Industrielle Automation 6/2017

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www.industrielle-automation.net
November 2017
Simply clever: Durchflussmesstechnik
14für die Anforderungen von morgen
Messe SPS IPC Drives:
Welche Highlights und Trends
12Sie in Nürnberg erwarten
Druckmesstechnik:
Kontrollierte Sicherheit
38in Prozesssystemen
IO-Link: Automatisierung und
Sicherheit im Verbund –
66integrativ und skalierbar

®
Ein Roboter, der sieht, agiert und lernt,
programmiert an einem Nachmittag.
Das ist Model-Based Design.
Für die Entwicklung eines
fortschrittlichen humanoiden Roboters,
der einen Ball erkennen, werfen
und fangen kann, verwendeten
DLR-Ingenieure Model-Based Design
mit MATLAB und Simulink.
Das Ergebnis: Das Team integrierte die
Regelung und Bilderkennung für das Fangen,
optimierte die Wurfbahn,
generierte die Embedded Software
und testete, dass alles richtig funktioniert –
und das alles an einem Nachmittag.
Entdecken Sie Model-Based Design
mit MATLAB und Simulink unter
mathworks.de/mbd
Foto des autonomen
Roboters Agile Justin.
Mit freundlicher Genehmigung
des Deutschen Zentrums
für Luft- und Raumfahrt
(DLR).
®
®
©2017 The MathWorks, Inc.

EDITORIAL
Ausverkauf?
Nein danke!
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
das Gütesiegel „Made in Germany“ funktioniert in China hervorragend –
bei Autos, Töpfen, Messern und vor allem bei Lebensmitteln. Denn unsere
Produkte gelten in der Volksrepublik als qualitativ sehr hochwertig. Aber
auch das Interesse chinesischer Investoren an deutschen Unternehmen
ist ungebrochen – im Jahr 2016 stiegen die Ausgaben für Übernahmen
auf rund 13 Mrd. Dollar – eine Verdreizehnfachung gegenüber dem
Vorjahr. Über 50 % der Investitionen gingen dabei in den Maschinenbau
und zu den Industrieausrüstern. Aktuell ist der Hype etwas abgeflacht,
das Geld sitzt nicht mehr ganz so locker und die Bundesregierung hat
eine Verordnung verabschiedet, die ihr das Vetorecht bei Verkäufen
einräumt. Aber wollen Chinas Machthaber bis 2050 in allen wichtigen
Schlüsselbranchen die technologische Weltmarktführung übernehmen,
steht uns vielleicht noch einiges bevor. Droht uns also der Ausverkauf
deutscher Spitzentechnologie?
Absolut nicht! Die Chinesen zeigen sich bisher meist als sanfte Eroberer
und sichern deutsche Arbeitsplätze – Bestandsgarantie und Zukunftspersektiven
statt Abzug. Ausländische Investitionen bieten zudem neue
Wachstumsoptionen für den Maschinenbau und gleichzeitig können
sich neue Zugänge zum Wachstumsmarkt China ergeben. Der deutsche
Maschinenbau ist stark genug, die Chancen dieser Entwicklung zu
ergreifen. Wenn wir Automatisierer der Situation mit Weitblick
begegnen, wird unsere massive Leistungsfähigkeit auch in Zukunft
nicht nachlassen.
Die Strahlkraft der deutschen Automatisierung
werden wir auf der Messe SPS IPC Drives 2017
in Nürnberg wieder bestaunen dürfen – und
vorab schon in dieser Ausgabe. Lassen Sie sich
überraschen!
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Dirk Schaar
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 3
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www.industrielle-automation.net
November 2017
INA_AG_2017_06_001 1 07.11.2017 16:22:41
INHALT
EDITORIAL
03 Ausverkauf? Nein danke!
SZENE
05 News, Aktuelles und Termine
MESSE: SPS IPC DRIVES 2017
12 Zukunftsweisende Technologien auf der SPS IPC Drives 2017
14 TITEL Durchfluss-Messgerätelinie optimiert ihre Prozessanlage
18 Schweizer Nahrungsmittelkonzern stellt höchste Anforderungen an
hygienegerechte Ausführung von Maschinen und Anlagen
20 Digitalisierung – was bedeutet das für den elektronischen Überstromschutz?
Mit Hygienic Design ist
18Nestlé auf der sicheren Seite
Magnetoresistive Sensoren
halten Einzug in die nächste
40Roboter-Generation
SENSORIK UND MESSTECHNIK
38 Eine neue Generation Manometer erfasst extreme Druckspitzen
40 Magnetoresistive Sensoren erfüllen die Anforderungen der Weg- und
Winkelerfassung in Robotergelenken und -händen
42 Berührungslose Füllstandsmessung mit analogen Drucksensoren
44 Wireless-Sensoren eröffnen neue Perspektiven in zahlreichen Anwendungen
46 Von bewährten Verfahren bis hin zu modernen elektronischen Messsystemen
48 Thermografie: Was Sie bei schwierigen Bedingungen beachten sollten
50 Oberflächencharakterisierung zur Qualitätskontrolle in der Produktionslinie
52 Produkte, Technologien, Trends
STEUERN UND ANTREIBEN
58 Edge-Architekturen ebnen den Weg in die Cloud und machen Anlagen
fit für das Industrial Internet of Things (IIoT)
60 Visualisierung und Management von Anomalien in Steuernetzen
62 Produkte, Technologien, Trends
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
66 Sicherheitslösung basierend auf IO-Link und Profisafe setzt neue Maßstäbe
68 Die Antenne als Schlüsselkomponente für IIoT
70 Wie das Security-Monitoring das Risiko von Cyber-Angriffen minimiert
72 Moderne Geräteträger- und Höhenverstellsysteme an der
Mensch-Maschine-Schnittstelle
73 Produkte, Technologien, Trends
Edge-Architekturen ebnen
58den Weg in die Cloud
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Simply clever: Durchflussmesstechnik
14 für die Anforderungen von morgen
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TITELBILD
Endress+Hauser,
Weil am Rhein
KOMPONENTEN UND SOFTWARE
76 Software erleichtert die Umsetzung von Maschinensicherheit im Zeitalter
von Industrie 4.0
78 Datenbankbasierte Plattform optimiert den gesamten Prozess des Engineerings
80 Sicher gelenkt: Kabelführungssystem erleichtert die Verlegung von Leitern & Co.
82 Embedded-Systeme: Gerätehersteller werden zunehmend zu Software-Anbietern
84 Industrie-Datenkabel halten widrigen Umgebungsbedingungen stand
86 Produkte, Technologien, Trends
RUBRIKEN
90 SERIE StartINGup – Ein Unternehmen mit dem Ziel, Roboter Sehen zu lehren
83 Impressum
88 Inserentenverzeichnis
91 Heftvorschau 1/2018
Messe SPS IPC Drives:
Welche Highlights und Trends
12 Sie in Nürnberg erwarten
Druckmesstechnik:
Kontrollierte Sicherheit
38 in Prozesssystemen
IO-Link: Automatisierung und
Sicherheit im Verbund –
66 integrativ und skalierbar

SZENE
Posital als Gründungsmitglied
der BiSS Association e.V.
Besuchen Sie uns!
SPS IPC Drives
Halle 7A/Stand 520
Posital gehört zu den Gründungsmitgliedern der jüngst ins
Leben gerufenen BiSS Association e.V. Die neue Nutzerorganisation
hat sich der Aufgabe verschrieben, die Verbreitung der
kostenfrei verfügbaren BiSS-Familie von Open-Source-Kommunikationsprotokollen
(www.biss-interface.com) weltweit
zu forcieren. BiSS-
Kommunikationsprotokolle
wurden von
iC-Haus als effiziente
und funktionsreiche
digitale Schnittstelle
für die Kommunikation
zwischen industriellen
Sensoren, Aktoren
sowie Steuergeräten
entwickelt.
Das Einsatzspektrum
für BiSS-Schnittstellen
reicht von Fertigungsrobotik,
Motorfeedback
und Servoantrieben
über Motion
Control- und
Positionsgeber bis
hin zu CNC-Maschinen.
Die neugeschaffene User-Organisation will den Einsatz
von BiSS-Technologie weltweit promoten. Ein wesentliches
Tool bildet dabei eine Internet-Plattform, auf der sich Anbieter
und Anwender mit BISS-Lösungen präsentieren und austauschen
können.
www.posital.de
Spannende Anwendungen gesucht
Wissen Sie wie Highspeed-Kamerafahrten über hunderte Meter
unterbrechungs- und vibrationsfrei übertragen werden können?
Oder wie 6-Achsen Roboter über viele Jahre hinweg zuverlässig
ohne Ausfall im Einsatz sind? Die Antwort für diese unterschiedlichen
Herausforderungen bieten Energiekettensysteme. Um die
innovativsten Anwendungen weltweit zu finden, initiiert Igus
alle zwei Jahre den
vector award. „Auch
heute tun sich für uns
immer noch neue
und unge wöhnliche
Anwendungen mit
teilweise rasanten
Geschwindigkeiten
oder irrsten Drehbewegungen
auf,“ so
Michael Blaß, Prokurist
E-Kettensysteme bei Igus (im Bild). Die Gewinner werden
auf der Hannover Messe 2018 ausgezeichnet. Der Award ist mit
Preisgeldern bis 5 000 EUR dotiert. Bewerbungen werden bis
23. Februar 2018 angenommen unter www.vector-award.de.
www.igus.de
5 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017
MESSTECHNIK
GLOBAL VERNETZT
• Dezentrale und universelle Messwerterfassung
im Pocketformat
• Webbasierte Software zur Visualisierung, Analyse
und Überwachung ohne Installation
• Direkte Anbindung der Messdaten an das Industrie IoT
• Hochskalierbar und erweiterbar für beliebige
Kanalanzahlen
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messtechnischen Standardanwendung bis zur
individuellen Komplettlösung. Alles aus einer Hand.
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NEU!

SZENE
Turck erwartet 15 % mehr Umsatz
Turck prognostiziert für das Geschäftsjahr 2017 eine Umsatzsteigerung
von rund 15 %. Der konsolidierte Gruppenumsatz dürfte
demnach zum Jahresende 600 Mio. EUR übertreffen. „2017 wird
für Turck das erfolgreichste Geschäftsjahr“, sagte Geschäftsführer
Christian Wolf (Bild). Die US-Landesgesellschaft werde ein
Wachstum von 22 % auf ca. 275 Mio. USD erzielen, ein vergleichbares
Ergebnis werde auch in Südostasien und Australien erreicht.
Allein für China sei ein Rekordwachstum von derzeit 33 %
zu vermelden. Im Oktober übernahm Turck seine ehemalige
kanadische Vertretung zu 100 % und die Mehrheit am finnischen
RFID-Lösungspartner Vilant Systems. Für 2018 kündigte
Wolf Investitionsprojekte in Mexiko und China sowie in Osteuropa
eine neue Fertigung für die Anschlusstechniklösungen an.
www.turck.com
In 3. Auflage erschienen: Handbuch zur
Industriellen Bildverarbeitung
Die Fraunhofer-Allianz Vision hat anlässlich ihres 20-jährigen
Jubiläums das „Handbuch zur Industriellen Bildverarbeitung –
Qualitätssicherung in der Praxis“ in voll- ständig überarbeiteter
und aktualisierter Auflage herausgegeben.
Das rund 450-seitige Werk gibt
in einer anwendungsbezogenen Mischung
aus Theorie und Praxis einen
Überblick über die industrielle Qualitätssicherung
mit automatischer Bildverarbeitung
und ist zur Unterstützung
von Entscheidungsträgern und
Anwendern gedacht. Die Beiträge
stammen von erfahrenen Wissenschaftlern
und bieten eine anwendungsbezogene
Mischung aus
Theorie und Praxis. Nach einer
technischen Einführung spannt
sich der Themenbogen von der
Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen
über die optische 3D-Messtechnik bis hin zu innovativen
Technologien zum Messen und Prüfen unter der Oberfläche.
Eine Fülle der vorgestellten Entwicklungen und Umsetzungserfahrungen
steht der Industrie heute einsatzreif zur Verfügung.
www.vision.fraunhofer.de
Weidmüller treibt Forschung und Einsatz
von Robotiklösungen in China voran
Halle 3A, Stand 3A-460
Weidmüller beteiligt sich als Gründungspartner an der Robotation
Academy Foshan (RAF) in China – einem Zusammenschluss
globaler Marktführer und lokaler Player mit Fokus auf Smart Production.
„Die Robotation Academy wird unsere neue Plattform
sein, um Robotiklösungen für Kunden in der Provinz Guangdong
zu präsentieren“, erklärt Lance Zhao, Weidmüller Executive Vice
President Asien. Weidmüller wird mit 21 Partnern Lehrgänge
SIKA TP Premium – eine Revolution
in der Temperatur-Kalibriertechnik
Einzigartiges Funktionsprinzip: Eigenschaften des Sensor-
Prüflings werden virtuell modelliert.
Es wird eine bei tragbaren Kalibratoren überragende Temperaturstabilität
im Millikelvin-Bereich erreicht.
Auf lange Sicht zukunftssicher durch regelmäßige Software-
Updates und Erweiterungen.
Quality by tradition
Weitere Infomationen
finden Sie unter:
www.sika.net
www.sika.net
und Konferenzen anbieten. „Wir präsentieren in dem neuen
Hightech-Zentrum u. a. Anschlusslösungen für die Versorgung
der Roboter mit Energie, Daten und Signalen von der Feldebene
bis in den Schaltschrank“, so Jörg Scheer, Leiter der Division
Device and Field Connectivity bei Weidmüller. Die Akademie
schafft die Rahmenbedingungen für eine bereichsübergreifende
Forschung und Entwicklung, die Möglichkeit konkrete Anwendungen
greifbar zu machen und daran zu lernen.
www.weidmueller.com
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SZENE
Neue Allianz zwischen Maschinenbau
und IT für Industrie 4.0
Mit dem Joint Venture Adamos (ADAptive Manufacturing
Open Solutions) gründen DMG Mori, Dürr, Software AG, Zeiss
und ASM PT eine strategische Allianz für die Zukunftsthemen
Industrie 4.0 und IIoT. Die Allianz will Adamos als globalen
Branchenstandard etablieren sowie weitere Maschinenbauer
als Partner gewinnen. Die offene IIoT-Plattform Adamos ist
herstellerneutral und verbindet modernste IT-Technologie und
Branchenwissen. Sie versetzt Maschinenbauer in die Lage,
Kunden mit geringem Aufwand erprobte Lösungen für die digital
vernetzte Produktion anzubieten. Davon profitieren sowohl
Maschinenbauunternehmen als auch ihre Lieferanten und
Kunden. Die gemeinsam entwickelte Plattform Adamos ist
weltweit seit dem 1. Oktober 2017 verfügbar.
www.durr.de
ZVEI sieht politischen Handlungsbedarf
bei Digitalisierung und Energiewende
„Die nächste Bundesregierung muss die Gestaltung der Digitalisierung
in Wirtschaft und Gesellschaft ins Zentrum ihrer
Agenda stellen“, sagt ZVEI-Präsident Michael Ziesemer zu Beginn
der Sondierungsgespräche. Wichtig sei, Deutschland zielgerichteter
auf ein neues industrielles Zeitalter vorzubereiten.
„Die digitale Transformation nimmt weiter an Fahrt auf. Um im
Wettbewerb mit den USA und China zu bestehen, brauchen wir
einen Industrie-4.0-Check, der künftige Gesetze auf ihre
Bedeutung für Innovation und Industrie-4.0-Umsetzung prüft“,
erläutert Ziesemer. Weiteren Handlungsbedarf sieht der ZVEI
bei der Energiewende. „Wir brauchen einen auf die Zukunft
ausgerichteten Ordnungsrahmen, der verlässliche Bedingungen
für Investitionen schafft und die effiziente Integration erneuerbarer
Energien in den Energiemarkt und das Energiesystem
zum Ziel hat“, sagt Ziesemer. Zudem sei wichtig, die Energieund
Klimapolitik stärker mit der Industriepolitik zu verzahnen.
Foto: Fotolia
www.zvei.org
WIR ERÖFFNEN NEUE PERSPEKTIVEN
Mit hochwertigen Sensor-, Identifikations- und Netzwerklösungen und viel Engagement steigern
wir Ihre Wettbewerbsfähigkeit.
SPS IPC Drives, Nürnberg, 28. – 30. November 2017, Halle 7A, Stand 303
INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 7
www.balluff.de

SZENE
Pilz bietet Wissensschub für die Automatisierung
Die Pilz Academy erweitert ihr Schulungsprogramm, das sich aus den Themen „Maschinensicherheit“,
„Technologie und Automatisierung“ sowie aus Angeboten zur
„Persönlichen Weiterbildung“ zusammensetzt. Auch die Robotik findet Berücksichtigung
und bildet einen Schwerpunkt im Themenbereich „Maschinensicherheit“. Ebenfalls neu
ist die Schulung „Industrie 4.0 – Gut aufgestellt für die Digitalisierung“. Mehr zu den
Inhalten, Terminen und zum aktuellen Programm finden Sie unter www.pilz.com/
training. Dort kann auch die neue Schulungsbroschüre heruntergeladen werden.
www.pilz.com
Workshop-Programm rund um die industrielle Bildverarbeitung
Matrix Vision startet ein umfangreiches Workshop-Programm. Dieses beinhaltet sowohl produktorientierte
Schulungen als auch Grundlagenthemen, die wichtiges Basiswissen rund um die Bildverarbeitung
vermitteln. Die Durchführung erfolgt durch Bildverarbeitungsexperten von Matrix Vision aus
Entwicklung und Applikation. Aktuell können Workshops aus den Themenbereichen „Grundlagen für
das optimale Bildverarbeitungssystem“, „mvImpact Configuration Studio“ sowie „3D-Bildverarbeitung“
besucht werden. Produktbezogene Workshops sind generell kostenlos. Die Themenbereiche bestehen
jeweils aus drei Blöcken, die an insgesamt drei Tagen hintereinander behandelt werden können und
somit den Reiseaufwand reduzieren. Eine Übersicht aller verfügbaren Workshops finden Sie unter
www.matrix-vision.com/mv-workshops.html.
www.matrix-vision.de
Sie brauchen flexible I/O-Systeme für Ihre Anlagen
u-remote bietet mehr Performance bei weniger Komplexität
Let’s connect.
Mit u-remote realisieren Sie sowohl IP-20- als auch IP- 67-Signalanbindungen innerhalb eines I/O-Systems. Das besonders
kompakte u-remote-System, bestehend aus IP20- und IP67-Komponenten, eröffnet bei der Automatisierung maximale
Vorteile und einen flexiblen Einsatz. Die IP67-Familie von u-remote ist dabei perfekt ausgestattet für die Signalanbindung
außerhalb des Schaltschranks und vereint alle Feldvorteile von u-remote IP20 in einer erhöhten Schutzart.
Wir freuen uns auf Ihren Besuch in Halle 9, Stand 9-351.
8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014
Und das Beste: Mit Weidmüller als Partner haben Sie gleich eine Komplettlösung an der Hand. www.u-remote.net

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Rockwell eröffnet Kompetenzzentrum
in Karlsruhe
Rockwell Automation eröffnet sein EMEA-weit erstes Kompetenzzentrum
für Connected Enterprise in Karlsruhe. Mit dem
Connected-Enterprise-Ansatz bietet das Unternehmen ein
Konzept, mit dem sich viele Industrie-4.0-Ansätze realisieren
lassen. Das Kompetenzzentrum bildet die ideale Plattform, um
die Chancen der Digitalisierung für Kunden erlebbar zu
machen und individuelle Strategien auszuarbeiten. Rockwell
Automation stärkt damit seine Präsenz in EMEA und unterstreicht
die Bedeutung des europäischen Marktes für das
Unternehmen. Auf dem Weg zur Digitalisierung hat das Unternehmen
in den eigenen Fertigungsanlagen sein Connected-
Enterprise-Konzept bereits erfolgreich umgesetzt. Kunden
erhalten im Kompetenzzentrum nun die Möglichkeit, an der
Expertise und Erfahrung von Rockwell zu partizipieren und die
Vorteile der Digitalisierung live zu erleben. Eine stärkere
Vernetzung von Produktion und Unternehmens-IT steigert die
Effizienz, senkt Kosten und spart gleichzeitig Ressourcen.
Durch intelligentes Monitoring und transparente Abläufe
behalten Unternehmen jederzeit den Überblick.
www.rockwellautomation.com
Alexander Stricker
Technischer Kundensupport
» Effizienter
Netzwerkausbau
bei wenig Platz.«
Internationales Geschäft startete in den USA
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Artikel-Nr. 102608
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zzgl. MwSt. 600,00EUR
Vor zehn Jahren eröffnete der Dresdner Infrarotsensorik- und
Messtechnik-Hersteller Infratec seine erste internationale
Niederlassung Infratec infrared LLC in den USA. Was 2007 in
Grapevine in der Nähe von Dallas (Texas) begann, wird seit
einigen Jahren ein paar Meilen weiter östlich in Plano weitergeführt.
„Einen zentralen Eckpfeiler unserer Vertriebsstrategie“
nennt Matthias Heinze, Geschäftsführender Gesellschafter des
Geschäftsbereiches Infrarotsensorik, die US-Tochter. Die erste
Auslandsdependance habe man in den USA eröffnet, weil das
Land zu den größten Märkten für die Infrarotsensorik zählt.
Wichtige Partner des Unternehmens seien dort ansässig, die
für einen großen Teil des immer internationaler werdenden
Gesamtumsatzes verantwortlich seien. Seit 2015 koordiniert
die Tochterfirma in Texas auch den Vertrieb der Thermografiesysteme.
Inzwischen hat das Unternehmen auch Niederlassungen
in China und Großbritannien.
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den EthernetSwitches
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Messtechnik-Spezialist A.B. Jödden feiert Volljährigkeit
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Der Messtechnik-Spezialist A.B. Jödden feiert
in diesem Jahr seinen 18. Geburtstag.
Das Krefelder Unternehmen wurde 1999 als
Vertriebspartnerschaft von Schreiber Messtechnik
und Bernd Jödden (links) als geschäftsführenden
Gesellschafter gegründet.
2002 zog es in die heutigen Geschäftsräume
um. Das Unternehmen vertreibt Sensoren
zum Messen von Weg, Winkel, Neigung,
Druck, Temperatur, Beschleunigung, Vibration,
Durchfluss sowie Niveau und bietet
dazu technische Beratung an. 2007 kamen
Neigungs- und Beschleunigungssensoren
von Kelag dazu. Neben Standardprodukten
entwickelt das Unternehmen auch Sonderanfertigungen.
In Zusammenarbeit mit
Schreiber Messtechnik und Kelag bietet
A.B. Jödden darüber hinaus ein Qualitätsmanagementsystem
nach EN ISO 9001:2008
an. 2016 wurde mit Martin Schilling (rechts)
ein zweiter Geschäftsführer neben Bernd
Jödden ernannt. Das neueste Produkt im
Sortiment ist der induktive Wegaufnehmer
SM34 mit 5 mm Messweg sowie einer
Genauigkeit von ± 0,25 %.
www.abjoedden.de
Kit-Encoder
jetzt auch mit der Open Source
One-Cable-Technology
Magnetische Kit-Encoder statt Resolver
oder optische Drehgeber
Multiturn Energy-Harvesting-System
Keine Batterien, keine Wartung
Einfache Installation
mit Selbstkalibrierungsfunktion
Kompaktes und robustes Design
zur Integration in Ihren Motor
Vormerken: MSR-Spezialmessen 2018
Der Veranstalter Meorga steht in den Startlöchern für die neue Saison 2018 und kündigt
die Termine für die regionalen Spezialmessen der Wirtschaftsregionen Rhein-
Main, Rheinland, Südwest und Rhein-Ruhr an. Im Fokus stehen die Themen Messtechnik,
Steuerungstechnik, Regeltechnik, Prozessleittechnik und Automatisierung.
Führende Firmen der Branche präsentieren ihr Leistungsspektrum, informieren in
Fachvorträgen und bieten lösungsorientierte Gespräche in einer professionellen Atmosphäre.
Die Veranstaltung wendet sich an Fachleute und Entscheider, die in ihren
Unternehmen für die Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse entlang
der gesamten Wertschöpfungskette verantwortlich sind. Der Eintritt zur Messe sowie
die Teilnahme an den Vorträgen sind kostenfrei. Den Auftakt macht die MSR-Spezialmesse
Rhein-Main am 07. 03. 2018 in Frankfurt/Main. Es folgen die MSR-Spezialmesse
Rheinland am 16. 05. in Leverkusen, die MSR-Spezialmesse Südwest am 12. 09. in
Ludwigshafen sowie die MSR-Spezialmesse Rhein-Ruhr am 10. 10. 2018 in Bochum.
www.meorga.de
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SZENE
Ifm Electronic erhält Auszeichnung
für Video „Knocking without touching“
Kaum eine Sportart ist so sehr auf Körperkontakt bezogen, wie
das Boxen: Im Spot taxieren sich zwei Boxer im Ring, sie lassen
ihre Muskeln spielen, einer schlägt zu – und das Gesicht des
Gegners schleudert zur Seite. Das Besondere dabei: Dies geschieht
ganz ohne Berührung – und damit ist man direkt bei
der Sensorik von Kplus: „Knocking without touching“. Mit diesem
Video wurde die seit Jahrzenten bekannte Technologie
neu belebt und dabei wurde die ungewöhnliche Bilderwelt so
meisterhaft gewählt, dass es mit dem silbernen Delphin bei
den Cannes Corporate Media & TV Awards in der Kategorie
„Integrierte Kommunikation“ prämiert wurde. In dieser Kategorie
werden Filme und Videos ausgezeichnet, die den Teil einer
größeren Kommunikationskampagne bilden. Produziert
wurde das Video von der Düsseldorfer Agentur Piratas. Werfen
Sie einen Blick in das Video: http://youtu.be/lEO8RblbN00.
www.ifm.com
Qualität
verbindet
MVTec verstärkt Embedded-Vision-
Geschäft mit Christoph Wagner
MVTec Software verstärkt sein Team: Seit dem 1. September
zeichnet Christoph Wagner für den Ausbau des Embedded-
Vision-Geschäfts verantwortlich. Als neu zuständiger
Produkt- und Business-Development-Manager wird Wagner
für eine noch stärkere Präsenz von MVTec im internationalen
Embedded-Vision-Markt sorgen. Der
Maschinenbautechniker und geprüfte
Wirtschaftsfachwirt verfügt über eine
weitreichende Expertise in der industriellen
Bildverarbeitung. Außerdem
sammelte er mehr als zehn Jahre
Erfahrung im Produktmanagement, im
technischen Support sowie in der Forschung
und Entwicklung. Embedded
Vision ist innerhalb der industriellen
Bildverarbeitung ein Trendthema mit
hohem Zukunftspotenzial. MVTec gilt in diesem Technologiebereich
als einer der führenden Anbieter und verfügt mit
Halcon Embedded bereits seit 2005 über Erfahrung in der
Portierung seiner Machine-Vision-Software MVTec Halcon
auf unterschiedlichste Embedded-Plattformen.
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Rund um die Welt sind robuste Leitungen
die Lebensadern für Flugzeuge am Boden.
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Flugzeugversorgungssystemen auf
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 11

SPS IPC DRIVES 2017 I MESSE
Zukunftsweisende Technologien
Die digitale Transformation rückt in der Automatisierungsbranche immer stärker in den Fokus. Deshalb
wird dem Thema Software & IT in der Fertigung auf der diesjährigen SPS IPC Drives zum ersten Mal
eine eigene Halle gewidmet. Und was Sie darüber hinaus noch Spannendes erwartet, lesen Sie hier.
Die SPS IPC Drives präsentiert sich auch
im Jahr 2017 als führende Fachmesse für
elek trische Automatisierungstechnik. Rund
1 700 Aussteller aus aller Welt decken vom
28. bis 30. November 2017 in Nürnberg das
Spektrum der industriellen Automation ab –
vom einfachen Sensor bis hin zu Lösungen
der digitalen, smarten Automatisierung. Zudem
ist zu erwarten, dass sich insbesondere
die Exponate und Studien zu den Themen
„Industrie 4.0“ bzw. „Digitale Transformation“
wieder zu Besuchermagneten entwickeln
werden. Aus diesem Grund ist das Thema
Industrie 4.0 auch ein klar definiertes
Schwerpunktthema der SPS IPC Drives 2017.
Die Digitalisierung im Fokus
Gerade jetzt, im Zeitalter der Digitalen
Transformation, wachsen die Branchen Automation
und IT immer stärker zusammen.
Neben zahlreichen Produkten und Applikationsbeispielen
vieler Aussteller spiegelt die
SPS IPC Drives diesen Trend deshalb auch
auf themenbezogenen Sonderschauflächen
und in Vorträgen auf diversen Foren wieder.
Darüber hinaus hat sich die Fachmesse
für eine neue thematische Hallenaufteilung
entschieden: Ab diesem Jahr ist Halle 6 ganz
dem Thema Software und IT in der Fertigung
gewidmet. Vom Start-up bis zu großen
Namen wie Microsoft, SAP Deutschland
und Kaspersky Lab UK finden sich dort Lösungsanbieter
aus aller Welt. Namhafte
Anbieter der IT-Welt werden mit Ausstellungsthemen
wie industrielle Web Services,
virtuelle Produktentwicklung/-gestaltung,
digitale Geschäftsplattformen, IT/OT-Technologien,
Fog-/Edge- und Cloud-Computing
aufwarten. Aber auch Lösungen zum Thema
Cyber Security werden von zahlreichen
Anbietern dargeboten. Sie demonstrieren
anschaulich, wie sich Unternehmen vor
Cyberattacken schützen können.
Die langjährig vertretenen Aussteller der
Mechanischen-Infrastruktur werden zu-
12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

MESSE I SPS IPC DRIVES 2017
Kurz und prägnant
Informationen zur Veranstaltung, zu
kostenfreien Tageskarten, Reisespecials
sowie Tipps zur Messe-Vorbereitung
finden Sie auf der Webseite des
Veranstalters: www.sps-messe.de. Hier
erhalten Sie auch einen druckfähigen
Geländeplan, eine Übersicht der
Hallenbelegung sowie ein Verzeichnis
der Aussteller mit Kontaktdaten.
künftig zusammen mit den Anbietern
der Industriellen Kommunikation
sowohl in Halle 2 als
auch in der neu hinzugekommenen
Halle 10.1 zu finden sein.
Die Branche Industrielle Kommunikation
zeigt, angetrieben
durch Industrie 4.0, unter anderem
aktuelle Innovationen im Bereich
OPC UA und TSN. Mithilfe
von einem einfachen und standardisierten
Zugriff auf Daten
und Geräte im Feld sind Konzepte
wie Cloud-basierte Anwendungen
oder auch Predictive Maintenance
möglich.
Trendthemen in Guided
Tours entdecken
Premiere haben in diesem Jahr
auch die Guided Tours zu den
Themen IT-Security in automation,
Smart production und Smart connectivity.
Fachbesucher können
sich mittels dieser geführten
Touren gezielt und fokussiert zu
wichtigen Innovationen und Exponaten
dieser speziellen Themenbereiche
informieren. Qualitativ
hochwertige und fachspezifische
Vorträge sowie Podiumsdiskussionen
zu den Top-Themen
bieten die Foren der Verbände
ZVEI in Halle 3A und VDMA in
Halle 3 sowie das gemeinsame
Forum „Automation meets IT“ in
Halle 6. Der begleitende Automation
4.0 Summit wird auch in
diesem Jahr an den ersten beiden
Messetagen das Messeangebot
ergänzen und Themen des Industrie-4.0-Umfeldes
aufgreifen.
Fotos: Mesago
www.mesago.de
Safety@work!
Einfache Sicherheitstechnik
für mehr Effizienz
›
›
›
›
›
Sicherheitstechnik mitAS-i Safety at Work: nur ein Kabel für Daten und
Energie –einfach, flexibel, system-und herstellerunabhängig, bewährt
SPS-Anschlussüber alle gängigenFeldbusse,alle Diagnosedateninder
Steuerung, Safety- undStandard-Signalegemischt
Safety Gateways fürden Einsatz als SafetySlave (in Kombinationmit einer
sicheren Steuerung)und als Safety Master(zursicheren Steuerung von
Antrieben ohne zusätzlicheSafetySPS)
Safe Link über Ethernet: die einfachste Art, viele Signale sicher zu koppeln
Universell erweiterbar mit SafetyE/A Modulen +StandardE/A Modulen
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28. –30.11.2017

SPS IPC DRIVES 2017 I TITEL
Peter Dietrich, Produktmanager
Durchflussmesstechnik,
Endress+Hauser Messtechnik
GmbH+Co. KG, Weil am Rhein
vereinfachen. Die Systemarchitektur der
neue Proline 300/500 Geräte ermöglicht eine
einfache Integration zukünftiger Schnittstellen
und Kommunikationstechniken. Bereits
heute leisten integriertes WLAN, Profinet,
Ethernet IP sowie ein integrierter Web-
Server die Möglichkeit für direkte Cloud-
Kommunikation. Auch Weiterentwicklungen
können mit dem eigens dafür entwickelten
Industrie-4.0-Ready-Konzept schnell und
problemlos eingebunden werden. Neben
den Geräte- und Prozessdaten aus dem Gerät
stellt die Endress+Hauser Cloud alle relevanten
Hersteller- und Spezifikationsdaten
rund um die Geräte zur Verfügung, um über
eine cloudbasierte Vernetzung der Prozesse
Effizienzsteigerungen in allen Produktions-,
Arbeits- und Geschäfts-prozessen zu ermöglichen.
Digitale Vernetzung von Prozessen,
maximale Sicherheit für Personal,
Produkte und Anlagen sowie ein
kosteneffizienter Messstellenbetrieb
sind die aktuellen Anforderungen
an die Prozessinstrumentierung.
Gerade die Durchflussmesstechnik
steht dabei aufgrund der
dynamischen Fließprozesse vor
besonderen Herausforderungen.
Wir stellen Ihnen eine Geräteserie für
die universelle Durchflussmessung
vor, die ihre Prozesse fit für die
Zukunft macht.
Simply clever
Eine neue Durchfluss-Messgerätelinie
optimiert ihre Prozessanlage in jeder Hinsicht
Um den oben genannten Anforderungen
gerecht zu werden, und darüber die
Instandhaltungskosten im Anlagenbetrieb
zu senken, braucht es innovative Mess- und
Gerätekonzepte. Die Kombination von bewährte
Sensorik und innovativen Transmittern
bildet dabei die Basis. Ein Beispiel hierfür
stellt die neue Durchfluss-Messgerätelinie
Proline 300/500 von Endress+Hauser
dar. Sie kombiniert die seit über 25 Jahren
bewährten Proline Messtechnologien für
die Coriolis- und Magnetisch-Induktive
Durchflussmessung mit einem neuen Transmitterkonzept.
Die Linie steht dabei für
branchenoptimierte Durchflussmessgeräte
mit erweitertem Einsatzbereich und verbesserter
Performance.
Cloudbasierte Vernetzung
der Prozesse
Die fortschreitende Digitalisierung bietet
auch in Produktionsprozessen stetig neue
Möglichkeiten, Abläufe und Prozesse zu
Neue Diagnoseparameter
optimieren Wartungsintervalle
Einer der meist diskutierten Use Cases ist
die Möglichkeit zur ‚Vorausschauenden
Wartung‘, um ungeplante Anlagenstillstände
zu vermeiden und die erforderlichen
Wartungsarbeiten am Gerät frühzeitig zu
koordinieren. Dabei werden die relevanten
Diagnosedaten aus dem Gerät parallel zum
klassischen Prozessübertragungsweg, z. B.
über die zusätzlich eingebaute WLAN-
Schnittstelle, direkt in die Kunden-Cloud
übertragen und weiterverarbeitet. In Kombination
mit neuen Diagnose-parametern
wie z. B. dem HBSI (Heartbeat Sensor Integrity)
im Coriolis-Durchflussmessgerät Promass
lassen sich dann einfache Trendaussagen
zum Reinigungstermin oder zu einem
Austausch des Messgerätes ableiten. Und
das ohne Fehlinterpretation oder aufwendige
Trendanalyse. Der Instandhalter erhält z. B.
via Smartphone Informationen über die
verbleibende Verschleißreserve eines Geräts
und kann daraus weiterführende Wartungsmaßnahmen
ableiten. Im Vergleich zur
zeit- bzw. routinebasierten Wartung senkt
dies die Instandhaltungskosten, da Geräte
nur bei Bedarf gewartet werden. Verglichen
mit der reaktiven Wartung wird die Anlagenverfügbarkeit
erhöht, da ein Ausfall der
Geräte rechtzeitig vermieden wird.
Integrierte Sicherheit
Die integrierten industriespezifischen Sicherheitskonzepte
gewährleisten hohe Prozess-
und Produktsicherheit. Für die chemische
Industrie hilft beispielsweise das SIL-
14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

TITEL I SPS IPC DRIVES 2017
01 Bereit für Industrie 4.0: Übersicht der Einbindung von Feldgerätedaten in die Unternehmenscloud
Gerätekonzept der Proline 300/500, systematische
Fehler zu vermeiden. Ein wichtiges
Detail hierbei: die SIL-Inbetriebnahme Sequenz,
die eine Falschparametrierung einer
Schutzeinrichtung praktisch ausschließt, da
alle relevanten Parameter geprüft werden
und das Programm den Inbetriebnehmer
durch eine spezifische SIL-Inbetriebnahmesequenz
führt.
Für die Lebensmittelindustrie ermöglicht
eine integrierte hochgenaue und temperaturkompensierte
Leitfähigkeitsmessung
die sichere Detektion von Produktverunreinigungen,
beispielweise aufgrund von Reinigungsrückständen
im Endprodukt. Die
Messgeräte Proline 300/500 sichern damit
die hohe Produktsicherheit im Rahmen von
Food-Safety-Konzepten.
Eindeutig interpretierbares
Diagnose-Trendmonitoring
Instandhaltungskosten zu senken,
steht seit jeher im Fokus von Anlagenbetreibern.
Die mit der Heartbeat
Technology integrierte, kontinuierliche
Gerätediagnose und Prüfung (Verifikation)
ermöglicht verlängerte Rekalibrierzyklen
und vereinfacht die jährliche Geräteprüfung
immens. Dabei werden alle rele-
02 Geräte-, Diagnose-, Service- oder
Prozessdaten können nicht nur via Schaltwarte
abgefragt werden, sondern auch vor Ort mithilfe
des integrierten Webservers; das Bild
zeigt den Promass F300
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 15

SPS IPC DRIVES 2017 I TITEL
03 Gerätezugang und Datenübertragung sind bequem
mit einem Smartphone, Tablet PC oder Laptop möglich
vanten Parameter und Baugruppen kontinuierlich
mit den werksseitig gespeicherten
Referenzwerten verglichen. Bis zu acht
komplette Prüfungen können im Gerät zwischengespeichert
werden. Neue Heartbeat
Technology Monitoring-Funktionen der
Proline 300/500 Messgeräte ermöglichen
jetzt erstmals ein eindeutig interpretierbares
Diag nose-Trendmonitoring. Der Promass
HBSI (Heartbeat Sensor Integrity) Parameter
zum Beispiel ermöglicht konkrete Aussagen
über den Arbeitsvorrat des Gerätes in korrosiven,
abrasiven-, oder belagsbildenden
Anwendungen. Das ermöglicht die Umsetzung
von vorausschauender Wartung,
auch „Predicitve Maintenance“ genannt.
Durchdachtes Konzept von
der Planung bis zur Wartung
Die aktuelle Generation der Proline Durchflussmessgeräte
unterstützt den MSR-Techniker
bei der Bewältigung seiner täg lichen
Aufgaben von der Planung bis zur Wartung.
Hierzu sind viele Neuerungen in
die Geräte eingeflossen wie der vereinfachte
Zugang von vorne zur Installation,
die vier Status LEDs, die alle wichtigen
„Die Systemarchitektur der Proline 300/500 Messgeräte
ermöglicht eine einfache Integration zukünftiger
Schnittstellen und Kommunikationstechniken“
Gerätezustände farblich signalisieren oder
das Weitbereichsnetzteil, das den Anschluss
unterschiedlichster Versorgungsspannungen
ermöglicht. Bei den bis zu
vier Aus- und Eingängen, können drei als
frei konfigurierbare I/Os gewählt werden
und bieten damit bis zu 350 Kombinationsmöglichkeiten
von 4...20 mA oder
digitaler Bustechnologie mit weiteren
Analogsignalen wie Strom-, Status-, Puls-,
Frequenz-, Ein- oder Ausgänge.
Das optional im Display integrierte
WLAN-Modul sowie der integrierte Web-
Server vereinfachen den Gerätezugang über
mobile Endgeräte wie Tablet PC oder
Smartphone mittels handelsüblicher Browser
wie Internet Explorer, Firefox oder Safari.
Weiterführende Soft- oder Hardware ist
nicht erforderlich. Das vereinfacht alle geräte
bezogenen Aktivitäten von der Planung
bis zur Wartung und bietet für die Zukunft
weitreichende Möglichkeiten zur weiteren
Digitalisierung von Prozessen.
Bilder: Endress+Hauser
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Komfortabler Gerätetausch
ohne Neuparametrierung
Das integrierte Datenspeicherkonzept
HistoRom ermöglicht den Komponentenund
Gerätetausch ohne jegliche Neuparametrierung.
Dabei werden alle Daten automatisch
gesichert und auf die neue Komponente
übertragen. Neu dabei ist, dass mit
dem integrierten Firmware-Flashspeicher
alle Austausch-Komponenten auf den im
Gerät vorhandenen Firmware-Stand gebracht
werden, bevor die Parameter übertragen
werden.
Interoperabilitätskonflikte von Ersatzteilen
und Komponenten gehören damit der
Vergangenheit an. Darüber hinaus können
Daten einfach und schnell multipliziert,
verglichen oder wieder hergestellt werden.
04 Die integrierte Prüffunktion Heartbeat Technology ermöglicht neben einer permanenten
Geräte-Selbstdiagnose auch eine TÜV-geprüfte, metrologisch rückführbare Geräteverifikation
im laufenden Betrieb – mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit (PFD) in Relation zur Betriebsdauer
16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

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Für alle offenen Prozesse in der Lebensmittelproduktion,
beispielsweise wo Zutaten
in offenen Förderanlagen transportiert
werden, formulierte Nestlé ein umfangreiches
Hygiene-Pflichtenheft. Dieses
schreibt vor, wie elektrische Kabel zu fixieren
sind, macht Vorschriften zur Reinigungsfähigkeit
von Oberflächen von Anlagen und
Maschinen oder äußert sich zu Vorsichtsmaßnahmen
beim Schweißen. „In der Lebensmittelindustrie
herrschen bereits hohe
Hygienestandards. Wir bei Nestlé sind auf
der sicheren Seite und fügen einfach noch
zwei Schichten an Anforderungen hinzu“,
macht Philippe Demarque, Projektleiter
im Product Technology Centre (PTC) Orbe
während des Rundgangs durch den Betrieb
deutlich.
Wo man hinschaut, bündeln sich Rohrleitungen
aus Edelstahl für verschiedene
Wasserqualitäten oder für Druckluft, die zu
den einzelnen Behältern und Maschinen
führen. Die leichte Zugänglichkeit der Installationen
spielt eine Rolle bei der Instandhaltung
der Anlagen und Maschinen im
PTC. Das alltägliche Reinigen soll effizient
vonstattengehen. Eine sogenannte CIP
(Cleaning in Place)-Reinigung geschieht
schrittweise: Mit Natronlauge versetzte Reinigungsflüssigkeit
löst den Schmutz in den
Behältern, anschließend wird diese ausgespült.
Es folgt mit Sauerstoff angereichertes
Wasser, schließlich heißes Wasser. Mehrmals
wird gespült. Demarque schildert die
Praxis: „Der Hochdruckreiniger ist unser
wichtigstes Werkzeug. Gereinigt werden die
Anlagen von oben nach unten; der Fluss aus
Wasser und Schaum soll alles mitnehmen.“
Schmutz und Bakterien keine
Chance geben
Hygienic Design soweit
das Auge reicht
Schweizer Nahrungsmittelkonzern stellt höchste Anforderungen
an hygienegerechte Ausführung von Maschinen und Anlagen
Das Nestlé Product Technology Centre (PTC) in Orbe in der Schweiz ist
das konzernweite Forschungs- und Entwicklungszentrum für Kaffee,
Schokolade- und Malzgetränke. Nestlé fordert bei Neuanschaffungen
von Maschinen von seinen Lieferanten modernste Prozesstechnik, hohe
Verfügbarkeit und hygienisches Design.
Im Hinblick auf effiziente Reinigungsprozesse
gewinnt Hygienic Design immer mehr
an Bedeutung – auch bei Nestlé. Dazu Philippe
Demarque: „Je weniger wir innen gewölbte
Oberflächen, tote Winkel, freiliegende Gewindegänge
von Schraubköpfen haben,
desto weniger führt dies zu Schmutzablagerungen
oder Wasserlachen und Bakterienwachstum.“
Die Forderung nach Hygienic
Design ist vergleichsweise jung. Noch vor
über 20 Jahren bestanden die Metalloberflächen
vieler Gehäuse und Schränke aus
einer galvanisierten Schutzschicht. Aus Erfahrung
mit deren Rostanfälligkeit gingen
die Hersteller über zu Oberflächen aus rostfreiem
Stahl. Gerade Rittal ist dem Hygienic
Design verpflichtet und sieht sich als Systempartner
der Nahrungsmittelindustrie.
Im Nestlé-PTC sind gleich mehrere Rittal-
Manuel Fischer ist Fachjournalist aus Spreitenbach
in der Schweiz
18 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

MESSE I SPS IPC DRIVES 2017
chainflex®
hält ...
Im Nestlé-PTC
sind mehrere
Schaltschränke,
Bediengehäuse und
Klemmkästen
installiert, elektronische
Komponenten
werden so vor Staub,
Wasser und anderen
Fremdeinflüssen
geschützt
Motorleitung
18 Test
Mio. Hübe
getestet
4831
Schaltschränke, Bediengehäuse und Klemmkästen
installiert. Elektronische Komponenten
werden so vor Staub, Wasser und
anderen Fremdeinflüssen geschützt.
Die Vorteile dieser Hygienic-Design-Produkte
gegenüber älteren Gehäusen fallen
besonders ins Auge: Eine spaltfreie Rundum-Dichtung
aus Silikon in auffälligem
Blau ist auf der Innenseite von Türen und
Wänden sicher eingelegt. Die Scharniere
befinden sich im Innern des Schranks. Dies
ermöglicht ein besonders reinigungsgerechtes
Design.
Zum Schutz von Tastern oder Displays
sind große Sichtfelder angebracht. Der
Übergang von Sichtfenster zu Rahmen ist
spaltfrei. Die Schraubverschlüsse sind
ebenfalls in Hygienic Design gestaltet,
ebenso die Schaltschrankschlüssel. Und
das Augenfälligste ist von Vorteil in einem
Lebensmittelbetrieb: Die Kompakt-Schaltschränke
haben eine Dachneigung von 30°.
Dies lässt Flüssigkeiten schnell abfließen.
Zudem sind die Hygienic-Design-Gehäuse
mit runden Abstandshaltern aus Metall zur
Wand montiert. Somit kann die Rückwand
des Gehäuses gereinigt werden.
Detaillierter
Anforderungskatalog
In der Lebensmittelindustrie
herrschen
bereits hohe Hygienestandards,
aber wir fügen
noch zwei Schichten an
Anforderungen hinzu.
Wie jeder andere Lebensmittelbetrieb ersetzt
das PTC von Zeit zu Zeit ältere Anlagen
und Maschinen – Extruder, Mühlen, Steuerungen
usw. – durch neue. Das Nestlé-
PTC formuliert gegenüber Projektanbietern
einen detaillierten Anforderungskatalog zu
Philippe Demarque,
Projektleiter im PTC,
Nestlé
Schaltschränken und elektrischen Anlagen,
sowohl was die mechanische als auch was
die elektrotechnische Ausführung betrifft.
Auch das Thema Sicherheit und hy gienisches
Engineering kommt darin nicht zu
kurz (SPS-Notstromversorgung, Erdungsschellen,
Insektendichtigkeit usw.). Gegenüber
Lieferanten tritt der PTC-Projektleiter
als anspruchsvoller Kunde auf und sein
Urteil kann hart sein: „Kleine Pannen können
mit jeder Maschine vorkommen. Aber
was wir nicht mit wenigen Handgriffen
beheben können, ist für uns Schrottware.
Wir lassen das sofort demontieren.“ Es
mag unter diesen Voraussetzungen erstaunlich
klingen, dass die Partnerschaft
von Nestlé zu Rittal schon lange währt. „Wir
kennen die Bedürfnisse des Kunden genau
und gute Beratung ist ein
wichtiger Teil unserer Aufgabe.
Wir investieren viel,
um die bestmögliche Lösung
zu offerieren“, sagt
Julien Gaillard, der Niederlassungsleiter
von Rittal in
der französischsprachigen
Schweiz.
Im PTC Orbe werden
nicht nur Produktneuheiten
entwickelt, sondern es
kommen auch neueste
Technologien der Steuerung
und Überwachung
von Prozessen zum Einsatz. Zwar entscheiden
die Nestlé-Ländergesellschaften und
deren Fabriken bei ihren Investitionen autonom.
Dennoch gelten das PTC-Hygiene-
Pflichtenheft und der PTC-Katalog zu
technischen Spezifikationen bei Neuanschaffungen
als Leitfaden innerhalb des
Nestlé-Konzerns.
„Ich will nicht sagen, dass der Preis keine
Rolle spielt, aber wir haben einen anderen
Fokus. Wir wollen einfach die besten und
neuesten Produkte beschaffen, die auf dem
Markt erhältlich sind“, so Demarque. Der
Anspruch ist eindeutig: Das PTC will innerhalb
von Nestlé weiterhin den technischen
Standard vorgeben und mit Innovationen
überraschen.
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SPS IPC DRIVES 2017 I MESSE
Mehrwert in der Geräte-Performance
Digitalisierung - was bedeutet das für den elektronischen Überstromschutz?
Ralf Dietrich ist Leiter Produktund
Marktentwicklung bei der
E-T-A Elektrotechnische Apparate
GmbH in Altdorf
Geräte des elektronischen Überstromschutzes waren vor einigen Jahren
noch diskret aufgebaut – voll elektronisch mit Messfunktion, jedoch ohne
Datenerfassung und -verarbeitung. Der Einsatz von Micro-Controllern
eröffnete ganz neue Möglichkeiten. Sie erlauben es, Messdaten
nicht nur zu erfassen, sondern sie aufwändiger zu verknüpfen, einer
übergeordneten Steuerung zur Verfügung zu stellen und später detailliert
zu verarbeiten.
Grundlage dieser neuen Möglichkeiten
im Bereich elektronischer Schaltgeräte
ist die fortschreitende Digitalisierung und
damit die sich stetig weiter entwickelnde
Prozessor- und Controller-Technologie. Das
Moorsches´Gesetz, postuliert in 1965 und
später entsprechend angepasst, besagt,
dass sich die Rechenleistung von Prozessoren
alle 18 - 24 Monate verdoppelt. Neben
der Verdoppelung der Rechenleistung steigt
auch die Integrationsfähigkeit der Controller.
Das bedeutet, bei gleichbleibender Leistungsfähigkeit
steigt auch die Integrationsdichte.
Dadurch reduziert sich die Baugröße
der Controller und Prozessoren und
ermöglicht die Anwendung in immer kleineren
Geräte. Denn neben der Größe des
Prozessors ist auch die zum Betrieb not-
wendige Peripherie auschlaggebend. Zudem
spielen auch die Kosten der Bauteile
eine nicht unwesentliche Rolle. Denn digitalisiert
wird ja nicht nur weil es technisch
möglich ist, sondern auch weil es kommerziell
immer attraktiver wird. Dies bedeutet
für den elektronischen Überstromschutz,
dass es nun sinnvoll ist, Micro Controller
Technologie in das Produkt zu integrieren
und zu digitalisieren. Denn der erwartete
Mehrwert in der Geräte-Performance überwiegt
nun die Kosten.
Intelligenz im Gerät
Beim Einbau von Micro Controllern liegt im
ersten Schritt das Augenmerk auf der Verarbeitung
der vor Ort bzw. im Gerät ermittelten
Messwerte. Sie messen Spannungen und
Ströme, überwachen Schwellwerte und sorgen
für die in engen Kurven vorgegebene
Auslösekennlinie. Beim Überschreiten der
Kennlinie löst das Gerät aus und gibt eine
Fehlermeldung. Dies alles funktioniert auf
Basis von programmierten Micro Controllern
und damit von Intelligenz im Gerät. Das
ist jedoch noch keine Digitalisierung im engeren
Sinne. Die Fehlermeldung kann auch
nur durch einen einfachen Signalkontakt an
die nächste Ebene gehen. Digitalisierung
entsteht, wie eingangs geschildert, erst,
wenn die erfassten Messdaten an eine weitere
Ebene zur Verarbeitung gehen. Also
wenn mit den erfassten Daten – neben der
lokalen Verwendung zur Erfüllung der eigentlichen
Aufgabe – eine weitere übergeordnete
Ebene bedienen. Im Falle des elektronischen
Überstromschutzes ist dies die
Steuerungsebene mit einer SPS oder auch
IPC. Die Weitergabe der Daten an eine übergeordnete
Steuerung bedeutet die Einführung
der Digitalisierung in die Welt des elektronischen
Überstromschutzes.
Implementierung einer echten
Datenkommunikation
Der einfachste Ansatz ist der Aufbau einer
Verbindung durch die Nutzung einfacher
01 Die ControlPlex-Serie erlaubt eine
integrierte Prozessüberwachung und
hohe Flexibilität durch programmierbare
Stromstärken und steckbare Geräte
01 02
02 Das REX12D-T mit IO-Link schaltet, schützt
und überwacht, ist jedoch nicht in dem Maße
flexibel parametrierbar wie ControlPlex,
anwendungsspezifisch jedoch ausreichend
20 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

MESSE I SPS IPC DRIVES 2017
digitaler I/O-Matrix-Strukturen. Digitale
Ein- und Ausgänge sind zwar im herkömmlichen
Sinne „digital“, jedoch erfüllt eine
Matrix bzw. Kommunikation durch digitale
Ein-/Ausgänge noch nicht den Anspruch
wirklicher Daten- bzw. Messdatenübertragung.
So stellt diese Aktivierung von Überstromschutz
Baugruppen zwar eine digitale
Schnittstelle dar, jedoch ohne Messdatenübermittlung
und damit nicht wirklich
„digitalisiert“!
Damit bleibt für eine echte Digitalisierung
nur der nächste Schritt, die Implementierung
einer echten Datenkommunikation
mit dem Austausch von Messwerten
zwischen dem Gerät und der übergeordneten
Ebene. Dies setzt voraus, dass der
elek tronische Überstromschutz neben der
Kommunikation auch eine eigene Identität,
also eine Adresse, erhält. Das heißt, die im
Schaltschrank nebeneinander aufgebauten
Geräte unterscheiden sich nur durch eine
Adresse. So lassen sie sich bei einer entsprechenden
Datenabfrage genau adressieren,
um dann eine genaue Zuordnung der
Daten zum entsprechenden Adressaten in
der Steuerung vornehmen zu können.
Welche Performance wird
wirklich benötigt?
Die Möglichkeiten zum Aufbau der Kommunikation
hängen stark von der gewünschten
Leistungsfähigkeit ab. Aus der
Automatisierungstechnik sind die standardisierten
Feldbus-Systeme wie Profibus/
Profinet, Powerlink, Ethercat etc. weitgehend
bekannt. Hierbei handelt es sich jedoch
um eine High-end Kommunikation
für den Echtzeit-Betrieb von Maschinenund
Anlagen. Die erwartete Performance ist
entsprechend kostenintensiv und nicht immer
notwendig, wenn es um die Anbindung
von elektronischem Überstromschutz
geht. Diese Feldbus-Systeme sind in der
Steuerungs-Ebene angesiedelt und entsprechend
performant.
Beispielhaft sei hier die ControlPlex Reihe
von E-T-A erwähnt, die als elektronischer
Überstromschutz in den Geräten ESX50-D
realisiert ist. Dies ist ein steckbarer und
umfänglich parametrierbarer Überstromschutz,
der Schalten, Schützen und Überwachen
bzw. Monitoring
verbindet und
mithilfe eines Koppelmoduls
via Profibus
oder auch Profinet
mit der übergeordneten
Steuerung
kommuniziert.
IO-Link als
Alternative
Wer die hohe Performance
der Feldbusse
auf der Steuerungsebene
nicht benötigt, kann eine Stufe tie -
fer, die Sensor-Aktuator-Ebene, gehen. Hier
kommen einfachere Kommunikationswege
zum Tragen. Eine Möglichkeit ist die Einführung
von IO-Link. IO Link ist weniger performant,
aber kostengünstiger als ein „echter
Feldbus“ und ausreichend für die Digitalisierung
von elektronischem Überstromschutz.
Die Messdatenerfassung und -übertragung
ist problemlos möglich. Leichte Einschränkungen
gibt es bei Geschwindigkeit und
Datenvolumen. Doch das Gerät ist digitalisiert
und kann seinen Beitrag zur Prozesstransparenzsteigerung
leisten.
Hier kommt das REX12D-T mit IO-Link-
Anschaltung zum Einsatz. Das Gerät schaltet,
schützt und überwacht, ist jedoch nicht
im gleichen Umfang flexibel parametrierbar
wie der Typ ESX50-D. Jedoch ist
die Schutzfunktion mit der Möglichkeit für
die Messdatenerfassung-Kommunikation in
die nächste Ebene je nach Anwendung ausreichend.
Dies zeigt gut, was Digitalisierung für ein
Produkt über die Jahre der Entwicklung
bedeuten kann. Mit der zunehmenden
Mit unseren Produkten zum
elektronischen Überstromschutz
lassen sich deutlich mehr
Informationen aus der Anlage
generieren als früher – ein
Mehrwert, den wir unseren
Kunden bieten.
Verfügbarkeit elektronischer Bauteile, die
Kommunikation und Messdatenerfassung
ermöglichen, steigt der Grad der Digitalisierung
und der entsprechenden Möglichkeiten
für die Zukunft. Man sagt, das Moorsche
Gesetz habe zumindest für die nächsten
10 bis 15 Jahre noch Gültigkeit. So ist
für die Integration von „Digitalisierung“ in
immer kleinere Geräte nach wie vor kein
Ende abzusehen.
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SPS IPC DRIVES 2017 I MESSE
Die Hauptaufgabe der Messtechnik liegt
seit jeher in der quantitativen Erfassung
physikalischer Größen. Unterschiedliche
Arten von Sensoren verwandeln diese
Messgrößen in elektrische Signale, die von
einem Messverstärker konditioniert und digitalisiert
werden, um sie der weiteren Verarbeitung
und Analyse zuzuführen. Während
diese Grundaufgabe der Messtechnik
unverändert bestehen bleibt, ändern sich
die Übertragungswege der Messdaten stark.
Bei vielen Anwendungen im Kontext von
Industrie 4.0 und IoT müssen sie dezentral
erfasst, zentral gesammelt und für den weltweit
verteilten Zugriff bereitgestellt werden.
„Datenerfassung darf daher heute keine Insellösung
mehr darstellen“, ist sich Dietmar
Scheider, Senior Sales Manager bei der Delphin
Technology AG sicher. Wie kann man
aber diese Aufgabenstellung am besten lösen?
Herkömmliche Lösungen setzen auf
eine im Kundenintranet oder im Internet
positionierte Cloud. Die Bereitstellung der
Cloud ist dabei aber oft aufwendig und
kann zu Problemen bei der Datensicherheit
führen. Welche Alternativen sind denkbar?
„Die Lösung liegt eigentlich auf der Hand:
Die Cloud muss Bestandteil der Messhardware
werden“, so Dietmar Scheider. Wenn
alle Cloudbestandteile inklusive der Messtechniksoftware
bereits vorinstalliert, bzw.
–konfiguriert auf der Erfassungshardware
bereitstehen, wachsen IT und Messtechnik
zusammen und verschmelzen zu einer
Messtechnik-Cloud at the edge. „Alle Vorteile
des Cloudcomputing verbinden sich so
mit den Vorteilen der Datenvorverarbeitung
vor Ort und ermöglichen Lösungen,
die bisher undenkbar schienen“, erklärt
Dietmar Scheider. Delphin Technology bietet
nun mit der kompakten Loggito-Serie
und der webbasierten Software ProfiSignal
Web ein Komplettpaket, um alle Cloudanwendungen
zu erledigen, unabhängig davon,
ob der Standort der Messtechnikcloud
im Gerät, im Intranet des Anwenders, oder
aber im Internet liegt.
Dezentral, vernetzt und
hochskalierbar
So geht Messtechnik
Wie sich Messwerterfassung und -visualisierung
in Zeiten von Industrie 4.0 verändert
Mit dem neuen dezentralen und
hochskalierbaren Messwerterfassungssystem
Loggito und der
webbasierten Messtechniksoftware
ProfiSignal Web präsentiert
Delphin Technology zur SPS IPC
Drives ein zukunftsweisendes
Komplettpaket, das die dezentrale
Messdatenerfassung mit der
weltweiten standortunabhängigen
Datenvisualisierung verknüpft.
Erfahren Sie, wie sich Visualisierung
und Monitoring zukunftsweisend
zeigen.
Die neue Loggito-Serie ist sowohl für Anwendungen
mit verteilten Messstellen, als
auch für zentrale Messaufgaben gerüstet.
Als zentraler „Datenkonzentrator“ fungiert
ein Loggito Logger, der die Koordination eines
Messnetzes und die Zwischenspeichung
der Messdaten übernimmt und die
Schnittstelle zum PC oder in die Cloud bildet.
Als Messtechnik-Cloud at the edge
kann er aber auch selbst die komplette
Cloudfunktionalität übernehmen. Die Erhöhung
der Kanalzahlen und der Aufbau
eines Messnetzes sind wahlweise kabelgebunden
mit den Loggito USB-Geräten oder
kabellos mit den Loggito Wireless-Geräten
möglich. Mit diesem Konzept sind auch
komplexe Anwendungen realisierbar, egal
ob es sich um Prüfstandsanwendungen
handelt, bei denen ein Messnetz drahtgebunden
im Schaltschrank aufgebaut werden
soll, oder um verteilte Messaufgaben
wie Brücken- oder Gebäudemonitoring, bei
denen eine drahtlose Kommunikation zwischen
den Messstellen und dem zentralen
Datensammler erforderlich ist. „Wir haben
also mit dem neuen System die Weichen für
neue Anwendungen gestellt. Der Anwender
erhält damit genau die Lösung, die er benötigt“,
sagt Dietmar Scheider.
Um eine höchstmögliche Modularität zu
gewährleisten, haben alle Geräte der Loggito-Serie
dasselbe handliche Format. Es sind
Module mit vier, bzw. acht universellen
Analogeingängen verfügbar, die sich individuell
für den Anschluss von mV-, mA-, Widerstand-,
Thermoelement- und Pt100(0)-
Sensoren konfigurieren lassen. Alle analogen
Eingänge sind hochpräzise und besitzen
eine Auflösung von 24 Bit. Eine
Summenabtastrate von 1 kHz ermöglicht
auch schnelle Messungen. Die differentielle
Ausführung sowie die galvanische Tren-
22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

MESSE I SPS IPC DRIVES 2017
nung der Analogeingänge gegeneinander
gewährleisten jederzeit präzise Messungen
unter Ausschluss von Störsignalen. Alle
analogen Eingangsmodule verfügen zusätzlich
über einen Analogausgang und über
zwei kombinierte digitale Ein-/Ausgänge.
Neben den Analogeingangsmodulen sind
auch reine Digitalmodule mit sechs Einund
zwei Ausgängen, bzw. zwei Ein- und
sechs Ausgängen verfügbar. Die Logger-Geräte
sind mit einem internen Datenspeicher
von bis zu 16 GB ausgestattet.
Individuelle Dashboards
Mobiles Condition Monitoring, bzw. Instandhaltung
und Wartung sind typische
Aufgaben, bei denen bereits an der Maschine
oder Anlage eine Analyse der Messdaten
erforderlich ist. Bei derartigen Aufgaben ist
es hilfreich und zeitsparend, diese Daten
direkt vor Ort auf einem Tablet oder Handy
darstellen zu können, anstatt sich zur Begutachtung
zunächst ins Büro und danach
zurück zur Anlage begeben zu müssen. Neben
diesen Vor-Ort-Anwendungen gibt es
aber auch Aufgaben, die eine völlig andere
Art der Datenbereitstellung erfordern. Beispiele
sind Feldversuchsanlagen, Fahrversuche
oder Condition Monitoring von entfernten
Maschinen, Anlagen oder Bauwerken.
Die neue webbasierte Client-Server-Software
ProfiSignal Web ist für diese Anwendungsszenarien
geeignet. Nach der Erfassung
der Daten, z.B. durch Geräte der Loggito-
oder Expert Logger-Serie, können diese
in individuell gestaltbaren Dashboards
visualisiert werden. Für alle Anwendungen,
bei denen eine Begutachtung der Daten direkt
vor Ort erforderlich ist, kann ProfiSignal
Web direkt im Messdatenerfassungsgerät
ausgeführt werden. „Die Anzeige der
Daten ist dann quasi im Vorbeigehen auf jedem
beliebigen mobilen Endgerät möglich“,
weiß Dietmar Scheider um die Vorteile. Eine
Softwareinstallation ist nicht erforderlich,
es wird nur ein beliebiger Browser benötigt.
Aber auch für alle Anwendungen,
bei denen ein weltweiter Zugriff auf die
Messdaten erforderlich ist, ist ProfiSignal
Web gerüstet. Für diese Anwendungen wird
die Software auf einem zentralen Server in
einer privaten oder öffentlichen Cloud installiert.
Als Messtechnik-Cloud at the edge
kann aber auch das Messdatenerfassungsgerät
selbst die komplette Cloudfunktionalität
übernehmen. Alle zugriffsberechtigten
Personen haben anschließend von beliebigen
Standorten aus die Möglichkeit, auf die
Daten zuzugreifen und diese im Browser ihres
mobilen Endgeräts zu visualisieren.
Mit ProfiSignal Web können nicht nur
einzelne Messstellen dargestellt, sondern
auch komplexe Prozesse abgebildet werden.
Dazu stehen verschiedene Analogund
Digitalanzeigen, LEDs und geometrische
Zeichenobjekte zur Verfügung. Zur Interaktion
mit dem Prozess können auch
Taster, Schiebeschalter und Texteingabefelder
eingebunden werden. „Eine besondere
Stärke ist die schnelle und übergangsfreie
Trenddarstellung von aktuellen und historischen
Messdaten. Hierbei kann sekundenschnell
auf alle Daten zugegriffen werden“,
erklärt Dietmar Scheider.
Komplettpaket für Industrie 4.0
In Zeiten von Industrie 4.0 ändern sich
auch in der Messtechnik die Anforderungen.
Die herkömmliche Übertragung der
Daten vom Sensor an der Maschine zum
Messrechner im Leitstand ist nicht mehr
der Hauptanwendungsfall. Es entstehen
neue Use Cases, bei denen die Messdaten
teilweise weltweit verteilt erfasst und betriebssystem-
und standortunabhängig auf
mobilen Endgeräten dargestellt werden sollen.
Für diese Anwendungsfälle sind grundlegend
neue Konzepte erforderlich.
„Mit der neuen Loggito-Geräteserie und
der Client-Server-Software ProfiSignal Web
haben wir ein Komplettpaket geschaffen,
mit dem sich jeder Anwender diesen neuen
Herausforderungen stellen kann“, resümiert
Dietmar Scheider.
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01 Das Bild zeigt die übersichtliche Cloud -
visualisierung mit einem mobilen Dashboard
02 Der Loggito Logger – Messtechnik für
verteilte Anwendungen
Bereit für die
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SPS IPC DRIVES 2017 I MESSE
Uneingeschränkt kommunizieren
Ethernet-IO-Module und integrierter IO-Link Master als universelle Vermittler im IIoT
Dr. Konrad Kern, Produktmanager Geschäftsfeld
Systeme Geschäftsbereich Fabrikautomation,
Pepperl+Fuchs, Mannheim
Bis heute hat sich im industriellen Ethernet kein
einheitlicher Kommunikationsstandard durchgesetzt.
Gut, wenn es also Lösungen gibt, die über alle gängigen
Ethernet-Protokolle kommunizieren können. Wir
stellen Ihnen ein Ethernet-IO-Modul mit Multiprotokoll
und IO-Link-Masterfunktion vor, das mit dezentraler
Intelligenz punktet.
In der Automatisierungstechnik werden die Ethernet-Protokolle
Profinet, Ethernet IP und EtherCAT am häufigsten eingesetzt, mit
regional unterschiedlicher Verteilung. Diese Vielfalt ist eine
Herausforderung für weltweit tätige Maschinen- und Anlagenbauer
und zudem eine Hürde bei der Standardisierung. Die neuen Ethernet
IO-Module von Pepperl+Fuchs schlagen mit ihrer Multiprotokoll-
Funktion nun eine wirtschaftliche Brücke zur uneingeschränkten
Kommunikation. Statt verschiedener Modul-Typen wird nur noch
eine einzige Komponente benötigt. Das gewünschte Protokoll lässt
sich mit einem einfachen Drehschalter auswählen. Das gewählte
Protokoll wird bei der ersten Kommunikation mit dem Host intern
gespeichert, eine versehentliche Umstellung bei laufender Anlage
ist ausgeschlossen. Die Option, das Gerät für die sichere Anwendung
wieder in den gesicherten Werkszustand zurückzuversetzen,
bleibt davon unberührt. Die Ethernet-IO-Module werden entweder
mit dem manuellen Drehwahlschalter oder per automatischer
IP-Adressvergabe adressiert. Der integrierte Webserver erlaubt
Dank dezentraler Intelligenz der
Ethernet-IO-Module werden autarke
Lösungen und praktische Schritte in
Richtung Industrie 4.0 möglich, bei
einer Reaktionszeit im Millisekundenbereich,
voller Transparenz und
zusätzlichen Diagnoseoptionen.
Dr. Konrad Kern verantwortet das
Produktmanagement der BU
Systeme; Pepperl+Fuchs GmbH
in Mannheim
außerdem eine vollständige Parametrierung sowie den Abruf von
Status- und Diagnosedaten. Ein Switch mit Isocron Real Time-
Funktion (IRT) unterstützt die Ringtopologie, sorgt für schnelle
Kommunikation und erhöhte Verfügbarkeit.
IO-Link Master für I4.0
Um die Feldebene in eine I4.0-Architektur einzubinden, sind
Zusatzfunktionen gefragt. Neben der Übertragung von Mess- und
Schaltsignalen werden Diagnosefunktionen und möglichst umfassende
Transparenz benötigt. Bei IO-Link-Feldgeräten können Parameter
gesetzt werden, um Vorausfallanzeige, vorbeugende Wartung
und den Neustart nach Sensortausch zu vereinfachen. Zugleich
gewinnt der Überblick über die Gesamtanlage an Tiefenschärfe.
Die neuen Ethernet IO-Module stellen dabei die Anbindung zum
Feldbus her. Der integrierte achtfache IO-Link Master (nach IEC
61131-9 in der neuesten Spezifikation V1.1) unterstützt die automatische
Parametrierung im Austauschfall und bietet pro Port bidirektional
bis zu 32 Byte Prozessdatenbreite. IO-Link-Ports mit Class A und
Class B, einer Strombelastbarkeit bis 2 A pro Port und einer galvanischen
Trennung stehen für die Sensoren und Aktoren zur Verfügung.
Die Class-B-Ausgangsports können ohne besondere Parametrierung
auch für IO-Link-Sensoren genutzt werden. Dafür wird der IO-Link
Sensor einfach über eine dreiadrige Verbindungsleitung angesteckt.
Zusätzlich können weitere digitale Standardsensoren angeschlossen
werden. Diese Optionen sichern große Flexibilität beim Sensor-/Aktoranschluss
und eine größtmögliche Transparenz der Anlage.
Die Parametrierung wird über den integrierten Webserver erledigt.
Das Parametriertool kann die Konfiguration und die Funktion von
IO-Link-Endgeräten festlegen. Der Zugriff auf Status-, Diagnoseund
Parameterdaten ist auch ohne eine übergeordnete Steuerung
jederzeit gegeben und kann zudem über Web-Server abgerufen
werden.
Dezentrale Intelligenz
Auch wo die Automatisierungspyramide zunehmend hierarchiefreien,
vernetzten Strukturen weicht, muss die Kontrolle über die
Prozesse sowie die verlässliche Übersicht über den Zustand der
Anlage gewahrt bleiben. Das neue Feldbusmodul trägt dazu mit integrierter,
dezentraler Intelligenz mit voller Eingriffsmöglichkeit über
die Steuerung und mit voller Dateninformation bei. Dank der integrierten
Vorverarbeitung stehen sogar zusätzliche Prozessrückmeldungen
und Diagnoseinformationen zur Verfügung. Welche Daten
zur Steuerung gelangen, hängt vom Anwender ab. Schränkt man
diese auf die Diagnoserückmeldungen und ein Status-OK ein,
24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

MESSE I SPS IPC DRIVES 2017
01
02
werden die Kommunikation und der SPS-Speicherbedarf bei vollem
Funktionsumfang minimiert. Dezentrale Prozesse lasse sich auch
autark steuern. Die Steuerung bekommt dann nur die Anzahl der
gut /schlecht produzierten Teile gemeldet. Diagnosemeldungen,
Informationen zum Materialnachfüllbedarf usw. können bedarfgesteuert
mit azyklischen Protokollen übermittelt werden. Ohne
Kommunikation zwischen Feldbusmodul und Steuerung können
Eingänge ausgelesen und Ausgänge angesteuert werden.
Stärkere Netzgeräte bei hoher Sicherheit
Das Ethernet IO-Modul optimiert auch die Stromversorgung der
Feldgeräte. Die bisher vorherrschenden 7/8"-Stecker konnten maximal
9 A übertragen. Die neuen Module sind dagegen mit L-kodierten
M12-Anschlusssteckern ausgestattet, die bis zu 16 A schaffen – 70 %
mehr. Es gibt weniger Parallelverdrahtung und Nachführung der
Versorgung, stärkere Netzgeräte können zum Einsatz kommen und
auch die Absicherung der Leitung lässt sich auf 16 A erhöhen. Mit
seinen fünf Adern bietet der M12 Power-Stecker zudem zwei galvanisch
getrennte Versorgungsleitungen für die Sensorversorgung und
01 Multiprotokoll Ethernet IO-Module mit integriertem 8-fach IO-Link
Master und leistungsstarkem M12-Power-Anschluss bis 16 A
02 Der integrierte Webserver erlaubt eine vollständige Parametrierung
sowie den Abruf von Status- und Diagnosedaten
die AUX-Versorgung der Aktorik. Die zusätzliche hellgraue Ader
kann als Potentialausgleich und als Funktionserde genutzt werden.
Damit wird auch Installation der Feldbusmodule einfacher.
Die IO-Link-Module sind in robusten, vollvergossenen Metallgehäusen
untergebracht, die integrierte Elektronik ist so gegen Vibration
und Schockbelastung geschützt. Die Geräte entsprechen der
Schutzart IP65/67/69 und sind mit nur 200 mm Länge und 18 mm
Höhe kompakt gebaut. Mit adaptierbaren Montagehaltern lassen
sie sich aber an das größere Montagemaß anderer Produkte anpassen.
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 25

SPS IPC DRIVES 2017 I MESSE
Vielfalt ohne Grenzen
Sensoren aus Kunststoff eröffnen zahlreiche neue Möglichkeiten in der Messtechnik
Eigentlich ist es eine ganz einfache Sache, einen Temperaturfühler zu
bauen. Man benötigt einen Sensor, ein Metallröhrchen und ein leitfähiges
Füllmaterial, um das Ganze zu versiegeln. Genau so werden seit mehreren
Jahrzehnten fast alle Temperaturfühler weltweit produziert. Aber was
wäre, wenn es einen ganz anderen Weg gäbe? Einen Weg, der völlig neue
Möglichkeiten in der Sensortechnik eröffnet?
Die Idee klingt erst einmal einfach. In
modernen Spritzgussmaschinen kann
fast jede Form in beliebig hohen Stück
zahlen hergestellt werden. Warum sollte
man dann auch nicht einfach einen Temperatursensor
mit Kunststoff umspritzen
können? Zum einen liegt die Schwierigkeit
darin, dass Kunststoff eine geringe Wärmeleitfähigkeit
hat und deshalb zur Temperaturmessung
nicht optimal geeignet ist.
Zum anderen kommen die extremen Umgebungsbedingungen
beim Spritzguss hinzu.
Der flüssige Kunststoff erreicht Temperaturen
bis zu 360 °C, der Schließdruck der Maschine
beträgt bis zu 100 t und der Druck im
Spritzgusswerkzeug bis zu 1 200 bar. Das ist
deutlich mehr, als der Wasserdruck im
Marianengraben, der tiefsten Stelle in allen
Weltmeeren. Dass all das keine optimalen
Umgebungsbedingungen für einen empfindlichen
Temperatursensor sind, versteht sich
von selbst.
Was macht Kunststoff
so besonders?
Dass es dennoch möglich ist, funktionierende
Temperaturfühler aus Kunststoff herzustellen,
zeigt Jumo Plastosens. Das Problem der Wärmeleitfähigkeit
wird bei diesen neuen Produkten
durch den Einsatz von Spezialkunststoffen
mit speziellen Additiven gelöst. Im
men bei den verwen deten Thermoplasten
auch noch Färbe-, Licht- und Flammschutzmittel
sowie Verstärkungs fasern zum Einsatz.
Neben der Materialmischung ist ein besonders
großes Know-how im Bereich der
Spritzgusstechnik nötig, um die Plastosens-
Produkte zu realisieren. Dieses Know-how
liefert die PGT Prozesstechnik GmbH, eine
Jumo-Tochtergesellschaft mit langjähriger
Erfahrung in der Kunststoffbranche.
Frei in Gestaltung und Form
„Die Sensoren werden nicht wie bisher üblich in einem
Metallrohr vergossen, sondern mit Kunststoff ummantelt.“
Endergebnis besteht kaum ein Unterschied
zu Metallfühlern. Ein weiterer Vorteil dieser
speziellen Mischungen: Für jeden Kunden
kann ein Kunststoff entwickelt werden, der
genau auf die jeweilige Applikation zugeschnitten
ist. Denn zu den Additiven kom-
Das größte Plus bei Sensoren aus Kunststoff
ist die völlige Formfreiheit. Vorbei sind die
Zeiten, als ein Fühler immer ein gerades
Metallrohr war. Plastosens-Produkte passen
sich an die jeweilige Einbausituation an. So
kann zum Beispiel ein Temperatursensor in
das komplette Gehäuse eines Föhns integriert
werden. Oder er ist rund, spiralförmig
und hat einen Winkel – der Vorstellungskraft
sind fast keine Grenzen gesetzt.
Weitere Vorteile von Messtechnik aus
Kunststoff sind zum einen das geringe Gewicht
und die Reproduzierbarkeit. Stückzahlen
in beliebigen Größen können wesentlich
schneller als bisher realisiert werden.
Zum anderen besitzt Kunststoff eine außergewöhnliche
Isolationsfestigkeit. Das bedeutet,
dass der Einsatz in Umgebungen
mit sehr hohen Stromstärken und -spannungen,
zum Beispiel Elektromotoren oder
Transformatoren, jetzt leichter möglich ist.
Vom Prototyp zur Serie
Abhängig von der Kunststoffmischung
können Plastosens-Sensoren in einem
Temperaturbereich von - 50 bis zu + 200 °C
pro blemlos eingesetzt werden. Der Herstellungsprozess
macht jedoch ein gewisses
Umdenken im Vergleich zu herkömmlichen
Temperaturfühlern nötig. Die erforderlichen
Spritzgusswerkzeuge werden individuell
gefertigt, wodurch die Anfangsinvestitionen
höher als bei herkömmlichen Fühlern
sind. Kunststoffsensoren sind deshalb nicht
Alexander Dechant ist Produktingenieur Kunststoff
bei der JUMO GmbH & Co. KG in Fulda

MESSE I SPS IPC DRIVES 2017
automatisch günstiger als vergleichbare
Produkte aus Metall.
Natürlich ist es konstruktionsbedingt auch
schwierig, einzelne Musterexemplare zu produzieren.
Jumo setzt deshalb eine moderne
Software ein, in der beispielsweise das Ansprechverhalten
und die Wärmeableit fähigkeit
des geplanten Sensors unter Einbeziehung
der Einbausituation bereits im
Vorfeld simuliert werden können. Tests mit
herkömmlichen Fühlern haben gezeigt,
dass diese Software sehr gute Ergebnisse
liefert. Für Montagetests und zur Beurteilung
der Geometrie werden Muster im 3D-
Druck hergestellt.
Viele Branchen werden
davon profitieren
All das bedeutet aber auch, dass es sich bei
Jumo Plastosens um keine „Produkte von
der Stange“ handelt, sondern um individuelle
Messtechnik, die in enger Zusammenarbeit
mit den Kunden entwickelt wird. Der
Prozess startet mit einer Machbarkeitsprüfung
und einem Designvorschlag und führt
über die Konstruktion und Simulation der
Sensoren zum Bau der Werkzeuge. Nach
einer Bemusterungsphase starten die Prüfungen,
an deren Ende ein funktionsfähiger
Prototyp und die Serienproduktion stehen.
Plastosens-Temperaturfühler sind der erste
Schritt auf einem Weg, der der Jumo-Unternehmensgruppe
viele strategische Chancen
eröffnet. Die Produkte können in verschiedensten
Branchen eingesetzt werden, erste
Kunden sind auf die neuen Möglichkeiten
bereits aufmerksam geworden. Geprüft wird
auch, ob andere Messgrößen wie z. B. Druck
oder Analysenmesstechnik mit der neuen
Technologie realisiert werden können.
Computermodell möglicher
Plastosens-Produkte (li.), Simulation eines
Sensors zum Bau des erforderlichen Spritzgusswerkzeugs (re.) und
das Resultat: Temperaturfühler mit zwei Kunststoffen unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit
Aktuelle Ansätze aus
der Praxis
Ein Transformator ist ein denkbar schlechter
Ort für einen Temperaturfühler aus Metall.
Die Isolationsfestigkeit von maximal 2,5 kV
reicht oft nicht aus, um den dort herrschenden
Spannungsverhältnissen erfolgreich widerstehen
zu können. Jumo hat daher einen
Kunststoff-Fühler entwickelt, der eine Isolationsfestigkeit
von 5 kV ausweist und bei einer
Dauergebrauchstemperatur von 200 °C verwendbar
ist. Solche Fühler können z. B. auch
in Elektromotoren oder anderen „Hochspannungs“-Umgebungen
eingesetzt werden.
Ein weiteres Beispiel sind Einsteckfühler.
Sehr raue Umgebungsbedingungen herschen
auch in Motoren von Fahrzeugen oder Maschinen.
Das größte Problem ist hier die Vibration.
Bei herkömmlichen Fühlern ist es
oft aufwändig, den Temperatursensor so im
Fühlerrohr zu positionieren, dass er wirklich
fest sitzt. Bei Jumo Plastosens wird der Sensor
komplett in Kunststoff eingebettet. Für einen
Kunden wird derzeit ein vibrationsfester
Einsteckfühler für das Medium Öl entwickelt.
Erste Tests haben gezeigt, dass das Produkt
Kräften von bis zu 20 g problemlos widerstehen
kann. Das ist eine beeindruckende Zahl,
denn in den schnellsten Achterbahnen wirken
maximal 6 g auf die Insassen ein.
In Sterilisationsanwendungen sorgt die
Kombination aus hohen Temperaturen, Feuchtigkeit
und Druck für Sensorstress. Das Problem
bei herkömmlichen Fühlern ist oft die
Dichtigkeit. Auch hier kann die neue Methode
die Lösung sein. Denn beim Spritzgussverfahren
gehen die verwendeten Spezialkunststoffe
eine stoffschlüssige Verbindung ein.
Das ist besonders bei der kritischen Stelle
des Kabelaustritts aus dem Fühler ein unschätzbarer
Vorteil.
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 27

SPS IPC DRIVES 2017 I MESSE
Sicherheit in der ‚Smart Factory‘
Neue Herausforderungen an der Mensch- und Maschine-Schnittstelle
Das Sicherheitslichtgitter bietet u. a. einen
vollständigen Schutz von Robotereinheiten;
die Ansprechzeit beträgt max. 10 ms
Dieses Sicherheitslichtgitter ist in der Lage
Sensordaten zu liefern, die gesammelt, gespeichert
und analysiert werden können.
Maschinenausfälle können vermieden werden,
da ein Defekt oder ein Fehler früh ­
zeitig erkannt werden kann. Dies geschieht
durch das kontinuierliche Auslesen der
„Moderne Lichtgitter liefern
Daten um frühzeitig Fehler und
Defekte zu erkennen und um
Anlagenstillstände zu vermeiden“
Mensch und Maschine werden zukünftig noch stärker in Interaktion
treten und damit rückt das Thema Sicherheit weiter in den Vordergrund.
Hinzu kommt die zunehmende Komplexität der Maschinen, die ebenfalls
moderne Sicherheitskonzepte erfordert. Lesen Sie, welche Rolle hierbei
Sicherheitslichtgitter spielen, insbesondere im Hinblick auf Industrie 4.0.
Lichtintensität eines jeden Sensorpaares.
Dabei überprüft eine Logik, ob Schwellwerte
über eine definierte Zeit unterschritten
werden. Je nach zeitlichem Muster kann
somit unterschieden werden, ob es sich um
eine Verschmutzung der Frontscheiben, eine
mechanische Abweichung der Lichtachsen
oder auch einem altersbedingten Leistungsabfall
der LED handelt. So können
über die Parameter Intensität/Zeit vorzeitige
Empfehlungen zur vorbeugenden Wartung
ausgegeben und Maschinenstillstände vermieden
werden.
Industrieunternehmen aus Deutschland sehen
sich zunehmend der starken Konkurrenz
in Asien und Südamerika ausgesetzt.
Niedrige Löhne, steigende Innovationskraft
Chinas sowie die zunehmende Produktivität
gefährden ihre internationale Wettbewerbsposition.
Im Rahmen des Projekts Industrie 4.0
steht Deutschland damit vor der Aufgabe,
Technologien zu entwickeln, die eine flexible,
aber individualisierte Großserienproduktion
zulassen. Diese Individualisierung der Produktion
ermöglicht es vielen Branchen,
wirtschaftlich eine hohe Zahl an Produktvarianten
herzustellen und auf diese Weise
Stefan Klose, General Manager, Head of Sales
and Product Management Sensing & Measurement
bei der Panasonic Electric Works Europe AG
in Ottobrunn; Dipl.-Ing (FH) Nicole Steinicke,
Redaktion INDUSTRIELLE AUTOMATION
individuelle Wünsche zu bedienen. Gefordert
sind also neue Konzepte im Hinblick
auf vernetzte und flexible Produktionstechnologien,
in die auch wesentliche Aspekte
einer zuverlässigen Sicherheitstechnik einfließen
sollten.
Auf dem Weg zur Smart Factory
Vernetzte und flexible Produktionstechnologien
erlauben unter anderem die Selbstkonfiguration
und Selbstoptimierung von
Anlagen, Maschinen und Komponenten
sowie die Selbstdiagnose systemrelevanter
Bauteile. Die Anforderungen an die Sicherheitstechnik
liegen vor allem in flexiblen
Anpassungsmöglichkeiten, der Selbstkonfiguration
und Selbstdiagnose. Eine Komponente,
die diesen Anforderungen gerecht
wird ist das Sicherheitslichtgitter SF4D von
Panasonic Electric Works.
Sicherheit in komplexen
Anlagenstrukturen
Eine Software zur Parametrierung und für
Wartungsaufgaben unterstützt den Bediener
und ermöglicht das komfortable Einstellen
von zum Beispiel Lichtintensität und Ansprechzeit.
Zudem können defekte Komponenten
schnell ausgetauscht werden. Dies
zahlt sich vor allem bei komplexen Anlagen
mit mehreren Maschinen und Sicherheitslichtgittern
aus. Darüber hinaus lassen sich
Fehler bei der Einstellung des Lichtgitters
vermeiden. Des Weiteren erlaubt eine Monitoring-Software
die Aufzeichnung aller
Vorgänge rund um das Sicherheitslichtgitter:
Defekte und Fehler werden frühzeitig
erkannt und ein möglicher Anlagenstillstand
vermieden.
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Panasonic
Electric Works
www.panasonic-electric-works.de
28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

SPS IPC Drives 2017
Echtzeit Funk-Software macht
Safety-Anwendungen salonfähig
Die kabellose Kommunikation über mobile Endgeräte wie Smartphones, Notebooks
oder Tablets hat sich im Bereich von Wartungs- und Instandhaltungsaufgaben in
Produktionsumgebungen sowie im Anlagen-Monitoring weitestgehend etabliert.
Bei sicherheitskritischen Applikationen finden funkbasierte Lösungen bisher
jedoch kaum Verwendung. Die Bedenken bestehen nachwievor in punkto Qualität,
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Funkverbindung sowie in der sicheren
Vermittlung der Datenströme. Das Unternehmen R3 Communications setzt genau
hier an und präsentiert ein auf Standard-Hardware basiertes, deterministisches
und hochzuverlässiges Safety-Echtzeit-Funksystem: EchoRing. Das eigens
entwickelte System basiert auf dem sogenannten logischen Token-Ring-Verfahren,
bei dem das Token-Paket als Austauschplattform für Kanalzustände genutzt wird
(Token = Hilfsmittel zur Synchronisation paralleler Prozesse – nur wer das Token-
Paket hat, darf auf die Ressource zugreifen.*). Gegebenenfalls notwendige Wiederholungen
können hierdurch von besser positionierten Partnerknoten getätigt
werden, auch bezeichnet als „massive Kooperation“. Das auf dieser Technologie
basierende EchoRing Radio Board stellt R3 nun gemeinsam mit Schleicher
Electronic auf der Messe SPS IPC Drives vor. In einer ersten Anwendung dient
es als Basis für ein Schleicher Tablet-Dock HMI (Human-Machine-Interface),
das Consumer Tablets unter Verwendung von ProfiSafe fit für Wireless-Safety-
Anwendungen macht. Darüber hinaus kann die EchoRing-Technologie, ähnlich
Mit den neuen Safety
Installationssystemen.
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Einfache Verdrahtung von Sicherheitsschaltern
in Reihenschaltung
Passive Feldbox PFB für den
vielseitigen industriellen Einsatz
Passives Verteilermodul PDM für
hygienesensible Anwendungen
Aktive Eingangserweiterung
SRB-E-PE für alle Sicherheitsschalter
SD-Interface für die Übertragung
umfangreicher Diagnosedaten
www.schmersal.com
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einem WLAN-Modul, für beliebige Systeme genutzt werden und findet überall
dort ihren Einsatz, wo Kabel anfällig oder inflexibel sind. Infrage kommt auch
die Einbindung in Closed-Loop-Verfahren, beispielweise in der Ansteuerung
von Robotern aus der Edge-Cloud. Diese Anwendung erforscht das Unternehmen
R3 derzeit im Rahmen des fastRobotics-Projekts in einem Konsortium rund um
den Roboter-Hersteller Kuka. (ni)
*Quelle: Wikipedia
www.echoring.com

SPS IPC Drives 2017
Direkt einsatzbereit durch vorgegebene Logik
Die M8x1 I/O-Verteiler mit aktiver Logikfunktion von Escha sind kompakt, platzieren Intelligenz
nahe an Sensoren und übermitteln vorverarbeitete Signale an eine zentrale Steuerungseinheit.
Für eine sichere Verbindung zwischen Passivverteilern und Steuereinheit sind hochpolige
Leitungen oder sogar geschirmte Leitungen erforderlich. Im Gegensatz dazu greifen Logikverteiler
auf ein ungeschirmtes 4- oder 5-poliges Sensorkabel zurück, das zudem flexibler verlegt
werden kann. Die Verteiler eignen sich für kleine Bauräume, z. B. in Greifern, Robotern oder
kompakten Handlingseinheiten. Durch mehrere Befestigungsbohrungen können sie in unterschiedlichen
Einbausituationen montiert werden. Bezeichnungsschildträger an allen Steckplätzen
erleichtern Markierung und Zuordnung. Es gibt sie in 4-, 8- und 10-fach-Ausführung mit
verschiedenen fixen Kombinationen aus Und- und Oder-Logik. Durch eine vorgegebene Logik
müssen sie nicht programmiert werden.
www.escha.net
Die Zukunft der Echtzeitkommunikation im Industrial IoT
Die Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG) zeigt auf der diesjährigen
SPS IPC Drives, wie eine vollständig schnittstellenfreie Kommunikation von der
Sensor- bis zur ERP-Ebene und in die Cloud funktioniert. Basis hierfür ist die
Companion Specification zwischen OPC UA und Powerlink. Zudem präsentiert
EPSG neue Produkte von Mitgliedern mit IEEE-61158-Powerlink-Schnittstelle,
u. a. eine Managing-Node-Lösung von IBV für das QNX-Betriebssystem. Robodev
zeigt, wie Powerlink in das Open-Source-Robot-Operating-System (ROS) integriert
wurde und welche Projekte sich damit umsetzen lassen. Des Weiteren ist eine
interaktive Demozelle zu sehen, die das Zusammenspiel von ABB-Robotik und
Spinner-Infrastrukturkomponenten zeigt.
www.ethernet-powerlink.org

Kompakte Gigabit-Medienkonverter
Die Ethernet-Medienkonverter
E-Light 1000XS-G und E-Light
1000XS-GP von EKS Engel sind
für Anwendungen wie die
Vernetzung von Maschinen
oder die Anbindung von
IP-Kameras konzipiert. Sie
haben je einen elektrischen
und einen optischen Port, die Datenraten bis 1 Gbit/s unterstützen.
Der Cut-through-Mode ermöglicht eine verzögerungsfreie
Kommunikation ohne Zwischenspeicherung. Mit dem Modell GP
lassen sich zudem Endgeräte über PoE/PoE+ mit einer Leistung
von 30 W bzw. einem Strom bis 600 mA versorgen. Die Medienkonverter,
die auf Hutschienen montiert werden können, haben
ein Gehäuse aus pulverbeschichtetem Edelstahl. Mit den Maßen
85 × 63 × 26 mm lassen sie sich in engen Einbauräumen, z. B. in
kleinen Verteilergehäusen, installieren. Sie sind unempfindlich
gegen elektromagnetische Störungen und in einem Temperaturbereich
von – 40 bis + 70 °C einsetzbar. Sie sind für Singlemodeund
Multimode-Fasern erhältlich, die Übertragungsentfernungen
bis 30 km ermöglichen.
www.eks-engel.de
Kabelschutz leicht gemacht
Mit dem neuen T-Adapter ATPA-CA stellt Fränkische Industrial
Pipes eine Produktneuheit vor, die Anwender künftig individuell
positionieren und platzsparend direkt in Serie montieren können.
Die neue Komponente erweitert das Sortiment zur Kabelschutz-
Wellrohranschlussverschraubung
FiplockOne, die für alle IP-Schutzklassen
passt. Mit den innenliegenden
Rohrdichtungen und
dem neu entwickelten 360°-Verriegelungsmechanismus
erfüllt der
UV-beständige Adapter die höchste
Schutzklasse IP69, wenn er mit den
Fiplock Wellrohren verbaut wird.
Das neue Kabelschutz-Element aus
halogenfreiem Polyamid 6 ermöglicht viele Kombinationen und
spart Zeit bei Montage sowie Demontage: FIP liefert den stabilen
T-Adapter fertig konfektioniert, und das installierte Bauteil lässt
sich mit einem einfachen Schlitz-Schraubenzieher jederzeit
wieder öffnen.
www.fipsystems.com
GPUs in der Visionbox integriert
Imago integriert in die Visionbox längerfristig verfügbare
GPU-Karten – und dies im kompakten Formfaktor. Ausgestattet
mit i-Core-Prozessor unter Windows Embedded oder Linux OS
ist die Visionbox Serval+ bzw. Visionbox Panther mit einer
GPU-Karte von halber Baulänge ausgestattet und stellt somit
weitere Rechenpower für Anwendungen wie hyperspektrale
Bildverarbeitung oder 3D zur Verfügung. Ergänzend hierzu berät
das Unternehmen seine Kunden auch bei SW-Optimierungen von
C++ oder OpenCL-Code auf dieser bzw. alternativen Embedded-
Vision-Plattformen.
SPS IPC Drives
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Hall 7, booth 206 / 114
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www.imago-technologies.com

SPS IPC Drives 2017
Hybrid-Busleitungen für Ethernet und Profinet
www.igus.de
Viele Steuerungsbaugruppen benötigen neben den Busleitungen zusätzlich
eine Energieversorgung. Zu finden sind solche Kombinationen aus Power- und
Datenadern bspw. an Bedienpanels oder intelligenten Endkomponenten. Neben
den Hybridleitungen mit Profibus- und Lichtwellen-Elementen bietet Igus die
CFbus.PUR.H01.049 mit CAT6 und die CFbus.PUR.H01.060 mit Profinet an.
Das besondere Verseilelement wird durch einen mit Druck extrudierten, hoch
ölbeständigen PUR-Außenmantel geschützt. Um eine weltweite Nutzung zu
ermöglichen, besitzt die Leitungsfamilie eine UL- und NFPA-Zulassung und
erfüllt die Anforderungen nach EAC und CTP. Im Testlabor zeigte sich, dass die
neuen Ethernetleitungen mit einem Biegeradius von bis zu 12,5 × d in der e-Kette
dauerhaft sicher betrieben werden können. Aufgrund der Realtests ist das
Unternehmen in der Lage, eine Garantie von 36 Monaten auf seine Chainflex-
Leitungen zu vergeben.
Highspeed-Bildverarbeitung mit hoher Bandbreite
Mit der QX-Serie bietet Baumer neue Kameras für die Highspeed-Bildverarbeitung. Mit 12 Megapixel
Auflösung bei 335 Bilder/s im Burst Mode erfassen sie feine Details und Abweichungen in sehr
schnellen Prozessen präzise. Die 10-GigE-Schnittstelle stellt eine kontinuierliche Datenübertragung
mit hoher Bandbreite von 1,1 GB/s sicher. Das macht die Kameras ideal für Applikationen, die für
kurze Sequenzen sehr hohe Bildraten benötigen. Damit eignen sie sich z. B. für die Prozessanalyse
industrieller Applikationen, für Lebendzellanalyse in Medizinanwendungen, für die wissenschaftliche
Forschung oder zur Bewegungsanalyse im Sport. Die hohe Geschwindigkeit wird mit einem internen
Bildspeicher von 2 GB ermöglicht. Bis zu 169 Aufnahmen können so bei voller Auflösung gepuffert
werden. Bei maximaler Geschwindigkeit entspricht dies einer Aufzeichnungsdauer von 0,5 s. Neben
der hohen Bandbreite sind die Kameras zudem mit nur einem Kabel integrierbar, da sie auf den weit
verbreiteten Industriestandard GigE Vision setzen, der Kabellängen bis 100 m unterstützt.
www.baumer.com
„50°C am Arbeitsplatz.
Im Winter! Hält das
ein Schaltschrank aus?“

Hochsichere Digitalisierungslösung
für die Industrie 4.0
Schubert System Elektronik und das IT-Sicherheitsunternehmen
Genua präsentieren das neue
GS Gate. Die Lösung kann herstellerunabhängig
an Maschinen angebunden werden, um Zustandsund
Leistungsdaten von Maschinen zu erfassen,
zu analysieren und zu filtern sowie sicher an
Monitoring-Systeme oder in die Cloud weiterzuleiten.
Ein zentrales Merkmal ist das Security
by Design, das ein hohes Schutzniveau an der
sensiblen Schnittstelle Maschine-LAN bzw.
Internet garantiert. So wird der geschützte Datenaustausch in
Produktionsbereichen ermöglicht. Das GS Gate bietet zwei
getrennte Bereiche: In einem können Anwendungen für individuelle
Anforderungen installiert werden. Von diesen werden
über die gängigen Schnittstellen IO-Link, Gbit-Ethernet oder
Industrial Ethernet Zustands- und Leistungsdaten von Maschinen
abgerufen und analysiert. Im zweiten Bereich befinden sich
Sicherheitssysteme. Ein VPN-Gateway leitet die Informationen
über verschlüsselte Verbindungen zu den Monitoring-Systemen
oder zur Cloud weiter, und eine Firewall schützt vor unbefugten
Zugriffen.
www.schubert-system-elektronik.de
Schnell und ganz kompakt:
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Mehr News rund um die Automatisierung:
industrielle-automation.net
Wir sind Medienpartner des AMA Verband
für Sensorik und Messtechnik e. V.
Mit IO-Link-Hub analoge Signale
digitalisieren
Wer wissen will, wie analoge Signale kostengünstig digitalisiert
werden können, sollte sich den neuen IO-Link-Hub von Balluff
für maximal acht analoge Eingangssignale anschauen, denn er
leitet die analogen Eingangssignale als digitales Signal an den
IO-Link-Master weiter. Damit entfallen geschirmte oder
ungeschirmte Sonderkabel, Rangierverteiler oder teure Analoginterfaces
ebenso wie zusätzliche Anschaltboxen.
Weiterer Vorteil: Durch den Wechsel von der
analogen zur digitalen Datenübertragung steigt
die Prozessqualität deutlich. Jeder Port lässt
sich frei als Eingang eines Strom-/
Spannungssignals oder auch eines
Pt-Sensors oder Thermoelements
konfigurieren.
www.balluff.com
Industrieswitches für hochverfügbare Netze
Lotsen im Datenverkehr: Mit Etherline Access stellt das Unternehmen
Lapp erstmals eigene industrielle Ethernet-Switches, die
sich für anspruchsvolle Anwendungen in der Industrie eignen. So
beträgt die kritische Rekonfigurationszeit, bis wann nach einer
Unterbrechung die Kommunikation wieder hergestellt ist, nur
20 ms bei 250 aktiven Komponenten im Netzwerk. Auch sonst
sind die Switches komplett ausgestattet mit den modernsten
Diagnose- und Redundanzverfahren. Sie stellen eine vollständige
Kommunikationslösung für höchste Ansprüche aus einer Hand
dar. Die Switches gibt es in vier Varianten: „Managed“ mit
Konfigurationsmöglichkeit, und mit fünf bzw. acht RJ45-Ports
unter der Bezeichnung M05T und M08T. „Unmanaged“ sind die
Switches U05T und U08T. Alle vier Varianten sind lüfterlos,
wartungsfrei und haben zwei redundante Anschlüsse zur ausfallsicheren
Energieversorgung.
www.lappkabel.de
LET’S TALK ABOUT
Wie sehen Ihre Herausforderungen im Steuerungs- und Schaltanlagenbau aus?
Haben Sie eine Frage, die Ihnen unter den Nägeln brennt?
Sagen Sie es uns auf: www.rittal.de/sps2017
Antworten auf Ihre Fragen erwarten Sie auf der SPS IPC Drives
in Nürnberg vom 28. bis 30. November.
Rittal: Halle 5, Stand 111; Eplan: Halle 6, Stand 210

SPS IPC Drives 2017
Standard- und SafetyController in einem
Zwei unabhängig arbeitende
32-Bit-SPS besitzt der neue
Controller aus der Baureihe
Ecomat von Ifm Electronic.
Zertifiziert wird eine davon
als Safety-Steuerung (SIL2/
PL d) mit CANopen-Safety-
Unterstützung. Die Triple-
Core-Controller haben einen
6 MB großen Applikationsspeicher.
Moderne Fahrzeuge
sowie mobile Arbeitsmaschinen
benötigen eine
leistungsstarke Steuerungselektronik. Dafür wurde der ecomat-
Controller der 3. Generation entwickelt. Beide Steuerungen
besitzen skalierbare E/A-Zuordnungen für Standard- und Sicherheitsapplikationen.
Auch können Safe- und Non-Safe-Controller
miteinander kommunizieren. Neben den diagnosefähigen,
multifunktionalen Ein- und Ausgängen ist das Gerät mit zwei
Ethernet-Ports und vier CAN-Schnittstellen ausgerüstet. Die
CAN-Schnittstellen unterstützen alle wichtigen Bus-Protokolle
und den transparenten und vorverarbeitenden Datenaustausch.
Die Codesys-Programmierung erlaubt die Integration der
Steuerungsfunktionen in das Applikationsprogramm. Alle Einund
Ausgänge sind bei Bedarf auch als sichere Kanäle
konfigurierbar.
www.ifm.com
Sicherheitssensoren zum Schutz
des Bedienpersonals
Contrinex präsentiert auf der SPS IPC Drives neue Baureihen von
Sicherheitssensoren der Kategorie 4 gemäß ISO 13849-1. Zur
Auswahl stehen Versionen mit Magnet- oder RFID-Codierung, die
die Störsicherheit gewähren und die Gefahr missbräuchlicher
Manipulation ausschließen. Die Sensoren erlauben es, auch bei
Multisensorsystemen den
Zustand von Schutztüren,
Hauben oder Abdeckungen
kontaktlos und sicher zu
überwachen. In einem
kompakten Gehäuse
verfügen sie über Ecolab-
Zulassung sowie Schutzart
IP6K9K. Sie eignen sich für
den Personenschutz und
für hygienische Bereiche der
Lebensmittel- oder Pharmaindustrie. Die schlanken und robusten
Lichtgitter der Slim-Baureihe für den Handschutz bei beengten
Platzverhältnissen erhöhen mit einem Profil von 26 × 26 mm
weiterhin die Arbeitsplatzergonomie im Umgang mit Förder-,
Umformungs- und Druckmaschinen, Montageautomaten sowie
Pick-and-Place-Systemen. Spanfeste Induktivsensoren, optoelektronische
Distanzsensoren und M18-Sensoren sowie
RFID-Transponder und -Software werden zudem vorgestellt.
www.contrinex.de
Digitalisierung für optimalen Support
über den gesamten Lebenszyklus
Danfoss zeigt auf der SPS IPC Drives unter dem Slogan „Simplify
your application“, wie das Zusammenspiel von innovativen
Antriebslösungen und digitalen Tools industrielle Anwendungen
sicherer, transparenter und einfacher macht. Dabei greifen diese
Werkzeuge über den gesamten Lebenszyklus – vom Engineering
über den Betrieb bis hin
zum Service. Anhand
mehrerer Funktionsmodelle
erlebt der Anwender, wie
flexibel und variabel die
Lösungen sind, mit denen
er die digitale Integration
genau seinen Ansprüchen
skalieren kann. Von der
Bedienung mittels Smartphone über Webserveranbindung bis
hin zur Cloudintegration bietet das Unternehmen eine Vielzahl
neuer digitaler Tools an. Neben Motor- und Feldbusunabhängigkeit
garantiert Danfoss damit auch bei der IIoT-Anbindung
höchste Flexibilität für den Anwender. Danfoss bietet zahlreiche
Werkzeuge, die die Anlagenplanung und Systemintegration
erleichtern, bspw. zur Berechnung der Energieeffizienz oder zur
Kalkulation der Oberwellenbelastung einer Anlage.
www.danfoss.de
Gigabit/PoE-Medienkonverter
in Schutzart IP67
Diamond präsentiert den Ethernet-
Medienkonverter Optelcon HE-2000
und ein neues Hybridkabel, mit dem
das Einsatzspektrum des optischen
Verkabelungssystems FlexMile erweitert
wird, etwa für eine effiziente Anbindung
von IP-Kameras und WLAN-Access-Points. Der Medienkonverter,
der Schutzart IP67 erfüllt und einen Temperaturbereich von - 40
bis + 70 °C hat, unterstützt Datenraten von bis zu 1 Gbit/s sowie
eine Stromversorgung von Endgeräten via PoE+. Zusammen mit
dem robusten Hybridkabel, in das zwei Singlemode-Fasern und
zwei Kupferleitungen integriert sind, lässt sich eine Leistung von
30 W über eine Entfernung von bis zu 200 m übertragen.
Angeschlossen wird es über HE-2000-Stecker, die im Feld konfektioniert
werden können. Außerdem stehen vorkonfektionierte
Kabel bereit, die in kundenspezifischen Varianten erhältlich
sind. Für die elektrische Datenübertragung und die Spannungsversorgung
hat der Medienkonverter zwei M12-Ports.
Der Medienkonverter misst
230 × 80 × 80 mm. Er lässt sich direkt
an Maschinengehäusen anschrauben
oder frei liegend einsetzen.
www.diamond.de
34 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

Roboter findet Teile selbstständig
Isys Vision stellt die überarbeitete Version seiner Applikation „Mikado ARC – Adaptive
Robot Control“ vor. Das 3D-Visionsystem an einem Mitsubishi-Electric-Knickarmroboter
vom Typ RV-4FLM kommuniziert in Echtzeit mit dem zugehörigen Robotercontroller.
Mit einer Mikado-ARC-Steuerung werden Greifpositionen beim Bin-Picking
nicht mehr fest geteacht oder programmiert, sondern der Roboter findet die Teile selbstständig
auf Basis des 3D-Bildes. Der Bewegungsablauf für Greifen, Fahren und Ablegen
ist kollisionsgeprüft. Innerhalb des Arbeitsraumes kann Mikado ARC auch die zugeführten
Kisten finden. Dabei lässt sich die Sensibilität des Greif- und Bewegungsvorgangs in
Mikado ARC anpassen. Die 3D-Bildverarbeitung kann auch schwierige, d. h. besonders
dunkle oder metallisch glänzende Teile sicher erkennen und ist weitgehend unempfindlich
gegen Fremdlicht. Werkstücke werden per Übernahme der vorliegenden CAD-Daten
definiert. Die Bahnberechnung und das Finden sowie das Ablegen der Teile erfolgen
anschließend autonom und unbeaufsichtigt.
de3a.mitsubishielectric.com
Sensor mit Profinet
für niederfrequente
Schwingungen
Der Schwingungssensor
NVT90/S3 von TWK basiert auf
MEMS-Sensorik und misst
niederfrequente Schwingungen.
Durch den Frequenzbereich
von 0,05 bis 60 Hz registriert er
auch Getriebe-Störschwingungen.
Der Sensor misst
Beschleunigungen bis ± 2 g in
der horizontalen x- und y-Achse
und gibt über die Profinet-
I am the new generation
Schnittstelle die Momentanwerte
sowie auf Wunsch aufbereitete
Werte wie RMS-Mittelwerte
oder PEAK-Werte aus.
Durch die gleichzeitige Übertragung
von Nutzdaten mit den
zugehörigen Checksummen ist
die Kommunikation zwischen
Sensor und Steuerung sicher.
Eine Spezialfunktion ist die
Berechnung eines Summenwertes
bei Überschreiten
eingestellter Grenzwerte,
auch über Stunden hinweg.
Die eingebauten Leuchtdioden
erleichtern die Inbetriebnahme
und Diagnose im
Profinet-Bussystem. Das
robuste Gehäuse aus
Aluminium trotzt widrigen
Umweltbedingungen und ist
offshore-tauglich.
www.twk.de
Temposonics ® R-Series V
SPS IPC Drives 2017
Halle 7A, Stand 410
28. - 30. November, Nürnberg
info.de@mtssensors.com • www.mtssensors.com/RSeriesV

SPS IPC Drives 2017
Lösungen für den digitalen Datenaustausch
in der vernetzten Produktion
Auf der SPS IPC Drives präsentiert Softing Produkte sowie
Lösungen, um die technologischen Lücken zwischen OT und
IT zu schließen und schafft die Voraussetzung für reibungslosen
Datenaustausch in Industrie-4.0-Anwendungen. Highlight im
Bereich der Datenintegration ist das neue „Industrial IoT Starter
Kit“. Es bietet einen schnellen und einfachen Weg, um die Produktionslinie
mit der Cloud zu verknüpfen. Die Plug-&-Play-Lösung
bringt die Leistung von HPE-Hardware, Softing-Software und
Microsoft Azure
zusammen. Das neue
Release 4.45 der
„dataFeed OPC Suite“
ermöglicht den direkten
symbolischen Datenzugriff
auf „optimierte
Bausteine“ in Siemens
Simatic S7-1200 und
-1500-Steuerungen.
Die Suite vereint alle
Komponenten für die
OPC- und IoT-Cloud-Kommunikation. Weitere Funktionalitäten
sind die sichere Kommunikation über REST-Protokolle und der
schreibende Zugriff auf NoSQL-Datenbanken. Auf der Messe
zeigt Softing das „dataFeed uaGate MB“, für die Integration von
SPS-Daten aus Modbus-Steuerungen in lokale Anwendungen
und die Cloud.
www.softing.com
Wabenzugentlastung ersetzt Kabelbinder
Igus stellt die verbesserte Wabenzugentlastung CFU für E-Ketten
vor. Sie ersetzt die bisher häufig verwendeten Kabelbinder. Wurde
bisher jede Leitung an der Energiekette einzeln fixiert, werden bei
der neuen Lösung die
Leitungen und Schläuche
einfach in die Wabe
eingelegt und verschlossen.
Dabei legen sich die Außenwände
der Wabenhohlräume
schonend und
gleichzeitig fest um die
Leitungen. Die Wabe ist
in Sekundenschnelle
montiert und außerdem
sehr flexibel, denn neue
Leitungen lassen sich
schnell einlegen oder
ersetzen. Die weiter verbesserte
CFU kombiniert einen
kompakten Aufbau mit einer einfachen und flexiblen Befüllung.
Durch den bündigen Abschluss mit dem E-Ketten-Anschlusselement
kann sie sowohl in freitragenden als auch gleitenden
Anwendungen eingesetzt werden. Der vertikale Aufbau ermöglicht
eine leichte Skalierung für individuelle Kettenbreiten. Unterschiedliche
Leitungen werden einfach in die vertikalen Reihen eingelegt,
das System wird geschlossen und anschließend oben verschraubt.
Optionale Clips an den Seitenteilen verbinden Energiekette und
Zugentlastung.
www.igus.de
Intelligente optische Sensoren
Von Tast-Reflexschranken
mit Sender und Empfänger
in einem Gerät bis hin zu
Lichttastern, ebenfalls mit
integriertem Sender und
Empfänger, erstreckt sich
das Lösungsspektrum der
neuen optischen Sensoren
mit IO-Link aus dem Hause
IPF Electronic. Durch die integrierte Hintergrundausblendung
sind die Geräte OT33 und OT45 dazu geeignet, Objekte mit stark
wechselnden Oberflächenfarben sicher zu detektieren und Bauteile
im Hintergrund auszublenden. Die Taster der Serie OT43 hingegen
wandeln den Objektabstand in ein entfernungsproportionales
Messsignal um. Die Sensoren gibt es in drei Baugrößen: ON33
und OT33 (39 × 13 × 23 mm), ON43 (43 × 14,8 × 32,5 mm), OT43
(43 × 14,8 × 36,5 mm) sowie ON45 und OT45 (56 × 18 × 32 mm).
Die maximalen Schaltabstände der Geräte reichen von 300 bis
800 mm. Alle Geräte verfügen über Schutzart IP67. Sie sind
hinsichtlich ihrer Bauform und ihren technischen Eigenschaften
identisch mit den Gerätereihen des Herstellers ohne IO-Link-
Schnittstelle.
www.ipf.de
Lichtleiter zur Statusanzeige
Die 10-A-Gerätesteckdosen der Serie 6610-5 von Schurter verfügen
über passgenaue, integrierte Führungen für Lichtleiter. Bis zu zwei
optionale Lichtleiter lassen sich hierbei über LEDs auf der Leiterplatte
einsetzen. Sie teilt dem Techniker exakt die Informationen
mit, die er braucht. Die Ansteuerung der LEDs ist hierbei frei
konfigurierbar. Mit den IDC-
Anschlüssen lassen sich mehrere
Dosen in einem einzigen Schritt
verdrahten. Für eine individuelle
Speisung und Statusindikation
kann der Phasenkontakt auch als
Leiterplatten-, Steck- oder Lötanschluss
konfiguriert werden.
Die Serie ist in zwei Versionen
erhältlich: „along“ und „cross“.
Je nach Design der Verteilliste
werden mehrere Dosen vertikal
(cross) oder horizontal (along)
hintereinander platziert. Entsprechend dieser Ausrichtung sind
dann auch die IDC-Anschlüsse angelegt. Die Schnapp-Montage
ist für Plattendicken von 0,8 bis 3,0 mm ausgelegt. Gerätesteckdosen
in 16-A-Ausführung sollen folgen.
www.schurter.com
36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

Manipulationsschutz erhöht durch RFID
Die Sicherheitszuhaltung AZM201 mit Türgriffbetätiger von Schmersal gibt es nun mit RFID-Technologie.
Damit wird die Codierstufe „hoch“ erreicht, und die Zuhaltung bietet einen erhöhten Manipulationsschutz
nach DIN ISO 14119. Zudem kann die Zuhaltung Diagnoseinformationen an eine übergeordnete
Steuerung weiterleiten, sodass eine vorbeugende Instandhaltung möglich
wird. In Griffhöhe montiert, erspart der Türgriffbetätiger einen separaten Türgriff.
Er kann auch durch eine Fluchtentriegelung auf der Innenseite ergänzt
werden. Die Sicherheitszuhaltung ist auch mit einer Stangenverriegelung
lieferbar, die sich für größere Türen eignet. Mit der RFID-Technologie kann
zwischen drei Codierungsarten gewählt und so das nötige Niveau der
Manipulationssicherheit festgelegt werden. Eine Freigabesperre von zehn
Minuten verhindert den kurzfristigen Wechsel eines Betätigers und erhöht
den Manipulationsschutz zusätzlich.
©Victoria/Fotolia.com
www.schmersal.com
Automatisierung innovativ und sicher vernetzen
Strahlwasserhaube für Filterlüfter
Innovative und dabei einfache Fernwartung: Das
Myrex24-V2-Portal von Helmholz ermöglicht die
Visualisierung der Anlagenwerte, Alarmierung bei
Überschreitung von Grenzwerten, Protokollierung
von Betriebsdaten und den Zugriff von überall aus
auf Maschinen und Anlagen. Bei Störungen in der
Anlage durch Materialmangel, Verschleiß oder
Bedienfehler wird das entsprechende Personal
C
schnell per SMS oder E-Mail benachrichtigt. Das
M
Portal ist für Projekte mit vielen Anlagen, Benutzern
und Endkunden konzipiert. Ein flexibles Benutzer-management
mit umfangreichen Zugriffsrechten
CM
und Mandantenverwaltung ermöglicht es, den
MY
Überblick zu behalten und Zugriffe auf die Anlagen
und ihre Daten sicher zu gestalten.
www.helmholz.de
Auf den ersten Blick mag die Strahlwasserhaube FFH 086 von Stego ein unscheinbares Zubehör sein.
Jedoch sind die Ein- und Austrittsöffnungen von Filterlüftersystemen eine unterschätzte Quelle für
Korrosion, welche die sichere Funktion von Schaltschrankanwendungen gefährden kann. Hier schafft
eine Strahlwasserhaube Abhilfe, indem sie diese Stellen sicher nach Schutzart IP56 abdichtet. Sie wird
mittels einer Silikondichtung wirksam vor Strahlwasser und Fremdkörpern geschützt. Die Haube besteht
aus einer robusten Konstruktion aus Edelstahl und erweist sich als witterungsbeständig und schlagfest.
Ein optional nutzbares Sicherungsgewinde verhindert unbefugtes Abnehmen der Schutzabdeckung.
www.stego.de
CY
CMY
K
EBU10-T –
die Weltneuheit...
...zur Absicherung von AC 230 V
USV-Anlagen. Garantiert selektiven
Überstromschutz!
Der Strom, den die USV bereitstellt,
kann im Fehlerfall einen herkömmlichen
Schutzschalter nicht auslösen.
Ohne die Weltneuheit EBU10-T
kann dies zur kompletten Abschaltung
der USV-Anlage führen!
Ihr Nutzen:
● Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit
● Reduzierung der Gesamtkosten
● Vereinfachung der Planung
Infos unter: www.e-t-a.de/EBU10-T
facebook.com/eta.germany
Induktive Leistungsübertragung statt Steckverbinder
Die kontaktlose, wartungsfreie Energieübertragung „FreeCon Contactless“
von Weidmüller erlaubt es, Energie mittels induktiver Resonanzkopplung
kontaktlos über einen Luftspalt von bis zu 5 mm zu übertragen.
Gegenüber vergleichbaren Lösungen erzielt FreeCon Contactless die
doppelte Leistungsdichte und einen höheren Wirkungsgrad. Anlagen,
die mit diesem System ausgestattet sind, laufen länger fehlerfrei und
damit ohne Unterbrechungen. Das System überträgt eine Leistung von
240 W bis 24 V/DC und 10 A – bei einem Wirkungsgrad von bis zu 90 %. Auf der Primärseite wird über
eine Spule ein magnetisches Feld erzeugt, in der Empfängerspule wird dadurch eine Spannung induziert.
www.weidmueller.com
Besuchen Sie uns auf der
SPS/IPC/DRIVES
vom 28.-30. Nov. 2017
Halle 5, Stand Nr. 5-310
www.e-t-a.de

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Kontrollierte Sicherheit
Eine neue Generation Manometer erfasst extreme Druckspitzen
und verhindert weitreichende Schäden an Prozesssystemen
Über die Schnittstelle Long Range lassen sich
Messwerte wie Druck, Druckspitzen, Temperatur
und Messzeit aus dem Speicher auslesen
Gas- oder flüssigkeitsgefüllte Rohrleitungen spielen in der Industrie
eine zentrale Rolle. Ob beim Fördern und Abfüllen von Fluiden, Einsatz
von Druckluft und Hydraulik oder bei der Wasserversorgung im
Unternehmen - dynamische Druckschwankungen durch Änderungen
der Strömungsgeschwindigkeit können Schäden verursachen. Spezieller
Manometer erkennen Druckspitzen frühzeitig und verhindern
weitreichende Schäden.
Druckstöße in flüssigkeitsgefüllten Rohrleitungen
können weitreichende Folgen
mit sich bringen. So fielen beispielsweise
im Juli 2009 nach einem Spannungseinbruch
im gesamten Hamburger Stadtgebiet
14 Wasserwerke aus. Der abrupte Ausfall
der Pumpen in den Wasserwerken verursachte
einen Druckstoß, der sich wie eine
Schockwelle im Wassernetz ausbreitete und
die Rohrleitungen bis an ihre Grenzen belastete.
Als dann wieder Strom vorhanden
war und die Wasserwerke langsam anliefen,
zerstörte der sich aufbauende Druck die
zuvor geschädigten Leitungen. Beinahe
100 000 Einwohner aus Hamburg hatten für
viele Stunden kein Wasser.
Ursache der Druckstöße ist, dass bei bewegten
Flüssigkeiten in Rohrleitungen unter
dem Einfluss der Massenträgheit der Druck
stark ansteigt. Da Wasser praktisch nicht
komprimierbar ist, ist der Druckanstieg hier
besonders hoch. Die Wirkung ähnelt der
eines festen Gegenstandes, der mit voller
Wucht an eine Wand kracht. Dabei gilt:
Druckstöße, ob in fluid- oder gasgefüllten
Rohrsystemen, sind generell unvermeidlich,
da man Ventile nicht unendlich langsam
schließen lassen kann.
Unkalkulierbares Gefahrenmoment
Überdruckspitze
Die Anlagendimensionen in Unternehmen
lassen sich kaum mit denen Hamburgs vergleichen,
aber die Auswirkungen von
Druckstößen sind hier gleichermaßen fatal:
Rohrleitungen können platzen, Halterungen
und weitere Anlagenteile beschädigt
werden, auch Armaturen, Pumpen und
Fundamente leiden darunter. Die Folge
sind teure Reparaturen, Maschinenstillstände
und Produktionsausfälle. Aus diesem
Grund sind fluid- oder
gasgefüllte Systeme in der
Regel mit Druckdämpfern und Sensoren
ausgestattet. Dies alleine reicht jedoch
nicht aus, um zuverlässig extreme Druckspitzen
zu erkennen und zu erfassen und
um Schäden zu vermeiden.
Die Überdruckventile in Druckdämpfern
sprechen zwar an, wenn eine gewisse
Druckgrenze überschritten wird, aber für
Überdruckspitzen, die in Millisekunden
auftreten können, sind sie zu langsam. Eine
Lösung ist die Integration spezieller Manometer
wie das Leo 5 von Keller Druckmesstechnik.
Dieses Manometer misst den
Druckverlauf bis zu 5 000 ×/s und erkennt
so sämtliche Druckextrema mit hoher zeitlicher
Auflösung. Da die Auswertung den
Druckverlauf auf Tage, Stunden, Minuten
und Sekunden genau anzeigt, kann auf diese
Weise eine detaillierte Ursachenforschung
betrieben werden.
Sensorik, Signalverarbeitung
und Spitzenwerterfassung
Leo 5, ein Manometer der neuesten Generation,
kombiniert präzise Sensorik mit
schneller, hochauflösender Signalverarbeitung,
Spitzenwerterfassung und einem
Speicher mit Zeitstempel. All das befindet
sich in einem robusten Edelstahlgehäuse
mit Sicherheitsglas. Das große LCD-Display
ist durch die 16 mm Ziffernhöhe und
38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

Hintergrundbeleuchtung sehr
gut lesbar. Die kapazitiven
Touch-Tasten ermöglichen
die Navigation der Einstellungen
und Messwerte.
Die in Schutzart IP 66
ausgeführte Manometer-
Serie umfasst sieben
Standard-Messbereiche
zwischen 3 und 1 000 bar
You CAN get it...
Hardware und Software
für CAN-Bus-Anwendungen…
Sicherheit durch
stetige Überwachung
In seinem speziellen Druckspitzen-Analysemodus
bietet das
Manometer eine Abtastfrequenz von
5 kHz und eine Auflösung des Analog/
Digital-Wandlers von 16 Bit. Im normalen
Messbetrieb mit der exakten
Überwachung von Grenzwerten werden
die Drücke zweimal pro Sekunde mit
einem A/D-Wandler von 20 Bit gemessen
und angezeigt. Das kleinste konfigurierbare
Speicherintervall beträgt eine Sekunde.
Insgesamt bietet der Manometerspeicher
Platz für über 50 000 Druckspitzen-Werte
samt Temperatur und Zeitstempel. Über
die USB-Schnittstelle lässt sich das Gerät
mit einem Computer verbinden und mithilfe
der Software „Logger 5“ komfortabel
konfigurieren und auslesen. Die aufgezeichneten
Daten können grafisch dargestellt,
ausgewertet sowie weiterverarbeitet
werden.
Die Leo 5 Geräteserie umfasst sieben
Standard-Messbereiche zwischen 3 und
1 000 bar. Im Temperaturbereich von 0 bis
50 °C liegt das Gesamtfehlerband des Druckes
innerhalb von 0,1 %FS. Bei stabilen
Temperaturverhältnissen erreicht das Manometer
bei spezifischen Ausführungen
eine Präzision von ± 0,01 %FS. Für schlecht
erreichbare oder bewegliche Messorte steht
eine Bluetooth-Funkschnittstelle zur Verfügung.
Parametrierung und Datenübertragung
erfolgen über die USB- oder Bluetooth-Schnittstelle.
Individualisierbare und
flexible Messtechnik
Das Manometer besitzt einen hohen Schutzgrad
bis zu IP66. Über die Schnittstelle lassen
sich aktuelle Messwerte sowie aufgezeichnete
Messdaten wie Druck, Druckspitzen,
Temperatur und Messzeit
aus dem Speicher auslesen.
Remote-Zugriff erlaubt das
erweiterte Manometer Leo 5 mit
integriertem Long Range-Funkmodul
(LoRa), das einen sicheren,
bidirektionalen Service bietet. Dank
des modularen Aufbaus der Elektronik
und der seriellen Schnittstelle lässt
sich das System flexibel an Messaufgaben
anpassen. Alle Manometer können
mittels Korrektur der Verstärkung und des
Nullpunktes mit einer Kalibrationssoftware
an jeden Standard angepasst beziehungsweise
nachjustiert werden. Spezielle Gewinde,
die Wahl bestimmter Temperaturund
Druckbe reiche, Anpassungen am Gehäuse
oder an der Firmware erleichtern die
Integration in die jeweilige Anlage.
Resümee
Druckstöße in flüssigkeits- oder gasgefüllten
Rohren sind unvermeidbar. Verhindert
werden kann allerdings, dass sie Schäden
verursachen. Das Manometer Leo 5 erkennt
frühzeitig Druckspitzen, sodass notwendige
Vorkehrungen getroffen werden können.
Damit werden Kosten für Tests, durch
Maschinen- oder Anlagenstillstand, Produktionsausfall
oder Reparaturen vermieden.
Im Zusammenhang mit den modernen
Herausforderungen einer vernetzten Produktion
bietet Leo 5 die Möglichkeit der
zustandsbasierten Instandhaltung. Aus dem
Druckverlauf oder den erfassten Druckspitzen
ist zu sehen, ob die jeweilige Maschine in
absehbarer Zeit beschädigt werden könnte.
Damit amortisiert sich der Einsatz dieser
Manometer in kürzester Zeit.
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Keller AG
www.keller-druck.com
Sekundengenaue und exakte Druckspitzenmessung
Die Software Logger 5 unterstützt das
Auslesen und Konfigurieren der Datenlogger
sowie die grafische Darstellung und den
Export der Messdaten. Das Manometer
tastet mit 5 kHz den Druckverlauf ab und
weist die Extremwerte in kundenspezifisch
gewählten Intervallen aus. Grafik: Die
Druckspitze (y-Achse) wurde im 5-Minuten-
Intervall (x-Achse) abgespeichert. Mit dieser exakten Zeitangabe konnte die Ursache
für einen starken Druckanstieg exakt ermittelt und Schäden vorgebeugt werden.
Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.
PCAN-PCI Express FD
CAN-FD-Interface für PCI Express-
Steckplätze mit Datenübertragungsraten
bis 12 Mbit/s. Lieferung inkl.
Monitor-Software, APIs und Treiber
für Windows ® und Linux.
PCAN-USB X6
Sechskanal-CAN-FD-Interface
für den USB-Port mit Datenübertragungsraten
bis 12 Mbit/s.
Auslieferung mit D-Sub- oder M12-
Anschlüssen inkl. Software und APIs.
PCAN-Router FD
ab 240 €
ab 735 €
Frei programmierbarer Router für CAN
und CAN FD mit 2 Kanälen. Erhältlich
im Aluminiumgehäuse mit D-Sub- oder
Phoenix-Anschlusssteckern.
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Otto-Röhm-Str. 69
64293 Darmstadt / Germany
Tel.: +49 6151 8173-20
Fax: +49 6151 8173-29
info@peak-system.com

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Jedes Bein des Spaceclimber
besteht aus vier Gelenken,
in denen sich jeweils ein
MR-basierter Positionssensor
befindet
Bereit für die nächste Robotergeneration
Magnetoresistive Sensoren erfüllen die Anforderungen der Weg- und Winkelerfassung
in Robotergelenken und -händen
Roboter spielen in der Industrie sowie Forschung und Entwicklung eine
immer wichtigere Rolle. Dementsprechend steigen die Anforderungen
an die Sensoren, die eingesetzt werden, um die Position des Roboterarms
bzw. -greifers zu erfassen. Hier kommen vermehrt Winkel- und
Wegmesssysteme, die auf magnetoresistiven Sensoren beruhen, zum
Einsatz. So können inkrementelle und absolute Messungen in einer
Vielzahl von unterschiedlichen Konfigurationen durchgeführt werden.
Dr. Rolf Slatter, Dipl.-Ing (FH)
René Buß, Sensitec GmbH,
Lahnau
ten und kooperativen Robotern etabliert.
Zu den wichtigsten Forschungsbereichen
gehören Leichtbauroboter für die Mensch-
Roboter-Kollaboration (MRK), humanoide
Roboter, bionische Roboter, Exo-Skelette
und miniaturisierte Roboter. Sie alle bedingen
nicht nur neue Antriebsprinzipien,
sondern erfordern auch Neuentwicklungen
im Bereich der Sensortechnologie.
Neue Anforderungen für
Positionssensoren
Die Anforderungen an Positionssensoren
für die Erfassung von Weg oder Winkel in
Robotergelenken oder -händen sind vielfältig.
Die Abmessungen sollen immer kleiner
und die Konstruktion extrem leicht sein.
Zudem besteht die Notwendigkeit einer
großen, zentralen Hohlwelle, um die Durchführung
von Kabeln, Wellen und so weiter
Robotik ist ein sehr „bewegter“ Bereich,
wenn es um Forschung und Entwicklung
geht. Seit den späten 1970er-Jahren
mit der ersten breitflächigen industriellen
Nutzung von stationären Robotern
wird die Mehrzahl von Robotern
noch immer in Fertigungsumgebungen
für Großserien unter
streng kontrollierten Bedingungen
eingesetzt.
Seit Beginn des neuen
Jahrhunderts hat sich
eine neue Generation
von mobilen,
intelligenzu
ermöglichen. Die Positionssensoren müssen
unter zunehmend schwierigen Bedingungen
(niedrige beziehungsweise sehr
hohe Temperaturen, Strahlung usw.) arbeiten
und die funktionale Sicherheit (mindestens
bis Safety Integrated Level SIL3)
muss gewährleistet sein.
Viele Sensortechnologien sind bisher
nicht in der Lage, die vielfältigen Anforderungen
zu erfüllen. Herkömmliche Resolver
werden für die indirekte Messung der Gelenkwinkel
in Industrierobotern eingesetzt.
Der Resolver ist üblicherweise an der Motorwelle
angebracht und liefert absolute
Winkelinformation für Position und Motorkommutierung.
Obwohl Resolver eine robuste
Technologie darstellen, können sie
einige der geforderten Eigenschaften nicht
erfüllen. Sie sind „schwer“ und verfügen
nur über eine begrenzte zentrale Hohlwelle.
Außerdem bieten sie nur eine begrenzte
Konstruktionsfreiheit in Bezug auf Form
und Abmessung. Optische Drehgeber werden
in Industrierobotern selten eingesetzt.
Eine zentrale Hohlwelle ist möglich, aber
optische Geber sind nicht besonders robust
und sehr anfällig gegenüber Kontamination.
Zudem sind optische Geber nicht geeignet
für Anwendungen mit einer Vibrationsoder
Schockbelastung. Magnetische Geber
sind eine Alternative zu konventionellen
Lösungen. Sie werden immer häufiger in
der Industrieautomation eingesetzt und ersetzen
Resolver und optische Drehgeber.

SENSORIK UND MESSTECHNIK
01 MR-Sensoren für die präzise Erkennung
von hochdynamischen Bewegungen und
Positionen, z. B. in Automatisierungssystemen,
in der Luft- und Raumfahrt
oder in der Automobilproduktion
Es gibt verschiedene Arten von magnetischen
Sensoren, aber die stärksten
Wachstumsraten verzeichnen Sen soren,
die auf dem magnetoresistiven Effekt
basieren.
Grundlagen magnetoresistiver
Sensortechnologie
Magnetoresistive Sensoren basieren auf
verschiedenen Technologien: dem anisotropen
magnetoresistiven Effekt (AMR),
dem Giant magnetoresistive Effekt (GMR)
und dem Tunnel magnetoresistiven (TMR)
Effekt. Die MR-Effekte verfügen über Vorteile,
die alle dazu beigetragen haben, dass
sich MR-Sensorik als richtige Wahl in den
anschließend beschriebenen Anwendungen
erwiesen hat. So bietet sie eine hohe
Auflösung, hohe Genauigkeit und eine
hohe Dynamik mit einer Bandbreite bis
über 10 MHz. Zudem ist die MR-Sensorik
sehr robust mit hoher Unempfindlichkeit
gegenüber Öl, Schmutz und sehr hohen
oder sehr niedrigen Umgebungstemperaturen.
Hohe Zuverlässigkeit, kleine Abmessungen,
niedrige Leistungsaufnahme und
lange Lebensdauer durch verschleißfreien
Betrieb sind weitere Vorteile.
Humanoider Roboter
Der mobile humanoide Roboter Rollin’
Justin aus dem Robotik- und Mechatronik-
Zentrum des DLR bietet eine Forschungsplattform
für autonome mobile Manipulation
in menschlicher Umgebung mit hoher
Fingerfertigkeit. Die nachgiebigen Leichtbauarme
und Vierfingerhände machen ihn
zu einer idealen Plattform für die Forschung
zur feinfühligen, beidhändigen Manipulation.
Die mobile Basis ermöglicht einen
autonomen Betrieb über eine große
Reichweite. Der Oberkörper auf Basis von
LBR-Technologie und die mobile Plattform
erweitern den Arbeitsbereich der Arme
und Hände.
Beide Arme des Roboters verfügen über
sieben Gelenke und beide Hände haben je
vier Finger. Der Arm wiegt 13,5 kg, kann
aber Gewichte bis zu 15 kg heben. Eine Besonderheit
ist die Vollintegration der gesamten
Leistungselektronik in die Armstruktur.
Jedes Gelenk verfügt über einen
Positionssensor basierend auf der MR-
Technologie. Eine weitere Entwicklungsstufe
beinhaltet ein anthropomorphisches
Hand-Arm-System für zukünftige Service-
Roboter. Dies sollte ähnliche kinematische,
dynamische und kraftführende Eigenschaften
wie der menschliche Arm besitzen. Das
hochintegrierte mechatronische System
verfügt über 52 Antriebe und nutzt 112 Positionssensoren,
viele davon auf MR-Basis.
Die mobile Plattform des Roboters, die
autonomen Betrieb über lange Reichweiten
ermöglicht, ist auch mit mehreren MRbasierten
Geberbausätzen bestückt.
Bionischer Roboter
02 Im Marsrover kommen insgesamt
40 MR-Sensoren zum Einsatz
Am DFKI Robotics Innovation Center wurde
seit vielen Jahren an bionisch inspirierten
Robotern für Raumfahrtanwendungen
geforscht. Besonderes Augenmerk wurde
auf Roboter mit Beinen gelegt, da diese eine
höhere Mobilität im Vergleich zu Robotern
mit Rädern oder Ketten zur Fortbewegung
aufweisen. Roboter mit Beinen können Krater
und Canyons erkunden, die für Planetenerkundungsrover
mit Rädern unzugänglich
sind. Geologische Beschaffenheiten
sind von wissenschaftlichem Interesse, da
sie Aufschluss über Sedimentschichten
oder Spuren von Wasser und Eis geben, die
auf der Oberfläche des Planeten in der Regel
nicht zu finden sind. Spaceclimber ist
ein bionisch-inspirierter, energieeffizienter,
sechsbeiniger Kletterroboter für außerirdische
Erkundungen. Er wurde so konstruiert,
dass er sich frei und sicher in Kratern
bewegen sowie Steigungen bis 80 %
und Hindernisse bis zu 40 cm hoch überwinden
kann. Zudem kann er sich halbautomatisch
navigieren und wissenschaftliche
Instrumentenlast bis zu 20 kg tragen.
Jedes Bein besteht aus vier Gelenken mit
bürstenlosen Motoren von Robodrive, die
hochuntersetzende spielfreie Harmonic
Drive Getriebe antreiben. Jedes Gelenk
verfügt über einen MR-basierten Positionssensor.
Planetenrover
Als besonders schwierig gelten Roboteranwendungen
auf Planeten, z. B. im Marsrover
Curiosity. Es handelt sich praktisch um
ein fahrendes Labor, denn Roboterarm, Kameramast,
Antenne und Instrumente werden
elektromechanisch angetrieben. Um
die Bewegungen der Motoren zu regeln,
wurde der Cold Encoder entwickelt. Zwei
AMR-Sensoren pro Motor werden für die
inkrementelle Winkelmessung eingesetzt.
Insgesamt kommen 40 MR-Sensoren zur
Anwendung.
Fotos: Spaceclimber: DFKI GmbH / Robotics Innovation
Center Bremen, Rollin‘ Justin: DLR, Robotics and Mechatronics
Center, 01 Sensitec GmbH, 02 NASA/JPL-Caltech
www.sensitec.com
CE-CON.indd 1 27.03.2017 07:49:52
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 41

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Exakt im Millibarbereich
Berührungslose Füllstandsmessung und Pumpenansteuerung mit analogen Drucksensoren
Bei den Filteranlagen des Unternehmens
aus Wipperfürth wird grundsätzlich zwischen
Vlies- und Endlosfilter unterschieden.
Während Vlies ein klassisches Verbrauchsmaterial
zur Aufbereitung von Medien ist,
können die Gewebe von Endlosfiltern immer
wieder gereinigt werden. Beide Verfahren
bietet Isyko Filtersysteme als Zentralanlage,
Kompaktanlage oder mobile
Anlage an. Zentralanlagen bereiten
technischen Flüssigkeiten zum
Beispiel von mehreren Maschinen
auf, während Kompaktanlagen
als Insellösung
für eine Maschine konzipiert
sind. Mobile Anlagen
wiederum lassen sich flexibel
an verschiedenen Maschinen
einsetzen.
Filteranlage mit
einem Drucksensor
(Bildmitte) zur Füllstandskontrolle
über dem Filtervlies
Analoge Drucksensoren können
weitaus mehr als es den Anschein
hat. Ein Hersteller von Filteranlagen
zeigt, wie sich mit Drucksensoren
eine kontinuierliche
Füllstandskontrolle und in diesem
Zusammenhang die Ansteuerung
von drehzahlgeregelten
Pumpenantrieben realisieren lässt.
Hierfür sind jedoch Sensorlösungen
für kleinste Druckbereiche
erforderlich.
Rainer Koch ist Applikationsspezialist bei der
ipf electronic gmbh, in Lüdenscheid
Die Isyko Filtersysteme stellt Filteranlagen
und Komponenten für die Aufbereitung
technischer Flüssigkeiten her. „Der Begriff
‚technische Flüssigkeiten‘ trifft es in unserem
Fall am besten, da wir mittlerweile eine
Vielzahl an Kunden aus den unterschiedlichsten
Branchen haben, beispielsweise
aus der Holzindustrie, der Metallverarbeitung,
der Chemie- und Kunststoffindustrie,
der Automobilindustrie, Großwäschereien,
etc. Und alle haben unterschiedlichste
Medien, die zu reinigen bzw. aufzubereiten
sind“, erklärt Volker Koczkowski, Geschäftsführer
der Isyko Filtersysteme, die sich
außerdem auf die Entwicklung kundenspezifischer
Sonderlösungen im Bereich der
Filtertechnik spezialisiert hat.
Zwei Verfahren für drei
Anlagenvarianten
Kontinuierliche
Abfrage des Füllstandes
Im Allgemeinen verfügen alle Filteranlagen
über zwei Becken, eine sogenannte Umhebestation,
aus der die verschmutzte
Flüssigkeit in den Filter geleitet wird, und
einen Reinbehälter bzw. Saubertank für
das gereinigte Medium, das von hieraus
wieder in einen Produktionsprozess zurückgeführt
wird. Da sich in beiden Becken
zur Förderung der Flüssigkeiten
Pumpen befinden, muss für deren Betrieb
das Füllstandsniveau kontinuierlich abgefragt
werden.
Berührungslose Füllstandskontrolle
Nun gibt es eine Fülle an Lösungen für die
Füllstandskontrolle, die aber in der Regel
alle mit dem zu überwachenden Medium
in irgendeiner Weise in Berührung kommen.
„Wir verwenden zur Füllstandsmessung
und Ansteuerung der Pumpen in den
Umhebestationen als auch Reinbehältern
digitale sowie analoge Drucksensoren als
Staudrucksensoren. Diese Geräte haben
den Vorteil, dass sie berührungslos arbeiten,
dadurch mit den verschmutzten Medien
nicht in Kontakt kommen und somit
weitestgehend verschleißfrei sind“, betont
Koczkowski. Er erklärt vereinfacht das
Prinzip der Füllstandsmessung in den Filteranlagen:
„Die Anlagenbehälter sind mit
sogenannten Staudrucksonden ausgestattet,
vergleichbar mit einem zum Beckenboden
hin offenem und nach oben geschlossenem
Rohr, in dem ein Drucksensor luftdicht
eingeschraubt ist. Steigt die Flüssigkeit in
einem Behälter und somit in der Sonde an,
baut sich in ihrem oberen Bereich ein gewisser
Staudruck auf. Dieser wird vom
Drucksensor erfasst und in ein entsprechendes
Signal umgewandelt, mit dem wir
unter anderem die Pumpe im Behälter ansteuern
können.“
42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Die Krux digitaler Drucksensoren
Bei digitalen Drucksensoren lässt sich allerdings
nur ein Schaltpunkt für einen spezifischen
Druck und somit einen zuvor definierten
Flüssigkeitspegel in einem Behälter
festlegen, bei der eine Pumpe einschaltet.
Sinkt die Flüssigkeit auf ein bestimmtes
Niveau, schaltet die Pumpe ab. „Eine kontinuierliche
Ansteuerung der Pumpe und
somit eine permanente Regelung ihrer Förderleistung
ist somit nicht möglich. Je nach
Flüssigkeitsstand schaltet die Pumpe also
ab und dann wieder an usw.“, beschreibt
Koczkowski einen Nachteil solcher Geräte.
Permanente Pumpenregelung
über analoges Signal
Betrachten wir die analogen Drucksensoren
DW35311A und DW35311M von IPF Electronic,
so verhält sich dies anders. Die analogen
Signale dieser Geräte lassen sich parallel
zur kontinuierlichen Staudruckmessung
und somit Füllstandsbestimmung in einem
Becken dazu nutzen, die SPS einer Filteranlage
anzusprechen, um einen Pumpenantrieb
über einen Frequenzumrichter permanent
zu regeln. Hierzu Volker Koczkowski:
„Mit dieser permanenten Regelung erreichen
wir, dass die Pumpe in Abhängigkeit
zum Flüssigkeitsstand in einem Behälter
entweder schneller oder langsamer läuft
und somit ihre Förderleistung stets anpasst.
Insbesondere bei einem hohen Fördervolumen
können mit den analogen Drucksensoren
die häufig auftretenden Ein- und
Ausschaltzyklen, wie sie für digitale Drucksensoren
typisch sind, vermieden werden,
die letztendlich auch einen höheren Verschleiß
der Pumpe bedeuten.“
Hohe Signal-Auflösung
Die zwei kompakten und analogen Drucksensoren
DW35311A und in Schutzklasse
IP65 mit Sensorkopf aus Edelstahl ausgelegt
und eignen sich für einen weiten Einsatztemperaturbereich
von - 20 bis + 80 °C. Während
der Sensor DW35311A für Drücke von
0 bis 100 mbar entwickelt wurde, eignet
sich der Drucksensor DW35311M für einen
Bereich von 0 bis 200 mbar.
„Wir verwenden für unsere Filteranlagen
bereits von Anfang an auch diese Sensoren
von IPF Electronic, wobei wir je nach Anwendung
und Behältertiefe entweder das
Gerät mit dem kleineren oder größeren
Druckbereich benötigen. Da beide Sensorversionen
im Millibarbereich arbeiten, liefern
sie uns auf jeden Fall die hohe Auflösung
beziehungsweise exakten Ausgangssignale,
die wir für unsere Umhebestationen sowie
Saubertanks mit vergleichsweise geringer
Füllstandshöhe von ein oder zwei Metern
benötigen. Die Messbereiche herkömmlicher
analoger Drucksensoren, die sich beispielsweise
zwischen 0 bis 1 bar bewegen, wären
hierfür einfach viel zu ungenau“, erklärt
Volker Koczkowski.
Die analogen Drucksensoren
von IPF verhindern häufige
Ein- und Ausschaltzyklen und
reduzieren somit deutlich den
Verschleiß der Pumpe.
Volker Koczkowski,
Geschäftsführer, Isyko Filtersysteme
Weitere Vorteile für die Praxis
Bei digitalen Drucksensoren mit einem fixen
Schaltpunkt werden die Filter einer Anlage
schlagartig mit einem verschmutztem Medium
beaufschlagt, während bei einem
drehzahlgeregelten Pumpenantrieb über
einen analogen Drucksensor die Beaufschlagung
gleichmäßiger erfolgt. Darüber
hinaus lassen sich die analogen Drucksensoren
nicht nur zur kontinuierlichen Pumpensteuerung
einsetzen, sondern über den
Staudruck sämtliche Füllstände darstellen,
verarbeiten und in der Anlagensteuerung
zur Festlegung verschiedenster Betriebspunkte
einbinden, etwa zum Nachspeisen
von Flüssigkeit oder zur Erfassung und
Auswertung verschiedener Medienniveaus.
Fotos: ipf electronic
www.ipf.de
Messverfahren
Festelektrolyt-Potentiometrie
NDIR-Sensoren
Wärmeleitfähigkeit
Elektrochemische Sensoren
Keidel-Zellen
Gasanalytik für die Prozessmesstechnik
www.zirox.de
ZIROX Sensoren und Elektronik GmbH | Am Koppelberg 21 | 17489 Greifswald | Tel.: +49(0)3834-83 09 00 | Fax: +49(0)3834-83 09 29 | E-Mail: info@zirox.de
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 43

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Schluss mit dem Exoten-Dasein
Intelligente Wireless-Sensoren eröffnen neue Perspektiven in zahlreichen Anwendungen
Kriterien für die Auswahl der
geeigneten Wireless-Sensoren
Smartphones können Daten
über Bluetooth, WLAN und NFC
übertragen, Smartwatches sind
ähnlich anbindbar. Im Consumer-
Bereich sind Wireless-Lösungen
längst Alltag. In der Industrie
hingegen fristen sie noch immer
ein Exoten-Dasein. Grund dafür
ist unter anderem eine fehlende
Standardisierung. Der Beitrag
erläutert, warum es nicht den
einen Standard geben kann und
beschreibt Anwendungen, in
denen kabellose Sensoren ihre
Vorteile gänzlich entfalten.
Christian Wirl ist Key Account/ Product Manager
(Industrial instrumentation) bei der Wika
Alexander Wiegand SE & Co. KG in Klingenberg
Der Einsatz von Wireless-Sensoren ist in
der Prozessindustrie im Vergleich zu anderen
Branchen bereits weit fortgeschritten.
Grund dafür sind die prozessbedingt oft weit
auseinander liegenden oder isolierten Messstellen.
Zwar gibt es auch in anderen Industriezweigen
viele Ansätze drahtlose Sensoren
zur besseren Überwachung von Prozessen
einzubinden. Diese sind allerdings an zwei
Bedingungen geknüpft: ein echter Vorteil
gegenüber einer kabelgebundenen Variante
muss vorhanden sein und der gewünschte
und technisch sinnvolle Standard muss am
Markt verfügbar sein. Und genau hier liegt
die Krux: Es gibt keinen einheitlichen Standard,
und es kann ihn aufgrund der unterschiedlichen
Anforderungen auf Seiten der
Anwendungen auch nicht geben.
Viele Wireless-Technologien kämpfen am
Markt um Akzeptanz, von Bluetooth bis Long
Range Wide Area Network (LoRaWAN). Für
jede von ihnen gibt es gute Gründe und das
macht es Herstellern von System-Komponenten
nahezu unmöglich, die weitere Entwicklung
auf ein Ziel hin zu optimieren. Eine
Instrumentierung mit drahtlosen Sensoren
läuft daher meistens auf eine anwendungsspezifische
Lösung hinaus, entworfen auch
in direkter Kooperation mit dem Kunden.
Kernfragen zur Ermittlung der passenden
Funkübertragung betreffen zum Beispiel die
Sendeleistung und damit die mögliche
Reichweite, die Menge der zu übertragenden
Daten, die Batterielebensdauer und einen
allgemein verwendbaren Standard, der zugleich
die Sicherheit der Übertragung gewährleistet.
Für den Anwender gilt es zudem
zu berücksichtigen, dass eine hohe Reichweite
der Funksignale gleichzeitig den unbefigten
Datenzugriff von Externen erleichtert.
Damit gewinnt die sichere Authentisierung
der User zunehmend an Bedeutung.
In der Entscheidungsfrage nach den passenden
Wireless-Sensoren spielt nicht nur
die Übertragungsart eine Rolle, sondern
auch welche Funktionen für die jeweilige
Anwendung von Nutzen sind. Sie können
zum Beispiel mit zusätzlicher Intelligenz
kombiniert werden. Dazu gehört in erster
Linie das Aufbereiten der gesammelten Daten
verschiedener Messgrößen über selbstlernende
Algorithmen. Im Verbund mit Gateways
und Softwarelösungen können drahtlose
Sensoren den Weg zu neuen Geschäftsfeldern,
zum Beispiel im Bereich Preventive
Maintenance oder in der Logistik eröffnen.
Konkrete Anwendungsbeispiele
Die unterschiedlichen Möglichkeiten und
Anforderungen lassen sich an konkreten
Lösungen demonstrieren. In Kalibrierlaboren
kann das Loggen der Daten und deren
Übertragung hilfreich sein, z. B. für das Ausstellen
von Zeugnissen. Die Reichweite des
Funksignals spielt dabei eine eher untergeordnete
Rolle, da Sender und Empfänger
nur über kurze Distanz getrennt sind. Eine
Lösung auf Bluetooth-Basis reicht hierbei
aus. Wika hat diese Funktionalität zweimal
in unterschiedlichen Geräten implementiert,
beim Präzisions-Digitalmanometer
CPG1500 sowie beim portablen Prozesskalibrator
CPH7000. Über die Wika-Wireless-
Schnittstelle können beide Geräte mit Bluetooth-fähigen
Geräten verbunden werden.
Das CPG1500 ist zudem „mobilfähig“, eine
App ermöglicht das Parametrieren sowie
das Auslesen der Daten via Smartphone.
Gute Flächenabdeckung
Bei der Überwachung von Anlagen an weit
entfernten Standorten oder mobilen Einheiten,
die sich über große Distanzen bewegen,
44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK
02
01 Das Präzisions-Digitalmanometer
erlaubt die Verbindung
mit Bluetooth-fähigen Geräten
und kommt zum Beispiel im
Kalibrierservice zum Einsatz
01
02 Datenfernübertragungs-
Modul in Kombination mit einer
Cryo-Gauge-Messeinheit zur
Überwachung von Füllständen
in Tieftemperaturgastanks – die
Daten werden über das GSM-Netz
an den Gaslieferanten übermittelt
bietet sich nach heutigem Standard eine
Übertragung über das GSM/LTE-Netz an.
Anwender erhalten hier eine sehr gute
Flächenabdeckung und damit große Reichweite.
Zwar können zukünftig auch Standards
wie Narrow-Band-Internet of Things
(NB-IoT), LTE CAT-M1 oder LoRaWAN eine
Rolle spielen. Es zeichnet sich aber ab, dass
es auch in diesem Bereich nicht den einen,
einheitlichen Standard geben wird.
Auf Basis bestehender Technologien hat
Wika zum Beispiel das Datenfernübertragungs-Modul
intelliMetry in Kombination
mit der Cryo-Gauge-Messeinheit realisiert.
Mit dieser Lösung werden die Füllstände
von Tieftemperaturgastanks überwacht
und die Daten über das GSM-Netz dem
Gaslieferanten übermittelt. Wika stellt neben
dem Druckmessgerät und dem Übertragungsmodul
als Zusatzservice noch eine
Daten-Cloud zur Verfügung. Der Gaslieferant
wiederum kann durch die Fernabfrage
des Tankinhaltes seinen Kunden eine kontinuierliche
Versorgung ohne manuelle Nachbestellprozesse
anbieten.
Kombination mit diversen
Funkprotokollen
Hersteller arbeiten daran, Sensoren nebst
korrespondierenden Systemen zur Datenaufbereitung
für ein breites Anwendungsspektrum
in unterschiedlichen Industrien
anzubieten. Als Basis hierfür wird Wika die
erste Hardware-Version eines rein elektronischen
Drucksensors mit integriertem
Funkmodul auf der SPS IPC Drives 2017
zeigen. Diese markiert den Auftakt einer
Produktreihe mit digitalen Sensoren für allgemeine
Industrieanwendungen, bei denen
Standardkomponenten mit unterschiedlichen
Funkprotokollen verknüpft werden
können. Neben GSM und LTE stehen unter
anderem LoRaWAN, Bluetooth/Bluetooth
Low Energy und NB-IoT im Fokus. Das modulare
Konzept wird die flexible und schnelle
Anpassung an individuelle Kundenwünsche
ermöglichen.
Der Drucksensor nutzt ein proprietäres
Signal zur Datenübertragung und kann Anwendern
eine Funkdistanz von mehreren
hundert Metern bei einer hohen Datensicherheit
bieten. Neben dem Druckwert
wird auch ein Temperaturwert ausgegeben.
Über eine entsprechende Software kann der
Sensor per Funk parametriert werden. Einstellbar
sind beispielsweise das Sendeintervall
oder die Schwellenwerte, bei denen
automatisch eine Funkübertragung ausgelöst
wird. Auch eine graphische Darstellung
des Druck- und des Temperaturwertes über
die Zeit steht zur Verfügung.
Fotos: Wika
www.wika.de
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SENSORIK UND MESSTECHNIK
Zeitreise der
Längenmesstechnik
Von bewährten Verfahren bis hin zu modernen
elektronischen Messsystemen der Gegenwart
Für die präzise Messung linearer
Distanzen oder Bewegungen gibt
es verschiedene Möglichkeiten.
Je nach Anforderungen zum
Messbereich und der Genauigkeit
werden Maßbänder, Messschieber
oder Mikrometerschrauben
verwendet. Doch für welche
Anwendung eignet sich welches
Messsystem, wie ist deren
Funktionsweise und worin liegen
die Unterschiede?
Ob Maßbänder, Messschieber oder Mikrometerschrauben
– all diese Messmethoden
beruhen auf dem Vergleich mit
einem Messwerkzeug, das als Referenz
dient. Die bekannteste Referenz für Längenmessungen
ist das Urmeter in Paris.
Hiermit wurden fast zwei Jahrhunderte lang
alle metrischen Längenmesssysteme verglichen
und kalibriert. Im Zuge der internationalen
Harmonisierung von Maßen und
Gewichten beruht auch das Zoll neuerdings
auf dem Meter. Der Beitrag beschreibt nun
bekannte Messverfahren mit einem neuen
elektronischen Messsystem.
Detlef Oldach ist Vertriebsleiter bei der
TWK-Elektronik GmbH in Düsseldorf
Elektronische und
potentiometrische Messung
Bei der automatisierten Messung kommen
ausschließlich Messsysteme mit elektronischer
Schnittstelle zum Einsatz. Auch sie
basieren auf einer Referenz als Maßverkörperung.
Bei den elektronischen Messsystemen
ist das Spektrum der Ausführungen
sehr breit, denn auch hier gibt es eine Vielzahl
an Messbereichen, geforderten Genauigkeiten
und benötigten Schnittstellen. Das
einfachste und bekannteste elektrische
Längenmesssystem ist das Potentiometer.
Es besteht aus einer Widerstandsbahn, die
von einem Schleifer abgetastet wird. Diese
Widerstandsbahn besteht aus einer Drahtwicklung
oder bei neueren Potentiometern
aus Leitplastik. Die Leitplastikbahn kann
zur Steigerung der Genauigkeit mit Lasertrimming
nachgearbeitet werden. Bei diesem
Lasertrimming wird die Leitplastikbahn
mit einem hochgenauen Referenzgeber
verglichen und von einem Laserstrahl
entsprechend zurechtgeschnitten. An die
Widerstandsbahn wird eine Spannung angelegt,
die sich gleichmäßig über die gesamte
Länge der Widerstandsbahn verteilt. So
ergibt sich am Schleifer eine Spannung zwischen
0 V und UB je nach seiner Position.
01 Das Planarspulen-Messsystem besteht
aus einem Sensor mit Planarspule, montiert
mit Kugelgelenken – sie arbeiten
berührungslos und verschleißfrei
Der Vorteil dieses Messsystems ist die Einfachheit
im Aufbau und die niedrigen Herstellungskosten.
Nachteil ist die Abnutzung
der Widerstandsbahn durch den Schleifer.
Moderne Potentiometer erlauben 50 bis
100 Mio. Schleiferspiele. Die Anzahl der zulässigen
Schleiferspiele scheint groß zu
sein – aber nur auf den ersten Blick. Denn
für die Abnutzung ist es unerheblich, ob
wirklich eine Messung erfolgt oder ob Vibrationen
die Ursache für die Bewegungen
des Schleifers sind. Eine Anlage, die mit 3 Hz
vibriert, hat im Dauerbetrieb nach 24 h
1/2 Mio. Schleiferspiele erzeugt. Nach weniger
als einem Jahr ist das Potentiometer
dann unbrauchbar.
Induktive Längenmessung
In einer Doppelspule bewirkt ein Stößelkern
aus Nickeleisen eine Änderung der
Induktivitäten. Die Spule hat eine Mittenanzapfung
und besteht somit aus zwei Teilen.
Der Nickeleisenkern sitzt mittig in der
Spule, sodass eine Verschiebung des Stößels
die Induktivität beider Spulenteile gegensinnig
ändert. Eine anschließende Elektronik
misst den Wechselstromwiderstand beider
Spulenhälften und erzeugt ein Ausgangssignal,
das der Verschiebung des Stößels
entspricht.
Die Spule mit Mittenanzapfung arbeitet
nach dem Prinzip einer sog. Halbbrücke.
Das Halbbrücken-Prinzip ist in
der Messtechnik weit verbreitet.
Es liefert zuverlässige Ergebnisse
über weite Anwendungsbereiche
und erlaubt die Kompensation von
Fremdeinflüssen wie Temperaturänderungen
und Alterungseffekten. Ein Mikroprozessor
in der Elektronik erlaubt verschiedene
Anpassungen. So kann die Kennlinie
linearisiert oder an Kundenwünsche
angepasst werden. Der Ausgangsübertrager
46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

02 Heutige
Planarspulen sind
gedruckte Spulen,
die auf einer Leiterplatte
als Leiterbahn
aufgebracht
werden – sie ersetzen
gewickelte Spulen
aus Kupferdraht (Bild)
03 Längenmesssysteme
finden
beispielsweise in der
Druckindustrie beim
Vermessen bewegter
Bahnware ihren
Einsatz
Ganz groß,
wenn’s eng wird:
der neue RFD-4000
Präzise Winkelmessung auf
engstem Raum:
Der neue RFD-4000 ist die
Sensorlösung, wo Platz knapp
und Budgets klein sind.
Unsere mehr als 65-jährige
Erfahrung sorgt für starke
Leistung bis ins Detail:
• 7 mm flacher Sensor
• hochwertige Ausführung
• magnetisch, absolut
• misst berührungslos
• ein- und mehrkanalig
• robust, IP69k
• Messbereich bis 360°
• einfache Montage
• Kennlinien nach Wunsch
Datenblatt-Download
kann das Signal in ein Übertragungsprotokoll
umsetzen oder einfach nur verstärken.
Das Sensorsystem arbeitet intern berührungslos.
Die Stößelstange läuft im Gehäuse,
eine Berührung ist nicht erforderlich. Seitliche
Kräfte können zu einer Berührung des
Stößels führen, aber sie erzeugen keine Abnutzung,
die die Messung beeinträchtigt.
Das Messprinzip erlaubt das Vergießen des
Sensors, um seine Festigkeit gegen Vibrationen
und Erschütterungen zu verbessern.
Längenmessung mit Planarspulen
Planarspulen sind gedruckte Spulen. Sie
werden auf eine Leiterplatte als Leiterbahn
mit einigen Windungen aufgebracht. Die
gewickelte Spule aus Kupferdraht wird dadurch
ersetzt. Planarspulen haben weniger
Induktivität als gewickelte Spulen und sind
kostengünstig herzustellen.
Der Wegaufnehmer erfasst berührungslos
und verschleißfrei die absolute Position
eines Stößels mit einem induktiven Resonator.
Das System besteht aus einer Erregerspule,
die einen am beweglichen Stößel
befestigten Resonatorschwingkreis zu elektrischen
Schwingungen anregt. Diese
Schwingungen werden auf die gedruckten
Spulen übertragen. Diese Spulen sind unbeweglich
im Gehäuse fixiert. Eine interne
Elektronik wertet die Schwingungen nach
Amplitude und Phasenlage aus. Da sich
Phasenlage und Amplitude der Schwingungen
in den gedruckten Spulen nach dem
Abstand zur Resonatorspule ändern, kann
so die Position des Resonaturspule exakt ermittelt
und in ein wegproportionales Signal
umgewandelt werden. Das Planarspulen-
Messsystem ähnelt dem Potentiometer und
dem induktiven System gleichermaßen und
wird daher mit den beiden beschriebenen
Systemen verglichen.
Bilder: Aufmacher Fotolia, sonsige TWK
www.twk.de
Zusammenfassung
Durch die gute Reproduzierbarkeit
von gedruckten Spulen reicht die
Präzision von Messsystemen mit
Planarspulen an die Genauigkeit von
Präzisionspotentiometern heran. Die
Verschleißfreiheit ergibt eine sehr
lange Lebensdauer wie bei den
induktiven Systemen. Somit füllen
Messsysteme mit Planarspulen den
Bereich zwischen Potentiometern und
induktiven Wegmessern aus. Das gilt
auch für die Herstellkosten.
Wir stellen aus:
SPS/IPC/DRIVES, Halle 4A, Stand 125
www.novotechnik.de

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Thermografische
Messmethoden
Was Sie bei anspruchsvollen Objekten und
schwierigen Bedingungen beachten sollten
Thermografie ist das geeignete Mittel
der Wahl, wenn berührungslos und
zerstörungsfrei Temperaturen gemessen
werden sollen. Sie eignet sich für viele
Anwendungen und liefert wichtige
Daten im Bereich der Fehleranalyse und
vorbeugenden Instandhaltung. Doch
nicht jede Messaufgabe lässt sich einfach
durchführen.
Thermografische Messmethoden setzen
sich in den letzten Jahren immer stärker
durch. Setzt man dabei allerdings auf Lowcost-Modelle,
geht leider häufig verloren,
dass es sich neben den Standardanwendungen
um ein äußerst aussagekräftiges Messverfahren
zur Aufklärung verschiedenster
Effekte handelt. Thermografie bietet zum
Beispiel die Möglichkeit einer exakten Temperaturmessung
auch bei zeitkritischen
Prozessen, kleinen Messobjekten, bewegten
Objekten oder strahlungsphysikalisch ungünstigen
Oberflächen. Auch kann sie herangezogen
werden, um kritische Prozessund
Anlagenbetriebspunkte zu ermittlen
oder um Objektsignaturen zu erfassen, die
im optischen Bereich schwierig visualisierbar
sind und als Grundlage weiterführender
Bildverarbeitungsprozeduren dienen sollen.
Auch im Bereich der Visualisierung und
Vermessung fluider Medien liefert Thermografie
wesentliche Informationen.
Dipl.-Ing. Frank Zahorszki, Itema GmbH, Merseburg
Der Anwendung gerecht werden
„Infrarot-Messtechnik erlaubt zuverlässige und exakte
Messungen von Oberflächen- und Medientemperaturen.“
Muss man die Einsatzfähigkeit von thermografischen
Messmitteln beurteilen, benötigt
man Messtechnik, die über eine Standardausrüstung
von üblichen Thermografie-Dienstleistern
oder innerbetrieblichen
Messabteilungen hinausgeht. Eine Studie
hilft dabei, zwischen den geeigneten und
abwählbaren Optionen unterscheiden zu
können. Auch lassen sich die Fehlerabweichungen
bei verschiedenen Kamera-/Filter-/
Optik-Konfigurationen abschätzen. Erfolgen
Tests mit einer unzureichenden Kamera, so
lässt sich oft nicht das maximal erreichbare
Ergebnis als Grenzpunkt bestimmen.
Das richtige Equipment wählen
Zu den zweckmäßigen Kamera-Ausstattungen
sollten folgende Objekte gehören: spektrale
Filter (Aufglas, Laser, Durchflamme …),
Aufzeichnung radiometrischer Sequenzen
bis zum High-Speed-Bereich (> 100 Bilder/s),
verschiedene Optiken (Mikroskop, Makro,
Weitwinkel, Tele), Triggerung und Synchronisierung
von Aufnahmen sowie umfangreiche
Software-Auswertepakete. Gerade
das „spektrale Tuning“ der Messtechnik,
d. h. das Ausnutzen verschiedener Wellenlängenbereiche
bringt oftmals einen deutlichen
Erkenntniszuwachs gegenüber Standard-IR-Kameras.
Mit schnell aufzeichnenden Kamerasystemen
können Anwender die für einen Prozess
erforderliche Bildrate und Belichtungszeit
in Einzelbildern wählen. Dabei kommen
dann oft MWIR-Kameras (2 bis 5 µm)
zum Einsatz, da hier durch die Quantendetektoren
(i. Vgl. zu den LWIR-Mikrobolometerdetektoren
der einfacheren Kameras)
das „Verschmieren“ durch eine langsame
Ausbelichtung des Detektors nicht stattfindet.
Gas-Leckagen und
transparente Oberflächen
Betrachten wir zunächst die Visualisierung
von Gasleckagen und die Messung von Fluiden.
Hierbei kommen IR-Kameras mit einem
Spektralfilter zum Einsatz, der exakt
auf der Absorptionswellenlänge des zu
messenden Gases liegt. Dadurch wird dieses
Gas vor dem Hintergrund deutlicher sichtbar,
so dass entweder durch visuelle Beobachtung
oder durch automatisierte Algorithmen
eine Leckage klar erkannt werden
48 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

kann. Durch die sehr hohe thermische Auflösung
solcher Kameras (NETD um 10 mK)
ergeben sich zudem neue Möglichkeiten,
wenn es um die Untersuchung fluider Strömungen,
z. B. von Konvektionswirbeln in
Flüssigkeiten geht.
Ein weiteres Beispiel ist die Messung von
Glas-Oberflächen. Die Herausforderung
hierbei liegt in einem materialbedingt stark
abweichenden strahlungsphysikalischen
Verhalten in verschiedenen Wellenlängenbereichen.
Damit eine Infrarotkamera relativ
genau messen kann, ist sie dann mit
einem sogenannten Aufglasfilter ausgestattet.
Werden die Glastemperaturen bei
der Flammenbearbeitung benötigt, ist es
sinnvoll, die Kamera mit einem Temperatursensor
oder Spektralfilter zu kombinieren,
der in der Lage ist störungsfrei durch
die Flamme zu messen.
Herausforderung bei Messungen
in Laserbearbeitungsprozessen
Messungen in Laserbearbeitungsprozessen
stellen bestimmte Anforderungen an den
Einsatz bildgebender Messverfahren. Setzt
man nämlich eine ungeschützte LW-Infrarotkamera
(7,5 bis 14 µm) ein, besteht die
Gefahr, dass diese Kamera zeitnah durch einen
eindringenden Laserstrahl zerstört
wird – da geht dann schon mal schnell ein
Loch durch die Kamera. Dieses Risiko kann
durch den Einsatz eines Spezialfilters minimiert
werden, da er auftreffende Laserstrahlung
abblocken kann. Kameras mit
entsprechender Optik-/Filter-Kombination
sind kalibriert und in der Lage, Temperaturfelder
bei der Laserbearbeitung genau und
ohne Risiko zu messen.
Dreidimensionales Problem
bei Messungen an Flammen
Messungen an Flammen stellen ebenso besondere
Anforderungen an das Messsystem.
Hierbei ist der Einsatz spektraler Filter in
Infrarotkameras unabdingbar. In der Praxis
kommen u. a. folgende Aufgabenstellungen
vor: Visualisierung der Flammenform bzw.
der Heißgasströmung, Temperaturmessung
an Flammen, Temperaturmessung des Objektes
hinter der Flamme oder die Visualisierung
der Verhältnisse an Mehrstoffbrennern.
Sehr gut möglich ist die Visualisierung
von Abgasströmungen / Leckagen in einem
Abgassystem mittels sogenannter CO 2
-Gaskameras
bzw. Abgaskameras.
Eine exakte Temperaturmessung an
Flammen ist im Prinzip nicht möglich, da es
sich um ein dreidimensionales Problem von
Temperatur-, Stoff- und Konzentrationsschichten
der verschiedenen Flammenbestandteile
(Gase, CO 2
, Ruß, Wasserdampf, …)
handelt. Eine eindeutige Zuordnung der auf
den Detektor treffenden Strahlung zu einer
Flammenkoordinate ist nicht möglich.
Durch verschiedene Techniken kann eine
Annäherung an reale Verhältnisse versucht
bzw. zwischen Flamme und Heißgas unterschieden
werden. Eine Kopplung mit verschiedenen
Abgassensoren erweitert die
Möglichkeiten beträchtlich.
Implementierung in
Automatisierungsumgebungen
Manchmal muss es gar keine umfangreiche
Messlösung sein und es reicht oft schon, eine
Standardsoftware in geeigneter Weise anzupassen
bzw. eine Kamera in neuer Weise
mit dieser Software zu kombinieren. Die
Implementierung in Software-Systeme und
Automatisierungsumgebungen erfolgt über
entsprechende Schnittstellen wie EtherNet,
CameraLink und USB.
Eigene Technik wird dann benötigt, wenn
Thermografie-Systeme aufgrund akuter Ereignisse
schnell verfügbar sein müssen
oder die Wahrung von Produktionsgeheimnissen
im Vordergrund stehen muss. Dem
stehen Kosten und Lieferzeiten für diese
Technik, u. a. durch Lizensierung, entgegen.
Dienstleister wie Itema unterstützen Unternehmen
dabei, derartige Technik schnell
und fachlich fundiert zum Einsatz bringen
zu können. Durch die aktive Problemlösung
wird gleichzeitig eine Evaluierung der ggf.
selbst anzuschaffenden Technik möglich –
ohne das Risiko eines Fehlkaufes.
Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Itema
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01 Gasleck: deutlich sichtbarer Austritt von
Gas an einer Manometerverschraubung
02 Infrarotbild einer Messung von
Rohrwand- und Feuerfesttemperaturen
durch Flammen und Abgase hindurch
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Auf den Punkt genau
Oberflächencharakterisierung zur Qualitätskontrolle in der Produktionslinie
Die optische Oberflächen-
Messtechnik zur berührungsfreien
Charakterisierung von Flächen
und Strukturen ermöglicht, die
Einhaltung gegebener Toleranzen
zu prüfen. So wird gewährleistet,
dass das Bauteil voll funktionsfähig
ist und mangelhafte Teile vor
jedem Weiterverarbeitungsschritt
aussortiert werden. Zudem werden
die geforderten kurzen Prüfzeiten
eingehalten, die mit traditionellen
taktilen Oberflächenmessverfahren
nur bedingt möglich sind.
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Bei der Oberflächencharakterisierung als
Qualitätskontrollaufgabe werden noch
häufig taktile Messgeräte eingesetzt. Dies ist
historisch gesehen das erste Messverfahren
zur quantitativen Beschreibung der Rauheit
technischer Oberflächen und wird in den
einschlägigen Normen, zum Beispiel DIN
EN ISO 3274 oder 4760, detailliert beschrieben.
Die punktuelle, taktile Oberflächenmessung
ist aber im Vergleich zu optischen
Lösungen recht langsam, außerdem sind
die Ergebnisse beeinflussbar, weil die Geometrie
des Messtasters einem gewissen Verschleiß
unterliegt. Wegen des erforderlichen
Kontakts mit der Oberfläche können
empfind liche Proben zudem beschädigt
werden. Weiche und elastische Oberflächen
hingegen können damit kaum oder gar
nicht gemessen werden. Optische Oberflächenmesstechnik
wie die Weißlicht-Interferometrie
(WLI) kennen solche Probleme
nicht. Vor allem die Fortschritte in der
Rechnerleistung
führten dazu, dass
diese Verfahren die
Oberflächeninformationen
hochaufgelöst
und mit hohen
Geschwindig­
+49 7132 99169-0
Prototypen
keiten liefern. Sie ermöglichen kurze Messzeiten,
bieten eine hohe Reproduzierbarkeit
und arbeiten berührungslos, also ohne
mechanischen Verschleiß an Messsystem
oder Probe.
Im Einsatz: die Weißlicht-
Interferometrie
Das Messverfahren basiert auf dem Prinzip
des Michelson-Interferometers, wobei der
optische Aufbau eine Lichtquelle mit einer
Kohärenzlänge im μm-Bereich enthält. Ein
Strahlteiler splittet den kollimierten Lichtstrahl
in einen Mess- und einen Referenzstrahl.
Der Messstrahl trifft auf das Messobjekt,
der Referenzstrahl auf einen Spiegel.
Das vom Spiegel und Messobjekt
jeweils zurückgeworfene Licht wird am
Strahlteiler wieder überlagert und auf eine
Kamera abgebildet. Immer dann, wenn der
optische Weg für einen Objektpunkt im
Messarm mit dem optischen Weg im Referenzarm
übereinstimmt, kommt es für
alle Wellenlängen im Spektrum der Lichtquelle
zu einer konstruktiven Interferenz
und das Kamerapixel des betreffenden
Objektpunktes hat eine hohe Intensität. Für
Objektpunkte, die diese Bedingung nicht
50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017
Falcon-4.indd 1 15.02.2017 10:45:47

SENSORIK UND MESSTECHNIK
erfüllen, hat das zugeordnete Kamerapixel
eine niedrige Intensität. Die Kamera registriert
folglich alle Bildpunkte derselben Höhe.
Im Interferometer bewegen sich entweder
der Referenzarm oder das Messobjekt relativ
zum Strahlteiler. Beim Durchfahren
der Messstrecke erhält man pixelweise Interferenzen
und somit einen Höhenscan
des Messobjektes. Nach dem Messdurchlauf
ist die topografische Struktur der Probe
digitalisiert.
Bei der Weißlicht-Interferometrie ist die
vertikale Auflösung unabhängig von der
numerischen Apertur des Objektivs und
von der Größe des Gesichtsfeldes, weshalb
auch größere Prüflinge flächenhaft mit
einer Auflösung im Nanometer-Bereich
(ohne Stitching) gemessen werden.
Vorteile für die Oberflächenmessung
in der Fertigung
Die in der Qualitätskontrolle geforderten
kurzen Prüfzeiten lassen sich mit optischen
Oberflächenmessgeräten aus Polytecs Topmap-Familie
einhalten. Die Messung ist
schnell und vollständig automatisiert,
ebenso die Auswertung und Datenbearbeitung.
Die programmierbare Mess- und
Auswerte-Software erlaubt Anpassungen an
die jeweiligen Prozessabläufe. Messdaten
werden in die eigene Datenbank exportiert
und der integrierte QS-Stat-Export ermöglicht
eine umfassende Prozessdatenanalyse.
Weitere Geschwindigkeitsvorteile eröffnen
sich durch automatisierte und vordefinierte
Konfigurationen von Mess- und Auswerteparametern
(sog. Ein-Klick-Messungen).
Über anwendungsspezifische Softwareanpassungen
lassen sich leicht individuelle
Prozessabläufe automatisieren. Mit telezentrischer
Optik messen Weißlicht-Interferometer
die exakte Stufenhöhe berührungslos,
aus sicherem Abstand und erfassen
selbst in Bohrungen liegende Innenflächen
mit steilen Flanken.
Drei Anwendungsbeispiele
für die Produktionslinie
Beispiel 1: Binnen weniger Sekunden erfassen
Polytec Messgeräte ohne Stitching
bereits 2 Millionen Messpunkte auf einer
44 × 33 mm² großen Messfläche – erweiterbar
durch zusätzliches Stitching auf
230 × 220 mm². Integrierte Bildverarbeitungswerkzeuge
messen mehrere Prüflinge
gleichzeitig in einer einzigen Messung und
benötigen hierfür nicht einmal eine mechanische
Fixierung. Das schematische Vorgehen
sieht wie folgt aus: Konfiguration der
Messeinstellungen, Erkennung der Bauteile
unabhängig von der Lage und Erfassung
mehrerer Teile gleichzeitig durch verfügbare
Messfläche.
01
02
LED
Kamera
Vergleich zwischen taktiler
und optischer Messung
Erfassbar durch taktile Messverfahren
Erfassbar durch optische Messverfahren
Strahlteiler
Schematischer Aufbau des
Weißlicht-Interferometers
Prüfling
Referenzstrahl
Messstrahl
Referenzebene
Beispiel 2: Durch die hohe Messgeschwindigkeit
sind optische Oberflächenmessgeräte
der Topmap-Reihe für In-line-Messungen
geeignet. Das kompakte 3-D-Messgerät
wird in einer Fertigungslinie inte griert,
wo es vorgegebene Kenngrößen (Ebenheit,
Stufe) misst und Oberflächendefekte innerhalb
kurzer Taktzeiten erkennt. Die Messung
erfolgt vollautomatisiert. Durch den
Verzicht auf externe Objektive werden Kollisionen
und Beschädigungen an der Optik
oder der Bauteiloberflächen vermieden.
Beispiel 3: In der Fertigung ist es oft der
Fall, dass unterschiedliche Teile mit einem
Messgerät gemessen werden sollen, wobei
jedes Bauteil wiederum seine spezifischen
Messeinstellungen benötigt. Hier ruft ein
integrierter Barcodescanner (optional) die
bauteilspezifische Konfiguration ab und
stellt sicher, dass die Messung mit definierten
Einstellungen erfolgt.
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SENSORIK UND MESSTECHNIK
Kameras mit CMOS-Sensoren höchster
Präzision und Performance
Vision & Control stellt mit der Pictor N-Serie eine neue Generation
intelligenter Kameras vor. Die Baureihe besteht aus sieben
Modellen mit innovativen Bildsensoren. Die Geräte sind klein,
kompakt, robust und leistungsfähig: 80 × 45 × 20 mm bieten einem
Dual-Core Prozessor ARM Cortex A9 und integriertem FPGA-Raum.
CMOS-Sensoren höchster Präzision und Performance runden das
leistungsfähige Innenleben ab. Die sieben Modelle der Pictor N-Serie
(403M-ETH/403C-ETH/413M-ETH/413C-ETH/413NIR-ETH/
420M-ETH/420C-ETH) bieten
Sensorgrößen von 1/4 bis 1/1.8".
Sie beherrschen Auflösungen von
752 × 480 bis 1 600 × 1 200 Pixel,
was 0,3 bis 2 Megapixel entspricht.
Die Pixelgröße variiert von
4,5 × 4,5 µm bis 5,3 × 5,3 µm. Mit
bis zu 120 fps liefern die Kameras
sehr gute Kontrollmöglichkeiten.
Die Kommunikation erfolgt via
optoentkoppelter digitaler I/Os sowie via Ethernet. Das bereits
im Basismodell integrierte Web-Interface ermöglicht nicht nur
die Darstellung des Livebildes, es stellt auch eine leistungsfähige
Schnittstelle zur Industrie 4.0 dar.
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Durchflussmesser macht Druckluftverbrauch
transparent
Mit dem Inline-Durchflussmesser EE741 von
E+E Elektronik lässt sich die Verbrauchsmenge
von Druckluft und anderen
technischen Gasen exakt messen
und überwachen. Der EE741 ist
modular aufgebaut. Er besteht
aus dem Messumformer mit
Strömungssensor und einem
passenden Edelstahl- oder
Aluminium-Messblock.
Verschiedene Messblöcke für DN5,
20, 25 und jetzt neu für DN32, 40, 50 erlauben den Einsatz für
kleine bis mittlere Rohrdurchmesser. Die Montage mittels Messblock
ermöglicht eine präzise und reproduzierbare Installation
des Mess-umformers in Rohrleitungen mit einem Betriebsdruck
von bis zu 16 bar. Für eine hohe Messgenauigkeit selbst im
unteren Messbereich sorgt die Mehrpunkt-Justage des EE741
unter Druck bei 7 bar. Damit kann der Druckluftverbrauch
besonders genau erfasst und Leckagen im Druckluftnetz können
frühzeitig erkannt werden. Ein integrierter Verbrauchszähler
ermöglicht eine kostengünstige Verbrauchsanalyse ohne zusätzlichen
Datenlogger.
www.epluse.com
Neue Hochdruckmanometer als erste
nach der DIN 16001 qualifiziert
Das Unternehmen Wika stellt eine neue Generation von Hochdruckmanometern
vor. Es sind die ersten Geräte ihrer Art, die nach der
neuen Hochdrucknorm DIN 16001 gebaut und qualifiziert sind.
Die Hochdrucknorm bescheinigt, dass von den Messgeräten auch
in kritischen Situationen keine Gefahr ausgeht. Sie erfüllen normgemäß
die Kriterien der Kategorie „S3“ (Sicherheitsdruckmessgeräte
mit bruchsicherer Trennwand). Typ PG23HP-P bietet
Anzeigenbereiche bis 6 000 bar und eine hohe Anzeigegenauigkeit
bis zu Klasse 0,6 %. Seine Lastwechselbeständigkeit liegt über
den Anforderungen der Norm und hält auch dynamischen Druckverläufen
stand. Version PG23HP-S ist für niedrigere Mess- und
Genauigkeitsanforderungen konzipiert.
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Kleinste Temperaturdifferenzen dank
Mikroskopoptik erkennen
MULTIFUNKTIONS
DATENLOGGER
Multifunktions-
Datenlogger
•Temperatur,Feuchte
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vertrieb@lcd-module.de ·www.lcd-module.de
Optris erweitert seine Produktlinie berührungslos messender
Temperatursensoren um kompakte, hochauflösende Infrarotkameras
mit Mikroskopoptik. Diese können dank wechselbarer
Objektive flexibel benutzt werden. Für die Kameras PI 450
(Auflösung 382 × 288 px) und PI 640 (Auflösung 640 × 480 px) sind
zusätzlich Mikroskopoptiken erhältlich, sodass Makroaufnahmen
einzelner Bauelemente mit einer Ortsauflösung von 28 µm möglich
sind. Die Entfernung zwischen Messobjekt und Kamera kann von
80 bis 100 mm variieren. Mit der lizenzfreien Software können
sowohl radiometrische Bilder als auch radiometrische Videos
mit bis zu 125 Hz aufgezeichnet werden. Geliefert werden die
Kameras im Set mit einer Tischhalterung, wodurch im Bereich
Test & Measurement eine einfache Fein-Justierung des Kamerafokus
gewährleistet ist. Die gute thermische und geometrische
Detailauflösung der Kameras ermöglicht das Erkennen kleinster
Temperaturdifferenzen und somit eine effektive und präzise
Funktionsprüfung von Elektronikprodukten.
www.optris.de
52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017
Assembly.indd 1 18.10.2017 15:54:47

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Temperaturüberwachung in der Metallindustrie
Eine exakte Temperaturüberwachung von Metallen im Herstellungsprozess ist
entscheidend für die Qualität. Für Temperaturüberwachungsaufgaben in der metallverarbeitenden
Industrie wurde die Wärmebildkamera Thermoimager TIM M1 von
Micro-Epsilon konzipiert. Da die Kamera berührungslos misst, wirkt sie nicht auf das
Messobjekt ein. Aufgrund ihres kurzwelligen Spektralbereichs von 1 µm eignet sie sich
besonders für Temperaturmessungen an Metallen, deren Oberflächen bei kurzen
Messwellenlängen eine höhere Strahlungsintensität und einen höheren Emissionsgrad
besitzen als bei anderen Wellenlängen. Für Laserschweißanwendungen ist
eine Erweiterung durch Lasersperrfilter notwendig, welche die Laser-Wellenlänge
ausblenden. Diese Wärmebildkamera besitzt einen Notch-Filter bei 1064 nm mit
einer Bandbreite von 44 nm. Diodenlaser, die exakt in diesem Bereich arbeiten,
werden somit durch den Filter blockiert. Alle anderen Wellenlängen werden durchgelassen
und von der Wärmebildkamera erfasst.
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oder einzelnen Bauteilen
bis hinunter zu einzelnen
Bonddrähten zuverlässig auf.
Modaltests und Ordnungsanalysen
liefern schnell die
richtigen Daten zur Optimierung
von Bauteilen, Leiterplatten,
Gehäusen und
Aufhängungen. Mit Polytec
Scanning Vibrometer können
Anwender beim Layout die
Schwingungsmoden der
Platine berücksichtigen.
Schwere Bauteile wie Kondensatoren
oder Prozessoren mit
Kühlelementen lassen sich
so einfach in die Knoten der
Schwingform platzieren. Die
Dauerbelastung kann dadurch
um 80 % reduziert und die
Lebensdauer entsprechend
gesteigert werden. Scanningund
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daher eine gute Wahl bei OEM
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SENSORIK UND MESSTECHNIK
Robuste und präzise Sensoren
Unitronic hat industrielle Drucksensoren von HYB in sein Sensor-
2-Cloud-Portfolio aufgenommen. Diese können auch bei kleinsten
Messbereichen ab 0 bis 1 mbar genutzt werden. Sie bieten Analogund
Digitalausgänge sowie eine Unterstützung für alle gängigen
Mikrocontroller. Durch die LTCC-Technologie ist ihr Einsatz auch
in aggressivsten Umgebungen möglich. Sie eignen sich zudem
speziell für Wet-on-Wet-Anwendungen. Ein Highlight der Serie ist
der Miniatur-Druck- und Temperatursensor HPSD 8000 für Ultra-
Niederdruck-Bereiche und anspruchsvolle Umgebungen. Er ist
u. a. auch für Differenzdruckmessungen
einsetzbar.
Sein Temperaturbereich
reicht von - 25
bis + 85 °C, dazu liefert
er eine Präzision von
0,5 % FS 0 bis + 70 °C.
Anwendungsfelder sind
z. B. HVAC- und Filter-
Anlagen, Klimaanlagen, Luft- und Gasflussüberwachung, Sportausrüstung,
industrielle Prozess- und Pneumatiksteuerungen,
maschinelle Leckerkennungen oder Beatmungsgeräte sowie
Atemschutzmasken.
www.unitronic.de
Höhere Genauigkeit und
weniger Verkabelung
Die Luftspaltsensoren ISA3 aus dem Hause SMC helfen dabei, den
Luftverbrauch zu senken, die Genauigkeit zu erhöhen und den
Verkabelungsaufwand zu reduzieren. Damit können sie bei der
Güteprüfung und der prozessbegleitenden Qualitätssicherung bei
schnelleren und präziseren Prozessen eingesetzt werden. Die Schaltpunkte
lassen sich in nur drei Schritten einstellen. Eine Tastensperre-Funktion
verhindert, dass Einstellwerte unbeabsichtigt
verändert werden. Dazu sind die Sensoren kompakt und leicht.
Die Serie umfasst drei Typen: Zu den Typen G mit einer Abfragedistanz
von 0,02 bis 0,15 mm und H mit einer Abfragedistanz von
0,05 bis 0,3 mm ist mit dem Typ F der Nennbereich von 0,01 bis
0,03 mm hinzugekommen. Neu sind auch das Anschlusskabel
zur zentralen Verdrahtung und der rechtsseitige Anschluss der
Steuerungseinheit. Der Luftverbrauch wurde gegenüber der
Vorgängerserie ISA2 um rund 60 % reduziert.
www.smc.de
Anwendungsberatung
und OEM-Betreuung
für FLIR-Kameras
- Betreuung von Integratoren und Endanwendern
- Vielzahl von Kameras, Optiken und Filtern vorrätig
- Begleitung von Applikationstests
- Teststellung von Kameras
- Referenzen auf Anfrage
ITEMA GmbH,
Tel.: 03461-502510
info@itema.de
www.flir-infrarot.de www.itema.de
Hand-Multimeter für anspruchsvolle
Messaufgaben
Conrad Business Supplies hat das genaue und zuverlässige True
RMS-Digital-Multimeter MM12 von Benning in sein Sortiment an
Messgeräten aufgenommen. Es eignet sich u. a. für Industrieelektroniker,
Hardware-Entwickler und Labortechniker, die das
praktische Hand-Multimeter für anspruchsvolle Messaufgaben in
elektrischen Anlagen der höchsten Messkategorie (CAT lV 600 V
und CAT III 1 000 V) nutzen können. Als Besonderheit lassen sich
mit dem MM12 Messwerte nicht nur überwachen, aufzeichnen
und speichern, sondern auch mithilfe der App „Benning MM-CM
Link” mit anderen Abteilungen einer Organisation zur weiteren
Auswertung in Echtzeit austauschen.
www.conrad.biz
Digitales Messgeräte-Portfolio erweitert
Siemens hat die Einsatzmöglichkeiten seiner digitalen Plattform
Sitrans F C erweitert. Die Messumformer Sitrans FCT030 und
FCT010 lassen sich mit den Coriolis-Messaufnehmern Sitrans F C
MASS 2100 und FC300 bei kleinen Nennweiten von DI1.5 bis DN15
einsetzen. Das System bietet eine Messgenauigkeit von 0,1 % des
Durchflusses bzw. 0,5 kg/m 3 bei Dichtemessung. Zudem wurde die
Palette erweitert, um die Geräte auch in großen Nennweiten
einsetzbar zu machen: Den in den Nennweiten DN15 bis DN80
verfügbaren Messaufnehmer Sitrans FCS400 gibt es nun auch in
DN100 und DN150. Dieser ist besonders kompakt und verfügt über
einen robusten Rahmen zur Halterung der vibrierenden Messrohre
mit hoher Widerstandsfähigkeit
gegenüber Prozessgeräuschen.
Für mehr Flexibilität bei der
Installation und eine vereinfachte
Handhabung wurde die
Sitrans-Messumformer-Linie
erweitert.
www.siemens.de
Hochgenaue Drehmomentmessung
am Prüfstand mit Torque-Sensoren
Für die hochgenaue Drehmomentmessung am Prüfstand hat
Manner den Xtrema Torque Sensor entwickelt, der sich durch seine
kurze Bauform mit geringem Rotorengewicht und Massenträgheitsmomenten
auszeichnet. Dies ist insbesondere bei Elektromotoren-
Prüfständen mit Nenndrehzahlen von bis zu 24 000 min -1 wichtig
und im Hinblick auf zukünftige Drehzahlanforderungen eine gute
Basis. Die dem Sensor zugehörige Stator Pick-Up-Einheit mit
integrierter Auswerteelektronik speist den Drehmomentsensor
induktiv. In der Ausführung mit abgesetztem Stator kann die
Auswerteeinheit im Schaltschrank montiert werden, sodass der
Messflansch und die Pick-Up bei höheren Umgebungstemperaturen
von bis zu - 40..+ 160 °C und in Öl betrieben werden. Die zugehörigige
Statoreinheit in Tubusausführung (Bild) erlaubt neben den
klassischen Analogsignalen mit 0.. ± 10 V/4..20 mA oder dem
Frequenzausgang auch die Ausgabe von Digitalsignalen
über EtherCAT, CAN,
Ethernet, EtherCAT oder USB.
www.sensortelemetrie.de
54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017
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SENSORIK UND MESSTECHNIK
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erweitert um eine leistungsstarke SPS (CODESYS V3)
Messwerterfassung über hochwertige,
universelle Analogeingänge
manipulationssichere Prozessdatenaufzeichnung
mit umfangreicher Auswertesoftware
Anbindung der Thyristor-
Leistungssteller-Serie JUMO TYA 200
sowie des JUMO digiLine-Systems
für Flüssigkeitsanalyse
Die Erweiterung des Goldammer Multichoice.ETH und Multichoice.USB
Basic Produktportfolios um Erfassungssysteme auf
Basis des ADAS3022 setzt aus funktioneller Sicht eine Anpassung
der verfügbaren Anwendungstreiber voraus. Mit den überarbeiteten
Treibermodulen für NI DasyLab erhält der Anwender den
uneingeschränkten Zugriff auf den ADAS3022 von Analog Devices.
Das erweiterte Bedienkonzept erlaubt eine optimale Anpassung
des Schaltbildes an die jeweilige Messaufgabe. In den unterschiedlichen
Ausbaustufen mit einem oder zwei physikalischen
Wandlern kann der Anwender zwischen acht massebezogenen
oder vier differenziellen Eingangskanälen pro Wandler wählen.
Der für jeden Kanal separat konfigurierbare Messbereich von
± 0,64 bis ± 24,576 V erlaubt ein gleichzeitiges Erfassen unterschiedlichster
Sensorsignale. Zudem ist eine freie Aktivierung
bzw. Deaktivierung physikalischer Eingangskanäle möglich.
Sensorsignale werden so erfasst oder vernachlässigt und die
maximal verfügbare Abtastrate von 1 MS/s pro Wandler wird
voll ausgenutzt.
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MPG-plus. Der Sensor kann störkonturfrei
in der C-Nut der Greifmodule platziert
werden. Mit ihm lässt sich der gesamte Hubbereich des
Greifers erfassen, sodass unterschiedlich große Teile präzise
detektierbar sind. Mit IO-Link können neben der Positionsabfrage
zusätzliche Daten generiert werden, beispielsweise
Zyklenzahl, Temperatur, Auswertungsqualität oder Sensoriden
tifikation. Eine durchgängige Kommunikation zwischen
Magnetschalter und Steuerung ist gewährleistet. Hierfür wird
der Sensor, der den IO-Link Class A Standard erfüllt, direkt
mit dem IO-Link-Master verbunden. Statt den Schaltpunkt
mechanisch einzustellen, lässt sich der Sensor über die
IO-Link-Schnittstelle teachen. Alternativ können auch kabelgebundene
Stecker- oder berührungslose Magnet-Teachwerkzeuge
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 55
SPEKTRA.indd 1 18.10.2017 20:04:07

SENSORIK UND MESSTECHNIK
3D-Roboterführung und Inline-
Messungen in einem
Ein Allround-System, das
3D-Roboterführung und
3D-Messtechnik vereint, ist
der Area Profile Scanner 3D
von Isra Vision. Neben der
Kombination aus Stereometrie,
Triangulation und
diversen Beleuchtungsmodi
bietet das System ein Zufallsmuster
oder eine Multi-Linien-Beleuchtung. Das Zufallsmuster
liefert dem Sensor die notwendigen Referenzpunkte in einem Bild.
So werden bewegte Objekte ohne Unschärfe erfasst. Mit der Multi-
Linien-Beleuchtung werden Strukturen detailliert in 3D erfasst.
Die erhobenen Daten stehen als Punktewolke und mit On-Board-
Rechenkapazität auch direkt im STL-Format für den CAD-Vergleich
zur Verfügung. Mit automatischem Data-Meshing werden komplexe
Oberflächen digital abgebildet. So werden komplexe Merkmale wie
Ebenen oder Bohrlöcher sicher erfasst. Für die Inline-Messtechnik
bietet der Scanner ein Teach-In: Mit wenigen Klicks lassen sich die
relevanten Kanten, Spalten oder Bohrlöcher definieren.
www.isravision.com
3D-Kameras für raue
Umgebungsbedingungen
Mit X30 FA und X36 FA
stellt IDS zwei weitere
Modelle seines
3D-Kamerasystems
Ensenso X vor. Diese
sind für Einsätze unter rauen
Umgebungsbedingungen ausgelegt. Alle
Komponenten erfüllen die Anforderungen der Schutzart IP65/67.
Das 3D-Kamerasystem kombiniert ein Projektionsmodul mit einem
Gigabit-Ethernet-Switch und zwei GigE-uEye-FA-Kameras mit
1,3 MPixel CMOS-Sensor. Die Ensenso-X-Serie ist ein flexibles
Kamerasystem zur 3D-Erfassung von Objekten mit einem Volumen
von bis zu mehreren Kubikmetern. Möglich sind Arbeitsabstände
von 0,5 bis 5 m, das Anwendungsspektrum reicht damit vom Bin-
Picking bis zur Lager- und Logistikautomation. Das System besteht
aus einer 100-W-Projektoreinheit, an die sich zwei GigE-Kameras in
variablen Abständen montieren lassen. Ensenso X36 FA ist zudem
mit dem FlexView2-Projektor ausgestattet, der für eine noch bessere
räumliche Auflösung sowie eine sehr hohe Robustheit des Systems
bei dunklen, glänzenden oder spiegelnden Oberflächen sorgt.
www.ids-imaging.de
Schwingungsmonitoring steigert Produktivität
Die Messdaten der piezoelektrischen Schwingungssensoren
HS-100, HS-150 und HS-100I aus dem Hause Hansford erlauben
jederzeit hochpräzise Aussagen über den Betriebszustand eines
Bauteils in einer Anlage, z. B. einem Lager oder Getriebe. So können
entstehende Defekte vorab sicher identifiziert und die Wartung
frühzeitig geplant werden. Zudem liefern sie auch Daten für eine
automatisierte Maschinensteuerung: Auf Basis der Analyse des
Schwingungsverhaltens kann bei Bedarf – etwa, um kritische
Resonanzschwingungen zu vermeiden – schnell nachgeregelt
oder eine Notabschaltung ausgelöst werden. Neben einem
kleineren und leichteren Gehäuse verfügen die neuen Varianten
auch über eine höhere Resonanzfrequenz. Der Hersteller bietet
eine anwendungsspezifische Konstruktion von Gehäusen oder
Anschlüssen. Individuell gestalten lassen sich auch Anschlussspezifikationen
wie Montagegewinde oder Konnektoren; darüber
hinaus können fast alle Sensoren Atex-zertifiziert werden.
www.hansfordsensors.de
Präzise Analyse von Sauerstoffspuren
in inerten Gasen
Der XZR400 Sauerstoff-Analysator von Michell Instruments wurde
für die Messung von Sauerstoffspuren in inerten reinen Gasen wie
Nitrogen, Argon, Helium oder Kohlendioxid entwickelt. Er ist ideal
für die Detektion von Sauerstoff bis zu 0,01 ppm und wird in der
Gasherstellung durch kryogene Luftzerlegung zur Überwachung
der Reinheit eingesetzt. Darüber hinaus der Analysator den MSRS
Zirkonium-Oxid-Sensor von Michell mit integrierter metallischer
Referenz. Die Serie gibt es in vier Konfigurationen: Rack-Einbauversion,
Wandmontagegehäuse, Auftischvariante, transportable
Ausführung. Alle Modelle haben eine intuitive Touchscreen-Schnittstelle
und standardmäßig barometrische Druck- und digitale
Durchflussmesser. Es sind ein oder
zwei 4 - 20-mA-Ausgänge verfügbar,
optional auch digitale Ausgänge wie
Modbus RTU über RS485 Protokoll,
RS232, interne oder externe
Aufbereitungspumpen und
Prozessdruckkompensation.
www.michell.com
Kompakte 5 MP-Objektive für große
Bildsensoren
Für hochauflösende Bildverarbeitungs-Anwendungen hat Fujinon
die Objektiv-Serie HF-XA-5M herausgebracht. Speziell für große
Sensoren bis 1/1.2 und 1" entwickelt, erreichen die Objektive eine
konstante Auflösung von 5 MP
über das gesamte Bildfeld bei
einem Pixelabstand von 3,45 µm.
Dies gilt sowohl bei offener
Blende als auch bei verschiedenen
Arbeitsabständen. Mit
29,5 mm Außendurchmesser
kann diese Bauform vor allem bei
platzkritischen Anwendungen
zum Einsatz kommen. Die Serie
eignet sich z. B. für BV-Kameras
mit großen Sony Pregius IMX-Sensoren. Die Objektive gibt es in
sechs Brennweiten zwischen 6 und 35 mm. Erhältlich sind sie
beim Distributor Polytec, der auch Anwendungsberatung und
Machbarkeitsstudien anbietet.
www.polytec.de
56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK
Größer, schärfer, spannender
Die Datenlogger GL2000 und GL980
von Althen bieten ein größeres und
schärferes Display als Vorgängermodelle.
Zudem haben sie einen
Gummischutz, der den Einsatz in
robusteren Umgebungen vereinfacht.
Der GL2000 eignet sich z. B. für
die Fehlersuche und -aufzeichnung in Schaltschränken, die
Dokumentation von Spannungen oder die Maschinendiagnose in
der Elektrotechnikbranche. Ausgelegt für High Voltage kann er bis
600 bzw. maximal 1 000 V auf die Eingangsklemmen geben und eine
Echt-Effektivwertmessung durchführen. Er bietet vier Kanäle, wobei
jedem ein AD-Wandler vorgeschaltet ist. Das ermöglicht Abtastraten
von bis zu einer Mikrosekunde. Er misst Thermoelemente sowie
Feuchte und kann mit allen vier Kanälen Puls und Logik aufzeichnen.
Als Acht-Kanal-Gerät ermöglicht der GL980 Aufzeichnungen von
bis zu 500 V. Die Abtastraten sind mit einer Mikrosekunde ähnlich.
www.althen.de
Python-Schnittstelle für Messmodule und
Messkarten
Measurement Computing (MCC) hat den Software-Support für seine
Messgeräte und Messkarten mit USB-, Ethernet- oder Bluetooth-
Anschluss erweitert. Ab sofort ist eine Open-Source-Schnittstelle für
die universelle Programmiersprache Python verfügbar, die auf der
Universal Library von MCC basiert. Das API ist als Wrapper um
die Universal Library C API
ausgeführt. Die Schnittstelle
unterstützt den Zugriff auf die
analogen und digitalen Einund
Ausgänge sowie Zähler
der meisten Multifunktionsmessgeräte
und Digital-I/O-
Module der MCC-Produktlinie.
Neben dem Quellcode stehen
auch Beispiele zum kostenfreien Download bereit. Die mobilen
PC-gestützten Messgeräte sind zur langsamen Aufzeichnung von
Temperaturen und Spannungen genauso geeignet wie zur simultanen
Erfassung mehrerer Kanäle bei hohen Abtastraten bis 20 MHz.
www.mccdaq.de
Triax-Beschleunigungssensoren mit TEDS
Die ICP-Beschleunigungssensoren 354A04 und 354A05 von PCB
Piezotronics messen in drei Raumachsen und bieten standardmäßig
TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) mit den Daten
zu Empfindlichkeit, Kalibrierdatum sowie Seriennummer. Für
Messungen auf potentialbehafteten Strukturen sind die Sensoren
mit einer Masseisolierung ausgeführt. Die hermetisch dicht verschweißten
Titangehäuse mit einer Kantenlänge von 21 mm wiegen
ca. 14 Gramm, zur Montage dient eine Durchgangsbohrung.
Die elektrische Verbindung wird mit einem 4-Pin-Stecker in der
Größe ¼-28" hergestellt und ermöglicht die Verwendung von
triaxialen Standardmesskabeln. Die beiden Modelle decken die
Messbereiche 50 g (354A05) und 500 g (354A04) ab und messen
im Frequenzbereich bis 5 000 Hz.
Intelligente Füllstandsmessung
Die Füllstandsensoren LFP Inox und LFP Cubic von Sick eignen
sich für viele Arten der Füll- und Grenzstandmessung. Sie arbeiten
mit TDR-Technologie: Dieses Prinzip der „geführten Mikrowelle“
ermittelt die Laufzeiten elektromagnetischer Wellen. Aus der Zeitdifferenz
zwischen dem ausgesandten und dem reflektierten Impuls
wird ein Füllstandsignal generiert. Der Sensor gibt diesen als
kontinuierlichen Messwert aus und
leitet daraus frei positionierbare
Schaltpunkte ab. Faktoren wie
Druck, Temperatur, Vakuum oder
Staub haben keinen nennenswerten
Einfluss auf die Messergebnisse.
Der LFP Cubic ist in nahezu allen
Flüssigkeiten einsetzbar – auch bei
belagbildenden und schäumenden
Flüssigkeiten. Mit FDA-konformen
Werkstoffen und einem EHEDGzertifizierten
Design ermöglicht der Sensor eine uneingeschränkte
Reinhaltung bei höchsten hygienischen Anforderungen. Der Einsatz
unter CIP- und SIP-Bedingungen ist durch die hohe Temperaturund
Druckbeständigkeit uneingeschränkt möglich. Die Kommunikation
zu übergeordneten Steuerungen erfolgt via IO-Link.
www.sick.de
IC-Sensoren
für die Industrie
www.amsys.de
Amsys.indd 1 11.10.2017 14:10:02
Schnellster Vektor-Nachlaufwandler
zur Interpolation
Das Unternehmen iC-Haus stellt einen neuen 12-Bit Sin/Cos-
Interpolator iC-PI vor. Der integrierte Baustein eignet sich für
optische und magnetische Weg- und Winkelmesssysteme sowie
für die sensorgesteuerte Kommutierung
bürstenloser Motoren. Als
schnellster derzeit am Markt verfügbarer
Vektor-Nachlaufwandler sorgt
er für eine latenzfreie A/D-Wandlung:
Bei einer Nachlaufzeit < 250 ns löst
der iC-PI bis zu 4 000 Sinusflanken
pro AB-Zyklus auf (binär: 4 096).
Gegenüber bekannten Bausteinen
ist er vier Mal schneller und erreicht eine AB-Ausgabefrequenz von
bis zu 10 MHz und einen minimalen AB-Flankenabstand von 25 ns.
Der Flankenabstand ist dabei vorwählbar, wodurch sich die Störfestigkeit
des Positionsgebers effektiv optimieren lässt. Für einen
sicheren Datenaustausch sorgt der fehlertolerante on-Chip RS422-
Treiber zur Ausgabe der Inkrementalsignale (ABZ) und Kommutierungssignale
(UVW). Das Doppelkern-Design des Bauteils erlaubt
es, binäre oder dezimale Auflösungen zuverlässig zu berechnen, was
systematische Teilungsfehler vermeidet. Ready-to-use Demo-Boards
inkl. PC-Bedienprogramm mit GUI sowie DLL-Dateien stellt
iC-Haus zur Bemusterung bereit.
www.synotech.de
www.ichaus.com
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 57

STEUERN UND ANTREIBEN
Vernetzte
Produktion
Edge-Architekturen ebnen den Weg in die
Cloud und machen Anlagen fit für das IIoT
Ein zentraler Aspekt des Industrial
Internet of Things (IIoT) ist die
digitale Vernetzung von Anlagen
und Produktionsstätten. Maschinenund
Anlagenbetreiber erhoffen sich
dadurch effizientere und flexiblere
Prozesse. Um die Vorteile auch
umfänglich nutzen zu können,
müssen Maschinen und Anlagen
eine Verbindung in die Cloud
ermöglichen. Dies geschieht mit
sogenannten Edge-Geräten.
Carmen Klingler-Deiseroth, freie Fachjournalistin
in München
Mit Hilfe des Industrial Internet of Things
(IIoT) kann der Anwender Informationen
aus seinen Maschinen und Anlagen
ziehen, die weit über einfache Alarmmeldungen
oder Eventinformationen hinausgehen.
Beispielsweise „Informationen
darüber, ob ein Maschinenteil Verschleißerscheinungen
aufweist und wann es zum
Ausfall kommen wird“, sagt Ralf Pühler,
Produktmanager Industrial IoT bei B&R
und hebt hervor: „Derzeit werden nur rund
ein Prozent der Daten, die in einer Produktion
entstehen, effektiv genutzt.“ Diese Quote
möchte der Automatisierungsspezialist mit
einem modularen Lösungspaket erhöhen,
das aus Hard- und Software-Bausteinen
besteht und sich an die Bedürfnisse des
Kunden anpassen lässt.
So ermöglichen die modularen Software-
Bausteine von Mapp Technology, Maschinendaten
zu erfassen, auszuwerten und zu
visualisieren. Soll zum Beispiel ein Energie-
Monitoring-System eingerichtet werden,
zieht der Automatisierungstechniker die
Komponente Mapp Energy in sein Projekt
in Automation Studio. Der Software-Baustein
sammelt automatisch die Verbrauchsdaten
von allen Achsen in der Maschine,
errechnet Kennzahlen und visualisiert diese.
„Neben Mapp Energy gibt es zahlreiche
weitere Bausteine, darunter einen zum Berechnen
der Gesamtanlageneffektivität“, ergänzt
Ralf Pühler.
Maschinen und Fertigungslinien
weltweit vergleichen
Bisher werden Daten von Maschinen nur
kurze Zeit gespeichert und anschließend
gelöscht, um Platz für aktuellere zu schaffen.
„Wenn wir diese Daten jedoch weiter
nutzen und analysieren wollen, müssen wir
einen Platz finden, sie zu speichern“, sagt
Pühler. Das kann eine lokale Datenbank
sein oder ein Rechenzentrum in der Cloud.
In Zeiten des Industrial IoT sind aber
nicht nur Daten und die daraus gewonnenen
Informationen einzelner Maschinen interessant.
„Ich will Maschinen und Linien untereinander
vergleichen können, nicht zuletzt
unterschiedliche Produktionsstätten
auf der ganzen Welt“, betont Pühler. Das
dafür entstehende Datenvolumen lässt sich
prinzipiell mit lokalen Computern analysieren
und auswerten. „Häufig ist es jedoch
sinnvoll, dafür die nahezu unbegrenzte
Rechen- und Speicherkapazität der Cloud
zu nutzen“, sagt der IIoT-Spezialist.
Um die aggregierten Daten in die Cloud
zu schicken, kommen als Hardware sog.
58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

USB Messtechnik
IEC 60381-1 u. IEC 60381-2
DASYLab
2016
Goldammer Messtechnik
eine starke Kombination.
Edge-Geräte sitzen an der Schnittstelle von der
Automatisierung (OT) auf Maschinenebene zur
Informationstechnologie (IT) in der Cloud
Edge-Geräte zum Einsatz. Edge-Geräte stellen
für B&R die letzte physikalische Instanz vor
der Cloud dar und bilden die Schnittstelle
von der OT (Operational Technology) auf
Maschinenebene zur IT in der Cloud. Zur
OT gehören Hardware- und Software-Komponenten,
die Geräte, Prozesse und Ereignisse
in Echtzeit überwachen und steuern.
Je nach Anwendung und Datenvolumen
werden die auf OT-Ebene gesammelten
Daten mit unterschiedlichen Herangehensweisen
in die Cloud übertragen.
Edge-Varianten, Edge-Connect
und Embedded Edge
B&R bietet drei Typen von Edge-Geräten
an, um für jeden Anwendungsfall eine Lösung
zu bieten. Greift etwa ein Sensor
stündlich ein Signal ab, kann es zweckmäßig
sein, die Daten direkt in die Cloud zu
eingesetzt werden“, erwähnt Pühler und erklärt
weiter: „Hier sprechen wir von einer
Embedded Edge, die gleichzeitig die Maschinenlogik
in Echtzeit abarbeitet und
Daten in die Cloud schickt.“
Edge-Architekturen auch für
Bestandsanlagen
Sollen ganze Produktionslinien überwacht
und Daten von hunderten I/Os für die
Cloud vorverarbeitet werden, reicht eine
Steuerung nicht mehr aus. Für solche Anwendungen
kommt ein Automation PC
kombiniert mit einer vollumfassenden Industrial-IoT-Plattform
als sogenannter Edge
Controller zum Einsatz. Aufgrund seiner
hohen Rechenleistung und Speicherkapazität
kann der Industrie-PC, im Gegensatz zu
den beiden anderen Edge-Geräten, Daten
zu einem wesentlichen Teil vorverarbeiten
G0I-1034-6
• Galvanisch entkoppelt
• 16/8 analog(AI) 16 Bit 2000kHz
• 4 * (AO) 16 Bit
• 2 32 Bit Counter
• 8 DIN Ue- 2,4-30V.
• 8 DOUT UA- max. 30V.
Attraktive Buddelrabatte
auf unsere Hardware
Derzeit werden nur rund 1 % der Daten, die in
einer Produktion entstehen, effektiv genutzt.
schicken. Ein konkretes Beispiel dafür sind
Pipelines, die mit Sensoren auf Leckage
überwacht werden. „In so einem Fall ist
keine Echtzeitsteuerung notwendig, daher
braucht es auch keine Steuerungslogik vor
Ort“, sagt Pühler. Zudem reicht es, wenn
der Wartungstrupp die Pipeline innerhalb
weniger Tage überprüft. Für solche einfachen
Anwendungen ist ein B&R-Buscontroller
ausreichend, der unverarbeitete I/O-
Signale verschlüsselt über OPC UA in die
Cloud schickt. Diese Möglichkeit bezeichnet
B&R als Edge-Connect.
Ist das Volumen an Daten jedoch größer,
lohnt es sich, diese schon an der Maschine
zu aggregieren. Das hat zwei Vorteile: Zum
einen sinken Bandbreitenbedarf und Kosten
für die Cloud; zum anderen gehen keine
Daten verloren, wenn die Verbindung unterbrochen
wird, da ausreichend Speicherplatz
zum Puffern vorhanden ist. „In diesem
Fall können unsere Standard-Steuerungen
und analysieren. Zudem können dort komplexe
Algorithmen berechnet werden, wie
sie zum Beispiel bei selbstlernenden Systemen
eingesetzt werden.
Mit den unterschiedlichen Edge-Architekturen
können neue Anlagen fit für das
Industrial IoT gemacht werden. Edge-Architekturen
sind jedoch nicht nur für neue
Anlagen und Maschinen interessant, sondern
auch für Bestandsanlagen, die bisher unvernetzt
in der Fabrikhalle stehen. Mit der
Orange Box hat B&R auch eine Lösung für
diese sogenannten Brownfield-Anlagen im
Portfolio. Die Box mit einer Kombination
aus Software und Hardware wird an eine
bestehende Maschine angeschlossen und
kann in eine Edge-Architektur eingebunden
werden.
Bilder: Fotolia, B&R
www.br-automation.com
*649€ iDAS
G0I-1034-8
• Galvanisch entkoppelt
• 8 analog(AI) 16 Bit 1000kHz
• 4 DIN Ue- 2,4-30V.
• 4 DOUT UA- max. 30V.
Softwarebibliothek:
DASYLab, DIAdem, IPE-motion VI
Bibliothek für LabVIEW, Assembly +
viele Erweiterungen zur Verwendung
in .NET (C#,VB.NET, MATLAB,
Mathematica, Agilent-VEE, Crossplatform
kompatible API für Win32,
MacOSX, Linux (Debian/
Android) inklusive Header
Wrapper für C/C++,Object
Pascal/Delphi, Python,
MATLAB.
Goldammer.de
Telefon (0 53 61) 29 95 - 0

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Intelligente Anomalie-Erkennung
Wie die Visualisierung und das Management von Anomalien in Steuernetzen gelingt
Stefan Sebastian,
Produkt & Strategie bei der
Rhebo GmbH in Leipzig
Eine umfassende Überwachung eigener Steuernetze in Echtzeit können
Unternehmen aufgrund fehlender effektiver Werkzeuge nicht realisieren.
Um jedoch die Produktivität zu gewährleisten, sind eine intelligente
Visualisierung von Steuernetz-Anomalien, eine sinnvolle Risikobewertung
und ein klares Regelwerk für entsprechende Maßnahmen von Bedeutung.
Mit der zunehmenden Komplexität und
Offenheit werden Steuernetze anfälliger
für Anomalien und Angriffe. Es bedarf eines
neuen Netzwerkmanagements, das Störungen
in der Produktivität verhindert. Bislang
beschränken sich Lösungsansätze auf die
Absicherung gegen bekannte externe Angriffe.
Firewalls oder Intrusion-Detection-
Systeme erkennen und blockieren Gefahren,
die in der Bedrohungsliste definiert sind.
Hinzu kommt, dass die Produktivität nicht
nur durch externe Cyberangriffe gestört werden
kann. Selbst in kleinen Fer tigungszellen
finden sich häufig mehr als 50 verschiedene
Komponenten unterschiedlicher Hersteller.
Das bedeutet auch eine Vielzahl an Funktionalitäten
und Konfigurationen, die nicht
selten in Konflikt sowie ungehindert und
kontinuierlich in Kommunikation zueinander
stehen. Diese Komplexität fördert Netzwerkprobleme
und Störungen.
Sicherheitsaudits zeigen, dass Betreiber von
Steuernetzen weder eine Übersicht ihrer
eingebundenen Komponenten besitzen,
noch die Kommunikationsstruktur kennen.
Eine intelligente Anomalieerkennung für
industrielle Steuernetze fängt mehrere Fliegen
mit einer Klappe: Erstens schafft sie eine
vollständige Transparenz im Steuernetz.
Zweitens meldet sie verdächtige Vorfälle im
Steuernetz inklusive Cyberangriffe, Netzwerkprobleme
und Änderungen im Kommunikationsverhalten
aufgrund von Manipulation,
Netzwerk- oder Anlagenverschleiß.
Und drittens sortiert sie Meldungen nach
Relevanz und erlaubt eine effektive Reaktion
auf identifizierte Anomalien.
Das eigene Steuernetz verstehen
Der Kern einer IT-Sicherheitsstrategie für
Industrie-4.0-Umgebungen darf sich nicht
auf eine Blackbox-Technologie verlassen,
die über Updates und Feature-Listen Sicherheit
verspricht. Unternehmen müssen die
Souveränität über ihre Netzwerke wiedergewinnen.
Basis einer jeden Strategie ist
deshalb ein sauberes Network Mapping.
Über das Network Mapping werden alle
Komponenten im Steuernetz identifiziert
und ihre Kommunikationsmuster vollständig
analysiert. So erhalten Unternehmen ein
Bild darüber, wer im Steuernetz aktiv ist, mit
wem kommuniziert wird, welche hierarchischen
(Befehls-)Strukturen vorherrschen,
wie hoch das Datenvolumen über die Zeit ist
und welche Abfragen und Befehle im Steuernetz
kommuniziert werden (Inhaltsanalyse).
Das Network Mapping erfolgt asset- und
eventbasiert. Es ist Grundlage, das eigene
Steuernetz zu verstehen und die aktiven
Komponenten auf ihre Tätigkeiten und ihren
Einflussbereich zu prüfen. Die Visualisierung
des Netzwerkes weist dabei IP- und MAC-
Nummer der Komponenten, bestehende
Zugriffsmuster zwischen den Komponenten,
Kommunikationshierarchien, verwendete
Protokolle, Frequenz der Kommunikationsmuster
und Inhalte der Datenpakete aus. So
können fehlerhafte, redundante, konfliktbehaftete
oder sicherheitsrelevante Komponenten,
Konfigurationen und Kommunikationsstrukturen
gezielt beseitigt werden.
60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

Beispielhafte Visualisierung des Wirkens der Malware WannaCry
in einem Steuernetz
Risikolandkarte erstellen
In komplexen Steuernetzen können diverse Anomalien auftauchen,
z. B. Cyberhacks, Malware-Angriffe, nicht autorisierte Zugriffe, neue
Netzwerkteilnehmer, Veränderungen der Kommunikationshierarchie,
Netzwerk- oder Anlagenverschleiß, fehlerhafte Datenpakete
und Kapazitätsengpässe. Die Administratoren des Steuernetzes
müssen schnell erkennen, welche Anomaliemeldung die Produktion
empfindlich stören kann. Nur so können sie effektiv handeln.
Auf Basis des Network Mappings wird deshalb eine Risikolandkarte
für das Steuerungssystem erstellt. Sie definiert, zu welcher
Risikostufe eine Komponenten und zu welcher Risikostufe Aktionen
bzw. Eingriffe im Steuernetz gehören. Die Komponenten und Eingriffe
werden auf einer Skala von 0 bis 100 eingestuft. Somit erhalten
Steuernetzbetreiber einen Überblick, welche Komponenten und
Kommunikationsveränderungen besonders empfindlich auf die
Anlagenverfügbarkeit und Produktivität wirken. Die Risikolandkarte
erlaubt im laufenden Betrieb der Anomalieerkennung eine Priorisierung
von Meldungen. Wird eine Anomalie erkannt, wird sie automatisch
mit einer Risikostufe versehen (Risk Score). Der Risk Score
definiert, wie gefährlich eine Veränderung im Steuernetz auf die
Fertigung wirkt. Da die Priorisierung in Echtzeit erfolgt, können
Maßnahmen schnellstmöglich ergriffen werden. Auf dem Display
der Anomalieerkennung kann der Administrator die Meldungen
z. B. nach Risk Score filtern und gezielt überprüfen. Weitere Filtermöglichkeiten
sind z. B. Protokolltyp, Anlage und MAC-Adresse.
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Neigungssensor NBT/S3
mit PROFIsafe über PROFINET
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Abwehrmaßnahmen einleiten
Ein weiterer Aspekt der operativen Umsetzung ist die Integration
der Anomalieerkennung in die bestehenden Kontrollsysteme. Diese
können sich im Leitstand und in der Unternehmens-IT befinden.
Über ein individuell definierbares Data-Filtering-Tool können
Regeln festgelegt werden, an welches operativ ausführende System
bestimmte Anomaliemeldungen gesendet werden sollen. So kann
eine Anomaliemeldung, die auf eine unbekannte Malware hinweist,
automatisch und in Echtzeit an die Firewall oder das Security Information
und Event Management System (SIEMS) gesendet werden,
um Abwehrmaßnahmen einzuleiten. Meldungen, die auf einen
Verschleiß eines Anlagenteils hinweisen, können für die vorausschauende
Instandhaltung an das MES gesendet werden.
Sowohl die Visualisierung der Meldungen (Filter) als auch die
Policys (Senderegeln) können Unternehmen selbstbestimmt einrichten.
So kann die Anomalieerkennung individuell auf die Anforderungen
eines Unternehmens an Sicherheit und Produktivitätssteuerung
abgestimmt werden.
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STEUERN UND ANTREIBEN
Industrie-PC nun auch mit Intel-Xeon-
Prozessor verfügbar
Der Automation PC 910 von B&R
ist nun auch optional mit einem
Intel-Xeon-Prozessor erhältlich.
Gegenüber den bisherigen Corei-Prozessoren
ermöglicht die neue
Mikroarchitektur einen Performance-Sprung
um 50 %. Mit dieser
Performance können alle Applikationen
bedient werden, die eine
schnelle Analyse großer Datenmengen benötigen, z. B. Vision-
Systeme, Daten-Vorverarbeitung für Cloud-Anwendungen sowie
Data Mining zur Qualitätsdatenerfassung und -analyse. Die
gesamte Prozessorpalette bietet hohe Rechenleistung für
komplexe Aufgaben. Mit dem neuen Quadcore-Xeon-Prozessor
steht für den Automation PC 910 nun zusätzlich eine CPU zur
Verfügung, die bisher großen Servern vorbehalten war. Die
Vorteile der skalierbaren und vollmodularen Reihe bleiben
erhalten. Es stehen drei Gehäusevarianten mit einem bis fünf
Erweiterungs-Slots zur Verfügung, die mit einer Vielzahl von
Interface-Karten und Datenträgern ausgestattet werden können.
Für den neuen Prozessor stehen die Standardbetriebssysteme
Windows10 IoT Enterprise und Linux zur Verfügung.
www.br-automation.com
Modulares Baukastensystem für Antriebssteuerungen,
Servoregler und Umrichter
Der OEM-Elektronikproduzent Knestel
präsentiert ein modulares Baukastensystem
für Antriebssteuerungen,
Servoregler und
Umrichter. Damit kann jeder
Kunde seine Komponenten
kostenoptimiert und flexibel
zusammenstellen. Die Einmalkosten
können mit dem Baukasten
durch Adaption von Basisbausteinen gering
gehalten werden, sodass bereits bei kleineren Serien eine kostenoptimale
Lösung generiert wird. Hohe Ansprüche an kundenspezifische
Lösungen werden durch moderne Regler-Bausteine
und durch detaillierte Abstimmung auf die Applikation erreicht.
Bei der Integration in das Gesamtsystem werden für nahezu alle
Motortypen die spezifischen Ansprüche an Applikation,
Umgebungsbedingungen sowie Energieeffizienz berücksichtigt,
z.B. mit einer eingangsseitigen Power Factor Correction (PFC).
Darüber hinaus bieten sich verschiedene Strategien zur Motoransteuerung
an, bspw. die feldorientierte Regelung (FOC), die
direkte Drehmomentregelung (DTC) und die Ausführung als
Multilevel-Umrichter.
www.knestel.de
Zweigang-Schaltgetriebe mit SensorShift
Das zweistufige Planetenschaltgetriebe PS von Stöber wurde umfassend weiterentwickelt und ist nun in der
Ausführung PS SensorShift verfügbar. Ein hochauflösender Magnetsensor erfasst exakt die Lage der Schaltverzahnungen.
Der kritische Moment beim Schalten ist das Einfädeln der Schaltverzahnungen ineinander.
SensorShift weiß, wann dieser Moment kommt, und reduziert kurzzeitig die Geschwindigkeit. Sollte die
Schaltung trotzdem einmal nicht einfädeln, erkennt das die integrierte Momentenmessung, der Schaltmotor
macht dann eine kurze „Reversierbewegung“ und die Schaltung fädelt ein ohne weiteren Eingriff von der
übergeordneten Maschinensteuerung. Da dieser Vorgang bei Bedarf mehrfach wiederholt wird, reduziert
sich die Schaltfehlerquote auf unter 0,01 %.
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Roboterarm-Applikation selbst
maßschneidern
Die Online-Plattform Universal Robots+ von Universal Robots
präsentiert Entwicklern, Vertriebspartnern und Endkunden alle
denkbaren Applikationen rund um die Roboterarme UR3, UR5
und UR10. Dazu bietet sie einen „Werkzeugkoffer” an, der alles
enthält, um für jedes Unternehmen und jede Anwendung die
geeignete Roboterapplikation als Plug-and-Play-Lösung
zusammenzustellen. Im Showroom finden sich Endeffektoren,
Zubehör und Softwarelösungen als Plug-and-Play-Komponenten.
Mit dem kostenfreien UR+ Developer Program stellt das Unternehmen
Entwicklern darüber hinaus eine Support- und
Marketing-Plattform zur Verfügung, z. B. mit Unterstützung bei
der Entwicklung von neuem Zubehör für die Roboter und Zugang
zu einem globalen Distributoren- und Kundennetzwerk. Die
Online-Plattform wurde gerade beim Industriepreis 2017 in der
Kategorie „Service & Dienstleistungen“ mit dem Prädikat „Best
of 2017“ ausgezeichnet.
www.universal-robots.com
Fertigung bei voller Fahrt
Ein für die Lineartransfertechnik neuartiges Conveyor System
ist Fast Lane aus dem Hause Weiss. Bei ihm sind Transportbewegungen
der einzelnen Werkstückträger – also Richtung,
Beschleunigung, Geschwindigkeit und Positionierung – flexibel
und frei programmierbar. Die Werk stückträger können schnell
und langsam, vorwärts und rückwärts sowie einzeln oder gekoppelt
bewegt werden. Da sie sich mit der Prozess achse synchronisieren
lassen, können die Werkstücke können in voller Fahrt entnommen
oder abgesetzt werden – es ist nicht mehr nötig, das System
anzuhalten oder die Palette auszuschleusen. So können sie
ungebremst, in voller Fahrt bearbeitet werden. Auch in den
Kurvenstrecken müssen die Werkstückpaletten nicht langsamer
werden. Durch Direktantriebe
benötigt das System zudem keine
herkömmlichen mechanischen
Antriebselemente mehr. So erfolgt
auch das Abbremsen und Anfahren
verschleißfrei.
www. weiss-gmbh.de
62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

STEUERN UND ANTREIBEN
Präzision unter
schwierigen
Bedingungen
TE Connectivity präsentiert
Hohlwellenresolver mit hochpräzisen
Winkelpositionsmessungen
für intelligente Servomotoren.
Sie bieten eine
Genauigkeit von ± 8 Winkelminuten.
Zudem sind sie unter
extremen Umweltbedingungen
funktionsfähig
und beständig gegenüber
elektromagnetischen
Interferenzen. Dazu
sind sie stoß- und
vibrationsfest und
beständig gegen
Feuchtigkeit und
viele Lösungsmittel.
Für die Signalübertragung
vom Stator
zum Rotor und die Winkelerfassung
haben die Resolver
je einen Transformator. Mit
einer Motordrehzahl bis
20 000 rpm bieten sie absolute
Winkelinformationen über 360°.
Sie sind als Ein-Poolpaar-
Variante oder als Multi-Speed-
Resolver mit bis zu vier Poolpaaren
verfügbar. Ihre Einsatztemperatur
liegt zwischen - 55
und + 150 °C.
Industrie-PC für High-End-Grafikkarten
Speziell für schnelles GPU-Processing entwickelt, stellt der neue Industrie-PC CamCollect 6108GC
von Aprotech Bildverarbeitungsanwendern eine hoch performante Rechenplattform zur Verfügung.
Erst vor wenigen Monaten hatte das Unternehmen den Box-PC CamCollect 61 vorgestellt, der
optional mit Nvidia GTX 950/1050 Grafikkarten ausgestattet werden kann. Jetzt wurde das Angebot
um den industriellen Box-PC CamCollect 6108GC erweitert, der speziell für High-End-GPU-
Processing entwickelt wurde. Der Box-PC ist für Grafikkarten mit einer Leistungsaufnahme bis
zu 250 W konzipiert. Den anspruchsvollen Temperaturbedingungen in
industriellen Anwendungen trägt der GPU-PC durch ein patentiertes
Design Rechnung: Eine ausgeklügelte Luftkühlung sorgt dafür, dass die
durch die GPU verursachte Wärme effektiv abgeleitet wird, um eine
dauerhafte, zuverlässige Leistung zu gewährleisten. Selbst bei 60 °C
Einsatztemperatur garantiert dieses einzigartige Design eine 100-%ige
Leistung der GPU.
www.aprotech.de
FieldLink ® MC
a star is born.
www.leoni-industrial-solutions.com
www.te.com
Software vor der
Inbetriebnahme
optimieren
Siemens hat die Software-
Version 5.1 für das High-End-
Motion-Control-System
Simotion mit der Simulation
des Anwenderprogramms ausgestattet.
Mit der im Engineering
integrierten Simulation
Simosim testet der Anwender
in einer virtuellen Testumgebung
– ohne angeschlossene
Hardware – seine Software. So
optimiert er frühzeitig in der
Entwicklungsphase Programmteile
und reduziert spätere
Inbetriebnahmezeiten. Zudem
wurde in der neuen Version die
objektorientierte Programmierung
(OOP) zwecks höherer
Flexibilität in der Software-
Erstellung funktional erweitert.
www.siemens.de
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2017 63

STEUERN UND ANTREIBEN
CNCs für großen Durchsatz
und höchste Präzision
Die CNC-Steuerungen
M800 und M80 von
Mitsubishi Electric
ermöglichen Produktivitätssteigerungen
bei
Anwendungen im
Automobilbau, in der
Produktion, der
Fertigung sowie der
Bearbeitung von medizinischen
Komponenten,
die einen großen
Durchsatz und höchste
Präzision verlangen. Die
M800 wird bei der Hochgeschwindigkeits- und Hochgenauigkeitsbearbeitung
zur Multi-Achsen- und Multi-Teilsystem-Steuerung
eingesetzt. Für einfachere Bearbeitungsmaschinen mit weniger
Achsen und Spindeln bietet sich die M80 an. Die Serie unterstützt
bis zu acht Teilsysteme, 32 Achsen und acht Spindeln mit
Synchronisationsoptionen. Sie verfügt außerdem über die „Super
Smooth Surface-Regelung“ zur Optimierung der Beschleunigung
oder Verzögerung der einzelnen Achsen. Die flüssigere Bewegung
der Drehachse reduziert die Vibration des Werkzeugs. So lässt
sich entweder bei gleicher Bearbeitungszeit eine höhere Genauigkeit
erreichen oder die Taktzeit reduzieren.
www.mitsubishi-cnc.de
Mit modularem Konzept zum
passenden Mini-PC
Die Spectra Powerbox 300 ist ein modulares Mini-PC-Komplettsystem
und bietet durch die Kombination von Standardmodulen
mehr als 100 Varianten. Durch kabelloses Einstecken von Multi-
I/O-Modulen in den entsprechenden Sockel werden vier zusätzliche
LAN- oder PoE-Ports, auch in M12-Ausführung, geschaffen.
Die Anschlüsse werden mit dem zugehörigen Bracket sauber
herausgeführt. Für
Erweiterungen wie
WiFi, GSM, COM,
USB, LAN, Firewire
oder Feldbusse
stehen zwei mPCIe-
Sockel zur Verfügung.
Spectra bietet dafür
passende mPCIe-
Montage-Kits,
bestehend aus
mPCIe-Karte, Kabel und Bracket. Die für mobile Anwendungen
notwendige Power-Ignition-Funktion wird durch ein Funktionsmodul
realisiert. Bei der Rechenleistung haben Anwender die Wahl
zwischen einem Intel Core i5-6300U oder i3-6100U Prozessor, deren
Low-Voltage-Eigenschaften einen lüfterlosen Betrieb erlauben. Ein
erweiterter Betriebstemperaturbereich von - 40 bis + 70 °C und
eine große Robustheit gegen Schock und Vibration unterstützen
den industriellen Einsatz.
www.spectra.de
Servoantriebe mit umfangreichen Sicherheitsfunktionen
Panasonic Electric Works stellt die Servoantriebe der Serie Minas A6
als SX mit Advanced Safety vor. Auf der SPS IPC Drives können sich
Besucher über die neuen Sicherheitsfunktionen
der Antriebsregler informieren. Am eigens für
die Messe entwickelten Demo-Modell können
diese Safty-Funktionen vor Ort getestet werden.
Es wird der Prototyp einer Basisversion von
Antriebsreglern mit den zwölf gängigsten
Sicherheitsfunktionen und neun integrierten
und sicheren Ein- und Ausgängen präsentiert.
Diese Version wird Ende 2018 auf den Markt
kommen. Nach dem Launch ist ferner eine Vollversion mit insgesamt
17 Sicherheitsfunktionen und neun sicheren Ein- und Ausgängen
geplant. Die Antriebsregler-Serie Minas A6 mit
integrierten Sicherheitsfunktionen gewährleistet
geringere Kosten, minimalen Platzbedarf
sowie maximale Sicherheit für Bediener,
Maschine und Werkzeuge. Gleichzeitig erfüllen
die Antriebsregler die Sicherheitsanforderungen
der Norm EN 61800-5-2.
www.panasonic-electric-works.com/de
Durchgängige Kommunikation mit
übergelagerten Systemen
Schrittmotor-Controller von SMC kommunizieren
direkt und offen in Bussysteme – JXCP1 in Profinet-
Netzwerke und JXC91 in EtherNet/IP-Netzwerke.
Die Parametrierung erfolgt über eine Windows-
Software. Im Feld können sie per Handheld-Terminal
bedient werden. Aktuator, Controller und Anschlusskabel
sind zusammen über eine Bestellnummer
erhältlich. Montiert wird der Controller per Schraubbefestigung
oder DIN-Schiene. Die Controller sind
flexibel für vernetzte Anwendungen in der Industrie
geeignet. Beispiele sind der Maschinenbau sowie
die Verpackungs- und Elektronikindustrie.
www.smc.de
Modularer TouchIPC in weiteren
Versionen verfügbar
Advantech hat seine modularen TPC-TouchPanel PCs weiter
ausgebaut und um neue Bildschirmgrößen und Rechnermodule
ergänzt. Das Sortiment besteht aus fünf FlatPanel-Bildschirmen
mit den Maßen von 12 bis 21,5", die für viele Drahtlosschnitstellen
„Connectivity “ bereithalten. So ist die WiFi-Antenne im Frontpanel
untergebracht, ebenfalls an der Frontseite gibt es optional
ein NFC-Interface. Auch kann eine Antenne für Bluetooth LE
integriert werden. Die FlatPanels verfügen über eine kapazitive
MultiTouch-Oberfläche (resistiv optional). Angetrieben werden
die Rechner von einem Intel-Prozessor in unterschiedlichen
Leistungstufen von Veleron bis Core i7 mit bis zu 2,6-GHz-Taktung
und 8-GB-Speicher (aufrüstbar auf 16 GB).
www.bmc.de
64 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

STEUERN UND ANTREIBEN
Dual Gripper für eine nahtlose
Mensch-Roboter-Kollaboration
Das Unternehmen Osvald Jensen aus Kopenhagen ist Hersteller
von Zahnrädern und Schnecken, das die Getriebeteile mithilfe
von CNC-Maschinen fertigt. Kollaborierende Roboter – kurz:
Cobots – aus dem Hause Universal Robots sind dabei für die
Be- und Entladung der Maschinen im Einsatz. Durch die kostengünstige
Umrüstung der Cobots von Einzel-Greifern auf den
RG2 Dual Gripper von On Robot hat Osvald Jensen die Effizienz
seiner Maschinen weiter gesteigert und erleichterte zudem den
Mitarbeitern die Arbeit. Monotone und ermüdende Aufgaben
wurden ihnen abgenommen, sodass sie sich nun anspruchsvolleren
Aufgaben widmen können. Ein weiterer Vorteil ist, dass
der RG2 auch dann
einsatzfähig ist, wenn
kein Mitarbeiter an
der CNC-Maschine
anwesend ist, wodurch
auch über die üblichen
Arbeitszeiten hinaus
produziert werden kann.
Die einzige Voraussetzung
dafür ist die
permanente Verfügbarkeit
von Rohmaterial
im Magazin. Weiterhin
verbesserte sich bei dem dänischen Hersteller die Produktqualität.
Durch stabilere und konstantere Be- und Entladeprozesse
produzieren die CNC-Maschinen näher an den idealen Toleranzwerten,
da es durch den automatisierten Arbeitsprozess weniger
Schwankungen bei Temperatur, Feuchtigkeit und weiteren
äußeren Einflussfaktoren gibt.
www.onrobot.com
www.industrielle-automation.net
Software: Abläufe zeichnen, simulieren
und in eine SPS übertragen
Die Beschreibungssprache Grafcet von MHJ-Software erlaubt die
Definition technischer Abläufe. Durch die Software Grafcet-Studio
wird sie nun zusätzlich zur Programmiersprache für Steuerungssysteme.
Damit genügen
Grafcet-Kenntnisse, um ein
Steuerungsprogramm zu
entwickeln. Ab Dezember
unterstützt Grafcet-Studio die
Siemens-Systeme S7-300,
S7-400, S7-1200 und S7-1500.
Weitere SPS-Familien sowie
die Unterstützung für Arduino
und Raspberry Pi sind geplant. Die Software besteht im Wesentlichen
aus drei Teilen: Der Editor erlaubt das Zeichnen des Grafcet.
Durch den Einsatz von vektorbasierter Grafik kann dieser verlustfrei
vergrößert oder verkleinert werden. Die Grafcet-Engine übernimmt
die Simulation auf dem PC. Mithilfe des Connectors wird
der Grafcet in das Steuerungssystem übertragen. Die Grafcet-
Engine kommt auch in den Steuerungssystemen zum Einsatz.
www.mhj.de
Touch-Bedienpanel für SPS- und
Motion-Applikationen
Das Bedienpanel E°PC P0210 von Ferrocontrol ist geeignet für
kleinere und mittlere SPS- und Motion-Applikationen. Das
resistive Single-Touch-Display lässt sich über die DVI-Schnittstelle
an die CNC- oder SPS-Steuerung anbinden. Dank Codesys Target-
Visu ist eine Visualisierung ohne zusätzliche Hardware möglich.
Das 10,1"-Display bietet eine Auflösung von 1 024 × 600 Pixel und
eine 16 bit-Farbtabelle. Touch (RS232) und Video-Signale (DVI)
werden per Hybridkabel übertragen.
www.ferrocontrol.de
101272_UR_Toolbench_185x90_DK_ART01_HV.indd
Universal-Robots.indd 1
1
16.10.2017
13/10/2017
17:24:06
10.00
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 65

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Integrativ, skalierbar und wirtschaftlich
Sicherheitslösung basierend auf IO-Link und Profisafe setzt neue Maßstäbe
IO-Link gilt als einer der
Wegbereiter im Hinblick auf
die netzwerkfähige Anbindung
intelligenter Sensoren und Aktoren
an ein Automatisierungssystem.
Nur wie sieht es mit dem Thema
Maschinensicherheit aus? Wir
stellen Ihnen mit Safety over
IO-Link eine Lösung vor, die
effiziente Sicherheitskonzepte
ermöglicht.
Der Safety-Hub
In Sachen IO-Link zählt Balluff zu den Pionieren:
Bereits seit 2006 treibt das Unternehmen
die Entwicklung des universellen
Kommunikationsstandard voran. Eine fortwährend
wachsende Zahl an Unternehmen
aus unterschiedlichen Branchen hat erkannt,
welche Vorzüge IO-Link bietet. „Ich
habe die letzten Jahre eigentlich nur darauf
gewartet, dass Kunden fragen, ob man denn
mit IO-Link nicht auch sichere Signale
Safety over IO-Link verbindet
Automatisierungs- und
Sicherheitstechnik, ist einfach
im System und erhöht die
Anlagenleistung.
Andreas Glasenapp,
Produktmangager Safety, Balluff
handhaben könne“, sagt Andreas Glasenapp,
Produktmanager Safety bei Balluff. Selbst
heute sind Steuerung und Sicherheit vielfach
noch strikt getrennte Welten. Eine erste
Anfrage, die nach EN ISO 13849 an die funktionale
Sicherheit gestellten Anforderungen
gegebenenfalls mit IO-Link umzusetzen,
wurde im Jahre 2008 von einem Kunden aus
der Werkzeugmaschinenindustrie an Balluff
gerichtet. Seit dem treibt Balluff die Entwicklung
einer geeigneten Lösung
auf IO-Link-Basis voran.
Automatisierung und
Sicherheit im Verbund
Ende vergangenen Jahres nach
mehrjähriger Entwicklungszeit
und einer Testphase mit ausgewählten
Pilotkunden war es
schließlich soweit: Balluff präsentierte
mit Safety over IO-
Link eine kostensparende Automatisierungs-
und Sicherheitslösung
in einem System.
Das integrierte Sicherheitskonzept baut auf
die bewährten Standards IO-Link und Profisafe
auf. Sicherheitsgerichtete Daten gelangen
per Tunneling von Profisafe über einen
Standard IO-Link-Master zur Steuerung.
Per M12-Standardkabel werden Sicherheitskomponenten
auf den neu entwickelten
Safety-Hub von Balluff, dem Kernstück des
neuen Sicherheitskonzeptes, gesteckt. Dabei
ist Safety over IO-Link einfach instal -
lier- und problemlos in bestehende Anlagen
integrierbar.
Als E/A-Modul mit zwölf sicheren Einund
zwei sicheren Ausgängen rangiert der
gelbe Safety-Hub in der Anlagen-Kommunikationstopologie
auf der Ebene der
IO-Link-Devices. Der Safety-Hub muss
lediglich am Port eines bereits vorhandenen
IO-Link-Masters angeschlossen und für den
jeweiligen Einsatzzweck zentral über die
Steuerung parametriert werden.
Andreas Glasenapp ist Projektleiter Business
Development bei der Balluff GmbH in Neuhausen
66 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Das sichere E/A-Modul, der Safety-Hub
Passend zum Safety-Hub bietet Balluff verschiedenste Feldgeräte
wie Lichtvorhänge für die Finger-, Hand- und Körperdetektion, berührungslose
induktive, magnetcodierte und transpondercodierte
Sicherheitssensoren, robuste Sicherheitsschalter und –zuhaltungen
und ein Not-Halt-Gerät sowie umfangreiches Zubehör an. Dabei
sind der jetzt vorgestellte Safety-Hub und die erwähnten Feldgeräte
nicht die ersten Sicherheitsprodukte im Portfolio von Balluff. Bereits
2010 hat Balluff einen passiven Safety Hub entwickelt, zertifiziert
und seitdem erfolgreich vermarktet.
Der Balluff Safety-Hub kann sämtliche Sicherheitssignale wie
Schaltkontakte oder OSSD-Signale sicher verarbeiten. Er überwacht
die angeschlossene Sensorik, übermittelt deren Status an die übergeordnete
Profisafe-Steuerung und kann auf umgekehrtem Wege
Aktoren sicher abschalten. Eine weitere Besonderheit ist, dass das
Gerät auch Standard-Sensorik und -Aktorik aufnehmen kann und
damit gegebenenfalls einen zusätzlichen Standard-Sensor-/Aktorhub
überflüssig macht. Charakteristisch an der Sicherheitslösung ist:
Der eingesetzte IO-Link-Master ist und bleibt ein nicht sicherheitsgerichtetes
Standardgerät: Sicherheitsbezogene Signale werden unangetastet
durch den Master hindurch über alle dazwischen liegenden
Ebenen hinweg zur Steuerungsebene getunnelt und erst dort verarbeitet.
Dass dafür ein vorhandener IO-Link-Master genutzt wird,
der selbst kein Safety-Gerät ist, erweist sich als Kostenvorteil.
nach Drag-and-drop-Manier zentral über die Programmieroberfläche
der Steuerung. Safety over IO-Link realisiert Sicherheitsanforderungen
bis PLe/SIL3 und reduziert die Anzahl der benötigten
IP-Adressen. Durchgängige Diagnosen und einfacher Gerätetausch
leisten ein weiteres, um in der Betriebsphase sowie im Servicefall
die Kosten niedrig zu halten. Davon profitieren Anlagenhersteller
wie Nutzer gleichermaßen.
Auf den Punkt gebracht
Safety over IO-Link ist zur Sensorebene hin offen: An das von Balluff
entwickelte sichere E/A-Modul lassen sich per M12-Standardkabel
nicht nur Balluff-Sicherheitskomponenten anschließen, sondern
auch Safety-Devices anderer Hersteller. Das E/A-Modul ist an einen
IO-Link-Master angeschlossen, die sichere Kommunikation mit der
Steuerungsebene erfolgt via Profisafe/Profinet. Sicherheitsrelevante
Daten werden dabei über ein so genanntes Tunneling-Verfahren
über den Master direkt an die sichere Steuerung übermittelt. Sicherheitsanforderungen
bis PLe/SIL3 sind realisierbar.
Bilder: Balluff
www.balluff.com
Transparente Parametrierung und Diagnose
Zu den weiteren Vorteilen von IO-Link zählen auch die
vereinfachte Installation, Feldbusneutralität, der ungehinderte
Datenaustausch sowie einfache und transparente
Parametrierung und Diagnose mit Blick bis auf
die Prozessebene. All das spricht auch auf der
sicherheits relevanten Ebene für das neue Konzept.
Mit der nach Aida standar disierten Verdrahtung
mit M12-Steckern sind Verbindungen in kurzer
Zeit hergestellt. Die vielfältigen Möglichkeiten
der Vorverkabelung von Maschinensegmenten,
kurze Stillstandszeiten durch einfachen
Komponententausch sowie das
einfache Duplizieren von (SPS) Projekten
erweisen sich auch wirtschaftlich zum
Vorteil.
Auf Anforderungen
flexibel reagieren
Alles in allem führt die hochintegrative
Infrastruktur des
Systems zu mehr Übersicht
und Flexibilität. Anlagen
lassen sich jederzeit
und schnell an geänderte
Anforderungen
anpassen. Die
finale Programmierung
erfolgt
Das Funktionsprinzip
von
Safety over
IO-Link

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Gut vernetzt
Die Antenne als Schlüsselkomponente für IIoT
Eine einwandfreie Konnektivität ist Voraussetzung für IIoT-Netzwerke.
Das gilt auch für den drahtlosen Datenaustausch im IoT, da die meisten
dieser Netzwerke kabellos arbeiten. Hier sind Hochleistungsantennen
an jedem Knotenpunkt der Kommunikationskette gefordert. Doch
welche Aspekte gilt es bei der Auswahl der richtigen Lösungen und
Übertragungstechnologien zu beachten?
Prozessautomatisierung und damit verbundene
IIoT-Anwendungen verlangen
nach drahtloser Netzwerktechnologie, die
sich auf dem neuesten Stand befindet. Das
drahtlose Überwachen und Steuern technischer
Prozesse mittels eines Computersystems
(Scada) gibt es zwar schon eine Weile,
aber die moderne Prozessautomatisierung
schraubt die Anforderungen an die drahtlose
Vernetzung weiter nach oben. IIoT bedeutet
perfekte Konnektivität immer und
überall – von Maschine zu Maschine (M2M)
und von der Maschine zum Personal (M2P).
Drahtlostechnologien für das IoT
Bei IIoT-Anwendungen, die mit relativ wenig
Bandbreite auskommen, werden die alten
VHF- und UHF-Netze, die mit ISA100 oder
GSM arbeiteten, durch LPWAN-Technologien
ersetzt. LPWAN verbindet niedrige Latenzraten
und geringen Energieverbrauch mit
großflächiger Abdeckung, zum Beispiel in
einer Werkshalle. Einige LPWAN-Technolo-
Leo Nieminen ist Regional Sales Manager
EMEA & India bei der PCTel, PCTel Inc., Bloomingdale
in den USA
gien unterstützen auch Fernüberwachungsanwendungen,
bei denen eine Datenübertragung
über große Entfernungen nötig ist.
Doch können die Herausforderungen einer
„überfüllten“ Industrieumgebung für LP-
WAN auch schnell zu viel werden. Dann
kommen vermaschte Netze (Mesh-Netzwerke)
ins Spiel. Dabei handelt es sich um
zwischengeschaltete Antennen, die als Knotenpunkte
dienen und Signale von isolierten
Antennen auffangen und an andere Empfänger
im Netz weiterleiten. Bei automatischen
Prozessen kann so die zuverlässige
Kommunikation zwischen lokalen Ressourcen
sichergestellt werden. Zu den verbreitetsten
Drahtlosprotokollen für Mesh-Netzwerke
gehören Zigbee und WirelessHart.
Datenintensive Applikationen hingegen
benötigen Breitband-Standards, die mit großen
und schnell getakteten Datenmengen
zurechtkommen. Bei Anwendungen im unlizenzierten
Spektrum bietet sich oft WLAN
an. LTE weist niedrige Latenzraten auf und
kann in Spektren eingesetzt werden, die von
einem Carrier geleast werden, oder in einem
privaten Spektrum. Auch MulteFire kann
LTE-Anwendungen ermöglichen, allerdings
unter ausschließlicher Verwendung unlizenzierter
Spektren. Es wird erwartet, dass 5G-
Netze demnächst noch höhere Datendurchsatzraten
und niedrigere Latenzen unterstützen
– sowohl im drahtlosen Bereich als
auch im Millimeterwellenspektrum.
Welche Antenne eignet sich
für IIoT-Anwendungen?
Nicht nur in Produktionsumgebungen entscheidet
die Leistung der Antenne, ob eine
Übertragung den Empfänger erreicht und
wie viel Datenvolumen übertragen werden
kann. Dabei ist die maximale Ausbreitung
der Funkwellen nicht zwangsläufig ideal, da
sich überlappende Systeme gegenseitig stören
können. IIoT-Antennen müssen daher
gerade so viel Reichweite haben, wie für ihre
Aufgabe unbedingt erforderlich ist. Zudem
sollten sie große Datenmengen bei minimalen
Interferenzen übermitteln, kompakt sein
und widrigen Umständen trotzen.
Bezüglich der Strahlungscharakteristik
stehen verschiedene Antennendiagramme
zur Auswahl. In einem Netz mag die direkte
Übertragung von Punkt zu Punkt (PTP) gefordert
sein, in einem anderen von Punkt zu
Mehrpunkt (PTMP). Die einfache PTP-Datenübermittlung
erfordert eine Richtantenne,
während der Kommunikation mit vielen
Empfängern (PTMP) mit einer Rundstrahlantenne
besser gedient wäre. Der Netzentwickler
kann auch für eine PTP-Anwendung
eine Rundstrahlantenne einplanen und so
Flexibilität gewinnen. Dies wäre eine Lösung
für ein Mesh-Netzwerk mit vielen mobilen
Elementen: Dort überträgt eine Antenne aus
rein technischer Sicht nur PTP, aber zu verschiedenen
Zeiten in unterschiedliche Richtungen
– je nachdem, wo die nächste Antenne
empfangsbereit ist. Unabhängig von Richt-
68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
oder Rundstrahlantenne kommt es auf das
optimale Antennendiagramm an, damit die
Abdeckung gewährleistet bleibt und Interferenzen
minimiert werden.
Zur Optimierung von Datendurchsatz
und Abdeckung verfügen IIoT-Antennen
über diverse technische Lösungen. Die Mimo-
Technologie (Multiple Input, Multiple Output)
ermöglicht es der Antenne, Datenströme
auf derselben Frequenz zu unterscheiden.
Viele Mimo-Antennen verfügen zudem
über doppelte Polarisierung, was die Netzwerkkonnektivität
dank Isolierung der HF-
Eingänge stabilisiert. Netze, die meh rere
HF-Frequenzen verwenden, benötigen Multibandantennen,
die mehrere Antennenelemente
in einem Gehäuse vereinen.
Hochqualitative Multibandantennen verfügen
über Port-to-Port-Isolation, was Interferenzen
zwischen den Frequenzen verringert
und das Endprodukt kompakt macht.
Platzsparend und robust
Bei der Auswahl von IIoT-Antennen kommt
es auch darauf an, Platz für die eigentliche
Produktion zu sparen. Eine Lösung besteht
darin, die Antenne in das Gerät zu integrieren,
das sie bedienen soll. Komplexe Geräte
wie Zeilensensoren enthalten manchmal ein
komplettes, integriertes HF-System, wohingegen
Router und WAPs oft nur über ein Mobilfunkgerät
und eine Antenne verfügen.
Das spart Platz und vereinfacht die Installation.
Externe Antennen, die für IIoT optimiert
sind, können zudem da montiert werden, wo
Platz ist, unabhängig vom Untergrund.
Für bestimmte Anwendungen muss die
Antenne sehr robust (gehärtet) sein, um
widrigen Umständen oder Manipulation zu
widerstehen. Besonders wichtig sind gehärtete
Gehäuse für drahtlose Netzwerke im
Außenbereich, wo die Antenne Klimaeinflüssen
oder Vandalismus ausgesetzt sein
kann. Die meisten qualitativ hochwertigen
Antennensysteme verfügen über robuste und
flache Gehäuse, die gegen Wasser und Staub
geschützt und vandalismussicher sind.
01 Multibandantennen eignen sich für
Netze mit mehreren HF-Frequenzen
02 Antennen für IIoT-Anwendungen müssen
leistungsstark und kompakt sein
Den Anschluss nicht verlieren
Dank Datenkommunikation in Echtzeit zwischen
Produktionsanlagen und dem Mitarbeiter
agieren Unternehmen effizienter und
beschleunigen die Produktion. Doch hängt
der potenzielle Vorteil von der Antennen-
Qualität ab: Antennen, die im Rahmen des
IIoT eingesetzt werden, müssen flexibel sein,
um eine Bandbreite von HF-Frequenzen und
Anwendungen abzudecken; zugleich auch
robust genug sein, um unter extremsten Bedingungen
zuverlässig zu funktionieren, und
schließlich kompakt genug sein, um dort eingesetzt
zu werden, wo Platz Mangelware ist.
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Optimieren Sie
die Effizienz
Ihrer Anlagen.
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und Alarmmanagement
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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Sind Ihre Anlagen sicher?
Wie das Security-Monitoring das Risiko
von Cyber-Angriffen minimiert
Die Digitalisierung und Vernetzung schreitet speziell auch in Industrial
Control System (ICS) Infrastrukturen stetig voran. Zum einen, um Kosten
zu sparen und zum anderen, um die Effizienz zu steigern. Mit diesen
Vorteilen vergrößert sich aber auch das Risiko durch gezielte Cyber-Angriffe.
Ein klares Bild über die eigene Sicherheitslage
zu besitzen und die eigene Handlungsfähigkeit
in Bezug auf Sicherheitsbedrohungen
und -vorfälle zu wahren, sollte im
Interesse eines jeden Systembetreibers liegen.
Dennoch besagt eine Auswertung des
ICS-CERT, dass über 38 % der erfassten
Vorfälle im Umfeld von Industrial-Control-
Systems (ICS) nicht aufgeklärt werden
konnten, weil keine ausreichenden Security-
Monitoring-Fähigkeiten vorhanden waren.
Um ICS-Anlagen nachhaltig gegen Cyber-
Angriffe zu schützen, sollte die komplette
Wertschöpfungs- und Lieferkette betrachtet
werden. Angreifer nutzen sehr häufig Infrastrukturen
weniger geschützter Zulieferer,
um Zugriff auf das eigentliche Angriffsziel
zu erhalten, indem sie bspw. Updateserver
von Herstellern industrieller Geräte (SPS,
Industrial Switches, Embedded PCs usw.)
manipulieren/infizieren. Statt kritische
Schwachstellen zu schließen, schleust ein
Software-Update von einem derart infizierten
Server dann selbst manipulierte Firmware
in die ICS-Landschaften ein – die Gefahren
solch einer Malware sind nicht sofort erkennbar.
So ermöglicht die Korrelation verschiedener
Quellen ein Security Lagebild
für die ICS-Infrastruktur und sichert somit
die eigene Handlungsfähigkeit.
Bewährt: mehrschichtiges
Monitoring von Industrienetzen
Auch müssen Gefahren durch absichtlich
und unabsichtlich initiiertes Fehlverhalten
erkannt werden. Deshalb ist ein mehrschichtiges
Security-Monitoring notwendig. Die
bewährte Praxis im industriellen Umfeld ist
die Unterteilung von Industrienetzen in
Zonen: etwa nach Fertigungslinien, Produktionsbereichen
oder gar einzelnen Anlagen,
die von Drittanbietern geliefert und gegebenenfalls
(fern-)gewartet werden. Diese
gelebte Praxis hat auch in aktuelle Standards
Einzug gehalten, etwa in den Entwurf zur
IEC 62443-3-2 „Industrial communication
networks – Network and system security –
Part 3-2: Security levels for zones and conduits“.
Die Kritikalität einer Zone/Zelle lässt
sich dabei je nach dem Umfeld ihrer Auswirkung
auf folgende Bereiche definieren:
Bedrohung für Mensch und Umwelt, Auswirkungen
auf Geschäftsaktivitäten, Compliance
sowie mediale Darstellung.
Risikobehaftete Schnittstellen
Schließt man den einfachsten und plakativsten
Fall aus, dass Anlagen wissentlich oder
durch menschliches Fehlverhalten direkt an
das Internet angeschlossen sind, bleiben
dennoch eine ganze Reihe weiterer Schnittstellen
zu betrachten. Neben netzwerkbasierten
Zugriffen ist der Weg über portable
Medien weit verbreitet (z. B. per USB-Stick).
Solcherlei Probleme sind längst nicht mit
Windows XP und der Änderung der Standardeinstellung
zur Windows-Autostart-
Funktion verschwunden, sondern bedeuten
weiterhin ein deutliches Risiko. Daraus resultiert,
dass auch die Endgeräteüberwachung
Teil des Security-Monitorings sein muss.
Die Aufzeichnung sicherheitsrelevanter Daten
ist bei Windows-basierten Systemen
(etwa MES, HMI oder SCADA) technisch
Michael Gerhards, Managing Director Germany,
Airbus CyberSecurity, Taufkirchen
70 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
relativ einfach zu realisieren. Darunter fallen
Informationen, welches Gerät oder welcher
Benutzer Zugriff hatte, wann dieser erfolgt
ist und welche Systeme kommuniziert haben.
Folgende Fragen lassen sich zum Beispiel
damit klären: Hat sich ein Benutzer angemeldet?
Mit welchen Privilegien? Wurde
ein USB-Stick eingesteckt? Welche Fertigungsdaten
wurden übertragen? Wurden
Konfigurationen verändert?
Das Aufzeichnen sicherheitsrelevanter
Daten innerhalb von SPS-Systemen ist keinesfalls
eine Standardlösung. Um bereits
produktive Systeme mit langer prognostizierter
Laufzeit in ein Monitoring einzubinden,
müssen andere Möglichkeiten gefunden
werden: Eine zusätzliche passive
Sensorik ist hierfür eine erprobte Variante.
„Low Interactive Honeypots“ bieten sich
für diese Aufgabe an, um SCADA-Systeme,
HMIs, SPS und ganze Fertigungsanlagen zu
simulieren. Zugriffe bzw. Aktivitäten auf
solchen Systemen lösen einen berechtigten
Alarm aus, der sich anschließend nachverfolgen
lässt. In hochkritischen Bereichen
kann die Alarmierung über einen 24-V-Ausgang
auch in eine bestehende SCADA-Umgebung
eingebunden werden. Bei Anlagen
mit niedrigerem Schutzbedarf kann dies
über Management-Netze erfolgen.
Nur ein Gesamtprogramm bringt
Sicherheit für Technik und Mensch
Effektives Security-Monitoring erfordert eine
vollständige Übersicht der vorhandenen
ICS-Systeme und ihrer Kommunikationsverbindungen,
um Abweichungen vom Normalzustand
erkennen zu können. Nicht erfasste
Human-Machine-Interfaces (HMIs) – etwa
zur Anzeige der Produktionsauslastung –
01 Im Airbus CyberSecurity Cyber
Defence Center wird ein umfassendes
Security-Monitoring sichergestellt
wurden in der Praxis schon als Sprungbrett
für Angriffe missbraucht. Die Sicherheitsanforderungen
an Service- und Wartungszugriffe
(Geräte und Personen) sollten denen
der eigenen Systeme entsprechen – dies bezieht
sich sowohl auf eingesetzte Technik als
auch auf Prozesse und Mitarbeiter. Das
Security-Monitoring muss in ein Security
Gesamtprogramm eingebunden werden,
um effektiv und nachhaltig zu wirken.
Ein Beispiel aus der Praxis
Ein Black Hat-Vortrag hatte zum Inhalt, wie
man eine speicherprogrammierbare Steuerung
(SPS, engl.: Programmable Logic Controller,
PLC) zum Netzwerkscanner und
Relais umprogrammieren kann, ohne dabei
ihre originäre Funktionsweise zu beeinträchtigen.
Der Angreifer nutzt eine SPS als
Anker in der Infrastruktur, um das ICS-Netz
auszuspähen und Attacken auf ganze In-
02 Produktionsanlagen sind heute in
Industrienetzwerke eingebunden und damit
Cyber-Angriffen und Datenklau ausgesetzt
dustrieanlagen umzusetzen. Das Beispiel
zeigt klar, dass heute auch innerhalb der
ICS-Infrastruktur Erkennungsmöglichkeiten
durch Security-Monitoring notwendig sind.
Für Betreiber bleibt die Frage, über welche
Schnittstellen eine veränderte Software in
eine SPS gelangen und wie man dies zielgerichtet
überwachen kann. Um das Risiko
durch Cyber-Angriffe zu minimieren, müssen
sämtliche Schnittstellen erfasst werden. In
der Praxis kann dies nur in Zusammenarbeit
mit dem Hersteller bzw. dem Integrator
einer Anlage erfolgen. Zudem sind rechtliche
und organisatorische Übergänge zu klären,
um eine wirksame technische Umsetzung
anzugehen.
Airbus CyberSecurity sind europäische
Spezialisten für Cyber-Sicherheit und bieten
Cyber-Lösungen, Dienstleistungen und
Consulting an.
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 71

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
zentrale Antriebseinheit verbaut sind. Die
erste Gasdruckfeder liefert den größten Teil
der benötigten Energie und wird daher als
Kraftfeder bezeichnet. Die zweite dient als
Steuerfeder und kommt in zwei unterschiedlichen
Varianten zum Einsatz.
Höhenverstellsystem in vier
Basisvarianten
Funktionale Einheit
Moderne Geräteträger- und Höhenverstellsysteme
an der Mensch-Maschine-Schnittstelle
Panel-PCs sollten nicht nur unter
ergonomischen Gesichtspunkten
konzipiert werden, sondern auch
möglichst funktionell sein und
sich intuitiv bedienen lassen.
Heutige Generationen erfüllen
exakt diese Anforderungen
und können zudem auch noch
individuell angepasst werden.
aufgrund der immer komplexer werdenden
Maschinen ergeben sich zu-
A
gleich an der Mensch-Maschine-Schnittstelle
neue Anforderungen. Dabei geht es
einerseits darum, wie Mensch und Maschine
miteinander kommunizieren, wie
der Mensch Anweisungen an eine Maschine
übermittelt, wie Anweisungen ausgeführt
werden und in welcher Form Ergebnisse
dargestellt werden. An der Mensch-Maschine-Schnittstelle
kommt auch die Ergonomie
ins Spiel. Das Ziel ergonomischer
Katharina Lange ist Marketingleitung bei der
Rose Systemtechnik GmbH in Porta Westfalica
Gestaltung von Arbeitsplätzen besteht darin,
die Arbeitsweise an die Fähigkeiten
und Eigenschaften des Menschen anzupassen
– und somit das Wohlbefinden des
Menschen und letztlich die Leistung des
Gesamtsystems zu optimieren.
Auf individuelle Anforderungen
abgestimmt
Um sowohl Funktionalität als auch Ergonomie
in Einklang zu bringen, hat Rose Systemtechnik
für Anwender im Maschinen- und
Anlagenbau das vertikale Höhenverstellsystem
GTV entwickelt. Basierend auf etablierten
Standardkomponenten wurde es für
hohe Lasten von Steuergehäusen, die mit
dem Höhenverstellsystem selbst an sehr beengten
Arbeitsplätzen aus dem Arbeitsraum
geschwenkt werden müssen, konzipiert.
Der Lastbereich des GTV erstreckt sich
von 20 bis 60 kg, unterteilt in fünf Gewichtsbereiche
à 8 kg. „Dank dieser Abstufung
erhält man ein System, das sich auf die individuellen
Anforderungen und Einbauten
abstimmen lässt. Die Einstellung auf das
genaue Commander-Gewicht innerhalb
des Lastbereiches erfolgt durch eine zentrale
Einstellschraube“, erklärt Nils Stello, Produktmanager
bei Rose Systemtechnik.
Das System arbeitet als Parallelogramm-
Verstellung, in der zwei Gasdruckfedern als
Das GTV-System steht in einer Variante mit
sowie ohne Blockiermöglichkeit zur Verfügung.
Auch die Montageart kann gewählt
werden: Das Höhenverstellsystem ist in jeweils
einer unter dem Abgang hängenden
sowie in einer auf dem Abgang stehenden
Ausführung erhältlich. Somit bietet Rose das
GTV-System in vier Basisvarianten an.
Weiterer Vorteil des Systems ist die universelle
Kabelführung: „Die Kabel werden,
getrennt von den beweglichen Teilen, außerhalb
des Systems in einer Kabelwanne geführt.
So sind sie im Einsatz vor Beschädigung
und Kabelbruch geschützt“, so
Stello. Die Kabelöffnung mit 70 × 30 mm erlaubt
auch den Einsatz konfektionierter Leitungen
und Kabel mit großem Querschnitt.
Unzählige Gestaltungs- und
Konfigurationsmöglichkeiten
Während das Steuergehäuse über das Geräteträgersystem
GTN II angebunden wird, erfolgt
die maschinenseitige Anbindung des
GTV über das Standardgeräteträgersystem
GTL. Dieses Aluminiumprofil-Schwerlast-
Geräteträgersystem rundet das Programm
von Rose ab: Während das Modell GTS für
geringe Lasten bis 30 kg und die mittlere
Ausführung GTN II für Lasten bis 80 kg
ausgelegt sind, wurde die GTL-Variante für
schwere Lasten bis 125 kg konzipiert.
Die GTL-Geräteträger bieten zudem eine
elegante und harmonische Form. „Wir haben
sie in Anlehnung an die kleineren GTS- und
GTN-II-Systeme gestaltet und die Produktfamilie
somit nicht nur technisch, sondern
auch optisch erweitert“, so Stello. Die lichtgrauen,
mit Pulverlack versehenen Geräteträger
lassen sich horizontal ausrichten und
verfügen über Schutzart IP 54.
Mit einer maximalen Auslegerlänge von
3 m deckt das GTL einen großen Anwendungsbereich
ab. Eine breite Auswahl an
Systemaufbauten und Komponenten wie
Kupplungen, Wand- und Zwischengelenken
sowie Profilen vervollständigt das System
und bietet viele Gestaltungs- und Konfigurationsmöglichkeiten.
Der Durchgang von
70 mm im Aluminiumprofil garantiert eine
problemlose Kabeldurchführung. Damit
bieten die Geräteträgersysteme und das
neue Höhenverstellsystem eine funktionale
Einheit auf hohem Niveau.
www.rose-pw.de
72 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
IoT-Controller, der die Sprache der
Mitarbeiter spricht
Nach der kompakten Steuerung
Sysworxx CTR-100 von Sys Tec
steht nun eine zweite, größere
und funktionell umfangreichere
Steuerung des Herstellers kurz
vor dem Launch: die Sysworxx
CTR-700. Das Besondere an ihr
sind neben Meshnet-Funktionalitäten
die zahlreichen Programmiersprachen, die
jedem Mitarbeiter das Programmieren der Steuerung
ermöglichen soll. Die Steuerung ist u. a. für Condition Monitoring
und Predictive Maintenance entwickelt. Neben industriellen Einund
Ausgängen, TCP/IP, MQTT, Modbus, CANopen, USB, µSD
enthält die Steuerung zwei Ethernet-Schnittstellen. Damit wird
die Trennung von Enterprise IT und Shop Floor OT gewährleistet.
Die Software der Steuerung kann sowohl via IEC 61131-3 als
auch in verschiedenen IoT-Sprachen (C#/.Net, Node-RED, Java,
Python) programmiert werden. Demnach werden keine kostenintensiven
externen Dienstleistungen zur Programmierung
benötigt. Die Steuerung wird zur SPS IPC Drives 2017 auf den
Markt kommen.
www.systec-electronic.com
Cloud Services für die sichere Speicherung
und Analyse von Daten
Bei der diesjährigen Osisoft EMEA Users Conference trafen sich
rund 1 400 Teilnehmer in London, um sich in rund 100 technischen
Sessions und Labs Anregungen und Informationen über das PI
System zu holen. Das System erfasst, analysiert und visualisiert
große Mengen sensorbasierter Zeitreihendaten zur Nutzung durch
Anwender und Systeme in allen Unternehmensbereichen. Nutzer
bekommen damit eine hoch skalierbare offene Echtzeit-Dateninfrastruktur
und gewinnen konkrete, verwertbare Erkenntnisse
aus der Umwandlung ihrer Betriebsdaten. Unternehmen profitieren
so von messbaren Einsparungen, langlebigeren Produktionsgütern
sowie besserer Qualität der Fertigung und können neue Services
bereitstellen. Auf der Konferenz kündigte Osisoft ein neues Portfolio
von Cloud Services für die sichere Speicherung, den gemeinsamen
Zugriff und die Analyse von Daten mit der PI-System-Technologie
in der Cloud an. Kunden können so dezentrale Standorte sowie
Anlagen einfacher an ihre bestehende PI-System-Infrastruktur
anbinden oder neue Einsatzszenarien und Applikationen für das
System realisieren – ob für prädiktive Wartung oder die Nutzung
der Daten aus dem PI-System für die Einhaltung behördlicher
Vorschriften.
Robuste
Drucktransmitter
im Metallgehäuse
www.analogmicro.de
Kommunikation in jeder Ebene
Microelectronics.indd 1 11.10.2017 14:10:50
In der Automatisierungstechnik mussten sich Anwender bisher für
ein bestimmtes System bzw. eine spezifische Plattform entscheiden
und sich somit langfristig festlegen. Bei u-mation von Weidmüller
ist das anders: Hier profitieren sie von einem offenen System mit
durchgängiger Kommunikation, das sie in die Lage versetzt,
flexibel auf neue technische Entwicklungen zu reagieren. Auf der
Feldebene erfassen und wandeln kommunikationsfähige Signalwandler
die analogen Maschinen- und Anlagendaten und stellen
diese der Steuerung zur Verfügung. Alternativ können die Daten
in einer Cloud bereitgestellt und analysiert werden. Über ein
aufsteckbares Kommunikationsmodul lassen sich elektrische
Betriebsmittel in ein Netzwerk einbinden. Anwender erhalten auf
diese Weise detaillierte Rückschlüsse und Erkenntnisse über ihre
Produktions- oder Fertigungsanlage. Das System u-mation umfasst
das Remote I/O-System
u-remote, inkl. der Safety-
Module; Remote I/O Module
in Schutzart IP67; u-control
(Steuerungssystem auf Basis
offener, herstellerunabhängiger
Web-Technologien)
sowie u-view (HMI’s).
www.weidmueller.com
Intuitive Bedienung durch individuellen
Zuschnitt
Der konfigurierbare Display-Schalter CDS1 von Schurter bietet
eine Reihe von Funktionen, die über die Maschinensteuerung des
Kunden angesteuert werden können. Die Benutzereingabe erfolgt
über Fingerbewegungen, wie Bediener es von Smartphones gewohnt
sind: Antippen, wischen oder rotieren. Diese Mensch-Maschinen-
Schnittstelle kann an die Fähigkeiten, Ansprüche und Eigenschaften
des Nutzers und seine Aufgaben
angepasst werden. Was bei
einem Wischen auf dem leuchtstarken,
runden OLED-Display
und der Home-LED angezeigt
oder aktiviert wird, entscheidet
der Bediener, z. B. ob er einen
harten Bildwechsel oder sanftes
Fade-in und Fade-out wünscht.
Darüber hinaus können jedem
der fünf Softkeys Funktionen
zugeordnet werden. Einer der
Softkeys bietet zusätzlich die
Möglichkeit einer RGB-Farb-Hintergrundbeleuchtung mit
unterschiedlichen Beleuchtungsmodi wie „konstant“, „blinkend“
oder „pulsierend“.
www.osisoft.de
www.schurter.com
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 73

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Vereinfachte Diagnose mit
Safety-to-Cloud-Lösung
Die Schmersal Gruppe stellt eine Safety-to-Cloud-Lösung vor.
Alle Sicherheitszuhaltungen sowie Sicherheitssensoren des Unternehmens,
die mit einem SD-Interface ausgestattet sind, sowie
einige Sicherheitslichtgitter können über die Sicherheitssteuerung
PSC1 oder ein SD-Gateway sowie über ein Edge-Gateway Daten
in eine beliebige Cloud übertragen. Das SD („Serielle Diagnose“)-
Interface dient der Übertragung nicht-sicherer Daten von Sicherheitssensoren
und -zuhaltungen in der sicheren Reihenschaltung.
Mit der Smart Safety Solution können damit alle zyklischen SD-
Interface-Sensordaten in die Cloud übermittelt werden. Eine
Verknüpfung dieser
zyklischen SD-Daten
innerhalb der Cloud
bietet dem Anwender
umfangreiche Diagnosemöglichkeiten.
Hierzu
zählen bspw. Schaltzyklen,
die Zustandssituation
der Sicherheit,
Grenzbereichswarnungen sowie auch Abstandswarnungen. Das
Edge-Gateway leitet die Daten im OPC UA-Format weiter, einem
standardisierten Protokoll für die M2M-Kommunikation. Diese
Diagnoseinformationen können auf Bildschirmen visualisiert und
über mobile Endgeräte abgerufen werden.
www.schmersal.com
Grundlagen für Ethernet/IP-Projekte
lernen
Eine integrierte Lernumgebung für Produktentwickler zur Ethernet/
IP-Technologie ist die Toolbox ILE des Handelsverbands von
Automatisierungstechnik-Lieferanten ODVA. Das PC-basierte
Software-Tool bietet
eine in sich
geschlossene
Lernumgebung
für die Ethernet-/
IP-Technologie
sowie deren
Standards. Die
Werkzeuge vermitteln
Grundlagen
für eigene
Ethernet/IP-Projekte oder für die Definition von Anforderungen,
die sich in Kooperation mit einem Technologiepartner ergeben.
Der Verband will damit seine lizenzierten Ethernet/IP-Anbieter
unterstützen, die Produktfreigabe für neue Projekte zu verkürzen.
Die Software enthält die Schulungsanleitung Short Course, den
Reference Stack CIPengine, zwei virtuelle Beispielgeräte und ein
Virtual Lab mit Know-how zur Erstellung eigener virtueller
EtherNet/IP-Geräte. Sie läuft innerhalb der Eclipse-Entwicklungsumgebung.
Die Benutzerlizenz gibt es für ODVA-lizensierte
Anbieter unter https://www.odva.org/Submit-Order.
www.odva.org
Maschinen aus der Ferne steuern
und warten
Für Unternehmen mit vielen Produktionsstandorten in ganz
Europa ist der logistische Prozess für Reparaturarbeiten einzelner
Maschinen bislang zeitintensiv. Die Kosten steigen mit jeder Minute,
die Technik- oder IT-Experten benötigen, um zum jeweiligen Standort
zu gelangen. Vodafone und TeamViewer lösen diese Problematik
mit einer globalen IoT-Plattform aus der Ferne. Maschinen, die im
IoT funken, melden automatisch, wenn sie defekt sind. Über eine
leicht verständliche Benutzeroberfläche können Experten aus der
Zentrale alle Maschinen an allen Standorten steuern. Sie greifen auf
sie zu, analysieren mögliche Software-Fehler und beheben diese
aus hunderten Kilometern Entfernung. Zudem lassen sich Updates
einspielen, als stünde die Maschine vor ihnen. Die IoT-SIM-Karte
stellt eine sichere Netzverbindung
sogar dann sicher, wenn
das eigene Netz kurzfristig von
einer Störung betroffen sein
sollte. Als Weltmarktführer
für das IoT vernetzt Vodafone
weltweit schon heute fast
60 Mio. Geräte. TeamViewer
ist ein Anbieter von Software
zur digitalen Vernetzung und
Collaboration. Das Produkt TeamViewer ist eine All-in-one-Lösung
für Remote Support, Remote Access und Online-Meetings. Die Software
ist auf mehr als 400 Mio. Geräten aktiv, von denen mindestens
25 Mio. zu jedem beliebigen Zeitpunkt mit TeamViewer verbunden
sind. Ergänzt wird das Portfolio durch Lösungen für IT-Monitoring,
Datensicherung, Anti-Malware und Web-Conferencing.
Bildquelle: Fotolia
www.vodafone-deutschland.de
Maschinen „einfach smart“ überwachen
und steuern
Die Smart HMIs der
cMT-Serie aus dem Hause
Wachendorff Prozesstechnik
bieten für das
Industrielle Internet der
Dinge (IIoT) die ideale
Architektur, um
Maschinen und Anlagen
komfortabel über das
Internet zu überwachen und zu steuern. Die Serie unterstützt
standardisierte Protokolle wie MQTT und OPC UA und versetzt
den Bediener außerdem in die Lage, die für seine Anwendung
optimalen Schnittstellen flexibel auszuwählen. So kann bspw. ein
Bediengerät mit Touchscreen, ein bildschirmloses Kommunikationsgateway
oder ein Smart HMI-Server verwendet werden. Der cMT-
Viewer-Monitor-Modus liefert einen Echtzeitstatus von Vor-Ort-
Geräten und realisiert eine einfach umsetzbare Rundum-Überwachung.
Bis zu 50 Bediengeräteanzeigen lassen sich gleichzeitig
überwachen, was zu einer erheblichen Effizienzsteigerung durch
die Reduzierung von Bearbeitungszeiten führt. Darüber hinaus
lassen sich Echtzeitdaten im Monitor-Mode anzeigen. Tritt ein
Fehler bei einer Anlage/Maschine vor Ort auf, wird dies unmittelbar
durch eine rote Lampe auf dem Bildschirm angezeigt, um somit
eine schnelle Fehlerbehebung zu ermöglichen. Fazit: Mit ihren
vielfältigen Leistungsmerkmalen wie „Unterstützung mehrerer
Plattformen“, Wireless-Zugang, „IIoT-Kommunikationsgateway
(Bild)“ sowie „Fernzugriff-Service“ ist die cMT-Serie eine
umfassende und skalierbare Lösung für die Realisierung der
Smart Factory.
www.wachendorff-prozesstechnik.de
74 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Neue Plattform für die Lizenzierung
in der Cloud
Einer der weltweit führenden Experten für Lizenzierung,
Wibu-Systems, ergänzt die vorhandenen Lösungen, die das
digitale Vermögen und geistige Eigentum vor Produktpiraterie
schützen, lizenzieren und Security bieten, um CodeMeter Cloud
Lite. Damit können Entwickler ihre Software über die Cloud
lizenzieren, egal ob es sich dabei um SaaS-Anwendungen,
PC-Software oder mobile Apps handelt. Der CodeMeter Cloud
Lite Server verwendet CodeMeter License Central, das flexible
Tool zum Erzeugen, Ausliefern und Verwalten von Lizenzen.
CodeMeter Cloud Lite wird von Softwareherstellern oder von
Wibu-Systems betrieben. Es fügt sich durch Schnittstellen wie
OAuth2 oder SAML zu bestehenden SSO-Lösungen nahtlos in die
bestehende IT-Landschaft ein. Mobile Anwendungen für Tablets
oder Mobiltelefone
können ebenfalls mit
dieser Lösung lizenziert
werden, entweder durch
direkte Integration in der
App oder über Abfragen
auf der Server-Seite. Für
lokale Anwendungen
besteht die Möglichkeit,
diese Lizenzierungstechnologie
mit CodeMeter Protection Suite sowie einer lokalen
„Protection Only“-Lizenz zusätzlich vor Manipulation und
Reverse Engineering zu schützen.
www.wibu.com
Cloud-Gateway mit Multi-Cloud-Support
Die Anzahl der Cloud-Services erhöht sich weiterhin sehr rasant.
Hinter den einzelnen Angeboten stehen verschiedene Spezialisierungen
der jeweiligen Anbieter. Für die IGW/936-Gateways bietet
das Unternehmen SSV nun eine per Connectivity-App erweiterbare
Softwarearchitektur an, die es erlaubt, Industrie-4.0- und Industrial-
IoT-Anwendungen mit praktisch jeder Cloud zu verbinden, die auf
offenen Standards basiert. Auch mehrere Clouds gleichzeitig sind
möglich. Die einzelnen Binärdateien mit den App-Erweiterungen
sind signiert, sodass die Softwareintegrität immer gewährleistet
ist. Die Apps lassen sich jederzeit über eine HTTP(S)-Verbindung
installieren. Sie werden auf dem Gateway in einer gesicherten
Umgebung ausgeführt, sodass eine Beeinträchtigung der Grundfunktionen
ausgeschlossen ist. Die auf dem Gateway installierten
Apps lassen sich über eine Web-Oberfläche verwalten. Aktuell
werden Cloud-Connectivity-Apps für Amazon, Cumolocity, Google,
IBM, Mindsphere, Predix sowie grundsätzlich alle Cloud Foundrybasierten
Plattformen angeboten.
www.ssv-embedded.de
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Risiken erkennen, Gefahren vorbeugen
Software erleichtert die Umsetzung von Maschinensicherheit im Zeitalter von Industrie 4.0
Sowohl die Maschinensicherheit als auch die Bewertung funktionaler
Sicherheit stellen große Herausforderungen im Rahmen von Industrie 4.0
dar. Ob eine Maschine tatsächlich den Anforderungen der EG-Richtlinie
entspricht, kann nur durch eine ausführliche Risikobeurteilung
nachgewiesen werden. Unterstützung bietet hierbei eine Software,
die den Anwender Schritt für Schritt durch die einzelnen Phasen der
Risikobeurteilung leitet.
Gemäß der Betriebssicherheitsverordnung
(BetrSichV) besteht die Verpflichtung,
dass eine Gefährdungsbeurteilung
regelmäßig oder anlassbezogen an jedem
Arbeitsplatz durchgeführt werden muss.
Hierbei ist immer der aktuelle Stand der
Sicherheitstechnik zu berücksichtigen. Mit
der Gefährdungsbeurteilung soll bereits vor
der Auswahl und der Beschaffung der Arbeitsmittel
begonnen werden. Dabei sind
ins besondere die Eignung des Arbeitsmittels
für die geplante Verwendung, die Arbeitsabläufe
und die Arbeitsorganisation zu
berücksichtigen.
Interaktion von Mensch,
Maschine und Logistiksystemen
Ein Unternehmen plant bspw. eine Produktionsanlage
durch einen Fertigungsschritt zu
ergänzen. Eine zusätzliche Maschine soll zum
Einsatz kommen, die aber nur bei einem be­
stimmten Produkttyp benötigt wird. Dafür ist
vorgesehen, einen Mani pulator zu integrieren,
der die zusätzliche Maschine mit Material
versorgt. Um diese Änderungen integrieren
zu können, muss das Schutzsystem verändert
werden. Zudem entstehen neue Gefahrenstellen.
Diese werden durch das Fördersystem
verursacht. Das Unternehmen muss das
Schutzkonzept den Veränderungen entsprechend
anpassen. Hierbei entstehen gegebenenfalls
neue Gefährdungen und vorhandene
Risiken können sich verändern.
Dieses Beispiel veranschaulicht, welche
neuen Herausforderungen für den Arbeitsschutz
und die Maschinensicherheit durch
Automatisierung entstehen. Früher hatte
man die Gefahrenbereiche der Maschinen
mithilfe von Zäunen komplett gegen Erreichen
gesichert. Das ist im Zeitalter von
Industrie 4.0 nicht mehr möglich, weil
Mensch, Maschine und Logistiksysteme
interagieren müssen.
Risikominderung mithilfe
des 3-Stufen-Verfahrens
Die Grundnorm DIN EN ISO 12100:2010
(Sicherheit von Maschinen) gibt allgemeine
Gestaltungsleitsätze sowie Begriffsdefinitionen
vor. Sie liefert Informationen, welche
Kriterien bei der Durchführung einer Risikobeurteilung
beachtet werden müssen, und
beleuchtet den Weg zur Vermeidung und
Reduzierung von Risiken. Die Risikominderung
wird in der DIN EN ISO 12100 als dreistufiges
Verfahren beschrieben. Die Maßnahmen
nach dem 3-Stufen-Ver fahren werden
in der Software Ce-Con Safety in Typen
unterteilt. Dabei führen die Fragestellungen
im System den Anwender sicher durch den
Ablauf und liefern die Angaben, die für eine
klare Ausführung der Schutzeinrichtung unumgänglich
sind.
Jedes im Prozess der Risikobeurteilung betrachtete
Risiko ist zunächst durch eine inhärent
sichere Konstruktion der Maschine zu
minimieren. Wenn dies nicht möglich ist,
sind in der zweiten Stufe technische Schutzmaßnahmen
und ergänzende Schutzmaßnahmen
anzuwenden, zu denen trennende
sowie nichttrennende Schutzeinrichtungen
zählen können. Verbleiben trotz aller getroffenen
Schutzmaßnahmen Restrisiken, kann
Alexandra Langstrof ist freie Mitarbeiterin der
CE-CON GmbH in Bremen
76 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
man die Risikominderung in der letzten, dritten Stufe nur noch durch
Benutzerinformationen und organisatorische Maßnahmen erreichen.
Inhärent sichere Konstruktion
Unter den Begriff „inhärent sichere Kons truktion“ fallen alle Maßnahmen,
auf die ausschließlich während der Konstruktionsphase
Einfluss genommen werden kann. Es geht darum, die potenzielle
Gefährdung bereits an der Quelle zu eliminieren und damit gar
nicht erst entstehen zu lassen. Inhärent sichere Konstruktionsmerkmale
können somit kaum umgangen oder von einem Maschinenbediener
außer Kraft gesetzt werden. Eine inhärent sichere Konstruktion
ist „der erste und wichtigste Schritt im Prozess der Risikominderung“.
So legt es die DIN EN ISO 12100 in Abschnitt 6.2.1 fest.
Laut dieser Norm fällt eine Schutzmaßnahme, „die entweder
Gefährdungen be seitigt oder die mit den Gefährdungen verbundene
Risiken mindert“ unter die Definition einer inhärent sicheren
Konstruktion, wenn sie „ohne Anwendung von trennenden oder
nichttrennenden Schutzeinrichtungen die Konstruktions- oder
Betriebs eigenschaften der Maschine verändert“.
Gefährdungen vorbeugen
Ce-Con Safety bietet Hilfestellungen (gemäß Flowchart der DIN EN
ISO 12100), aus denen hervorgeht, ob Gefährdungen durch
bewegliche Kraftübertragungselemente oder durch bewegliche
Teile des Arbeitsprozesses einer Maschine hervorgerufen werden.
Im ersten Fall sollen feststehende trennende Schutzeinrichtungen
oder bewegliche, aber verriegelte trennende Schutzeinrichtungen
vorgesehen werden. Dabei handelt es sich um Schutzeinrichtungen,
die mit einem Schalter versehen sind, der verriegelt sein kann,
aber nicht muss. Das Öffnen der Schutzein-richtung nimmt Einfluss
auf die Maschinensteuerung.
Wird die Gefahr nicht von Antriebselementen, sondern von beweglichen
Maschinenteilen hervorgerufen, muss überprüft werden,
ob der Zugang bspw. durch trennende oder nichttrennende Schutzeinrichtungen
verwehrt werden kann. Dazu zählen u. a. Lichtgitter,
Laserscanner oder Trittschutzmatten. Bei nicht trennenden Schutzeinrichtungen
entsteht ein erhöhter technischer Aufwand, da z. B.
vom Risiko abhängige Performance-Level bestimmt und bestätigt
werden müssen. Ist es nicht möglich, den Zugang zu beweglichen
Mit der richtigen Software lassen sich Gefahrenstellen mit ihrer
zugrunde-liegenden Gefährdung dokumentieren
Teilen vollkommen unzugänglich zu machen, können neben trennenden
Schutzeinrichtungen auch einstellbare trennende Schutzeinrichtungen
helfen.
Auf Restgefahren aufmerksam machen
Die dritte Stufe sieht als Risikominderungsmaßnahme die Information
der Benutzer der Anlage bzw. der Maschine vor. Sie wird
erforderlich, wenn sich ein Risiko auch durch eine inhärent sichere
Konstruktionsweise, technische Schutzmaßnahmen und ergänzende
technische Sicherheitsvorkehrungen nicht ausschließen oder mindern
lässt. Diese Benutzerinformation kann durch die Anbringung von
Piktogrammen realisiert werden, aber auch durch Sicherheitshinweise
in der Betriebsanleitung, die auf Restgefahren aufmerksam
machen oder zum Tragen persönlicher Schutzausrüstung
auffordern. Denn auf eine Gefahrenquelle, die konstruktiv nicht
auszuschließen oder nicht wirksam abzuschirmen ist, muss eindeutig
zuordenbar hingewiesen werden. Auf Knopfdruck lassen
sich aus Ce-Con Safety ein ausführlicher Bericht der Risikobeurteilung
und EG-Erklärungen drucken.
Fotos: terminic/vankann
www.ce-con.de
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Informationsfluss auf allen Ebenen
Datenbankbasierte Plattform optimiert den gesamten Prozess des Engineerings
Workflows ohne unnötige Medienbrüche, in denen alle Mitarbeiter
jederzeit auf dem gleichen Kenntnisstand sind und simultan arbeiten
können, sind das A und O für ein effizientes Engineering. Die Basis dafür
bietet eine datenbankbasierte Plattform, die sämtliche Disziplinen
vereint. Und die nächste Stufe dieses Konzepts steckt schon in den
Kinderschuhen: via Web-Server bereits erste Anlagenentwürfe direkt
ins Engineering übertragen – und das von jedem Platz der Welt aus.
Laut Gablers Wirtschaftslexikon beschreibt
ein Workflow einen arbeitsteiligen Geschäftsprozess,
durch den Aufgaben, Verarbeitungseinheiten
und deren Beziehungsgeflecht
festgelegt werden. Das Online-
Lexikon „IT Wissen“ spricht von der strukturierten
Steuerung logisch verknüpfter und
in zeitlicher Abfolge zueinander stehender
Vorgänge unter Beteiligung mehrerer Abteilungen.
Im Engineering, besonders bei kom-
Johanna Kiesel, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
bei der Aucotec AG in Hannover
plexeren Anlagen, stehen jede Menge arbeitsteilige
Vorgänge in einem logischen
und zeitlichen Zusammenhang. Doch der
Einsatz unterschiedlicher Werkzeuge und
eine File-basierte Datenhaltung sind wie
trennende Schleusen zwischen den Vorgängen
– der Informationsfluss stockt. Auch
wenn sich das Absprechen mit Kollegen
anderer Abteilungen, das Umtragen, Mehrfacheingeben
und Korrigieren von Daten
ohne Weiteres einem Arbeitsablauf zurechnen
lässt: Von flow kann da kaum
die Rede sein.
Um die heute höchst anspruchsvollen Engineering-Aufgaben
wirklich fließend be-
herrschen zu können, ist datenbankbasiertes
Arbeiten, wie es die Plattform Engineering
Base (EB) von Aucotec bietet, elementar.
Nicht nur, weil das zentrale Datenmodel
sämtliche Engineering-Informationen
zu einer Anlage oder Maschine jederzeit
jedem Beteiligten zur Verfügung
stellt und Änderungen sofort automatisch
für jeden ersichtlich sind. Sondern auch,
weil die Nutzer der betroffenen Abteilungen
wie Vertrieb, E-Konstruktion, Fluid/
Pneumatik oder Verfahrenstechnik deutlich
freier in ihrem Zeitmanagement sind. Sie
müssen nicht mehr auf bestimmte Daten
oder Informationen der Nachbar-Disziplinen
warten, sondern können simultan
arbeiten. Außerdem bedingt EBs Datenbank-Prinzip,
dass man Objekte auch ohne
grafische Entsprechung, also unabhängig
vom Plan, in Listen oder im Explorer erstellen
und editieren kann.
Datenintegrationen
automatisiert steuern
Diesem Prinzip des hocheffizienten Workflows
ohne unnötige Medienbrüche hat
Aucotec mit dem Advanced Typical Manager
78 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Weit mehr als ECAD: System-Architektur der Engineering-Software EB, die bis hin
zur Web-Ebene und Anbindung externer Applikationen stringent durchdacht ist
(ATM) noch eine Komponente hinzugefügt,
die die Fließgeschwindigkeit weiter erhöht:
die automatisierte Konfiguration. Mit herkömmlichen
Werkzeugen wird das Rohkonzept
einer Maschine oder Anlage, also
die in unterschiedlichen Listen festgehaltenen
Anforderungen, händisch über mehrere
Stufen ins Engineering übertragen und daraus
die gewünschte Anlage erarbeitet.
Der ATM hingegen entwickelt aus standardisierten,
abstrakten Funktionsbeschreibungen
mit übersichtlichem Variantenund
Optionen-Handling automatisiert die
reale Dokumentation. Dabei kann die Konfiguration
direkt im Typical Manager vorgenommen
werden, die relevanten Informationen
zur Anlagenbeschreibung können
aber auch aus anderen Quellen stammen,
beispielsweise dem bestehenden ERP-System.
Denn mit dem offen ausge legten EB
funktioniert auch der Datenfluss in die
„Nebenarme“ des Engineerings fließend – in
beide Richtungen.
Über einen individuell konfigurierbaren
Projektstatus-Manager (PSM) lassen sich
Arbeitsabläufe oder Datenintegrationen automatisiert
steuern. Zudem gibt der PSM
einen Überblick über die Fortschritte des
jeweiligen Projekts, zeigt also quasi den
Wasserstand an. Intelligentes Update- und
Änderungsmanagement sind zusätzliche
Deiche, die den Datenfluss sicher machen.
Schneller kommt man heute nicht von der
ursprünglichen Auslegung einer Anlage, die
im Fall von EB nicht einmal von einem
Technik-Profi stammen muss, zu einem
konkreten, konsistenten Ergebnis. EB schafft
einen Workflow, der Handarbeit – und damit
Fehler – minimiert. So kommt das Engineering
in Fluss – gezielt, ab-teilungsübergreifend,
effizient, automatisiert. Ergebnis:
Eine bessere Engineering-Qualität in kürzerer
Zeit, und zwar durchgängig von der
Angebots- oder Konzeptphase bis hin zu
nach gelagerten Industrie-4.0-Prozessen wie
Predictive Maintenance.
Weltweite Mobilität ohne Grenzen
Die Unabhängigkeit vom Arbeitsplatz wird
noch weiter an Bedeutung gewinnen. Ohne
die in einem zentralen Anlagenmodell gehaltenen,
für alle simultan und an verteilten
Orten bearbeitbaren Daten ist modernes, effizientes
Engineering schon heute kaum realisierbar.
Da den EB-Entwicklern von Anfang
an klar war, dass die Dynamik in diesem
Bereich nicht bis in jedes Detail vorhersehbar
ist, haben sie mit Weitsicht ein System geschaffen,
das jeden Weg in die Zukunft mitgehen
kann. So gibt es bereits erste Ideen,
den Web Communication Server für EB so
weiterzuentwickeln, dass sich die erste Anlagen-Definition,
die auf einer beliebigen
Oberfläche ohne lokale System-Installation
entstehen kann, via Webserver direkt ins
Engineering übertragen lässt. Ein Konzeptteam
könnte dann mit seiner An lagenidee,
auf abstrakter Ebene nur über Funktionen
und ihre Auslegungen konfiguriert, von jedem
Platz der Welt aus den Advanced Typical
Manager „füttern“. So ließe sich eine erste
Kalkulation abrufen oder die reale Umsetzung
im Engineering unmittelbar anstoßen.
Bilder: Fotolia, Aucotec
www.aucotec.com
NEUGIER AUFNEUES.
Das haben wir uns bei STEGObis heutebewahrt.Und
genau deshalbgelingt es uns, immer neue Thermal
Management Lösungen zu entwickeln,die nur ein Ziel
haben: sensible elektronische Anwendungen vor Hitze,
Kälteund Feuchtigkeit zu schützen.
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE
01
02
Sicher gelenkt
Kabelführungssystem erleichtert die Verlegung von
Leitern, Kabeln und Kabelbäumen zur Schaltschranktür
Aufgrund der zunehmenden
Automatisierung und
Dezentralisierung gewinnt das
Kabelmanagement innerhalb
und außerhalb des Schaltschranks
immer mehr an Bedeutung. Im
Fokus steht dabei – neben
geeigneten Montage-Vorrichtungen,
Markierungsmöglichkeiten und
Schutzsystemen – auch die einfache
Kabelführung im Schaltschrank.
Möglich macht dies ein Kabel-
Führungssystem, das Kabel und
Leitungen in einer gelenkartigen
Konstruktion sicher zur
Schaltschranktür führt.
Das Thema Kabelführung ist aufgrund
der vielschichtigen Anforderungen ein
durchaus anspruchsvolles. Denn immer
häufiger muss eine wachsende Anzahl von
Kabeln in zunehmend kleineren und kompakteren
Anwendungen verlegt und angeschlossen
werden. Auch heute noch werden
Schaltschränke häufig dort mit Komponenten
bestückt, wo sie dann auch verdrahtet
werden. Auch hier greift der Trend zur Modularisierung
– die Komponenten müssen
nicht am gleichen Standort gefertigt und
zusammengesetzt werden. Dieser Trend
stellt zahlreiche neue Anforderungen an
die Schaltschrankbauer sowie an die Her ­
steller von Schaltschrank-Komponenten
und ­Zubehör.
Trotz zunehmender Digitalisierung der
Produktion und Steuerung aus der Ferne
werden weiterhin Bedien- und Anzeigegeräte
in die Schaltschranktür eingebaut.
Modular aufgebaute Schaltschränke erfordern
zudem zahlreiche Steckverbindungen.
Immer häufiger werden steckbare Kabelbäume
auch maschinell konfektioniert. Dabei
müssen entscheidende Weichen bereits
in der Planungsphase gestellt werden, hier
unterstützen CAD-Systeme diese Trends.
Wo bisher Musterschränke gebaut wurden,
um z. B. Kollisionsprüfungen durchzuführen,
werden heute vermehrt 3-D-Planungstools
eingesetzt. Auch in der Abbildung sämtlicher
Komponenten im CAD-System liegt
eine große Herausforderung.
Kabelschlauch und Kabelstrumpf
versus Schleppkette
Die Leitungsführung kennt zwei gängige
Lösungen: auf der einen Seite der Kabelschlauch
und der Kabelstrumpf, auf der anderen
Seite die Schleppkette. Kabelschlauch
und Kabelstrumpf werden in aller Regel
innen an der Schaltschrankwand und an
der Tür befestigt. Meist werden dafür spezielle
Halterungen sowie eventuell eine
Zugentlastung benötigt, die Gewicht und
Bewegung der Leitungen abfängt. Die Leitungen
müssen durchgezogen werden, was
je nach Länge des Schlauchs und der Leitungen
bisweilen umständlich ist. Werden
größere Leitungsbündel oder gar vorverdrahtete
Stecker verwendet, ist ein Durchfädeln
nahezu unmöglich.
Die Schleppkette ist eine interessante
Alternative, in welche die Kabel und Leitungen
eingelegt werden. Die meisten Schleppketten
sind für die Verwendung in verfahrbaren
beweglichen Maschinen und Robotern
ausgelegt. Schleppketten haben eine
hohe Beweglichkeit und eine lange Lebensdauer.
Allerdings ist der Platzbedarf hoch
und die Montage bei der Anbindung an
eine Schaltschranktür umständlich.
Von beiden Systemen profitieren
Das neue Kabelführungssystem CGS von
Phoenix Contact vereint die Vorteile beider
Systeme – es wurde speziell für die Leitungs-
und Kabelführung vom Schaltschrankinnern
zur -tür ausgelegt. Das entscheidende
Moment dabei ist, dass die Tür
sich bewegt – das impliziert, dass das CGS
an die Bewegung der Tür ausgerichtet werden
musste. Die Lösung liegt darin, dass
das Kabelführungssystem wie ein Gelenk
funktioniert. Die beiden Flansche werden
in der Tür oder an der Schaltschrankwand
Ruben Winter B.Eng. M.Sc., Produkt Marketing
Clipline Energy, Industrial Cabinet Connectivity,
Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg
80 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

03
Nürnberg 28.-30.11.2017 | Halle 10/414 | sps/ipc/drives
Patchcordes mit gewinkeltem Abgang
für optimale, sichere Leitungsführung
vollumspritzte RJ45 | IP20
sichere Datenübertragung | Cat5e
Sie
01 Durch den definierten Schwenkbereich ist die Darstellung im
CAD-System – etwa für Kollisionsprüfungen – problemlos möglich
02 Mit dem Kabelführungssystem lassen sich auch vorkonfektionierte
Leitungen wie Datenleitungen in die Tür verlegen
03 Mit der orangefarbenen Drehkulisse lassen sich die Drehgelenke
werkzeuglos öffnen, um Leitungen und Kabel ein- oder nachzuführen
es drehen
Egal wie herum
befestigt, dabei dienen sie gleichzeitig als Einführung für die Kabel
und Leitungen.
Das Kabelführungssystem besteht aus zwei Schenkeln und drei
Gelenken. Durch diese Konstruktion sind der Bewegungsradius
und damit auch der Platzbedarf des Systems bereits definiert. Dieser
Umstand erleichtert die Abbildung des Systems im CAD.
Das Kabelführungssystem wird mit den vormontierten Flanschen
ausgeliefert. In diese Flansche ist eine Nut für einen Kabelbinder
integriert, der für die Zugentlastung sorgt. Mit dieser Zugentlastung
lassen sich das Gewicht der Leitungen und die Bewegung gut abfangen.
Dabei gibt es zwei Positionen, an denen der Binder befestigt
und an die Dicke des Kabelbaumes angepasst werden kann. Das
Bohrbild der Flansche wurde zudem an die gängigen Lochraster
der Schaltschrankhersteller angepasst – damit erübrigt sich bei
zahlreichen Anwendungen aufwendiges Nacharbeiten wie etwa
das Bohren.
escha.net
Schutz für Leitungen und Kabel
Weil sich die Drehpunkte öffnen lassen, können Leitungen und
Kabel auch mit Steckern sowie gebündelt eingelegt werden. Dazu
dienen farbige Kulissen in den Drehpunkten, die im geschlossenen
Zustand verrasten und damit verhindern, dass die Leitungen wieder
herausrutschen. Durch die Farbe hebt sich die Kulisse vom Rest des
Systems ab. Auf diese Weise lässt sich stets gut erkennen, ob das
Gelenk geschlossen oder geöffnet ist.
Das CGS-Führungssystem gibt es in zwei Ausführungen. Die
Standard-Variante verzichtet auf die drehbaren Kulissen – die Leitungen
werden durch die kurzen Durchlässe im Gelenk gefädelt.
Dieses System eignet sich immer dann, wenn keine vorverdrahteten
Stecker zum Einsatz kommen. Eine aufwendigere „Avcanced“­
Variante – CGSA – verfügt über die oben beschriebenen drehbaren
Kulissen, in die vorverdrahtete Kabelbäume auch mit Stecker
eingeführt und auch nachgeführt werden können.
Mit den als Zubehör erhältlichen Hauben, die paarweise geliefert
werden, lässt sich das Führungssystem vollständig schließen – dabei
werden die Leitungen besonders sorgfältig geschützt. Die tragenden
Bestandteile des Führungssystems sind aus Polycarbonat gefertigt,
das eine hohe Festigkeit aufweist. Das Material ist auch unempfindlich
gegenüber Feuchtigkeit. Zudem genügen alle CGS-Bestandteile
der Brennbarkeitsklasse V0 nach UL 94.
www.phoenixcontact.de
Egal wie herum Sie
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Einfluss des Internet of Things
Embedded-Systeme: Gerätehersteller werden zunehmend zu Software-Anbietern
Die Grafik zeigt, wie das Internet der Dinge (IoT) und damit einhergehende Software-Revolution
zu höheren Investitionen und Einnahmen für die Industrie führen
Im IoT Zeitalter ist die Software der
entscheidende Wachstumstreiber.
Hersteller von Embedded Systemen
sollten daher ihre Hardware um ein
entsprechendes Software-Angebot
erweitern. Nur so bleiben sie
wettbewerbsfähig.
dert hat, Produktportfolios zu konfigurieren
und zu monetarisieren.
Die Auswirkungen sind für alle Anbieter
von Hardware-Produkten und Embedded-
Systemen gleich: In allen Märkten findet
eine deutliche Veränderung der Denkweisen
statt. Für traditionelle Hersteller zum Beispiel
von industriellen Steuerungen oder
Medizingeräten, hat das enorme Konsequenzen.
Wenn sie sich nämlich nicht hin
zum Software-Unternehmen wandeln, riskieren
sie fallende Gewinne und wegbrechende
Marktanteile
Gesteigerte Profitabilität
Der Übergang zu Software-Geschäftsmodellen
steht in direkter Korrelation zu erhöhten
Gewinnen und das in erster Linie
aufgrund der geringen Stückkosten und
Variantenvielfalt der Hardware sowie auch
durch sinkende Kosten für der Herstellung
und des laufenden Betriebs. Software ist zudem
von Natur aus rentabler als Hardware.
Die Bruttomargen für reine Software-Unternehmen
übersteigen oftmals 50 %, während
die Hardware-Margen in losgrößenstarken
Branchen oft sogar unter 10 % liegen.
Der Paradigmenwandel hin zur Software
führt aber auch zur Bestandsbereinigung,
Konsolidierung der Bestände, schnelleren
Verkaufszyklen und damit insgesamt auch
zu einer operativ höheren Effizienz. Diese
Transformation aber für Endanwender
transparent, zuverlässig und sicher sowie
ohne Einnahmeverluste durch Piraterie
Weder für Hardware-Produkte noch für
Embedded-Systeme ist Software ein
neues Kapitel. Devices werden nämlich bereits
seit vielen Jahren immer intelligenter,
flexibel programmierbarer und sind zunehmend
miteinander vernetzt. Geändert
hat sich jedoch die Tatsache, dass die bislang
eher tröpfelnde Produkt-Evolution mit
dem Internet of Things (IoT) zu einer Flutwelle
von echten Geschäfts-Revolutionen
in Richtung softwarebasierter Geschäftsmodelle
geworden ist. Marktführende Hardware-
und Embedded-Systeme Hersteller,
die eine Transformation hin zum Softwarebusiness
vollzogen haben, profitieren
am meisten davon, denn sie treiben dadurch
auch den Erfolg ihrer Kunden voran.
General Electric hat sich beispielsweise auf
das Industrial Internet ausgerichtet und
auch Rockwell Automation hat sich fest als
Connected Enterprise Unternehmen positioniert.
Auch das Software Programm
Cisco One von Cisco Systems zeigt deutlich,
wie sehr sich die Art und Weise veränumzusetzen,
ist dabei eine große Herausforderung.
Sie kann dabei recht elegant und
effizient mit professionellen Monetarisierungslösungen
neuester Auslegung gemeistert
werden. Und hat man diesen Prozess
erst einmal im Griff, kann man ihn auch
mehrfach nutzen, und beispielsweise Upgrades
für bereits bereitgestellte Produkte
anbieten, um sich so neue Einnahmequellen
bei Bestandskunden zu verschaffen.
Hohe Agilität
Softwaregetriebene Geschäftsmodelle ermöglichen
auch ein höchst flexibles, softwareentwicklungstechnisch
auch als agil
umsetzbares Reagieren auf sich ändernde
Kundenbedürfnisse und den damit einhergehenden
Funktionsanforderungen. Anbieter
können Software-Funktionen schnell
ein- und ausschalten oder auf Anfrage beispielsweise
über Clouds zusätzliche Kapazitäten
freischalten. Wenn sie von einem
entsprechenden Bereitstellungs- und Monetarisierungs-Layer
unterstützt werden,
können solche Vorgänge auch ohne manuelle
Auftragsbearbeitung oder physikalische
Neukonfigurationen mit wenigen Klicks
ausgeführt werden. Um die Vorteile von
solchen softwaregetriebene Geschäftsmodellen
voll und ganz nutzen zu können,
Ansgar Dodt ist Geschäftsführer und VP Global
Sales für Software-Monetarisierung bei der
Gemalto GmbH in München
82 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
müssen Unternehmen jedoch lernen, ihre
Lösungen auf Basis einer einzigen Cots
Hardware aufzubauen, sodass Features und
Funktionen rein elektronisch durch Lizensierung
aktiviert, parametriert und optional
auch aus der Ferne jederzeit auch aktualisiert
werden können.
IoT und kontinuierliche
Verbesserungen
Internet der Dinge basierte Applikationen
setzten oft auf die Philosophie der umsetzungsorientierten
Kennzahlen und Messgrößen,
aus deren Analyse man Entscheidungen
zur Verbesserung ableiten kann. Es
gibt viele reale Beispiele, bei denen eine
Datenerfassung und Analyse zu eindrucksvollen
Verbesserungen bei Unternehmen
geführt hat. Frost & Sullivan fand beispielsweise
heraus, dass 82 % der Unternehmen,
die einen intelligenten Fertigungsprozess
implementiert haben, auch die Effizienz
ihres Produktentwicklungsprozesses steigern
konnten. Viele verzeichnen zudem durch
die Einführung von IoT-Technologien in
ihre Produktionslinien eine Zunahme des
Produktionsausstoßes, der nicht selten bei
20 bis 30 % liegt.
Flexibilität bei Lagerware
und Feature-Bundles
Anbieter von Hardware und Embedded-
Systemen wissen, dass ihre Kunden nur so
viel vom Produkt erwerben und bezahlen
wollen, wie sie tatsächlich brauchen. Wenn
Hardware-Unternehmen anfangen, ihre
Produkte auf die gleiche Weise wie Software-
Unternehmen zu bauen, zu lizensieren und
zu monetarisieren, sind sie zunehmend
besser aufgestellt, den Prozess der Bereitstellung
und Parametrierung von Features
zu automatisieren, was dem Bedarf der
Offensiv bewegen
Kunden oder Endanwender, unmittelbare
Lösungen zu erhalten, optimal entspricht.
Software-Architekturen bieten hierzu eine
immanente Produktagilität, die heute auch
umfassend von einer zunehmend standardisierten
Hardware unterstützt wird. Das
Ergebnis: bessere Produkte, niedrigere Forschungs-
und Entwicklungskosten sowie
eine höhere Differenzierung vom Wettbewerb
durch Software.
Bild: Gemalto
www.gemalto.com
Aufgrund der Wachstumschancen, die sowohl durch die objektive Analysen von
Marktforschern als auch durch Best Practice Beispiele belegbar sind, sollten sich
Unternehmen offensiv in Richtung Software-basiertes Feature-Management,
nutzungsbasierte Preisgestaltungen und virtualisierungsfreundliche Cloud-
Architekturen bewegen. Moderne Systemlösungen zur Software-Monetarisierung
unterstützen Anbieter dabei umfassend. Gleichzeitig bieten sie auch den Zusatznutzen,
Herausforderungen wie den Schutz vor IP-Diebstahl, Produktfälschung
und Umsatzverlusten meistern zu können, die bei Software-basierten Produkten
unweigerlich auftreten.
IMPRESSUM
erscheint 2017 im 30. Jahrgang, ISSN: 2194-1157
Redaktion
Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar
Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)
Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,
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Redakteurin: Alexandra Pisek M.A.,
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Redaktionsassistenz: Ulla Winter,
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Angelina Haas, Melanie Lerch, Petra Weidt
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Chef vom Dienst
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Mitglied der Informations-Gemeinschaft
zur Feststellung der Verbreitung von
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 83

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
„Nervenbahnen“, die Industrie 4.0
erst möglich machen
Schnelle und robuste Industrie-Datenkabel halten widrigen
Umgebungsbedingungen stand
Mit der Übernahme von Ceam Cavi Speciali, eines italienischen Hersteller von Datenleitungen für
industrielles Ethernet und Feldbus, stärkt die Lapp Gruppe ihre Position im wachsenden Markt für
Industrie-Datenkabel. Im Portfolio enthalten sind Leitungen mit hohen Datenübertragungsraten,
die Langlebigkeit garantieren und für enge Biegeradien ausgelegt sind.
Industrie 4.0 macht auch vor Kabeln und
Leitungen nicht halt. Besonders die Anforderungen
an Datenleitungen sind in den
letzten Jahren erheblich gestiegen und damit
auch die Anforderungen an die Hersteller.
Die Lapp Gruppe war hier immer schon gut
aufgestellt mit ihren Unitronic- und Etherline-Leitungen
für industrielles Ethernet
und Feldbusse. Die kommen aus Italien: von
Ceam Cavi Speciali. In Monselice bei Padua
entwickeln und fertigen 110 Mitarbeiter für
Lapp Leitungen des Unitronic und Etherline-Portfolios.
Ceam-Leitungen gelten als
zuverlässig bei den Datenübertragungseigenschaften
und der Langlebigkeit – nicht
zuletzt dank eines hochautomatisierten
Herstellungsprozesses und vielen Jahren
Erfahrung. Aus der Partnerschaft zwischen
den beiden Unternehmen ist im Oktober
2016 eine Ehe geworden: Lapp hat Ceam
übernommen. Damit holt sich die Lapp
Gruppe Kompetenz bei der Entwicklung
und Herstellung von Industrie-Datenkabeln
ins eigene Haus. „Das profitable
Geschäft von Ceam ist ein Schlüsselbau-
Bernd Müller, freier Journalist, Bonn
stein in der Wachstumsstrategie der Lapp
Gruppe“ sagt Georg Stawowy, Vorstand
Technik und Innovation der Lapp Holding.
Den Anforderungen stets
eine Nasenspitze voraus
Für die bisherigen Ceam-Kunden soll sich
durch den Eigentümerwechsel nichts ändern.
Sie profitieren von der zusätzlichen Expertise
bei Datenleitungen aus Italien, weil das
Unternehmen ihre Anforderungen schneller
in neue leistungsfähige Produkte umsetzen
kann. Das ist besonders wichtig im sich
schnell entwickelnden Markt für Netz- und
Datentechnik, der die Basis für die rasante
Entwicklung in der Automatisierungstechnik
und bei Industrie 4.0 ist, etwa durch die
Vernetzung der Maschinen und die Zunahme
der Sensorik. So übernehmen Roboter
immer mehr Aufgaben in Kooperation
mit dem Menschen – dazu müssen sie sehen
und fühlen können, etwa mit Kameras für
die Qualitätsinspektion oder taktiler „Haut“,
um Kollisionen zu vermeiden.
Kabel dürfen da nicht zum Engpass werden,
sie sind die „Nervenbahnen“, die Industrie
4.0 erst möglich machen. „Bei Lapp
haben wir den Anspruch, den wachsenden
Anforderungen stets eine Nasenspitze voraus
zu sein“, so Stawowy. Eine Maßnahme
sind Leitungen mit immer höheren Datenübertragungsraten.
Ein Beispiel ist die erste
torsionsfähige und Profinet-konforme Cat.7-
Leitung der Welt. Sie heißt Etherline Torsion
Cat.7. Es gibt auch eine Variante für die Installation
in Schaltschränken, in denen es
eng zugeht. Diese heißt Etherline Flex Cat.7.
Langlebigkeit als
Grundvoraussetzung
Doch Geschwindigkeit ist nur die halbe
Miete, es gehört immer auch die Langlebigkeit
dazu. Das erwarten die Kunden, die
vorwiegend aus Branchen wie dem Maschinenbau,
der Robotik, der Bahntechnik oder
der Lebensmittelindustrie kommen. Die
Standards, die man z. B. von Ethernet-Leitungen
aus dem Büro kennt, reichen in der
Fabrik nicht aus – dort kommen sie mit
aggressiven Ölen oder Reinigungsmitteln in
Berührung, es können sehr hohe oder tiefe
Temperaturen herrschen, oder die Leitungen
werden millionenfach hin und her bewegt.
Robuste Kabel sind zudem einfacher zu
verlegen, weil für sie keine zusätzlichen
Schutzmaßnahmen notwendig sind wie ein
84 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Kabelkanal oder zusätzliche Maßnahmen,
um das Kabel unter dem Boden zu verlegen.
Kunden erwarten, dass Produkte auch
nach zehn Jahren noch einwandfrei funktionieren,
und somit im Falle der oben
genannten Datenkabel auch dann noch die
Cat.7-Spezifikation erfüllen. Weniger robuste
Leitungen können dagegen mit der
Zeit ihre Eigenschaften verlieren. Es muss
dann nicht unbedingt zu Kurzschlüssen
kommen, aber möglicherweise bilden sich
feine Risse in der Isolation oder in der
Schirmung, was zu Störungen bei der Übertragung
und damit zu einem Absinken der
Datenrate führt.
Dünne Leitungen für
enge Biegeradien
Um das zu verhindern, ist ein lückenloses
Qualitätsmanagement notwendig. Im Falle
Ceam bedeutet das, dass in jedem Schritt
der Kabelherstellung Qualitätstests ausgeführt
werden – entweder automatisch über
Sensoren oder manuell durch die Mitarbeiter.
Die Daten aus den Qualitätsprüfungen
werden im Computer gesammelt und lassen
sich jederzeit nachvollziehen.
Geschwindigkeit und Robustheit – auch
das reicht noch nicht. Weil Roboter immer
kompakter werden und Leitungen zunehmend
im Roboter-Arm und damit in engen
Biegeradien verlegt werden, müssen auch
die Verbindungssysteme kompakter sein.
Die neuen Etherline-Varianten sind deswegen
besonders dünn. Dabei hilft z. B. der
Prozess der Skin-Foam-Skin-Extrusion bei
der Aderisolation, den Ceam anwendet.
Dabei wird die Aderisolation in einem
Schritt von drei Exrudern in drei Schichten
aufgebracht: Die Extruder 1 und 3 erzeugen
innen an der Litze sowie außen auf dem
Isolator eine glatte Haut, die dazwischenliegende
Schicht wird im Moment des Extrudierens
mit Stickstoff aufgeschäumt. Da
das Stickstoffgas ein besserer Isolator als
Kunststoff ist, werden einerseits hohe Übertragungsgeschwindigkeiten
auch über größere
Distanzen möglich. Andererseits kann
die Isolation dünner ausfallen, was den
Durchmesser der Leitung reduziert. Dazu
ist es essenziell, die richtige Größe und die
gleichmäßige Verteilung der Stickstoffblasen
zu erzielen. Und passend zu den
dünnen Leitungen hat Lapp neue kompakte
und modulare Steckverbindungssysteme
im Programm.
01 Im Skin-Foam-Skin-Prozess bringen
drei Extruder die Aderisolation auf,
die so besonders dünn ausfallen kann
02 Ceam entwickelt und fertigt in Italien
industrielle Datenleitungen in höchster Qualität
03 Beispiel für eine Skin-Foam-Skin-Extrusion
Kompetenzzentrum
für Datenleitungen
Insofern ergänzen sich die Expertisen von
Lapp als Hersteller von Verbindungssystemen
und Ceam als Spezialist für Hochgeschwindigkeits-Datenleitungen.
Die neuen
Etherline Cat.7-Leitungen sind ein gutes
Beispiel für die langjährige fruchtbare
Zusammenarbeit. Die Entwicklung dieser
Leitungen hat bereits vor der Übernahme
stattgefunden. In Zukunft will Lapp Ceam
als Kompetenzzentrum für Datenleitungen
der Lapp Gruppe auf- und für Etherline-Lösungen
ausbauen. Überschneidungen
oder gar Konkurrenz innerhalb der
Gruppe werde es nicht geben, versichert
Georg Stawowy, da beide Unternehmen
schon in der Vergangenheit eng kooperiert
haben. „Im Gegenteil: Die Erfahrungen
von Lapp und Ceam ergänzen sich sehr
gut, dadurch ergeben sich für beide Seiten
neue Perspektiven.“
www.lappkabel.de
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 85

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Kompakte, robuste und gut sichtbare
Not-Halt-Taste
Das wichtigste Sicherheits-Bedienelement, die Not-Halt-Taste,
gibt es mit der Baureihe 61 von EAO in einer besonders
kompakten und robusten Ausführung. Die Tasten der Reihe
eignen sich besonders für mobile Bedieneinheiten und können
direkt an der Maschine und an gut erreichbaren Stellen verbaut
werden. Die Einbautiefe ist mit 21,2 mm sehr gering. Die
Monoblock-Bauweise bietet einen manipulationssicheren
Auslösemechanismus für die Unter-brechung der elektrischen
Kontakte sowie eine grüne
Ringmarkierung zum Anzeigen,
ob die Taste betätigt wurde. Die
Auslösung der Schalt-elemente
ist mechanisch entkoppelt. Die
Frontschutzart beträgt IP69K
und IP67. Jede Taste kann mit
bis zu drei individuellen
Öffnern oder Schließern, einer
Druckhaube mit 27 oder 40 mm Durchmesser und optional mit
einer 24 V DC LED kombiniert werden. Die optionale Ausleuchtung
mit der zentrierten LED macht das Gerät selbst bei
schwachen Lichtverhältnissen deutlich sichtbar.
www.eao.com
Sicherheitszuhaltung mit höchstem
Manipulationsschutz
Die Aux-Variante der AZM300-AS, eine Sicherheitszuhaltung von
Schmersal mit integrierter AS-i-Safety-at-Work-Schnittstelle,
erreicht bei der sicheren zweikanaligen Entsperrfunktion das
höchste Sicherheitsniveau PL e
und erfüllt damit die Norm
ISO 14119. Aufgrund der
integrierten RFID-Technologie
erreicht sie die Codierstufe
„hoch“ und gewährleistet so
einen hohen Manipulationsschutz.
Neben der Aux-Power-
Version ist die Sicherheitszuhaltung
auch in der AS-i-
Power-Variante erhältlich.
Über den Feldbusstandard AS-i
können nicht sichere und sichere Schalter, Sensoren sowie
Zuhaltungen einfach verdrahtet werden. AS-i-Sicherheitslösungen
bieten weitreichende Diagnosemöglichkeiten und ermöglichen so
z. B. eine frühzeitige Fehlererkennung. Darüber hinaus gestattet
AS-I-Safety-at-Work den Aufbau individuell skalierbarer Sicherheitslösungen
für unterschiedliche Maschinengrößen.
www.schmersal.com
Schaltschränke effizient passiv kühlen
Die Lebensdauer elektrotechnischer Komponenten hängt stark
von der Temperatur ab. Als Idealtemperatur zwischen Lebensdauer
der Komponenten und Aufwand für die Schaltschrank-
Klimatisierung wird meist eine Temperatur von 35 °C gewählt.
Für die Abführung der Verlustleistung aus dem Schaltschrank
gibt es zwei Möglichkeiten: Die aktive oder passive Kühlung. Bei
der aktiven Kühlung sind zusätzliche Geräte notwendig. Bei der
passiven Entwärmung erfolgt der Wärmetransport über die Schaltschrankwände.
Gleichzeitig ist der
EMV-Schutz eines geschlossenen
Schaltschranks einfacher. Entscheidend
für die Entwärmung sind das
Material bzw. der Wärmeübertragungskoeffizient
des Schaltschrankmaterials
und die Schaltschrankoberfläche.
Die effektive
Schaltschrankoberfläche ist bei
gegebener Schaltschrankgröße
maximal, wenn der Schrank frei im
Raum steht. Sie verringert sich
durch Anreihung mehrerer Schaltschränke,
Wandanbau oder
Abdeckung der Dachflächen.
Wenn die Verlustleistung und die
Umgebungstemperatur gegeben
sind, lässt sich die mittlere
Temperatur im Inneren des Schaltschranks berechnen. Liegt die
berechnete über der gewünschten Innentemperatur, ist keine
aktive Kühlung notwendig. Wenn ein etwas größerer Schaltschrank
verwendet wird, kann dies ausreichen. Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, Komponenten mit hoher Verlustleistung außerhalb
des Schaltschranks zu installieren. Mit geschickter Planung einer
Steuerungs- und Schaltanlage lassen sich Kosten für die Entwärmung
effektiv sparen.
www.rittal.de
Energieketten noch einfacher
konfektionierbar
Igus hat seine Wabenzugentlastung CFU für E-Ketten weiterentwickelt.
Mit ihr muss nicht mehr jede Leitung an der Energiekette
einzeln fixiert werden, sondern die Leitungen und Schläuche
werden in die Wabe eingelegt und verschlossen. Dabei legen sich
die Außenwände der Wabenhohlräume um die Leitungen. Die
optimierte Version kann durch den bündigen Abschluss mit dem
E-Ketten-Anschlusselement in freitragenden und gleitenden
Anwendungen eingesetzt werden. Der vertikale Aufbau ermöglicht
eine leichte Skalierung für individuelle Kettenbreiten. Unterschiedliche
Leitungen werden einfach in die vertikalen Reihen
eingelegt, das System wird
geschlossen und anschließend
oben verschraubt. Optionale Clips
an den Seitenteilen verbinden
Energiekette und Zugentlastung.
Mit der Wabenzugentlastung kann
der Konstrukteur die E-Kette und
Zugentlastung einplanen, bevor er
die genaue Leitungsbelegung
kennt. Im späteren Verlauf lässt sie
sich unkompliziert ändern.
im Internet:
www.igus.de
www.industrielle-automation.net
86 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
LED-Großanzeigen mit neuer
Ansteuerung
Die grafikfähigen
LED-Großanzeigen aus
der Migra-Reihe von
Microsyst verfügen ab
sofort über ein neues
Ansteuerungskonzept.
Darüber hinaus sind die
neuen Migra-Anzeigesysteme
in auch in sieben Leuchtfarben erhältlich – bislang wurde
maximal das Dreifarbspektrum abgedeckt. Damit eröffnen sich
auch im Bereich der grafikfähigen LED-Großanzeigen neue
Möglichkeiten der Darstellung: Ziffern, Buchstaben, Zahlen und
Grafiken werden leuchtstark und kontrastreich, jedoch durch die
Farbvielfalt noch weitaus differenzierter dargestellt. Die neue
integrierte Steuerplatine ist für die eigenständige Ermittlung,
Berechnung und Protokollierung von Messwerten konzipiert.
Über die Konfigurationssoftware wird die Platine adaptiert und
mit Daten versorgt. Das Konzept macht sowohl Anzeigesysteme
als auch autarke Kleinsteuerungen für unterschiedliche Aufgaben
verwendbar. Die Logik des Anzeigesystems kann werkseitig oder
vor Ort programmiert werden. Klassische Anwendungsfälle
betreffen bspw. programmierbare Reaktionen auf Zustände und
Ereignisse mit direkter Ausgabe am Display oder auf einer
Schnittstelle.
www.microsyst.de
Hochflexible Allround-Schlauchleitung
Eine halogenfreie und flammwidrige Gummischlauchleitung, die
zudem für den ständigen Einsatz im Wasser geeignet ist, ist die
H07RN-F Premium von TKD Kabel. Sie erlaubt eine Betriebstemperatur
bis + 90 °C und ist fest verlegt bis - 50 °C kältebeständig.
Gegenüber dem Standardmodell H07RN-F bietet sie außerdem
eine geringere Verlustleistung und eine höhere Strombelastbarkeit.
Eingesetzt werden kann sie z. B. in explosionsgefährdeten
Bereichen, in landwirtschaftlichen Betrieben, auf Baustellen, an
Kran- und Hafenanlagen, in Kläranlagen oder in der Veranstaltungstechnik.
Sie ist sowohl für die feste Verlegung auf Putz oder Bauteilen
als auch für flexible Anwendungen mit hohen mechanischen,
thermischen oder elektrischen Anforderungen geeignet. Im
Wasser – außer Trinkwasser – kann sie bewegt in bis zu 10 m Tiefe
eingesetzt werden, fest verlegt in bis zu 100 m Tiefe, auch in
Salzwasser. Sie lässt sich mit einer Betriebsspannung von bis zu
1 000 V verwenden.
www.tkd-kabel.de
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Zuverlässigkeit im Industrieeinsatz durch
DNV-GL-zertifizierte Signalgeber von Pfannenberg
Kontakt
Pfannenberg Europe GmbH
Werner-Witt-Str. 1
D-21035 Hamburg
Tel: +49 73412-0
Fax: + 49 73412-101
Die DNV-GL-Signalgeräte erweisen
sich dank verwindungssteifen Kunststoffgehäusen
mit Schlagfestigkeit IK08
als besonders robust
Email: info@pfannenberg.com
Web: www.pfannenberg.com
Messen etc.
SPS IPC Drives
Halle 5, Stand 339
In rauen Industrieanwendungen müssen
Signalgeräte starken Erschütterungen,
andauernden Vibrationen oder harten
Stößen standhalten. Leistungsstarke
DNV-GL-zertifizierte Signalgeber von
Pfannenberg eignen sich dabei optimal für
Industrien mit hohen Anforderungen.
Dazu zählt nicht nur die maritime
Industrie: Sie kommen auch in der Schwerund
Automobil-Industrie, bei Hafenanlagen
und Werften, Lager- und Transportbereichen
der Logistik bis hin zur
prozesstechnischen Anlagen der Baustoff-,
Holz-, Glas- und Pharmaindustrie zum
Einsatz. Zertifizierungen der DNV-GL sind
weltweit führend und gelten durch
strengen Bewertungskriterien als
Qualitätssiegel für Robustheit und
Zuverlässigkeit. Zu den DNV-GL-zertifizierten
Geräten zählen dabei unter
anderem die Schallgeber der DS-Serie,
XENON-Blitzleuchten der PMF-Serie
sowie PAX Blitzschallgeber-Kombinationen
der PATROL-Serie.
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 87

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Autonomer Betrieb von Prozesskranen
Steigende Produktnachfragen aufgrund
wachsender Bevölkerungszahlen
erfordern meist kürzere
Material-Umschlagszeiten. Das
gilt im Schüttgutbereich bei der
Biomasse-Verwertung oder in der
Zementindustrie und im Stückgutumschlag
von z. B. Papier oder
Stahl-Coils bzw. bei der Containerlagerung.
Ein 24/7-Betrieb mit
möglichst gleichbleibender Lagergeometrie
in Altanlagen und ohne zusätzlichen Personaleinsatz
ist zu gewährleisten. Das Unternehmen Aucoteam ist seit 2004 mit
der Prozessautomation von Brückenkranen am Markt. Ein hochflexibles
Kranmanagement und Lagerverwaltungssystem mit frei
einstellbarer Lagergeometrie ermöglicht eine effiziente Auslastung
der vorhandenen Lagerkapazitäten. Jede Anlage wird vor der
Inbetriebnahme unter Verwendung von detailgetreuen Anlagensimulationen
überprüft. Über einen gesicherten Fernzugang
haben Anwender bzw. ihr Service-Team die Anlage(n) jederzeit
im Blick, 24/7 weltweit.
www.aucoteam.de
Mehr Funktionen, mehr Speed
Mit Mechanismen zur Automatisierung
von Konstruktionsprozessen
und vielen Schnittstellen in die
Fertigung, zu PLM-, ERP- und
anderen IT-Systemen eröffnet die
WSCAD Suite 2018 neue Möglichkeiten
für Planung, Entwicklung
und Konstruktion. Eine neue
Funktion ohne Zusatzkosten ist
z. B. die Add-On Advanced Project
Structure (APS) für eine disziplinübergreifende, normengerechte
Produktgliederung mit übergeordneten Strukturkennzeichen. Für
die Gebäudeautomation sind im Modul Building Automation vier
neue Plugins für Datenpunktschlüssel verfügbar. Im Modul
Cabinet Engineering ist die 3D-Ansicht überarbeitet: 3D-Daten
im Step-Format aus wscaduniverse.com oder anderen Portalen
werden über die Artikelverwaltung zugewiesen. Ebenfalls neu ist
die kostenlose WSCAD Augmented Reality App. Darüber hinaus
können nun Lizenzen über ein Online-Portal verwaltet und bis zu
30 Tage ausgeliehen werden. Eine Übersicht über alle Neuerungen
findet sich unter www.wscad.com/suite2018.
www.wscad.com
Unterstützung bei kritischen Betriebsabläufen
Eine integrierte, modulare Softwaresuite mit Funktionen entlang
der Wertschöpfungskette auf Industrie- und Infrastrukturmärkten
ist die Ecostruxure Industrial Software Platform von Schneider
Electric. Sie unterstützt bei komplexen und unternehmenskritischen
industriellen Betriebsabläufen. Sie ist ein Neuzugang zur
bestehenden Ecostruxure-Platform, einer IoT-fähigen offenen
Architektur mit Plug-&-Play-Komponente, die End-to-End-
Lösungen für Gebäude, Rechenzentren, Industrie und Infrastruktur
bereitstellt. Die Industrial Software Platform ist hardware- sowie
systemunabhängig und kann maßstabsgerecht und modular
installiert werden. Sie ist im Abonnement, als SaaS oder ohne
Beschränkung erhältlich und kann mit allen Funktionen entweder
vor Ort oder cloudbasiert bereitgestellt werden. Mit branchenspezifischer
Funktionalität verbessert sie Technik, betriebliche
Abläufe, Anlagenmanagement sowie die Befähigung von
Mitarbeitern.
www.schneider-electric.de
Inserentenverzeichnis Heft 6/2017
Amsys, Mainz57
Analog Microelectronics, Mainz73
Automation24, Essen 9
B&R Industrie-Elektronik,
Bad Homburg31
Balluff, Neuhausen 7
Bihl+Wiedemann, Mannheim13
CE-CON, Bremen41
Conrad Electronic, Hirschau53
Delphin, Bergisch Gladbach 5
E-T-A, Altdorf37
Eckelmann, Wiesbaden61
Electronic Assembly, Gilching52
EPSG, Fredersdorf-Vogelsdorf17
Escha, Halver81
Euchner, Leinfelden-Echterdingen77
Falcon Illumination MV,
Untereisesheim50
Fränkische Inudustrial Pipes,
Königsberg85
FuehlerSysteme, Nürnberg27
Goldammer, Wolfsburg59
Helukabel, Hemmingen11
Hydac International, Sulzbach75
Icotek, Eschach51
Igus, Köln19
Itema, Merseburg54
Jumo, Fulda55
Leoni Special Cables, Friesoythe63
Micro-Epsilon, Ortenburg 3
MTS Sensor Technologie, Lüdenscheid35
Novotechnik, Ostfildern47
Panasonic Electric Works, Ottobrunn23
PEAK-System Technik, Darmstadt39
Pepperl+Fuchs, Mannheim30
Pfannenberg, Hamburg87
Posital Fraba, Köln10
R3 - Reliable Realtime Radio
Communications, Berlin71
Rittal, Herborn 32 + 33
Schmersal, Wuppertal29
Schubert System Elektronik,
Neuhausen49
Sensitec, Lahnau21
Sika, Kaufungen 6
Spektra, Dresden55
Stego, Schwäbisch Hall79
Stöber, Pforzheim4. US
The Mathworks, Ismaning 2.US
Turck, Mülheim45
TWK, Düsseldorf61
Universal Robots, DK-Odense65
Wachendorff Prozesstechnik,
Geisenheim69
Weidmüller, Detmold 8
WIBU-Systems, Karlsruhe25
Zirox, Greifswald43
Beilage:
Profibus, Karlsruhe
Effizientes Modell der Kabeleinführung
Icotek wird eine neue Stufe der effizienten Kabeleinführung
vorstellen. Die komplett neu überarbeitete Kabeleinführungsleiste
der werkzeuglosen Kel-Quick-Baureihe ist ein kompaktes
System zur schnellen und problemlosen Einführung
sowie Abdichtung vorkonfektionierter Leitungen
sowie Schläuchen und Pneumatikleitungen.
Verwendung finden die bisher gängigen und
im Markt eingesetzten geschlitzten Tüllen des
Herstellers der Serie QT. Neu ist u. a. der
Abschlussdeckel kopfseitig, der auf den
bestückten Rahmen aufgerastet wird.
Diese Baureihe setzt auf Ausbrüche für
24-/16-/10-polige schwere Steckverbinder
sowie Ausbrüche der Größe 36 × 46 mm auf.
Die werkzeuglose leichte Montage erfolgt
entweder durch Anschrauben oder durch
Einrasten in den Kel-Snap-Rahmen. Spätere Nachrüstungen und
Servicearbeiten sind bequem durchführbar. Die Garantie konfektionierter
Leitungen bleibt erhalten. Mit der Kel-Quick-E ist
zusätzlich eine einreihige Variante erhältlich. Die neue Baureihe
ist neben einer Vielzahl an Zulassungen und Zertifikaten geprüft
nach IP54 und UL.
www.icotek.com
88 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
Dezentrale Stromversorgung
in neuer Dimension
Das Schaltnetzgerät Emparro67
Hybrid aus dem Hause Murrelektronik
verlagert nicht nur die Strom-versorgung
aus dem Schaltschrank ins
industrielle Feld. Mit zwei integrierten
Kanälen zur 24-VD C-Lastkreisüberwachnung
überwacht es auch die
Ströme für hohe Betriebssicherheit.
Mit den vollvergossenen IP67-Schaltnetzteilen
des Geräts werden bis zu
93,8 % der eingesetzten Energie umgesetzt. Die Wandlung von
230 V AC auf 24 VD C erfolgt direkt am Verbraucher. Dadurch
reduzieren sich Leitungsverluste. Schaltschränke können kleiner
dimensioniert und manchmal sogar weggelassen werden. Die
beiden Mico-Kanäle dienen der elektronischen Stromüberwachung
von z. B. separaten Anlagenteilen, Sensoren, Aktoren oder
Feldbusmodulen. Das Gerät verfügt über eine IO-Link-Schnittstelle
und kann als Device mit einem übergeordneten IO-Link-
Master kommunizieren. Damit kann man es in durchgängig
vernetzten intelligenten Anwendungen einsetzen, etwa zur
Überwachung der Lebensdauer eines Gerätes.
www.murrelektronik.com
Kabelschutz durch
Wellrohr-Verschraubung
Der Zulieferer für Industrie,
Handwerk und Schiffbau
Wiska führt eine Neuentwicklung
im Kabelschutz
ein: die Verschraubung für
Wellrohre Bracefitting. Die
Verschraubung aus hochwertigem
Kunststoff ist so entwickelt, dass sie
umfassenden Schutz bietet und zeitsparend
in der Handhabung ist. Neben dem umfassenden Schutz spart das
neue Produkt vor allem Zeit bei der Montage und der Wartung.
Der Verschluss ist so konzipiert, dass er umfassend in das Wellrohr
greift und sich mit einem einfachen Standardwerkzeug in
Sekundenschnelle öffnen und wieder schließen lässt. Durch den
Zwei-Komponenten-Spritzguss ist der Dichtungsring direkt mit
dem Produkt verbunden. Das sorgt für perfekte Dichtungseigenschaften
und dafür, dass der Ring bei der Montage nicht verloren
gehen kann. Neben der Wellrohrverschraubung bietet Wiska
ebenso die zugehörigen Wellrohre aus Kunststoff und das metallische
Programm aus Schutzschlauchverschraubungen und
-schläuchen an.
www.wiska.de
Lichtvorhang mit integrierter Muting-Logik
Der Lichtvorhang Safegate von Reer kann dank seines modularen
Aufbaus und der integrierten Muting-Logik flexibel zum Einsatz
kommen. L- und T-Muting sowie Parallel- und Kreuz-Muting sind
mit den voreingestellten und vorkonfigurierten Muting-Armen einfach
zu realisieren. Die integrierte Muting-Lampe zeigt über Farben
und Impulse den Status des Lichtvorhanges an. Für komplexere
Anwendungen ist der Lichtvorhang individuell programmierbar
und bei unübersichtlichen, lückenhaften Ladungen lassen sich
fünfstrahlige Fotozellen als Muting-Sensoren verwenden. Den
Vertrieb in Deutschland übernimmt SSP-Safety System Products.
www.safety-products.de
Führungsrinne mit hoher
Chemikalienbeständigkeit
Das Rinnensystem Guidelite Plus von Igus für Energieketten aus
Kunststoff wird nun aus dem Werkstoff Igumid EG+ gefertigt.
Dieser sorgt für eine hohe Chemikalienbeständigkeit, sodass die
Führungsrinne in der Galvanik und der Düngemittelherstellung
eingesetzt werden kann. Durch ihr geringes Gewicht und ihren
modularen Aufbau lässt sie sich einfach montieren. Dazu hat sie
nun einen neuen Verschluss-
Mechanismus und flexible
Dehnungsfugen, die sich den
Umgebungsbedingungen
anpassen. Der Werkstoff Igumid
EG+ ist mit seinen optimierten
Gleiteigenschaften für die
Führungsrinne und auch für
die meisten E-Kettenserien bei
Temperaturen von 0 bis + 100 °C
einsetzbar. Dabei ist er halogen- und silikonfrei, RoHS-konform
und durch seine blaue Farbe leicht zu erkennen. Das modulare
System aus Führungsrinne und E-Ketten aus Igumid EG+ sowie
hochflexiblen Chainflex-Leitungen mit TPE-Außenmantel eignet
sich für lange Verfahrwege mit geringer Geschwindigkeit.
www.igus.de
Vorreiter in automatisierter und
robotergestützter Fertigung
Schon heute vernetzt Leoni Maschinen in Produktionswerken,
nutzt die virtuelle Realität zur Verbesserung der Effizienz oder
setzt kollaborierende Roboter für die Fertigung von Kabelsätzen
ein. Der führende europäische Anbieter von Kabeln und
Kabelsystemen zählt zu den Vorreitern in der Entwicklung und
Fertigung von Bordnetz-Systemen und stellte jüngst seine
Zukunftslösungen für eine noch stärker automatisierte und
roboter-gestützte Fertigung vor. So verfügt Leoni z. B. über eine
vollautomatische Fertigung für Stromschienen. Bis 2020 plant
man die vollautomatisierte Montage kleinerer Leitungssätze.
Zudem müssen Hersteller der steigenden Datenrate bei der
Datenübertragung in künftigen Fahrzeugen gerecht werden
und den damit höheren Anforderungen an die Konfektion der
Leitungen. Auch hier produziert Leoni bereits vollautomatisch
und konfektioniert Fakra-Leitungen. Derzeit laufen zudem
Versuche mit kollaborierenden Robotern: Dabei wird zum
Beispiel deren
Einsatz im
Bereich der
Leitungsvorbereitung
getestet.
www.leoni.com
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 89

Ein Unternehmen mit
dem Ziel, Roboter das
Sehen zu lehren
Die Gründer: Dr. Michael Suppa
(Geschäftsführer), Dr. Heiko Hirschmüller
und Dr. Korbinian Schmid.
Die robotische Bildverarbeitung ist heute eine der
größten Herausforderungen im Kontext der flexiblen
Produktion im Industrie-4.0-Umfeld: Gängige Lösungen
entsprechen diesen Anforderungen in der Regel nicht –
dabei sind autonome Navigation, Echtzeit-Erkennung
und Manipulation die Schlüssel zum erfolgreichen
Einsatz flexibler Roboter. Das Münchner Start-Up
Roboception hat mit dem rc_visard einen 3D-Stereosensor
vorgestellt, der buchstäblich jeden Roboter
flexibel einsetzbar macht.
Roboceptions Stereosensor rc_visard kann zur mobilen Navigation
und 3D-Erkennung eingesetzt werden. Damit können Roboter nun
auch für Aufgaben über die industrielle Automation hinaus zum
Einsatz kommen, die bisher aufgrund der geringen Stückzahl oder
großen Variantenanzahl nicht automatisiert werden konnten.
Bildverarbeitungssysteme sind meistens hoch spezialisiert (und
damit weder flexibel noch kosteneffizient) und darüber hinaus
üblicherweise nur von Experten zu bedienen. Das Münchner
Unternehmen Roboception, im März 2015 als ein Spin-Off des
Instituts für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für
Luft- und Raumfahrt (DLR) gegründet, schließt mit seinen innovativen
Sensorlösungen gleich beide Lücken: Kunden in allen
Anwendungsbereichen der Robotik ermöglicht Roboception nicht
nur, in Echtzeit zeit- und ortsbezogene Daten zu generieren, sondern
auch, robotische Systeme mit stabiler, nahtloser und infrastrukturfreier
Navigation auszustatten. Die intuitiven und anwenderfreundlichen
Nutzeroberflächen erlauben zudem die Einrichtung und den
Betrieb ohne detaillierte robotische Kenntnisse.
Roboception hat auf der Hannover Messe 2017 den passiven
Stereosensor rc_visard in einer rein sensorgesteuerten Griff-ins-
Regal-Anwendung vorgestellt – mit großem Erfolg: Die Applikation,
in der ein Roboter ausgewählte Objekte aus einem Regal nahm und
sie zunächst in einer Kiste ablegte, um diese später auch wieder
auszuräumen, beeindruckte das Fachpublikum nachhaltig. Dabei
waren weder Objekt- und Regalposition noch die ausgeführten
Griffe vorprogrammiert.
Die Demonstration unterstrich eindrucksvoll, wie die Lösungen
von Roboception Industrierobotern mit einer nur moderaten
Relativgenauigkeit die erforderliche Präzision verleihen und damit
eine neue Form der Manipulationsplanung ermöglichen. Der autonome
Griff ins Regal ist dabei nur eine von vielen Anwendungsmöglichkeiten:
Die hohe Präzision und die einfache Programmierbarkeit
erhöht die Einsatzfähigkeit von Robotern allgemein – und
das macht sie dank einer signifikant verbesserten Flexibilität auch
für Bereiche interessant, in denen bisher aus Effizienzgründen auf
den Einsatz von Robotern verzichtet werden musste.
Der rc_visard erkennt seine Umgebung bei natürlichem Licht
ebenso wie in geschlossenen Räumen mit schlechter Beleuchtung.
Präzise Bilddaten werden auch bei schnellen Bewegungen zuverlässig
erstellt; selbst unvorhergesehene Erschütterungen beeinflussen
die Datenerfassung nicht. Zudem können problemlos mehrere
Sensoren störungsfrei auf engem Raum (ko)operieren. Die erfassten
Daten werden direkt im Sensor verarbeitet und benötigen keine
externe Rechenleistung – eine ideale Voraussetzung auch für mobile
Robotersysteme.
Ganz im Sinne des Firmenslogans „Sense - Reason - Act“ wird das
Team von Roboception, das mittlerweile 16 Mitarbeiter umfasst, ab
2018 weitere 3D-Technologien auf den Markt bringen: Neben einem
SLAM-Modul werden weitere Softwareprodukte zur Objekterkennung
und auch zum Griff-in-die-Kiste angeboten – natürlich ebenso
intuitiv nutzbar wie der rc_visard.
www.roboception.de
90 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

VORSCHAU
IM NÄCHSTEN HEFT: 1/2018
ERSCHEINUNGSTERMIN: 27. 02. 2018 • ANZEIGENSCHLUSS: 08. 02. 2018
01
02
03
01 Hybridleitungen: Energie und Bussignale in einer beweglichen
Leitung beweisen sich in anspruchsvollem Einsatz an Bohrautomaten
04
Der direkte Weg
Internet:
www.industrielle-automation.net
E-Paper:
www.engineering-news.net
Redaktion:
Redaktion@industrielle-automation.net
AUTOMATION TECHNOLOGIES:
www.en.engineering-news.net
02 Qualitätskontrolle sorgt für fehlerfreie Aluminiumbehälter
in der Lebensmittelindustrie
03 Sonderteil IndustrialVISION: Neuheiten, Trends und Entwicklungen
aus der industriellen Bildbearbeitung (Bild: Pixabay)
04 Die Vielfalt moderner Positionssensorik bietet für jede Anwendung
die passende Technologie
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017 91

STARK
ROBUST
KOMPAKT
PRÄZISE