Industrielle Automation 6/2018
Industrielle Automation 6/2018
Industrielle Automation 6/2018
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12Messe SPS IPC Drives <strong>2018</strong>:<br />
Flexibles<br />
Mehr als smarte <strong>Automation</strong><br />
54<br />
Transportsystem<br />
Special<br />
erlaubt ‚Bottling on Demand‘<br />
Digitalisierung:<br />
72Informationen effizient nutzen
TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE<br />
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Oktober 2016<br />
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44 Energie- und Datenübertragung<br />
Präzise Durchfluss-Messtechnik<br />
behält in der industriellen<br />
14 Gipsproduktion alles im Blick 46 Schaltanlagenbau<br />
Digitalisierung erhöht die<br />
Effizienz im Steuerungs- und<br />
<strong>Industrielle</strong> Bildverarbeitung:<br />
Vision-basierte Robotik,<br />
53 Objektive, Kameras & Co.<br />
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vertraglichen und vorvertraglichen Pflichten. Die Datenerhebung und Datenverarbeitung ist für die Durchführung des Vertrags erforderlich und beruht auf Artikel 6 Abs. 1 b) DSGVO.<br />
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Name/Vorname<br />
Position<br />
Firma<br />
Abteilung<br />
Straße oder Postfach<br />
PLZ/Ort<br />
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Datum, Unterschrift<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-0 . Telefax: 06131/992-100<br />
E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.engineering-news.net<br />
„INDUSTRIELLE AUTOMATION“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz
EDITORIAL<br />
Auslaufmodelle<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
düstere Prognosen zur Zukunft unserer Arbeit hat es in den vergangenen<br />
Jahren zuhauf gegeben. Demnach sollen Roboter, künstliche Intelligenz<br />
und komplexe Algorithmen uns Menschen die Arbeit schon bald zu<br />
großen Teilen oder ganz abnehmen. Aber ist die digitale Transformation<br />
wirklich eine gigantische Jobvernichtungsmaschine?<br />
Jedem dürfte klar sein, dass bestimmte Aufgaben in Zukunft von<br />
intelligenten Maschinen besser und schneller verrichtet werden<br />
können. Diese nehmen uns stupide Arbeitsvorgänge ab oder können<br />
gar Komplexitäten darstellen, die wir mit unserem menschlichen<br />
Gehirn nicht abdecken können – der Computer ist einfach schneller und<br />
ausdauernder. Die so entstehenden Freiräume müssen wir dann<br />
sinnvoll nutzen, um DInge zu verrichten, die keine Maschine kann oder<br />
die wir einer solchen erst gar nicht anvertrauen wollen. Auf der anderen<br />
Seite müssen wir die Chancen nutzen, die sich durch die Kollaboration<br />
und die Symbiose von Mensch und Maschine ergeben.<br />
Einhergehend wird sich zwangsläufig auch unser gesamtes Arbeitsumfeld<br />
stark verändern und uns vor enorme Herausforderungen stellen: Häufiger<br />
wechselnde Arbeitsorte oder wechselnde Teams erfordern ein hohes Maß<br />
an Bereitschaft zur Veränderung und Kommunikationsfähigkeit. Wer dem<br />
rasanten Wandel Schritt halten will, muss sich daher ständig weiterentwickeln<br />
und auf die veränderte Anforderungen reagieren. Hier sind Arbeitnehmer<br />
und Arbeitgeber gleichermaßen gefordert.<br />
Auch wenn das Schlagwort „Arbeit 4.0“ noch<br />
längst nicht gänzlich mit Leben gefüllt ist und<br />
viele ungeklärte, u. a. arbeitsrechtliche Fragen,<br />
im Raum stehen, ist eines klar: Der klassische<br />
Betrieb und das Büro von heute sind<br />
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INHALT<br />
EDITORIAL<br />
03 Auslaufmodelle<br />
SZENE<br />
05 News, Aktuelles und Termine<br />
06 Fachmesse ‚elektrotechnik‘ baut Industrie-Schwerpunkt weiter aus<br />
Energieketten-Konzept –<br />
18dynamisch, kurvig, robust<br />
MESSE SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong><br />
12 Messe zeigt komplettes Spektrum der smarten und digitalen <strong>Automation</strong><br />
14 TITEL Integrierte Safety-Lösung über IO-Link bringt Transparenz in die<br />
Metallbearbeitung<br />
17 Individualisierbare Kabelschutz-Lösungen für den Anlagen- und Maschinenbau<br />
18 Automatisierungslösung mit Energieketten-Anordnung sorgt für das gewisse<br />
Etwas in Bearbeitungszentren<br />
20 Neues Schaltschranksystem setzt auf optimiertes Engineering und<br />
Durchgängigkeit der Daten<br />
22 RFID-System reduziert die Einlesedauer für Werkzeugrevolver einer CNC-Maschine<br />
24 High-Speed-Kamera bietet hohe 3D-Performance<br />
26 Neue Verdrahtungslösungen auf Basis elektronischer Schutzschalter machen<br />
Reihenklemmen überflüssig<br />
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
38 Operations- und Informations-Technologie wachsen zusammen<br />
40 Wirtschaftliches Testverfahren zur Bestimmung der Wasserdampf-<br />
Durchlässigkeit von Kunststoff-Folien<br />
42 Aus Forschung und Entwicklung: Zerstörungsfreie Schadensfrüherkennung<br />
an Autoreifen mittels Thermografie<br />
44 Vibrationsmessungen in der Zustands- und Strukturüberwachung an<br />
Gebäuden und Maschinen<br />
Effizienz im Steuerungs-<br />
20und Schaltanlagenbau<br />
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
50 Glasprodukte mithilfe eines Massendurchflussreglers formen und feuerpolieren<br />
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
54 Konzeptstudie: Lassen sich Getränke ganz nach persönlichen Wünschen<br />
produzieren?<br />
56 Den Echtzeit-Anforderungen von Steuerungs-zu-Steuerungskommunikation<br />
gerecht werden<br />
58 Mit HTML5 zu zukunftsweisenden Bedien- und Visualisierungslösungen<br />
60 Wie Sie sporadische Ausfälle von Bussystemen vermeiden<br />
Durchgängig vom Engineering<br />
68bis zur <strong>Automation</strong><br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
64 Sicherheit 4.0 in der Industrie: Quadratur des Kreises?<br />
66 Kamerabasierte Sensor-Software verleiht Robotern neue Fähigkeiten<br />
68 Fehlerfreie und schnelle Übertragung vom Engineering zur <strong>Automation</strong><br />
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SPECIAL: DIGITALISIERUNG<br />
72 INTERVIEW Geistiges Eigentum vor Spionage und Cyber-Angriffen schützen<br />
74 Assests erfassen, verwalten und verbinden für Transparenz in der Anlage<br />
78 INTERVIEW Digitaler Wandel erfordert Umdenken von Unternehmen<br />
und Gesellschaft<br />
RUBRIKEN<br />
80 Inserentenverzeichnis<br />
81 Impressum<br />
82 SERIE StartINGup – Ein Unternehmen ermöglicht Robotern die Wahrnehmung<br />
83 Heftvorschau 1/2019
SZENE<br />
AMA übernimmt Plattform messweb.de<br />
Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik hat die<br />
Kommunikationsplattform messweb.de gekauft. Die Plattform<br />
ist seit 20 Jahren am Markt als Portal für Produktneuheiten<br />
und Herausgeber von Newslettern zu den Themen<br />
Sensorik, Messtechnik und Automotiv Testing bekannt. Nach<br />
eigenen Angaben<br />
besitzt die Seite<br />
30 000 Newsletter-<br />
Abonnenten und<br />
mehr als 500 000<br />
Seitenaufrufe pro<br />
Monat. „Mit dem<br />
Kauf erweitern wir den Dialog der Sensorik und Messtechnik<br />
zwischen Mitgliedern und Anwenderindustrien. Wir gewinnen<br />
ein etabliertes Instrument, um unseren strategischen Auftrag<br />
umzusetzen: Branche vernetzen, Brancheninformationen verbreiten<br />
und Kontakte zwischen Anbietern und Kunden zu befördern“,<br />
so der AMAVorstandsvorsitzende Peter Krause und<br />
AMA-Geschäftsführer Thomas Simmons. Geschäftsführer der<br />
Plattform messweb.de bleibt Walter Naujoks.<br />
www.ama-sensorik.de<br />
IAMD 2019: Alle Lösungen für die<br />
smarte Fabrik<br />
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• Vielseitige Messwerterfassung mit hoher<br />
Datensicherheit passend für alle Sensortypen<br />
• Einfache Einbindung ins Intranet oder Remote in<br />
die Cloud<br />
• Verschiedenste Feldbusanbindungen auch über<br />
OPC UA<br />
• Erhöhung der Prüfeffizienz durch automatische<br />
Reporterstellung aller Prüfergebnisse<br />
In 14 Hallen der Hannover Messe dreht sich vom 1. bis 5. April<br />
alles um Integrated <strong>Automation</strong>, Motion & Drives (IAMD).<br />
Die Integration, Digitalisierung und Vernetzung industrieller<br />
Technologien wird in 2019 mehr denn je die internationale<br />
Industrie bewegen. Die IAMD präsentiert alle Bausteine und<br />
Lösungen für die Fabrik der Zukunft: Fertigungs- und Prozessautomation,<br />
Industrial IT, Robotik, smarte Antriebstechnik,<br />
intelligente Hydraulik und Pneumatik. Ein Aspekt steht<br />
dabei im Vordergrund: Industrial Intelligence – das Leitthema<br />
der Messe 2019. Künstliche Intelligenz und maschinelles<br />
Lernen sorgen dafür, dass Stillstände vermieden, Produktionsanlagen<br />
effizienter genutzt werden und das Zusammenspiel<br />
in der Smart Factory noch besser funktioniert. Ein<br />
Großteil der mehr als 200 000 Fachbesucher wird im kommenden<br />
April in Hannover ein klares Ziel vor Augen haben:<br />
die eigene Fertigung mit der neuesten <strong>Automation</strong>stechnik<br />
auszurüsten und intelligent zu vernetzen. Das gilt für sämtliche<br />
Abnehmerindustrien. Schließlich eröffnet die Digitalisierung<br />
ganz neue Möglichkeiten, um im Wettbewerb vorne<br />
dabei zu sein.<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2014 5
SZENE I MESSE<br />
Branchen zusammenbringen<br />
Fachmesse elektrotechnik baut Industrie-Schwerpunkt weiter aus<br />
Austausch über<br />
Ländergrenzen hinweg<br />
Die ‚elektrotechnik‘ adressiert traditionell<br />
neben dem deutschen auch die Märkte in den<br />
BeNeLux-Staaten. Niederländische Unternehmen<br />
nutzen die Fachmesse, um sich zu den<br />
neuesten Technologie-Trends zu informieren<br />
und mit den deutschen Pendants auszutauschen.<br />
Durch die räumliche und sprachliche<br />
Nähe entstehen auch viele grenzüberschreitende<br />
Projekte, die von vergleichbaren<br />
Standards profitieren. Austeller<br />
und Besucher aus den Anrainern<br />
Belgien, Luxemburg und den<br />
Niederlanden sind ein fester<br />
Bestandteil der deutschen<br />
Fachmesse. So kamen<br />
bspw. 2017 62,5 % der<br />
ausländischen Gäste<br />
auf der ‚elektrotechnik‘<br />
aus den Niederlanden.<br />
Vom 13. bis 15.02.2019 findet<br />
die Fachmesse ‚elektrotechnik‘ in<br />
der Messe Dortmund zum 42. Mal<br />
statt und widmet sich verstärkt<br />
dem Schwerpunkt der Industrie-<br />
Anwendungen. In den fünf<br />
Messehallen lädt eine Vielzahl<br />
an Fachforen zum Austausch ein.<br />
Die im zweijährlichen Rhythmus in der<br />
Messe Dortmund stattfindende elektrotechnik<br />
gehört zu den zukunftsweisenden<br />
Fachmessen der Branche und schafft einen<br />
attraktiven Marktplatz für Hersteller, Handel,<br />
Dienstleister und Anwender sowie für Forschung<br />
und Entwicklung. Rund 400 Aussteller<br />
werden in fünf Messehallen das<br />
komplette Branchenangebot den etwa<br />
21 000 Fachleuten aus Industrie und Handwerk<br />
präsentieren.<br />
Während sich Besucher der Halle 3B<br />
über Gebäudetechnik informieren können,<br />
stehen in den Hallen 4 und 5 Industrieund<br />
Energietechnik im Mittelpunkt. Zu<br />
den Themen des Fachforums „industry.<br />
Gleich zwei Hallen widmen sich den aktuellen<br />
Industrie- und Energiethemen<br />
automation.maintenance.“ in Halle 5 zählen<br />
u. a. Predictive Maintenance, Monitoring<br />
und Industrial Analytics sowie Fertigungsund<br />
Prozessautomation. Ein ebenfalls in<br />
Halle 5 verortetes Forum trägt den Titel<br />
„energy.solution.control.“ und beschäftigt<br />
sich u. a. mit Themen der Energieverteilung,<br />
mit Smart Grid, Netz- und Prüftechnik<br />
und dem Schaltschrankbau. Das<br />
Forum in Halle 4 steht unter der Überschrift<br />
„building.trends.technologies.“ und<br />
gibt Ausblick auf neue Technologien, Digitalisierung<br />
sowie Entwicklungen bei den<br />
technischen Anschlussregeln und -bedingungen.<br />
„Nach den Erfolgen 2015 und 2017 haben<br />
wir uns entschlossen, den Industrieschwerpunkt<br />
weiter zu stärken“, erklärt Sabine<br />
Loos, Hauptgeschäftsführerin der Westfalenhallen<br />
Dortmund GmbH. „Unter anderem<br />
wird es dazu eine Vielzahl an interessanten<br />
Fachvorträgen geben. Dieses soll<br />
dazu beitragen, einen noch intensiveren<br />
Austausch zu ermöglichen, die aktuellen<br />
Trendthemen der Branche verstärkt aufzugreifen<br />
sowie Handwerk und Industrievertreter<br />
näher zusammenzubringen.“<br />
Besonders interessant für innovative Aussteller<br />
aus der Industrie: Der „Touchpoint<br />
Digitale Werkbank“ in Halle 4 besetzt Zukunftsthemen,<br />
die längst nicht mehr an<br />
Branchengrenzen halt machen. Das neue<br />
Format versteht sich als Präsentation praktisch<br />
relevanter Lösungen der Digitalen<br />
Transformation. Innovative Möglichkeiten<br />
für die Inbetriebnahme, Inspektion & Instandhaltung<br />
von Komponenten und Anlagen<br />
sowie verbesserte Steuerung und<br />
Risiko-minimierung in der Planung & Erstellung/Fertigung<br />
durch intelligente Integration<br />
aller Beteiligten stehen hier im<br />
Mittelpunkt.<br />
Bilder: Westfalenhallen Dortmund GmbH, Fotolia<br />
www.messe-elektrotechnik.de<br />
6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
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SZENE<br />
Partner für<br />
Embedded-Vision-Entwicklung<br />
Framos erweitert sein Bildverarbeitungsportfolio<br />
durch eine weltweite Partnerschaft<br />
mit Rhonda Software. Rhonda ist Spezialist<br />
für Ambarella-basierte ISPs, SoCs<br />
und SoMs. Das Unternehmen aus<br />
Chicago entwickelt Software und<br />
Hardware und hat sich auf Embedded-Lösungen für die Bildverarbeitung,<br />
Multimedia und Konnektivität spezialisiert. Seine<br />
auf dem Ambarella Low-Level-SSP basierenden Lösungen<br />
haben viele vorkonfigurierte Funktionen wie UVC-Streaming,<br />
Bluetooth- und BLE-Konnektivität, verschiedene Kamerasteuerungsoptionen,<br />
Dual-Imager-Unterstützung und Raspberry<br />
Pi-Integration. Framos unterstützt Industrie kunden,<br />
OEMs, Systemintegratoren und auch Forscher bei Herausforderungen<br />
in der Bildverarbeitung und bringt Maschinen<br />
das Sehen bei. Das Unternehmen bietet auch eigene Sensormodule<br />
mit integrierter Optik, Treiber für High-End- und<br />
Low-Cost-Hardwareplattformen sowie Referenzdesigns vom<br />
Sensor bis zum System, einschließlich Schaltplänen und<br />
Lizenzangeboten.<br />
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MSR-Spezialmessen 2019<br />
Die Meorga veranstaltet 2019 für die Wirtschaftsregionen<br />
Mittel-, Nord-, Südwest- und Südostdeutschland je eine regionale<br />
Spezialmesse für Messtechnik, Steuerungstechnik, Regeltechnik,<br />
Prozessleittechnik und Automatisierungstechnik:<br />
n MSR-Spezialmesse Chemiedreieck am 10.04.2019 in der<br />
Halle Messe in Halle an der Saale<br />
n MSR-Spezialmesse Nord am 19.06.2019 in der Messehalle in<br />
Hamburg-Schnelsen<br />
n MSR-Spezialmesse Südwest am 18.09.2019 in der Friedrich-<br />
Ebert-Halle in Ludwigshafen<br />
n MSR-Spezialmesse Südost am 23.10.2019 in der Sparkassen-<br />
Arena in Landshut<br />
Der Veranstalter ist spezialisiert auf technologisch orientierte<br />
Fachmessen und adressiert Fachleute und Entscheidungsträger,<br />
die in ihren Unternehmen für die Optimierung von<br />
Geschäfts- und Produktionsprozessen entlang der gesamten<br />
Wertschöpfungskette verantworten.<br />
Der Eintritt zur<br />
Messe und die Teilnahme<br />
an den begleitenden Fachvorträgen<br />
sind für die Besucher<br />
kostenlos.<br />
www.meorga.de<br />
Niederlassung ersetzt Vertriebsbüro in Südkorea<br />
IDS Imaging Development Systems hat im September eine eigene Niederlassung in<br />
Südkorea eröffnet. Zuvor war der Hersteller von Industriekameras dort seit 2015<br />
einem Vetriebsbüro vertreten. Der koreanische Markt berge hohes Potential für<br />
Komplettlösungen mit industrieller Bildverarbeitung, erklärte das Unternehmen aus<br />
Obersulm (Baden-Württemberg) zu der Verstärkung seiner Präsenz. In dem Land<br />
seien viele namhafte internationale Anwender angesiedelt, vor allem in der Halbleiterindustrie,<br />
der Automobilbranche, der Display-Herstellung und der Medizintechnik.<br />
Geleitet wird die IDS Imaging Development Systems Korea Ltd. vom bisherigen<br />
Vertriebsleiter Jake Choi (Bild). Für die Umwandlung des Vertriebsbüros in eine<br />
Niederlassung wurden die Büroflächen verdoppelt und neue Mitarbeiter eingestellt.<br />
Neben Südkorea hat IDS auch eigene Niederlassungen in den USA, Japan und Großbritannien<br />
sowie zwei Vertriebsbüros in Frankreich und den Niederlanden.<br />
www.ids-imaging.de<br />
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8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
SZENE<br />
Der Sensorhersteller TWK erfindet sich neu<br />
Bereits das 50-jährige Jubiläum im Jahr 2012 hat bewiesen, dass TWK ein etabliertes und<br />
krisenfestes Unternehmen auf dem Markt ist. Aufgrund der hohen Produkthomogenität<br />
und des digitalen Wandels muss sich TWK jedoch der Herausforderung stellen. Nötig<br />
sind eine klare Marktpositionierung und trennscharfe Wettbewerbsabgrenzung. Aus<br />
diesem Grund legen die Geschäftsführer Dr. Felix und Dr. Hannwelm Steinebach den<br />
Fokus nicht nur auf den Ausbau der Fertigungs- und Entwicklungsabteilung, sondern<br />
auch auf den Ausbau der Marketingabteilung. Neben der Marktpositionierung und Wettbewerbsabgrenzung<br />
zielt TWK mit dem Marken-Relaunch darauf ab, die Kommunikationskanäle<br />
und -medien gemäß dem neuen Leitbild, das auf Basis einer gemeinsam mit den<br />
Mitarbeitern entwickelten Unternehmenskultur entstand, neu zu definieren. Der neue<br />
Markenclaim „Supreme Sensoring“ wurde aus den Unternehmenswerten abgeleitet.<br />
www.twk.de<br />
Auftakt im Januar: „all about automation“ Hamburg 2019<br />
Am 16. und 17. Januar 2019 startet das „all about automation“ –<br />
Messejahr 2019. Der Veranstalter Untitled Exhibitions erwartet<br />
über 120 Aussteller in der Messehalle in Hamburg-Schnelsen. Die<br />
Aussteller zeigen Systeme, Komponenten, Software und Engineering<br />
für industrielle <strong>Automation</strong> und industrielle Kommunikation<br />
im Kontext von Industrie 4.0. Aus dem breiten Angebotsspektrum<br />
der industriellen Kommunikation setzt die Messe Spotlights auf<br />
bestimmte Themen und Anwendungsfelder: <strong>Industrielle</strong> Kommunikation,<br />
Industrial Internet of Things, Safety und Security sowie<br />
Normen und Vorschriften. Im Mittelpunkt stehen darüber hinaus<br />
der Bereich Handling, Robotik, MRK und der Schaltschrankbzw.<br />
Schaltanlagenbau. Mit Leben gefüllt werden die Themen<br />
durch Medien- und Kompetenzpartner, Aussteller und durch das<br />
Vortragsprogramm auf der Talk-Lounge.<br />
www.untitledexhibitions.com<br />
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#elektrotechnik2019<br />
13. – 15. Februar 2019<br />
Messe Dortmund<br />
Die Fachmesse für Gebäude-, Industrie-, Energieund<br />
Lichttechnik. Qualitativ hochwertige Fachbesucher<br />
und internationale Aussteller – in Dortmund trifft sich<br />
das Who-is-Who aus Elektrohandwerk und -Industrie.<br />
www.messe-elektrotechnik.de<br />
INDUSTRIELLE NeueAUTOMATION Impulse. 4/2014 9
SZENE<br />
Phytec legt Grundstein für neue<br />
Firmengebäude<br />
Stemmer Imaging beteiligt sich<br />
an Perception Park<br />
Am 24. Oktober feierte Phytec die Grundsteinlegung für die<br />
ersten beiden Gebäude des Phytec Technologie Campus. Im<br />
Sommer 2019 will das Unternehmen in die neuen Räume ziehen,<br />
die 10 000 m² Platz für das weitere Wachstum bieten. Wir<br />
wünschen uns, dass die Menschen aus unserem Gebäude<br />
glücklicher herausgehen, als sie hineingegangen sind“, sagt<br />
Geschäftsführer Michael Mitezki bei der firmeninternen Feier.<br />
„Während der gesamten Planungsphase der letzten drei Jahre<br />
war uns das Wohlfühlklima in der neuen Betriebsstätte enorm<br />
wichtig. Die Immobilien schaffen hervorragende Rahmenbedingungen<br />
zum Wohlfühlen, zum gemeinsamen Arbeiten und<br />
zum Kommunizieren als Grundlage für ein glückliches Miteinander.“<br />
Ein Neubau war unumgänglich: Seit der Unternehmensgründung<br />
1986 hat sich das Unternehmen stetig vergrößert<br />
und zählt mittlerweile rund 270 Beschäftigte am Standort in<br />
Mainz-Hechtsheim. Seit Anfang <strong>2018</strong> wurden 48 Mitarbeiter<br />
und 12 Auszubildende eingestellt.<br />
www.phytec.de<br />
Die Stemmer Imaging AG setzt ihre Expansion fort und hat<br />
eine strategische Beteiligung an dem Softwarespezialisten<br />
Perception Park GmbH mit Sitz im österreichischen Graz erworben.<br />
Die Gesellschaft wird rückwirkend zum 1. Oktober<br />
<strong>2018</strong> konsolidiert. Perception Park ist unter anderem mit der<br />
Softwaretechnologie Chemical Color Imaging (CCI) ebenfalls<br />
im Bereich der industriellen Bildverarbeitung tätig. Mittels der<br />
von Perception Park entwickelten Datenverarbeitungsplattform<br />
Perception System & Studio werden komplexe Hyperspektraldaten<br />
auf molekularer Ebene für die industrielle<br />
Bildverarbeitung nutzbar gemacht. Im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Bildverarbeitungslösungen sollen Hyperspektral-Systeme<br />
pro Objektpixel ein gesamtes Spektrum anstatt eines Monochrom-<br />
oder Farbwertes anbieten können. Aus den gewonnenen<br />
Daten lassen sich präzise Farbkoordinaten, chemische<br />
Materialeigenschaften und auch Schichtdickeninformationen<br />
ableiten.<br />
www.stemmer-imaging.de<br />
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10 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Shuttlewechsel im Betrieb<br />
Neue GenICam-Version verfügbar<br />
Vom GenICam Package ist die Version <strong>2018</strong>.06 erschienen. Sie<br />
beinhaltet die GenICam Referenzimplementierung v3.1.0,<br />
das GenICam SFNC Release v2.4 und das aktualisierte GenI-<br />
Cam License Document v1.6. Wichtige Neuerungen der GenI-<br />
Cam SFNC 2.4 sind das Feature-Set zur Beleuchtungskontrolle,<br />
Features zur Konfiguration des Precision Time Protocol (PTP)<br />
sowie „FocalLength“-Features zur 3D-Rekonstruktion von<br />
Disparitätsbildern. Zudem beinhaltet die GenICam Referenzimplementierung<br />
3.1 nun eine schnellere Mathparser-Implementierung<br />
und Transaction Support sowie die Berücksichtigung<br />
der Sequencer-Einstellungen bei der Feature Persistence.<br />
Ein besonderes Feature des Releases ist das Firmware<br />
Update Modul (FWUpdate). Es standardisiert den Update-<br />
Prozess der Firmware und ermöglicht somit, die Firmware<br />
einer passenden Kamera zu aktualisieren, ohne dass dazu<br />
proprietäre Treiber nötig sind. Das Release findet sich zum<br />
Download über die folgende Website:<br />
www.emva.org/standards-technology/genicam/<br />
www.emva.org<br />
Keba mit neuer Niederlassung in Indien<br />
Der international tätige <strong>Automation</strong>sexperte Keba mit<br />
Stammsitz in Linz/Österreich setzt seinen Internationalisierungskurs<br />
fort und eröffnet eine Niederlassung in Pune nahe<br />
der indischen Hafenstadt Mumbai. Bereits seit 2010 ist Keba<br />
Absolute Gestaltungsfreiheit<br />
Hochgeschwindigkeitsweiche<br />
ACOPOStrak<br />
Höchste Effektivität<br />
in der Produktion<br />
www.br-automation.com/ACOPOStrak<br />
auf dem indischen Subkontinent mit seinen Steuerungslösungen<br />
für Maschinen vertreten und seit 2015 verstärkt auch<br />
im Bereich der Robotik tätig. „Indien ist einer der wachstumsstärksten<br />
Schwellenmärkte Asiens. Mit unserer Niederlassung<br />
in Pune schaffen wir ideale Voraussetzungen, unsere<br />
bereits bestehenden Kunden aus dem Bereich der Maschinenund<br />
Roboterhersteller optimal zu betreuen und unsere<br />
Marktpräsenz weiter auszubauen“, so Gerhard Luftensteiner,<br />
Vorstandsvorsitzender von Keba, zu den Beweggründen. Ende<br />
August war das Unternehmen erstmals auf der <strong>Automation</strong><br />
Expo in Mumbai mit von der Partie und ist von den USA über<br />
Europa bis Asien nun in 14 Ländern vor Ort präsent.<br />
www.keba.com<br />
Besuchen Sie uns!<br />
Halle 7 / Stand 206 /114<br />
Antriebstechnik für die adaptive Maschine.<br />
Flexibler. Schneller. Produktiver.
SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I MESSE<br />
Lösungen für die Herausforderungen<br />
von morgen<br />
SPS IPC Drives zeigt komplettes Spektrum der smarten und digitalen <strong>Automation</strong><br />
Fachbesucher haben die Möglichkeit, sich<br />
in 17 Hallen über die neuesten Produkte<br />
und Lösungen zu informieren<br />
Vom einfachen Sensor bis hin zu intelligenten Lösungen,<br />
vom heute Machbaren bis hin zur Vision einer umfassend<br />
digitalisierten Industriewelt. Auf der 29. SPS IPC Drives,<br />
die vom 27. bis 29.11.<strong>2018</strong> in Nürnberg stattfindet,<br />
stellen über 1 700 internationale Automatisierungsanbieter<br />
ihre Produkte und Lösungen sowie richtungsweisende<br />
Technologien der Zukunft vor.<br />
Wie schon im vergangenen Jahr sind die Themen Industrie 4.0<br />
und der digitale Wandel Schwerpunktthemen der SPS IPC<br />
Drives <strong>2018</strong>. Aussteller zeigen ihre Lösungsansätze, aber auch<br />
diverse Produkte und Applikationsbeispiele zur Digitalen Transformation.<br />
Begleitet wird dies durch themenbezogene Sonderschauflächen<br />
und Vorträge auf den Messeforen.<br />
Branchen verschmelzen<br />
Das starke Engagement, das IT-Firmen wie SAP bei der Erarbeitung<br />
industrieller Kommunikationsthemen – etwa bei OPC UA und<br />
TSN – einbringen, zeigt, wie die beiden Branchen IT und<br />
<strong>Automation</strong> zusehends verschmelzen. Ein Prozess, der sich auf<br />
der SPS IPC Drives auch in der Hallenbelegung widerspiegelt: In<br />
<strong>2018</strong> ist das Thema Software und IT in der Fertigung in den<br />
Hallen 5 und 6 zu finden. Hier werden industrielle Web Services,<br />
virtuelle Produktentwicklung/-gestaltung, digitale Geschäftsplattformen,<br />
IT/OT-Technologien, Fog-/Edge- und Cloud-Computing<br />
und vieles mehr zu sehen sein. Cyber Security wird ebenfalls von<br />
zahlreichen Anbietern aufgegriffen; sie demonstrieren auf ihren<br />
Messeständen anschaulich, wie sich Unternehmen vor Cyberattacken<br />
schützen können.<br />
Umfassendes Rahmenprogramm<br />
Erstmalig findet zur Messe ein Hackathon unter dem Motto „Digitale<br />
Ideen für eine smarte <strong>Automation</strong>“ statt. Auf diese Weise<br />
Das Zusammenwachsen von <strong>Automation</strong><br />
und IT ist einer der Themenschwerpunkte<br />
sollen gemeinsam für die Automatisierungsbranche nützliche<br />
und kreative Softwareprodukte entwickelt werden. Die Vorstellung<br />
der Ergebnisse sowie die Siegerehrung finden am ersten Messe -<br />
tag statt.<br />
Nach dem Erfolg des letzten Jahres finden auch in <strong>2018</strong> Guided<br />
Tours zu den Themen IT-Security in <strong>Automation</strong>, Smart Production<br />
und Smart Connectivity statt. Fachbesucher können sich mittels<br />
dieser geführten Touren gezielt und fokussiert zu wichtigen Innovationen<br />
und Exponaten dieser speziellen Themenbereiche informieren.<br />
Mehr Infos zur Messe finden Sie unter: www.sps-messe.de<br />
Fotos: Mesago<br />
www.mesago.de<br />
12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Besuchen Sie uns in Halle 3A, Stand 451<br />
better safe than sorry<br />
Sind Sie sicher?<br />
Auf Nummer sicher mit dem<br />
Antriebsregler SD6<br />
Der Antriebsregler SD6 bietet innovative, encoderunabhängige<br />
Sicherheitsfunktionalität und sicheres Bremsenmanagement für<br />
bis zu zwei Bremsen. Die umfangreichen Sicherheitsfunktionen<br />
entsprechen den Anforderungen der EN 61800-5-2 und sind<br />
zertifiziert nach SIL 3, PL e (Kat. 4).<br />
Sie profitieren zusätzlich von:<br />
• Regelung von linearen und rotativen Synchron-<br />
Servomotoren und Asynchronmotoren<br />
• Isochroner Systembus (IGB) für die Parametrierung und<br />
für Multiachs-Anwendungen<br />
• Flexible Zwischenkreiskopplung über Quick DC-Link bei<br />
Multiachs-Anwendungen<br />
• Komfortable Bedieneinheit aus Grafik-Display und Tasten<br />
• Wechseldatenspeicher Paramodul für schnelle<br />
Inbetriebnahme und effizienten Service<br />
Sicherheitstechnik<br />
in Kooperation mit<br />
www.stoeber.de
Auf Sicherheit<br />
bedacht<br />
Integrierte Safety-Lösung über IO-Link bringt Transparenz in die Metallbearbeitung<br />
Hochleistungsfähige Bearbeitungszentren<br />
zeichnen sich durch<br />
Präzision, Kraft und eine hohe<br />
Zerspanleistung für die Stahl-,<br />
Guss- und Titanbearbeitung aus.<br />
Ausgestattet mit modernster<br />
Kommunikationstechnologie sind<br />
sie auch bereit für die digitale<br />
Vernetzung. Wesentliche Rolle<br />
hierbei spielt eine integrierte<br />
Safety-Lösung über IO-Link. Sie<br />
ist flexibel, kommuniziert bis auf<br />
den letzten Meter und liefert<br />
sowohl Sensor-/Aktordetails als<br />
auch sichere Informationen.<br />
Es lässt sich erahnen, dass hinter den<br />
kompakten Maßen der neuen Baureihe<br />
MCC 630 Leistung, Präzision und Zuverlässigkeit<br />
stecken. Nicht ersichtlich ist, dass<br />
es sich um eine Serienfertigungsmaschine<br />
neuen Typs mit einem breiten Set an Einsatzmöglichkeiten<br />
handelt. Ebenso wenig<br />
sieht man dem Bearbeitungszentrum an,<br />
dass sich hinter der Fassade ein auf dem<br />
digitalen IO-Link-Standard basierendes<br />
Steuerungs- und Sicherheitskonzept von<br />
Balluff verbirgt. Mit Safety over IO-Link<br />
führt die Anlage das einfach installier- und<br />
selbst in bestehende Anlagen problemlos<br />
integrierbare IO-Link-Sicherheitssystem an<br />
Bord. An das von Balluff entwickelte, sichere<br />
E/A-Modul lassen sich sowohl Sicherheitskomponenten<br />
als auch Safety-Devices<br />
anderer Hersteller ganz einfach per M12-<br />
Standardkabel anschließen. Selbst Standardkomponenten<br />
wie binäre Sensoren lassen<br />
sich über den Safety-Hub bündeln – dies<br />
erspart gleichzeitig einen separaten Hub.<br />
Damit sind die Voraussetzungen für durchgängige,<br />
transparente Parametrier- u. Diagnose<br />
lösungen, flexible und sichere Maschinenbedien-<br />
sowie Industrie-4.0-Konzepte<br />
geschaffen.<br />
Up to date: Voll digitalisierte<br />
5-Achs-Bearbeitungszentren<br />
Burkhardt+Weber (BW) gehört seit 2012 zu<br />
Indústrias Romi S.A., dem größten Werkzeugmaschinenhersteller<br />
Brasiliens. Mit ca.<br />
250 Mitarbeitern ist das Unternehmen heute<br />
ein international ausgerichteter Hersteller<br />
von Bearbeitungszentren zur Bearbeitung<br />
komplexer Stahl-, Guss- und Titanteile. Zu<br />
den Kunden zählen neben der Maschinenbaubranche<br />
vor allem die Luftfahrt- und<br />
Dieselmotorenindustrie. Allein oder verkettet<br />
Wolfgang Zosel, freier Redakteur aus Reutlingen<br />
14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
TITEL I SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong><br />
Safety over IO-Link ist die konsequente<br />
Weiterentwicklung der IO-Link-Philosophie,<br />
ist Industrie-4.0-tauglich und nutzt<br />
die Vorzüge von IO-Link und Profisafe für<br />
sicherheitsgerichtete Signale. Genau wie<br />
IO-Link steht die Automatisierungs- und<br />
Sicherheitslösung für einen einfachen Systemsollen<br />
die voll digitalisierten 5-Achs-Bearbeitungszentren<br />
der MCC 630- und MCC<br />
800-Baureihe Werkstücke mit nur wenigen<br />
Aufspannungen einbaufertig bearbeiten. In<br />
der Regel sind das große Motoren- oder<br />
Getriebebauteile, die eine Vielzahl unterschiedlichster<br />
Fräs-, Bohr-, Dreh- und Vermessungsvorgänge<br />
verlangen.<br />
Hohe Transparenz über das<br />
Geschehen vor Ort<br />
Seit über 20 Jahren ist Balluff als Technologieausstatter<br />
und Berater bei BW präsent.<br />
Benjamin Rother, Leiter der Elektrokonstruktion<br />
erinnert sich noch gut, als Nico<br />
Schmid, Vertriebsingenieur bei Balluff, vor<br />
sechs Jahren erstmals die intelligente<br />
Schnittstelle IO-Link präsentierte. „Damals<br />
wollten wir noch abwarten, wie sich der<br />
neue Standard entwickelt. Doch seit 2014<br />
setzen wir IO-Link konsequent und aus<br />
Überzeugung in unseren Bearbeitungszentren<br />
ein“, ergänzt Rother. Bis dahin seien bei<br />
IO-Link reduziert den Installationsaufwand und<br />
vereinfacht Parametrierung, Diagnose und Service<br />
Hohe Performance<br />
Burkhardt+Weber zählt zu einem der<br />
führenden Werkzeugmaschinenhersteller<br />
weltweit und gilt als Pionier in<br />
der Einführung der digitalen Steuerungstechnik.<br />
130 Jahre Erfahrung im<br />
Werkzeugmaschinenbau und über<br />
60 Jahre Erfahrung im Bau von Bearbeitungszentren<br />
für die anspruchsvolle<br />
Bearbeitung von Stahl- und Gussteilen<br />
zeichnen das Unternehmen aus.<br />
zahlen bis zu 12 000 min -1 lassen erahnen,<br />
dass die Sicherheit für Mensch und Maschine<br />
ein zentrales Thema ist. So sind an jedem<br />
Bearbeitungszentrum mehrere Zuhaltungen,<br />
Lichtvorhänge, Antriebe, hängende Lasten,<br />
z. B. die geöffnete Späneschutztür sowie die<br />
obligaten Not-Aus-Taster zu überwachen.<br />
Rother: „Safety over IO-Link war letztlich<br />
konkurrenzlos. Effizienz ist bei verketteten<br />
Fertigungsprozessen wichtig, wenn leistungsfähige<br />
Anlagen mit einem optimalen<br />
Preis-Leistungsverhältnis das Ergebnis sein<br />
sollen.“<br />
BW klassische, auf Feldbussystemen basierende<br />
Verkabelungskonzepte Standard<br />
gewesen. Systemisch getrennt von den<br />
Standard-Signalen wurden die sicherheitsgerichteten<br />
Signale via Profinet im Feld eingesammelt.<br />
Aufwändige und komplizierte<br />
Verdrahtung war an der Tagesordnung,<br />
ebenso eine Vielzahl unterschiedlicher<br />
Kabeltypen, Sensoren, Aktoren sowie langwierige<br />
Einstellprozeduren. Über das eigentliche<br />
Schaltsignal hinaus lagen nur wenige<br />
verwend- bzw. verwertbare Informationen<br />
von der Prozess- bzw. Sensorebene vor.<br />
Mit der Konzeption der neuen MCC-Baureihe<br />
verfolgten die Ingenieure von BW ein<br />
klares Ziel: Neben charakteristischen Merkmalen<br />
wie Kraft, Präzision und Verfügbarkeit<br />
waren Leistungsmerkmale gefragt, die<br />
dem Hersteller wie Betreiber gleichermaßen<br />
nutzen sollten: Die Komplexität bei der Verkabelung<br />
reduzieren, Kabel stecken anstatt<br />
verdrahten, die Installations- und Inbetriebnahmephase<br />
verkürzen, mehr Transparenz<br />
und Information über das Geschehen<br />
vor Ort und Unterstützung durch einfach<br />
anzuwendende Parametrierungs-, Diagnoseund<br />
Servicekonzepte. Anforderungen, die<br />
sich auf einfache Weise mit der bidirektionalen<br />
Kommunikationsschnittstelle IO-Link<br />
realisieren lassen.<br />
Die nach IEC 61131-9 zertifizierte, vielseitige<br />
Punkt-zu-Punkt Verbindung unterhalb<br />
der Busebene macht den Weg frei für<br />
den ungehinderten Datenaustausch zwischen<br />
dem Prozessort und der Bus- bzw.<br />
Steuerungsebene und sorgt für einen hohen<br />
Erkenntnisgewinn. Kontinuierliche Überwachung,<br />
Erfassung und Visualisierung<br />
aktueller Maschinenzustände, Warnwerte,<br />
Qualitätssicherung etc. lassen sich mit IO-<br />
Link unkompliziert realisieren und dokumentieren.<br />
Die neuen MCC-Bearbeitungszentren sind<br />
leistungsfähige Kraftpakete auf verwindungssteifer<br />
Gussgrundlage. Mit zwei unabhängig<br />
voneinander betriebenen Plattenwechslern<br />
ist das Aufspannen eines neuen Werkstücks<br />
möglich, während das andere hinter einer<br />
sicheren Späneschutztür von einer Schwenkspindel<br />
entlang von fünf Achsen bearbeitet<br />
wird. Das angeschlossene Magazin umfasst<br />
mehr als 100 Werkzeuge und lässt sich problemlos<br />
auf bis zu 320 Werkzeugplätze erweitern.<br />
Die Werkzeuge werden automatisch<br />
zugeführt und sind mit Balluff Industrial<br />
RFID-Systemen ausgestattet. Bearbeitungsgewichte<br />
von bis zu 1,5 t (bei der MCC 800<br />
bis 2,5 t), Achsantriebe mit 17,5 kN Vorschub<br />
und getriebelose Spindeln mit Dreh-<br />
01<br />
Sicher – flexibel –<br />
Industrie-4.0-tauglich<br />
01 Die Baureihe vom Typ MCC 630:<br />
Bearbeitungstisch und Spindel<br />
02 IO-Link Safety-Hub (gelb) im Verbund<br />
mit IO-Link Master und Sensor Hubs<br />
03 Einheitlich, aufgeräumt, übersichtlich:<br />
Die IO-Link-Steckerordnung<br />
02 03<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 15
SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I TITEL<br />
04 Die Schwenkspindel eignet sich für<br />
modernste Werkzeuge<br />
05 Der Maschinentisch ist mit einem dynamisch direktbetriebenen<br />
Motor mit Wasserkühlung ausgestattet<br />
IO-Link kurz erklärt<br />
Die digitale Schnittstelle IO-Link ist<br />
eine feldbusunabhängige Punkt-zu-<br />
Punkt-Verbindung und die erste weltweit<br />
standardisierte IO-Techno logie, die<br />
von der Steuerung bis in die unterste<br />
Ebene der <strong>Automation</strong> kommuniziert<br />
und Sensoren wie Aktoren in die<br />
Feldbusebene integriert.<br />
aufbau sowie für eine Zeit und Kosten sparende<br />
Verkabelung für weniger Schaltschrankvolumen<br />
und schlanke Anlagenkonzepte –<br />
Applikationen lassen sich mit Safety over<br />
IO-Link schnell und einfach an geänderte<br />
Anforderungen anpassen.<br />
In jedem Bearbeitungszentrum der MCC-<br />
Baureihe kommt ein breites Spektrum an<br />
Balluff-Produkten und Systemen zum Einsatz:<br />
Zehn IO-Link-Sensorhubs mit jeweils<br />
acht Ein-/Ausgängen sammeln die Signale<br />
der verteilten Sensorik und Aktorik ein,<br />
darunter zahlreiche induktive und optische<br />
Sensoren von Balluff. Die Sensorhubs lassen<br />
sich je nach Anforderung parametrieren,<br />
d. h. es können 16 Signale frei zugeordnet<br />
werden, ausnahmslos und IO-Link-typisch<br />
angebunden über standardisierte Dreidrahtkabel<br />
mit M12-Steckern. Die Sensorhubs<br />
kanalisieren auf sechs installierte<br />
Profinet IO-Link-Master. Als „Safety Gates“<br />
fungieren bis zu drei Safety-Hubs von Balluff.<br />
Neben den Industrial RFID-Systemen<br />
kommen optional induktive Koppler des<br />
Herstellers zum Einsatz: Diese übertragen<br />
Energie und Signale berührungslos über<br />
einen Luftspalt von bis zu 5 mm. In der<br />
Regel werden sie dort eingesetzt, wo eine<br />
feste Verdrahtung von Sensoren und Aktuatoren<br />
stört, z. B. an Rundtischen und Wechselwerkzeugen.<br />
So bei der MCC-Baureihe:<br />
Werden Werkstücke direkt in die Maschine<br />
eingelegt, gibt die Steuerung die Portalachsen<br />
des Ladesystems erst dann frei, wenn die<br />
Spannvorrichtungen den einwandfreien<br />
Sitz des zu bearbeitenden Teils über die<br />
sich gegenüber liegenden Kopplermodule<br />
gemeldet haben.<br />
Fazit<br />
Die Übertragung sicherheitsgerichteter Signale<br />
findet sicher und unkompliziert statt,<br />
Safety over IO-Link nutzt dabei Elemente<br />
von Profisafe. Der IO-Link-Master für sich<br />
bleibt ein nicht sicherheitsgerichtetes Standardgerät<br />
und zählt zum „Black Channel“:<br />
Übermittelte Daten werden unangetastet<br />
und sicher durch den Master zur Steuerungsebene<br />
getunnelt und erst dort entpackt.<br />
Die finale Programmierung geschieht per<br />
Drag-and-drop zentral über die Programmieroberfläche<br />
der Steuerung.<br />
www.balluff.com
MESSE I SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong><br />
Schützen, führen, bündeln<br />
Individualisierbare Kabelschutz-Lösungen für den Anlagen- und Maschinenbau<br />
01<br />
01 Der Wellrohranschluss FIPLock One zeichnet sich durch hohe Schlagund<br />
Ausreißfestigkeit aus und ist prädestiniert für industrielle Einsätze<br />
02 Das Wellrohr FIPHeat ist für Kabelschutz-Anwendungen bei extrem<br />
tiefen oder hohen Temperaturen im Dauereinsatz geeignet<br />
03 Die Geometrien könnten flexibler nicht sein: rund, oval, vier- oder<br />
sechseckig<br />
neben den marktüblichen Zulassungen nach EN 61386 (CE-Kennzeichnung)<br />
unter anderem auch die mittlerweile sehr wichtige<br />
UL1696, die für Exporte z. B. nach Nordamerika unabdinglich ist,<br />
eine bedeutende Rolle. Außerdem sehen internationale Vorgaben<br />
häufig kundenspezifische Prüfungen und entsprechende Zertifikate<br />
für komplette Produktgruppen sowie einzelne Materialien und<br />
Abmessungen vor.<br />
Kabel und Leitungen kommen in der Industrie häufig<br />
unter widrigen Bedingungen zum Einsatz. Sie müssen<br />
hohen Temperaturen standhalten, Feuchtigkeit und<br />
Nässe vertragen und unterliegen hohen Belastungen in<br />
dynamischen Anwendungen. Damit es nicht zu einem<br />
frühzeitigen Maschinenausfall durch Verschleiß kommt,<br />
leisten Kabelschutz-Systeme wertvolle Dienste.<br />
Um Maschinenausfällen vorzubeugen, sollten wichtige Kabel<br />
und Leitungen rund um Anlagen und Geräte speziell geschützt<br />
werden – auch wenn die örtliche Situation eigentlich nur wenig<br />
Raum für effizienten Kabelschutz zulässt. Der Wellrohr-Experte<br />
Fränkische Industrial Pipes hat sich auf Standard- und Spezialprodukte<br />
in vielen Abmessungen, Materialqualitäten und Profilgeometrien<br />
spezialisiert. Aber auch Sonderausführungen sind möglich,<br />
die speziellen Anforderungen gerecht werden. „Für fast jeden<br />
Anwendungsfall im Maschinen-, Anlagen- und Werkzeugbau findet<br />
sich in unserem FIPSystems Kabelschutz-Sortiment ein passendes<br />
Produkt. Dabei nutzen wir nicht ausschließlich unsere Standardkomponenten,<br />
sondern entwickeln auch kundenspezifische Lösungen“,<br />
sagt René Hofmann, Produktmanager Kabelschutz Industrieanwendungen<br />
bei Fränkische Industrial Pipes. Dabei richtet der<br />
Kabelschutz-Experte seine Aufmerksamkeit vor allem auf den<br />
dauerhaften mechanischen Kabelschutz sowie eine möglichst<br />
flexible Verlegung von Kabeln und Leitungen.<br />
Internationale Vorgaben<br />
02 03<br />
Für den globalen Marktzugang ist die zertifizierte Reihe rund um<br />
die Standardwellrohre FIPLock und die dazu passende Anschlussverschraubung<br />
FIPLock One die richtige Wahl. Denn hier spielt<br />
Eine Verschraubung – viele Anwendungen<br />
Die für den industriellen Kabelschutz entwickelte Anschlussverschraubung<br />
FIPLock One vereinfacht die Verbindungstechnik entscheidend:<br />
Sie deckt alle Schutzklassen-Anforderungen im industriellen<br />
Einsatz ab – IP66 bis IP68 ebenso wie die höchstmögliche<br />
Schutzklasse IP69. Die vormontierten Verschraubungen sind aus<br />
speziell formuliertem Polyamid 6 und ermöglichen eine zuverlässige<br />
Verbindung der FIPLock-Wellrohre mit Fein- und Grobprofil.<br />
Anwender benötigen somit nur noch eine Verschraubung für alle<br />
denkbaren Anwendungen. Zudem zeichnen sie sich durch eine hohe<br />
Witterungsbeständigkeit, hohe dynamische Belastung, Schlag- und<br />
Ausreißfestigkeit aus und erfüllen höchste Brandschutzstandards.<br />
Bis zu 300 °C hitzebeständig<br />
FIPHeat kommt bei hohen Temperaturanforderungen zum Einsatz,<br />
etwa in den Hochöfen der Stahlindustrie oder bei Maschinen, die<br />
dauerhaftem Wärmedampf ausgesetzt sind. Die High-Tech-Werkstoffe<br />
der Hochtemperaturwellrohre sind bis zu 300 °C hitzebeständig<br />
und halten auch hohen Belastungen in der chemischen Industrie<br />
stand. Neben einer breiten Range an Standardhochtemperaturmaterialien<br />
fertigt Fränkische Industrial Pipes auch Produkte nach<br />
individuellen Anforderungen an.<br />
Alles außer gewöhnlich<br />
Anspruchsvolle Sonderfälle lösen die Produkte aus dem FIPSpecials-<br />
Programm, die je nach Bedarf maßgeschneidert entwickelt und<br />
produziert werden. Zu der außergewöhnlichen Produktgruppe<br />
gehören unter anderem Wellrohre mit integriertem Gewindeanschluss,<br />
segmentierte Rohrsysteme oder auch Mehrschichtwellrohre.<br />
Bei FIPSpecials sind Rohre auch nicht immer rund. Wenn<br />
erforderlich, sind auch vier- oder sechseckige Varianten oder auch<br />
ovale Kabelschutzrohre möglich, die sich in einer Vielzahl von<br />
Anwendungsfällen besonders platzsparend verlegen lassen.<br />
Bilder: Fränkische Industrial Pipes<br />
www.fipsystems.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 17
SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I MESSE<br />
Ein kurviges Projekt<br />
Automatisierungslösung mit innovativer Energieketten-Anordnung<br />
sorgt für das gewisse Etwas in Bearbeitungszentren<br />
Um Bearbeitungszentren optimal auszulasten ist es von großem Vorteil,<br />
über eine automatische Beladung auch sogenannte „mannlose Schichten“<br />
ohne Bediener fahren zu können. Eine vergleichsweise einfache und<br />
trotzdem sehr leistungsfähige Lösung dafür hat ein österreichisches<br />
Maschinenbau-Unternehmen realisiert. Eine Schlüsselrolle spielt dabei<br />
eine Energiekettenlösung.<br />
Lukas Czaja, Leiter<br />
Branchenmanagement,<br />
Werkzeugmaschinen,<br />
igus GmbH, Köln<br />
Sema baut Werkzeugmaschinen dort, wo<br />
andere Urlaub machen. In ländlicher<br />
Umgebung am idyllischen Traunsee nahe<br />
Salzburg fertigt das Unternehmen auf rund<br />
12 000 m² überwiegend Rundtaktmaschinen.<br />
Aber auch Bearbeitungszentren, Komponenten<br />
und Automatisierungslösungen<br />
vor allem für Kunden aus dem Bereich der<br />
Automobilzulieferung. Mit den Sema-Maschinen<br />
werden etwa die Batteriegehäuse für<br />
das Elektroauto BMW i3 gefertigt. Dabei hat<br />
sich das 1988 von Adolf Schacherleitner gegründete<br />
Unternehmen (Sema = Schacherleitner<br />
Elektronik Maschinenbau) in nur drei<br />
Jahrzehnten zum weltweit tätigen Unternehmen<br />
mit rund 250 Mitarbeitern in Oberösterreich<br />
und Wien gemausert. Ein Grund für<br />
den Erfolg war die Bereitschaft, einerseits<br />
pragmatisch zu denken, aber gleichzeitig immer<br />
wieder auch neue Wege zu gehen. Der<br />
jüngste Spross dieser Philosophie trägt den<br />
schönen Namen MH Heidi (Höchste Effizienz<br />
+ Intelligentes Disponieren‘ und gehört<br />
zur Multi Handling (MH) Familie.<br />
Ausgefeiltes Teleskoparm-System<br />
Häufig werden für die automatisierte Beladung<br />
von Bearbeitungszentren und Rundtaktmaschinen<br />
Speichersysteme mit Knickarm-Robotern<br />
und viel Platzbedarf verwendet<br />
– eine zwar sehr leistungsfähige, aber in<br />
der Regel auch aufwändige Lösung. Sema<br />
hatte aufgrund von Kunden-Feedback bei<br />
der Neuentwicklung etwas anderes im Sinn:<br />
eine besonders ausgefeilte und leistungsfähige<br />
Teleskoparm-Lösung für die Bestückung<br />
von Standardmaschinen unterschiedlichster<br />
Hersteller mit Paletten, Spannmitteln<br />
und einzelnen Werkstücken. Das Besondere:<br />
Der Teleskoparm kann nach zwei<br />
Seiten auskragen und das System auf diese<br />
Weise zwei Werkzeugmaschinen zugleich<br />
versorgen. Dabei stellt das System eine platzsparende<br />
Lösung dar. MH Heidi benötigt nur<br />
6 m² Aufstellfläche und ist damit gut geeignet<br />
für verschiedene Hallen-Layouts und Werkzeugmaschinen-Konzepte.<br />
Hinzu kommt<br />
die immense Tragkraft des Teleskoparms<br />
von 400 kg bei einer Auskragung von bis zu<br />
1 700 mm nach beiden Seiten – ein Alleinstellungsmerkmal<br />
im Markt.<br />
Um den nach beiden Seiten auskragenden<br />
Teleskoparm realisieren zu können, wurden<br />
zwei Energieketten um 180° versetzt<br />
miteinander kombiniert
MESSE I SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong><br />
01 Freuen sich über das erfolgreich abgeschlossene Projekt (v.l.n.r.): Johannes Weiermair (Sema),<br />
Markus Kogelmann und Siegfried Pötzelsberger (beide Igus)<br />
02 Das Multi-Handlingsystem MH Heidi bei<br />
den letzten Tests in der Produktion bei Sema<br />
Die Energiekette kommt ins Spiel<br />
Um das beidseitige Ausfahren des Teleskoparms<br />
zu realisieren, waren allerdings einige<br />
konstruktive Kniffe notwendig. Eine Schlüsselrolle<br />
kommt dabei der verwendeten<br />
Energiekette zu. Nach positiven Erfahrungen<br />
mit Igus-Komponenten bei der Fertigung<br />
der Bearbeitungszentren und Rundtaktmaschinen<br />
von Sema war die Entscheidung<br />
schnell klar, auch die Energieketten für MH<br />
Heidi vom motion plastics Spezialisten aus<br />
Köln zu beziehen. Johannes Weiermair:<br />
„Uns war bewusst, dass es bei dieser Neuentwicklung<br />
einige Herausforderungen in<br />
Bezug auf Kompaktheit und Lebensdauer<br />
gibt und wir wollten daher mit einem<br />
bekannten und verlässlichen Partner zusammenarbeiten.“<br />
Knifflige Einbausituation<br />
Aufgrund der Anforderungen in Sachen Gewicht,<br />
Verfahrgeschwindigkeit und Kompaktheit<br />
fiel die Wahl schnell auf eine Energiekette<br />
der Baureihe E4.38L. Deren geringes<br />
Gewicht macht die geforderte hohe Dynamik<br />
möglich. Der Innenraum der Kette ist für<br />
eine leichte Befüllung schnell und einfach<br />
zugänglich, da die Öffnungsstege beidseitig<br />
aufschwenkbar sind. Je nach Kundenanforderung<br />
lassen sie sich im Innen- oder Außenradius<br />
öffnen. Trotz der kompakten Kette<br />
stellte die Einbausituation die Konstrukteure<br />
Tagsüber wird die Maschine mit komplizierten Teilen manuell<br />
bedient, in der Nacht produziert sie automatisiert einfachere Teile<br />
vor einige Herausforderungen. Denn das<br />
Handlingsystem war sehr kompakt gebaut<br />
und erlaubte nicht viel Spielraum. Es gab<br />
anfänglich Lösungsansätze mit einzelnen<br />
Ketten für jede Teleskopachse. Das war aber<br />
aufgrund der baulichen Einschränkungen<br />
nicht realisierbar.“ Die Lösung war eine<br />
Kombination von zwei Ketten, die S-förmig<br />
ohne untere Führung sowie mit sehr engen<br />
Biegeradien eingesetzt wurde – eine Art besonders<br />
scharfer S-Kurve.<br />
Durch die beidseitig verfahrbare Teleskopachse<br />
ergab sich eine zusätzliche Herausforderung<br />
der scharfen S-Kurve. Die Energiekettenführung<br />
muss nach jedem Beladezyklus<br />
selbständig in die Grundposition zurückkehren,<br />
um bei den Folgebewegungen<br />
nicht zu kollidieren. Dazu wird das Linksystem<br />
der scharfen S-Kurve über eine eigene<br />
Präzisionsführung mit einem vorgespannten<br />
Seilsystem geführt. Was sich einfach anhört,<br />
birgt so einige Tücken. Dipl.-Ing. (FH)<br />
Markus Kogelmann, bei Igus Branchenmanager<br />
für Werkzeugmaschinenbau, erläutert<br />
die Problematik: „Eine Kette hat nur in<br />
einer Richtung Bewegungsfreiheit, in der<br />
anderen Richtung hat sie einen Anschlag.<br />
Das lässt sich zwar durch eine mechanische<br />
Bearbeitung der Kette ändern – sie verliert<br />
aber dabei ihre Stabilität.“ Die Lösung: Die<br />
beiden Standardketten wurden um 180° gedreht<br />
aneinander montiert. So wurde Beweglichkeit<br />
erzielt und gleichzeitig die Stabilität<br />
gewährleistet.<br />
Mit System: Leitungen inklusive<br />
Allerdings ergab sich durch die enge Einbausituation<br />
noch ein Folgeproblem: „Für die<br />
Kette selbst war der kleine Biegeradius kein<br />
Problem“, so Kogelmann. Für die Leitungen<br />
des Antriebstechnikherstellers, die bislang<br />
von Sema verwendet wurden, aber sehr<br />
wohl. Sema entschied sich daher, bei der MH<br />
Heidi erstmals auch die Leitungen von Igus<br />
zu beziehen und Kette und Leitungen als ein<br />
fertig konfektioniertes Readychain Produkt<br />
einzusetzen. Der Anwender erhält dadurch<br />
eine Systemgarantie für das Produkt und<br />
sparte Zeit bei der Entwicklung.<br />
Automatisierungslösung mit<br />
besonderen Eigenschaften<br />
So entstand quasi in Rekordzeit eine Automatisierungslösung<br />
mit besonderen Eigenschaften:<br />
Durch die Kombination aus geringer<br />
Aufstellfläche und langem Auskragen<br />
kann MH-Heidi bis zu einem Meter entfernt<br />
von den beiden zu bestückenden Maschine<br />
aufgestellt werden. Johannes Weiermair erläutert<br />
den Vorteil dieser Anordnung: „Nun<br />
kann man durch den Freiraum in der Tagschicht<br />
die Maschine manuell bedienen,<br />
etwa wenn komplizierte Einzelteile gefertigt<br />
werden. In der Nacht werden die Tore geschlossen<br />
und die Maschine fährt im Automatikmodus<br />
und produziert einfachere Teile.<br />
Und während das bei vielen Wettbewerbern<br />
nur in eine Richtung geht, kann MH Heidi<br />
das in beide Richtungen bewerkstelligen.“<br />
Bilder: igus<br />
www.igus.de<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 19
SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I MESSE<br />
Auf Effizienz<br />
ausgelegt<br />
Neues Schaltschranksystem setzt<br />
auf optimiertes Engineering und<br />
Durchgängigkeit der Daten<br />
Hans-Robert Koch,<br />
Gruppenleiter Produktkommunikation,<br />
Rittal<br />
GmbH & Co. KG, Herborn<br />
01<br />
01 Das patentierte Spezialprofil sorgt mit<br />
seiner ausgeklügelten Geometrie für hohe<br />
Stabilität und Torsionsfähigkeit<br />
02 Der neue Sockel vereint alle Funktionen<br />
des TS Sockel und dem Sockelsystem Flex-Block<br />
in einer Lösung<br />
eigentliche Entwicklungsarbeit lieferten.<br />
Diese ergänzte Rittal um die Erkenntnisse<br />
des ebenfalls eingebundenen Kundenbeirats.<br />
Manuelle Tätigkeiten sind im<br />
Steuerungs- und Schaltanlagenbau<br />
heute noch gängige Praxis. Eine<br />
neue Schaltschranktechnik bringt<br />
Zeitersparnis, einen Effizienzgewinn<br />
und weißt zudem konstruktive<br />
Stärken in puncto Stabilität und<br />
Belastbarkeit aus.<br />
Seit fast zwei Jahrzehnten gehört das<br />
Schaltschranksystem TS 8 von Rittal<br />
zu den weltweiten Standards im Steuerungs-<br />
und Schaltanlagenbau. Bei der<br />
Entwicklung eines neuen Großschranksystems<br />
standen die Entwickler von<br />
Rittal vor einer großen Herausforderung.<br />
Das Ziel war einen Schaltschrank zu entwickeln,<br />
der die Durchlaufzeiten in Engineering<br />
und Montage verkürzt, die Komplexität<br />
reduziert und dabei zu 100 % Industrie-4.0-fähig<br />
ist.<br />
Bei der Neuentwicklung spielte für Rittal<br />
der intensive Dialog mit seinen Kunden die<br />
entscheidende Rolle. Durch eine groß angelegte,<br />
wissenschaftlich fundierte Usability-<br />
Studie dokumentierten Entwickler und Analytiker<br />
den Industriealltag bei Steuerungsund<br />
Schaltanlagenbauern bei Unternehmen<br />
in Deutschland, in den USA und in China –<br />
darunter kleine, mittelständische und große<br />
Unternehmen. Als Ergebnis kristallisierten<br />
sich 150 systematisch erhobene und konkrete<br />
Anforderungen an einen neuen Schaltschrank<br />
heraus, die Entwicklern und Produktmanagern<br />
eine belastbare Basis für die<br />
Vorteile durch 25-mm-Maßraster<br />
Das Ergebnis der Entwicklung ist das Großschranksystem<br />
VX25, das mit einem komplett<br />
neuen Rahmenprofil konstruiert wurde.<br />
Dieses entscheidet über den Bauraum, die<br />
Effizienz bei Engineering und Montage, die<br />
Erweiterungsmöglichkeiten, die Stabi lität<br />
und damit die Sicherheit und Flexibi lität in<br />
der Werkstatt des Kunden. Mit dem neuen<br />
Großschranksystem ist es Rittal gelungen,<br />
alle wichtigen und auf dem Markt etablierten<br />
Produkteigenschaften des bisherigen<br />
Großschranksystems TS 8 zu er halten und sie<br />
mit vielen neuen Funktionen zu erweitern.<br />
Dabei lässt sich der Kundennutzen entlang<br />
der gesamten Wertschöpfungskette des<br />
Steuerungs- und Schaltanlagenbaus in drei<br />
Kernpunkte zusammenfassen: max. Datenqualität<br />
und Durchgängigkeit der Daten, reduzierte<br />
Komplexität sowie Zeitersparnis und<br />
Sicherheit in der Montage.<br />
Die meisten verbesserten Funktionalitäten<br />
basieren auf dem neuen VX25-Rahmenprofil,<br />
das über ein durchgängiges 25-mm-Maßraster<br />
verfügt und bei gleichem Gewicht wie<br />
sein Vorgänger TS 8 deutlich stabiler ist. Bei<br />
der Neuentwicklung ist es gelungen, durch<br />
eine volle Symmetrie die Komplexität in der<br />
Schaltschranktechnik deutlich zu reduzieren.<br />
Die Anzahl der Gleichteile wurde signifikant<br />
erhöht. So müssen weniger Teile und<br />
damit weniger Lagerfläche für Zubehörartikel<br />
20 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Bereit für die<br />
digitale <strong>Automation</strong><br />
02<br />
vorgehalten werden. Zum offiziellen Start<br />
des neuen Systems lagen bereits erste<br />
Erfahrungen vor. So hat die Woodward<br />
Kempen GmbH schon mit den Prototypen<br />
gearbeitet. Der langjährige Rittal-Kunde<br />
entwickelt im Geschäftsbereich Renewable<br />
Power Systems kundenspezifische Frequenzumrichter<br />
zur Implementierung in Windenergieanlagen.<br />
Mit dem Schaltschrank<br />
VX25 hat Woodward Teilumrichter für eine<br />
Gesamtleistung von 4,5 MW realisiert, die<br />
Reduzierte Kom plexität und<br />
zu 100 % Industrie-4.0-fähig<br />
aus drei Schaltschränken bestehen und ein<br />
Gesamtgewicht von ca. 2 000 kg auf die<br />
Waage bringen.<br />
„Für unsere Anwendungen ist es sehr<br />
wichtig, dass das neue Rahmenprofil steifer<br />
und damit deutlich belastbarer ist“, sagt<br />
Holger Gehl, der als Product Line Manager<br />
bei Woodward für Windenergie-Projekte<br />
zuständig ist. Die Anforderungen, die bei<br />
den Anwendungen in der Windenergietechnik<br />
an das Schranksystem gestellt<br />
werden, sind sehr hoch. So treten beispielsweise<br />
häufig Vibrationen auf, wie Eric<br />
Hartmann, Principal System Engineer bei<br />
Woodward, berichtet: „Am neuen Schrank<br />
haben wir deswegen die Vibrationsbeständigkeit<br />
überprüft und dabei sowohl Finite-<br />
Einfache Umstellung<br />
Elemente-Analysen als auch Vibrationstests<br />
im Labor durchgeführt. Mit Erfolg, der<br />
neue Schaltschrank ist auch ohne konstruktiven<br />
Zusatzaufwand stabiler als sein<br />
Vorgänger.“<br />
Freiheiten in der Entwicklung<br />
Für die Anwendungen bei Woodward wird<br />
der mechanische Aufbau der Schaltschränke<br />
komplett in einem CAD-System<br />
geplant. Auch hier haben die Ingenieure<br />
von Woodward erste Erfahrungen machen<br />
können, wie Gehl weiß: „In der Konstruktion<br />
ist uns positiv aufgefallen, dass wir<br />
mehr Freiheiten in der Entwicklung haben<br />
und wir weniger Teile benötigen, da das<br />
Rahmenprofil überall identisch ist.“ Hartmann<br />
ergänzt: „Dass sämtliche Daten in<br />
3-D zur Verfügung stehen, ist für uns<br />
ex trem wichtig, da unsere mechanische<br />
Konstruktion direkt mit diesen Daten weiterarbeiten<br />
kann.“<br />
Die Vorteile des Schaltschranksystems<br />
machen sich auch bei der Montage innerhalb<br />
der Produktion des Unternehmens<br />
bemerkbar. „Die Türen lassen sich deutlich<br />
schneller montieren, und auch der Umbau<br />
auf eine Türöffnung von 180° sowie der<br />
Wechsel des Türanschlags gehen viel<br />
schneller“, so Gehl.<br />
Bilder: Rittal<br />
www.rittal.de<br />
Damit Anlagenbauer schnell und einfach auf das neue Schranksystem umstellen<br />
können, gibt es ab sofort webbasierte Software-Tools von Rittal. Mit der VX25-<br />
Umstellhilfe für Stücklisten (www.rittal.de/vx25umstellhilfe), kostenlosen Daten<br />
sowie einem intelligenten Selektor und Konfigurator vereinfacht der Hersteller den<br />
Umstieg vom TS 8-Schaltschranksystem auf sein neues Großschranksystem VX25.<br />
PLCs<br />
Relays<br />
Switches<br />
Sensors<br />
Connectors<br />
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Internet of Things<br />
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SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I MESSE<br />
Schnelle Leser<br />
RFID-System reduziert die Einlesedauer<br />
für Werkzeugrevolver einer CNC-Maschine<br />
Der Einsatz von funkbasierten RFID-Systemen<br />
zur Identifikation von Schneidwerkzeugen in<br />
CNC-Maschinen wird oft durch die geringe<br />
Reichweite beschränkt. Eine Industrie-4.0-taugliche<br />
Lösung zur Werkzeugverwaltung reduziert dank<br />
hoher Schreib-Lese-Reichweite die Einlesedauer<br />
für einen Werkzeugrevolver deutlich.<br />
Forderungen nach einer zunehmend flexiblen<br />
Produktion steigern die Nachfrage<br />
nach automatisierten Lösungen zur Werkzeug<br />
verwaltung. Schneidwerkzeuge werden<br />
heute häufiger gewechselt als in der Vergangenheit.<br />
Damit gerät die klassische visuelle<br />
Identifikation über Seriennummern ebenso<br />
wie die manuelle Datenpflege an ihre Grenzen.<br />
Verständlich, dass immer mehr Verarbeitungsund<br />
Fertigungsunternehmen versuchen, ihre<br />
Werkzeugverwaltung zu verbessern. Durch<br />
effizientes Werkzeugmanagement wollen sie<br />
die Werkzeugleistung und -lebensdauer erhöhen,<br />
die Produktionskosten senken und die<br />
Bearbeitungsqualität steigern. Werkzeugmanagementsysteme<br />
müssen unterschiedliche<br />
Abläufe verarbeiten können, wie z. B. verschiedene<br />
Lieferarten, hohe Stückzahlen<br />
und häufige Ein- und Auscheckvorgänge.<br />
Ohne eine zuverlässige Identifikationstechnologie<br />
können solche Managementsysteme<br />
leicht unübersichtlich werden. Auch eine<br />
schlechte Umgebung oder ein fehlerhafter<br />
Betrieb können zu Durcheinander und Datenverlust<br />
führen. Wenn dies während des Werkzeugeinsatzes<br />
geschieht, hat das Auswirkungen<br />
auf die Produktionseffizienz und kann sogar<br />
zu Qualitätsproblemen bis hin zum Produkt-<br />
Ausschuss führen. Im Zug der zunehmenden<br />
maschinellen Bearbeitung durch CNC-Werkzeugmaschinen<br />
und -Bearbeitungszentren<br />
ist auch das Zu behör der Maschinen komplexer<br />
geworden, sodass bisherige Werkzeugverwaltungsmethoden<br />
diesen Anforderungen<br />
nicht mehr gerecht werden.<br />
Bessere Lösungen sind gefragt<br />
Konventionelle Werkzeugverwaltungssysteme<br />
nutzen bislang im Wesentlichen optische<br />
Identifikationstechnologien, um Werkzeugdaten<br />
zu speichern, beispielsweise die Lasergravur.<br />
Bei dieser werden werkzeugbezogene<br />
Daten mit einem Laser auf die Oberfläche<br />
des Schneidwerkzeugs eingraviert. Diese<br />
Methode ermöglicht eine längerfristige<br />
Datenaufzeichnung und eine effizientere<br />
Werkzeugverwaltung, obwohl es offensichtliche<br />
Nachteile gibt. Die Datenmenge, die<br />
auf der Oberfläche eingraviert wird, ist begrenzt.<br />
Im schlimmsten Fall kann die Lasergravur<br />
zudem die Struktur des Schneidwerkzeugs<br />
beschädigen und so die Produktlebensdauer<br />
beeinträchtigen. Hinzu kommt,<br />
dass die meisten Graviergeräte teuer in der<br />
Anschaffung sind.<br />
Eine andere Möglichkeit ist die Identifikation<br />
mittels funkbasierter RFID-Technologie.<br />
Die ersten Systeme dieser Art werden<br />
bereits eingesetzt, arbeiten aber noch nicht<br />
RFID-Tool-Management-Systeme, die Internet-Technologie<br />
integrieren, werden zum bevorzugten Identifikationssystem<br />
effizient. Bei den üblichen Systemen befindet<br />
sich der Schreib-Lese-Kopf auf einem Zylinder,<br />
der diesen vor und zurückbewegt,<br />
um die Daten vom RFID-Tag am Werkzeug<br />
auszulesen. Der Datenträger (Tag) ist im<br />
Werkzeughalter eingebettet. Um ein Werkzeug<br />
zu erfassen oder zu wechseln, muss<br />
der Werkzeugrevolver mit dem betreffenden<br />
Werkzeug zunächst die unterste Position<br />
anfahren. Der Zylinder mit dem Schreib-<br />
Lese-Kopf muss zudem einen kompletten<br />
Weg zum Revolver und zurückfahren. Damit<br />
steigt die Gesamtlesezeit für ein einziges<br />
Schneidwerkzeug auf 6,5 Sekunden. Die<br />
Zeitspanne, alle 20 Schneidwerkzeuge eines<br />
Revolvers an einer einzigen CNC-Maschine<br />
auszulesen, beträgt über zwei Minuten.<br />
Das senkt die Produktionseffizienz der<br />
CNC-Maschine erheblich. Außerdem führt<br />
die häufige Bewegung zu Verschleiß an<br />
der Maschine. Sollte darüber hinaus der<br />
Schreib-Lese-Kopf aufgrund einer Fehlfunktion<br />
am Zylinder oder aus einem anderen<br />
Grund nicht sofort zurückgezogen werden<br />
können, kann dieser mit dem Schneidwerkzeug<br />
kollidieren, was die Bearbeitungsgenauigkeit<br />
beeinträchtigen würde.<br />
Werkzeugerkennung optimieren<br />
Die RFID-Lösung BL ident von Turck setzt<br />
genau an diesem Pro blem an: Schreib-<br />
Lese-Köpfe mit einem erweiterten Erfassungsbereich<br />
können direkt auf der Trägerplatte<br />
des Werkzeugrevolvers montiert<br />
werden. Somit sind die Daten der RFID-<br />
Tags auf dem Werkzeughalter direkt durch<br />
die nichtmetallische Rückplatte lesbar –<br />
und zwar ohne einen Zylinder, der den<br />
Kopf vor und zurückbewegt. Eine einfache<br />
Drehung des Revolvers genügt, um alle<br />
Schneidwerkzeuge auf einer CNC-Werkzeugmaschine<br />
zu identifizieren. Alle Informationen<br />
zu den Schneidwerkzeugen<br />
können in nur zehn Sekunden eingelesen<br />
werden. Turcks RFID-Schreib-Lese-Köpfe<br />
haben die Schutzart IP69K, die RFID-Tags<br />
sie Schutzart IP68. Damit ist das System<br />
resistent gegen Feuchtigkeit und Wasser<br />
und eignet sich auch für den Einsatz in<br />
feuchter Umgebung. Die Tags besitzen<br />
einen frei nutzbaren Speicher von 128 Byte.<br />
Dies ermöglicht die Speicherung großer<br />
Richard Lin, Senior Product Manager & Team<br />
Supervisor RFID, Turck (Tianjin) Sensor Co. Ltd.,<br />
Tianjin, China<br />
22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
MESSE I SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong><br />
01 Links: Schneidwerkzeughalter<br />
mit<br />
eingelassenem<br />
RFID-Tag<br />
02 Der RFID-Schreib-<br />
Lese-Kopf wird auf der<br />
Rückseite des Werkzeugrevolvers<br />
angebracht<br />
und erkennt den Tag<br />
im Werkzeughalter<br />
durch die Verkleidung<br />
hindurch<br />
Datenmengen und verwandelt sie quasi in<br />
eine mobile Datenbank.<br />
„Turcks modulares Prinzip macht die<br />
Auswahl des passenden RFID-Systems einfach<br />
und bequem. Alles, was wir für verschiedene<br />
Protokolle benötigen, ist ein anderes<br />
Gateway. Und sollte das Protokoll<br />
Profinet, Ethernet/IP oder Modbus TCP sein,<br />
reicht sogar ein einziges Multiprotokoll-<br />
Gateway aus, das alle drei unterstützt“, sagt<br />
Gao Xianghui, Projektleiter des chinesischen<br />
Systemintegrators Qingdao Mesnac, über<br />
Turcks BL-ident-System.<br />
„Das einfache Design der RFID-Module<br />
vereinfacht die Programmentwicklung und<br />
macht die Verwendung von Funktionsblöcken<br />
überflüssig. Schreib-Lese-Operationen<br />
können direkt über die Ein- und Ausgänge<br />
gesteuert werden.“ Der Erfassungsbereich<br />
von 44 mm erfüllt die Installationsanforderungen<br />
vor Ort und verhindert, dass<br />
Schreib-Lese-Köpfe durch Kollisionen beschädigt<br />
werden. Die In-Metal-Tags sind<br />
dank Schutzarzt IP68 ideal für die Installation<br />
in Werkzeug verwaltungssystemen.<br />
Produktionseffizienz steigern<br />
Im Werkzeugmanagement und der Werkzeugidentifikation<br />
kann RFID im HF-Bereich all<br />
seine Vorteile ausspielen: schnelle Identifikation,<br />
Stabilität gegenüber Interferen zen<br />
und Tags mit hoher Speicherkapazität. Das<br />
Hinzufügen von RFID-Schreib-Lese-Köpfen<br />
zu automatisierten Werkzeugwechselsystemen<br />
ermöglicht ein schnelles Lesen von<br />
Daten auf RFID-Tags an Werkzeughaltern,<br />
wodurch Merkmale wie automatische Werkzeugidentifikation,<br />
automatisierte Montage<br />
und die Verfolgung über den gesamten<br />
Lebenszyklus eines Werkzeugs hinweg realisiert<br />
werden.<br />
Dies wiederum erhöht die Produktionseffizienz<br />
und die Werkzeugauslastung bei<br />
gleichzeitiger Senkung der Produktionskosten<br />
und der Ausschussquote. Da die RFID-<br />
Technologie immer weiter perfektioniert und<br />
weltweit immer populärer wird, werden<br />
RFID-Tool-Management-Systeme, die zudem<br />
Internet-Technologie integrieren, zum bevorzugten<br />
Identifikationssystem für Verarbeitungs-<br />
und Fertigungsunternehmen werden.<br />
www.turck.com
SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I MESSE<br />
Der CMOS-Sensor mit Rapid On Chip Calculation-Technologie<br />
ermöglicht eine hohe Bildauflösung und 3D-Präzision<br />
Große Leistung in kleinem Gehäuse<br />
High-Speed-Kamera bietet hohe 3D-Performance<br />
Die Industrie verlangt nach präzisen<br />
3D-Messungen bei steigenden<br />
Geschwindigkeiten in flexiblen<br />
Fertigungsprozessen. Die dafür<br />
eingesetzte Technik soll dabei im<br />
Hintergrund bleiben und darf nicht<br />
zu viel Platz einnehmen. Vor diesem<br />
Hintergrund hat Sick die Kamera<br />
3D-Vision mit einem CMOS-Sensor<br />
und ROCC-Technologie<br />
weiterentwickelt und setzt somit<br />
neue Maßstäbe im Bereich der<br />
3D-Performance.<br />
führt damit seine kontinuierliche Entwicklungsarbeit<br />
auf die nächste Ebene.<br />
CMOS-Sensor und ROCC-Technologie<br />
sorgen für hohe Auflösung<br />
Seit mehr als 30 Jahren setzt Sick parallelisierte<br />
SIMD Sensorarchitekturen mit On-<br />
Chip-Berechnung ein, um Bildgebungsverfahren<br />
mit hoher Performance auf den<br />
Markt zu bringen. Die Kamera vom Typ<br />
Ranger RS2200 war 1994 das erste Produkt<br />
mit Lasertriangulation – diesem folgten<br />
mehrere Sensor-Generationen nach. Jetzt<br />
präsentiert der Hersteller die Kamera vom<br />
Typ Ranger3, die neue Generation der Ranger<br />
Triangulation-Produktfamilie für die<br />
anspruchsvollen Inspektionsaufgaben der<br />
Zwar hat sich 3D-Vision längst als zuverlässige<br />
Technologielösung in industriellen<br />
Einsatzbereichen etabliert und die Weiterentwicklungen<br />
der letzten Jahre sind beachtlich,<br />
doch die industrielle Gegenwart<br />
und Zukunft halten permanent neue Herausforderungen<br />
bereit. Dazu gehören höhere<br />
Durchsatzraten, eine verbesserte Produktqualität<br />
und vor allem mehr Varianten auf<br />
nur einer Produktionslinie bis hin zur Losgröße<br />
1. Gerade diese individualisierten<br />
Einheiten, die sich in Größe, Form und Material<br />
unterscheiden können, sollen im<br />
Kontext einer vollautomatischen Massenproduktion<br />
zuverlässig herstellbar sein.<br />
Diesem Anspruch will Sick mit der Kamera<br />
vom Typ Ranger3 gerecht werden und überein<br />
umfangreiches 3D-Post-Processing benötigen.<br />
Auch übermäßige Wärmeentwicklung,<br />
bzw. Energieintensivität gehören zu<br />
den negativen Begleiterscheinungen dieser<br />
Technologie.<br />
Sick setzt bei der Laser-Triangulation auf<br />
seinen eigen entwickelten CMOS-Sensor<br />
und stattet ihn mit ROCC-Technologie aus:<br />
Rapid-On-Chip-Calculations ermöglichen<br />
eine optimale 3D-Performance bei einer<br />
großen Bandbreite von Objekthöhen, eine<br />
hohe Bildauflösung und exakte 3D-Präzision.<br />
Der Berechnungsbereich des CMOS-Sensor<br />
übernimmt dabei die Umrechnung von<br />
einer Laserlinie in 2D in eine genaue 3D-<br />
Darstellung. Das aufwendige Post-Processing<br />
kann so entfallen und die Kameradimensionen<br />
werden verkleinert. Kosten<br />
Die Kamera liefert zuverlässige Messungen bei<br />
Geschwindigkeiten, die zuvor nicht erreichbar waren<br />
Zukunft. Diese bestehen vor allem darin,<br />
absolut genaue 3D-Messungen von unterschiedlichsten<br />
Objekthöhen in Bildwiederholraten<br />
zu liefern, die mit den steigenden<br />
Geschwindigkeiten der Produktionslinien<br />
mithalten können. Beim derzeitigen Stand<br />
der Entwicklungen auf dem Markt basieren<br />
die meisten 3D-Systeme auf einer 2D-Bildverarbeitung<br />
mit 3D-Berechnung in FPGA-<br />
Prozessoren oder im externen Framegrabber.<br />
Diese Systeme verfügen entweder über<br />
zu geringe Frame-Raten für die großen Objekthöhenunterschiede<br />
oder sie werden in<br />
der Bauart zu groß oder zu komplex, da sie<br />
und Komplexität des kompletten Vision-<br />
Systems reduzieren sich durch die Lieferung<br />
fertiger 3D-Koordinaten.<br />
Der Sensor kann bis zu 15,4 GP pro Sekunde<br />
verarbeiten und ermöglicht somit<br />
ein Full–Frame-3D-Imaging (2 560 × 832 Pixel)<br />
mit 7 kHz. Der neue 3D-Algorithmus<br />
findet die Laserlinie sowohl in den dunklen<br />
als auch in den hellen Partien eines Objekts.<br />
Sogar unterschiedliche Materialien in der<br />
Produktionslinie seien sie dunkel oder hell,<br />
matt oder glänzend erfasst die Kamera in<br />
3D-Messungen. Mühevolles Tuning von Parametern<br />
entfällt aufgrund der hohen Licht-<br />
24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
empfindlichkeit des Sensors auch bei schwach reflektierenden<br />
Oberflächen. Bei High-Speed-Applikationen<br />
erlaubt die erhöhte Lichtempfindlichkeit<br />
kürzere Belichtungszeiten bei gleichwohl präzisen<br />
Ergebnissen. Um den Messbereich noch weiter zu<br />
erhöhen, kann der Sensor in Situationen, wo<br />
Überbelichtung unvermeidbar ist, auch im erweiterten<br />
High-Dynamic-Range-Modus (HDR) arbeiten,<br />
um bei geringen Reflexionsstärken trotzdem<br />
eine gute Signal-Detektion zu erreichen.<br />
Viele gängige 3D-Applikationen kommen nicht<br />
ohne Kompromisslösungen aus, wenn es um das<br />
Verhältnis von Höhenauflösung und der Auflösung<br />
in der Bewegungsrichtung, also die 3D-Bildwiederholrate,<br />
geht. Da große Höhenumfänge<br />
eine kleinere Bildwiederholrate bei gleichbleibender<br />
Auflösung zur Folge haben, nehmen diese<br />
Kompromisse Einfluss auf die Qualität des Ergebnisses.<br />
Mit der Performance auf einem neuen<br />
Leistungslevel konnten solche Kompromisse bereits<br />
bei einer Reihe bestehender Applikationen<br />
komplett vermieden werden.<br />
Einfache Integration in<br />
Bildverarbeitungs-Pakete<br />
Hersteller von Vision-Systemen wollen, dass ihre<br />
Systeme einfach über Software-Schnittstellen in<br />
bestehende Applikationen und Vision-Lösungen<br />
mit Bildverarbeitungs-Bibliotheken integriert<br />
werden können. Die Neuentwicklung der Kamera<br />
vom Typ Ranger3 gibt über Gigabit-Ethernet<br />
die Daten an einen externen PC weiter und nutzt<br />
die etablierten Standards GenICam und GigE Vision.<br />
Anwendern wird die Integration damit einfach<br />
gemacht, denn das Gerät lässt sich direkt in<br />
Bildverarbeitungs-Pakete einbinden, die GinI-<br />
Cam unterstützen wie Halcon. Damit die Kamera<br />
auch mechanisch problemlos zu integrieren ist,<br />
legte der Hersteller bei der Entwicklung den Fokus<br />
auf ein kompaktes und robustes Design. Mit<br />
einer Größe von nur 55 × 55 × 77 mm ist die Kamera<br />
nicht nur platzsparend, durch die vergleichsweise<br />
geringere Wärmeentwicklung wird<br />
das Gerät auch den steigenden Ansprüchen an<br />
Energieeffizienz gerecht, da der Bedarf an aktiver<br />
Kühlung entfällt.<br />
Die ProFlex-Front der Kamera ist für den einfachen<br />
Systemeinbau konzipiert. Das ProFlex-Konzept<br />
beinhaltet austauschbare Module wie etwa<br />
eine Vielzahl von Objektiven, eine Objektivhaube<br />
gemäß Schutzklasse IP65/67, auswechselbare<br />
Gewindefilter und mehrere Scheimpflugadapter.<br />
Dadurch kann das Bildaufnahmegerät die Brennweite<br />
für jedes spezifische Setup einstellen und<br />
optimieren, um so stets die komplette Objekthöhe<br />
optimal in den Fokus zu bekommen.<br />
Von der Reifen-Inspektion bis zur<br />
Holzprüfung<br />
Die Bandbreite der Einsatzgebiete umfasst eine<br />
Vielzahl von Industriezweigen und Applikationen.<br />
Dazu zählen die Elektronik- und Halbleiterindustrie<br />
im Bereich der Inspektion von Komponenten<br />
und Leiterplatten, die Reifenherstellung<br />
mit dem Ziel der Qualitätssicherung sowie die<br />
Logistik. Hier liefert die Ranger3 präzise Volumen-<br />
und Größenmessungen sowohl bei großformatigen<br />
Packstücken, als auch bei flachen,<br />
dünnen Gegenständen. In der Holzindustrie erkennt<br />
die Kamera durch Laser-Streulichtauswertung<br />
zuverlässig Defekte in organischem Material,<br />
beispielsweise Astlöcher.<br />
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überflüssig.<br />
Speziell im Maschinenbau ist der Einsatz<br />
von DC 24-V-Netzteilen weit verbreitet.<br />
Der elektronische Überstromschutz stellt<br />
die Selektivität des Netzteiles im Fehlerfall<br />
sicher. Das heißt, der Plus-Pol (Line) wird<br />
über den Schutzschalter geführt und dann<br />
weiter auf die Last (Load) verdrahtet. Die<br />
Last ist zum Schließen des Stromkreises<br />
dann mit dem GND-Leiter des Netzteiles zu<br />
verbinden. Der Schutzschalter stellt die Line<br />
zur Verfügung. Aus diesem Grund haben die<br />
Verantwortlichen klassischerweise für die<br />
Verbindung/Verdrahtung des GND-Leiters<br />
vom Netzteil kommend einen Klemmenblock<br />
aus Reihenklemmen aufgebaut. So<br />
ließ sich die Rückverdrahtung sicherstellen.<br />
Dies hat jedoch einen klaren Nachteil: Im<br />
Design und der Ausführung der Verdrahtungslösung<br />
ist dadurch immer in zwei<br />
Systemen zu denken. Zum einen muss der<br />
Hersteller des elektronischen Schutzschalters<br />
den Aufbau dieser Geräte beachten. Zum<br />
anderen dann Reihenklemmen eines – unter<br />
Umständen anderen Herstellers – einbinden,<br />
um den Stromkreis und die Lösung zu vervollständigen.<br />
Neben dem Aufbau für die einpolige<br />
Verwendung der Schutzschalter gibt es auch<br />
noch den Ansatz, mehrere Lasten zu sammeln<br />
und auf einem Schutzschalter als Sammellast<br />
zu verdrahten. Auch in diesem Fall<br />
erfolgt die Verwendung von klassischen<br />
Reihenklemmen. Dies dient dazu, die Vervielfältigung<br />
der Anschlüsse neben dem<br />
Geräteaufbau mithilfe dieser Klemmen zu<br />
realisieren. E-T-A aus Altdorf, etabliert nun<br />
einen neuen Trend. Das Unternehmen ergänzt<br />
Schutzschalter um Verdrahtungslösungen.<br />
Ziel hierbei ist es, Reihenklemmen<br />
zu ersetzen.<br />
Anreihsystem mit ein- und<br />
zweikanaligen Geräten<br />
Die Entwickler haben den klassischen<br />
Schutzschalter weitergedacht und im gleichen<br />
Gehäuse-Formfaktor nun Klemmenlösungen<br />
realisiert. Diese können als Anreihgeräte<br />
einfach und gekonnt die Schutzschalter<br />
ergänzen, so wie es beispielsweise<br />
beim Typ Rex12T Anwendung findet. Damit<br />
lässt sich eine mehrpolige Verdrahtung eines<br />
Schutzschalters sehr einfach umsetzen. In<br />
der Vergangenheit war der Schutzschalter,<br />
da nur ein einpoliger Abgang möglich ist, auf<br />
eine Reihenklemme zu verdrahten und von<br />
dort aus mit mehrfachen Abgängen zu realisieren.<br />
Mit der neuen Lösung lässt sich hier<br />
Ralf Dietrich, Leitung Produkt- u. Marktentwicklung<br />
und Mitglied der Geschäftsleitung bei der<br />
E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />
26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Das Sockelsystem Modul 18plus ist ein<br />
Kompakt-System für die Hutschienenmontage<br />
Ideal für die Nutzung mit<br />
steckbaren Schutzschaltern<br />
Analog zum Maschinenbau etabliert sich<br />
der Trend auch im Bereich des Anlagenbaus,<br />
speziell bei dezentralen Energieverteilern.<br />
Hier kommen Schutzschalter zum<br />
Einsatz, die als steckbare Geräte über ein<br />
entsprechendes Sockelsystem verfügen.<br />
Dabei handelt es sich zum Beispiel um das<br />
Sockelsystem 18plus. Es lässt sich mit unterschiedlichen<br />
Schutzschaltern bestücken.<br />
Bei diesem System zeigt sich der gleiche<br />
Vorteil wie bei den Rex-Geräten. Durch ein<br />
Einspeisemodul erfolgt die Versorgung des<br />
Sockelsystems über das DC 24-V-Netzteil<br />
mit Plus, Line, und GND. Innerhalb der Sockel<br />
erfolgt die Durchbrückung auf Abgang.<br />
Durch das Einstecken eines entsprechenden<br />
Schutzschalters kommt es zur Verdrahtung<br />
von Line auf die Abgangsklemme Load. Die<br />
Sockel sind so ausgeführt, dass sich neben<br />
dem Load-Abgang direkt am gleichen<br />
Schutzschalter einen Abgang für GND anschließen<br />
lässt. So kann die Verdrahtung<br />
Durch Anreihung eines passenden Potentialverteilermoduls an<br />
den Schutzschalter lassen sich bis zu neun Lasten auflegen<br />
ein entsprechendes Potentialverteiler-Modul<br />
(PM) direkt neben den Schutzschalter setzen.<br />
Die Realisierung der Mehrpoligkeit wird<br />
dadurch vereinfacht. Eine Reihen-klemme<br />
ist somit überflüssig und eine direktere Verdrahtung<br />
möglich. Es erfolgt eine Verbindung<br />
des PM mit dem GND-Kontakt des<br />
Netzteiles. Im gleichen Maße kommt es<br />
dann zur Anreihung weiterer Potentialmodule.<br />
Diese ermöglichen eine Rückverdrahtung<br />
von der Last auf GND. Formfaktor,<br />
Einbau und Verdrahtung von Schutzschalter<br />
sowie Potentialverteilermodulen sind identisch<br />
und einfach zu handhaben.<br />
Da die Konzentration auf ein System möglich<br />
ist, gestaltet sich die Verdrahtung unkompliziert.<br />
Die Vervielfältigung von Anschlüssen<br />
– bis auf ein Maximum von 40 A in<br />
einem Block – sind ohne Probleme möglich.<br />
Selbst der Aufbau von Sammellasten mit<br />
Anschluss an einen Schutzschalter ist ohne<br />
großen Aufwand realisierbar. Durch Anreihung<br />
eines passenden Potentialverteilermoduls<br />
an den Schutzschalter lassen sich bis zu<br />
neun Lasten auflegen. Durch das patentierte<br />
Bügelanreihsystem können weitere Schutzschalter<br />
nach rechts fortgebaut werden. Das<br />
System ist bis zu einem Maximalausbau von<br />
einer Strombelastung von 40 A ausgelegt. Es<br />
geht damit auch mit den marktüblichen<br />
Netzteilgrößen im DC 24-V-Bereich konform.<br />
So gestalten sich die Verdrahtungen<br />
übersichtlicher und es ist möglich, innerhalb<br />
eines Formfaktors zu bleiben. Die Einfachheit<br />
in Aufbau und Anwendung stellt für<br />
Kunden einen erheblichen Nutzen dar.<br />
von zweiadrigen Leitungen einfach und<br />
schnell erfolgen. Auch hier ist keine Splittung<br />
der Leitungen nach Load/GND notwendig,<br />
um zwischen den beiden Potentialen zu<br />
separieren. Durch den direkten Anschluss<br />
von Load und GND lassen sich die Reihenklemmen<br />
sparen. So ist es möglich, innerhalb<br />
eines Formfaktors zu bleiben.<br />
Durch die Vervielfältigung der Potenziale<br />
beinhaltet der Ansatz noch weitere Vorteile.<br />
So besteht die Option eine Sammellast im<br />
gleichen Formfaktor zu ermöglichen oder<br />
auch das GND-Potential entsprechend zu<br />
erweitern. Für den Anwender ergeben beide<br />
Lösungsansätze einen hohen Nutzen. Dazu<br />
zählen zum Beispiel die Komplexitätsreduktion<br />
durch die Verwendung einheitlicher<br />
Komponenten in der Elektrokonstruktion<br />
sowie die dadurch entstehenden einfachen<br />
Lösungsansätze in der Elektroplanung. In<br />
der Praxis führt die komfortable und kostengünstige<br />
Verdrahtung der Lasten zu einer<br />
deutlichen Reduktion von Kosten und Zeit.<br />
Bilder: Fotolia, E-T-A<br />
www.e-t-a.de<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 27<br />
Addi-Data.indd 1 26.10.<strong>2018</strong> 10:42:41
SPS IPC Drives <strong>2018</strong><br />
TE Connectivity präsentiert Industrie-4.0-Lösungen<br />
TE Connectivity (TE), Anbieter von Verbindungstechnologie- und Sensorlösungen, präsentiert seine<br />
umfassenden Lösungen für die Industrieautomatisierung und den Maschinenbau. Es werden eine Reihe<br />
von Displays gezeigt, die zwei Schwerpunktbereiche veranschaulichen: Automatisierung und Installation.<br />
Zu den Highlights zählen sowohl Produkte für den Anschluss von Leiterplatten und Relais als auch Produkte<br />
für die Identifizierung und Etikettierung, die Motorkonnektivität sowie die industrielle Kommunikation<br />
und Energieversorgung. Ein weiterer Fokus des Messeauftritts liegt auf dem kürzlich erworbenen<br />
Entrelec-Geschäft. TE kann jetzt ein breites Spektrum an Reihenklemmen für verschiedene Anwendungen<br />
anbieten. Ein Highlight sind die Reihenklemmen der SNK-Serie, die als steckbare Version mit PI-Spring-<br />
(Push-in-Feder) und Schraubklemmentechnik verfügbar sind. Diese Serie eignet sich für den weltweiten<br />
Einsatz in Bedienfeldern für raue industrielle und gewerbliche Anwendungen, z. B. im Abwasserbereich,<br />
dem Schienenverkehr, der Photovoltaik und der Schifffahrt.<br />
www.te.com<br />
Gigabit-Switches mit optischen Ports<br />
EKS Engel zeigt die neue e-light 4G-Familie. Die vier robusten<br />
Switches unterstützen Gigabit-Ethernet und sind nur 30 mm breit.<br />
Neben einem Gerät mit acht elektrischen Ports (10/100/1 000 BASE-<br />
TX) bietet der Hersteller drei<br />
Ausführungen mit zusätzlichen<br />
optischen Ports (1 000 BASE-FX)<br />
an, die in den Kombinationen<br />
8TX/2FX und 4TX/2FX sowie<br />
6TX/2FX mit Steckplätzen für<br />
SFP-Module bereitstehen. Singleund<br />
Multimode-Transceiver<br />
ermöglichen Übertragungsentfernungen<br />
von bis zu 100 km.<br />
Mit DIP-Schaltern lassen sich<br />
für alle Ports Alarme aktivieren,<br />
die via LEDs signalisiert und über einen Fehlerrelaiskontakt ab -<br />
gefragt werden können. Switches mit weiteren Konfigurationsoder<br />
Managementfunktionen, auf die über eine webbasierte<br />
Bedienoberfläche zugegriffen werden kann, sind auf Anfrage<br />
erhältlich. Die Switches sind in einem Temperaturbereich von<br />
- 40 bis + 70 °C einsetzbar und erfüllen alle relevanten<br />
EMV-Normen.<br />
www.eks-engel.de<br />
Kunststofftemperaturfühler –<br />
perfekt in Form<br />
Die plastoSens T-Sensoren von Jumo werden im Spritzgussverfahren<br />
mit Kunststoff ummantelt und zeichnen sich durch die<br />
völlige Formfreiheit sowie eine hohe Isolations- und Vibrationsfestigkeit<br />
aus. Nun stellt Jumo seinen neuen anlegeoptimierten<br />
Kunststofftemperaturfühler plastoSens T04 vor. Zur Temperaturmessung<br />
kommen je nach Anforderung unterschiedliche Platindünnschichtsensoren<br />
in Zweileiterschaltung zum Einsatz. Die<br />
maximale Messtemperatur liegt bei 180 °C. Der T04 in Schutzart<br />
IP65 ist komplett aus wärmeleitendem Kunststoff gefertigt. Das<br />
Material gewährleistet gleichzeitig eine schnelle Ansprechzeit<br />
und reproduzierbare Messungen. Zahlreiche Varianten mit<br />
unterschiedlichem<br />
Durchmesser ermöglichen<br />
es, dass die Fühler perfekt<br />
an den jeweiligen Rohrleitungsdurchmesser<br />
angepasst werden können,<br />
ganz egal, ob es sich um<br />
Kupfer-, Stahl- oder<br />
Kunststoffrohre handelt.<br />
www.jumo.net<br />
Bremsen intelligent überwachen und steuern<br />
Die intelligenten Module Roba-brake-checker und Roba-torqcontrol von Mayr Antriebstechnik machen Bremsen fit<br />
für die Herausforderungen der Industrie 4.0 und schaffen zudem die Voraussetzungen für vorbeugende Fehlererkennung<br />
und Wartung. Der Roba-brake-checker ist jetzt auch in einer Ausführung für Wechselspannung erhältlich.<br />
In einer weiteren Ausbaustufe übernimmt das Modul gleichzeitig auch die Ansteuerung der Bremse und<br />
ersetzt damit einen Gleichrichter. Mit dem Modul Roba-torqcontrol sind anpassbare Bremsreaktionen möglich<br />
und können Maschinen definiert zum Stillstand gebracht werden. Wird das Modul in einem geschlossenen<br />
Regelkreissystem verwendet, ist es möglich, definierte Verzögerungsrampen zu fahren, d. h. die<br />
Maschinen sanft und entsprechend der Anforderungen abzubremsen. Beide Module arbeiten ohne<br />
Sensor und können neben dem Schaltzustand auch rückschließen auf Temperatur, Verschleiß und<br />
Zugweg- oder Zugkraftreserve.<br />
www.mayr.com<br />
28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Alles unter Kontrolle –<br />
MELSEC iQ-R für führende<br />
Industrie-4.0-Konzepte<br />
27.– 29.11.<strong>2018</strong><br />
Halle 7<br />
Stand 391<br />
Wer immer auf Ballhöhe sein möchte, sollte seinen Fertigungsprozess<br />
zu jeder Zeit im Blick haben. Mit der MELSEC iQ-R<br />
Steuerung ermöglicht Mitsubishi Electric die Überwachung und<br />
Visualisierung in Echtzeit. Zudem reduziert die iQ-R Serie<br />
Ihre Betriebskosten, erhöht die Zuverlässigkeit und maximiert<br />
die Wiederverwendung bereits existierender Anlagengüter.<br />
Diese fortschrittliche Anlagensteuerung und Plattform zur Erfassung<br />
und Verarbeitung von Daten ist die Basis für die<br />
einfache Realisierung von Industrie-4.0-Konzepten. Mit der<br />
ausgereiften MELSEC Steuerungsqualität behalten Sie alles<br />
unter Kontrolle und landen garantiert einen Volltreffer.<br />
Detaillierte Infos: de3a.mitsubishielectric.com/fa/de/products
Das Ganze im Blick –<br />
mit e-F@ctory und<br />
unserem Partnernetzwerk<br />
Gemeinsam mit Ihnen gehen wir die Herausforderung Industrie 4.0 an<br />
und begleiten Sie als verlässlicher Partner bei der digitalen Transformation<br />
Ihres Unternehmens. Als Mitglied der e-F@ctory Alliance, unseres<br />
global aufgestellten Partnernetzwerks, beraten wir Sie ganzheitlich auf<br />
Grundlage Ihrer spezifischen Anforderungen. Denn unser Netzwerk ist<br />
spezialisiert auf maßgeschneiderte Hard- und Softwarelösungen innerhalb<br />
der Fabrikautomation. Mit der nahtlosen Integration von Anlagenbetrieben<br />
und Steuerungssystemen sorgen wir für ein Höchstmaß an<br />
Transparenz und Produktivität. Damit Sie auch weiterhin den Blick aufs<br />
Ganze nicht verlieren.<br />
Detaillierte Infos: de3a.mitsubishielectric.com/fa/de/solutions/efactory
SPS IPC Drives <strong>2018</strong><br />
Ex-Outdoor-Lösung zur Ventilstellungsüberwachung<br />
Die Sensorlösung F31K2 von Pepperl+Fuchs für die Ventilstellungsüberwachung gibt es jetzt mit eigensicherer<br />
IEC-Ex-/Atex-Zulassung für den Gas- und Staubbereich Zone 0/Zone 20. Die Doppelsensoren<br />
überwachen mit berührungsloser, induktiver Sensortechnik die Ventilposition bei Schwenkantrieben.<br />
Es ist kein mechanischer Kontakt erforderlich. Weiterhin ist der Sensor zugelassen für Anwendungen<br />
bis SIL 2. Die Schutzart IP66/67/69, verbunden mit dem Temperaturbereich von - 40 bis<br />
+ 100 °C machen ihn zu einer robusten Lösung für Anwendungen im Innen- und Außenbereich.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
Plattenfedermanometer<br />
mit Ex-Schutz<br />
Wika hat die Anwendungsbreite<br />
seiner hygienegerechten<br />
Plattenfedermanometer der<br />
Reihe PG43SA erweitert. Diese<br />
sind ab sofort auch mit ATEX-<br />
Zulassung lieferbar. Das Manometer<br />
kann in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen der Zündschutzart<br />
Ex h Zone 1 und<br />
Zone 21 eingesetzt werden. Für<br />
sicherheitskritische Prozesse in<br />
Safety@work!<br />
der Pharma- und Lebensmittelindustrie<br />
eignet sich das<br />
PG43SA-S Reihe aufgrund<br />
seiner „trockenen Messzelle“,<br />
einer robusten Feder und eines<br />
hohen Überlastschutzes. Typ<br />
PG43SA-D verfügt zudem über<br />
eine integrierte Federüberwachung.<br />
Ein Membranbruch wird<br />
von einem Indikator auf dem<br />
Zifferblatt angezeigt. In einem<br />
solchen Schadensfall hält eine<br />
zweite Barriere den Prozess<br />
geschlossen. Alle Hygienic-<br />
Manometer der PG43SA-Reihe<br />
erfüllen den 3-A Sanitary-<br />
Standard und sind nach EHEDG<br />
zertifiziert. Sie sind CIP- und<br />
SIP-tauglich sowie optional<br />
komplett autoklavierbar.<br />
www.wika.de<br />
Einfache Sicherheitstechnik<br />
für mehr Effizienz<br />
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Sicherheitstechnik mitAS-i Safety at Work: nurein Kabelfür Daten und<br />
Energie –einfach, flexibel, system-und herstellerunabhängig, bewährt<br />
SPS-Anschlussüber alle gängigenFeldbusse,alle Diagnosedateninder<br />
Steuerung,Safety- und Standard-Signalegemischt<br />
Safety Gateways fürden Einsatz als SafetySlave (in Kombinationmit einer<br />
sicherenSteuerung) undals SafetyMaster (zursicheren Steuerungvon<br />
Antrieben ohne zusätzlicheSafety SPS)<br />
Safe Link über Ethernet: die einfachste Art, viele Signale sicher zu koppeln<br />
Universell erweiterbar mit SafetyE/A Modulen +StandardE/A Modulen<br />
in IP20 oderIP67sowie einer Vielzahlvon weiteren Modulen fürunterschiedlichste<br />
Anwendungen<br />
MehrInfos zur SicherheitIhrer Anwendung unter:<br />
www.bihl-wiedemann.de<br />
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Halle 7, Stand109<br />
Halle 7, Stand200<br />
27.11. –29.11.<strong>2018</strong>
SPS IPC Drives <strong>2018</strong><br />
Anschlusstechnik für Industrie 4.0<br />
Escha kündigt fünf Weltpremieren zur SPS IPC Drives an. Mit den<br />
neuen und bereits erhältlichen Lösungen bietet der Anschlusstechnikspezialist<br />
zukünftig eine vollständige Systemverkabelung<br />
für verschiedenste Ethernet-Applikationen. Anwender, die ein<br />
Komplettsystem aufbauen wollen, können aus einem umfassenden<br />
Programm aus umspritzten und selbstkonfektionierbaren<br />
Steckverbindern, Flanschen und Kabelqualitäten wählen. Sämtliche<br />
Produkte wurden nach HF-Datenübertragungsgesichtspunkten<br />
konstruiert. Vorgestellt werden zwei neue M8×1-<br />
Steckverbinder-Familien und eine flexible Ethernet-Leitung<br />
namens „Profinet Robotic“, die bis zu fünf Millionen Biegezyklen<br />
und fünf Millionen Torsionszyklen standhalten soll.<br />
Im Bereich der Flansche präsentiert Escha drei Neuheiten.<br />
Neben durchgängig<br />
geschirmten Varianten<br />
und Ausführungen<br />
in Edelstahl, werden<br />
erstmals M12×1-<br />
Flansche mit L-<br />
und K-Codierung<br />
zu sehen sein.<br />
www.escha.net<br />
Netzwerke von morgen bereits<br />
heute gestalten<br />
Belden zeigt, wie sich in<br />
heutigen Anwendungen<br />
Netzwerke von morgen<br />
aufbauen lassen. Ihre<br />
Eigenentwicklungen sollen<br />
den sukzessiven Aufbau<br />
eines umfassenden<br />
Automatisierungsnetzwerkes<br />
ebenso unterstützen,<br />
wie Technologien aus dem Portfolio von Lumberg <strong>Automation</strong> und<br />
Hirschmann. So hat Lumberg mit seinen Multiprotokoll IO-Link-<br />
Mastern und E/A-Hubs des LioN-Power-IO-Link-Systems zwei<br />
weitere E/A-Hub-Varianten hinzugefügt. Präsentiert werden ferner<br />
der Bobcat-Switch von Hirschmann, der durch TSN-Technologie<br />
(Time-Sensitive Networking) auf allen Ports Security-Funk tionen<br />
und Echtzeitzeitkommunikation bietet sowie Dragon PTN (Packet<br />
Transport Network) für den zuverlässigen Transport unternehmenskritischer<br />
Daten. Diese MPLS-TP-basierte Backbone-Switch-<br />
Familie deckt die Bandbreite in WANs (Wide Area Networks) ab.<br />
www.beldensolutions.com<br />
4-Port Funktions-Signalkonverter in 6 mm Baubreite<br />
Der Funktions-Signalkonverter DN21400 von Drago bietet eine hohe Flexibilität durch applikationsspezifische<br />
Programmierbarkeit, eine Entlastung der Steuerung durch die Übernahme von Rechenaufgaben und eine platzsparende<br />
Installation. Der DN21400 stellt vier unabhängige I/O-Ports für alle gängigen Prozesssignale zur Verfügung.<br />
Über die Software Dragoset werden Zeit-, Regler- und boolesche oder arithmetische Funktionen etc. programmiert.<br />
www.drago-automation.de<br />
Der neueste Temperaturkalibrator von SIKA<br />
Integriertes Messinstrument<br />
Automatische Kalibrierung<br />
mehrerer Sensoren<br />
Effizientes Arbeiten<br />
tp-premium.sika.net<br />
Überzeugen Sie sich selbst und besuchen Sie uns<br />
auf der SPS IPC Drives in Nürnberg - Halle 10.1, Stand 316<br />
Sika.indd 1 09.10.<strong>2018</strong> 10:30:47<br />
32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Modulare, voll konfigurierbare<br />
Sicherheitsschaltungen<br />
Im Gegensatz zu herkömmlichen, hart verdrahteten Sicherheitsschaltungen<br />
ist das modulare S-Dias Safety-System von Sigmatek<br />
voll konfigurierbar und flexibel einsetzbar. Es lässt sich nahtlos<br />
in die Automatisierungssysteme des Herstellers integrieren,<br />
jedoch ebenso gut stand-alone<br />
mit Fremdsystemen nutzen.<br />
Innerhalb von Sigmatek-<br />
Systemen erfolgt die Übertragung<br />
von Standard- und sicherheitsrelevanten<br />
Daten über<br />
denselben Bus, Echtzeit-<br />
Ethernet Varan. Bei Einsatz als<br />
Stand-alone-Lösung kann jede<br />
beliebige Standardsteuerung<br />
die Zustände freikonfigurierbar via Can-Bus empfangen. Dadurch<br />
entfällt die kostenintensive Doppelverdrahtung wie bei einer<br />
integrierten Lösung oder klassischen Sicherheitsschaltungen mit<br />
Relais. Die breite Palette an modularen Safety-Komponenten im<br />
S-Dias Pocketformat enthält Safety Controller, Safety I/Os und<br />
Antriebe mit Sicherheitsfunktionen. Die schlanke Bauform<br />
ermöglicht den Einsatz in Maschinen und Anlagen mit Optionsmodulen.<br />
Auch für mobile Anwendungen ist S-Dias Safety<br />
optimal geeignet, da die Übertragung der Safety-Daten kabelgebunden<br />
oder wireless erfolgen kann.<br />
www.sigmatek-automation.com<br />
Branchenspezifische Lösungen und<br />
Zukunftstechnologien für Industrie 4.0<br />
Auf der SPS IPC Drives zeigt Siemens branchenspezifi sche<br />
Anwendungen sowie Zukunftstechnologien für die digitale<br />
Transformation der Fertigungs- und Prozessindustrie. Im<br />
Mittelpunkt des über 4 000 m² großen Messestands stehen neue<br />
Produkte, Lösungen und Services aus dem Digital-Enterprise-<br />
Portfolio, die die Verschmelzung der realen und der virtuellen<br />
Welt ermöglichen. Damit können Maschinen- und Anlagenbauer<br />
sowie Endkunden jeder Größe ihre Flexibilität, Effizienz, Qualität,<br />
Security und Geschwindigkeit erhöhen. Wie die digitale Transformation<br />
für Unternehmen in der Praxis gelingt, veranschaulichen<br />
eine Vielzahl von Innovationen sowie zahlreiche konkrete<br />
Applikationen und Kundenbeispiele, unter anderem aus den<br />
Bereichen Additive Manufacturing und Roboter-Integration.<br />
Dazu gehören auch Chancen und Einsatzmöglichkeiten von<br />
Künstlicher Intelligenz. Mit Industrial Edge zeigt Siemens ein<br />
dezentrales Datenverarbeitungskonzept nahe an der Maschine<br />
und am Fertigungsprozess als ideale Ergänzung zum Cloud<br />
Computing mit MindSphere. Edge-Applikationen ermöglichen<br />
es dem Anwender z. B., durch<br />
die Analyse von Maschinendaten,<br />
vorbeugend<br />
Stillstände zu vermeiden<br />
und so die Anlagenproduktivität<br />
zu erhöhen.<br />
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SPS IPC Drives <strong>2018</strong><br />
Optische Kontrolle von komplexen Produkten<br />
Ein virtuelles Bildverarbeitungssystem, das Inspektionsvorgänge komplett simuliert und<br />
optimiert, haben die AG Computergrafik der TU Kaiserslautern und die Abteilung Bildverarbeitung<br />
des Fraunhofer ITWM gemeinsam entwickelt. Die Revolving Product Inspection<br />
EPI ermöglicht eine umlaufende Inspektion, bei der nicht nur die Rahmenbedingungen,<br />
z. B. die Bauteilgeometrie und die Oberflächenbeschaffenheit, möglichst exakt berücksichtigt<br />
werden. Das System hat auch gelernt, wo mögliche Problemstellen bei der Analyse<br />
liegen können. Gefüttert wird es zunächst mit den CAD-Daten eines Werkstückes – so weiß<br />
das Inspektionssystem, wie ein Gutteil aussehen soll. Die Software ist so konzipiert, dass<br />
sie anhand des spezifischen Produkts individuelle Scanpfade für die auf einen Drehteller<br />
platzierten Objekte berechnet. Sie nutzt dabei die Vorteile des Raytracing: Damit lassen sich<br />
Vorhersagen berechnen, welche Bereiche eines Bauteils aus welcher Position sichtbar sind.<br />
www.itwm.fraunhofer.de<br />
Robuster M40-Steckverbinder mit Schnellverschluss<br />
Robustheit und ein kompaktes Design kennzeichnen die Steckverbinderserie<br />
M40 der Hummel AG. Der Hersteller präsentiert<br />
nun einen Relaunch seiner bewährten M40-<br />
Stecker, die ab sofort auch mit dem Schnellverschluss<br />
Twilock-S verfügbar sind. Diese<br />
Variante ist steckbar und eine minimale<br />
Drehbewegung genügt, um die Verbindung<br />
zuverlässig zu verriegeln. Von Vorteil ist dies<br />
bei beengten Platzverhältnissen oder in<br />
schwer zugänglichen Umgebungen. Dabei<br />
sei jederzeit Vibrationssicherheit gewährleistet.<br />
Parallel werden die Schutzklassen<br />
IP67 und IP 69K im gesteckten Zustand bedient. Die robusten<br />
Kraftpakete sind geeignet für Hochstromanwendungen und werden<br />
bevorzugt auf leistungsstarken Motoren<br />
eingesetzt. Zur Wahl stehen 6-polige und<br />
8-polige Varianten. Das M40-Stecksystem<br />
verfügt über zahlreiche Bauformen. Neben<br />
den Kabel- und Kupplungssteckverbindern<br />
sind das verschiedene Gerätesteckverbinder<br />
als Winkel oder in gerader Ausführung mit<br />
Innen- oder Außengewinde.<br />
www.hummel.com<br />
:Sicherheit für Software, Firmware und Daten<br />
PC- und Embedded-Anwendungen sicher geschützt mit CodeMeter<br />
■ Technisch-präventiver Schutz der Software<br />
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Mit der MGB2 Modular, einer Weiterentwicklung der<br />
Multifunctional Gate Box MGB, präsentiert Euchner eine<br />
neue, modular konzipierte Schutztürabsicherung. Dank des<br />
Systemaufbaus, bestehend aus dem Modul zur Zuhaltung,<br />
den dort einsteckbaren Sub-Modulen mit Bedien- und<br />
Anzeigefunktionen sowie einem Bus-Modul zur Anbindung<br />
an Profinet/Profisafe, soll sich die MGB2 Modular perfekt<br />
an individuelle Anforderungen anpassen lassen. Mithilfe<br />
von zwei Sub-Modulen sind bis zu sechs unterschiedliche<br />
Bedienelemente im Zuhalte-Modul integrierbar. Ein Tausch<br />
im laufenden Betrieb ist jederzeit möglich, da die MGB2<br />
Modular hot-plug-fähig ist. Bei beengten Platzverhältnissen<br />
kann das kompakte Bus-Modul MBM mit Profinet/Profisafe<br />
separat an einer geeigneten Stelle montiert werden. Es können bis zu sechs MGB2<br />
Modular-Zuhalte-Module an ein Bus-Modul MBM angeschlossen werden. Optional<br />
stehen vier zusätzliche Sub-Module für nochmalige Erweiterungen zur Verfügung.<br />
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der 17"- und 24"-Machine-Mounted-Terminals neu<br />
entwickelte Terminals VMT9000 sowie die Cloud-<br />
Lösung Big-LinX. Die lüfterlosen MMT8000-Industrie-<br />
PCs wurden für die Hygienebereiche Pharmazie,<br />
Chemie, Lebensmittel und Getränke konzipiert. Kennzeichnend sind eine kompakte,<br />
fugenlose Bauform und Multi-Touch-Technologie. Die Montage am Galgen (48-mm-<br />
Rohr) soll einen komfortablen, Austausch des PCs ohne Demontage der Bedientasteneinheit<br />
ermöglichen. Die neue VMT9000-Serie eignet sich speziell für Aufgaben, wie<br />
MDE/BDE-Anwendungen, in Lager, Logistik und Fertigung. Diese Terminals sind in den<br />
Formaten 4:3 und erstmalig auch im Widescreen-Format erhältlich. In Kombination mit<br />
ADS-TEC-Firewalls und Routern der IRF2000-Serie sowie der lokal und global einsetzbaren<br />
Bediensoftware X-Remote wird mit Big-LinX zudem ein Lösungsbaukasten für<br />
komplexe IoT-Aufgaben angeboten.<br />
www.ads-tec.de<br />
Smarte3D-Laserprofilsensoren<br />
Smart Vision Accelerator<br />
Smarter 3D-Snapshot-Sensor<br />
Lösungen für den Steuerungs- und Schaltanlagenbau<br />
Rittal stellt u. a. das neue Großschranksystem VX25 vor. Dieses wurde vollständig<br />
entlang den Anforderungen nach erhöhter Produktivität und denen von Industrie 4.0<br />
entwickelt. Bei der Entwicklung spielte der intensive Dialog mit Kunden die entscheidende<br />
Rolle. Mit dem Großschranksystem ist<br />
es gelungen, alle wichtigen und auf dem Markt<br />
etablierten Produkteigenschaften des bisheri -<br />
gen, weltweiten TS 8-Standards zu erhalten<br />
und zusätzlich eine Vielzahl an Funktionen zu<br />
integrieren. Am Beispiel einer Schaltschrank-<br />
Verdrahtung wird gezeigt, wie der Produktherstellungsprozess<br />
im Steuerungs- und Schaltanlagenbau<br />
durch Digitalisierung, Standardisierung<br />
und Automatisierung zu industrialisieren ist. Anschaulich wird der Weg vom Schaltplan<br />
über die Planung der Verdrahtung in 3D, die automatische Fertigung der Einzeldrähte<br />
und schließlich der Installation und Prüfung präsentiert. Dabei stellen die Unternehmen<br />
integrierte Lösungen entlang der Wertschöpfungskette vor. Ein Highlight ist die Vorstellung<br />
des Wire Terminal WT, ein neuer Drahtkonfektionierautomat zur vollautomatischen<br />
Drahtkonfektionierung von verschiedenen Aderquerschnitten.<br />
www.rittal.de<br />
Drei neue Gocator®-Produkte<br />
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Herausforderung in der<br />
Qualitätskontrolle zu meistern.<br />
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SPS IPC Drives <strong>2018</strong><br />
Aktiver Wissenstransfer zur Digitalisierung im Engineering<br />
Eplan bietet seinen Kunden auf der SPS IPC Drives eine individuelle Prozessberatung rund<br />
um die Frage „Ist Ihr Prozess bereits durchgängig digitalisiert?“ an. Zudem präsentiert das<br />
Unternehmen gemeinsam mit der Schwestergesellschaft Cideon neue Entwicklungen im<br />
Engineering – unter anderem die Eplan-Plattform Version 2.8 und die Cloud-Software Store<br />
Share View, deren neuer Name auf der Messe gelüftet wird. Gemeinsam mit Rittal werden<br />
darüber hinaus durchgängige Konzepte einer integrierten Wertschöpfungskette vorgestellt.<br />
Anwender der überarbeiteten Eplan-Plattform sollen von Erweiterungen im Bereich Konfiguration,<br />
Bus-Daten und Roundtrip-Engineering mit dem TIA-Portal von Siemens profitieren.<br />
Darüber hinaus wurde die CAE-Lösung Eplan Electric mit einer neuen Bedienoberfläche<br />
sowie einem integrierten Anwenderportal ausgestattet. Thematisiert wird ferner die automatisierte<br />
Migration /S8-basierter Projekte auf das neue Großschranksystem VX25 von Rittal.<br />
www.eplan.de<br />
Kompakter 24-V-Permanentmagnet-Greifer<br />
Der kompakte elektrisch aktivierbare 24-V-Permanentmagnetgreifer EMH von Schunk vereint die Stärken der<br />
Magnettechnik mit den Vorteilen der 24-V-Technologie. Da die Elektronik komplett im Greifer verbaut ist und<br />
die Ansteuerung denkbar einfach über digitale I/O erfolgt, benötigen die Komponenten weder Platz im Schaltschrank<br />
noch eine externe Steuerungselektronik. Das spart Kosten und minimiert den Verkabelungs- und<br />
Inbetriebnahmeaufwand. Um die Prozesssicherheit zu erhöhen, meldet der Greifer sowohl den Magnetisierungsstatus<br />
als auch die Werkstückanwesenheit. Zugleich werden Fehler über eine LED-Anzeige am Gehäuse<br />
signalisiert. Vorteile bietet der Permanentmagnetgreifer auch bei den Zykluszeiten: Im Gegensatz zu anderen<br />
Magnetgreifern ist keine Wartezeit zwischen den Aktivierungen erforderlich, sodass hohe Taktraten realisiert<br />
werden können. Den Greifer gibt es in vier Baugrößen mit einer Eigenmasse von 1 kg, 1,5 kg, 6,5 kg und 8 kg.<br />
Abhängig vom Werkstoff, der Beschaffenheit der Werkstückoberfläche und der Werkstückgeometrie eignet<br />
er sich für Werkstückgewichte bis 3,5 kg, 9 kg, 35 kg und 70 kg.<br />
www.schunk.com<br />
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Igus.indd 1 06.11.<strong>2018</strong> 12:16:00<br />
36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Teilbare Kabelverschraubung mit IP-Zertifizierung<br />
Icotek bietet mit der Baureihe KVT-ER eine teilbare Kabelverschraubung<br />
zur Einführung von Leitungen mit und ohne Stecker an. Die Verschraubungen<br />
haben genormte Ausbrüche in den metrischen Standardgrößen<br />
M32, M50 und M63. Sie erfüllen die Schutzarten IP65, IP66, IP67 und IP68<br />
und sind nach DIN EN 60529:2014 zertifiziert. Die Schutzklassen werden<br />
durch einen hohen Pressdruck und eine integrierte Dichtung erwirkt. Der<br />
Pressdruck entsteht beim Verschrauben des Abschlussdeckels mit dem<br />
Unterteil. Zur flexiblen Kabeldurchführung werden die geschlitzten Kabeltüllen<br />
KT verwendet. Durch sie lassen sich Kabel mit einem Durchmesser<br />
zwischen 1 und 35 mm durchführen. Die konsequente Teilbarkeit ermöglicht anschließende<br />
Nachrüstungen und Servicearbeiten. Verschraubt wird die Baureihe rückseitig und ohne Werkzeug.<br />
Die Kunststoffgegenmutter dafür wird mitgeliefert. Zur Einführung gängiger SUB-D- und DVI-<br />
Stecker sind zusätzlich Gegenmuttern erhältlich.<br />
© Andrey Armyagov/Fotolia.com<br />
www.icotek.com<br />
Busknoten mit Powerlink verkürzt Entwicklungszeit<br />
Deutschmann bietet den Busknoten Unigate IC nun auch mit einer Powerlink-Schnittstelle an. Mit<br />
dem vorzertifizierten Embedded-Modul können Gerätehersteller den Implementierungsaufwand<br />
für das Industrial-Ethernet-Protokoll um bis zu 80 % reduzieren. Das Powerlink-Modul ist sofort<br />
lauffähig und optimiert so die Entwicklungskosten und die Time-to-Market des Geräts. Die Firmware<br />
muss nicht verändert werden. Das Modul verfügt über zwei Powerlink-Schnittstellen, einen<br />
Mikrocontroller sowie Flash und RAM. Es kann über eine UART-Schnittstelle an den Mikrocontroller<br />
des Endgeräts angebunden oder Stand-Alone betrieben werden. Das Modul lässt sich über<br />
eine vom Hersteller selbst entwickelte, intelligente Script-Sprache<br />
programmieren. Damit können auch komplexe Applikationen abgebildet<br />
werden, die über eine reine Konfiguration nicht darstellbar sind.<br />
Das Script wird mit dem auf die Buskommunikation optimierten<br />
Protocol Developer Tool erstellt.<br />
www.ethernet-powerlink.org<br />
Halbleiterrelais für Ausgangsleiter bis 3 AWG<br />
Sensata hat die NOVA22-Reihe um das Halbleiterrelais der DR45-Serie von Crydom erweitert. Diese<br />
Relais zur DIN-Schienenmontage eignen sich für den Anschluss von Ausgangsleitern bis 3 AWG bei<br />
Ausführung in Schutzart IP20. Ihre fingersicheren Käfigzugfedern ermöglichen den schnellen Anschluss<br />
großer Ausgangsleiter. Die Eingangsanschlüsse sind als Schraub- oder Zugfederklemmen<br />
ausführbar. Optional sind ein Überspannungsschutz, verschiedene Schaltschütz-Konfigurationen<br />
und die Wahl zwischen AC- oder DC-Steuerspannung. Die Relais sind mit einem AC-Ausgangsspannungsbereich<br />
von 48 bis 600 VAC erhältlich und gemäß C-UL-US, VDE, CE und RoHS zertifiziert.<br />
www.sensata.com<br />
Smarte Lösungen für das vernetzte Unternehmen<br />
Die Kombination von intelligenten Technologien mit fortschrittlichen Entwicklungstools und aussagekräftigen<br />
Maschinendaten ermöglicht es Herstellern, die Implementierung eines „Connected<br />
Enterprise“ zu beschleunigen. Rockwell <strong>Automation</strong> präsentiert Entwicklungstools, mit deren Hilfe<br />
Maschinen und Geräte entwickelt, getestet, gebaut, bereitgestellt und gewartet werden können.<br />
Darunter die Independent Cart-Technologie, das MagneMotion Transport- und Positionierungssystem,<br />
Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungssteuerungen<br />
sowie E/A-Plattformen mit Fokus auf ControlLogix 5580 und<br />
Compact Logix 5380 mit integrierten Sicherheitsoptionen sowie<br />
die HMI-Lösung PanelView 5310. Vorgestellt werden zudem<br />
Applikationen von PTC, einem Anbieter im Bereich IoT und<br />
Augmented Reality, an dem Rockwell eine Beteiligung hält.<br />
www.rockwellautomation.de<br />
C<br />
M<br />
Y<br />
CM<br />
MY<br />
CY<br />
CMY<br />
K<br />
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Bestehend aus drei Komponenten<br />
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– Überstromschutz und<br />
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Ihr Nutzen:<br />
● Erhöht die Maschinenverfügbarkeit<br />
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Modbus-RTU Anbindung<br />
Infos unter:<br />
www.e-t-a.de/REX12-System<br />
facebook.com/eta.germany<br />
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vom 27.– 29. November <strong>2018</strong><br />
Halle 3.C, Stand 3.C-428<br />
www.e-t-a.de
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Automatisierung 4.0<br />
leicht gemacht<br />
Operation- und Informations-Technologie wachsen zusammen<br />
Innovative Automatisierungskonzepte<br />
erfordern ein radikales<br />
Umdenken. Im Mittelpunkt steht<br />
nicht mehr die Anlage oder<br />
Komponente, sondern der Mensch,<br />
der bei seinen Automatisierungsaufgaben<br />
effizient unterstützt<br />
werden soll.<br />
bereich und in der Produktentwicklung unterscheiden.<br />
In Letzterem ist die genaue<br />
Messwerterfassung mit hohen Aufzeichnungsraten<br />
gefordert, im Automatisierungsbereich<br />
hingegen müssen die Abläufe in<br />
deterministischer Echtzeit durchgeführt<br />
werden, um die Maschinen im optimalen<br />
Betriebszustand laufen zu lassen. Hierbei<br />
sind die Messdaten von eher geringer Bedeutung<br />
und die Diagnosedaten von hoher<br />
Priorität. Diese vormals getrennten Disziplinen<br />
sind heute längst in mechatronischen<br />
Systemen zusammengewachsen. Idealerweise<br />
sind die Komponenten so flexibel,<br />
dass sie in beiden Bereichen eingesetzt<br />
werden können.<br />
Grenzen waren gestern<br />
Das gleiche gilt für die die Test- und Steuerungssoftware.<br />
Die gemessenen Größen aus<br />
dem Versuchsfeld müssen mit geeigneter<br />
Software gespeichert und ausgewertet werden.<br />
Diese Software ist aufgrund der hohen<br />
Datenmengen PC-gestützt und wird über<br />
eine Ethernet-Schnittstelle auf einen Messrechner<br />
übertragen. Als nächster Schritt<br />
sollen in der Produktionsumgebung Teile<br />
und Methoden der Auswertungssoftware<br />
stückweise wieder genutzt und mit Elementen<br />
der Steuerungstechnik angereichert<br />
werden. Hinzu kommt, dass in Produktions-<br />
Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten,<br />
wie Messsensoren und Antriebe<br />
einer Anlage, war in der Vergangenheit oft<br />
nur über komplizierte Übertragungswege<br />
und Schnittstellenwandler möglich. Um bei<br />
diesen immer komplexer werdenden Systemen<br />
den Überblick zu behalten, wurde im<br />
Laufe der Zeit konsequent auf einheitliche<br />
Schnittstellen und Komponenten gesetzt,<br />
die auf eine Art Baukastensystem aufgebaut<br />
sind.<br />
Produktentwickler und Produktionsplaner<br />
suchen gleichermaßen flexible Systeme, die<br />
einerseits leicht in web-basierte Technologien<br />
integrierbar sind und andererseits<br />
die Einarbeitung von neuen Mitarbeitern<br />
minimieren. Dabei lässt sich grundsätzlich<br />
zwischen Aufgaben im Automatisierungsumgebungen<br />
oftmals ein hohes Maß an<br />
Echtzeitverhalten der mechatronischen<br />
Systeme gefordert ist, die ein reibungs- und<br />
fehlerfreies Zusammenspiel aller Komponenten<br />
garantieren.<br />
Zeit ist Geld – und Zeit sparen heißt Geld<br />
sparen. Diese Formel ist Maschinen- und<br />
Anlagenbauern immer mehr zur Maxime<br />
geworden. Möglichst viele Arbeiten und<br />
Abläufe schnell, einfach und fehlerfrei abarbeiten<br />
– diese Funktionalitäten muss ein<br />
Automatisierungsgerät beherrschen. Zwingend<br />
erfolderlich dabei sind eine einfache<br />
Bedienung, Visualisierung und Diagnose,<br />
um effizient und kostensparend zu arbeiten<br />
und Mitarbeitern aufwändige Schulungen<br />
zu ersparen.<br />
In Messdatensammlern werden Messdaten<br />
schnell, präzise und störsicher gesammelt.<br />
Die TEDS-Sensorerkennung vereinfacht<br />
die Verstärkerkonfiguration und den Messbetrieb.<br />
Sie ermöglicht nicht nur eine<br />
schnelle Konfiguration, sondern eine einfache<br />
Inbetriebnahme über das Netzwerk<br />
und lässt Werkzeuge obsolet werden. Über<br />
den Messwertstatus kann kanalweise eine<br />
Diagnose erfolgen und bei Störungen gezielt<br />
vor Ort oder ferngesteuert eingegri fen<br />
werden.<br />
Um ein Automatisierungssystem stabil zu<br />
betreiben, dürfen die Übertragungskanäle<br />
nicht „verstopft“ werden. Das bedeutet,<br />
dass möglichst viele Messdaten schon dezentral<br />
vorverarbeitet werden sollten. Dazu<br />
muss die Komponente über interne Berechnungskanäle<br />
verfügen. Diese erledigen in<br />
Echtzeit Überwachungs- und Regelfunktionen.<br />
Die Signale können intern weiterberechnet<br />
sowie über Analogausgänge oder<br />
schnelle, Ethernet-basierte Feldbusse an<br />
das Automatisierungssystem ausgegeben<br />
werden. Damit wird die Maschinen- und<br />
Anlagensteuerung nicht überlastet und es<br />
können kurze, schnelle Regelzyklen erreicht<br />
werden. Messverstärker mit integrierten<br />
Smart-Functions (zum Beispiel intelligenten<br />
Berechnungskanälen) rechnen sich für viele<br />
Maschinenbauer, da keine internen Soft-<br />
38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
WENIGER IST<br />
MEHR<br />
01 In vernetzten, intelligenten und durch<br />
untereinander kommunizierende Maschinen<br />
geprägten Produktions- und Maschinensystemen<br />
spielt der Einsatz intelligenter<br />
Messsysteme wie ClipX oder PMX eine<br />
Schlüsselrolle<br />
wareentwickler mehr benötigt werden, die<br />
aufwendigen Code selbst schreiben müssten.<br />
Jeder Mechatroniker kann diese<br />
Smart-Functions intuitiv bedienen.<br />
IOT-Komponenten beinhalten mit<br />
ihren internen Berechnungskanälen<br />
bereits diese Smart-Funktionen. So<br />
zählen sie zu den cyber-physischen<br />
Systemen, die eine intelligente Fabrik<br />
und Infrastruktur ermöglichen.<br />
Durch die integrierten Diagnosemöglichkeiten<br />
können Wartungsprozesse gesteuert<br />
und Serviceeinsätze strukturiert geplant<br />
werden. Basis dafür ist die Verfügbarkeit aller<br />
relevanten Informationen in Echtzeit durch<br />
Vernetzung. Durch die Verbindung von<br />
Menschen und Systemen entstehen so<br />
dynamische, echtzeitoptimierte und sich<br />
selbst organisierende, unternehmensübergreifende<br />
Wertschöpfungsnetzwerke. Diese<br />
lassen sich nach unterschiedlichen Kriterien,<br />
wie zum Beispiel Kosten, Verfügbarkeit<br />
und Ressourcenverbrauch optimieren.<br />
Feldbusse im<br />
Automatisierungsumfeld<br />
Feldbusse garantieren Taktsynchronität, sodass<br />
Mess- und Diagnosedaten immer im<br />
gleichen Zeitraster übertragen werden. Um<br />
dies zu garantieren, wird im Datenframe<br />
der Datenübertragung immer ein fester<br />
Bereich für Echtzeitdaten reserviert. Ein<br />
Vorteil durch den Einzug der Ethernet-<br />
Technologie als Übertragungsmedium in<br />
der Fertigung ist die hohe Verfügbarkeit<br />
von vorhandenen Netzwerkkomponenten.<br />
Neue Möglichkeiten ergeben sich, wenn<br />
Daten der Anlage zentral gespeichert und<br />
genutzt werden können. Durch Cloud-<br />
Lösungen lassen sich einerseits gezielt<br />
Anforderungen, wie das Steuern der Produktion<br />
mit Losgrößen und Materialbeschaffung,<br />
eingeben. Andererseits werden<br />
Störungen erkannt, signalisiert und dadurch<br />
schneller behoben. Die Produktion wird<br />
nachweisbar effizienter, kostengünstiger<br />
und kann weitgehend automatisiert werden.<br />
02 Neben der Bereitstellung geeigneter<br />
Sensoren bildet die moderne Messelektronik<br />
das Herz der Messkette für die Produktion<br />
Die HBM-Cloud<br />
bringt Automatisierung<br />
in neue Spheren<br />
Mit OPC Unified Architecture, kurz OPC<br />
UA, einem industriellen M2M-Kommunikationsprotokoll,<br />
gibt es ein Datenformat<br />
zur effizienten Übertragung der Planungsund<br />
Diagnosedaten der Fertigung in die<br />
Cloud. Der bereits vorhandene Vorgänger<br />
OPC wurde als weltweit gültiger Standard<br />
normiert und festgelegt. Als neueste aller<br />
OPC-Spezifikationen der OPC Foundation<br />
unterscheidet sich OPC UA erheblich von<br />
seinen Vorgängern, insbesondere durch die<br />
Fähigkeit, Maschinendaten nicht nur zu<br />
transportieren, sondern auch maschinenlesbar<br />
semantisch zu beschreiben. Auch<br />
diese Technologie arbeitet Ethernet-basiert<br />
und bietet damit Sparpotentiale, die erfassten<br />
Daten werden aber nicht in dem schnellen<br />
Zyklus übertragen, den man bei den Feldbussystemen<br />
vorfindet.<br />
Die Zukunft der Messtechnik in der<br />
Cloud liegt darin, dass die Daten nicht von<br />
einem Speicherort zum anderen wandern.<br />
Vielmehr können sie in vielen Fällen dank<br />
künstlicher Intelligenz und Machine-Learning,<br />
automatisch einen sofortigen Nutzwert<br />
erreichen. Mit dem Einsatz moderner<br />
Messtechniksysteme im Internet der Dinge,<br />
können Herstellungskosten gesenkt sowie<br />
Qualität und Geschwindigkeit von Fertigungs-<br />
und Prüfprozessen signifikant gesteigert<br />
werden. HBM arbeitet hier konsequent<br />
an der Implementierung dieser<br />
Technologien und hat sie im Mess-und<br />
Steuerungssystem ClipX und PMX bereits<br />
umgesetzt.<br />
Bilder: HBM<br />
www.hbm.com<br />
MESSTECHNIK<br />
MESSTECHNIK<br />
MESSTECHNIK<br />
WENIGER PLATZ. WENIGER GEWICHT.<br />
WENIGER PLATZ. KOSTEN. WENIGER MEHR PRÄZISION. GEWICHT.<br />
WENIGER<br />
WENIGER KOSTEN.<br />
PLATZ. WENIGER<br />
MEHR PRÄZISION.<br />
GEWICHT.<br />
Die WENIGER kompakten KOSTEN. Ein-Chip-Strommesssysteme MEHR PRÄZISION. der<br />
Die ICD-Serie kompakten tun das, Ein-Chip-Strommesssysteme was sie am besten können: der<br />
ICD-Serie Die kompakten<br />
sehr genau tun Strom das, Ein-Chip-Strommesssysteme was messen.<br />
sie am besten können:<br />
der<br />
sehr ICD-Serie genau tun Strom das, messen.<br />
was sie am besten können:<br />
Das sehrICD-C genaugewährleistet Strom messen. die Strommessung in<br />
Das industriellen ICD-C gewährleistet Applikationen die und Strommessung ist mit einemin<br />
industriellen Das ICD-C gewährleistet<br />
praktischen Platinenstecker Applikationen die und Strommessung<br />
ausgestattet. ist mit einem<br />
in<br />
Das<br />
praktischen industriellen ICD-A wurde Platinenstecker Applikationen<br />
speziell für dieausgestattet. und ist mit einem<br />
Automobilindustrie Das<br />
ICD-A praktischen<br />
entwickelt wurde Platinenstecker<br />
und speziell verfügt für über die Automobilindustrie<br />
ausgestattet.<br />
einen Das<br />
abgedichteten,<br />
entwickelt ICD-A wurde<br />
sechspoligen und speziell<br />
MCOM-Stecker. verfügt für über dieeinen Automobilindustrie<br />
Beide abgedichteten,<br />
Geräte sind<br />
sechspoligen entwickelt und<br />
in den Varianten MCOM-Stecker. verfügt über einen<br />
100A, 300A und Beide abgedichteten,<br />
500A Geräte erhältlich sind<br />
in sechspoligen<br />
und den decken Varianten MCOM-Stecker.<br />
verschiedenste 100A, 300A Anforderungsprofile<br />
und Beide 500A Geräte erhältlich<br />
sind<br />
und in den<br />
ab. decken Die Varianten<br />
integrierte verschiedenste 100A, 300A<br />
CANbusAnforderungsprofile<br />
2.0 und 500A erhältlich<br />
Schnittstelle<br />
ab. und<br />
gewährleistet Die decken integrierte verschiedenste<br />
eineCANbus schnelle2.0 Anforderungsprofile<br />
und Schnittstelle<br />
zuverlässige<br />
gewährleistet ab. Die integrierte<br />
Kommunikation eine CANbus<br />
zwischen schnelle 2.0<br />
ICD-System und Schnittstelle zuverlässige<br />
und<br />
Kommunikation Steuergerät.<br />
gewährleistet eine zwischen schnelle ICD-System und zuverlässige und<br />
Steuergerät.<br />
Kommunikation zwischen ICD-System und<br />
Überzeugen Steuergerät. Sie sich von den herausragenden<br />
Überzeugen Eigenschaften Sie hochpräziser sich von den herausragenden<br />
Strommessung mit<br />
Eigenschaften Überzeugen Sie<br />
Systemen der hochpräziser ICD-Serie sich von den<br />
undStrommessung herausragenden<br />
fordern Sie das mit<br />
Systemen Datenblatt Eigenschaften der an. ICD-Serie hochpräziser und Strommessung fordern Sie das<br />
mit<br />
Datenblatt Systemen der an.<br />
ICD-Serie und fordern Sie das<br />
Datenblatt an.<br />
DIE FEATURES IM ÜBERBLICK:<br />
DIE FEATURES IM ÜBERBLICK:<br />
DIE Messung: FEATURES Strom IM ÜBERBLICK:<br />
Messung: Strom<br />
Zusatzfunktionen: Messung: Strom Sleep mode,<br />
Zusatzfunktionen: Eigenverbrauch-Messung Sleep mode,<br />
Eigenverbrauch-Messung<br />
Zusatzfunktionen: Sleep mode,<br />
Kommunikation: Eigenverbrauch-Messung CANbus 2.0<br />
Kommunikation: CANbus 2.0<br />
Auflösung: Kommunikation: 1mA CANbus 2.0<br />
Auflösung: 1mA<br />
Messgenauigkeit: Auflösung: 1mA 0,1%<br />
Messgenauigkeit: 0,1%<br />
Messgenauigkeit: 0,1%<br />
Isabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG<br />
Isabellenhütte Eibacher WegHeusler 3–5·35683 GmbH Dillenburg & Co. KG<br />
Eibacher Isabellenhütte Telefon 02771 Weg 3–5·35683 Heusler 934-0·Fax GmbH 02771 Dillenburg<br />
& Co. 23030 KG<br />
isascale@isabellenhuette.de·www.isabellenhuette.de<br />
Telefon Eibacher 02771 Weg934-0·Fax 3–5·35683 02771 Dillenburg 23030<br />
isascale@isabellenhuette.de·www.isabellenhuette.de<br />
Telefon 02771 02771 23030<br />
isascale@isabellenhuette.de·www.isabellenhuette.de
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Auf dem Prüfstand<br />
Wirtschaftliches Testverfahren zur Bestimmung<br />
der Wasserdampf-Durchlässigkeit von Kunststoff-Folien<br />
Kunststoff-Folien die in Medizinprodukten zum Einsatz<br />
kommen, müssen hohen gesetzlichen Anforderungen<br />
gerecht werden. Neben der Bioverträglichkeit ist die<br />
Wasserundurchlässigkeit ein wichtiges Kriterium. An<br />
der Hochschule Furtwangen wurde im Rahmen einer<br />
Projektarbeit [1] ein Teststand zur Messung von<br />
Wasserdampf-Diffusionsbarrieren realisiert.<br />
Zuverlässige Temperatur- und Feuchtesensoren eines<br />
Schweizer Messtechnik-Spezialisten übernahmen<br />
hierbei eine wichtige Rolle – präzise und wirtschaftlich.<br />
Medizinprodukte umfassen eine große Bandbreite von Produkten<br />
und Verfahren, die für eine Anwendung am Menschen bestimmt<br />
sind. Im Gegensatz zu Arzneimitteln, die pharmakologisch,<br />
immunologisch oder metabolisch wirken, erfolgt die Hauptwirkung<br />
bei Medizinprodukten überwiegend auf physikalischem Wege. Dazu<br />
zählen z. B. Implantate, Produkte zur Injektion oder Dentalprodukte.<br />
Eine besondere Stellung nehmen die aktiven implantierbaren Medizinprodukte<br />
ein. Sie werden einem Menschen in den Körper eingeführt<br />
und verbleiben dort. Dies sind z. B. Herzschrittmacher, Infusionspumpen<br />
oder Netzhaut-Implantate, die strengsten Sicherheitsanforderungen<br />
unterliegen. Aus diesem Grund müssen aktive Medizinprodukte<br />
mit bioverträglichen Materialien verkapselt werden, die zudem<br />
möglichst wasserdampfundurchlässig sind, um Komplikationen mit<br />
elektrischen Komponenten zu vermeiden. Der Beitrag beschreibt einen<br />
validierten Teststand zur Messung von Wasserdiffusionsbarriereschichten<br />
auf flexiblen Kunststoff-Folien, die unter anderem zur<br />
äußeren Beschichtung von Medizinprodukten verwendet werden.<br />
Michael Engel, Denis Horn, Dipl.-Phys. Felix Blendinger, Dipl.-Chem. Michael<br />
Metzger, Dr. Markus Westerhausen, Prof. Dr. Volker Bucher, Hochschule<br />
Furtwangen, Studienzentrum Rottweil, Kontakt: buv@hs-furtwangen.de<br />
Im Fokus: Eigenschaften des Kunststoffs Parylen<br />
hinsichtlich Wasserdampf-Durchlässigkeit<br />
Das zu messende Material bestand u. a. aus eingekapselten Plasmaund<br />
Parylenbeschichtungen, die das Produkt nach außen hin nicht<br />
nur biokompatibel, sondern auch biostabil machen. Entsprechende<br />
Folien dieses Materials waren zu testen. Der Kunststoff Parylen<br />
ist vielseitig verwendbar, er besitzt gute mechanische und dielektrische<br />
Eigenschaften, eine gleitfähige Oberfläche, ist temperaturstabil,<br />
chemisch inert und lösemittelbeständig, stellt einen hervorragenden<br />
Korrosionsschutz dar und ist eine ausgezeichnete Permeations-<br />
Barriere. Um nun die Eigenschaften dieser Permeations-Barriere in<br />
Bezug auf Wasserdampfdurchlässigkeit zu prüfen, gibt es zwar Geräte,<br />
die jedoch in der Anschaffung teuer sind. Zudem gäbe es die<br />
Möglichkeit, Folien separat und extern testen zu lassen, was jedoch<br />
einen hohen Logistikaufwand, dauerhafte Kosten und Zeitaufwand<br />
bedeuten würde. Dieses Dilemma löst nun der an der Hochschule<br />
Furtwangen u. a. mit Elektronik-Komponenten der Schweizer Firma<br />
MSR Electronics GmbH realisierte Teststand, mit dem die erwähnten<br />
flexiblen Kunststoff-Folien untersucht werden können.<br />
Konstruktiver Aufbau des Messplatzes<br />
Der Teststand besteht aus zehn analogen Messeinheiten. Allgemein<br />
wird, wie in Bild 02 rechts dargestellt, ein Messsensor mit integriertem<br />
Temperatur- und Feuchtesensor in einer verschließbaren Box eingebaut.<br />
Diese ist auf einer Seite offen, sodass die zu testende Folie darüber<br />
gespannt werden kann. Anschließend wird die Box über mehrere<br />
Stunden oder Tage bei einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit wie z. B.<br />
85 % und einer definierten Temperatur in den Klimaschrank gelegt. Im<br />
Inneren der Box werden einmal pro Minute Messdaten der aktuellen<br />
relativen Luftfeuchte sowie der Temperatur vom Sensor aufgenommen.<br />
Um den Testaufbau zu validieren, können spezielle Eichfolien<br />
mit normierter Wasserdampf-Durchlässigkeit eingesetzt werden.<br />
Als Sensoren im Inneren arbeiten Module des Typs MSR385SM<br />
der Schweizer Firma MSR Electronics. Sie erfassen die Werte für<br />
Temperatur, relative Feuchtigkeit und den Luftdruck (der in diesem<br />
Fall nicht benötigt wird) und senden die gemessenen Werte im<br />
lizenzfrei nutzbaren 868-MHz-ISM-Funkband an einen außen<br />
40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
01 Das Wireless-Messsystem erlaubt es Temperatur, Feuchte und<br />
Druck an verschiedenen Messpunkten und Orten kontinuierlich<br />
aufzuzeichnen und via Cloud standortunabhängig zu überwachen<br />
angeordneten Datenlogger des Typs MSR385WD. Aufgrund ihrer<br />
Wärmebeständigkeit erlauben die Sensor-Sendemodule, je nach<br />
Gehäusetyp, messtechnische Anwendungen selbst bei hohen Arbeitstemperaturen<br />
von bis zu + 125 °C. Dank ihres kompakten Gehäuses<br />
können sie auch an schwer zugänglichen Stellen platziert<br />
werden, im konkreten Fall in der Messbox mit der darüber angeordneten<br />
Folie. Ein optimiertes Power-Management sorgt dafür, dass<br />
die Energieversorgung der Mini-Sendemodule je nach Häufigkeit<br />
der Messungen und Funkübertragungen für bis zu fünf Jahre gewährleistet<br />
ist. Als Spannungsversorgung arbeitet ein Akku mit<br />
260 mAh oder eine Lithium-Batterie mit 800 mAh.<br />
Daten jederzeit standortunabhängig überwachen<br />
In Bild 01 sind die MSR-Funktionskomponenten und ihre Datenübertragungswege<br />
bildlich dargestellt. Über ein GSM-Terminal und<br />
die „MSR Smart Cloud“ können aufgezeichnete Daten auch weltweit<br />
standortunabhängig überwacht werden. Herzstück des Wireless-<br />
Mess-Systems von MSR Electronics GmbH ist der mit einer Speicherkapazität<br />
von über einer Million Messwerten ausgestattete Datenlogger<br />
MSR385WD. Dieser Mehrkanal-Datenlogger besitzt ein integriertes<br />
ISM-Band Empfangsmodul, über das er die Daten von bis zu<br />
zehn MSR385SM- Sendemodulen entgegennimmt und speichert.<br />
Die Spannungsversorgung des Datenloggers erfolgt über den USB-<br />
Anschluss; ein autonomer Betrieb ist mit dem integrierten LiPo-Akku<br />
mit 2 400 mAh für die Dauer von bis zu zwei Tagen möglich. Ein<br />
Flash-Speicher sorgt für Datensicherheit bei Stromausfall.<br />
Vorteile der Datenübertragung via Funk<br />
Die Größe des Feuchtigkeitssensors gibt vor, welcher Durchmesser<br />
des Vakuumrohrs verwendet werden kann. Und da die Sensor-Sendemodule<br />
ohne externe Stromzufuhr sondern mit ihrem eingebauten<br />
Akku arbeiten, kann auf Strom-Zuführungsleitungen verzichtet<br />
werden, die eventuell die Dichtigkeit der Komponenten gefährden<br />
würden. Zudem könnten Daten auch bei einem evtl. Stromausfall<br />
weiter aufgezeichnet werden. Weiterer Vorteil ist die Datenübertragung<br />
via Funk. Denn eine kabelgebundene Datenübertragung würde<br />
die Gefahr bergen, dass die Flanschbauteile an den Kabel-Durchführungsstellen<br />
undicht werden könnten und somit unerwünschter<br />
Wasser (-dampf) in das Innere der Messanordnung gelangen könnte.<br />
Ein weiterer Vorteil der verwendeten Sensormodule und Datenlogger<br />
ist auch deren niedriger Preis, sodass die Kosten für diesen Messplatz<br />
unter 5 000 Euro gehalten werden konnten.<br />
02 Versuchsaufbau: links eine Testbox mit innenliegendem<br />
Funk-Messdatensensor, darüber die zu prüfende Testfolie, deren<br />
Wasserdampf-Diffusionseigenschaften getestet werden sollen<br />
Zunächst wurde die Reichweite der Funkstrecke zwischen den<br />
Mess-Sensormodulen und dem Empfangs-Datenlogger getestet. Im<br />
freien Raum betrug die Reichweite zirka 8 m, mit einer Betonwand<br />
dazwischen noch 5 m, und mit den Sensoren im Klimaschrank sowie<br />
dem Datenlogger außerhalb des Klimaschranks ca. 0,5 m. Daher<br />
wurde der Datenlogger auf dem Klimaschrank abgestellt, wenn<br />
Messungen im Klimaschrank stattfanden. Zur ständigen Überwachung<br />
wurde der Empfangs-Datenlogger mit einem PC nahe des<br />
Klimaschranks verbunden. Via Remote-Zugriff konnte auf einen PC<br />
auf den angeschlossenen Datenlogger zugegriffen und die Daten<br />
überprüft werden.<br />
Fazit<br />
In dieser Forschungsarbeit wurde ein System entwickelt, mit dem<br />
flexible Kunststoff-Folien bezüglich ihrer Wasserdampfdurchlässigkeit<br />
getestet werden können. Das System ist im Vergleich zu industriellen<br />
Testverfahren sehr kostengünstig. Die Testaufbauten sind in<br />
der Konstruktion einfach gehalten, was zum einen Fehlerquellen<br />
reduziert und zum anderen einen schnellen Aufbau ermöglicht.<br />
Bilder: 01 MSR Electronics, 02 Hochschule Furtwangen<br />
Literatur: [1] Denis Horn, Michael Engel: Aufbau eines Teststandes zur Messung von<br />
Wasserdiffusionsbarrieren für flexible Leiterfolien. Hochschule Furtwangen, Juli <strong>2018</strong><br />
www.msr.ch<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 41
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Hohes Detektionspotenzial<br />
Aus Forschung und Entwicklung: Zerstörungsfreie Schadensfrüherkennung<br />
an Autoreifen mittels Thermografie<br />
Die Flir T500 mit lasergestütztem<br />
Autofokus, MSX und UltraMax<br />
Vulkani sation) sowie einer Kombination<br />
von beiden (z. B. einer Beule – also einer<br />
Trennung – zwischen Karkasse und innerer<br />
Kautschuk-Schicht).<br />
Forschungsansätze<br />
Autoreifen sind die einzigen<br />
Kontaktpunkte zwischen dem<br />
Fahrzeug und der Straße und<br />
stellen eine sicherheitsrelevante<br />
Komponente dar. In einem<br />
Forschungsprojekt werden nun<br />
Wärmebildkameras zur Entwicklung<br />
eines zerstörungs freien<br />
Prüfverfahrens für Autoreifen<br />
eingesetzt.<br />
Gerold Klein, Ludwig Veith, Michael Immler,<br />
Fabiano Indicatti, Daniela Nickel, Matthias<br />
Oechsner, TU Darmstadt (MPA/IfW);<br />
Thomas Jung, Flir Systems GmbH, Frankfurt a. M.<br />
Autoreifen müssen hohe Anforderungen<br />
an Robustheit, Fahrkomfort und Betriebssicherheit<br />
erfüllen. Oft sind die Beschädigungen<br />
nicht sofort erkennbar und<br />
treten erst im Fahrbetrieb als Reifenpanne<br />
auf. Präventive Inspektionen für ein Höchstmaß<br />
an Fahrsicherheit und Reifenlebensdauer<br />
können folgenschwere Unfälle vermeiden,<br />
denn sie entlarven beschädigte<br />
Reifen frühzeitig.<br />
Neben Herstellungsfehlern und Montageverletzungen<br />
sind nachlässige Wartung und<br />
Fahrweise oft die Ursache für Reifenaus fälle.<br />
Beispiele dafür sind das Überfahren von<br />
Bordsteinen, Fahren mit falschem Reifendruck<br />
und Einfahr- und Schnittverletzungen.<br />
In solchen Fällen werden die Materialien<br />
und Aufbauteile des Reifens thermisch und<br />
mechanisch überbeansprucht, sodass es<br />
zur Entstehung von Rissen, Beulen und<br />
Abtrennungen zwischen Strukturschichten<br />
kommen kann. Die Experten unterscheiden<br />
zwischen Flächenfehlern (beispielsweise<br />
einer Ablösung zwischen den Stahlgürtelschichten<br />
mit nachträglicher Vulkanisation),<br />
Volumenfehlern (z. B. Fremdmaterial zwischen<br />
den Stahlgürteln mit nachträglicher<br />
Seit 2016 testen die Forscher des Kompetenzbereiches<br />
„Kunststoffe und Verbunde“<br />
des Zentrums für Konstruktionswerkstoffe<br />
in Darmstadt (MPA/IfW) verschiedene<br />
Methoden zur frühzeitigen Erfassung von<br />
Reifenschäden. Unterschiedliche zerstörungsfreie<br />
Prüfverfahren liefern detaillierte<br />
und zuverlässige Qualitätsinspektionen:<br />
Shearografie (Prüfvorgang in einer Vakuumkammer)<br />
und Röntgenstrahlung können<br />
Fehlstellen im Mikrometerbereich auflösen.<br />
3D-Laser-Scanner erfassen Oberflächenstrukturen<br />
in Millimetergröße. Aber auch<br />
Wärmebildkameras erschienen dafür gut<br />
geeignet, weil sie mit vergleichsweise geringem<br />
Aufwand prüfen. „Dieses Verfahren ist<br />
bei Reifen bisher eher wenig erforscht und<br />
schien damit ein lohnendes Forschungsziel.“<br />
erklärt Laborleiter Gerold Klein, der<br />
als zertifizierter Thermograf Teil des Forschungsteams<br />
ist. Für Vergleichstests wurden<br />
drei Reifenproben mit typischen Defekten<br />
vorbereitet, die reale schadhafte Zustände<br />
von Fahrzeugreifen darstellen sollten.<br />
Die Reifenproben werden in einem Temperschrank<br />
gleichmäßig auf übliche Reifen-<br />
Betriebstemperaturen von etwa 80 bis<br />
100 °C erwärmt. In einer speziellen Metallbox<br />
werden sie dann mit einer Flir-Wärmebildkamera<br />
der T-Serie analysiert. Dieser<br />
Prüfaufbau sichert die Reproduzierbarkeit<br />
und vermeidet äußere Störungen wie ungewünschte<br />
Luftströmungen. Im zeitlichen<br />
Abkühlverhalten der Probenoberflächen<br />
werden fehlerhafte Änderungen der Material-<br />
42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Das Darmstädter Forscherteam hat für die Tests eine Flir T425 mit einer Auflösung<br />
von 320 × 268 Pixeln eingesetzt. Seit 2017 bietet Flir als Nachfolger die T500-Serie<br />
an mit einer um 180° drehbaren Objektivplattform, einem hellen, 4" großen<br />
LCD-Display und bereits in die Kamera integrierten Mess- und Analysefunktionen.<br />
Ihr lasergestützter Autofokus gewährleistet, dass Anwender jedes anvisierte Objekt<br />
rasch scharf stellen und absolut präzise Temperaturmessungen ausführen können.<br />
Flir Vision Processing liefert mit den Bildverbesserungsfunktion MSX und UltraMax<br />
und den adaptiven Filteralgorithmen gestochen scharfe Wärmebilder mit einer<br />
echten nativen Auflösung von 464 × 348 (161 472) Pixeln. Die Kamera kann mit den<br />
sich selbst kalibrierenden intelligenten AutoCal-Wechselobjektiven schnell an jede<br />
Situation angepasst werden.<br />
Schwingung<br />
messen und<br />
überwachen<br />
eigenschaften (wie Dichte, Wärmeleitfähigkeit<br />
und Wärmekapazität) deutlich.<br />
Erfassung der Defektarten<br />
In den Wärmebildern werden Defektzonen<br />
durch vergleichsweise niedrigere Temperaturen<br />
auffällig. Die kleinste identifizierbare<br />
Unregelmäßigkeit liegt innerhalb von 0,5 bis<br />
1 mm. Die Fehlstellen sind in den ersten<br />
Sekunden nach der Erwärmung der Probekörper<br />
eindeutig detektierbar. Daher wurde<br />
das Abkühlverhalten detaillierter untersucht<br />
und die durchschnittliche Temperatur an<br />
der beschädigten Stelle mit der Temperatur<br />
an einem fehlerfreien Bereich verglichen.<br />
Nach zweijähriger Arbeit und diversen<br />
Modifikationen zur Optimierung der Versuchsbedingungen<br />
erreichte das Darmstädter<br />
Forscherteam mit dem Prüfaufbau bereits<br />
sehr gute Ergebnisse. Fehlerart und Größe<br />
des Fehlers an Reifen werden zuverlässig<br />
bei allen getesteten Probekörpern mit einer<br />
Messgenauigkeit im Millimeterbereich erfasst.<br />
Darüber hinaus wird mit einem Wärmeschrank<br />
eine homogene Erwärmung der<br />
Prüfkörper gewährleistet. Für ein höheres<br />
Detektionspotential von Reifenschäden soll<br />
die Analyse mit der Infrarotkamera während<br />
der ersten Minute der Abkühlungsphase<br />
erfolgen.<br />
Automatisierte Prüfanlage<br />
„Wir haben bereits die nächsten Ziele definiert.“<br />
erklärt Fabiano Indicatti. „Als Alternative<br />
zur hier präsentierten Probenanregung<br />
wird ein induktives Verfahren erprobt.<br />
Diese Variante bietet die Möglichkeit,<br />
das Temperaturverhalten von Defektstellen<br />
während der Erwärmungsphase zu analysieren.<br />
Die induktive Anregung bietet sich<br />
an, weil sich die Versuchsparameter (wie<br />
Probetemperatur und Abstand zwischen<br />
Reifen und Induktor) berührungslos variieren<br />
lassen.“<br />
Zusätzlich sind noch Untersuchungen<br />
mit neuen Prüfkörpern vorgesehen, die weitere<br />
gängige Reifendefekte aufweisen. Prüfungen<br />
von fertigungsbedingten Fehlstellen<br />
sowie Infrarotbildanalysen ohne Demontage<br />
des Reifens zur präventiven Kontrolle könnten<br />
dann auch in naher Zukunft stattfinden.<br />
Nach allen noch vorgesehenen Versuchen<br />
planen die Forscher des MPA/IfW sogar eine<br />
standardisierte thermografische Prüfanlage<br />
zur automatisierten Fehlererkennung und<br />
Qualitätssicherung an Reifen – für mehr<br />
Sicherheit auf unseren Straßen.<br />
Bilder: Flir<br />
www.flir.de<br />
01 Versuchsanordnung zur zerstörungsfreie Schadensfrüherkennung<br />
an Autoreifen (links)<br />
02 Ablösung zwischen den Stahlgürtelschichten<br />
mit nachträglicher Vulkanisation<br />
Messgeräte mit USB<br />
und Ethernet<br />
Direktanschluss von IEPE-Sensoren<br />
4 bis 64 Kanäle mit bis zu 100 kHz<br />
Signalbandbreite simultan erfassen<br />
Analoge Waveform-Ausgabe<br />
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opt. Schwingungsanalyse<br />
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integriertem Webserver für IoT<br />
4 IEPE-Sensoreingänge<br />
Onboard Real-time FFT<br />
Remote Konfiguration und<br />
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Alarme konfigurieren und<br />
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www.mccdaq.de<br />
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© Measurement Computing GmbH<br />
(vormals Data Translation GmbH)
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Kabellos und robust<br />
Vibrationsmessungen in der Zustands- und<br />
Strukturüberwachung an Gebäuden und Maschinen<br />
Der drahtlose<br />
Hochleistungs-<br />
Beschleunigungs<br />
sensor verfügt über einen<br />
integrierten Datenlogger, erweiterte<br />
Sende- und Empfangsleistung sowie eine<br />
erhöhte Speicherkapazität<br />
Sensoren, die den heutigen<br />
Anforderungen entsprechen,<br />
sollten nicht nur kabellos sein,<br />
sondern auch zuverlässig,<br />
wartungsfreundlich und flexibel.<br />
Wir stellen Ihnen eine Generation<br />
Beschleunigungssensoren vor,<br />
die ihre Stärken in der Zustandsüberwachung,<br />
im schnellen Aufbau<br />
von Testreihen sowie im Prozessmonitoring<br />
unter Beweis stellt.<br />
kommt der Betrieb unter anspruchsvollen<br />
Witterungsbedingungen. Selbst unter teils<br />
extremen klimatischen Verhältnissen wie in<br />
Kanada muss ein Überwachungssystem in<br />
der Lage sein, Veränderungen zu erfassen<br />
und in Echtzeit zu verfolgen.<br />
Hohe Anforderungen<br />
Im Fall der kanadischen Brücken wurden<br />
verschiedene physikalische Parameter definiert,<br />
die gleichzeitig überwacht werden<br />
Für die Vibrationsüberwachung an den Betonfundament<br />
und Pfeilern kommen Bean-<br />
Device AX-3D zum Einsatz. Die Ingenieure<br />
messen hier mit 200 Hz. Des Weiteren sind<br />
BeanDevice AX-3D XRange auf Metallkonstruktionen<br />
montiert und kontrollieren die<br />
Erschütterung mit 400 Hz – und zwar auch<br />
bei - 20 °C. Von zentraler Bedeutung ist hier<br />
auch das BeanGateway, das die Informationen<br />
des BeanDevice AX-3D und HI-INC<br />
aufnimmt und weitergibt. Mit einer Spezialantenne<br />
verfügt es über eine Reichweite<br />
von 500 - 600 m. Eine Stärke des BeanAir-<br />
Systems liegt in der Art der Stromversorgung:<br />
Sie kann sowohl über einen Akku gewähreistet<br />
werden, als auch über ein Solar-<br />
Panel mit max. 5 W Ausgangsleistung.<br />
Offline-Analysen<br />
Die Beschleunigungssensoren eignen sich u. a. zur Vibrationsanalyse,<br />
Trägheitsmessung und Bewegungs- und Erschütterungserkennung<br />
In Kanada hat die Firma Les Services EXP in<br />
Montreal über 250 BeanDevice AX-3D und<br />
HI-INC der Firma BeanAir (Vertrieb Additive<br />
GmbH) in der Brückenüberwachung im<br />
Einsatz. Sie leisten für Betreiber wie Nutzer<br />
der Brücken einen wichtigen Beitrag zur Erfüllung<br />
der hohen Sicherheitsanforderungen.<br />
Dabei ergeben sich für die Überwachung<br />
von Brückenermüdung und -verhalten<br />
alleine aus der Struktur und Komplexität<br />
schon große Herausforderungen. Hinzu<br />
müssen: Vibrationen, Abweichungen in der<br />
Neigung, Risse, Erschütterungen und Verformung.<br />
Die 250 BeanDevice-Sensoren wurden<br />
an definierten Punkten der Großkonstruktion<br />
zur Dauerüberwachung angebracht.<br />
Im Fundament sind kabellose Neigungssensoren<br />
im Einsatz. Über einen vom Kunden<br />
gestellten Abstandssensor (4 - 20 mA)<br />
können auftretende Risse erfasst werden.<br />
Die Stromversorgung des Sensors erfolgt<br />
dabei über ein BeanDevice AN-420, das<br />
auch die Messdaten zur Basis schickt.<br />
Für die Offline-Analysen aller BeanDevice-<br />
Sensoren werden die Messdaten an einem<br />
Leitrechnersystem mithilfe der Software<br />
OriginPro analysiert. Hier lassen sich die<br />
Massendaten einfach und schnell auswerten<br />
und es können sowohl sehr langsame Strukturveränderungen<br />
(Ermüdung) als auch<br />
wiederkehrende Spitzenbelastungen zeitgenau<br />
und rückwirkend betrachtet werden.<br />
Fotos: Fotolia, Additive<br />
www.additive-net.de<br />
Andreas Heilemann, Geschäftsführer ADDITIVE<br />
Soft- und Hardware für Technik und Wissenschaft<br />
GmbH in Friedrichsdorf<br />
44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Individuell anpassbare Drucksensoren<br />
Die automatisiert bestückbaren SOIC-Drucksensoren von Amsys<br />
sind direkt einsatzbereit durch ihre werksseitige Kalibrierung. Sie<br />
sind im Druckbereich von ± 1,25 mbar bis ± 2 bar erhältlich und<br />
können teilweise individuell angepasst werden. Als Ausgangssignale<br />
stehen ein digitales Drucksignal im I²C- oder SPI-Format zu<br />
Verfügung oder eine zum Druck proportionale Analogspannung.<br />
Zudem kann in einigen Fällen das Brückensignal als analoges<br />
Direktsignal abgegriffen werden. Mit einer ADC-Auflösung von 14<br />
bis 24 Bit und einer Genauigkeit von typischerweise ± 0,5 %<br />
FS sind die Sensoren für Industrie anwendungen ge eignet. Das<br />
10,2 × 7,5 mm kleine Gehäuse der Niederdrucksensoren basiert<br />
auf dem Standard SOIC16(w)-<br />
Gehäuse. Zusätzlich zum IC ist<br />
auch die Siliziummesszelle in<br />
das Gehäuse integriert. Die<br />
OEM-Sensoren eignen sich für<br />
die automatische SMD-Montage.<br />
Sie können wie ein IC im<br />
Leiterplattenentwurf platziert<br />
und per Reflow-Verfahren auf<br />
normale PCBs montiert werden.<br />
AUTOMATISIEREN<br />
OHNE LIMITS<br />
Stand<br />
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Maschinenautomation und erleben Sie Innovationspartnerschaft auf Augenhöhe.<br />
Wir freuen uns auf Ihren Besuch!<br />
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Kompakte Kamerafamilie für<br />
Embedded Vision<br />
Die neue mvBlueFOX3-3M-Familie erfüllt den Bedarf vieler<br />
Embedded Vision Projekte nach kostengünstigen und kompakten<br />
Board-level-Kameras mit einem flexiblen Schnittstellenkonzept,<br />
das individuelle Anpassungen an die unterschiedlichsten Einbausituationen<br />
und Rechneranbindungen ermöglicht. Durch die<br />
Verwendung der modernen Sony IMX-Sensoren, die sich durch<br />
eine hohe Dynamik und Lichtempfindlichkeit auszeichnen,<br />
werden auch höchste Ansprüche<br />
an die Bildqualität erfüllt. Das erste<br />
Produkt aus dieser Serie, die mv-<br />
BlueFOX3-3M-064Z, bietet mit dem<br />
Starvis IMX178 ein optimales<br />
Preis-/Leistungsverhältnis. Der<br />
6,4 MP Rolling Shutter Sensor<br />
eignet sich durch seine hervorragende<br />
Bildqualität und dank<br />
seiner hohen Geschwindigkeit für<br />
Industrieanwendungen. Trotz des<br />
kompakten Formfaktors besitzen die USB3 Vision kompatiblen<br />
Kameras einen großen Bildspeicher und ein leistungsstarkes<br />
FPGA für on-board Vorverarbeitungen sowie digitale Schnittstellen<br />
für eine flexible Integration in unterschiedlichste Umgebungen.<br />
Das modulare Konzept ermöglicht über einen board-to-board<br />
Stecker die direkte Anbindung des Sensorboards an kundenspezifische<br />
Embedded-Lösungen. Neben einem erhältlichen Standard-<br />
Interface Board mit USB- und I/O-Stecker sind auch individuelle<br />
OEM-Lösungen mit verschiedensten Steckerausrichtungen und<br />
Bauformen realisierbar.<br />
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in der Verarbeitung sicherer und nicht-sicherer Signale<br />
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SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
CX-Polarisationskameras erkennt<br />
Fehler auch in Glas<br />
Die neuen CMOS-basierten GigE und USB 3.0 Polarisationskameras<br />
der CX-Serie von Baumer nutzen die Polarisationseigenschaften<br />
des Lichts und ermöglichen damit vielfältige neue industrielle<br />
Bildverarbeitungsanwendungen, z. B. bei der Qualitätskontrolle<br />
von Glas, Kohlefasergewebe<br />
(CFK) oder reflektierenden<br />
Oberflächen.<br />
Die Kameras setzen den<br />
5 MP Global Shutter<br />
Sensor IMX250MZR von<br />
Sony ein, der über eine<br />
zusätzliche Polarisationsschicht,<br />
bestehend aus<br />
vier Polarisationsfiltern<br />
(0°, 90°, 45°, 135°), auf<br />
Pixelebene verfügt. So reicht eine Aufnahme aus, um gleichzeitig<br />
den Polarisationsgrad und Polarisationswinkel des polarisierten<br />
Lichts ganz ohne Filterwechsel zu erfassen. Dank des effektiven<br />
Zusammenspiels zwischen integriertem Auswertealgorithmus<br />
und Baumer Gapi SDK werden nur die Polarisationsinformationen<br />
ausgegeben. Applikationen lassen sich so inline lösen und<br />
sehr flexibel, einfach und kostengünstig umsetzen. Großen<br />
Mehrwert generieren die Kamera z. B. in der Glasindustrie bei<br />
der Qualitätssicherung während der Produktion von Glasartikeln<br />
wie Flaschen oder Ampullen.<br />
www.baumer.com<br />
Drahtloser Druck-Transmitter zum Regeln<br />
Honeywell stellt den neuen SmartLine Wireless Druck-Transmitter<br />
XYR 6000 vor. Hierbei handelt es sich um eine flexible, skalierbare<br />
und sichere Lösung für die Drucküberwachung und auch für die<br />
Druckregelung in Verbindung mit der drahtlosen Netzwerktechnologie<br />
des Herstellers. Durch die Weiterentwicklung des Transmitters<br />
können Nutzer, das für ihre spezifischen Anwendungen<br />
am besten geeignete, drahtlose Protokoll auswählen. Mit der<br />
Multiprotokoll-Fähigkeit in seiner OneWireless Netzwerk-Infrastruktur<br />
ist Honeywell eigenen Angaben zufolge der erste Anbieter,<br />
der ISA100 Wireless und WirelessHART unterstützt. Erhöhte Flexibilität<br />
bei der Implementierung drahtloser Systeme ist die Folge.<br />
www.honeywell.com<br />
Plankonvexe Linsen (PCX) für präzise<br />
Laseranwendungen<br />
Edmund Optics stellt die Techspec plankonvexen<br />
Linsen (PCX) für Laseranwendungen<br />
vor. Zu dieser neuen Produktfamilie<br />
aus Präzisionslinsen zählen zwanzig<br />
Modelle, die für eine Vielzahl von<br />
Nd:YAG-Laseranwendungen mit hoher<br />
Leistung geeignet sind – einschließlich<br />
der Laserbearbeitung, dem Laserschneiden<br />
und -schweißen. Sie bestehen aus<br />
einem UV-Quarzglas-Substrat, bieten eine Oberflächengenauigkeit<br />
von λ/10 und eine Oberflächenqualität von 10 - 5 und sorgen<br />
somit für geringe Streuverluste und eine hohe Qualität der transmittierten<br />
Wellenfront. Die Linsen weisen eine absolute Reflektivität<br />
< 0,25 % an den Beschichtungs-Designwellenlängen auf und<br />
die garantierten Laserzerstörschwellen reichen von 3 J/cm 2 bei<br />
266 nm bis 15 J/cm 2 bei 1 064 nm (20 ns, 20 Hz). Techspec plankonvexe<br />
Linsen (PCX) für Laseranwendungen sind unbeschichtet<br />
oder mit unterschiedlichen Anti-Reflex-(AR)-Beschichtungen mit<br />
hoher Laserzerstörschwelle und einem Durchmesser von<br />
25,4 mm erhältlich.<br />
www.edmundoptics.de<br />
Wärmebildkameras für mehr Effektivität<br />
in der Glasproduktion<br />
In der Glaswanne kann die Temperatur der Glasschmelze gemessen<br />
werden. Hierfür hat DIAS Infrared das System Pyronic entwickelt,<br />
das Temperaturen bis 1 800 °C messen kann und durch<br />
ein gekühltes Sonden-Objektiv mit Rückzugsvorrichtung auch<br />
den hohen Umgebungstemperaturen standhält. Die gewonnenen<br />
Daten werden kontinuierlich in Echtzeit über eine Ethernet-Verbindung<br />
an einen Rechner übertragen. So können Temperaturverläufe<br />
schnell und sicher erfasst und Beschädigungen der Ausmauerung<br />
und der Glaswanne vermieden<br />
werden. Zudem lassen sich<br />
mithilfe von IR-Kameras Überhitzungen<br />
und Risse in und unter dem Tank<br />
erkennen, sodass dem Produktionsstillstand<br />
vorgebeugt werden kann.<br />
www.dias-infrared.de<br />
Messverfahren<br />
Festelektrolyt-Potentiometrie<br />
NDIR-Sensoren<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
Elektrochemische Sensoren<br />
Keidel-Zellen<br />
Gasanalytik für die Prozessmesstechnik<br />
www.zirox.de<br />
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<br />
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46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Messuhren bis 30 mm wirtschaftlich kalibrieren<br />
Der Spezialist für mechanische und elektronische Präzisionstechnik Feinmess Suhl hat sein<br />
Portfolio im Bereich Kalibrierung von Messuhren um den manuellen Uhrenmessplatz UMP3<br />
erweitert. Mit dem neuen Messplatz mit motorischem Stellgeber und Messsystem bietet das<br />
Unternehmen eine wirtschaftliche Lösung zur Kalibrierung kleiner Mengen (max. 300 Stk p. a.)<br />
an analogen und digitalen Messuhren bis 30 mm, Feinzeigern, Fühlhebelmessge räten und<br />
Induktivtastern. Die Ablesung der Messuhr geschieht dabei visuell durch den Bediener. Der<br />
motorische Stellgeber des neuen Uhrenmessplatzes wird über eine Steuerbox mit integrierter<br />
Grob-Feinverstellung verfahren. Die Anzeigeeinheit PU26 dient gleichzeitig als Interface zum<br />
PC, auf dem dann ein Prüfprotokoll erstellt werden kann. Der UMP3 ist kompatibel zu den<br />
handelsüblichen CRQ Softwares wie QM Soft. Für den Messplatz steht ein reichhaltiges Zubehör<br />
der MFP-Produktlinie zur Verfügung, darunter Sonder-Messuhrenaufnehmer, Adapter<br />
und Signalkabel zum Prüfen spezieller Messuhren, Feinzeiger und elektronischer Taster.<br />
www.feinmess-suhl.com<br />
Tools vereinfachen<br />
Systemintegration<br />
Kalibrierservice<br />
Zuverlässige Messergebnisse -professionell,<br />
preisgünstig, herstellerunabhängig, schnell<br />
National Instruments hat eine<br />
neue Version seiner Plattformsoftware<br />
für die Testentwicklung<br />
Labview veröffentlicht.<br />
Labview <strong>2018</strong> bietet<br />
Tools, die die Systemintegration<br />
weiter vereinfachen und Anwendern<br />
durch einen besseren<br />
Hardwarezugriff mehr Kontrolle<br />
über die Entwicklung geben.<br />
Mit der neuen Software-Version<br />
können mehr Drittanbieter-<br />
IP über Tools wie Python integriert<br />
werden und so die unterschiedlichen<br />
Softwarepakete<br />
bzw. bereits vorhandenes IP<br />
von Projektpartnern genutzt<br />
werden. Die neue Version<br />
sorgt zudem für einen zuverlässigeren<br />
Programmcode, da<br />
die Software dank der Integration<br />
offener Schnittstellentools<br />
wie Jenkins automatisch erstellt<br />
und ausgeführt werden<br />
kann, um einen kontinuierlichen<br />
Bereitstellungsprozess<br />
zu gewährleisten. Bei Verwendung<br />
von FPGAs für Hochleistungsverarbeitungen<br />
ermöglichen<br />
neue Deep-Learning-<br />
Funktionen und verbesserte<br />
Fließkomma-Operationen<br />
zudem schnellere Markteinführungen.<br />
»Mein Messgerät – sicher kalibriert «<br />
Auf Ihre Messergebnisse müssen Sie sich zu 100% verlassen<br />
können, um IhreArbeit richtig zu interpretieren. Conrad bietet<br />
in Zusammenarbeit mit dem Partner Testo Industrial Services<br />
den Kalibrierservice an.<br />
Wirbieten Ihnen:<br />
Kalibrierung sämtlicher Mess-oderLabornetzgeräte aus über<br />
30 Gerätegruppenund 100 Messgrößen –herstellerunabhängig<br />
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als auch zurRekalibrierungvorhandener Messgeräte<br />
Dokumentationdes Kalibrier-Ergebnisses in einem<br />
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Alle Infos finden Sie unter<br />
conrad.biz/kalibrierservice
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
Highspeed-Kamera macht Fehleranalyse einfach<br />
Digitalpassameter<br />
3902<br />
4 mm<br />
Die kompakte, hochauflösende Highspeed-Kamera Phantom Miro LC von HS Vision ermöglicht per<br />
extremer Zeitlupe die genaue Analyse von sehr schnell ablaufenden Vorgängen. Sporadische Störungen,<br />
unerklärliche Ausschüsse und Anlagenstillstände können so verhindert werden. Alle Einstellungen<br />
können direkt per Touchscreen an der Kamera vorgenommen werden. Ist die erste Aufnahme im<br />
flüchtigen Ringspeicher festgehalten, kann die Sequenz geschnitten oder der komplette Speicher in<br />
den nicht flüchtigen CineFlash-Speicher von 120 GB oder optional 240 GB geschrieben werden. Zum<br />
Analysieren der Filme kann dieser Speicher entnommen<br />
und am Computer ausgewertet werden. Neben der optischen<br />
Auswertung bietet die im Lieferumfang enthaltene<br />
Software Funktionen für die Messung von Zeit, Position,<br />
Distanz, Geschwindigkeit, Winkel und Winkelgeschwindigkeit.<br />
Die Aufnahmen können auch direkt auf dem<br />
LCD-Display angesehen und zur Fehlerbehebung herangezogen<br />
werden.<br />
Bild: iStock<br />
www.hsvision.de<br />
4 mm Messhub<br />
Mixed-Signal-Oszilloskope der neuen Generation<br />
Auflösung 0,1 µm<br />
Messhub 4 mm<br />
Wiederholgenauigkeit<br />
Taupunkt-Transmitter für raue<br />
Anwendungen<br />
Michell hat seinen 2-Leiter-Taupunkt-Transmitter Easidew überarbeitet.<br />
Er verfügt nun über einen dualen Modus mit parallel<br />
nutzbarem analogen und digitalen Modbus-RTU-Ausgang und ist<br />
für anspruchsvolle Anwendungen in industriellen Trocknern mit<br />
Dew Point Dependent Switching ausgelegt. Alle Varianten bieten<br />
den vollen Messbereich (Taupunkt) von - 110 bis + 20 °C, sodass<br />
ein Produkt für alle industriellen Trockner-Anwendungen der<br />
Druckluftqualitätsklassen 1 bis 6 genutzt werden kann. Verschiedene<br />
Anschlüsse ermöglichen die schnelle Einbindung in<br />
Industrie prozesse und den sicheren Austausch von Taupunktsensoren<br />
anderer Fabrikate. Neben dem elektrischen Anschluss 5-Pin<br />
M12 ist auch ein Mini-DIN-43650-Form-C-Anschluss erhältlich.<br />
Die Prozess-Anschlüsse 5/8" UNF, ¾" UNF und G 1/2" BSP erleichtern<br />
eine Anpassung an<br />
lokale industrielle Standards.<br />
Bei der Teilnahme an dem<br />
Sensor-Austausch-Programm<br />
bietet das Unternehmen eine<br />
lebenslange Garantie.<br />
Neue Sensorlösung für eine<br />
verbesserte Luftqualität<br />
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Neben dem neuen dem CO 2<br />
-,<br />
Feuchte- und Temperatursensormodul<br />
SCD30 sowie weiteren Entwicklungen<br />
für die Messung von Gas und<br />
Flüssigkeiten und Differenzdruck<br />
stellt Sensirion einen neuen Feinstaubsensor<br />
vor. Der PM-Sensor<br />
SPS30 eignet sich für Applikationen im Bereich HLK und Luftqualität.<br />
Um höchste Präzision zu erreichen, wird Laserlichtstreuung<br />
in Verbindung mit neuster Technologie gegen Partikelverschmutzung<br />
kombiniert. Diese Technologie soll über einen Zeitraum von<br />
mehr als acht Jahren genaue Messungen ermöglichen. Darüber<br />
hinaus bieten neueste Algorithmen hohe Genauigkeit für verschiedene<br />
PM-Typen und ein hochauflösendes Partikelgrößen-<br />
Binning. Mit 41 × 41 × 12 mm 3 unterstützt der SPS30 Anwendungen,<br />
bei denen es auf eine kompakte Bauform ankommt, wie z. B.<br />
Wandmontagegeräte oder Luftqualitätsindikatoren.<br />
www.sensirion.com<br />
Innovative Temperaturmesstechnik<br />
im individuellen Kunststoffdesign<br />
JUMO plastoSENS T<br />
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JUMO plastoSENS eröffnet Ihnen völlig<br />
neue Möglichkeiten:<br />
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• frei wählbarer Sensortyp<br />
• hohe Isolations- und Vibrationsfestigkeit<br />
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DRUCKSENSOREN<br />
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Messung von Wasser- und H 2<br />
O 2<br />
-Dampf<br />
Vaisala präsentiert eine weiterentwickelte Version der Messsonde<br />
HPP272 sowie die neue Sonde HPP271 für die Bio-Dekontamination<br />
mit Wasserstoffperoxid. Beide Sondenmodelle nutzen den<br />
Peroxcap-Sensor zur Messung von Wasserstoffperoxid, der Genauigkeit,<br />
Wiederholbarkeit und Stabilität bietet. Die Messsonde<br />
HPP271 ermöglicht stabile, wiederholbare und genaue H 2<br />
O 2<br />
-Dampfmessungen.<br />
Die Spezifikationen der 3-in-1-Sonde HPP272 wurden<br />
mit einer ppm-Messgenauigkeit in einem Temperaturbereich von<br />
5 bis 50 °C verbessert. Die aktualisierte Sonde misst verdampftes<br />
H 2<br />
O 2<br />
, Temperatur und Luftfeuchtigkeit.<br />
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psi, MPa, kgf/cm²)<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 49<br />
ipf.indd 1 31.10.<strong>2018</strong> 15:09:48
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Eine „heiße“<br />
Angelegenheit<br />
Glasprodukte mithilfe eines Massendurchflussreglers<br />
formen und feuerpolieren<br />
01 Vielfältiger Werkstoff Glas für Flaschen,<br />
Ampullen, Spritzen etc.<br />
Prozessschritte<br />
in der Glasherstellung<br />
Der Werkstoff Glas ist auch heute noch die Grundlage für zahlreiche<br />
pharmazeutische Gefäße wie z. B. Ampullen, Injektionsfläschchen und<br />
Spritzen. Mit der großen Bandbreite an Produkten steigt auch die Zahl<br />
der Glasrezepturen, die wiederum individuelle Fertigungsprozesse<br />
erfordern. An der Stelle kommt ein Hersteller von Mess-, Steuer- und<br />
Regelungssystemen für Flüssigkeiten und Gase ins Spiel. Lesen Sie mehr.<br />
Glas als durchsichtiger, weitgehend inerter<br />
und einfach formbarer Werkstoff<br />
eignet sich optimal für eine große Anzahl<br />
individuell geformter Produkte. Gerade für<br />
die Pharmazeutik werden die je nach Anforderungen<br />
durchsichtigen oder eingefärbten<br />
Hohlkörper in hohen Stückzahlen<br />
gefertigt. Diese müssen dabei alle den in<br />
einschlägigen Vorschriften vorgegebenen<br />
Eigenschaften entsprechen, wie z. B. konstante<br />
Volumina und Wandstärken sowie<br />
präzise Sollbruchstellen. Dazu ist eine exakte<br />
Prozessführung unabdingbar.<br />
Als Ausgangsprodukt dienen dabei hochwertige<br />
Glasrohre. Je nach Materialzusammensetzung<br />
haben diese klar festgelegte Schmelztemperaturen.<br />
Durch präzise Oxyfuel-Gas-<br />
brenner werden die Rohre lokal auf definierte<br />
Temperaturen erhitzt. So lassen sich<br />
Objekte leicht formen, Oberflächen von<br />
Produkten gut feuerpolieren und kleine<br />
Risse und Unebenheiten reparieren. Voraussetzung<br />
dafür ist eine individuell einstellbare<br />
Gasflamme, bei der Brenngas und Sauerstoff<br />
optimal dosiert sind. Hier können<br />
Massendurchflussregler mit einem druckund<br />
temperaturunabhängigen Messprinzip<br />
helfen, z. B. der kompakte MFC von Bürkert<br />
Fluid Control Systems. Dieser Massendurchflussregler<br />
ermöglicht eine reaktionsschnelle<br />
Gasdosierung, die eine wirtschaftliche Prozessführung<br />
auch bei Schwankungen der<br />
Gaszufuhrqualität und häufigen Produktwechseln<br />
ermöglicht.<br />
Bei der Glasherstellung werden die je nach<br />
Glasart vorgemischten Rohstoffe zuerst in<br />
Schmelzöfen oder -wannen bei definierten<br />
Temperaturen aufgeschmolzen und miteinander<br />
vermischt. Dabei ist die Einhaltung<br />
einer definierten Viskosität bzw. Temperaturspanne<br />
essentiell für die Produktqualität.<br />
Für pharmazeutische Gläser werden aufgrund<br />
der hohen Qualitätsanforderungen<br />
passende Glasrohre nicht geblasen, sondern<br />
aus der Schmelze gezogen und als Halbzeug<br />
für die weitere Produktion eingesetzt.<br />
Die unterschiedlichen Formen aus den abgelängten<br />
Rohrabschnitten ergeben sich<br />
dann durch abschnittsweises Erhitzen und<br />
weitere Bearbeitung.<br />
Da das Glas im Prozess immer weiter abkühlt,<br />
ist der Rohkörper weitgehend formstabil<br />
und lässt sich weitertransportieren.<br />
Nun folgen weitere Arbeitsschritte, bei denen<br />
das Produkt endgültig ausgeformt wird. Darunter<br />
fallen Arbeiten wie Hälse ausziehen<br />
an Ampullen, Sicken und Einbuchtungen<br />
anbringen oder eine spezielle Oberflächenbehandlung<br />
wie die Feuerpolitur. Zu diesen<br />
Zwecken muss der Glaskörper wieder, meist<br />
nur stellenweise, definiert erhitzt werden<br />
um die Viskosität im optimalen Bereich einzustellen<br />
und damit das Glas formbar zu<br />
machen. Dabei kommen vielfach kleine<br />
Gasbrenner zum Einsatz, die exakt gesteuert<br />
oft nur Millimeter dicke Glaswandung punktuell<br />
erwärmen.<br />
Messprinzip basiert auf<br />
thermischen Verfahren<br />
Da die Gaszusammensetzung die Flammtemperatur<br />
entscheidend beeinflusst, müssen<br />
die Brenner der Glasbearbeitungsanlagen<br />
mit exakt eingestellter Gasmischung arbeiten.<br />
Je nach Brenngas wie Wasserstoff, Erdgas<br />
oder Propan variieren die Eigenschaften<br />
Lukas Hammer, Produktmanager Massendurchflussregler,<br />
Bürkert Fluid Control Systems, Ingelfingen<br />
50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />
02 Kompakte Massendurchflussregler ermöglichen<br />
eine reaktionsschnelle Gasdosierung<br />
der resultierenden Flamme. Nun ändern<br />
sich im Praxisalltag allerdings vielfach sowohl<br />
die Druckbedingungen wie auch die<br />
Temperatur der Gase. Eine klassische volumetrische<br />
Gasmengenmessung mithilfe<br />
von Schwebekörpern kann das nicht berücksichtigen,<br />
denn sobald sich Druck oder<br />
Temperatur ändern, messen diese Volumendurchflussmesser<br />
nicht mehr genau.<br />
Für eine rückverfolgbare und dokumentationspflichtige<br />
Produktion ist das nicht<br />
akzeptabel. Als zuverlässige Alternative<br />
bietet sich hier der Einsatz von Massendurchflussmessern<br />
an.<br />
Das Messprinzip der eingesetzten Massendurchflussregler<br />
basiert auf dem thermischen<br />
Verfahren. Aus dem Wärmetransport<br />
des eingesetzten Gases kann hierbei direkt<br />
auf den Massendurchfluss geschlossen<br />
werden. Dieses Gasgewicht ist unabhängig<br />
von Gasdruck und -temperatur. Der Wärmetransport<br />
ist dabei sowohl von der Masse<br />
der einzelnen Gasmoleküle als auch von<br />
der absoluten, durchgeströmten Gasmenge<br />
abhängig. Leichte Gase wie Wasserstoff<br />
nehmen schnell viel Hitze auf, schweres<br />
Propan dagegen weniger. Aus diesem<br />
Grund lassen sich die Sensoren auf mehrere<br />
Gasarten im Voraus justieren.<br />
Bei den zumeist eingesetzten Massendurchflussreglern<br />
findet diese Messwerterfassung<br />
in einem Nebenkanal statt. Ein<br />
Laminar-Flow-Element im Hauptkanal erzeugt<br />
einen geringen Druckabfall, der einen<br />
definierten, kleinen Teil des Gesamtdurchflusses<br />
durch den Nebenkanal treibt. Gemessen<br />
wird in einem speziell geformten<br />
Strömungskanal, an dessen Wandung ein<br />
Si-Chip mit einer freigeätzten Membran<br />
sitzt. Auf dieser Membran ist ein Heizwiderstand<br />
symmetrisch zwischen zwei Temperatursensoren<br />
aufgebracht, die die<br />
Gas-Temperatur vor und nach der<br />
Erwärmung messen. Bei einer konstanten<br />
Spannung am Heizwiderstand<br />
ist die Differenzspannung der<br />
Temperatursensoren ein Maß für<br />
den Massendurchfluss des strömenden<br />
Gases.<br />
Unterstützung<br />
verschiedener Bussysteme<br />
Für die hohen Anforderungen der Glasindustrie<br />
bietet Bürkert mit seinen Massendurchflussreglern<br />
nicht nur eine kompakte<br />
und exakt arbeitende Gasmassenbestimmung,<br />
sondern erfüllt auch die Anforderungen<br />
einer flexiblen Produktion. In einer<br />
solchen Anlage kommen oft bis zu 60 Brenner<br />
zum Einsatz, was bedeutet, dass bis zu<br />
120 Massendurchflussregler über das Gasgemisch<br />
wachen. Diese können zu einer<br />
individuellen Systemlösung verbaut werden<br />
und kommunizieren untereinander<br />
über verschiedene Feldbus- oder Industrial<br />
Ethernet-Standards. Dazu kommen vielfach<br />
noch Sicherheits-Absperrventile für<br />
jeden Gasstrang, die ebenfalls Teil des intelligenten<br />
Brennersteuerungsblocks sein<br />
können. Aufgrund des modularen Aufbaus<br />
können diverse Bussysteme (Profinet, Profibus-DP,<br />
Modbus-TCP, Ethernet/IP oder<br />
EtherCAT) unterstützt werden – die Integration<br />
in bestehende Anlagensteuerungen<br />
PAM-199-P<br />
mit Feldbusanbindung<br />
Wahlweise mit:<br />
• EtherCAT-Schnittstelle mit<br />
Parametrierung über CoE<br />
• Profibus-Schnittstelle<br />
• ProfiNet-Schnittstelle<br />
Der Massendurchflussregler erfüllt unter anderem<br />
die Anforderungen einer flexiblen Produktion<br />
wird dadurch erleichtert. Für schnelle,<br />
marktangepasste Produktwechsel können<br />
in der übergeordneten Steuerung die passenden<br />
Rezepturen hinterlegt werden und<br />
müssen in der Praxis dann nur noch per<br />
Knopfdruck geladen werden. Dabei senden<br />
die Feldgeräte rund um die Uhr Informationen<br />
über den Gerätezustand und<br />
den Prozess zur Anlagensteuerung. So ist<br />
eine vorbeugende Wartung möglich und<br />
sollte es doch einmal zu einer Störung<br />
kommen, kann diese schnell lokalisiert<br />
und behoben werden. Das Konzept ermöglicht<br />
so eine flexible, aber dennoch robuste<br />
und wirtschaftliche Prozessführung<br />
im Sinne des Trends zur Digitalisierung<br />
und Automatisierung von Produktionsprozessen.<br />
Bilder: Aufmacher Piotr Piatrouski – stock.adobe.com;<br />
01 Robert Gerhardt – stock.adobe.com; 02 Bürkert<br />
Fluid Control Systems<br />
www.buerkert.de<br />
• digitaler Leistungsverstärker, für<br />
alle Proportionalventile geeignet<br />
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Design<br />
• einfachste Verkabelung und<br />
Inbetriebnahme<br />
• USB-Schnittstelle<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 51
STEUERN UND ANTREIBEN<br />
Internetbasiertes Produktauswahl-Tool<br />
für Servoantriebe<br />
Panasonic bietet ein neues Tool um Planern oder Anwendern die<br />
Suche nach dem richtigen Servoantrieb deutlich zu erleichtern.<br />
Ein neuer internetbasierter Produktfinder, der speziell für die<br />
Anforderungen der<br />
Suche nach Antriebslösungen<br />
entwickelt<br />
wurde, nutzt als Basis die<br />
wichtigsten Parameter<br />
und Kriterien, die sonst<br />
mühsam aus Datenblättern<br />
entnommen<br />
werden müssen. Durch<br />
die Filterung ist es nun<br />
leicht möglich eine grobe<br />
Vorauswahl, unter anderem nach Leistung, Drehzahl, Encodertyp,<br />
Drehmoment und weiteren Kriterien, vorzunehmen. Mit wenigen<br />
Mausklicks kann der Anwender so die Auswahl der geeigneten<br />
Antriebe eingrenzen und in der Folge eine weitergehende Detailauswahl<br />
vornehmen. Als einer der weltweit größten Hersteller<br />
von Servoantrieben, legt Panasonic besonderen Wert darauf, dass<br />
nicht nur qualitativ hochwertige Produkte angeboten werden,<br />
sondern auch der zugehörige Service den hohen Qualitätsanforderungen<br />
entspricht.<br />
www.panasonic-electric-works.de<br />
I/O-Systeme schmaler und flexibler<br />
planen<br />
Für seine E°EXC 89 Controller-Serie stellt Eckelmann ein neues<br />
I/O-System vor. Kennzeichnend für die E°UBM-Familie sind eine<br />
schmale Bauform, erweiterte Funktionsmodule sowie als sicher<br />
bezeichnete integrierte I/O-Module. Das feingranulare I/O-<br />
System mit einreihigen Feldklemmen schafft die Voraussetzungen<br />
für zentrale und dezentrale Automatisierungslösungen.<br />
Für EtherCAT und CANopen stehen Buskoppler zur Verfügung,<br />
an denen jeweils bis zu 64 E°UBM-Module betrieben werden<br />
können. Über den integrierten Webserver in der E°EXC 89 oder<br />
dem Buskoppler lassen sich<br />
I/O-Systeme einfach und<br />
schnell über das Netzwerk oder<br />
die USB-Schnittstelle in Betrieb<br />
nehmen und warten. Der kompakte<br />
Aufbau der I/O-Module<br />
(B×H×T = 11,5 × 120 × 76 mm)<br />
sowie der Buskoppler<br />
(B = 52 mm) sorgen für einen<br />
verringerten Platzbedarf im<br />
Schaltschrank. Dank der feinen<br />
Granularität sollen die I/O-<br />
Systeme zudem noch besser<br />
skalierbar sein.<br />
www.eckelmann.de<br />
Intuitiv bedienbare Schraubersteuerung<br />
Die neue Generation der Schraubersteuerung der Serie QCD von Mint bietet viele neue Features für eine<br />
moderne Fertigungsumgebung. Die Bedienung über das 7"-Touch-Screen-Display ist intuitiv. Indessen bietet<br />
die Steuerung alle Funktionen und Schraubstrategien, die für eine moderne Montagelinie benötigt werden.<br />
Eine separate Software ist nicht erforderlich. Alle notwendigen Features sind auf dem Gerät installiert. Programmiert<br />
wird entweder direkt am Gerät über den Touchscreen oder über einen Web-Browser.<br />
www.mint-gmbh.de<br />
EtherCAT-Drehgeber – hochkompakt und präzise<br />
Wachendorff <strong>Automation</strong> hat die absolute Drehgeberserie WDGA<br />
mit den Schnittstellen SSI, CAN, Profibus, nach Profibus um eine<br />
weitere Industrial Ethernet Schnittstelle erweitert: das EtherCAT-<br />
Protokoll. Angaben zufolge soll auch bei der Ether-<br />
CAT-Schnittstelle mit der Bauform WDGA58F<br />
die weltweit kompakteste Bauform eines Drehgebers<br />
mit Bushaube verfügbar sein. Dies spare<br />
Bauraum. Gleichzeitig gewährleisteten die<br />
Lagerlasten eine lange Lebensdauer und höchste<br />
Standzeiten. Die EtherCAT-Drehgeber sind als<br />
Endhohlwellen sowie Klemm-/Synchro-Flansch-<br />
Varianten verfügbar und im Bereich des Multiturn mit EnDra<br />
Technologie ausgestattet. Der Singleturn-Bereich mit Quattro-<br />
Mag-Technologie liefert eine Auflösung bis 16 Bit und eine<br />
Genauigkeit von ± 0,0878° (12 Bit). Damit<br />
soll in Bereichen, in denen bisher nur empfindliche<br />
optische Messtechnik eingesetzt<br />
werden kann, ab sofort die langlebige magnetische<br />
Technologie von Wachendorff<br />
einsetzbar sein.<br />
www.wachendorff.de<br />
Hesch.indd 1 05.11.<strong>2018</strong> 08:35:01<br />
52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Platzsparende Kabeleinführung<br />
Posital bietet seine IXARC-Inkrementalgeber nun auch mit<br />
angeschrägtem Gehäuse an. Damit ist die Kabeleinführung<br />
gegenüber der Geräteachse um 45 ° geneigt. Diese Bauweise<br />
vereint die Eigenschaften von axialen und radialen<br />
Kabeleinführungen und bietet mehr Flexibilität bei der<br />
Verlegung des Anschlusskabels. Die Modelle haben eine<br />
hochgenaue, robuste magnetische Messtechnik. Für sie sind viele Flansch- und Wellenkonfigurationen<br />
verfügbar, was die Notwendigkeit von Adaptern oder Umrüstungen deutlich reduziert. Mit<br />
einer wasser- und staubdichten Kabeldurchführung bzw. Tülle erfüllen die Geräte die Schutzart<br />
IP65. Das Gehäuse hat einen Durchmesser von 36 mm und eine Länge von 32 mm. Über die Software<br />
kann die Auflösung von bis zu 16 384 Impulsen pro Umdrehung eingestellt werden, ohne<br />
dass die mechanischen Eigenschaften der Geräte geändert werden müssen. Ebenso können die<br />
Pulsrichtung und der Ausgangstreiber über Software-Parameter definiert werden.<br />
www.posital.de<br />
Skyfall-Konstruktion ermöglicht 3D-Strecken-Layouts<br />
Die von Ferag entwickelte Skyfall-Technologie transportiert nicht nur Waren und Werkstücke,<br />
sondern verknüpft unterschiedliche Prozesse miteinander und stellt intelligent sortierte Güter<br />
bzw. sequenzierte Teile bereit. Im Gegensatz zu vergleichbaren Hängefördersystemen, die<br />
nach dem Prinzip des Innenläufers arbeiten,<br />
setzt diese Technologie auf durchweg als Außenläufer<br />
umgesetzte Fahrwerke. Dies erhöht die<br />
Flexibilität in punkto Anwendungsvielfalt und<br />
Layout-Planung in vielfacher Hinsicht. So<br />
lassen sich ohne großen Aufwand Steigungen<br />
und Gefällstrecken realisieren. Auch bei<br />
Wartung und Reinigung bietet das System<br />
entscheidende Vorteile.<br />
Beide Konzepte besitzen Vor- und Nachteile.<br />
Die nur schwer einsehbaren Führungsschienen<br />
beim Innenläufer bieten mehreren Stellen verdeckte Flächen, die schnell verschmutzen und<br />
sich nur sehr schwer säubern lassen. Besonders beim Transport von höheren Gewichten<br />
entwickelt sich der schnelle Verschleiß der Aluminiumschienen zum Nachteil des Innenläufers.<br />
Dessen größtes Manko entpuppt sich zugleich als der größte Vorzug des Außenläufers: Das<br />
geschlossene Führungsprofil bei dieser Variante besitzt eine erheblich größere Torsionssteifigkeit<br />
als die nach einer Seite hin offene Schiene des Innenläufers. Aus diesem Grund lassen sich<br />
beim Außenläufer viel leichter dreidimensionale Linienführungen realisieren, also nicht nur<br />
Richtungsänderungen nach links und rechts, sondern auch Steigungen und Gefällstrecken.<br />
Selbst sehr enge Bögen sind beim Außenläufer kein Problem für die Stabilität der<br />
Laufschienen.<br />
www.ferag.com<br />
Feldverteiler für dezentrale Antriebskonzepte<br />
Auf der SPS IPC Drives <strong>2018</strong> thematisiert Nord Drivesystems dezentrale, intelligente Antriebskonzepte<br />
und stellt auf Produktebene die Feldverteiler-Baureihen Nordac Link und Nordac Flex sowie<br />
die Plug-and-Play-Lösung LogiDrive in den Mittelpunkt. Alle dezentralen Antriebskomponenten<br />
von Nord lassen sich frei konfigurieren. Die Feldverteilerbaureihe Nordac Link ist als Frequenzumrichter<br />
(bis 7,5 kW) sowie Motorstarter (bis 3 kW) verfügbar. Die Technik lässt sich einfach installieren<br />
und der Inbetriebnahme- und Anlagenservice wird dank des integrierten Wartungsschalters<br />
erleichtert. Der Umrichter Nordac Flex (bis 22 kW) bietet, wie der Nordac Link, eine integrierte<br />
PLC und die Positionierfunktionalität Posicon. Die PLC in den Umrichtern soll die übergeordnete<br />
Steuerung entlasten und ein modulares <strong>Automation</strong>skonzept ermöglichen. Sie kann die Daten<br />
angeschlossener Sensoren sowie Aktoren verarbeiten und gegebenenfalls direkt eine Ablaufsteuerung<br />
einleiten.<br />
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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Individuell statt Massenware<br />
Konzeptstudie: Lassen sich Getränke ganz nach persönlichen Wünschen produzieren?<br />
Stefan Hensel, Unternehmensredakteur bei der<br />
B&R Industrie-Elektronik GmbH, Bad Homburg<br />
Das Internet und der Onlinehandel haben das<br />
Verhalten der Konsumenten verändert. Besonders<br />
die junge Generation der ‚Digital Natives‘ setzt auf<br />
Individualität statt auf anonyme Massenprodukte.<br />
Um der Forderung nach individuell zusammengestellten<br />
Getränken nachzukommen, hat Krones die<br />
Konzeptstudie ‚Bottling on Demand‘ entwickelt:<br />
Eine Abfüllanlage auf Basis eines wegweisenden<br />
Transportsystems.<br />
Der Konsument von heute sucht seine Waren individuell aus –<br />
mit dem Computer am Schreibtisch, mit dem Tablet auf der<br />
Couch oder dem Smartphone in der U-Bahn. Er muss dazu weder<br />
in ein Geschäft gehen, noch irgendwelche Öffnungszeiten beachten.<br />
Das Internet hat Tag und Nacht geöffnet. Doch selbst die scheinbar<br />
unendlichen Auswahlmöglichkeiten der Online-Marktplätze reicht<br />
häufig nicht mehr aus. Sie wollen personalisierte Produkte, die speziell<br />
auf sie zugeschnitten hergestellt werden. Dafür sind sie auch<br />
bereit, mehr Geld auszugeben.<br />
„Diesen Drang des Marktes nach mehr Individualisierung spüren<br />
wir auch in der Getränkeindustrie“, sagt Andreas Gschrey, Head of<br />
Digitalization and Data Technology bei der Krones AG. „Also haben<br />
wir uns mit der Frage beschäftigt: Lassen sich Kleinstchargen bis<br />
hin zur Losgröße 1 in einer Abfüllanlage wirtschaftlich realisieren?“<br />
Um eine Antwort zu finden, hat Krones die Konzeptstudie ‚Bottling on<br />
01 Mit der Konzeptstudie ‚Bottling on Demand‘ können individuelle<br />
Getränke auf Bestellung produziert werden<br />
02 Das flexible Transportsystem verfügt über elektronische Weichen,<br />
die Produktströme bei voller Geschwindigkeit trennen und vereinen<br />
01 02<br />
54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Unser intelligentes<br />
Transportsystem<br />
ermöglicht völlig neue<br />
Geschäftsmodelle im<br />
Bereich E-Commerce.<br />
Robert Kickinger, Manager<br />
Mechatronic Technologies, B&R<br />
Industrie-Elektronik GmbH<br />
Demand‘ erstellt. Die Abfüllanlage erlaubt<br />
es, individuelle Getränke auf Bestellung zu<br />
produzieren. Damit werden Getränke entsprechend<br />
dem persönlichen Wunsch des<br />
Kunden produziert, egal ob Inhalt, Flaschentypus,<br />
Aufdruck, Verschluss oder alles<br />
zusammen.<br />
Einzeln steuerbare Shuttles<br />
Bottling on Demand wurde rund um das intelligente<br />
Transportsystem AcopoStrak von<br />
B&R gebaut. Individuell ansteuerbare Shuttles<br />
bewegen die Flaschen von einer Bearbeitungsstation<br />
zur nächsten – vom Befüllen<br />
über das Verschrauben bis hin zum etikettenlosen<br />
Direktdruck. Die Shuttles werden<br />
servogeregelt bewegt und per Magnetkraft<br />
am Track gehalten. Das Layout des Tracks<br />
lässt sich nahezu beliebig gestalten und ausbauen.<br />
Die intelligente Systemsoftware verhindert,<br />
dass die Shuttles kollidieren.<br />
„Das ist ein völlig neuer Ansatz gegenüber<br />
der bisherigen, taktgetriebenen Produktion“,<br />
erklärt Robert Kickinger, Manager Mechatronic<br />
Technologies bei B&R. „Es ermöglicht<br />
die Umsetzung der individuellen Produktion<br />
ohne Umrüstzeiten. Ändert sich zum Beispiel<br />
das Rezept des Getränks, werden die<br />
Füllventile einfach anderes angesteuert.<br />
Umrüstungen werden obsolet.“ AcopoStrak<br />
ermöglicht Geschwindigkeiten von mehr als<br />
4 m/s. Das System bietet damit das<br />
Potenzial, auch Produktionen mit<br />
hochvolumigen Stückzahlen kosteneffizient<br />
zu individualisieren.<br />
Automatisierung von<br />
Abfüllanlagen<br />
Krones ist einer der größten Kunden<br />
von B&R. Beide Unternehmen sind<br />
hochinnovativ. In den vergangenen<br />
25 Jahren haben sie die Grenzen des<br />
Machbaren bei der Automatisierung von<br />
Abfüllanlagen bereits des Öfteren gemeinsam<br />
verschoben. „Krones war einer der<br />
allerersten Kunden, an die wir mit einem<br />
Prototyp von AcopoStrak herangetreten<br />
sind“, sagt Kickinger. „Acopo<br />
Strak eröffnet uns völlig neue Möglichkeiten<br />
bei der Gestaltung von<br />
Abfüllanlagen“, pflichtet Gschrey<br />
bei. „Durch die Kombination aus<br />
Weichen, individuell steuerbaren<br />
Shuttles und nahezu unbegrenzten<br />
Möglichkeiten beim Aufbau des<br />
Tracks, können wir alles umsetzen,<br />
was wir brauchen: parallele Bearbeitungsstationen,<br />
Pufferzonen und<br />
vieles mehr.“<br />
Modulare Anlagen<br />
„Unsere Kunden haben oft unterschiedliche<br />
Bedürfnisse und Anforderungen an<br />
die Abfüllanlagen, teilweise ändern sich<br />
diese Anforderungen auch während der<br />
Laufzeit“, sagt Gschrey. Durch die große<br />
Flexibilität des flexiblen Transportsystems<br />
lassen sich modulare Maschinen einfach<br />
umsetzen, die jeder Kunde nach Bedarf individuell<br />
zusammenstellen kann. Die Konzeptstudie<br />
‚Bottling on Demand‘ verfügt über<br />
zwei AcopoStrak-Ovale. Damit testet Krones<br />
unterschiedliche Möglichkeiten, die Abfüllanlage<br />
für die individualisierte Produktion<br />
der Zukunft zu gestalten. Das Ziel ist klar:<br />
„Natürlich möchten wir in Zukunft eine Abfüllanlage<br />
für die intelligente Fabrik in<br />
Großserie bauen“, sagt Gschrey.<br />
Neue Geschäftsmodelle<br />
„Die Revolution, die das flexible Transportsystem<br />
auslöst, betrifft jedoch viel mehr als<br />
die Produktion“, betont Kickinger. Das ganze<br />
Konzept der Lagerhaltung wird neu gedacht.<br />
In der Zukunft stellt sich der Konsument<br />
sein Produkt individuell über das Internet<br />
zusammen und bekommt es just in<br />
time geliefert; entweder in ein Geschäft zur<br />
Mit AcopoStrak lassen<br />
sich Kleinstchargen bis<br />
hin zur Losgröße 1 in einer<br />
Abfüllanlage wirtschaftlich<br />
realisieren.<br />
Andreas Gschrey, Head of Digitalization<br />
and Data Technology bei der Krones AG<br />
Abholung oder direkt nach Hause. Damit<br />
eröffnen sich völlig neue Geschäftsmodelle<br />
im Bereich E-Commerce.<br />
Noch ist ‚Bottling on Demand‘ nur eine<br />
Konzeptstudie, doch die Umsetzung in eine<br />
Serienanlage ist nicht auszuschließen. Gschrey<br />
ist überzeugt: „Unsere Frage haben wir auf<br />
jeden Fall schon beantwortet. Mit Acopo<br />
Strak lassen sich Kleinstchargen bis hin zur<br />
Losgröße 1 in einer Abfüllanlage wirtschaftlich<br />
realisieren.“<br />
Bilder: Aufmacher, 01 Krones AG, 02 B&R<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 55<br />
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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Werden TSN plus OPC UA<br />
bald zu Teamplayern?<br />
Den Echtzeit-Anforderungen von Steuerungszu-Steuerungskommunikation<br />
gerecht werden<br />
Alle Anzeichen deuten darauf hin: Ethernet TSN könnte in den<br />
Fabriken in der Breite Einzug halten und im Verbund mit OPC UA<br />
eventuell gar als „der“ Kommunikationsstandard auch die etablierten<br />
Feldbusse bis hinunter zu den Sensoren verdrängen. Maschinenbauer<br />
setzen auf die Technologie und auch Automatisierer wie Bachmann<br />
Electronic engagieren sich.<br />
Time Sensitive Networking (TSN) steht<br />
für eine Reihe von Echtzeiterweiterungen<br />
des etablierten Ethernet-Standards,<br />
welche durch eine IEEE-Arbeitsgruppe (innerhalb<br />
IEEE 802.1) spezifiziert werden.<br />
Dabei stellen die Erweiterungen weniger<br />
eine Revolution dar, sie sind eher als ein<br />
vereinheitlichter Werkzeugkasten für unterschiedliche<br />
Probleme in der Echtzeitkommunikation<br />
zu verstehen. Nüchtern betrachtet<br />
sind diese Mechanismen für Feldbus-Spezialisten<br />
altes Eisen. Längst sind garantierte<br />
Echtzeit und eine Synchronisation von<br />
Steuerungen, Antrieben oder I/Os mit einer<br />
Genauigkeit von unter einer Mikrosekunde<br />
üblich.<br />
bandbreite alle 18 bis 24 Monate verdoppelt<br />
– ist es zukünftig nicht mehr sinnvoll,<br />
die einzelnen Aufgaben in komplexen, zentralen<br />
Steuerungen mit mehreren Betriebssystemen<br />
und Hypervisoren zu akkumulieren.<br />
Vielmehr müssen die Aufgaben auf<br />
kleine, einfach beherrschbare, vernetzte<br />
Knoten verteilt und sogenannte holonische<br />
Produktionssysteme gebildet werden. Dezentralisierung<br />
„unten” auf dem Plant Floor<br />
und Zentralisierung durch Web-Services<br />
„oben” in der Cloud lautet die Devise in<br />
Zeiten von Industrie 4.0.<br />
Zweitens: Manche dieser Knoten werden<br />
zukünftig nicht mehr fest installiert sein,<br />
sondern sie werden sich mobil bewegen<br />
industriellen <strong>Automation</strong> schon sehr bald<br />
eine große Rolle spielen wird. Nur, wo werden<br />
die Grenzen des Einsatzes liegen? In<br />
diesem Punkt herrscht derzeit noch kein<br />
Konsens in der Branche. Akteure – etwa die<br />
Profibus Nutzerorganisation – vertreten<br />
zwar die Überzeugung, dass der Kommunikations-Kombi<br />
OPC UA plus TSN die Zukunft<br />
gehört, allerdings begrenzt auf das<br />
Einsatzfeld von der Cloud bis herunter in<br />
die Steuerungsebene. Die klassische Feldebene<br />
der Automatisierungs-Pyramide wird<br />
deren Überzeugung nach auch in Zukunft<br />
durch Lösungen wie Profinet IRT, EtherCAT<br />
und Sercos abgedeckt. Anders die Vertreter<br />
der sogenannten Shaper Group – einem<br />
Warum sollten die Feldbusse<br />
für TSN ihren Platz räumen?<br />
Heinrich Munz ist bei Kuka für die Industrie-4.0-Visionen<br />
verantwortlich. Er geht auf<br />
die Anforderungen der künftigen industriellen<br />
Kommunikation ein: „Für Maschinenbauer<br />
ist deterministisches Echtzeit-Computing<br />
sehr wichtig. Wir müssen unsere<br />
Maschinen synchron zu deren Bewegungen<br />
teilweise im Sub-Millisekundenbereich von<br />
der kontrollierenden Software deterministisch<br />
steuern und regeln.“ Durch Industrie<br />
4.0 kommen dabei seiner Meinung<br />
nach zwei neue Anforderungen auf die<br />
Maschinenbauer zu, die mit herkömm lichen<br />
Methoden nicht zu lösen sind.<br />
Eine Frage der Besitzstandswahrung<br />
Erstens: Durch Gesetze nach Moore und<br />
Nielsen – nach denen sich die Computerleistung<br />
beziehungsweise die Netzwerk-<br />
Theo Weingärtner, freier Journalist in Stuttgart<br />
Aktuell befassen sich bereits elf Fachverbände<br />
im VDMA aktiv mit dem Thema OPC UA<br />
und an den Haltestationen Echtzeitkommunikation<br />
mit den immobilen Stationen<br />
eingehen. Beispiel: Ein mobiler Roboter<br />
befördert das halbfertige Produkt an eine<br />
Bearbeitungsstation, wo ein fest installierter<br />
Roboter eine Poliermaschine trägt. Mittels<br />
synchronisierter Bewegungen polieren<br />
sie zusammen das Produkt. Die für diese<br />
geschilderten Anforderungen notwendige<br />
Echtzeitkommunikation ist bisher nur über<br />
Feldbusse möglich. Diese wurden jedoch –<br />
wie der Name schon sagt – für die Kommunikation<br />
von E/As in das Feld entwickelt<br />
und sind mit ihren primitiven Bit und Byte-<br />
Daten den modernen Anforderungen von<br />
serviceorientierter Steuerungs-zu-Steuerungskommunikation<br />
– Stichwort: Peer-to-<br />
Peer – nicht gewachsen. In der Szene hat<br />
sich deshalb in den letzten zwei Jahren die<br />
Überzeugung durchgesetzt, dass TSN – als<br />
unterer Layer – und OPC UA darauf aufsetzend,<br />
als Kommunikationslösung in der<br />
losen Firmenverbund von mittlerweile 17 Herstellern<br />
der IT und Industrie <strong>Automation</strong>:<br />
„Wir gehen davon aus, dass sich OPC UA<br />
plus TSN schnell als ein Game Changer im<br />
Bereich der Industrieautomation entpuppen<br />
wird, der erste und einzige Kandidat für<br />
den Aufbau einer ganzheitlichen Kommunikationsinfrastruktur<br />
vom Sensor bis zur<br />
Cloud“ – so ein Auszug aus dem jüngsten<br />
Whitepaper „OPC UA TSN – A new Solution<br />
for Industrial Communication” der Gruppe.<br />
TSN-fähige Embedded-Systeme,<br />
die Echtzeitdaten übertragen<br />
Vermisst wird seitens OPC UA momentan<br />
noch die dringend notwendige Pub/Sub-<br />
Erweiterung. Zwar kam im Februar <strong>2018</strong> die<br />
Freigabe der Pub/Sub-Spezifikation seitens<br />
der OPC Foundation. Die Arbeiten sind<br />
aber derart weit fortgeschritten, dass das<br />
Open Source <strong>Automation</strong> Development<br />
56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Lab (OSADL) zur Embedded World ebenfalls<br />
im Februar schon eine Open-Source-<br />
Implementierung der Pub/Sub-Erweiterung<br />
präsentierte. „Wir haben auf der<br />
SPS IPC Drives im November eine<br />
derart große Nachfrage nach einer<br />
solchen Implementierung erfahren,<br />
dass uns klar war: wir müssen sofort<br />
ein solches Projekt auf den Weg<br />
bringen“, begründet OSADL-Geschäftsführer<br />
Carsten Emde. Und<br />
dass die Open-Source-Implementierung<br />
funktioniert, belegte das<br />
OSADL auf der Messe mithilfe eines<br />
Demonstrators: Er zeigt mehrere TSNfähige<br />
Embedded- Systeme, die sowohl<br />
Echtzeit- als auch Nichtechtzeitdaten<br />
übertragen. Mittels verschiedener Messmethoden<br />
wird belegt, dass es mit der aktuell<br />
bereits vorliegenden OPC UA Pub/Sub-<br />
Implementierung über TSN möglich ist,<br />
Echtzeitdaten ohne Broker an mehrere<br />
Empfänger zu übertragen, ohne dass diese<br />
von Nichtechtzeitdaten in ihrem Determinismus<br />
beeinträchtigt werden.<br />
Die Companion Standards<br />
Damit die unterschiedlichsten Maschinen<br />
und Geräte im Verbund so reibungslos<br />
kommunizieren können, wie von Heinrich<br />
Munz gefordert, gilt es sogenannte Companion<br />
Standards zu definieren. In Deutschland<br />
forciert vor allem der VDMA mit seinen<br />
38 Fachverbänden die Idee der OPC UA<br />
Companion Standards: Galten die Spritzgießer<br />
als Vorreiter, gefolgt von „Machine<br />
Vision“ und der Robotik, so sind aktuell<br />
nun bereits elf Fachverbände im VDMA mit<br />
dem Thema OPC UA aktiv befasst. „Die<br />
wirkliche Herausforderung der Zukunft ist,<br />
diese verschiedenen Companion Specs<br />
miteinander zu koordinieren, damit etwa<br />
ein Roboter und eine Spritzgießmaschine<br />
nicht komplett unterschiedliche MES oder<br />
Energie-Interfaces bekommen – dies wird<br />
vom VDMA synchronisiert“, lobt Stefan<br />
Hoppe, Vice President der OPC Foundation,<br />
die Aktivitäten.<br />
Nur, mit der Definition der Standards<br />
allein ist es nicht getan: Es braucht eine Institution,<br />
die im Idealfall in<br />
Form einer One-Stop-Shop-<br />
Dienstleistung die Zertifizierung<br />
der OPC UA over TSN-<br />
Geräte anbietet.<br />
Bachmann Electronic<br />
forscht mit Hirschmann<br />
Auch die Automatisierier entdecken<br />
TSN für sich. Bachmann<br />
electronic beobachtet genau<br />
die Entwicklung und trägt diese<br />
mit. Die Normungsgruppe IEEE<br />
hat TSN als branchenunabhängige<br />
Lösung ausgearbeitet, um<br />
Ethernet weiter zu verbessern. „Somit ist absehbar,<br />
dass Automatisierer keine speziellen<br />
Komponenten entwickeln und einsetzen<br />
müssen“, erklärt Helmut Ritter, Product-Line-<br />
Manager bei Bachmann electronic. Die Vorarlberger<br />
haben in Kooperation mit dem<br />
schwäbischen Switch-Hersteller Hirschmann<br />
<strong>Automation</strong> and Control Forschungsprojekte<br />
durchgeführt, bei denen die Eignung<br />
der neuen Technologie in Verbindung<br />
mit der Steuerungstechnik untersucht wurden.<br />
Hirschmann hat dafür Prototypen von<br />
neuen, TSN-fähigen Switches zur Verfügung<br />
gestellt, Bachmann stellt die Echtzeit-Steuerungen<br />
für die Automatisierungssysteme.<br />
Siemens: TSN bis zur Feldebene –<br />
OPC UA bis zum Control Level<br />
Und auch Siemens hat den Trend erkannt.<br />
Die Münchner kündigten auf einer Presseveranstaltung<br />
an, dass Profinet-Netzwerkinfrastrukturen<br />
sukzessive in die TSN-Basistechnologie<br />
integriert werden. Das deckt<br />
sich mit der Meinung von Karsten Schneider<br />
von Profibus & Profinet International: „Wir<br />
Für Maschinenbauer ist<br />
deterministisches Echtzeit-<br />
Computing sehr wichtig. Wir<br />
müssen unsere Maschinen<br />
synchron zu deren Bewegungen<br />
von der kontrollierenden<br />
Software deterministisch<br />
steuern und regeln.<br />
Heinrich Munz,<br />
Lead Architect 4.0,<br />
Kuka Roboter GmbH<br />
sehen bei Profibus & Profinet International<br />
in TSN auch „nur“ einen weiteren Mechanismus,<br />
den wir zukünftig für Profinet nutzen<br />
werden.“ Etablierte Protokolle wie Profinet<br />
werden nach seiner Meinung daher<br />
auch weiterhin eine Rolle spielen. Sie seien<br />
darauf spezialisiert, Daten im Feld einzusammeln<br />
und an einen Controller zu übergeben.<br />
Siemens wird TSN bis zur Feldebene<br />
führen und OPC UA bis zum Control Level –<br />
für manche ein Wermutstropfen.<br />
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Mit HTML5 zu zukunftsweisenden Bedien- und<br />
Visualisierungslösungen<br />
Umwelteinflüsse auftreten. Schwankende<br />
Temperaturen, Feuchtigkeit, Seewasser und<br />
nicht zuletzt aggressive Gase wirken sich<br />
nachteilig auf die HMI-Hardware aus. Hinzu<br />
kommt die mechanische Belastung. Als<br />
Sonderfälle sind zudem die Öl-, Gas- und<br />
Prozessindustrie sowie maritime Anwendungen<br />
anzuführen. Hier schränken Sicherheitsvorschriften<br />
und Zulassungen die Auswahl<br />
der passenden Hardware deutlich ein.<br />
Das Internet der Dinge und neue<br />
Technologien verändern die Weise,<br />
mit der sich Maschinen heute<br />
bedienen und beobachten lassen.<br />
Das hat erhebliche Auswirkungen<br />
auf die entsprechende Hardware.<br />
Aufgrund der aktuellen und<br />
zukünftigen Ansprüche der<br />
Anwendungen sowie der gestiegenen<br />
Sicherheitsanforderungen vieler<br />
industrieller Bereiche sind folglich<br />
neue HMI-Geräte notwendig.<br />
Für viele Maschinenbauer stellt sich heute<br />
die Frage, welche Hardware sie in ihrer<br />
Applikation verwenden, damit der Benutzer<br />
diese einfach, komfortabel und fehlerfrei<br />
handhaben sowie gemäß den jeweiligen<br />
Umständen überwachen kann. Dabei spielt<br />
es eine wichtige Rolle, ob es sich um den<br />
Karosseriebau eines Automobilherstellers,<br />
eine Windkraft- oder Wasseraufbereitungsanlage<br />
oder etwa um eine Ölplattform handelt.<br />
Jede dieser Anwendungen weist Besonderheiten<br />
und spezielle Anforderungen auf, die<br />
bei der Suche nach der geeigneten Visualisierungs-Hardware<br />
zum Tragen kommen.<br />
Kombination aus tragbaren<br />
und fest installierten PCs<br />
Bei den genannten Einsatzszenarien geht es<br />
in der Regel um großräumig verteilte Anlagen.<br />
Egal, an welcher Stelle der Applikation<br />
sich der Mitarbeiter befindet, möchte er auf<br />
alle zur Anwendung vorliegenden Daten<br />
und Informationen zugreifen können – und<br />
das auch von außerhalb der eigentlichen<br />
Anlage. Zu diesem Zweck wird häufig ein<br />
Tablet-PC genutzt. Die Erfahrung zeigt, dass<br />
bei einem tragbaren PC nicht immer sichergestellt<br />
werden kann, dass er bei jedem<br />
Bedarf tatsächlich vor Ort verfügbar ist. Ist<br />
das HMI jedoch in einen Schaltschrank eingebaut,<br />
lässt sich die Applikation jederzeit<br />
vor Ort bedienen und beobachten. Somit<br />
ergibt sich bei größeren Anlagen die<br />
Schlussfolgerung, dass nur eine Mischung<br />
aus beiden Gerätetypen ein optimales und<br />
sicheres Bedienen der Anwendung erlaubt.<br />
Als erschwerende Faktoren für HMI-Lösungen<br />
können zum Beispiel bei Wasseraufbereitungs-<br />
oder Windkraftanlagen extreme<br />
Plattformübergreifende<br />
Visualisierung<br />
Eine auf einer Plattform basierende Visualisierung<br />
stellt daher keine Option für die genannten<br />
Bereiche dar. In diesem Kontext<br />
stellt die Webtechnologie und insbesondere<br />
die Computersprache HTML5 die Möglichkeit<br />
einer plattformübergreifenden Visualisierung<br />
zur Verfügung. Natürlich erweist<br />
sich HTML5 nicht als Universallösung. So<br />
gibt es durchaus Inkompatibilitäten zwischen<br />
den einzelnen Browsern, die auf den unterschiedlichen<br />
Plattformen genutzt werden.<br />
Meist handelt es sich aber nur um untergeordnete<br />
optische Probleme, die sich einfach<br />
beheben lassen. Dafür beseitigt der Ansatz<br />
verschiedene Sicherheitsprobleme, die bei<br />
älteren Browsern durch Plug-ins verursacht<br />
werden. Verwendet der Anwender dann<br />
noch Cascading Style Sheets (CSS), erhält er<br />
auf einfache Weise ein adaptives System,<br />
das sich automatisch an das jeweils eingesetzte<br />
Endgerät anpasst.<br />
Neben den offenen, HTML5-basierten<br />
Systemen sind Lösungen verfügbar, mit denen<br />
eine geschlossene Kette in der Produktion<br />
aufgebaut werden kann. Dazu gehört die<br />
Software PLCnext Engineer für die PLCnext<br />
Gerrit Pape (B. Eng.), Produktmarketing HMI,<br />
Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont;<br />
Dipl.-Ing. (FH) Uwe Harasko, Produktmarketing<br />
HMI/Industrie-PC bei der Phoenix Contact HMI-<br />
IPC Technology GmbH in Filderstadt<br />
58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Technology von Phoenix Contact, die<br />
ebenfalls HTML5 im Bereich der Visualisierung<br />
nutzt. Auf diese Weise lässt sich<br />
die HMI-Hardware sowohl für offene als<br />
auch geschlossene Konzepte verwenden.<br />
Der steigende Wettbewerbsdruck im Maschinen-<br />
und Anlagenbau verlangt Differenzierungsmerkmale<br />
– wie etwa eine optimal<br />
gestaltete Bedienoberfläche. Deshalb<br />
verfügt PLCnext Engineer über einen Visualisierungs-Editor,<br />
der im geschlossenen,<br />
sicheren System der Fertigung mit der<br />
Steuerung von Phoenix Contact eine sichere<br />
Verbindung zur Visualisierung initiieren<br />
kann. Zu diesem Zweck wird in der Visualisierung<br />
ebenfalls der offene Standard<br />
HTML5 eingesetzt.<br />
PLCnext Engineer dient nicht nur als<br />
Programmier-Software, sondern erweist<br />
sich zudem als optimales Tool für die Erstellung<br />
moderner Visualisierungen. Ein<br />
Begrenzung auf notwendige<br />
Funktionen und Aktionen<br />
Moderne Automatisierungssoftware bietet<br />
eine stetig steigende Zahl von Funktionen,<br />
weil sie immer komplexere Aufgabenstellungen<br />
lösen muss. Gleichzeitig erwarten<br />
Anwender eine möglichst einfache, intuitive<br />
Bedienung. Komplizierte Strukturen<br />
und unübersichtlich gestaltete Oberflächen<br />
reduzieren die Produktivität und verlangsamen<br />
den Engineering-Prozess. Daher wird<br />
eine moderne Software verlangt, die alle<br />
Aufgaben der vielschichtigen indus triellen<br />
<strong>Automation</strong> umsetzt und gleich zeitig ein<br />
schnelleres Engineering bis zur fertigen<br />
Applikation ermöglicht. Vor diesem Hintergrund<br />
hat Phoenix Contact die neue<br />
Visualisierungsplattform in enger Zusammen<br />
arbeit mit Usability-Experten entwickelt.<br />
Typische Bedienprobleme werden<br />
NICHT VON<br />
DER STANGE.<br />
SONDERN VON<br />
VORTEIL.<br />
IPC-Lösungen von Prime Cube ® .<br />
Für Sie gemacht.<br />
Die Computersprache HTML5 stellt die Möglichkeit einer<br />
plattformübergreifenden Visualisierung zur Verfügung<br />
solcher Plattformgedanke birgt zahlreiche<br />
Vorteile: So erleichtern die bereits von der<br />
Programmierung bekannten Bedienkonzepte<br />
den Einstieg in die Generierung der<br />
Visualisierung. Darüber hinaus entfallen<br />
zusätzliche externe Software-Werkzeuge.<br />
Ferner arbeiten Programmierung und Visualisierung<br />
zuverlässig zusammen, da sie<br />
bestens miteinander verzahnt sind. Zur<br />
webbasierten Visualisierung unterstützt<br />
PLCnext Engineer neben HTML5 weiterhin<br />
JavaScript.<br />
Insgesamt zeichnet sich die Lösung<br />
durch hohe Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit<br />
aus, denn jedes Gerät mit Webbrowser<br />
lässt sich ohne weitere Software als<br />
HMI-Client nutzen. Die Performance der<br />
Steuerung steht außerdem für ihre Kernaufgaben<br />
zur Verfügung. Nicht zu vergessen,<br />
dass sich aufgrund der Wiederverwendbarkeit<br />
von Visualisierungsvorlagen,<br />
vorgefertigten Objekten sowie selbst erstellten<br />
Symbolen die Entwicklungszeit<br />
verkürzt.<br />
durch den Einsatz kontextsensitiver Menüs<br />
und aufgeräumter, klar strukturierter Oberflächen<br />
vermieden.<br />
Aufbau einer sicheren<br />
Kommunikationskette<br />
Je nach Anwendungsfall und Nutzungsbedingungen<br />
umfasst das umfangreiche<br />
Portfolio von Phoenix Contact stets die<br />
passende Bedienhardware. Wegen der<br />
neuen Prozessorgeneration zeichnen sich<br />
die HMI-Geräte durch schnelle Reaktionsund<br />
Bildwechselzeiten aus. Verschiedene<br />
Touch-Technologien eröffnen für sämtliche<br />
Anwendungsbereiche Vorteile. Die<br />
anspruchsvolleren Web-Panel WP 4000<br />
sind zukünftig mit einem TPM (Trusted<br />
Platform Module) erhältlich. In Kombination<br />
mit den PLCnext-Steuerungen – wie<br />
dem AXC F 2152 – lässt sich so eine sichere<br />
Kommunikationskette aufbauen.<br />
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Web-Panels für jeden Anwendungsfall<br />
Web-Panels mit offenem Browser für HTML5-Applikationen bieten die optimale<br />
Hard-wareplattform für Anwendungen in jedem industriellen Umfeld. Touch-<br />
Technologien wie analog-resistiver Folien-Touch, projektiv-kapazitiver Glas-Touch<br />
oder der robuste GFG-Touch eröffnen in Kombination mit Displaydiagonalen von<br />
4,3 bis 18,5 Zoll ein hohes Maß an Flexibilität bei der Applikationsplanung.<br />
Gleiches gilt für den offenen Webstandard HTML5. In Verbindung mit der freien<br />
Wahl des Webservers kann der Anwender seine Applikation unabhängig mit selbst<br />
programmierten JavaScript-Anwendungen visualisieren und von überall auf die<br />
Daten und Informationen zugreifen – unabhängig davon, ob es sich um eigene<br />
Tools oder PC Worx Engineer handelt.<br />
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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />
Der Profibus-Quick Tester P-QT 10<br />
signalisiert kritische Zustände akustisch<br />
per Hupe oder Alarmkontakt, hier in<br />
einem Hochregallager<br />
Zuverlässige<br />
Netzwerkkommunikation<br />
Wie Sie sporadische Ausfälle von Bussystemen vermeiden<br />
Auch sporadisch auftretende Fehler in der Bus- und Netzwerkkommunikation<br />
können zum Anlagenstillstand führen. Sie aufzuspüren ist jedoch eine<br />
technische Herausforderung, da sie nicht reproduzierbar sind und die<br />
Messgeräte einwandfreie Signalpegel anzeigen. Der folgende Beitrag<br />
erläutert, wie sich solche Fehler mit einem Diagnosemodul finden lassen.<br />
Mit Aussagen wie „Im obersten Regalfach<br />
geht das Regalbediengerät auf<br />
Störung“, rufen die Instandhalter von Maschinen<br />
und Produktionsanlagen bei IVG<br />
Göhringer an, wenn sie an einer Anlage einen<br />
Stillstand oder ein anderes unerklärbares<br />
Verhalten haben. Der Spezialist für Feldbustechnik<br />
hat sich über viele Jahre ein umfassendes<br />
Know-how im Bereich der Fehlersuche<br />
und Instandhaltung von industriellen<br />
Netzwerk- und Feldbusinstallationen erarbeitet.<br />
Das Unternehmen wird häufig als<br />
Troubleshooter zu Anlagen gerufen, die<br />
aufgrund von Bus- oder Netzwerkproblemen<br />
Gerhard Bäurle ist Technikjournalist für das<br />
Unternehmen I-V-G Göhringer in Holzgerlingen<br />
ausgefallen sind. Zudem bietet das schwäbische<br />
Unternehmen verschiedene Schulungen<br />
zur Instandhaltung von Bussystemen<br />
und industriellen Netzwerken an.<br />
Den Verursacher einer<br />
Fehlfunktion finden<br />
Vor Ort angekommen, erläutert das Servicepersonal<br />
den Experten von IVG die Situation<br />
am Hochregallager: „Die Fehler treten nicht<br />
immer auf. Aber wenn doch, dann nur auf<br />
der linken Seite und nur im obersten Regalfach.<br />
Unabhängig davon geht die Anlage in<br />
seltenen Fällen auch an anderer Stelle auf<br />
Störung“. Erste Untersuchungen mit dem<br />
Profibus-Tester ergaben keine Auffälligkeiten.<br />
Im nächsten Schritt wurde der Profi-<br />
bus-Quick Tester P-QT 10 mit<br />
dem Bussystem verbunden.<br />
Mit einer Hupe kann das Diagnosemodul<br />
Telegrammfehler<br />
akustisch signalisieren, sodass<br />
die Fehler dem laufenden Prozess<br />
zugeordnet werden können.<br />
„Damit haben wir relativ<br />
schnell festgestellt, dass die Telegrammfehler<br />
genau dann auftraten,<br />
wenn das Regalbediengerät die Gabel ausgefahren<br />
und die Palette leicht angehoben<br />
hatte“, berichtet Hans- Ludwig Göhringer<br />
von der Fehler suche und erläutert weiter:<br />
„Bei genauerer Betrachtung stellten wir<br />
fest, dass die Datenlichtschranke nicht<br />
mehr richtig auf den Empfänger ausgerichtet<br />
war“. Nach der Instandsetzung traten<br />
die Störungen zwar seltener auf, aber das<br />
Problem war nicht ganz gelöst. Dabei ist<br />
aufgefallen, dass bei jedem per Hupe<br />
signalisierten Telegrammfehler die LEDs<br />
an der Datenlichtschranke dunkel wurden.<br />
Als Ursache stellte sich ein Kabelbruch in<br />
der 24 VDC-Versorgungs leitung im Kabelschlepp<br />
heraus.<br />
Stellen wir uns die Frage, ob ein Stillstand<br />
hätte verhindert werden können, müssen<br />
wir einen auf die zwei hauptsächlichen<br />
Fehlerarten werfen: Verbaufehler und Alterungseffekte.<br />
Zu den Verbaufehlern zählen<br />
die Schwachstellen, die auf einer fehlerhaften<br />
Planung oder Installation des Bussystems<br />
beruhen. Dazu gehören beispielsweise zu<br />
lange Busleitungen, Schirm nicht (beidseitig)<br />
aufgelegt, mehr als 32 Geräte pro Segment<br />
oder ein fehlender Potenzialausgleich. Die<br />
meisten dieser Fehler lassen sich durch eine<br />
visuelle Inspektion bzw. Sichtkontrolle feststellen.<br />
Dafür hat IVG Göhringer ein softwaregestütztes<br />
Verfahren konzipiert.<br />
Systematische Vorgehensweise<br />
einer visuellen Inspektion<br />
Die sogenannte IVGNetApp gibt dem Anwender<br />
einen strukturierten und fundierten<br />
Prozess einer visuellen Inspektion vor und<br />
unterstützt damit eine systematische Vorgehensweise.<br />
Sie ist für Profibus, Profibus PA,<br />
Interbus und AS-Interface verfügbar und<br />
berücksichtigt die Besonderheiten der einzelnen<br />
Bussysteme (über den Google Playstore<br />
kostenfrei erhältlich). Per Tablet und<br />
App kann das Anlagenpersonal die geführte<br />
Sichtprüfung selbst erledigen und die erkannten<br />
Fehler beheben. Optional bietet<br />
60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
You CAN get it...<br />
Hardware und Software<br />
für CAN-Bus-Anwendungen…<br />
IVG Göhringer als Dienstleistung eine kostenpflichtige<br />
Auswertung anhand der erfassten<br />
Daten an. Diese umfasst eine detaillierte<br />
Auswertung mit ausführlichen Hinweisen<br />
und Expertentipps zur Fehlerbeseitigung.<br />
Verschleiß und Alterung<br />
im Blick behalten<br />
Ab der Inbetriebnahme nagt der sprichwörtliche<br />
Zahn der Zeit am Bussystem – Einflüsse<br />
verschiedenster Art hinterlassen ihre Spuren<br />
in Form von Verschleißeffekten an der Businstallation.<br />
Neben der Alterung von Bauteilen<br />
wie Kondensatoren wirken über den<br />
gesamten Lebenszyklus immer wieder<br />
Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen,<br />
Kühlmittel, Lösungsmitteldämpfe, Vibrationen<br />
und Wechselbiegebelastungen auf<br />
die Feldbusinstallation. Mögliche Alterungseffekte<br />
sind Oxidationen von Kontaktoberflächen,<br />
Verschmutzung und damit Kontaktprobleme<br />
durch Staub, Öl, Kleber, Metallstaub,<br />
Kabelbrüche oder das Austrocknen<br />
von Elektrolyt-Kondensatoren.<br />
Permanente Zustandsüberwachung<br />
Der Verschleiß eines Bussystems ist weder<br />
durch Berechnung noch durch Erfahrungswerte<br />
bestimmbar. Eine passende Antwort<br />
auf die eingangs gestellten Fragen ist daher<br />
eine permanente Zustandsüberwachung<br />
(Condition Monitoring). Feldbussysteme<br />
Mit dem Quick Tester P-QT<br />
10 lassen sich Fehler in der<br />
Profibus-Kommunikation<br />
direkt dem Maschinen- oder<br />
Prozessablauf zuordnen<br />
sind prinzipbedingt zuverlässige und fehlertolerante<br />
Systeme. Durch spezielle Mechanismen<br />
wie die automatische Telegrammwiederholung<br />
werden Fehler in einem gewissen<br />
Umfang ausgeglichen, ohne dass der<br />
Anwender etwas davon merkt. Diese Systematik<br />
machen sich die Diagnose-Module<br />
von IVG Göhringer zunutze. Sie werden an<br />
einer beliebigen Stelle auf den Feldbus gesteckt<br />
und arbeiten dort völlig rückwirkungsfrei.<br />
Sie messen keine physikalischen<br />
Größen wie Spannungspegel und Signallaufzeiten,<br />
sondern zeichnen Fehler auf<br />
Protokollebene auf. Konkret erkennen die<br />
Module eine Verschlechterung der Buskommunikation<br />
durch typische Profibus-Fehler<br />
wie Fehltelegramme, Telegramm-Wiederholungen<br />
und Diagnosemeldungen. Solche<br />
Fehler werden per LED und über einen<br />
potenzial freien Alarmkontakt signalisiert.<br />
Darüber hinaus bietet IVG Göhringer das<br />
Diagnose-Tool S7-QT Manager, das das Prozessabbild<br />
auswertet und so den Verursacher<br />
identifiziert. Das kompakte Diagnose-Modul<br />
registriert kritische Zustände und signalisiert<br />
diese als Trigger per Schaltausgang an die<br />
SPS. Anhand der SPS-Signale ist erkennbar,<br />
welche Schaltvorgänge und Bewegungen<br />
zum fraglichen Zeitpunkt stattfanden, sodass<br />
die Ursache für den kritischen Buszustand<br />
ermittelt werden kann.<br />
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MN2 und MN5 können aus verschiedenen Richtungen betätigt<br />
werden und bieten so genügend Freiheiten für eine einfache<br />
Montage. Durch den verdeckten Einbau hinter Edelstahl oder<br />
Aluminium ist zusätzlich<br />
ein besserer Manipulationsschutz<br />
möglich.<br />
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kann bis zu PL e nach ISO 13849-1, SILCL 3 nach IEC 62061<br />
und SIL 3 nach IEC 61508 in Anspruch genommen werden.<br />
Zur Vereinfachung der Konformitätsbewertung einer Sicherheits<br />
funktion nach Maschinenrichtlinie wurde das verknüpfte<br />
Teilsystem zertifiziert. Verschiedene Anschlussvarianten mit<br />
Kabel, M8-Stecker (4-Pin) sowie M12-Stecker (4-Pin) bieten eine<br />
standardisierte Verbindung. Außerdem sind sie reihenschaltbar<br />
und bei den Typen mit Meldekontakt leicht identifizierbar.<br />
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Maßnahmen zur Predictive Maintenance<br />
Das Konzept der „vorausschauenden Wartung“ erlaubt es<br />
Anwendern einerseits die maximale Lebensdauer einer Komponente<br />
zu nutzen und andererseits ungeplante Maschinenstillstände<br />
zu vermeiden. Ein Beispiel aus der Praxis ist das<br />
Schaltnetzteil Emparro67 Hybrid für den Einsatz im industriellen<br />
Feld (Schutzart IP67). Das Gerät bietet umfangreiche Diagnosedaten,<br />
die über eine IO-Link-Schnittstelle auf unproblematische<br />
Weise ausgelesen werden können. Das Gerät überwacht Strom<br />
und Spannung, Überlast, Temperatur, Kurzschlüsse sowie die<br />
Anzahl der Startvorgänge. Es trifft auf dieser Basis eine Prognose<br />
über seine Restlaufzeit. Das intelligente Stromüberwachungssystem<br />
Mico Pro (Bild) kontrolliert die Verbraucher in einer<br />
Maschinen- und Anlageninstallation. Mico Pro überwacht<br />
einzelne Kanäle und zeigt<br />
durch eine LED an, wenn<br />
mehr als 90 % der für diesen<br />
Kanal festgelegten Last<br />
beansprucht werden. So<br />
kann in Prozesse eingegriffen<br />
werden, ehe ein Stillstand<br />
durch Auslösen der Sicherung<br />
entsteht.<br />
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Systemtechnik lassen sich Anlagen-<br />
Panels bis zu einem Gewicht von<br />
60 kg an die Bedürfnisse des Bedieners<br />
anpassen. Die kleinere Ausführung GTV<br />
light eignet sicht für Gehäuse bis 25 kg. Das<br />
System ist flexibel und verfügt über Optionen wie die individuelle<br />
Festlegung des Endanschlags und des Lastbereichs. Typische<br />
Anwendungsgebiete sind Werkzeug-, Verpackungs- oder Druckereimaschinen<br />
sowie Montageautomation, Automobilproduktion<br />
oder Prozessindustrie. Der schnell zu öffnende Kabelkanal<br />
ermöglicht die unkomplizierte Verlegung von Leitungen. Mit<br />
einem Gewicht von nur 6 kg lässt sich das GTV light von einer<br />
einzigen Person montieren. Das Höhenverstellsystem ist in<br />
Ausführungen mit Hüben von 400, 600 und 800 mm lieferbar<br />
und erlaubt sowohl die hängende als auch die stehende Montage<br />
des Steuergehäuses.<br />
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62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong><br />
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Frequenzumrichter und Servoverstärker<br />
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Sieb+Meyer hat seine Frequenzumrichter und Servoverstärker<br />
erweitert. Dazu gehört etwa eine Stand-Alone-Version des<br />
Antriebssystems SD2S für Hochgeschwindigkeitsanwendungen.<br />
Mit Schutzklasse IP54 lässt sie sich auch außerhalb eines Schaltschranks<br />
einsetzen.<br />
Der Frequenzumrichter<br />
SD2M mit Drei-Level-<br />
Technologie wurde<br />
leistungsseitig erweitert.<br />
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mit Motorströmen von<br />
bis zu 650 A zu realisieren.<br />
Der Servoverstärker SD3<br />
ist um Optionsmodule<br />
für eine ProfiNet- und eine EtherCAT-Master-Schnittstelle erweitert<br />
worden. Diese eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten<br />
im Werkzeugmaschinenbau oder in der Automobilfertigung. Bei<br />
den SD2-Antriebsverstärkern sind geberlose Sicherheitsfunktionen<br />
nach SIL3 dazugekommen: Mit der Funktion SFM kann<br />
der Bediener sicher erkennen, ob eine geberlose Spindel nach<br />
dem Ausschalten eine sichere Drehzahl unterschritten hat und<br />
mit SLOF, ob eine kritische Drehzahl nicht überschritten wird.<br />
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unterstützen Geschwindigkeiten von 10 und 100 Mbit/s. Kunden<br />
haben die Wahl zwischen einer Variante mit vier und einer mit<br />
acht Ports, wobei jeder Port einzeln aktiviert und deaktiviert<br />
werden kann. Die Switches verfügen über eine Spannungsversorgung<br />
von 24 V DC beziehungsweise 18 - 30 V DC sowie die<br />
Schutzart IP20 und können bei Betriebstemperaturen von - 40<br />
bis 65 °C eingesetzt werden. Die Managed Switches unterscheiden<br />
zwischen Web-Anfrage, Medien-Stream und Profinet-Telegramm.<br />
Auch Veränderungen am Netzwerk lassen sich schnell und<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 63
Funktionale Sicherheit meets Cyber Security<br />
Sicherheit 4.0 in der Industrie: Quadratur des Kreises?<br />
Im digitalen Zeitalter werden<br />
Fertigungsprozesse, IT und Office-<br />
Welt immer enger miteinander<br />
verzahnt. Das macht Unternehmen<br />
flexibler, aber auch angreifbar.<br />
Funktionale Sicherheit und Cyber<br />
Security müssen daher zum<br />
integralen Bestandteil zukünftiger<br />
Architekturen werden. Worin das<br />
Sicherheits-Dilemma besteht und<br />
welche Wege es für Betreiber,<br />
Anbieter und Systemintegratoren<br />
gibt – darüber berichten die<br />
Sicherheits-Experten Nigel Stanley<br />
und Jörg Krämer, beide TÜV<br />
Rheinland.<br />
Zahlreiche Hardware- und Software-Komponenten<br />
sind integraler Bestandteil<br />
industrieller Verarbeitungs-, Herstellungsund<br />
Produktionssysteme. Ihre einwandfreie<br />
Funktion sowie eine hohe Verfügbarkeit<br />
sind für die zuverlässige Erzeugung und<br />
Bereitstellung von Produkten oder Dienstleistungen<br />
unerlässlich. Es ist daher wichtig,<br />
mögliche Ursachen und Gefahrenquellen<br />
frühzeitig zu erkennen und Maßnahmen zu<br />
ergreifen, diese bestmöglich zu vermeiden.<br />
Die Themen Safety (Funktionale Sicherheit)<br />
und Cyber Security (Informationssicherheit)<br />
gewinnen daher zunehmend an Bedeutung.<br />
Denn selbst Anlagen mit rigorosen funktionalen<br />
Sicherheitskonzepten sind nicht<br />
automatisch gegen Cyber-Attacken gefeit.<br />
Ein industrieller HMI (Human Machine<br />
Interface)-PC mit ausgereiften und ordnungsgemäß<br />
implementierten Steuer systemen<br />
ist ohne Cyber-Security-Schutz anfällig<br />
für Angriffe. Dazu ist nicht einmal die<br />
Kompromittierung sicherer Verarbeitungssysteme<br />
notwendig. Sinnlose Befehle an<br />
die übergeordnete Steuerung von RTUs<br />
(Real Time Units) sind ausreichend, um<br />
den gesamten Prozess in der Produktion<br />
lahm zulegen. Das bedeutet: Prozesse oder<br />
Hardware-Komponenten, die auf irgendeine<br />
Weise in Computer- oder Internettech nologie<br />
integriert oder mit ihr verbunden sind,<br />
können nicht mehr länger als „sicher“ im<br />
herkömmlichen Sinn betrachtet werden,<br />
sofern die Steuerungssysteme nicht auch in<br />
punkto Cyber Security ab gesichert sind.<br />
Funktionale Sicherheit und Cyber<br />
Security – eine Frage der Priorität?<br />
Problematisch für die integrierte Absi che -<br />
rung der Industrie 4.0 ist, dass sich die<br />
Schutzziele von Funktionaler Sicherheit<br />
und Cyber Security stark voneinander<br />
unterscheiden – und vielfach Funktionale<br />
Sicherheit noch Priorität hat vor Cyber<br />
Security. Die Lebensdauer von Steuerungssystemen<br />
übersteigt die eines unternehmensinternen<br />
IT-Systems nicht selten um<br />
das Zehnfache. Software-Aktualisierungen<br />
werden hier nur sehr unregelmäßig oder<br />
gar nicht durchgeführt. Diese Praxis wiederum<br />
steht im Gegensatz zur stetig steigenden<br />
Patches-Anzahl für unternehmensinterne<br />
IT-Systeme. Die Anwen dung unternehmensinterner<br />
IT-Tools, -Techniken und<br />
-Verfahren kann desas tröse Auswirkungen<br />
auf betriebstechnische Sys teme haben.<br />
Gleiches gilt aber auch umgekehrt.<br />
Was bedeutet „Safety“, wofür<br />
steht „Security“?<br />
Noch einmal zur Begriffsklärung: Bei Funktionaler<br />
Sicherheit geht es darum, Menschen<br />
vor den Auswirkungen der Technik zu<br />
schützen, z. B. durch Fehlfunk tionen von<br />
Maschinen und Anlagen, hervorgerufen<br />
durch ungewollte oder unberechtigte Eingriffe<br />
in die IT-Komponenten. Funktionale<br />
Sicherheit sichert gewünschte Abläufe wie<br />
vorgesehen ab und gewährleistet, dass beim<br />
Auftreten von Fehlern entsprechende Maßnahmen<br />
greifen, beispiels weise die Einstellung<br />
von Aktivitäten.<br />
Cyber Security zielt darauf ab, Fabrikautomation<br />
und Prozesssteuerungen abzusichern.<br />
Hier geht es um Schutz und Verfügbarkeit<br />
von Kontroll- und Steuerungssystemen<br />
gegen absichtliche herbeigeführte<br />
oder ungewollte Fehler – beispielsweise<br />
durch Menschen wie etwa Hacker. Ziel muss<br />
Angela Recino, IT-Journalistin bei Angela Recino –<br />
Bewegte Kommunikation in Sankt Augustin<br />
64 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Security befasst sich mit den Gefahren, die<br />
von außen auf Systeme einwirken können,<br />
zum Beispiel ein gezielter Hackerangriff<br />
es sein, eine Störung oder gar einen Ausfall<br />
der Produktion zu verhindern.<br />
Vor diesem Hintergrund aktueller Sicherheitsvorfälle<br />
wird klar: Kein Produktionsunternehmen<br />
kann sich mehr leisten,<br />
Cyber Security zugunsten von Funktionale<br />
Sicherheit zu vernachlässigen. Da Hacker<br />
jeglicher Art mittlerweile ein gesteigertes<br />
Interesse an industriellen Prozessen und<br />
Steuersystemen demons trieren, müssen<br />
diese Bedrohungen analysiert und auf eine<br />
Weise gehandhabt werden, die die Identifizierung<br />
der wichtigsten potenziellen<br />
Schwachstellen und Risiken für ein Unternehmen<br />
ermöglicht.<br />
Normen verstehen und anwenden<br />
Neu entwickelte Standards wie IEC 62443 –<br />
ein Normenkatalog, der sich mit den Verfahren<br />
zur Sicherung industrieller Steuersysteme<br />
befasst – und IEC 61508 – ein Standard,<br />
der vom Ausfall der Sicherheitsfunktionen<br />
eines Geräts ausgeht – bieten eine<br />
strukturierte Herangehensweise für die<br />
gleichberechtigte Inte gration von Funktionaler<br />
Sicherheit und Cyber Security. Betreiber,<br />
Anbieter und Systemintegratoren<br />
industrieller <strong>Automation</strong><br />
können die Problemstellung<br />
nur auf effiziente und wirtschaftliche<br />
Art und Weise<br />
bewältigen, wenn sie diese<br />
und ähnliche Normen verstehen<br />
lernen bzw. annehmen.<br />
Wichtig hierbei ist, die<br />
relevanten Standards der<br />
Funktionalen Sicherheit bzw.<br />
Cyber Security über den<br />
gesamten Produkt- oder<br />
Prozess-Lebenszyklus hinweg<br />
– von der Spezifizierung<br />
über das Design bis<br />
hin zu Betrieb und Wartung<br />
– zu berücksich tigen. Dazu ist eine<br />
effiziente Risiko- und Gefahrenanalyse und<br />
eine Spezifizierung der geeigneten Safety<br />
Integrity Level (SIL) und Security Level (SL)<br />
erforderlich, die eine Reihe organisatorischer<br />
und technischer Kontrollen erfordert:<br />
n Systemintegratoren müssen die Funktionale<br />
Sicherheit/Cyber Security über ihr<br />
Systemdesign verwalten. Systembetreiber<br />
sollten sicher sein, dass sie über die entsprechende<br />
Sicherheitsdokumentation für<br />
Systeme und Produkte verfügen und einen<br />
sicheren Betrieb gewährleisten können.<br />
n So sollten Produktanbieter genau prüfen,<br />
wie – vom Design bis hin zur Installation<br />
ihrer Produkte – Probleme der Funktio-<br />
nalen Sicherheit/Cyber Security gehandhabt<br />
werden und dabei nicht nur die Erfüllung<br />
von Normen in Betracht ziehen.<br />
Denn ein gutes Risikomanagement beginnt<br />
schon bei einem sicheren Design.<br />
Die Herausforderungen im<br />
Rahmen von Industrie-4.0-<br />
Projekten lassen sich nur sicher<br />
realisieren, wenn Funktionale<br />
Sicherheit und Cyber Security<br />
für alle Elemente der industriellen<br />
<strong>Automation</strong> kombiniert<br />
werden können.<br />
Nigel Stanley,<br />
TÜV Rheinland<br />
Zusammenfassung<br />
Das Projekt Industrie 4.0 lässt sich nur realisieren,<br />
wenn Funktionale Sicherheit und<br />
Cyber Security für alle Elemente der industriellen<br />
<strong>Automation</strong> kombiniert werden<br />
können. Detaillierte Informationen über<br />
die Anforderungen der Normen sowie eine<br />
systematische Übersicht der Standards für<br />
die wichtigsten Phasen industrieller <strong>Automation</strong><br />
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www.west-cs.de/ks98-2<br />
PMA Prozeß- und Maschinen-<strong>Automation</strong> GmbH<br />
Miramstraße 87 •D-34123 Kassel<br />
Ein Unternehmen der West Control Solutions Gruppe<br />
Telefon: +49 561 505 1307<br />
E-Mail: de@west-cs.com<br />
www.west-cs.de/kontakt
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Optische<br />
Intelligenz<br />
Kamerabasierte<br />
Sensor-Software verleiht<br />
Robotern neue Fähigkeiten<br />
Roboter übernehmen nicht nur<br />
Handling-Aufgaben, sie sind mehr<br />
und mehr in der Lage, haptische<br />
Informationen aufzunehmen.<br />
Möglich wird dies mithilfe von<br />
Bildverarbeitungslösungen.<br />
Einem Startup-Unternehmen ist<br />
es gelungen, kostenintensive<br />
elektronische Sensoren durch eine<br />
neue Software und gängige Kameras<br />
zu ersetzen. Und nun sind visionäre<br />
Partner-Unternehmen gesucht.<br />
fänger dient. Und dieses Konzept wurde auch<br />
für die taktilen Sensoren an den Fingern der<br />
Greifer angewandt. Treibende Kräfte in der<br />
Weiterentwicklung dieser Techologie waren<br />
Dr.-Ing. Nicolas Alt, Dr. Clemens Schuwerk<br />
und M. Sc. Stefan Lochbrunner.<br />
Das Prinzip der Sensorsoftware-<br />
Technologie<br />
Die Software misst diese Verformung ebenfalls<br />
durch das Bildanalyseverfahren und<br />
berechnet anhand eines Materialmodells<br />
die anliegenden Kräfte und Momente.<br />
Die Software ist anwendbar auf komplette<br />
Robotersysteme, Roboterarme, Greifer oder<br />
mobile Roboterplattformen und ermöglicht<br />
die intelligente Steuerung dieser Systeme.<br />
Vorteile in der Praxis<br />
Die RoVi-Software ersetzt viele Sensoren in<br />
Robotersystemen, wodurch sich u. a. der<br />
Verkabelungsaufwand reduziert. Die aktuelle<br />
Roboterkonfiguration wird über externe<br />
Kameras und Software gemessen, sodass<br />
Verbindungselemente nicht zwangsweise<br />
möglichst steif konstruiert und hochpräzise<br />
gefertigt werden müssen. Stattdessen können<br />
nachgiebige Elemente und Materialien<br />
sowie einfachere Fertigungsverfahren mit<br />
geringerer Präzision eingesetzt werden. So<br />
lassen sich Kosten sparen und komplexe<br />
Schutzsysteme vermeiden. Mit flexiblen Elementen<br />
kann jedoch die Position des Arms<br />
nicht mehr mit wie herkömmlich über die<br />
Gelenkstellungen und das starre Robotermodell<br />
berechnet werden. Eine externe Kamera<br />
in Verbindung mit der RoVi-Software<br />
ermöglicht dagegen trotzdem die präzise<br />
Berechnung der Position von Arm und<br />
Endeffektor, da auch Verformungen über<br />
die Kamera erfasst werden.<br />
Kennwerte im Vergleich zur<br />
traditionellen Robotik<br />
<strong>Industrielle</strong> Roboterarme mit herkömmlichen<br />
Hardware-Sensoren weisen sehr hohe absolute<br />
Genauigkeiten von < 0,1 mm und hohe<br />
Gelenkgeschwindigkeiten auf, da sie speziell<br />
Die Idee für die kamerabasierte Sensorsoftware<br />
für intelligente Roboter entstand<br />
aus der Doktorarbeit zum Thema ‚Visuell-haptische<br />
Umgebungswahrnehmung<br />
für autonome Robotersysteme‘ von Mitgründer<br />
Dr.-Ing. Nicolas Alt. Inspiriert von der<br />
Beobachtung, wie Roboterstaubsauger absichtlich<br />
und wiederholt auf Hindernisse<br />
für die taktile Kartierung stoßen, entwickelte<br />
er während seiner Promotion einen taktilen<br />
Sensor für mobile Roboterplattformen.<br />
Der Sensor bestand aus einem einfachen<br />
Schaumstoffbalken, der von einer bereits<br />
vorhandenen Kamera am Roboter beobachtet<br />
wird und gleichzeitig als weicher Stoß-<br />
Angela Struck, freie Journalistin & Geschäftsführerin,<br />
Presse Service Büro GbR, Langenpreising<br />
Wir fokussieren uns auf Roboterarme, die sensitiv agieren,<br />
technisch vereinfacht und wirtschaftlich herstellbar sind<br />
Grundlage der taktilen Fähigkeit bildet eine<br />
Sensorsoftware, die komplexe hardwarebasierte<br />
Sensorsysteme ersetzt und Robotern<br />
quasi das Fühlen durch Sehen ermöglicht.<br />
Die technische Innovation umfasst die robuste<br />
Messung von Gelenkstellungen, Positionen,<br />
Greifkräften, Kontaktprofilen und<br />
anderen taktilen bzw. haptischen Kontaktinformationen<br />
mithilfe von Bildverarbeitung<br />
und extern um den Arm oder am Greifer<br />
angebrachten Kameras.<br />
Bildanalyse berechnet<br />
Gelenkstellung und Verformung<br />
Die Software berechnet die Gelenkstellungen<br />
eines Roboterarms im dreidimensionalen<br />
Raum mithilfe von Bildanalyse-Algorithmen.<br />
Kraft-Momentensensoren und<br />
taktile Sensoren werden durch einfache<br />
passive flexible Elemente wie Schaumstoff<br />
ersetzt. Kontaktkräfte führen zu charakteristischen<br />
Verformungen dieser Elemente.<br />
dafür konstruiert wurden. Hardware-Sensoren<br />
können hier Abtastraten von > 1 kHz<br />
liefern. „Es ist nicht das Ziel unserer Technologie,<br />
mit diesen Werten zu konkurrieren“,<br />
sagt Dr. Schuhwerk. „Ein relevantes<br />
Maß für Roboter in unbekannten und veränderbaren<br />
Umgebungen ist die relative<br />
Der Link zum Video<br />
Anschaulich: kamerabasierte<br />
Steuerung eines<br />
‚sensor losen‘ Roboterarms<br />
www.rovi-robotics.de/video-arm<br />
66 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Wir sind dabei,<br />
wenn smarte Dinge<br />
Standard werden.<br />
Funktionsprinzip der kamerabasierten Sensorsoftware für das intelligente Greifsystem<br />
Unsere hochgenauen Niedrigstdrucksensoren<br />
überwachen<br />
Volumenströme und Drücke<br />
in Heizungs-, Lüftungs- und<br />
Klimaanlagen und sorgen so für<br />
deren energieeffizienten und<br />
wirtschaftlichen Betrieb.<br />
Genauigkeit zwischen Roboter und Zielobjekt.<br />
Und hier sehen wir unser Terrain.<br />
Genauso wie jeder Industriearm, der mit<br />
einer Kamera ergänzt wird, sind wir dabei<br />
durch die kamerabasierte Lageschätzung<br />
des Zielobjekts begrenzt. In typischen Setups<br />
mit einfachen Kameras erreichen wir ca.<br />
1 mm. Ultra HD-Kameras erlauben < 0,3 mm.<br />
Wir streben eine Geschwindigkeit von < 45°/s<br />
an“ erläutert Clemens Schuwerk. Das sei für<br />
Roboter ‚außerhalb des Käfigs‘ eine sichere<br />
Wahl und wird ebenso von vielen existierenden<br />
Robotern verwendet.<br />
Die Genauigkeit der taktilen und Kraft-<br />
Momenten-Sensoren hängt stark von der<br />
Kameraeinstellung (Abstand, Auflösung)<br />
ab. In typischen Fällen wird eine Genauigkeit<br />
von unter 5 % erreicht, die mit der Genauigkeit<br />
von Hardware-Sensoren im mittleren<br />
Preissegment vergleichbar ist.<br />
Greifsystem erlaubt die direkte<br />
Ansteuerung des Motors<br />
Für das intelligente Greifsystem mit integriertem<br />
Stereo-Kamerasystem und kamerabasierter<br />
Sensorik wurde der Zweibacken-<br />
Greifer MPLM1630HAN von Gimatic eingesetzt.<br />
Zum einen passt dieser gut zu den<br />
Anwendungen der aktuellen Baugröße zur<br />
Kommissionierung von Kleinteilen. „Vor<br />
allem aber konnten wir keinen alternativen<br />
Greifer am Markt finden, der uns eine direkte<br />
Ansteuerung des Motors erlaubt“, erinnert<br />
sich der Jungunternehmer. Diese Schnittstelle<br />
ist wichtig, damit die Sensordaten aus<br />
der Software dazu verwendet werden können,<br />
den Greifprozess intelligent zu steuern und<br />
zu überwachen. Der Gimatic Greifer erlaubt<br />
durch die offene Schnittstelle zum Motor<br />
die schnelle und einfache Entwicklung eines<br />
Prototyps.<br />
Erschließen neuer Einsatzfelder<br />
Traditionelle Industrieroboter wie sie zu<br />
Handhabung von Materialien, Montage<br />
oder in der Logistik Einsatz finden, sind<br />
heute zum Großteil auf bestimmte Anwendungen<br />
vorprogrammierte Spezialisten.<br />
„Mit unserer Technologie zielen wir<br />
nicht auf traditionelle Anwendungen<br />
ab, wo sehr geringe Zykluszeiten für fest<br />
definierte Aufgaben benötigt werden.<br />
Unsere Sensorsoftware ermöglicht neuartige<br />
Roboterarme und -greifer, die sensitiv<br />
und autonom agieren, dabei aber technisch<br />
stark vereinfacht und wirtschaftlich<br />
herstellbar sind“, erläutert der Mitbegründer<br />
die Vision. Anwendungen finden sich<br />
in sämtlichen Bereichen der Industrie,<br />
aber bevorzugt dort, wo eine flexible und<br />
sichere Handhabung von Objekten nötig<br />
ist wie in Logistik, Landwirtschaft oder<br />
Nahrungsmittelindustrie.<br />
Blick in die Zukunft<br />
Erstmals wurde die kamerabasierte Sensorsoftware<br />
für einen Tischroboterarm auf<br />
der Hannover Messe <strong>2018</strong> vorgestellt.<br />
„Wir konnten mit wichtigen Entscheidungsträgern<br />
sowie mit Anwendern aus<br />
der Industrie sprechen und unser Produkt<br />
präsentieren. Als junges Startup verfolgen<br />
die drei Forscher das primäre Ziel, die<br />
Technologie bei Pilotkunden zum Einsatz<br />
zu bringen. Dabei sind sie auf der Suche<br />
nach visionären Unternehmern, deren<br />
Prozesse sie mit deratigen Robotersystemen<br />
automatisieren können.<br />
Bilder: RoVi Robot Vision<br />
www.rovi-robotics.de<br />
www.first-sensor.com
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Sind in EBs Anlagenmodell die nötigen Attribute an den<br />
Sensoren und Aktoren hinterlegt, so ist das eigentliche<br />
Programmieren der Automatisierung schnell erledigt<br />
Ein Portal für alle<br />
Fehlerfreie und schnelle Übertragung<br />
vom Engineering zur <strong>Automation</strong><br />
Ein neues DCS-Portal überzeugt<br />
bei gesicherter Datenqualität mit<br />
seinem Zeitgewinn. Merkmale aus<br />
dem Anlagen-Design werden automatisiert<br />
an die Programmierung<br />
der Kontrollsysteme übergeben<br />
und lassen sich auch im laufenden<br />
Projekt noch eintragen.<br />
Die kooperative Plattform vereint die Kerndisziplinen<br />
Basic Engineering inklu sive<br />
FEED (Frontend Engineering Design), Process<br />
Design, Instrumentation & Control<br />
sowie Electrical Engineering in einem einzigen,<br />
gemeinsamen Datenmodell. Dadurch<br />
sind Änderungseingaben nur an<br />
Durch ein gemeinsames Datenmodell sind Änderungen<br />
nur an einer Stelle notwendig<br />
Das neue DCS-Portal der Aucotec AG führt<br />
zu jedem Automatisierungssystem, das<br />
kommunikationsfähig ist, auch parallel zu<br />
mehreren. Damit ist das Portal besonders<br />
für Generalunternehmer (EPCs) hilfreich<br />
oder für Betreiber, die aufgrund ihrer Historie<br />
verschiedene Leitsysteme im Einsatz<br />
haben. Jedes hat eigene Programmierungs-<br />
Tools und verwendet unterschiedliche Software-Bausteine<br />
(„Typicals“). Zu all diesen<br />
Martin Imbusch, Produktmanager bei der Aucotec<br />
AG in Hannover<br />
Bausteinen kann Aucotecs Software Engineering<br />
Base (EB) einen entsprechenden<br />
Container in dem Portal bereitstellen.<br />
Jeder Container dient dabei zur Übertragung<br />
der Design-Informationen, die sich<br />
damit gleichzeitig an verschiedene Leitsysteme<br />
mit unterschiedlichen Konfigurationen<br />
übergeben lassen. Davon profitieren<br />
auch Hersteller, die ähnliche Anlagen<br />
mehrfach bauen, nur mit anderen<br />
Leitsystemen.<br />
Automatisieren im Nu<br />
Bei den vielen unvermeidlichen Änderungen<br />
während Anlagen-Planung und -Betrieb ist<br />
die neue Lösung zudem schnell und frei<br />
von den üblichen Übertragungsfehlern.<br />
Sollte eine Änderung, wann und wo im<br />
Prozess auch immer, Auswirkungen auf die<br />
Sensoren-/Aktoren-Logik haben, so erfährt<br />
es das Leitsystem über das Portal im Nu.<br />
Grundlage dafür ist die außergewöhnliche<br />
Durchgängigkeit von EB.<br />
einer Stelle erforderlich. Sie erscheinen<br />
unmittelbar in jeder weiteren Repräsentanz<br />
des geänderten Objekts, sodass alle<br />
Beteiligten immer auf dem neuesten Stand<br />
sind. Abstimmungen zwischen den Anlagendesignern,<br />
fehleranfällige Datenübertragungen,<br />
Doppelteingaben sowie<br />
auf wendige Cross-Checks zwischen den<br />
Diszi plinen entfallen durch diese zentrale<br />
Datenhaltung. So verkürzt EB auch die<br />
Wartezeit der Automatisierer auf alle relevanten<br />
Informationen aus den verschiedenen<br />
Bereichen.<br />
Bilder: Aufmacher Fotolia, sonstige Aucotec<br />
www.aucotec.com<br />
68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Elektronischer Not-Halt<br />
ohne Fehlermaskierung<br />
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Die Safety Emergency Unit (SEU) von<br />
Bernstein ist eine elektronische Lösung,<br />
die in eine vorhandene elektronische<br />
SRF-Sicherheitskette integriert werden<br />
kann. Die Anforderungen der Maschinenrichtlinie,<br />
wonach jede Anlage mit einem<br />
Not-Halt ausgerüstet sein muss, ist damit erfüllt. Und auch<br />
das Problem einer Fehlermaskierung erübrigt sich durch die<br />
elektronische Herangehensweise. Zusammen mit dem Smart<br />
Safety Sensor SRF bildet die SEU ein Gesamtpaket für die<br />
elektronische Überwachung von Schutztüren. Zunächst ist, trotz<br />
Reihenschaltung, schnell erkennbar, welcher Not-Halt betätigt<br />
wurde. Jedes Gerät dieses Smart Safety Systems stellt Daten im<br />
Sinne einer intelligenten Produktion zur Verfügung, die eine<br />
vorausschauende Wartung ermöglichen. Bereitgestellt werden<br />
diese über das DCD-System, das die Daten per IO-Link aller<br />
in Reihe geschalteten Sensoren und Not-Halt-Geräte in die<br />
Steuerung übermittelt. So ist eine frühzeitige Fehlererkennung<br />
möglich.<br />
www.bernstein.eu<br />
Smith card Vorlage: Wdwd, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smith_chart_gen.svg|Messkurve:<br />
ESCHA GmbH & Co. KG<br />
escha.net<br />
Die richtige Roboter-Energieführung<br />
online finden<br />
In nur wenigen Klicks zur individuellen und sicheren Energiezuführung<br />
für Industrieroboter – das macht der Roboterausstattungskonfigurator<br />
von Igus möglich. Damit lässt sich online<br />
das passende System auf Basis der Triflex R Energiekette schnell<br />
finden. Einfach montiert und leicht zu befüllen schützt diese<br />
3D-Energiekette<br />
bewegte Leitungen<br />
am Roboter in jede<br />
Richtung und erhöht<br />
so ihre Lebensdauer.<br />
Auf www.igus.de/<br />
quickrobot wählt der<br />
Nutzer den Roboterhersteller,<br />
dann<br />
entscheidet er sich<br />
für Typ und Modell<br />
sowie die Achsen,<br />
die er ausstatten möchte. Im Bild erscheinen Visualisierungen<br />
von Roboter und Bauteilen des Energieführungssystems. Der<br />
nächste Schritt: die Wahl eines Rückzugssystems, das die Energiekette<br />
auf Zugspannung hält, so Schlaufenbildung vermeidet<br />
und vor Beschädigungen schützt. Danach konfiguriert der<br />
Anwender die Triflex R E-Kette sowie die Baugröße. Optional<br />
kann er zusätzliche Protektoren und Triflex R Kettenglieder<br />
hinzufügen. Der Konfigurator erstellt automatisch eine Liste<br />
mit allen Bauteilen des Energieführungssystems, die auch in<br />
den Warenkorb übernommen werden kann. Einen weiteren<br />
Klick entfernt sind zudem die CAD-Modelle der Komponenten<br />
und ein PDF-Bericht der Konfiguration.<br />
www.igus.de<br />
www.engineering-news.net<br />
Mehr als ein<br />
neues Steckgesicht<br />
Rundsteckverbinder M8x1<br />
4-polig, P-codiert<br />
Designed für hochperformante<br />
Datenübertragung<br />
Zukunftssicherheit für<br />
hochverfügbare Netzwerke<br />
Halle 10.0 | Stand 414<br />
SPS IPC Drives Nürnberg, 27.-29.Nov.
KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Teilbarer Kabeldurchlass mit<br />
Bürstenleisten<br />
Mit der KEL-BES-S 32 bietet Icotek eine weitere Größe seiner<br />
Kabeldurchlässe mit Bürstendichtung an. Der Kabeldurchlass<br />
ist für runde Ausbrüche mit einem Durchmesser von 32 mm<br />
geeignet. Er wird direkt in den Ausbruch eingerastet bzw. mit<br />
einer Gegenmutter verschraubt. Die Teilbarkeit des Systems<br />
ermöglicht eine nachträgliche Montage. Hier wird der Rahmen<br />
um die Leitungen herum installiert. Ein Abklemmen der<br />
Leitungen ist nicht erforderlich. Die Bürstendichtungen eignen<br />
sich zur Abschirmung gegen Staub und Zugluft, bieten Kantenschutz<br />
und schließen Ausbrüche optisch ansprechend ab. Die<br />
Serie findet ihren Einsatzort<br />
bei der Leitungseinführung<br />
in Schalt- und Netzwerkschränken,<br />
Schaltkästen und<br />
Maschinen. Neben den metrischen<br />
Ausbruchsgrößen M32<br />
und M50 sind auch eckige<br />
Ausführungen erhältlich.<br />
www.icotek.com<br />
Energieketten sicher belegen<br />
Mit den Energieführungsketten der Serie EasyTrax<br />
hat Tsubaki Kabelschlepp eine Lösung entwickelt,<br />
die eine besonders schnelle Leitungsbelegung<br />
ermöglichen soll. Kabel und Schläuche werden<br />
einfach in die flexiblen Lamellenbügel<br />
eingedrückt. So soll sich in weniger als<br />
einer Sekunde bis zu ein Meter Energieführungskette<br />
befüllen lassen, sodass<br />
Montagekosten eingespart werden.<br />
Zum Einsatz kommen die Schnellöffner<br />
u. a. an den 30 Check-in-Schaltern des Flughafens<br />
Nürnberg. Mithilfe der Energieführungs-ketten werden die<br />
Kabel zu den Computern und Druckern geführt, die jeweils in<br />
einem Wagen untergebracht sind, der im Fußraum der Terminals<br />
steht. Die EasyTrax-Energiekette mit einer lichten Innenbreite<br />
von 38 mm führt die Kabel dabei sicher und ohne Bodenkontakt.<br />
Kabelwirrwarr und sich lösende Stecker beim Verschieben des<br />
Wagens sollen ausgeschlossen sein. Für eine zügige Kettenbelegung<br />
werden darüber hinaus die Serien Quicktrax und Uniflex<br />
Advanced angeboten.<br />
www.kabelschlepp.de<br />
Vielfältig kombinierbare Positionsschalter-Reihe nach Baukastenprinzip<br />
Die aktualisierten Positionsschalter PS von Schmersal sind flexibel<br />
und einfach in der Handhabung. Die Reihe ist nach dem Baukastenprinzip<br />
angelegt: Es sind Komplettschalter mit Betätigungselement<br />
oder nur Basisschalter ohne<br />
Betätiger erhältlich. Der Basisschalter<br />
kann mit dem notwendigen Betätigungselement<br />
kombiniert werden. Die Positionsschalter<br />
werden in industriellen Umgebungen<br />
eingesetzt und dienen der<br />
Positionserfassung und Überwachung<br />
von beweglichen Teilen an Maschinen<br />
und Anlagen sowie von seitlich verschieb-<br />
baren oder drehbaren Schutzeinrichtungen. Sie verfügen über<br />
zwangsöffnende Öffnerkontakte und können daher in sicherheitsgerichteten<br />
Anwendungen, z. B. für die Stellungsabfrage<br />
von Schutztüren bis Performance<br />
Level (PL) d eingesetzt werden. Die<br />
kompakten Positionsschalter können<br />
auch in beengten Einbauräumen montiert<br />
werden. Mit Schutzarten IP66 bzw.<br />
IP67 eignen sie sich auch für ungünstige<br />
Umgebungsbedingungen.<br />
www.schmersal.com<br />
Leise, stabile und schnell befüllbare E-Ketten<br />
Mehr Bauraum, eine leichte Befüllung und Montage sowie eine lange Gebrauchsdauer verspricht die E-Ketten-<br />
Serie E2.1 von Igus. Sie können schnell von der Seite oder von oben bestückt werden. Neben Innenhöhen<br />
von 10,15 und 26 mm sind auch Höhen von 38 und 48 mm verfügbar. Eine linsenförmige Bremse am Anschlag<br />
der Kettenglieder sorgt für einen leisen Kettenlauf mit wenigen Vibrationen.<br />
www.igus.de<br />
Anzeige<br />
Analysesoftware für komplexe Prozesse<br />
KERNKOMPETENZ<br />
LED Beleuchtungen<br />
für die Bildverarbeitung<br />
+49 7132 99169 0<br />
www.falcon-illumination.de<br />
Yokogawa hat die Software Process Data Analytics R1.02 entwickelt,<br />
mit der sich Qualitäts- und Produktivitätsprobleme innerhalb eines<br />
Herstellungsprozesses durch die Analyse von Prozessdaten, Anlagenstatus-Informationen<br />
und der Betriebshistorie frühzeitig<br />
erkennen lassen. Die Software enthält neue Funktionen für den<br />
Import von Daten aus Prozess- und Informationsmanagement-<br />
Systemen, für die Konfiguration von Daten-Anzeigeeinstellungen<br />
und die Erfassung von Diagrammdaten, die die Datenanalyse<br />
verbessern und den Trial- and Error-Zyklus verkürzen.<br />
www.yokogawa.com<br />
70 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong><br />
Falcon.indd 1 06.02.<strong>2018</strong> 14:45:58
Ethernetleitung für die bewegte Applikation<br />
Lütze erweitert das Leitungsprogramm im Bereich Industrial Ethernet mit der neuen<br />
Lütze Superflex Ethernet Bus (C) PUR Cat.7 Leitung. Nachdem Anfang <strong>2018</strong> die torsionsfähige<br />
Ethernet Leitung Cat.6a erfolgreich im Markt eingeführt wurde, bietet<br />
die neue Leitung eine Übertragungsrate bis zu<br />
600 MHz. Sie ist ebenfalls für den nordamerikanischen<br />
Markt zugelassen. Die Leitung wurde<br />
mit einer optimierten 4-paarigen Verseilung mit<br />
Kreuzelement als Kern realisiert und besticht<br />
mit ihren guten mechanischen Eigenschaften.<br />
Dadurch kann ein Einsatz mit Torsion bis zu<br />
± 180 ° auf 1 m realisiert werden. Der halogenfreie,<br />
flammwidrige Pur-Außenmantel, rundet<br />
die Einsatzfähigkeit in bewegten Maschinenund<br />
Anlagenteilen ab.<br />
www.luetze.de<br />
Beschleunigte HMI- und kamerabasierte Entwicklung<br />
Renesas Electronics Corporation stellt eine neue Designumgebung für seine RZ/A1-<br />
Mikroprozessoren (MPUs) vor. Ziel ist, die Entwicklung von differenzierten Human-<br />
Machine-Interface-(HMI)- und kamerabasierten Anwendungen wie Industrie -<br />
aus rüstung, Gebäudesteuerung,<br />
Heim automation, medizinische Geräte,<br />
Haushaltsgeräte und Videoüberwachung<br />
sowie Zugangskontrolle per Video oder<br />
Fingerabdruck zu vereinfachen und zu<br />
beschleunigen. Mit dem neuen RZ/A1-<br />
Softwarepaket bietet die integrierte<br />
Designumgebung einen kompletten<br />
Ausgangspunkt für das RZ/A1-basierte<br />
HMI- und Kamera-GUI-Design. Damit<br />
sollen sich die Komplexität und der<br />
Ressourcenbedarf für die Entwicklung<br />
dieser Anwendungen deutlich reduzieren<br />
lassen. Das RZ/A1-Softwarepaket beinhaltet bekannte und einfach zu bedienende<br />
Designmerkmale der Mikrocontroller-(MCU)-Designumgebung, um Entwicklern den<br />
Übergang zu erleichtern, die auf eine reichhaltige und komplexere MPU-Designumgebung<br />
migrieren.<br />
www.renesas.com<br />
Kompaktes, einfach zu montierendes<br />
Hochspannungsmodul<br />
Stäubli hat das bestehende Portfolio an Combitac-Lösungen um ein brandneues vierpoliges<br />
Hochspannungsmodul für Spannungen bis 2 000 V AC und 2 500 V DC erweitert.<br />
Das neue Hochspannungsmodul ermöglicht es dem Anwender, schnell und einfach vier<br />
Hochspannungskontakte ohne Werkzeug in einen platzsparenden Träger einzusetzen<br />
und so die Montagezeit auf ein Minimum zu reduzieren. Der Einsatz spezieller Multilam-Kontakttechnologie<br />
in den Hochspannungskontakten mit Ø 1,5 mm garantiert eine<br />
lange Lebensdauer der Steckverbinder sowie Vibrations- und Stoßfestigkeit der Gesamtlösung.<br />
Das neue Hochspannungsmodul Combitac 2,5 kV eignet sich für Prüfgeräte und<br />
Übertragungsanwendungen. Mit einer Lebensdauer von bis zu 100 000 Steckzyklen, der<br />
schnellen Montage dank werkzeugfreiem Einsetzen<br />
von Stecker- und Buchsenkontakten sowie den vierpoligen<br />
Träger mit 8 mm Breite ist es für viele Anwendungen<br />
in der Industrie, der Bahntechnik und der<br />
Luft- und Raumfahrt geeignet.<br />
Kabel & Leitungen<br />
• Über 33.000 Produkte ab Lager<br />
• Kundenindividuelle Lösungen<br />
• Alle Branchen und Anwendungen<br />
• Eigene Produktion in Spitzenqualität<br />
QUALITÄT<br />
Made in Germany<br />
www.staubli.com<br />
helukabel.com
Expert-talk<br />
Oliver Winzenried im Gespräch mit<br />
Nicole Steinicke in Beijing, China<br />
https://youtu.be/8Lbaw63V85A<br />
Sicherheit für die vernetze Industrie<br />
Interview: Wie Sie Ihr geistiges Eigentum vor Spionage und Cyber-Angriffen schützen<br />
Das industrielle Internet der Dinge, Made in China<br />
2025, Cyber-Physische Systeme – viele neue Begriffe<br />
wurden geprägt, um etwas zu beschreiben, das unsere<br />
Arbeitsweise beeinflussen wird. Was bedeutet das IoT<br />
für Maschinenbauer oder Hersteller von Steuerungen<br />
oder anderen Geräten? Chefredakteurin Nicole Steinicke<br />
hat mit Oliver Winzenried, Vorstand der Wibu-Systems,<br />
über die vor uns liegenden Chancen, Risiken und<br />
Lösungen gesprochen.<br />
In Automobilfabriken bringen fahrerlose Transportsysteme halbfertige<br />
Erzeugnisse von Produktionslinie zu Produktionslinie, an<br />
der Roboter die erforderlichen Werkzeuge entnehmen, um die<br />
Produkte weiter zu bearbeiten. Roboter werden eingesetzt, um<br />
Gefahrenstellen zu inspizieren, die für Menschen zu gefährlich<br />
sind, und sie sorgen für die Pflege und Züchtung von Pflanzen. Die<br />
Liste der Anwendungen, die sich für das Internet der Dinge eignen,<br />
ist heute schon lang und wächst täglich. Die IoT-Systeme der Zukunft<br />
sind in öffentliche Netzwerkstrukturen eingebunden, die jedoch keinen<br />
sicheren Schutz vor Angriffen von außen bieten. Hacker sind<br />
immer auf der Suche nach Hintertüren und Schlupflöchern, die sie<br />
für ihre kriminellen Aktivitäten nutzen können. Das IoT hat also viele<br />
ungeschützte Flanken, und das bedeutet, dass jede Komponente<br />
über geeignete Sicherheitsvorkehrungen verfügen muss. Erforderlich<br />
sind daher sichere und zuverlässige Kanäle, über die Komponenten<br />
in Fabriken miteinander kommunizieren können.<br />
Das Konzept von Wibu-Systems für Schutz,<br />
Lizenzierung und Sicherheit<br />
Wibu-Systems, ein privates Unternehmen, das 1989 von dem Ingenieur<br />
Oliver Winzenried und dem Informatiker Marcellus Buchheit<br />
gegründet wurde, zählt zu einem der innovativen Technologieführer<br />
auf dem internationalen Markt für Hard- und Softwaretechnologie<br />
in den Bereichen Softwareschutz, Lizenzierung und Sicherheit<br />
für das digitale Know-how. Wibu-Systems bietet mit CodeMeter<br />
ein Komplettpaket, das alle relevanten Normen und Anforderungen<br />
erfüllt.<br />
CodeMeter ist sein Kernprodukt, das entweder als Dongle (Cm-<br />
Dongle), gerätegebundene Lizenz (CmActLicense) oder Cloud-<br />
Lizenz (CmCloudLicense) erhältlich ist. Die Komponenten von<br />
CodeMeter sind in Software und Backoffice-Systeme integriert, um<br />
einen optimierten Prozess zu gewährleisten. Nicole Steinicke,<br />
Chefredakteurin von INDUSTRIELLE AUTOMATION, traf Oliver<br />
Winzenried auf der Messe IAMD Beijing, China und sprach mit ihm<br />
über die Zukunft von Schutz, Lizenzierung und Sicherheit für das<br />
Internet der Dinge.<br />
Dipl.-Ing (FH) Nicole Steinicke, Chefredakteurin INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />
72 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
INTERVIEW I SPECIAL DIGITALISIERUNG<br />
geliefert, das für größere Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen<br />
ausgelegt ist und mit einem integrierten Sicherheitscontroller<br />
ausgestattet ist. Hersteller intelligenter Geräte können<br />
die Integrität ihrer technischen IP vor Piraterie, Reverse Engineering<br />
und Manipulationen schützen und gleichzeitig ihre digitalen<br />
Assets monetarisieren.<br />
Digitalisierung und Industrie 4.0 sind in aller Munde. An welchen<br />
Forschungsprojekten sind Sie in diesem Bereich beteiligt?<br />
02 Oliver Winzenried,<br />
Firmengründer und Vorstand der<br />
Wibu-Systems AG in Karlsruhe<br />
Im Industrial Internet of things (IIoT) muss Security-by-Design<br />
der Maßstab für alle Komponenten sein. Dabei stehen Industrial<br />
Grade Design, der Footprint von Hard- und Software, Entwicklungsunterstützung<br />
und markenübergreifende Zusammenarbeit<br />
sowie der vollständige Schutz von der ersten Softwareschicht an<br />
im Vordergrund. IoT-fähige Schutzmaßnahmen müssen physikalisch<br />
und funktional skalierbar sein. Wibu-Systems bietet Code-<br />
Meter an, ein Komplettpaket für Schutz, Lizenzierung und Sicherheit.<br />
Die konsistente und interoperable Lösung ist vollständig<br />
skalierbar und passt sich jeder Aufgabe und Anwendung an. Aber<br />
wie können sich Unternehmen für die vernetzte Zukunft rüsten?<br />
Oliver Winzenried diskutiert die Anforderungen und Herausforderungen<br />
und zeigt, wie Unternehmen sich auf einen nachhaltigen<br />
Erfolg in der neuen Welt des Internet der Dinge einstellen können.<br />
Welche Neuheiten und Besonderheiten stehen für Sie in diesem<br />
Jahr im Mittelpunkt?<br />
Auf der IAMD Beijing präsentierten wir die neuen Firmware-<br />
Features für CmASIC und alle CmDongles, den neuen CmStick/B<br />
und /BMC sowie einige zusätzliche Features in CodeMeter License<br />
Central, Protection Suite und CmEmbedded. Unsere neuen Cm-<br />
Stick/B und /BMC werden in einem einteiligen Metallgehäuse<br />
IUNO, das nationale Referenzprojekt zur IT-Sicherheit in<br />
Industrie 4.0, soll die Bedrohungen und Risiken für intelligente<br />
Fabriken identifizieren und Schutzmaßnahmen entwickeln, die<br />
Hersteller umsetzen können. Mit unserem interdisziplinären<br />
F&E-Projekt wollen wir nachhaltige Konzepte und Methoden<br />
anbieten, die den besonderen Anforderungen der IT-Sicherheit<br />
in Bezug auf Betrieb, Skalierbarkeit, Robustheit und Effizienz<br />
entsprechen, die für Industrie 4.0-Prozesse empfohlen werden.<br />
In diesem Zusammenhang sind wir in zwei Use-cases aktiv:<br />
Dies ist zum einen ein Prototyp eines sicheren Technologiedatenmarktplatzes,<br />
beispielweise für 3D-Druckdaten und zum anderen<br />
die Integration von sicheren Hardware-Elementen in OPC UA, die<br />
RFID-Lesern den Schutz der M2M-Kommunikation bieten. Diese<br />
beiden Demonstrationen sind das Ergebnis unserer Zusammenarbeit<br />
mit Balluff, einem weltweit führenden Hersteller von<br />
Sensorik, und Trumpf, einem globalen Technologieführer bei<br />
Werkzeugmaschinen und Lasern. Zudem sind wir sind in mehreren<br />
anderen europäischen Projekten aktiv und bauen unsere<br />
Beziehungen zu China weiter aus, indem wir ein Mitglied der<br />
Alliance Industrial Internet sind und mit der Tongji University<br />
in Shanghai kooperieren.<br />
Welchen Stellenwert hat das Thema Sicherheit inzwischen<br />
in der Industrie. Was würden Sie Herstellern empfehlen?<br />
Das Bewusstsein steigt definitiv. Dennoch verzögern die<br />
zusätzlichen Kosten für Sicherheitsmechanismen und deren<br />
komplexere Bedienung und Einrichtung die Implementierung.<br />
Unternehmen sollten die besten Praktiken berücksichtigen<br />
und zunächst eine Verbesserung um 80 % mit einem sofortigen<br />
Aufwand von 20 % anstreben. Nichts zu unternehmen und auf<br />
einen Vorfall zu warten, ist ein riskantes Unterfangen. Erfahren<br />
Sie mehr über nachhaltige Lösungen in unserem Video unter<br />
https://youtu.be/8Lbaw63V85A.<br />
Sie reden von „4D-Integration“ mit Wibu-Systems-Lösungen,<br />
was bedeutet das?<br />
Die vierdimensionale Integration ist die zentrale Grundlage von<br />
CodeMeter, um eine maximale Interoperabilität zu gewährleisten.<br />
Lizenzcontainer: Unser CmDongles mit und ohne zusätzlichen<br />
Flash-Speicher in vielen Formfaktoren, darunter CmASIC,<br />
CmActLicenses, CmCloud, Unterstützung für TPM und TEE wie<br />
Intel SGX oder ARM Trustzone. Geräte: Unterstützung für kleine<br />
Mikrocontroller mit CmMicroEmbedded, Embedded-Systeme,<br />
PLCs, PCs, Server in der Cloud. Plattformen: Breite Unterstützung<br />
von Betriebssystem und Architektur, z. B. für VxWorks, QNX,<br />
RTOS, Linux, Android, .... und x86, PPC, ARM Prozessoren. Und<br />
nicht zuletzt die Geschäftsprozessintegration mit CodeMeter<br />
License Central in Verbindung mit ERP-(SAP), CRM-(Salesforce)<br />
und E-Commerce-(Digital River) Lösungen.<br />
Bilder: Piktogramme Fotolia, sonstige WIBU-SYSTEMS AG<br />
www.wibu.com<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 73
DIGITALISIERUNG I SPECIAL<br />
Ökosystem für die digitale Welt<br />
Assests erfassen, verwalten und verbinden und somit Transparenz in die Anlage bringen<br />
Auch wenn die Themen rund um Industrie 4.0 schon viel diskutiert wurden,<br />
ist die Verunsicherung bei Unternehmen immer noch groß. Welche<br />
Veränderungen erwarten uns, welche Voraussetzungen müssen geschaffen<br />
werden und wie erhalte ich Unterstützung? Endress+Hauser zeigt mit<br />
neuen digitalen Dienstleistungen, wie sich das Potenzial der Industrie 4.0<br />
nutzen und in der Prozessindustrie gewinnbringend einsetzen lässt.<br />
Komfortabler Zugang<br />
Der Endress+Hauser Hub bietet<br />
Zugriff auf alle relevanten Daten<br />
der eingesetzten Messgeräte –<br />
direkt vom Schreibtisch aus. Mit<br />
der Anwendung Endress+Hauser<br />
Asset Health lässt sich der Zustand<br />
der Geräte überwachen; künftig<br />
wird sogar vorausschauende<br />
Wartung möglich sein.<br />
Digitale Bestandsaufnahme<br />
Die Endress+Hauser Scanner-App<br />
erkennt das Typenschild und<br />
generiert daraus Geräte daten<br />
direkt im Hub. Noch einfacher geht<br />
es mit dem Edge Device, einem<br />
Schnittstellenbaustein, der direkt<br />
in das Prozess-Netzwerk integriert<br />
wird und die Informationen<br />
vollautomatisch ausliest.<br />
Zertifizierte Sicherheit<br />
Um einen sicheren und vertrauensvollen<br />
Rahmen zu gewährleisten,<br />
wurde die Endress+Hauser<br />
IIoT-Plattform von der unabhängigen<br />
Organisation EuroCloud zertifiziert,<br />
mit vier Sternen für besonders<br />
schützenswerte Daten. Die Daten<br />
liegen in europäischen Rechenzentren.
SPECIAL I DIGITALISIERUNG<br />
Ein Blick aufs Smartphone genügt, und<br />
wir sind über viele Dinge des täglichen<br />
Lebens sofort im Bilde. Während die digitale<br />
Vernetzung für Millionen Menschen im<br />
privaten Bereich längst selbstverständlich<br />
ist, bedeutet sie für große Teile der Industrie<br />
noch Zukunftsmusik. Wer mehr über ein<br />
bestimmtes Feldgerät in seiner Anlage wissen<br />
will, muss sich oft selbst vor Ort begeben<br />
und nachschauen. Wenn es nach Steffen<br />
Ochsenreither geht, soll der digitale Komfort<br />
auch in der Prozessindustrie weiter fortschreiten.<br />
Der Business Development Manager<br />
bei Endress+Hauser arbeitet am industriellen<br />
Internet der Dinge (IIoT). Sein Ziel<br />
ist, die Daten sämtlicher Sensoren eines<br />
Industriebetriebs ohne Aufwand von überall<br />
her zugänglich zu machen.<br />
Überall und jederzeit alle<br />
Feldgeräte im Blick<br />
Flexible Reaktion<br />
Von mobilen Endgeräten können Anwender jederzeit<br />
und überall auf die Daten im Hub zugreifen und tätig<br />
werden. Die Anwendung Endress+Hauser Analytics<br />
erkennt kritische Messstellen, meldet veraltete Geräte<br />
und gibt Empfehlungen zur Optimierung der<br />
Messtechnik.<br />
Einen revolutionären Umsturz hat Steffen<br />
Ochsenreither allerdings nicht im Sinn,<br />
Schnelle Übersicht<br />
Ein übersichtliches Dashboard<br />
bildet das virtuelle Tor zum<br />
Endress+Hauser Hub, in dem<br />
alle gerätebezogenen Daten<br />
und Dokumente sicher verwahrt<br />
werden. Er ist als offene<br />
Plattform konzipiert, sodass<br />
auch die Daten von Fremdgeräten<br />
eingebunden und aufbereitet<br />
werden können.<br />
vielmehr ein evolutionäres Vorgehen<br />
Schritt für Schritt. „Im Rahmen unserer<br />
IIoT-Strategie entwickeln wir ganz konkrete<br />
Anwendungen, die sich nahtlos in die bestehende<br />
Anlagentechnik einfügen und<br />
dem Anwender sofort einen Zusatznutzen<br />
bieten.“ Die erste, bereits realisierte Anwendung<br />
nennt sich Endress+Hauser Analytics<br />
und ermöglicht eine digitale Bestandsaufnahme<br />
der installierten Basis. Nach einem<br />
ersten erfolgreichen Feldtest bei einem<br />
Stahlhersteller steht sie nun Kunden von<br />
Endress+Hauser aller Anwendungsbereiche<br />
zur Verfügung.<br />
Mit Endress+Hauser Analytics lassen sich<br />
sämtliche Feldgeräte einer Anlage – auch<br />
solche von Fremdherstellern – einfach katalogisieren<br />
und analysieren. Ein im Netzwerk<br />
installierter Schnittstellenbaustein (ein sogenanntes<br />
Edge Device) erkennt die verschiedenen<br />
Gerätetypen selbstständig und<br />
legt digitale Zwillinge in einem cloud-basierten<br />
Hub an. Alternativ lassen sich die Typenschilder<br />
der Geräte mit einer Scanner App<br />
erfassen und die Informationen automatisch<br />
in den Hub hochladen. Dort werden sie mit<br />
der Gerätedatenbank des Messtechnik-Spezialisten<br />
abgeglichen und ergänzt.<br />
Der Zeitaufwand für eine Bestandsaufnahme<br />
reduziert sich mit Endress+Hauser<br />
Analytics auf einen Bruchteil der bisher für<br />
die manuelle Erfassung benötigten Zeit.<br />
Über die übersichtliche, von mobilen Endgeräten<br />
ebenso wie vom Büro-PC aufrufbare<br />
Oberfläche der Anwendung können Gerätedaten<br />
und -dokumente wie Kalibrierzertifikate<br />
oder Reparaturberichte eingesehen<br />
werden. Darüber hinaus erhalten Anwender<br />
Informationen darüber, ob kritische Zustände<br />
an einer Messstelle vorliegen, zu<br />
Möglichkeiten der Standardisierung oder –<br />
falls ein Gerät ersetzt werden muss – zu<br />
Nachfolgeprodukten. Wie bei Apps aus dem<br />
privaten Umfeld üblich, ist das Basis-Paket<br />
kostenlos; erst darüber hinaus fallen Nutzungsgebühren<br />
an.<br />
Das Potenzial intelligenter<br />
Messtechnik nutzen<br />
Damit sind die zentralen Elemente des<br />
IIoT-Ökosystems von Endress+Hauser auch<br />
schon genannt: der cloud-basierte Hub,<br />
Schnittstellenbausteine für die Konnektivität<br />
sowie die Gerätedatenbank. Mithilfe<br />
dieser Elemente wird das Potenzial der intelligenten<br />
Messgeräte ausgeschöpft und<br />
die Grundlage geschaffen für Algorithmen,<br />
welche die vorhandenen Geräte- und Prozessdaten<br />
verknüpfen und so – in Form<br />
digitaler Applikationen – einen Mehrwert<br />
für die Anwender generieren.<br />
An der Messtechnik selbst sind keine Anpassungen<br />
nötig. Genutzt wird einfach die<br />
vorhandene Gerätekommunikation über<br />
Hart, WirelessHart, Profibus oder GSM;<br />
künftig auch über weitere Schnittstellen.<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 75
DIGITALISIERUNG I SPECIAL<br />
„Wir reden nicht nur über Industrie 4.0, wir gehen voran.“<br />
Die Cloud-Daten liegen sicher verschlüsselt<br />
in zertifizierten Rechenzentren.<br />
Prozesse in Zukunft noch<br />
effizienter gestalten<br />
Weitere Applikationen auf Basis des IIoT-<br />
Ökosystems von Endress+Hauser sollen bald<br />
schon marktreif sein. Eine Anwendung für<br />
das Asset Health Monitoring wird den Zustand<br />
der installierten Basis überwachen<br />
und soll später einmal vorausschauende<br />
Wartung ermöglichen. In dieselbe Richtung<br />
geht Endress+Hauser Smart Metrology: Mit<br />
dieser noch in der Konzeptphase befindlichen<br />
Applikation lassen sich künftig die<br />
Kalibrierintervalle von pH-Sensoren optimieren.<br />
Eine weitere Anwendung rund um<br />
das Thema Wasserqualität wird ein einfaches<br />
und kostengünstiges Fernmonitoring von<br />
Wasserständen ermöglichen.<br />
„Die Wasserqualitäts-Anwendung werden<br />
wir als Komplettsystem mit GSM-Gateway<br />
und Smartphone-App im Online-Vertrieb<br />
anbieten, wahlweise auch mit Memosens-<br />
Sensor und Liquiline-Messumformer“, kündigt<br />
Herr Rueff, wie lässt sich die<br />
IIoT-Strategie von Endress+ Hauser<br />
mit wenigen Worten umreißen?<br />
Unser Ziel ist, für die Anwender einen<br />
echten Mehrwert zu schaffen. Das<br />
möchten wir mit Wissen, Einfachheit<br />
und Gemeinschaft erreichen: Wir<br />
unterstützen die Anwender mit<br />
unserem Geräte-Know-how,<br />
ermöglichen ihnen eine einfache<br />
Nutzung dieses Wissens und stellen<br />
ihnen eine Community-Plattform<br />
für den Austausch mit uns und<br />
anderen Anwendern zur Verfügung.<br />
Steffen Ochsenreither an. Damit werde neben<br />
der Akzeptanz der digitalen Dienstleistung<br />
auch der in der Prozessindustrie noch wenig<br />
verbreitete Direktvertrieb getestet: „Das IIoT-<br />
Ökosystem eröffnet uns die Möglichkeit, mit<br />
unseren Kunden in eine neuartige Beziehung<br />
zu treten, die über den Verkauf von<br />
Produkten hinausgeht. Dabei wollen wir sie<br />
Welche Produkte sollen aus dieser<br />
Strategie entstehen?<br />
Bei unseren IIoT-Lösungen handelt es<br />
sich nicht um Produkte im üblichen Sinn.<br />
Wir eröffnen unseren Kunden mit diesen<br />
Lösungen auf Basis unseres Know-hows<br />
einfach nutzbare Möglichkeiten zur<br />
Optimierung ihrer Prozesse. Aktuelle<br />
Internet-Technologien und die Elemente<br />
des IIoT-Ökosystems sind dabei nur ein<br />
Mittel zum Zweck.<br />
In der Prozessindustrie steht die digitale<br />
Revolution noch am Anfang. Welche Entwicklung<br />
sehen Sie mittelfristig für das IIoT?<br />
In den verfahrenstechnischen Industrien<br />
ist es wie überall: Es rücken immer mehr<br />
jüngere Menschen nach, die digitale<br />
Dienstleistungen im privaten Bereich<br />
intensiv nutzen und deren Möglichkeiten<br />
und Komfort zu schätzen wissen. Deshalb<br />
haben wir uns entschieden: Wir reden<br />
nicht länger nur über Industrie 4.0,<br />
sondern gehen mit konkreten Schritten<br />
voran – und das auf all unseren<br />
Arbeitsgebieten.<br />
Kévin Rueff, Produktmanager Internet of<br />
Things bei Endress+Hauser Process Solutions<br />
(Die Fragen stellte Reinhard Huschke)<br />
bei ihren Aktivitäten begleiten und ihnen<br />
neue Wege aufzeigen, wie sie ihre Prozesse<br />
effizienter gestalten können.“<br />
Bilder: Aufmacher Ulrich Birtel, Porträt Christine<br />
Schmalz, sonstiges Ahrens+Steinbach<br />
www.de.endress.com<br />
Datenanalyse- und Grafiksoftware<br />
NEU!<br />
Neuerungen in Origin 2019:<br />
-Startmenü mit Origin-interner Suche<br />
-Datenmarkierung<br />
-Markieren von Zeichnungen<br />
-Tooltipp für Datenpunkte<br />
-BedingteFormatierung für Arbeitsblätter<br />
-etc.<br />
®<br />
www.additive-origin.de/neu
Special Digitalisierung<br />
5G-Toolbox für Modellierung, Simulation und<br />
Verifikation<br />
MathWorks präsentiert seine<br />
5G-Toolbox, die standardkonforme<br />
Wellenformen und<br />
Referenzbeispiele für die<br />
Modellierung, Simulation und<br />
Verifikation der Bitübertragungsschicht<br />
von Kommunikationssystemen<br />
nach dem 3GPP-Standard<br />
für neue 5G-Funktechnologien<br />
(5G New Radio, NR) bietet. Mit der 5G-Toolbox lassen sich schnell wichtige<br />
Algorithmen entwickeln und die Leistung von End-to-End-Verbindungen von<br />
Systemen vorhersagen, die der 5G-Standardspezifikation von Release 15 entsprechen.<br />
Die 5G-Toolbox reiht sich in das Wireless-Produktportfolio des Unternehmens ein,<br />
das unter anderem auch Unterstützung für LTE- und WLAN-Standards, die<br />
Simu lation von Massive-MIMO-Antennenarrays und HF-Front-End-Technologien,<br />
Over-the-Air-Testing sowie Rapid Prototyping von HF-Hardware abdeckt.<br />
„Beim Einsatz von 5G müssen Funkingenieure prüfen, ob ihre Produktdesigns<br />
mit einem neuen, komplexen Standard, der sich noch weiterentwickeln wird,<br />
kompatibel sein werden oder zumindest mit diesem koexistieren können. Nur<br />
wenige Unternehmen verfügen über ausreichende Ressourcen oder internes<br />
Know-how, um ein 5G-konformes Design zu implementieren“, sagt Ken Karnofsky,<br />
Senior Strategist für Signalverarbeitungsanwendungen bei MathWorks. „Nachdem<br />
wir beobachten konnten, wie die LTE Toolbox Teams bei der schnellen Bereitstellung<br />
von Designs vor der 5G-Ära in HF-Testumgebungen unterstützt hat, erwarten<br />
wir, dass die 5G Toolbox eine ähnliche Wirkung auf den Mainstream-Wireless-<br />
Markt haben wird.“ Die 5G Toolbox hilft Entwicklern von Wireless-Designs bei der<br />
Bewältigung der zunehmenden Komplexität ihrer Entwürfe und verringert gleichzeitig<br />
die Entwicklungszeit. Sie sollen die Toolbox jetzt für die Simulation auf<br />
Verbindungsebene, die Verifikation anhand der „goldenen Referenz“, Konformitätstests<br />
und das Generieren von Wellenformen für Tests nutzen können ohne wieder<br />
von vorn beginnen zu müssen.<br />
www.mathworks.com<br />
Prozessdaten auf mobile Endgeräte übertragen<br />
Die neue Smart<br />
Safety Solution<br />
Besuchen Sie uns auf<br />
der SPS IPC Drives <strong>2018</strong>,<br />
Halle 9, Stand 460.<br />
n Safety-to-Cloud-Lösung<br />
n Datenkommunikation vom<br />
Safety-Sensor bis zur Cloud<br />
n Standortunabhängige Kontrolle<br />
der Safety-Sensorik<br />
n Vorausschauende Wartung /<br />
Vermeidung von Maschinenstillständen<br />
www.schmersal.com<br />
Cloud<br />
®<br />
Der TwinCAT IoT Communicator von Beckhoff ermöglicht die Kommunikation zwischen<br />
der PLC und einem mobilen Gerät. Er verbindet die TwinCAT-Steuerung über eine sichere<br />
TLS-Verschlüsselung direkt mit einem Messaging-Dienst. Mit der zugehörigen IoT<br />
Communicator App werden die Prozessdaten auf dem mobilen Endgerät übersichtlich<br />
dargestellt. Alarme werden per Push-Nachricht auf das Gerät gesendet. Für den<br />
Austausch der Daten nutzt der TwinCAT 3 IoT Communicator das Publish-/Subscribe-<br />
Verfahren. Es sind keine speziellen Firewall-Einstellungen notwendig, was die Integration<br />
in ein bestehendes IT-Netzwerk vereinfacht. Der Informationsaustausch erfolgt<br />
über einen Message Broker, der das standardisierte Protokoll MQTT nutzt und als<br />
zentraler Messaging-Dienst in einer Cloud<br />
oder in einem lokalen Netzwerk fungiert.<br />
Die Sicherheit der Kommunikation<br />
garantierrt eine TLS-Verschlüsselung.<br />
Auf dem mobilen Endgerät werden die<br />
übermittelten Prozessdaten über die IoT<br />
Communicator App angezeigt, die sowohl<br />
für iOS als auch für Android verfügbar ist.<br />
www.beckhoff.de<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 77
SPECIAL DIGITALISIERUNG I INTERVIEW<br />
Potenziale für neue Geschäftsfelder<br />
Digitaler Wandel erfordert Umdenken von Unternehmen und Gesellschaft<br />
Wahrscheinlich gar nichts so Außergewöhnliches:<br />
Eine breite Ausbildung,<br />
kontinuierliches Lernen, Neugierde und<br />
Offenheit für neue Entwicklungen und<br />
Technologien. Sie müssen immer die<br />
Augen offenhalten und über den Tellerrand<br />
in andere, neue Bereiche schauen, in<br />
Zeiten des digitalen Wandels mehr denn je.<br />
Kuka war immer wieder Vorreiter in<br />
innovativen Technologien. Welche<br />
Entwicklungen werden Ihrer Meinung<br />
nach in 10 Jahren unsere Industrie<br />
beherrschen?<br />
Dr. Stefan Müller<br />
Industrie 4.0 bringt viele Herausforderungen<br />
mit sich. Themen wie<br />
die sensitive Robotik, einfache<br />
Nutzbarkeit, aber auch künstliche<br />
Intelligenz und maschinelles Lernen<br />
stehen im Vordergrund. Dr. Müller,<br />
Leiter Strategie und Unternehmensentwicklung<br />
des Kuka-Konzerns,<br />
berichtet über die Vorteile und<br />
Herausforderungen des digitalen<br />
Wandels.<br />
Dr. Stefan Müller, Leiter Strategie und Unternehmensentwicklung<br />
KUKA Konzern bei der KUKA<br />
Aktiengesellschaft in Augsburg<br />
Welche Veränderungen und Vorteile<br />
sehen Sie durch die zunehmende<br />
Digitalisierung in Bezug auf die<br />
Komplexität des unternehmerischen<br />
Handelns?<br />
Zur Beherrschung der zunehmenden<br />
Komplexität muss die Organisation<br />
entsprechend befähigt und aufgestellt<br />
werden. Im Fall von Kuka heißt das den<br />
Aufbau von digitalen Domänen und<br />
unserer Smart Platforms. Interdisziplinäres<br />
Arbeiten ist wichtiger denn je,<br />
Silodenken wird abgebaut. Auch auf<br />
bestehende Hierarchien hat das<br />
Einfluss. Selbstmanagement, Flexibilität<br />
und die Fähigkeit, mit heterogenen<br />
Teams zu arbeiten, spielen eine immer<br />
größere Rolle.<br />
Wie schätzen Sie den aktuellen Stand<br />
des deutschen Maschinenbaus im Thema<br />
Digitalisierung ein?<br />
Mittlerweile arbeitet der Großteil der<br />
deutschen Maschinenbauer aktiv an<br />
Digitalisierungsstrategien. Das ist ein<br />
gutes Zeichen, denn nur diejenigen<br />
Unternehmen werden am Markt weiter<br />
erfolgreich sein, die die Herausforderungen<br />
der Digitalisierung annehmen.<br />
Was raten Sie Ingenieuren, die sich neu<br />
mit dem Thema beschäftigen?<br />
Unsere Ambition ist es, neue Ideen und<br />
Inventionen zu Markterfolg zu bringen.<br />
Wir treiben das Thema Innovation unermüdlich<br />
aus unserem eigenen Innovation<br />
Office. Das beinhaltet die langfristige<br />
Zusammenarbeit mit Partnern, Instituten<br />
und Forschungseinrichtungen. Was ich<br />
spannend finde ist, dass sich selbst die<br />
Innovation wandelt. Der deutsche Maschinenbau<br />
steht insbesondere für Technologieund<br />
Produktinnovationen. Mit zunehmender<br />
Ausrichtung von Unternehmen auf<br />
Wertschöpfungssysteme ist jedoch ein<br />
vermehrter Anteil Neuerungen im Bereich<br />
Vertrieb, Services, Systemen und Prozessen,<br />
aber auch Customer Experience zu sehen. Im<br />
Kontext der Digitalisierung und der Ausprägung<br />
von Eco-Systemen erhalten Geschäftsmodellinnovationen<br />
einen neuen Stellenwert.<br />
Damit ändern sich auch die Träger der<br />
Innovation. Es braucht Partnerschaften<br />
über das traditionelle Netzwerk hinaus.<br />
An welche Partnerschaften denken Sie da?<br />
Ein Beispiel: Mit unserer Smart Factory as a<br />
Service sind wir den Geschäftsmodellen<br />
der Zukunft ein ganzes Stück näher. Die<br />
skalierbare Integration von Entwicklung,<br />
Produktion und eingebettetem Risikosowie<br />
Finanzmanagement ermöglicht die<br />
Realisierung der Synergien entlang der<br />
Wertschöpfungskette. Produzierende<br />
Unternehmen profitieren dabei von<br />
innovativen Nutzungsmodellen bei voller<br />
Variabilisierung der Kosten. Das Zusammenspiel<br />
mit unseren Partnern MHP und<br />
Munich RE und die Kombination sich<br />
ergänzender Expertisen ist dafür essentiell.<br />
Bilder: Kuka AG<br />
www.kuka.com<br />
www.complexity-academy.com<br />
78 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
Special Digitalisierung<br />
Hilfestellung bei der Umsetzung IIoT-basierter Servicekonzepte<br />
Coresystems, Spezialist für Field Service- und Workforce-Management,<br />
kündigt an, Hersteller bei der Umsetzung smarter Servicekonzepte<br />
im industriellen Umfeld unterstützen<br />
zu wollen. „Das IIoT führt alle<br />
relevanten Daten-Assets zusammen:<br />
Sensordaten, Eingaben von Kunden,<br />
Verfügbarkeit von Servicetechnikern,<br />
vorhandenes Know-how und vieles<br />
mehr“, so Manuel Grenacher, CEO der<br />
Coresystems FSM AG. „Dadurch wird<br />
es ermöglicht, in Echtzeit auf Problemstellungen<br />
zu reagieren und der Industrie<br />
effektive Lösungen zu liefern, die<br />
ihre speziellen Anforderungen von Anfang an berücksichtigen.<br />
Wer sich dafür entscheidet, IIoT konzeptionell im Unternehmen<br />
zu verankern, und dabei frühzeitig alle<br />
Schnittstellen zu anderen Disziplinen<br />
berücksichtigt, wird somit zum Vorreiter<br />
der nächsten <strong>Industrielle</strong>n Revolution.“<br />
Auf Basis rein digitaler Anforderungen<br />
sollen Einzelprodukte oder Kleinserien<br />
letztlich zu Preisen produziert werden,<br />
die in der traditionellen Industrie nur<br />
in Großserien möglich sind.<br />
www.coresystems.net/de<br />
Forscher machen Produktionsanlagen vor Cyberangriffen sicher<br />
www.kcist.kit.edu<br />
Die Anforderungen an moderne Produktionsanlagen steigen durch die Digitalisierung und<br />
Vernetzung stetig. Mensch, Maschinen und Roboter arbeiten zunehmend eng und vernetzt<br />
zusammen, sodass sich damit auch die Anforderungen an Safety and Security erhöhen.<br />
Dabei sollen die Anlagen sowohl für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sicher sein als<br />
auch vor Cyberangriffen von außen geschützt werden. Im Projekt „Roboshield“ arbeiten<br />
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT),<br />
des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und des<br />
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB an Sicherheitskonzepten,<br />
gerade für kleine und mittlere Unternehmen in Baden-Württemberg. Interessenten<br />
bieten die Roboshield-Experten Schulungen zu Themen wie die Entwicklung sicherer<br />
Software an. Beim „Open-Lab-Day“ am 21. Februar 2019 am Fraunhofer IPA in Stuttgart<br />
besteht für Firmen die Möglichkeit, direkt mit den Experten ins Gespräch zu kommen und<br />
weitere Fragen einzubringen (www.roboshield.de).<br />
NEU<br />
In ständigem Dialog –<br />
Kommunikation auf<br />
Industrie 4.0-Niveau<br />
INDUSTRIE<br />
u ESM-CB: Auswertegerät, Sicherheitsrelais<br />
und IO-Link Device in einem<br />
u CES-C07: Reihenschaltbarer Sensor<br />
u Prozessrelevante Daten in Echtzeit<br />
via IO-Link<br />
u Informationen zur präventiven<br />
Wartung<br />
SPS IPC DRIVES Nürnberg<br />
27. - 29.11.<strong>2018</strong> · Halle 7/Stand 280<br />
EUCHNER GMBH + CO. KG<br />
70771 Leinfelden-Echterdingen<br />
S I C H E R H E I T S T E C H N I K F Ü R M E N S C H U N D M A S C H I N E WWW.EUCHNER.DE
Special Digitalisierung<br />
Redaktionssystem für technische<br />
Dokumentation<br />
Die Tekom-Jahrestagung vom 13.-15.11. <strong>2018</strong> in Stuttgart wird<br />
begleitet von der Tekom-Messe und der Tcworld conference.<br />
Etwa 4 500 Tagungsteilnehmer und Messebesucher werden<br />
erwartet. Messebesucher können am Stand von Docufy das<br />
Redaktionssystem für die Technische Dokumentation Cosima<br />
und die Lösung für Mobile Dokumentation TopicPilot im Einsatz<br />
sehen. Das aktuelle Release Cosima 7.5 bringt generelle Usability-<br />
Verbesserungen<br />
mit und zudem<br />
eine komfortable<br />
und kostengünstige<br />
Übersetzung von<br />
Klassifikationen<br />
und Metadaten-<br />
Domänen sowie<br />
Sprachprüfungen<br />
mit der neuen<br />
Acrolinx-Sidebar,<br />
die direkt in den<br />
Cosima-Client integriert ist. Das Igel-Tool, mit dem Bilder einfach<br />
und schnell ohne Grafikprogramm mit Positionsnummern<br />
versehen werden können, wurde weiter verbessert. So sorgt ein<br />
intelligenter Text-Bild-Bezug dafür, dass die Legende automatisch<br />
aus Positionsnummern generiert wird. Zudem lassen sich<br />
Bildgrößen vordefinieren oder verschiedene Linientypen konfigurieren.<br />
Neu ist zudem die Möglichkeit, flexible Textfelder zu<br />
erstellen.<br />
www.docufy.de<br />
Inserentenverzeichnis Heft 6/<strong>2018</strong><br />
Addi-Data, Rheinmünster27<br />
Additive, Friedrichsdorf76<br />
B&R Industrie-Elektronik,<br />
Bad Homburg11<br />
Bihl+Wiedemann, Mannheim31<br />
Conrad, Hirschau47<br />
Coroplast, Wuppertal7<br />
Delphin, Bergisch Gladbach5<br />
E-T-A, Altdorf37<br />
Eckelmann, Wiesbaden45<br />
eks Engel FOS, Wenden55<br />
Escha, Halver69<br />
Euchner, Leinfelden-Echterdingen79<br />
Falcon Illumination MV,<br />
Untereisesheim70<br />
Feinmess Suhl, Suhl48<br />
First Sensor, Puchheim67<br />
FuehlerSysteme, Nürnberg41<br />
Helukabel, Hemmingen71<br />
Hesch Schröder, Neustadt52<br />
Icotek, Eschach53<br />
Igus, Köln36<br />
ipf electronic, Lüdenscheid49<br />
Isabellenhütte Heusler, Dillenburg39<br />
Jumo, Fulda49<br />
LMI Technologies, Teltow35<br />
Mayr, Mauerstetten8<br />
Measurement Computing,<br />
Bietigheim-Bissingen43<br />
Megatron, Putzbrunn62<br />
Micro-Epsilon, Ortenburg3<br />
Mitsubishi Electric Europe B.V,<br />
Ratingen 29+30<br />
Optris, Berlin25<br />
Panasonic Electric Works, Ottobrunn21<br />
PEAK-System Technik, Darmstadt61<br />
Pepperl+Fuchs, Mannheim16<br />
R3 - Reliable Realtime Radio<br />
Communications, Berlin10<br />
Schmersal, Wuppertal77<br />
Schubert System Elektronik,<br />
Neuhausen59<br />
Sensitec, Lahnau23<br />
Sika, Kaufungen32<br />
Spektra, Dresden45<br />
Stöber Antriebstechnik, Pforzheim13<br />
STS, Sindelfingen48<br />
Turck, Mülheim57<br />
TWK, Düsseldorf63<br />
W.E.St., Niederkrüchten51<br />
Weidmüller, Detmold33<br />
West Control System, GB-Brighton65<br />
Westfalenhallen Dortmund,<br />
Dortmund9<br />
WIBU-Systems, Karlsruhe34<br />
Zirox, Greifswald46<br />
Beilagen:<br />
PROFIBUS, Karlsruhe<br />
WIKA, Klingenberg<br />
Intelligentes Sensorkonzept für<br />
Machine Learning<br />
Mit dem DNP/AISS1 stellt SSV ein kompaktes Evaluierungsboard<br />
samt Sensoren, Embedded System, Connectivity und AI-Software<br />
vor (AI = Artificial Intelligence). Das DNP/AISS1 ist mit drei<br />
Bosch-Sensorelementen ausgestattet: ein Sensor für Luftfeuchtigkeit,<br />
Temperatur und<br />
Luftdruck, ein<br />
3-Achsen-Beschleunigungssensor<br />
sowie ein 3-Achsen-<br />
Magnetometer. Diese<br />
Messgrößen ermöglichen<br />
zum Beispiel<br />
die Evaluierung von<br />
Predictive Maintenance-Anwendungen<br />
und das Erkennen von Anomalien. Die<br />
Connectivity-Komponente bildet eine Ethernet-Schnittstelle,<br />
die per Modbus, Profinet, MQTT, REST und OPC UA mit anderen<br />
Systemen kommunizieren kann. Die Steuerung erfolgt über<br />
DNP/9535. Dieses Embedded System enthält auch die Software-<br />
Bausteine für die künstliche Intelligenz. So können auf dem<br />
DNP/9535 direkt vor Ort und in Echtzeit die Sensordaten<br />
mit einander verknüpft und per Klassifizierung oder Regression<br />
in Informationen für eine SPS umgewandelt werden.<br />
www.ssv-embedded.de<br />
Wie der Mittelstand Cloud Computing<br />
nutzen kann<br />
Mit den technologischen, organisatorischen und rechtlichen<br />
Aspekten des Cloud Computing für mittelständische Unternehmen<br />
befasst sich das Buch „Cloud Computing im Mittelstand“,<br />
herausgegeben von Christiana Köhler-Schute. Es richtet sich<br />
sowohl an Anwender- als auch<br />
an IT-Unternehmen. Im Zeitalter<br />
der Digitalisierung nimmt auch<br />
in mittelständischen Unternehmen<br />
die Nutzung von Cloud<br />
Computing zu, allerdings ist es<br />
noch kein fester Bestandteil der<br />
IT-Strategie. Viele mittelständische<br />
Unternehmen befinden<br />
sich in der Planungsphase oder<br />
haben gerade erst die ersten<br />
Projekte umgesetzt. Die Autoren<br />
zeigen die Chancen und Herausforderungen<br />
auf, erörtern die<br />
Rahmenbedingungen zur<br />
Umsetzung einer Mittelstands-<br />
Cloud und lassen eigene<br />
Erfahrungen mit Transformationsprojekten einfließen. Aus<br />
juristischer Sicht werden Vertragsgestaltung, Service Level<br />
Agreements und die DS-GVO aus Nutzer- und Anbietersicht<br />
behandelt. Ergänzend gibt es Praxisbeispiele.<br />
www.ks-energy-verlag.de<br />
80 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
UHF-Handheld PD20 mit Smartphone-Anbindung<br />
www.turck.com<br />
Mit dem PD20 erweitert Turck sein RFID-Produkt-Portfolio um ein UHF-Handheld zur Anbindung an ein<br />
Smartphone. Anwender steuern das Gerät über die kostenlose Turck App auf ihrem Android- oder iOS-<br />
Smartphone oder Tablet. Abhängig vom einzulesenden RFID-Datenträger und der Umgebung hat das Gerät<br />
eine Lesereichweite von zwei Metern und mehr. Beim Handheld steht die Smartphone-Nutzung im Vordergrund.<br />
Der Kunde kann mittels App die Daten per Inventory- oder Lesebefehl erfassen und per Schreibbefehl<br />
auf dem Datenträger ändern. Die ausgelesenen Daten kann der Anwender einfach per Mail vom Smartphone<br />
weitersenden und sie auf diese Weise anderen Systemen oder Datenbanken zur Verfügung stellen. Die Anbindung<br />
an das Endgerät erfolgt über die 3,5-mm-Klinkenbuchse des Smartphones oder mittels Lightning-<br />
Adapter für die neuesten Apple-Geräte.<br />
Industrie 4.0 praxisnah umsetzen<br />
Die von Trebing & Himstedt Prozeßautomation und Ingenics<br />
entwickelte Toolbox, die unter der Webseite mycpstoolbox.de<br />
zu erreichen ist, richtet sich gezielt an kleine und mittelgroße<br />
Unternehmen. Sie enthält verschiedene Werkzeuge zur Orientierung<br />
und Anleitung bei der Einführung von Industrie-4.0-<br />
Projekten. Mithilfe der Industrie-4.0-Toolbox lernt der Anwender<br />
den Reifegrad seines Unternehmens für Industrie 4.0<br />
einzuordnen. Mit weiteren Werkzeugen aus der Toolbox wird<br />
er in die Lage versetzt, seine Industrie-4.0-Projekte strukturiert<br />
und zielgerichtet zum Erfolg<br />
zu führen. Eine Sammlung von<br />
über 300 beispielhaften und<br />
anonymisierten Anwendungsfällen<br />
stehen dem Nutzer bei<br />
Fragen zur Verfügung.<br />
www.t-h.de<br />
Updates für maschinelles Lernen und<br />
Analysewerkzeuge<br />
SAP hat die Funktionen von SAP Leonardo Machine Learning<br />
erweitert und den Service SAP Conversational AI optimiert,<br />
sodass Unternehmen mühelos immer komplexere Chatbots<br />
entwickeln können. Zudem plant SAP Investitionen in die<br />
inte lligente robotergesteuerte Prozessautomatisierung (RPA),<br />
um Routineprozesse im gesamten SAP-Portfolio zu automatisieren.<br />
„Mit SAP Intelligent Robotic Process <strong>Automation</strong> können<br />
Anwender jenen hohen Automatisierungsgrad erreichen, mit<br />
dem sie sich zu intelligenten Unternehmen entwickeln“, sagte<br />
Jürgen Müller, Chief Innovation Officer bei SAP. Hinzu kommen<br />
intelligente Funktionen für das Anwendungsdesign in der Lösung<br />
SAP Analytics Cloud, zudem erhält die Business-Content-Bibliothek<br />
neue Partnerinhalte.<br />
www.sap.com<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2018</strong> im 31. Jahrgang, ISSN: 2194-1157<br />
Redaktion<br />
Leitender Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar,<br />
Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />
Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Redakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />
Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz: Ulla Winter,<br />
Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />
Doris Buchenau, Angelina Haas,<br />
Melanie Lerch, Petra Weidt<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
Gestaltung<br />
Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein,<br />
Mario Wüst<br />
Chef vom Dienst<br />
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />
Anzeigen<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />
E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />
Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung<br />
Tel.: 06131/992-252, E-Mail: h.rohmund@vfmz.de<br />
Anzeigenpreisliste Nr. 31: gültig ab 1. Oktober <strong>2018</strong><br />
www.vereinigte-fachverlage.info<br />
Leserservice<br />
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Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />
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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 81
Ein Unternehmen<br />
rückt Daten ins<br />
richtige Licht<br />
Maschinen, Fertigungsprozesse und Produktionsanlagen<br />
werden immer komplexer und gleichzeitig schreitet die<br />
Digitalisierung voran. Informationstechnologie und<br />
Produktionsanlagen verschmelzen, Überwachung und<br />
Abläufe werden digital. Doch wie erreichen die<br />
komplexen Daten Betreiber von Anlagen und Maschinen?<br />
Ganz einfach: Mit Peakboard, einer Visualisierungs-<br />
Technologie, die zu den leistungsfähigsten<br />
Industrie-4.0-Lösungen zählt. Lesen Sie hier,<br />
welches Unternehmen dahinter steht.<br />
Das Andon-Board kommt u. a. in der Serienfertigung zum Einsatz<br />
und visualisiert Funktionen, Abläufe und Fehler an einer Maschine<br />
Intelligente Fabriken liefern eine Fülle an Daten von Sensoren,<br />
Produktionsprozessen und Anlagen. Sie liefern aber nur dann<br />
Optimierungspotenzial, wenn sie in Echtzeit sichtbar bereitgestellt<br />
werden. Das Team des Stuttgarter Unternehmens Peakboard hat<br />
sich bei seiner Gründung im Jahre 2016 diesem Ziel verpflichtet: Der<br />
einfachen und effizienten Visualisierung komplexer Daten und<br />
Prozesse in Echtzeit. Sie bietet Führungskräften, Mitarbeitern, Lieferanten<br />
und Kunden mithilfe von Displays in Produktion, Logistik,<br />
Verwaltung und am Point of Sale stets den Überblick.<br />
Das gleichnamige Produkt “Peakboard” ist eine All-in-One-Lösung<br />
aus Hard- und Software. Sie eignet sich ideal für die Aggregation<br />
von Daten aus verschiedensten Quellen, zum Beispiel Maschinen,<br />
Sensoren, ERP-Systemen wie SAP bis hin zu Excel und Cloud-<br />
Lösungen. Ein zentraler Server ist dafür nicht erforderlich, da jedes<br />
Peakboard die Daten selbstständig nach den jeweiligen<br />
Unter nehmensvorgaben im passenden Corporate-Design<br />
visualisiert. Peakboard passt damit bestens in das Zeitalter<br />
von Digitalisierung, Industrie 4.0 und Lean Production<br />
und unterstützt die Kommunikation zwischen<br />
Mensch und Maschine auf einfache Weise.<br />
Und wie sieht es in der Anwendung aus? Peakboard<br />
lässt sich zum Beispiel als sogenanntes Andon-Board<br />
konfigurieren. Andon-Systeme helfen dabei, die Produktion<br />
in der Serienfertigung zu optimieren, indem<br />
sie Übersichtlichkeit schaffen und Prozesse standardisieren.<br />
Als Logistik-Board eignet sich die Visualisierungslösung<br />
für eine übersichtliche Darstellung komplexer Daten<br />
von Maschinen, Vorsystemen und Hochregallagern in Logistikbetrieben.<br />
Auch als Corporate-Board kommt das System zum Einsatz:<br />
Mit unternehmens internen Digital-Signage-Nachrichten optimieren<br />
Anwender den Informationsstand ihrer Mitarbeiter. Weitere<br />
Beispiele sind die Anwendung als Kanban-Board zur Entwicklung<br />
und Planung von Produktionsprozessen sowie das Monitoring von<br />
Vertriebskennzahlen im Sales-Bereich. Durch eine flexible Datenanbindung<br />
können bestehende IT-Systeme und Maschinen per<br />
plug & play an Peakboard angeschlossen werden.<br />
Der Fokus von Peakboard liegt darauf, die Einfachheit und Flexibilität<br />
einer Digital-Signage-Anwendung mit der Komplexität von<br />
Prozessdaten und Kennzahlen zu vereinen. Aktuell besteht das<br />
Team aus 14 Beratern, Programmierern und Designern. Mit mittlerweile<br />
fünf Vertriebs- und OEM-Partnern strebt das Unternehmen<br />
kontinuierlich nach effizienteren Technologien für Produktion und<br />
Logistik. Junge Unternehmen haben natürlich Visionen…<br />
„Die Vision des Startups ist es, mit Peakboard jeden Industriearbeitsplatz<br />
mit einer eigenen Logik und einer eigenen Intelligenz<br />
auszustatten“, wünscht sich Patrick Theobald, Gründer und CTO<br />
von Peakboard für die Zukunft.<br />
www.peakboard.com<br />
82 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong>
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 1/2019<br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 14. 02. 2019 • ANZEIGENSCHLUSS: 30. 01. 2019<br />
01<br />
02<br />
03<br />
04<br />
01 Piezoelektrische Komponenten lassen sich vielfältig im Sensorikbereich<br />
nutzen und durch ihre flexible Form hervorragend intergieren<br />
02 Panel-PCs sind als Kontroll- und Bedienmöglichkeiten oft zentral<br />
in der Produktion positioniert und müssen dort einiges aushalten<br />
03 Ein Konzept zur automatischen Bewertung und Zertifizierung der<br />
Maschinensicherheit in Smart Factories eröffnet neue Möglickeiten<br />
Der direkte Weg<br />
Internet:<br />
www.industrielle-automation.net<br />
E-Paper:<br />
www.engineering-news.net<br />
Redaktion:<br />
redaktion@industrielle-automation.net<br />
WORLD OF INDUSTRIES:<br />
www.world-of-industries.com<br />
04 IndustrialVISION: Aktuelles rund um die industrielle Bildvearbeitung,<br />
unter anderem wie Qualitätssicherung von morgen aussehen kann<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 83
COVERING THE 4TH INDUSTRIAL REVOLUTION<br />
• CHINA<br />
• GERMANY<br />
• RUSSIA<br />
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Magazin<br />
Neuheiten, Trends und Anwendungen aus Industrie 4.0<br />
Ausgabe 2 | <strong>2018</strong><br />
Bild: Adobe Stock<br />
STÄRKEN<br />
GEBÜNDELT<br />
PROFINET und OPC UA<br />
Bild: Fotolia<br />
PROFINET: WASSER 4.0<br />
LEICHT GEMACHT<br />
IO-LINK: QUALITÄT,<br />
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EDITORIAL<br />
von Dr. Hans Krattenmacher<br />
INHALT<br />
4 Titelthema: OPC UA und PROFINET<br />
6 Die Zukunft von PROFINET<br />
QUALITÄT WEITER<br />
HOCHHALTEN<br />
Die Durchdringung mit Netzwerken in industriellen<br />
Anwendungen hat in den vergangenen<br />
Jahren rasant zugenommen. Dies lässt<br />
sich nicht zuletzt an der Tatsache festmachen,<br />
dass in 2017 fast doppelt so viele PRO-<br />
FINET- wie PROFIBUS-Geräte in den Markt<br />
gebracht wurden. Diese Geschwindigkeit<br />
wird sich weiter steigern. Der Treiber hierfür<br />
wird zwar häufig bei Anwendungen für Industrie<br />
4.0 oder Smart Factory gesehen. Aus<br />
meiner Warte kommt ein zusätzlicher Treiber<br />
jedoch von ganz anderer Stelle: Die derzeit<br />
nachwachsende Generation an Ingenieuren<br />
ist mit dem Thema Vernetzung aufgewachsen.<br />
Sie wird nicht bereit sein, von einem vernetzten<br />
Denken abzurücken. Mehr noch, sie<br />
wird die komfortablen und gewohnten Funktionen<br />
aus Anwendungen im Consumer-Bereich<br />
auch von industriellen Anwendungen<br />
erwarten.<br />
Während die derzeitige Generation an Ingenieuren<br />
einen grundsätzlichen Systemwechsel<br />
erst zu einem bestimmten Zeitpunkt vollzieht,<br />
z. B. wenn dieser in die Pläne des Unternehmens<br />
passt, wird die zukünftige Generation<br />
nicht so lange abwarten. Sie wird viel schneller<br />
reagieren wollen, als wir es heute gewohnt<br />
sind. Damit steigt der Grad der Vernetzung in<br />
industriellen Anwendungen und dies in einer<br />
höheren Geschwindigkeit, als wir es im Augenblick<br />
für möglich halten.<br />
Nun hat es einen guten Grund, weshalb die<br />
Taktrate für industrielle Neuentwicklungen<br />
oft langsamer ist als im Consumer-Bereich.<br />
Wir brauchen stabile Kommunikations-Netzwerke,<br />
die echtzeitfähig, hochperformant,<br />
zuverlässig und hochverfügbar sind, und zwar<br />
unabhängig davon, ob es sich um einfache<br />
Maschinen oder komplexe Anlagenkonzepte<br />
handelt. Nur so ist ein störungsfreier und sicherer<br />
Produktionsbetrieb möglich. Die Konsequenz<br />
daraus lautet, dass wir bei PROFINET<br />
den Spagat schaffen müssen zwischen der<br />
spielerischen Einfachheit einer Vernetzung<br />
im Consumer-Bereich und höchster Qualität,<br />
wie sie industrielle Kommunikationsnetzwerke<br />
fordern. Dies ist keine einfache Aufgabe!<br />
Mit vielen der dafür nötigen Grundlagen<br />
hat sich PI bereits beschäftigt und diese<br />
erfolgreich umgesetzt. Ein Beispiel ist das<br />
umfangreiche Zertifizierungswesen und<br />
die Working Groups, die sich mit Industrie<br />
4.0-relevanten Themen beschäftigen. Hier<br />
wurden bereits wichtige Hausaufgaben angegangen,<br />
wie die Integration von TSN und<br />
OPC UA oder Cyber-Security.<br />
Ein verstärktes Augenmerk muss sich in Zukunft<br />
auf Migrationsstrategien richten. Wie<br />
können nachhaltige Konzepte für den Umstieg<br />
entwickelt werden? Wie lassen sich<br />
parallel existierende Systeme integrieren?<br />
Wie gelingt es, die Qualität von PROFINET<br />
hochzuhalten, damit die Basis für zukünftige<br />
Industrie 4.0-Anwendungen vorhanden ist?<br />
Hier wird PI eine führende und zukunftsweise<br />
Rolle einnehmen, um den Anwender mit<br />
diesen Herausforderungen nicht alleine zu<br />
lassen. Angesichts der zunehmenden Geschwindigkeit<br />
bei der Vernetzung von Kommunikationstechnologien<br />
müssen wir diese<br />
Aufgaben zügig angehen.<br />
In meiner Funktion als neuer Beirat ist es mir<br />
daher besonders wichtig, nicht nur die Sichtweise<br />
eines Komponentenherstellers einzunehmen,<br />
sondern die des Endanwenders<br />
einzubringen. Schließlich steht dieser im Mittelpunkt<br />
unserer Arbeit.<br />
Ihr<br />
Dr. Hans Krattenmacher, Geschäftsführer<br />
Innovation Mechatronik bei SEW Eurodrive<br />
und seit 4/<strong>2018</strong> im Beirat der PNO e.V.<br />
8 PA-Profil 4.0: Fit für Industrie 4.0<br />
9 PI-Konferenz 2019<br />
10 PROFINET: Wasser 4.0 leicht gemacht<br />
12 Neues Encoderprofil Version 4.2<br />
14 IO-Link: Qualität, auf die Verlass ist<br />
15 IO-Link definiert JSON-Austauschformat<br />
16 Smart Sensor Profil:<br />
Gemeinsamkeiten standardisieren<br />
18 PROFIsafe und PROFINET:<br />
Frische Luft im Arlbergtunnel<br />
20 Security in PROFINET-Netzwerken<br />
21 Neue EMV-Richtlinie<br />
22 Produktnews / Impressum<br />
23 Messe: SPS IPC Drives in Nürnberg<br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
3
letztendlich auch kostengünstig. Allerdings<br />
sind die Wege, um an die jeweilige Bedeutung<br />
der Daten, d. h. an Informationen heranzukommen,<br />
vorgegeben.<br />
OPC UA ist eine objektorientierte und serviceorientierte<br />
Architektur, die nicht nur<br />
eine standardisierte Struktur für den Transport<br />
von Daten bietet. Es unterstützt tatsächlich<br />
eine maschinenlesbare Beschreibung<br />
der Datenpakete. Über OPC UA ist es<br />
daher möglich, auch während der Laufzeit<br />
Informationen aus den Geräten abzugreifen,<br />
ohne dass dies vorher speziell konfiguriert<br />
werden musste. Gerade Maschinen-/Anlagenhersteller<br />
profitieren davon, weil sie daraus<br />
weitergehende Informationen für die<br />
Diagnose herausziehen und diese anderen<br />
Applikationen bereitstellen können.<br />
Bild: Adobe Stock<br />
OPC UA und PROFINET<br />
STÄRKEN GEBÜNDELT<br />
Die heute erzeugten Datenmengen sind riesig. Sie sind zwar über ein Industrial-Ethernet-System<br />
wie PROFINET für die SPS oder das PLS zugänglich, aber<br />
um diese sinnvoll darzustellen, etwa für MES, Asset- oder Condition-Management-Anwendungen,<br />
ist der Aufwand immer noch beträchtlich. Dies wird<br />
nun leichter durch die Kombination von PROFINET und OPC UA.<br />
Im Produktionsalltag schätzen Anwender vor<br />
allem Einfachheit, Zuverlässigkeit und Praxisnähe.<br />
Aus Sicht der Kommunikationstechnologie<br />
bedeutet dies u.a. verlässliche Übertragungen,<br />
keine Verwechselungen bei den<br />
Anschlüssen, einfache Fehlersuche. Gleichzeitig<br />
wissen Anwender aber genau, dass für<br />
detaillierte Informationen aus den Geräten<br />
die bisherigen Wege in Zukunft allein nicht<br />
mehr ausreichen. Um eine Maschine oder<br />
eine Anlage zu optimieren, ist es beispielsweise<br />
notwendig, im laufenden Betrieb auf<br />
Diagnosedaten von außen zuzugreifen. Oder<br />
es werden Daten benötigt, die im Augenblick<br />
zwar noch durch die PLC, in Zukunft aber an<br />
dieser vorbei und in eine Cloud zur weiteren<br />
Verarbeitung geleitet werden, etwa beim<br />
Condition Monitoring.<br />
UNTERSCHIEDLICHE ANSÄTZE<br />
KOMBINIEREN<br />
Dabei stellt sich nicht die Frage, ob die eine<br />
Technologie besser ist als die andere, sondern<br />
vielmehr, wie sich diese zwei Welten miteinander<br />
verbinden lassen. PROFINET und OPC UA<br />
zeigen, wie sich diese zwei unterschiedlichen<br />
Ansätze ergänzen. Auf der einen Seite steht<br />
PROFINET, das sehr effizient und standardisiert<br />
Daten überträgt oder auch auf Daten in<br />
anderen Tools, etwa aus dem Engineering,<br />
zugreifen kann. Dank jahrzehntelanger Weiterentwicklung<br />
ist die Technologie ausgereift.<br />
So ist beispielsweise sehr genau bekannt,<br />
welches Bit welche Information transportiert.<br />
Einen Overhead gibt es nicht, dadurch ist die<br />
Übertragung sehr schnell und effizient und<br />
Allerdings setzt dies voraus, dass man weiß,<br />
wo diese Daten zu finden sind. Also welche<br />
ID für die Temperatur steht, welche den Gerätenamen<br />
bereitstellt etc. Um dies heute herauszulesen,<br />
sind viel Konfigurationsaufwand,<br />
manuelle Schritte wie die Handhabung langer<br />
Excel-Diagramme und dergleichen nötig.<br />
Fragen der Semantik, also wie sich Daten<br />
eindeutig und herstellerneutral beschreiben<br />
lassen, rücken hier vermehrt in den Vordergrund.<br />
Zudem bedingt diese Vorgehensweise<br />
einen verstärkten Einsatz zusätzlicher<br />
Software, die unter Umständen aufwändig<br />
in Hardware umgesetzt werden muss. Dies<br />
verursacht zusätzliche Kosten. Seit geraumer<br />
Zeit arbeiten daher die beiden Nutzerorganisationen<br />
PI und OPC Foundation intensiv daran,<br />
diese Technologien so zusammenzuführen,<br />
dass der Anwender den größtmöglichen<br />
Nutzen davon hat.<br />
GEMEINSAME ARBEITEN<br />
Die im vergangenen Jahr ins Leben gerufene<br />
Joint Working Group von PI und OPC<br />
Foundation erstellt derzeit eine OPC UA<br />
Companion Spezifikation für PROFINET. Die<br />
Zusammenarbeit von PROFINET- und OPC-<br />
Experten von verschiedenen Firmen basiert<br />
dabei auf der Umsetzung konkreter Use<br />
Cases. Hier ist man bereits ein gutes Stück<br />
weitergekommen. Über das Mapping erhält<br />
der Anwender nun alle Informationen entsprechend<br />
einer standardisierten Struktur<br />
4 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong>
im OPC UA-Objektbaum. Diese Informationen<br />
können dann problemlos in überlagerten<br />
Systemen weiterverarbeitet werden.<br />
FUNKTIONAL SICHER<br />
KOMMUNIZIEREN<br />
Wo die technologischen Herausforderungen<br />
(aber auch Chancen!) liegen, zeigt das<br />
Beispiel der funktional sicheren Kommunikation.<br />
Diese ist bisher über einen Feldbus<br />
oder Industrial Ethernet auf reine Master-<br />
Slave bzw. Controller-Device Architekturen<br />
begrenzt. Für die sichere Übertragung zwischen<br />
Maschinen – und damit zwischen<br />
den in den Maschinen eingesetzten Steuerungen<br />
– gibt es heute keinen herstellerübergreifenden<br />
Standard. Controller verschiedener<br />
Hersteller können daher heute<br />
nicht ohne weiteres sicher miteinander<br />
kommunizieren. Da für Verbindungen zwischen<br />
den Steuerungen unterschiedlicher<br />
Hersteller OPC UA eine zunehmend wichtige<br />
Rolle spielt, ist es konsequent und sinnvoll,<br />
die Mechanismen von PROFIsafe auch<br />
auf OPC UA auszuweiten. In naher Zukunft<br />
Mapping von PROFINET Objekten in OPC UA<br />
sollen daher auf Grundlage der neuen Spezifikation<br />
‚PROFIsafe over OPC UA‘ Controller<br />
– und damit Maschinen – sicher miteinander<br />
kommunizieren können.<br />
AUSBLICK<br />
Ziel der Aktivitäten ist es, eine OPC UA<br />
PROFINET und eine OPC UA PROFIsafe<br />
Companion Spezifikation bis Mitte 2019 zu<br />
erstellen. Die Gerätehersteller können unverändert<br />
die bewährten PROFINET-Dienste<br />
integrieren. Eine Darstellung der Informationen<br />
über OPC-UA-Dienste entsprechend<br />
dem definierten Mapping kann dann je<br />
nach Kundenanforderung in den entsprechenden<br />
Geräten erfolgen. Dieser standardisierte<br />
Zugriff auf Informationsmodelle<br />
entspricht im Übrigen auch dem Konzept<br />
der Verwaltungsschale, wie sie für Industrie<br />
4.0-Konzepte vorgesehen ist. Für nähere Informationen<br />
empfiehlt sich ein Besuch auf<br />
dem PI-Stand auf der diesjährigen SPS/IPC/<br />
Drives. Dort wird mit einer neuen Live-Demo<br />
anhand zahlreicher Use Cases gezeigt,<br />
wie die beiden Technologien OPC UA und<br />
PROFINET miteinander verflochten werden,<br />
so dass der Anwender weiterhin pragmatisch<br />
seine bewährten Mechanismen einsetzen<br />
kann, aber auch das Tor für zukünftige<br />
Technologien weit offen hält.<br />
Karsten Schneider,<br />
Vorstandsvorsitzender<br />
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.<br />
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PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
5
Wandel zum informationsorientierten Portfolio<br />
MIT PROFINET<br />
IN DIE ZUKUNFT<br />
Im Industrie 4.0-Kontext wird die industrielle Kommunikation immer bedeutender.<br />
Dabei wird sichtbar, dass sich die strategische Ausrichtung von PI von<br />
einem kommunikationsbezogenen hin zum informationsorientierten Technologieportfolio<br />
entwickeln muss. Im Zuge einer zielgerichteten Industrie 4.0 gerechten<br />
Weiterentwicklung von PROFINET betrifft dies nicht nur Themen wie<br />
Semantik, Informationsmodelle und Security.<br />
Von Anfang an basiert PROFINET auf Ethernet,<br />
was einer der Grundpfeiler für den Erfolg ist.<br />
Die damit einhergehende Offenheit muss bestehen<br />
bleiben, und dies kann nur gewährleitet<br />
werden, wenn PROFINET der Entwicklung von<br />
Ethernet folgt. Der feste Eckpfeiler der TSN-<br />
Strategie ist, dass in der Feldebene PROFINET<br />
auch mit unterlagertem TSN arbeiten wird. Die<br />
Anwendersicht bleibt dabei unverändert, wozu<br />
insbesondere Zugang zu Daten, Diagnose aber<br />
zu auch Profilen wie PROFIsafe gehören. TSN<br />
wird neben RT/IRT für PROFINET einen zusätzlich<br />
möglichen Layer 2-Zugang zu einem konvergenten<br />
Ethernet-TSN-Netzwerk bieten.<br />
Ziele der Integration von TSN in PROFINET<br />
sind zum einen die Details von den umfangreichen<br />
Features von TSN auszuwählen, die<br />
einen optimalen Nutzen bringen. Zum anderen<br />
aber die Festlegung von skalierbaren auf<br />
die jeweilige Anforderung zugeschnittenen<br />
Gerätefunktionen.<br />
2-LEITER ETHERNET<br />
FÜR PROFINET<br />
Während die IEEE eine Reihe von neuen<br />
Standards für Ethernet ab Layer 2 bereitgestellt<br />
hat, wurden mit den Arbeiten der IEEE<br />
802.3cg Task Force ein Projekt für einen neuen<br />
Ethernet Layer 1 Standard gestartet. Die heutigen<br />
Ethernet Standards (z. B. 100/1000BA-<br />
SE-T) erfüllen nicht alle Anforderungen zur<br />
Anbindung der Prozesssensorik bzw. -aktorik<br />
im Feld. Hierzu gehören insbesondere eine<br />
2-Leiter basierte Kommunikation für größere<br />
Distanzen für bis zu 1.000 m Segmentlänge<br />
sowie eine Energie-Versorgung der Sensorik<br />
bzw. Aktorik auf dem 2-Leiter parallel zur<br />
Kommunikation gehören.<br />
Damit zukünftig Lösungen verfügbar sind,<br />
die auch diese Anforderungen erfüllen,<br />
wurde in der IEEE die 802.3cg Task Force<br />
eingerichtet. Ziel ist die Bereitstellung eines<br />
Standards für eine Datenrate von 10Mbit/s<br />
für Full Duplex Kommunikation über eine<br />
2-Draht-Leitung mit optionaler Energieversorgung<br />
der angeschlossenen Endgeräte<br />
über die 2-Draht-Leitung (Power over Data<br />
Line). Mit dem Ergebnis der IEEE-Arbeiten<br />
können ASIC-Hersteller einen Ethernet PHY<br />
entwickeln, der in den genannten und weiteren<br />
Domänen eingesetzt werden kann.<br />
Die Besonderheiten des Explosionsschutzes<br />
in der Prozessautomatisierung werden<br />
allerdings in der IEEE nicht ausreichend berücksichtigt.<br />
Daher hat PI in Kooperation mit<br />
den beiden Organisationen ODVA und Field-<br />
Comm Group das Projekt Advanced Physical<br />
Layer (APL) aufgesetzt, mit dem Ziel, eine<br />
Lösung für solche entsprechende Erweite-<br />
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6 PI-Magazin Besuchen 2/<strong>2018</strong> Sie uns auf der SPS IPC Drives <strong>2018</strong>, Halle 5 Stand 120<br />
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Mechanismen können die Anwender die<br />
Anforderungen in dieser Ebene einfacher und<br />
schneller erfüllen. Das funktioniert in den meisten<br />
Fällen bereits schon auf Basis des seit Jahren<br />
verfügbaren TCP/IP-Protokolls, das koexistent<br />
in PROFINET-Netzen betrieben werden<br />
kann. Durch den Einsatz neuer Mechanismen<br />
in OPC UA, wie Pub/Sub und TSN, erhalten<br />
solche Netze zusätzliche leistungssteigernde<br />
Eigenschaften, insbesondere das Echtzeitverhalten<br />
betreffend.<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
Messe · 27.-29.11.<strong>2018</strong><br />
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5-7: Session/<br />
Presentation/<br />
Application Layer<br />
4: Transport Layer<br />
3: Network Layer<br />
2: Data Link Layer<br />
1: Physical Layer<br />
PROFINET Architektur mit TSN und APL<br />
rungen für IEEE 802.3cg unter Berücksichtigung<br />
der Anforderungen der NAMUR zu erarbeiten.<br />
Elf Industriepartner beteiligen sich<br />
aktiv an dem Projekt. Auf der Basis von APL<br />
kann das Industrial Internet of Things bis zu<br />
den Feldgeräten im explosionsgefährdeten<br />
Bereich ausgerollt werden.<br />
HORIZONTALE M2M UND<br />
VERTIKALE KOMMUNIKATION<br />
Bezüglich der Kommunikation zwischen verschiedenen<br />
Steuerungen (siehe Beitrag auf<br />
S. 4) und vertikal nach oben hat sich OPC<br />
UA als der geeignete Standard herauskristallisiert.<br />
Dank Objektorientierung, einfacher<br />
Darstellung aber auch integrierter Security-<br />
Ethernet<br />
PROFINET services<br />
(IO, alarms, records, etc.)<br />
Die Übergänge von PROFINET zu OPC UA<br />
erfordern eine Standardisierung der Datenformate.<br />
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt<br />
im Rahmen der Kooperation von PI mit der<br />
OPC Foundation mit dem Ziel der Erarbeitung<br />
einer OPC UA PROFINET Companion<br />
Specification, in der ein OPC UA Information<br />
Model zur Darstellung des standardisierten<br />
Objektmodells (Object Dictionary) von<br />
PROFINET definiert wird.<br />
AUSBLICK<br />
TCP<br />
IP<br />
RT/IRT<br />
IEEE Ethernet PHY<br />
APL Frontend<br />
TSN<br />
Die aktuellen Themen sind so ausgerichtet,<br />
dass PROFINET auch in Zukunft auf Standards<br />
der IT-Technologie setzt und gleichzeitig die<br />
harten Echtzeitanforderungen der Automatisierung<br />
erfüllt. Ziel von PI ist, PROFINET auf<br />
ein zukunftsfähiges Fundament für Industrie<br />
4.0 zu setzen und so zu innovieren, dass die<br />
neu aufkommenden Geschäftsmodelle realisiert<br />
werden können und damit Mehrwerte<br />
für die Industrie generiert werden.<br />
Dr. Peter Wenzel,<br />
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.<br />
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Neues PA-Profil 4.0<br />
FIT FÜR INDUSTRIE 4.0<br />
Mit dem neuen PA Profil 4.0 ist ein wichtiger Schritt in Richtung Industrie<br />
4.0 gesetzt. Was früher PROFIBUS DP als Backbone mit angeschlossenen<br />
Remote I/Os oder intelligenten Feldgeräten geleistet hat und noch heute<br />
leistet, wird zukünftig PROFINET mit dem Profil 4.0 übernehmen.<br />
Feldgeräte sind die eigentlichen Akteure<br />
in einer verfahrenstechnischen Anlage. Allerdings<br />
werden diese von den zahlreichen<br />
Anbietern zwar mit gleichen Mess- und<br />
Stellprinzipien, jedoch in unterschiedlichen<br />
Ausführungen ausgestattet. Diese Vielfalt –<br />
so willkommen sie für den Anwender ist –<br />
erschwert den Umgang mit den Geräten<br />
in der Anlage erheblich, besonders beim<br />
Gerätetausch.<br />
Schon früh gab es daher die Forderung<br />
nach einer gemeinsamen Kernfunktionalität<br />
je Geräteklasse wie Druck- oder<br />
Durchflussmesser, Stellantriebe etc.. Diese<br />
wurde in Form des weltweit bewährten<br />
„PROFIBUS Profile for Process Control Devices“<br />
umgesetzt, welches heute in Version<br />
3.02 erfolgreich eingesetzt wird. Über dieses<br />
PA-Profil lassen sich Geräte in ein Leitsystem<br />
leichter anbinden und die – durch<br />
das Profil vereinheitlichten – Gerätefunktionen<br />
durch das Leitsystem einfacher ansprechen.<br />
Neue Technologien, allen voran Industrial<br />
Ethernet, sowie praktische Anwendererfahrungen,<br />
vor allem seitens der Namur, haben<br />
eine grundlegende Weiterentwicklung des<br />
PA-Profils angestoßen. Diese Aufgabe wurde<br />
im Profil-Arbeitskreis von PI durch Entwicklungsspezialisten<br />
von zwölf Geräte- und<br />
Steuerungsherstellern bzw. einschlägigen<br />
Technologieprovidern und Instituten wahrgenommen<br />
und mit Offenlegung der Spezifikation<br />
unter dem Titel „Profile for Process<br />
Control Devices, Version 4.0“ durch PI im Juni<br />
<strong>2018</strong> abgeschlossen.<br />
IDEALES ZUSAMMENSPIEL<br />
MIT PROFINET<br />
Das PA-Profil 4.0 erfüllt sowohl die Grundforderung<br />
nach Unabhängigkeit vom Kommunikationsprotokoll<br />
als auch die Anwenderwünsche<br />
nach vereinfachter Handhabung.<br />
Zudem sollten die bewährten Profileigenschaften<br />
auch im Zusammenspiel mit PROFI-<br />
NET funktionieren.<br />
Bei der Entwicklung der Profilspezifikation<br />
wurde auf konsequente Trennung zwischen<br />
Applikationsschicht bzw. Gerätefunktionen<br />
und unterlagerten Kommunikationsprotokollen<br />
geachtet. Zusätzlich wurden einige<br />
vom Markt nicht genutzte Eigenschaften aus<br />
dem Profil genommen, was zu dessen angestrebter<br />
„Verschlankung“ geführt hat.<br />
Dabei setzt es besondere Schwerpunkte auf<br />
die Nutzung von Anlaufparametern sowie auf<br />
Messverfahren-spezifische GSDs und speziell<br />
auf Profil-GSDs mit den jeweils wichtigsten<br />
Geräteeigenschaften. Dadurch werden für<br />
den Großteil der Messstellen keine herstellerspezifischen<br />
GSDs mehr benötigt. Ist das<br />
Leitsystem einer Anlage bereits mit den Profil-<br />
GSDs der eingesetzten Feldgeräte ausgestattet<br />
und kann diese automatisch zuordnen, ist<br />
damit kein Treiberhandling mehr notwendig!<br />
Der Anlagenfahrer erhält sofort und ohne<br />
zusätzliche Skalierung den Messwert mit<br />
seinem Status angezeigt. Das bedeutet Einfachheit<br />
wie bei dem noch immer beliebten<br />
4-20mA-Verfahren bei zugleich wesentlich<br />
höherem Leistungsvermögen.<br />
Karl Büttner, Endress + Hauser,<br />
Hartmut Flämig, Siemens AG, PI Working<br />
Group Leaders PA Marketing/PA Devices<br />
Halle 7A<br />
Stand 330<br />
Sicherheit maximieren.<br />
Leistungsbegrenzung sprengen.<br />
Effizienz neu definieren.<br />
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8 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong>
Bild: HOLM<br />
Bild: Paul Schmitz<br />
PI-Konferenz 2019<br />
Autor Frank Schätzing ist Keynote-Speaker auf der PI-Konferenz 2019.<br />
MIT PI INS ZEITALTER<br />
VON INDUSTRIE 4.0 IM FELD<br />
Freuen Sie sich auf die nächste PI-Konferenz am 19. und 20. März 2019!<br />
Im House of Logistics and Mobility (HOLM) in Frankfurt/Main diskutieren<br />
Anwender und Hersteller, Einsteiger und Experten über Ideen und Konzepte,<br />
wie sich Industrie 4.0 praxisnah ins Feld bringen lässt.<br />
Unter dem Leitthema „Mit PI ins Zeitalter<br />
von Industrie 4.0 im Feld“ werden die<br />
Hauptthemen Semantik & Informationsmodelle,<br />
Kommunikation und Security<br />
konzeptionell, im technischen Detail und<br />
mit konkreten Beispielen aus der Praxis<br />
beleuchtet. Weiterhin werden die Technologietrends<br />
und Zukunftsstrategien des<br />
„Industrial Internet of Things“ in dem Community-Treff<br />
diskutiert, wobei die Anwendung<br />
der industriellen Kommunikation mit<br />
PROFINET, PROFIBUS und IO-Link sowie<br />
deren Applikationsprofile hier einen großen<br />
Stellenwert einnimmt.<br />
Im Umfeld der Konferenz wird die PNO ihr<br />
„Big Picture“ zu den PI-Technologien erläutern<br />
und dabei u. a. auf die Integration von<br />
TSN und OPC UA in PROFINET, Security-Maßnahmen,<br />
Semantik-Aspekten in Kooperation<br />
mit anderen Organisationen (bspw. OPC<br />
Foundation, eCl@ss, etc.) eingehen sowie<br />
das Potenzial von IPv6 in PROFINET-Netzen<br />
ausloten. In den Fachvorträgen und technologiespezifischen,<br />
praxisnahen Workshops<br />
werden der gesamte Lifecycle einer Produktionsanlage<br />
von der Planung über die Konfiguration,<br />
Engineering bis hin zum laufenden<br />
Betrieb berücksichtigt.<br />
Ein Programm-Highlight stellt der Vortrag<br />
von Beststeller-Autor Frank Schätzing (Der<br />
Schwarm, Limit, Die Tyrannei des Schmetterlings<br />
uvm.) dar. Es erwartet die Teilnehmer<br />
eine spannende Präsentation, in der die Zukunft<br />
mit künstlicher Intelligenz im Zeitalter<br />
der digitalen Revolution auf hochunterhaltsame<br />
Weise erklärt wird.<br />
Weitere Informationen und Anmeldung unter:<br />
www.pi-konferenz.de<br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
9
PROFINET: Wegbereiter für die Digitalisierung<br />
WASSER 4.0 LEICHT GEMACHT<br />
PROFINET ist in der Wasserbranche zunehmend auf dem Vormarsch. Hier bewähren<br />
sich die flexible Netzwerkstruktur, einfache Handhabung, Echtzeitfähigkeit<br />
und hohe Konnektivität. Vor allem ebnet PROFINET den Weg zu mehr<br />
Digitalisierung und Wasser 4.0.<br />
www.deutschmann.de<br />
RS422<br />
MPI<br />
RS232<br />
LOST IN<br />
COMMUNICATION?<br />
NICHT MIT DEUTSCHMANN –<br />
IHR PARTNER FÜR PROFINET<br />
Als in der Trinkwasseraufbereitungsanlage<br />
(TWA) Wehebachtalsperre die Erneuerung<br />
der Automatisierungstechnik für die zweite<br />
Filterstufe anstand, entschied man sich dafür,<br />
die elektrischen Stellantriebe erstmals<br />
unter PROFINET anzusteuern – mit dem Ziel,<br />
praktische Erfahrungen mit dieser zukunftsträchtigen<br />
Kommunikationstechnologie zu<br />
sammeln. Stellantriebe spielen eine wesentliche<br />
Rolle bei der zunehmenden intelligenten<br />
Vernetzung von Feldgeräten, insbesondere<br />
im Hinblick auf Wasser 4.0. Zum einen<br />
machen sie eine automatisierte Armaturensteuerung<br />
erst möglich und zum anderen<br />
ETHERNET TCP/IP<br />
3964R<br />
stellen sie eine Fülle von Prozessdaten und<br />
gerätespezifischen Autodiagnosedaten zur<br />
Verfügung, die zu Prozessvisualisierung, Analyse<br />
und vorausschauender Wartung weiterverwendet<br />
werden können.<br />
Die TWA Wehebachtalsperre ist eine Anlage<br />
der WAG Wassergewinnungs- und aufbereitungsgesellschaft<br />
Nordeifel mbH; der Umbau<br />
der Anlage erfolgte durch die Enwor (energie<br />
und wasser vor ort GmbH) in Herzogenrath.<br />
Die TWA ist seit Anfang der 1980er Jahre in<br />
Betrieb und erzeugt etwa 9 Millionen m³<br />
Trinkwasser pro Jahr für den Großraum Aachen.<br />
„Wir erhoffen uns von PROFINET insbesondere<br />
eine einfachere Inbetriebnahme<br />
und einen zuverlässigen Betrieb“, erklärt Thomas<br />
Hackenbroich, Sachgebietsleiter Steuerund<br />
Regelungstechnik bei der Enwor.<br />
Seit Sommer 2017 sind 42 Auma-Stellantriebe<br />
mit PROFINET-Schnittstelle in der zweiten<br />
Filterstufe im Einsatz. Diese Reinigungsstufe<br />
besteht aus sieben Filterbecken, die mit einer<br />
Schicht Quarzsand als Filtermaterial gefüllt<br />
sind. Zur Reinigung des Filtersands werden<br />
die Becken in regelmäßigen Abständen zunächst<br />
durch Luftzufuhr aufgelockert und anschließend<br />
mit Spülwasser gespült. An jedem<br />
der sieben Filterbecken sind jeweils sechs<br />
Stellantriebe installiert. Sie steuern die Klappen<br />
für den Zulauf aus der ersten Filterstufe,<br />
den Ablauf des Reinwassers, die Zufuhr für die<br />
Spülluft, die Zufuhr und Abfuhr des Spülwassers<br />
sowie die Filterbodenentleerung.<br />
MEHR PLATZ IM<br />
SCHALTSCHRANK<br />
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10 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
PROFINET<br />
PROFIBUS<br />
UND<br />
ZERTIFIZIERT<br />
Die Mitarbeiter der Enwor erhielten im Vorfeld<br />
eine Schulung im Auma Service Center<br />
Köln zur Installation und Inbetriebnahme<br />
der Stellantriebe unter PROFINET. Die Stellantriebe<br />
wurden in Sterntopologie installiert,<br />
um so eine hohe Kommunikationssicherheit<br />
und Verfügbarkeit zu gewährleisten. Dazu<br />
wurden jeweils die sechs Stellantriebe eines<br />
Filterbeckens über Punkt-zu-Punkt-Stichleitungen<br />
mit einem zentralen Switch verbun-
damit welcher Antrieb, zu welchem Port<br />
gehört. Wird ein Stellantrieb durch ein Austauschgerät<br />
ersetzt, bekommt das neue Gerät<br />
die gleiche Rolle im Netzwerk und somit<br />
den gleichen Gerätenamen, die gleiche IP-<br />
Adresse und übernimmt damit umgehend<br />
die gleiche Aufgabe in der Applikation.<br />
den. Dieser übernimmt die Kommunikation<br />
mit den übergeordneten Steuerungen. Offensichtlicher<br />
Vorteil: „Wir haben jetzt deutlich<br />
mehr Platz im Schaltschrank“, berichtet<br />
Hackenbroich. „Bauteile zur Terminierung, Repeater,<br />
etc. sind bei PROFINET nicht notwendig.<br />
Wir benötigen nur die Netzversorgung<br />
für die Stellantriebe sowie einen intelligenten<br />
Switch für die Ansteuerung via PROFINET.“<br />
Die Stellantriebe wurden über geschirmte<br />
CAT-6 Netzwerkkabel mit dem Switch verbunden.<br />
Die Kabel wurden dazu in den Elektroanschluss<br />
des Stellantriebs geführt und<br />
dann über feldkonfektionierbare RJ-45 Stecker<br />
an die Ethernet Ports auf der PROFINET<br />
Platine angeschlossen. Die Auma-PROFINET-<br />
Schnittstelle unterstützt die Funktionen Auto<br />
Polarity Exchange und Auto Crossover, die<br />
die Verkabelung deutlich vereinfachen.<br />
ZEITERSPARNIS BEI DER<br />
INBETRIEBNAHME<br />
Zur Inbetriebnahme der Stellantriebe nutzte<br />
der Betreiber die standardisierte Gerätebeschreibung<br />
(GSDML Datei), die Auma auf der<br />
Homepage zur Verfügung stellt, sowie die Engineeringsoftware<br />
des Leitsystemherstellers.<br />
Die Gerätekonfiguration erwies sich unter<br />
PROFINET als denkbar einfach. Der erste<br />
Schritt bestand in der „Gerätetaufe“. Dabei erhält<br />
der Stellantrieb einen Gerätenamen sowie<br />
eine IP-Adresse, anhand derer er jederzeit<br />
innerhalb des PROFINET-Systems eindeutig<br />
Über einen Quelltopf gelangt<br />
das Rohwasser aus der Talsperre<br />
in die Trinkwasseraufbereitung.<br />
identifizierbar ist. Anschließend wurden die<br />
für den Betrieb nötigen Parameter und Funktionsbausteine<br />
konfiguriert.<br />
„Die Inbetriebnahme der Stellantriebe unter<br />
PROFINET war sehr einfach, sie verlief reibungslos“,<br />
sagt Andreas Schwerz, Mitarbeiter<br />
im Sachgebiet Regel- und Steuerungstechnik<br />
bei der Enwor. „Für den ersten Filter brauchten<br />
wir noch etwas mehr Zeit, bis wir zunächst<br />
mal alles vorbereitet und konfiguriert<br />
hatten. Aber dann konnten wir die Konfiguration<br />
speichern und einfach auf die anderen<br />
Filter übertragen.“<br />
PLUG & PLAY BEIM<br />
GERÄTETAUSCH<br />
Große Vorteile sehen Thomas Hackenbroich<br />
und sein Team auch in der einfachen Fehlerdiagnose<br />
und dem komfortablen Gerätetausch<br />
unter PROFINET. Durch die Nachbarschaftserkennung<br />
im PROFINET-Netzwerk<br />
weiß das System, welche IP-Adresse, und<br />
AUMA Drehantriebe mit PROFINET Schnittstelle<br />
sind in der zweiten Filterstufe der TWA<br />
Wehebachtalsperre im Einsatz.<br />
„Wir haben den Gerätetausch simuliert und<br />
die Stecker in einen neuen Stellantrieb umgesteckt.<br />
Das System hat dann das neue<br />
Gerät einwandfrei erkannt und die Konfiguration<br />
automatisch übernommen“, erklärt<br />
Schwerz. „Unsere Erwartungen haben sich<br />
voll erfüllt, PROFINET hat sich bei uns bewährt“,<br />
resümiert Thomas Hackenbroich.<br />
Auma-Stellantriebe mit Steuerung AC 01.2<br />
und integrierter PROFINET-Schnittstelle erfüllen<br />
die PROFINET Spezifikation V 2.3 und<br />
unterstützen die Conformance Class B (CC-B).<br />
Baudraten von bis zu 100 Mbit/s sind möglich.<br />
Eine integrierte Switch-Funktion vereinfacht<br />
die Integration in Linien- und Ringtopologien.<br />
Die integrierte Medienredundanz<br />
über MRP (Media Redundancy Protocol)<br />
sorgt für zusätzliche Sicherheit in der Datenkommunikation.<br />
Geräteintegration und Inbetriebnahme<br />
erweisen sich dank einer standardisierten<br />
Gerätebeschreibung (GSD) und<br />
eines FDI (Field Device Integration) Package<br />
als besonders einfach und komfortabel.<br />
Die Stellantriebe verfügen zudem über einen<br />
integrierten Webserver, der Verbindungstests,<br />
Statusabfragen und Fehlerdiagnose schnell<br />
und einfach ermöglicht. Es steht der volle<br />
Funktionsumfang der Steuerung AC .2 aus<br />
dem Profibus DP Protokoll zur Verfügung.<br />
Fazit: Offene Industrial Ethernet Standards wie<br />
PROFINET vereinen die Vorteile und den Funktionsumfang<br />
weit verbreiteter Feldbusprotokolle<br />
wie PROFIBUS DP mit der Schnelligkeit<br />
und der Robustheit von Technologien, die<br />
sich in Ethernet-basierten Netzwerken schon<br />
lange durchgesetzt haben. Inbetriebnahme,<br />
Umgang mit den Feldgeräten und Fehlerdiagnose<br />
sind dank automatischer Adressenvergabe<br />
und weiterer unterstützender Funktionen<br />
besonders einfach und komfortabel.<br />
Werner Längin, AUMA,<br />
Mitglied im PI Arbeitskreis<br />
Marketing Process <strong>Automation</strong><br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
11
Neues Encoderprofil Version 4.2<br />
STANDARDISIERTER DREH<br />
Ein gutes Beispiel für eine gelungene Standardisierung auf Antriebsebene<br />
ist das herstellerneutrale Antriebsprofil PROFIdrive. Der große Vorteil: PROFIdrive<br />
deckt mit sechs Applikationsklassen für PROFIBUS- und PROFINET-<br />
Topologien alle industriell relevanten Anwendungsfelder drehzahlveränderlicher<br />
Antriebe ab.<br />
Das PROFIdrive-Profil definiert dazu eine allgemeingültige<br />
Antriebsschnittstelle sowie<br />
die damit korrespondierende Funktionalität<br />
des Antriebs. Damit der Anwender an dieser<br />
Schnittstelle nur die für seinen konkreten<br />
Anwendungsfall relevanten Daten und Signale<br />
bedienen muss, sind die in der Praxis<br />
auftretenden Antriebsaufgaben in sechs<br />
Applikationsklassen untergliedert. Dadurch<br />
bleibt das PROFIdrive-Profil trotz seines umfassenden<br />
Ansatzes und trotz eines extrem<br />
breiten Anwendungsgebietes in der praktischen<br />
Anwendung gut überschaubar.<br />
Zudem ist das dem PROFIdrive-Profil zugrundeliegende<br />
Applikationsmodell unabhängig<br />
vom Kommunikationsmedium<br />
konzipiert und implementiert. Dadurch<br />
profitiert der Anwender des PROFIdrive-<br />
Profils von Weiterentwicklungen und Performancesteigerungen<br />
der Kommunikationstechnologie<br />
– ohne dafür bestehende<br />
Anwenderprogramme ändern zu müssen.<br />
So ist aus Sicht des Anwenderprogramms<br />
der Datenaustausch mit den Antrieben unter<br />
PROFIBUS und PROFINET identisch, Änderungen<br />
in der Ansteuerung der Antriebe<br />
sind beim Wechsel von PROFIBUS auf PROFI-<br />
NET nicht nötig. Durch diesen generischen<br />
Modellansatz profitieren PROFIdrive-Anwender<br />
heutzutage von den Gigabit-Varianten<br />
des Ethernets oder dem zunehmend<br />
auch industriell genutzten drahtlosen Industrial<br />
WLAN aber auch zukünftig von neuen<br />
Kommunikationstechnologien wie TSN<br />
(Time-Sensitive Networking) und parallel<br />
laufenden OPC UA Anwendungen.<br />
Für einen einheitlichen Standard bei Entwicklung<br />
und Test PROFIdrive-kompatibler<br />
Antriebe steht der „PROFIdrive Profile<br />
Tester“ zur Verfügung. Dieses Werkzeug<br />
verifiziert die Kompatibilität zur Profilspezifikation<br />
und sichert damit die herstellerübergreifende<br />
Interoperabilität aller für<br />
das PROFIdrive-Profil relevanten Funktionen<br />
eines Antriebs. Mit der neuen Version<br />
V5.1 werden unter anderem PROFIdrive auf<br />
PROFIsafe Tests (STO, SS1, SS2, SOS, SLS),<br />
erweiterte Alarm Diagnose Tests, Encoder<br />
V4.2 Testfälle und weitere Neuerungen mit<br />
aktuellen Testskripts durchgeführt.<br />
Zu den weiteren Entwicklungen äußert<br />
sich Dr. Andreas Uhl, Leiter der WG PROFIdrive<br />
bei PI (PROFIBUS & PROFINET International).<br />
Wo liegen derzeit die wichtigsten Herausforderungen<br />
für Anwender in der Antriebstechnik?<br />
Dr. Uhl: Die größte Herausforderung ist immer<br />
noch dieselbe wie früher, nämlich Geld<br />
zu sparen! Allerdings sind die Methoden inzwischen<br />
dedizierter. Für die Endanwender<br />
wird der Gesamtlebenszyklus immer wichtiger.<br />
Dabei spielen eine effektive Diagnose<br />
und Austauschbarkeit eine große Rolle. Für<br />
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12 Anzeige_1001ad_220818_Dynamischer_neigungssensor_mit_gyroskop_KS0 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
1 18.09.<strong>2018</strong> 12:13:49
auch die Zertifizierung erweitert. So können<br />
heute auch Encoder nach dem Encoderprofil<br />
in allen Klassen zertifiziert werden. Zusätzlich<br />
wurde das PROFIdrive Zertifikat um<br />
den Test der Drive Based Safety-Funktionen<br />
erweitert.<br />
Wie geht’s bei PROFIdrive on PROFIsafe<br />
weiter?<br />
Die PROFIdrive Arbeitsgruppe hat gerade<br />
eine neue Version des PROFIdrive on<br />
PROFIsafe Amendments in Arbeit mit dem<br />
Ziel, die neue Version Ende 2019 zu verabschieden.<br />
Mit der Version 3.1 wird die Safety<br />
Funktionalität auf dem Antrieb um die Funktionen<br />
‚Sichere Beschleunigung (SLA)‘ und<br />
‚Sichere Nocke (SCA)‘ erweitert und umfasst<br />
damit alle in der IEC 61800-5 definierten<br />
Drive Based Safety-Funktionen.<br />
Anschluss<br />
verpasst?!<br />
Nicht mit dem<br />
ANTAIOS<br />
von profichip<br />
Dr. Andreas Uhl, Leiter der WG PROFIdrive bei<br />
PI (PROFIBUS & PROFINET International).<br />
Maschinen- und Anlagenbauer geht es darum,<br />
die Engineering und Inbetriebnahmezeiten<br />
zu reduzieren. Hier hilft eine standardisierte<br />
Applikationsschnittstelle, da sie der<br />
Schlüssel zu modularen Konzepten, Wiederverwertbarkeit<br />
und Austauschbarkeit von<br />
Komponenten ist.<br />
Wie erleichtert das neue Encoderprofil<br />
dem Anwender die tägliche Arbeit?<br />
Mit dem neuen Encoderprofil 4.2. steht jetzt<br />
ein einheitliches und umfassendes Dokument<br />
für alle Encoderklassen für PROFINET<br />
und PROFIBUS zur Verfügung. Vor der Veröffentlichung<br />
der 4.2 waren die taktsynchronen<br />
Klassen 3 und 4 im Profil 4.1 und die<br />
nicht taktsynchronen Klassen 1 und 2, aber<br />
nur für PROFIBUS, im Profile V1.1 definiert.<br />
Zusätzlich zu dieser Harmonisierung ist die<br />
Parametrierung und Diagnose von Encodern<br />
erheblich erweitert und verbessert<br />
worden.<br />
Völlig neu im Encoderprofil ist die Einführung<br />
einer interoperablen Schnittstelle für<br />
Safety. In den neu definierten Klassen S1<br />
und S2 steht jetzt ein sicherer Positions- und<br />
Geschwindigkeitswert zur Verfügung. Mit<br />
der Einführung des 4.2er Profils wurde bei PI<br />
Vor Jahren wurde das PROFIdrive Community<br />
Projekt ins Leben gerufen um<br />
Anwender bei der Implementierung von<br />
Antriebs- und Encodergeräten zu unterstützen.<br />
Wie hat sich das entwickelt?<br />
Das Community Projekt ist inzwischen ein<br />
fester Begriff bei den Gerätebauern und<br />
PROFINET-Technologieprovidern und die<br />
erste Anlaufstelle für Implementierer, die Informationen<br />
bis hin zum Sourcecode suchen.<br />
Inzwischen enthält das Community Projekt<br />
Beispielimplementierungen für PROFIdrive<br />
und Encoder-Controller und Device bis hin<br />
zum taktsynchronen Betrieb. Begleitend<br />
bietet die PNO zweimal im Jahr den „PROFIdrive<br />
und Encoder“ Workshop für Entwickler<br />
und Anwender an, in dem alle wesentlichen<br />
Grundlagen vermittelt werden.<br />
Welche weiteren Aufgaben gilt es, in der<br />
Zukunft zu lösen?<br />
Die Standards und damit auch das PROFIdrive<br />
und Encoderprofil müssen mit der<br />
Entwicklung in den Märkten und Anwendungen<br />
Schritt halten. Entsprechend beschäftigen<br />
wir uns in der Arbeitsgruppe<br />
aktuell mit funktionalen Erweiterungen der<br />
Schnittstelle, um neue Anforderungen umzusetzen<br />
und Mehrwertthemen im Antrieb<br />
zu erschließen. Eine weitere Aufgabe ist die<br />
Integration der Antriebe und Schnittstellen<br />
in die I4.0 Welt und dabei vornehmlich die<br />
Abbildung auf OPC UA. Auch hier sind wir<br />
aktiv dabei.<br />
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PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
13
IO-Link verbessert Prüfaufbau<br />
QUALITÄT, AUF<br />
DIE VERLASS IST<br />
Bei qualitativ hochwertigen Elektrowerkzeugen spielt<br />
die Funktionsprüfung eine wichtige Rolle – schließlich<br />
erwarten die Handwerker Perfektion. Diese wird<br />
in modularen Prüfkammern geprüft. Messgeräte mit<br />
IO-Link-Kommunikation haben sich dafür als beste<br />
Lösung erwiesen.<br />
Dipl.-Ing. Klaus D. Hahn, Entwicklungsingenieur<br />
im Betriebsmittelbau bei Bosch: „Die Funktion<br />
unserer Power Tools mithilfe moderner Stromüberwachungsrelais<br />
mit IO-Link-Kommunikation<br />
zu dokumentieren, ist eine sehr elegante Lösung.“<br />
Im Werk Murrhardt von Bosch Power Tools<br />
werden besonders hochwertige Werkzeuge<br />
hergestellt, wie die Schrauberlösung zum<br />
automatisierten Anschrauben von Traktorenhinterachsen<br />
– mit Lasermessgerät, Joystick,<br />
Drehmomenterfassung und -dokumentation<br />
– und das bei einem Schraubergewicht<br />
von knapp einer Tonne. Nicht immer sind es<br />
Schwergewichte, die hier gebaut werden.<br />
Das Werk im schwäbisch-fränkischen Wald<br />
unterstützt zudem das Hauptwerk in Leinfelden<br />
bei der Entwicklung sowie dem Bau<br />
besonderer Power-Tool-Lösungen.<br />
Ein weiteres Beispiel, das zwar nicht bei Gewicht<br />
und Komplexität besonders hervorsticht,<br />
sondern beim übersichtlichen und<br />
modernen Aufbau, sind neu entwickelte,<br />
modular aufgebaute Prüfzellen für qualitativ<br />
hochwertige Elektrowerkzeuge wie Geradschleifer,<br />
Betonschleifer, Bohrmaschinen<br />
etc. Eine Zelle verfügt über zwei Kammern<br />
mit jeweils zwei Einschüben zum Einlegen<br />
von kabelgebundenen Werkzeugen. Für die<br />
Prüfzyklen stehen in jedem Einschub unterschiedliche<br />
Anschlüsse zur Verfügung, die mit<br />
vier Maximal-Wechselspannungen zwischen<br />
50 V und 230 V sowie mit der halben Maximalspannung<br />
beaufschlagt werden können. „Die<br />
dafür erforderliche Flexibilität ließ sich am<br />
besten durch den Einsatz moderner Elektround<br />
Steuerungstechnik realisieren“, so Klaus<br />
D. Hahn aus der Entwicklungsabteilung des<br />
Betriebsmittelbaus.<br />
Das steuerungstechnische Herz der Prüfkammern<br />
bildet ein Simatic Distributed Controller<br />
von Siemens aus dem feinmodularen Periphe-<br />
14 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
riesystem ET 200SP mit fehlersicherer F-CPU.<br />
Der Bediener muss lediglich die Typ-Teilenummer<br />
des Geräts eingeben bzw. auswählen und<br />
die für die Prüfung vorgesehene Zelle benennen.<br />
Anschließend kann die Prüfung beginnen:<br />
drei Minuten mit der halben und sieben<br />
Minuten mit der vollen Betriebsspannung.<br />
QUALITÄTSMANAGEMENT<br />
PROFITIERT VON DER<br />
STROMÜBERWACHUNG<br />
„Ein zentraler Aspekt der Gesamtkonstruktion<br />
ist die Stromüberwachung, an der wir aus<br />
Sicht des Qualitätsmanagements viel ablesen<br />
können“, erläutert Klaus D. Hahn. Denn bisher<br />
wurde während der Funktionsprüfung lediglich<br />
ein Temperatursensor am Werkzeug angebracht,<br />
der die Betriebstemperatur erfasst<br />
hat. Heute dagegen steht die Stromüberwachung<br />
im Mittelpunkt, weil sich daraus erheblich<br />
mehr Informationen gewinnen lassen als<br />
nur „funktionsfähig“ oder „nicht funktionsfähig“.<br />
Die Strommessung übernehmen dabei<br />
Stromüberwachungsrelais Sirius 3UG4 von<br />
Siemens, die per IO-Link-Anschluss direkt mit<br />
der dezentralen Peripherie verbunden sind.<br />
Das vereinfacht das Engineering und spart<br />
Verdrahtungsaufwand. Die Geräte sind je nach<br />
Parametrierung in der Lage, Ströme von 0,05 A<br />
bis 10 A auf Über- bzw. Unterschreitung sowie<br />
ein definiertes Stromfenster zu überwachen.<br />
Treten größere Ströme auf, kommen Stromwandler<br />
zum Einsatz. Durch das am Gerät<br />
einstellbare Übersetzungsverhältnis reicht die<br />
Anzeige der gemessenen Primärströme dann<br />
bis 750 A. Dabei wird stets der Effektivwert des<br />
Stroms gemessen.<br />
„In unseren Prüfkammern setzen wir solche<br />
Wandler ein, weil die Betriebs- aber auch<br />
die Anlaufströme der einzelnen Power Tools<br />
sehr hoch sein können“, berichtet der Entwicklungsingenieur.<br />
Die von dem Stromüberwachungsrelais<br />
gemessenen Stromwerte<br />
werden digitalisiert per IO-Link an<br />
die Steuerung gemeldet und entsprechend<br />
ausgewertet. Für den Entwicklungsingenieur<br />
hat diese Art der Kommunikation mehrere<br />
Vorteile:<br />
Durch den Verzicht auf Einzelverdrahtung<br />
wird viel Aufwand und Zeit gespart. Denn<br />
in der Anlage befinden sich 16 Stromüberwachungsrelais.<br />
Vier davon lassen sich über<br />
eine gemeinsame Leitung jeweils an einen<br />
IO-Link-Master der Peripheriegeräte anschließen.<br />
Ein weiterer Vorteil dieser Strommessgeräte<br />
in Verbindung mit IO-Link ist, dass die<br />
Analogsignale binär übertragen werden, so<br />
dass es keine Störeinflüsse in der Kommunikation<br />
gibt und auf die Schirmung der Anschlussleitungen<br />
verzichtet werden kann.<br />
Dadurch beeinflussen sich die einzelnen<br />
Messzellen nicht gegenseitig,<br />
Durch die moderne Stromüberwachung<br />
ergeben sich indes weitere Möglichkeiten,<br />
wie die Aufzeichnung von Messkurven, aus<br />
denen sich dann Qualitätsmerkmale und<br />
Materialeigenschaften ableiten lassen. So<br />
können Veränderungen erkannt werden,<br />
noch bevor sie beim Endprodukt zu einem<br />
Mangel führen.<br />
Gerhard Sturm, Siemens AG
escha.net<br />
IO-Link definiert JSON-<br />
Austauschformat<br />
Das Industrial Internet der Dinge (IIot) erfordert eine transparente<br />
Kommunikation von der untersten Sensor/Aktor-Ebene<br />
bis hin zu einer neuen Generation mobiler und cloudbasierter<br />
Anwendungen. Einer der entscheidenden Faktoren für diese Zukunft<br />
werden einfache, standardisierte und herstellerübergreifenden<br />
Protokolle sein.<br />
Für den nahtlosen Datentransport in die IT-Welt haben sich Standards<br />
wie OPC UA oder JSON (Java Script Object Notation) etabliert.<br />
Insbesondere JSON gilt dabei als sehr einfaches, in der IT-Welt akzeptiertes<br />
Protokoll, welches über alle Systemgrenzen hinweg nutzbar<br />
ist und von allen gängigen Programmiersprachen direkt unterstützt<br />
wird. Zur Einfachheit einer Datenintegration im Sinne von Industrie<br />
4.0 ist jedoch auch die Interpretierbarkeit der Daten durch eine<br />
festgelegte und standardisierte Semantik gefordert. Es stehen dabei<br />
sowohl die Anbindung der IO-Link Ebene an MES/ERP-Systeme im<br />
Fokus als auch die Vernetzung und Darstellung der Daten in mobilen<br />
Endgeräten. Zusätzlich sollen auch Applikationen außerhalb<br />
der klassischen SPS-<strong>Automation</strong> mit cloudbasierten Diensten, wie<br />
z. B. IFTTT, und IO-Link-Geräten realisiert werden können.<br />
WAS TUT IO-LINK ?<br />
Dieser Forderung nach der einheitlichen standardisierten Datendurchgängigkeit<br />
von der untersten Feldebene bis zu cloudbasierten<br />
Diensten hat sich die IO-Link Community angenommen und<br />
definiert erstmalig in einer eigenen Arbeitsgruppe ein JSON-basiertes<br />
Austauschformat und somit die einheitliche semantische<br />
Einbindung von der IO-Link Feldebene an die IT-Welt. Mit diesem<br />
standardisierten Austauschformat ergeben sich nun grundlegend<br />
neue Möglichkeiten, wie ein herstellerübergreifendes<br />
Engineering oder auch der globale Zugriff auf Messwerte oder<br />
andere Monitoring-Daten. Beispielsweise können klassische Konfigurationstools<br />
durch JSON via REST herstellerübergreifend angebunden<br />
werden. Darüber hinaus werden auch schlanke „sensor<br />
to cloud“ (IIoT)-Applikationen über das sehr weit verbreitete<br />
MQTT-Protokoll mit dem Publisher/subscribe-Mechanismus einfach<br />
möglich. Damit wird z. B. sogar die Umsetzung einer cloudbasierten<br />
Automatisierungsaufgabe mit Hersteller unabhängigen<br />
Komponenten möglich. Ziel der IO-Link-/JSON-Arbeitsgruppe ist<br />
es, noch im Jahr <strong>2018</strong> einen finalen Vorschlag für die Abbildung<br />
(Draft for Voting) abzuschließen.<br />
Frank Moritz, Leiter der<br />
IO-Link Working Groups „Technologie und Qualität“<br />
PROFINET 4.0<br />
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PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
15
Smart Sensor Profil<br />
GEMEINSAMKEITEN<br />
STANDARDISIEREN<br />
Für die vielfältige Welt der Sensoren hat IO-Link die Smart Sensor Profile definiert,<br />
die technologieübergreifend die gemeinsamen Funktionalitäten und<br />
Datenstrukturen dieser Geräte einheitlich abbilden. Dies schafft Vorteile bei<br />
der Integration in klassischen Automatisierungsanwendungen, aber auch im<br />
zukünftigen Industrie 4.0-Umfeld.<br />
Mit der Kommunikationsfähigkeit von Sensoren<br />
geht einher, dass ein großes Maß an Mehrfunktion<br />
oder Mehrinformation von den IO-<br />
Link Geräten zur Verfügung steht – neben der<br />
eigentlichen Messgröße oder dem Detektionsstatus.<br />
Ein Teil dieser Daten sind Prozessdaten,<br />
die direkt über ein Steuerungsprogramm<br />
verarbeitet werden. Ein großer Teil der Mehrfunktion<br />
jedoch bildet sich über sogenannte<br />
azyklische Daten oder Bedarfsdaten ab, z. B.<br />
Einstellparameter, zusätzliche Diagnoseinformationen<br />
oder Identifikationsdaten. Diese<br />
letzte Kategorie stand als Information bei<br />
Geräten ohne Kommunikationsschnittstelle<br />
nicht zur Verfügung, bzw. nur über Bedienelemente<br />
oder Anzeigen am Gerät, ggfs. auch<br />
über proprietäre Parametrierschnittstellen.<br />
SMART SENSOR PROFIL (SSP)<br />
Neben der eigentlichen Spezifikation der<br />
Kommunikation sind zusätzliche Regeln für<br />
die Übertragung und Abbildung von Daten<br />
notwendig. Gerade bei den Sensoren ist die<br />
Vielfalt an Technologien sehr groß, die Anzahl<br />
an Geräten ebenso. Allerdings gibt es<br />
viele Gemeinsamkeiten an Funktionalitäten.<br />
Was liegt also näher als diese Gemeinsamkeiten<br />
als Profil zu standardisieren und die<br />
Anwenderfreundlichkeit der Sensoren damit<br />
zu steigern?<br />
Folgende Datenkategorien und Funktionen<br />
haben die Potenziale zur Vereinheitlichung:<br />
• Identifikation<br />
• Diagnose<br />
• Prozessdatenvariablen<br />
• Schaltsignalkanal<br />
• Teach-In<br />
16 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
In diesen Funktionsklassen sind Datenobjekte<br />
fest definiert. So ist z. B. festgelegt, dass<br />
die binären Informationen für Schaltsignale<br />
immer von Bitposition 0 an aufsteigend im<br />
Prozessdatum angeordnet sind. Und die<br />
Identifikation umfasst immer Herstellername,<br />
Produktbezeichnung, Produkt ID (Artikelnummer)<br />
und Firmware-Version.<br />
KLASSIFIZIERUNG VON<br />
SENSORAUSPRÄGUNGEN<br />
Dieser Grundstock an Funktionsklassen wird<br />
als ‚Legacy Profile‘ (SSP-Typ 0) bezeichnet.<br />
Diese Definition war als erste Spezifikation<br />
vorhanden. Viele Sensoren folgen bereits<br />
den Definitionen des ‚Legacy Profile‘ und<br />
besitzen somit eine Basis an übereinstimmenden<br />
Geräteverhalten.<br />
Profile benötigen aber konkrete, fest umrissene<br />
Definitionen des Funktionsumfangs, der<br />
Datenstrukturen und -inhalte. Wichtig hierfür<br />
ist eine Klassifizierung von Sensorausprägungen,<br />
bevorzugt technologieübergreifend. So<br />
sollte z. B. ein distanzmessender Ultraschallsensor<br />
die gleiche Datenstruktur aufweisen<br />
wie ein messender Drucksensor. Folgende<br />
Ausprägungen stehen aufgrund des hohen<br />
Verbreitungsgrades im Fokus:<br />
• Binäre Sensoren mit festem Schaltpunkt<br />
(Fixed Switching Sensors – FSS)<br />
• Binäre Sensoren mit einstellbarem Schaltpunkt<br />
(Adjustable Switching Sensors –<br />
AdSS)<br />
• Messende Sensoren (Digital Measuring<br />
Sensors – DMS)<br />
Die Definitionen für diese Geräteklassen sind<br />
Inhalt des Smart Sensor Profils - Edition 2.<br />
Alle Profilgeräte folgen den Vorgaben der<br />
Profil-Basisspezifikation ‚Common Profile‘<br />
und unterstützen grundsätzlich das dort<br />
definierte Profil ‚Identifikation & Diagnose‘.<br />
Dieses Profil enthält für Asset Management<br />
relevante Identifikationsdaten und allgemeingültige<br />
Diagnoseinformationen zum<br />
aktuellen Gerätezustand.<br />
Die Profile für schaltende Sensoren definieren<br />
im Wesentlichen die Einstellparameter und<br />
-funktionen. Das Einlernen eines Schaltpunktes<br />
(Teach-In) wird durch drei kombinierbare<br />
Standardmethoden unterstützt. Bei den<br />
messenden Sensoren (DMS) liegt der Fokus<br />
auf der Übertragung eines Messwertes und<br />
der Struktur im Prozessdatum. Die Definition<br />
umfasst Messwertebereich, aber auch Ersatzwerte<br />
für Messbereichsüber- / unterschreitung<br />
und nicht ermittelbarem Messwert. Der<br />
wesentliche Unterschied und Vorteil zu einer<br />
Übertragung von Messwerten über eine<br />
Strom- oder Spannungsschnittstelle ist, dass<br />
der Messwert direkt als physikalische Größe<br />
interpretierbar ist. Die Messwerte werden in<br />
SI-Einheiten – z. B. Meter, Pascal, usw. - mit<br />
einem Skalierungsfaktor übertragen. Daher<br />
entfällt die produktspezifische Umrechnung<br />
und Skalierung von z. B. einem Stromwert in<br />
einen Abstand oder Druck.<br />
Alle drei Profilklassen sind mit der Funktion<br />
‚Transducer Disable‘ kombinierbar. Damit<br />
lässt sich die sensorische Funktion über Prozessdaten<br />
gesteuert abschalten, etwa zur<br />
Wartung.<br />
Die Smart Sensor Profile beschreiben die<br />
Gemeinsamkeiten der Sensorfunktionen
Bild: Pepperl+Fuchs<br />
Flexibilität: In der Planungsphase ergibt sich<br />
bei Verwendung von Profilgeräten Handlungsspielraum,<br />
da diese Geräte bezgl. ihrer<br />
Profilfunktionen leicht austauschbar sind.<br />
Das schafft Flexibilität bei überschaubaren<br />
Risiken.<br />
Zeitersparnis: Bei Inbetriebnahme lassen<br />
sich die Geräte nach einheitlichen Schema<br />
konfigurieren und parametrieren. Die einheitliche<br />
Namensgebung und Struktur der<br />
Parameter in der Darstellung im Engineering<br />
Tool unterstützen dies.<br />
nach Klassen und Typen mit eindeutig zugeordneten<br />
IDs. Neben diesen Funktionen<br />
können Profilgeräte grundsätzlich noch erweiterte,<br />
herstellerspezifische Funktionen<br />
bereitstellen, die kein Bestandteil der Profildefinition<br />
sind.<br />
Die Profil-IDs lassen sich direkt aus dem Sensor<br />
auslesen und sind in der Gerätebeschreibung<br />
IODD referenziert. Online oder Offline ist so<br />
die Profilfunktion eines Sensors bekannt.<br />
SPEZIFIKATION VON<br />
FUNKTIONSBAUSTEINEN<br />
So viele unterschiedliche Sensoren und doch viele Gemeinsamkeiten –<br />
das Smart Sensor Profil von IO-Link fasst diese zusammen.<br />
Doch wie unterstützt das Smart Sensor Profil<br />
nun die konkreten Anwendungen, bzw. die<br />
Anwender, die IO-Link Technologie in ihren<br />
Maschinen einsetzen wollen? Die Grundfunktionen<br />
der Sensoren sind identisch. Einstellungen<br />
erfolgen über gleiche Parameter,<br />
Einstellwerte haben die gleiche Bedeutung,<br />
Prozesswerte können einheitlich interpretiert<br />
werden. Doch das Smart Sensor Profil<br />
geht noch einen Schritt weiter: Für die einzelnen<br />
Profilklassen sind Funktionsbausteine<br />
spezifiziert. Die Namen der Parameter<br />
und Einstellgrößen, sowie die Darstellung<br />
in der Gerätebeschreibung IODD sind ebenfalls<br />
einheitlich definiert.<br />
Die Vorteile liegen auf der Hand. Die Gleichartigkeit<br />
von Funktionen und Schnittstellen<br />
erleichtern die Integration und die Handhabung.<br />
Reduzierter Aufwand: Für den Anwendungsprogrammierer<br />
ergibt sich die Vereinfachung<br />
durch die Verfügbarkeit von<br />
Referenzimplementierungen, bzw. standardisierten<br />
Funktionsbausteinen.<br />
ZUSAMMENFASSUNG<br />
Für die vielfältige Welt der Sensoren hat IO-<br />
Link die Smart Sensor Profile definiert, die<br />
technologieübergreifend die gemeinsamen<br />
Funktionalitäten und Datenstrukturen<br />
dieser Geräte einheitlich abbilden. Sensoren,<br />
die diese Profile unterstützen, sind<br />
verfügbar. Referenzimplementierungen für<br />
Funktionsbausteine stehen auch als Quellcode<br />
zum freien Download zur Verfügung:<br />
www.io-link.com<br />
Hartmut Lindenthal,<br />
Pepperl+Fuchs GmbH,<br />
Mitglied im IO-Link Steering Committee<br />
Smarte Sensoren<br />
Service<br />
Event<br />
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Bidirektionale<br />
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Messwertspeicherung<br />
www.hydac.com<br />
sps ipc drives <strong>2018</strong><br />
Halle 6 / Stand 248<br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
17
PROFIsafe und PROFINET im Hochsicherheitstunnel<br />
FRISCHE LUFT IM ARLBERGTUNNEL<br />
Blick in den Schacht auf das Dach der Kabine<br />
in der Schachtbefahrungsanlage.<br />
Nach umfangreichen Sanierungsarbeiten ist der kürzlich für den Verkehr wieder<br />
freigegebene Arlberg-Straßentunnel zu einem „Hochsicherheitstunnel“<br />
geworden. Ein wichtiges Teilprojekt war die neue Automatisierung der Wartungslifte<br />
in den viele hundert Meter tiefen Belüftungsschächten. Hier sorgt<br />
nun ein leistungsstarkes Trio aus Funkmodulen, Bluetooth-Funktechnik und<br />
PROFINET für Sicherheit.<br />
Der im Jahr 1978 eröffnete Arlberg-Straßentunnel<br />
ist mit seinen etwa 14 km der längste<br />
Straßentunnel Österreichs und auch die einzige<br />
„wintersichere“ Verbindung zwischen<br />
Tirol und Vorarlberg. In den Jahren 2015<br />
und 2017 wurde von dem Betreiberunternehmen<br />
ASFINAG bzw. durch dessen beauftragten<br />
Fachunternehmender PKE Verkehrstechnik<br />
GmbH die erste Generalsanierung<br />
des Tunnels mit dem zentralen Anliegen,<br />
die Gesamtsicherheit im Tunnel zu verbessern,<br />
vorgenommen. Dazu gehörten u. a.<br />
zusätzliche und verkürzte Fluchtwege, neue<br />
Beleuchtungskonzepte, Thermoscanner für<br />
Lastkraftwagen ebenso wie eine umfassende<br />
Modernisierung der bezüglich ihrer Steuerungstechnik<br />
veralteten Lüftungsanlagen.<br />
Der Luftaustausch im Tunnel erfolgt über<br />
zwei Lüftungszentralen an den Tunnelportalen<br />
sowie zwei vertikale Lüftungsschächte<br />
mit zugehörigen Kopfstationen: Der<br />
Schacht Maienwasen auf Tiroler Seite mit<br />
einer Tiefe unter Erdoberfläche von 273 m<br />
und der Lüftungsschacht Albona auf der<br />
Vorarlberger Seite mit einer Tiefe von 736 m.<br />
Beide Schächte haben einen Durchmesser<br />
von etwa 8 m. In den Schächten befinden<br />
sich die für Zu- und Ablauft benötigten Ventilatoren<br />
zusammen mit den erforderlichen<br />
betriebs- und sicherheitstechnischen Einrichtungen<br />
einschließlich eines Personenliftes<br />
für das Wartungspersonal. Im Rahmen<br />
der Tunnelsanierung sollten auch die Steuerungen<br />
der beiden Schachtbefahrungsanlagen<br />
auf den neuesten technischen Stand<br />
gebracht werden. Ausführendes Unternehmen<br />
war hier die STB Steuerungstechnik<br />
Beck GmbH in Egg, Vorarlberg.<br />
WECHSEL AUF FUNK-<br />
STEUERUNGSTECHNIK<br />
Als neue Steuerung für die Schachtbefahrungsanlagen<br />
der Belüftungsschächte<br />
wurde von STB Steuerungstechnik Beck in<br />
den Kopfstationen je eine S7 F eingesetzt.<br />
Diese ist für den sicheren Betrieb der Liftanlage<br />
für das Wartungspersonal mit ihren<br />
Fahrkörben ausgerüstet. Alle Komponenten<br />
sind angesichts der hohen Sicherheitsanforderungen<br />
fehlersicher/failsafe ausgeführt<br />
unter Verwendung von PROFIsafe über<br />
PROFINET als Kommunikationstechnologie.<br />
Für die Kommunikation zwischen Steuerung<br />
und Fahrkorb der Liftanlage wurden<br />
vor der Tunnelsanierung aufrollbare Kabel<br />
verwendet. Bei den hier gegebenen Fahrstrecken<br />
über viele hundert Meter ist dies<br />
eine kostspielige und erfahrungsgemäß wartungsintensive<br />
Lösung.<br />
Mittlerweile steht für derartige Applikationen<br />
in Form einer kabellosen Kommunikation<br />
per Funkstrecken eine leistungsfähige<br />
Alternative zu Verfügung. Sie bietet gegenüber<br />
kabelgebundener Kommunikation<br />
erhebliche Vorteile, muss jedoch hochverfügbar<br />
sein, da sie oft zusammen mit fahrerlosem<br />
Betrieb eingesetzt wird und eine<br />
Unterbrechung der Kommunikation zu gefährlichen<br />
Situationen führen würde. Daher<br />
müssen die Funkstrecken in ihrer Auslegung<br />
(Funkfrequenz, Funkleistung, Antennentechnik,<br />
Montagepunkte u. ä.) spezifisch an<br />
die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten wie<br />
18 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong>
Entfernungen, Staubbelastung, Reflexion<br />
oder Dämpfung der Signale an Hindernissen<br />
auf dem Übertragungsweg u. ä. angepasst<br />
werden.<br />
Das mit der Automatisierung der Schachtbefahrungsanlage<br />
beauftragte Unternehmen<br />
STB Steuerungstechnik Beck vertraute<br />
bei Auswahl der Funktechnik auf die bereits<br />
in vielen anderen Projekten bewährte Funkmodul-Serie<br />
Dataeagle der Schildknecht<br />
AG. Im aktuellen Projekt kamen Module<br />
vom Typ DE 4712 zum Einsatz. Diese Modul-Version<br />
„versteht und spricht“ PROFIsafe<br />
über PROFINET und verwendet Bluetooth<br />
2.1 als derzeit für industrielle Zwecke geeignetste<br />
Funktechnologie. Die Reichweite<br />
beträgt – je nach Umgebungseigenschaften<br />
– viele hundert Meter; in der aktuellen<br />
Applikation wird damit im Albona-Schacht<br />
eine Entfernung von über 700 m sicher<br />
überbrückt. Die Störempfindlichkeit ist<br />
dank der Bluetooth-eigenen Funktion des<br />
„Frequenz-Hoppings“ generell sehr gering.<br />
Als Antennen wurden in der Kopfstation<br />
und an der Kabine leistungsstarke Richtantennen<br />
eingesetzt.<br />
AUF SICHERHEIT GEPRÜFT<br />
UND ZERTIFIZIERT<br />
Das anspruchsvolle Sicherheitskonzept des<br />
Tunnelbetreibers fordert die Prüfung und<br />
Zertifizierung aller sicherheitsrelevanten<br />
Einrichtungen durch ein entsprechendes<br />
Prüfinstitut. Eine wichtige Kenngröße für die<br />
Zuverlässigkeit von sicherheitsbezogenen<br />
Funktionen ist der Performance Level (PL)<br />
gemäß DIN EN ISO 13849-1. Über den PL-<br />
Wert wird die Fähigkeit von sicherheitsbezogenen<br />
Teilen einer Steuerung – und damit<br />
im vorliegenden Fall auch der eingesetzten<br />
Funkmodule – beschrieben, wie sie ihre Sicherheitsfunktion<br />
unter vorhersehbaren Bedingungen<br />
ausführen. Die PL-Abstufungen<br />
reichen von A (geringste Stufe) bis E (höchste<br />
Stufe) und geben die durchschnittliche<br />
Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen<br />
Ausfalls je Stunde an. Die vom TÜV Austria<br />
durchgeführte sicherheitstechnische Abnahme<br />
des Systems aus den Komponenten<br />
S7 F, PROFINET, PROFIsafe und Dataeagle<br />
4712 ergab ein Performance Level D entsprechend<br />
SIL 2.<br />
ERGEBNIS UND<br />
FOLGERUNGEN FÜR IIoT<br />
Kabine der Schachtbefahrungsanlage<br />
in der Kopfstation.<br />
Der Einsatz von Funktechnik als leistungsfähiger<br />
Problemlöser der Automatisierungstechnik<br />
zum Ersatz anfälliger Kabelverbindungen<br />
zwischen bewegten Anlagenteilen<br />
hat sich bei der Modernisierung des Arlbergtunnels<br />
voll bestätigt. Die Anlagen entsprechen<br />
nun wieder dem „Stand der Technik“<br />
und damit verbunden wird die Sicherheit<br />
der Mitarbeiter bei der Bedienung der Anlage<br />
gewährleistet. Der Einsatz von Funkstrecken<br />
über PROFINET hat eine über das<br />
aktuelle Projekt weit hinausgehende Bedeutung<br />
für Applikationen in Verbindung mit<br />
IIoT-Anwendungen: Ethernet-Kommunikation<br />
(PROFINET ist Ethernet!) lässt sich über<br />
bestimmte Strecken kabellos realisieren,<br />
wie etwa beim Datentransport von schwer<br />
zugänglichen Sensoren einer Maschine zu<br />
einer Device- oder Daten-Cloud. Voraussetzung<br />
dafür sind leistungsfähige und konstruktiv<br />
vielfältige Funkmodule, um derartige<br />
Lösungen auch in bereits bestehende<br />
Anlagen integrieren zu können.<br />
Thomas Schildknecht, Schildknecht AG<br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
19
Bild: Adobe Stock<br />
Echtzeitkommunikation anpassen lassen.<br />
Wie verhalten sich diese in Echtzeit? Oder wie<br />
lässt sich eine einfache Zertifikatsprüfung<br />
vornehmen? Dabei steht die Working Group<br />
immer im engen Kontakt zu den Anwendern,<br />
um später auch eine praxistaugliche Vorgehensweise<br />
zu entwickeln.<br />
Security-Maßnahmen<br />
in PROFINET-Netzwerken<br />
VERANTWORTUNG<br />
ÜBERNEHMEN<br />
Die Vernetzung in Anlagen nimmt immer mehr zu und damit auch Bedrohungen,<br />
z. B. durch unberechtigte Zugriffe oder Manipulation des Datenverkehrs.<br />
Vor diesem Hintergrund ist es nur folgerichtig, Automatisierungsnetzwerke<br />
immer wieder neu zu bewerten und entsprechende Security-Konzepte zu erarbeiten.<br />
Daher hat die PI-Working Group Industrie 4.0 das Thema Security zu<br />
einem Schwerpunkt erklärt – ein Statusbericht.<br />
Das Thema Security ist für die Kommunikationsspezialisten<br />
nichts Neues. So hat PI (PRO-<br />
FIBUS & PROFINET International) bereits im<br />
Jahr 2005 ein Security-Konzept veröffentlicht,<br />
das in mehreren Schritten weiter detailliert<br />
wurde. Aber Security ist ein Thema, das nie<br />
abgeschlossen ist – im Gegenteil!<br />
Bevor Konzepte und Maßnahmen erarbeitet<br />
werden, muss erst einmal genau geschaut<br />
werden, wo mögliche Angriffspunkte liegen.<br />
Bei einer solchen Bedrohungsanalyse orientierte<br />
sich PI an bewährten Konzepten aus<br />
der Informationstechnologie. Eins davon ist<br />
das STRIDE-Prinzip, das sich aus den sechs<br />
Anfangsbuchstaben der Begriffe zusammensetzt:<br />
Spoofing, Tampering, Repudiation,<br />
Information disclosure, Denial of service,<br />
Elevation of privilige. Darauf aufbauend<br />
wurden die schützenswerten Assets eines<br />
PROFINET-Systems identifiziert, mögliche<br />
Bedrohungen aufgezeigt, und diese bewertet,<br />
um anschließend Gegenmaßnahmen zu<br />
entwickeln. Dabei zeigte sich, dass z. B. schon<br />
heute die Durchführung von Netzlasttests,<br />
die sog. Security Level1 Tests, wichtiger Bestandteil<br />
bei der Zertifizierungsprüfung sind.<br />
Diese schützen in einem gewissen Umfang<br />
vor Denial of Service-Attacken. Auch das<br />
schon früh von PI eingeführte Zellenschutzkonzept<br />
hat immer noch Bestand.<br />
AKTIVITÄTEN VON PI<br />
Angesichts einer zukünftigen stärkeren Vernetzung<br />
müssen weitere Maßnahmen ergriffen<br />
werden. Allerdings hat die Working<br />
Group in ihren Untersuchungen festgestellt,<br />
dass sich Konzepte aus der Informationstechnologie<br />
nicht ohne weiteres auf die Automatisierungswelt<br />
übertragen lassen. Daher ist<br />
ein Schwerpunkt der Working Group die Beurteilung,<br />
wie sich gängige Schutzkonzepte<br />
aus der IT-Welt auf die Automatisierung und<br />
So wurde zum Beispiel bei Probeimplementierungen<br />
evaluiert, welche Cipher Suites<br />
echtzeitfähig sind. Cipher Suites sind eine<br />
standardisierte Sammlung kryptographischer<br />
Verfahren. Aus PI-Sicht wird es darum gehen,<br />
aus diesen Cipher Suites diejenigen auszuwählen,<br />
welche die erforderlichen Einsatzbereiche<br />
abdecken, etwa einen zyklischen<br />
Datentransfer ohne Unterbrechung durch<br />
zusätzlichen Security-Traffic oder eine sichere<br />
Erkennung von gefälschten Parametrierdaten.<br />
Auch bei der Authentifizierung und Integritätssicherung,<br />
also der Sicherstellung, dass<br />
die Daten auch wirklich von einem vertrauenswürdigen<br />
PROFINET-Gerät stammen<br />
und unverfälscht sind, ist man inzwischen<br />
einen Schritt weiter. Auf der SPS/IPC Drives in<br />
Nürnberg wird in einer Live-Demonstration<br />
ein Man-in-the-Middle-Angriff simuliert und<br />
gezeigt, wie ein Prototyp eines PROFINET-<br />
Gerätes reagiert, das bereits Security-Mechanismen<br />
integriert hat, die das Verfälschen von<br />
Daten erkennen. Ebenfalls extrem wichtig ist<br />
das Schlüsselmanagement (Key Deployment).<br />
Dabei geht es nicht nur um die Frage, wie der<br />
Schlüssel ins Feldgerät, also in diesem Fall in<br />
die PROFINET-Komponente, übertragen wird,<br />
sondern wie man diese Technologie auch<br />
ohne ausgebildete IT-Techniker anwendet.<br />
Diese Beispiele zeigen nur einen kleinen Ausschnitt<br />
aus der derzeitigen Themenbreite,<br />
mit der sich das Security-Team innerhalb von<br />
PI beschäftigt. Security verlangt vom Anwender,<br />
dass er Verantwortung übernimmt und<br />
ein Systemkonzept implementiert. Daher<br />
reicht ein dem Anwender an die Hand gegebenes<br />
einfaches Systemfeature nicht aus. PI<br />
wird im Rahmen seiner Security-Spezifikation<br />
Strategien empfehlen, mit denen eine Anlage<br />
bestmöglich geschützt wird. Bei allen<br />
Konzepten achtet PI darauf, dass die angebotenen<br />
Lösungen praktikabel bleiben und sich<br />
für zukünftige Anwendungen eignen.<br />
Joachim Koppers, Leiter PI WG „Security“<br />
20 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong>
Neue EMV-Richtlinie<br />
UNGESTÖRTES ZUSAMMENSPIEL<br />
Anlagenprobleme liegen nach wie<br />
vor häufig im Bereich der elektromagnetischen<br />
(Un-)Verträglichkeit. Um<br />
dem abzuhelfen, wurde eine neue<br />
Richtlinie erarbeitet.<br />
Kommunikationsnetzwerke wie zum Beispiel<br />
PROFIBUS und PROFINET sind als robuste<br />
und zuverlässige Übertragungssysteme<br />
bekannt. Dennoch ist für deren Funktion<br />
die Beachtung einiger grundlegender Prinzipien<br />
wichtig, um einen störungsfreien<br />
Betrieb über ein langes Anlagenleben zu<br />
gewährleisten. Betrachtet man beispielsweise<br />
den Stand der Technik zur elektromagnetischen<br />
Verträglichkeit (EMV), sollte man<br />
davon ausgehen, dass die zu Grunde liegenden<br />
Fragestellungen seit den 1990er-Jahren<br />
bearbeitet und gelöst sind. Schließlich müssen<br />
alle Geräte und Systeme, die in der EU<br />
in Verkehr gebracht werden, seit dieser Zeit,<br />
im Rahmen der CE-Kennzeichnung entsprechenden<br />
EMV-Prüfungen unterzogen<br />
werden. Umso mehr erstaunt es, dass auch<br />
heute noch eine signifikante Anzahl von<br />
Problemen mit der EMV in Produktionsanlagen<br />
auftreten. So sind Anlagenstörungen<br />
laut Experten für Fehlersuche sehr häufig<br />
auf die EMV zurückzuführen. Bei genauerer<br />
Betrachtung lässt sich feststellen, dass<br />
viele Probleme im Bereich der elektromagnetischen<br />
Verträglichkeit aus dem Zusammenspiel<br />
verschiedener Komponenten und<br />
durch den Einfluss des Energieversorgungsund<br />
Erdungssystems entstehen.<br />
Aus diesem Grund hat sich die PI-Arbeitsgruppe<br />
„CB / PG3 Installation Guides PB and PN“<br />
in den letzten zwei Jahren mit dem Thema<br />
Funktionspotentialausgleich und Schirmung<br />
für PROFIBUS und PROFINET grundlegend<br />
befasst. Dabei ging es insbesondere um<br />
Fragestellungen, die in verteilten Produktionsanlagen<br />
auftreten. Die Ergebnisse der<br />
oben genannten Arbeitsgruppe liegen seit<br />
dem Frühjahr <strong>2018</strong> in Form einer Richtlinie<br />
in deutscher und englischer Sprache vor.<br />
Die Richtlinie „Funktionspotentialausgleich<br />
und Schirmung von PROFIBUS und PROFI-<br />
NET“ soll Planern und Betreibern über sechs<br />
Handlungsempfehlungen eine EMV-gerechte<br />
Auslegung von Produktionsanlagen in der<br />
Fertigungsindustrie unter Verwendung von<br />
PROFIBUS oder PROFINET ermöglichen. Im<br />
nächsten Schritt soll die Richtlinie nun für Anlagen<br />
mit Explosionsgefährdungen im Bereich<br />
der Prozessindustrie erweitert werden.<br />
Prof. Dr. Karl-Heinz Niemann,<br />
Hochschule Hannover, Leiter der<br />
PI-Working Group Installation Guides<br />
Durchgängige Connectivity und Industrie 4.0 in Perfektion<br />
Festo bietet durchgängige Lösungen von der Mechanik bis in die Cloud<br />
für elektrische und pneumatische Antriebe.<br />
Unsere neue Automatisierungsplattform ermöglicht die einfachste Integration der<br />
Servoantriebsregler CMMT an PPROFINET, und eröffnet Ihnen erstmals komplette<br />
MC-Lösungen als Subsystem aus einer Hand.<br />
www.festo.com/ea<br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong><br />
21
PRODUKTNEWS<br />
Smarter Drucksensor<br />
Mit dem Drucksensor HPT 1000S erweitert HYDAC sein umfangreiches<br />
Sensorprogramm. Die neue Generation smarter Sensoren<br />
ist darauf ausgerichtet, zusätzlich zu den Betriebsdaten weitere relevante<br />
Informationen zu generieren. Somit werden dynamische,<br />
echtzeitoptimierte und sich selbst organisierende Prozesse unterstützt,<br />
wodurch Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimiert<br />
und Kosten gesenkt werden<br />
können. Die Kommunikation<br />
mit dem HPT 1000S erfolgt<br />
über IO-Link. Dadurch ist eine<br />
Vielzahl von zusätzlichen Messdaten,<br />
Parameter und Diagnose-informationen<br />
abrufbar.<br />
www.hydac.com<br />
Ohne Umwege direkt<br />
integriert<br />
Softing Industrial <strong>Automation</strong> hat das<br />
pnGate PA entwickelt, über das sich eine<br />
direkte PROFIBUS PA-Segment-Integration<br />
in PROFINET-Steuerungssysteme<br />
realisieren lässt. Das Gateway fungiert<br />
als Schnittstelle zwischen Host-Ebene<br />
und den Feldgeräten und übernimmt<br />
PROFINET Device- und PROFIBUS PA<br />
Master-Aufgaben. Zudem unterstützt<br />
das pnGate PA bekannte Werkzeuge für<br />
die Gerätekonfiguration, Parametrierung und Zustandsüberwachung.<br />
Dazu zählen zum Beispiel Siemens PDM, PROFINET Engineering-Systeme<br />
und DTM-Anwendungen. www.softing.com<br />
PROFIsafe-Baugruppe für erweiterte<br />
Sicherheit<br />
Mit dem PROFIsafe-Schnittstellenmodul SK TU4-PNS bietet Nord<br />
Drivesystems nun ein weiteres Plus an Sicherheit. Über Steckverbindungen<br />
können sichere Ein- und Ausgänge etwa für Not-Aus-<br />
Schalter und Lichtgitter mit der Applikation verbunden werden.<br />
Für die Überwachung der sicheren Antriebsfunktion kann ein<br />
Drehgeber angeschlossen werden. Das Modul verfügt über zwei<br />
redundant arbeitende Mikroprozessoren und ist selbstüberwachend.<br />
Zudem lassen sich<br />
unterschiedliche ‚Sichere Bewegungsfunktionen‘<br />
einfach<br />
integrieren und erweitern<br />
somit die Sicheren Stoppfunktionen<br />
der Antriebe.<br />
www.nord.com<br />
Kommunikationslösung für PROFINET<br />
mit OPC UA und MQTT<br />
Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) erfordern,<br />
dass Automatisierungsgeräte und Maschinen nicht nur verschiedene<br />
industrielle Netzwerke der Fertigung wie PROFINET unterstützen,<br />
sondern auch Geräte- und Maschinendaten an IT-Systeme<br />
und IoT-Software übertragen. Daher unterstützt nun die<br />
Kommunikationsschnittstelle Anybus CompactCom für PROFI-<br />
NET von HMS Industrial Networks neben OPC UA künftig auch<br />
MQTT. Damit haben Geräteherstellern und Maschinenbauern,<br />
die Anybus CompactCom<br />
einsetzen, eine einfache<br />
Möglichkeit, Daten im Umfeld<br />
von Industrie 4.0 / IIoT<br />
sicher auszutauschen.<br />
www.hms-networks.de<br />
IO-Link Mastermodule für verbesserte<br />
Parametrierung und Diagnostik<br />
Weidmüller bietet IO-Link Mastermodule in Schutzart IP20 und<br />
IP67, Steckverbinder und vorkonfektionierte Leitungen für den Busanschluss<br />
sowie Sensor-/ Aktorverkabelungen. Die Parametrierung<br />
und Konfiguration von IO-Link-Geräten geschieht via webbasiertem<br />
Konfigurationstool. Dies besitzt eine Schnittstelle zur neuen,<br />
zentralen, herstellerübergreifenden Datenbank für Beschreibungsdateien<br />
von IO-Link Geräten (IODDs). www.weidmueller.de<br />
IMPRESSUM<br />
Das PI-Magazin ist eine Publi ka tion der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.<br />
Karl s ruhe und wird durch die Anzeigen folgender Mitglieder finanziert:<br />
Balluff GmbH, Deutschmann <strong>Automation</strong> GmbH & Co. KG, ESCHA GmbH & Co. KG,<br />
esd electronics gmbh, Festo AG & Co. KG, Hilscher Gesellschaft für Systemautomation<br />
mbH, HMS Industrial Networks GmbH, Hydac Electronic GmbH,<br />
Indu-Sol GmbH, Pepperl + Fuchs GmbH, profichip GmbH, Siemens AG,<br />
TWK Elektronik GmbH, Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG<br />
Herausgeber:<br />
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V., Haid-und-Neu-Straße 7, 76131 Karls ruhe<br />
Fon +49 (0)721 9658590, Fax +49 (0)721 9658589<br />
E-Mail: germany@profibus.com, www.profibus.com<br />
Verantwortlich: Dr. Peter Wenzel<br />
Realisierung: Barbara Weber<br />
Redaktion: Dipl.-Ing. Sabine Mühlenkamp, www.muehlenkamp.net<br />
Layout und Grafik: Michael Mayer, www.donner-mayer.com<br />
Anzeigenberatung und -verkauf:<br />
Frauke Lorenz Werbeberatung und Projektmanagement<br />
Am Zellerbruch 32, D-63533 Mainhausen , Telefon: +49 157 85288280<br />
E-Mail: info@fraukelorenz.de, www.fraukelorenz.de<br />
Auflage: 114.500 Exemplare<br />
22 PI-Magazin 2/<strong>2018</strong>
PI-Gemeinschaftsstand auf<br />
der SPS IPC Drives<br />
IM ZENTRUM VON<br />
INDUSTRIE 4.0<br />
Der PI (PROFIBUS & PROFINET International) Gemeinschaftsstand<br />
auf der SPS IPC Drives in Nürnberg (27. – 29. November<br />
<strong>2018</strong>) ist neu in Halle 5, Stand 210 und schlägt eindrucksvoll die<br />
elementare Brücke zwischen Automatisierung und IT.<br />
Die SPS IPC Drives ist für PI die ideale Plattform,<br />
ihren neuen „Industrie 4.0 Demonstrator“<br />
vorzustellen, der PROFINET im Umfeld von<br />
Industrie 4.0 und die Verbindung zwischen<br />
Automatisierung und IT in zahlreichen Anwendungsszenarien<br />
zeigt. Use Cases sind u. a.<br />
die Erhöhung der Flexibilität auf Basis einer<br />
modularen und wandelbaren Fabrik, die Steigerung<br />
der Produktivität mittels Analyse von<br />
Daten in der Cloud und die Verkürzung der<br />
Time-to-Market anhand virtueller Inbetriebnahme.<br />
Der Demonstrator zeigt anschaulich<br />
die Daten-/ Informationsflüsse zwischen den<br />
unterschiedlichen Ebenen bis hin zu IoT.<br />
Das Zusammenspiel der automatisierten<br />
Produktion mit der Auftragsverwaltung wird<br />
komplettiert durch eine Live-Demo zahlreicher<br />
Drives-Hersteller, die die Anwendung<br />
und die Vorteile des PROFIdrive-Antriebsprofils<br />
in den jeweiligen Applikationsklassen zeigt.<br />
Die Implementierung der industriellen<br />
Kommunikation für Industrie 4.0 ist eines<br />
der Kernthemen von PI. Eine weitere<br />
neue Live-Demo zeigt die Zielrichtung und<br />
Funktionsweise von OPC UA im PROFINET-<br />
Kontext mit zahlreichen Use Cases. TSN<br />
und Security werden ebenfalls in Demo-<br />
Modellen präsentiert – hier können sich die<br />
Besucher erstmalig von dem Zusammenwirken<br />
verschiedener Hersteller überzeugen.<br />
PROFIsafe setzt auf der SPS <strong>2018</strong> neue<br />
Schwerpunkte mit einer aktualisierten Live-<br />
Demo, die die Interoperabilität und Herstellerunabhängigkeit<br />
durch fehlersichere<br />
Peripherie, Controller, Antriebe sowie Sensoren<br />
und Aktuatoren demonstriert. Darüber<br />
hinaus wird das Thema PROFIsafe über<br />
OPC UA durch die PI-Experten vorgestellt.<br />
Im Bereich IO-Link stehen weiterhin die Gerätevielfalt<br />
mit verschiedenen Mastern, Devices<br />
und Dienstleistern, der IODDfinder sowie die<br />
Themen IO-Link Safety sowie IO-Link Wireless<br />
im Vordergrund.<br />
PI und ihre über 110 internationalen Mitaussteller<br />
freuen sich auf Ihren Besuch in Halle 5,<br />
Stand 210 und bieten Ihnen viele Informationen<br />
über PI im Zentrum von Industrie 4.0.<br />
Weitere Informationen über den PI-Gemeinschaftsstand<br />
und unsere Aussteller finden Sie<br />
unter: www.profibus.com/sps<br />
Der Switch mit Zukunft<br />
INDUSTRIAL ETHERNET | PROFINET | ETHERNET/IP<br />
27.-29.11.<strong>2018</strong> | Nürnberg<br />
Halle 5 | Stand 5-411<br />
Indu-Sol GmbH – Spezialist für industrielle Netzwerke<br />
158<br />
100<br />
63<br />
EMV-Monitoring<br />
40<br />
mA (Logarithmische Darstellung)<br />
25<br />
16<br />
10<br />
6<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
50<br />
ACHTUNG!<br />
Schwellwert<br />
überschritten<br />
158 500 1581 5000 15811 30000<br />
Hz (Logarithmische Darstellung)<br />
Einzigartig.<br />
PROmesh P9<br />
PROmesh P20<br />
Einfach. Einzigartig. Wegweisend.<br />
Der Switch PROmesh.<br />
PI-Magazin 2/<strong>2018</strong> 23<br />
Indu-Sol GmbH ∙ Blumenstraße 3 ∙ 04626 Schmölln ∙ Deutschland ∙ Telefon: +49 (0) 34491 5818 - 0 ∙ www.indu-sol.com ∙ info@indu-sol.com
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Die zunehmende Digitalisierung von Unternehmen und die damit<br />
einhergehende Vernetzung praktisch aller Bereiche eröffnet<br />
große ökonomische Potenziale. PROFINET – der führende Industrial-<br />
Ethernet-Standard für die Automatisierung – unterstützt Sie<br />
dabei, durchgängige, integrierte Prozesse zu schaffen sowie<br />
vernetzte Schnittstellen einzurichten. Ziel ist es, die Produktion<br />
weiter über alle Ebenen zu automatisieren und die Ressourcen<br />
bestmöglich zu nutzen.<br />
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Performance sorgt für hohe Präzision und Produktqualität.<br />
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