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Industrielle Automation 6/2018

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14auf der sicheren Seite<br />

<strong>Industrielle</strong><strong>Automation</strong>_Safety_210x230_Titel-Helm.indd 1 05.10.<strong>2018</strong> 11:01:01<br />

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 />

www.industrielle-automation.net<br />

19239<br />

5<br />

Oktober 2016<br />

6 Print-Ausgaben im Jahr<br />

+<br />

Ausfallsichere Leitungen<br />

gewährleisten zuverlässige<br />

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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Ja, ich möchte die Zeitschrift „INDUSTRIELLE AUTOMATION“ abonnieren<br />

Das Jahresabonnement umfasst 6 Ausgaben und kostet € 62,- (Ausland € 68,- netto) inkl. Versandkosten. Als Begrüßungsgeschenk<br />

erhalte ich den Bluetooth-Lautsprecher. Das Abonnement verlängert sich jeweils um ein weiteres Jahr, wenn es nicht spätestens<br />

4 Wochen zum Ende des Bezugsjahres schriftlich gekündigt wird.<br />

Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der<br />

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 />

Zudem verwenden wir Ihre Angaben zur Werbung für eigene und VFV verwandte Produkte. Falls Sie keine Werbung mehr auf dieser Grundlage erhalten wollen, können Sie jederzeit<br />

widersprechen. Weitere Infos zum Datenschutz: ds-vfv.vfmz.de<br />

Name/Vorname<br />

Position<br />

Firma<br />

Abteilung<br />

Straße oder Postfach<br />

PLZ/Ort<br />

Telefon/E-Mail<br />

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 />

Auslaufmodelle!<br />

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omation_Safety_210x230_Titel-Helm.indd 1 05.10.<strong>2018</strong> 11:01:01<br />

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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Balluff GmbH,<br />

Neuhausen<br />

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 />

MESSWERTE<br />

SICHER ERFASSEN<br />

• 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 />

www.hannovermesse.de<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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SPS IPC Drives in Nürnberg:<br />

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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 />

www.framos.com<br />

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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#schaltanlagen<br />

#trends<br />

#entdecken<br />

#messe<br />

#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 />

TM<br />

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www.EchoRing.com<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 />

Industry 4.0<br />

Internet of Things<br />

Servo Drives<br />

Eco-POWER METER<br />

Panasonic Electric Works<br />

Europe AG<br />

HMIs<br />

Lernen Sie unsere innovativen Produkte<br />

für die Industrie 4.0 und das Internet of<br />

Things kennen:<br />

› Sensoren<br />

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Wir begleiten Sie auf dem Weg in eine<br />

vernetzte Zukunft.<br />

Tel.: +49 8945354-1000 • Fax: +49 8945354-2111<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 />

Fotos: Schmuckbild Fotolia, sonstige SICK AG<br />

www.sick.com<br />

TechnologyRobust.<br />

Innovative Infrared<br />

Könnte es sein, dass Sie sich auch für besonders schnelle, leichte,<br />

exakte, individuelle und günstige Infratot-Thermometer und Infrarotkameras<br />

zur berührungslosen Temperaturmessung von –50 °C bis<br />

+3000 °Cinteressieren? Schauen Sie doch mal rein: www.optris.de<br />

Wie Sie es auch drehen und wenden: Wir<br />

haben den kleinsten und zugleich robustesten<br />

IR-Sensor entwickelt, weil er bis<br />

250 ºC Umgebungstemperatur aushält.<br />

27.–29.11.<strong>2018</strong><br />

Besuchen Sie uns auf<br />

der SPS in Nürnberg<br />

Halle 4A, Stand 126


SPS IPC DRIVES <strong>2018</strong> I MESSE<br />

Trendsetter in Sicht?<br />

Neue Verdrahtungslösungen auf Basis elektronischer Schutzschalter<br />

machen Reihenklemmen überflüssig<br />

Das ein- und zweikanalige,<br />

Anreihsystem Rex 12 zeichnet<br />

sich durch die integrierte<br />

Verbindungsklammer<br />

aus, die eine schnelle<br />

und kostengünstige<br />

Montage erlaubt<br />

Aus dem Maschinen- und<br />

Anlagenbau ist der elektronische<br />

Überstromschutz nicht mehr<br />

wegzudenken. Auf Basis der<br />

elektronischen Schutzschalter<br />

kommt nun mit kompletten<br />

Verdrahtungslösungen der nächste<br />

Trend auf. Sie machen den Einsatz<br />

von gängigen Reihenklemmen in<br />

Verbindung mit der Nutzung von<br />

elektronischen Schutzschaltern<br />

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 />

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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 />

www.siemens.com<br />

Schaltschränkeeffizienterplanen, installieren undbetreiben<br />

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Ein Beispiel dafür: unserWeidmüllerConfigurator mit neuem Fast DeliveryService für einbaufertige Klemmenleisten. Damit<br />

ermöglichen wir Ihnen noch mehr Flexibilität in Ihrer Projektplanung und Sie erreichen IhreZiele schneller.<br />

Jetzt WeidmüllerConfigurator downloaden:<br />

www.weidmueller.de/wmc Halle 9, Stand 351


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 />

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PC- und Embedded-Anwendungen sicher geschützt mit CodeMeter<br />

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Multifunktionale Gate-Box für Schutztüren<br />

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 />

machen IhreProduktionslinie<br />

FactorySmart® und helfen<br />

Ihnen, Ihreaktuellen<br />

Herausforderung in der<br />

Qualitätskontrolle zu meistern.<br />

Smart-3D.Weiterentwickelt.<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 />

Best of Test ... chainflex®<br />

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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 />

Das Rex-System<br />

Ihre All-in-one<br />

Lösung<br />

Bestehend aus drei Komponenten<br />

– Einspeisung,<br />

– Überstromschutz und<br />

– Stromverteilung<br />

revolutioniert das REX12-System<br />

Ihre DC 24 V-Ebene.<br />

Ihr Nutzen:<br />

● Erhöht die Maschinenverfügbarkeit<br />

● Bringt Flexibilität<br />

● Spart Zeit, Kosten und Platz<br />

● Mit IO-Link und<br />

Modbus-RTU Anbindung<br />

Infos unter:<br />

www.e-t-a.de/REX12-System<br />

facebook.com/eta.germany<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

SPS/IPC/DRIVES<br />

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 />

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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 />

Multisensor-Plattform mit<br />

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sps ipc drives Nürnberg<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 />

Inklusive QuickDAQ Datenlogger-Software,<br />

opt. Schwingungsanalyse<br />

WebDAQ<br />

Schwingungs-Wächter<br />

Autonomer Datenlogger mit<br />

integriertem Webserver für IoT<br />

4 IEPE-Sensoreingänge<br />

Onboard Real-time FFT<br />

Remote Konfiguration und<br />

Überwachung per PC, Tablet<br />

oder Smartphone<br />

Alarme konfigurieren und<br />

per E-Mail/SMS versenden<br />

www.mccdaq.de<br />

Tel: +49 7142 9531-40<br />

E-Mail: sales@mccdaq.de<br />

© 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 />

7-314<br />

Halle 7<br />

Entdecken Sie auf der SPS IPC Drives unsere vielseitigen Lösungen für die<br />

Maschinenautomation und erleben Sie Innovationspartnerschaft auf Augenhöhe.<br />

Wir freuen uns auf Ihren Besuch!<br />

www.amsys.de<br />

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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SPS IPC Drives Neuheiten:<br />

• Passgenau: Kompaktes IO-System für die E°EXC89 mit vielen<br />

Funktionsmodulen, Buskopplern&Safety-IO-Modulen<br />

• Einfach sicher: Integrierte Safety-Steuerung für systemweite Transparenz<br />

in der Verarbeitung sicherer und nicht-sicherer Signale<br />

• Connected <strong>Automation</strong>: OPC-UA-basiertes Machine Management System<br />

für die CNC-Fertigung 4.0<br />

Messe-Highlights<br />

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Ihr Vorteil liegt auf der Hand<br />

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Schwingungs- und Stoßerreger für<br />

·Qualitätssicherung in der Sensorherstellung<br />

·MEMS-Sensor-Tests<br />

Prüfen mikromechanischer<br />

Bauelemente<br />

Ermüdungstests<br />

unter praxisnahen<br />

Einsatzbedingungen<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 />

Zirox.indd 1 22.09.2017 11:05:04<br />

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 />

Schnelle und kostengünstigeKalibrierung –sowohl beiNeugeräten<br />

als auch zurRekalibrierungvorhandener Messgeräte<br />

Dokumentationdes Kalibrier-Ergebnisses in einem<br />

Kalibrierzertifikat<br />

Jetzt<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 />

www.michell.de<br />

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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der SPS IPC Drives<br />

in Halle 4A, auf Stand 435<br />

JUMO plastoSENS eröffnet Ihnen völlig<br />

neue Möglichkeiten:<br />

• geometrische Formfreiheit<br />

• frei wählbarer Sensortyp<br />

• hohe Isolations- und Vibrationsfestigkeit<br />

• für Temperaturbereiche von -50 bis +200 °C<br />

Neugierig geworden?<br />

High-End in High-Tech.<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 />

www.vaisala.com<br />

I FürDruckluftund ölfreie Gase<br />

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I 2Schaltpunkte einstellbar<br />

I Hysterese einstellbar<br />

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psi, MPa, kgf/cm²)<br />

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong> 49<br />

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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 />

• modernes kostenoptimiertes<br />

Design<br />

• einfachste Verkabelung und<br />

Inbetriebnahme<br />

• USB-Schnittstelle<br />

Elektronik GmbH<br />

D-41372 Niederkrüchten<br />

Telefon: +49 (0)2163 577355-0<br />

E-Mail: info@w-e-st.de<br />

Internet: www.w-e-st.de<br />

Alles für die Hydraulik:<br />

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Positionsregelungen<br />

Gleichlaufregelungen<br />

Pumpenregelungen<br />

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 />

www.nord.com<br />

Kabelverschraubung<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 />

Bilder: Schmuckbild Adobe Stock, sonstiges Kuka<br />

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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Schnelleres Engineering<br />

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 />

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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 />

www.phoenixcontact.de<br />

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 />

Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige I-V-G Göhringer<br />

www.i-v-g.de<br />

Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.<br />

PCAN-miniPCIe FD<br />

CAN-FD-Interface für PCI Express<br />

Mini. Als Ein-, Zwei- und Vierkanalkarte<br />

inkl. Software, APIs und Treiber<br />

für Windows ® und Linux erhältlich.<br />

PCAN-Router FD<br />

Frei programmierbarer Router für CAN<br />

und CAN FD mit 2 Kanälen. Erhältlich<br />

im Aluminiumgehäuse mit D-Sub- oder<br />

Phoenix-Anschlusssteckern.<br />

PCAN-Gateways<br />

ab 240 €<br />

250 €<br />

Verbindung weit entfernter CAN-<br />

Busse über LAN oder WLAN. Die<br />

Linux-basierenden Module werden<br />

über eine Webseite konfiguriert und<br />

sind in diversen Versionen erhältlich.<br />

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Tel.: +49 6151 8173-20<br />

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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Kommunikation vom Sensor bis in die Cloud<br />

Die Fabrik der Zukunft steuert sich dank intelligenter Vernetzung selbst und passt<br />

sich flexibel neuen Anforderungen an. Mit dem Automatisierungs- und Digitalisierungsbaukasten<br />

u-mation von Weidmüller wird diese Vision Realität, denn das<br />

aufeinander abgestimmte u-mation Portfolio ebnet dem Anwender den Weg ins<br />

IoT (Internet of Things) und darüber hinaus. Die Kombination modularer Automatisierungshardware<br />

mit innovativen Engineering-Tools und durchdachten<br />

Digitalisierungslösungen ermöglicht die intelligente Verbindung aller Prozessebenen<br />

– vom Sensor bis in die Cloud. Machine-Learning-Modelle ermöglichen<br />

die zukunftssichere Grundlage für effizientere Produktionskonzepte. Individuell<br />

skalierbar je nach Komplexität der Maschine oder Anlage.<br />

www.weidmueller.com<br />

Berührungslose Überwachung durch<br />

magnetcodierte Sensoren<br />

Die neuen magnetcodierten Sensoren von ifm sind für die<br />

berührungslose Überwachung von beweglichen trennenden<br />

Schutzeinrichtungen prädestiniert. Die Geräte aus der Baureihe<br />

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 />

Angaben entsprechend<br />

dem Positionspapier<br />

CB24I des ZVEI zur<br />

Klassifizierung von<br />

sicheren elektronischen<br />

24V-Schnittstellen stehen<br />

zur Verfügung. Für das<br />

kombinierte Teilsystem,<br />

bestehend aus einem Magnetsensor und einer Auswerteinheit,<br />

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 />

www.ifm.com<br />

DREHGEBER<br />

Optische Inkrementalgeber<br />

Präzise und<br />

individualisierbar<br />

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SPM-Serie<br />

Bis 5000 Imp./Udr.<br />

Als Kit Encoder oder mit Welle<br />

Made in Germany<br />

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 />

www.murrelektronik.de<br />

Flexibles Tragarmsystem<br />

Mit dem höhenverstellbaren<br />

Tragarmsystem GTV von Rose<br />

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 />

www.rose-systemtechnik.com<br />

62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/<strong>2018</strong><br />

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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION<br />

Frequenzumrichter und Servoverstärker<br />

optimiert<br />

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 />

So ist es nun möglich,<br />

individuelle Lösungen<br />

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 />

www.sieb-meyer.de<br />

Managed Profinet-Switches einfach<br />

online shoppen<br />

Ab sofort bietet der<br />

Online-Shop <strong>Automation</strong>24<br />

Profinet-Switches<br />

von Helmholz an, die<br />

durch eine Priorisierung<br />

von Profinet-Telegrammen<br />

eine effiziente Datenübertragung<br />

ohne Telegrammverlust<br />

ermöglichen sollen.<br />

Die Managed Profinet-<br />

Switches von Helmholz<br />

laufen mit dem Profinet-Protokoll IO nach IEC 61158-6-10 und<br />

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 />

einfach vornehmen. Konfigurationen werden über den Gerätenamen<br />

zugewiesen.<br />

www.automation24.com<br />

<strong>Industrielle</strong> Panel PCs mit IP66-Schutz<br />

Die langzeitverfügbaren Panelmaster von ICO widerstehen mit IP66-geschützter Front Staub und starkem Strahlwasser.<br />

Mit einem PCAP-Touchscreen werden zusätzliche Peripheriegeräte überflüssig. Im Inneren kommt ein<br />

Intel Core i5-6200U mit 2,30 GHz zum Einsatz. Die 4 GB Arbeitsspeicher können bis auf 32 GB erweitert werden.<br />

Eine 500-GB-Festplatte bietet Platz für Betriebssystem, Applikationen und Daten. Zwei GigaBit-Schnittstellen<br />

sorgen für Konnektivität ins Netzwerk, WLAN ist optional erhältlich. Weitere Monitore können über zwei Displayports<br />

angesteuert werden. Abgerundet wird die Ausstattung durch vier USB-3.0-Schnittstellen.<br />

www.ico.de<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 />

bietet TÜV Rheinland in seinem<br />

Whitepaper (Download: tuv.com/c2f).<br />

Bilder: Fotolia, TÜV Rheinland<br />

www.tuv.com<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 />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

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Einzelheftpreis: € 12,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement: Inland: € 62,- (inkl. Versandkosten)<br />

Ausland: € 68,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@engineering-news.net,<br />

www.engineering-news.net<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Handelsregister-Nr. HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteur-ID: DE 149063659<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Gesamtanzeigenleiterin: Beatrice Thomas-Meyer,<br />

Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />

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Vertrieb: Lutz Rach, Tel.: 06131/992-200,<br />

E-Mail: l.rach@vfmz.de<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Limburger Vereinsdruckerei GmbH,<br />

Senefelderstraße 2, 65549 Limburg<br />

Datenspeicherung<br />

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gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

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ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

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Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme<br />

des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken<br />

etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift<br />

geht das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich<br />

und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag<br />

über. Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />

in Printmedien aller Art sowie entsprechender<br />

Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung,<br />

Umgestaltung und Übersetzung, das Recht zur<br />

Nutzung für eigene Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen<br />

Verwertung, z. B. Einspeicherung und<br />

Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung<br />

in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art,<br />

wie z. B. die Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,<br />

CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung<br />

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte<br />

auf Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte<br />

einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit des<br />

redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung<br />

durch die Redaktion nicht übernommen werden. Signierte<br />

Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der Redaktion<br />

dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte kann<br />

keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich dürfen<br />

nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

der Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig an<br />

anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder bereits<br />

veröffentlicht wurden.<br />

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

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 />

• TURKEY<br />

• USA<br />

COVERING THE 4TH INDUSTRIAL REVOLUTION<br />

GO GLOBAL!<br />

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EXCELLENCE OF TECHNOLOGY<br />

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www.world-of-industries.com<br />

Please find media information here: www.vereinigte-fachverlage.info


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 />

AUF DIE VERLASS IST<br />

SECURITY IN PROFINET-<br />

NETZWERKEN


HABEN SIE IHREN MASTER<br />

SCHON GEFUNDEN?<br />

Der PFC200 mit PROFIBUS-DP-Master-<br />

Schnittstelle von WAGO<br />

• Bewährte Hardware mit PROFIBUS-DP-Master-Schnittstelle<br />

• Problemloses Datensammeln von verschiedenen Teilnehmern über<br />

das PROFIBUS-Netzwerk<br />

• Maßgeschneiderte Eingliederung Ihrer Feldgeräte über PROFIBUS-DP<br />

oder eines unserer 500 I/O-Module<br />

• IT-Security-Pakete, wie SSL/TLS 1.2, SSH, VPN und Firewall sowie<br />

weitere Schnittstellen, wie CANopen und RS-232/-485, „on board“<br />

• Verbinden Sie Ihren Controller PFC zur zentralen Datenanalyse mit der<br />

WAGO Cloud: Profitieren Sie von der kostenfreien Nutzung bis Ende<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 />

BE ON THE<br />

SAFE SIDE.<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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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 />

Halle 5, Stand 110<br />

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 />

PROFIBUS/PROFINET<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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unterschiedlicher Busvarianten<br />

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Baureihen auch frei programmierbar<br />

Mehr innovative Lösungen auf der<br />

SPS IPC Drives <strong>2018</strong>, Halle 5 - Stand 328<br />

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 />

Besuchen Sie uns: Halle 4A · Stand111<br />

REDUNDANTES SENSOR-FUSION-SYSTEM<br />

DYNAMISCHER<br />

NEIGUNGSSENSOR MIT<br />

GYROSKOP<br />

UNEMPFINDLICH GEGEN VIBRATION<br />

UND QUER NEIGUNG<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 />

www.profichip.com<br />

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 />

Rundsteckverbinder M12x1, M8x1<br />

4-polig, D-codiert<br />

Kabeltyp R<br />

für PROFINET Robotic-Applikationen<br />

5 Mio. Zyklen Biegewechsel | 5 Mio. Zyklen Torsion<br />

M12x1 POWER, 63VDC/16A<br />

L-codierte Rundsteckverbinder + Verteiler + Flansche<br />

Flansch-Portfolio mit/ohne Schirmung<br />

Steckverbinder für den Geräteeinbau M12x1, M8x1<br />

Halle 10.0 | Stand 414<br />

SPS IPC Drives: Nürnberg, 27.-29. November<br />

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 />

Logging<br />

Druck<br />

Smart<br />

Service<br />

Predictive<br />

Maintenance<br />

Betrieb<br />

Diagnose<br />

Verfügbarkeit<br />

Temperatur<br />

Mehrwerte schaffen<br />

durch smarte Sensoren:<br />

Zusätzliche Messgrößen<br />

Überlasterkennung<br />

Event<br />

Betriebsstundenzähler<br />

Nutzungsprofile<br />

Bidirektionale<br />

Kommunikation<br />

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


PROFINET – der Puls des<br />

digitalen Unternehmens<br />

Stärken Sie Ihr industrielles Kommunikationsnetzwerk<br />

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 />

Dank der Offenheit profitieren Sie von allen künftigen Innovationen.<br />

Höchste Flexibilität eröffnet Ihnen mehr Freiheit für maßgeschneiderte<br />

Maschinen- und Anlagenkonzepte. Die unerreichte Effizienz<br />

ermöglicht Ihnen optimale Ressourcennutzung. Und die einzigartige<br />

Performance sorgt für hohe Präzision und Produktqualität.<br />

Mit PROFINET sind Sie fit für die digitale Zukunft.<br />

siemens.de/profinet<br />

DFFA-A10438-00 (DE)

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