br />
eingesetzt, eignet sich aber aufgrund seiner speziellen Eigenschaften<br />
auch für Anwendungen in der Medizintechnik. Dank seines Luer-<br />
Lock-Anschlusses und der kompakten Bauweise ist der Sensor<br />
prädestiniert für die Integration in bestehende Systeme mit geringem<br />
Bauraum. Alle produktberührenden Bereiche des Strömungskanals<br />
bestehen aus chemisch hochbeständigen und FDA-konformen<br />
Elastomeren. Zudem ermöglicht die integrierte Signalaufbereitung<br />
eine intuitive Handhabung. Der<br />
Sensor unterstützt die Prozessüberwachung<br />
dank lückenloser<br />
Drucküberwachung in statischen<br />
sowie in dynamischen<br />
Fluidanwendungen.<br />
www.viscotec.de<br />
Digitale Wägezelle für den Einsatz<br />
in Verpackungsmaschinen<br />
Mit der digitalen Wägezelle PW15iA stellt HBM ein praktisches<br />
Multifunktionsprodukt u. a. für den Einsatz in Verpackungsmaschinen<br />
vor. Die Abmessungen und Gewindeabstände der<br />
Wägezelle folgen dem Industrie-Standard, dem sog. SP4M-Footprint.<br />
Damit lässt sich die Wägezelle schnell auch in bestehende<br />
Anlagen integrieren. PW15iA ist komplett aus Edelstahl gefertigt<br />
und verfügt über Schutzart IP68/IP69K. Somit widersteht die<br />
Wägezelle industriellen Reinigungen und ist korrosionsbeständig.<br />
Die Kombination aus höchstmöglicher Schutzart, Komptabilität<br />
zu den Industrie-Standardmaßen und hilfreichen Wägefunktionen<br />
erlaubt eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten weit über<br />
Verpackungsmaschinen hinaus, z. B. für das automatische<br />
Dosieren bis hin zur Unterwasser-Kraftmessung.<br />
www.hbm.com<br />
Füllstände berührungslos erfassen<br />
Der Laser-Füllstand-Messumformer LLT100 von ABB bietet die<br />
kontinuierliche, berührungslose Füllstandmessung. Das Gerät<br />
vereint laserbasierte Füllstand-Messtechnik mit Robustheit für<br />
den industriellen Einsatz. Damit ist es möglich, präzise den<br />
Füllstand in Silos oder Tanks sowohl von Schüttgutmaterialien<br />
als auch von Flüssigkeiten zu erfassen – unabhängig von den<br />
physikalischen Eigenschaften des Messmediums. Durch Verwendung<br />
eines Pulslasers für die Laufzeitmessung ermöglicht der<br />
LLT100 eine präzise Distanzmessung. Die Stromversorgung<br />
erfolgt über die 4 - 20-mA-Signal-leitung. Das Gerät kann mit<br />
einem Gehäuse aus Aluminium oder nichtrostendem<br />
Stahl und mit einer Vielzahl von Prozessanschlüssen<br />
ausgestattet werden. Damit erfüllt<br />
es die Anforderungen für den Einsatz im<br />
Ex-Bereich sowie für Applikationen mit<br />
hohen Drücken oder Temperaturen.<br />
www.abb.de<br />
Condition-Monitoring-Lösungen für<br />
dynamische und statische Geräte<br />
Gantner Instruments bietet Überwachungslösungen für dynamische<br />
und statische Geräte zur Schwingungsüberwachung von Pumpen,<br />
Ventilatoren und Turbinen (dynamisch), Rohrleitungen, Behältern,<br />
Wärmetauschern oder großen Maschinen (statisch). Sie basieren<br />
auf Modulen der Produktserie Q.Series und dem Cloud-basierten<br />
Webportal oder dedizierter Software. Mit der Monitoring-Lösung<br />
werden Assets smart und liefern detaillierte Status-Informationen.<br />
Maschinenspezifische Betriebsdaten wie Vibrationsmuster werden<br />
von Beschleunigungssensoren erfasst. Diese Sensoren sind auch an<br />
Orten mit hohen Oberflächen- oder Umgebungstemperaturen bis<br />
700 °C einsetzbar. Es werden Uni- oder Triaxle-Sensoren mit IEPEoder<br />
Ladungsausgang je nach<br />
Überwachungsaufgabe genutzt. Das<br />
Vibrationssignal wird mit bis zu 100 kHz<br />
pro Kanal erfasst und kann in Echtzeit<br />
für die Trendüberwachung oder<br />
weitere Analysen verarbeitet werden.<br />
www.gantner-instruments.com<br />
28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Neues Evaluation-Kit für Winkel- und<br />
Längenmessung<br />
Sensitec bietet ein neues Evaluation-Kit an, das dem Anwender<br />
ermöglicht, Erfahrungen mit der magneto-resistiven Sensortechnik<br />
zur Umsetzung von Positionieraufgaben zu sammeln. Das<br />
Kit enthält neben der Elektronik zur Signalver-arbeitung Polringe<br />
und Linearmaßstäbe in verschiedenen Polteilungen und die dazu<br />
passenden FreePitch und FixPitch Sensoren. So können z. B.<br />
verschiedene Messanordnungen am Wellenende, Wellenumfang<br />
oder Linearmessungen<br />
realisiert werden. Die<br />
Elektronik bietet die<br />
Möglichkeit, die Sensorsignale<br />
zu verstärken<br />
oder mittels eines<br />
parametrierbaren<br />
Interpolatorbausteins<br />
in Quadratursignale zu<br />
wandeln. Das EBK7000<br />
wurde als Erweiterungsboard<br />
(Shield) für ein Arduino Mikrocontrollersystem (z. B.<br />
Arduino Uno) entwickelt. Dies bietet die Möglichkeit zur<br />
softwareseitigen Einstellung des Verstärkungsfaktors und zur<br />
umfangreichen Parametrierung des Interpolatorbausteins. Die<br />
analogen und digitalen Sensorsignale stehen selbstverständlich<br />
an den entsprechenden Pins des Arduinos zur Weiterverarbeitung<br />
zur Verfügung.<br />
Qualität<br />
verbindet<br />
www.sensitec.com<br />
Laserbasiertes Mikrofon – einzigartig<br />
in seiner Leistung<br />
Xarion Laser Acoustics präsentiert mit dem „Eta250 Ultra“ ein<br />
laserbasiertes Ultraschall-Mikrofon, das mit nur einem Sensor<br />
den kompletten Frequenzbereich zwischen 10 Hz und 1 MHz<br />
abdeckt und eine zuverlässige Prozessüberwachung unter<br />
Ausschluss von Umgebungsgeräuschen erlaubt. Dies wird durch<br />
die membranfreie optische Sensortechnologie, die weltweit<br />
patentiert wurde, ermöglicht. „Der entscheidende Vorteil von<br />
Messungen bei sehr hohen Luft-Ultraschallfrequenzen um 1 MHz<br />
liegt in dessen begrenzter Ausbreitung in Luft > 1 m“, erklärt<br />
Gründer Balthasar Fischer. Das eingesetzte Messprinzip beruht<br />
auf der Tatsache, dass Schallwellen und die damit einhergehende<br />
Änderung des Luftdrucks die Wellenlänge des Lichtes<br />
beeinflussen. Diese kleine Änderung lässt sich mithilfe eines<br />
starren Interferometers zuverlässig messen. So kann komplett auf<br />
bewegliche Teile wie Membrane verzichtet werden, welche bei<br />
herkömmlichen Mikrofonen störende mechanische Resonanzen<br />
erzeugen und die Bandbreite des Messbereichs einschränken.<br />
Der optische Sensor des Mikfrofons ist über ein Glasfaserkabel<br />
mit der zugehörigen Kontrolleinheit verbunden,<br />
die den Laser, die Detektionseinheit<br />
sowie einen Vorverstärker<br />
enthält. Da das<br />
Signal über Glasfaser<br />
geleitet wird, sind sehr<br />
lange Kabellängen<br />
ohne Signalverlust<br />
und Einstreustörungen<br />
möglich.<br />
www.xarion.com<br />
© Cavotec<br />
Rund um die Welt sind robuste Leitungen<br />
die Lebensadern für Flugzeuge am Boden.<br />
Cavotec Fladung vertraut bei seinen<br />
Flugzeugversorgungssystemen auf<br />
die 400-Hertz-Leitung von Helukabel.<br />
Mehr unter:<br />
www.helukabel.de/cavotec
STEUERN UND ANTREIBEN I INTERVIEW<br />
Kollaborierend,<br />
flexibel und sicher<br />
Ein Roboterhersteller auf Erfolgskurs –<br />
im Gespräch mit Helmut Schmid, Universal Robots<br />
Moderne Industrieroboter bieten eine Vielzahl<br />
an Vorteilen für die Industrie. Sie lassen sich für<br />
Anwendungen einsetzen, in denen manuelle<br />
repetitive Arbeit automatisiert werden soll, sind<br />
flexibel und arbeiten ohne oder nur mit minimaler<br />
Schutzvorrichtung direkt neben Bedienpersonal.<br />
Ein Unternehmen, das ganz besonders erfolgreich<br />
in diesem Segment ist: Universal Robots. Was<br />
zeichnet einen Marktführer aus und was macht<br />
er besser als andere?<br />
Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Stellv. Chefredakteurin<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATON<br />
Das immer engere Miteinander von „Mensch und Maschine“<br />
dominiert den Alltag. Der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)<br />
kommt daher eine immer größere Bedeutung zu. Laut Universal<br />
Robots (UR) ist vor allem Aufklärungsarbeit seitens Herstellern und<br />
Integratoren gefragt, um der MRK-Technik in den kommenden<br />
Jahren branchenübergreifend zum umfassenden Durchbruch zu<br />
verhelfen. Denn obwohl die Technologie der kollaborierenden<br />
Roboter (Cobots) immer ausgereifter wird, stehen viele Fertigungsunternehmen<br />
– insbesondere aus dem Mittelstand – noch am<br />
Anfang, wenn es darum geht, die Vorteile dieser Technologie für<br />
sich zu erkennen.<br />
Mit dem Verkauf des ersten Roboters hat UR<br />
den Cobot bereits 2008 zur Marktreife gebracht.<br />
Heute sind mehr als 16 000 Ihrer Produkte weltweit<br />
im Einsatz. Wie haben Sie das geschafft?<br />
Die Basis unseres heutigen Erfolgs ruht in erster<br />
Linie darauf, dass wir als bislang einziger MRK-<br />
Anbieter ein bereits lange erprobtes Produkt<br />
30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
INTERVIEW I STEUERN UND ANTREIBEN<br />
vorweisen können. Gleichzeitig waren wir die ersten am Markt,<br />
die sich von vornherein und ausschließlich auf kollaborierende<br />
Leichtbauroboter spezialisiert haben. Von diesem First-Mover-<br />
Advantage und unserem absoluten Fokus auf unsere Produktfamilie,<br />
bestehend aus UR3, UR5 und UR10, profitieren wir noch<br />
immer – besonders gegenüber traditionellen Industrieroboterherstellern.<br />
Beide Vorteile haben wir bis heute in unsere<br />
Marktführerschaft von mehr als 50 % ausgebaut. Gleichzeitig<br />
haben wir mit über 16 000 sich weltweit im Einsatz befindenden<br />
UR-Robotern den „Proof of Concept“ für die kollaborative<br />
Robotertechnologie erbracht.<br />
Ein weiterer Erfolgsfaktor liegt in unserer sehr erfolgreichen<br />
Aufklärungsarbeit der vergangenen Jahre: Vor allem über Messen<br />
und Medien haben wir in den Köpfen unserer Zielgruppen ein<br />
Bewusstsein für die Möglichkeiten der Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
geschaffen. So ist die MRK mittlerweile einer der tonangebenden<br />
Wachstumstreiber des gesamten Robotik-Markts. Nach<br />
der Markteinführung des UR5 Ende 2008 waren zunächst erst<br />
einmal die ohnehin automationsaffinen Branchen Automotive<br />
und Elektronik gegenüber kollaborierenden Roboteranwendungen<br />
am aufgeschlossensten. Heute sehen wir etwa auch in der<br />
Logistik einen neuen Treiber für Automatisierungslösungen mit<br />
Leichtbaurobotern. Branchenübergreifend spüren wir besonders<br />
bei kleinen und mittelständischen Firmen immer deutlicher, dass<br />
das Thema MRK angekommen ist. Der Mittelstand hat erkannt,<br />
dass sich der Einstieg in die Automatisierung bereits mit einem<br />
geringen Investment und ohne zusätzliches Fachpersonal<br />
realisieren lässt und sich oftmals innerhalb eines Jahres<br />
amor tisiert. Auf Basis dieser Erkenntnis beginnen immer mehr<br />
kleinere Unternehmen, ihre Produktion unter völlig neuen<br />
Gesichtspunkten zu betrachten, das Potenzial für die Automatisierung<br />
monotoner oder körperlich belastender Abläufe zu erkennen<br />
und ihre Wertschöpfung durch den Einsatz kollaborierender<br />
Roboter zu optimieren. Im Ergebnis kommen auch immer mehr<br />
mittelständische Interessenten mit konkreten Anfragen bezüglich<br />
Roboterapplikationen auf uns zu. Natürlich stehen wir hinsichtlich<br />
der MRK in kleinen und mittelständischen Betrieben noch weit<br />
am Anfang. Doch noch vor zwei Jahren mussten wir an dieser<br />
Stelle deutlich mehr Aufklärungsarbeit leisten.<br />
Auch andere Hersteller sind mit Cobots auf dem Markt präsent.<br />
Wie grenzen Sie sich ab und wo setzen Sie mit Ihren Produkten den<br />
Schwerpunkt? Wie positionieren Sie sich im Wettbewerbsumfeld?<br />
01 Die kollaborierenden<br />
Leichtbauroboter sind leicht,<br />
platzsparend und problemlos für<br />
verschiedene Anwendungen einsetzbar<br />
Wir begrüßen es sehr, dass zurzeit immer neue Mitspieler auf den<br />
Markt kommen. Somit ist Universal Robots nicht länger allein auf<br />
weiter Flur, besonders was die Aufklärungsarbeit für die kollaborative<br />
Robotik betrifft. So sehen wir alle neuen Markbegleiter in<br />
erster Linie als zusätzliche Botschafter für die Mensch-Roboter-<br />
Kollaboration. Daher erwarten wir von ihnen auch, dass sie noch<br />
mehr Schwung in den Markt bringen und so das Bewusstsein für<br />
die Vorteile der Technologie im Mittelstand weiter stärken. In<br />
diesem Zusammenhang machen unsere Wachstumszahlen der<br />
vergangenen Jahre außerdem eines besonders deutlich: Das<br />
Marktpotenzial für die Mensch-Roboter-Kollaboration ist enorm<br />
und bei weitem noch nicht ausgeschöpft.<br />
Um uns dennoch von unseren Marktbegleitern abzuheben und<br />
nachhaltig erfolgreich zu bleiben, verfolgt Universal Robots zwei<br />
strategische Ansätze: Erstens ist es unser Ziel, unsere Marktführerschaft<br />
mit dem bestehenden Produktportfolio zu halten und<br />
weiter zu konsolidieren. Unsere Kombination aus attraktivem<br />
niversal Robots kenne ich schon<br />
U seit vielen Jahren und kann<br />
mit Überzeugung sagen, dass das<br />
Unternehmen einen wesentlichen<br />
Beitrag zur Entwicklung der<br />
kollaborativen Robotik geleistet hat<br />
und dies ganz sicher auch in<br />
Zukunft fortführen wird.<br />
Nicole Steinicke,<br />
Stellv. Chefredakteurin<br />
Preis, einfacher Programmierung, Flexibilität und der schnellsten<br />
Amortisationszeit der Branche macht uns so erfolgreich. Hier<br />
spielt auch wieder unser First-Mover-Advantage rein: Unsere<br />
Produkte sind solide und lange Zeit erprobt. Das überzeugt die<br />
Kunden. Gleichzeitig bauen wir unseren technischen Vorsprung<br />
permanent weiter aus und optimieren unsere Produkte hinsichtlich<br />
Technologie und Qualität stetig.<br />
Als zweiten Ansatz legen wir einen starken Fokus auf unsere<br />
„Do it yourself“-Strategie, mit der wir Mehrwerte für die<br />
UR-Roboter und rund um unsere Produkte schaffen wollen. Mit<br />
Universal Robots+ und der neuen UR Academy haben wir hierfür<br />
bereits zwei erfolgreiche Initiativen gestartet, um die Hürden für<br />
den Einstieg in die Automatisierung weiter zu senken. Hierfür gilt<br />
es in erster Linie, Komplexität und Kosten bei der Implementierung<br />
noch weiter zu reduzieren. Wir wollen erreichen, dass Robotertechnologie<br />
beziehungsweise alle Technologie rund um MRK<br />
nicht nur einfach über Plug & Play implementiert werden kann,<br />
sondern auch so intuitiv bedienbar und flexibel einsetzbar ist,<br />
dass wirklich jeder damit umgehen kann.<br />
Messebesucher interessieren sich heute nicht nur für Produkte;<br />
sie kommen gezielt und mit konkreten Anfragen für spezifische<br />
Applikationen. Wie begegnen Sie dieser Anforderung und wie<br />
richten Sie Ihr zukünftiges Messekonzept aus?<br />
Gemeinsam mit unseren Partnern verfolgen wir bei Messen<br />
auch weiterhin das Prinzip der maximalen Kundennähe. Am<br />
hohen Wissensstand unserer Messebesucher haben wir bereits<br />
im vergangenen Jahr festgestellt, dass unsere Roboterarme als<br />
Produkte hinreichend bekannt und am Markt schon lange<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 31
STEUERN UND ANTREIBEN I INTERVIEW<br />
etabliert sind. Auf den Messen kommen Interessenten inzwischen<br />
mit einem entsprechend anspruchsvollen und konkreten<br />
Informationsbedarf zu uns. Dem möchten wir gerecht werden,<br />
indem wir eine so individuelle und praxisnahe Beratung bieten<br />
wie nie zuvor.<br />
Für die Praxis bedeutet das, dass Universal Robots – wie auch<br />
unsere Partner – auf Messen künftig Komplettlösungen für<br />
konkrete Roboterapplikationen zeigen wird. Auf diese Weise<br />
gewähren wir nicht nur praxisnahe Einblicke in die breite Spanne<br />
an Anwendungsmöglichkeiten für unsere Roboterarme. Anhand<br />
solcher vollständigen Beispielanwendungen gewinnen Interessenten<br />
zudem einen besseren Eindruck davon, welche vielseitigen<br />
Möglichkeiten es für die Prozessautomation mittels MRK gibt und<br />
wie sich die konkreten Anwendungen auf die eigene Produktion<br />
übertragen lassen können.<br />
Dieses Messekonzept hat sich bereits auf der Hannover Messe in<br />
diesem Jahr als sehr erfolgreich bewiesen. Dort haben wir uns den<br />
Messestand mit unseren Partnern Müller Maschinenbau GmbH,<br />
Faude Automatisierungstechnik GmbH, Dahl <strong>Automation</strong> GmbH<br />
und Lorenscheit Automatisierungs-Technik GmbH geteilt, die<br />
Applikationen aus den Bereichen Etikettierung, Pick&Place und<br />
Montage präsentierten.<br />
Für die Motek <strong>2017</strong> haben wir unseren Ansatz noch einmal<br />
weiterentwickelt: In Stuttgart werden wir als Hersteller unseren<br />
Messestand wieder allein beziehen, da unsere Partner Faude,<br />
Müller Maschinenbau, Smart Robotics und WMV dort auf<br />
eigenen Ständen Beispielapplikationen ausstellen werden.<br />
Auf dem Universal Robots-Stand setzen wir daher einen<br />
nochmals stärkeren Fokus auf Universal Robots+: Alle unsere<br />
Messe-Roboter werden für die auf der Motek geplanten<br />
Appli kationen mit Produkten unserer Entwicklungspartner aus<br />
dem UR+ Showroom ausgestattet. Daran möchten wir aufzeigen,<br />
wie einfach, vielseitig und individuell komplette <strong>Automation</strong>slösungen<br />
mittels der Plug&Play-Komponenten unserer Partner<br />
Realität werden können.<br />
02 Links: Die<br />
Roboter bei Trelleborg<br />
ermöglichen es einem<br />
Mitarbeiter, eine<br />
Zelle mit acht<br />
CNC-Maschinen auf<br />
einmal zu bedienen –<br />
früher schaffte ein<br />
Mitarbeiter nur drei;<br />
unten: die Werksarbeiterinnen<br />
bei<br />
Bajaj Auto arbeiten<br />
mit Begeisterung<br />
mit der modernen<br />
Technologie<br />
Mit Ihrer neuen Trainings-Plattform „Universal Robots Academy“<br />
heben Sie sich deutlich vom Wettbewerb ab. Was genau verbirgt<br />
sich dahinter und welches Ziel verfolgen Sie damit?<br />
Alles ist möglich: Von der Montage bis zum<br />
Lackieren, vom Spritzgießen bis zum Schweißen,<br />
vom Verpacken bis zum Polieren und Etikettieren.<br />
Die Universal Robots Academy ist neben Universal Robots+, dem<br />
Ökosystem für Entwickler, Vertriebspartner und Endkunden, der<br />
jüngste Bestandteil unserer bereits erwähnten „Do it yourself“-<br />
Strategie: Ziel des neuen Online-Schulungsprogramms ist es, nach<br />
wie vor bestehende Berührungsängste gegenüber <strong>Automation</strong>slösungen<br />
nachhaltig zu senken und besonders kleinen und mittelständischen<br />
Unternehmen den Einstieg in die kollaborative<br />
Robotik noch leichter zu machen.<br />
Mit der kostenlosen Academy eröffnen wir jedem Anwender die<br />
Möglichkeit, sich die Grundlagen für den Umgang mit unseren<br />
Robotern selbst beizubringen. Anhand von sechs interaktiven<br />
Modulen bekommt jeder Schulungsteilnehmer die Basiskenntnisse<br />
für die Installation sowie für die Programmierung unserer<br />
Roboter innerhalb von nur 90 min. vermittelt. Die Inhalte dieser<br />
sechsteiligen Grundlagenschulung reichen hierbei von der ersten<br />
Inbetriebnahme und der Einweisung in die Werkzeugeinrichtung<br />
über den Anschluss der I/Os bis hin zu ersten einfachen Programmierungen<br />
und der Konfiguration von Sicherheitseinstellungen.<br />
Sowohl global als auch in der Region Western Europe ist UR<br />
weiter auf Wachstumskurs. Sie wachsen jährlich 60 - 70 % und<br />
halten 50 % Marktanteil weltweit. Wie werden Sie der<br />
steigenden Nachfrage weiterhin gerecht?<br />
Mit rund 20 Partnern sind wir in Western Europe derzeit sehr<br />
gut aufgestellt, um die Nachfrage nach <strong>Automation</strong>slösungen<br />
mit unseren Robotern zu bedienen. Unser erklärtes Umsatzziel<br />
bei Universal Robots ist es jedoch, bis 2020 weiterhin jährliche<br />
Zuwächse von mehr als 50 % zu erzielen – und das weltweit.<br />
An diesem Vorhaben richten wir auch unsere Pläne für unser<br />
Partnernetzwerk von Distributoren und Integratoren aus: Dieses<br />
muss natürlich entsprechend um denselben Faktor wachsen,<br />
damit wir unsere Zielvorgaben in Form von konkreten Applikationen<br />
in der Praxis umsetzen können.<br />
Die im Herbst 2016 erfolgte Gründung unserer eigenen Landesgesellschaft<br />
für Western Europe – der Universal Robots (Germany)<br />
GmbH – zahlt ebenfalls auf die allgemeine Wachstums- und<br />
Regionalisierungsstrategie von UR ein. Denn gerade vor dem<br />
Hintergrund des weltweit geplanten Wachstums, ist es uns<br />
wichtig, die regionale Nähe zu unseren Kunden und den<br />
Austausch mit unseren Partnern zu intensivieren. Indem wir<br />
ein noch stärkeres Verständnis für die Bedürfnisse unserer Region<br />
entwickeln, werden wir darin wie geplant wachsen können.<br />
Hierfür haben wir unsere regionale Vertriebsarbeit bereits<br />
deutlich verstärkt und sind nun mit vier Business Development<br />
Managern in Bayern/Österreich, Baden-Württemberg/Schweiz,<br />
Niedersachsen und dem Rheinland vor Ort präsent. Diese werden<br />
in ihren Regionen nicht nur unsere bestehenden und künftigen<br />
Partner betreuen, sondern für die Distributoren und Integratoren<br />
vor Ort neue Kunden akquirieren.<br />
www.universal-robots.com<br />
32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Alles unter Kontrolle<br />
Reduktion Ihrer Betriebskosten<br />
durch die iQ-R-Automatisierungsplattform<br />
Mit der MELSEC iQ-R-Steuerung können Sie den gesamten Fertigungsprozess in<br />
Echtzeit überwachen und visualisieren. Diese hochmoderne, modulare SPS der<br />
nächsten Generation und Gewinner des renommierten Good Design Awards 2014 ist<br />
das Kernstück Ihrer Automatisierungsumgebung. Völlig neu konzipiert und entwickelt,<br />
reduziert die iQ-R-Serie Ihre Betriebskosten, erhöht die Zuverlässigkeit und maximiert<br />
die Wiederverwendung bereits existierender Anlagengüter.<br />
Diese fortschrittliche Anlagensteuerung und Plattform zur Erfassung und<br />
Verarbeitung von Daten sind die Basis für Ihren Weg zur einfachen Realisierung von<br />
Industrie 4.0-Konzepten.<br />
Mit der ausgereiften MELSEC-Steuerungsqualität haben Sie garantiert alles unter<br />
Kontrolle und werden den wachsenden Ansprüchen des Marktes gerecht.<br />
Mehr Informationen finden Sie unter de3a.mitsubishielectric.com/fa<br />
oder auf der Motek <strong>2017</strong> in Stuttgart, Halle 7, Stand 7509
Gemeinsam optimale Lösungen entwickeln.<br />
Integriertes<br />
Energiemanagement<br />
Rückverfolgbarkeit<br />
Prozess-<br />
Management<br />
Management der<br />
erneuerbaren Energien<br />
Qualitäts- und<br />
Ausschusssicherheit<br />
Produktionsreport<br />
in Echtzeit<br />
Flexibilität von kleinen<br />
bis großen Chargen<br />
Vom Auftragseingang,<br />
Produktion bis zur Lieferung<br />
Direkte Verbindung<br />
ins MES/ERP ohne PC<br />
Vorbeugende<br />
Instandhaltung<br />
Strategische Weitsicht und Innovationskraft<br />
für die richtige Entscheidung<br />
Industrie 4.0 stellt Unternehmen vor neue Herausforderungen.<br />
Voraussetzung für das klare 'Ja' zu neuen Herausforderungen ist die<br />
Zusammenarbeit mit einem verlässlichen Partner.<br />
Genau hier setzt Mitsubishi Electric als Mitglied der e-F@ctory Alliance<br />
an. In Zusammenarbeit mit einem Netzwerk von Partnerfirmen bieten wir<br />
ein vielfältiges Lösungsportfolio innerhalb der Fabrikautomatisierung an<br />
und zeigen Wege auf, wie sich deren Anbindung an die IT erfolgreich für<br />
Ihre Anforderungen umsetzten lässt.<br />
de3a.mitsubishielectric.com/fa
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Hochvolt-Module mit<br />
hoher Leistungsdichte<br />
Die Mitsubishi Electric Corporation<br />
präsentiert zwei neue Hochvolt-IGBT<br />
Module der X-Serie im neuen LV100-<br />
Gehäuse. Sie bieten die höchste auf dem<br />
Markt verfügbare Leistungsdichte,<br />
wodurch sowohl Umrichter-Ausgangsleistung und -Wirkungsgrad<br />
erhöht als auch flexiblere Konfigurationen und eine höhere<br />
Zuverlässigkeit erreicht werden können. Eine Erweiterung der<br />
Reihe durch Sic-Module ist geplant. Hochvolt-IGBT-Module spielen<br />
eine vitale Rolle in leistungselektronischen Systemen für Traktion,<br />
Energieübertragung und Industrieantrieben großer Leistung.<br />
www.mitsubishielectric.de<br />
Durchflussmesser unterstützen<br />
Ethernet-Protokolle<br />
Bürkert stellt die neue Generation präziser Massendurchflussmesser<br />
und -regler für Gase vor. Sie haben einen Industrial Ethernet Switch<br />
und unterstützen alle verbreiteten Industrial Ethernet-Protokolle.<br />
Die Durchflussmesser und -Controller Typ 8741 erlauben einen<br />
Durchsatz bis 150 lN/min, beim Typ 8745 sind es bis zu 2 500 lN/min.<br />
Durch die große Messspanne kann dasselbe Gerät oft an verschiedenen<br />
Stellen in der Anwendung eingesetzt werden. Bei den<br />
Massendurchflussreglern sind direkt wirkende Proportionalventile<br />
im Einsatz. Typ 8745 kann zudem mit einem motorgesteuerten<br />
Ventil vom Typ 3280 bzw. 3285 kombiniert werden. Damit sind<br />
Hochdruckanwendungen bis 22 bar möglich. Auch<br />
lassen sich Ventilnennweiten bis DN20 realisieren<br />
für Anwendungen mit hohen Durchflussraten,<br />
selbst bei niedrigem<br />
Differenzdruck. Alle Geräte sind<br />
auch mit UL-Zulassung erhältlich.<br />
Control Panel für den Einsatz in<br />
explosionsgefährdeten Bereichen<br />
Beckhoff bietet eine systemintegrierte Lösung für den Explosionsschutz<br />
– mit einem Ex-Komponenten-Portfolio für barrierefreie<br />
Konzepte bis in Zone 0/20. Hierzu zählen neben den Control<br />
Panel und Panel-PCs der Serie CPX u. a. die mit eigensicheren<br />
Schnittstellen bis in Ex-Zone 0/20 ausgerüsteten EtherCAT-<br />
Klemmen der ELX-Serie sowie<br />
die Steuerungssoftware<br />
TwinCAT mit spezifischen<br />
Prozesstechnik-Interfaces.<br />
Das CPX-Portfolio umfasst<br />
eine Auswahl an Formaten,<br />
Größen, Montageoptionen<br />
und Leistungsmerkmalen.<br />
Die Bandbreite der Formate<br />
reicht von 15 Zoll (4:3) und<br />
19 Zoll (5:4) bis 21,5 Zoll<br />
(16:9 Widescreen). Mit dieser kapazitiven Multitouch-Technologie<br />
lassen sich optimale und intuitive Bedienkonzepte realisieren.<br />
Den Serien CPX29xx und CPX39xx stehen zum einen Control<br />
Panel für den Schaltschrankeinbau und zum anderen IP-65-<br />
Stand-alone-Panel für die Tragarmmontage zur Verfügung.<br />
Gleiches gilt für die lüfterlosen Panel-PCs der Reihen CPX27xx<br />
bzw. CPX37xx. Ausgestattet mit einem energiesparenden Intel-<br />
Atom-Prozessor ermöglichen sie eine zuverlässige und leistungsfähige<br />
Anlagensteuerung.<br />
www.beckhoff.de<br />
www.buerkert.de<br />
48-MPixel-CMOS-Kamera erkennt<br />
schnell feinste Details<br />
Mit der Erweiterung der LX-Serie um den CMV50000 CMOS-Sensor<br />
von AMS Sensors Belgium (ehemals CMOSIS) öffnet Baumer den<br />
Weg für Applikationen mit höchsten Anforderungen an Auflösung,<br />
Bildrate und Bildqualität. Die neuen LX-Kameras im 60 × 60-mm-<br />
Gehäuse liefern bei voller Auflösung von 7 920 × 6 004 Pixel bis zu<br />
15 Bilder/s. Damit profitieren auch schnelle Prozesse wie Leiterplatten-,<br />
Wafer-, Oberflächen- und Displayinspektion bzw. Track-<br />
&-Trace-Anwendungen von hochaufgelösten Aufnahmen, um<br />
feinste Details und Abweichungen zuverlässig zu erkennen. Mussten<br />
bisher mehrere Kameras mit hoher Auflösung eingesetzt werden, um<br />
die geforderte Genauigkeit zu erreichen, können diese nun durch<br />
lediglich eine 48 Megapixel LX-Kamera<br />
ersetzt werden. Das reduziert die Systemund<br />
Integrationskosten und erhöht die<br />
Ausfallsicherheit. Die Serienproduktion<br />
der neuen Dual GigE und Camera Link<br />
Kameras startet im 4. Quartal <strong>2017</strong>.<br />
www.baumer.com
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Kraft-Momenten-Sensor für<br />
Industrieroboter<br />
Das ungarische Unternehmen Optoforce<br />
verkündet seinen Eintritt in den deutschen<br />
Markt und möchte mit seinem sechsachsigen<br />
Kraft-Momenten-Sensor HEX-70-XE zukünftig<br />
auch Industrierobotern im deutschen Sprachraum<br />
einen Tastsinn verleihen. Der Sensor<br />
soll Unternehmen neue Perspektiven in der<br />
industriellen Automatisierung von komplexen Arbeitsabläufen<br />
bieten. Zum Einsatz kommt er vor allem bei empfindlichen<br />
Materialien oder in unstrukturierten Produktionsverhältnissen.<br />
Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig; vor allem in<br />
Feinmontage, Oberflächenbehandlung und der Überwachung<br />
von Prozesskräften bieten die Sensoren Endnutzern einen<br />
spürbaren Mehrwert. Eine Besonderheit der Sensoren ist, dass<br />
die für unterschiedliche Anwendungen notwendige Software<br />
gleich mitgeliefert wird. So lassen sich bspw. die Mittelpunktserkennung<br />
von Objekten, Polieranwendungen oder die exakte<br />
Wegaufzeichnung des Roboterarms innerhalb weniger Minuten<br />
einrichten. Die Hardware hingegen zeichnet sich durch ihre<br />
Robustheit und ihre hohe Auflösung von 0,1 N oder 0,001 Nm<br />
aus. Mit 200 Gramm sind die Sensoren darüber hinaus ein echtes<br />
Leichtgewicht.<br />
www.optoforce.com<br />
Moderne Servotechnik auf kleinstem Raum<br />
Mit der Motorbaureihe 8WS von B+R sind Servoapplikationen<br />
möglich, die hochpräzise Synchronisation und genaue Positionierung<br />
auf kleinstem Raum erfordern. Einsatzgebiete sind z. B. Greifer,<br />
Mess- und Prüfeinrichtungen, Abfüllsysteme und Roboterachsen.<br />
Die bürstenlosen Motoren mit Durchmessern von 17 bis 40 mm<br />
sind für raue Industrieumgebungen konzipiert und in den Schutzklassen<br />
IP54 und IP66/67 erhältlich. Die Baugröße mit 40 mm<br />
Durchmesser gibt es optional im Hygenic Design in IP69K für<br />
Lebensmittel-Anwendungen. Die Motoren sind für eine Spannung<br />
von 60 V DC ausgelegt und decken einen Leistungsbereich von 7<br />
bis 205 W Dauerleistung ab. Der integrierte Absolutgeber hat eine<br />
Auflösung von 4 096 Positionen/Umdrehung. Die schleppkettentauglichen,<br />
doppeltgeschirmten Motorhybridkabel sind fest mit<br />
dem Motor verbunden. Die Motoren können mit direkt angebauten<br />
1- bis 3-stufigen Planetengetrieben ausgeliefert werden.<br />
www.br-automation.com<br />
Sensortelemetrie in der<br />
Temperaturmessung<br />
Ob Prüfstand oder Fahrbetrieb: Die hohe Leistungsdichte<br />
moderner Elektroantriebe für Hybrid- und rein elektrisch betriebene<br />
Fahrzeuge stellt höchste Anforderungen an die Temperaturmesstechnik<br />
im Rotor. Sie dient der präzisen und zuverlässigen<br />
Erfassung des Temperaturprofils des Motors in allen Betriebssituationen.<br />
Auf Basis dieser Daten können Entwickler und Konstrukteure<br />
sicherstellen, dass in allen Fahrzuständen keine kritischen<br />
Temperaturen erreicht werden. Und genau hier kommen die<br />
Stärken der Sensortelemetrie aus dem Hause Manner zum<br />
Tragen: Temperaturfestigkeit bis 185 °C, hohe elektromagnetische<br />
Robustheit, Ölfestigkeit und kompakter Aufbau. Es können<br />
sowohl Thermoelemente als auch<br />
Pt100-Temperaturfühler zum Einsatz<br />
kommen. Die Erfassung der Messsignale<br />
des Thermoelements erfolgt<br />
berührungslos, die als Analog-signal mit<br />
0 ... ± 10 V oder auch als Digitalsignal<br />
über das CAN-Interface an das Datenerfassungssystem<br />
übergeben werden.<br />
www.sensortelemetrie.de<br />
Treiber der Produktivität<br />
Der kollaborierende Roboter Motoman HC10 von Yaskawa ist<br />
ausgestattet mit einem MRK-Greifer und einem Schraub-<br />
Automaten in MRK-Ausführung. Die Steuerung der Anlage mit<br />
neuen Sicherheitstrittmatten erfolgt über ein Vipa 17"-Touch-Panel.<br />
Sicherheit im direkten Kontakt mit dem Bediener gewährleistet der<br />
Roboter durch eine 6-fache Kraft- und Momentenüberwachung.<br />
Daneben stellt der Hersteller die beiden neuen kompakten und<br />
schnellen Motoman-Modelle GP12 mit 12 kg und GP25 mit 25 kg<br />
Tragkraft vor. Die 6-Achser wurden für besonders schnelle Füge-,<br />
Verpackungs- und allgemeine Handhabungsapplikationen<br />
entwickelt. Sie sind die schnellsten ihrer Klasse und<br />
wurden bei den Handgelenksachsen in<br />
Schutzklasse IP67 ausgeführt. Ihr<br />
schlankes Design ermöglicht es dem<br />
Manipulator, tief in Arbeitsbereiche<br />
einzutauchen. Darüber hinaus<br />
erleichtern ihre glatten Oberflächen<br />
die Reinigung.<br />
www.yaskawa.eu.com<br />
Windenergieanlagen mit neuen Steuerungen ausgestattet<br />
Die US-Niederlassung des österreichischen Steuerungsherstellers<br />
Bachmann Electronic hat einen wichtigen Auftrag in Kanada<br />
gewonnen. Trans Alta, ein großer kanadischer Stromversorger,<br />
beauftragte ein Upgrade seines Melancthon<br />
Windparks in Ontario. Er ist mit 133 Windenergieanlagen<br />
und 200 Megawatt Leistung<br />
einer der größten Windparks Kanadas.<br />
Das Unternehmen Bachmann Electronic<br />
wird eine Reihe der bestehenden GE 1.5 sle<br />
Turbinensteuerungen auf die neue MC205-<br />
Linie aufrüsten und ihre voll integrierten<br />
CMS-Geräte über den gesamten Standort<br />
installieren. Trans Alta, die ein<br />
Branchenführer in der CMS-Implementierung und der Zustandsüberwachung<br />
ist, hat die Entscheidung getroffen, die Turbinen<br />
mit Bachmann CMS nachzurüsten, um die Verfügbarkeit der<br />
Turbinen zu verbessern. „Ein vollständig<br />
integriertes CMS bedeutet zukunftsorientierte<br />
Systeme, die die Tür zur intelligenten<br />
Turbinenautomatisierung durch individuelle<br />
Turbinen-Diagnostik eröffnen", sagt<br />
Nicholas Waters, Bachmanns Key Account<br />
Manager in Nordamerika.<br />
<br />
Bild: TransAlta<br />
www.bachmann.info<br />
36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Offene, Linux-basierte Multiachs-Steuerung<br />
Bosch Rexroth erweitert das Portfolio von Hochleistungssteuerungen<br />
um eine offene, Linux-basierte Variante.<br />
Die Motion Control NY4114 nutzt IT-Standards wie die<br />
Eclipse-Entwicklungsumgebung mit der Programmierung<br />
in C und fügt sich über eine offene Ethernet-basierte<br />
Kommunikation in vernetzte Industrie-4.0-Umgebungen<br />
ein. Die modulare Multiachs-Steuerung führt die Lageregelung<br />
von Servo- und Schrittmotoren mit 32 kHz aus<br />
und verarbeitet gleichzeitig E/A-Signale. Die Steuerung<br />
verbindet eine präzise, dynamische Bewegungs-steuerung<br />
mit etablierten IT-Standards. Antriebsmodule ermöglichen<br />
eine Zwischenkreisspannung für Schritt- und Servomotoren<br />
von 15 bis 150 VDC. Kernstück der Steuerung sind Mehrkernprozessoren mit 1 GB<br />
Arbeitsspeicher. Die Programmierung erfolgt über die Eclipse-Entwicklungs-umgebung<br />
mit C und C++.<br />
www.boschrexroth.com<br />
Mehr Effizienz bei der Signalgenerierung<br />
Die Inkremental-Drehgeber ENI58IL mit optischem Abtastprinzip aus dem Hause<br />
Pepperl+Fuchs erhöhen die Effizienz bei der Signalgenerierung. Die Blue-Beam-Technologie<br />
– blaue Sende-LEDs in Verbindung mit fein strukturierten Abtastchips – erlaubt eine<br />
energetischere Eindringtiefe des blauen Lichtes in den Chip. Das Resultat ist eine höhere<br />
Auflösung sowie eine optimierte Signalamplitude und Signalgüte. Damit werden z. B. die<br />
Toleranzen der Phasenlage A zu B auf weit unter 10 % reduziert, was mehr als<br />
eine Verdopplung der Signalgüte im Vergleich zu mit Infrarot-Technologie<br />
erreichbaren Werten darstellt. So werden absolute Genauigkeiten auch in<br />
höchsten Drehzahl-bereichen von bis 12 000 min -1 erreicht. Die<br />
maximale Ausgangs-frequenz liegt bei 400 kHz. Die Drehgeber finden<br />
überall dort Anwendung, wo die Anforderungen an die Dynamik<br />
zunehmen, denn sie bieten Leistungsmerkmale, wie sie bisher nur in<br />
hochperformanten Sonderlösungen realisierbar waren.<br />
Ganz groß,<br />
wenn’s eng wird:<br />
der neue RFD-4000<br />
Präzise Winkelmessung auf<br />
engstem Raum:<br />
Der neue RFD-4000 ist die<br />
Sensorlösung, wo Platz knapp<br />
und Budgets klein sind.<br />
Unsere mehr als 65-jährige<br />
Erfahrung sorgt für starke<br />
Leistung bis ins Detail:<br />
• 7 mm flacher Sensor<br />
• hochwertige Ausführung<br />
• magnetisch, absolut<br />
• misst berührungslos<br />
• ein- und mehrkanalig<br />
• robust, IP69k<br />
• Messbereich bis 360°<br />
• einfache Montage<br />
• Kennlinien nach Wunsch<br />
Datenblatt-Download<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
Control-Panels mit maximaler Flexibilität<br />
Industrie-PCs (IPC) bilden<br />
die Grundlage einer<br />
modularen Netzwerk-<br />
Struktur, in der die Daten<br />
aller Maschinen, Sensoren<br />
und Steuerungen gespeichert,<br />
weiterverarbeitet und<br />
analysiert werden können.<br />
Advantech bietet hierzu die<br />
modularisierten Control-<br />
Panels der Serie TPC-5000<br />
an. Diese lassen sich durch<br />
ihre leistungsfähige Hardware<br />
und freie Programmierbarkeit<br />
in beliebige Strukturen<br />
einbinden und entsprechend anpassen. Sie sind mit Intel CoreTM i Prozessoren der<br />
6. Generation sowie mit 8 GB DDR4-SODIMM-Speicher ausgestattet. Verschiedene<br />
Industrie-LCDs mit Multitouch-Funktion stehen zur Verfügung. Alle Panels sind in einem<br />
Aluminiumgehäuse verbaut und in Schutzart IP66 ausgeführt. Drei LAN-Anschlüsse und<br />
die Unterstützung verschiedener Feldbus-Protokolle tragen zur Flexibilität bei. Darüber<br />
hinaus lassen sich die Windows-basierten Geräte über ein Wi-Fi/NFC-Modul drahtlos ins<br />
Netz integrieren.<br />
www.advantech.de<br />
www.novotechnik.de
Ralf Hagen, Nestlé, und<br />
Thomas Rienessl, B&R,<br />
sprechen über den Einsatz der<br />
Orange Box als Manufacturing-<br />
Intelligence-Lösung für<br />
Bestandsanlagen<br />
Experten im Gespräch<br />
„Wir machen Maschinen- und Anlagenbetreiber fit für die Smart Factory“<br />
Möchten Unternehmen ihre<br />
Bestandsanlagen in eine Smart<br />
Factory umwandeln, sind moderne<br />
Datenerfassungs- und Analysewerkzeuge<br />
von großem Nutzen.<br />
Ohne die existierende Hard- und<br />
Software in bestehenden Systemen<br />
ändern zu müssen, lassen sich<br />
sog. Manufacturing-Intelligence-<br />
Lösungen über eine einfache<br />
Parametrierung installieren.<br />
Wie damit eine Transformation<br />
gelingen kann, erläutern Ralf<br />
Hagen, Nestlé Deutschland, und<br />
Thomas Rienessl, B&R.<br />
Herr Hagen, was zeichnet in Ihren Augen<br />
eine Smart Factory aus?<br />
Ralf Hagen: Smart Factory heißt, dass<br />
Komponenten auf eine bessere Art und<br />
Weise kommunizieren und interagieren<br />
müssen, als sie es heute tun. Bei einer<br />
Kundenbestellung soll der gesamte<br />
Prozessauftrag von Anfang bis Ende in<br />
einer logischen Linie verbunden sein<br />
und automatisch ablaufen können. Eine<br />
Maschine soll also selbst wissen, wann<br />
sie langsamer oder schneller fahren<br />
muss, Material anfordert oder ablehnt.<br />
Im Moment wird das durch die Mitarbeiter<br />
und deren Erfahrung bewerkstelligt.<br />
In Zukunft sollen Maschinen<br />
autonom arbeiten können.<br />
Was sind aus Automatisierungssicht<br />
die Merkmale einer Smart Factory?<br />
Thomas Rienessl: Ein Merkmal der Smart<br />
Factory ist zweifellos die Ressourceneffizienz,<br />
etwa ein geringer Energieeinsatz<br />
und eine damit verbundene Reduzierung<br />
von Kosten. Prinzipiell sind heute<br />
sämtliche Maschinen und Anlagen<br />
automatisiert. Die Automatisierungskomponenten<br />
sind intelligent und die<br />
Anlagen produzieren sehr viele Daten.<br />
Bei der Auswertung dieser Daten geht es<br />
indus triellen Produzenten darum, ihre<br />
Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und zu<br />
verbessern – etwa durch eine flexiblere<br />
Fertigung, eine höhere Anlagenverfügbarkeit<br />
oder um ungeplante Stillstandszeiten<br />
zu verhindern.<br />
Sind denn alle Nestlé-Fabriken bereits<br />
„smart“?<br />
Hagen: Nein. Das liegt vor allem an<br />
der Unternehmensgröße, da kleinere<br />
Fabriken eine geringere Durchschlagskraft<br />
haben, wenn es um Innovationen,<br />
Marktdurchdringung und Investment<br />
geht. Außerdem gibt es eine Diversifizierung<br />
der Fabriken hinsichtlich ihrer<br />
Branche und Größe. Dementsprechend<br />
groß ist die Bandbreite an Möglichkeiten,<br />
die es gibt.<br />
38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
INTERVIEW I INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Stillständen gibt, leidet darunter etwa auch die Sicherheit der<br />
Mitarbeiter. Es kommt zu häufigeren Mensch-Maschine-Interaktionen,<br />
die zu Verletzungen führen können. Ein wesentlicher<br />
Aspekt ist auch der Energieverbrauch – wenn eine Anlage steht,<br />
anläuft, steht und dann wieder anläuft, erhöht sich der Verbrauch<br />
enorm. Zugleich sinkt die Qualität, weil sie im Anlauf- und<br />
Abstoppverhalten oft Ausschuss produziert.<br />
Sicherheit, Energie, Produktqualität sind also die wesentlichen<br />
Anforderungen, die Nestlé stellt?<br />
Hagen: Ja, das sind auch die Anforderungen, die global am<br />
besten quantifizierbar sind.<br />
Kennt B&R diese Anforderungen auch von anderen Kunden?<br />
01 Die „Orange Box“ sammelt Daten von bisher unvernetzten<br />
Maschinen und Linien, wertet diese aus und liefert die Grundlage<br />
für den Weg zur Smart Factory<br />
Hat sich Nestlé bereits konkrete Ziele gesetzt, was die<br />
Fertigung betrifft?<br />
Hagen: Bezogen auf die Kennzahlen – ja. Diese können<br />
hinsichtlich Overall Equipment Effectiveness (OEE) am<br />
einfachsten definiert werden. Das Ziel ist, den OEE-Wert<br />
über einen bestimmten Zeitraum auf ein bestimmtes Level<br />
zu bringen. Diesen definierten Level wollen wir erreichen.<br />
Das ist also eine der größten Herausforderungen, aber hier<br />
wird es sicher noch weitere geben?<br />
Hagen: Definitiv, weil es Korrelationen gibt. Wenn es bei einer<br />
Maschine zum Beispiel viele Probleme mit ungeplanten<br />
Rienessl: Auf jeden Fall, aber die Landschaft ist sehr heterogen.<br />
Die Kundenanforderungen hängen stark von der Branche ab, ob<br />
Unsere Erwartungen bei der<br />
Installation und Konfiguration<br />
des Prototyps der „Orange Box“ im<br />
Nestlé-Werk in Osthofen wurden,<br />
was Geschwindigkeit und<br />
Einfachheit betrifft,<br />
übertroffen.<br />
Ralf Hagen,<br />
E&A Engineering<br />
Manager, Nestlé<br />
diese etwa sehr prozessnah oder eher diskret sind, und auch<br />
davon, wie hoch der Automatisierungsgrad prinzipiell ist. Es ist<br />
immer eine Herausforderung, die Produktion mit den gegebenen<br />
Your Global <strong>Automation</strong> Partner<br />
Steuerparadies!<br />
HMIs und Block-I/Os<br />
mit CODESYS-3-SPS<br />
Flexibel einsetzbar als PROFINET Controller, EtherNet/IP Scanner oder Modbus TCP Master – zusätzlich CANopen, Modbus RTU und RS232/485<br />
TX500: Moderne HMI/PLC-Kompaktgeräte zur einfachen Programmierung der Steuerungs- und Visualisierungsfunktionen mit CODESYS 3<br />
TBEN-L-PLC: Robuste IP67-Block-I/Os mit CODESYS-3-SPS für intelligente Steuerungskonzepte ohne Schaltschrank<br />
www.turck.de/plc
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION I INTERVIEW<br />
Mitteln zu verbessern. Das RAMI-Referenz -<br />
modell geht davon aus, dass überall und<br />
uneingeschränkt die beste Technologie<br />
angewendet werden kann – nur wie viele<br />
Neuanlagen im Gegensatz zu wie vielen<br />
Bestandsanlagen gibt es? Die eigentliche<br />
Die „Orange Box“ ist ein offenes,<br />
flexibles Konzept das Daten in<br />
Echtzeit aufnimmt, vereinheitlicht und<br />
auswertet. Bei neuen Anforderungen<br />
entwickelt sie sich einfach mit. Mit der<br />
Orange Box wird es dem Maschinenbediener<br />
ermöglicht, die relevanten<br />
Kennzahlen vor Ort zu prüfen<br />
und sofort einzugreifen.<br />
Thomas Rienessl, Head of Business<br />
Development Industries, B&R<br />
Herausforderung besteht also darin, aus<br />
bereits Vorhandenem mehr herauszuholen,<br />
damit die Produktivität gesteigert wird.<br />
einzugreifen. Wenn von einer hohen<br />
Anlagenverfügbarkeit gesprochen wird,<br />
muss die Abweichung sehr rasch erkannt<br />
und sofort das Richtige getan werden.<br />
Genau das ist mit der Orange Box möglich.<br />
Für welchen Anwendungsfall<br />
eignet sich die<br />
„Orange Box“?<br />
Rienessl: Die Orange Box<br />
ist branchenübergreifend<br />
einsetzbar, aber insbesondere<br />
ist sie optimal für<br />
Fertigungen geeignet,<br />
wo viele Maschinen am<br />
Produktionsprozess<br />
beteiligt sind. Grundsätzlich<br />
werden damit zwei<br />
Kundentypen angesprochen:<br />
große industrielle<br />
Produzenten und<br />
Maschinenhersteller.<br />
Was sind die bisherigen Erfahrungswerte<br />
mit der Orange Box im Nestlé-<br />
Werk Osthofen?<br />
keit und Einfachheit betrifft, übertroffen.<br />
Aktuell arbeiten wir an einer<br />
Verbesserung der Analyse und den<br />
damit verbundenen täglich neuen<br />
Informationen, die etwa bei der<br />
Schichtübergabe wichtig sind.<br />
Welche zukünftigen Ziele werden mit<br />
dem Einsatz der Orange Box verfolgt?<br />
Hagen: Was wir wollen ist eine intelligente<br />
Analyse, um die Gründe die zu<br />
einem Problem geführt haben, zu<br />
erkennen, bevor das Problem auftritt.<br />
Ziel ist es, in den nächsten 4 Jahren<br />
einen Zustand zu erreichen, bei dem<br />
uns Maschinen zum Beispiel vor einem<br />
Maschinenstillstand warnen. Und wir<br />
nicht bloß im Nachhinein analysieren<br />
wie es bisher der Fall war. Es soll in<br />
Zukunft gar keine Maschinenstillstände<br />
mehr geben und so mit Hilfe<br />
der Orange Box die Laufzeit der<br />
Maschine und der Output erhöht<br />
werden.<br />
Vielen Dank für das Gespräch.<br />
Herr Hagen, wie sind Sie auf B&R<br />
als Anbieter gestoßen?<br />
Hagen: Wir haben mit vielen potenziellen<br />
Anbietern gesprochen, aber nur B&R<br />
war in der Lage uns diesen Ansatz von<br />
Struktur, Framework, Applikationen und<br />
Modulari tät zu bieten, den wir gesucht<br />
haben. Konkret mussten fünf Aufgaben<br />
erfüllt werden: Wir wollten jemanden, der<br />
ein Framework hat, das Informationen<br />
erstellt, bündelt, evaluiert, testet und in<br />
Betrieb setzt. Es sollte also ein fertiges<br />
Paket sein, das auf Tastendruck so einfach<br />
funktioniert wie eine App.<br />
Wie sah die Lösung aus, die mit B&R<br />
entwickelt wurde?<br />
Hagen: Wir haben eine Lösung entwickelt,<br />
die modular mitwächst – das ist eine<br />
große Kunst. Orange Box ist ein offenes,<br />
flexibles Konzept, das Daten in Echtzeit<br />
aufnimmt, vereinheitlicht und auswertet.<br />
Bei neuen Anforderungen entwickelt sie<br />
sich einfach mit. Das Framework besteht<br />
aus mapp Technology und Scalability+.<br />
Mit der Orange Box wird es dem Maschinenbediener<br />
ermöglicht, die relevanten<br />
Kennzahlen vor Ort zu prüfen und<br />
Hagen: Unsere Erwartungen bei der<br />
Installation und Konfiguration des<br />
Prototyps wurden, was Geschwindig-<br />
Das Industrial-IoT-Upgrade für Bestandsanlagen<br />
Die Orange Box setzt sich zusammen aus einer Steuerung und sogenannten<br />
Mapps. Dabei handelt es sich um vorkonfigurierte Softwarebausteine der<br />
Mapp-Technology von B&R. Die Steuerung sammelt Betriebsdaten einer<br />
beliebigen Maschine über<br />
I/O-Module oder direkt über eine<br />
Feldbus-Verbindung. Aus diesen<br />
Daten erzeugen die Mapps<br />
Kennzahlen, beispielsweise<br />
die Gesamtanlageneffektivität<br />
(OEE), die anschließend angezeigt<br />
werden können. Die<br />
gewonnenen Daten und Informationen<br />
lassen sich mit<br />
OPC UA auch an übergeordnete<br />
Systeme übertragen. Die bestehende<br />
Hard- und Software<br />
bleibt gleich, wenn die Orange<br />
Fotos: B&R Industrie-Elektronik<br />
www.br-automation.com<br />
02 Die Orange Box bildet die Plattform<br />
für Industrie-4.0-Prinzipien<br />
Box an eine Maschine angeschlossen wird. Maschinen- und Anlagenbetreiber<br />
erhöhen die Produktivität, ohne viel Zeit oder Geld investieren zu müssen.<br />
40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
industry.automation<br />
ZUVERLÄSSIG –<br />
IMMER UND ÜBERALL<br />
MAXIMALE VERFÜGBARKEIT.<br />
Flexible <strong>Automation</strong> in Soft- & Hardware,<br />
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Einschlägige Technologieregler,<br />
praktische Lösungen bei I4.0,<br />
modellbasierte Entwicklung<br />
TRANSPARENZ.<br />
Offenes, frei programmierbares System<br />
(CODESYS, C/C++, MATLAB ® /Simulink ® )<br />
www.bachmann.info
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Verbrauch in<br />
Echtzeit messen<br />
Automatisiertes Energiedatenmanagement im<br />
Industrial Internet of Things (IIoT) – Vorteile und Nutzen<br />
Die Sensibilität für den Energieverbrauch wächst, nicht zuletzt durch<br />
Vorgaben für ein systematisches Energiemanagement gemäß ISO 50001.<br />
Aber Verbrauchsoptimierung ist nur ein Aspekt. Es gibt einige weitere<br />
Einsatzpotenziale, die den Effekt des reinen Energiesparens übertreffen.<br />
Christian J. Pereira ist Geschäftsführer der Q-loud<br />
GmbH in Köln<br />
giearten umfassen. Hierbei etablieren sich<br />
derzeit Lösungen, welche die bestehende<br />
Basis an Energiezählern vernetzen, kontinuierlich<br />
Daten sammeln, zentral speichern<br />
und verarbeiten. Zum Einsatz kommen zum<br />
Beispiel eine Kombination aus Adaptern der<br />
gängigen Zählerstandards (Mbus, Modbus,<br />
RS485) oder Kameralösungen, die auf analoge<br />
Zähler geklebt werden, den Zählerstand<br />
fotografieren und nach einer OCR-Erkennung<br />
den Zählerstand digital übertragen.<br />
Strom als Fingerabdruck<br />
von Maschinen und Anlagen<br />
Bei der Energieeffizienz ist die Energieart<br />
„Strom“ von besonderer Bedeutung. Hier<br />
bietet sich gerade für Industrieunternehmen<br />
ein attraktives Einsparpotenzial, da Strompreise<br />
oftmals an die Spitzenlast geknüpft<br />
werden. Diese Spitzenlasten entstehen<br />
meist beim Anschalten bzw. Hochfahren<br />
der Maschinen. Spitzenlasten addieren<br />
sich damit zu einem oft unnötigen punk-<br />
Schon seit Jahren betreibt die Industrie<br />
ein strukturiertes Energiemanagement.<br />
Zielsetzung ist die Steigerung der Energieeffizienz<br />
und kontinuierliche Verbesserung<br />
der Energienutzung, also Maßnahmen zur<br />
Senkung des Energieverbrauchs. Viele Unternehmen<br />
sind jedoch nach kurzer Zeit ernüchtert,<br />
da die hohen Erwartungen an das<br />
Energiemanagement oftmals nicht erfüllt<br />
werden. Bunte Balken- und Tortendiagramme<br />
sehen zwar gut aus, eröffnen aber letztlich<br />
keine Handlungsoptionen. Kernproblem stellen<br />
die nicht ausreichende Datenqualität<br />
oder der hohe, manuelle Aufwand der Datenerfassung<br />
dar. Also sollten Anlagenbetreiber<br />
ihren Fokus auf Datenqualität und<br />
der effizienten, möglichst automatisierten<br />
Datenerfassung legen. Diese muss zeitnah<br />
erfolgen und möglichst alle relevanten Enertuellen<br />
Maximum, mit der Folge hoher<br />
Stromkosten. Wichtig ist also, dass die Information<br />
über die Verbräuche zeitnah zur<br />
Verfügung steht und auch die zeitliche<br />
Auflösung der Verbrauchsmessung hoch<br />
genug sein muss (kleiner/gleich eine Minute).<br />
Nur dann können Lastspitzen auch<br />
ermittelt werden.<br />
Unternehmen, die regelmäßig und in<br />
Echtzeit Daten über die Stromverbräuche<br />
sammeln, eröffnen sich nun zusätzliche<br />
Chancen. Denn auf Basis gespeicherter<br />
Daten können Normalverbräuche mit aktuellen<br />
Werten verglichen und wichtige<br />
Schlüsse abgeleitet werden: welcher Last ist<br />
die Maschine ausgesetzt, verändert sich die<br />
Stromaufnahme oder besteht evtl. Wartungsbedarf.<br />
Wird die Messung nun an allen<br />
Maschinen vorgenommen, so schaffen Unternehmen<br />
über diesen Weg eine neue<br />
Transparenz über die wirklichen Betriebszeiten<br />
ihres Maschinenparks und können<br />
somit ihre Maschinenstundensätze zuverlässiger<br />
und korrekt kalkulieren.<br />
Im Kontext zu Industrial<br />
Internet of Things<br />
Erwünschter Nebeneffekt bei solchen Vernetzungsszenarien<br />
ist der sanfte Einstieg<br />
in das Thema Vernetzung der Produktion –<br />
eine Entwicklung, die auf den Aufbau eines<br />
Industrial Internet of Things (IIoT) einzahlt.<br />
42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Der Begriff IIoT ist US-amerikanischen Ursprungs<br />
und meint die Vernetzung von Maschinen<br />
über das Internet-Protokoll (TCP/<br />
IP) mit dem Ziel, die Effektivität der industriellen<br />
Produktion zu steigern. Zusätzlich<br />
zu den Betriebszuständen der Maschinen<br />
lassen sich nämlich mit relativ einfachen<br />
Mitteln auch die Ursachen der Stillstände<br />
auslesen. So teilen beispielsweise Sensoren<br />
mit, dass kein Material mehr vorhanden ist,<br />
die Fehlermeldung einer Maschine vorliegt<br />
oder ihr etwa das Öl ausgegangen ist. All<br />
Gut gelöst: Eine auf den analogen Zähler montierte<br />
Kamera fotografiert die Zählerstände, digitalisiert diese<br />
und leitet sie per Funk an die IoT-Plattform weiter<br />
01 Die Technologie EnergyCam erlaubt die<br />
digitale Ablesung konventioneller Strom-,<br />
Gas-, Wasser-, Öl- und Betriebsstundenzähler<br />
dies kann über entsprechende Fehlercodes<br />
ermittelt werden. Das Ergebnis: Fertigungsunternehmen<br />
erhalten gute Fehlerbilder,<br />
auf deren Basis die Optimierung der Betriebssituation<br />
gezielt erfolgen kann. Der<br />
reale Auslastungsgrad der Maschinen lässt<br />
sich so oft auf bis zu 70 % erhöhen.<br />
Die kontinuierliche Messung und Speicherung<br />
von Verbrauchsdaten eröffnet<br />
dauerhaft vielfältige Optionen. Die Einführung<br />
der Systeme kann entweder über entsprechende<br />
Messsysteme an allen Maschinen<br />
oder zukünftig auch über eine sogenannte<br />
Einzelgeräterkennung erfolgen, bei<br />
welcher mit Mitteln der Datenanalyse einzelne<br />
Geräte einer Gerätegruppe automatisch<br />
erkannt werden und die Anzahl der<br />
installierten Messgeräte reduziert wird.<br />
Entsprechende Analyseverfahren befinden<br />
sich zum Beispiel beim Fraunhofer-Institut<br />
für Mikroelektronische Schaltungen und<br />
Systeme IMS in der Entwicklung, welche<br />
den Gesamtstromverbrauch über Algorithmen<br />
auf einzelne Verbraucher aufschlüsseln.<br />
Egal auf welches Szenario gesetzt wird,<br />
zentrale Voraussetzung für den Erfolg ist,<br />
dass Daten mit einer hohen Auflösung<br />
erhoben und in Zeitreihen gespeichert<br />
werden. Nur so sind Periodenabweichungen<br />
nachvollziehbar.<br />
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Q-loud<br />
www.q-loud.de<br />
02 Vernetzte Systeme liefern die Grundlage<br />
für eine intelligente Energiedaten-Analyse
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Hilscher kündigt erste Koppler<br />
für CC-Link IE und Profinet an<br />
Bei der Entwicklung ihrer neuen gemeinsamen Spezifikation für<br />
uneingeschränkte Kompatibilität von CC-Link IE und Profinet<br />
stand der CC-Link Partner Association (CLPA) und Profibus &<br />
Profinet International (PI) die Funktionalität eines „Koppler"-<br />
Gerätes für die transparente Kommunikation zwischen den beiden<br />
Protokollen im Fokus. Jetzt hat Hilscher die Marktreife der ersten<br />
Kopplerprodukte für den nahtlosen<br />
Informationsaustausch zwischen den<br />
beiden Netzwerken angekündigt. So<br />
sollen Anwender auf effiziente Weise<br />
die Kommunikation zwischen unterchiedlichen<br />
Teilen einer Fertigungslinie<br />
in separaten Netzwerken herstellen<br />
können. Die unkomplizierte<br />
Brückenlösung zwischen den beiden<br />
Netzwerken wird den Entwicklungsaufwand<br />
drastisch reduzieren, der<br />
bisher noch mit der Integration<br />
heterogener Netzwerkarchitekturen<br />
verbunden ist.<br />
www.clpa-europe.com<br />
Box-PC für die industrielle<br />
Bildverarbeitung<br />
Aprotech stellt mit dem Box-PC<br />
Camcollect 61 einen Rechner vor,<br />
der in Bezug auf Leistungsfähigkeit<br />
und Flexibilität kaum Wünsche offen<br />
lassen soll. Er spielt seine Stärken vor allem im<br />
rechenintensiven Einsatzfeld Bildverarbeitung aus. Eine<br />
Besonderheit ist die Kombination mit einer optional einsetzbaren<br />
Nvidia-Grafikkarte. Hier kann der Kunde zwischen den Modellen<br />
Geforce GTX 950 und Geforce GTX 1050 wählen und erhält damit<br />
die Möglichkeit, Bildverarbeitung auf der Grafikkarte durchzuführen.<br />
Dieses so genannte GPU-Processing ermöglicht es, Bildverarbeitungsalgorithmen<br />
von der CPU auf die Graphikkarte auszulagern<br />
und so die kombinierte Rechenleistung optimal auszuschöpfen.<br />
Die vorhandene Systemleistung wird somit bestmöglich genutzt,<br />
um Bildverarbeitungsaufgaben in kürzester Zeit zu lösen, was die<br />
Zykluszeiten von Maschinen und Anlagen verkürzt und somit die<br />
Effizienz steigert. Eine zweite Besonderheit der Neuvorstellung<br />
ist ihre extreme Flexibilität: Camcollect 61 bietet bei vielen<br />
Komponenten eine breite Auswahl an Möglichkeiten, um den<br />
Box-PC exakt nach den vorliegenden Anforderungen zu gestalten.<br />
www.aprotech.de<br />
Leistungsstarke Thermografiekamera für Einsteiger<br />
Eine leistungsstarke, handgehaltene Thermografiekamera im<br />
Einstiegssegment ist die Compact IR 400 von Infratec. Die<br />
ungekühlte Mikrobolometerkamera für die<br />
Bauthermografie und vorbeugende Instandhaltung<br />
hat einen Detektor mit dem Format<br />
von 400 × 300 IR-Pixeln. Dies erlaubt das<br />
exakte Erfassen und Darstellen von Temperaturverteilungen<br />
auf der Oberfläche von Messund<br />
Prüfobjekten. Pro Bild können so größere<br />
Bereiche aufgenommen werden, was den<br />
Aufwand von Messungen verringert. Ist der<br />
zu untersuchende Bildausschnitt identisch,<br />
basiert die Temperaturerfassung der Kamera im Vergleich zu<br />
Kameras mit kleinerem Detektorformat auf wesentlich mehr<br />
Messpunkten. Die Aufnahmen fallen dem zu<br />
folge detaillierter aus. Auch die thermische<br />
Auflösung ist sehr hoch: Temperaturunterschiede<br />
bis zu 45 mK lassen sich zuverlässig<br />
erkennen. Der Temperaturmessbereich reicht<br />
bereits standardmäßig bis 800 Grad Celsius<br />
und lässt sich optional auf 2 000 Grad Celsius<br />
erweitern.<br />
www.infratec.de<br />
Modulares Feldbussystem mit Powerlink<br />
Ventile und Ventilinseln an eine mit Ethernet Powerlink vernetzte<br />
Fertigungsumgebung anbinden oder automatisch einen Hinweis<br />
von evtl. Fehlern/Störungen erhalten – hierfür bietet SMC die passende<br />
Lösung: Die SI-Einheit der Serie EX600<br />
(EX600-SPL1-X26) unterstützt nun auch den<br />
Ethernet-Powerlink Standard. Die modular aufbaubaren<br />
Kommunikationsplattformen der<br />
Serie können mit digitalen und analogen Eingangs-<br />
und Ausgangsmodulen, einer Zählfunktion<br />
für die Betriebszyklen sowie einer Selbstdiagnosefunktion<br />
ausgestattet werden. Bis zu<br />
9 E/A-Module lassen sich mit der SI-Einheit<br />
verbinden. Mit der Schutzart IP67 sind sie auch<br />
für den dezentralen Einsatz geeignet. Mit der<br />
Möglichkeit, diese Kommunikationsplattform nun auch mit dem<br />
Kommunika tionsstandard Powerlink auszurüsten, erhalten Anwender<br />
noch mehr Freiheit in der Wahl ihrer Netzwerk-Topologie, wie<br />
z. B. Stern, Ring oder Linie sowie Kombinationen dieser Arten.<br />
www.smc.de<br />
Hub für Anwendungen mit strengen<br />
sicherheitsrelevanten Anforderungen<br />
Der neue Profihub F1 aus dem Hause Procentec<br />
verbindet (redundante) Profibus-Feldbusnetze<br />
über Faseroptik und eignet sich für Anwendungen<br />
mit strengen sicherheitsrelevanten<br />
Anforderungen. Zudem sind mit diesem<br />
System lange Kabelabstände kein Problem<br />
mehr, denn Profihub F1 unterstützt bis zu<br />
5 km zwischen zwei Glasfasersystemen. Das<br />
System ist robust gegen elektrische und magnetische<br />
Interferenzen, was es für die Prozessindustrie,<br />
Tunnellüftungssysteme und Bahntechnik<br />
bequem macht. Darüber hinaus ermöglicht das System auch<br />
Fiberview in Kombination mit Procentec Combricks. Dies ist<br />
ein Überwachungssystem, das speziell entwickelt wurde, um<br />
den Status von Glasfaserstrecken zu überwachen, und ähnlich<br />
wie eine Ampel arbeitet.<br />
www.procentec.de<br />
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emva_EVE_<strong>2017</strong>_Anzeige_DIN_A4.indd Emva.indd 1 1 21.07.<strong>2017</strong> 13:57:14 10:28:15<br />
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capabilities EVE <strong>2017</strong> will give insights into the<br />
EVE <strong>2017</strong> will<br />
of<br />
give<br />
hardware<br />
insights<br />
and<br />
into<br />
software<br />
platforms;<br />
the<br />
capabilities of hardware and software<br />
platforms; will present appli-<br />
capabilities of hardware<br />
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and<br />
applications<br />
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Effizient gekühlt<br />
Auch in der Klimatisierung werden Kleinbetriebe<br />
vor neue Herausforderungen gestellt<br />
Da die IT-Anforderungen aufgrund von modernen<br />
datenzentrierten Geschäftsmodellen stetig steigen,<br />
gilt es zu entscheiden, wie die neue Server-Klasse gekühlt<br />
werden soll. Denn hier reicht die bisher genutzte Luftkühlung<br />
häufig nicht mehr aus. Zum Einsatz kommt dann ein<br />
kältemittelbasiertes Kühlkonzept, das auch kleinen<br />
Unternehmen ermöglicht, in die Profi-IT einzusteigen.<br />
Beim Ausbau einer kleinen IT-Umgebung,<br />
die bislang mit Luftkühlung arbeitet, hin<br />
zu einer Infrastruktur mit mehreren IT-<br />
Schränken wird oft ein neues Kühlkonzept<br />
benötigt. In Abhängigkeit der Gebäudeinfrastruktur<br />
und der geplanten Nutzung stellt<br />
sich die Frage, ob eine Kühlung mit Wasser<br />
oder mit einem Kältemittel erfolgen soll.<br />
Prinzipiell ist auch in kleineren IT-Umgebungen<br />
die Kühlung mit Wasser möglich.<br />
Hierfür ist jedoch eine entsprechende<br />
Wasserzufuhr notwendig, die gegebenenfalls<br />
in Fabrikhallen, in der Regel aber nicht<br />
in einem Bürogebäude, zur Verfügung steht.<br />
Daher muss ein Kaltwassersatz bei den Investitionen<br />
berücksichtigt werden. Dieser<br />
Investition stehen geringere Betriebskosten<br />
gegenüber, da zu einem großen Teil des<br />
Jahres das Wasser über die kalte Außenluft<br />
gekühlt werden kann. Es empfiehlt sich also,<br />
eine Vollkostenrechnung (TCO) durchzuführen,<br />
die neben den Investitionen auch<br />
die Betriebskosten berücksichtigt.<br />
Das richtige Kühlmittel wählen<br />
Mit geringerem Investitionsaufwand gelingt<br />
die IT-Klimatisierung durch die DX-Kühlung.<br />
DX steht für Direct Expansion und<br />
beschreibt die klassische kältemittelbasierte<br />
Klimatisierung über ein Split-Gerät und<br />
einen Kompressor. Die Kälte wird über<br />
einen geschlossenen Kältemittelkreislauf<br />
mit Verdampfer, Kompressor, Kondensator<br />
und Expansionsventil erzeugt. Das Prinzip<br />
ist einfach: Über den Verdampfer wird ein<br />
Kältemittel verdunstet, das die Wärme aufnimmt.<br />
Der Kompressor saugt das Kältemittel<br />
an und verdichtet das Gas unter<br />
hohem Druck. Im Kondensator wird das<br />
Kältemittel wieder verflüssigt, wodurch<br />
Wärme abgegeben wird. Über eine Drossel<br />
oder ein elektronisches Expansionsventil<br />
wird das Kältemittel entspannt und der<br />
Kreislauf kann von vorne beginnen.<br />
Die Anschaffung von Kühlsystemen mit<br />
Kältemitteln ist in der Regel niedriger, da<br />
Wanddurchbrüche für dünnere Kupferleitungen<br />
günstiger herzustellen sind als für<br />
Wasserleitungen. Allerdings sind unter<br />
Umständen die laufenden Betriebskosten<br />
im Vergleich zu einer Wasserkühlung höher,<br />
da das System kontinuierlich Strom für den<br />
Kompressor benötigt.<br />
Kältemittelverordnung beachten<br />
In der IT-Klimatechnik setzen viele Hersteller<br />
als Kältemittel R-410A oder R134a ein. Diese<br />
verfügen über eine hohe volumetrische<br />
Kälteleistung. Daher wird auch mit kleinen<br />
Verdichtern eine hohe Kälteleistung erzielt,<br />
wodurch die Entwicklung sehr kompakter<br />
Klimageräte möglich wird.<br />
Beim Einsatz von Kältemitteln müssen<br />
Hersteller und Kunden die Kältemittelverordnung<br />
beachten, die in Europa je nach<br />
Land unterschiedlich ausfallen kann. Die<br />
Verordnung definiert u. a., welche Mengen<br />
von welchem Klimamittel unter welchen<br />
Bedingungen an welchen Aufstellorten verwendet<br />
werden dürfen.<br />
Zudem sollten Unternehmen auf ITgerechte<br />
Systeme achten: Nur moderne<br />
Geräte regeln kontinuierlich die Kompressorleistung<br />
über die Temperatur der<br />
Ser-ver-Zuluft und arbeiten mit einem<br />
inverter geregelten Verdichter, mit dem das<br />
Kühlgerät die Kaltluft konstant auf der eingestellten<br />
Server-Zulufttemperatur hält. So<br />
wird auch ein Einblasen zu kalter Luft<br />
vermieden. Sinnvoll ist der Einsatz von<br />
drehzahlgeregelten EC-Ventilatoren, da<br />
diese das Luftvolumen bedarfsgerecht<br />
steuern können. Außerdem arbeiten diese<br />
01 Das Split-Kühlgerät<br />
auf Kältemittelbasis sorgt<br />
für effiziente Kühlung ohne<br />
Raumverlust<br />
Bernd Hanstein ist Hauptabteilungsleiter des<br />
Produktmanagement IT; Christian Abels ist<br />
Referent Produktkommunikation; beide bei der<br />
Rittal GmbH & Co. KG, Herborn<br />
46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Lüfter sparsam im niedrigen Energiebereich.<br />
Wer eine hohe Ausfallsicherheit benötigt,<br />
der greift auf vollständig redundante Lösungen<br />
zurück: Hierbei sind alle Komponenten<br />
wie Kompressor, Wärmetauscher und Stromzufuhr<br />
doppelt vorhanden.<br />
Effizienz des Gesamtsystems<br />
als wichtiger Parameter<br />
Bei der Systemauswahl ist auf die Außentemperatur<br />
am Aufstellort zu achten. Bei<br />
sehr tiefen Temperaturen, wie sie in Nordoder<br />
Osteuropa auftreten können, ist ein<br />
Winterset für die Außeneinheit notwendig.<br />
Gleiches gilt für Aufstellorte mit sehr hohen<br />
Außentemperaturen, die gegebenenfalls ein<br />
geeignetes Außengerät benötigen. Weiterhin<br />
sind die maximal möglichen Entfernungen<br />
der Außeneinheit zum Serverraum<br />
sowie ein eventueller Höhenunterschied zu<br />
berücksichtigen, denn hiervon hängen die<br />
Menge des Kältemittels und die Leistungsfähigkeit<br />
ab.<br />
Ein weiterer wichtiger Parameter ist die<br />
zu kühlende Gesamtleistung der IT-Infrastruktur.<br />
Die DX-basierte Kühlung ist für<br />
kleine bis mittlere Gesamtleistungen bis<br />
etwa 40 kW Verlustleistung bei homogener<br />
Leistungsverteilung über die IT-Racks hinweg<br />
gut geeignet. Ab etwa 40 bis 50 kW<br />
Gesamtleistung lohnt sich die Installation<br />
einer Wasserkühlung.<br />
Die am schnellsten und einfachsten zu realisierende<br />
Klimatisierung ist eine schrankbasierte<br />
Kühlung mit einem DX-Klimagerät.<br />
Hierbei wird ein Kühlgerät im IT-Rack an die<br />
Seitenwand montiert. Ein Beispiel ist die<br />
Lösung LCU DX (Liquid Cooling Unit) von<br />
Rittal, die in Ausführungen bis 6,5 kW verfügbar<br />
ist. Bei dem LCU-System kreist die<br />
Luft horizontal, wodurch die klassische<br />
„front to back“-Luftführung der 19"-Einbauten<br />
unterstützt wird. Hierbei wird kalte Luft<br />
vor die Geräte geblasen. Die durch die<br />
Server erwärmte Luft wird im rückwärtigen<br />
Bereich angesaugt, über den Wärmetauscher<br />
geführt und dadurch wieder gekühlt.<br />
Bei diesem Konzept sollte der IT-Schrank<br />
gut abgedichtet sein, wie z. B. der TS IT von<br />
Rittal, weil sonst Kälte entweicht und das<br />
Gesamtsystem an Effizienz verliert. Voraussetzung<br />
für den Einbau des LCU DX ist<br />
ein 800 mm breiter Serverschrank.<br />
Ein weiteres Beispiel für ein Rack-Klimagerät<br />
ist das LCP DX (Liquid Cooling Package)<br />
von Rittal, das für Leistung von<br />
12 kW Verlustleistung einsetzbar ist. Das<br />
Kühlsystem ist seitlich am IT-Schrank<br />
montierbar, wodurch sich mit nur einem<br />
Kühlgerät auch zwei Schränke versorgen<br />
lassen. LCP DX gibt es auch in einer Variante,<br />
bei der die Kaltluft nach vorne ausgeblasen<br />
wird. Damit realisieren Unternehmen<br />
z. B. eine Lösung mit einem Kaltgang,<br />
in dem mehrere IT Racks gekühlt werden.<br />
Entscheidung mit Blick<br />
in die Zukunft fällen<br />
Eine Besonderheit sind kompakte Dachaufbaukühlgeräte.<br />
Solche einteiligen Lösungen<br />
verfügen über einen Wärmetauscher<br />
und Kompressor. Auch hier wird die<br />
kalte Luft vor die 19"-Ebene geblasen und<br />
dort von den IT-Komponenten angesaugt.<br />
Hiermit lassen sich Leistungen bis etwa<br />
3 kW kühlen. Aber: Diese Geräte blasen<br />
die warme Abluft wieder in den Raum,<br />
wodurch sich der Technikraum aufheizt.<br />
Sinnvoll kann diese Lösung sein, wenn<br />
bereits ein Raumklima gerät vorhanden ist.<br />
Die Auswahl des Klimakonzepts erfolgt<br />
auf Basis der vorhandenen Gebäudeinfrastruktur,<br />
der geplanten Nutzung der IT-<br />
Infrastruktur und einer Investitionskalkulation.<br />
Der größte Unsicherheitsfaktor:<br />
Wie schätze ich die zukünftige Entwicklung<br />
der eigenen IT-Umgebung richtig<br />
ein? Manche Unternehmen betreiben<br />
über dimensionierte Klimalösungen, weil<br />
der IT-Bedarf im eigenen Haus zu hoch<br />
ein geschätzt wurde – damit wird bares<br />
Geld verschenkt. Wer mit modularen Klimasystemen<br />
auf Rack-Ebene arbeitet, erhält<br />
sich langfristig die notwendige Flexibilität,<br />
um auf geänderte Anforderungen an die<br />
IT zu reagieren.<br />
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02 Das Rack-<br />
Klimagerät LCP DX<br />
für kompakte<br />
Schränke ist<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 47<br />
Fraba-Posital.indd 1 23.08.<strong>2017</strong> 13:52:19
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Die M12-Steckverbinder mit den Kodierungen S, T, K oder L<br />
unterstützen den aktuellen Trend in Richtung M12-Leistungsverdrahtung<br />
Rundsteckverbinder<br />
entwickeln sich zu Multitalenten<br />
Kompakte und robuste Lösungen für Leistungsapplikationen im Maschinen- und Anlagenbau<br />
Mit Zunahme der Feldbussysteme<br />
und von Industrial Ethernet<br />
übernehmen heutige Steckverbinder<br />
auch Aufgaben im Bereich der<br />
Datenübertragung und aktuell im<br />
Bereich der Leistungsübertragung.<br />
Lesen Sie, was die neuen<br />
Multitalente leisten können und<br />
was sie auszeichnet.<br />
Stefan Reker, Produktmanager, Weidmüller<br />
Gruppe, Detmold<br />
rungen ausgestattet: Im Markt sind Steckverbinder<br />
mit A-, B-, D-, X-, S-, T, K- und<br />
L-Kodierungen. Die Kodierung wird durch<br />
einen Zapfen bzw. eine Nut am Kontaktträger<br />
oder durch das Steckgesicht realisiert.<br />
Der A-kodierte M12-Steckverbinder ist<br />
seit ca. 40 Jahren im Einsatz und dient zum<br />
Anschluss von Sensoren, Initiatoren und<br />
Lichtschranken. Durch den verstärkten Einsatz<br />
von Feldbussystemen im Maschinenund<br />
Anlagenbau entstanden B-, D- und<br />
X- kodierte M12-Steckverbinder. Profibus<br />
nutzt 2 Pole der 5-poligen B-kodierten<br />
Steckverbinder, Profinet und EtherCat bis<br />
100 MBit vertraut auf 4-polige Varianten.<br />
Der 8-polige, X-kodierte M12-Cat. 6 A<br />
-Steckverbinder<br />
kommt in 10 GBit Ethernet-Netzwerken<br />
zum Einsatz. Neben Kommunikationssystemen<br />
werden M12-Steckverbinder<br />
vermehrt zum Anschließen von elektrischen<br />
Antrieben und Servomotoren eingesetzt.<br />
Für diese Applikationen entstanden S-, T-,<br />
K- und L-kodierte Steckverbinder, die im<br />
Standard IEC61076-2-111/ Ed 1 CD ausführlich<br />
beschrieben sind.<br />
Steckverbinder für den<br />
„Leistungsbereich“<br />
Elektrische Geräte, Antriebe und Servomotoren<br />
werden verstärkt im Feld direkt in der<br />
Maschine bzw. Anlage eingesetzt. Zum Anschließen<br />
und „Einschleifen“ dieser elek-<br />
Dezentralität und modulare Bauweise<br />
bilden die Basis der intelligenten Fabrik<br />
von morgen. Standardisierte Schnittstellen<br />
für Daten und Leistung ermöglichen eine<br />
hochflexible automatisierte Fertigung nach<br />
dem Motto „Plug & Produce“. Als Schnittstelle<br />
für die Leistungsverdrahtung lassen<br />
sich auf ideale Weise M12-Steckverbinder<br />
mit den Kodierungen S, T, K oder L einsetzen.<br />
Mit diesen Steckverbindern unterstützt<br />
Weidmüller den aktuellen Trend in Richtung<br />
M12-Leistungsverdrahtung. Um ein Fehlstecken<br />
innerhalb der M12-Familie zu verhindern<br />
sind die Steckverbinder mit Kodietrischen<br />
Betriebsmittel finden M12-S- und<br />
T-kodierte Rundsteckverbinder Verwendung.<br />
Aus diesem Trend heraus offeriert<br />
Weidmüller M12-Steckverbinder für den<br />
„Leistungsbereich“, die mit einer Länge von<br />
63 mm kompakt ausgeführten und für eine<br />
Übertragung von bis zu 630 V AC bzw.<br />
60 V DC und 12 A ausgelegt sind. Sie halten<br />
einem Einsatz im Temperaturbereich von<br />
- 40 bis + 85 °C stand und sind in Schutzart<br />
IP 67 ausgeführt.<br />
Anschluss von Servomotoren,<br />
Feldverteilerboxen und Co.<br />
Wenn höhere Hilfsenergien benötigt werden<br />
oder eine kompakte Aktorik angeschlossen<br />
werden soll, kommen Leistungssteckverbinder<br />
mit der Kodierung L oder K zum Einsatz.<br />
Der neue Industriestandard wird von der<br />
AIDA (<strong>Automation</strong> Initiative of German Domestic<br />
Automobil Manufacturers) vorangetrieben,<br />
mit der daraus resultierenden neuen<br />
Norm IEC 61076-2-111. Die Norm bildet die<br />
Grundlage für den zukünftigen M12-L-kodierten<br />
Power-Steckverbinder. Der 5-polige<br />
Steckverbinder ist für folgende Betriebsdaten<br />
ausgelegt: 63 V, 16 A und einer Leistung<br />
von 0,75 kW – also bestens geeignet für<br />
den Anschluss von kleinen Servomotoren,<br />
Feldverteilerboxen, Netzgeräte und Ventilapplikationen.<br />
Die PNO sieht den M12 L-<br />
kodierten Steckverbinder als zukünftigen<br />
48 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Standardgeräteanschluss, der den Applikationsbereich<br />
der bestehenden M12 A-kodierten<br />
und 7/8"-Lösungen ab lösen soll.<br />
Anwendungsfeld Antriebstechnik<br />
Mit einer Nennspannung von 630 V und einem<br />
Nennstrom von 16 A eignen sich die<br />
M12-K-kodierten Power-Steckverbinder<br />
ideal für die Antriebstechnik und den Einsatz<br />
von Servomotoren. Da es in diesem<br />
Applikationsfeld sehr warm bzw. auch kalt<br />
werden kann, überzeugen die Steckverbinder<br />
mit einem weiten Temperaturbereich<br />
von - 30 bis + 90 °C. Weidmüller offeriert vorgefertigte<br />
M12-Powerleitungen in verschiedenen<br />
Längen und Ausführungen, sodass<br />
der Maschinen- und Anlagenbauer via<br />
„Plug & Play“ seine Verdrahtung fehlerfrei<br />
und in kurzer Zeit vornehmen kann. Ergänzt<br />
werden die verschiedenen M12-Powerleitungen<br />
z. B. mit dem Motorversorgungsverteiler<br />
SAI MVV 1:1, an dem sich bis zu<br />
vier 400 V AC Motoren anschließen lassen.<br />
Motorversorgungsverteiler<br />
für vier 400-V-AC-Motoren<br />
Der SAI MVV 1:1 ist bislang der einzige am<br />
Markt befindliche 4-fach Motorversorgungsverteiler<br />
für vier 400-V-AC-Motoren<br />
und ist mit S-kodierten M12 Steckverbindern<br />
ausgestattet. Er ermöglicht eine Verteilung<br />
auf vier Verbraucher mit 12 A pro Phase<br />
(4 Pole: L1; L2; L3 und PE). Im Verteiler wird<br />
keine Sicherung benötigt, da der SAI MVV<br />
1:1 jeweils auf 12 A ausgelegt ist – eine entsprechende<br />
Absicherung von jeder Leitung<br />
zum Antriebsstrang genügt. Die erforderliche<br />
Sicherung befindet sich im Schaltschrank.<br />
Jede Phase eines jeden Motors<br />
lässt sich in der Verteilerhaube separat anschließen,<br />
dadurch können Motorsteuerung<br />
und Motorschutzschalter wahlweise<br />
im Schaltschrank oder am Motor untergebracht<br />
sein. Für dezentrale Anwendungen,<br />
z. B. mit 750-W-Drehstrommotoren, eignet<br />
sich der Motorversorgungsverteiler als gute<br />
Alternative zu herkömmlichen Systemen<br />
mit Verteilerkästen und Klemmen.<br />
Der SAI MVV 1:1 empfiehlt sich für Anwendungen,<br />
wenn Motoren ohne geschirmte<br />
Leitung mit Steuerung laufen oder sich die<br />
Steuerungskomponenten – Motorschütz oder<br />
Softstarter – im Schaltschrank befinden.<br />
Applikationsabhängig können die Steuerungskomponenten<br />
auch am Motor sein. Ein<br />
typisches, ideales Einsatzgebiet des Motorversorgungsverteilers<br />
stellen Förderstrecken<br />
dar – also etwa Band- oder Hängeförderer,<br />
wo sich mehrere kompakte Motoren im<br />
Feld verteilen.<br />
Die Zukunft der<br />
M12-Steckverbinder<br />
Sie sind mittlerweile wahre Alleskönner<br />
und ihre Entwicklung ist noch lange nicht<br />
abzusehen. Die Basis für die Akzeptanz des<br />
Steckers ist seine stetige Weiterentwicklung<br />
und Anpassung an neue Applikationsfelder.<br />
Warum ist der M 12 so attraktiv? Das ist einerseits<br />
die internationale Standardisierung.<br />
Neue Polbilder wurden in den Normungsprozess<br />
einbezogen aber auch grundlegende<br />
Eigenschaften des Steckverbinders blieben<br />
über Jahre hinweg gleich. Der Steckverbinder<br />
ist robust sowie anwenderfreundlich ausgeführt<br />
und spezielle Kodierungen verhindern<br />
ein Fehlstecken. Anschlussfertige Konzepte<br />
erlauben eine schnelle und fehlerfreie Installation.<br />
Auf der anderen Seite wurden neue<br />
01 Verschiedenste M12-Powerleitungen,<br />
mit M12-Steckverbindern in gewinkelter<br />
und gerader Ausführung<br />
02 Der bislang einzige am Markt<br />
befindliche 4-fach Motorversorgungsverteiler<br />
für vier 400 V AC-Motoren, ausgestattet mit<br />
S-kodierten M12-Steckverbindern<br />
Applikationsfelder durch eine stetige Anpassung<br />
bei Datenrate, Polzahl, Schirmung<br />
und Kodierung erschlossen. Dadurch deckt<br />
der M12-Steckverbinder eine Vielzahl von<br />
Anwendungen in Hochgeschwindigkeitsnetzwerken<br />
und bei der Leistungsübertragung<br />
ab.<br />
Fotos: Weidmüller<br />
www.weidmueller.com
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Energie strukturiert verteilen<br />
So gelingt die Energieverteilung in Zeiten von Industrie 4.0<br />
Dipl.-Wirt.-Ing. Thomas Korb,<br />
Leitung Produktmanagement<br />
bei der ESCHA GmbH & Co. KG<br />
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Eine vollständige Vernetzung<br />
aller Informationen einer<br />
Automatisierungsanwendung<br />
und größtmögliche Flexibilität in<br />
der Auslegung und Konfiguration<br />
einer Fertigungsinsel – dafür<br />
steht Industrie 4.0. Zukünftig<br />
wird Ethernet das übergreifende<br />
durchgängige Kommunikationsmedium<br />
sein. Jedoch setzen ein<br />
größeres Netzwerk sowie immer<br />
mehr verteilte Intelligenz neue<br />
Ansätze im Bereich der<br />
Energieverteilung voraus.<br />
versorgungskonzepte folgen dann der Bus-<br />
Topologie und lassen sich treffend mit<br />
„Power follows Bus“ beschreiben.<br />
Qualität und Verfügbarkeit<br />
des Netzes gewährleisten<br />
In Zeiten von Industrie 4.0 steigen auch die<br />
Anforderungen an die Datenkommunikation<br />
bzw. an die Energieverteilung. Eine Vernetzung<br />
spielt nur dann ihre Vorteile aus, wenn<br />
auch die Qualität und Verfügbarkeit des<br />
Netzes gewährleistet werden. Das Netzwerk<br />
bildet das Rückgrat der Automatisierung.<br />
Ohne intelligente Kommunikation sind die<br />
heutigen und zukünftigen Anforderungen<br />
und Technologien nicht umsetzbar. Steigende<br />
Datenvolumina und immer höhere<br />
Geschwindigkeiten in der Datenübertragung<br />
sind heute schon zu beobachten. Mainstream-Technologien<br />
aus dem Consumer-<br />
Bereich, wie das Ethernet, erobern auch<br />
immer größere Bereiche der Automatisierung<br />
– wenngleich diese Technologien erst<br />
automatisierungstauglich gemacht werden<br />
01 M12×1-Power-<br />
Verteiler: T-Verteiler,<br />
h-Verteiler, H-Verteiler<br />
(v.l.n.r.)<br />
Es ist noch nicht lange her, da war der<br />
Schaltschrank das zentrale Element der<br />
Automatisierung. Von hier aus wurden Signale<br />
und Energie verteilt bzw. dort gebündelt.<br />
Heute finden wir eher eine dezentrale<br />
Verteilung der Automatisierungsinseln vor.<br />
Das Konzept der dezentralen Verteilung ist<br />
auf Kommunikationstechnologien ausgelegt.<br />
Die Frage lautet also: Was ist mit der<br />
Energieverteilung? Es scheint, als hinke die<br />
strukturierte Energieverteilung der Kommunikationswelt<br />
hinterher, da das Energieverteilungskonzept<br />
vielfach noch zentral<br />
geprägt ist. In jüngster Zeit wandeln sich<br />
jedoch auch hier die Ansätze der Energieverteilung.<br />
Neue Konzepte auf Basis von<br />
M12×1 Power beginnen, sich in der Automatisierung<br />
zu etablieren. Diese Energiemüssen.<br />
Gerade in punkto Geschwindigkeit,<br />
Determinismus und Verfügbarkeit des<br />
Netzwerks kann die Consumer-Technologie<br />
nicht eins zu eins auf die Automatisierung<br />
übertragen werden.<br />
Doch nicht nur die Netzwerkverfügbarkeit,<br />
auch die Umweltbedingungen in der<br />
Automatisierungsindustrie unterscheiden<br />
sich grundlegend von denen im privaten<br />
Umfeld. Steckverbinder und Kabel kommen<br />
daher eine entscheidende Bedeutung zu.<br />
Während das Kabel öl- und chemikalienbeständig<br />
sein soll, sowie Störeinflüsse verhindern<br />
und gleichzeitig flexibel bewegte<br />
Anwendungen meistern muss, ist es wichtig,<br />
dass der Steckverbinder robust ist und eine<br />
hohe Schutzart aufweisen kann. Mit den<br />
stetig steigenden Anforderungen an die<br />
Netzwerkperformance steigen daher auch<br />
die Qualitätsanforderungen an Steckverbinder<br />
und Kabel. Aus simplen mechanischen<br />
Steckverbindern werden nun Hightech-Produkte,<br />
bei denen neben Design<br />
und Auswahl der Materialien auch Konfektionierungsvorschriften<br />
für die Fertigung<br />
50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Teilbar<br />
muss er sein!<br />
DC-Anwendungen<br />
T-Codierung 4-polig 63V/12A<br />
L-Codierung 5-polig (4+FE) 63V/16A<br />
AC-Anwendungen<br />
S-Codierung 4-polig (3+PE) 630V/12A<br />
K-Codierung 5-polig (4+PE) 630V/12A<br />
den Ausschlag geben. Es reicht längst nicht<br />
mehr aus, ein beliebiges Kabel an einen beliebigen<br />
Kontakt anzuschlagen und dann zu umspritzen.<br />
Heute müssen Steckverbinderdesigns<br />
HF-Simulationen durchlaufen und die Materialabstimmung<br />
muss dafür sorgen, dass die Symmetrie<br />
des Netzes nicht gefährdet wird. Ebenso<br />
sind bei den Powerprodukten Materialauswahl<br />
und Design ausschlaggebend, um die Anforderungen<br />
einer Powerverteilung zu erfüllen. Am<br />
Ende entscheidet die Qualität der Basis über<br />
eine gelungene Umsetzung von Industrie 4.0.<br />
rungen für Poweranwendungen ausgerichtet<br />
sind, gibt es seit kurzem entsprechende<br />
Verteilertechnik. Erst durch<br />
diese Verteilertechnik in den Bauformen<br />
T, H und h ist eine dezentrale und strukturierte<br />
Verkabelung möglich geworden.<br />
Im Bereich der Sensorik sind T-Verteiler<br />
schon lange im Einsatz. Escha hat nun<br />
für die typischen Power-Codierungen<br />
neben einem T-Verteiler auch einen<br />
H-Verteiler (eine Einspeisung, drei Abgänge)<br />
und einen h-Verteiler (eine Einspeisung,<br />
zwei Abgänge) in den Markt eingeführt. Die<br />
wesentlichen Alleinstellungsmerkmale aller<br />
M12×1-Power-Produkte von Escha (Steckverbinder,<br />
Flansche und Verteiler) sind anschließbare<br />
Querschnitte von 1,5 bis 2,5 mm².<br />
Diese Querschnitte sorgen insbesondere bei<br />
Gleichspannungsverteilung dafür, den Spannungsfall<br />
gering zu halten, und ermöglichen<br />
demnach eine große Ausdehnung der Powerverteilung.<br />
Strukturierte Verkabelung<br />
dank Verteilertechnik<br />
Der neue Standard namens M12×1 Power<br />
erlaubt es mittlerweile, die bewährte M12×1-<br />
Anschlusstechnik auch für die Energie verteilung<br />
im Feld zu nutzen. Die Ener gie verteilung folgt<br />
also strukturiert der Netzwerktopologie. Treiber<br />
für diese neue Verdrahtungsphilosophie waren<br />
die immer kompakter werdenden elektronischen<br />
Geräte. Mehrheitlich fordern Gerätehersteller<br />
eine ebenfalls kompakte Leistungsversorgung<br />
und wollten dabei auf die industriell<br />
erprobte M12×1-Schnittstelle zurückgreifen. Die<br />
normative Grundlage IEC61076-2-111 unterscheidet<br />
dabei zwischen Gleich- und Wechselspannungsanwendungen<br />
sowie auch in der<br />
Anzahl der Pole.<br />
Während es bereits seit längerer Zeit umspritzte<br />
und selbstkonfektionierbare Steckverbinder<br />
gibt, die auf die speziellen Anforde-<br />
Industrie 4.0 auf einem sicheren<br />
Fundament<br />
Wer für die Zukunftstechnologien – die Industrie<br />
4.0 mit sich bringt – gerüstet sein will, findet<br />
bereits heute eine gute Basis für die Verdrahtungstechnik<br />
vor. Wer schon jetzt auf qualitative<br />
Unterschiede bei der Basis achtet, kann sich<br />
entspannt zurücklehnen. Denn die Infrastruktur<br />
ist auch in Grenzbereichen der zukünftigen<br />
Technologien noch leistungsfähig genug, um<br />
eine hohe Verfügbarkeit und Robustheit des<br />
Netzes zu gewährleisten, ohne dass es zu<br />
Netzwerkausfällen oder Performanceeinbußen<br />
kommt. Power und Bus können mit den<br />
aktuell verfügbaren Komponenten in gleicher<br />
Struktur durch die Anlage laufen. All dies<br />
bildet einen Aufbau, der Industrie 4.0 auf ein<br />
sicheres Fundament stellt.<br />
www.escha.net<br />
UNI FLANSCH HD<br />
Der robuste Metallflansch für raue<br />
Umgebungen<br />
www.pflitsch.de<br />
02 M12×1-Power-Steckverbinder – links mit S-Codierung und rechts mit T-Codierung – für 630 V/12 A<br />
Anwendungen als Kupplung und Stecker in gerader und gewinkelter Ausführung
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Thermochrome Leitungen<br />
mit Chamäleon-Effekt<br />
Haute Couture – auch bei<br />
Kabeln hoch im Kurs<br />
Exotische Kabellösungen mit echtem Nutzwert<br />
Haute Couture gibt es nicht nur in der Modebranche.<br />
Maßgeschneiderte Speziallösungen stehen auch bei Kabeln<br />
hoch im Kurs. Was man allein mit dem Mantel, der äußeren<br />
Schutzhülle eines jeden Kabels, alles zaubern kann, ist<br />
faszinierend – und eröffnet ganz neue Einsatzmöglichkeiten.<br />
Das klassische, flexible runde Spezialkabel<br />
besteht aus verseilten Elementen zur<br />
Übertragung von Energie, Signalen, Daten<br />
oder Medien unter einem schützenden<br />
Außenmantel. Das ist die Pflicht – bei der<br />
Kür geht deutlich mehr! Clevere Ergänzungen<br />
und Modifikationen unter, im und über<br />
dem Kabelmantel lassen spezielle Funktionalitäten<br />
mit ungeahntem Potenzial entstehen.<br />
Wie das in der Praxis aussieht, zeigen<br />
einige innovative Kreativ-Lösungen des<br />
Spezialkabelherstellers TKD. „Neue Ideen<br />
entstehen nicht im Elfenbeinturm oder am<br />
grünen Tisch, sondern mit Blick auf Märkte<br />
und Trends sowie im Dialog und Austausch<br />
mit Anwendern“, unterstreicht Sven Seibert,<br />
Leiter Produktmanagement und Technik<br />
bei TKD. „Mal geben Kundenanfragen den<br />
Anstoß und führen zu neuen Spezialitäten –<br />
bis hin zu Serienprodukten mit allem Drum<br />
und Dran wie Datenblättern und Zulassungen.<br />
In anderen Fällen sind wir in der Rolle<br />
des Treibers bzw. Trendsetters, der mit<br />
innovativen Konstruktionen und Prototypen<br />
reale oder künftige Marktanforderungen<br />
proaktiv aufgreift.“<br />
Minusgrade eiskalt geschultert<br />
Kabel mit klassischen PVC- oder halogenfreien<br />
Isolationen sind normalerweise nicht<br />
für Kälte gemacht – es sei denn, sie kommen<br />
von TKD und gehören zu der mit großem<br />
Erfolg gestarteten Arctic-Serie. Geheimnis<br />
dieser für eisige Kälte von bis zu – 60 °C spezifizierten<br />
Leitungen sind speziell entwickelte<br />
PVC- bzw. halogenfreie Mischungen,<br />
deren Temperaturbereiche um rund 50 K<br />
(Kelvin) nach unten verschoben wurden.<br />
Für die speziellen kältebestän digen Compounds<br />
wurden sämtliche Bestandteile neu<br />
abgestimmt. Um die spezi fizierten - 60 °C zu<br />
gewährleisten, wird diese bei einem Temperaturspektrum<br />
bis - 65 °C getestet.<br />
Die neu geschaffenen Kabel schließen<br />
die Lücke zwischen konventionellen PVCbeziehungsweise<br />
halogenfreien Leitungen,<br />
deren Flexibilität etwa bei PVC schon bei<br />
- 5 °C drastisch nachlässt, und deutlich<br />
teureren Kabeln, die kältebeständige Isolationswerkstoffe<br />
wie thermoplastische Elastomere<br />
oder Fluorkohlenstoff-Kunststoffe<br />
verwenden.<br />
Kabelkonstruktionen für<br />
kühle Rechner<br />
„Mit den Arctic-Kabeln ist man in den Kälteregionen<br />
der Welt oder bei Tiefsttemperatur-Anwendungen<br />
wie in Kühlhäusern auf<br />
der sicheren Seite“, so Seibert. Kälte bringt<br />
Dehnbarkeit, Biege- und Schlagfestigkeit<br />
bei normalen PVC- bzw. halogenfreien Isolierungen<br />
quasi auf den Nullpunkt: Bewegung<br />
derart ‚erstarrter‘ Kabel kann die Isolation<br />
nachhaltig schädigen, Funktion und<br />
Sicherheit sind somit nicht mehr gewährleistet.<br />
Selbst bei der Verlegung kann es zu<br />
Problemen kommen, die bei konventionellen<br />
Leitungen im arktischen Umfeld durch<br />
Vorwärmen ausgeglichen werden müssen –<br />
eine zeit- und kostenintensive sowie mit<br />
Unsicherheiten behaftete Prozedur.<br />
„Mit unserer Serie für tiefe Lager- und<br />
Einsatztemperaturen haben wir erprobte,<br />
kälteflexible Kabelkonstruktionen für kühle<br />
Rechner“, bringt es Seibert auf den Punkt.<br />
Das Portfolio umfasst Instrumentenleitungen<br />
(Rechnerkabel) in sämtlichen Varianten,<br />
geschirmte oder ungeschirmte vieladrige<br />
Daten- und Steuerkabel sowie Motoranschlussleitungen<br />
für geringe bis hohe Motorleistungen.<br />
Für ihren Außeneinsatz bieten<br />
die Kabel gute Öl- und UV-Beständigkeit<br />
und schwere Entflammbarkeit (nach IEC<br />
60332-3-22 – Cat. A). Erhöhter Flammschutz<br />
kann mit Umwicklungen aus keramischen<br />
MICA-Bandierungen erzielt werden. Leitungen<br />
aus der Arctic-Serie sind kurzfristig und<br />
schnell in kleinsten Losgrößen lieferbar.<br />
Dabei kann TKD direkt auf sieben Fertigungsstandorte<br />
des weltweiten Konzernverbundes<br />
der TKH-Gruppe (Umsatz 2016:<br />
1,372 Mrd. EUR) zurückgreifen.<br />
Autor des Beitrages ist Christian Hohnen,<br />
Marketingleiter, TKD Kabel GmbH, Nettetal<br />
52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Leuchtkabel – nicht nur cool,<br />
sondern auch mit Signalwirkung<br />
Leuchtende Kabel bilden eine weitere<br />
Schöpfung der Kreativ-Abteilung von TKD.<br />
Genutzt werden dabei Elektrolumineszenz-<br />
Leuchtschnüre von wenigen Millimeter<br />
Durchmesser. Sie leuchten in unterschiedlichen<br />
Farben bei geringem Energiebedarf<br />
und nur minimalster Erwärmung. Clever<br />
verarbeitet werden diese Leuchtschnüre als<br />
Verseilelement in Safelight-Kabeln, die mit<br />
einem transparenten Außenmantel komplettiert<br />
sind. „Mit unseren Leuchtkabeln<br />
gehen wir buchstäblich als leuchtendes<br />
Beispiel voran“, schmunzelt Seibert. Die<br />
Leitungen helfen dabei, die Sicherheit in<br />
Anlagen, Tunneln, Stollen oder auf Bühnen<br />
zu erhöhen. Als wegweisende Leuchtkabel<br />
bieten sie elektrische Energieübertragung<br />
und optische Signalwirkung in einem. Dieser<br />
Vorteil kommt besonders dort zum Tragen,<br />
wo Fluoreszenz aufgrund nicht vorhandener<br />
Lichtquellen ausscheidet.<br />
Sie sind nicht nur bestens funktionierende<br />
Wegweiser zu Notausgängen. Safelight-<br />
Kabel, die als langgestreckte Signalleuchte<br />
kaum zu übersehen sind, können auch rein<br />
beleuchtungstechnisch eingesetzt werden.<br />
„Sie sind einfach cool und können bemerkenswerte<br />
ästhetische und dekorative<br />
Effekte erzeugen“, so Seibert. Statt einer,<br />
können mehrere Leuchtschnüre im Kabelverbund<br />
verbaut werden. Außerdem können<br />
die Leuchtkraft variiert oder ein Blinkeffekt<br />
aktiviert werden. So lassen sich sehr individuelle<br />
Stimmungen erzeugen.<br />
Leitungen mit Chamäleon-Effekt<br />
Eine weitere Innovation ist der Einsatz von<br />
thermochromen Pigmenten im Kabelsektor.<br />
Diese werden allein oder in Kombination<br />
mit anderen Pigmenten zur Farbgebung<br />
von Aderisolationen bzw. Kabelmänteln<br />
verwendet. Der Clou: Thermochrome Pigmente<br />
zeigen bei unterschiedlichen Temperaturen<br />
verschiedene Farben, wobei der<br />
Farbumschlag entweder permanent oder<br />
reversibel sein kann. Richtig dosiert und<br />
verarbeitet, bewirken thermochrome Pigmente<br />
einen Farbumschlag des Kabels beim<br />
Erreichen einer definierten Temperatur.<br />
Thermische Überlast durch zu hohe Strombelastung<br />
(u. a. bei Litzenbrüchen) ist sofort<br />
erkennbar. Dies ist ein großes Plus vor allem<br />
in sicherheitsrelevanten Bereichen wie<br />
chemischen Anlagen, kann aber auch als<br />
Memory-Funktion für die Instandhalter<br />
oder als Parameter für Gewährleistungskontrolle<br />
genutzt werden. „Das praktische<br />
Einsatzfeld unserer ‚Chamäleon’-Leitungen<br />
ist riesengroß“, so Seibert.<br />
Thermochrome Kabel sind echte Speziallösungen<br />
und erfordern fertigungstechnisches<br />
Fingerspitzengefühl. Mit viel Geschick<br />
lassen sich sogar Pigmentmischungen mit<br />
mehr als zwei Farbzuständen realisieren –<br />
das sind quasi Kabel mit Ampelfunktion!<br />
Sehr aufwendig sind dabei die Konfiguration<br />
und die Abstimmung mit den Herstellungsparametern.<br />
Für jeden Einzelfall<br />
überprüfen TKD-Konstrukteure die Verträglichkeit<br />
der Pigment-Mischung und<br />
-Dosierung mit dem vorgesehenen Basis-<br />
Kunststoff sowie die auftretenden Prozesstemperaturen<br />
bei der Kabelherstellung.<br />
Durch spezielle Extrusionsverfahren lassen<br />
sich thermochrome Pigmente auch bei<br />
Einzeladern aufbringen, die so zum ‚Temperatur-Sensor’<br />
und quasi einer aktiven<br />
Komponente werden.<br />
Schutz gegen Datenklau<br />
Zu den jüngsten Prototypen von TKD gehören<br />
sog. Antisabotage-Kabel, die gezielt vor<br />
Datenklau geschützt sind. Konzipiert sind<br />
sie als Spezialleitungen für Daten-Center,<br />
Banken und ATM/Geldautomaten – alles<br />
Anwendungen, in denen es um hochsensible<br />
Transaktionen geht, die unbedingt<br />
gegen unbefugten Zugriff zu sichern sind.<br />
Um hier auf Nummer sicher zu gehen, wurden<br />
gezielt ‚Anti-Theft’-Kabel entwickelt,<br />
die sich permanent selbst überwachen.<br />
Kommt es zu Unregelmäßigkeiten – sprich:<br />
zu Anzapf-Attacken – kann das System in<br />
01 Highlight: Die Safelight-Leuchtkabel<br />
bieten elektrische Energieübertragung und<br />
optische Signalwirkung in einem<br />
Echtzeit die Location des Angriffs exakt<br />
ermitteln, einen Alarm auslösen und den<br />
Datenverkehr unmittelbar einstellen.<br />
Technisch verwirklicht wurde diese Antisabotage-Funktion<br />
durch den gezielten<br />
Einbau spezieller optischer Elemente, deren<br />
Aufgabe einzig und allein das Sicherheits-<br />
Monitoring ist. Dabei erfolgt die lückenlose<br />
Observierung mit einem optischen Zeitbereichsreflektometer<br />
(OTDR), das zunächst<br />
die vorliegende Grund-Reflektivität der<br />
Überwachungsfasern ermittelt und abspeichert.<br />
Danach startet das kontinuierliche<br />
Monitoring.<br />
Da die Signallaufzeit der Faser bekannt<br />
ist, kann der Ort einer Reflektivitätsveränderung<br />
exakt ermittelt und angezeigt werden.<br />
Treten erhöhte Reflexionen entlang<br />
der Überwachungs-Fasern auf, erzeugt das<br />
OTDR ein klares Warnsignal. Wahlweise<br />
kann das ‚Anti-Theft‘-Kabel als Kupfer-,<br />
LWL- oder Hybridleitung ausgeführt werden.<br />
Problemlos lässt sich das Antisabotage-<br />
System auch zur Überwachung langer Kabelstrecken<br />
verwenden, da entsprechend<br />
hochwertige Sensorfasern mit geringer<br />
Dämpfung zum Einsatz kommen. „Schon<br />
jetzt sehen wir ein sehr großes Interesse am<br />
Kabel gegen den Daten-Klau“, so Seibert.<br />
„Die Markteinführung ist also nur eine<br />
Frage der Zeit.“<br />
Fotos: TKD Kabel<br />
www.tkd-kabel.de<br />
02 Die kälteflexiblen Kabel der Arctic-Serie halten eisigen<br />
Temperaturen von bis zu - 60 °C stand, bei voller Funktionalität<br />
03 Optische Elemente übernehmen in den Antisabotage-Kabeln das<br />
Sicherheits-Monitoring, die damit gezielt vor Datenklau geschützt sind<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 53
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
DWG- und DXF-Datei-Viewer<br />
Das Unternehmen DataCAD präsentiert den Glovius 2D Viewer,<br />
einen unentgeltlichen DWG- und DXF-Datei-Viewer für alle<br />
Anwender. Glovius ist ein modularer CAD-Viewer, der als Gesamtpaket<br />
oder einzelne Schnittstellen erworben werden kann. Erhältlich<br />
ist er als Arbeitsplatz-<br />
oder Floatinglizenz.<br />
Technische bzw.<br />
2D-Zeichnungen sind<br />
neben dem 3D-Modell<br />
nach wie vor eine<br />
gängige Art der Darstellung.<br />
Darüber hinaus<br />
bietet der Viewer<br />
die Möglichkeit des<br />
Betrachtens von<br />
2D-Datenformaten<br />
wie DWG, DXF und<br />
sogar CATDrawing<br />
und die Durchführung einzelner Abstandsmessungen. Das<br />
kummulative Messen des Bandmaßes sowie das Exportieren<br />
direkt auch als PDF, Drucken und Archivieren sind nun ebenfalls<br />
realisierbar.<br />
www.datacad.de<br />
Konfektionierte E-Ketten-Systeme in<br />
mehreren Graden<br />
Vorkonfektionierte, maßgeschneiderte Energiekettensysteme<br />
liefert Igus mit der Reihe Readychain. Je nach Grad der Konfektionierung<br />
kann der Kunde dabei auswählen, ob er unkonfektionierte<br />
Chainflex-Leitungen (Basic) oder vorkonfektionierte Readycable-<br />
Leitungen in der E-Kette einsetzt (Standard). Dieses ist auch als<br />
einbaufertiges Mehrachssystem mit Blechen erhältlich, was<br />
Steckstellen reduziert und Anschluss- bzw. Schnittstellen optimiert<br />
(Standard Plus). Besonders komfortabel: die Auslieferung und<br />
Montage eines komplett konfektionierten Systems direkt an der<br />
Maschine (Premium). Die Komplettsysteme sparen vor allem bei<br />
langen Verfahrwegen und stark befüllten Mehrachssystemen Zeit<br />
für Konfektionierung sowie Montage und bieten darüber hinaus<br />
planbare Kosten. Projektmanager des Herstellers begleiten die<br />
Systeme durch alle<br />
Phasen. Dabei werden<br />
z. B. Schnittstellen,<br />
Anlieferzustand, Montageprozess<br />
und Laufwege<br />
ebenso beachtet wie das<br />
Produkt selbst.<br />
www.igus.de<br />
Weltweit kleinste Schutz-Hardware mit<br />
Flashspeicher<br />
Wibu-Systems stellt den CmStick/CM, die<br />
kleinste Schutz-Hardware mit Flashspeicher<br />
der Codemeter-Technologie, vor. Codemeter<br />
bietet Unternehmen, die Standard- oder<br />
Embedded-Software für Maschinen, Anlagen<br />
oder intelligente Geräte entwickeln, Schutz vor<br />
Reverse Engineering und Umsetzung neuer<br />
Geschäftsmodelle durch Lizenzierung. Der CmStick/<br />
CM speichert sicher Lizenzen und kryptografische<br />
Schlüssel und bietet gleichzeitig eine Flash Disk mit<br />
8 GB Kapazität. Dank des kompakten Designs eignet er sich für<br />
den Einsatz unter harten Bedingungen in der Industrie. Zudem<br />
kommt bei der Schutzhardware die SIP-Technologie (System in<br />
Package) zum Einsatz. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass<br />
verschiedene integrierte Schaltungen und Komponenten<br />
in ein Gehäuse integriert werden und so Kosten, Leistung und<br />
Miniaturisierung optimiert werden. Diese Technologie stellt eine<br />
nahtlose Verbindung zwischen USB-Stecker und dem Metallgehäuse<br />
her und schützt die Hardware so vor Durchbiegen,<br />
Vibrationen, Feuchtigkeit und Temperaturschocks.<br />
www.wibu.com<br />
Mehr Service-Funktionen für Maschinen<br />
und Anlagen<br />
B&R baut seinen Technologie-Baukasten Mapp Technology aus.<br />
Mit der Funktion Mapp Tweet können Maschinenapplikationen<br />
nun Informationen per SMS oder E-Mail senden. Die gewonnene<br />
Eigenintelligenz erhöht die Verfügbarkeit der Maschine. Mit dem<br />
neuen Software-Baustein verschickt eine Maschinenapplikation<br />
bei bestimmten Ereignissen Nachrichten. Sie ist mit wenigen<br />
Klicks eingerichtet und lässt sich mit anderen Mapp-Komponenten<br />
verbinden. So kann die Alarm-Komponente Mapp Alarm X bei<br />
Alarmen, die sofortiges Eingreifen erfordern, automatisch eine<br />
Nachricht an den Wartungstechniker schicken. Sie kann auch<br />
weitere Informationen, z. B. zur Behebung der Alarmursache<br />
mitsenden, sodass ein<br />
Instandhalter schnell die<br />
Ursache findet. Ist der<br />
Servicetechniker nicht vor<br />
Ort, kann er mit der Fernwartungslösung<br />
eine Ferndiagnose<br />
durchführen, Maschinenparameter<br />
anpassen und<br />
die Ursachen beheben.<br />
www.br-automation.com<br />
Konzept vermeidet strategisch Serviceengpässe<br />
Eine Maschine in der Produktion fällt aus, doch kein Techniker ist<br />
verfügbar. Ein echter Albtraum – nicht nur für Anwender, sondern<br />
auch für Hersteller und Dienstleister, die Kunden einen einwandfreien<br />
Service bieten möchten. Ein neuer Ansatz für diese Herausforderung<br />
kommt nun von Coresystems: Crowd Service. Das Konzept<br />
ermöglicht es, Serviceengpässe strategisch zu vermeiden. Unternehmen<br />
können in ihrem eigenen Ökosystem durch On-Demand-<br />
Verteilung schnell zusätzliche Technikerunterstützung finden und<br />
in ihren Außendienst einbinden. Als Resultat lassen sich Ressourcen<br />
bündeln, Services verbessern und die Kundenzufriedenheit steigern.<br />
Eine Software, die die intelligente Planung und Einteilung von<br />
Servicekräften ermöglicht, ist die Basis für den Geschäftserfolg: Mit<br />
der FSM-Realtime-Plattform lassen sich Serviceaufträge schneller<br />
und effektiver verwalten und mit dem Kunden koordinieren.<br />
www.coresystems.net<br />
54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Leicht montierbare<br />
Kabeldurchführung<br />
mit IP66<br />
Mit dem Kabeldurchführungssystem<br />
KDSClick aus dem<br />
Hause Conta-Clip lassen sich<br />
unkonfektionierte oder bereits<br />
mit Steckern konfektionierte<br />
Leitungen einfach durch<br />
Gehäuse- und Schaltschrankwände<br />
führen. Durch den<br />
absoluten Festsitz der Dichtelemente<br />
gewährleistet das<br />
System eine Zugentlastung der<br />
Leitungen gemäß DIN<br />
EN 62444. Dabei baut das<br />
System auf drei Grundkomponenten<br />
auf – Rahmen, Inlays<br />
und Dichtelementen. Der<br />
einteilige formstabile<br />
Kunststoffrahmen, der in vier<br />
Abmessungen für 4, 6, 8 oder<br />
10 Dichtelemente zur<br />
Verfügung steht, ermöglicht<br />
Kabeldurchführungssysteme mit Brandschutzmatten<br />
Icotek bietet ab sofort Kabeldurchführungssysteme mit Brandschutzmatten für die Bahntechnik.<br />
Die aufschäumenden IFPS-Brandschutzmatten basieren auf Blähgraphit und vergrößern ihr<br />
Volumen im Brandfall um ein Vielfaches. So entsteht eine Barriere, die über eine möglichst lange<br />
Dauer einen Durchschlag von Flammen sowie von starker Hitze von einem Raum in den anderen<br />
verhindert, um bspw. Fahrgäste und Personal in Schienenfahrzeugen im Falle eines Brandes an<br />
Bord zu schützen. Die Montage erfolgt auf der gegenüberliegenden Seite der Kabeldurchführung<br />
(Brand zugewandte Seite). Die Kabeleinführungen sind mit<br />
montierten Brandschutzmatten IPFS mit E45 und EI30 (bei Montage<br />
auf 18 mm Brandschutzplatten) und E30 (auf 3 mm Stahlblechplatte)<br />
gemäß DIN EN 45545-3:2013-08 und DIN EN 1363-1:2012-10<br />
zertifiziert. Anwendung findet die Brandschutzmatte vor allem in<br />
Schaltschränken und Gehäusen, aber auch an Trennwänden im<br />
Bereich der Schienenverkehrstechnik.<br />
www.icotek.com<br />
Kalibrierservice<br />
Zuverlässige Messergebnisse - professionell,<br />
preisgünstig, herstellerunabhängig, schnell<br />
»Mein Messgerät – sicher kalibriert«<br />
Auf Ihre Messergebnisse müssen Sie sich zu 100% verlassen<br />
können, um Ihre Arbeit richtig zu interpretieren. Conrad bietet<br />
in Zusammenarbeit mit dem Partner Testo Industrial Services<br />
den Kalibrierservice an.<br />
eine schnelle Montage; die<br />
eingeschäumte Dichtung<br />
garantiert auch an lackierten<br />
oder rauen Oberflächen die<br />
hohe Dichtigkeit mit IP 66. Die<br />
gewünschte Dimensionierung<br />
der Rahmenöffnungen erfolgt<br />
durch ein Einklicken von Inlays,<br />
die als Trennwände, T-Stücke<br />
sowie in Kreuz- und Doppelkreuzform<br />
erhältlich sind. Auf<br />
dieser Grundlage lassen sich<br />
die Kabeldurchführungen je<br />
nach Bedarf für unterschiedliche<br />
Kabel, Leitungen,<br />
Schläuche oder Pneumatikoder<br />
Hydraulikleitungen<br />
konfigurieren. Zur Abdichtung<br />
bietet Conta-Clip 82 Dichtelemente,<br />
deren konische<br />
Form ein einfaches Eindrücken<br />
auf der Innenseite der zuvor<br />
angebrachten Inlays<br />
ermöglicht.<br />
www.conta-clip.de<br />
Alle Infos finden Sie unter<br />
conrad.biz/kalibrierservice<br />
Wir bieten Ihnen:<br />
Kalibrierung sämtlicher Mess- oder Labornetzgeräte aus über<br />
30 Gerätegruppen und 100 Messgrößen – herstellerunabhängig<br />
Schnelle und kostengünstige Kalibrierung – sowohl bei Neugeräten<br />
als auch zur Rekalibrierung vorhandener Messgeräte<br />
Dokumentation des Kalibrier-Ergebnisses in einem<br />
Kalibrierzertifikat<br />
Jetzt<br />
informieren
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Konvektionsheizgerät<br />
für die Ex-Umgebungen<br />
Die Ex-Heizgeräte-Serie CREx 020 aus<br />
dem Hause Stego ermöglicht die sichere<br />
Beheizung von Schalt- und Steuerschränken<br />
sowie Messeinrichtungen in<br />
explosionsgefährdeten Umgebungen<br />
der Zone 1 (Gasatmosphären) und<br />
Zone 21 (Staubatmosphären) nach Ex-Schutzart Ex II 2 GD. Die<br />
wartungsfreien Konvektionsheizgeräte stehen in drei Temperatur-<br />
Klassen (T3/T200 °C, T4/T135 °C und T5/T100 °C) zur Verfügung<br />
und vermeiden sicher die schädliche Bildung von Kondensat,<br />
Temperaturschwankungen und Frost im explosionsgefährdeten<br />
Einsatzbereich. Staub- und Spritzwasserschutz ist für diese<br />
Geräte-Serie nach Schutzart IP66 realisiert. Die silber eloxierten<br />
Aluminiumprofil-Heizkörper sind mit einer Hochleistungsheizpatrone<br />
in geschlossenem Design bestückt, je nach Ausführung<br />
werden Heizleistungen von 50 bis 250 W erzielt. Die ausgeklügelte<br />
Geometrie der Konvektorfläche sorgt für eine optimale Temperaturverteilung<br />
zur sicheren Vermeidung lokaler Überhitzung. Die<br />
Heizgeräte weisen eine minimale Breite auf und eignen sich für<br />
die klassische Heizungsmontage.<br />
www.stego.de<br />
Hybridkabel für den bewegten Einsatz<br />
unter extremen Umweltbedingungen<br />
Das Unternehmen Hradil Spezialkabel stellt mit dem neuen<br />
CAN-Bus-High-Endurance-Kabel ein Hybridkabel für den<br />
bewegten Einsatz unter extremen Umweltbedingungen vor.<br />
Typische Anwendungsfelder sind z. B. Baumaschinen im Tageund<br />
Straßenbau; hier machen hohe mechanische Anforderungen<br />
wie Vibrationen und Zugbelastungen jedem Kabel das Leben<br />
schwer. Der Clou: Obwohl das Hradil Kabel drei separate Einzelkabel<br />
in einem vereint, hat es einen Außendurchmesser von nur<br />
23,6 mm. Darüber hinaus ist es<br />
wiederstandfähiger und langlebiger<br />
als vergleichbare<br />
konventionelle Einzelkabel.<br />
Das CAN-Bus-High-Endurance-<br />
Hybridkabel kann drei Funktionalitäten<br />
sicherstellen: Neben<br />
den Steuerfunktionen in<br />
Echtzeit über den CAN-Bus sowie Überwachungs- und Sicherheitsaufgaben<br />
über das Gigabit-Ethernet können Motoren und<br />
Applikationen über 6 Adern á 3 × 1,5 mm 2 mit einer Spannung<br />
bis zu 300 V versorgt werden.<br />
www.hradil.de<br />
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten dank<br />
Baukastenprinzip<br />
Die Schmersal-Gruppe präsentiert eine neue Generation von<br />
Positionsschaltern der Bauart 1 gemäß ISO 14119. Sie dienen der<br />
Positionserfassung und Überwachung von beweglichen Teilen an<br />
Maschinen und Anlagen sowie von seitlich verschiebbaren oder<br />
drehbaren Schutzeinrichtungen. Die neuen Baureihen eignen sich<br />
für alle Einzeldisziplinen des Maschinen- und Anlagenbaus. Der<br />
modulare Aufbau der Baureihe PS mit durchgängig einsetzbaren<br />
Komponenten reduziert die Variantenvielfalt, verringert den Aufwand<br />
für die Lagerhaltung und erhöht die Verfügbarkeit. Alle im<br />
Baukastensystem verfügbaren Positionsschalter der Baureihen<br />
PS116, PS2xx und PS3xx können als Komplettschalter mit Betätigungselement<br />
und Basisschalter ausgewählt werden. Alle Betätigungselemente<br />
sind in 45°-Schritten drehbar, sodass eine Anpassung<br />
an die vorgegebene Anfahrrichtung jederzeit möglich ist.<br />
www.schmersal.com<br />
MULTIFUNKTIONS<br />
DATENLOGGER<br />
Mit USB-3.1-Typ-C-Kabelkonfektionen<br />
Alt-Geräte optimal verbinden<br />
Zunehmend mehr wird der USB-3.1-Typ-C-Steckverbinder in<br />
elektronischen Geräten standardmäßig eingebaut. Jedoch bei<br />
weitem nicht alle Anschlussgeräte sind ebenfalls mit USB-3.1-<br />
Typ-C-Steckverbindern ausgestattet. Um Alt-Geräte weiterhin<br />
optimal verbinden zu können, bietet W+P einen umfassenden<br />
Strauß an USB-3.1-Typ-C-Kabelkonfektionen an. Mit Kabeln<br />
von Typ-C auf Typ-C mit 15 Adern für High-Speed-Datenübertragungen<br />
bis hin zu Kabeln<br />
von Typ-C auf Mini-USB B 2.0<br />
mit nur vier Adern werden<br />
alle derzeit sich auf dem<br />
Markt befindlichen USB-<br />
Anschlussarten abgedeckt.<br />
Das Portfolio der USB-3.1-<br />
Typ-C-Kabelkonfektionen<br />
umfasst neun Typen. An einem Kabelende befindet sich jeweils<br />
der Typ-C-Steckverbinder, am anderen Kabelende gibt es folgende<br />
Anschlussoptionen: USB A male, USB B male, USB C male, Micro<br />
USB B male, Mini-USB B male, USB A 3.1 male, USB B 3.1 male,<br />
USB C 3.1 male und Micro USB 3.1 male. Darüber hinaus können<br />
Datenübertragungsstandards wie USB 2.0, USB 3.0 und USB 3.1<br />
realisiert werden. Sämtliche Kabel können auf Wunsch in Längen<br />
von 50 cm bis hin zu 500 cm gefertigt werden.<br />
www.wppro.com<br />
Multifunktions-<br />
Datenlogger<br />
• Temperatur, Feuchte<br />
• WLAN/USB-Datenlogger<br />
• LiPo Akku<br />
• – 20...+ 60°C (+ 400°C)<br />
• IP55<br />
• läuft bis zu 1 Jahr<br />
• Strom, Spannung<br />
• Alarmgeber<br />
ELECTRONIC ASSEMBLY GmbH · Fon: +49 (0)81 05/778090<br />
vertrieb@lcd-module.de · www.lcd-module.de<br />
im Internet:<br />
www.industrielle-automation.net<br />
56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong><br />
Electronic-Assembly.indd 1 18.08.<strong>2017</strong> 11:05:45
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Elektrische Verbindungstechnik<br />
in 29 Ländern vertreten<br />
Helukabel, Hersteller und Anbieter von Kabeln, Leitungen<br />
und Kabelzubehör, setzt den weltweiten Ausbau seines<br />
Vertriebsnetzes kontinuierlich fort und ist nun auch auf dem<br />
mittel- und südamerikanischen Kontinent mit eigenen<br />
Tochtergesellschaften vertreten. Marc Luksch, Geschäftsführer<br />
von Helukabel: „Unser Ziel ist es, nah am Kunden zu<br />
sein. Aber auch durch die gestiegene Nachfrage nach unseren<br />
Produkten war jetzt der richtige Zeitpunkt, eigene Präsenzen<br />
in Mexiko und Brasilien zu eröffnen.“ So sind alleine in<br />
Mexiko 1.900 deutsche Unternehmen aktiv und es wird<br />
nachhaltig in die Automobil- und Lebensmittelindustrie<br />
investiert. Beides sind Kernmärkte von Helukabel und der<br />
neue Standort nördlich von Mexiko City bietet durch seine<br />
zentrale Lage eine sehr gute Infrastruktur zur Versorgung der<br />
unterschiedlichen Industrieregionen. Die Verfügbarkeit vor<br />
Ort war auch der Grundstein für den neuen Standort bei São<br />
Paulo in Brasilien. Viele internationale Großkunden des<br />
Kabelspezialisten sind schon seit Jahren in Brasilien aktiv<br />
und auch die lokale Wirtschaft hat etablierte Unternehmen<br />
hervorgebracht, die von Helukabel versorgt werden. Mit den<br />
beiden neuen Standorten ist Helukabel nun in 29 Ländern<br />
vor Ort vertreten.<br />
www.helukabel.com<br />
Bilder: Marc Luksch, Geschäftsführer<br />
Helukabel; eine der neuesten<br />
Entwicklungen ist die Steuerleitung<br />
Multispeed 500-TPE, die als hochflexible<br />
Schleppkettenleitung für den<br />
Einsatz bei höchsten Beanspruchungen<br />
geeignet ist.<br />
RJ45-Steckverbinder mit gewinkeltem Griffkörper<br />
Escha bietet hochwertige RJ45-Patchcords mit gewinkeltem Griffkörper an. Diese Versionen ermöglichen<br />
auch in Applikationen mit begrenzten Platzverhältnissen eine optimale Leitungsführung. Der<br />
umspritzte Griffkörper verhindert abgeknickte oder gebrochene Leitungen und stellt somit eine<br />
fehlerfreie Datenübertragung nach Cat5e sicher. Die RJ45-Patchcords von Escha erfüllen die<br />
Anforderungen der Schutzart IP20 und eignen sich für Automatisierungslösungen innerhalb des<br />
Schaltschranks. Um allen individuellen Kundenanforderungen gerecht zu werden, bietet der Hersteller<br />
die neuen RJ45-Patchcords in den Varianten ‚gewinkelt auf gewinkelt‘ sowie ‚gewinkelt auf gerade‘ an.<br />
Dank UL-Zertifizierung sind die Patchcords auch auf dem nordamerikanischen Markt einsetzbar. Für<br />
RJ45-Steckverbinder, die tief im Port sitzen und deren Entriegelungslasche nur schwer oder gar nicht<br />
erreichbar ist, hat das Unternehmen schon seit längerer Zeit den Multiclip im Angebot. Dieser wird<br />
ganz leicht auf den Griffkörper gesteckt und ermöglicht ein schnelles Ent- und Verriegeln.<br />
www.escha.net<br />
Visualisierungs-Tool zur schnellen Maschinendiagnose<br />
Eine deutlich verbesserte Maschinen- und Anlagenwartung ganz einfach per Tablet – mit der<br />
Schneider Electric Augmented Reality App Vijeo 360 ist dies ab sofort möglich. Die Applikation<br />
ermöglicht es Anwendern, mithilfe von Augmented Reality, Prozessdaten und virtuelle Objekte auf<br />
einzelne Komponenten oder die gesamte Anlage zu projizieren. Die eingebaute Kamera des Tablets<br />
erfasst dabei alle relevanten Elemente innerhalb der Produktionsumgebung. Das aufgenommene<br />
Live-Bild wird unmittelbar um die Echtzeitdaten der Maschine und des Produktionsprozesses ergänzt.<br />
Anlagenbetreiber haben somit jederzeit Zugang zu wichtigen Maschinendaten und KPIs wie Energieverbräuche,<br />
Produktivität, Prozessdaten und Maschinenzustände. Die App ermöglicht darüber<br />
hinaus einen „virtuellen Blick“ in die Maschine – ohne diese<br />
manuell öffnen bzw. stoppen zu müssen. Service-Techniker<br />
können die verbauten Komponenten virtuell einsehen und<br />
erhalten via Tablet direkten Zugriff auf Handbücher,<br />
Datenblätter, Dokumentationen sowie Videos zu Wartung<br />
und Reparatur.<br />
Bocube Alu<br />
Innovativer Schutz für<br />
empfindliche Elektronik!<br />
• 8 Größen, 2 Farben<br />
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• Sämtliche Gehäusekomponenten<br />
aus Metall<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 57<br />
BOPLA.indd 1 31.05.<strong>2017</strong> 15:38:34
MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN I SPECIAL<br />
Cyber-Sicherheit für Produktionsprozesse<br />
Analyse- und Firewall-Lösungen für sichere Netzwerke im IIoT<br />
Fertigungsunternehmen vernetzen zunehmend ihre Maschinen und<br />
Anlagen, um effizienter produzieren zu können und Wettbewerbsvorteile<br />
zu erlangen. Das „Internet of Things“ (IoT) bietet dabei vielfältigste<br />
Möglichkeiten, aber auch Risiken. Soll IoT ein Erfolg werden, müssen<br />
Cyber-Angriffe und Netzwerkprobleme rechtzeitig erkannt und<br />
konsequent abgeblockt werden.<br />
Im Zeitalter des IoT werden Maschinen,<br />
Werkzeuge und Steuerungsgeräte zu Trägern<br />
digitaler Informationen. Sie sind „smart“<br />
und können Daten verarbeiten und Befehle<br />
weitergeben. Für die produzierende In -<br />
dus trie entstehen mit der Entwicklung des<br />
IoT neue Chancen. Durch die permanente<br />
Kommunikation zwischen Betriebsanlagen,<br />
Zulieferern und Endprodukten werden Produktionsprozesse<br />
dynamischer und effizienter.<br />
Gleichzeitig gehen mit der wachsenden<br />
Anzahl der mit dem Internet verbundenen<br />
Geräte jedoch auch Sicherheitsrisiken einher.<br />
Cyber-Kriminelle können die Schnitt stellen<br />
mit dem Netz als Angriffspunkt nutzen – mit<br />
gravierenden Folgen. Diese reichen vom<br />
Verlust sensibler Informationen über die<br />
Sabotage einzelner Maschinen bis hin zu<br />
Produktionsausfällen.<br />
Anja Dienelt ist Solution Manager IoT bei<br />
Rohde & Schwarz Cybersecurity in München<br />
Tatsache ist: IT-Sicherheit gilt bei Unternehmen<br />
inzwischen als wichtigstes Hemmnis<br />
beim Thema Industrie 4.0. Das ist das<br />
Ergebnis einer Studie der IDG Communications<br />
Media AG zur Entwicklung von Industrie<br />
4.0 in deutschen Unternehmen. Die<br />
Umfrage zeigt, dass die größte Sorge von<br />
Unternehmen Hackerangriffen oder DDoS-<br />
Attacken gilt, gefolgt von Industriespionage<br />
und dem daraus resultierenden Verlust der<br />
Wettbewerbsfähigkeit. Gleichzeitig gehen<br />
zwei Drittel der Unternehmen davon aus,<br />
dass Industrie 4.0 innerhalb der nächsten drei<br />
Jahre für sie wichtig oder sehr wichtig wird.<br />
Industrienetzwerke werden<br />
zur Blackbox<br />
Vor allem dort, wo Maschinen und Anlagen<br />
für den Fernzugriff mit Herstellern und<br />
Wartungstechnikern vernetzt sind, entstehen<br />
hohe Sicherheitsrisiken. Über Fernwartungszugänge<br />
und Update-Interfaces an<br />
den Maschinen entstehen Schlupflöcher,<br />
durch die Daten unerwünscht nach außen<br />
dringen oder schädliche Daten in das<br />
Unternehmen gelangen können. Diesen<br />
Gefahren haben die in den Produktionsnetzwerken<br />
eingesetzten industriellen Leitund<br />
Steuerungskomponenten kaum etwas<br />
entgegenzusetzen. Denn die meisten Komponenten<br />
der Steuerungs- und Regelungstechnik<br />
wurden in der Vergangenheit mit<br />
Blick auf deren Verfügbarkeit und nicht auf<br />
deren Sicherheit entwickelt.<br />
Durch die Industrienetzwerke fließen immer<br />
mehr Daten, was daran liegt, dass diese<br />
enorm schnell anwachsen und im Gegensatz<br />
zum homogenen Office-Netz eher heterogen<br />
sind und geprägt von unterschiedlichen<br />
Anlagenlieferanten, die die Hoheit über<br />
ihre Maschinen haben. Das Netzwerk wird<br />
zur Blackbox, in der Informationen und Befehle<br />
unbeobachtet ausgetauscht werden –<br />
etwa für die Fernwartung von Anlagen, um<br />
Produktinformationen an Produktionssysteme<br />
weiterzugeben, eine permanente<br />
Zustandsüberwachung von Anlagen zu<br />
erlangen (Condition Monitoring) und um<br />
Logistikprozesse zu synchronisieren. Externe<br />
Partner haben zunehmend Zugriff auf<br />
dieses Netzwerk. Denn Maschinenbauer<br />
integrieren ihre eigenen IoT-Lösungen in<br />
ihre Geräte, sodass der Anlagenbetreiber<br />
letztlich kaum noch weiß, was auf seinem<br />
Netz läuft. Gleichzeitig ist er darauf angewiesen,<br />
dass die Produktion kontinuierlich<br />
58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SPECIAL I MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN<br />
und ohne Unterbrechungen arbeitet. Jegliche<br />
Latenzzeit muss vermieden werden. Nur dann<br />
wird Industrie 4.0 für die Industrie tatsächlich<br />
zur Chance.<br />
Mehrstufiges<br />
Sicherheitskonzept<br />
Um sich vor Angriffen und Netzwerkproblemen<br />
zu schützen, müssen<br />
Industrieunternehmen daher Gefahren<br />
aufdecken, Anomalien visualisieren<br />
und das Netzwerk vor Angriffen<br />
schützen – und zwar sehr schnell,<br />
sodass es innerhalb der Produktionsprozesse<br />
zu keinerlei Verzögerungen<br />
kommt. Dafür ist ein mehrstufiges<br />
Sicherheitskonzept notwendig, bestehend<br />
aus Netzwerk-Sensor, Reporting-<br />
Tool und Industrie-Firewall.<br />
Der Netzwerk-Sensor – auch als<br />
Probe bezeichnet – wird an mehreren<br />
Stellen in das Netzwerk eingefügt.<br />
Dort schneidet er den Netzwerkverkehr<br />
mit und analysiert ihn. Auf diese<br />
Weise lässt sich zum einen erkennen, was<br />
in der Leitung passiert – gleichzeitig lassen<br />
sich Angriffe finden. Kern einer solchen<br />
Netzwerkanalyse ist eine sogenannte Deep<br />
Packet Inspection (DPI)-Engine. Anstatt<br />
den Datenverkehr über den genutzten<br />
„Port“ zu klassifizieren, werden mit dem<br />
DPI-Verfahren die Daten inhaltlich dekodiert.<br />
Erst das ermöglicht detaillierte Einblicke<br />
in den Datenverkehr. Auf diese Weise<br />
werden Datenströme bis auf die Inhaltsebene<br />
dekodiert und versteckte Angriffe auch<br />
in erlaubten Protokollen gefunden. Eine<br />
solche DPI-Engine ist eine moderne Softwarebibliothek,<br />
die neueste Technologien<br />
verwendet, um Protokolle und Applikationen<br />
im Netzwerkverkehr zu klassifizieren. Und<br />
zwar auch dann, wenn fortgeschrittene Verschleierungs-<br />
und Verschlüsselungstechniken<br />
eingesetzt werden.<br />
Das Reporting-System aggregiert und<br />
korreliert die gewonnenen Informationen.<br />
Es trifft dann Aussagen zum Zustand des<br />
Netzes, wie etwa die Kommunikationsbeziehungen<br />
im Netz oder das Kommunikationsverhalten<br />
einzelner Maschinen. Die gewonnenen<br />
Daten verschaffen Unternehmen<br />
die entscheidende Grundlage zur Sicherung<br />
eines kontinuierlichen Betriebs und ermöglichen<br />
darüber hinaus eine genauere<br />
Planbarkeit hinsichtlich Netzwerkauslastung<br />
und -dimensionierung. Es gibt sogar die<br />
Möglichkeit, dass das Reporting Anomalien<br />
in dem Moment visualisiert, in dem sie im<br />
Netzwerk auftreten. Ein solches Event-Monitoring<br />
signalisiert sofort, dass Probleme<br />
im Netz entstehen können.<br />
Neue Abwehrtechnologien<br />
IT-Sicherheit gilt bei Unternehmen inzwischen als<br />
wichtigste Hemmnis beim Thema Industrie 4.0.<br />
01 Unternehmen können ihre Industrienetzwerke mit der Industrial Network Analytics<br />
and Protection-Lösung zuverlässig sichern<br />
02 Multilayer-Sicherheitskonzept zur Absicherung kritischer Energieinfrastrukturen<br />
Die Industrie-Firewall: Auf Basis einer solchen<br />
Netzwerk-Analyse lassen sich dann die notwendigen<br />
Schutzmaßnahmen einrichten.<br />
Auch für diese Abwehr braucht es neue<br />
Technologien. Bislang wurden Prozess- und<br />
Steuerungsnetze hauptsächlich durch klassische<br />
Firewalls geschützt, die das Firmennetzwerk<br />
im Ganzen vor Angriffen von außen<br />
sichern (First Line of Defense). Solche Perimeter-Firewalls<br />
reichen als Schutzkonzept in<br />
komplexen Industrienetzwerken nicht mehr<br />
aus. Benötigt werden stattdessen zusätzlich<br />
Firewalls, die im Inneren des Netzes arbeiten<br />
und dieses in mehrere Zonen segmentieren.<br />
Um auch unbekannte Angreifer fernzuhalten,<br />
braucht die Industrie zudem<br />
Firewalls mit einer integrierten DPI-Engine.<br />
Gegenüber dem portbasierten Ansatz hat<br />
das DPI-Verfahren den Vorteil, dass jeglicher<br />
Verkehr sofort eindeutig identifiziert<br />
und validiert wird – bis hin zu einzelnen<br />
Anwendungen, Geräten oder Benutzern.<br />
Das DPI-Verfahren ermöglicht dadurch einen<br />
sog. proaktiven Schutz mittels Whitelisting<br />
und stellt sicher, dass Industrienetzwerke<br />
nur von autorisierten Personen mit definierten<br />
Befehlen angesteuert werden. Der<br />
Netzwerkadministrator kann dazu einzelne<br />
Protokolle freigeben oder sperren, indem er<br />
für den Datenverkehr zwischen Maschinen<br />
oder Maschinen und Menschen ein sehr<br />
fein granulares Regelwerk erstellen lässt.<br />
Portbasierte Firewalls arbeiten stattdessen<br />
mit dem Blacklisting-Verfahren. Dabei werden<br />
Viren oder Spyware erst dann identifiziert<br />
und blockiert, wenn diese zur Blacklist<br />
hinzugefügt werden.<br />
Moderne Firewalls arbeiten<br />
datenstrombasiert<br />
Neben der Genauigkeit bei der Datenerkennung,<br />
spielt die Zuverlässigkeit der Performance<br />
in der Industrie eine große Rolle. Die<br />
Datenübertragung in einem Produktionsnetzwerk<br />
muss daher stets sofort erfolgen.<br />
Eine effiziente Industrie-Firewall bearbeitet<br />
die Pakete deshalb nicht sequentiell sondern<br />
parallel. Moderne Next Generation Firewalls<br />
arbeiten mit der „Single-Pass-Technologie“,<br />
also datenstrombasiert. Eine Firewall für<br />
Industrienetzwerke sollte außerdem verschiedene<br />
Industrieprotokolle, wie Scada,<br />
Modbus TCP oder DNP 3 unterstützen. Die<br />
Hardware muss zudem so konzipiert sein,<br />
dass sie auch für anspruchsvolle Einsatzorte<br />
wie Windparks geeignet ist.<br />
Bilder: Aufmacher Fotolia, sonstige Rohde & Schwarz<br />
Cybersecurity<br />
www.cybersecurity.rohde-schwarz.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 59
MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN I SPECIAL<br />
Der „direkte Draht“<br />
Profinet vereinfacht die Integration von<br />
Befehls- und Meldegeräten<br />
Befehls- und Meldegeräte werden<br />
gedrückt, gedreht oder signalisieren<br />
einen bestimmten Status. Die<br />
Verdrahtung ist rein elektrisch – wie<br />
auch der Signalaustausch. Wir stellen<br />
Ihnen eine Lösung vor, die es erlaubt<br />
Taster & Co. über Profinet einfach<br />
in die Steuerungstopologie zu<br />
integrieren. Und das sowohl bei<br />
der Standard-Automatisierung als<br />
auch in der Sicherheitstechnik.<br />
Die Welt der Befehls- und Meldegeräte<br />
ein gutes Stück moderner machen – das<br />
hat Siemens mit der neuen Serie „Sirius<br />
Act“ erreicht. Vier unterschiedliche Designlinien<br />
für Taster, Drehknebel, Schlüsselschalter,<br />
Not-Halt-Geräte etc. bieten ein flexibles<br />
Auswahlspektrum. Ebenso flexibel<br />
sind die Einsatzgebiete wie Beispiele aus<br />
dem industriellen Umfeld belegen. So betont<br />
Christian Bufler, Abteilungsleiter Elektrotechnik<br />
bei Wimo Hebetechnik in Woringen:<br />
„Das Design finde ich gut.“ Hugues Le<br />
Forestier, Prozessingenieur bei Siemens, der<br />
sich auch um den Einsatz der modernen<br />
Befehls- und Meldegeräte an Fertigungsanlagen<br />
für e-Cars kümmert, geht sogar noch<br />
einen Schritt weiter: „Die leichte Montage<br />
mit einem Dreh sowie die Anbindung an<br />
Grundsätzlich folgt die Entwicklung von<br />
Sirius Act dem Leitgedanken, dass die Kommunikation<br />
flexibel und einfach ablaufen<br />
muss. Bei der Wahl der Befehls- und Meldegeräte<br />
spielt es also keine Rolle, wie die spätere<br />
Signalanbindung stattfindet: Sowohl<br />
bei der konventionellen Verdrahtung als<br />
auch beim busbasierten Anschluss sind<br />
sowohl die frontseitigen Betätiger wie Taster,<br />
Schalter, Melder als auch die rückseitigen<br />
Halter die gleichen. Das bedeutet: Anwender<br />
sparen in Bezug auf Engineering-Aufwand<br />
und bezüglich der Bevorratung von<br />
Anfang an.<br />
Eine Einheitliche Lösung für<br />
die Profinet-Anbindung<br />
Die Digitalisierung industrieller <strong>Automation</strong>sprozesse<br />
schreitet weiter voran.<br />
Profinet gefallen mir besonders gut.“ Modernes<br />
Design, einfache Handhabung, robuster<br />
Aufbau für IP69 (IP69K) und nicht zuletzt<br />
die freie Wahl der Signalanbindung bilden<br />
die Grundlage für die optimale Konstruktion<br />
von Maschinen und Anlagen sowie den<br />
zuverlässigen Einsatz – selbst im härtesten<br />
Industriealltag.<br />
Neben der konventionellen Verdrahtung<br />
lassen sich die Befehls- und Meldegeräte<br />
via AS-Interface, IO-Link und nun auch per<br />
Profinet bzw. Profisafe mit der Steuerungsumgebung<br />
verbinden. Christian Bufler bestätigt:<br />
„Die Profinet-Anbindung gefällt mir,<br />
da der Verdrahtungsaufwand sinkt und die<br />
Anbindung an die Steuerung vereinfacht<br />
wird.“ Und auch Hugues Le Forstier bestätigt,<br />
dass „bei Sirius Act sowohl Profinet als<br />
auch Sicherheitstechnik möglich sind“.<br />
Im Fall der Profinet-Anbindung mit zertifiziertem<br />
Profinet-Teilnehmer handelt es sich<br />
um ein Kommunikationsmodul das für<br />
sämtliche Geräte gleich ist und mit zwei<br />
Schnittstellen für jeweils eine siebenadrige<br />
Flachbandleitung ausgestattet ist. Nur die<br />
auf der Rückseite einfach aufzuschnappenden<br />
Interface- und Terminalmodule unterscheiden<br />
sich. Insgesamt können bis zu<br />
21 Befehls- und Meldestellen in Reihe<br />
geschaltet und anschließend mit dem Interfacemodul<br />
verbunden werden. Dieses gibt<br />
es sowohl für die Standardautomatisierung<br />
als auch für fehlersichere Anwendungen<br />
mit dem dazu gehörigen Not-Halt-Taster.<br />
Im Grunde genommen folgt die dahinter<br />
liegende Systematik dem modularen Aufbau<br />
wie ihn Automatisierer bereits von der<br />
dezentralen Peripherie Simatic ET 200SP<br />
her kennen: Vorne befindet sich das Interfacemodul,<br />
an das sich die gewünschte<br />
Anzahl an Befehls- und Meldegeräte per<br />
Profinet-Anbindung anreihen lässt.<br />
Vorteile eines Profinet-Anschlusses<br />
Häufig befinden sich in Maschinen und<br />
Anlagen die Bedientableaus in Entfernung<br />
zum Schaltschrank, in dem wiederum die<br />
Steuerung sitzt. Im Gegensatz zur konventionellen<br />
Verdrahtung, die durch viel Aufwand,<br />
lange Kabel und dicke Kabelstränge<br />
gekennzeichnet ist, muss hier lediglich das<br />
typisch grüne Kabel vom Kommunikations-<br />
Helmut Staufer, Produktmanager, Claudia Ehrler,<br />
Marketingmanager; beide Siemens AG in Fürth<br />
60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
01 Bis zu 20 Taster, Drehknebel,<br />
Leuchtmelder etc.<br />
lassen sich per Flachbandleitung<br />
von der Rolle an<br />
ein Profinet-Interfacemodul<br />
anbinden<br />
bis<br />
IP66<br />
zertifiziert<br />
modul zur Steuerung geführt werden. Dieser<br />
Vorteil der einfachen Leitungsführung ist auch<br />
dann spürbar, wenn viele Befehls- und Meldegeräte<br />
in der Schaltschranktür verbaut sind.<br />
Auch der gesamte Engineering-Prozess<br />
wird mithilfe des Sirius Act Konfigurators vereinfacht.<br />
Mit diesem intuitiv bedienbaren Online-Tool<br />
lassen sich Gehäuse und Beschriftungen<br />
individuell zusammenstellen. Besonders<br />
einfach dank der bildbasierten Komponentenauswahl<br />
per Drag-and-Drop-Funktion<br />
sowie einer grafischen Vorschau.<br />
Komfortable Maschinenintegration<br />
Im Zuge der Digitalisierung industrieller<br />
Prozesse wie sie gemäß Industrie 4.0 forciert<br />
werden, fördert eine solch moderne<br />
Signalanbindung die geforderte Maschinenintegration.<br />
Bei Siemens gibt es drei<br />
unterschiedliche Grundmodule: für die reine<br />
Signalaufnahme (Taster), für die beleuchtete<br />
Signalaufnahme (Taster + LED)<br />
sowie Meldegeräte (LED-Leuchte). Dabei<br />
„merkt“ die Steuerung sofort, wenn falsche<br />
Terminalmodule installiert wurden. Bei der<br />
Entwicklung von Sirius Act stand die Forderung<br />
im Mittelpunkt, dass sowohl bei der Installation<br />
als auch bei der Signal anbindung<br />
ein möglichst geringes Fehlerrisiko vorhanden<br />
ist.<br />
Auch ein servicebedingter Austausch von<br />
Befehls- und Meldegeräten ist einfach und<br />
fehlerfrei möglich. Man öffnet lediglich die<br />
Leitungsports, zieht die Flachbandleitungen<br />
heraus, steckt das neue Terminal-Modul<br />
auf das Befehls- bzw. Meldegerät auf,<br />
kürzt die durchdrungenen Adern der Flachbandleitung<br />
mit einer Schere und kontaktiert<br />
sie in gewohnter Weise neu durch Verschließen<br />
der Leitungsports.<br />
So oder so – ob bei der Erstinstallation<br />
und Inbetriebnahme oder im Servicefall:<br />
Mit der busfähigen Profinet-Variante von Sirius<br />
Act lässt sich meist mehr als die Hälfte<br />
der Zeit sparen wie sie in der Regel bei konventioneller<br />
Verdrahtung gebraucht wird.<br />
Zudem zeigt sich die Kostenbilanz einer<br />
solchen Modernisierung vergleichsweise<br />
moderat. Denn durch die modular aufgebaute,<br />
flexible Profinet-Anbindung können<br />
in manchen Fällen die sonst notwendigen<br />
E/A-Zusatzmodule an Steuerung, dezentraler<br />
Peripherie oder die eigens für die E/A-<br />
Anbindung notwendigen Peripheriegeräte<br />
komplett entfallen.<br />
Gleiches gilt bei sicherheitsrelevanten<br />
Automatisierungslösungen. Denn das Profinet-Interfacemodul<br />
für Sirius Act gibt es<br />
auch fehlersicher. Dieses kann über den<br />
Profinet-Standard und mit dem Busprofil<br />
Profisafe mit einer fehlersicheren CPU kommunizieren.<br />
Damit ist es möglich einen Not-<br />
Halt-Taster, der Teil der Sicherheitskette ist,<br />
einzubinden.<br />
Weitere Infos: www.siemens.com/sirius-act<br />
Bilder: Siemens AG<br />
Kabeldurchführung<br />
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Die Kabeldurchführung<br />
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hohe Packungsdichte<br />
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bis<br />
IP65<br />
zertifiziert<br />
bis<br />
IP66<br />
zertifiziert<br />
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02 Die Drucktaster und Leuchtmelder lassen sich über Profisafe auch in der<br />
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MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN I SPECIAL<br />
Auf dem Weg zur optimierten Produktion<br />
Wie mit Smart Devices eine Effizienzsteigerung und Kostenreduktion<br />
in Produktionsanlagen erreicht wird<br />
geladen werden. Außerdem können z. B.<br />
Sprache oder Signalisierungsart der Alarme<br />
als Präferenz gespeichert werden. Aufgaben<br />
sind Alarme über Stillstände und Fehlersituationen<br />
oder Meldungen zur Sicherstellung<br />
des Betriebs wie Nachfüllen von<br />
Material und Wartungsaufgaben. Den zuständigen<br />
Mitarbeitern werden die Aufgaben<br />
in einer priorisierten Liste angezeigt, die die<br />
optimale Abarbeitungsreihenfolge vorgibt.<br />
Die Priorisierung erfolgt anhand der noch<br />
verfügbaren Zeit zur Erledigung – höchste<br />
Priorität haben Alarme.<br />
Datensicherheit gewährleisten<br />
Sie sind immer dabei, ständig<br />
online und ihre Apps sorgen dafür,<br />
dass neue Informationen sofort<br />
verfügbar sind – Smartphones und<br />
Tablets sind aus unserem Alltag<br />
nicht mehr wegzudenken. Aber<br />
auch im industriellen Umfeld<br />
bieten mobile Geräte viele<br />
Möglichkeiten, Produktionsabläufe<br />
zu optimieren. Lesen Sie, wie<br />
auftretende Fragen sowohl<br />
in der Entwicklung als auch im<br />
Betrieb strukturiert und effizient<br />
gelöst werden.<br />
Mitarbeiter in einer Produktion sind oft<br />
mit zeitaufwändigen Abläufen konfrontiert,<br />
für die sie nicht ausreichend effizient<br />
durch das Produktionssystem unterstützt<br />
werden. So muss sich ein Maschinenbediener<br />
Informationen auf Papierlisten oder von stationären<br />
Bedienpanels besorgen, um bspw.<br />
Auftragsvorbereitungen oder Wartungsarbeiten<br />
durchführen zu können. Fehler und<br />
zu erledigende Aufgaben werden durch<br />
Statuslampen an den Maschinen angezeigt.<br />
Der Maschinenbediener überblickt diese<br />
nur in einem begrenzten Bereich der Anlage<br />
und kann nur auf Fehler reagieren, die er<br />
erkennt. Auch die Priorisierung von parallelen<br />
Aufgaben erfolgt auf Basis persönlicher<br />
Erfahrung. Beides führt häufig zu unnötigen<br />
Stillstandzeiten.<br />
Den Betrieb von Produktionsanlagen<br />
optimieren<br />
Der Schlüssel zur Effizienzsteigerung: Nicht<br />
der Maschinenbediener muss sich erforderliche<br />
Informationen aus verschiedenen<br />
Quellen besorgen, sondern Apps liefern die<br />
notwendigen, kontextspezifischen Informationen<br />
zum richtigen Zeitpunkt. Dadurch<br />
weiß er jederzeit, welche Aufgabe als nächstes<br />
zu erledigen ist, um die Produktion am<br />
Laufen zu halten. Auf dem Smartphone<br />
werden zusätzlich detaillierte Beschreibungen<br />
und Handlungsanweisungen angezeigt.<br />
Die Smart Watch hingegen hat den Vorteil,<br />
dass der Maschinenbediener beide Hände<br />
für seine Aufgaben frei hat und durch Vibrationsalarm<br />
trotzdem unmittelbar benachrichtigt<br />
wird. Die Anwendung ist für beide<br />
Gerätetypen optimiert.<br />
Bei Schichtbeginn erhält der Maschinenbediener<br />
sein präferiertes Endgerät, an dem<br />
er sich über einen Login oder mithilfe des<br />
Fingerabdrucks identifiziert. Dadurch kann<br />
die persönliche Konfiguration wie Zuständigkeitsbereich<br />
und anstehende Aufgaben<br />
Die Lösung nutzt Daten in Produktionsanlagen,<br />
die entweder über spezifische<br />
Schnittstellen von Maschinen oder einem<br />
MES-System zur Verfügung gestellt werden.<br />
Eine zentrale Serverapplikation übernimmt<br />
die Datenaufbereitung und stellt die aggregierten<br />
Informationen in erforderlicher<br />
Form als JSON Files über ein Rest Interface<br />
und Web Sockets allen mobilen Geräten zur<br />
Verfügung. Diese Serversoftware kann sowohl<br />
auf lokaler Serverhardware in der<br />
Produktionsanlage als auch auf Cloud<br />
Servern betrieben werden. Beim Betrieb auf<br />
lokalen Servern verlassen keine Daten die<br />
Produktion und die Datensicherheit kann<br />
bereits durch die IT-Security in der Produktionsanlage<br />
sichergestellt werden. Der Betrieb<br />
des Servers in der Cloud bringt jedoch<br />
auch zahlreiche Vorteile. Die Serverleistung<br />
ist beliebig skalierbar, es muss keine eigene<br />
Serverinfra struktur betrieben und gewartet<br />
werden. Der Zugriff z. B. für Monitoring<br />
kann von überall erfolgen und verfügbare<br />
Dienste der Cloud-Plattform können zur<br />
Datenauswertung genutzt werden. Die<br />
Apps selbst sind plattformunabhängig als<br />
Cross Compiled Apps realisiert. Gegenüber<br />
Native Apps reduzieren sich damit die<br />
Mehrkosten in der Entwicklung beim Einsatz<br />
weiterer mobiler Plattform massiv.<br />
Fragen zur Security müssen bereits in der<br />
Designphase berücksichtigt und während<br />
der Entwicklungsphase gelöst werden. Zur<br />
Anwendung kommen praxiserprobte Stateof-the-Art<br />
Technologien. Die Kommunikation<br />
zwischen Server und Smart Device ist zu<br />
Dr. Klaus Wiltschi, Bereichsleiter Machinery,<br />
Thomas Sorg, Abteilungsleiter Machinery HMI,<br />
beide bei der in-tech industry GmbH in München<br />
62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SPECIAL I MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN<br />
Der „Fahrplan zur Digitalisierung“ ermöglicht den zielgerichteten Weg zur Lösung in drei Phasen<br />
sätzlich zur WLAN-Verschlüsselung über<br />
TLS (https) abgesichert. Man-in-the-middle<br />
Attacken werden zuverlässig durch den<br />
Einsatz von Zertifikaten verhindert. Sensitive<br />
lokale Daten werden verschlüsselt auf dem<br />
Smart Device abgelegt – je nach Device<br />
auch Hardware-verschlüsselt.<br />
Maximaler Nutzen und<br />
hohe Qualität<br />
Bei der Entwicklung einer Lösung mit hohem<br />
Kundennutzen sind viele Aspekte zu<br />
berücksichtigen und Fragen zu beantworten<br />
– die Entwicklung der App selbst ist nur<br />
ein Teil der Lösung. Dazu gehören neben<br />
Fragen zu Anwendungsfällen, Architektur<br />
und Technologie auch Themen wie das Bedienkonzept.<br />
<strong>Industrielle</strong> Projekte starten<br />
typischerweise nicht auf der „grünen Wiese“,<br />
deshalb muss immer die Ausgangssituation<br />
berücksichtigt werden, die dann weiterentwickelt<br />
werden kann. Jeder dieser Entwicklungsschritte<br />
sollte dabei einen konkreten<br />
Zusatznutzen bringen. Der „Fahrplan zur<br />
Digitalisierung“ ist ein in zahlreichen Projekten<br />
entwickeltes und bewährtes Vorgehensmodell.<br />
In der ersten Phase werden<br />
neben der Ausgangssituation auch die<br />
wesent lichen Zielsetzungen definiert und<br />
damit die Inhalte der Konzeptphase abgesteckt.<br />
In dieser Phase wird die Lösung<br />
definiert, Technologien, Architektur und<br />
Bedienkonzept werden festgelegt und prototypisch<br />
abgesichert. Dadurch ist die Basis<br />
für die Umsetzung vorhanden, die in der<br />
Realisierungsphase iterativ in monat lichen<br />
Sprints in Produktqualität erfolgt.<br />
Die Lösung mit Smartphone und Smart<br />
Watch verbessert die Integration des Bedieners<br />
in den Gesamtprozess und optimiert<br />
dadurch den Betrieb von Produktionsanlagen<br />
– Stillstände werden reduziert, weniger<br />
Bedienpersonal ist erforderlich und eine<br />
schnellere Einarbeitung ist möglich. Dies<br />
führt unmittelbar zur Kostenreduktion im<br />
Betrieb. Fragen zur Funktionalität, Interaktion,<br />
Architektur, Sicherheit und Technologie,<br />
die sich bei der Entwicklung von Anwendungen<br />
für den industriellen Einsatz stellen,<br />
werden durch den „Fahrplan zur Digitalisierung“<br />
strukturiert und effizient beantwortet.<br />
Damit wird sowohl der bestmögliche<br />
Nutzen als auch die erforderliche<br />
Qualität der Lösung erreicht.<br />
www.in-tech.de<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2017</strong> im 30. Jahrgang, ISSN: 2194-1157<br />
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Redaktionsassistenz: Ulla Winter,<br />
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Petra Weidt (Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 63
MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN I SPECIAL<br />
Flächendeckend vernetzt<br />
WLAN-Infrastruktur bringt Schwung in die Intralogistik<br />
Kabeltrommel in gewünschter Stückzahl<br />
und verbuchen sie mit einem Ringscanner<br />
im System. Wo sich das Produkt entlang<br />
der Lieferkette befindet, können die Mitarbeiter<br />
jederzeit nachverfolgen. Dadurch<br />
entfällt auch die zeitraubende Endkontrolle<br />
durch die Kollegen in der Packstation.<br />
WLAN bis ins letzte Hochregal<br />
Online-Bestellungen müssen<br />
heute für den Kunden transparent<br />
sein und in möglichst kurzer Zeit<br />
ausgeliefert werden. Ein Hersteller<br />
und Systemlieferant für das<br />
Elektro-Fachhandwerk hat daher<br />
auf digitale Prozesse umgestellt:<br />
Produktion und Versandlogistik<br />
sind nun unter einem Dach, bis<br />
in den letzten Winkel vernetzt<br />
und mit schnellem und sicherem<br />
WLAN ausgestattet.<br />
Schnelle Reaktionszeiten und eine lückenlose<br />
Transparenz sind für Endverbraucher<br />
heute eine Selbstverständlichkeit, wenn<br />
sie Ware online bestellen. Auch gewerbliche<br />
Kunden stellen diese Erwartungen mittlerweile<br />
an den Großhandel. Deshalb hat Jäger<br />
Direkt im Mai 2016 mit der Elektrofabrik eine<br />
neue Niederlassung in Betrieb genommen:<br />
14 500 m² digitale Zukunft. „Wir wollten<br />
Mirjam Hacker ist IT-Autorin in Köln<br />
Die Digitalisierung des gesamten Prozesses erhöht<br />
die Effizienz in der Produktion und reduziert die<br />
Fehleranfälligkeit im Versand<br />
nicht nur mehr Platz schaffen und die Bereiche<br />
Logistik und Produktion unter einem<br />
Dach zusammenführen“, sagt Jens Fischer,<br />
Mitglied der Geschäftsleitung von Jäger<br />
Direkt. „Sondern mithilfe der Digitalisierung<br />
künftig schneller und produktiver<br />
arbeiten.“<br />
Mit Niederlassungen in Österreich und in<br />
den Niederlanden beliefert das Unternehmen<br />
mit Hauptsitz im hessischen Reichelsheim<br />
heute mehr als 20 000 Fachbetriebe in<br />
15 Ländern. 15 000 Artikel hat Jäger Direkt<br />
im Programm – von Lichtschaltern über<br />
Wandverteiler bis hin zu Spezialwerkzeugen.<br />
Täglich gehen 1 200 Pakete und 60 Paletten<br />
in den Versand. Bestellungen, die bis 17 Uhr<br />
eingehen, verspricht Jäger Direkt noch am<br />
gleichen Tag auszuliefern.<br />
Vom Tablet über das Leitsystem<br />
zum Kommissionierer<br />
Mit dem Ziel produktiver zu werden, ist das<br />
Unternehmen in eine Elektrofabrik umgezogen.<br />
Herzstück ist das vollvernetzte Hochregallager,<br />
das Kommissionieren deutlich<br />
effizienter macht. Mussten die Mitarbeiter<br />
früher für jeden Auftrag zum Papierbeleg<br />
greifen, landen Kundenbestellung heute<br />
direkt auf dem Tablet. Ein digitales Leitsystem<br />
lotst die Kommissionierer mit dem<br />
Gabel stabler auf direktem Weg zur richtigen<br />
Regalreihe. Dort entnehmen sie Elektronikzange,<br />
Ethernet-Komponente oder<br />
Die Technik dahinter: eine schnelle<br />
und störungsfreie WLAN-Infrastruktur,<br />
die bis ins letzte Hochregal<br />
reicht. Der Provider: die Deutsche<br />
Telekom. „Sie machte uns zwar<br />
nicht das günstigste Angebot“, sagt<br />
Fischer. „Aber ihr trauten wir diese<br />
anspruchsvolle Aufgabe am ehesten<br />
zu.“ Denn der Projektplan sah vor,<br />
die neue Halle bereits während der<br />
Bauphase mit WLAN-Zugangspunkten<br />
zu versehen. Ein Schritt, der<br />
normalerweise erst dann erfolgt,<br />
wenn die Inneneinrichtung steht.<br />
„Bei unserer theoretischen Planung<br />
mussten wir zahlreiche Störfaktoren<br />
wie Regale und Maschinen berücksichtigen<br />
ohne diese vorher messen<br />
zu können“, sagt Falko Schwarz,<br />
Vertrieb Großkunden und Account<br />
Manager Region Mitte der Telekom. Mit Erfolg:<br />
190 Access-Points sorgen nun für<br />
WLAN-Empfang in jedem Winkel.<br />
Effizienzsteigerung in der<br />
Produktion<br />
„In unserem neuen Hochregallager passen<br />
Gabelstapler und Tablet so gut zusammen<br />
wie der Stecker zur Steckdose“ so Fischer.<br />
Das macht sich bereits ein Jahr nach Einweihung<br />
deutlich bemerkbar: Allein im<br />
Versandbereich sei die Fehlerquote um<br />
50 Prozent gesunken. Auch in der Produktion<br />
laufen die Prozesse 20 Prozent effizienter.<br />
„Und das, obwohl wir uns in der neuen Umgebung<br />
erst einmal aufeinander einspielen<br />
mussten“, sagt Jens Fischer. „Da sehe ich<br />
noch Potenzial für weitere Steige rungen.“<br />
Die sind sicher willkommen – denn aus<br />
den 50 Mio. EUR Umsatz, die das Unternehmen<br />
2016 erwirtschaftete, sollen bis 2020<br />
gut 100 Mio. EUR werden. Auch die Mitarbeiterzahl<br />
von 250 soll mittelfristig auf 400<br />
anwachsen. Roboter sollen zwischen den<br />
Hochregalen in naher Zukunft aber nicht<br />
zum Einsatz kommen. „Bei uns“, sagt Jäger-<br />
Direkt-Manager Fischer, „geht immer noch<br />
der Mensch zur Ware.“<br />
Mehr Infos: www.geschaeftskunden.telekom.de<br />
Fotos: Deutsche Telekom<br />
www.telekom.de<br />
64 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
SPECIAL I MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN<br />
Zählermodul in Schutzart IP67<br />
AS-Interface Module verbinden Standardaktuatoren<br />
und -sensoren mit dem weltweit<br />
standardisierten Feldbussystem AS-i und<br />
somit effizient mit der Steuerung. Für<br />
spezielle Anforderungen sind die Zählermodule<br />
von Bihl+Wiedemann prädestiniert.<br />
Zusätzlich zu den bereits vorhandenen AS-i<br />
Zählermodulen in IP20, IP65 und IP67 hat<br />
der Anbieter sein Sortiment jetzt um ein<br />
weiteres Zählermodul im kleinen blauen<br />
IP67-Gehäuse erweitert. Das Modul verfügt<br />
über zwei einkanalige Eingänge für Standardsensoren,<br />
die aus AS-i versorgt werden. Der Anschluss von AS-i<br />
erfolgt über AS-i Profilkabel, für den Peripherieanschluss stehen<br />
zwei M12-Buchsen zur Verfügung. Das Modul zählt die Impulse<br />
auf- und abwärts und gibt das Ergebnis als einen 16-Bit-Wert über<br />
AS-i aus. Über AS-i Parameter können der Eingang des Moduls<br />
auf Startwert gesetzt, die Zählrichtungen festgelegt und jeder der<br />
beiden Kanäle einzeln abgeschaltet werden.<br />
www.bihl-wiedemann.de<br />
Web-Oberfläche mit neuen Funktionen<br />
Die neue Version 2.7 der MGuard Secure Cloud verbessert die<br />
Benutzerfreundlichkeit und die Geschwindigkeit der Web-Oberfläche.<br />
Zusätzlich stehen neue Funktionen zur Verfügung: So<br />
unterstützt der VPNBuilder der Cloud, der die Verbindung zu den<br />
Maschinen automatisch erzeugt, nun auch die VPN-Gateways TC<br />
Cloud Client LAN und TC Cloud<br />
Client 4G. Die Cloud bietet Betreibern<br />
und Maschinenbauunternehmen<br />
eine schlüsselfertige<br />
VPN-Komplettlösung. Über eine<br />
einfache Web-Oberfläche verbinden<br />
sich Service-Mitarbeiter<br />
schnell und sicher mit Maschinen,<br />
Industrie-PCs und Steuerungen.<br />
Auch ohne spezielles IT-Wissen<br />
kann die sichere Fernwartung unabhängig von Ort und Zeit durchgeführt<br />
werden. Die Maschinen werden über die TC Cloud Clients<br />
sicher via Internet mit der MGuard Secure Cloud verbunden. Die<br />
Clients bilden die preiswerte Basis für eine skalierbare Fernwartung<br />
von Maschinen. Kunden haben dabei die Wahl zwischen TC Cloud<br />
Clients, die Betreibernetze nutzen und Varianten, die weltweite<br />
4G-LTE-Mobilfunknetze zur Cloud-Kommunikation verwenden.<br />
www.phoenixcontact.de<br />
Blaue Sende-LEDs sorgen für erhöhte<br />
Effizienz bei der Signalgenerierung<br />
Die Bluebeam-Technologie für Inkremental-Drehgeber mit<br />
optischem Abtastprinzip steht für speziell entwickelte Blaulicht-<br />
LEDs, die Pepperl+Fuchs erstmals in den Inkremental-Drehgebern<br />
ENI58IL einsetzt und damit Leistungsmerkmale bietet,<br />
wie sie bisher nur in hoch-performanten Sonderlösungen<br />
realisierbar waren. Das blaue Licht der<br />
Sende-LEDs weist bei gleicher Spaltbreite eine<br />
verringerte Beugung gegenüber dem längerwelligen<br />
Infrarotlicht auf und kann deshalb<br />
schärfer abbilden. In Verbindung mit<br />
modernen Abtastchips, mit feineren<br />
und flacheren Strukturen, ist die<br />
Eindringtiefe des blauen Lichtes in<br />
den Chip kürzer bzw. energetischer.<br />
Dies erhöht den Wirkungsgrad der Lichtquelle<br />
so stark, dass schärfere Konturen vom<br />
Abtastchip erzeugt werden. Das Resultat ist eine<br />
höhere Auflösung, eine verbesserte Signalamplitude und ein<br />
verringerter Flankenjitter. Damit werden bspw. die Toleranzen<br />
der Phasenlage A zu B auf weit unter 10 % reduziert. Zudem<br />
resultiert aus dem zuverlässigeren Tastverhältnis auch eine<br />
höhere Auflösung. So garantiert die Technologie in den Drehgebern<br />
absolute Genauigkeiten auch in höchsten Drehzahlbereichen<br />
von bis 12 000 U/min.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
High-End in High-Tech.<br />
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Robuster 32"-IPC mit Touchscreen<br />
Anwendern von Industrie-PCs und Monitoren bietet Picos einen<br />
großformatigen Panel-PC mit 32" Bildschirmdiagonale als Full HD<br />
Widescreen an. Er ist ausgestattet mit einer Multitouch-Technologie<br />
und mit Arbeitshandschuhen bedienbar. Das robuste<br />
IP65-Gehäuse macht den Industrie-PC widerstandsfähig gegen<br />
Feuchtigkeit, Verschmutzung oder aggressive Stoffe, wie Säuren,<br />
Laugen oder Öle sowie gegen mechanische Beschädigung durch<br />
Schock und Vibration. Damit eignet sich der TLSP-320B für den<br />
Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen.<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 65<br />
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SPECIAL I MODERNE KOMMUNIKATIONSLÖSUNGEN<br />
Smart plastics erhöhen<br />
Anlagenverfügbarkeit<br />
Sensoren und Überwachungsmodule machen die Kunststoff-<br />
Lösungen der Produktfamilie Isense von Igus fit für eine vorausschauende<br />
Wartung. Ein System zur Überwachung des Betriebszustandes<br />
von E-Ketten<br />
ist Isense EC.RC, insbesondere<br />
in Führungsrinnen<br />
bei langen Verfahrwegen.<br />
Sensoren<br />
messen und überprüfen<br />
dabei durchgehend die<br />
Position der Kette. So<br />
wird bei mechanischen<br />
Störungen ein Weiterlaufen<br />
der Anlage<br />
verhindert. Das Modul<br />
EC.M wird auf dem<br />
Mitnehmer der Kette montiert und nimmt eigenständig dessen<br />
Zustand über Beschleunigung, Geschwindigkeit, Temperatur und<br />
zurückgelegte Zyklen auf. Daraus können die zurückgelegte Strecke<br />
und die verbleibende Standzeit des Systems abgeleitet werden.<br />
Mit dem Modul CF.Q werden die Daten der intelligenten<br />
Chainflex-Leitungen gesammelt. Durch kontinuierliche Messung<br />
der elektrischen Eigenschaften in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur<br />
und der Zyklenzahl wird ein Ausfall der Leitung<br />
rechtzeitig vorhergesagt.<br />
www.igus.de<br />
Wireless-Safety-System mit<br />
bidirektionaler Funkstrecke<br />
Die Funk-Sicherheitsmodule UH 6900 der Dold Safemaster W<br />
Reihe bieten besondere Flexibilität in Gefahrenbereichen sowie<br />
eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Das Wireless-Safety-<br />
System spielt seine Stärken vor allen Dingen in mobilen und<br />
ausgedehnten Anlagen<br />
aus, in denen eine<br />
Verdrahtung nicht möglich<br />
oder sehr aufwändig ist.<br />
Das TÜV-zertifizierte<br />
System für Sicherheitsanforderungen<br />
bis PL e/<br />
Kat. 4 bzw. SIL 3 besteht<br />
aus zwei oder mehr<br />
kompakten Funk-Sicherheitsmodulen<br />
mit jeweils<br />
45 mm Baubreite. Es<br />
zeichnet sich durch seine<br />
sicherheitsgerichtete bidirektionale Funkstrecke aus mit einer<br />
großen Reichweite von bis zu 800 m im freien Feld. Die Sicherheitsmodule<br />
verfügen über jeweils drei zweikanalige Sicherheitseingänge<br />
und je einen Sicherheitsausgang mit drei Kontaktpfaden<br />
zur Realisierung von Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt,<br />
Schutztür, BWS oder Zweihand. Darüber hinaus bieten die Geräte<br />
jeweils acht Ein- und Ausgänge für anwenderspezifische<br />
Steueraufgaben.<br />
www.dold.com<br />
Daten vom Kühlgerät in die Cloud<br />
Die Kühlgeräte und Chiller der Serie Blue E+ aus dem Hause Rittal verbrauchen nicht nur durchschnittlich<br />
70 % weniger Energie, sondern sind auch im Industrie-4.0-Umfeld kommunikationsfähig.<br />
So lassen sich über eine NFC-Anbindung Daten per Smartphone übertragen. Eine schnelle Unterstützung<br />
bei Wartung und Service sowie eine Diagnose der Betriebsdaten ermöglicht die Parametrierund<br />
Diagnose-Software Ridiag III über eine USB-Schnittstelle oder über Netzwerk. Mit dem Com-<br />
Modul können Kühlgeräte und Chiller jetzt auch via OPC UA, Profinet, SMNP, Modbus RTU und CAN<br />
Master mit übergeordneten Systemen kommunizieren. Auf der Hannover Messe stellte Rittal zwei<br />
Anwendungen für die vorausschauende Wartung, Energiedaten-Management oder Ressourcenoptimierung<br />
vor: die Einbindung der Geräte in das cloudbasierte, offene Betriebssystem Siemens<br />
Mindsphere und die Analyse der Daten auf der cloudbasierten Data-Analytics-Anwendung IBM<br />
Watson IoT.<br />
www.rittal.de<br />
Panel-PC mit flexibler Betriebssystem-Wahl<br />
www.tl-electronic.de<br />
Das Unternehmen TL Electronic präsentiert mit der E-Serie eine besonders vielseitige Panel-PC-Reihe mit<br />
flexibler Betriebssystem-Wahl. Dadurch eignen sich die Bediengeräte speziell für zukunftsorientierte<br />
Industrie-4.0-Anwendungen. Die neuen HMI-Panel-PCs sind in zwei verschiedenen Prozessorausführungen<br />
erhältlich. Einerseits arbeitet die Serie mit dem Zweikern-Prozessor Cortex A9 i.MX6 von Freescale mit einer<br />
Taktrate von 1 GHz. Für diese Variante lässt sich wahlweise Android, Linux Kernel oder Ubuntu als Betriebssystem<br />
nutzen. Andererseits werden bei der Version mit dem Vierkern-Prozessor Bay Trail N2930 von Intel<br />
verschiedene Windows-Betriebssysteme angeboten, inklusive Windows 10 IoT Enterprise. Im Gegensatz zum<br />
32-bit-Befehlssatz des Cortex-A9-Prozessors führt der Bay-Trail-Prozessor den 64-bit-Befehlssatz aus und<br />
taktet mit 1,83 GHz. Allen gemeinsam ist der Bedienkomfort: Die kapazitiven Multitouchscreens werden in<br />
den Diagonalen 11 cm (4,3"), 18 cm (7"), 26 cm (10,1") und 39,5 cm (15,6") angeboten. Die robusten Displays<br />
überzeugen mit brillanter Widescreen-Darstellung und einer wasser- sowie staubdichten Front gemäß<br />
Schutzart IP65.<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 67
MESSE MOTEK <strong>2017</strong> I TITEL<br />
Multifunktional<br />
und individuell<br />
Sicherheitslösungen für nahezu jede Applikation<br />
Wirtschaftlichkeit, Produktivität und Fertigungsflexibilität – Ziele, die<br />
Unternehmen im Zuge von Industrie 4.0 durch den Einsatz innovativer<br />
Fertigungssysteme und Automatisierung anstreben. Dabei ist die<br />
Sicherheitstechnik ein wesentlicher Faktor. Wir stellen Ihnen neue<br />
technische Lösungen vor, mit denen sich wirtschaftliche Automatisierungskonzepte<br />
umsetzen lassen und gleichzeitig die gesetzlichen Anforderungen<br />
an die Interoperabilität von Mensch und Maschine erfüllt werden.<br />
Im Zeitalter von Industrie 4.0 muss die<br />
Sicherheitstechnik nicht nur flexibel, individuell<br />
und kosteneffizient sein, sondern<br />
auch ein höheres Maß an Diagnoseinformationen<br />
bieten. Schmersal stellt für die<br />
sichere Signalauswertung – je nach Komplexität<br />
und Verknüpfungstiefe der Sicherheitskreise<br />
– Lösungen auf der Basis<br />
von Sicherheitsrelaisbausteinen und Sicherheitssteuerungen<br />
mit einer Vielzahl von<br />
Visualisierungs- und Diagnosemöglichkeiten<br />
bereit.<br />
Bei kleinen Maschinen, zum Beispiel mit<br />
einer Schutztür plus Not-Halt-Funktion, ist<br />
der Sicherheitsrelaisbaustein die kostengünstigste<br />
Lösung. Die multifunktionalen<br />
Relaisbausteine der Protect SRB-E-Reihe<br />
von Schmersal sind in unterschiedlichen<br />
Anwendungen gleichermaßen gut einsetzbar.<br />
Jeder Baustein verfügt über mehrere<br />
Funktionen, sodass der Kunde die gewünschte<br />
Anwendung bzw. die gewünschte<br />
Funktion einfach auswählen kann. Dazu<br />
sind keine Programmierkenntnisse oder<br />
Softwaretools notwendig.<br />
Für etwas komplexere sicherheitsgerichtete<br />
Aufgabenstellungen bietet sich die Sicherheitssteuerung<br />
Protect Select an. Sie lässt<br />
sich ganz einfach per Menüführung über<br />
die Klartext-Anzeige an den individuellen<br />
Einsatzfall anpassen. Dem Anwender stehen<br />
vier Applikationsprogramme zur Auswahl,<br />
die bereits für die gängigsten Konfigurationen<br />
von Sicherheitsbereichen voreingestellt<br />
sind und rund 80 % aller Anwendungsfälle<br />
abdecken. Damit reduziert sich der nötige<br />
Parametrieraufwand auf ein Minimum, ohne<br />
dass die Flexibilität eingeschränkt wird.<br />
Denn bei jedem Programm hat der Anwender<br />
die Möglichkeit, Funktionen wie z. B. die freie<br />
Zuweisung von Rückführkreisen (EDM),<br />
Anlauftestung, zyklische Testung, Auto-Start<br />
etc. einfach zu aktivieren.<br />
Programmierung von<br />
individuellen Sicherheitslösungen<br />
Schnelllebige Absatzmärkte erfordern die<br />
kosteneffiziente Fertigung von kundenindividuellen<br />
Produkten in sehr kleinen Losgrößen.<br />
Um kleinere Losgrößen fertigen zu<br />
können, werden künftig modular aufgebaute<br />
Anlagen eine größere Rolle spielen. Steuerungsfunktionen<br />
werden auf kleinere, dezentrale<br />
Einheiten verteilt, die miteinander<br />
vernetzt sind. Hier bieten die neuen, modularen<br />
Sicherheitssteuerungen der Produktfamilie<br />
PSC von Schmersal die Möglichkeit,<br />
individuelle Schutzsysteme zu programmieren.<br />
Zudem ist zwischen verschiedenen<br />
PSC-Steuerungen eine sichere Querkommunikation<br />
über Ethernet SDDC (Safety Device-to-Device<br />
Communication) möglich.<br />
Dies vereinfacht den Aufbau komplexer,<br />
mehrteiliger Anlagen mit vernetzten Sicherheitssubsystemen.<br />
Ein weiterer Vorteil der<br />
PSC-Familie: Über ein universelles Kommunikationsinterface<br />
kann der Anwender<br />
einfach per Software verschiedene Feldbusprotokolle<br />
auswählen und einstellen. Über<br />
die Standardbussysteme ist es auch möglich,<br />
zusätzliche nicht-sichere Diagnosesignale<br />
der angeschlossenen Sensorik und<br />
der Sicherheitssteuerung an eine Automatisierungssteuerung<br />
weiterzuleiten. Damit<br />
können beispielsweise Signale ausgewertet<br />
werden, die für die Vermeidung von Stillstandzeiten<br />
bzw. die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit<br />
relevant sind.<br />
Umfangreiche Diagnosedaten<br />
Als weitere Möglichkeit zur Absicherung<br />
komplexerer Anlagen – und gleichzeitig<br />
zur Übermittlung nicht-sicherer Diagnosedaten<br />
– eignen sich die Safety-Installationssysteme<br />
von Schmersal. Dabei werden die<br />
Christian Heller ist Leiter Produktmanagement,<br />
Schmersal Gruppe, Wuppertal<br />
68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
TITEL I MESSE MOTEK <strong>2017</strong><br />
02 Die Schmersal Safety Installationssysteme:<br />
passive Verteilermodule PDM, passive Feldbox<br />
PFB, aktive Eingangserweiterungen SRB-E (v.l.)<br />
03 Die Sicherheitssteuerung<br />
wird über die Software SafePLC2<br />
programmiert und ermöglicht eine<br />
einfache Signalverfolgung<br />
01 Die Sicherheitssteuerung Protect PSC1<br />
ist als modulares System konzipiert, das sich<br />
an die jeweilige Applikation anpassen lässt<br />
04 Sicherheitsrelaisbausteine: Die Baureihe Protect SRB-E deckt<br />
zahlreiche Anwendungsprofile ab<br />
Sicherheitsschalter nicht direkt mit Sicherheitssteuerungen<br />
oder Relaisbausteinen<br />
verbunden, sondern ganz einfach über<br />
Verteilermodule in Reihe geschaltet. Die<br />
pas siven Installationssysteme können<br />
außer dem optional mit einem „Seriellen<br />
Diagnose“(SD)-Interface für die Übertragung<br />
nicht sicherer Daten ausgestattet<br />
werden.<br />
Sicherheitssensoren und -zuhaltungen in<br />
der Reihenschaltung, die mit SD-Interface<br />
ausgestattet sind, können umfangreiche Diagnosedaten<br />
über das SD-Gateway und einen<br />
Feldbus an eine Steuerung übertragen,<br />
und die Daten können visualisiert werden.<br />
Bei der berührungslos wirkenden magnetischen<br />
Sicherheitszuhaltung MZM100-SD<br />
können das beispielsweise Fehlermeldungen<br />
sein, wie etwa „Fehler oder Querschluss<br />
an einem Sicherheitsausgang“, „zu niedrige<br />
Betriebsspannung“ oder „defekter Betätiger“,<br />
sodass eine rasche Fehlerbeseitigung<br />
ermöglicht wird.<br />
Darüber hinaus ermöglichen diese erweiterten<br />
Diagnosefunktionen künftig auch<br />
die vorausschauende Wartung und die Vermeidung<br />
von Maschinenstillständen, zum<br />
Beispiel indem sie nicht-sicherheitsgerichtete<br />
Statusinformationen an die Betriebssteuerung<br />
weiter geben, etwa bei Türversatz<br />
den Hinweis, dass die Schutztür neu justiert<br />
werden muss.<br />
Sichere Mensch-Roboter-<br />
Kollaboration<br />
In der digital vernetzten Industrie wird die<br />
direkte Zusammenarbeit von Mensch und<br />
Robotern ohne trennenden Schutzzaun<br />
weiter zunehmen. Schmersal hat gemeinsam<br />
mit namhaften Roboterherstellern Sicherheitssteuerungen<br />
zur Überwachung<br />
von Robotern entwickelt. Zu den Kennzeichen<br />
des Safety Controllers, der die Basis<br />
für die kundenindividuellen Sicherheitssteuerungen<br />
bildet, gehören die selbsttätige<br />
Überwachung der Position und die Geschwindigkeit<br />
von Achsen beziehungsweise<br />
gefahrbringenden Bewegungen. Mit dieser<br />
Entwicklung hat Schmersal die Grundlagen<br />
für einige der neueren Sicherheitskonzepte<br />
ohne Schutzzaun gelegt, die heute unter<br />
anderem von namhaften Roboterherstellern<br />
genutzt werden. Um Innovationen in diesem<br />
zukunftsträchtigen Bereich voranzutreiben,<br />
unterstützt Schmersal ein auf drei Jahre<br />
angelegtes Forschungsvorhaben der Hochschule<br />
Bonn-Rhein-Sieg. Ziel des Projektes<br />
„ist eine verbesserte Absicherung der Kollaboration<br />
von Menschen und Robotern.<br />
Mit Hilfe einer mehrstufigen Sensorik und<br />
intelligenter Software sollen Industrieroboter<br />
erkennen können, ob sich ein Mensch in<br />
ihrem Bewegungsumfeld befindet oder<br />
lediglich ein Objekt.<br />
System- und Lösungsanbieter<br />
für Maschinensicherheit<br />
Aufgrund der neuen technischen Entwicklungen<br />
im Zuge von Industrie 4.0 steigt der<br />
Bedarf an ganzheitlichen sicherheitstechnischen<br />
Systemlösungen, die individuell auf<br />
die Anforderungen der jeweiligen An wendung<br />
zugeschnitten sind. Die Schmersal-<br />
Gruppe bietet daher mit ihrem Geschäftsbereich<br />
Tec.nicum umfassende Beratungsdienstleistungen,<br />
um die Hersteller schon in<br />
der Planungsphase durch die Konzeption<br />
individuell angepasster Schutzeinrichtungen<br />
zu unterstützen und begleitet anschließend<br />
den gesamten Prozess – bis zur schlüsselfertigen<br />
Übergabe der sicherheitstechnischen<br />
Lösung nach erfolgreicher Integration. Dieser<br />
Entwicklungsprozess schließt oft schon im<br />
Vorfeld Risiko-Analysen sowie sicherheitstechnische<br />
Bewertungen vorhandener Maschinen<br />
und Anlagen ein und endet nicht<br />
bei der anwendungsspezifischen Programmierung<br />
von Sicherheitssteuerungen. Als<br />
System- und Lösungsanbieter für Maschinensicherheit<br />
liefert Schmersal damit alles<br />
aus einer Hand: Hardware und Software,<br />
Know-how, Consulting und Engineering.<br />
Fotos: K.A. Schmersal GmbH & Co. KG<br />
www.schmersal.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 69
MOTEK <strong>2017</strong> I MESSE<br />
Kleine Bauteile schnell und flexibel greifen<br />
Bin-Picking-Lösung mit Handlingroboter erfüllt höchste Ansprüche an Qualität und Präzision<br />
Vor allem die Entnahme sehr<br />
kleiner und ungeordneter Teile aus<br />
Transportbehältern stellt beim<br />
roboterbasierten „Griff in die Kiste“<br />
eine Herausforderung dar. Dieser<br />
Aufgabe hat sich ein nordrheinwestfälisches<br />
Unternehmen gestellt<br />
und eine leistungsfähige Lösung<br />
mit einem Handlingroboter<br />
entwickelt. Dieser sechsachsige<br />
Roboter wird vor allem in<br />
Applikationen eingesetzt, die eine<br />
hohe Flexibilität erfordern.<br />
Seit über drei Jahrzehnten konstruiert,<br />
entwickelt und produziert das Unternehmen<br />
ASS Maschinenbau im nordrheinwestfälischen<br />
Overath Greiferteile, Roboterhände<br />
und <strong>Automation</strong>sanlagen für höchste<br />
Ansprüche an Qualität und Präzision. Noch<br />
nicht ganz so lange, aber doch schon seit<br />
Jahren kommen dabei auch Motoman-<br />
Roboter von Yaskawa in vielen Anlagen als<br />
zentrale Komponente zum Einsatz.<br />
Schnelligkeit und Prozesssicherheit<br />
als Voraussetzung<br />
So auch bei einem aktuellen Auftrag aus der<br />
Automobilindustrie: Konkret ging es darum,<br />
15 cm lange, ungeordnet angelieferte Aluminium-Rohre<br />
für die Motorkühlung aus<br />
einer Kunststoffbox zu entnehmen und in<br />
definierter Lage abzulegen. Aufgrund der<br />
angestrebten Taktzeiten und der geforderten<br />
Flexibilität schied eine mechanisierte Vereinzelung<br />
durch Rütteltöpfe oder Fördertechnik<br />
dabei ebenso aus wie eine manuelle<br />
Entnahme. Gefragt war vielmehr eine serientaugliche<br />
Lösung, die Schnelligkeit, Bedienungsfreundlichkeit<br />
und Prozesssicherheit<br />
auch für das Handling dieser vergleichsweise<br />
kleinen Bauteile gewährleistet.<br />
Schnell war klar, dass sich diese Aufgabe<br />
nur mit einem hochflexiblen Roboter lösen<br />
lässt. Die Wahl fiel dabei auf den Handlingroboter<br />
Motoman MH5LF von Yaskawa in<br />
Kombination mit einem optischen 3D-Sensorsystem<br />
Shapescan3D 400 von Isra und<br />
einem Linearantrieb. Bei der „Griff in die<br />
Kiste“-Lösung ist der Manipulator mit<br />
einem von ASS anwendungsspezifisch entwickelten<br />
Greifer ausgestattet.<br />
Thilo Puchert, Leitung <strong>Automation</strong> bei der ASS<br />
Maschinenbau GmbH in Overath<br />
70 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Das Kamerasystem scannt sowohl die in<br />
dem Behälter befindlichen Werkstücke als<br />
auch den Roboter-Greifer. Lage und Orientierung<br />
der Werkstücke werden an den<br />
Roboter übermittelt. Gleichzeitig kalibriert<br />
das System über eine Schnittstelle den Greifer<br />
und legt die anzufahrenden Punkte fest. Im<br />
<strong>Automation</strong>szyklus fährt der Roboterarm<br />
dann an die vorbestimmte Position, entnimmt<br />
das Werkstück und legt es geordnet<br />
wieder ab, bspw. in die Zuführeinrichtung<br />
einer Werkzeugmaschine. Über den Linearantrieb<br />
werden dabei ständig neue Behälter<br />
nachgeschoben.<br />
Hohe Leistungsfähigkeit<br />
auf engstem Raum<br />
Der sechsachsige Hochgeschwindigkeitsroboter<br />
Motoman MH5LF ist speziell für roboterbasierte<br />
Applikationen konzipiert, die<br />
eine hohe Flexibilität erfordern. Für die von<br />
ASS gestellte komplexe Aufgabe eignet er<br />
sich damit ebenso gut wie z. B. zum Verpacken,<br />
zur Maschinenbeschickung oder zum<br />
Dosieren. Dabei besteht die Wahlmöglichkeit<br />
zwischen Boden-, Wand- oder Deckeninstallation.<br />
Außerdem kann dieses Modell<br />
sowohl mit der Hochleistungssteuerung<br />
DX200 als auch mit der Kompaktsteuerung<br />
FS100 betrieben werden. „Insbesondere der<br />
erbrachte Nachweis der Machbarkeit hat uns<br />
von diesem Modell überzeugt“, begründet<br />
Thilo Puchert, Leiter <strong>Automation</strong> bei ASS,<br />
die Entscheidung für diesen Robotertyp.<br />
Nicht zuletzt weist der MH5LF ein kompaktes,<br />
konsequent platzsparendes Design<br />
auf. Dadurch bietet der Roboter auf engstem<br />
Raum eine hohe Leistungsfähigkeit. So kann<br />
er Lasten von bis zu 5 kg mit einer Wiederholgenauigkeit<br />
von 0,03 mm handhaben.<br />
01 Der Manipulator ist mit einem<br />
anwendungsspezifisch entwickelten Greifer<br />
ausgestattet<br />
Darüber hinaus ist der maximale Arbeitsbereich<br />
mit 160 ° in beide Richtungen großzügig<br />
ausgelegt. Das platzsparende Konzept<br />
setzt sich in Form einer im Roboterarm integrierten<br />
Medien- und Luftzu führung fort.<br />
Dadurch werden Störquellen reduziert, die<br />
Anlagenzuverlässigkeit wird maximiert und<br />
die Programmierung vereinfacht.<br />
Individuell anpassbar<br />
Die Systemintegration ist eine der Kernkompetenzen<br />
von ASS. So wurde auch für<br />
den „Griff in die Kiste“ alles von der Machbarkeitsanalyse<br />
über die Konzeption und<br />
Projektierung bis hin zur Integration in die<br />
Fertigungsumgebung des Kunden reali-<br />
02 Das Kamerasystem scannt sowohl<br />
im Behälter befindliche Werkstücke<br />
als auch den Roboter-Greifer<br />
siert. Die <strong>Automation</strong>sanlage kann in der<br />
weiteren Produktion größtenteils selbstständig<br />
vom Kunden angepasst werden.<br />
Die intuitive Bedieneroberfläche ermöglicht<br />
eine einfache Handhabung und individuelle<br />
Anpassung ohne besondere Programmierkenntnisse.<br />
Durch die intelligente<br />
Kombination eines Handlingroboters mit<br />
einem Kamerasystem und einem selbst<br />
entwickelten Greifer hat ASS eine flexible<br />
und leistungsfähige „Griff in die Kiste“-<br />
Lösung speziell für kleinere Werkstücke<br />
realisiert.<br />
Fotos: ASS Maschinenbau<br />
www.yaskawa.eu.com<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/<strong>2017</strong> 71
Messe<br />
36. Motek – Branchentreff für die Produktionsund<br />
Montageautomatisierung<br />
Mit rund 800 Ausstellern verzeichnet der Veranstalter dieses Jahr<br />
wieder eine rege Teilnahme der Messe Motek, die vom 9. - 12. Oktober<br />
<strong>2017</strong> in der Landesmesse Stuttgart stattfindet. Die Motek<br />
als Branchentreff für die Produktions- und Montageautomatisierung<br />
findet mehr und mehr auch das Interesse von Anbietern<br />
und Anwendern aus spezialisierten oder bereichsübergreifenden<br />
Unternehmensdisziplinen. Zu nennen wären hier z. B. die Blech-,<br />
Kunststoff- und Holzbearbeitung, die Prüf-/Testtechnik, die Verpackungs-<br />
und Kommissionier-Technik sowie die Intralogistik.<br />
Mit steigendem Digitalisierungs- und Automatisierungsgrad sowie<br />
dem Leistungsvermögen moderner, hoch flexibel und universell<br />
einsetzbarer Handhabungs- und Robotersysteme ergeben sich<br />
hier fast täglich neue Betätigungsfelder. Für die wirtschaftliche<br />
Prozess-Automatisierung eignen sich mehrachsige Handhabungssysteme<br />
und Industrieroboter geradezu ideal.<br />
www.motek-messe.de<br />
Fachforum „Sicherheit + <strong>Automation</strong>“<br />
im Rahmen der Motek <strong>2017</strong><br />
Am 09. Oktober findet auf der Motek das Fachforum „Sicherheit<br />
+ <strong>Automation</strong>“ statt. In sechs Einzel vorträgen werden Experten<br />
über die Trendthemen der sicheren <strong>Automation</strong> referieren. Zu den<br />
Schwerpunktthemen werden die sichere Mensch-Roboter-<br />
Kollaboration und die sichere Antriebstechnik in der smarten Fabrik<br />
der Zukunft gehören. In weiteren Vorträgen geben Experten Praxistipps<br />
für die Umsetzung von Betriebssicherheitsverordnung und<br />
CE-Prozess. Alle Vorträge können ohne Anmeldung besucht<br />
werden und sind für Messebesucher kostenlos. Mit dem neuen Format<br />
als Forum setzen die Veranstalter – das Automatisierungsunternehmen<br />
Pilz und das Messeunternehmen Schall – die Reihe<br />
„Sicher heit + <strong>Automation</strong>“ fort. In den letzten zehn Jahren hat sich<br />
die Veranstaltung etabliert und zählte rund 1 500 Ingenieure und<br />
Konstrukteure als Fachbesucher. Das Programm kann über folgenden<br />
Link abgerufen werden: www.sicherheitundautomation.de.<br />
www.pilz.com<br />
Inserentenverzeichnis Heft 4/<strong>2017</strong><br />
<strong>Automation</strong>24, Essen 9<br />
B&R Industrie-Elektronik,<br />
Bad Homburg11<br />
Bachmann electronic, A-Feldkirch41<br />
Balluff, Neuhausen 7<br />
Bopla, Bünde57<br />
Conrad Electronic, Hirschau55<br />
Data Translation,Bietigheim-Bissingen19<br />
Delphin, Bergisch Gladbach 5<br />
Electronic Assembly, Gilching56<br />
Endress+Hauser, Weil am Rhein 27 a+b<br />
Falcon Illumination MV, Untereisesheim22<br />
First Sensor AG, Puchheim23<br />
Flir, Frankfurt43<br />
FuehlerSysteme, Nürnberg17<br />
Goldammer, Wolfsburg21<br />
Helukabel, Hemmingen29<br />
iC-Haus, Bodenheim15<br />
icotek, Eschach61<br />
IDS Imaging Development Systems, Obersulm25<br />
ipf, Lüdenscheid65<br />
Meorga, Nalbach 8<br />
Mitsubishi Electric Europe, Ratingen 33 - 34<br />
Novotechnik, Ostfildern37<br />
Pflitsch, Hückeswagen51<br />
Posital Fraba, Köln47<br />
Schubert System Elektronik, Neuhausen 3<br />
Siemens, Nürnberg2. US<br />
Stego, Schwäbisch Hall49<br />
STS Sensoren Transmitter Systeme, Sindelfingen27<br />
The Mathworks, Ismaning4. US<br />
Turck, Mülheim39<br />
ViscoTec, Töging E35<br />
Beilage:<br />
Meorga, Nalbach (Teilbeilagen)<br />
Vollsynchronisierter Prozess in<br />
automatisierten Prüfanlage<br />
Eine 100-%-Kontrolle von hohlzylindrischen<br />
Schlauchfassungen realisierte Inotec AP mit<br />
Nera Vision. Gelöst wurde die Aufgabe mit<br />
einer Mehrstationen-Linie, in der förder- und<br />
lineartechnische Komponenten für die Vereinzelung<br />
und Positionierung sorgen, während<br />
taktile und optische Verfahren jede Schlauchfassung<br />
vermessen. Alles geschieht vollautomatisiert<br />
und mit einer Ausgabegeschwindigkeit<br />
von 1,0 pps. So kann der Hersteller seine<br />
Großserien lückenlos prüfen und gewährleistet<br />
die Auslieferung von einwandfreien Bauteilen.<br />
www.inotec-ap.de<br />
72 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
Leistungsstarke Panel-PC im<br />
Edelstahlgehäuse<br />
Die Panel-PC der Vitam-Serie von<br />
Wachendorff Prozesstechnik setzen<br />
auf Qualität und ein lüfterloses<br />
Design in einem sehr robusten<br />
Edelstahlgehäuse. Aufgrund des<br />
vollständig geschlossenen Gehäuses,<br />
ausgeführt in der Schutzart IP66/<br />
IP69k, und der rahmenbündigen<br />
Ausführung des Displays sind diese Panel-PC vor Verunreinigungen<br />
geschützt und daher auch für anspruchsvolle und sensible<br />
Anwendungen im Lebensmittelbereich oder in Chemielaboratorien<br />
geeignet. Skalierbare Prozessor-Optionen, die Vielfalt an<br />
Display-Größen und diverse Erweiterungsoptionen machen die<br />
Geräte zu Generalisten im industriellen Einsatz. Die Anschlüsse<br />
zu den verschiedensten Kommunikationsschnittstellen sind mit<br />
M12-Konnektoren ausgestattet. Hierdurch kann ein absolut<br />
dichter Übergang zwischen Kabel und Panel-PC geschaffen<br />
werden. Die Montage kann mittels Vesa- oder Yoke-Mount erfolgen.<br />
Während Vesa-Mount für die Montage an einem Trage-<br />
System geeignet ist, kann mittels Yoke-Mount eine flexible<br />
Stand- oder Hänge-Montage realisiert werden.<br />
www.wachendorff-prozesstechnik.de<br />
Einstieg in die Welt der Low Cost Robotics<br />
Schon heute sind Roboter aus der<br />
Fertigung kaum noch wegzudenken –<br />
und ihre Einsatzgebiete nehmen stetig<br />
zu. Durch kontinuierliche Weiterentwicklungen<br />
und Produktinnovationen<br />
wird Robotik auch für kleine und mittelständische<br />
Unternehmen zunehmend<br />
interessant. Wie diese günstig automatisieren<br />
können, zeigt die neue Website<br />
low-cost-robotics.de. Auf der Webseite<br />
erhalten Interessenten einen Überblick<br />
über die Möglichkeiten, die diese<br />
Technologie Anwendern bietet und<br />
erste Entscheidungshilfen. Dr.-Ing. Sebastian Feldmann von der<br />
Universität Duisburg-Essen, erklärt im kostenfreien E-Book „Low<br />
Cost Robotics – Status, Chancen, Ausblick“, was Anwender bei der<br />
Anschaffung beachten sollten. Der Robotik-Experte zeigt dabei<br />
auf, wie hoch die Investitionskosten sind und welche Möglichkeiten<br />
unterschiedliche Systeme bieten. Zugleich haben Interessenten<br />
die Möglichkeit an einem von Igus gesponserten Ideenwettbewerb<br />
teilzunehmen. Hier können unter anderem interessante<br />
Anwendungen eingereicht werden, in der ein Robolink-<br />
Gelenkbaukasten zum Einsatz kommt.<br />
www.igus.de<br />
Rollenfördersystem mit neuen Features für variablen Einsatz<br />
Die neue Generation des Rollenfördersystems TS 5 von Bosch<br />
Rexroth ist mit mehreren Erweiterungen nun noch variabler einsetzbar.<br />
Dazu zählt z. B. der Tandem-Transport für Überlängen,<br />
der insbesondere für die Automotive-Branche<br />
interessant ist. Außerdem bietet das System<br />
nun die Möglichkeit zur Anbindung an i4.0-<br />
Tools, um zum Beispiel Produktionsabläufe<br />
in Echtzeit zu visualisieren. In Verbindung<br />
mit dem Planungstool MTpro erlaubt es die<br />
Realisierung beliebiger Layouts, die ein Lastenspektrum<br />
jenseits von 400 kg abbilden<br />
können. Eine 3-Wege-Weiche, eine Dreheinheit, ein stirnseitiger<br />
Antrieb und ein kompakter Stopperzylinder lassen sich nun auch<br />
in das System integrieren. Dazu kommen ESD-Fähigkeit, die<br />
Eignung für raue und ölige Umgebung oder<br />
den Einsatz im Trockenraum. Gegenüber<br />
Systemen mit normalem Kettenantrieb ermöglichen<br />
der Königswellen-Antrieb und die<br />
Rollenförderwalzen einen nahezu wartungsfreien<br />
Produktionsprozess.<br />
www.boschrexroth.com<br />
3D-Simulation mit Produktivcode<br />
Mit einem Visualisierungstool beschleunigt B&R die Entwicklung<br />
von Automatisierungslösungen mit dem Transportsystem<br />
Supertrak. Es visualisiert die simulierte Bewegung aller Shuttles<br />
und synchronisierter Subsysteme wie Robotik und CNC in 3D.<br />
So können Maschinenkonzepte und Ablaufprogramme vorab<br />
validiert und die Inbetriebnahme beschleunigt werden. Das Tool<br />
und umfangreiche Simulationsmöglichkeiten sind in die Software<br />
<strong>Automation</strong> Studio integriert. Alle Simulationen basieren auf<br />
realem Maschinencode. Im Simulationsmodus erfolgt die<br />
3D-Visualisierung in der Entwicklungsumgebung, so dass der<br />
Prozess bereits vor der Inbetriebnahme optimiert werden kann.<br />
Anschließend wird der Maschinencode mit wenigen Klicks auf<br />
die Ziel-Hardware übertragen. Zur<br />
Laufzeit verarbeitet das Visualisierungstool<br />
Sensorsignale in Echtzeit<br />
und ermöglicht die Darstellung der<br />
Maschinenbewegungen auf der<br />
Maschinenvisualisierung.<br />
www.br-automation.com<br />
Effizient und schonend Teile bereitstellen<br />
Denipro zeigt eine voll funktionierende Denisort-Anlage, die kleine<br />
Bauteile und Schrauben für Montageprozesse sortiert und anschließend<br />
bereitstellt. Das System kann ein AKL oft ersetzen und platzsparend<br />
Montagestationen versorgen. Funktionen wie Sortieren,<br />
Kommissionieren und Transportieren<br />
lassen sich in einer einzigen<br />
durchgängigen Anlage durchführen.<br />
Es eignet sich für Unternehmen,<br />
deren Serienfertigung eine hohe<br />
Variantenvielfalt zu bewältigen hat,<br />
z. B. in Branchen wie Automotive,<br />
Maschinenbau, Kommunikationselektronik,<br />
optische Industrie uvm. Das Entladen der Produkte erfolgt<br />
schonend: Sie fallen nicht einfach aus den Schalen, sondern rutschen<br />
behutsam und kontrolliert ihrer Destination entgegen. Deshalb<br />
eignet sich die Technologie auch für zerbrechliche Montageteile.<br />
In manchen Produktionsumgebungen kann eine Denisort-Linie<br />
auch ein AKL ergänzen, indem es als Überbrückung fungiert.<br />
www.denipro.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 73
Ein Unternehmen<br />
für Präzision mit<br />
Mikrowellen-<br />
Messtechnik<br />
Die Automatisierung von Prozessabläufen ist nach wie<br />
vor ungebrochen – Anlass für MWM tec sich in diesem<br />
Segment mit einem konkurrenzstarken Messsystem zu<br />
etablieren. Lesen Sie, warum das Start-up mit seiner<br />
Multifrequenztechnik die Dichte- und Konzentrationsmessung<br />
auf ein neues Niveau bringt.<br />
Das Mikrowellen Dichte- und Konzentrationsmessgerät Micro-<br />
Sinus liefert exakte Messwerte in Echtzeit während des laufenden<br />
Prozesses und eignet sich u. a. für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie,<br />
Abwassertechnik, Papierindustrie und Chemie<br />
Laura Aubel und Michael Deutsch gründeten 2015 die mittlerweile<br />
international tätige Firma MWM tec (Microwave Measurement<br />
Technology) mit Sitz in der bekannten Technologieregion Karlsruhe.<br />
Das Team besteht aus hochqualifizierten Ingenieuren und Technikern<br />
mit langjähriger Erfahrung im Bereich der Hochfrequenztechnik.<br />
Die Kernkompetenzen des Unternehmens liegen in der Herstellung<br />
und im Vertrieb industrieller Messtechnik zur Online-Bestimmung<br />
der Dichte und Konzentration von Flüssigkeiten mit einem Mikrowellen-Transmissionsverfahren.<br />
Hinzu kommen technischer Support<br />
und weltweite Inbetriebnahme vor Ort.<br />
In vielen industriellen Fertigungsverfahren ist eine Aussage über<br />
den Wassergehalt bzw. die Konzentration der Trockensubstanz in<br />
der jeweils verarbeiteten Masse für den Fortgang des Herstellungsprozesses<br />
und die Produktqualität entscheidend. Das gilt für Pasten,<br />
Öle oder Molkereiprodukte in der Lebensmittelindustrie ebenso<br />
wie für Faser- und Zellstoffe in der Papierherstellung oder Faulschlämme<br />
in Klärwerken und vieles mehr. Zur exakten Bestimmung<br />
des Wassergehalts in einem pastösen Medium und der anschließenden<br />
rechnerischen Ableitung des Trockenmassegehalts wird<br />
unter anderem Messtechnik eingesetzt, die auf dem Mikrowellen-<br />
Transmissionsverfahren beruht. Mit dem Mikrowellen Dichte- und<br />
Konzentrationsmessgerät MicroSinus bietet das junge Unternehmen<br />
ein Inprocess-Instrument für die Echtzeiterfassung von Trends für<br />
die Konzentrations- bzw. Trockenmasseüberwachung in wasserhaltigen<br />
Medien. Die eingesetzte Multifrequenztechnologie garantiert<br />
dabei eine präzise und zuverlässige Messung – unabhängig von<br />
Viskosität und Farbe sowie Druck- und Fließgeschwindigkeit des zu<br />
messenden Mediums. Damit besitzt die von MWM tec genutzte<br />
Technologie einen entscheidenden Vorteil gegenüber am Markt<br />
üblichen physikalischen Messmethoden zur Konzentrations- bzw.<br />
Dichtebestimmung in flüssigen Medien.<br />
Mit diesem Konzept ist das Start-up erfolgreich im Markt angekommen<br />
und die Perspektiven sehen vielversprechend aus. MWMtec<br />
verfolgt daher stringent seine Ziele, nämlich weiter zu wachsen<br />
und neue qualifizierte und motivierte Mitarbeiter zu gewinnen.<br />
Langfristig möchte sich das Team Anerkennung in der Branche<br />
verschaffen, bekannt werden und in die Welt der Marktführer eindringen.<br />
Und dazu wird auch die Unternehmenskultur beitragen,<br />
offen und innovativ, geprägt durch kurze Entscheidungswege und<br />
durch die Möglichkeit der Mitarbeiter sich weiterzuentwickeln.<br />
www.mwm-tec.de<br />
74 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong>
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 5/<strong>2017</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 16. 10. <strong>2017</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 28. 09. <strong>2017</strong><br />
01<br />
02<br />
03<br />
01 Hohe Taktzahlen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen – wie die<br />
Sezialleitungen von Igus eine Palettieranlage 15 Jahre wartungsfrei halten<br />
04<br />
02 Identifkationstechnik RFID spielt in der automatischen Wechselteilerkennung<br />
von Verpackungsmaschinen seine Vorteile aus<br />
03 Im Gespräch mit National Instruments: Wie die neue Generation von<br />
LabView die Lösung von Messtechnikaufgaben erleichtert<br />
Der direkte Weg<br />
Internet:<br />
www.industrielle-automation.net<br />
E-Paper:<br />
www.engineering-news.net<br />
Redaktion:<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
AUTOMATION TECHNOLOGIES:<br />
www.en.engineering-news.net<br />
04 Berührungslose Temperaturmessung für jede Anwendung – das bieten<br />
Pyrometer und Infrarotkamera als kombinierte Einheit<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/<strong>2017</strong> 75
MATLAB SPEAKS<br />
WIRELESS<br />
DESIGN<br />
Sie können drahtlose<br />
Kommunikationssysteme<br />
direkt in MATLAB simulieren<br />
und verifizieren.<br />
Erfahren Sie, wie das aktuelle<br />
MATLAB die Entwicklung von<br />
HF-, LTE-, WLAN- und 5G-Systemen<br />
sowie SDR-Hardware<br />
(Software Defined Radio)<br />
unterstützt.<br />
mathworks.de/wireless<br />
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