elektro AUTOMATION 04.2018

KonradinMediengruppe

Trendthemen: Industrial Control, Industrie 4.0; Hannover Messe 2018; Trendinterview: Werden die Systemgrenzen in der Industrie 4.0 durchlässiger?

04 2018

wirautomatisierer.de

Roland Bent, CTO,

Phoenix Contact

„Die ‚Schnittstelle‘

zwischen Steuerungsund

IT-Welt legt Basis

für Industrie 4.0.“

Interview Seite 28

elektro

AUTOMATION

Konzepte • Systemlösungen • Komponenten

Systemgrenzen zur

Pneumatik überwinden

Trendinterview Seite 22

Instandhaltung 4.0 für

Sicherheitsschaltgeräte

Sicherheitstechnik/Safety Seite 66

Titelstory Seite 100

Präzise Sensorik

erhöht Genauigkeit

in der Robotik

elektro AUTOMATION 04 2018 1


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Motoren clever schalten

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gegen Überlast und Not-Halt. Vernetzbare Varianten lassen sich einfach in Feldbusumgebungen

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2 elektro AUTOMATION 04 2018

IF 03-17.005.L1

© PHOENIX CONTACT 2018


EDITORIAL

Systemgrenzen werden

zunehmend überwunden

Die Industrie-4.0-Diskussion und verbunden damit das Motto der Hannover Messe

– Connect & Collaborate – spiegeln sich mehr und mehr auch in der Praxis wider.

Ein interessantes Beispiel dafür liefert das Zusammenspiel von elektrischer Automatisierung

und Pneumatik, mit dem sich unser Trendinterview zum Thema Industrial

Control beschäftigt (ab Seite 22). Insbesondere zwei Aspekte spielen dabei

eine Rolle: Erstens die Möglichkeit, Zustandsinformationen in immer größerer

Menge durch den vermehrten Einsatz von Sensorik zu gewinnen – was nicht nur

die vorausschauende Wartung (predictive maintenance) adressiert, sondern auch

hilft, den Betrieb pneumatischer Systeme zu optimieren. Und zweitens die Chance,

adaptive und damit leicht an neue Aufgabenstellungen anpassbare Maschinen zu

entwickeln, in denen sich auch die Pneumatik ‚per App‘ ansteuern lässt.

Adpative oder besser smarte Maschinen (siehe auch hier.pro/re6fB) legen auf

diese Weise die Basis für die Realisierung einer Losgröße-1-Produktion zu den

Konditionen der Massenfertigung. Ein weiterer wichtiger Baustein für ihre Umsetzung

ist zudem ein hochflexibler Materialfluss, Transportsysteme mit voneinander

unabhängigen Shuttles drängen sich an dieser Stelle geradezu auf (siehe Bericht ab

Seite 32). Entscheidend für den Automatisierer ist dabei, dass die Programmierung

so einfach wie möglich ist. Will heißen: Lässt sich jedes Shuttle abhängig von dem

prozesstechnischen Ablauf steuern, ohne dass die Bewegung jeder einzelnen

Achse im Detail programmiert werden muss, lassen sich auch ausgedehnte

Anlagenkonzepte sinnvoll umsetzen.

Übrigens: Dem Thema ‚Smarte Maschinen im Einsatz‘ widmet die Konradin

Mediengruppe (in der die elektro AUTOMATION erscheint) eine neue Veranstal -

tungsreihe. Den Auftakt bildet am 15. Mai die Konferenz ‚Künstliche Intelligenz

in der Produktion‘ (hier.pro/lAhzQ).

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WIRBELSTROM-

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Mikrometergenaue Messung

von Weg, Abstand & Position

Idealer Ersatz für induktive Sensoren

und Schalter: schneller, genauer, stabiler

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Hohe Grenzfrequenz zur Überwachung

schneller Bewegungen

Ideal für schwankende Temperaturen dank

integrierter Temperaturkompensation

Robuste Bauform, unempfindlich gegenüber

Öl, Druck und Schmutz

Dipl.-Ing. Michael Corban

Chefredakteur elektro AUTOMATION

michael.corban@konradin.de

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Hannover Messe

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Control / Stuttgart

Halle 4 / Stand 4314

Tel. +49 8542 1680

elektro AUTOMATION 04 2018 3

www.micro-epsilon.de/eddy


Inhalt 04 2018

71. Jahrgang

TITELSTORY

Oberflächenunabhängig

ermittelte Messwerte

77

Michael Matthesius, Leiter der Division Automation Products

& Solutions, zu den aktuellen Weiterentwicklungen bei

Weidmüller.

Bild: Weidmüller

Mit ihrem Nutzen wachsen auch die Anforderungen

an die intelligente Robotik. Absolute Genauigkeit bis

in den Mikrometerbereich, Langlebigkeit, hohe Flexi -

bilität, höhere Geschwindigkeiten und geringe Kosten

sind dabei nur einige der wesentlichen Vorgaben.

Markt

Branchennews

Auswertung der Marktanteile industrieller Netzwerke von HMS .. 6

NXP und Kontron kooperieren beim Edge Computing ............... 8

Vertriebspartnerschaft von GE Automation und SEW-Eurodrive .. 10

Balluff präsentiert sich als Enabler für das IoT .......................... 12

Automation Award 2017 – Statements

Die SoftSPS-Systeme von 3S-Smart Software

Solutions sind „Mit einem einzigen Tool projektierbar“ ............ 14

„Ein extrem kleines Modul“ von

Wibu bietet Schutz vor Reverse Engineering .......................... 15

Unternehmen

Susanne Kunschert und Renate Pilz

zu Digitalisierung, Erfolgen und Herausforderungen ................ 16

Veranstaltungen/Publikationen

Control-Sonderschau zu berührungsloser Messtechnik ........... 20

IO-Link-Workshop von Profibus ................................................ 21

Software + Systeme

Neue Produkte – unter anderem aus den Bereichen

Antriebssysteme, Industrierechner und Steuerungen

sowie Datenkommunikation ..................................................... 68

Komponenten + Peripherie

Neue Produkte – unter anderem aus den Bereichen

Interfacetechnik, Stromversorgungen, Gehäuse, Schaltschränke,

Kabelsysteme sowie EMV-Maßnahmen .................. 92

Messtechnik + Sensorik

Neue Produkte – unter anderem aus den Bereichen

Sensorik (auch mit Prozessor-Intelligenz und vernetzbar),

PC-Messtechnik, Bild- sowie Messdatenverarbeitung ............ 115

Trends

Industrial Control

Trendinterview zur Schnittstelle zwischen

Pneumatik und der elektrischen Steuerungstechnik ................ 22

Industrie 4.0

Rechtliche Konsequenzen für die digitale Arbeitswelt ............. 26

Roland Bent von Phoenix Contact zur PLCnext Technology ..... 28

Losgröße 1 zu den Kosten der Massenproduktion .................. 32

Podiumsdiskussion zu 5G als Katalysator für Industrie 4.0 ...... 36

Messe

Hannover Messe

Integrated Industry – Connect & Collaborate ............................ 40

Datensicherheit auf der IAMD .................................................. 42

Siemens will Umsetzung des Digital Enterprise forcieren ....... 44

Aktuelle Informationen zur Hannover Messe 2018 .................. 46

Praxis

Antriebssysteme

Eusas-Motoren für weltweite Spannungsumschaltbarkeit ....... 48

Frequenzumrichter mit integriertem Lastindikator ................... 50

Betriebsbereite Umrichterlösungen mit offener Architektur ..... 52

Intralogistiklösungen im Applikationstestfeld erproben ........... 54

Steuerungstechnik/IPC/SPS

ACAP – mehr als ein FPGA ...................................................... 56

Messen und steuern – dank TSN im Takt ................................. 57

Frei skalierbare Edge-Computing-Lösung mit C-Controller ...... 58

Gesamtlösungskonzept vereint funktionale

Sicherheitsanwendungen mit der Prozesssteuerung ............... 60

Datenkommunikation/Security

Cloudbasierte Datenspeicherung

für die Kommunikation in der Fabrik von morgen .................... 62

Keine Chance für digitale Erpresser ......................................... 64

Sicherheitssysteme/Safety

Instandhaltung 4.0 für Sicherheits-Schaltgeräte ....................... 66

4 elektro AUTOMATION 04 2018


Bild: Micro-Epsilon

100

Interfacetechnik

Die interdisziplinären Fragen nehmen zu ................................. 77

M2M-Kommunikation/HMI

Hochsichere Digitalisierungslösung für die Industrie 4.0 ......... 80

Effizientes Monitor-Monitoring ................................................. 82

Stromversorgung/Energieverteilung

Der Kontakt stirbt nie – der Lichtbogen schon ......................... 84

Gehäuse/Komponenten

Hohe Gleichströme sicher schalten .......................................... 86

Unterstützung bei der Gehäuseauswahl .................................. 88

Dauerhafte EMV-

Abschirmung bei Hybridkabeln für Servomotoren ................... 90

Titelstory

Hochpräzision in Robotik-Anwendungen ................................ 100

Mess- & Prüftechnik

Bauteile präzise non-taktil sowie taktil vermessen ................. 104

Messwandler mit integrierter Elektronik ................................ 105

Sensorik

Intelligente Sensoren in modernen Produktionskonzepten .... 106

Identtechnik

RFID-System reduziert

die Einlesedauer für CNC-Werkzeugrevolver .......................... 108

Bildverarbeitung

Kamera und SPS im Dialog ..................................................... 110

Vision-Systeme zuverlässig beschleunigen ............................. 112

Integrierbare, berührungslos arbeitende Messtechnologie .... 114

Rubriken

Editorial ...................................................................................... 3

Wir berichten über .................................................................... 12

Inserentenverzeichnis, Vorschau, Impressum ........................ 122

elektro

AUTOMATION

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elektro AUTOMATION 04 2018 5


MARKT

BRANCHENNEWS

Industrial Ethernet überholt Feldbusse

Marktanteile industrieller Netzwerke

HMS Industrial Networks stellt die jährliche Auswertung des industriellen Netzwerkmarktes vor, die sich auf neu instal -

lierte Knoten in der Fabrikautomatisierung konzentriert. Als unabhängiger Anbieter von Produkten und Dienstleistungen

industrieller Kommunikation und das Internet der Dinge hat HMS einen tiefen Einblick in den Markt industrieller Netzwerke.

Rückblick auf die Entwicklung der Feldbusse,

Industrial Ethernet und Wireless. Industrial

Ethernet hat Feldbusse mittlerweile überholt

Bild: HMS

Bild: HMS

Marktanteile Feldbus

vs. Industrial Ethernet

und Wireless

Zudem blickt das Unternehmen auf die Entwicklung

der Marktanteile der industriellen

Netzwerke der letzten 5 Jahre zurück. Seit

einigen Jahren wachsen Industrial-Ethernet-

Netzwerke schneller als traditionelle Feldbusse

und haben letztere nun überholt. Mit einer

Wachstumsrate von 22 % hat Industrial Ethernet

mittlerweile weltweit einen Marktanteil

von 52 %, verglichen zu 46 % im Vorjahr.

Ethernet/IP hat sich mit 15 % Marktanteil zum

am weitesten verbreiteten Netzwerk entwickelt,

gefolgt von Profinet, EtherCAT, Modbus-

TCP und Ethernet Powerlink. „Wir haben die

Entwicklung aufmerksam verfolgt und der

Übergang zu Industrial Ethernet war absehbar,

aber erst jetzt hat es die Feldbusse bei der Anzahl

neu installierter Knoten überholt“, sagt

HMS-Geschäftsführer Thilo Döring. „Haupttreiber

für Industrial Ethernet sind die Notwendigkeit

hoher Performance, die Integration von

Fabrikinstallationen und IT/IoT-Systemen sowie

generell das Industrial Internet of Things.“

Dank starker Industrie und Cyber-Security-Bedenken

wachsen Feldbusse immer noch

leicht. Aber obwohl Feldbusse um 6 % (Vorjahr

4 %) zugelegt haben, ist davon auszugehen,

dass die Zahl der Feldbusneuinstallationen in

den nächsten Jahren stetig abnimmt. jke

www.hms-networks.de

Hannover Messe: Halle 8, Stand D31

Kuka eröffnet SmartProduction-Center

Produktion von morgen live miterleben

Am 20. März hat Kuka im „SmartProduction-

Center“ auf dem Augsburger Gelände des

Anlagen- und Maschinenbauers eine wandlungsfähige

und flexible Lösung, die Matrix-

Produktion, in Betrieb genommen. Das Herzstück

der smarten Anlage bildet die Software

Kuka SmartProduction_control. Sie verfügt

über alle notwendigen Informationen und

steuert die Prozesse: vom Roboter bis hin zu

den Automated-Guided-Vehicles (AGVs).

„Unsere intelligente Software hat den Überblick.

Sie weiß, wo sich die fahrenden AGVs

befinden, welches Bauteil das AGV dem

Roboter liefern muss und bereitet in kurzer

Zeit eine Umrüstung vor“, sagt Dr. Andreas

Bauer, Software-Architekt Kuka Division

Automotive. Zunehmende Typenvielfalt, häufigere

Modellwechsel, Stückzahlschwankungen

– die neuen Marktbedingungen verlangen

nach einer geeigneten und konkurrenzfähigen

Produktionslösung. „Diese können wir

mit der Matrix-Produktion bieten“, erklärt

Bauer. Die Software Kuka SmartProduc -

tion_control basiert auf künstlicher Intelligenz.

jke

www.kuka.com

Hannover Messe: Halle 17, Stand G04

Die neue Software Kuka Smart-

Production_control sorgt für einen

reibungslosen Produktionsablauf:

so wissen auch die Automated-Guided-Vehicles,

wann sie

welches Werkzeug in die entsprechende

Zelle liefern müssen

6 elektro AUTOMATION 04 2018

Bild: Kuka


Your Global Automation Partner

Zurück in

die Zukunft!

I/O-Modul mit

COM-Ports

Robustes IP67/IP69K-Modul zur Anbindung von seriellen RS232-, RS485- und

Modbus-RTU-Geräten an Ethernet-Netzwerke

Hannover Messe

Wir sind für Sie da!

Halle 9, Stand H55

Dank Multiprotokoll-Technologie flexibel einsetzbar in PROFINET-, EtherNet/IPoder

Modbus-TCP-Netzwerken

Browserbasierte Programmierumgebung ARGEE erlaubt SPS-Funktionen direkt

im ultrakompakten Modul

www.turck.de/2com

elektro AUTOMATION 04 2018 7


MARKT

BRANCHENNEWS

„Intelligenz on the Edge“ für Industrie-4.0- und IoT-Anwendungen vereinfachen

NXP und Kontron kooperieren beim Edge Computing für Industrial IoT

Tareq Bustami, Senior Vice President of Digital Networking bei NXP

Bild: NXP

NXP Semiconductors und Kontron, ein weltweiter

Anbieter von IoT/Embedded-Computer-

Technologie (ECT), haben bekannt gegeben,

bei der Entwicklung von Industrie-4.0-Lösungen

zusammen zu arbeiten. Dafür werden die

Arm-basierten i.MX- und Layerscape-Prozessoren

von NXP mit der Expertise von Kontron

und S&T bei Hard- und Software verbunden.

Die Produkte setzen auf Microsoft Azure IoT

„Mit diesen Computer-on-

Module- und Edge-Gateway-

Lösungen beschleunigt

Kontron das Prototyping

für Kunden und die Markteinführungszeiten

für Projekte

mit neuesten Technologien

von NXP.“

sowie Time-Sensitive-Networking (TSN)-Technologie,

um den Anforderungen der Next-

Generation-IoT-Implementationen für Cloud

und Edge Computing sowie Innovationen im

Factory Floor zu entsprechen. Zu den neuen

Industrie-4.0-Lösungen zählen i.MX-basierte

SMARC 2.0 und Q7 Computer-on-Modules

von Kontron. Zusätzlich plant Kontron im Laufe

des Jahres, Module mit Layerscape SoCs ein-

schließlich LS1028 auf den Markt zu bringen,

um die eigenen Industrie-4.0-Edge-Gateways

sowie Designs von Kontron-Kunden zu unterstützen.

„Mit diesen Computer-on-Moduleund

Edge-Gateway-Lösungen beschleunigt

Kontron das Prototyping für Kunden und die

Markteinführungszeiten für Projekte mit neuesten

Technologien von NXP“, weiß Laurent

Remont, CTO von Kontron und S&T. „Die

Zusammenarbeit mit NXP in der frühen Produktentwicklungsphase

erlaubt uns, außergewöhnliche

Technologie für innovative IoT- und

Edge-Computing-Lösungen bereitzustellen.“

„Mit der NXP-Technologie in Verbindung mit

der Hard- und Software-Expertise von Kontron

und S&T bündeln wir die Stärken beider Unternehmen,

um die Markteinführungszeiten der

gemeinsamen Kunden zu reduzieren“, so Tareq

Bustami, NXP-Senior Vice President of Digital

Networking. „Wir freuen uns, mit Kontron zu

arbeiten, um die Realisierung dieser Next-

Generation-Technologie zu beschleunigen.“ jke

www.kontron.de

Baumaßnahmen am EDC von Harting schreiten zügig voran

Belieferung aller europäischen Endkunden

100 Jahre Innovation für Menschen

ZVEI feiert Geburtstag

Die Baumaßnahmen am European Distribu -

tion Center (EDC) von Harting kommen zügig

voran. „Alle beteiligten Bauunternehmen

arbeiten minutiös zusammen, sodass wir

etwa zwei Wochen vor unserem Zeitplan liegen“,

erklärt Achim Meyer, Geschäftsführer

Harting Logistics, der für das 40-Mio.-Euro-

Projekt und damit die größte Einzelinvestition

in der Unternehmensgeschichte verantwortlich

ist. Mit dem Distributionszentrum verfolgt

Harting das klare Ziel, die Liefer-Performance

Das European Distribution Center in Espelkamp

weiter zu verbessern und die Grundlage für

weiteres Wachstum der Unternehmensgruppe

zu schaffen. „Wenn alles fertig ist, sollen

die Waren noch am Tag der Bestellung das

Distributionszentrum in Richtung unserer

europäischen Kunden verlassen“, erläutert

Meyer. Er sowie Sven Düker, der Projektmanager

Bau im Facility Management bei Harting,

zeigten vor Kurzem einer Gruppe internationaler

Fachjournalisten die Baufortschritte. Bisher

wurde der Stahlbau für das Palettenlager mit

6900 Plätzen sowie die zwei Hubbalkenspeicher

und der Shuttle-Konsolidierungspuffer fertiggestellt.

Parallel dazu laufen

die Arbeiten zur Errichtung

des 120.000 Plätze

fassenden automatischen

Kleinteilelagers sowie der

Kommissionier- und Verpackungsplätze,

die gemeinsam

mit Arbeits- und

Gesundheitsschutz-Ergono

mie-Spezialisten entworfen

wurden.

ge

www.harting.com

Hannover Messe:

Halle 11, Stand C15

Bild: Harting/3deluxe

ZVEI-Präsident

Michael Ziesemer

Bild: ZVEI

Der ZVEI – Zentralverband

Elektrotechnikund

Elektronikindustrie

– wurde

am 5. März

1918 in Berlin

gegründet – bis

dahin gab es

zwar Verbände

einzelner Branchensegmente,

die gemeinsamen Interessen der gesamten

Elektroindustrie wurden jedoch nicht mit

einer Stimme vertreten. Heute blickt der Verband

auf 100 Jahre bewegte Geschichte in

einem Jahrhundert der politischen Extreme

zurück. „Der ZVEI hat wechselhafte Zeiten

durchlebt. Innovation und technischer Fortschritt

standen jedoch immer im Zentrum

seiner Arbeit“, sagt ZVEI-Präsident Michael

Ziesemer. „Zusätzlich setzte sich der Verband

schon früh für Zusammenarbeit, Freihandel

und Demokratie ein – in Deutschland und in

Europa.“

jke

www.zvei.org

Hannover Messe: Halle 11, Stand E35

8 elektro AUTOMATION 04 2018


| PC11-48G |

Minimale Größe für

maximale Einsatzmöglichkeiten.

Der Ultra-Kompakt-IPC C6015.

www.beckhoff.de/C6015

Mit dem Ultra-Kompakt-IPC C6015 erweitert Beckhoff die Einsatzbereiche für PC-based Control.

Überall dort, wo die Nutzung einer PC-basierten Steuerungslösung bisher aus Platz- oder Kostengründen

nicht in Frage kam, bietet die neue IPC-Generation ein optimales Preis-/Leistungsverhältnis

in extrem kompakter Bauform. Mit bis zu 4 Kernen, geringem Gewicht und unterschiedlichen

Montagearten ist der C6015 für Automatisierungs-, Visualisierungs- und Kommunikationsaufgaben

universell einsetzbar. Auch als IoT-Gateway ist der C6015 optimal geeignet.

Prozessor: Intel ® Atom, 1, 2 oder 4 Cores

Schnittstellen: 2 Ethernet, 1 DisplayPort, 2 USB

Arbeitsspeicher: bis zu 4 GB DDR3L-RAM

Gehäuse: Aluminium-Zinkdruckguss

Abmessungen (B x H x T): 82 x 82 x 40 mm

Halle 9,

Stand F06

Flexible Montagemöglichkeiten an der Rück- oder Seitenwand.

elektro AUTOMATION 04 2018 9


MARKT

BRANCHENNEWS

PERSONEN

Takeshi Sugiyama,

Mitsubishi Electric

Ta k e s h i S u g i y a m a w i r d z u m

1. April 2018 Präsident und

CEO von Mitsubishi Electric.

Dies gab das weltweit operierende

Unternehmen auf

der Pressekonferenz in Japan

bekannt. Sugiyama folgt auf Masaki Sakuyama,

der auf die Position des Chairman wechselt.

Denis Giba, ODU

Seit dem 1. März steht Denis

Giba als Geschäftsführer

zusammen mit Dr.-Ing. Kurt

Woelfl an der Spitze von

ODU. Giba (41) tritt in die

Leitung des Unternehmens

ein und wird für die Bereiche

Portfoliomanagement, Vertrieb, Unternehmenskommunikation

& Marketing verantwortlich sein.

Heinrich Münch, Gefran

Seit Januar 2018 ist der Diplom-Ingenieur

Heinrich

Münch für den Bereich Business

Development Heat Treatment

bei Gefran verantwortlich.

Neben der Key Account-

Betreuung liegt sein Tätigkeitsschwerpunkt

in der Geschäftsanbahnung potenzieller

Neukunden und der Erschließung neuer Märkte

und Branchen der elektrischen Wärmebehandlung.

Andreas Schweiger, TÜV Süd

Seit 15. Februar leitet Andreas

Schweiger die Business

Unit CyberSecurity Services

der TÜV Süd Division

Business Assurance. Er

übernimmt damit die globale

Verantwortung für die IT-Sicherheitsdienstleistungen

sowie die Geschäftsführung

der TÜV Süd Sec-IT GmbH.

Tom Vice, Aerion

Aerion, ein führendes Unternehmen

für Überschallflüge,

hat Tom Vice, ehemaliger

Präsident von Northrop

Grumman‘s Aerospace

Systems, zum Präsidenten

und Chief Operating Officer

von Aerion ernannt.

Vertriebspartner für Controller und antriebsbasierte Automatisierungsprodukte

GE Automation und SEW-Eurodrive kooperieren

Rob McKeel (Präsident & CEO GE Automation

& Controls, links) und Udo Aull (Geschäftsführer

Vertrieb & Marketing, SEW-Eurodrive, rechts)

besiegeln die Partnerschaft.

Zwei weitere Gesellschafter

IIoT-Plattform Adamos wächst

Bild: SEW

Das Joint-Venture der offenen, digitalen IIoT-

Plattform Adamos (Adaptive Manufacturing

Open Solutions) hat zwei weitere Gesellschafter:

die Engel Austria GmbH und die

Karl-Mayer-Gruppe. Diese strategische Allianz

für das Zukunftsthema Industrial Internet

of Things (IIoT), die von Dürr, DMG Mori, der

Software AG, Zeiss und ASM PT gegründet

wurde, ist weltweit mit 200 Experten verfügbar.

Ralf W. Dieter, Vorstandsvorsitzender der

Dürr AG: „Durch den Beitritt dieser zwei

Maschinenbauer unternehmen wir weitere

Schritte, um Adamos als Industriestandard zu

etablieren. Gemeinsam verfügen wir über

eine installierte Basis von mehreren 100.000

Maschinen und Anlagen. Zusammen mit

unseren Kunden kommen wir so in der digitalen

Welt mit Dynamik voran.“ Engel Austria

ist mit 1,36 Mrd. Euro Umsatz eines der führenden

Unternehmen im Kunststoffmaschinenbau

und Weltmarktführer für Spritzgießmaschinen.

Karl Mayer ist innovativer Marktführer

im Textilmaschinenbau und bietet

Kunden der beiden Unternehmen können bald

von der breiten Produktpalette der Bewegungssteuerung

und Automatisierung des jeweils

anderen profitieren, da sie die Produkte

weltweit vertreiben werden. „Die Zusammenarbeit

vereint unsere Palette industrieller

Steuerungen und Computerprodukte mit dem

Angebot der Antriebsautomatisierung von

SEW-Eurodrive“, sagt Rob McKeel, Präsident &

CEO Automation & Controls von GE Power. jke

www.sew-eurodrive.de

Hannover Messe: Halle 15, Stand F12

Bild: Schenck RoTec

Sieben Unternehmen

bringen tiefes Branchenwissen

und innovatives

IT-Know-how

in Adamos ein. Die

IIoT-Plattform ist vergleichbar

mit dem Betriebssystem

eines

Computers und erfasst

große Datenmengen

aus der Produktion

Lösungen für die Wirkerei und Kettvorbereitung

sowie für den Bereich Technische Tex -

tilien. Alle sieben Unternehmen bringen

tiefes Branchenwissen und innovatives IT-

Know-how in Adamos ein. Die IIoT-Plattform

ist vergleichbar mit dem Betriebssystem

eines Computers und erfasst große Datenmengen

aus der Produktion. Auf Adamos

basieren digitale Marktplätze, die die Schnittstelle

zu den Maschinenbetreibern bilden.

Der Dürr-Konzern – zu dem auch die Darmstädter

Schenck RoTec GmbH gehört – bietet

die digitalen Marktplätze Loxeo (für Kunden

von Dürr und Schenck) und Tapio (für Kunden

von Homag) an. Anlagenbetreiber können auf

Loxeo und Tapio Daten auswerten, ihre Produktion

digital abbilden und digitale Services

und Apps erwerben, zum Beispiel für Predictive-Maintenance,

die adaptive Fertigungsplanung

oder für das Management von

Betriebsstoffen. Das trägt zur Optimierung

von Produktion und Instandhaltung bei. jke

www.schenck-rotec.de

10 elektro AUTOMATION 04 2018


BRANCHENNEWS

Beckhoff und Fertig Motors weihen hochmoderne Mechanikfertigung ein

Hohe Fertigungstiefe ermöglicht große Varianz

MARKT

HÖCHSTLEISTUNG

IN DER

NACHSPIELZEIT

Der AMP8000 eignet sich als Basis für den

konsequent modularisierten Maschinenbau

Bild: Beckhoff

Mit dem dezentralen Servoantriebssystem

AMP8000 adressiert Beckhoff insbesondere

modulare Maschinenkonzepte. Aufgrund der

sehr kompakten Bauform mit integrierter Leistungselektronik

reduziert sich der Platzbedarf

im Schaltschrank und durch das am hinteren

Wellenende des Servomotors angebrachte

Leistungsmodul sind die Anbaumaße des

dezentralen Servoantriebs mit dem der entsprechenden

Standard-Servomotoren der

AM8000-Baureihe identisch – lediglich die

Baulänge ist um rund 7 cm größer.

Mit der Einweihung der neuen Mechanikfertigung

von Fertig Motors in Marktheidenfeld im

Februar 2018 kann Beckhoff nun auch bei der

Gehäuseform noch individueller auf Anwenderwünsche

eingehen. Fertig Motors ist ein

Unternehmen der Beckhoff-Gruppe, das am

Standort Marktheidenfeld primär Servomotoren

für Beckhoff entwickelt und produziert.

Mit der neuen Mechanikfertigung wurde nun

die Fertigungstiefe signifikant erhöht, – allein

in den Bau der Produktionsstätte wurden

über 4 Mio. Euro investiert. Entstanden sind

dabei 2500 m 2 Produktionsfläche und zusätzlich

1000 m 2 für Büros und Sozialräume. Hinzu

kommen – neben dem personellen Aufbau

des erforderlichen CNC-Know-hows – rund 3

Mio. Euro Investment für moderne, hochwertige

CNC-Maschinen. „Nun können wir einen

Großteil der bislang zugelieferten Motorwellen

und Gehäuse für unsere Servomotoren

AM8000 selbst herstellen und damit die Fertigungstiefe

und eigene Assembling-Kompetenz

deutlich erweitern“, erläutert Fertig-

Motors-Geschäftsführer Dietmar Hamberger.

„Eine eigene Mechanikfertigung erlaubt die

möglichst schnelle Umsetzung von individuellen

Kundenanforderungen sowie von Proto -

typen und Innovationsprojekten.“ Versorgungssicherheit,

Flexibilität und Schnelligkeit

würden demnach die Grundlage bieten, bis

spätestens 2020 mehr als 100.000 Servo -

motoren jährlich produzieren zu können. co

www.beckhoff.de

Hannover Messe: Halle 9, Stand F06

NEUE 24 V / 40 A USV VON BLOCK

Spannung für Ihre Anlagen und Systeme –

auch bei Netzausfall.

Generationenwechsel bei Lapp

Bei Umsatz, Gewinn und Mitarbeitern zugelegt

Andreas Lapp, Matthias Lapp, Ursula Ida Lapp,

Alexander Lapp und Siegbert Lapp

Bild: Lapp

Die Lapp-Gruppe hat erstmals mehr als eine

Milliarde Euro Umsatz in einem Jahr erzielt.

Ganz konkret erhöhte sich der Umsatz des

Herstellers im Geschäftsjahr 2016/17 (1. Oktober

bis 30. September) um 13,9 Prozent

auf 1026,8 Mio. Euro. „Diese Zahlen zeigen,

dass unsere Kunden uns weiterhin vertrauen,

und dass wir mit unserer Strategie auf

dem richtigen Weg sind – darüber freuen wir

uns natürlich sehr“, erklärt Andreas Lapp, Vorstandsvorsitzender

der Lapp Holding AG.

Außerdem hat die Lapp-Gruppe schon frühzeitig

den Generationswechsel geplant. Im

Juli 2017 übernahm Matthias Lapp als CEO

die U.I. Lapp GmbH und ist damit verantwortlich

für die Region Europa, Mittlerer Osten,

Afrika und Südamerika.

jke

www.lappgroup.com

Hannover Messe: Halle 11, Stand C03

BATTERIEGESTÜTZT

• Geeignet für 24 V

und 12 V Anwendungen

• Schnelle Verfügbarkeit

dank 5 A Ladestrom

• Start aus der Batterie,

auch ohne Netz

• Parametrierung über

Schnittstelle und Drehschalter

block.eu

KAPAZITIV

• Erweiterbar durch

Kapazitätsmodule

• Höchste Leistungsdichte

• Wartungsfrei

• Parametrierung über

Schnittstelle und Drehschalter

23.-27. April 2018

Besuchen Sie uns in Halle 13, Stand C34.

elektro AUTOMATION 04 2018 11


MARKT

BRANCHENNEWS

Manufacturing 4.0

Balluff als Enabler für das IoT

Zentraler Datenzugang beschleunigt Produktionsanlageninbetriebnahme

Aunex startet Online-Angebot

Balluff Geschäftsführer Florian Hermle (Mitte) stellt in der Paneldiskussion

Production Performance die Vorteile eines IO-Link-Gateways für die Überwachung

und Steuerung des Anlagenzustandes heraus

Das Industrial Internet of Things

(IIoT) beginnt mit dem Sensor. Das

hat Balluff auf der Bosch Connected

World 2018 und dem dazugehörigen

Hackathon Bosch Connected

Experience bewiesen. Der

Sensor- und Automatisierungsspezialist

zeigte auf einer der größten

IoT-Konferenzen Europas wie seine

Lösungen die Umsetzung des

Bild: Balluff

industriellen Internets der Dinge

ermöglichen: „Für uns bietet der

Hackathon die Möglichkeit zu

sehen, wie unsere robusten, industriellen

Produkte in neuen Anwendungsfeldern

des Internets der

Dinge ihre Wirkung entfalten“, so

Geschäftsführer Florian Hermle. jke

www.balluff.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand F53

Inbetriebnehmer, Systemintegratoren

und Anlagenbetreiber von

automatisierten Produktionssystemen

müssen sich die protokollspezifischen

Gerätebeschreibungsdateien

nicht länger aus den

Quellen unterschiedlicher Gerätehersteller

zusammensuchen: Was

auch immer an Gerätedateien (z.B.

GSD, GSDML, EDS, XML, XDD)

oder Firmware-Versionen erforderlich

ist, stellt Aunex Data Service

auf einer einzigen, herstellerneutralen

und protokollübergreifenden

Plattform zur Verfügung. jke

www.aunex.de

Bild: Aunex

Aunex Data Service

stellt auf einer einzigen,

herstellerneutralen

und protokollübergreifenden

Plattform

umfangreiche Gerätedateien

zur Verfügung

Wir berichten über

3S-Smart Software Solutions .. 14, 20 Eplan ......................................... 46

Acceed ...................................... 68 Ericsson ..................................... 36

Adamos ..................................... 10 E-T-A .......................................... 84

Aerion ........................................ 10 Euresys .................................... 113

ASM PT ..................................... 10 Fertig Motors ............................. 11

Audi ........................................... 36 Festo ................................... 22, 36

Aunex ........................................ 12 Flir ............................................ 118

Aventics ..................................... 22 Fortec ........................................ 75

B&R ............................... 32, 46, 73 Framos ...................... 112, 113, 116

Bachmann .................................. 76 Fraunhofer IML .......................... 20

Balluff ................................. 12, 106 Fraunhofer-Allianz Vision ............ 20

Basler ....................................... 115 GE Automation .......................... 10

Baumer .................................... 120 Gefran .................................. 10, 52

Beckhoff ................. 11, 75, 90, 110 Genua ........................................ 76

Belden ................................. 68, 92 Harting ......................................... 8

Beuth Verlag .............................. 20 HBM ........................................ 118

Bopla ......................................... 95 Helmholz ................................... 98

Bosch ........................................ 36 Helukabel .................................. 90

Camozzi ..................................... 22 Hesch ...................................... 120

Codesys ..................................... 71 HMS Industrial Networks ...... 6, 62

Cognex ..................................... 116 Homag ....................................... 10

Comp-Mall ................................. 75 Icotek ........................................ 92

Computar ................................. 116 IDS ........................................... 116

Conec ........................................ 98 ifm electronic ........................... 119

Congatec .............................. 12, 74 IFS ............................................. 72

Conrad ....................................... 72 Ilme ........................................... 96

Contrinex ................................. 118 IMA Klessmann ......................... 90

CTX ............................................ 88 IMI Precision Engineering ......... 22

Deutsche Messe ................. 40, 42 Inray .......................................... 71

DMG Mori .................................. 10 Insys icom ................................. 76

Dürr ............................................ 10 Isra Vision ................................. 114

EAO ........................................... 92 Ixxat ........................................... 70

Ecom .......................................... 74 J. Schneider ............................... 95

eCount embedded .................... 82 Karl-Mayer-Gruppe ..................... 10

Efco ............................................ 74 Koco Motion .............................. 70

Eks Engel .................................. 93 Kontron ........................................ 8

Emtron ...................................... 99 Kübler ....................................... 118

Engel Austria ............................. 10 Kuka ............................................. 6

Lapp ..................................... 11, 95

Leuze ....................................... 115

Lütze .......................................... 93

Micro-Epsilon ........................... 100

Microsoft ................................... 76

Mitsubishi Electric ......... 10, 58, 75

Mitutoyo .................................. 104

Moxa ......................................... 75

MTM ......................................... 94

National Instruments ................. 57

Net.Law.S .................................. 26

Netscout .................................... 64

Nord Drivesystems .................... 54

Northrop Grumman‘s

Aerospace Systems ................... 10

NXP ............................................. 8

ODU ........................................... 10

Omron ....................................... 46

Optris ....................................... 120

P. E. Schall .................................. 20

Pentair ....................................... 96

Pepperl+Fuchs ........................... 74

Pfannenberg .............................. 98

Phoenix Contact ...... 29, 46, 70, 98

Pilz ....................................... 16, 70

Profibus ............................... 21, 47

R. Stahl ...................................... 93

Rafi ............................................ 99

Real-Time Systems .................... 12

Redur ....................................... 105

Rittal .......................................... 46

RS Components ........................ 76

Schaltbau ................................... 86

Schenck RoTec ........................... 10

Schmalz ..................................... 73

Schmersal ............................ 66, 69

Schneider Electric ...................... 60

Schubert System Elektronik ...... 80

Servotecnica .............................. 68

SEW-Eurodrive .......................... 10

Sick .......................................... 120

Sieb & Meyer ............................ 50

Siemens .................. 36, 44, 68, 96

Sigmatek ............................ 72, 115

Smart-Factory-KL ....................... 47

SMC .......................................... 22

Softing ....................................... 74

Softing IT Networks .................. 92

Software .................................... 10

Spectra ...................................... 69

Stäubli ....................................... 94

TE Connectivity ......................... 93

Telegärtner ................................ 96

TU Dresden ............................... 36

Turck ........................................ 108

TÜV Süd ............................... 10, 47

TWK ......................................... 119

Uwe Electronic .......................... 94

VDI ............................................ 21

Wachendorff ............................. 116

WEG .......................................... 48

Weidmüller ........................... 77, 94

Wibu-Systems ........................... 15

Wireless Netcontrol .................. 69

WSCAD ..................................... 72

Xilinx .......................................... 56

Zeiss .......................................... 10

ZVEI ............................................. 8

12 elektro AUTOMATION 04 2018


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elektro AUTOMATION 04 2018 13


AUTOMATION AWARD

AWARD

AWARD

Statement zu Platz 1 im Bereich Steuerungstechnik und Systemlösungen des Automation Award 2017

„Mit einem einzigen Tool projektierbar“

IEC-61131-3-SoftSPS-Systeme machen offene Linux-Standplattformen zu Codesys-kompatiblen Steuerungen.

Roland Wagner, Head of Product Marketing bei der 3S-Smart Software Solutions GmbH, geht im Interview unter

anderem darauf ein, für welche Geräte bereits Systeme verfügbar sind und wie sie sich projektieren lassen.

elektro AUTOMATION: Warum ist das eingereichte Produkt

aus Ihrer Sicht besonders innovativ?

Wagner: Zum ersten Mal sind sofort installierbare SoftSPS-Sys -

teme für unterschiedliche Linux-Standardplattformen verfügbar: Für

Boards wie den Raspberry Pi beziehungsweise BeagleBone Black

genauso wie für die Industriegeräte wie Wago PFC100/200, Janztec

emPC-A/iMX6 oder Siemens IoT2000. Die Anwender selbst

machen diese Systeme durch die Installation der SoftSPS zur kompatiblen

IEC-61131-3-Steuerung mit einem enormen Funktionsumfang.

So sind unterschiedliche Feldbussysteme wie beispielsweise

EtherCAT, Profinet, EtherNet/IP oder CANopen integriert – abhängig

von der physikalischen Hardware-Unterstützung. Zusätzlich beinhalten

die SoftSPSen einen vollständigen OPC-UA-Server sowie die

Codesys Webvisu. Projektieren lassen sie sich mit einem einzigen

Mit ready-to-use Codesys-SoftSPS-Systemen lassen sich Linux-Standardgeräte

als leistungsfähige Industriesteuerungen einsetzen

Bild: 3S-Smart Software Solutions

Roland Wagner, Head

of Product Marketing,

3S-Smart Software

Solutions GmbH

Bild: 3S-Smart Software Solutions

Tool, dem Codesys Development System. Die so ausgestatteten

Geräte sind somit für ganz unterschiedliche Einsatzzwecke geeignet:

Als Referenzsysteme für die Entwicklung neuer Steuerungen

oder Applikationen, als echte SPS im 24/7-Betrieb oder als Edge-,

Fog- und Cloud-Controller für den Einsatz in Industrie-4.0-/IIoT-

Umgebungen.

elektro AUTOMATION: Welche konkreten Vorteile ergeben

sich daraus in der Praxis für den Anwender?

Wagner: Anwender können die Applikationsentwicklung eines

neuen Projekts erst einmal mit einem Board wie dem Raspberry Pi

starten und damit Funktionstests oder sogar eine erste Inbetriebnahme

durchführen. In jedem Fall kennen sie damit den Ressourcenbedarf

der Applikation und haben bereits die SPS-Funktion. Ob

sie dann für Heimanwendungen beim Raspberry Pi bleiben oder

sich für ein richtiges Industriegerät entscheiden, bleibt ihnen überlassen.

In jedem Fall können sie mit dem Codesys Development

System die erstellte Applikation problemlos auf die neue Hardware

übertragen und dort abarbeiten lassen.

Zusätzlich hebt die SoftSPS mit ihrer Funktionalität bisherige Einschränkungen

auf. So wird mit der installierten SoftSPS jetzt erstmals

ein Siemens-Gerät zum EtherCAT-Master. Auf der SPS IPC

Drives 2017 haben wir sogar gezeigt, dass der Anwender problemlos

einen bestehenden Ethernet-Port als EtherCAT oder Profinet

Controller konfigurieren kann – und zwar zur Laufzeit der SPS-

Applikation. Damit ergeben sich bisher ungekannte Freiheitsgrade.

elektro AUTOMATION: Wie sehen die weiteren Schritte aus?

Welche Erwartungen oder Weiterentwicklungen planen Sie und

wann sind die verfügbar?

Wagner:Wir werden die Palette der unterstützen Plattformen

sukzessive erweitern. Im Sommer wird eine SoftSPS für Industrie-

PCs mit Linux freigegeben. Eine entsprechende Windows-Variante

mit harter Echtzeitfähigkeit haben wir ja schon seit Jahren im Angebot.

Darüber hinaus sind wir mit einigen Automatisierungsherstellern

im Gespräch, die ebenfalls interessante Standardplattformen

anbieten und dafür gerne eine kompatible SoftSPS im Codesys

Store sehen würden. Neben der Bandbreite an unterstützten Geräten

werden wir aber auch die integrierte Funktionalität erweitern.

So sollen Applikationsteile auf Multicore-Systemen zukünftig auf

verschiedene Prozessorkerne verteilt werden können, um die

verfügbare Performance zum Beispiel für die optionale Bewegungssteuerung,

CNC- oder Robotikfunktion optimal ausnützen zu

können.

ik

www.codesys.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand G33

14 elektro AUTOMATION 04 2018


AWARD

AUTOMATION AWARD

AWARD

A

Statement zu Platz 3 im Bereich Standardkomponenten und Sensorik

„Ein extrem kleines Modul“

Schutz vor Reverse Engineering und Umsetzung neuer Geschäftsmodelle

– inwiefern der CmStick/BMC dies bieten kann, erklärt

Oliver Winzenried, Vorstand und Gründer von Wibu-Systems.

Oliver Winzenried, Vorstand und

Gründer von Wibu-Systems

Bild: Wibu-Systems

elektro AUTOMATION: Warum ist das eingereichte

Produkt aus Ihrer Sicht besonders innovativ?

Winzenried: Der CmStick/BMC ist sowohl in seiner Funktionalität

als auch seiner Industrietauglichkeit und Miniaturisierung

einzigartig. Er besteht aus einem stabilen, kleinen

Vollmetallgehäuse und enthält im Innern ein sogenanntes

SIP-Modul, wobei SIP für System in Package

steht. Hier werden in einem extrem kleinen Modul mit

einer besonders dünnen Vier-Lagen-Leiterplatte, auch

Substrat genannt, der Security Controller, Flash Controller

und die Flash Speicher direkt auf dieses Substrat gebonded.

Dabei sind bis zu vier Speicher-Dies aufeinander

gestackt. Das SIP-Modul ist zudem vergossen und per

SMD-Technologie mit einem USB-3.1-A-Stecker verbunden. Das komplette CmStick/BMC-

Sicherheitsmodul ist feuchteresistent und auch für einen erweiterten Temperaturbereich

geeignet. Der eingesetzte Infineon SLM97 Security Controller mit CodeMeter Firmware ist

gemäß Common Criteria CC EAL5+ zertifiziert und die Hymap-Firmware des Hyperstone U9

Flashcontrollers bietet einzigartige Qualitätsmerkmale in der Speicheransteuerung. Darüber

hinaus bringt die Digitalisierung mehr Funktionalität in Software und Daten. Hier löst der

CmStick/BMC folgende Aufgaben: Schutz des Know-how und vor Produktpiraterie (Protection),

Eröffnung neuer Geschäftsmodelle (Licensing) und digitale Identität für alle vernetzten Systeme,

Schutz der Kommunikation sowie Integritätsschutz für Daten und Software (Security).

Bild: Wibu-Systems

elektro AUTOMATION: Welche konkreten Vorteile ergeben sich daraus in der Praxis für

den Anwender und wie sehen die weiteren Schritte aus?

Winzenried: Die Kombination aus Flashspeicher und Security im CmStick/BMC bietet eine

Reihe von Vorteilen. Zu den wichtigsten gehören niedrigere Kosten durch weniger verschie -

dene Komponenten, Industriequalität – problemloser Einsatz durch kontrollierte Stückliste

(BOM), Langzeitverfügbarkeit und industrielle Qualifikation, ein geringerer Platzbedarf sowie

eine niedrigere Stromaufnahme. Dazu kommen Nachrüstbarkeit durch Standardschnittstellen

wie USB, Vielseitigkeit – neue Einsatzgebiete mit mehreren Speicherpartitionen sowie eine

höhere Sicherheit als bei Lösungen mit separaten Speicher- und Security-Produkten.

2018 werden wir größere Speicherkapazitäten anbieten, die USB-3.1-Schreib-/Lesegeschwindigkeit

des Flashspeichers nochmals steigern und auch insgesamt vier Speicherpartitionen

unterstützen. Dazu gehören dann neben Public Disk und Secure Disk auch eine verschlüsselte

Private Disk sowie eine Read-Only-CD-ROM-Partition. Zudem werden die CodeMeter-Funk -

Der CmStick/BMC

speichert Lizenzen,

Zertifikate sowie

kryptografische

Schlüssel

tionen auf größere Schlüssellängen

und um einen universellen

CryptoStore zum Speichern von

Zertifikaten erweitert. Und wir

bieten parallel zum CmStick/

BMC für USB auch Kombi -

produkte als SD Card, microSD

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elektro AUTOMATION 04 2018 15

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Susanne Kunschert,

Geschäftsführerin bei Pilz,

und ihre Mutter Renate Pilz,

die sich inzwischen aus der

Geschäftsführung des mittelständischen

Familienunternehmens

zurückgezogen hat

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe

Susanne Kunschert und Renate Pilz zu Digitalisierung, Erfolgen und Herausforderungen

„Generationen wechseln, Werte bleiben“

Gut zehn Jahre lang hat Renate Pilz mit Tochter Susanne Kunschert und Sohn Thomas Pilz in der Geschäftsführung

der Unternehmensgruppe der Pilz GmbH & Co. KG zusammengearbeitet. Zum Jahresende 2017 hat

sich Renate Pilz nun aus der Geschäftsführung zurückgezogen und mit Anfang 2018 den Geschäftsbereich

„Markt“ an ihre Tochter übergeben. Susanne Kunschert bleibt daneben für die Bereiche Finance, Human

Resources sowie die Stabsstellen Organisational Development und Innovation Management verantwortlich.

Diesen Generationswechsel haben wir zum Anlass genommen, um mit Mutter und Tochter über die Digitalisierung,

aktuelle Entwicklungen sowie Erfolge und Werte zu reden.

Interview: Johannes Gillar und Irene Knap, Redaktion KEM Konstruktion

KEM Konstruktion: Frau Kunschert, Sie haben inzwischen,

zusätzlich zu Ihren bisherigen Aufgaben, die Abteilungen Customer

Support, Marketing and Communications, Product

Management sowie Sales International von Ihrer Mutter übernommen.

Was – wenn überhaupt – werden Sie anders machen?

Kunschert: Dadurch, dass wir etwa zehn Jahre lang zusammen

gearbeitet und gemeinsam mit meinem Bruder sowohl die lang- als

auch die kurzfristige Strategie für das Unternehmen entworfen

haben, wird sich da nun, abgesehen von Reaktionen auf aktuelle

Marktentwicklungen, nichts ändern. Thomas und ich stehen voll

hinter unseren gemeinsamen Entscheidungen. Darüber hinaus

haben wir den Generationswechsel nicht umsonst unter das

Motto „Generationen wechseln, Werte bleiben.“ gestellt. Unsere

Mutter hat nicht nur klare Werte vermittelt, sondern stets auch auf

die Wandlungsfähigkeit des Unternehmens geachtet. Außerdem

befinden wir uns ja schon mitten im Wandel – und wir haben gut vorgearbeitet.

KEM Konstruktion: Und was raten Sie Ihren Kindern, Frau

Pilz?

Pilz: Im Moment ist die gesamte Wirtschaft weltweit in einem

unglaublichen Transformationsprozess. Da wird sich in den nächsten

16 elektro AUTOMATION 04 2018


UNTERNEHMEN

MARKT

Jahren viel ändern und da braucht man Beweglichkeit sowie den

Willen zum Wandel und den habt ihr.

KEM Konstruktion: Diese Transformation betrifft neben der

Technik auch Geschäfts- und vor allem Arbeitsmodelle. Wie ist

Pilz diesbezüglich aufgestellt?

Kunschert: Wenn die Produktion flexibel und vernetzt wird, dann

muss sich auch die Art und Weise ändern wie wir zusammenarbeiten.

Früher hat man beispielsweise in der Entwicklung Produkte

sequentiell entwickelt, ein Schritt nach dem anderen. Heute setzen

wir bei Pilz agile Methoden wie etwa Scrum ein, bei denen alle betroffenen

Abteilungen von Anfang an eng zusammenarbeiten. Neben

der Entwicklung sind dies die Produktionstechnik, der Einkauf, das

Produktmanagement und auch Marketing und der Vertrieb. Agile und

flexible Methoden ziehen sich wie ein roter Faden durch alle Aktivitäten

im Unternehmen, dazu gehört beispielsweise auch die Digitalisierung

von Geschäftsprozessen, darunter die papierlose Fertigung

und die digitale Personalakte oder der Einsatz von 3D-Druckern.

KEM Konstruktion: Wie wird das bei Pilz gelebt?

Kunschert: Methoden und Technologien sind nur die Werkzeuge für

uns Menschen. Der muss im Mittelpunkt stehen. Daher achten wir

darauf, dass Raum für Begegnungen geschaffen wird. Außerdem

schulen wir unsere Mitarbeiter selbstverständlich in den digitalen

Bereichen. Wir wollen dafür Sorge tragen, dass die Menschen in der

Lage sind, diesen Fortschritt mitzugehen. Deshalb finde ich die

Überlegung so wichtig, wo man eine Grenze ziehen soll. Wo ist

ein Punkt erreicht, den wir nicht überschreiten sollten? Wir wollen

unsere Mitarbeiter abholen und gemeinsam weiterhin zu den Vorreitern

im Bereich der Technologie gehören. Trotzdem muss man sich

im Bereich der Arbeitsthemen immer wieder überlegen, wie die

Menschen damit umgehen und was ihnen gerecht wird.

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe

KEM Konstruktion: In Zusammenhang mit der Industrie 4.0

wachsen auch Arbeitsbereiche zusammen, die bisher getrennt

betrachtet wurden. Wie hat sich ihr Anforderungsprofil dadurch

in den letzten Jahren verändert?

Pilz: Ich denke, das ist ein permanenter Prozess. So wie sich vor

einigen Jahren aus der Elektronik und der Mechanik die Mechatronik

entwickelt hat, werden jetzt die Produktion und die IT zusammenwachsen.

Bis beide Seiten verstanden haben, dass gemeinsam

etwas Neues geschaffen wird, hat es damals etwas gedauert und

Renate Pilz und Susanne Kunschert

im Gespräch mit dem stellvertretenden

Chefredakteur Johannes Gillar

Gehen Sie auf die Überholspur.

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elektro AUTOMATION 04 2018 17


MARKT

UNTERNEHMEN

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe

Susanne Kunschert, Geschäftsführerin bei Pilz

„Wenn die Produktion

flexibel und vernetzt

wird, dann muss sich

auch die Art und Weise

ändern, wie wir zusammenarbeiten.“

Bild: Rüdiger J. Vogel/Konradin Mediengruppe

Renate Pilz, ehemalige Geschäftsführerin bei Pilz

„Bisher haben wir vereinfacht

gesagt den

Menschen vor der

Maschine geschützt.

Nun wird auch die

Maschine vor einem

bewusst oder unbewusst

schadhaften Eingreifen

des Menschen

geschützt und die Security

ist gleichbedeutend

mit der Safety.“

so wird es auch diesmal sein. Heute gehört die Mechatronik ja wie

selbstverständlich dazu. Dementsprechend müssen Ingenieure nun

mit dem notwendigen IT-Wissen ausgestattet werden.

Darüber hinaus haben wir mit unserer Technik bisher vereinfacht

gesagt den Menschen vor der Maschine geschützt. Nun wird auch

die Maschine vor einem bewusst oder unbewusst schadhaften

Eingreifen des Menschen geschützt und die Security ist gleichbedeutend

mit der Safety.

KEM Konstruktion: In Zusammenhang mit dem Schutz des

Menschen vor der Maschine haben Sie im letzten Jahr verschiedene

neue Produkte und Weiterentwicklungen vorgestellt –

unter anderem ein komplett abgesichertes Beispiel einer

Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK). Welches Feedback haben

Sie dazu bekommen?

Pilz: Die Resonanz war sehr gut. Gerade im Bereich der MRK haben

wir bereits sehr gute Lösungsmöglichkeiten, die skaliert und individuell

auf die jeweilige Applikation abgestimmt werden können.

Unser Angebot umfasst dabei beispielsweise neben Lichtgittern

und Scannern auch die auf der SPS IPC Drives 2018 vorgestellte

neue dynamische Schaltmatte, die neben der klassischen Sicherheit

auch Steuerungsfunktionen von Maschinen erlaubt. Unsere hervorragend

ausgebildeten Fachleute können so weltweit auf die individuellen

Applikationen eingehen und optimal abgestimmte Lösungsvorschläge

machen. Außerdem gibt es im MRK-Bereich inzwischen

eine Technische Spezifikation, die definiert, mit welcher Kraft ein

Roboter einen Menschen berühren darf – abhängig von der betroffenen

Stelle am Körper. Hier konnten wir ein Kraftmessgerät entwickeln,

das beispielsweise bei großen Automobilbauern zum Einsatz

kommt.

KEM Konstruktion: Wie funktioniert das Gerät?

Pilz: Wir vermieten dieses Kollisionsmess-Set PROBms an Unternehmen,

die ihre Roboter-Applikationen validieren wollen. Im Rahmen

dieses Prozesses müssen bei Mensch-Roboter-Kollabora -

tionen ohne trennende Schutzzäune die Grenzwerte bei einer

möglichen Kollision gemäß der ISO/TS 15066 (Körperzonenmodell)

berücksichtigt werden. Bleibt die Anwendung während einer

Begegnung zwischen Mensch und Roboter innerhalb dieser Grenzen,

so ist sie normenkonform. Das Kollisionsmessgerät ist dafür

mit Federn und Sensoren ausgestattet, um die auf den menschlichen

Körper einwirkenden Kräfte zu messen. Zudem wird mithilfe

von Druckmessfolien der lokale Druck erfasst und mit den vorge -

gebenen Grenzwerten aus der Norm abgeglichen. Zur Validierung

und Digitalisierung der Kraftmesswerte sowie für die Erstellung von

Prüfberichten steht außerdem ein Softwaretool zur Verfügung.

Thomas Pilz erklärte auf der SPS IPC Drives 2018, wie mit dem Kollisionsmess-Set

PROBms bei Mensch-Roboter-Kollaborationen ohne trennende

Schutzzäune die Grenzwerte bei einer möglichen Kollision gemäß der

ISO/TS 15066 (Körperzonenmodell) validiert werden können

Bild: Konradin Mediengruppe

KEM Konstruktion: Wie sehen Sie in Zusammenhang mit der

Robotik allgemein selbstlernende Systeme?

Kunschert: Gerade in diesem Bereich müssen Regularien gefunden

werden, die definieren, wo wir Grenzen ziehen. Dazu müssen sich

auch Ethikkommissionen mit diesem Thema beschäftigen. Gerade

im Bereich der Service-Roboter, die beispielsweise in Japan bereits

in der Pflege älterer Menschen eingesetzt werden, müssen wir

überlegen, wie weit das gehen soll. Ein Roboter kann die Pflegekräfte

bei schwierigen oder körperlich anspruchsvollen Tätigkeiten

unterstützten. Es sollte aber niemals so sein, dass die Betreuung

nur noch über Roboter erfolgt. Ich habe auch schon angeregt, dass

wir als Pilz eine Quote für Roboter im Betrieb festlegen sollten –

einfach, um dieses Thema zu besetzen.

18 elektro AUTOMATION 04 2018


UNTERNEHMEN

MARKT

Shuttlewechsel im Betrieb

KEM Konstruktion: Wenn Sie auf die mehr als 40 Jahre

zurückblicken, die Sie das Unternehmen erfolgreich geführt

haben, was waren die größten Erfolge und Herausforderungen,

Frau Pilz?

Absolute Gestaltungsfreiheit

Pilz: Die größten Erfolge sehe ich darin, dass sich das Unternehmen

kontinuierlich weiterentwickelt hat und dass wir immer wieder

Standards gesetzt haben. Angefangen bei den Sicherheitsrelais

PNOZ, die die bis dahin eingesetzten Schütze auf elektronische Art

und Weise ersetzt haben, die erste sichere Steuerung – die neben

dem Schwerpunkt der Sicherheit auch immer den Control-Aspekt

beinhaltet hat und das rückwirkungsfrei – bis hin zum ersten sicheren

Feldbussystem. Die größte Herausforderung war sicher die

Bankenkrise. Man weiß natürlich, dass man die Verantwortung für

das Unternehmen trägt und man nimmt das ernst, doch in diesem

Moment wussten wir ja nicht, wie weit das gehen würde.

Hochgeschwindigkeitsweiche

KEM Konstruktion: Kommen wir abschließend noch einmal

zurück zum Generationswechsel. Gerade in mittelständischen

Bereich gibt es einige Beispiele, bei denen sich dieser aus unterschiedlichen

Gründen schwierig gestaltet hat oder komplett

gescheitert ist. Warum funktioniert er bei Pilz, zumindest für

Außenstehende, so reibungslos?

Pilz: Das ist schon ein großer Glücksfall, für den ich sehr dankbar

bin. Ich glaube, der Schlüssel liegt auch darin, dass die Kinder nicht

dazu angehalten wurden, dass sie in das Unternehmen einsteigen

müssen. Das war ihre eigene Entscheidung.

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Kunschert: Ja, das hat sicher eine Rolle gespielt. Dazu kommt, dass

wir, wie erwähnt, bereits seit zehn Jahren zusammen arbeiten,

dabei aber jeder immer seine Eigenständigkeit hatte. Unsere Mutter

hat uns die Verantwortung jeweils komplett übertragen, uns selbst

entscheiden und dadurch auch unsere eigenen Fehler machen lassen.

Nur so lernt man. Außerdem hat sie uns mit viel Liebe großgezogen

und sich viel Zeit für die Erziehung sowie die Vermittlung von

Werten genommen. Darauf aufbauend begegnen wir uns und den

Menschen allgemein mit Respekt und haben uns in Diskussionen

nicht geschont. Dabei zählt für uns, dass das Unternehmen gleich

die Menschen sind. Deshalb werden mein Bruder und ich auch weiterhin

bei jeder Veränderung zuerst darauf achten, wie es den Menschen

bei uns damit geht.

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elektro AUTOMATION 04 2018 19


MARKT

VERANSTALTUNGEN/PUBLIKATIONEN

Infoveranstaltung zu Normenverwaltungssystemen in Stuttgart

Beuth Verlag: Normen-Management on tour

Die Informationsveranstaltung „Normen-Management

on Tour“ des Beuth Verlags macht

am 27. April Halt in Stuttgart. Seit 2013 ist der

Verlag bundesweit auf Tour und ermöglicht

Unternehmen, sich fundiert und kostenfrei

über verschiedene Normen-Verwaltungssysteme

zu informieren. Bei der Einrichtung eines

Normen-Managementsystem kommt es

zuvorderst darauf an, den Bedarf richtig einzuschätzen.

Denn jedes Unternehmen muss

die Verwaltung des Normenpools individuell

konzipieren. Wie man sich dieser

Aufgabe stellt, steht deshalb im

Zentrum der Veranstaltung, in den

Vorträgen sowie in den Beratungsgesprächen.

Die Vorträge

behandeln die Themen:

• Normen-Management – was ist das eigentlich

und wie gehe ich es an?

• Wie viele Normen kommen zum Einsatz –

Lösungen für Unternehmen unterschiedlicher

Größe;

• Produktkonformität – wie

lassen sich Risikobeurteilung,

technische Dokumentation

und Konformitätserklärung

souverän meistern?

Die Experten des Verlags zeigen Lösungsansätze,

wie diese und weitere Fragen der Teilnehmer

beantwortet werden können. Die

Anmeldung ist kostenfrei, die Teilnehmerzahl

jedoch begrenzt.

mc

www.normen-management.de/ontour

Bild: Beuth

Whitepaper beleuchten Trends von Social Networked Industry bis Circular Economy Logistics

Fraunhofer-Schriften: Zukunftsbild der Logistik-Branche

Bild: Fraunhofer IML

Eine aktuelle Schriftenreihe des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML zeichnet

das Zukunftsbild der Logistik-Branche auf. Denn die Logistik ist schon heute einer der wesentlichen

Treiber der Digitalisierung. Mit der Schriftenreihe „Future Challenges in Logistics

and Supply Chain Management“ will das Fraunhofer IML einen Beitrag dazu leisten, dass der

Schritt in die digitale Zukunft gelingt: Die Veröffentlichungen greifen aktuelle Herausforderungen

für die Logistik auf, beleuchten Trends sowie neue Technologien und Geschäftsmodelle:

• Ausgabe 1: Prozesse durch Digitalisierung nachhaltig optimieren

• Ausgabe 2: Kognitive Ergonomie in der Logistik

• Ausgabe 3: Herausforderungen der Mensch-Technik-Interaktion in der Intralogistik

• Ausgabe 4: Bedeutung von Daten im Zeitalter der Digitalisierung

• Ausgabe 5: Paradigmenwechsel der Planung und Steuerung von Wertschöpfungsnetzen

• Ausgabe 6: Social Networked Industry ganzheitlich gestalten

• Ausgabe 7: Circular Economy Logistics: Für eine Kreislaufwirtschaft 4.0

mc

www.iml.fraunhofer.de

Orientierungshilfe bei der Auswahl eines geeigneten Systems der Mess- und Prüftechnik

Control-Sonderschau Berührungslose Messtechnik

3S zeigt zeigt zukunftsweisende Konzepte

Codesys Technology Day

Bild: Senswork

Die Sonderschau Berührungslose Messtechnik

im Rahmen der internationalen Leitmesse

für Qualitätssicherung Control in Stuttgart,

24. bis 27. April 2018, wird in diesem Jahr bereits

zum 14. Mal durchgeführt. Sie präsentiert

auf konzentrierter Fläche eine Vielzahl

3D-Kamera bei der Vermessung eines Zahnrads

unterschiedlicher Technologien zur berührungslosen

und zerstörungsfreien Mess- und

Prüftechnik. Interessenten und potenzielle

Anwender können die Exponate als erste Orientierungshilfe

bei der Auswahl einer geeigneten

Technologie zur Bewältigung eigener

Prüfaufgaben nutzen. Denn die Performance

und Flexibilität moderner Systeme wächst

ständig. Immer größere Skalenbereiche werden

abgedeckt und neue Anwendungsfelder

erschlossen. Durch die rasante technische

Entwicklung ist es für Anwender nicht einfach,

sich am Markt zu orientieren und eine

geeignete Auswahl im Hinblick auf den eigenen

Bedarf zu treffen. Die Sonderschau findet

mit Unterstützung der Fraunhofer-Allianz

Vision und P. E. Schall statt.

mc

www.vision.fraunhofer.de

Control: Halle 1, Stand 1602

3S-Smart Software Solutions lädt ein zum

Codesys Technology Day am 16. Mai nach

Kempten. Die Begriffe Industrie 4.0 und IIoT

sind in aller Munde. Die Vernetzung von Maschinen

und Anlagen und die Anbindung von

Steuerungen an Cloud-Systeme bringen fassbaren

Mehrwert und neue Komfortmöglichkeiten.

Auf der Veranstaltung zeigt das Unternehmen

einem internationalen Fachpublikum

Lösungen und zukunftsweisende Konzepte.

Die Teilnahme ist kostenlos.

mc

www.codesys.com

Bild: 3S-Smart Software Solutions

20 elektro AUTOMATION 04 2018


VERANSTALTUNGEN/PUBLIKATIONEN

MARKT

Bild: VDI

Mitgestaltung: Stellungnahmen bis zum 31. Mai möglich

Überarbeitete Richtlinie VDI 2221

Mit der Richtlinie VDI 2221 können Unternehmen ihre Entwicklungsprozesse

kritisch prüfen und sie den aktuellen Anforderungen anpassen.

Dies hilft, die zunehmende Komplexität bei gleichzeitig kürzeren Entwicklungszyklen

zu beherrschen. Die Richtlinie ist als Entwurf in einer

komplett überarbeiteten und nunmehr zweiteiligen Fassung erschienen.

Das in VDI 2221 Blatt 1 „Modell der Produktentwicklung“ beschriebene

allgemeine Modell der Produktentwicklung geht von einem

systematischen Ablauf der Produktentwicklung aus, bei dem die Entwicklungstätigkeit

in logische Phasen gegliedert wird. Es abstrahiert einen

realen Entwicklungsprozess. Zur Umsetzung in einen realen Entwicklungsprozess

ist die Berücksichtigung spezifischer Kontextfaktoren

erforderlich, die Einfluss auf die Produktentwicklung haben. In VDI 2221

Blatt 2 „Gestaltung individueller Produktentwicklungsprozesse“ wird

diese Ableitung aus der Logik des Entwicklungsprozesses in einen spezifischen

Entwicklungsprozess behandelt. Der Herausgeber ist die VDI-

Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung (GPP). Interessenten können

die Richtlinie noch durch Stellungnahmen mitgestalten. mc

www.vdi.de

Workshop und Hausmesse am 9. Mai in München

Profibus bietet IO-Link-Workshop an

Ein Anwender-Workshop der IO-

Link-Firmengemeinschaft findet

am 9. Mai 2018 in München

statt. Als Basistechnologie für

die digitale Signalkommunika -

tion industrieller Sensoren und

Aktoren ist IO-Link grundlegend

für den Maschinen- und Anlagenbau.

In teilweise parallelen

Sessions vermittelt der Workshop

einerseits Grundlagen zum

aktuellen technischen Stand und

den Vorteilen der Technologien,

andererseits stellen sich die Experten

aus der IO-Link-Community

den Fragen und Anmerkungen

der Technologieanwender.

Eine begleitenden Hausmesse

rund um das Thema gibt den Besuchern

einen guten Überblick

über das Leistungsangebot rund

um die Technologie. Detaillierte

Informationen zu den einzelnen

Vorträgen und den parallelen

Session sowie das Anmeldeformular

finden Interessenten auf

der IO-Link-Webseite. mc

www.io-link.com

Bild: Profibus

HANNOVER MESSE 2018

23.–27. April 2018

Halle 11, Stand C03

INNOVATIVE SYSTEMLÖSUNGEN

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Ihr Bedarf, unser Angebot. Als führender Systemanbieter entwickelt, produziert und liefert die Lapp

Gruppe Verbindungslösungen rund um die Kabeltechnologie. Ob für Industrie 4.0, Automatisierung

oder Maschinen- und Anlagenbau, ob für Energieversorgung, Mobilität oder die Lebensmittelund

Getränkeindustrie: Lösungsorientiert und kompetent ist Lapp mit 17 Fertigungsstandorten

auf vier Kontinenten und Vertriebspräsenzen in rund 140 Ländern für Sie vor Ort.

elektro AUTOMATION 04 2018 21

lappkabel.de


TRENDS

INDUSTRIAL CONTROL

Trendinterview zur Schnittstelle zwischen Pneumatik und der elektrischen Steuerungstechnik

Systemgrenzen werden in

der Industrie 4.0 durchlässiger

Pneumatische Systeme sind in der Automatisierung seit jeher ein entscheidender Baustein, doch in Industrie-4.0-Konzepten

nimmt die Verflechtung mit der elektrischen Automatisierung zu. Das Ziel ist klar: Adaptive

beziehungsweise smarte Maschinen können auch Losgröße 1 zu vertretbaren Kosten herstellen, wenn sie

über Systemgrenzen hinweg leicht an neue Aufgabenstellungen anzupassen sind.

Interview: Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION

an die Anwendungen. Beispiele hierfür aus unserem Portfolio sind

Druck-, Durchfluss- und Wegmesssensoren sowie elektropneumatische

Druckregelventile oder dezentrale parametrierbare PID-Regler.

Durch die im Rahmen unseres IoT-Konzeptes mögliche Dokumentation

der Nutzungsdauer und daraus resultierend der Abschätzung

der Restlebensdauer einzelner Komponenten wie Zylindern

und Ventilen unterstützen wir auch eine mögliche Weiterverwendung

unserer klassischen Produkte in neuen oder umgebauten Anlagen.

Hansgeorg Kolvenbach (Camozzi): Der konsequente Ausbau des

Angebotes an proportionalen Regelsystemen für Druck, Volumenstrom

und Positionierung ermöglicht es, Maschinen flexibler arbeiten

zu lassen. Alle Neuentwicklungen werden standardisierte Interfaces

aufweisen, die die Kommunikation mit anderen Ebenen erlauben

und somit auf sich ändernde Aufgaben angepasst werden können.

Industrie-4.0-Konzepte werden nach und nach in die Praxis umgesetzt.

Auch vermeintlich ‚alte‘ Technologien wie die Pneumatik finden hier ihren

Platz – mehr noch: pneumatische und elektrische Automatisierung wachsen

zusammen und steuern adaptive und damit smarte Maschinen

Bild: Alexander Limbach/Fotolia.com

Eberhard Klotz (Festo): Generell sind viele Festo-Produkte genau

deshalb parametrierbar und/oder mechanisch flexibel aufgebaut.

Herausragend und revolutionär sind jedoch Ansätze wie das Festo

Motion Terminal. Durch das schnelle und einfache Zuschalten von

Funktionen über Motion Apps können Maschinen- und Anlagenbauer

höchste Individualität in die Anwendungen bringen. Dazu gehören

beispielsweise Formatwechsel auf Knopfdruck, die sanfte Endlagenfahrt

oder energieeffiziente Bewegungen. Durch die Apps ist

auch eine hundertprozentige Dokumentation erledigt – alle Produktionsdaten

sind nachvollziehbar und manipulationssicher gespeichert.

Dr. Maik Fiedler (IMI Precision Engineering): Unser Bestreben ist

es, bestehende Industriestandards einzusetzen und dem Kunden Anlagenerneuerungen

und -erweiterungen möglichst einfach zu machen.

elektro AUTOMATION: Industrie 4.0 verspricht ein Plus an Flexibilität

hinsichtlich der Adaptierbarkeit von Maschinen und Anlagen

an neue Produkte/Aufgaben. Welche Möglichkeiten bieten

Sie im Rahmen Ihres Pneumatik-Angebots, solche Aspekte zu

adressieren?

Wolf Gerecke (Aventics): Auch in der Pneumatik werden heute bei

gleicher Hardware immer mehr Funktionen über Software abgedeckt.

Moderne Kommunikationsmethoden wie IO-Link und integrierte

Webserver – aber auch direkt am Gerät vorzunehmende Einstellungen

– ermöglichen dann eine Anpassung der Funktionalität

Christian Ziegler (SMC): Um flexibel zu sein, müssen sich die Komponenten

schnell vernetzen können. Dafür setzen wir auf offene

Schnittstellen und Standards. Unsere Ventilinseln erhalten Sie mit allen

gängigen Ethernet-Protokollen und Sie können zudem einen IO-

Link-Master integrieren. Ich möchte dies allerdings nicht auf die

Pneumatik fokussiert wissen: Wir haben zur SPS IPC Drives 2017

auch ein Antriebsregelgerät mit IO-Link-Schnittstelle vorgestellt.

elektro AUTOMATION: Welche Möglichkeiten der steuerungsseitigen

Integration Ihres Pneumatik-Angebots in die Welt der

elektrischen Automatisierung bieten Sie an beziehungsweise

wie unterstützen Sie einen ganzheitlichen, disziplinübergreifenden

Entwurf von Maschinen und Anlagen?

22 elektro AUTOMATION 04 2018


INDUSTRIAL CONTROL

TRENDS

Gerecke (Aventics): Grundsätzlich bieten wir alle marktüblichen

Feldbusprotokolle für die relevanten Produkte an. Dies stellt bei

mittlerweile mindestens acht Protokollen einen erheblichen Aufwand

dar. Wir hoffen, dass diese Vielfalt zumindest im Bereich IoT in

Zukunft durch eine vermehrte Verbreitung von offenen und standardisierten

Kommunikationsmethoden eingedämmt werden kann.

Daher setzen wir stark auf eine Etablierung von OPC UA als den primären

Kommunikationsstandard im Bereich IoT. Dies unterstützen

wir durch eine bevorzugte Implementierung in unseren IoT-Produkten.

Darüber hinaus sind wir auch gemeinsam mit anderen Vertretern

der Branche in gemeinsamen Gremien engagiert, wie beim

VDMA oder bei e-Cl@ss, um hier eine Standardisierung auch der

kommunizierten Inhalte voranzubringen.

Kolvenbach (Camozzi): Wir bieten diverse Schnittstellen an Ventilinseln,

Proportionalpneumatikkomponenten und auch elektrischen

Antriebslösungen an. Anwendungsspezifisch entscheidet sich, welche

Technologie zum besten Ergebnis führt oder auch, ob eine Kombination

der Technologien sinnvoll ist. Wir entwickeln daher konsequent

in diese Richtung und stellen mit dem Application Center einen

Partner für unsere Kunden bereit, um gemeinsam neue, flexi -

blere mechatronische Anwendungslösungen zu konzeptionieren, zu

entwickeln, zu testen und einzuführen.

Klotz (Festo): Integration beginnt mit der Mechanik – alle Adapter

sind für pneumatische und elektrische Antriebe/Achsen gleich. Das

elektrische Terminal CPX integriert dank einer Vielzahl von Modulen

und Knoten pneumatische und elektrische Lösungen auf einer

IP65-Automatisierungsplattform. Dies erleichtert die Integration aller

Disziplinen im Steuerungssystem als ein Lösungspaket. Als

nächstes sind individuelle pneumatische und elektrische Schaltpläne

per App automatisiert für eine nahtlose Integration in Eplan verfügbar.

Der Kommunikationsstandard OPC UA ist optional ebenso

verfügbar wie eine dezentrale Steuerung. Damit gelingt die Integration

auch in die Industrie-4.0-IoT- und Cloud-Umgebungen von Siemens

(MindSphere), Rockwell (Factory Talk) und anderen.

Ziegler (SMC): Nehmen wir unsere Servo-Pneumatik-Technologie –

angewendet bei Schweißzangen in der Automobilindustrie. Hier bieten

wir für die Steuerung einen Funktionsbaustein an, der nur noch

parametriert werden muss. Somit können Sie die Zangenbewegung

sehr schnell als siebte Achse in der Robotersteuerung integrieren.

Auch dies ist ein Beitrag zur schnellen Vernetzung beziehungsweise

Integration. Gerade in unserem Industrial Application Center sehen

wir – wie der Name schon suggeriert – die Anwendung ganzheitlich

und nicht aus einer Technologie heraus.

elektro AUTOMATION: Setzen Sie selbst künftig deutlich mehr

Sensorik (welche?) ein, um den Zustand des Pneumatiksystems

in der Anwendung immer genauer erfassen zu können? Ist dafür

zwingend mehr Sensorik erforderlich oder lassen sich viele

Zustände auch errechnen (Stichwort ‚Sekundärsensorik‘)?

Bild: Aventics

Bild: Camozzi

Wolf Gerecke, Director Strategic Product Management,

Aventics GmbH, Laatzen

„Wir setzen stark

auf eine Etablierung

von OPC UA als den

primären Kommunika -

tionsstandard im

Bereich IoT.“

„Alle Neuentwicklungen

werden standardisierte

Interfaces aufweisen,

die die Kommunikation

mit anderen Ebenen

erlauben und somit auf

sich ändernde Aufgaben

angepasst werden

können.“

Hansgeorg Kolvenbach, Leiter Camozzi Application Center,

Camozzi Automation GmbH, Aachen

Gerecke (Aventics): Unsere Zielsetzung ist, für den Anwender relevante

Informationen mit so wenig Sensorik wie möglich zu generieren.

In den Maschinen und Anlagen werden bereits heute viele Sensoren

zur Prozesskontrolle und zur Steuerung eingesetzt. Deren Daten

wollen wir nutzen, um genauere Informationen über den Zustand

der Maschine und insbesondere des Pneumatiksystems zu

bekommen. In der Verknüpfung der vorhandenen Sensordaten untereinander

und insbesondere mit unserem Pneumatik-Know-how

lassen sich sehr viele Informationen über den Zustand des Pneumatiksystems

ermitteln.

Kolvenbach (Camozzi): Sensorik ist für den Aufbau von Regelungen

unerlässlich. Die Ausführung und Anzahl der Sensoren orientiert

sich hierbei an der Anwendung und der damit verbundenen Regelungsaufgabe.

Dazu werden passende Sensoren eingesetzt. Zur

Zustandserfassung des Systems im Sinne von Industrie 4.0 ist jedoch

nicht zwingend zusätzliche Sensorik erforderlich. Vielmehr sollte

die lokale Elektronik in der Komponente basierend auf der oben

beschriebenen notwendigen Sensorik Expertenwissen des Komponentenherstellers

beinhalten, welches durch Berechnungen und

Verknüpfungen von Daten Ermittlungen von weiteren Zuständen erlaubt.

Klotz (Festo): Die Industrie-4.0-Idee, mit Cyber-physikalischen Systemen

die Lernfähigkeit und Anpassung an sich verändernde Anforderungen

oder Umgebungsparameter zu realisieren, benötigt im-

elektro AUTOMATION 04 2018 23


TRENDS

INDUSTRIAL CONTROL

Bild: Festo

Bild: IMI Precision Engineering

Bild: SMC

Eberhard Klotz, Leiter Industrie 4.0 Kampagne,

Festo AG & Co. KG, Esslingen

„Durch das schnelle

und einfache Zuschalten

von Funktionen

über Motion Apps können

Maschinen- und

Anlagenbauer höchste

Individualität in die Anwendungen

bringen.“

„Industrial-Ethernet-

Protokolle, aber auch

IO-Link werden eine

zentrale Rolle bei der

Erfassung und Konsolidierung

von Felddaten

spielen.“

Dr. Maik Fiedler, Engineering Director Europe & Industrial Automation,

IMI Precision Engineering, Fellbach

„Zur SPS IPC Drives

2017 haben wir auch

ein Antriebsregelgerät

mit IO-Link-Schnittstelle

vorgestellt.“

Christian Ziegler, Manager Marketing & Product Management,

SMC Deutschland GmbH, Egelsbach

mer ein Mindestmaß an Sensorik. Daher ja – es wird mehr Sensorik

geben für Basisdaten wie Druck, Durchfluss, Temperatur –, aber

auch tiefergehende Analysen hinsichtlich Vibration, Schall, Laufzeit;

unter anderem speziell für die präventive Wartung. Wer über das

Know-how aus der Applikation beziehungsweise den Geräten verfügt,

kann über Anomalien, Korrelation, Varianz und anderes weitere

Schlüsse ziehen – ohne zusätzliche Sensorik.

Fiedler (IMI Precision Engineering): Da wir selbst auch Betreiber

von Anlagen sind, werden wir zielgerichtet Nachrüstungen vornehmen,

um die Effizienz und Verfügbarkeit zu verbessern.

Ziegler (SMC): Die Frage ist immer: Wie viel Mehrwert bietet weitere

Sensorik im Verhältnis zu den damit verbundenen Kosten? Ich

glaube, dass es eher intelligentere Sensorik geben wird, die auch dezentral

Auswerteaufgaben übernimmt. Das entlastet übergelagerte

Rechenleistung. Sicher kann man mit Algorithmen gewisse Zustände

berechnen. Man darf hierbei aber nicht die Kompressibilität der

Luft vergessen. Hier können immer Kräfte auf den Aktor einwirken.

Um das komplett auszuschließen und die physikalische Stellung sicher

feststellen zu können, brauchen Sie wieder einen Sensor…

elektro AUTOMATION: Was passiert mit den in größerem Umfang

erfassten Daten – werden sie vor Ort ausgewertet (Edge-

Computing) oder in die Cloud geschickt? Welche Rolle spielen

dabei die Schnittstellen/Kommunikationsprotokolle, inbesondere

etwa IO-Link?

Gerecke (Aventics): Unsere feste Überzeugung ist, dass die Datenvorverarbeitung

nahe an der Applikation unvermeidbar ist. Diese Vorverarbeitung

kann entweder in den Komponenten selbst, in entsprechenden

IoT-Gateways oder in den lokalen Steuerungen erfolgen.

Für die vorverarbeiteten Daten spielen moderne Kommunikationsstandards

wie etwa OPC UA eine maßgebliche Rolle, da diese

eine hohe Flexibilität insbesondere hinsichtlich semantisch aufgewerteter

Daten in der M2M-Kommunikation bieten. IO-Link bietet

hier schon die Möglichkeit, vorverarbeitete Daten intelligenter Sensoren

zu kommunizieren. Aufgrund der Punkt-zu-Punkt Kommunikation

wird aber auch hier noch ein Gateway in die IoT-Infrastruktur

benötigt.

Kolvenbach (Camozzi): Rohdaten ergeben für den Anwender keinen

oder nur geringen Nutzen. Der Anwender erwartet klare Aussagen

und Handlungsempfehlungen. Daher sollten die Daten vor Ort –

das heißt in der Komponente – analysiert und bearbeitet werden.

Für den Anwender verständliche Ergebnisse können dann mittels diverser

Schnittstellen (Feldbussysteme, IO-Link, RFID, Bluetooth,

WLAN) zur Verfügung gestellt werden.

Klotz (Festo): Um ein umfassendes Bild über die Daten einer Maschine

oder Anlage zu erhalten, kommt man um leistungsfähige

Tools nicht herum. Ob diese in der Anlage, lokalen Servern, im Rechenzentrum

oder einer Cloud liegen, hängt von diversen Faktoren

ab: Echtzeitanforderungen, Bandbreite, Verfügbarkeit, Kosten, Risiken

und vieles andere. Festo bedient alle Optionen: IO-Link-fähige

Feldgeräte als ideale Zubringer strukturierter Daten, Steuerungen

und Automatisierungslösungen mit OPC UA, bis hin zu schlüsselfertigen

Lösung für eine IoT-Integration samt IoT-Gateway und Dash -

boards. Damit sind die Festo-Lösungen durchgängig – von der Mechanik

bis zur Cloud.

Fiedler (IMI Precision Engineering): Wir gehen davon aus, dass

die Mehrzahl der Anwendungen vor Ort vom jeweiligen Betreiber

mit dessen Domain-Know-how ausgewertet werden. Industrial-

Ethernet-Protokolle, aber auch IO-Link werden eine zentrale Rolle

bei der Erfassung und Konsolidierung von Felddaten spielen.

Ziegler (SMC): Es zeigt sich immer mehr, dass der anfängliche Hype

um die Cloud jetzt differenzierter betrachtet wird. Aktuell zeichnet

sich ein Hybrid-Modell ab: Man überlegt, was in der Cloud und

was lokal sinnvoll ausgewertet werden kann – Sie sprechen es mit

24 elektro AUTOMATION 04 2018


INDUSTRIAL CONTROL

TRENDS

Edge-Computing an. Die Frage wird also sein, welche Daten ich

wirklich brauche, um den Prozess zu regeln. Diese werden eher lokal

verarbeitet, während beispielsweise Daten zur Wartung gut in einer

Cloud zu managen sind. Hier wird es aber sicher kein Schwarz-

Weiß geben. Es kommt auf die Anwendung an.

elektro AUTOMATION: Welche Rolle spielt die Anbindung an

übergeordnete Lösungen (MES, ERP) und welche Aspekte stehen

dabei im Vordergrund (Energie- & Ressourceneffizienz etc.)?

Gerecke (Aventics): Die Anbindung an übergeordnete Lösungen

stellt genau eine der Kernfunktionalitäten in unserem Industrie-

4.0-Konzept dar, Informationen direkt allen ‚interessierten‘ Instanzen

verfügbar zu machen. Treiber

sind hier im ersten Schritt Anlagenverfügbarkeit

und die Effizienzsteigerung.

So kann beispielweise

die Information zur

voraussichtlichen Lebensdauer

einer Komponente der Software

zur Wartungsplanung und zur Beschaffung

bereitgestellt werden.

Informationen zum Energieverbrauch

eines Fertigungsprozesses

können in die Stückkostenrechnung

integriert werden.

Kolvenbach (Camozzi): Die Anbindung

an Warenwirtschaftssysteme

eröffnet neue Möglichkeiten

zur effizienten Resourcenplanung

auf digitaler Ebene. Camozzi

sieht hier großes Potenzial.

– habe ich die, kann ich optimieren. Wie diese Optimierung stattfindet,

wird die Zukunft zeigen. Es gibt MES- und ERP-Systeme oder

auch Cloud-Anwendungen. Es könnten sogar Optimierungen auf Maschinenebene

möglich sein. Das ist das Spannende an Industrie 4.0 –

neue Möglichkeiten entstehen und SMC geht diesen Weg mit.

www.aventics.com; www.camozzi.de; www.festo.com;

www.imi-precision.com/de; www.smc.de

Weitere Informationen zu

smarten Maschinen:

hier.pro/re6fB

INFO

elektro

AUTOMATION

REVOLUTION

Klotz (Festo): Wer eine Fertigung

flexibel steuern, Prozesse

und Auslastung der Maschinen

optimieren und eine durchgängige

digitale Wertschöpfungskette

realisieren will, muss die MESund

ERP-Ebene ganz einbeziehen.

Dort wird die Planung gemacht

und es werden die Vertriebs-

und Kundenschnittstellen

– etwa ein Online-Shop – angebunden.

Ab wann die sich selbst

steuernde Fabrik diese Systeme

teilweise überflüssig macht, wird

erst die Zukunft zeigen.

Ziegler (SMC): In der Industrie

4.0 verwischt die klassische Systemabgrenzung

immer mehr. Erst

dies ermöglicht, das Thema der

Ressourceneffizienz besser umzusetzen.

Energie kann ich einsparen,

wenn ich weiß, wo ich sie

verbrauche. Somit ist die Grundvoraussetzung

dafür Transparenz





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elektro AUTOMATION 04 2018 25


Udo Di Fabio stellt auf der Net-

Laws klar: Das Recht muss Gestaltungselement

sein und darf

die Entwicklung nicht hemmen

Bild: NürnbergMesse

Rechtliche Konsequenzen für die digitale Arbeitswelt

Lehrplan für Maschinen

Die NetLaws, eine Konferenz für Recht, Gesellschaft & Industrie in der digitalen Welt, fand Ende Februar 2018 zum zweiten

Mal statt. Etwa 160 Teilnehmer diskutierten rechtliche Spannungsfelder in den Bereichen Industrie 4.0, E-Health und

Smart Mobility: Wer ist etwa verantwortlich, wenn kognitive Systeme das Falsche lernen und dann jemanden verletzen?

Tobias Meyer ist freier Mitarbeiter der elektro AUTOMATION

Der Roboter selbst wird auch in Zukunft nicht haftbar gemacht

werden können, in diesem Punkt ist sich Eric Hilgendorf schon

einmal sicher. „Die NetLaws stellt die Vernetzung wichtiger Akteure

in den Fokus, um die Identifizierung gemeinsamer Herausforderungen

und die Erarbeitung tragfähiger Lösungsansätze zu ermöglichen.

Insbesondere haftungs- und datenschutzrechtliche Fragen im

Zusammenhang mit autonomen, selbstlernenden Systemen spielen

derzeit eine große Rolle. Die damit angedeuteten Herausforderungen

werden uns in den kommenden Jahren noch intensiv beschäftigen,

da die hierfür nötigen rechtlichen Lösungsansätze erst

noch entwickelt werden müssen“, so Hilgendorf, Leiter der Forschungsstelle

RobotRecht an der Uni Würzburg und wissenschaftlicher

Leiter der NetLaws.

Udo Di Fabio, Richter des Bundesverfassungsgerichts a.D. und Direktor

des Forschungskollegs normative Gesellschaftsgrundlagen

der Universität Bonn erklärt in der Eröffnungskeynote, die aktuellen

Umbrüche rund um Industrie 4.0 und selbstlernende Maschinen seien

nicht vergleichbar mit denen, als Muskelkraft an die Dampfmaschine

delegiert oder Berechnungen durch Computer um ein vielfaches

beschleunigt wurden. Denn künftig werde eine zentrale Eigenschaft

des Menschen ersetzt: seine Urteilskraft. Diese zieht aber

auch den Begriff der Verantwortung nach sich, weshalb die EU-Kommission

darüber nachdenkt, ob man kognitiven Systemen und

künstlicher Intelligenz auch Rechtspersönlichkeit verleihen sollte.

Die Frage, wer für das künftige Handeln von solchen Maschinen gerade

stehen muss, stellen sich Ingenieure immer häufiger, schließlich

könne man ja nicht wissen, wie sie sich entwickeln würden.

Altes Eisenbahn-Recht passt auch heute

Laut Di Fabio sind die Produkthaftung sowie die Gefährdungshaftung

aber bereits gut funktionierende rechtliche Mittel, die nur entsprechend

modifiziert werden müssten – letztere wurde bereits für

die zu Beginn des 20. Jahrhunderts immer mehr Unfälle verursachende

Eisenbahn eingeführt. Prinzipiell sagt sie aus, dass für Schäden

aus einer erlaubten Gefahr, etwa dem Betrieb einer gefährlichen

Maschine, derjenige verantwortlich ist, der sie betreibt. Am

Beispiel Eisenbahn wurde klar, das der Lokführer in den seltensten

Fällen bremsen und daher nicht haften kann, bleibt nur der Bahnvorstand.

Die Änderung des Rechts trug so zu einem erheblichen Anstieg

der Sicherheit bei, da nun Klarheit herrschte und der Betreiber

vielerorts Bahnübergänge und Warnschilder einrichtete. Ähnlich ist

es beim Kfz im Straßenverkehr, hier ist der Halter verantwortlich:

Auch beim Paradebeispiel Kind-folgt-Ball zahlt seine Haftpflichtversicherung

alle Schäden, obwohl er sich vorbildlich verhalten hat und

ihm strafrechtlich keinerlei Schuld angelastet werden kann, er muss

nicht einmal persönlich gefahren sein. Ähnliche Verantwortung tra-

26 elektro AUTOMATION 04 2018


INDUSTRIE 4.0

TRENDS

gen die Betreiber von Strom- und Gasleitungen oder Atomkraftwerken.

Auch sie sind generell gefährlich, aber von der Gesellschaft gewollt

und akzeptiert, weshalb mit der Gefährdungshaftung ein passender

Rechtsrahmen geschaffen wurde, der den Betreiber im

Schadensfall haftbar macht und ihn so zur Umsetzung höchstmöglicher

Sicherheit animieren soll.

Wie bewusst sich auch der Gesetzgeber der notwendigen Reaktion

auf neue Technologien ist, verdeutlicht die Schaffung der weltweit

ersten Ethikregeln für das Autonome Fahren, die unter Di Fabios

Vorsitz entwickelt und im Sommer 2017 vorgestellt wurden: „Als

das Ministerium dafür bei mir angefragt hatte, wollte ich erst nicht

glauben, dass noch nirgends etwas Entsprechendes formuliert wurde.

Es war aber tatsächlich so, daher habe ich zugesagt – wir haben

hier Pionierarbeit geleistet.“ Die 20 Thesen sind als Grundlage zu

verstehen, die nun etwa in der Debatte zwischen den G20-Verkehrsministern

vertieft werden können. Neu ist hier laut Di Fabio auch,

dass man sich rechtlich mit einer Technologie schon jetzt auseinander

setzt, obwohl ihre Entwicklung noch nicht abgeschlossen ist:

Hier kann man nun aktiv mit gestalten, statt später nur nachträglich

zu regulieren. Laut Eric Hilgendorf ist deutsches Verkehrsrecht sogar

„Exportschlager, das etwa in Japan und Korea nicht selten Wort

für Wort übernommen wird.“

Das neue, autonome und eventuell auch kognitive Technik auf Unfallvermeidung

ausgelegt ist, versteht sich von selbst. Eine der Thesen

besagt daher auch, dass das Autonome Fahren die Verkehrssicherheit

prinzipiell verbessern müsse: Wenn die Risikobilanz insgesamt

positiv ist, stehen „technisch unvermeidbare Restrisiken“

dem nicht entgegen. Wenn ein Unfall aber nicht mehr vermeidbar

ist, würden sich laut Di Fabio ethische Fragen stellen: Links ein spielendes

Kind, rechts ein totkranker 95-Jähriger, in einer Zukunftsvision

könnte dessen digitale Krankenakte für das Autonome Auto in

Millisekunden verfügbar sein. Dennoch darf das Fahrzeug hier nicht

abwägen, es muss der Grundsatz gelten, dass alle Menschen gleich

sind. Daher soll künftig auch dem Programmierer mehr auf die Finger

geschaut werden, diskutiert wird eine neutrale Prüfinstanz, eine

Art Algorithmus-TÜV und auch der aus der Mediziner-Welt bekannte

Hippokratische Eid wird öfters genannt: Er besagt unter anderem,

dass man Patienten nicht schaden dürfe und verbietet es, Behandlungen

durchzuführen, für die man nicht über das nötige Spezialwissen

verfügt. Auch in der Medizin ist dieser Eid nicht mehr als ein Ehrenkodex,

er schafft aber noch immer ein gewisses Bewusstsein für

das Wesen des Ärztestandes. Programmierern ebenso die Tragweite

ihres Schaffens zu verdeutlichen, kann daher ein kleiner aber

nicht unwichtiger Schritt in der Entwicklung ethisch vertretbarer autonomer

Systeme sein.

Bild: Messe Nürnberg

Dem Wunsch der Teilnehmer nach mehr Raum für Diskussion kamen die

Veranstalter im Jahr 2018 gerne nach. Häufig tauschte sich das Fachpublikum

direkt mit den Rednern aus

Wissen, was die Maschine lernt

Bei vernetzten Maschinen mit verschiedenen Steuerungsleistungen

und komplexen, selbstlernenden Systemen besteht derzeit die Herausforderung

darin, wie die rechtliche Verantwortlichkeit hier gefunden

werden soll. Als Beispiel wird häufig die von Microsoft entwickelte

KI „Tay“ genannt: Der Chatbot sollte über Soziale Netzwerke

mit jungen Menschen reden und so lernen, was die Millenials im

Jahr 2016 umtreibt. Das Experiment musste bereits nach einem Tag

abgebrochen werden, Tay gab – neben sehr viel oberflächlichem Geplänkel

– auch rassistische Äußerungen von sich. Für einen Eingriff

brauchte es hier keinen geschickten Hacker, sondern nur möglichst

viele Schreihälse, ein kognitives System ist immer nur so gut wie

seine Lehrer. Daher diskutiert man hier etwa, ob man den Entwicklern

vorschreiben kann, den Lernrahmen auf den späteren Einsatzzweck

hin zu begrenzen. Wenn ein künftiges kognitives Industriesystem

mit Verfügung über Roboter und Maschinen aufgrund seiner

gewonnen Erkenntnis jemanden verletzt, könnte es einen Schaden

ohne Hafter geben – denn das System hat ja perfekt funktioniert,

sein Schöpfer könnte derzeit nicht zur Verantwortung gezogen werden.

Auch über diese Problematik wird aktuell diskutiert, eine entsprechende

Gefährdungshaftung – wie oben am Beispiel Eisenbahn

erklärt – könnte hier ebenfalls greifen.

Eine rechtliche Frage bei derartigen Systemen ist auch, wer den nun

das Fahrzeug autonom oder die Produktionslinie selbstlernend gemacht

hat? Der Fahrdienstleiter Uber etwa hat herkömmliche Fahrzeuge

durch selbstentwickelte Technik autonom gemacht. Auf den

ersten Blick wäre der Kfz-OEM damit produkthaftungstechnisch aus

dem Schneider, laut Rechtsanwalt Justus Gaden könnte ein bereits

existierender Präzedenzfall hier aber eine andere Richtung weisen:

Ein Dritthersteller verkaufte eine eigene Verkleidung für Honda-Motorräder,

die durch Verwirbelungen einen Unfall verursachte. Honda

war laut Gericht haftbar, weil die potenziell gefährliche Modifikation

bekannt war, man aber trotzdem keine Warnung oder einen Rückruf

gestartet hat. OEMs – auch außerhalb des Automotive-Sektors –

müssen sich künftig also eventuell rechtlich absichern, da ihre Systeme

von Dritten intelligent gemacht und sie trotzdem haftbar sein

könnten.

Bei großen, modulbasierten Industrieanlagen zweifelsfrei zu bestimmen,

welches Element nun mit seiner Entscheidung der Verursacher

eines Schadens ist, wird künftig auch eine aufwendige datentechnische

Dokumentation erfordern. Die daraus wiederum resultierenden

Probleme behandeln wir auch in der nächsten Ausgabe,

der zweite Teil befasst sich rechtlich mit dem Thema Daten.

www.netlaws.de

Der Bericht der Ethik-Kommission des

Bundesministeriums für Verkehr inkl.

der 20 Thesen zum Autonomen Fahren:

www.hier.pro/a6d5i

INFO

elektro

AUTOMATION

Die NetLaws 2019 findet vom 19. bis 20. Februar 2019

wieder in Nürnberg statt.

elektro AUTOMATION 04 2018 27


„Mit PLCnext Technology

bieten wir den Türöffner

in die Industrie-4.0-Welt –

offen, flexibel, erweiterbar;

als Kollaborationsplattform

für Entwickler aus SPSund

IT-Welt.“

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KG

Bild: Thomas Franz/Konradin Mediengruppe


INDUSTRIE 4.0

TRENDS

Im Interview: Roland Bent, CTO und Mitglied der Geschäftsführung, Phoenix Contact GmbH & Co. KG

„Ziel ist, eine Vielzahl von Anwendungen

in der Steuerung auszuführen“

Wir wollen die Schnittstelle zwischen dem Shopfloor und der IT-Welt gestalten, betont Roland Bent,

Chief Technology Officer und Mitglied der Geschäftsführung von Phoenix Contact, im Interview mit der

elektro AUTOMATION. Zentrales Element dieser Strategie ist die PLCnext Technology, mit der sich die

Sicherheit einer deterministisch arbeitenden Industriesteuerung verbinden lässt mit der Offenheit und

Flexibilität aus der Welt der Smart Devices. Auch zu OPC UA TSN nimmt Bent Stellung.

Interview: Michael Corban und Andreas Gees, Chefredaktion elektro AUTOMATION

elektro AUTOMATION: Herr Bent, Phoenix Contact hat sich

eine Agenda 2023 gegeben – welche Ziele verfolgen Sie damit?

Bent: Wir setzen sehr stark auf das Thema Lösungskompetenz.

Sprich die Fähigkeit, in spezifischen Industrieanwendungen unseren

Kunden mehr zu bieten als ‚einfache‘ Produkte. Will heißen: Mehrere

Produkte kombiniert, zusammen mit Software und ergänzt durch

Dienstleistungen ermöglichen es unseren Kunden, die Chancen der

Digitalisierung zur Stärkung der eigenen Wettbewerbsfähigkeit zu

nutzen. Diese Applikationskompetenz bieten wir für die Fabrikautomatisierung,

die Prozesstechnik sowie die Bereiche Infrastrukturen

und Energie an – auch mit der entsprechenden personellen Aufstellung.

Speziell in der Energiewirtschaft liegen also nicht nur die Wurzeln

von Phoenix Contact, sondern im Thema ‚smarte Netze‘ liegt

auch ein wichtiger Teil unserer Zukunft. Das war auch der Grund für

die Übernahme der Mauell Netzleittechnik, jetzt Phoenix Contact

Energy Automation.

elektro AUTOMATION: In der Industrieautomatisierung versuchen

Unternehmen wie Amazon, IBM, Google oder SAP Fuß zu

fassen – teilweise bis hinab in die Feldebene. Entstehen hier

neue Wettbewerber?

Bent: Exemplarisch werden hier die Chancen und Risiken der digitalen

Transformation sichtbar. Entscheidend ist: Eine Gefahr entsteht

für den, der sich passiv verhält und nichts ändert. Wenn man

sich allerdings in die Position bringt, aktiv zu gestalten – genau das

ist der Ansatz von Phoenix Contact –, entstehen neue Chancen,

beispielsweise durch Kooperation. Für uns heißt das ganz konkret:

Wir wollen die Schnittstelle zwischen dem Shopfloor – also der

Welt, in der wir zuhause sind – und der Welt der Informationstechnologie,

der Data Analytics und datenbasierten Geschäftsmodelle

selbst in die Hand nehmen. Nicht zuletzt auch deswegen, weil IT-

Unternehmen zwar die softwaretechnische mathematische Umsetzung

der Datenanalyse beherrschen, ihnen aber das Anwendungs-

Know-how fehlt, das domänenspezifische Wissen, welches wir bieten

können. Wir glauben, dass genau das auch unsere Kunden von

uns erwarten.

elektro AUTOMATION: Bei all dem wird das Thema Software

eine wichtige Rolle spielen – ist das der Grund, warum Phoenix

Contact 2001 KW-Software übernahm, seit 2015 firmierend als

Phoenix Contact Software?

Bent: Exakt – die Relevanz dieser Software-Kompetenz für uns zeigt

deutlich unsere neue PLCnext Technology. Die Grundidee ist, die

Sicherheit einer deterministisch arbeitenden Industriesteuerung zu

verbinden mit der Offenheit und Flexibilität, die wir aus der Welt der

Smart Devices kennen. Der Vorteil ist: Damit wird es möglich, eine

Vielzahl von Anwendungen in der Steuerung auszuführen. Deswegen

war es auch ein weiteres wichtiges Ziel, dem Anwender bei der

Wahl der Programmiersprache die Wahl zu lassen. Funktionen nach

IEC 61131-3 lassen sich auf diese Weise mit Routinen geschrieben

in C/C++ oder C# sowie aus Matlab Simulink kombinieren; bei den

Tools können also auch Visual Studio, Eclipse, Matlab Simulink oder

PC Worx Engineer verwendet werden. Anders formuliert: Ich bin

frei, zunächst die regelungstechnische Aufgabe zu beschreiben, um

dann den Steuerungscode zu generieren; mit den Tools meiner Wahl

und zeitlich unabhängig voneinander – so dass verschiedene Entwickler

im Team arbeiten können. Dennoch bleibt am Ende die Deterministik

erhalten!

elektro AUTOMATION: Deswegen sprechen Sie bezüglich der

PLCnext Technology auch von einer offenen Entwicklungsplattform...

Bent: ...mit der wir den entscheidenden Schritt in die Industrie-

4.0-Welt gehen. Eine wichtige Rolle spielt dabei, dass unser Automatisierungsangebot

bereits die Konnektivität zur Cloud bietet –

und sich damit ‚Apps‘ beziehungsweise neue Funktionalitäten in die

Steuerung laden und ausführen lassen. Das erlaubt auf der technischen

Ebene die intelligente Vernetzung von Maschinen und Menschen

bis hin zur Realisierung neuer Geschäftsmodelle, Prozesse

und Produkte. PLCnext Technology ist die Technologieplattform, auf

der sich zuverlässig laufende Echtzeit-Anwendungen kombinieren

lassen mit Funktionalitäten, die ohne Echtzeit auskommen.

elektro AUTOMATION: PC Worx Engineer hat also als Engineering-Plattform

weiterhin Bestand?

Bent: Auf alle Fälle – wir werden unser Programmiersystem auch

weiter anbieten und ausbauen. Der Anwender kann unsere Steuerungen

damit weiterhin im klassischen IEC-61131-3-Umfeld nutzen.

Gleichzeitig decken wir Themen wie Cloud-Connectivity und Security

ab – und wir arbeiten an der Integration einer Sicherheitssteuerung,

um auch Aspekte der Funktionalen Sicherheit adressieren zu

können. Damit lassen sich dann sichere und nicht-sichere Automa -

elektro AUTOMATION 04 2018 29


TRENDS

INDUSTRIE 4.0

Bild: Phoenix Contact

Die PLCnext-Steuerungen

können nach wie vor mit

dem Software-Tool

PC Worx Engineer programmiert

werden, aber

auch C/C++ sowie C# und

Matlab Simulink lassen

sich nutzen

tisierung aus einer Engineering-Umgebung heraus bearbeiten –

dass wir mit diesem Ansatz nicht ganz falsch liegen, zeigen momentan

die Aktivitäten anderer Anbieter.

elektro AUTOMATION: Wie weit sind denn die zur SPS IPC

Drives 2017 vorgestellten Pläne für einen App-Shop im Web inzwischen

gediehen?

Bent: Hier sind wir noch in der Phase der Umsetzung – arbeiten

aber mit Partnern zusammen daran, hier künftig anwendungsspezifische

Apps bereitzustellen, mit denen der Anwender Aufgaben

sehr schnell lösen kann. Das Interesse ist groß, was sich an der Anzahl

an Interessenten und Kontakten zu diesem Thema zeigt.

elektro AUTOMATION: Welche Bedeutung hat denn in diesem

Zusammenhang das Thema Künstliche Intelligenz (KI) oder zunächst

das Maschinelle Lernen für Phoenix Contact? Wie weit

wollen Sie selbst Tools für die Datenanalyse anbieten?

Bild: Phoenix Contact

Die AXC F 2152 ist die

erste Steuerung auf Basis der

neuen PLCnext Technology.

Das offene, hardwareunabhängige

Betriebssystem lässt

sich in Verbindung mit der

dazugehörigen Software -

plattform nutzen

Bent: Hier ist zu unterscheiden zwischen dem eigentlichen Analysetool,

mit dem sich Daten auswerten lassen, und der applikationsspezifischen

Anwendung der auf diese Weise gewonnenen Daten.

Unsere Kompetenz liegt darin, in der konkreten Anwendung Analysetools

zu nutzen und die Erkenntnisse zur Anwendung zu bringen.

Konkreter: Wenn ich Anomalien einer Windkraftanalge erkennen

kann, muss ich auch wissen, welche Bedeutung diese haben und

wie ich letztlich steuerungstechnisch eingreifen kann – hier liegt unsere

Stärke, zusammen mit den Kunden Analysewerkzeuge zu nutzen.

Dieses Applikations-Know-how bauen wir einerseits bei uns im

Haus auf, andererseits ist genau das auch das Ziel der eben angesprochenen

Zusammenarbeit mit Partnern bezüglich des Angebots

spezifischer Apps. Wir sehen uns als technologischer Brückenbauer

– an der Schnittstelle zwischen Shopfloor und Data Analytics.

elektro AUTOMATION: Ist das auch die Motivation für die

Proficloud, Ihr Cloud-Angebot?

Bent: Ja, denn mit der Cloud-Plattform und mittels spezieller Software-Developer-Kits

lassen sich Applikationen des Anwenders oder

von Dritten nutzen – auch Data-Analytics-Tools, beispielsweise auch

über eine Proficloud-Kopplung zu anderen Cloud-Plattformen. Entscheidend

ist aus unserer Sicht: Die Kopplung zur Proficloud ist immer

sehr leicht möglich und wenn wir über die PLCnext Technology

sprechen, ist die technische Kopplung immer bereits enthalten. Wir

sind die Experten für die ‚Schnittstelle‘ und bieten mit unserer Plattform

die Offenheit, die Steuerungswelt mit der Vielfalt der IT-Welt zu

verbinden – genau das legt die Grundlage für Industrie 4.0.

elektro AUTOMATION: Damit lassen sich dann Maschinen

realisieren, die im Laufe ihres Einsatzes auch Produkte herstellen

können, an die man beim Aufbau der Maschine noch gar

nicht gedacht hat – so haben Sie selbst das einmal beschrieben?

Bent: Ich habe das Beispiel damals bewusst gewählt, weil es sehr

plakativ die Adaptionsfähigkeit, die Wandlungsfähigkeit der Maschinen

in der Industrie 4.0 beschreibt. Voraussetzung ist hier, dass die

Schnittstellen eindeutig beschrieben sind und eine Maschinen -

30 elektro AUTOMATION 04 2018


semantik existiert, mit der sich die Herstellung der Produkte beschreiben

lässt. Das ist eines der Themen auf der Hannover Messe:

Im automatisierten Schaltschrankbau arbeiten wir ja zusammen mit

Rittal und Eplan an der Durchgängigkeit – etwa an der Frage, wie ich

aus der Elektroplanung zur individualisierten Klemmleiste komme.

Über die hinterlegten Daten wird diese als digitaler Zwilling abgebildet,

wozu wir Standards wie eCl@ss Advanced und Automa tionML

verwenden. Auf diese Weise können wir bereits eine hohe Vielfalt

individualisierter Klemmleisten fertigen. Dieses Modell, dieser digitale

Zwilling, lässt sich dann natürlich auch im virtuellen Schaltschrank

nutzen. Wir glauben, dass die Kombination eCl@ss plus AutomationML

eine gute Chance hat, sich zumindest als einer der

Standards in der Industrie-4.0-Welt durchzusetzen.

elektro AUTOMATION: Wenn man von Industrie-4.0-Standards

spricht, darf sicherlich OPC UA nicht fehlen – insbesondere

dann, wenn sich dieses Protokoll mittels Time-Sensitive Networking

(TSN) für die Echtzeitkommunikation eignet...

Bent: ...weswegen Phoenix Contact inzwischen auch der herstellerübergreifenden

Kooperation zum Thema OPC UA TSN beigetreten

ist, denn aus unserer Sicht hat TSN eine große Zukunft vor sich – zumal

es auch aus technischer Sicht die universelle Lösung für Industrie

4.0 sein könnte bis hinab in die Feldebene (Anm. d. Red.: siehe

dazu auch Trendinterview elektro AUTOMATION 1-2/2018, S. 26ff:

‚Layer 2 oder Königsweg in die Zukunft‘). Die Frage ist jetzt, wie die

Profile aussehen, auf denen man aufbaut und wie die oberen

Schichten der Kommunikationshierarchien aussehen – deshalb engagieren

wir uns bei den Themen OPC UA und OPC UA mit TSN.

Nicht weniger engagiert sind wir aber auch bei Profibus & Profinet

International (PI) bezüglich der Frage Profinet mit TSN. Letzteres ist

allein schon mit Blick auf den Investitionsschutz für unsere Kunden

wichtig.

elektro AUTOMATION: Könnte OPC UA TSN denn Profinet eines

Tages ablösen – immerhin zeigen erste Tests, dass sich OPC

UA TSN nicht nur für den Einsatz ab der Synchronisation auf

Zellebene eignet, sondern auch in der Zelle selbst?

Bent: Das lässt sich heute noch nicht beantworten – weswegen wir

bewusst zweigleisig fahren und die technologische Offenheit in den

Vordergrund stellen. Wir wissen aber, dass man mit Profinet auf

TSN eine ganze Menge erreichen kann, ohne Änderungen an den

Schnittstellen in den Geräten. Für uns ist an dieser Stelle der Investitionsschutz

für unsere Kunden wichtig. Auf alle Fälle sind wir aber

bei beiden Entwicklungen dabei.

elektro AUTOMATION: Lassen Sie uns auf das Unternehmen

blicken: Wie weit ist Phoenix Contact selbst bei der Umsetzung

der Digitalisierung?

Bild: Thomas Franz/Konradin Mediengruppe

„Wir sind die Experten für die ‚Schnittstelle‘

zwischen Steuerungswelt und der Vielfalt der

IT-Welt – genau das legt die Grundlage für

Industrie 4.0.“

Roland Bent, Chief Technology Officer und Mitglied der

Geschäftsführung, Phoenix Contact GmbH & Co. KG

haben wir im Rahmen der Agenda 2023 eine Strategie zur digitalen

Transformation erarbeitet. So existiert ein Steuerkreis Industrie 4.0,

der direkt an die Geschäftsführung berichtet oder von ihr geführt

wird. Er umfasst alle wesentlichen Unternehmensbereiche. In der

darunter liegenden Umsetzungsebene sind Leuchtturmprojekte definiert,

mit deren Hilfe wir Erfahrung sammeln können. Das umfasst

beispielsweise die Erzeugung digitaler Zwillinge für unsere Produkte

genauso wie die digitale Schnittstelle zu unseren Kunden oder

das Pilotprojekt Arbeit 4.0. Ziel ist hier, Mitarbeiter auf solche neuen

Strukturen in übergreifenden Produktionsprozessen vorzubereiten.

Das erfordert interdisziplinäres Verständnis, das wir in der Aus- und

Weiterbildung vermitteln wollen.

elektro AUTOMATION: Möchten Sie uns abschließend noch

die Frage beantworten, ob Phoenix Contact mittelfristig eher

Software als Hardware anbietet?

Bent: Wir wollen beides anbieten, wobei Software ganz klar ein

wichtiger werdender Teil des Geschäftsmodells ist. Dementsprechend

werden wir auch in zehn Jahren noch viele Klemmen verkaufen,

wobei allerdings auch das digitale Abbild in der durchgängigen

Wertschöpfungskette für den Schaltschrankbau an Bedeutung gewinnt.

Zudem wird generell im Maschinenbau immer mehr Funktionalität

in der Software stecken, was wiederum die Geschäftsmodelle

verändert – Software muss dann auch entsprechend abgerechnet

werden. Gleichwohl werden wir auch in zehn Jahren nicht nur Software

verkaufen – wir werden auch weiterhin ein produzierendes

Unternehmen bleiben. Unser Ziel ist, Hard- und Software anzu -

bieten.

www.phoenixcontact.de

Bent: Das läss sich schwer in harten Zahlen ausdrücken, entscheidend

ist: Wir sind auf dem Weg und beschäftigen uns sehr intensiv

und konkret mit dem Thema Industrie 4.0. Von Beginn an begleiten

wir die Aktivitäten der Plattform Industrie 4.0, bis auf das Thema

Recht sind wir dort in allen Arbeitskreisen vertreten. Für uns selbst

Weiterführende Infos

zur PLCnext Technology:

http://hier.pro/7b2lg

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 31


TRENDS

INDUSTRIE 4.0

Acopostrak ist ein Transportsystem

mit unabhängigen Movern,

das nicht nur eine Weiche

ohne mechanische Weichenzunge

bietet, sondern vor allem

bei der Programmierung das

prozesstechnische Denken des

Anwenders unterstützt – kundenindividuelle

Prozesse lassen

sich so schnell umsetzen

Bild: B&R

Transportsystem Acopostrak: Fundament einer kundenindividuellen Produktion

Losgröße 1 zu den

Kosten der Massenproduktion

Kann der Anwender auf Basis seines prozesstechnischen Denkens programmieren, lässt sich der

Materialfluss auch in ausgedehnten Anlagentopologien leicht programmieren. B&R nutzt diesen Ansatz

auch bei dem zur SPS IPC Drives 2017 vorgestellten Transportsystem Acopstrak mit unabhängig

voneinander steuerbaren Shuttles. Eine elektronische Weiche ermöglicht auch komplexe Systeme.

Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION

Losgröße 1 zu den Kosten der Massenproduktion zu ermöglichen,

ist eines der wesentlichen Ziele von Industrie-4.0-Strategien.

Die technologische Basis dafür bieten dem Maschinenbau insbesondere

Transportsysteme mit unabhängig voneinander steuerbaren

Shuttles. Zur SPS IPC Drives 2017 hat B&R mit Acopostrak

nun eine weitere, interessante Variante vorgestellt. Das System verfügt

über eine rein elektronisch arbeitende Weiche, mit der sich Warenströme

individuell verzweigen oder zusammenzuführen lassen.

Auf diese Weise können einzelne Shuttles zum Beispiel gezielt an

unterschiedliche Bearbeitungsstationen geführt werden. Aus Sicht

der Automatisierer zeichnet sich das System aber vor allem durch

die Art der Programmierung aus, die das prozesstechnische Denken

des Anwenders in den von ihm gewünschten Abläufen unterstützt.

Hinzu kommt die Möglichkeit, mit der Programmierung direkt auch

über den ‚digitalen Zwilling‘ zu verfügen, was entsprechend umfangreiche

Chancen hinsichtlich Simulation und Visualisierung des

Materialflusses eröffnet.

Der Mehrwert für den Anwender liegt auf der Hand: Nur auf diese

Weise lassen sich flexible und adaptive Maschinen bauen. „Wir

erfüllen damit den Traum vieler Konsumgüterhersteller“, erläutert

Bild: B&R

Mittels der Weichenfunktion von Acopostrak lassen sich mehrere

Bearbeitungsstationen flexibel miteinander verbinden – jedes Shuttle

kann individuell durch die Fertigung geschleust werden. Dies legt

das Fundament für die kundenindividuelle Produktion mit Losgröße 1

32 elektro AUTOMATION 04 2018


INDUSTRIE 4.0

TRENDS

Markus Sandhöfner, Geschäftsführer von B&R Deutschland. „Maschinen

lassen sich nun auch für zukünftige Produkte nutzen – vorhandene

Kapazitäten und getätigte Investitionen gehen nicht verloren,

wodurch die Kosten drastisch sinken.“ Laut Spezifikation lassen

sich Tracks bis rund 100 m Länge realisieren, auf denen die einzelnen

Shuttles mit einer Beschleunigung von bis zu 50 m/s 2 Geschwindigkeiten

bis 4 m/s erreichen. Der Antrieb erfolgt per Linearmotor

mit feststehenden Spulen in den Tracksegmenten und am

Shuttle befestigten, bewegten Magneten.

Naturgemäß muss für jedes Shuttle des Transportsystems kontinuierlich

die Sollposition festgelegt und der Antrieb – hier der ‚Linearmotor‘

über die einzeln ansteuerbaren Spulen in den Tracksegmenten

– entsprechend gesteuert

werden. Außerdem ist sicherzustellen,

dass es nicht zu Kollisionen

auf dem Track kommt. „Diese

Funktionen jedes Mal aufs

Neue zu programmieren, wäre

ein immenser Aufwand“, ergänzt

Robert Kickinger, Manager Mechatronic

Technologies bei B&R.

Daher hat B&R die Steuerung

der einzelnen Shuttles und die

Kollisionsvermeidung fest im

System implementiert. Der Anwender

muss lediglich den gewünschten

Prozess programmieren.

Was im Hintergrund passiert,

ist eine Trennung in

• eine übergeordnete zentrale

und prozessnahe Steuerung

per Industrie-PC, die jedes

Shuttle kollisionsfrei von einer

Station zu beliebig anderen

Stationen schicken kann, und

• die dezentrale, segmentweise

Steuerung der Antriebsspulen

in den einzelnen Tracksegmenten,

um die Shuttles entsprechend

der Sollwertprofile zu

bewegen.

Der Rest erfolgt automatisch:

Der zentrale Industrie-PC berechnet

aus den vorgegebenen Abläufen

die Sollwertprofile und

stellt die Kollisionskontrolle sicher;

die einzelnen Segmente

übernehmen die Antriebssteuerung,

indem sie an den Segmentgrenzen

die Shuttles übernehmen

beziehungsweise übergeben

und die Spulen des Linearmotors

shuttleindividuell ansteuern.

„In jedem Segment steckt

dazu in etwa die Rechenleistung

eines Mobiltelefons“, fährt Kickinger

fort. „Unser Ziel ist es, möglichst

viele Aufgaben dezentral

abzuarbeiten.“ Mit dem zentral

steuernden Industrie-PC sind die Segmente übrigens über Powerlink

verbunden, was eine Übermittlung der Fahrbefehle in Echtzeit

sicherstellt.

„Wir bieten damit eine sehr effiziente Art der prozessoptimierten

Programmierung an – vor allem mit Blick auf die mit Acopostrak

möglichen, ausgedehnten und komplexen Anlagentopologien“, fährt

Markus Sandhöfner fort. Als Maximalzahl nennt B&R derzeit

250 Shuttles, die sich von einem einzigen Industrie-PC aus steuern

lassen, was wiederum die Programmierung und auch Wartung des

Systems erleichtert. „Parallel mehrere Industrie-PCs und Echtzeitnetzwerke

zu synchronisieren, kann nicht die Lösung sein – es geht

darum, Netzwerk und Architektur möglichst einfach zu gestalten

Lassen Sie sich nicht

blenden.

OM 70 High Performance Laser-Distanzsensoren halten, was sie versprechen –

selbst bei starkem Fremdlicht.

Egal ob Sie auf raue, kontrastreiche oder schwarze

Objekte mit geringer Refl ektivität messen oder ob Ihre

Anlage direkt am Fenster steht, die OM 70 Laser-

Distanzsensoren von Baumer ermöglichen zuverlässige

und performante Prozesse. Und das nicht nur auf

dem Papier.

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Control, Stuttgart

24. – 27.4.2018, Halle 3, Stand 3509

elektro AUTOMATION 04 2018 33


TRENDS

INDUSTRIE 4.0

Einzelne Mover lassen sich ohne großen Aufwand entnehmen oder ein -

setzen – was nicht zuletzt Rüstprozesse im laufenden Betrieb ermöglicht

Bild: B&R

Markus Sandhöfner, Geschäftsführer von B&R Deutschland (links), und

Robert Kickinger, Manager Mechatronic Technologies bei B&R, sind überzeugt,

dass mit Acopostrak die Grundlage für adaptive Maschinen gelegt

wird, die in der Industrie 4.0 Losgröße 1 kosteneffizient ermöglichen

Bild: Konradin Mediengruppe

und die Programmierung möglichst prozessnah umzusetzen.“ Nur

auf diese Weise könne der Hersteller seine Maschinen und Anlagen

schnell umsetzen und zur Marktreife bringen – und nur so könne der

Anwender später seine Fertigung entsprechend flexibel an neue

Aufgabenstellungen anpassen.

Besonders spannend ist natürlich die Frage, wie die Shuttles an einer

Weiche den Track wechseln können. Da Acopostrak die Shuttles

rein über die Magnetkraft hält, heben sich theoretisch die Haltekräfte

in der Weiche selbst gegenseitig

auf. Dementsprechend müsste

nur der Antrieb von der einen auf

die andere Seite ‚umgeschaltet‘

werden – doch basierend auf der

elektrischen Antriebstechnik gibt

es einen eleganteren Weg, der einen

weichen Wechsel erlaubt.

Um die Wirkungsweise zu verstehen,

lohnt zunächst ein Blick auf

den Effekt der Feldschwächung,

den sich die Antriebstechniker bei konventionellen, rotativen Antrieben

zunutze machen. „Prinzipiell entsteht eine Gegen-EMK (elektromotorische

Kraft), wenn ein mit Permanentmagneten bestückter

Rotor im Magnetfeld der Statorspulen gedreht wird“, erläutert Kickinger.

Diese steigt mit der Drehzahl und verhindert ab einem bestimmten

Punkt, dass der Motor weiter Strom aufnehmen kann.

„Diese Gegen-EMK lässt sich aber über eine um 90° phasenversetzte

Bestromung im Spulensystem des Motors beeinflussen –

sprich reduzieren.“ Dadurch kann der rotative Motor wieder Strom

aufnehmen und mehr Moment beziehungsweise Leistung liefern –

was zwar die Wicklungen deutlich stärker belastet und erwärmt,

kurzfristig aber Sinn macht. Mit anderen Worten: Kurzfristig lässt

sich mehr Leistung aus dem Antrieb holen, was typischerweise den

Einsatz ‚kleinerer‘ und damit kostengünstigerer Motoren erlaubt.

Diesen Effekt der Feldschwächung nutzen die B&R-Ingenieure nun

auch bei der Weichenaktuierung. „Wir können damit gezielt die Anziehungskraft

zu einem Motorkamm schwächen, zum anderen stärken

– was einen sehr eleganten Wechsel des Tracks ermöglicht.“

„Wir bieten eine sehr effiziente

Art der prozessoptimierten

Programmierung – vor allem mit

Blick auf die mit Acopostrak

möglichen ausgedehnten und

komplexen Anlagentopologien.“

Direkt zum digitalen Zwilling per Programmierung

Weichen werden durch die Abbildung des Tracks im Programmiertool

Automation Studio berücksichtigt. Der steuernde Industrie-PC

kann auf diese Weise die einzelnen Shuttles sicher an das gewünschte

Ziel bringen und den jeweiligen Segmenten den Auftrag

für den Spurwechsel geben. Diese Art der Programmierung kann

der Anwender darüber hinaus nutzen, um Simulationen des Materialflusses

durchzuführen. Hintergrund ist, dass mit der Programmierung

bereits der sogenannte ‚digitale

Zwilling‘ zur Verfügung steht.

Das Plus dabei: Simulationen geben

bereits vor dem Aufbau des

realen Tracks Auskunft darüber,

ob sich die Prozessabläufe wie

vorgesehen umsetzen lassen.

Anders formuliert: Tauchen in der

Simulation Probleme auf, lassen

sich diese ohne großen Aufwand

beseitigen, sodass die folgende

Inbetriebnahme weitgehend reibungsfrei erfolgen kann. Simulationen

sind zudem das Mittel der Wahl, wenn im Verlaufe des späteren

Produktiveinsatzes neue Produkte gefertigt werden sollen. Der Anwender

kann dann wiederum zunächst ‚virtuell‘ planen und testen,

bevor die neue Programmierung zum Einsatz kommt.

„Bestehende Maschinen lassen sich mit Acopostrak um Prozesse

erweitern, sodass auch neue Produkte mit den bereits vorhandenen

Anlagen gebaut werden können“, fasst Markus Sandhöfner abschließend

zusammen. „Das System lässt sich schnell anpassen, ohne

die Programmierung von Grund auf ändern zu müssen – daher sprechen

wir auch von ‚Enabling the adaptive Machine‘.“

www.br-automation.com

Weitere Details zu Acopostrak:

hier.pro/Golpn

Hannover Messe: Halle 9, Stand D26

INFO

elektro

AUTOMATION

34 elektro AUTOMATION 04 2018


elektro AUTOMATION 04 2018 35


Podiumsdiskussion von ZVEI und elektro Automation auf der SPS IPC Drives

5G als Katalysator für Industrie 4.0

5G wird weit mehr sein als der Mobilfunk-Nachfolger von LTE. Eine Podiumsdiskussion auf der SPS IPC Drives

2017, veranstaltet vom ZVEI und moderiert von der Redaktion elektro AUTOMATION, beleuchtete die Chancen

und Herausforderungen für Industrie 4.0 beziehungsweise für die Automatisierung in der smarten Fabrik.

Sabine Koll, Journalistin in Böblingen

elektro AUTOMATION: 5G als nächste Mobilfunkgeneration

soll nicht mehr nur Telefonie und Datendienste über mobile

Endgeräte ermöglichen, sondern die Kommunikation von Maschine

zu Maschine und somit Industrie 4.0. Was bedeutet dieser

Paradigmenwechsel für produzierende Unternehmen?

Arjen Kreis (Audi): Die meisten Produktionseinrichtungen bei uns

Automobilherstellern sind derzeit in starren Linien organisiert. Unsere

Fabriken müssen künftig flexibler und agiler werden, um Fahrzeuganläufe

zu beschleunigen und um Umrüstzeiten zu minimieren.

Da bietet sich 5G mit dem neuen Spektrum an Möglichkeiten an:

Dazu gehören zum einen im Vergleich zur heutigen Mobilfunkgeneration

deutliche Steigerungen im Hinblick Bandbreite, Latenz und

Verfügbarkeit. Genauso wichtig ist für uns aber, dass mit 5G eine

neue Netzwerkphilosophie für die Fabrik ermöglicht wird, die Netzwerktransport

– drahtlose und drahtgebundene Technologien gleichermaßen

– und IT miteinander verknüpft. Man denke nur einmal

an den virtuellen Zwilling von Produkten und Produktionsmitteln, die

über 5G überall kabellos verfügbar sein können. 5G kann damit dynamischere

Konfigurationen ermöglichen. Nicht nur Audi, sondern

auch andere Automobilhersteller weltweit setzen große Erwartungen

in den neuen Standard und hoffen auf schnellstmögliche Verfügbarkeit.

Siegfried Richter (Siemens): Industrie 4.0 stellt definitiv neue Forderungen

an die Vernetzung in der Fabrik: 5G Technologie muss es

erlauben, die flexible Produktion zu unterstützen. Etablierte Funksysteme

wie Industrial Wireless LAN und Industrial Bluetooth erfüllen

momentan nicht alle neuen Anforderungen.

Dr. Andreas Müller (Robert Bosch): 5G sehe ich als einen wichtigen

Bestandteil zukünftiger intelligenter Vernetzungsinfrastrukturen

in der Industrie. 5G wird eine hochleistungsfähige und effiziente Vernetzung

verschiedenster Endgeräte ermöglichen und damit Grundlage

für ein bis dato nicht gekanntes Maß an Flexibilität, Wandelbarkeit

und Mobilität sein. Man denke nur an Anwendungsfälle wie die

Vernetzung mobiler Roboter oder fahrerloser Transportsysteme:

Hier scheiden sowohl drahtgebundene Technologien als auch existierende

drahtlose Systeme mit vergleichsweise geringer Datenrate

und unzureichender Zuverlässigkeit oftmals aus.

36 elektro AUTOMATION 04 2018


INDUSTRIE 4.0

TRENDS

„5G ist gerade durch

das Network Slicing eine

disruptive Technologie

für die Fabrik: Wir

ermöglichen damit die

durchgängige Virtualisierung

in der Fabrik.“

Bild: TU Dresden

Professor Frank Fitzek, Deutsche Telekom-Professur für Kommunikationsnetze

an der TU Dresden und Koordinator des 5G Lab Germany

Kommunikation mit einer Zuverlässigkeit

von mehr als

99,999 % und niedrigen Latenzzeiten

von 1 ms verspricht der

neue Netzwerkstandard 5G.

Dadurch wird er nicht nur für

Mobilfunkanbieter, sondern

auch für die Fabrik interessant

Bild: Thissatan/ Fotolia.com

Bild: Festo

„Es wird eine große Herausforderung

für jedes

Unternehmen, Netzwerkbetreiber

zu sein.

5G ist ein Netz, was

verwaltet und ständig

optimiert werden muss

– etwa im Hinblick auf

Blockchain und

Machine Learning.“

Bernd Kärcher, Head of Advanced Mechatronic Concepts, Festo

Professor Frank Fitzek (TU Dresden): 5G ist für mich der Treiber

für Industrie 4.0: Industrieanlagen, Maschinen und Roboter müssen

zunehmend mobil sein – und das funktioniert nur mit drahtloser

Kommunikations- und Regelungstechnik. Die Datenraten sind gar

nicht der wesentliche Fortschritt in diesem Kontext, sondern Latenz

und Resilienz, also Reaktionszeiten und Zuverlässigkeit.

elektro AUTOMATION: Was heißt das für die Steuerungsebene?

Dr. Andreas Müller (Robert Bosch): Für klassische Anwendungen

in der Fertigungsautomatisierung, beispielsweise zur Anbindung

von rotierenden oder sich bewegenden Teilen bis hin zur virtualisierten

Steuerung in der (Edge) Cloud, wird 5G Riesenvorteile bringen –

etwa durch das so genannte Network Slicing. Dabei können Unternehmen

auf der Basis einer einzigen physikalischen Vernetzungsinfrastruktur

eine Vielzahl logischer Netzwerke mit applikationsspezifischen

und kundenindividuellen Leistungsparametern und Sicherheitseigenschaften

als virtuell unabhängige Instanzen betreiben.

Network Slicing kann bereits in den Engineering-Prozess von Produktionsmitteln

integriert werden und damit auch Reengineering-

Prozesse bestehender Anlagen erleichtern. Im Idealfall teilt eine Anwendung

der Vernetzungsinfrastruktur mit, welche Anforderungen

sie an diese hat und das Netzwerk generiert daraufhin automatisiert

ein entsprechendes Network Slice. Dies ist ein wesentlicher Punkt,

um die Industrie-4.0-Anforderungen in Hinblick auf Flexibilität und

Agilität zu unterstützen.

Professor Frank Fitzek (TU Dresden): 5G ist gerade durch das Network

Slicing eine disruptive Technologie für die Fabrik: Wir ermöglichen

damit die durchgängige Virtualisierung in der Fabrik. Wir sehen

eine „Softwarerisierung“ aller Elemente, dies betrifft das komplette

Netzwerk. Dies haben wir in der Form heute nicht.

Bernd Kärcher (Festo): Für mich ist das Besondere an 5G tatsächlich

auch, dass es weit mehr sein wird als eine neue Funktechnologie,

sondern das intelligente Netzwerk der Fabrik einschließlich

5G – aktueller Status

INFO

Die erste Version des 5G Standards wird Mitte 2018 fertiggestellt

werden. Die zweite Version, die zum Ziel hat alle 5G

Anforderungen abzudecken, ist für Ende 2019 geplant.

Entsprechende Produkte stehen jeweils im Folgejahr für erste

Anwendungen zur Verfügung stehen. Im Fokus stehen dabei:

Verbesserte mobile Breitband-Verbindungen mit Übertragungsgeschwindigkeiten

von mehr als 10 Gbit/s in der Spitze,

Kommunikation mit einer Zuverlässigkeit von mehr als

99,999 % mit niedrigen Latenzzeiten von 1 ms sowie Massive

Machine-Type Communication mit einer Batterie-Lebensdauer

von zehn Jahren und mit mehr als einer Million vernetzter

Geräte auf 1 km 2 . Dabei gilt allerdings, dass nicht alle

Kennzahlen gleichzeitig erreicht werden können.

Schlüsseltechnologien von 5G sind leistungsfähige, flexible

Luftschnittstellen einschließlich höherer Frequenzen wie zum

Beispiel 26 GHz, Edge Computing, Network Slicing und integrierter

Lokalisierung mit einer Genauigkeit von weniger als 1 m.

elektro AUTOMATION 04 2018 37


TRENDS

INDUSTRIE 4.0

Bild: Audi

Arjen Kreis, Automatisierungstechnik Karosseriebau,

Standards bei Audi in Neckarsulm

„Wir benötigen auf alle

Fälle private Netzwerke,

weil wir im Konzern

Fabriken weltweit haben.

Da habe ich keine

Chance, in der geforderten

Zeit mit den

dortigen Mobilfunkbetreibern

entsprechende

Verträge zu schließen.“

Bild: Ericsson

„Änderungen, die tiefer

im Netzwerk geschehen,

also die Softwarerisierung

und die Verschmelzung

der Cloud

mit dem Netzwerk,

passieren schon heute.

Network-Slicing ist als

Technologie schon jetzt

verfügbar.“

Dr. Michael Meyer, Radio Network Architecture and Protocols,

Ericsson Research

Edge Computing und Network Slicing. Heute haben wir eine klassische

Trennung zwischen Cloud-Diensten und dem Netzwerk

selbst, das einfach nur Daten verwaltet weiterleitet. Morgen werden

wir mit 5G ein Netz haben, das gemäß der aktuellen Anforderungen

konfiguriert wird. Die Möglichkeiten für die Fabrikautomation

sind immens groß. Im Umkehrschluss heißt dies aber auch,

dass 5G von der Komplexität her ein Quantensprung wird. Trotzdem

wird 5G nicht die einzige Kommunikationstechnologie in der

Fabrik der Zukunft sein. Auf der Sensor-Aktorebene werden wir

weiterhin einfacheren und daher kostengünstigeren Ergänzungen

antreffen.

Professor Frank Fitzek (TU Dresden): Man muss da unterscheiden:

Die Komplexität für die Betreiber steigt, das stimmt. Aber für

die Anwender in der Fabrik wird es durch 5G einfacher. Dies gilt

auch für die Anbindung bestehender Maschinen und Anlagen: Dadurch,

dass quasi alles in Software gegossen ist, lässt sich auch die

Software alter Maschinen und Anlagen anpassen. 5G ist nicht dezidiert

für eine Technologie spezifiziert, sondern passt sich wie ein

Chamäleon flexibel den Gegebenheiten in der Fabrik an.

elektro AUTOMATION: Wenn 5G die Komplexität für die Netzbetreiber

erhöht – welche Unternehmen sind dann noch selbst

in der Lage, ein solches Netzwerk für ihre Fabrik zu betreiben?

Bernd Kärcher (Festo): Das ist sicherlich eine Krux an der Geschichte.

Es wird eine große Herausforderung für jedes Unternehmen

– große Automobilhersteller eingeschlossen – Netzwerkbetreiber

zu sein. 5G ist ein Netz, was verwaltet und ständig optimiert

werden muss – etwa im Hinblick auf Blockchain und Machine Learning.

Das sind Optimierungsschritte, die nach meiner Meinung von

Experten vorgenommen werden müssen. Das kann nicht mal eben

jeder selbst machen.

Dr. Michael Meyer (Ericsson Research): Für uns als Netzwerkausrüster

eröffnet sich durch 5G ein neues Geschäftsfeld für industrielle

Netzwerke. Wir wissen aber aus Erfahrung, dass die Komponenten

nicht den größten Kostenanteil darstellen, sondern der Netzbetrieb

– und dies in einer Fabrik, die sich ständig verändert. Hier müssen

sich Konfigurationen einfach und schnell ändern lassen. Doch wir

werden natürlich darauf achten, dass die Planung etwa durch digitale

Zwillinge erleichtert wird. Dadurch lässt sich das Netzwerk letztlich

zu vernünftigen Kosten betreiben.

elektro AUTOMATION: Der ZVEI fordert von der Bundesnetzagentur,

dass Unternehmen in ihren Fabriken eigene, private

5G-Netze aufbauen dürfen. Herr Kreis und Herr Müller, welche

Pläne haben Audi und Bosch in Bezug auf den Betrieb von

5G-Netzen in der Fabrik?

Arjen Kreis (Audi): Wir benötigen auf alle Fälle private Netzwerke –

schon aus dem Grund, weil wir im Konzern Fabriken weltweit haben.

Und da habe ich keine Chance, in der geforderten Zeit mit den

dortigen Mobilfunkbetreibern entsprechende Verträge zu schließen.

Ein weiterer Grund für privates, lokales Frequenzspektrum sind Haftungsfragen

bei Netzausfall sowie der Schutz von Geschäftsgeheimnissen.

Deswegen müssen wir dort die Netzwerkinfrastruktur

selbst in der Hand halten. Das ist eine Grundvoraussetzung. Andererseits

dürfen durch 5G nicht die Kosten für unsere Produkte steigen.

Das heißt, die Nutzung von 5G darf nicht zu einer Kostensteigerung

führen.

Dr. Andreas Müller (Robert Bosch): Für viele Fabrikbetreiber ist es

wichtig, innerhalb ihrer Fabriken ein eigenes (privates) 5G-Netz betreiben

zu können – unter Umständen auch ohne den klassischen

Netzbetreiber. Warum? Weil es sich hier um ein potenziell geschäftskritisches

Thema handelt: Wenn beispielsweise die Produktion

steht, weil das Netzwerk Probleme hat, stellt sich natürlich die

Frage, wer in so einem Fall die Haftung übernimmt. Der klassische

Netzbetreiber kann eigentlich keine Haftung übernehmen, da er

nur die Netzwerkinfrastruktur unter Kontrolle haben kann, nicht

aber alles andere drumherum. Für die Leistungsfähigkeit ist aber

das optimale Zusammenspiel aller Bestandteile des Gesamtsystems

von Bedeutung. Daher stellt sich die Frage, ob ein klassischer

Netzbetreiber überhaupt gewillt ist, diese Haftung zu übernehmen

und falls ja, wie stark dieses Risiko durch entsprechende

Mehrkosten auf den Fabrikbetreiber umgelegt werden würde.

Man muss aber auch sagen, dass große verarbeitende Unternehmen

ein starkes Interesse an einem eigenen Netzbetrieb haben,

da dies zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor werden kann. Viele

kleine und mittlere Firmen werden selbst aber sicherlich nicht die

Ressourcen und Kompetenzen dafür haben und sind daher am Ende

vielleicht ganz froh, wenn dies ein externer Netzbetreiber für

sie übernimmt.

elektro AUTOMATION: Wird denn in der Fabrik der Zukunft alles

über 5G vernetzt sein?

38 elektro AUTOMATION 04 2018


INDUSTRIE 4.0

TRENDS

Bild: Bosch

„Network Slicing kann

bereits in den

Engineering-Prozess

von Produktionsmitteln

integriert werden und

damit auch

Reengineering-Prozesse

bestehender Anlagen

erleichtern.“

Dr. Andreas Müller, Corporate Sector Research and Advance Engineering,

Robert Bosch

Bild: Siemens

„5G Technologie muss

es erlauben, die flexible

Produktion zu unterstützen.

Etablierte

Funksysteme wie

Industrial Wireless LAN

und Industrial Bluetooth

erfüllen momentan

nicht alle neuen

Anforderungen.“

Siegfried Richter, Process Industries and Drives Division, Siemens

Arjen Kreis (Audi): Kabel wird es auch in Zukunft geben, das ist keine

Frage. Auch in der smarten Fabrik wird man nicht alle Produktionsmittel

von einem Ort zum anderen bewegen. 5G würde ich aufgrund

der Komplexität im Betrieb nur dort einsetzen, wo es einen

sinnvollen Use Case gibt. Das sind meines Erachtens fahrerlose

Transportsysteme oder mobile Roboter, die im Prinzip zum Einsatz

kommen, wo sie gebraucht werden. Für diese Anwendungsfälle

brauche ich eine Kommunikation, die sehr sicher und stabil ist sowie

in Echtzeit zur Verfügung steht.

Siegfried Richter (Siemens): Warum sollte ich die knappe Ressource

Funk damit belasten, wenn ich eine Maschine mit einem Kabel

anschließen kann? Das gleiche gilt für die Sensorik. Hunderte Sensoren

mit Batterien zu haben, die ich alle paar Jahre auswechseln

muss, ist auch nicht zielführend. Sensorik, die flexibel eingesetzt

und oft umgebaut werden muss, wird man möglichst Richtung

Drahtlos-Technologie bringen. Auch werden sicher in Zukunft mehr

Drahtlos-Sensoren an beweglichen Maschinenteilen zum Einsatz

kommen, die ihre Daten per 5G übertragen. Aber im Großen und

Ganzen wird 5G im statischen Produktionsumfeld kabelgebundene

Technologien nicht ersetzen sondern ergänzen.

5G Allianz des ZVEI

Der ZVEI hat 2017 die „Task Force 5G“ gegründet, die Ende

des Jahres zur „5G Alliance for Connected Industries and

Automation“ (5G-ACIA) erweitert wurde. „Unser Ziel ist, alle

Stakeholder an einen Tisch zu bringen, um das 5G-Technologien

und 5G-Netzwerke für Industrie 4.0 zum Erfolg zu machen“,

sagte Dr. Andreas Müller, Vorsitzender der Allianz. Im

Boot sind derzeit neben den klassischen Automatisierern

Netzwerkausrüster, Netzbetreiber, Halbleiterhersteller sowie

akademische Vertreter und Verbände, Politik etc. Die Allianz

ist für weitere Stakeholder-Gruppen offen. Aktuell gibt es

fünf Arbeitsgruppen: Use Cases & Requirements, Spectrum

& Operator Models, Architecture & Technology, Liaisons &

Dissemination sowie Validation & Test.

www.zvei.org

INFO

elektro AUTOMATION: Was raten Sie den Anwendern im Hinblick

auf 5G: Wie sollte man an dieses Thema herangehen?

Dr. Andreas Müller (Robert Bosch): Man sollte auf keinen Fall bis

2020 warten: Jeder sollte für sich überlegen, welche Auswirkungen

5G auf seine Fertigung oder Produkte haben kann. 5G kann dabei

durchaus disruptiv sein, denn durch eine leistungsfähige drahtlose Vernetzung,

Edge-Computing und Network Slicing können ganz neue Automatisierungsstrukturen

entstehen Aus der klassischen Hardware-

Steuerung in einem mobilen Roboter wird beispielsweise ein Stück

Software, das hocheffizient und skalierbar in einer lokalen Edge Cloud

ausgeführt werden kann. Dies erleichtert zudem die Wartung und die

Kontrolle über die Maschine hinsichtlich Security. Das Positive ist, dass

zum jetzigen Zeitpunkt noch die Möglichkeit besteht, die Entwicklungen

rund um 5G aktiv mitzugestalten. Deshalb sind alle interessierten

Unternehmen zur Teilnahme an der neu gegründeten 5G Alliance for

Connected Industries and Automation (5G-ACIA) eingeladen.

Dr. Michael Meyer (Ericsson): Auf Produkte für die neue Luftfunkschnittstelle

müssen wir noch etwas warten. Aber die Änderungen,

die tiefer im Netzwerk geschehen, also die Softwarerisierung und die

Verschmelzung der Cloud mit dem Netzwerk, passieren schon heute.

Network-Slicing ist als Technologie schon jetzt verfügbar. Ich will aber

auch noch auf eine andere Sache hinweisen: Bislang wurde recht

stark in Mobilfunkgenerationen gedacht. Mit 5G verschwimmt diese

klare Abgrenzung der Technologien. Durch den höheren Grad an Software

und der damit verbundenen Flexibilität sind 5G-Netzwerke jederzeit

anpassbar. Mit dieser Dynamik müssen wir uns heute schon

beschäftigen, weil wir künftig nicht mehr etwas installieren und sagen:

Das hält jetzt zehn Jahre. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für

die Automatisierung, braucht aber auch das notwendige Know-how.

Professor Frank Fitzek (TU Dresden): Technologisch werden wir

mit 5G am Ende der Generationsdiskussion einer Funkschnittstelle

stehen. Das heißt nicht, dass es nicht neue Frequenzen geben wird.

Aber Generationen gibt es überall dort, wo Software ist, nicht mehr.

www.audi.com, Hannover Messe: Halle 2, Stand C40

www.bosch.com

https://cn.ifn.et.tu-dresden.de

www.ericsson.com, Hannover Messe: Halle 6, Stand D30

www.festo.com, Hannover Messe: Halle 15, Stand D11

www.siemens.com, Hannover Messe: Halle 9, Stand D35

elektro AUTOMATION 04 2018 39


MESSE

HANNOVER MESSE

Hannover Messe 2018: Industrie 4.0 der nächsten Stufe in vielen Anwendungen zu sehen

Integrated Industry – Connect & Collaborate

Das Zusammenspiel von Automatisierungs- und Energietechnik, Intralogistik, IT-Plattformen und künstlicher

Intelligenz treibt die digitale Transformation der Industrie nach vorn. Mit dem Leitthema „Integrated

Industry - Connect & Collaborate“ zeigt die Hannover Messe 2018 die Potenziale dieser Entwicklung.

Der Mensch, Maschinen und IT – das sind die Grundpfeiler der

Fabrik der Zukunft. Ihr ganzes Potenzial spielt sie allerdings

erst mit der Vernetzung aus. „Die neue Konnektivität – also die Organisation

in Netzwerken – hebt Industrie 4.0 auf die nächste Stufe“,

sagt Dr. Jochen Köckler, Vorsitzender des Vorstands der Deutschen

Messe. „Mit dem Leitthema ‚Integrated Industry – Connect & Collaborate‘

zeigen wir, wie die Vernetzung in der Industrie ganz neue

Formen des Wirtschaftens, des Arbeitens und der Kollaboration

schafft. Das Ergebnis: mehr Wettbewerbsfähigkeit, bessere Arbeitsplätze

und neue Geschäftsmodelle.“

Das Leitthema greifen allen fünf Leitmessen, die die Hannover

Messe 2018 ausmachen, auf:

• Integrated Automation, Motion & Drives (IAMD), Internationale

Leitmesse für integrierte Automation, Industrial IT, Antriebsund

Fluidtechnik

• Digital Factory, Internationale Leitmesse für integrierte Prozesse

und IT-Lösungen

• Energy, Internationale Leitmesse für integrierte Energiesysteme

und Mobilität

• Industrial Supply, Internationale Leitmesse für innovative Zulieferlösungen

und Leichtbau

• Research & Technology, Internationale Leitmesse für Forschung,

Entwicklung und Technologietransfer.

Die Notwendigkeit, sich zu verbinden und zu kollaborieren ist für

sämtliche industrielle Branchen von immenser Relevanz. So lässt

sich heute zum Beispiel die Mensch-Roboter-Kollaboration in nahezu

allen Unternehmensgrößen unkompliziert einsetzen. Immer mehr

kleine und mittelständische Unternehmen entdecken kostengünstige

und flexible Roboterlösungen für sich. Welche Lösungen zur

Smart Facory bereit stehen, demonstrieren Roboterfirmen, Systemintegratoren

und Anbieter von Greiftechnik im neuen IAMD-Teilbereich.

Um Besuchern den Weg durch die Neuheiten zu erleichtern,

gibt es auch in diesem Jahr den „roten“ Teppich durch die Ausstellungsbereiche

IAMD und Digital Factory. Die Red-Carpet-Route

verbindet dabei die Themen der Automatisierung mit den IT-Themen

innerhalb der Leitmesse Digital Factory in den Hallen 6 und 7.

Machine Learning, Plattformen und vernetzte Roboter

„Das Spektrum an Lösungen für die Industrie 4.0 aus der Robotik-

Branche ist enorm“, sagt Arno Reich, Global Director Automation im

Team der Hannover Messe. „Die gesamte verarbeitende Industrie

verbessert Prozesse und Ergebnisse ihrer Produktion, indem sie Industrieroboter,

mobile Roboter, fahrerlose Transportsysteme oder

industrielle Bildverarbeitung integriert. Innovationen wie sensitive

Techniken, Pack-and-Place-Lösungen und die Tatsache, dass bei kollaborativen

Systemen keine physischen Absicherungen mehr nötig

HANNOVER MESSE

Integrated Automation,

Motion & Drives

Internationale Leitmesse für integrierte

Automation, Industrial IT, Antriebs- und

Fluidtechnik

(Hallen 8, 9, 11, 12, 14–17, 22, 23)

Digital Factory

Internationale Leitmesse für integrierte

Prozesse und IT-Lösungen

(Hallen 6–8)

Energy

Internationale Leitmesse für integrierte

Energiesysteme und Mobilität

(Hallen 11–13, 27, FG)

Industrial Supply

Internationale Leitmesse für innovative

Zulieferlösungen und Leichtbau

(Hallen 3–5)

Logistics 4.0 Hub

Electric Transportation

Systems

Global Business

& Markets

Logistics Solutions Forum

Young Tech

Enterprises

Leichtbau

Industrie 4.0

meets the

Industrial

Internet

job and career

(Halle/Hall 16)

Robotation Academy

(Pavillon/Pavilion 36)

Eingang

Entrance

Informations-Centrum

Information Center

Convention Center

Haus der Nationen

House of Nations

Presse-Centrum

Press Center

Freigelände

Open-air site

Research & Technology

Internationale Leitmesse für Forschung,

Entwicklung und Technologietransfer

(Halle 2)

CeMAT

World’s leading trade show for intralogistics

& supply chain management

(Hallen 19–21, 24, 26 FG, Pavillons 32–35)

Plan: Deutsche Messe

Die digitale Vernetzung von Industrie,

Energie und Logistik nimmt

Fahrt auf. Branchengrenzen verschwimmen,

die Produktivität steigt,

neue Geschäftsmodelle entstehen.

Hannover Messe und Cemat zünden

12/2017 ▪ Änderungen vorbehalten ▪ 171221

die nächste Stufe von Industrie 4.0

40 elektro AUTOMATION 04 2018


HANNOVER MESSE

MESSE

sind, erweitern die Einsatzmöglichkeiten dabei ständig.“

Innovationen und Highlights zeigen Roboterhersteller, Bildverarbeiter

und Systemhäuser in Hannover erneut im Application Park

Robotics, Automation & Vision in Halle 17. Zudem spielen die Themen

Robotik, Automation und industrielle Bildverarbeitung im

Forum Automation in Halle 14 eine wichtige Rolle.

Die Digitalisierung verändert auch den Energiemarkt. Innovative

Technologien machen das Stromsystem flexibler, verknüpfen Sektoren

intelligent miteinander und binden neue Marktteilnehmer ein.

Mit ihrem Energiebereich zeigt die Hannover Messe nicht nur, wie

Industrieunternehmen durch effiziente Energienutzung Kosten sparen

und einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten, sondern

auch, wie die Energiewende gelingen kann. „Alle sprechen von der

Mobilitätswende. Fakt ist aber:

Das Stromnetz ist für E-Autos

nicht vorbereitet“, sagt Köckler.

Zudem müsse der Strom aus regenerativen

Quellen kommen.

Energieversorger und Stadtwerke

setzen auf diesen Megatrend

und bauen die nötige Energieinfrastruktur

auf. Auch hier führt

kein Weg an der Vernetzung vorbei:

Die Herausforderung liegt

darin, das Zusammenspiel von

regenerativen Energiequellen,

Speichern und Elektromobilität

intelligent zu optimieren.

In Zeiten der Digitalisierung eröffnen

sich durch Smart Supply

für Zulieferunternehmen ganz

neue Perspektiven: Supply Chain

Management, Simultaneous Engineering,

optimierte Durchlaufzeiten

und minimale Fehlerquote

– all das geht, wenn Zulieferer

und Abnehmer sich als Entwicklungspartner

auf Augenhöhe verstehen

und sich als solche vernetzen.

Dazu muss natürlich

auch die Logistik die Digitalisierung

umsetzen. „Der Kunde

möchte alles – und das am liebsten

sofort“, beschreibt Köckler die

Herausforderung, vor der der

Handel aktuell steht. Oft noch

wenig automatisiert, müssen Logistik-Prozesse

künftig der hohen

Komplexität von Lieferketten gerecht

werden. Dies beginnt im

automatisierten Lager, wo die

Abläufe von Softwareprogrammen

gesteuert werden, Roboter

rund um die Uhr eigenständig

durch die Hallen navigieren und

Waren zur richtigen Zeit in der

richtigen Menge zum Zielort bringen.

Diese enge intelligente Verknüpfung

lässt sich auf der Ce-

mat, der parallel stattfindenden Weltmesse für Intralogistik, direkt

erleben. Hier führt die Blue Carpet Route Besucher durch die Hallen

19 - 21 sowie 24 - 26.

mc

www.hannovermesse.de

www.cemat.de

MESSE-INFO

elektro

Hannover Messe

AUTOMATION

23.-27. April 2018

Direkt zum Rahmenprogramm:

http://hier.pro/DDtO2

Zur Anreise per Auto Hermesallee in das Navigationssystem

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elektro AUTOMATION 04 2018 41


MESSE

HANNOVER MESSE

Bild: Deutsche Messe

Vernetzung und Zusammenarbeit sind bestimmende Themen der

IAMD. Hewlett Packard, beispielsweise, verfügt über ein umfassendes

Technologie- und Service-Portfolio – von der Cloud über

das Rechenzentrum bis hin zur Arbeitsplatzanwendung

Hannover Messe 2018: Datensicherheit auf der IAMD

„Security ist ein hochaktuelles Thema“

Die neue Leitmesse Integrated Automation, Motion & Drives (IAMD) der Hannover Messe bildet das gesamte Spektrum

der industriellen Automation, IT, Antriebs- und Fluidtechnik ab. Vom Maschinenbau über Elektrotechnik und Robotik bis

hin zur Prozessautomation. Im Interview mit der elektro AUTOMATION erklärt Arno Reich, Global Director IAMD und

Digital Factory, Deutsche Messe, welchen Stellenwert die Datensicherheit auf der diesjährigen IAMD einnehmen wird.

Fragen: Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION

elektro AUTOMATION: Herr Reich, wollen Sie uns noch einmal

kurz erläutern, welche Gründe für die Zusammenlegung

von MDA und Industrial Automation zur IAMD sprachen?

Arno Reich: Industrie 4.0 lässt Branchengrenzen verschwinden und

Innovationszyklen werden kürzer. Das sind die Realitäten, auf die

sich nicht nur Industrieunternehmen, sondern auch die Hannover

Messe einstellt. Bislang waren Unternehmen aus dem Bereich der

Antriebs- und Fluidtechnik alle zwei Jahre präsent. Im Zeitalter der

Digitalisierung kommen Produkte aber immer schneller zur Marktreife.

Dementsprechend wollen die Unternehmen ihre Innovationen

häufiger zeigen. Mit der Fusion folgen wir außerdem konsequent

der Logik eines Marktes, der immer mehr branchen- und systemübergreifende

Lösungen sowie vernetzte Produkte anbietet und

nachfragt. Damit stärken wir die Position der Hannover Messe als

Weltleitmesse für Industrie 4.0. Von der intelligenten Komponente

bis hin zum Datenmanagement in der Cloud bietet sie wie keine

andere Veranstaltung den Blick auf die gesamte Lösung

und nicht nur auf einzelne Bausteine. Dass wir

mit dieser Entscheidung richtig liegen, zeigt unter

anderem, dass wir dieses Jahr mit der erwarteten

Ausstellungsfläche aus dem bislang zweijährlichen

Antriebs- und Fluidbereich deutlich

über den Erwartungen liegen.

elektro AUTOMATION: Nutzen Sie die

IAMD auch, das Thema der industriellen

Kommunikation/Vernetzung – einer der Key-

Enabler für das Thema Digitalisierung/IIoT – stärker in den Vordergrund

zu rücken? Was ist geplant?

Reich: In der Tat können wir sagen, dass Vernetzung und Zusammenarbeit

das bestimmende Thema sowohl der IAMD als auch der

gesamten Hannover Messe 2018 sein werden. Deshalb haben wir

als Leitthema für dieses Jahr auch „Integrated Industry – Connect &

Collaborate“ ausgegeben. Die Vernetzung hebt Industrie 4.0 auf die

nächste Stufe und schafft neue Formen des Wirtschaftens sowie

der Kommunikation. Das umfasst industrielle IT-Plattformen genauso

wie künstliche Intelligenz oder Machine Learning. Wir sehen

auch ganz klar, dass der Hauptfokus der führenden Aussteller darauf

liegt, die Vernetzung der Disziplinen weiter voranzutreiben. Diese

Chance nutzen sie auf der Hannover Messe.

elektro AUTOMATION: Einer der kritischsten Punkte im Rahmen

der Industrie 4.0 ist das Thema der Security – also Datensicherheit

Bild: Deutsche Messe

„Die Vernetzung hebt Industrie

4.0 auf die nächste Stufe

und schafft neue Formen des

Wirtschaftens sowie der

Kommunikation.“

Arno Reich, Global Director IAMD und

Digital Factory, Deutsche Messe

42 elektro AUTOMATION 04 2018


HANNOVER MESSE

MESSE

und -integrität. Die IAMD kann hier sicherlich die Durchgängigkeit

vom Antrieb bis ins ERP abbilden – wird diese Möglichkeit genutzt?

Reich: Definitiv ist Security ein zentrales und hochaktuelles Thema.

Mit den Datenmengen und der fortschreitenden Digitalisierung

nimmt auch die Nachfrage nach Sicherheitslösungen immer mehr

zu. Denn die Bedrohungslagen sind real. Angriffe von Cyberkriminellen

auf Produktionsanlagen sind keine Seltenheit mehr. Auf diese

Themen und Szenarien gehen wir sowohl auf der IAMD als auch in

der Digital Factory ein. Da die Grenzen der beiden Fachmessen in

diesem Bereich fließend sind, kommunizieren wir in Richtung der

Fachbesucher auch vor allem aus Richtung der Themen.

elektro Automation: Wie unterstützen Sie das Thema Security

darüber hinaus? Drängt sich die Einbindung der Digital Factory

nicht geradezu auf?

Reich: Softwareseitig bilden wir das Thema Sicherheit auf der Digital

Factory ab. Wir werden in diesem Jahr erstmals einen neuen

Ausstellungsbereich Industrial Security mit Gemeinschaftsstand

und Forum in der Halle 6 haben. Das Forum organisieren wir gemeinsam

mit dem VDMA. Darüber hinaus wird Industrial Security

aber auch in der Anwendung thematisiert, etwa im Forum Automation

in Halle 14 oder in der Sonderausstellung Smart Power Transmission

and Fluid Power Solutions in Halle 23.

elektro Automation: Gerade im Zusammenhang mit der Industrie-4.0-Diskussion

taucht ja zunehmend der Begriff „Produktions-IT“

auf, auch als Berufsbild der Zukunft. Gibt es hier

seitens der Messeleitung Ideen, dafür ein Bewusstsein zu schaffen

und wie setzen Sie das Thema um?

Reich: Dieser Begriff wird sich mehr und mehr durchsetzen. Entsprechend

wird er sich als Berufsbild an verschiedensten Stellen auf

der Hannover Messe wiederfinden. Schließlich bleibt die Nachwuchsarbeit

auch für uns als Messe ein wichtiges Thema. Viele unserer

Unternehmen sind mit eigenen Programmen und Projekten

aktiv, was sie wiederum auf ihren Ständen kommunizieren. Mit

dem Ausstellungsbereich job and career market in Halle 16, dem

Young Engineers Day am Donnerstag der Messe und ermäßigten

Eintrittspreisen am Freitag für interessierte Jugendliche, die vor ihrem

Schulabschluss stehen, haben wir außerdem verschiedene Formate,

mit denen wir gemeinsam mit Unternehmen und Verbänden

den jüngeren Generationen zeigen, wo und warum sie in der Industrie

gebraucht werden und dass sich ein Engagement hier lohnt.

www.hannovermesse.de

Details zum Ausstellungsbereich

Industrial Security: http://hier.pro/6IsE5

INFO

elektro

AUTOMATION










elektro

AUTOMATION 04 2018 43


Mit einer Reihe neuer Apps rund um die Automatisierung mit Simatic-Systemen baut Siemens

das Angebot für seine offene IoT-Betriebssystem MindSphere weiter aus

Bild: Siemens

Siemens will zur Umsetzung des Digital Enterprise animieren

Über die Wertschöpfungskette hinweg

Mit der Breite des Automatisierungsangebotes und parallel dazu einem integrierten Softwareportfolio

von CAD und PLM bis hin zum IoT-Betriebssystem MindSphere kann Siemens aus einer Hand die digitale

Durchgängigkeit über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg adressieren. Von Vorteil ist dies

insbesondere im Bereich der additiven Fertigung, die auch in Hannover im Fokus steht.

Erst kürzlich hat Siemens die Nutzerorganisation MindSphere

World ins Leben gerufen, mit der das Unternehmen sein IoT-

Betriebssystem MindSphere auch anwendungsseitig auf eine breite

Basis stellen will (siehe elektro AUTOMATION 03/2018, S. 8). Letztlich

soll auf diese Weise ein Ökosystem rund um MindSphere entstehen,

das sich in die Gesamtstrategie des Unternehmens einpasst

– die Umsetzung eines Digital Enterprise. In Hannover will

Siemens zeigen, wie Unternehmen schon heute ihre Wettbewerbsfähigkeit

durch Digitalisierung steigern können. Ein entscheidendes

Thema dabei sind Lösungen für den digitalen Zwilling, die sich über

die gesamte Wertschöpfungskette nutzen lassen – und damit die in

der Industrie 4.0 gewünschte digitale Durchgängigkeit bieten.

„Mit der Digital Enterprise Suite unterstützen wir sowohl Produkthersteller

als auch Maschinenbauer aus der diskreten Industrie bei

der digitalen Transformation”, erläutert Jan Mrosik, CEO der Siemens-Division

Digital Factory. „Dabei sind wir in der Lage, ein digitales

Abbild – den digitalen Zwilling – von Produkt, Produktion und

Performance umfassend zu erstellen.“ Genutzt wird hinsichtlich der

‚Performance‘ der Erkenntnisgewinn durch den Einsatz der

MindSphere, in der die dafür erforderlichen Daten zusammengeführt

werden. „Dies gilt nicht nur für unterschiedliche Branchen und

traditionelle Produktionsverfahren, sondern auch für neue Technologien

wie das Additive Manufacturing“, so Mrosik weiter.

Letzteres wird ebenfalls ein Schwerpunkt des diesjährigen Messeauftritts

sein, zumal Siemens in der Lage ist, Software- und Hardwarelösungen

für jede Phase der Wertschöpfung im Bereich der ge-

Bild: Siemens

„Durch die Erkenntnisgewinne

aus MindSphere

optimieren wir kontinuierlich

die gesamte

Wertschöpfungskette

unserer Kunden.“

Jan Mrosik, CEO der Division

Digital Factory, Siemens AG

nerativen Fertigung anzubieten. Die Tools für Entwicklung, Simula -

tion, Produktionsvorbereitung und 3D-Druck sind in einem durchgängigen

System zusammengefasst und über eine einheitliche Benutzeroberfläche

bedienbar. Der Vorteil für den Anwender: Eine Datenkonvertierung

mit Verlust an Informationsgehalt entfällt.

App-Angebot legt zu

In Hannover wird Siemens auch eine Reihe neuer Apps rund um die

Automatisierung mit Simatic-Systemen vorstellen. Die neuen Simatic

MindApps Machine Monitor, Notifier und Performance Monitor

sind spezielle Applikationen für MindSphere, mit denen Anwender

die Vorteile cloudbasierter Services nutzen und Mehrwert generie-

44 elektro AUTOMATION 04 2018


HANNOVER MESSE

MESSE

Bild: Siemens

Im Werk Amberg der Siemens AG kommunizieren bereits heute Produkte

mit Maschinen und sämtliche Prozesse sind IT-optimiert und -gesteuert –

nicht zuletzt das vollautomatische Transportsystem, das die Maschinen im

Fertigungsbereich bedarfsgerecht in zirka 15 min versorgt

ren können. Die Apps lesen relevante Daten von Produktionsmaschinen

oder Anlagen zur Analyse aus, verarbeiten diese zu aussagefähigen

Informationen, stellen sie in Dashboards dar oder nutzen

sie zur intelligenten Alarmierung und Meldungsdarstellung. Damit

die Daten ebenso sicher sind wie Anlagen und Infrastrukturen,

schützt das ‚Defense in Depth-Konzept‘ gemäß IEC 62443 vor aktuellen

und künftigen Cyber-Bedrohungen (siehe dazu auch elektro

AUTOMATION 06/2016, ‚Holistic Security Concept bietet umfassenden

Schutz‘, S. 44ff).

„Jetzt ist die Zeit, die sich aus der Digitalisierung ergebenden neuen

Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungskette intensiv

zu nutzen“, betont auch Jürgen Brandes, CEO der Siemens-Division

Process Industries and Drives mit Blick auf die Prozessindustrie.

Dies gelte für Neuanlagen (Greenfield) ebenso wie für langjährig

existierende Bestandsanlagen (Brownfield). Ein erster wichtiger

Schritt ist, die im Unternehmen vorhandenen statischen und dynamischen

Daten konsequent zu nutzen, um Transparenz über den

kompletten Lebenszyklus als Basis für Optimierungen zu schaffen.

„Mit unserem Wissen über Elektrifizierung und Automatisierung

stehen wir den Unternehmen bei ihrem individuellen Weg zur digitalen

Transformation zur Seite“, so Brandes weiter. „Unser Angebot

richtet sich dabei stets nach dem Mehrwert und dem Geschäftsmodell

unserer Kunden.“ Hier setzt auch das Beratungskonzept ‚Digitalization

Consulting‘ von Siemens an, bei dem gemeinsam mit den

Kunden die digitalen Möglichkeiten über die gesamte Wertschöpfungskette

des Unternehmens ausgelotet und eine Digitalisierungs-

Roadmap inklusive Investitionskalkulation erstellt wird.

Eine wesentliche Rolle spielt auch hier wiederum der digitale Zwilling

– in diesem Fall der verfahrenstechnischen Produktionsanlage.

Dieser entsteht während der Engineering-Phase und wird über den

Anlagen-Lebenszyklus hinweg aktualisiert und mit weiteren Daten

angereichert. Die fortlaufende Analyse von Prozessdaten und zusätzlichen

smarten Sensordaten aus der Feldebene einer Produk -

tionsanlage führt auf diese Weise zu einer höheren Transparenz, mit

der sich Wartung und Instandhaltung deutlich verbessern lassen.

Entscheidende Vorteile bietet der digitale Zwilling auch bei der Inbetriebnahme.

Hier ermöglicht die Simulations-Software Simit in der

Version 9.1. eine noch einfachere Kombination von virtueller Inbetriebnahme

und Operatortraining von Anlagen. „Anwender können

so die Inbetriebnahme in der Praxis um bis zu 60 Prozent beschleunigen

und gerade auch bei Anlagenumbauten und Migrationen ungewollte

Stillstandzeiten auf ein Minimum reduzieren.“

www.siemens.com

Details zur Digital Factory:

hier.pro/Ysn7Z

Hannover Messe: Halle 9, Stand D35

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 45


MESSE

HANNOVER MESSE

Nahtlose Zusammenarbeit von Robotern und Maschinen

Omron zeigt Fabrik der Zukunft

Flexible Produktion dank Innovationen

in der Automatisierung

Bild: Omron

Am Omron-Stand der Hannover Messe erleben

Besucher hautnah, wie durch flexible Roboterzellen,

Datenerfassung und -verarbeitung

sowie künstliche Intelligenz Produktionsumgebungen

möglich werden, in denen

nahtlos zwischen benutzerdefinierter Produktion

und Massenproduktion gewechselt wird.

In der Demonstration arbeiten mobile und fixe

Roboter von Omron zusammen und erledigen

Aufträge, die in der MMS vor Ort oder

über eine sichere OPC-UA-Datenübertragung

in einem Tablet-Computer eingegeben wer-

Kunststoffmaschinen kommunizieren mit OPC UA

Euromap 84 entwickelt standardisierte Schnittstellen

Ziel der Arbeitsgruppe Euromap 84: Auf der Basis

des offenen Standards OPC UA sollen Extrusionslinien

und MES-Systeme kommunizieren

Im Zuge eines Treffens bei B&R hat die Arbeitsgruppe

Euromap 84 Definitionen getroffen,

wie auf der Basis des offenen Standards OPC

UA Extrusionslinien und MES-Systeme miteinander

kommunizieren können. Standardisierte

Schnittstellen sind eine Grundvoraussetzung

den. Mit dieser integrierten Lösung zeigt das

Unternehmen, wie Maschinenintelligenz von

der einzelnen Verarbeitungsebene bis zur Gesamtsystemebene,

flexible und konfigurierbare

Fertigungsprozesse ermöglicht, die den

individuellen und komplexen Kundenwünschen

gerecht werden. Dabei wird ein

Höchstmaß an Flexibilität erreicht, ohne Abstriche

bei der Gesamtanlageneffektivität,

der Sicherheit oder der Produktqualität zu

machen. Das ist dank minutiöser Datensammlung,

-verarbeitung und -visualisierung

möglich, denn Qualitätsprobleme können so

schnell und zuverlässig bis auf Maschinenebene

zurückverfolgt werden. Omron-Controller

können verschiedene Informationen

problemlos in einer SQL-Datenbank lokal

oder in der Cloud aufzeichnen. Diese können

dann, wenn Sysmac-Controller für die Überwachung

von Sensoren und Servos zum Einsatz

kommen, zum Beispiel für eine präventive

Wartung genutzt werden. Zusätzlich zur

Fabrik der Zukunft wird Omron auch Innovationen

im Bereich Künstliche Intelligenz demonstrieren.

eve

www.industrial.omron.eu

Hannover Messe: Halle 9, Stand F24

für eine effektive Vernetzung

von Maschinen und Anlagen.

Die K 2019 ist ein wichtiger

Meilenstein für die Präsentation

von ersten Arbeitsergebnissen

der Arbeitsgruppen.

Aktuell wird bei Euromap unter

der Leitung des VDMA an

Schnittstellen gearbeitet, zum

Beispiel für den Datenaustausch

zwischen Spritzgießmaschinen

und MES-Systemen,

zwischen Spritzgießmaschinen

und Robotern, zwischen Spritzgießmaschinen

und Peripheriegeräten und zwischen

Blasformmaschinen und MES-Systemen. Darüber

hinaus arbeitet der VDMA unter der Leitung

der Plattform Industrie 4.0 an der Entwicklung

von allgemeinen Definitionen für Kommunikationsschnittstellen

für Maschinenbau. eve

www.br-automation.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D26

Bild: B&R

Smart Engineering and Production 4.0

Mehr Produktivität

bei Schaltschränken

Das Technologienetzwerk „Smart Engineering

and Production 4.0“ erforscht die durchgängige

Digitalisierung von industriellen Prozessen

Jedes Jahr werden allein in Europa circa 1

Million Großschaltschränke in Umlauf gebracht.

Eplan, Rittal und Phoenix Contact zeigen

im Rahmen des Technologienetzwerks

„Smart Engineering and Production 4.0“ (SE-

AP 4.0) anhand eines realen Use Case konkrete

Lösungen auf, mit denen sich die Produktivität

im Schaltanlagenbau steigern lässt.

Das Hauptziel des Technologienetzwerks ist

es, Produktivitätssteigerungen durch Industrie

4.0 speziell für die mittelständischen Unternehmen

des Schaltanlagenbaus aufzuzeigen.

Wichtige Grundlage hierfür ist die Schaffung

herstellerneutraler Standards für die Daten

und Datenkommunikation. Diese sollen

die Interoperabilität zwischen den verschiedenen

Systemen aus den Bereichen Engineering,

Materialwirtschaft, Fertigungsplanung

sowie der Produktion verbessern. Für

die Kommunikation setzt das Technologienetzwerk

auf standardisierte Informationsmodelle

und Kommunikationsprotokolle, wie

AutomationML oder OPC UA sie bereitstellen.

Neben diesen ist eine semantische Beschreibung

notwendig, um Industrie-4.0-Konzepte

umsetzen zu können. Im Rahmen des

ZVEI-Projekts openAAS (open Asset Administration

Shell) arbeiten die Teilnehmer des

Technologienetzwerks an einer Verwaltungsschale

speziell für den Schaltanlagenbau. Damit

werden Industrie-4.0-Komponenten – die

so genannten Assets – in die Lage versetzt,

direkt miteinander in Interaktion zu treten.

eve

www.rittal.de; www.eplan.de; www.phoenixcontact.de

Hannover Messe: Halle 8, Stand D28

Bild: Rittal GmbH & Co. KG

46 elektro AUTOMATION 04 2018


HANNOVER MESSE

MESSE

Entwicklung einer modularen Zertifizierungsmethodik

TÜV Süd in der Initiative Smart-Factory-KL

© Andrey Armyagov/Fotolia.com

Die Module der Industrie 4.0-Anlage des Smart-Factory-KL-Partnerkonsortiums

verteilen sich auf drei Fertigungsinseln

Bild: @SmartFactoryKL/A. Sell

Das Rex-System

Ihre All-in-one Lösung

Als Mitglied der Technologie-Initiative

Smart-Factory-KL begleitet

TÜV Süd die Entwicklung und

Weiterentwicklung der weltweit

ersten herstellerunabhängigen

Industrie-4.0-Produktionsanlage,

die aus der Zusammenarbeit verschiedener

Unternehmen entstanden

ist. Gemeinsam arbeiten

die Partner an Standardisierungen

auf Basis der Industrie-4.0-Referenzarchitektur,

damit

applikationsspezifische Bewertungen

an realen Produktionsanlagen

von ihren digitalen

Zwillingen intelligent unterstützt

und zeitnah durchgeführt werden

können. Im Rahmen der Mitarbeit

konzentrieren sich die Experten

auf die Entwicklung einer

modularen Zertifizierungsmethodik.

Diese Methodik soll ein konkretes

Vorgehen enthalten, das

die speziellen Anforderungen an

adaptive, konfigurierbare Anlagen

umfassend berücksichtigt.

Alle Anlagenhersteller müssen

für ihre Anlagen ein Sicherheitskonzept

entwickeln und die Konformität

der Anlagen mit den ge-

setzlichen Vorgaben bestätigen.

Durch die modulare Zertifizierungsmethodik

werden bereits

im Vorfeld verschiedene Anlagenvarianten

geprüft. Dadurch kann

die Zertifizierung beim Austausch

eines Moduls automatisch

erfolgen, die Konformität

der Anlage zu den gesetzlichen

Vorgaben beziehungsweise zum

Standard bleibt erhalten. eve

www.tuev-sued.de

Hannover Messe: Halle 8, Stand D18

Bestehend aus drei Komponenten –

Einspeisung, Überstromschutz und

Stromverteilung – revolutioniert das

REX12-System Ihre DC 24 V-Ebene.

Ihr Nutzen:

Erhöht die Maschinenverfügbarkeit

Bringt Flexibilität

Spart Zeit, Kosten und Platz

Infos unter: www.e-t-a.de/REX12-System

-RTU

Funktionsweise von OPC UA im Profinet-Kontext

Mehr Industrie 4.0 dank Profibus & Profinet International

facebook.com/eta.germany

Der Gemeinschaftsstand von

Profibus & Profinet International

setzt auf der diesjährigen Hannover

Messe den Schwerpunkt auf

konkrete Schritte für die Implementierung

der industriellen

Kommunikation für Industrie 4.0.

Unter dem Motto Profinet – The

Backbone of Industrie 4.0 können

sich die Besucher bereits

über drei von fünf Schwerpunktthemen

detaillierter informieren.

TSN und Security werden dabei

anschaulich mit Hilfe von Live-

Demos präsentiert, so dass die

Funktionsweise und der Nutzen

deutlich werden. Ein neues Video

veranschaulicht die Zielrichtung

und Funktionsweise von OPC UA

im Profinet-Kontext. Darüber hinaus

stehen Experten aus dem

PI@Industrie 4.0-Arbeitskreis Rede

und Antwort. Auf dem Messestand

werden aber auch die

bewährten Technologien Profinet

und Profibus sowie die Profile

Profisafe und Profidrive gezeigt.

Neben Produktneuheiten werden

verschiedene Use Cases interaktiv

an den Technologie-Wän-

den präsentiert. Im Bereich IO-

Link werden neben der Gerätevielfalt

mit verschiedenen Master,

Devices und Dienstleistern

auch der IODD Finder (die zentrale,

herstellerübergreifende Datenbank

für die Gerätebeschreibungen

der IO-Link Devices

(IODD)), das Thema IO-Link

Safety sowie IO-Link Wireless

gezeigt.

eve

www.profibus.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D68

Besuchen Sie uns auf der

Hannover-Messe

vom 23.– 27. April 2018

Halle 11, Stand A69

www.e-t-a.de

elektro AUTOMATION 04 2018 47


PRAXIS

ANTRIEBSSYSTEME

WEG bietet modulare Eusas-Motoren für weltweite Spannungsumschaltbarkeit

Für alle Spannungen bereit

Mit der Erweiterung des Getriebemotorenprogramms WG20 für Nennmomente bis 4.500 Nm hat

WEG gemeinsam mit der österreichischen Unternehmenstochter Watt Drive eine kostenoptimierte

All-in-One-Lösung auf den Markt gebracht, die dank Spannungsumschaltung weltweit eingesetzt

werden kann. Die Getriebeanbaumotoren sind komplett mit der Eusas-Wicklung (Europa-USA-

Asien) ausgeführt und bieten dem Konstrukteur viele Gestaltungsmöglichkeiten.

Norbert Reisner, Leiter Produktentwicklung bei Watt Drive in Markt Piesting

Die neuen Getriebeanbaumotoren für das aktuelle Getriebemotorenprogramm

WG20 mit Stirnrad-, Flach- und Kegelstirnradgetrieben

für Nennmomente bis 4.500 Nm sind komplett mit der

Eusas-Wicklung ausgeführt. Bis Ende 2018 wird die WG20-Reihe

mit standardisierter Weitspannungsbereichswicklung bis 18.000

Nm verfügbar sein. Eusas-Motoren sind durch die Kombination aus

hohem Wirkungsgrad sowie flexiblen Einsatzmöglichkeiten eine zukunftsfähige,

energieeffiziente Antriebslösung für eine große Bandbreite

von Anwendungen. Durch marktkonforme Anschlüsse ist eine

anwenderseitige Maschinenmodifikation überflüssig. Anlagenbauer

haben somit die Möglichkeit, mit einem Gerät eine große

Bandbreite an Anwendungen abzudecken. Zudem zeichnet sich die

WG20-Reihe nicht nur durch ihre flexiblen Einsatzmöglichkeiten

aus, sondern auch durch ihren hohen Wirkungsgrad.

Dank des Ritzelbaukastens sind die Getriebe in einem großen Untersetzungsbereich

zwei- oder dreistufig ausgeführt. Hierdurch fallen

die Verluste sehr gering aus und sorgen für eine besonders hohe

Energieeffizienz. Die Verringerung der Verlustenergie führt auch zu

kühleren Gehäuseoberflächen. Bis 600 Nm sind die Getriebegehäuse

der WG20-Serie aus Aluminiumdruckguss gefertigt, über 600 Nm

werden die Gehäuse aus Grauguss hergestellt. Durch die Anordnung

der Verzahnungsteile und des optimierten Gehäuseinnenraumes

sind nur geringe Ölstände im Getriebe notwendig.

Viele Motoranbauten verfügbar

Die Eusas-Motoren sind als Getriebeanbau- und Standardasynchronmotoren

bis IE3 weltweit einsatzbar. Möglich macht das ihre

spezielle Weitspannungsbereichswicklung und flexible Schaltoptio-

nen. WEG bietet Eusas-Systemmotoren in den IEC-Baugrößen 63

bis 315 mit Leistungen bis 200 kW an. Je nach Kundenwunsch lassen

sich verschiedene Motormodule einzeln oder in Kombination

schnell und einfach anbauen. Zu den verfügbaren mechanischen

Motoranbauten zählen beispielsweise Federkraftbremsen, Gebersysteme,

Fremdlüftung, Rücklaufsperren und alternative Anschlusstechnik.

Diese Vielzahl an möglichen Kombinationen steigert die Flexibilität

im Einsatz und gewährleistet zudem eine rasche Lieferzeit.

Im Umrichterbetrieb kann ein Eusas-Motor bei Bedarf eine doppelt

so hohe Nennleistung wie im Standardbetrieb liefern. Entscheidend

für seine Flexibilität ist die spezielle Weitspannungsbereichswicklung.

Hier ist jede Motorwicklung in zwei Teilwicklungen mit insgesamt

zwölf Anschlusslitzen getrennt, was eine große Auswahl an

Schaltungsoptionen um neunpoligen Klemmbrett ermöglicht.

Die internationale Austauschbarkeit und die Kombination aus hohem

Wirkungsgrad sowie flexiblen Einsatzmöglichkeiten machen

die Eusas-Motoren zu zukunftsfähigen, energieeffizienten Antriebslösungen

für eine große Bandbreite von Anwendungen. Eine der

zentralen Eigenschaften der Eusas-Motoren macht sie zudem einfach

und schnell für die unterschiedlichsten Spannungen und Frequenzen

einsetzbar: sie können zwischen bis zu vier unterschiedlichen

Spannungsniveaus (Stern, Dreieck, Doppelstern und Doppeldreieck)

umschalten. Die verschiedenen Spannungen und Frequenzen

liegen dabei im Bereich von 110 V bis 480 V (Motorbaugröße 63

bis 100), 190 V bis 690 V (Motorbaugröße 112 bis 315) sowie 50 und

60 Hz. Die flexible Umschaltbarkeit ist sowohl für Anwendungen in

Netz- als auch in Frequenzumrichtereinspeisung von Vorteil. Die

Wicklungsverschaltung kann bei starren Versorgungen an 50 Hzbzw.

60 Hz-Netzen einfach an die Netzanforderungen angepasst

werden. Somit ist es möglich, den gleichen Motor in Europa, den

USA oder auch in Asien zu verwenden.

Bild: WEG

Eusas-Motoren haben statt eines drei- bzw.

sechspoligen Klemmbrettes ein neunpoliges,

auf das 12 Anschlussleitungen der

Drehstromwicklung ausgeführt sind

48 elektro AUTOMATION 04 2018


ANTRIEBSSYSTEME

PRAXIS

Bid: WEG

Die neuen Getriebeanbaumotoren

für das aktuelle Getriebemotorenprogramm

WG20 für Nennmomente

bis 4500 Nm sind komplett mit der

Eusas-Wicklung ausgeführt

Doppelte Leistung ohne Überlastung

Dank der 100/120 Hz Spannungs-/Frequenz-Kennlinie bieten Eusas-

Motoren einen weiteren Vorteil, da sie auch ohne Sonderwicklung

laufen und sich somit optimal für den Betrieb mit elektronischer

Drehzahlregelung eignen. Bei flexiblen Versorgungen kann der Gesamtantrieb

durch die Wicklungsverschaltung zusätzlich optimiert

werden. Die besondere Statorentwicklung sorgt dafür, dass sich Eusas-Motoren

mithilfe eines Umrichters mit doppelter Leistung betreiben

lassen, wodurch die Motorenleistung bei gleicher Motorbaugröße

auf das Doppelte ansteigt. Um diese Leistungssteigerung zu

ermöglichen und den Motor dabei nicht thermisch zu überlasten,

wird beim Eusas-Motor im Umrichterbetrieb die Drehzahl bzw. die

Frequenz verdoppelt. Das Drehmoment hingegen wird konstant gehalten.

Beim Wechsel auf eine Parallelschaltung (Doppel-Dreieck

oder Doppel-Stern) verdoppelt sich somit der aufgenommene Motorstrom,

aber er muss im Bemessungsbetrieb (50 Hz) nur mit halber

Spannung versorgt werden. Hierfür müssen Anwender lediglich

die Wicklung am Klemmbrett umschalten und die Regelparameter

am Umrichter ändern.

Grundsätzlich bildet jeder Asynchron-Motor einen drehzahlvariablen

Antrieb, wenn er mit einem Frequenzumrichter verbunden ist. Eu-

sas-Motoren, wie sie im Rahmen der WG20-Reihe verwendet werden,

schöpfen die Möglichkeiten moderner elektronisch geregelter

Antriebstechnik besser aus. Diese Kombination bietet dem Konstrukteur

in Bezug auf Wirkungsgrad, Leistungsgewicht, Dynamik

und Belastbarkeit viele Gestaltungsmöglichkeiten. Die Eigenschaft,

im Umrichterbetrieb mit doppelter Nennleistung arbeiten zu können,

schafft bei engen Einbausituationen mehr Spielraum und erschließt

die Anwendungen, die einen großen Regelbereich (Drehzahlbereich)

mit konstantem Drehmoment bis 100 Hz benötigen.

Der Einsatz von Motoren kleinerer Baugrößen, selbst bei anspruchsvollen

Leistungsanforderungen, bedeutet zudem Gewichts- als auch

Kosteneinsparungen.

kf

www.weg.net

www.wattdrive.com

Details zur WG20-Reihe von WEG:

http://hier.pro/QzeDb

INFO

elektro

AUTOMATION

Bild: WEG

Dank der vier Schaltungsoptionen Dreieck, Stern, Doppeldreieck und Doppelstern lässt sich der Eusas-Motor

an fast allen Netzspannungen und -frequenzen betreiben

elektro AUTOMATION 04 2018 49


PRAXIS

ANTRIEBSSYSTEME

Ein integrierter Lastindikator bei Frequenzumrichtern überwacht den Zustand von Werkzeugmaschinen

Werkzeugbruch-Kontrolle inklusive

Standard-Frequenzumrichter sind nicht für High-Speed-Aufgaben optimiert, dementsprechend setzen die

Hersteller meist nur einfache Techniken für die Strommessung ein. Darunter leiden Dynamik und Schnelligkeit

von Funktionen wie dem Lastindikator, die auf den abgeleiteten Signalen basieren. Sieb & Meyer hat in

allen Frequenzumrichtern und Servoverstärkern der Serie SD2x die Funktion Lastindikator standardmäßig

integriert. Belastungsveränderungen werden damit sicher erkannt.

Torsten Blankenburg, CTO Sieb & Meyer AG

Bild: Sieb & Meyer

In den Frequenzumrichtern und Servoverstärkern der Serie SD2x ist stand ardmäßig die Funktion Lastindikator integriert

Die Besonderheit liegt nicht nur darin, dass der Lastindikator serienmäßig

in unseren Geräten der SD2x-Serie integriert ist“, erläutert

Rolf Gerhardt, Leiter Vertrieb Antriebselektronik bei Sieb &

Meyer. „Ein zusätzlicher Mehrwert für den Anwender ergibt sich

aus der Tatsache, dass die Funktion auf einer hochgenauen und dynamischen

Strommessung basiert. Das ist auf dem Markt eher eine

Seltenheit.“ Hintergrund: Standard-Frequenzumrichter sind nicht für

High-Speed-Aufgaben optimiert, daher setzen Hersteller zumeist

einfache Techniken für die Strommessung ein. Darunter leiden jedoch

Dynamik und Schnelligkeit von Funktionen wie dem Lastindikator,

die auf den abgeleiteten Signalen basieren. Zudem wird in

Standardumrichtern häufig nur der Motorstrom in Summe gemessen

und bewertet. Das ist irreführend, weil der Motorstrom sowohl

aus induktiven als auch drehmomentbildenden Bestandteilen besteht.

Für die Erkennung von Lasten interessiert jedoch nur der

drehmomentbildende Anteil. Gerade im Kleinlast- oder Teillastbereich

können hohe induktive Stromanteile auftreten, so dass kleine

Lastsprünge im Gesamtsignal nicht mehr erkennbar sind.

Lastindikator erkennt kleinste Laständerungen

Beim Lastindikator der Frequenzumrichter und Servoverstärker der

Serie SD2x ist das anders. Diese Funktion wertet ausschließlich den

drehmomentbildenden Anteil des Motorstroms aus und kann damit

selbst kleinste Änderungen sicher erkennen. Zudem lassen sich

über spezielle Software-Funktionen langsame Änderungen im

Strom ausfiltern. Dazu zählen z.B. thermische Abweichungen, die

Lager- und Statorverluste beeinflussen. „Unser Spezialgebiet sind

Hochgeschwindigkeitsanwendungen, bei denen eine schnelle und

genaue Messung unabdingbar ist. Deshalb haben wir unseren Lastindikator

so konzipiert, dass er außergewöhnlich dynamisch und vor

allem hochpräzise arbeitet“, betont Gerhardt. „Die hohe Sensibilität

der Funktion ist anhand von Oszillogrammen eindrucksvoll nachvollziehbar.“

So erkennt der Lastindikator sogar einen Bohrhub, der mit

einem Bohrer der Stärke 0,2 mmm durchgeführt wurde – im vorliegenden

Szenario entspricht das einer Laständerung von gerade einmal

1 % des Nennmoments der antreibenden Bohrspindel. Der Motorstrom

zeigt im Oszillogramm hingegen keine Änderung und ist

somit auch keine Basis für eine qualitativ ausreichende Bewertung.

Welche Schlüsse lassen sich nun aus den Laständerungen des Motors

ziehen, die der Lastindikator mit großer Genauigkeit festgestellt

hat? Anwender können damit u.a. den Zustand der jeweiligen Maschine

bewerten: Tritt eine beim Bearbeitungsvorgang zu erwartende

Stromveränderung nicht ein, ist ein Werkzeugbruch wahrscheinlich.

Der Anwender kann dann die Maschine sofort stoppen und somit

weitere Schäden verhindern. Dank des Lastindikators lässt sich

aber auch ein Verschleiß der Werkzeuge erkennen. Ist eine vorab

50 elektro AUTOMATION 04 2018


ANTRIEBSSYSTEME

PRAXIS

Bild: Sieb & Meyer

Der Lastindikator ermöglicht es, Belastungsveränderungen

des angeschlossenen Motors sicher zu erkennen

Bild: Sieb & Meyer

Der Lastindikator erkennt sogar einen Bohrhub, der mit einem

Durch messer von 0,2 mmm durchgeführt wurde – der Motorstrom

(gelb) zeigt im Oszillogramm hingegen keine Änderung

eingelesene Belastungsschwelle erreicht, erfolgt eine Mitteilung

und das betreffende Werkzeug kann kurzfristig ausgetauscht werden.

Bearbeitungsvorschübe flexibel anpassen

Bei den Frequenzumrichtern und Servoverstärkern der Serie SD2x

kann der Lastindikator aber auch das Berühren von Werkzeug mit

Werkstück („Anfunken“) erkennen – ein Prozess, der zum Beispiel

beim Schleifvorgang häufig vorkommt und ein sofortiges Reduzieren

des Bearbeitungsvorschubs erforderlich macht. Meist wird dies

durch teure Körperschallsensoren realisiert. Der Lastindikator kann

in vielen Fällen diese Funktion übernehmen. Nicht zuletzt lassen

sich mithilfe des Ausgangssignals des Lastindikators Bearbeitungsvorschübe

flexibel anpassen. Das ist immer dann hilfreich, wenn

Werkstücke mit unterschiedlichen Materialdichten bearbeitet werden

sollen. Um sich den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten anpassen

zu können, verfügt der Lastindikator über verschiedene Modi mit

einstellbaren Parametern. Anwender profitieren zudem von einer

einfach zu bedienenden Oszilloskop-Funktion, die auch auf übergeordneten

Steuerungen installiert werden kann.

kf

www.sieb-meyer.de

Weitere Informationen zu den

Frequenzumrichtern von Sieb & Meyer:

http://hier.pro/UcIjt

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elektro AUTOMATION 04 2018 51

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PRAXIS

ANTRIEBSSYSTEME

Betriebsbereite Umrichterlösungen von Gefran besitzen eine offene Architektur

Offen für alles

Ob Spritzgießmaschine, Aufzugsanlage oder Achterbahn – die skalierbaren Frequenzumrichter der Serie

ADV200 von Gefran passen sich dank ihrer offenen Architektur an nahezu jede Applikation an. Die Modelle

sind ab Werk mit allen wichtigen Funktionen ausgestattet und wahlweise als luft- oder flüssigkeitsgekühlte

Version sowie für die Durchsteck- oder Schaltschrankmontage erhältlich. Ein Überblick.

Guiseppe Savoca, Produktmanager Antriebstechnik, Gefran Deutschland GmbH, Seligenstadt

Baukastenprinzip: Der modulare Aufbau des Antriebsprinzips

garantiert die Durchgängigkeit von Funktionalität und Bedienung

für alle Leistungsbereiche von 0,75 bis 1800 kW

Bild: Gefran

Die maßgeschneiderten „ready to use“-Schaltschranklösungen

auf Basis des Frequenzumrichters ADV200 sind schnell angeschlossen

und in Betrieb genommen

Bild: Gefran

Die Frequenzumrichter der ADV200-Baureihe bedienen die Anforderungen

der unterschiedlichsten Industriezweige – egal ob

Metall-, Kunststoff-, HKL- oder Holzindustrie. So wurden beispielsweise

die Parametrieroberfläche und -sprache des ADV200 WA auf

die besonderen Erfordernisse der Wasseraufbereitung und HKL

(Heizung, Klima, Lüfter)-Branche abgestimmt. Eine entsprechende

Firmware und branchenübliche Makrofunktionen für Pumpen und

Ventilatoren erleichtern Projektierung und Inbetriebnahme. Vorteilhaft

auf die Dimensionierung und Kosten der Anlage wirken sich die

spezifischen Leistungsfunktionen für Lasten mit variablen oder quadratisch

ansteigenden Drehmomentanforderungen sowie eine intelligente

Optimierung des Energieverbrauchs aus. Ein weiteres Modell

der Baureihe ist die betriebsbereite luftgekühlte Schaltschranklösung

des ADV200. Sie ist in der „ready-to-use“-Ausführung für

Leistungen von 90 bis 1800 kW ausgelegt und vereint Umrichter,

Hauptschalter, Sicherungen, Netz- bzw. Zwischenkreisdrossel sowie

Notaus-Funktionen mit Sicherheitsrelais in einem kompakten

Schaltschrank.

Der richtige Umrichter für jede Branche

Speziell für die Einsatzgebiete Kunststoffextrusion und -spritzguss

entwickelte Gefran die flüssigkeitsgekühlte Version ADV200 LC für

ein Leistungsspektrum 30 bis 1800 kW. Er kombiniert einen Umrich-

Flüssigkeitszufuhr – egal ob mit Öl, Wasser oder einer Wasser-

Glycol-Mischung gekühlt wird – Kühlrohre aus Aluminium schützen

vor Korrosion

ter für Asynchron-/Synchronmotoren mit oder ohne Geber mit einer

Flüssigkeitskühlung und nutzt dabei den Umstand, dass Extrusionsbzw.

Spritzgussanlagen in vielen Fällen bereits mit einer Wasserkühlung

ausgerüstet sind. Obwohl für die Kunststoffindustrie entwickelt,

lässt sich der ADV200 LC auch problemlos in anderen Bereichen

nutzen. Er gewährt dem Anwender zahlreiche Vorteile: Neben

dem neuartigen Montagesystem mit zwei einfach zu realisierenden

Installationsalternativen – dem Schaltschrankeinbau oder der Montage

als Durchstecksystem – bietet er bei Motorleistungen bis 55

kW die Option, den Bremswiderstand auf dem Kühlkörper zu inte-

Bild: Gefran

52 elektro AUTOMATION 04 2018


ANTRIEBSSYSTEME

PRAXIS

grieren. Zudem senkt der standardmäßige Einbau von Netzdrossel

(bis 200 kW) und EMV-Filter die Anschaffungskosten für den Kunden.

Die neuste Baureihe innerhalb der ADV200 Serie ist der ADV200 HC

(Hoist&Crane). Dieser Umrichter stellt alle benötigten Funktionen

zur Verfügung für die Anwendung bei modernen Krananlagen. Diese

sind unter anderem Bremsenmanagement, Anti-Schwing Funktion,

Joystick Management und Anti-Aufprall Funktion. Der Leistungsbereich

ist wie bei den anderen ADV200 Serien von 0,75 bis 1800 kW.

Der ADV200 HC ist ein universeller Antrieb für Asynchronmotoren

mit und ohne Geber und er kann alle Bewegungen der Krananlage

kontrollieren.

Der kompakte und besonders leise

Umrichter ADL300 für den

schützlosen Betrieb von Aufzügen

mit Synchron- und Asynchronmotoren

eignet sich sowohl

für den Einbau in neue als

auch zur Modernisierung bestehender

Anlagen mit oder ohne

Maschinenraum. Trotz seiner geringen

Größe verfügt der

ADL300 über umfangreiche Liftfunktionen,

eine integrierte Tuningfunktion

zum Selbstabgleich

der Motordaten und der Drehzahloptimierung

sowie spezielle

EFC/EPC-Funktionen für exakte

und weiche Einfahrten. Der Aufzugumrichter

überzeugt mit einer

Leistungsvarianz bis 90 kW

und 200 Prozent Überlast für 10

Sekunden. Die Frequenzumrichter

der Baureihen BDI50 und

VDI100 sind kompakt und funktionell.

Sie bieten neben einem

neuen Design zahlreiche zusätzliche

Funktionen, wie Motor-Tuning,

Droop Funktion, Bremskontrolle

und eine Überlastfähigkeit

von 150%. Der VDI100 deckt ein

Leistungsspektrum von 0,75 bis

160 kW ab und ist sowohl für

Asynchronmotoren als auch für

Synchronmotoren mit und ohne

Geber einsetzbar. Er ist mit Dual

Rating und 120 oder 150 Prozent

Überlast konfigurierbar. Die Serie

BDI50 (Basic Drive Industrial)

umfasst Modelle mit und ohne

EMV-Filter für Leistungsbereiche

zwischen 0,4 bis 11 kW. Bereits

integriert sind ein BACnet Protokoll

und ein Keypad mit Potentiometer.

Beide Umrichter verfügen

über eine U/f- bzw. sensorlose

Vektorregelung und sind wahlweise

für die einphasige Spannungsversorgung

mit 230 VAC

(BDI50) oder für die dreiphasige Versorgung mit 230 bzw. 400 VAC

lieferbar. Speziell für den Einsatz in der HKL-Branche (Heizung, Klima,

Lüftung) stattete Gefran beide Modelle mit Energiespar-, und

Motorfangfunktionen sowie der Möglichkeit zur Hutschienenmontage

aus.

kf

www.gefran.com

Mehr Informationen zu den

Frequenzumrichtern von Gefran:

http://hier.pro/SbShR

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elektro AUTOMATION 04 2018 53


PRAXIS

ANTRIEBSSYSTEME

Die Zustands- und Betriebsdaten der

Beispielanlage können in der Cloud

analysiert und ausgewertet und in einer

webbasierten Browserdarstellung

übersichtlich visualisiert werden

Bild: Nord Drivesystems

Im Applikationstestfeld erprobt Nord das Zusammenspiel von Intralogistiklösungen

Tiefe Einblicke gewinnen

Förderstrecken in großen Intralogistik-Anlagen wie Paketzentren oder der Gepäckabfertigung von Flughäfen erstrecken

sich oft über mehrere Kilometer. Hunderte von Getriebemotoren sorgen in solchen komplexen Anlagen

für Bewegung. Genaue Erkenntnisse über das Betriebsverhalten und die Steuerung der Antriebstechnik sammeln

die Experten von Nord Drivesystems in einem Applikationstestfeld am Standort Bargteheide.

Dr. Omar Sadi, Technischer Geschäftsführer, Getriebebau Nord GmbH & Co. KG, Bargteheide

Wie verhält sich ein Getriebemotor im Praxisbetrieb? Welche

Rückschlüsse lassen sich aus den Betriebsdaten eines Frequenzumrichters

für die Lebensdauer und die Wartung eines Antriebes

ziehen? Wo müssen an einem neuen Antriebskonzept noch Optimierungen

vorgenommen werden? Um optimal zugeschnittene

Produkte und Servicekonzepte anbieten zu können, sucht Nord Drivesystems

am hauseigenen Applikationstestfeld Antworten auf diese

Fragen. Das Testfeld besteht aus einem Förderband-Oval mit

Steigung und Gefälle sowie einer Bypass-Strecke mit Ein- und Ausschleusungsweichen

zur Hauptstrecke. Die einzelnen Förderbänder

werden mit verschiedenen Nord-Getriebemotoren und Frequenzumrichter-Typen

angetrieben. Die fünfzehn Antriebe sind über

Standardschnittstellen vernetzt und können webbasiert überwacht

werden. Die Frequenzumrichter und Motorstarter werden über einen

Profinet-Bus angesteuert, die Antriebstechnik von Nord Drivesystems

beherrscht aber auch alle anderen üblichen Bussysteme.

Antriebsdaten in der Cloud

Die Antriebe des Applikationstestfeldes sind wie alle Nord-Antriebe

industrie-4.0-fähig. Sie versenden ihre Zustandsdaten wie Stromaufnahme,

Drehzahl und Spannung regelmäßig mit dem Kommunikationsprotokoll

UDP auf der Busleitung, ohne die Steuerungskommunikation

zu beeinträchtigen. Um das Datenvolumen gering zu

halten, werden nur die Werte verschickt, die sich seit der letzten

Übermittlung verändert haben. Von der Anlagensteuerung werden

die Zustandsdaten über ein Internet-Gateway in eine sichere Cloud

übertragen. Fehlerzustände oder eine Überlastung der Antriebe

können visualisiert und erkannt werden. Zudem lassen sich die Zustandsdaten

für Energiemanagement und Fernwartung auswerten.

Ein wichtiges Ziel ist es, auch für kleinere Getriebemotoren, die in

Intralogistik-Installationen in großer Zahl verbaut sind, wirtschaftliche

Konzepte für netzbasiertes Condition Monitoring und Predictive

Maintenance zu entwickeln. Zusätzliche reale Sensoren für das

Condition Monitoring wie sie in Industriegetrieben zum Einsatz

kommen, sind in diesen Anlagen oft zu kostenintensiv. Durch virtuelle

Sensorik, also eine Vorverarbeitung der internen Zustandswerte

lässt sich beispielsweise ohne einen Temperatursensor die Öllebensdauer

für eine vorausschauende Wartung sensorlos ermitteln.

Weitere Applikationsdaten wie die Daten angeschlossener Sensoren

und Aktoren können jederzeit in die Cloud gespeist werden. Unter

anderem hat Nord Drivesystems die Antriebe im Testfeld mit

Drehgebern ausgestattet, um tiefere Einblicke in das tatsächliche

Verhalten der Antriebe zu erhalten. Beim Einschleusen eines kiloschweren

Objekts auf ein laufendes Band ist Dynamik gefragt, um

das erforderliche Drehmoment zu erreichen. Anhand der Drehgeber

kann zum Beispiel ermittelt werden, ob die Getriebemotoren die

vorgesehene Beschleunigung auch in der Realität und bei größeren

Lasten auf den Förderbändern erreichen und die Vorgaben und Kundenanforderungen

tatsächlich erfüllen. Gleichzeitig ermittelt Nord

Zusammenhänge und Abhängigkeiten von Umgebungsbedingungen

im realen Einsatz, die man bei einem reinen Prüfstandsbetrieb

mit standardisierten Bedingungen nicht erhält.

Soll- und Ist-Abgleich per Algorithmus

Über Lichtschranken an den Förderbändern des Applikationstestfeldes

erkennt der Frequenzumrichter für sein Band, ob eine Last darauf

liegt. Ist keine Last vorhanden, misst er die elektrischen Daten

und vergleicht diese Werte mit einem Referenzwert. Ist dieser über-

54 elektro AUTOMATION 04 2018


ANTRIEBSSYSTEME

PRAXIS

Bild: Nord Drivesystems

Intralogistiklösungen wie der Feldverteiler Nordac Link sind voll industrie-4.0-fähig

und können wichtige Zustandsdaten des Antriebs

für vorbeugende Wartungskonzepte in eine Cloud übertragen

Bild: Nord Drivesystems

Auf den ersten Blick werden in der Browseransicht Aktivität,

Zustandsdaten und Fehlermeldungen der Antriebe sichtbar

schritten, erkennt der Umrichter, dass sich am mechanischen System

etwas verändert hat. Das kann durch stärkere Reibung, Verschleiß,

ein beschädigtes Lager oder Getriebe sowie eingeklemmte

Fremdkörper geschehen. Mit dem Abgleich zwischen virtuell ermittelten

Zustandsdaten und realen Messwerten können mathematische

Zusammenhänge der Anlage abgeleitet und Algorithmen für

die Datenauswertung validiert und verbessert werden. Auch die Beanspruchung

der Antriebe durch Dauerlauf oder häufiges Anlaufen

und Bremsen kann ermittelt werden. Die Frage welche Aussagen

man mit Hilfe von Algorithmen aus den Messwerten ableiten kann

und wie sich diese für Predictive Maintenance nutzen lassen, erprobt

Nord Drivesystems zusammen mit Pilotkunden in der Praxis.

Ziel: In einer Lernphase an der Kundeninstallation die Normalwerte

für Strom und Last zu ermitteln. Im späteren Betrieb sollen Algorithmen

überwachen, ob alle Betriebsparameter im Normalbereich

sind. Rechenmodelle, die mit Hilfe des Applikationstestfeldes erstellt

wurden, helfen Nord Drivesystems zudem bei der Planung der

Kundenprojekte: Anhand eines mathematischen Modells können

die Eigenschaften eines Förderbandes modelliert werden. Parameter

wie die Bandreibung oder die Trägheit des Bandes sind bekannt.

Zusammen mit den Werten aus den Praxisversuchen kann eine Förderanlage

hinreichend genau simuliert werden, um dem Kunden

dann genauere Auslegungsempfehlungen für Intralogistikprojekte

zu erstellen. Teure Überdimensionierungen werden dadurch vermieden.

kf

www.nord.com

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Nord Drivesystems:http://hier.pro/09WJX

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elektro AUTOMATION 04 2018 55

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PRAXIS

STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS

Xilinx stellt hochintegrierte, heterogene Multi-Core-Rechenplattform vor

ACAP – mehr als ein FPGA

Mit einer Plattform für ‚adaptive Rechentechnik‘ will Xilinx über die Möglichkeiten bisheriger FPGAs

hinausgehen. Die Adaptive Compute Acceleration Platform (ACAP) soll sich auch dynamisch im Betrieb

den Anforderungen anpassen lassen und adressiert vor allem Big-Data- und KI-Anwendungen.

Adaptive Compute Acceleration Platform (ACAP) nennt der Chip-

Spezialist Xilinx seine hochintegrierte, heterogene Multi-Core-

Rechenplattform, die sich auf der Hardwareebene modifizieren lässt

und deren Fähigkeiten über die bisheriger FPGAs hinausgehen soll.

Die sogenannte adaptive Rechentechnik soll sich – auch dynamisch

während des Betriebs – an die jeweiligen Anforderungen anpassen

lassen und eine Leistungsfähigkeit sowie eine auf die Leistungsaufnahme

bezogene Performance bieten, wie sie von CPUs oder GPUs

nicht erreicht werde, betont Xilinx.

Anwendungen für eine ACAP dürften sich vor allem im wachsenden

Big-Data- und KI-Bereich finden. Hierzu gehören das Video-Transcoding,

Datenbanken, Datenkompression, Suchen, KI-Inferenzen, die

Genomkunde, die maschinelle Bildverarbeitung, Massenspeicher

für Computer und die Beschleunigung von Netzwerken. Softwareund

Hardwareentwickler können zudem ACAP-basierte Produkte für

lokale sowie Edge- und Cloud-Anwendungen entwickeln. Die erste

ACAP-Produktfamilie mit dem Codenamen ‚Everest‘ wird mit einer

7-nm-Prozesstechnologie von TSMC entwickelt und soll noch in diesem

Jahr in die Fertigung gehen. Bereits 2019 soll die Auslieferung

an die Kunden beginnen.

Auch Softwareentwickler im Fokus

„Wir haben es hier mit einer grundlegenden technologischen Neuerung

für die Industrie und unserer entscheidendsten technischen Errungenschaft

seit der Erfindung des FPGA zu tun“, erklärt Victor

Peng, President und CEO von Xilinx. „Diese revolutionäre neue

Bild: Xilinx

„Wir haben es

hier mit einer grundlegenden

technolo -

gischen Neuerung

zu tun.“

Victor Peng, President und

CEO von Xilinx

Architektur ist außerdem Bestandteil einer groß angelegten Strategie,

die dafür sorgen soll, dass Xilinx nicht mehr nur FPGAs anbietet

und nur Hardwareentwickler unterstützt.“ Der Einsatz von ACAP in

Rechenzentren sowie in darüber hinausgehenden Märkten werde

der Nutzung des Adaptive-Computing-Konzepts Auftrieb verleihen

und dafür sorgen, dass die intelligente, vernetzte und adaptive Welt

schneller Wirklichkeit werde.

Eine ACAP besitzt in ihrem Kern eine FPGA-Struktur neuer Genera -

tion mit verteilten Speichern und hardwareprogrammierbaren DSP-

Blöcken, einem Multicore-SoC und einer oder mehreren, per Software

programmierbaren und zusätzlich hardwaremäßig anpassbaren

Rechen-Engines, die über ein Network on Chip (NoC) miteinander

verbunden sind. Softwareentwickler können Tools wie C/C++,

OpenCL und Python für die Entwicklung ACAP-basierter Systeme

nutzen. Mit FPGA-Tools lässt sich eine ACAP außerdem auf der RTL-

Ebene programmieren.

co

www.xilinx.com

Performance-Steigerungen und mehr Energieeffizienz

verspricht die Multi-Core-Rechenplattform

ACAP unter anderem in Anwendungen im Automobilsektor

sowie in Prüf-, Mess- und

Emulations-Anwendungen

Bild: Xilinx

56 elektro AUTOMATION 04 2018


STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS

PRAXIS

NI mit neuem TSN-fähigen CompactRio-Controller

Messen im Takt – dank TSN

NI führt seine Unterstützung für TSN fort. Zur Messe embedded world

wurde ein weiterer CompactRio-Controller vorgestellt, der insbesondere

Aufgaben der Datenerfassung adressiert – per TSN synchronisiert.

Bild: National Instruments

National Instruments (NI) hat auf der embedded world in Nürnberg

einen neuen CompactRio-Controller vorgestellt, der über

TSN-fähige Ethernet-Ports und den Treiber NI-DAQmx für die Datenerfassung

verfügt. Das neue Gerät ist bereits das fünfte, das TSN

(Time-Sensitive Networking – TSN) integriert anbietet. In gewisser

Weise ist der Controller die logische Konsequenz, wenn Anwendungen

für das Industrial Internet of Things (IIoT) gefragt sind, bei denen

Daten gesammelt und Steuerbefehle daraus abgeleitet werden,

die synchronisiert ausgegeben werden müssen.

Neben der Eignung für Mess- und Steueraufgaben ist der Controller

wie üblich über den programmierbaren FPGA anwendungsspezifisch

anpassbar, was zusammen mit der Linux-Unterstützung eine

Vielzahl von Einsatzgebieten eröffnet. Wichtige Funktionen und

Eigenschaften der neuen CompactRio-Controller sind:

• TSN-basierte Synchronisierung unterhalb des Mikrosekundenbereichs

über Standard-Ethernet für nahtlos synchronisierte Mess-,

Steuer- und Regelsysteme

• Schnellere Inbetriebnahme als bei bisherigen CompactRio-Controllern

aufgrund der integrierten Treibersoftware NI-DAQmx

• Offene und sichere Datenverarbeitung auf IIoT-Edge-Nodes mit

NI Linux Real-Time

• Eignung für leistungsstarke Datenanalysen sowie Steuerung und

Regelung mit industrietauglichem Prozessor und mit LabView-

FPGA-programmierbarem FPGA

• Zuverlässiger Betrieb in rauen Umgebungen dank Betriebstemperaturbereich

von -40 bis +70 °C, Stoßfestigkeit bis 50 g und

Vibrationsfestigkeit bis 5 g

• Da die CompactRio-Controller nun auch über NI-DAQmx

verfügen, kann mithilfe der sofort einsatzbereiten Funktionen

des Treibers direkt auf I/O zugegriffen werden.

• Durch die Kombination von NI-DAQmx mit dem offenen

Betriebssystem NI Linux Real-Time können Anwender zudem

auch weiterhin das umfassende Ecosystem an IP für Linux nutzen,

so etwa Security Enhanced Linux (SE-Linux).

co

ni.com/germany

Weitere Details zu den

CompactRio-Controllern:

hier.pro/Lya6Q

INFO

elektro

AUTOMATION

23. – 27.04.18

Halle 9 · D76

Richtung weisen.

Positionierung neu erfinden.

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elektro AUTOMATION 04 2018 57


PRAXIS

STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS

Bild: peshkov/Fotolia.com

Das E-F@ctory Konzept von Mitsubishi Electric bietet einen Weg offene Edge-Computing-Lösungen

für die direkte Anbindung der Produktion an die Cloud zu entwickeln

Frei skalierbare Edge-Computing-Lösung mit C-Controller

Schnell und sicher in die Cloud

Cloud-Lösungen und das Internet der Dinge (Internet of Things/IoT) schaffen Mehrwert-Optionen in Form

von vorausschauender Wartung, Serviceunterstützung durch Augmented Reality, mobile Apps und vieles

mehr. Mit dem E-F@ctory Konzept bietet Mitsubishi Electric hierfür einen Weg, um cybersichere, offene

Edge-Computing-Lösungen für die direkte Anbindung der Produktion an die Cloud zu entwickeln.

Die Vielfalt der Initiativen zur Förderung der digitalen Transformation

in Europa und aller Welt ist verwirrend. Neben Sicherheitsfragen

ist sie sicher mit ein Grund für die Zurückhaltung, die trotz

der verlockenden geschäftlichen Potenziale noch immer zu beobachten

ist, wenn es um die Anbindung der Produktion an die Cloud

geht – vor allem im Mittelstand. „Dabei kann ein durchdachtes

Transferkonzept mit Datenaufbereitung in der Edge und diversen Sicherheitsmechanismen

den personellen und zeitlichen Aufwand für

die permanent notwendige Absicherung der eigenen Hard- und

Softwaresysteme sogar reduzieren“, sagt Thomas Lantermann, Senior

Solution Consultant bei Mitsubishi Electric Europe B.V.

Große Datenmengen schnell aufbereitet

Die Stärke dieses Konzeptes ist zunächst einmal die Erfassung großer

Mengen an Produktionsdaten sowohl von den hauseigenen

Komponenten als auch den Geräten anderer Anbieter. Die frei skalierbare

Edge-Computing-Lösung mit dem C-Controller von Mitsubishi

Electric als kleinster Einheit bereitet die Daten innerhalb der Automatisierungsplattform

so auf, dass die Verzögerungen der Cloud

vermieden und die Echtzeit-Anforderungen der Produktion erfüllt

werden. Beim Edge-Computing werden Daten von intelligenten Geräten

direkt innerhalb der Automatisierungsplattform gesammelt,

gefiltert, vorverarbeitet und analysiert. Dadurch wird die Verzögerung

und Latenz der Cloud sowie der Einsatz von industrieller Hardware

in einer rauen Produktionsumgebung vermieden. Die von Sensoren,

Antrieben, programmierbaren Steuerungen, mechatronischen

Systemen und Energieüberwachungsgeräten gesammelten

Daten können durch den C-Controller und MES-Interface-Lösungen

des Automatisierungsspezialisten analysiert werden. Daten können

unmittelbar für Prozesse zur Verfügung gestellt werden, die sie benötigen

und/oder an Produktionsleitsysteme weitergeleitet und zur

Optimierung der Lieferkette, Verbesserung der Produktionssteuerung

oder Simulation der Produktion verwendet werden. Durch das

58 elektro AUTOMATION 04 2018


STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS

PRAXIS

Bild: beebright/Fotolia.com

Beim Edge-Computing werden Daten von intelligenten Geräten direkt innerhalb der

Automatisierungsplattform gesammelt, gefiltert, vorverarbeitet und analysiert

Halten von zeitkritischen Informationen in der Automatisierungsumgebung

und das Vorverarbeiten von Informationen, die von übergeordneten

Systemen oder der Cloud benötigt werden, wird auch die

benötigte Bandbreite der IT-Infrastruktur reduziert. Dies erhöht die

Sicherheit und beseitigt Probleme, die durch die Handhabung regionaler

Daten und der Erfüllung von Speicherbedingungen entstehen.

Schutz der Daten-Vertraulichkeit

und höchste Verfügbarkeit

Die C-Controller-Lösung gibt die Daten wahlweise direkt an ERP/

MES-Systeme, Cloud-Lösungen oder auch an eigene Applikationen

weiter. Hierfür steht ein Software Development Kit (SDK) zur Verfügung.

Lantermann: „Für die Nutzung sind keine besonderen Programmierkenntnisse

erforderlich: Operational Technology (OT) und

Information Technology (IT) vereinbaren lediglich eine Datenstruktur

PLUS

Factory Automation –

European Business Group

sowie die Häufigkeit des Austauschs und teilen dem C-Controller

die IP-Adresse und die Login-Informationen zur Cloud mit. Ansonsten

bleibt jeder in seiner vertrauten Domäne.“ Der Austausch der

Datenstruktur ist mit Security-Mechanismen hinterlegt und erfüllt

die Anforderungen des IT-Schutzes durch Authentifizierung, Identifikation

und aktuelle Verschlüsselungen.

Erfolgreiches Konzept

Den Erfolg des E-F@ctory-Konzeptes in der Praxis belegen unter anderem

die Integrationsbeispiele mit IBM Watson sowie mit der SAP

Cloud Platform. So arbeiten Mitsubishi Electric und SAP bei Automatisierungslösungen

zusammen. Das Automatisierungsunternehmen

wird künftig über IoT-Funktionen von SAP vorab definierte Daten

von seinen Automatisierungslösungen zur SAP Cloud Platform

übertragen. Der Hersteller elektronischer Geräte kann somit seine

E-F@ctory-Lösungen erweitern und die Grundlage für wertschöpfende

IoT-basierte Dienste für Kunden und Partner in den Bereichen

Fertigung und Prozessindustrie schaffen. Dazu zählen etwa die

Fernverwaltung von Geräten und Verbindungen, die Überwachung

von Produktionsstatus und Anlagenverfügbarkeit sowie vorausschauende

Wartung.

jg

https://de3a.mitsubishielectric.com

Mitsubishi Electric Europe ist seit mehr als 40 Jahren eine

treibende Kraft im Bereich der industriellen Automatisierungstechnologie

in Europa. Die Marke steht für hochwertige

Automatisierungslösungen – mit Produkten wie SPS, CNC-

Steuerungen, Steuerungen für Servo-Systeme, Industrierobotern,

HMIs und Softwarelösungen.

Details zu Cloud-Lösungen von

Mitsubishi Electric:

hier.pro/CGG0p

Hannover Messe: Halle 17, Stand D40

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 59


PRAXIS

STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS

Gesamtlösungskonzept vereint funktionale Sicherheitsanwendungen mit der Prozesssteuerung

Sicher und leistungsfähig

Im Zuge der intelligenten Produktion müssen sich SPS-Systeme jederzeit und schnell an geänderte

Produktionsbedingungen anpassen lassen – und gleichzeitig die geforderten Standards in punkto

funktionaler Sicherheit einhalten. Um Flexibilitätseinbußen zu vermeiden und den Wartungsaufwand

so gering wie möglich zu halten, setzt Schneider Electric daher auf ein neues Gesamtlösungskonzept,

das die Bereiche funktionale Sicherheit und Prozesssteuerung in einer Steuereinheit kombiniert.

Heinz-Peter Hauptmanns, Produktmanager Automatisierung bei Schneider Electric

Bild: Schneider Electric

Bild: Schneider Electric

Bild: Schneider Electric

Die Steuerung Modicon M580 ermöglicht sowohl die zuverlässige

Ausführung von Automatisierungsaufgaben

als auch Sicherheitsanwendungen nach SIL 3/PLe

Mit seinem neuen SPS-System Modicon

M580 Safety vereint Schneider

Electric die Leistungsfähigkeit der bewährten

Serie mit einem sicherheitsgerichtetem

Co-Prozessor

Durch die Integration des Sicherheitssystems

werden nicht nur

Hardwarekosten gesenkt, sondern

auch der benötigte Verkabelungsund

Wartungsaufwand reduziert

Der Faktor funktionale Sicherheit ist ein zentrales Element der

Automatisierung. Zielsetzung ist es, für Bediener und Anlage

gleichermaßen ein höchstmögliches Sicherheitsniveau zu garantieren.

Um die funktionale Sicherheit von Maschine und Anlage zu gewährleisten,

müssen die sicherheitsbezogenen Schutz- und Steuerungskomponenten

daher zu jeder Zeit problemlos funktionieren

und dafür sorgen, dass die Anlage auch im Fehlerfall im sicheren Zustand

bleibt. Aufgrund dieser speziellen Anforderungen gibt es eine

Reihe von Normen, die den Faktor funktionale Sicherheit im Kontext

von Maschinensteuerungen behandeln. So sind etwa die Anforderungen

für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen in DIN EN

ISO 13849-1 und EN IEC 62061 festgelegt. Die Normen geben gezielte

Vorgaben für die Gestaltung und Integration besagter Komponenten,

um systematische Fehler zu vermeiden – unabhängig von

den verwendeten Aktoren (elektrisch, pneumatisch, mechanisch,

hydraulisch). Das Maß für die erreichte funktionale Sicherheit einer

Anlage wird dabei durch den sogenannte „Safety Integrity Level“

(SIL) und den „Performance Level“ definiert. Letzterer gibt hierbei

das Maß für die zuverlässige Ausführung der Sicherheitsfunktionen

unter vorhersehbaren Bedingungen an.

Minimiertes Sicherheits -

risiko, höherer Wartungsaufwand

Angesichts der Vielzahl an Richtlinien stehen Automatisierungsspezialisten

und Maschinenbauer gleichermaßen in der Pflicht, ihre

Komponenten so zu konzipieren, dass diese ein hohes Maß an Risikominderung

bieten, ohne dabei Produktionsprozesse einzuschränken.

So müssen sich Maschinen und Anlagen im Rahmen der intelligenten

Produktion jederzeit und schnell an geänderte Produktionsbedingungen

anpassen lassen und gleichzeitig die normkonforme

60 elektro AUTOMATION 04 2018


STEUERUNGSTECHNIK/IPC/SPS

PRAXIS

Umsetzung der Sicherheitsanforderungen gewährleisten. Gerade

im Bereich der Prozessindustrie kommen erfahrungsgemäß jedoch

immer noch häufig SPS-Systeme mit getrennten Steuerungs- und

Sicherheitskomponenten zum Einsatz. Dieser Ansatz minimiert

zwar das Sicherheitsrisiko, allerdings verursachen derartige Systeme

gleichzeitig einen deutlich höheren Wartungsaufwand und bieten

nur eingeschränkte Flexibilität. Gefragt sind deshalb neue Ansätze,

mit denen Anwender das geforderte Sicherheitsniveau realisieren

können, ohne Einschnitte in punkto Leistungsfähigkeit hinnehmen

zu müssen. Automatisierungsspezialisten wie Schneider

Electric setzen bei ihren SPS-Systemen daher seit geraumer Zeit

auf ein Gesamtlösungskonzept, das die Bereiche funktionale Sicherheit

und Prozesssteuerung flexibel miteinander verbindet. Jüngstes

Beispiel ist die kürzlich vorgestellte Maschinensteuerung Modicon

M580 Safety. Das neue SPS-System kombiniert die Leistungsfähigkeit

der bekannten Modicon-M580-Steuerung mit einem sicherheitsgerichteten

Co-Prozessor in einer einzigen PAC-Einheit und garantiert

dabei sowohl die zuverlässige Ausführung von Automatisierungsaufgaben

als auch Sicherheitsanwendungen nach SIL 3/PLe.

Um diesen Sicherheitslevel zu gewährleisten, verfügt die Steuerung

über eine doppelte Stromversorgung und ist komplett redundant

ausgelegt. Während ein Prozessor ausschließlich für die Ausführung

der Sicherheitsfunktionen verantwortlich ist, stellt ein zusätzlicher

Co-Prozessor die Validierung der Rechenoperationen sicher.

Besondere Härtung gegen Cyber-Attacken

Die tiefe Integration von funktionaler Sicherheit in das SPS-System

bietet Anwendern nicht zuletzt auch mit Blick auf den Verkabelungs-

und Nachrüstungsaufwand neue Möglichkeiten. Als Teil der IIoT-

Plattform EcoStruxure Plant von Schneider Electric, nutzt die Steuerung

dieselben Verdrahtungsmethoden und die X80-I/O-Struktur wie

die Modicon M580. Sowohl Safety- als auch Steuerungsanwendungen

lassen sich zudem mit einer Programmiersoftware, Unity Pro

XLS, umsetzen. Darüber hinaus bietet das SPS-System einen umfassenden

Zugriff auf Betriebsdaten und Diagnosen, sodass Anwender

zu jeder Zeit Zugang zu aktuellen Anwendungs- und Sicherheitsdaten

haben. Eine zusätzliche, Archilles-2-zertifizierte, Härtung

sorgt dabei für einen effektiven Schutz gegen Cyber-Attacken.

Effektiv Kosten sparen

Im Zuge von IIoT und gestiegenem Kostendruck sind Betreiber auf

neue, flexible Ansätze angewiesen, um langfristig die Wettbewerbsfähigkeit

ihrer Anlagen sicherzustellen. Integrierte SPS-Systeme

wie die Modicon M580 Safety bieten die Möglichkeit, Anlagen dahingehend

komplett neu auszulegen und mit Blick auf Wartungsund

Instandhaltungsmaßnahmen effektiv Kosten zu sparen. jg

www.schneider-electric.de

Details zur Modicon M580 Safety von

Schneider Electric:

http://hier.pro/Mrkkb

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elektro

AUTOMATION

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AUTOMATION 04 2018 61


PRAXIS

DATENKOMMUNIKATION/SECURITY

Kontinuierliche Weiterentwicklung bringt maximale Sicherheit und Flexibilität

Kommunikation in der Fabrik von morgen

Es braucht keine Glaskugel um zu sagen, dass in fünf bis zehn Jahren cloudbasierte Datenspeicherung und

die entsprechende Analyse in der Automatisierungstechnik Stand der Technik sein werden. Dezentral anfallende

Prozess- und Anlagedaten werden zentral in der Cloud gesammelt. Anlagenbetreiber, Instandhalter,

Gerätelieferanten und Systemintegratoren können auf diese Daten von überall auf der Welt zugreifen,

um sie für Optimierungsprozesse zu nutzen. Auch wenn es bei der praktischen Umsetzung auf technischer

und auf rechtlicher Seite noch viele Fragezeichen gibt, ist die Richtung vorgegeben.

Thilo Döring, Geschäftsführer HMS Industrial Networks GmbH in Karlsruhe

Wer heute auf die Integration cloudbasierter Kommunikationslösungen

verzichtet, nur weil es bislang noch kein standardisiertes

Patentrezept gibt, läuft Gefahr den Anschluss zu verpassen.

Der Weg zum Ziel ist mit Sicherheit nicht geradlinig, aber jetzt loszulaufen

ist erfolgversprechend. Bevor man über die Zukunft industrieller

Anlagen spricht und welche Rolle datenbasierende Geschäftsmodelle

dabei künftig spielen, sollte man einen Blick auf den

aktuellen Stand der Technik werfen. Typischerweise sind industrielle

Anlagen mit mindestens einer oder mehreren SPS ausgerüstet. Wo

mehrere SPSen im Einsatz sind, stammen sie nicht selten von unterschiedlichen

Herstellern. Nach heutigem Stand verbleiben in den

meisten Anwendungen Prozess- und Anlagedaten noch in der Fertigungsebene,

werden also nicht auf Planungsebene genutzt. Zudem

sind vielen Geräteherstellern, Anlagenbauern, Maschinenbauern

und Systemintegratoren nach wie vor die Vorteile unklar, die Industrie

4.0 bzw. IIoT allen Beteiligten in diesem Zusammenhang bringen

kann.

Viele Vorteile

Während der Produktion fallen große Mengen an Daten an. Sammelt

man diese zentral und analysiert sie mit den entsprechenden

Tools, lassen sich Fertigungsprozesse optimieren, das ist nicht neu.

Weitere Vorteile entstehen jedoch, wenn man diese Daten in der

Cloud ablegt, denn dann können sie Anlagenbetreiber gemeinsam

mit ihren Geräteherstellern oder Maschinenlieferanten untersuchen

und zusammen Prozesse verbessern. Für Maschinenbauer entsteht

über cloudbasierte Datenspeicherung und Analyse die Möglichkeit,

Wartungsverträge und -zyklen ideal an die Bedürfnisse der Anwen-

Bild: HMS

IIoT-Kommunikation zum Nachrüsten:

Die Anybus-Kommunikationsmodule unterstützen

jetzt auch OPC UA und MQTT

Bild: HMS

Der Router eWon 205 Flexy ist ein vielseitiges

Gateway für Industrie 4.0 bzw.

IIoT, das speziell für den Maschinenbauer

konzipiert wurde

62 elektro AUTOMATION 04 2018


DATENKOMMUNIKATION/SECURITY

PRAXIS

der anpassen. Zudem wird in vielen Fällen Fernwartung möglich und

bei Problemen kann aus der Ferne geholfen werden. So lassen sich

viele Anlagenstillstände vermeiden oder Stillstandzeiten deutlich

verkürzen. Auch vorausschauende Wartung wird damit einfacher.

Zudem lassen sich Pay-per-Use-Anwendungen mit Cloud-Lösungen

realisieren: Anbieter von Dienstleistungen oder Arbeitsmitteln können

ihre Vertriebskonzepte dahingehend umstellen, dass der Verbraucher

nur das bezahlt, was er wirklich auch nutzt. Muss bei Verbrauchsgütern

Nachschub geliefert werden, lassen sich automatisiert

Bestellungen auszulösen und dadurch die Logistik vereinfachen.

Zusätzlich profitiert auch der Anlagenbetreiber durch die

cloudbasierte Datenspeicherung und Analyse von der vorausschauenden

Wartung und standortübergreifenden Optimierung von Materialfluss

und Logistik.

Viele Vorbehalte

Theoretisch überzeugen die möglichen Vorteile Gerätehersteller, Anlagenbauer,

Maschinenbauer und Systemintegratoren längst. Allerdings

müssen diese Vorteile auch in der Praxis nutzbar werden. Hier

stößt die Cloud-Kommunikation auf ganz unterschiedliche Vorurteile

und Hürden. Da in dem Bereich noch Standards fehlen, haben viele

z.B. Angst aufs falsche Pferd zu setzen. Deshalb abzuwarten und

erst einmal nicht aktiv zu werden, ist jedoch das Schlechteste was

man tun kann. Denn auch in puncto Cloud-Kommunikation gilt: Der

frühe Vogel fängt den Wurm. Wer frühzeitig in die Technologie einsteigt,

läuft natürlich Gefahr, die falsche Technologie zu wählen. Aber

mit der gesammelten Erfahrung einen Richtungswechsel einzuleiten

ist einfacher, als völlig unerfahren und verspätet in die Thematik

einzusteigen.

Eine weitere Einstiegshürde liegt darin, dass in industriellen Anlagen

ganz unterschiedliche Steuerungen und Kommunikationsbusse

eingesetzt werden. Eine passende Lösung für die Cloud-Kommunikation

zu finden, ist nicht ganz einfach. Auch die teilweise verhältnismäßig

hohen Investitionen schrecken viele ab. Richtig genutzt spart

man jedoch die Mehrkosten für die Kommunikationslösung im laufenden

Betrieb sehr schnell durch die erzielten Effizienzsteigerungen

wieder ein.

Ist sicher wirklich sicher?

Ist die Datenübertragung wirklich sicher? Schaffe ich nicht Einfallstore

für Hacker in meine Produktion? Wem gehören die Prozessdaten,

dem Anlagenbetreiber oder dem Maschinenbauer bzw. Gerätehersteller

oder Systemintegrator? Um auf diese Fragen Antworten geben

zu können, haben die Experten für industrielle Kommunikation

von HMS ihre Produkte kontinuierlich weiterentwickelt. So wurden

ihre Kommunikationslösungen nach der ISO27001 zertifiziert. Die

Norm befasst sich mit Informationssicherheit innerhalb von Organisationen

und spezifiziert Anforderungen für Einrichtung, Umsetzung,

Aufrechterhaltung und fortlaufende Verbesserung eines dokumentierten

Informationssicherheits-Managementsystems. Dank

dieser und einer STAR-Zertifizierung (Security Test Audit Report) haben

Anwender die Sicherheit, dass ihre Daten mit den Lösungen

der Kommunikationsexperten auch wirklich sicher übertragen und

abgelegt werden.

Lösungen für Neu- und Bestandsanlagen

Während in Neuanlagen heute direkt Lösungen für die Cloud-Kommunikation

integriert werden, gilt es diese in den kommenden Jahren

in vielen Bestandsanlagen nachzurüsten. Beide Anwendungsfälle

stellen ganz unterschiedliche Anforderungen. Bei Brownfield-Applikationen

hat man es oft noch mit alten SPSen und heterogenen

Netzen zu tun, während bei Neuanlagen moderne Kommunikationsstandards

wie OPC UA, MQTT oder TSN gefordert werden. HMS

hat schon heute für beide Anwendungsfälle die passenden Lösungen

im Angebot.

Auch bei Bestandsanlagen können die IIoT-Gateways eWon Flexy

eingesetzt werden. Sie passen sich flexibel an unterschiedlichste

Steuerungen an, beherrschen nicht nur neue Kommunikationsstandards,

sondern kommunizieren auch über ältere Kommunikationsstandards

(z.B. MPI), wie man sie in Bestandsanlagen vorfindet. Damit

lassen sich unterschiedliche Steuerungen in ein Gesamtkonzept

integrieren. Für Gerätehersteller bietet HMS mit den neuen Multi-

Protokolllösungen der Anybus-CompactCom-Familie die Möglichkeit,

die Protokolle OPC UA und MQTT zusätzlich zur Echtzeitkommunikation

über Profinet und Ethernet/IP zu nutzen. Die Kommunikationsmodule

sind abwärtskompatibel zu den bestehenden Modulen.

Gerätehersteller können durch einen einfachen Modultausch ihre

Automatisierungsgeräte mit den modernen Kommunikationsstandards

nachrüsten. Mit den Kommunikationsmodulen lässt sich

so einerseits die Echtzeitkommunikation abwickeln und andererseits

die Anbindung an industrielle IT-Systeme über nur einen Ethernet-Anschluss

realisieren.

Bei alledem sollte man nicht vergessen: Im Industrial Internet of

Things (IIoT) geht es weniger um Dinge als vielmehr um Daten. Wie

man Big Data analysiert und sinnvoll nutzt, stellt viele Anwender vor

ebenso große Herausforderungen wie die Suche nach der passenden

Daten-Kommunikationslösung. HMS hat dazu ein großes Partnernetzwerk

aufgebaut, das mit entsprechenden Tools und Knowhow

beratend zur Seite steht.

IIoT-Gateway und Kommunikationsschnittstelle

Der Router eWon 205 Flexy ist ein vielseitiges Gateway für Industrie

4.0 bzw. IIoT (Industrial Internet of Things). Es wurde speziell für

den Maschinenbauer konzipiert, der seinen Kunden mithilfe von Maschinendaten

einen Mehrwert gegenüber dem klassischen Fernzugriff

bieten möchte. Zu den Funktionen gehören Alarmmanagement,

Erfassung von Maschinendaten sowie Aufzeichnung historischer

Daten. Die Produktfamilie der Embedded-Kommunikationsschnittstellen

Anybus-CompactCom unterstützt nun auch die IoT-

Protokolle OPC UA und MQTT. Damit haben Gerätehersteller und

Maschinenbauer eine einfache Möglichkeit, Daten im Umfeld von

Industrie 4.0 bzw. IIoT sicher auszutauschen.

ge

www.hms-networks.de

Weitere Details zu den Anybus-

Modulen: http://hier.pro/910bM

Hannover Messe: Halle 8, Stand D31

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 63


PRAXIS

DATENKOMMUNIKATION/SECURITY

Netscout bietet Tipps, wie sich Unternehmen vor Angreifern schützen

Keine Chance für digitale Erpresser

200.000 Computer waren im Mai 2017 von einem Moment auf den anderen nicht mehr zu gebrauchen.

Die Ransomware-Attacke WannaCry legte die Systeme von Privatpersonen und Unternehmen innerhalb

von Sekunden lahm und verschlüsselte die dazugehörigen Daten. Einer der prominentesten Opfer in

Deutschland war die Deutsche Bahn. Der finanzielle Schaden dieses Angriffs ging ins Unermessliche,

ganz zu schweigen von den Imageeinbußen der Unternehmen und den emotionalen Verlusten privater

Computernutzer. Nur durch einen findigen Programmierer konnte der Angriff gestoppt werden, doch die

nächste großangelegte Attacke ist wohl nur eine Frage der Zeit.

Martin Klapdor, Senior Solutions Architect, Netscout, Westford/MA USA

Der Begriff Ransomware umfasst alle Arten von Malware, die

Benutzer aus ihren IT-System ausschließen. Das Wort ransom

steht im Englischen für das Wort Lösegeld und beschreibt die Vorgehensweise

der Erpresser: Über Phishing-Mails mit schädlichen Anhängen

oder über den Besuch präparierter Webseiten gelangt

schädliche Software in das System und aktiviert sich nach einer vorprogrammierten

Zeit selbst. Oft wird dann der Bildschirm des Benutzers

gesperrt oder seine Dateien mehrfach verschlüsselt. Dem

Geschädigten wird eine Frist für eine Lösegeldzahlung gesetzt.

Die häufigste Einfallmethode für Ransomware besteht

im unbedachten Herunterladen und Öffnen

schadhafter Mailanhänge; Schulungen helfen, ein

Bewusstsein für die Gefahren zu entwickeln

Nach der Bezahlung versenden die Erpresser einen Entschlüsselungscode

oder geben den Zugriff auf das System wieder frei. Zahlt

das Opfer nicht innerhalb der gesetzten Frist, drohen die Hacker mit

unwiderruflichem Datenverlust.

Lösegeldforderungen häufig nur zweitrangig

Zunächst waren nur Privatanwender betroffen, doch schnell erkannten

die Cyberkriminellen, dass sie durch die Erpressung von Unternehmen

größere Ertragsaussichten generieren können. Denn aufgrund

der Verschlüsselung und dem damit drohenden Verlust von

geschäftskritischen Daten sind Unternehmensentscheider eher dazu

bereit, den Forderungen der Hacker nachzukommen. Moderne

Ransomware verbreitet sich wie ein Wurm und kann über einen einzigen

befallenen Zugang das komplette Netzwerk des Unterneh-

64 elektro AUTOMATION 04 2018


DATENKOMMUNIKATION/SECURITY

PRAXIS

mens einnehmen. Besonders KMU gelten als gefährdet, weil sie im

Gegensatz zu großen Konzernen oft nicht über genügend Ressourcen

verfügen, um sich entsprechend zu wappnen. Laut einer Studie

von Osterman Research wurden im letzten Jahr 34 % der deutschen

KMU Opfer einer Cyberattacke.

Die Lösegeldforderungen der Erpresser sind dabei nicht das größte

Problem der kleinen und mittelständischen Unternehmen: Häufig

beträgt die geforderte Summe im Durchschnitt nur einen kleinen

vierstelligen Betrag. Wirklich geschäftskritisch ist der Betriebsausfall,

der durch ein verschlüsseltes System hervorgerufen wird. Von

den betroffenen Unternehmen mussten laut der Studie 21 % ihre

Tätigkeiten umgehend einstellen. Viele der infizierten KMU berichteten

von etwa 25 ausgefallenen Arbeitsstunden als Folge eines Ransomware-Befalls.

Bei jedem Zwanzigsten betrug die Ausfallzeit sogar

mehr als 100 Arbeitsstunden.

Vorbeugende Maßnahmen sind der beste Schutz

Diese Ausfallzeiten sind auch ein Grund dafür, dass das Bewusstsein

der Unternehmen für Cyberangriffe zunimmt. Trotzdem gibt es

immer noch Unsicherheiten bezüglich der Infektionswege und den

besten Methoden zur Abwehr von Ransomware-Attacken. Der Digitalverband

Bitkom rät beispielsweise, dass Unternehmen sich nicht

auf eine solche Erpressung einlassen sollen. Denn ob nach Bezahlung

des verlangten Lösegelds die Daten wirklich entschlüsselt würden,

sei höchst ungewiss.

Zwar sollten eine starke Firewall und stets aktuelle Virenschutzprogramme

Grundgerüst jeder IT-Security sein, doch kommt es zum

Worst Case, kann ein aktuelles Backup helfen. Im Notfall kann diese

Sicherungskopie wieder auf die Computer gespielt werden, und der

Schaden wird so gering wie möglich

gehalten. Schließlich ergab eine Umfrage

des Datenrettungs-Unternehmens

Ontrack, dass 67 % der deutschen

Kleinunternehmen ohne ihre

Daten die Arbeit nur wenige Stunden

oder überhaupt nicht fortsetzen können.

Bild: Konradin Mediengruppe

Monitoring ist der

Schlüssel zu mehr Sicherheit

Aber auch wenn ein Virenscanner unerlässlich

für die Netzwerksicherheit

ist: Als Alleinlösung reicht er häufig

nicht mehr aus, da die Angriffe komplexer

werden. Laut einer Studie von

Datto Inc. besaßen sogar 94 % der befallenen

Unternehmen eine Anti-Virus-

Software. Der Schlüssel für einen umfassenden

Schutz ist ein Sicherheitskonzept,

das sowohl technische als

auch organisatorische Maßnahmen

enthält. IT-Security erfordert neben

der geeigneten Technik immer auch

klar definierte Prozesse.

Als effektivste Maßnahme beweist

sich ein umfassendes Monitoring innerhalb

des Unternehmens, das die

gesamte Netzwerk- und IT-Struktur analysiert und überwacht. Dadurch

können Anomalien, die Hinweise auf mögliche Hacker-Angriffe

sein können, frühzeitig entdeckt und so Angriffe verhindert werden.

Historische Daten sowie aktuelle Anwendungs- und Produktionsdaten

bieten Vergleichswerte, um auffälliges Verhalten schnell

zu identifizieren und Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Auch nach einem

überstandenen Cyberangriff besteht das Problem, dass viele

Unternehmen nicht wissen, ob noch weitere Rechner in ihrem Netzwerk

infiziert sind und ob Daten gestohlen wurden. Ein Netzwerk-

Monitoring kann aufzeigen, ob noch Datenpattern der Schadsoftware

vorhanden und welche Hosts in den Vorgang involviert sind.

Ebenso kann über den Packet-Strom identifiziert werden, welche

Daten das Unternehmen verlassen haben.

Folgende sechs Tipps sollten Unternehmen beherzigen, um ihre IT

vor Angreifern und Ransomware-Attacken besser zu schützen:

• Backups erstellen: Alle unternehmenskritischen Daten sollten regelmäßig,

am besten mehrfach gesichert und unabhängig vom

Netzwerk aufbewahrt werden. Somit lässt sich im Falle eines

Datenverlusts zumindest der Stand des letzten Backups wiederherstellen.

• Updates und Patches sofort installieren: Die zwei umfangreichsten

Angriffe WannaCry und NotPetya nutzten bekannte Sicherheitslücken,

für die es bereits Patches gab. Befallen wurden alle

Geräte, die noch mit veralteten Software-Versionen arbeiteten

und diese Lücken im System weiterhin aufwiesen.

• Antiviren-Software aktuell halten: Auch die Virenscanner sollten

stets auf neustem Stand gehalten werden. Hacker arbeiten fortlaufend

daran, ihre Schadsoftware auf die Funktionsweisen der

Sicherheitssoftware anzupassen. Veraltete Programme können

leichter überwunden werden.

• Mitarbeiter schulen: Die häufigste Einfallmethode für Ransomware

besteht im unbedachten Herunterladen und Öffnen schadhafter

Mailanhänge. Um dieses Risiko zu minimieren, benötigen

Mitarbeiter Schulungen, um ein Bewusstsein für diese Gefahren

entwickeln. Ebenso sollte vermittelt werden, welche Maßnahmen

im Ernstfall ergriffen werden müssen, um den Schaden zu

minimieren.

• Nicht zahlen: Auch im Worst-Case-Szenario empfiehlt es sich, einen

kühlen Kopf zu bewahren und den Lösegeldforderungen der

Erpresser nicht nachzukommen. Zunächst ist es ungewiss, ob

die codierten Daten überhaupt wiederhergestellt werden können.

Häufig streichen die Angreifer nur die Zahlung ein, ohne

nachfolgend aktiv zu werden. Ebenso ist es möglich, dass die Lösegelder

ein Unternehmen zu einem noch attraktiveren Ziel für

weitere Erpressungen machen, da offensichtlich eine Zahlungsbereitschaft

besteht.

• Netzwerk-Monitoring: Da sich moderne Ransomware wie ein

Wurm in einem System verbreiten kann, sollten die Datenströme

fortlaufend überwacht werden. Dadurch lässt sich ein Eindringen

frühzeitig erkennen und somit eindämmen.

ge

www.netscout.com

Weitere Informationen

zum Thema:

http://hier.pro/NjJwq

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 65


PRAXIS

SICHERHEITSSYSTEME/SAFETY

Von der Feldebene über das SD-Gateway in die Cloud

Instandhaltung 4.0 für

Sicherheits-Schaltgeräte

Mit der Smart Safety Solution stellt die Schmersal-Gruppe Anwendern von Maschinen und Anlagen eine neue Lösung

für die vorbeugende Instandhaltung zur Verfügung. Über ein SD Interface können diagnosebezogene Daten von unterschiedlichen

Sicherheitsschaltgeräten gesammelt und in die Cloud übertragen werden. Dort lassen sie sich umfassend

auswerten. Ziel dabei ist es, die Produktivität und Verfügbarkeit der Maschine zu steigern und Unregelmäßigkeiten frühzeitig

zu erkennen – ganz im Sinne der Predicitive Maintenance.

Siegfried Rüttger, Branchenmanager Verpackungsindustrie und Projektleiter Industrie 4.0, K.A. Schmersal GmbH & Co. KG, Wuppertal

V

orausschauende Instandhaltung und Condition Monitoring sind

aktuelle Schlüsselbegriffe im Maschinen- und Anlagenbau –

und auch ein zentrales Thema der IAMD (Industrial Automation,

Motion and Drives) auf der Hannover Messe 2018. Ziel ist der „Blick

in die Maschine“: Der Betreiber möchte nicht warten, bis ein Teil

ausfällt, sondern direkt Komponenten austauschen, wenn sie das

Ende ihres Lebenszyklus erreichen. Außerdem möchte er Unregelmäßigkeiten

schnell erkennen sowie genau lokalisieren und darüber

hinaus noch möglichst viele Maschinendaten sammeln und intelligent

auswerten, um eine optimale Fahrweise und damit eine gleichbleibend

hohe Produktivität sicherzustellen.

Höchste Verfügbarkeit

durch Predicitive Maintenance

Diese Trends haben auf den ersten Blick nichts oder nur wenig mit

der funktionalen Sicherheit zu tun. Aber auch bei den Sicherheits-

Schaltgeräten können möglichst viele gesammelte Daten erhebliche

Vorteile mit sich bringen – sofern man sie zielgerichtet auswertet.

Diesen Wunsch haben Anwender insbesondere dann, wenn von

den betreffenden Maschinen hohe oder sogar höchste Verfügbarkeit

verlangt wird, wie es beispielsweise in der Lebensmittel- und der

Verpackungsindustrie häufig der Fall ist. In solchen Fällen trägt es

zur Gewährleistung der Produktivität und Ausfallsicherheit bei,

wenn der Anwender zum Beispiel darüber informiert ist, wie häufig

eine Schutztür geöffnet und geschlossen wurde. Ebenso wichtig ist

es, frühzeitig zu erkennen, ob sich bei den Schutztüren ein Versatz

abzeichnet, der – wenn nichts unternommen wird – letztlich die

Maschine stillsetzen kann, weil der Sicherheitsschalter oder -sensor

die Schutztür nicht freigibt.

Genau diese Aufgaben übernimmt das SD-Gateway von Schmersal.

Es sammelt die betriebsmäßigen, also die nicht sicherheitsgerichteten

Signale von allen Sicherheitszuhaltungen, Sicherheitssensoren

und optoelektronischen Schutzeinrichtungen, die mit einem SD-

Interface ausgestattet sind. Über eine Feldbusschnittstelle – hier

stehen diverse Protokolle zur Auswahl – werden somit umfangreiche

Status- und Diagnosedaten der SD-Geräte an die Steuerung

übertragen. Dabei lassen sich die Diagnoseleitungen von maximal

31 Sicherheitsschaltgeräten in Reihe schalten und die einzelnen

Sicherheitsschaltgeräte können automatisch adressiert werden.

Bild: Schmersal

Mit der Smart Safety Solution ermöglicht Schmersal

eine durchgängige Kommunikation von Diagnoseinformationen,

die von der Feldebene, also

vom einzelnen Sicherheitsschaltgerät, bis in die

Cloud reicht. Die Daten können über beliebige –

auch mobile – Endgeräte eingesehen werden


SICHERHEITSSYSTEME/SAFETY

PRAXIS

Bild: Schmersal

Bild: Schmersal

Über das SD-Gateway (links) oder das Edge-Gateway

können die Daten in die Cloud übertragen werden

Die Smart Safety Solution stellt für jedes Sicherheitsschaltgerät

eine Vielzahl an Daten bereit

Vom Gateway in die Cloud

Viele Maschinenbauer nutzen das SD-Gateway, damit die Betreiber

der Maschinen von der höheren Transparenz profitieren und die

instandhaltungsrelevanten Daten der Sicherheitsschaltgeräte auswerten

können. In der nächsten Stufe können diese Daten nun auch

in die Cloud übermittelt und dort ausgewertet werden. Die Basis

dafür bildet das SD-Gateway oder auch die Sicherheitssteuerung

PSC1 sowie ein Edge-Gateway. Über diese „Hubs“ können alle zyklischen

SD-Interface-Sensordaten in eine beliebige Cloud übertragen

werden. Diese von Schmersal entwickelte Lösung steht als

Smart Safety Solution zur Verfügung. Sie schafft die Voraussetzung

zur Nutzung umfangreicher Diagnosemöglichkeiten. Dazu zählen

beispielsweise Schaltzyklen, die Zustandssituation der Sicherheit,

Grenzbereichswarnungen, Abstandswarnungen und vieles mehr.

Das Edge-Gateway leitet die Daten im OPC-UA-Format weiter,

einem standardisierten Protokoll für die M2M-Kommunikation. Die

Diagnoseinformationen können auf Bildschirmen visualisiert und

über mobile Endgeräte wie Tablets oder Handys abgerufen werden.

Das ermöglicht eine standortunabhängige Kontrolle von Fertigungsprozessen.

Für die Visualisierung der Daten über Dashboards kann

zum Beispiel die Cloud-Plattform Microsoft Azure eingesetzt

werden, die auch von unabhängigen Anbietern von Preventive-

Maintenance-Dienstleistungen genutzt wird. Sie bietet eine Vielzahl

von nützlichen Funktionalitäten für die Darstellung der Daten zum

Beispiel in Form von Tabellen, Diagrammen und Grafiken.

Basis für eine vorausschauende Instandhaltung

Mit der Smart Safety Solution ermöglicht Schmersal eine durchgängige

Kommunikation von Diagnoseinformationen, die von der Feldebene,

also vom einzelnen Sicherheitsschaltgerät, bis in die Cloud

reicht. Damit wird der Weg für eine intelligente, standortunabhän -

gige Auswertung der Daten geebnet, was wiederum die zentrale

Voraussetzung für eine datengestützte vorausschauende Wartung

und Instandhaltung schafft. Anwender können sich dadurch beispielsweise

anzeigen lassen, wie häufig eine Maschine angelaufen

ist. Zudem lässt sich die Anzahl der Betriebsstunden und der

voraussichtliche Verschleiß von Komponenten errechnen, sodass

ein frühzeitiger Austausch möglich ist und ungeplante Stillstandszeiten

von Maschinen vermieden werden können. Des Weiteren wird

der Schutztürversatz ebenso angezeigt wie diverse Fehlermeldungen

und Unregelmäßigkeiten.

Keine Einschränkungen

bei der (Maschinen-)Sicherheit

Bei optoelektronischen Schutzeinrichtungen wie Sicherheitslichtgittern

kann darüber hinaus eine Warnmeldung übermittelt werden,

wenn an der Sensorik Verschmutzungen auftreten und das Signal

infolgedessen schwächer wird. Der Anwender kann dann – genau

wie beim Schutztürversatz – frühzeitig korrektive Maßnahmen einleiten,

bevor das Lichtgitter sicher abschaltet. Genau das ist das

Prinzip der modernen, vorausschauenden Instandhaltung, die nun

auch bei Sicherheitsschaltgeräten in die Praxis umgesetzt werden

kann. Wobei der Anwender keine Sorge haben muss, dass das

Sicherheitsniveau der Maschine durch die Cloud beeinträchtigt wird:

Übertragen werden ausschließlich diagnoserelevante, nicht sicherheitsgerichtete

Daten.

ik

www.schmersal.com

Weitere Informationen zu den Sicherheitssystemen

und -lösungen von

Schmersal finden Sie im PDF:

http://hier.pro/DyLzh

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 67


NEWS

SOFTWARE + SYSTEME

Siemens liefert IEEE1588-Ethernet-Switch mit hoher Portdichte

Die Migration auf die Glasfaser vereinfachen

Siemens erweitert sein Ruggedcom-Portfolio

um einen 19-Zoll-Ethernet-Switch. Der Ruggedcom

RST2228 verfügt über vier integrier-

te Uplinks mit einer

Übertragungsrate von

1/10 Gbit/s sowie bis

zu 24 modularen

Schnittstellen mit 10/ -

100/1000 Mbit/s. Zudem

ermöglicht der

robuste Layer-2-Rack-

Switch eine präzise

Uhrzeitsynchronisation

durch Unterstützung

des IEEE1588-Transparent-Clock-Verfahrens.

Durch die zahlreichen

Ports können Anwender

die Anzahl an Netzwerkgeräten und

damit Investitionen reduzieren. Durch die

Kombination von Kommunikationsfunktionen

Bild: Siemens

und einer exakten Uhrzeitsynchronisation in

einem Netzwerk entstehen – anders als bei

Uhrzeitsynchronisationslösungen, die ein

extra Netzwerk benötigen – keine zusätzlichen

Instandhaltungskosten. Die 24 Schnittstellen

(mit 10/100/1000 Mbit/s) basieren auf

6 modularen Slots, von denen jeder wiederum

4 Schnittstellen unterstützt. Das Produkt

kann mit Modulen vorkonfiguriert bestellt

werden, lässt sich aber für die schnelle Vor-

Ort-Installation und Modifikation auch mit

den separat bestellbaren Medienmodulen

Ruggedcom RMM2973-4RJ45, RMM2973-

4FC und RMM2972-4SFP kombinieren. Dies

vereinfacht die Migration von Kupfer- auf

Glasfaserkabelnetzwerke.

ge

www.siemens.com/rst2228

Hannover Messe: Halle 9, Stand D35

Embedded-PC von Acceed

Mit I/O-Erweiterungen

Belden bietet DPI-Technologie

Industrielle Skalierbarkeit

Schleifringe von Servotecnica

Auch kundenspezifisch

Nuvo-5026E heißt die jüngste Entwicklung der

5000er-Serie der Embedded-PCs bei Acceed.

Kennzeichen der Serie ist die hohe Individualisierbarkeit

in Bezug auf Leistung, Ausstattung,

Speicheroptionen und I/O-Erweiterungen für

die Datenkommunikation. Mit zwei PCIe-

Steckplätzen eignet sich der Nuvo-5026E, um

vorhandene, aber in die Jahre gekommene

Applikationen zu modernisieren. Zehn Prozessoren

unterschiedlicher CPU-Leistung stehen

zur Auswahl, angefangen vom Celeron

G3900TE mit 2 MB Cache bis zum Core

i7-6700 mit 8 MB Cache und 3,4/4,0 GHz. Alle

Modelle bieten 32 GB Speicher des Typs

DDR4 auf zwei SODIMM-Sockel. Schnittstellen

und I/O-Funktionen (6 x GbE, 4 x USB 3.0,

4 x USB 2.0, 3 COM-Ports) ermöglichen den

Anschluss und die Steuerung externer Geräte.

Applikationsspezifische I/O-Funktionen lassen

sich umsetzen.

mc

www.acceed.net

Bild: Acceed

Die Version 3.2 der Tofino Xenon Security

Appliance unterstützt nun auch das neue

Tofino Xenon GOOSE (Generic Object-Oriented

System Events) Enforcer Loadable Security

Modul (LSM). Dieses Plug-In sorgt dafür,

dass Datenpakete sicher und skalierbar übertragen

werden. Sich weiterentwickelnde

industrielle Sicherheitsstandards erfordern

eine umfassende Überwachung des Netzwerks,

die herkömmliche Firewall-Technologie

nicht immer bieten kann. Aus diesem

Grund setzt Belden DPI-Technologie ein. Da

sich die jüngste Version der Tofino Xenon

Security Appliance einfach implementieren

und in bestehende Netzwerke integrieren

lässt, trägt sie dazu bei, den Schutz und die

Langlebigkeit industrieller Kommunikationssysteme

zu verbessern. Mit dem Release 3.2

können Benutzer Netzwerke durch mehrere

Funktionen effektiver verwalten.

ge

www.belden.com

Hannover Messe: Halle 8, Stand D18

Bild: Servotecnica

Der Hersteller bietet nicht nur Schleifringe

von der Stange, sondern entwickelt und fertigt

auch kundenspezifische Modelle. Diese

Schleifringe lassen sich ohne weitere Vorbereitung

in Industriemaschinen und technischen

Anwendungen einbauen. Die Through-

Bore-Schleifringe der Serie SVTS C mit Hohlwellen

von 3 bis 100 mm Durchmesser für

Anwendungen in Converting-, Verpackungs-,

CNC- und Pharma-Maschinen hat Servotecnica

in 13 Modellreihen und zahlreichen

Baugrößen im Sortiment. Die Serie wird

auch mit Bosch-Kabeln und für die Übertragung

von Feldbussignalen angeboten. Die

Elektro-Drehverbinder der Serien SRT, SRH

und SRC mit Bohrungen bis 38 mm und

Schutzart IP54 können einen 100-BaseT-

Ethernet-Feldbus wie Sercos III zusätzlich

zu elektrischer Energie übertragen, werden

abhängig von der konkreten Kundenanwendung

angepasst und auch komplett mit

Bosch-Hybridkabeln und konfektionierten

Steckern geliefert.

jg

www.servotecnica.de

68 elektro AUTOMATION 04 2018

Bild: Belden


SOFTWARE + SYSTEME

NEWS

Bild: Wireless Netcontrol

Wireless Netcontrol bietet Mini-LTE-Modem an

100 Mbit/s Downstream

Das LTE-Modem ist 62 mm x 59 mm x

20 mm groß und wiegt nur 49 g. Es verfügt

über einen schnellen Datentransfer mit bis zu

100 Mbit/s Downstream beziehungsweise

bis zu 50 Mbit/s Upstream. Das Gerät im

schwarzen Standardgehäuse ist mit einer

seriellen oder einer RS232-Schnittstelle ausgestattet,

die in der industriellen Anwendung

etwa in der Welt der Microcontroller nach

wie vor eine wichtige Rolle spielt. Die Geräte

werden zudem mit den Datenschnittstellen

Ethernet/LAN und USB angeboten. Der Versorgungsspannungsbereich

wird mit 9 bis

35 V DC angegeben. Für besondere Industriestandards

ist das Modem auch im extra

schmalen Hutschienengehäuse mit 22 mm

erhältlich. Die Stromverdorgung des Hutschienenmodells

erfolgt auch über Klemmen

(etwa über Verdrahtung mit einem Hutschienennetzteil).

Beim Antennenanschluss hat

sich der Hersteller für den Industriestandard

SMA entschieden. Alle Anschlüsse befinden

sich frontseitig, daher müssen keine spannungsführenden

Teile freigelegt werden. mc

www.wireless-netcontrol.de

Spectra-Box ist einsatzbereite BV-Plattform

Bildverarbeitungs-PC findet direkt am Prozess Platz

Mit der BV-Box 6K-A1 gibt Spectra Anwendern

eine kompakte Computer-Plattform an

die Hand, die auch auf engstem Raum Platz

findet. Der integrierte Intel-Core i7-6700-

Prozessor sorgt für eine hohe Rechenperformance

mit nur 65 W TDP. Für die Bildverarbeitung

wichtige Schnittstellen wie 10-Gigabit-

LAN, Gigabit-LAN, PoE+ und USB 3.0 stehen

zur Verfügung. An diesen lassen sich Industriekameras

mit Schnittstellen für GigE- und

USB3-Vision anschließen. Auf der einschaltbereiten

BV-Box ist zudem ein Windows-10-

Pro-64-bit-Betriebssystem vorinstalliert. Auf

Wunsch werden Framegrabber-Erweiterungskarten

mit Cameralink- oder CoaX-Press-

Schnittstellen nach Kundenwünschen individuell

nachgerüstet. Über zusätzliche COM-Ports

Schmersal integriert SD-Interface in Bedienfeld

Übertragung nicht-sicherer Diagnosesignale

Die Schmersal-Gruppe erweitert ihre Baureihe an Bedienfeldern

um die Variante BDF 200-SD mit einem integrierten SD-Interface.

Das BDF 200-SD ist mit einer Not-Halt-Funktion mit elektronischen

OSSD-Ausgängen ausgestattet und kann mit bis zu drei

betriebsmäßigen Befehls- und Meldegeräten, wie Leuchttastern,

Leuchtmeldern, Wahlschaltern oder Schlüsselschaltern, bestückt

werden. Mithilfe des integrierten SD-Interfaces können die nichtsicheren

Diagnosesignale der Befehls- und Meldegeräte über ein

SD-Gateway an die Steuerung übertragen werden. Im Sicherheitskreis

lassen sich unterschiedliche elektronische Sicherheitsschaltgeräte

wie Sensoren und Zuhaltungen problemlos mit dem

BDF 200-SD in Reihe schalten. Der Bediener kann genau erkennen,

welcher Schalter in der Reihe ein Signal ausgelöst hat. mc

www.schmersal.de

Bild: Spectra

lässt sich die Feldebene direkt ansprechen.

Sämtliche kundenspezifische Anpassungen

führt der Anbieter fachgerecht durch und testet

die Funktionalität.

mc

www.spectra.de

Bild: Schmersal

SAFEMASTER

Kompakte Sicherheit - 17,5 mm

Das nur 17,5 mm schmale Not-Aus-Modul UF 6925 der SAFEMASTER Serie

überwacht Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt oder Schutztür in nahezu jeder

Anwendung. Es bietet höchste Sicherheit für Mensch und Maschine bei geringstem

Platzbedarf im Schaltschrank. Das UF 6925 erlaubt eine zeitsparende Verdrahtung

durch die integrierten frontseitigen Federkraftklemmen (Push-In) und ist durch

seinen weiten Spannungsbereich prädestiniert für vielfältigste Applikationen, wie

z. B. den Einsatz in mobilen Baumaschinen.

Halle 11, Stand C40

Bis Kat. 4 / PL e bzw. SIL 3, UL-zertifiziert

Weiter Spannungsbereich von DC 8 ... 36 V

Schnelle Verdrahtung durch integrierte Push-In Anschlusstechnik

Manueller sowie automatischer Start einstellbar

Kompakte Bauform von nur 17,5 mm

DOLD - Lösungen für die sichere

Automation. Fragen Sie bei uns an!

Unsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.

elektro AUTOMATION 04 2018 69

E. DOLD & SÖHNE KG • Postfach 1251 • D-78114 Furtwangen • Telefon 07723 6540 • Fax 07723 654356 • dold-relays@dold.com • www.dold.com


NEWS

SOFTWARE + SYSTEME

Pilz bietet Schutztürlösung 4.0

Modular zur Fabrik der Zukunft

Die aktuelle Variante des sicheren Schutztürsystems

PSENmlock mit Reihenschaltung

ermöglicht aufgrund des reduzierten Verkabelungsaufwands

eine kostengünstige Installa -

DC-Motoren von Koco Motion

Für batteriebetriebene Anwendungen

Die Familie der eisenlosen DC-Motoren wurde

um Ausführungen bis 200 W Spitzenleistung

ergänzt. Zu den

eisenlosen Antrieben im

Durchmesserbereich

von 4 bis 25 mm kommen

damit zwei Glockenanker-DC-Motoren

mit robuster Kupfer-Kohle-

Kommutierung im Durchmesserbereich

von 30 und 32 mm

hinzu. Durch die eisenlose Wicklung

können die Motoren schnell

beschleunigen und erzielen hohe

Ixxat erweitert die Inpact-Schnittstellen für PCIe und PCIe-Mini

Bild: Koco Motion

Für Kompaktsteuerungen und mobile Geräte

Slave-Schnittstellen für Profinet, Ethernet/IP, Ethercat, Modbus-TCP und

Powerlink können mit der IXXAT Inpact M.2 einfach und platzsparend in

kompakte oder mobile Geräte für Service, Konfiguration, Datenanalyse oder

die Prozessdatenvisualisierung implementiert werden. Fester

Bestandteil der Kartenserie ist ein Treiberpaket für Win -

dows, Linux, Intime und QNX, das eine einfache

und schnelle Entwicklung von kundenspezifischen

Anwendungen erlaubt.

Basierend auf einer einheitlichen Programmierschnittstelle

kann ein Wechsel zwischen

den Protokollen und den Karten erfolgen. ge

www.ixxat.de/INpact

Hannover Messe: Halle 8, Stand D31

Bild: Pilz

tion. Eine Fluchtentriegelung ist in zwei Ausführungen

als optionales Zubehör erhältlich,

komplettiert um die Safety Device Diagnostics

(SDD). Mit SDD kann die Zuhaltung einzelner

Sensoren in der Kette nun zudem erstmals gezielt

angesteuert werden – ganz im Sinne des

modularen Gedankens der Industrie 4.0. Teil

des Lösungspakets ist außerdem die Taster-

Unit PITgatebox zur einfachen Bedienung und

Ansteuerung von Schutztürsystemen. Mit ihr

lassen sich Befehle wie „Aktivieren“, „Stopp“

oder das Quittieren der Maschine oder Anlage

steuern. Und auch in Verbindung mit den

sicheren Schutztürsystemen bildet sie eine individuelle

Schutztürlösung aus einer Hand. ge

www.pilz.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D17

Standzeiten bei Wirkungsgraden von bis zu

90 %. Der DC-Motor 3068 bringt bei nur 30

mm Durchmesser und 68

mm Baulänge auf eine

Spitzenleistung von bis

zu 200 W bei einer

Drehzahl von 4000/min.

Der DC-Motor 3257 liefert

bei 24 V eine Leistung

von 85 W. Beide Typen eignen

sich für den Einsatz in batteriebetriebenen

Anwendungen. jg

www.kocomotion.de

Hannover Messe: Halle 14, Stand L35

Bild: HMS

DSL-Router und -Modem von Phoenix Contact

Umstellung auf IP-Technologie

läuft mit Hochdruck

Die Umstellung der analogen Telefonanschlüsse

der Deutschen Telekom läuft mit

Hochdruck. Ziel ist es, den Wechsel auf die

digitale IP-Technologie noch in diesem Jahr

abzuschließen. Kunden können dabei auf die

All-IP-Tarife der Telekom und die damit verbundene

DSL-Technologie umsteigen. Der

analoge PSTN-Anschluss (Public Switched

Telephone Network) wird weiterhin angeboten.

Mittels spezieller POTS-Karten erfolgte

in der Vermittlungsstelle eine Umstellung auf

IP-Kommunikation. Die bestehende analoge

Übertragungstechnik zum Endgerät bleibt

hierbei erhalten. Die Telekom nennt diesen

automatisierten Vorgang Migration auf die IPbasierte

Technologie. Die neuen Anschlüsse

tragen die Bezeichnung MSAN POTS (Multi

Service Access Note – Plain Old Telefone Services)

und fallen unter die Sonderdienste im

Netz der Telekom. Kunden, die bisher über

ihren analogen Anschluss Dienste wie Hausund

Aufzugsnotruf, Alarmanlagen, Zählerfernauslesung

oder Fernwartungsanwendungen

betrieben haben, können das auch zukünftig

tun. Lediglich die Hardware zum Anschluss

an den entsprechenden ALL-IP- oder MSAN-

POTS- Anschluss muss die Anforderungen an

die geänderte IP-Kommunikation erfüllen.

Die Phoenix Contact-Geräte haben ihre Eignung

im Labor der Telekom erfolgreich

bewiesen.

ge

www.phoenixcontact.de

Hannover Messe: Halle 9, Stand F40

Bild: Phoenix Contact

70 elektro AUTOMATION 04 2018


SOFTWARE + SYSTEME

NEWS

Codesys integriert KNX

Feldbus für die Gebäudeautomation

Inray-OPC-Router digitalisiert Prozesse

Direkter Kontakt zu ERP und MES

In der Industrieautomation ist

Codesys nach IEC 61131-3 bereits

seit Jahren Standard. Und auch

in der Gebäudeautomation wird

die Software tausendfach eingesetzt;

überwiegend um Temperatur,

Beleuchtung und Raumklima

intelligent zu steuern und damit

Einsparungs- und Optimierungspotenziale

auszunutzen. Nun

wurde KNX in Codesys integriert.

Das Produktangebot besteht

aus einem Konfigurator für

E/A-Kanäle, einem KNXnet/IP-

Protokollstack in Form einer Laufzeitsystem-Komponente

sowie

einer Datenaustausch-Funktion

mit dem ETS5-Konfigurationssystem.

Damit lässt sich jedes

Codesys-kompatible Gerät so

Bild: 3S Smart Software Solutions

erweitern, dass es als KNX-Teilnehmer

fungiert und mit KNX-

E/As kommunizieren kann. Die

eingebundenen Datenkanäle der

Codesys-Steuerung werden einfach

und vollständig in ETS5

übertragen und erzeugen entsprechende

Assoziationen im

Codesys-Laufzeitsystem. Die so

eingebundenen Ein- und Ausgangsdaten

können in Codesys

mit einer intelligenten Logikfunktion

versehen werden. Gleichzeitig

können Anwender die Daten

in andere Busprotokolle wie

BACnet überführen oder mittels

OPC UA übertragen.

ge

www.codesys.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand G33

Mit dem OPC-Router stellt Inray

eine zentrale Kommunikationsplattform

für Projekte in der

Industrie zur Verfügung. Nach

wenigen Einrichtungsschritten beginnen

SPSen, Scada-Systeme,

SQL-Datenbank-Server, OPC-Server

und Webservices miteinander

oder auch mit Etikettendruckern,

E-Mail-Servern, MS Excel

und sogar SAP-Systemen zu

kommunizieren. Als OPC-Client-

Software unterstützt der OPC-

Router die beiden wichtigsten

Standardprotokolle OPC DC und

OPC UA für das Internet der

Dinge (IoT) und die Industrie 4.0.

Die Anzahlen der zu verbinden-

Bild: inray

den Datenpunkte und der Transaktionen

sind nahezu unbegrenzt.

So können Unternehmen

mit einem kleinen Projekt beginnen

und nach und nach immer

mehr Verbindungen über den

zentralen OPC-Router abwickeln.

Durch die Ablösung alter Kommunikationswege

und Insellösungen

wird der Router allmählich zu

einer zentralen Kommunikationsplattform

für den Datenaustausch

aller Systeme. Ein Plug-in

des OPC-Routers verbindet Produktionsprozesse

mit dem weltweit

am meisten verwendeten

ERP-System von SAP. ge

www.inray.de

Internationale Fachmesse und Konferenz

für Leistungselektronik, Intelligente Antriebstechnik,

Erneuerbare Energie und Energiemanagement

Nürnberg, 05. – 07.06.2018

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elektro AUTOMATION 04 2018 71


NEWS

SOFTWARE + SYSTEME

Durchgängiges Electrical-Engineering mit der WSCAD-Suite

Gemeinsam arbeiten bei gleichzeitig hoher Qualität

Automationslösungen für Maschinen, Anlagen

und die Gebäudeautomation versprechen

Entwicklern und Konstrukteuren gerade

im Bereich Electrical-Engineering enorme

Einsparpotenziale bei kürzeren Entwick-

lungszeiten. Egal

ob Schaltschrankbauer,

Instandhalter

oder Ingenieure

– alle Beteiligten

können gewerkeübergreifend

mit denselben

Daten zusammenarbeiten.

Das Motto Integrated

Industry –

Connect and Collaborate

der diesjährigen

Hannover

Messe passt gut zur E-CAD-Lösung von

WSCAD. Zur Hannover Messe zeigt das

Unternehmen Neuigkeiten und Erweiterungen

rund um die modulare und skalierbare

Engineering-Lösung. Zentraler Bestandteil

Bild: WSCAD

der WSCAD-Suite sind disziplinübergreifende,

datenbankbasierte Systeme in Verbindung

mit der durchgängigen Verfügbarkeit

von Daten. Auf Grundlage einer zentralen

Datenbank verbindet die WSCAD-Suite mit

ihren sechs Disziplinen für Elektrotechnik,

Schaltschrankbau, Verfahrens- und Fluidtechnik,

Gebäudeautomation und Elektroinstallation

alle Bereiche des Electrical-Engineering

und ermöglicht so ein schnelles gemeinsames

Arbeiten bei gleichzeitig hoher Qualität.

Zu den auf der Messe gezeigten Neuerungen

der WSCAD-Suite zählt beispielsweise

das neuentwickelte Cabinet-Engineering mit

fotorealistischer 3D-Darstellung des Schaltschranks

und die Berechnung von Kollisionen

auf Grundlage tatsächlichen Bauteil -

größen.

jke

www.wscad.com

Hannover Messe: Halle 6, Stand J46

Sigmatek erlaubt die Steuerung großer Lasten

PWM-Ausgänge für TS35

Mit IFS Industrie-4.0-Projekte realisieren

IIoT- und zukunftsfähig

Conrad bietet externes SSD-Laufwerk

Dateien schnell übertragen

Das PW 022 aus der S-DIAS-Produktfamilie

dient der Ansteuerung von induktiven und

ohmschen Lasten. Mit dem Pulsweitenmodul

können beispielsweise Magnet- und Proportionalventile

präzise gesteuert werden. Das

Modul verfügt über zwei +24-V-schaltende

PWM-Ausgänge, die für bis zu 1,5 A pro Kanal

ausgelegt sind. Die PWM-Grundfrequenz

beträgt zwischen 30,5 Hz und 20 kHz. Sowohl

die PWM-Pulsbreite als

auch die PWM-Frequenz

sind in 0,5-μs-Schritten

einstellbar. Die Spannung

von 18 bis 30 V DC

wird auf Unterspannung

überwacht. Zusätzlich

sorgt eine Kurzschluss-

Überwachung für den

sicheren Betrieb. Das

PW 022 lässt sich wie

alle Hutschienenmodule

der schlanken I/O-Serie

S-DIAS mit dem Engineering

Tool LASAL konfigurieren.

Zur Schaltplan-Integration

steht

außerdem ein Eplan-

Makro bereit. ge

www.sigmatek-

Bild: Sigmatek

automation.com

Mit seinen Softwarelösungen für Enterprise

Resource Planning und Field Service

Management demonstriert IFS, wie sich

zukunftsfähige Industrie-4.0-Anwendungen

realisieren lassen. Im Mittelpunkt steht dabei

der IFS IoT Business Connector, der in alle

Systeme von IFS integriert ist und gezielt

dafür entwickelt wurde, IoT-Projekte zu

beschleunigen und ihre finanziellen Risiken

zu senken. Dazu bietet der Connector eine

Plug-and-Play-Anbindung an die Microsoft-

Azure-IoT-Suite und bringt offene APIs zur

Verbindung mit anderen IoT-Plattformen mit.

Damit können Industrieunternehmen große

Datenmengen von Anlagen, Maschinen oder

Geräten in die Cloud bringen, verarbeiten

und zur operativen Nutzung an die Systeme

von IFS weiterreichen. Dort lassen sich weitere

Workflows anstoßen.

ge

www.ifsworld.com

Hannover Messe: Halle 7, Stand E26

Bild: IFS

Für viele Anwender

bedeutet der Umstieg

von herkömmlichen

Festplatten

auf eine externe

SSD eine hohe Zeitersparnis.

Bei der

SSD handelt es sich

um einen von der

Marke Sandisk entwickelten

High-

Speed-Speicher, der

eine Lesegeschwindigkeit

von bis zu

550 MB/s erreicht. Die SSD mit IP55 ist gegen

Regen, Spritzwasser, Flüssigkeiten,

Staub und mechanische Stoßbelastungen geschützt.

Darüber hinaus sorgt ein stoßbeständiger

Solid-State-Kern für lange Haltbarkeit.

Das SSD-Laufwerk verfügt über Speicherkapazitäten

von 250 GB oder 500 GB bis

1 TB beziehungsweise 2 TB. Das 2-TB-Modell

der Sandisk Extreme Portable SSD hat die

Abmessungen 49,55 mm x 8,85 mm x 96,20

mm (B x H x T), wiegt 39 g und ist mit einem

USB-3.1-Typ-C-Anschluss ausgestattet. Im

Lieferumfang enthalten sind zudem ein Verbindungskabel

(USB Typ-C auf USB Typ-C)

und ein Adapter (Typ-C auf Typ-A). eve

www.conrad.biz

Bild: Conrad Business Supplies

72 elektro AUTOMATION 04 2018


SOFTWARE + SYSTEME

NEWS

B&R baut Servomotor-Produktlinie weiter aus

Auch mit Einkabellösung verfügbar

Schmalz setzt auf Konnektivität

Daten zum Energieverbrauch über IO-Link

Die Motoren der Baugröße 5 in

den Baulängen A/B/C fügen sich

gut in die Servomotoren-Bau -

reihe 8LS ein. Sie ermöglichen

höhere Leistungen und ergänzen

damit die Produktlinie im mittleren

Bereich. Im Vergleich zu den

Vorgängertypen bieten sie kleinere

Einbaumaße sowie ein verbessertes

thermisches Design.

Die Motoren sind hochdynamisch

und verfügen über ein

hohes Drehmoment-Überlastverhältnis.

Sie eignen sich damit für

Applikationen in den Bereichen

Kunststoffverarbeitung, Druckmaschinen

und Servo-Pumpen.

Das Flanschmaß beträgt 142 mm

und die Motoren bieten eine

gute Drehmomentdichte. Außer-

Bild: B&R

dem sind sie mit allen Typen aus

dem B&R-Getriebebaukasten

kombinierbar und als fertige

Motor-Getriebe-Kombination lieferbar.

Darüber hinaus werden

alle Motoren der Baureihe 8LS

wahlweise mit digitalen Encodern

und Sicherheitsfunktionen

angeboten. Und bis zur Baugröße

7 steht für den Großteil der

Drehzahlvarianten eine Einkabellösung

zur Verfügung, bei der

Motor- und Geberkabel kombiniert

werden. Der Verkabelungsaufwand

reduziert sich dadurch

auf ein Minimum und verringert

die Montagekosten erheblich. ik

www.br-automation.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D26

Im Mittelpunkt der

Lösungen des Unternehmens

für die digitale

Fabrik stehen

die Vernetzung einzelner

Vakuum-Komponenten

sowie

komplexe Greifsysteme

für Portal- und

Roboteranwendungen.

Der elektrische

Vakuum-Erzeuger

ECBPi steht dabei

für eine neue Generation

von intelligenten

und druckluftunabhängigen

Systemen, die sich für die mobile

Robotik, für das vollautomatisierte

Kleinteilehandling sowie für

stationäre Handhabungsaufgaben

mit Cobots eignen. Über IO-

Link erhält der Anwender Daten

zum Energieverbrauch und zum

Anlagenzustand sowie beispielsweise

Handlungsempfehlungen

zur vorbeugenden Wartung. Alle

Daten stellt der Vakuum-Erzeuger

im Feldbussystem oder in

der Cloud bereit. Parametriert

werden kann der ECBPi nun erstmals

über die App Schmalz

Controlroom. Ebenfalls um eine

Bild: J. Schmalz

Parametrierfunktion per App erweitert

hat Schmalz das Compact

Terminal SCTMi. Die modular

aufgebaute Komponente ermöglicht

eine zentrale Druckluftund

Energieversorgung von bis

zu 16 Ejektoren über jeweils nur

eine Verbindung. Ist das Terminal

mit der Schmalz-App verknüpft,

erhält der Anwender die notwendigen

Daten, um Prozesse weiter

zu optimieren, Fehler frühzeitig

zu erkennen oder den Energieverbrauch

einer Anlage zielgerichtet

zu verbessern. ge

www.schmalz.com

Hannover Messe: Halle 17, Stand E26

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www.kuebler.com


NEWS

SOFTWARE + SYSTEME

Softing erleichter die Datenintegration

Modbus-Steuerungen in IIoT- und Cloud-Umgebungen

Das Gateway Datafeed Uagate MB ermöglicht

eine einfache und sichere Integration

von Prozess- und Maschinendaten aus Modbus-Steuerungen

in IoT- und Industrie 4.0-

Bild: Softing

Lösungen. Das Gateway eignet sich für die

Kommunikation zwischen Modbus-Steuerungen

in industriellen Netzen und Anwendungen

in der IT. Den Zugriff auf Prozess- und

Maschinendaten der Steuerungen gestattet

es über den OPC-UA-Interoperabilitätsstandard

oder über das MQTT-Protokoll. Dabei

unterstützt es relevante IT-Security-Standards,

wie etwa SSL-Verschlüsselung und

X.509-Zertifikate. Über das Gateway können

auch mehrere Anwendungen parallel angebunden

werden. OPC UA hat sich als Interoperabilitätsstandard

für OT/IT-Integration

etabliert, und MQTT ist für zahlreiche Cloudbasierten

Anwendungen und IoT-Plattformen

das bevorzugte Kommunikationsprotokoll.

Damit unterstützt das Gateway auch hybride

Architekturen, in denen Teile der Gesamt -

lösung vor Ort, andere Teile in der Cloud

laufen.

ge

https://industrial.softing.com/de

Hannover Messe: Halle 9, Stand A11

Efco kündigt Embedded-Box-PC an

Für Vision-Applikationen

Zum Lieferumfang des Embedded-Box-PCs

SmartMOD gehört eine PoE-Option. Das

System ist mit einem Kaby-Lake-Prozessor

ausgestattet und für industrielle Anwendungen

konzipiert. Mit seiner lüfterlosen Architektur

lässt sich dieser Box-PC einfach in

unterschiedlichen Anwendungen einsetzen.

Besonders geeignet ist er für industrielle

Vision-Control- sowie Security-Anwendungen,

weil Kameras aufgrund der PoE-Funktionalität

direkt vom System mit Strom versorgt

werden können. Geboten werden 6 Gigabit-

Ethernet-Ports (4 mit PoE-Option), 4 USB-

Schnittstellen (4 x USB 3.0 und 1 x USB 2.0),

ein HDMI- oder VGA-Port, ein DisplayPort-

Anschluss, 16 bit GPIOs, vier RS-232/422/ -

485-Schnittstellen, zwei RS-232-Interfaces,

zwei Mini-PCIe-Anschlüsse mit SIM-Sockel

(PCIe+USB+USIM) sowie ein Mini-PCIe-

Stecker (PCIe+USB).

ge

www.efcotec.com

Bild: EFCO

10-GbE-Mikroserver-Carrierboard von Congatec

Im Mini-STX-Formfaktor

Bild: congatec

Das modulare Serverboard im 5x5 Inch Mini-

STX-Formfaktor (140 mm x 147 mm) bietet

aufgrund eines COM-Express-Typ-7-Steckplatzes

eine hohe Skalierbarkeit über alle

passenden Embedded-Server-Prozessorsockel

hinweg. Dies ermöglicht 10GbE Edge-

Node-Performanceupgrades zu geringen

Kosten, da nahezu alle Investitionen in das

Echtzeit-Systemdesign der 10GbE Edge-

Nodes wiederverwendet werden können.

Betreiber von 5G-Netzwerken und Edge-

Rechenzentren können für ein Performance-

Upgrade das Server-on-Module austauschen,

wenn ein Anstieg der Echtzeit-Performance

durch die zunehmende Verbreitung von

10-GbE-Infrastrukturen zu erwarten ist. ge

www.congatec.com

Industrie-Tablet von Ecom

Für Zone 2/Div. 2

Die Pepperl+Fuchs-Marke Ecom hat seine für

den Ex-Bereich konzipierte Tablet-Serie Tab-Ex

neu aufgelegt. Mit dem auf dem Samsung

Galaxy Tab Active2 basierenden Tab-Ex 02

kann der mobile Anwender jederzeit und an

jedem beliebigen Ort in Echtzeit kommunizieren

sowie Daten, Parameter und Informationen

dezentral erfassen und abrufen. Das Tab-

Ex 02 ist ideal geeignet für Industrie-4.0-fähige

Anwendungen und vereinfacht den Datenaustausch

mit Scada/DCS-und Warenwirtschaftssystemen,

Projektmanagementsystemen und

der Systemplanung. Das Tablet ist der ideale

Begleiter für vielfältige Aufgaben wie Inventuren,

Materialnachverfolgung, Wartung, Supply

Chain und Asset Management. Das Tab-Ex 02

ist als Atex/IECEx Zone 2/Div. 2 zertifizierte

Industrieausführung erhältlich. Eine Zertifizierung

für Atex/IECEx Zone 1/Div. 1 wird ab

Herbst 2018 verfügbar sein.

ge

www.ecom-ex.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D76

Bild: ecom

74 elektro AUTOMATION 04 2018


SOFTWARE + SYSTEME

NEWS

Embedded-PC von Comp-Mall

Für Small-Form-Faktor-Apps

Der 2,5-Zoll Pico-ITX-Single-Board-Computer,

Modell Hyper-BW, basiert auf den 14-nm-

Pentium- und -Celeron-on-board-SoCs. Zur

Auswahl stehen Pentium N3710 2.56 GHz

Quad Core mit 6W TDP sowie drei Celeron-

SoCs. Mit dem Format von 100 mm x 72 mm

und geringem Energiebedarf bietet dieser

Embedded-Single-Board-Computer einen

schnellen Einstieg in die Entwicklung von

Small-Form-Faktor-Applikationen. Für den lüfterfreien

Betrieb lässt sich eine Heatsink integrieren.

Benutzer können mit dem einsatz -

fertigen Computer kompakte und leistungsfähige

Multimedia-Anwendungen mit DX11.1,

OpenGL 4.2, OpenCL 1.2, 4K-HD realisieren.

Zwei unabhängige Anzeigen werden über

zwei Micro-HDMI-Ausgänge mit einer Auflösung

von bis zu 3840 x 2160 Punkten unterstützt.

Der Computer arbeitet lüfterfrei im

Bereich von -20 bis 60 °C.

mc

www.comp-mall.de

Moxa bietet PoE-Switches mit 60 W

Für IP-Kameras mit PoE

Bild: Comp-Mall

Da die Switche EDS-P506E-4PoE bis zu 60 W

pro PoE-Port liefern, können sie nahezu jede

Art von Kamera versorgen. Die Internetbasierte

Verwaltung von Powered Devices

(PD) ist eine der Funktionen der Switches.

Sie erleichtert die web-basierte Diagnose

und Verwaltung von PDs. Das ermöglicht die

automatische Erfassung der Stromklasse von

PDs, ihres Status für die smarte Diagnose

sowie die Ausfallkontrolle, die die Kameras

automatisch neu starten kann, wenn das Bild

einfriert oder Verzögerungen eintreten. Die

Switches unterstützen Sicherheitsfunktionen

entsprechend IEC62443 und bieten Redundanz,

duale Spannungszufuhr sowie eine

Betriebstemperatur von -40 bis 75 °C. ge

www.moxa.com

Einbau-PCs und -Control-Panels von Beckhoff

Touch-Panel mit 10,1-Zoll-Display

Die mit 7-Zoll-Geräten gestartete Leistungsklasse

von Beckhoff wurde um drei Einbau-

Panels mit 10,1-Zoll erweitert. Das TFT-Touch-

Display eröffnet mit dem Widescreen-Format

in WSVGA-Auflösung (1024 x 600) umfassende

Bedien- und Visualisierungsmöglichkeiten.

Hinzu kommt eine Darstellung mit 16,7 Mio.

Farben. Damit stehen in der Produktreihe zusätzlich

zwei lüfterlose Panel-PCs – CP6600

und CP6700 – sowie mit dem CP6900 ein rein

passives Control-Panel zur Verfügung, mit

denen sich Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben

bei kleinen und mittleren Produk -

tionsanlagen lösen lassen. Die Geräte verfügen

über ein robustes Gehäuse mit Aluminiumfront

und Stahlblechabdeckung an der

Mitsubishi Electric bringt neue Widescreen HMIs

Fortec bietet SBC mit zwei LVDS-Schnittstellen

Universeller IPC für die Industrie

Mit dem iBase-IB818-Single-Board-Computer

(SBC) nimmt Fortec einen universellen IPC

ins Programm auf. Gerade die Möglichkeit,

zwei unabhängige LVDS-Displays (2 x 24-bit)

anzusteuern, erfüllt wichtige Kundenanforderungen

um beispielsweise Einsätze in der

Industrie optimal zu realisieren. Je nach CPU-

Ausführung erlaubt das im Formfaktor von

3,5 Zoll (102 x 147 mm) gefertigte Board eine

Einsatztemperatur von -40 bis 85 °C beziehungsweise

0 bis 60 °C. Der nicht operative

Lagerzustand darf sogar -40 bis 90 °C betragen.

Die auf 24/7-Dauerbetrieb optimierte

Bild: Beckhoff

Rückseite. Zudem sind sie bei Betriebstemperaturen

zwischen 0 bis 55 °C einsetzbar. ik

www.beckhoff.de

Hannover Messe: Halle 9, Stand F06

Warnmeldungen als gesprochenen Text ausgeben lassen

Die Serie GOT2000 wurde um die Wide-

Screen-HMIs GT21 und GT25 erweitert. Zu

den Merkmalen gehören zwei separate Ether-

Bild: Mitsubishi Electric Europe

net-Ports sowie eine Audio-Schnittstelle, über

die sich Warnmeldungen als gesprochener

Text ausgeben lassen. Über den serienmäßigen

Funktionsumfang der Modelle hinaus

ermöglichen die HMIs eine Fernüberwachung

über die VNC-Server-Funktion. Hierbei kann

sich der Anwender vom PC oder Tablet aus

mit dem Widescreen verbinden, um Produktionsanlagen

zu überwachen und auf Systemkomponenten

zuzugreifen. Zu den Funktionen

gehört auch GOT Drive, die die Inbetriebnahme

und Wartung von Servosystemen

über das Bediengerät ermöglicht. eve

https://de3a.mitsubishielectric.com

Hannover Messe: Halle 17, Stand D40

Intel-Technologie sorgt für auf IoT-Bedarf angepasste

Leistungsreserven.

ge

www.fortecag.de

Bild: Fortec

elektro AUTOMATION 04 2018 75


NEWS

SOFTWARE + SYSTEME

Insys icom und Microsoft entwickeln IoT-Lösungen

Azure-verifizierter Router verkürzt Time-to-Market

Genua bietet Gateway für die Digitalisierung

Barrieren gegen Angriffe

Der kompakte Hochleistungsrouter MRO-

L200 von Insys ist für Microsoft-Azur-IoT-

Dienste vorgetestet und verifiziert. Er basiert

auf einer modularen Plattform und unterfBild:

Insys

stützt sowohl Cloud- als auch Edge-Computing

(mittels integrierter Linux-Umgebung).

Zusätzlich zu seiner leistungsfähigen Hardware

ist der LTE-Mobilfunk-Router mit einem

5-Port-Switch, einer RS232-Schnittstelle, I/Os

und zwei LTE-Antennenanschlüssen ausgestattet,

die eine optionale Steigerung der

Datenrate ermöglichen (MIMO). Microsoft

Azure Certified for IoT ermöglicht es Unternehmen,

ihre Kunden dort abzuholen, wo sie

aktuell technologisch stehen, und mit einem

Ökosystem aus Geräten und Plattformen zu

arbeiten, das eine kürzere Vorlaufzeit bis zur

produktiven Lösung ermöglicht.

mc

www.insys-icom.de

Bild: Genua

Raspberry Pi 3 bei RS Components verfügbar

Processing-Kapazität und schnellere Kommunikation

Der Raspberry Pi 3 richtet sich an ein breites

Anwenderspektrum, darunter auch Profis, die

innovative Anwendungen für das Internet der

Dinge entwickeln. Das Model-B+ basiert auf

der aktuellen Version des Broadcom-BCM -

2837-System-on-Chip-Prozessors

mit 1,4 GHz. Der Quad-Core-

Prozessor kombiniert einen

ARM-A53-Prozessorkerncluster

mit dem

64-BitARMv8-

Befehlssatz.

Der Prozessor

unterstützt

Bachmann automatisiert Batteriespeicher

MPEG-4-Dekodierung (1080p30), H.264-

Kodierung (1080p30) und OpenGL ES 1.1,

2.0 Grafik. Der Wireless-Combo-Chip von

Cypress-Semiconductor ermöglicht Dualband-WiFi

nach

IEEE802.11ac.

Zudem erlaubt

eine Auslegung

für Bluetooth

4.1 zur BLE-

Kommunikation,

reduzierte Konformitätsprüfungen.

ge

de.rs-online.com

Bild: RS Components

Offene Bussysteme vereinfachen die Integration

Batteriespeicher sind schnell einsatzbereit und in entlegenen Gebieten in Betrieb.

Den damit verbundenen Anforderungen werden Steuerungen und Monitoring-Systeme

nur gerecht, wenn sie konsequent modular aufgebaut und direkt im Automatisierungssystem

integriert sind. Wichtige Eigenschaften des Bachmann-M1-Systems

sind deshalb einerseits offene Bussysteme wie

Modbus, CAN oder Profinet zur Kommunikation

zwischen Energieerzeugern oder -verbrauchern

und andererseits die Kommunikation zur Leitwarte

über IEC60870, IEC 61850 oder dnp3.

Das Produktportfolio für Batteriespeicher

und Hybridkraftwerke reicht von klassischen

und konfigurierbaren digitalen und analogen

I/Os bis hin zur integrierten und zertifizierten

Netzmessung und Netzüberwachung. ge

www.bachmann.info

Bild: Bachmann Electronic

Die Absicherung der Maschinenkommunikation

über das verbreitete Protokoll OPC UA

ist eine Herausforderung bei der Digitalisierung

der Industrie. Genua stellt deshalb die

Industrial Firewall Genuwall in der aktuellen

Version 7.0 vor, die mit einer speziellen Prüf-

Software für das industrielle Standardprotokoll

ausgestattet ist. Damit werden OPC-UA-

Datentransfers entschlüsselt und kontrolliert,

um Angriffe über dieses Protokoll auszuschließen.

Als weitere Digitalisierungslösung

bietet das Unternehmen das Industrial Gateway

GS.Gate, das Maschinendaten erfasst,

analysiert und verschlüsselt an die Cloud weiterleitet.

Mit der Industrial Firewall Genuwall

7.0 können in Produktionsnetzen Barrieren

gegen Angriffe geschaffen werden. Je nach

Schutzbedarf werden dabei für einzelne

Maschinen, ganze Anlagen oder auch

bestimmte Teilbereiche des Netzes separate

Sicherheitszonen eingerichtet. Auch Verbindungen

zwischen Produktions- und Offce-

Netzen, wie zu SAP- oder Administrationssystemen,

können abgesichert werden. Die

Firewall kontrolliert den Datenverkehr und

lässt ausschließlich die gewünschten Verbindungen

zu. Darüber hinaus unterstützt Genuwall

das Routing für Industrieprotokolle wie

Modbus/TCP und MQTT.

ge

www.genua.de

Hannover Messe: Halle 6; Stand E16

76 elektro AUTOMATION 04 2018


INTERFACETECHNIK

PRAXIS

Bild: Weidmüller

Produktions- und Durchlaufzeiten

lassen mittels Industrial

Analytics messbar optimieren

Weidmüller-Division Automation Products & Solutions als Partner für Industrie 4.0

Die interdisziplinären Fragen nehmen zu

Weidmüller in Detmold baut seine Aktivitäten in der Automatisierung kontinuierlich aus. Mit der im vergangenen

Jahr gegründeten Division Automation Products & Solutions möchte sich das Unternehmen intensiver

beim Thema Industrie 4.0 engagieren und seine Digitalisierungs- sowie Automatisierungstechnologien

zu einem leistungsfähigen Portfolio ‚vom Sensor bis in die Cloud‘ weiterentwickeln. Michael Matthesius,

Leiter der Division Automation Products & Solutions, erläutert die Zielsetzung.

Interview: Andreas Gees, stv. Chefredakteur elektro AUTOMATION

elektro AUTOMATION: Weidmüller hat in der Vergangenheit

seine Unternehmensstrategie mehrmals geändert. Im vergangenen

Jahr wurde nun die Division Automation Products & Solutions

gegründet. Was waren die Gründe?

Michael Matthesius, Weidmüller: Die Digitalisierungs- und Kommunikations-Technologien

werden die Automatisierung im Maschinen-

und Anlagenbau nachhaltig verändern. Diesen Weg der Veränderungen

möchten wir bei Weidmüller gemeinsam mit unseren

Kunden gestalten und uns mit der Division Automation Products &

Solutions langfristig als Lösungsanbieter etablieren. Außerdem wollen

wir unseren Kunden und hier speziell unseren Schlüsselkunden

langfristig einen Mehrwert bieten, sowohl bei den Produkten als

auch beim Service. Bei der Realisierung von Industrie 4.0 werden

die Informations- und Kommunikationstechnik, die Digitalisierung

sowie die Automatisierungstechnik nachhaltig miteinander verbunden.

Für die Umsetzung dieser Entwicklung suchen Kunden Partner,

die ihnen neue Wege aufzeigen. Wir sehen uns als ein solcher Partner

und begleiten das Thema Industrie 4.0, setzen entsprechende

Lösungen im eigenen Haus ein und kennen auch die Applikationen

unserer Kunden. Aus dieser Entwicklung heraus entstand die neue

Division. Die Mitarbeiter verfügen über fundiertes Fachwissen und

Engagement zur Realisierung offener, plattformunabhängiger Auto-

matisierungslösungen. Kundennähe ist ein zentraler Schlüssel für

den Erfolg.

elektro AUTOMATION: Welche großen Herausforderungen

sind mit der Digitalisierung verbunden, speziell im Maschinenund

Anlagenbau?

Matthesius: Essenzielle Trends, die den Wandel im Maschinenbau

herausfordern und beschleunigen, werden unter dem Begriff Industrie

4.0 und Smart Factory subsumiert: Das sind die Verkettung und

Vernetzung von Maschinen oder Anlagen, eine deutlich stärkere Dominanz

der Software, die verstärkte Durchdringung von Automatisierungslösungen

aber auch das Erfassen und Auswerten von Datenmaterial

zur vorbeugenden Wartung. Es gilt, die markante Zunahme

von interdisziplinären Fragestellungen durch entsprechende

Teams zu beherrschen. Es geht auch darum, neue Überlegungen

bei der Produktionsoptimierung anzustellen und neuartige Geschäftsmodelle

oder Dienstleistungen zu entwickeln. Eine Maschine

wird nicht mehr fertig ausgeliefert, sie passt sich flexibel an zukünftige

Anforderungen an. Das kann mithilfe von Softwareupdates,

modularen Erweiterungen, erneuerten Vernetzungen oder entsprechende

Redesigns erfolgen. Auch der Maschinenbauer wird sich

verstärkt um seine Kunden und deren Geschäftsmodelle bemühen

elektro AUTOMATION 04 2018 77


PRAXIS

INTERFACETECHNIK

müssen. Neben Ansätzen wie Fernwartung werden neue Beratungsleistungen

und Services entstehen. Es gilt, Innovationen

schnell und kompetent umzusetzen.

elektro AUTOMATION: Mit Industrie 4.0 wächst die Bedeutung

von Software. Weidmüller ist aus der Historie heraus ein

Produktionsunternehmen. Wie trägt man der wachsenden Bedeutung

von Software und IT-Know-how Rechnung?

Matthesius: Software ist gerade für die Division Automation Products

& Solutions von existentieller Bedeutung. Erst mit Software

kann eine ‚starre‘ Hardware individuell arbeiten. Mittlerweile hält

Software auch im klassischen Reihenklemmen- und Markierungsgeschäft

Einzug. Dort betrachten wir als Partner der Industrial Connectivity

den Schaltschrankbau als ganzheitlichen Prozess von der

Planung über die Installation bis zum Betrieb.

Bild: Weidmüller

„Die Anbindung an

Cloud-Systeme ist

ebenso selbstverständlich

wie die Möglichkeit

zur Echtzeitkommunikation

und Datenanalyse,

durchgängig vom

Sensor bis zur Cloud.“

Michael Matthesius,

Leiter der Division Automation

Products & Solutions

elektro AUTOMATION: Was sind die Zielgruppen des Unternehmens?

Industrie 4.0 und IIoT sind Themen, die neben Maschinen

und Anlagenbau auch Infrastruktur, Prozesstechnik etc.

betreffen?

Matthesius: Die bereits realisierten Industrie-4.0- bzw. IoT-Lösungen

adressieren in erster Linie Anwendungen im Maschinen- und

Anlagenbau sowie im Bereich erneuerbare Energien. Grundsätzlich

lassen sich mit dem durchdachten Baukasten aber auch Applikationen

in der Prozess- und Gebäudetechnik lösen.

elektro AUTOMATION: Im Zuge der Industrie 4.0 werden die

Anforderungen an Automatisierung, Steuerung und Datenanalyse

immer komplexer. Da liegt es auf der Hand, Kompetenzen

zu bündeln, etwa in Form von Kooperationen. Wie wichtig ist

dieses Thema für Sie?

Matthesius: Das Thema hat in der Tat eine sehr große Bedeutung

für uns. Niemand kann mit der rasanten Entwicklung der Digitalisierung

allein Schritt halten. Wissenstransfer und Kooperationen im

Sinne gemeinsamer Entwicklungen nehmen schon heute einen großen

Stellenwert ein und werden noch wichtiger. Intensive Kooperationen

pflegen wir bereits mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen

wie dem Fraunhofer-Institut und werden diese in den kommenden

Jahren ebenso wie die Partnerschaften zu anderen Unternehmen

weiter ausbauen.

elektro AUTOMATION: Die Basis für die vernetzte und intelligente

Industrie 4.0 bilden kommunikationsfähige Komponenten.

Was bietet Weidmüller in diesem Bereich?

Matthesius: Kommunikationsfähige Komponenten schaffen die Voraussetzung

für eine schnelle Bereitstellung und Verarbeitung von

Prozessdaten. Zusammen mit Industrial-Ethernet-Komponenten ermöglichen

sie eine intelligente, sicherheitsgerichtete Vernetzung in

der Produktion und den gewinnbringenden Datenaustausch zwischen

Maschinen und IT-Systemen. Dies schafft die Basis für zukunftsweisende

Digitalisierungslösungen und zählt daher zu unseren

Kernprodukten in diesem Bereich. Darauf setzen etwa unser Automatisierungsbaukasten

oder auch Industrial Analytics auf.

elektro AUTOMATION: Stichwort Automatisierungsbaukasten:

Sie haben angekündigt, diesen weiter auszubauen. Wie

weit sind Sie damit?

Matthesius: Unsere Intention ist es, die digitale Transformation

plattformunabhängig voranzutreiben. Ohne leistungsfähige Automatisierungstechnik

wird es nicht möglich sein, das Internet of Things

zu beherrschen. Deshalb haben wir u-mation entwickelt, einen offenen,

individuell skalierbaren Automatisierungsbaukasten. Unsere

Automatisierungsfamilie entsteht Schritt für Schritt und wird kontinuierlich

ausgebaut. Zu dem Remote-I/O-System u-remote kommt

jetzt unser innovativer IoT-Controller u-control für klassische steuerungstechnische

Aufgaben hinzu.

elektro AUTOMATION: Und was unterscheidet u-mation von

anderen Systemen?

Matthesius: Wir bieten nicht einfach noch eine weitere Automatisierungslösung

an, sondern haben unseren Automatisierungsbaukasten

von Beginn an Industrie-4.0-fähig gemacht. Die Anbindung

an Cloud-Systeme ist ebenso selbstverständlich wie die Möglichkeiten

zur Echtzeitkommunikation und Datenanalyse, durchgängig vom

Sensor bis zur Cloud. Dies ist ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal

unserer Lösung. Mit dem Baukasten bieten wir eine umfassende

Toolbox für Industrie 4.0 an, die mühelos für verschiedene Applikationen

anpassbar ist. Das ermöglicht es etwa Maschinenbauunternehmen,

fortschrittliche Technologien zu implementieren und sicher

zu beherrschen. Schließlich muss am Ende die Maschine funktionieren

– nicht mehr und nicht weniger.

elektro AUTOMATION: In der Automatisierungstechnik setzt

Weidmüller konsequent auf flexible Systeme und offene Standards.

Welche Standards sind das im Einzelnen?

Matthesius: Bei u-control wurde als Basis für die Entwicklung der

Engineering-Software auf die Anwendung offener und herstellerunabhängiger

Web-Technologien wie HTML5, CSS3 und JavaScript gesetzt.

Der Browser wird für den Anwender zur Applikationsplattform

78 elektro AUTOMATION 04 2018


INTERFACETECHNIK

PRAXIS

Bild: Weidmüller

Der Automatisierungsbaukasten

ist von Beginn an Industrie-4.0-fähig

konzipiert

und erlaubt eine flexible System-Konfiguration, Programmierung gemäß

IEC 61131-3 sowie die Anbindung an Schnittstellen (HMIs) in

einem Web-basierenden Engineering-Tool. Selbstverständlich unterstützen

wir auch Standards wie OPC.

elektro AUTOMATION: Die Steuerungstechnik u-control basiert

auf echtzeitfähigem Linux. Was sind die Vorteile, was gehört

zum Leistungsumfang? Wie erfolgt das Engineering?

Matthesius: Das Engineering-Tool mit dem Kundenprojekt befindet

sich direkt auf der Steuerung. u-control wurde unter Berücksichtigung

aktueller Security-Normen entwickelt und bietet unter anderem

eine Verschlüsselung der Software sowie einen sicheren Zugriff

unter Verwendung des HTTPS-Protokolls oder über eine VPN-Verbindung.

Darüber hinaus ist u-control konsequent nach dem Konzept

Security by Design entwickelt worden. Dabei wird schon bei

der Entwicklung von Hard- und Software darauf geachtet, dass die

Systeme gegen Angriffe gehärtet sind. Sowohl das Steuerungsprogramm

als auch das Projekt des Anwenders sind verschlüsselt und

mit einem Passwort geschützt. Das in der Steuerung integrierte Engineering-Tool

ist so ausgelegt, dass die Programmierung auf IEC

61131-3 basiert. Das integrierte Engineering-Tool ist kostenfrei. Bei

den Lizenzmodellen passen wir uns flexibel die Kundenwünsche an,

das gleiche gilt auch für Funktionserweiterungen.

elektro AUTOMATION: Mit dem intelligenten Datenanalyseverfahren

Industrial Analytics generiert Weidmüller Mehrwert

aus Maschinen- und Produktionsdaten. Was steckt genau dahinter?

Welche Geschäftsmodelle könnten sich daraus ergeben?

Matthesius: Bei Industrial Analytics ist die Beratung entscheidend.

Die Ingenieure von Weidmüller starten ganz einfach mit allen vorhandenen

Prozess- und Maschinendaten, aus denen das Maschinenverhalten

gelernt wird. Anschließend werden die Daten reduziert

und nur jene betrachtet, die zum eigentlichen Maschinenverständnis

erforderlich sind. Es geht vor allem darum, verlässliche Vorhersagen

zu treffen. Dafür werden mathematische und statistische

Verfahren zugrunde gelegt, um daraus das Maschinenverhalten zu

beschreiben. Vision im Maschinenbau ist es, eine völlig neue Kundenbeziehung

aufzubauen. Steht heute eine Maschine still, muss

der Betreiber den Hersteller anrufen, der einen Servicefachmann

schickt. Diese Beziehung wird sich in Zukunft umkehren: Der Maschinenbauer

wird dann proaktiv seinen Kunden kontaktieren und

ihn aufgrund der analysierten Daten auf ein aktuelles Problem oder

einen bevorstehenden Fehler hinweisen. Die Maximierung der Produktionszeiten

durch Industrial Analytics steht in einem messbaren

Mehrwert, der sich in einem Return-on-Invest von wenigen Monaten

niederschlägt. Unsere Analyse-Software lässt sich sowohl in Verbindung

mit einer Cloud aber auch ohne betreiben. Der Maschinenund

Anlagenbetreiber kann so agieren, bevor ein Fehler auftritt.

elektro AUTOMATION: Wie passt die Fernwartungslösung

u-link in das Konzept. Was beinhaltet sie im Einzelnen?

Matthesius: u-link bietet einen schnellen und sicheren Zugriff auf

Maschinen und Anlagen über eine VPN-Verbindung. Die intuitiv bedienbare

Oberfläche lässt sich anlagenbezogen konfigurieren. Neben

dem Cloud-Service auf sicheren und hochverfügbaren Servern

in Deutschland steht eine Online-Plattform mit gesicherten Containern

bereit, d. h. die Daten sind vor dem Zugriff Dritter geschützt.

Für den sicheren Remote-Zugang sorgt das Webportal mit integriertem

VPN-Rendezvous-Server in Deutschland, ein Router mit integrierter

SPI-Firewall, die Authentifizierung durch x.509-basierte Zertifikate

sowie die Nutzung von OpenVPN mit SSL-Verschlüsselung

und die manuelle Zugriffsfreigabe an der Maschine. Die Fernwartungslösung

ist nicht limitiert, wir bieten dazu diverse Lizenzmodelle

für die Softwarelösungen, beginnend bei der kostenlosen Einstiegsversion,

jeweils mit Zusatzoptionen und einfachen Upgrades. Jeder

Kundenaccount verwendet separate Datenbanken- und Serverinstanzen,

setzt also eine sichere Mandanten-Trennung um.

www.weidmueller.de

Video zu Smarte Fertigung 4.0:

http://hier.pro/aVLHO

Hannover Messe: Halle 9, Stand D68

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 79


PRAXIS

M2M-KOMMUNIKATION/HMI

Die TLM-Verpackungsmaschine

von Schubert

wird zukünftig mit dem

GS.Gate ausgestattet

Bild: Schubert System Elektronik

Hochsichere Digitalisierungslösung für die Industrie 4.0

Plattform für neue Möglichkeiten

Schubert System Elektronik GmbH in Neuhausen ob Eck ist Spezialist für Industrie-PCs und Bediengeräte für

den Maschinenbau. In Zusammenarbeite mit dem Spezialist für IT-Sicherheit Genua hat das Unternehmen ein

Edge-Gateway entwickelt, das erstmals in den Verpackungsmaschinen von Schubert zum Einsatz. Es ermöglicht

den Zugriff auf die Steuerung sowie die Bedienung der Verpackungsmaschinen und wurde konsequent

nach dem Konzept Security by Design entwickelt.

Bastian Beha ist Leiter Marketing und Werbung bei Schubert System Elektronik GmbH in Neuhausen ob Eck

Aus den Zustands- und Leistungsdaten von Maschinen lassen

sich wertvolle Informationen gewinnen: Wann müssen beispielsweise

Verschleißteile ausgetauscht werden, bevor sie zu kostspieligen

Ausfällen führen – Schlagwort Predictive Maintenance?

Wie ist die Auslastung der Maschinen? An welchen Stellen laufen

die Prozesse noch nicht rund? Dank dieser Informationen können

Anwender die Effizienz und Produktivität ihrer Anlagen stetig steigern,

Kosten sparen und sich im intensiven Wettbewerb behaupten.

Um an die Informationen zu gelangen, müssen die Maschinen vernetzt

und die erfassten Daten analysiert werden. Dabei ist unbedingt

zu beachten: Durch die Digitalisierung im sensiblen Produktionsbereich

dürfen keinesfalls Einfallstore für Cyber-Attacken entstehen,

sodass die IT-Sicherheit riskiert wird. Denn dann drohen kostspielige

Maschinen- und Produktionsausfälle, der Verlust von Daten

und somit Ihrer Wettbewerbsfähigkeit. Genau für diese Anforderung

– die Erfassung, Verarbeitung und Bereitstellung von Maschinendaten

auf einem hohen Sicherheitsniveau – haben Schubert System

Elektronik und Genua das Edge-Gateway GS.Gate entwickelt.

Security by Design garantiert hohes Schutzniveau

Um an der kritischen Schnittstelle zwischen Maschine und externem

Netz ein hohes Schutzniveau zu erreichen, ist das GS.Gate

nach dem Security-by-Design-Prinzip konstruiert. So sind die Anwendungen

zur Datenverarbeitung, die mit der Maschine sprechen,

strikt getrennt von den Sicherheitssystemen, die die Kommunikation

und die Schnittstelle Richtung externem Netz schützen. Die separierten

Bereiche verfügen über jeweils eigene Betriebssysteme

sowie fest zugewiesene Hardware-Ressourcen – dabei gibt es keine

Überschneidungen. Möglich wird dies durch ein Microkernel-Betriebssystem,

das als unterste Ebene auf dem GS.Gate läuft und

konsequent getrennte Bereiche erzeugt. Der Vorteil ist, nach außen

Richtung Netzwerk sind nur die speziell gehärteten Sicherheitssysteme

sichtbar. Diese werden durch regelmäßige Updates auf dem

aktuellen Stand gehalten und sind somit gegen alle aktuellen Bedrohungen

gewappnet. Hinter dem starken Schutzschirm können die

Nutzer die Datenverarbeitungs-Anwendungen ohne ständige Eingriffe

durch Updates und Patches betreiben. So lassen sich Änderungen

oder gar Störungen bei abgestimmten Abläufen vermeiden.

Das GS.Gate garantiert damit reibungslose Vorgänge auf einem Sicherheitsniveau,

das Maßstäbe im Industriebereich setzt.

80 elektro AUTOMATION 04 2018


M2M-KOMMUNIKATION/HMI

PRAXIS

Bild: Schubert System Elektronik

Das GS.Gate wurde

von Schubert System

Elektronik in Zusammenarbeit

mit dem

Spezialisten für IT-

Sicherheit Genua

entwickelt

Bild: Schubert System Elektronik

Beim GS.Gate werden alle Daten hochsicher verschlüsselt

Umfassender Kundenservice

Administriert und gewartet wird das Gateway per Fernzugriff über

verschlüsselte Verbindungen. Den Support für diese Lösung bekommen

die Anwender direkt vom Hersteller. Auf Wunsch übernimmt

Schubert System Elektronik auch das komplette System-Management.

Damit haben die Support-Spezialisten des Herstellers die Lösung

des Anwenders ständig im Blick und erledigen die gesamte

Administration. Über den Hotline-Support, der dem Kunden bei allen

Fragen kompetent zur Seite steht, sowie einem regelmäßigen

Update-Service, bietet der Hersteller einen kompletten Service. Um

die Anforderungen perfekt abzudecken, schnürt Schubert System

Elektronik auch ein individuelles Support-Paket. Für die Hardware

leistet das Unternehmen deutschlandweiten einen ‚Next Business

Day Replacement Service‘: Fällt ein System aus, bekommt der Kunde

am Folgetag ein Ersatzgerät.

Im Einsatz bei TLM-Verpackungsmaschinen

Das neuentwickelte GS.Gate kommt bereits in den TLM-Verpackungsmaschinen

von Schubert zum Einsatz. Diese modulare Maschinenreihe

besteht aus Schachtel-Aufrichtemaschinen, Gruppiermaschinen,

Füllmaschinen, Verschließmaschinen und Palettierern.

Kunden können sich aus den Teilmaschinen individuell ihre Verpackungsanlage

zusammenstellen. Das GS.Gate befindet sich funktionell

zwischen der Verpackungsanlage und einem Datennetzwerk.

Über Status-LEDs kann der Zustand abgelesen werden, und über

einen Schalter lässt sich das GS.Gate in den Fernwartungsmodus

versetzen oder die Verbindung zum Internet trennen. Konfigurationsdaten

kann der Kunde auf eine CFast-Karte schreiben. Das GS-

Gate lässt sich einfach im Schaltschrank der Verpackungsanlage

montieren. Ein abgesetztes Anzeigeelement wird über CAN-Bus angebunden.

Auf diesem signalisiert eine LED unter anderem, ob der

Fernwartungsmodus aktiviert ist.

Die Vernetzung der TLM-Maschinen über die neue digitale Plattform

eröffnet völlig neue Möglichkeiten. In Zukunft werden alle TLM-Maschinen

mit dem GS.Gate ausgestattet, das an Grips.world angebunden

ist. Damit lassen sich die Betriebsdaten jeder Maschine erfassen

und analysieren. Schubert strebt dabei eine laufende Zustandsüberwachung

in Echtzeit an. „Die Datenanalyse mit Grips.world ermöglicht

uns, Probleme zu erkennen, bevor sie überhaupt entstehen. So können

negative Auswirkungen auf die Produktion unserer Kunden vermieden

werden“, erläutert Marcel Kiessling, Geschäftsführer der Bereiche

Vertrieb, Service und Marketing bei Schubert. „Langfristig können

wir mit dem Wissen über den Status der Maschinen die Leistung

der Maschinen bei Kunden weiter kontinuierlich steigern.“ Um dem

kontinuierlichen internationalen Wachstum Rechnung zu tragen, wird

Schubert zudem sein Service-Team bis 2019 um 30 % vergrößern.

Digitale Zwillinge

Ein zentrales Element innerhalb von Grips.world, eine webbasierte

Plattform für Mitarbeiter und Kunden von Schubert, wird zukünftig der

digitale Zwilling der Maschine sein. Dabei handelt es sich um ein dreidimensionales

Abbild der TLM-Maschine, das sich mithilfe des Originalcodes

der Verpackungsmaschinensteuerung in Echtzeit bewegen

lässt. Die Vorteile für die Kunden liegen in beschleunigten Konstruktionsabläufen

und kürzeren Lieferzeiten. Gleichzeitig wird es beispielsweise

möglich sein, die komplette Validierung einer Pharmamaschine

vorab digital durchzuführen. Ebenso können mit dem digitalen Zwilling

Probeläufe mit neuen Produktformaten durchgeführt werden. ge

www.schubert-system-elektronik.de

Details zu Grips.world:

http://hier.pro/4WHwZ

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 81


PRAXIS

M2M-KOMMUNIKATION/HMI

eCount embedded bringt Flachbildschirm-Scalerboards und RFID-Reader in die Cloud

Effizientes Monitor-Monitoring

Die Cloud-Applikation für Scalerboards von eCount embedded ermöglicht die vollständige Vernetzung

von Flachbildschirmen. Damit lassen sie sich zentral parametrieren und ihr Betriebszustand permanent

überwachen. Der Bedienkomfort steigt und die Wartungskosten sinken.

Dirk Finstel, Geschäftsführer der eCount embedded GmbH in München

Industrietaugliche Flachbildschirme

gibt es in vielerlei Ausführungen

Bild: eCount

Industrietaugliche Flachbildschirme gibt es in vielerlei Ausführungen:

Sie werden beispielsweise als großformatige Digital-Signage-Lösungen

in Flughäfen oder in der Systemgastronomie verwendet.

In der Medizintechnik hängen sie über OP-Tischen und werden

unter anderem an die Anforderungen von endoskopischen Geräten

angepasst oder mit einer Echtzeit-Überwachung des Videosignals

ausgerüstet, um beim Einfrieren des Bildes einen Alarm auszulösen.

In der industriellen Fertigung kommen sie zusammen mit

RFID-Lesern zum Einsatz, um das Bedienpersonal zu identifizieren

oder Waren zu scannen. Es gibt sie zudem auch eingebettet in vielen

weiteren industriellen Geräten, Maschinen und Anlagen. Hier

haben sie zudem oft ganz spezielle Formate und Auflösungen, die

normalerweise nicht dem nativen Ausgangssignal eines Embedded-

Systems entsprechen, weil beispielsweise auch weiterhin kostengünstige

LVDS-Displays eingesetzt werden.

Hinter jedem OEM-Flachbildschirm steckt immer eine applikationsund

anwendungsspezifische Scalerbaugruppe. In ihr steckt die Intelligenz,

um die Videosignale für das jeweilige Display aufzubereiten.

Hinzu kommen der Support der Display-Peripherie wie die Bereitstellung

von Sound und Touchscreen-Funktionalität bis hin zu RFID-

Lesern sowie die Einstellung und Speicherung spezifischer Parame-

ter wie Helligkeit oder Kontrast. Dort, wo viel konfiguriert und parametriert

werden muss, ist eine komfortable Benutzeroberfläche gefordert.

Die Parametrierung kann beispielsweise lokal über WLANoder

Bluetooth mittels Smartphone-App erfolgen. Reicht das beispielsweise

dem Betreiber mehrerer Niederlassungen nicht aus

und möchte er die Einstellungen mittels wenigen Klicks ausführen,

erfolgt die Parametrierung über die eCloud.

Zentrale Cloud für alle verteilten User-Interfaces

Anwender und OEMs möchten die Monitore über eine IP-Adresse

ansprechen, um sie von zentraler Stelle managen und warten zu

können. Die Cloud bietet idealerweise eine HTML-basierte, responsive

Oberfläche, sodass vom Smartphone über Tablet bis hin zum

Desktop-PC jeder Client eingesetzt werden kann. An diese zentrale

Cloud werden alle Geräte angebunden: Von den Displays an unterschiedlichen

Standorten über Alarmmanagementsysteme mit Eskalationsroutinen

und Quittierungsfunktionen bis hin zur Integration

von Backoffice-, ERP- und CRM-Systemen sowie Content-Delivery-

Plattformen.

eCount embedded hat dafür eine Endgeräte-unabhängige Cloud-Lösung

entwickelt. eCloud integriert einen optionalen RFID-Leser, so-

82 elektro AUTOMATION 04 2018


M2M-KOMMUNIKATION/HMI

PRAXIS

Erste Baugruppe mit eCloud-Support ist die 4K-Scalerbaugruppe

CRTtoLCD-91

Bild: eCount

Die Cloud bietet idealerweise eine HTML-basierte, responsive Oberfläche,

sodass vom Smartphone über Tablet bis hin zum Desktop-PC jeder Client

eingesetzt werden kann

Bild: eCount

dass sich die Scalerbaugruppe und damit der Flachbildschirm eines

Systems als zentrale Elemente des Berechtigungsmanagements

auslegen lassen. Kann man die Benutzung der Displays zentral überwachen

beziehungsweise auch das Berechtigungsmanagement

und ihre benutzerabhängige Konfiguration zentral über Clouds verwalten,

lassen sich auch Zahlsysteme für Pay-per-Use-Applikationen

anbinden.

Den RFID-Leser in der Cloud verwalten

Bringt man auch den optionalen RFID-Leser der Scalerbaugruppe in

die Cloud, ergibt sich weiterer Nutzen. So kann man spezifische

RFID-Tags von zentraler Stelle aus zulassen oder deren Nutzung verweigern

und so ein Authentisierungs- und Berechtigungsmanagement

administrieren. Anwender können über den RFID-Reader auch

ganz einfach persönlichen Monitoreinstellungen aufrufen, die sie

vorher über ein Cloud-Interface konfiguriert haben. Diese individuellen

Settings sind beispielsweise im Medizinbereich gefragt, wo jeder

Arzt eine andere Konfiguration bevorzugt. Auch der Aufruf einer

DICOM-Part-14-konformen Darstellung, um beispielsweise ein Karzinom

zweifelsfrei zu erkennen, lässt sich darüber komfortabel aktivieren.

Kann man solche Konfigurationen zentral verwalten, lassen

sie sich auch spezifischen endoskopischen Geräten zuordnen. Prinzipiell

ist es möglich, aus einem Flachbildschirm ein Logbuch für die

Betriebsdatenerfassung zu machen, über die Cloud visualisiert und

an ERP-Systeme angeschlossen.

Version 1.0 ab sofort verfügbar

In der Version 1.0 der eCloud werden die 30 meistgenutzten Funktionen

unterstützt. Dies sind unter anderem Eingangswahl, Modus,

Temperatur, Betriebsstundenzähler, Einschaltvorgänge und natürlich

alle API-Funktionen wie Backlight, Helligkeit, Kontrast und Audio-

Lautstärke sowie Panel-Info und Reset. Regelmäßig an die Cloud

übertragen werden dabei die Werte für Input, Backlight, Helligkeit

und Kontrast sowie weitere Basisinformationen.

Ist ein RFID-Reader integriert, erweitert sich der Funktionsumfang

um weitere Befehle, die von der IoT-Plattform aus triggerbar sind,

wie Reset des Readers, Kalibrierung der Antenne, Steuerung und

Informationen zum Lesevorgang und der Signalstärke sowie Ausschalten

des RFID-Readers. Regelmäßig automatisch übertagen

werden zudem Informationen über die Anzahl der gescannten Tags,

zwei Temperaturwerte, Informationen von den GPIOs, dem Analog-

Digital-Konverter, Beschleunigungs- und Lagewerte des integrierten

Gyroskopsensors sowie die aktuelle Leistungsaufnahme mit Datum

und Uhrzeit.

In den Versionen 2.0 und 3.0 wird die Cloud um zusätzliche Funktionen

erweitert. Diese sollen bis Mitte beziehungsweise Ende 2018

zur Verfügung stehen. Dazu zählen in der Version 2.0 der komplette

Support aller APIs der Scalerbaugruppe und des RFID-Readers zusammen

mit einem Kampagnenmanagement zur Distribution neuer

Settings bzw. Firmware. Unterstützt werden dann auch

2G/3G/4G-Interfaces sowie ein Software-Development-Kit für das

Gateway zur Cloud. In der Version 3, die ab dem 2 Halbjahr 2018 entwickelt

wird, kommen dann Schnittstellen zu ERP-Lösungen wie

SAP oder SQL hinzu sowie dedizierte Apps für iOS und Android.

Freie Auswahl beim Cloud Hosting

eCloud kann private oder public Clouds nutzen. Schnittstellen werden

Zug um Zug für alle Cloud-Plattformen wie Amazon, Google

oder Microsoft Azure bereitgestellt. Auch kundenspezifische Cloudschnittstellen

sind auf Anfrage ebenfalls möglich. Die Kommunikation

ist nach aktuellen Sicherheitsstandards ausgelegt und gemäß

TLS 1.2 verschlüsselt. Eine besonders sichere Verbindung stellt zudem

die Knotenpunktlogik der Scalerbaugruppe dar, an dem das

WLAN- oder Bluetooth-Interface zum Datenaustausch mit der

Cloud angebunden ist. Die Anbindung an die Cloud erfolgt via Web-

Socket-Protokoll. Das WebSocket-Protokoll garantiert, dass Client

und Server jederzeit aktiv bidirektional kommunizieren können.

Scalerbaugruppe mit eigener Cloud

Erste Baugruppe mit eCloud-Support ist die 4K-Scalerbaugruppe

CRTtoLCD-91. Sie unterstützt Flachbildschirme mit bis zu 4K-UHD

mit 3840×2160 und bietet dank Backlightsteuerung und neuentwickelter

Scaler-Algorithmen eine brillante und kontrastreiche Darstellung.

Optional aufsteckbar ist ein HF-RFID-Leser mit NFC-Unterstützung

und der Cloudanbindung über WiFi. Im Laufe des Jahres wird

ein UHF-RFID-Reader das Angebot erweitern. Mit einer Reichweite

von bis zu 10 m ist er ideal für Logistikapplikationen geeignet. ge

www.ecount-embedded.com

Weitere Informationen

zur CRTtoLCD-Serie:

http://hier.pro/qW6mQ

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elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 83


PRAXIS

STROMVERSORGUNG/ENERGIEVERTEILUNG

E-T-A: Was bei der Lichtbogenlöschung in Niederspannungsschaltgeräten zu beachten ist/Teil 1

Der Kontakt stirbt nie

– der Lichtbogen schon

Die Erzeugung und Speicherung erneuerbarer Energie, der Zuwachs bei der Elektromobilität und die geplante Nutzung

von Gleichstromnetzen in der Industrie stellen hohe Anforderungen an elektromechanische Komponenten wie Leistungsschalter,

Schutzschalter oder Leistungsschütze. Bei der Auswahl und beim Betrieb solcher elektrischen Schaltgeräte

sind verschiedene physikalische Grundlagen zu berücksichtigen. Nur so ist ein dauerhaft zuverlässiger Betrieb möglich.

Peter Meckler, Leiter InnoLab bei E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH in Altdorf

F

ür elektrische Kontakte in mechanischen Schaltgeräten gibt es

zwei Optionen. Entweder sind sie geschlossen und führen

Strom. Oder sie sind geöffnet und damit Teil der für die jeweilige Bemessungsspannung

benötigten Isolationsstrecke. Die bestimmende

Größe des geschlossenen Kontaktes ist der Kontaktwiderstand.

Dieser ist auch auf metallisch reinen Flächen grundsätzlich unvermeidbar.

Er entsteht nach dem Modell von Holm durch Kontakt-Engestellen

(Radius a) mit dem Engewiderstand RE und durch Bildung

von Molekülhäuten aufgrund von Fremdschichten mit dem Fremdschichtwiderstand

R F .

Ein elektrischer Kontakt besteht aus vielen elektrisch parallel geschalteten

Engestellen, sogenannten a-Spots, über die der Strom

fließt. Bei Öffnung des Kontaktes fließt der Strom im letzten Augenblick

vor der Trennung nur noch über einen a-Spot. Durch die hohe

Stromdichte schmilzt dort das Kontaktmaterial. Bei einem weiteren

Öffnungsvorgang reißt dieser flüssige Metallkanal ab und es entsteht

ein Lichtbogen.

Sind zwei Gebiete unterschiedlich elektrisch geladen, entsteht dazwischen

ein elektrisches Feld und es kommt zu Entladungen. Elektrostatische

Entladungen finden bei geringen Strömen und hohen

Spannungen statt. Ab etwa 1 A und 14 V entstehen stabile Lichtbögen.

Bei dieser sogenannten Hochdruckentladung ist die mittlere

freie Weglänge der Ladungsträger sehr klein.

Der Lichtbogen – ein Plasma

Physikalisch betrachtet sind Lichtbögen Plasmen. Doch was ist unter

einem Plasma zu verstehen? Laut DIN 1326-1:1991-10 ist „ein

Plasma ein makroskopisches Vielteilchensystem, das insgesamt

elektrisch neutral ist, aber so viele freie elektrische Ladungen enthält,

dass deren elektromagnetische Wechselwirkung untereinander

oder mit äußeren elektromagnetischen Feldern die Systemeigenschaften

wesentlich bestimmt. Ein Plasma ist daher immer ein

elektrischer Leiter.“ Ein Lichtbogen lässt sich in drei Bereiche auftei-

Ellipsen-Modell der

Stromenge nach

Holm für sphärische

aneinander gepresste

Kontaktstücke

Bild: E-T-A

84 elektro AUTOMATION 04 2018


STROMVERSORGUNG/ENERGIEVERTEILUNG

PRAXIS

Bild: E-T-A

Bild: E-T-A

Ein Lichtbogen benötigt mindestens 14 V, der Mindeststrom

hängt vom Werkstoff ab und beträgt bei Kupfer 0,4 A

Potenzialverlauf in einem Lichtbogen mit vergrößerter Darstellung der

Elektrodenfall-Gebiete, es gilt U B

= (U AF

+ U KF

) + U S

= U E

+ l B

E

Bild: E-T-A

Der Engewiderstand ergibt sich aus verschiedenen Parametern

len: zwei Raumladungszonen an den Elektroden und die eigentliche

Lichtbogensäule. Während die Lichtbogensäule ein quasineutrales

Plasma endlicher Leitfähigkeit ist, befinden sich vor den Elektroden

schmale Raumladungsgebiete (0,1 bis 1 mm lang). Der Lichtbogen

selbst ist ein sogenanntes thermisches Plasma. Dieses weist im

Kern Temperaturen von 1.000 bis 30.000 K und an der Oberfläche

4.000 bis 5.000 K auf.

Elektronen sind aufgrund ihrer geringeren Masse – und damit viel

höheren Beweglichkeit – über hundertmal schneller als Ionen. Aus

diesem Grund tragen den Strom im Lichtbogen zu rund 99 % Elektronen.

Und das, obwohl die Konzentration von Elektronen und Ionen

gleich ist (Quasi-Neutralität). Über dem Lichtbogen tritt ein

Spannungsfall U B auf. Dieser setzt sich im Wesentlichen aus drei

Anteilen zusammen: dem Spannungsfall an den beiden Elektroden

U AF und U KF sowie dem Spannungsfall über der Bogensäule U S . Die

Feldstärke E in der Bogensäule ist dabei nahezu konstant.

Bei kurzen Lichtbögen ist der bestimmende Anteil die Summe der

Spannungsfälle über Anode und Kathode U E . Bei langen Lichtbögen

überwiegt die Spannung der Bogensäule U S . Um stabil zu brennen,

benötigt ein Lichtbogen eine Mindestspannung von ungefähr 14 V.

Der Mindeststrom hängt vom Elektroden-Werkstoff ab und beträgt

bei Kupfer und Silber etwa 0,4 A. Werden diese Werte unterschritten,

verlischt der Lichtbogen selbstständig. In Automobilbordnetzen

mit Systemspannungen von 12 V können Lichtbögen nicht stabil

brennen. Bei höheren Spannungen können jedoch stabile Lichtbögen

entstehen. Die Leitfähigkeit des Plasmas hängt von dessen

Temperatur ab. Je höher der Strom ist, desto größer der Energieumsatz.

Damit steigen auch Temperatur, Ionisationsgrad und Leitfähigkeit

des Bogens. Folglich hat der Lichtbogen einen negativen differentiellen

Widerstand und kann daher als Spannungsquelle interpretiert

werden.

Bei Energieentzug des Lichtbogens sinkt der Strom aufgrund von

weniger Ladungsträgen. Die Spannung steigt hingegen. Da diese

nicht über die Quellspannung steigen kann, nutzt man diesen Effekt

in mechanischen Schaltgeräten zum Löschen des Lichtbogens.

Der Schaltlichtbogen – Fluch und Segen zugleich

Bei Öffnung der Kontakte eines mechanischen Schaltgerätes entsteht

– abhängig von Strom, Spannung und vorherrschendem Druck

– ein Schaltlichtbogen. Dieser stellt einen zusätzlichen Widerstand

im Schaltkreis dar. Dadurch sinkt der Strom, was gewünscht ist.

Gleichzeitig ist dieser Schaltlichtbogen sehr schnell zum Verlöschen

zu bringen. Die hohe thermische Energie-Einbringung in die umgebenden

Materialien kann innerhalb kürzester Zeit zur Zerstörung der

Schaltkammer führen.

In einem ohmsch-induktiven Schaltkreis ergibt sich bei dem Strom i 1

ein stabiler Arbeitspunkt P 1 . An diesem brennt der Lichtbogen. Bei

Strömen kleiner i 2 ist eine Löschung möglich. Denn dann ist die

Stromänderung di/dt kleiner Null und in P 2 liegt kein stabiler Arbeitspunkt

vor. Eine Löschung ist durch intensive Kühlung oder Verlängerung

des Bogens möglich. Dies erfolgt, sobald die Bogenkennlinie

U B (i) oberhalb der Geraden U 0 - R*i liegt.

Das bedeutet in der Praxis: Die Lichtbogenspannung muss größer

sein als die Quellspannung. So wird der Bogen instabil und verlischt.

Ein Trugschluss ist allerdings, das Optimum bei unendlich kurzer

Zeit zu vermuten. Denn durch die im Kreis gespeicherte Energie

kommt es zur Erzeugung hoher Überspannungen. Diese zerstören

angeschlossene Betriebsmittel. Ein Schaltlichtbogen hilft demnach

auch beim definierten Abbau der im Kreis gespeicherten Energie.

Wie sich der Wechsel- vom Gleichstromlichtbogen unterscheidet,

wie sich lichtbogenfrei bzw. lichtbogenarm schalten lässt und welche

Vorteile die galvanische Trennung bietet, darüber berichtet der

Autor in Teil 2 in der nächsten Ausgabe von elektro AUTOMATION.

www.e-t-a.de

Weitere Informationen zum Überlastoder

Kurzschlussschutz:

http://hier.pro/nMJOB

Hannover Messe: Halle 11, Stand A69

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elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 85


PRAXIS

GEHÄUSE/KOMPONENTEN

Schaltbau bietet ein breites Spektrum an Komponenten

Hohe Gleichströme

sicher schalten

Bei der Verschaltung

der Module

und Strings sind an

vielen Stellen

Schaltgeräte für

DC-Spannungen

notwendig

Bild: Schaltbau

Der Klimawandel und der Ausstieg aus der Kernenergie haben in vielen Ländern zu einem massiven

Ausbau der regenerativen Energieerzeugung geführt. Diese Entwicklung und die gleichzeitige Verbreitung

der Elektromobilität stellen die elektrotechnische Infrastruktur vor immer neue Herausforderungen.

Hinzu kommt, dass auch in der Industrie intensiv über den Aufbau von Gleichstromnetzen nachgedacht

wird. Dem Schalten hoher Gleichströme kommt damit eine besondere Bedeutung zu.

Andreas Degwerth, Entwicklungsleiter Schütze bei der Schaltbau GmbH in München

Zur Erzeugung elektrischer Energie werden einzelne Solarzellen

in einem Modul zusammengeschaltet, um so verwertbare

Spannungen und Ströme zu erhalten. Je nach Größe der Anlage

werden die Module zu Strings zusammengefasst, deren Gleichspannung

über einen Wechselrichter ins Netz eingespeist wird. Bei

der Planung solcher Anlagen und der Auswahl elektrischer Schutzeinrichtungen

müssen alle möglichen Fehlerfälle berücksichtigt werden.

Die Auswahl der elektrischen Betriebsmittel erfolgt nach Beurteilung

aller elektrischen Betriebszustände der Anlage. Dadurch sollen

Gefährdungen von Personen und die Schädigung der Anlage sicher

vermieden werden.

Photovoltaikanlagen und Energiespeicher

Ein häufig diskutierter Betriebszustand bei Photovoltaikanlagen ist

die teilweise Verschattung. Bei einer Reihenschaltung von Photovoltaikmodulen

wirkt eine verschattet Solarzelle als Diode in Sperrrichtung,

an der eine entsprechend hohe Spannung anliegt. Parallel zur

Zelle geschaltete Bypassdioden bzw. die Wahl einer anderen Verschaltung

wirken dem Effekt entgegen. Sollte Verschattung in einem

parallel geschalteten String auftreten, kann ein Teilstrom in die entgegengesetzte

Richtung erzeugt werden.

Eine weitere Fehlerquelle in Photovoltaikanlagen sind Isolationsfehler

in einzelnen Modulen oder in deren Verschaltung; im Extremfall

fließt die Summe der Kurzschlussströme aller nicht betroffenen

Strings als Rückstrom im fehlerhaften Zweig. Durch Einsatz von sogenannten

Blockdioden in Reihe von Modulen eines Strings kann

ein solcher Fehler vermieden werden. Strangsicherungen können

außerdem den Rückstrom mehr oder weniger rasch abschalten. Abhängig

von der Größe bzw. Komplexität einer Photovoltaikanlage

werden an verschiedenen Punkten elektrische Schaltgeräte zur allpoligen

Trennung jedes einzelnen Strings eingesetzt. Bei Isolationsfehlern

kann die Auslösung von Strangsicherungen einige Minuten

dauern. Werden während der Zeit Schalthandlungen durchgeführt,

sind Ströme in mehrfacher Nennstromstärke des Strings und in umgekehrter

Stromrichtung abzuschalten. Gepolte Schaltgeräte mit

Permanentmagneten für die Lichtbogenlöschung fallen hier aus. Daher

sind für die Anwendung nur polaritätsunabhängige Betriebsmittel

zulässig.

Um Erzeugung und Verbrauch zeitlich anzupassen, sind Energiespeicher

notwendig. Diese nehmen überschüssige Energie auf und geben

sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder ab. Kondensatoren und

Batterien werden beispielsweise in der Nähe von Photovoltaikanlagen

installiert. Auch hier müssen entsprechende Absicherungen vorhanden

sein und Betriebsmittel zum Schalten von Gleichspannungen

vorgesehen werden.

Schalten von Gleichströmen

Beim Schalten von Strömen mit einem elektromechanischen Schaltgerät

entsteht ein Lichtbogen. Dabei bildet sich ein Plasma zwischen

den Kontakten, das im schlimmsten Fall zur Zerstörung des

Schalters führt. Während bei Wechselspannungen der Lichtbogen in

den meisten Fällen beim nächsten Nulldurchgang der Spannung erlischt,

funktioniert dies bei Gleichspannungen naturgemäß nicht.

Daher sind bei der Lichtbogenlöschung in Gleichspannungsschal-

86 elektro AUTOMATION 04 2018


GEHÄUSE/KOMPONENTEN

PRAXIS

Bild: Schaltbau

Bild: Schaltbau

Die DC-Schaltgeräte der Serie 310 arbeiten mit

permanentmagnetischer Blasung

C310A 300 ohne Löschkammer

tern zusätzliche Vorkehrungen zu treffen. Beschrieben wird ein Lichtbogen

bzw. sein Spannungsbedarf durch die sogenannte Lichtbogengleichung:

U Bogen = U Anodenfall + E Säule * L Säule + U Kathodenfall

Um ein strombegrenzendes Schalten zu ermöglichen, muss die

Lichtbogenspannung erhöht werden. Dazu bieten sich verschiedene

konstruktive Maßnahmen an. Die wesentlichen Mechanismen zur

Lichtbogenlöschung sind die Verlängerung der Lichtbogensäule, deren

Einengung bzw. eine Kühlung. Je nach Schaltgerät kommen einzelne

dieser Mechanismen oder eine Kombination zum Einsatz. Bei

der Lichtbogenverlängerung wird die Lorentzkraft ausgenutzt. Ein

Magnetfeld, das in der Regel durch Permanentmagneten erzeugt

wird, lenkt den Lichtbogen ab und führt so zu einer Verlängerung.

Dieser Mechanismus wird auch als magnetische Blasung bezeichnet.

Der Kontakt des Lichtbogens mit den kühlen Schaltkammerwänden

oder mit keramischen Elementen innerhalb der Schaltkammer führt

zu einer Erhöhung der elektrischen Säulenfeldstärke. Sollten für ein

Schaltgerät nur wenige Lastabschaltungen gefordert sein, können

auch gasende Kunststoffe zum Einsatz kommen. Der abgegebene

Wasserstoff kühlt den Lichtbogen durch Strömung zusätzlich.

Durch Einengung des Lichtbogens zwischen Isolierstoffplatten, die

zusätzlich eine mäanderförmige Struktur aufweisen, steigt die elektrische

Säulenfeldstärke ebenfalls an. Da der Säulendurchmesser

proportional zur Höhe des Laststromes ist, taucht der Bogen mehr

oder weniger in eine solche Struktur ein. Durch die Aufteilung des

Gesamtlichtbogens in Teillichtbögen können die Anoden- bzw. Kathodenfälle

mehrfach genutzt werden. Die kurzen Bögen werden

zusätzlich noch durch die thermisch gut leitfähigen metallischen Bleche

gekühlt.

Um eine Kühlung mit speziellen Löschgasen zu ermöglichen, muss

die Schaltkammer gasdicht gekapselt sein. In die Kammer wird

während der Fertigung ein Gasgemisch aus Wasserstoff, Stickstoff

oder Schwefelhexafluorid gefüllt. Diese Gase haben eine höhere

Spannungsfestigkeit als Luft und verfügen über höhere Wärmekapazitäten,

was zu einer besseren Kühlung führt. Meist sind solche

Schaltgeräte nur für ohmsche Lasten einsetzbar.

Die Schaltbau GmbH bietet eine große Auswahl an Schaltgeräten

für DC-Anwendungen

Schaltgeräteauswahl

An Schaltgeräte in Gleichstromkreisen werden je nach Anwendung

und individuellem Aufbau der Anlage speziell im Fehlerfall unterschiedliche

Anforderungen gestellt. Mit der Serie C310 bietet

Schaltbau eine zuverlässige Alternative zu den bisher oft verwendeten

gasgekapselten Geräten. Die ersten Typen der neuen Serie sind

für Dauerströme von 150 A, 300 A und 500 A ausgelegt. Das modulare

Konzept gestattet die Verwendung einer Löschkammer für 60 V,

1.000 V oder 1.500 V am gleichen Grundgerät. Diese Kammern arbeiten

auf permanentmagnetischer Basis und sorgen für kompakte

Abmessungen und ein geringes Gewicht. Durch die Regelung des

Spulenstromes arbeiten diese Geräte unabhängig von der Umgebungstemperatur

immer gleich zuverlässig. Außerdem ist dadurch

der Energieverbrauch der monostabilen Ausführung im eingeschalteten

Zustand gering. Die bistabile Variante hat konzeptbedingt in

beiden Endlagen keine Leistungsaufnahme. Die Schütze der Reihe

C310 haben sowohl ein hohes Ein- und Ausschaltvermögen als auch

einen hohen Kurzzeitbemessungsstrom. Da beide Stromrichtungen

sicher beherrscht werden, sind die Schütze für alle Anwendungen

mit Energierückspeisung ideal.

www.schaltbau-gmbh.de

Weitere Details zu den Schützen:

http://hier.pro/bKUHI

Hannover Messe: Halle 11, Stand D27

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elektro

AUTOMATION

Bild: Schaltbau

elektro AUTOMATION 04 2018 87


PRAXIS

GEHÄUSE/KOMPONENTEN

Optimal auf die Anwendung zugeschnitte Gehäuse

Die richtige Auswahl treffen

Bei der Wahl eines passenden Elektronikgehäuses müssen verschiedene Aspekte berücksichtigt

werden, damit es die empfindliche Technik im Inneren dann auch optimal schützt und ihre Funktion

dauerhaft sichert. CTX unterstützt Anwender bei dieser Aufgabe und stellt hier grundsätzliche

Faktoren vor, die es zu berücksichtigen gilt.

Thomas Windeck, Sales Manager, CTX Thermal Solutions GmbH, Nettetal

Grundsätzlich gibt der Platzbedarf der Elektronik die Gehäusegröße

vor. Wird das Gehäuse in eine größere Einheit wie eine

Maschine oder einen Schaltschrank eingebaut, muss der hierfür zur

Verfügung stehende Bauraum ebenfalls berücksichtigt werden. Die

Wahl des Gehäusematerials wird dagegen von zahlreichen Faktoren

beeinflusst: Dazu gehören unter anderem die Umgebungsbedingungen,

denen das Gehäuse ausgesetzt ist, und ob die Elektronik

einen besonderen EMV-Schutz benötigt. Robuste Aluminiumprofiloder

-druckgussgehäuse eignen sich in der Regel problemlos für

den Outdoor-Einsatz. Dichtungen – beispielsweise aus Polyurethan

– erhöhen den IP-Schutz zusätzlich. Blechbiegegehäuse aus Edelstahl

sind dagegen prädestiniert für den Indoor-Einsatz und hier

speziell für Branchen, in denen eine hohe Sauberkeit gewährleistet

werden muss – wie zum Beispiel in der Pharma- und Lebensmittelindustrie.

Üblicherweise bestimmt dann die benötigte Gehäuse -

anzahl eines Typs die Wahl des Produktionsverfahrens. Bei einzelnen

Spezialgehäusen kann es wirtschaftlich sein, sie aus dem Vollen

zu fräsen. Für größere Serien lohnt sich dagegen die Anfertigung

eines Werkzeugs zur Herstellung belastbarer Druckgussgehäuse.

Blech- oder Stanzbiegegehäuse sind vergleichsweise kostengünstig

in der Produktion. Sie eignen sich sowohl für Einzelgehäuse als auch

für kleine oder große Serien.

Welche Bearbeitungsschritte sind notwendig?

Von der Art der Applikation hängen neben dem zu wählenden

Material und der Optik des Gehäuses auch seine Bearbeitung und

eventuell erforderliches Zubehör ab. So werden beispielsweise Aluminiumdruckgussgehäuse

häufig einer CNC-Präzisionsbearbeitung

Bild: CTX Thermal Solutions

CTX liefert unter anderem Gehäuse in Profiltechnik mit

eloxierten, lackierten, chromatierten oder pulverbeschichteten

Oberflächen. Das gesamte Spektrum an kühlenden

Gehäuselösungen umfasst zudem maßgeschneiderte

Frontplatten ebenso wie Gehäuseteile in Druckguss-, Profiloder

Stanzbiegetechnik sowie technische Aluminiumteile

88 elektro AUTOMATION 04 2018


GEHÄUSE/KOMPONENTEN

PRAXIS

Die wichtigsten Fragen

bei der Gehäuseauswahl

PLUS

Bild: CTX Thermal Solutions

• Wie groß muss das Elektronikgehäuse sein und wie viel

Bauraum steht zur Verfügung?

• Welches Material passt am besten zu den Umgebungs -

bedingungen und bietet den erforderlichen EMV- und/oder

IP-Schutz?

• Wie viele Gehäuse werden benötigt und welches Herstellungsverfahren

eignet sich dafür am besten?

• Wie muss das Gehäuse für den Einsatz bearbeitet werden

und welches Zubehör wird benötigt?

• Benötigt der Einsatz des Gehäuses ein besonderes Design

beziehungsweise eine spezielle Oberflächenbehandlung?

• Muss das Gehäuse auch eine Kühlfunktion erfüllen?

Die Gehäuse in Stanzbiegetechnik bietet CTX aus Stahlblech,

verzinktem Stahlblech, Aluminium oder Edelstahl inklusive

Einpressbolzen beziehungsweise -buchsen an

unterzogen, um an den Anbauflächen die erforderliche Oberflächenpräzision

zu erreichen. Zudem müssen Anzahl und Platzierung von

Bohrungen für Kabeldurchführungen oder die Montage von Schaltern

und Drehknöpfen ebenso berücksichtigt werden, wie Ausfräsungen

für Stecker, Kühlschlitze oder Aufnahmen von Tastaturen

und Displays. Wenn das Elektronikgehäuse an der Wand befestigt

werden soll, können außerdem entsprechende Montagehalterungen

vorgesehen werden. Für Tischgehäuse ist gegebenenfalls eine

Ausstattung mit Stellbügeln erforderlich und bei mobilen Gehäusen

kann es sinnvoll sein, einen Traggriff vorzusehen.

Wird das Elektronikgehäuse in einem anderen Gerät oder Schrank

verbaut, kommt es zumeist ausschließlich auf die Funktionalität an.

Bei einer offen sichtbaren Installation spielt die Optik allerdings eine

große Rolle: „Auch bei technischen Produkten kauft heute das Auge

mit“, erklärt Wilfried Schmitz, geschäftsführender Gesellschafter von

CTX Thermal Solutions. „Der Anwender sieht zwar in erster Linie die

technischen Anforderungen, umso besser ist es jedoch, wenn

das Ganze dann auch noch schick verpackt ist.“ Aluminiumprofilund

-druckgussgehäuse können dafür beispielsweise einer speziellen

Oberflächenbehandlung unterzogen und wahlweise eloxiert,

lackiert, chromatiert oder pulverbeschichtet werden. Auch mit Sand

oder Glasperlen gestrahlte Oberflächen sind lieferbar. Die Gehäuse

in Stanzbiegetechnik werden aus Aluminium, Edelstahl sowie unbehandeltem

oder verzinktem Stahlblech gefertigt – sie können bei

Bedarf einer professionellen Oberflächenbehandlung unterzogen

sowie wahlweise gestanzt, genibbelt und mit Einpressbolzen oder

-buchsen versehen werden. Diese Behandlung gilt auch für projektspezifisch

ausgeführte technische Aluminiumteile, die auf Wunsch

gelasert und/oder abgekantet sowie mit integrierten Gewinde -

bolzen ausgestattet werden können. Ein abziehbarer Einkomponentenlack

schützt die Oberfläche dabei vor Schäden.

Ist sie gering, kann gegebenenfalls bereits ein Blechbiegegehäuse

die entstehende Wärme ableiten. Bei höheren Verlustleistungen

empfiehlt sich allerdings ein Aluminiumprofil- oder -druckguss-

gehäuse, das zur optimalen Entwärmung wahlweise mit integrierten

Lüftungsschlitzen, äußeren Kühlrippen und/oder Kupferinlays ausgestattet

ist. Eine schwarze Lackierung erhöht zudem den Wärme -

abtransport über Strahlung. Reichen diese Maßnahmen nicht aus,

wird zusätzlich ein Lüfter integriert. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen,

dass jedes bewegliche Teil den Wartungsaufwand erhöht.

Bei der Entwicklung neuer Gehäuselösungen diskutiert CTX mit

seinen Kunden stets die genannten Aspekte und unterstützt sie bei

der Umsetzung. Dabei können Anwender von der jahrzehntelangen

Applikationserfahrung des Unternehmens im Bereich der Auto -

mobil-, Haushalts- und Unterhaltungselektronik sowie in den

Branchen regenerative Energien, Haustechnik, Computer und

industrielle Netzteile profitieren. Und am Ende erhalten sie optimal

auf ihre Anwendung zugeschnittene Elektronikgehäuse – beispielsweise

ein kühlendes Aluminium-Profilgehäuse für einen kompakten,

modular aufgebauten Box-PC. Bei diesem Gehäuse leiten

äußere Kühlrippen die entstehende Verlustleistung von 15 W zuverlässig

ab und tragen damit zur fehlerfreien Funktion des PCs bei.

Auf Wunsch des Kunden stattete CTX das Gehäuse zudem für die

Montage der Front-, Rück- und Bodenplatte mit insgesamt zwölf

Einpressbohrungen aus. Die Frontplatte für den I/O-Bereich wurde

mit Aussparungen für PC-Schnittstellen versehen, anthrazit lackiert

und mit den Beschriftungen für die Schnittstellen bedruckt. Und die

Rückseite erhielt neben der anthrazitfarbenen Lackierung auch

Bohrungen für die Montage eines Halbleiterlaufwerks sowie eines

Adapters für die Hutschienenmontage.

ik

www.ctx.eu

Alles aus einer Hand

Viele Metallgehäuse schützen die Elektronik nicht nur, sondern

übernehmen darüber hinaus auch eine kühlende Funktion. In

diesem Fall ist bei der Konzeption des Gehäuses auch die während

des Gerätebetriebs anfallende Verlustleistung zu berücksichtigen.

Weitere Informationen zur Gehäusetechnik

von CTX Thermal Solutions:

http://hier.pro/gX6JT

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elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 89


PRAXIS

GEHÄUSE/KOMPONENTEN

Hybridkabel für Servomotoren in der Möbelindustrie

Dauerhafte EMV-Abschirmung

Einkabellösungen für Servomotoren integrieren die Geberleitung für das Motorfeedback in die Servoleitung

und können beim Konfektionieren, Verlegen sowie beim Austausch der Kabel zu Zeiteinsparungen führen.

Damit die Leistungsadern die Übertragung von Daten nicht stören, muss allerdings eine gute und dauerhafte

gegenseitige Abschirmung vorhanden sein – gerade in Anwendungen mit mitfahrenden Achsen und Kabeln

in Schleppketten. IMA Klessmann setzt in diesem Zusammenhang auf OCT von Beckhoff Automation und

Topserv-Hybridkabel von Helukabel.

Bei der praktischen Einführung der Einkabeltechnologie in einem

Unternehmen gehört die Wahl der passenden Spezialkabel zu

den wichtigsten Entscheidungen. Dies bestätigt auch das Beispiel

von IMA Klessmann, einem international tätigen Hersteller von

Maschinen und Fertigungsstraßen für die Holzbearbeitung in der

Möbelindustrie. Das Unternehmen setzt seit Anfang 2015 bei seinen

Bohrsystemen und komplexen Fertigungsmaschinen zur CNC-Bearbeitung

auf die Einkabeltechnik OCT (One Cable Technology) von

Beckhoff Automation und in diesem Zusammenhang auch auf die

für hochdynamische Schleppkettenanwendungen intensiv getesteten

Topserv-Hybridkabel für Servomotoren von Helukabel. „Die

Kabel haben sich mittlerweile in vielen unserer Imagic-Bohrsysteme

bewährt, trotz hoher mechanischer Dauerbeanspruchung, wie zum

Beispiel durch enge Biegeradien und hohe Biegewechselzyklen in

den Schleppketten; und, nicht zu vergessen, den Abrieb durch Holzstaub“,

sagt Marcel Sulewski, Teamleiter im Elektro-Einkauf bei IMA.

Bei der Topserv-Hybridleitung von

Helukabel werden die Feedbackadern

direkt in der Servoleitung mitgeführt

Fehlende Langzeiterfahrungen

Worin besteht die Herausforderung für einen Kabelhersteller wie

Helukabel, um Maschinenbauern funktionierende und vor allem

langlebige Hybridkabel zur Verfügung stellen zu können? Die Servokabelserie

Topserv wurde im Frühjahr 2014 zur Hannover Messe

als Standardkabel für die neue Einkabeltechnologie präsentiert. Zu

diesem Zeitpunkt hatten Antriebshersteller damit noch keine Langzeiterfahrungen

im Feld. Umso wichtiger war es, dass Helukabel

durch realitätsnahe Schleppkettentests bestätigen konnte, dass

die Schirmung der Geberleitung auch nach weit mehr als fünf Millionen

Zyklen noch funktionierte und via Hiperface DSL übertragene

Gebersignale einwandfrei gelesen werden konnten. „Relevant für

die Frage, ob sich der Motor dreht, ist die Qualität des Signals,

das beim Empfänger ankommt“, erklärt Thomas Pikkemaat, Produkt -

manager für Antriebstechnik bei Helukabel und kaufmännischer

Betriebsleiter des Werks in Windsbach. „Je weniger Störungen

von außen in das Signalelement eindringen, desto sauberer kommen

die Daten beim Empfänger an. Verantwortlich für den Schutz

vor EMV-Emissionen ist der Schirm des Datenpaares. Je länger

dieser im Einsatz intakt bleibt, desto länger bleibt die Schutzfunk -

tion erhalten.“

Bild: Helukabel

Bild: Helukabel

In den Bohrsystemen für die Holzbearbeitung

von IMA bereiten mehrere Bohrer das jeweilige

Möbelteil für die weitere Verarbeitung vor

90 elektro AUTOMATION 04 2018


GEHÄUSE/KOMPONENTEN

PRAXIS



Waren Servomotoren bei der traditionellen Zweikabellösung mit

separaten Kabeln für Energieversorgung und Gebersignal an den

Regler angeschlossen, wird bei der Einkabellösung die Geberleitung

für das Motorfeedback in die Servoleitung integriert. Damit können

die Leistungsadern allerdings auch leichter die Übertragung von

Daten stören, zumindest dann, wenn nicht für eine gute und dauerhafte

gegenseitige Abschirmung der Leitungen gesorgt wird. In

statischen Anwendungen halten solche Schirmungen quasi

unbegrenzt. Anders sieht es hingegen bei Anwendungen mit

mitfahrenden Achsen und Kabeln in Schleppketten aus, wie etwa

bei Robotern, Werkzeugmaschinen oder Handlingsystemen.

Zuverlässige Schirmung

Durch welche Maßnahmen lässt sich also für solche dynamischen

Anwendungen eine dauerhafte und zuverlässige Schirmung erzielen?

„Schirmgeflechte aus blanken oder verzinnten Kupferdrähten

können durch mechanische Zugbelastung im Außenradius brechen,

wodurch sich die Schirmwirkung mit der Zeit reduzieren kann“,

erläutert Pikkemaat. „Um dies zu verhindern, müssen Flechtwinkel

und Bedeckungsgrad der Geflechtschirme in Hybridkabeln auf

die Dynamik der Anwendung und die erforderlichen Biegeradien

sowie Geschwindigkeits- und Beschleunigungsparameter optimal

abgestimmt werden. Nur so wird sichergestellt, dass die EMV-

Abschirmung auch nach mehreren Millionen Zyklen erhalten bleibt.“

Um eine möglichst dauerhafte Abschirmung sicherzustellen, sollte

der Geflechtdraht immer in einem stumpfen Winkel um die Adern

gelegt werden. Dadurch wird neben einem höheren Bedeckungsgrad

eine bessere Elastizität und damit eine Reduzierung der Zugkräfte

erreicht. Bei Hybridkabeln kommen neben den Geflecht -

schirmen zudem auch metallbedampfte Spezialvliese zum Einsatz.

„Für uns war es wichtig, dass Helukabel die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit

seiner Kabel für die neue Einkabeltechnologie intensiv

getestet hatte“, berichtet Sulewski von IMA Klessmann. „Dank der

Einkabellösung konnten wir bei unseren Bohrmaschinen den Installationsaufwand

um schätzungsweise 20 bis 30 Prozent senken. Der

Platzgewinn durch die Einkabellösung war jedoch geringer, als bei

einer Halbierung der Kabelanzahl erwartet, denn es sind auch die

größeren Leitungsquerschnitte in den Schleppketten zu berücksichtigen.“

Doch weit wichtiger als der Raumgewinn durch weniger

Kabel ist der Zeitgewinn beim Konfektionieren und Verlegen. Kabel

lassen sich damit auch schneller austauschen und die Ersatzteilhaltung

wird aufgrund von weniger Varianten vereinfacht. IMA setzt die

Einkabeltechnologie in seinen Anwendungen bis zu 30 m abgesetzt

vom Schaltschrank ein. Die ersten Maschinen sind nun seit über

einem Jahr beim Kunden erfolgreich im Einsatz. Im Rahmen der

routinemäßigen Instandhaltungsintervalle haben sich die Kabel als

sehr robust und absolut zuverlässig erwiesen.

ik

www.helukabel.com

www.ima.de
























Mehrsprachige

Katalogproduktion

Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten

Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es

um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen

Aufträge geht.

Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind,

beschleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess.

Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an.

Weitere Informationen zu Motor-, Servound

Geberleitungen von Helukabel:

http://hier.pro/2b55d

Hannover Messe: Halle 13, Stand C98

INFO

elektro

AUTOMATION

intelligent

Medien

produzieren

druck@konradin.de

www.konradinheckel.de

elektro AUTOMATION 04 2018 91


NEWS

KOMPONENTEN + PERIPHERIE

Einreihige teilbare Kabeleinführung von Icotek

Kompaktes Kabelmanagementsystem

Mit der KEL-Quick-E-Baureihe sind nun auch einreihige Versionen der KEL-Quick

erhältlich. Die teilbare Einführungsleiste ist ein kompaktes Kabelmanagement -

system zur schnellen und werkzeuglosen Einführung sowie Abdichtung von bis

zu 20 Leitungen mit Stecker, aber auch von Schläuchen und Pneumatikleitungen.

Die schnelle Montage erfolgt durch Verrasten des Rahmens ohne Werkzeug

und Schrauben. Besonders

geeignet ist die einreihige

KEL-Quick-E-Baureihe von

Icotek bei beengten Platzverhältnissen.

Die Aufbauhöhe

beträgt nicht mehr als

17 mm und es kommen

geschlitzte Tüllen der QT-

Serie des Herstellers zum

Einsatz. Erhältlich ist die Kabeleinführungsleiste in vier Baugrößen. Neben einer

Vielzahl an Zulassungen und Zertifikaten ist die KEL-Quick-E zudem nach IP54 und

UL-geprüft und spätere Nachrüstungen sowie Servicearbeiten sind bequem durchführbar.

Die Garantie konfektionierter Leitungen bleibt erhalten. Außerdem ist eine

Flachdichtung für die Wandmontage im Lieferumfang enthalten.

ik

www.icotek.com

Softing IT Networks präsentiert Verdrahtungstester

Fehlersuche in Verkabelungssystemen

Mit dem Cablemaster 500 können Anwender

2- und 4-paarige Niederspannungsverkabelungen

aus Kupfer, wie sie in heutigen Netzwerk-,

Video- und Telefonsystemen verwendet werden,

geprüft und deren Länge ermittelt

werden. Es ist auch möglich, die Verkabelungssysteme

auf Durchgängigkeit der Schirmung

zu testen. Identifiziert werden beispielsweise

eine Verdrahtung in umgekehrter Reihenfolge,

EAO-Bedienelement mit sehr großer Betätigungsfläche

Intuitives HMI für Not-Halt- und weitere Funktionen

EAO bietet mit der Grobhandtasten-Baureihe

45 ein breites Spektrum an Funktionen zur

Maschinenbedienung. Der Palm-Switch eignet

sich dank seiner besonders großen Betätigungsfläche

für den Einsatz in rauen Umge-

Bild: EAO

Bild: Icotek

Unterbrechungen oder auch Kurzschlüsse.

www.itnetworks.softing.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D68

Bild: Softing IT Networks

bungen, wo grobmotorische Betätigungen zur

Auslösung eines Befehles erforderlich sind.

Das Gerät kann mit der flachen Hand, Arbeitshandschuhen

oder mit dem Ellbogen betätigt

werden und entspricht IP69K. Die Grobhandtaste

wird vormontiert in einem Gehäuse ausgeliefert.

Die Wahl der Schaltelemente eröffnet

dem Kunden große Flexibilität bei der Konfiguration

seines Gerätes. Der Anschluss erfolgt

mittels M20-Verschraubung. Die Taste ist

in vier Versionen erhältlich: mit roter Druckhaube,

verrastend und mit Zugentriegelung für

die Not-Halt-Funktion oder mit schwarzer

Druckhaube und Impulsfunktion.

mc

www.eao.com

ik

Belden erweitert Automatisierungslösungen

IP67-Multiprotokoll-Module

Das Unternehmen hat die LioN-Power-Produktfamilie

von Lumberg Automation erweitert,

um den schnell wachsenden Anforderungen

an die Vernetzung von Industrie-4.0-Anwendungen

durch eine vereinfachte Geräte-

Automatisierung zu entsprechen. Die Weiterentwicklungen

und Ergänzungen ermöglichen

zusätzliche Flexibilität durch IO-Link. Die Geräte

unterstützen nicht nur standardisierte Protokolle,

sondern bieten auch benutzerfreundliche

Integrations- und Konfigurationstools, die

spezielle Programmierkenntnisse überflüssig

machen. Zu den Erweiterungen des LioN-

Power Produktportfolios gehören die weiterentwickelten

LioN-Power Multiprotokoll-

E/A-Module. Die Erweiterung um 16 universelle

digitale Ein-/Ausgangskanäle in Kombination

mit protokollübergreifenden Funktionen

für Profinet, Ethernet/IP und Ethercat machen

sie zu vielseitigen E/A-Modulen. Durch die

Flex-Bit-Technologie wird auch die Vernetzung

älterer Maschinen mit unterschiedlichen Bitmappings

einfach. Das IO-Link-System von

Lumberg Automation ist um den LioN-Power-

IO-Link-E/A-Hub mit 16 digitalen Eingängen erweitert

worden. Jetzt können IO-Link-Devices,

IO-Link-Master und E/A-Hubs leicht miteinander

vernetzt werden, um bis zu 132

E/A-Signale zu übertragen. Mit der Version

DCU1, die gemäß UL 61010-1 zugelassen ist,

können Maschinen über Profinet, EtherNet/IP

und EtherCAT an ein Ethernet-Netzwerk angebunden

und Feldbus-basierte Maschinen

schnell IP-fähig gemacht werden. Durch anpassbare

Automatisierungsfunktionen vereinfacht

die DCU1 die Maschinentransparenz. ge

www.belden.com

Bild: Belden

92 elektro AUTOMATION 04 2018


KOMPONENTEN + PERIPHERIE

NEWS

Eks Engel stellt modulare Spleißbox für Glasfaser vor

Glasfaser- und Twisted-Pair-Kabel flexibel anbinden

Mit der modularen Spleißbox FIMP-XP lassen

sich aktive und passive Komponenten flexibel

an das Netzwerk anbinden. Dazu stehen über

20 unterschiedliche Module für Glasfaser- und

Twisted-Pair-Kabel bereit, die beliebig kombiniert

werden können. Die auf der Hutschiene

montierbare Spleißbox lässt sich mit bis zu

vier Modulen bestücken, die je nach Ausführung

Ports für Stecker des Typs SC Duplex, ST

Duplex, LC Quattro, E2000 Compact, RJ45

und Sub-D9 bieten. Um die Kabel leicht anschließen

zu können, lassen sich die Module

herausnehmen. Außerdem können sie um

180° gedreht und so variabel positioniert werden.

Eine Zuführung für zwei Kabel ermöglicht

den Einsatz in Netzwerken mit Ring- oder

Bustopologie. Die Gehäuse aus pulverbeschichtetem

Metall sind 135 mm hoch, 127

mm tief und 28 oder 56 mm breit. Durch ihre

robuste Bauform einen Temperaturbereich von

-40 bis +75 °C kann die Spleißbox auch außerhalb

von Schaltschränken installiert werden.

Alle optischen Module sind für Singlemode-

(9/125μm) und Multimode-Fasern (50/125μm,

62,5/125μm) verfügbar. Sie haben zwei fest

eingebaute Spleißkassetten mit Spleißablage

und jeweils einen Spleißkamm, der um 360°

gedreht und sicher arretiert werden kann. mc

www.eks-engel.de

Bild: EKS Engel

Ergonomische Betätigungsvorsätze

Für alle Klimazonen

Push-In-M12-Steckverbinder von Lütze

Einfacher anschließen

M12-X-kodiert von TE Connectivity

Vor Ort konfektionierbar

Zur anwendungsgerechten Auslegung explosionsgeschützter

Steuerkästen für Anlagen

und Maschinen bietet R. Stahl ein vielseitiges

Angebot an Betätigungsvorsätzen. Das

flexible Produktprogramm umfasst Druck-,

Pilzdruck-, Pilzschlüssel-, Pilzsperr-, Doppeldruck-

und Leuchtdrucktaster. Nützlich ist die

Möglichkeit, einen Vorsatz mit bis zu vier Kontaktelementen

zu bestücken. Im Portfolio enthalten

sind neben Tastern auch Drehgriffe,

Schlüsselschalter und LED-Leuchtmelder. Es

ist möglich, die farbigen Kalotten der LED-

Leuchtmelder direkt am Deckel einfach auszutauschen.

Die Betätigungsvorsätze können

mit diversen Schildträgern und Abschließvorrichtungen

kombiniert werden. Die langlebigen

Vorsätze der Serie 8602/3 gewährleisten

IP66 und sind für den weltweiten Einsatz in

Ex-Bereichen konzipiert. Sie eignen sich insbesondere

auch für extreme Klimabedingungen,

denn je nach Ausführung bleiben sie bei

-60 bis +70 °C voll funktionstüchtig. Alle Vorsätze

sind so ergonomisch, dass sie auch mit

Handschuhen bedienbar sind.

ge

www.r-stahl.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand D68

Bild: R. Stahl

Bild: Lütze

Lütze ergänzt seine konfektionierbaren

M12-Steckverbinder um die werkzeugfreie

Federzugklemmtechnik, die als Push-In-Technik

bei der schnellen und fehlerfreien Verdrahtung

konfektionierter Leitungen Vorteile

bietet. Starre Leiter und Leiter mit Aderendhülsen

können damit schnell und werkzeugfrei

durch direktes Stecken, ohne vorheriges

öffnen der Kontaktstelle, verdrahtet werden.

Zum Anschluss feindrahtiger Litzen ohne

Aderendhülsen wird die Klemmstelle über einen

farbigen Hebel werkzeuglos geöffnet

und anschließend wieder geschlossen. Je

nach Anwendung eignen sich die M12-Steckverbinder

von Lütze zur Übertragung von Signalen,

Daten und Leistung, für geschirmte

sowie ungeschirmte Applikationen. Aufgrund

der Push-In-Technologie sind die Einsteckkräfte

sehr niedrig, was den Anschluss zusätzlich

vereinfacht. Im Gegensatz dazu sind

die Auszugskräfte umso höher, sodass alle

Verbindungen ein hohes Maß an Verdrahtungssicherheit

ermöglichen.

ik

www.luetze.de

Hannover Messe: Halle 9, Stand D54

TE Connectivity hat eine Serie vor Ort konfektionierbarer

M12-Steckverbinder für Schienenfahrzeuge

auf den Markt gebracht. Diese

X-kodierten Verbinder ermöglichen Datenübertragungsraten

von bis zu 10 Gbit/s (gemäß

IEC 802.3an Cat 6a). Die Metallgehäuse bieten

eine 360°-Abschirmung und entsprechen

IP67 Zu den Anwendungen gehören Datenund

Sensornetzwerke, Baugruppen für die

Steuerung von Zugtüren und HLK-Systeme

von Schienenfahrzeugen. Die Steckverbinder

haben gedrehte, vergoldete Crimpkontakte.

Diese widerstehen starken Vibrationen (DIN

EN 61373, Kategorie 1, Klasse B) und sorgen

für eine unterbrechungsfreie Nutzung der

Steckverbinder über die gesamte Lebensdauer

hinweg. Alle nichtmetallischen Komponenten

(mit Ausnahme der Steckverbinder-

Schutzkappe) sind aus Materialien, die gemäß

der Norm für die Anforderungen an das

Brandverhalten von Werkstoffen und Komponenten

in Schienenfahrzeugen (EN 45545-2)

eine HL3-Einstufung haben. Crimpflansch und

Crimphülse passen jeweils zum ausgewählten

Kabel. Die Kontakte sind für Leiterquerschnitte

von AWG 22 bis AWG 28 verfügbar

und die Verbinder sind für einen Temperaturbereich

von -40 bis +70 °C mit Griffkappe oder

-40 bis +85 °C ohne Griffkappe ausgelegt. mc

www.te.com

Bild: TE Connectivity

elektro AUTOMATION 04 2018 93


NEWS

KOMPONENTEN + PERIPHERIE

MTM stellt DIN-Schienen-Netzgeräte vor

Für raue Umgebungen

Bild: MTM

Das DIN-Schienen-Modul HSA50 wurde als

universelle Kompaktstromversorgung mit

Weitbereichseingängen von 90 bis 264 V AC

und 120 bis 340 V für den Einsatz unter rauen

Umgebungsbedingungen konzipiert. Die

DC

Module sind mit den Single-Ausgangsspannungen

von 12 V, 24 V und 48 V erhältlich. Sie

arbeiten in einem Temperaturbereich von -25

bis 65 °C und haben Abmessungen von 42 x

115 x 75 mm (B x H x T). Die Geräte erfüllen

die Schutzklasse II, die Niederspannungsrichtlinie

sowie die aktuellen EN-Normen zur

CE-Konformität. Darüber hinaus sind nach

VDE sowie UL/cUL, UL 508 zertifiziert. Über

die bewährten Standardfeatures hinaus bietet

dieses Gerät für die Anwendungen im

Schaltschrank zusätzliche technische Optimierungen.

ge

www.mtm-power.com

Weidmüller bietet innovative Stromversorgung

Kommuniziert mit der Cloud

Bild: Weidmüller

Mit dem aufsteckbaren Kommunikationsmodul

PRO COM ermöglicht Weidmüller die

Kommunikation von der Feldebene bis zur

Cloud. PRO COM kann zur Erfassung von zustandsorientierten

Daten auf die Stromversorgung

aufgesteckt werden. Die Daten lassen

sich anschließend an eine Steuerung übertragen

und in einer Cloud auswerten. PROtop ist

eine Stromversorgung, die hohe Anforderungen

erfüllt. Dank der DCL-Technologie (Dynamic

Current Limiting) bietet sie einen hohen

Dynamikbereich zur zuverlässigen Auslösung

von Leitungsschutzschaltern und für den Start

von Motoren. Die integrierte O-Ring-MOSFET-

Technologie ermöglicht die direkte Parallelschaltung

von Stromversorgungen, bei gleichzeitiger

Reduzierung der Verlustleistung. ge

www.weidmueller.com

Hannover Messe: Halle 11, Stand B58

Federkontaktleisten und von uwe electronic

Mit zusätzlicher Gehäuseabdichtung

verfügbar

Der Hersteller bietet mit einer hochwertigen

Serie an standardisierten Federkontaktleisten

und Federkontaktbaugruppen eine flexible

Lösung für viele Einsatzfälle. Das Lieferprogramm

umfasst Federkontaktleisten zusammen

mit entsprechenden Gegenstücken

von zweipolig bis sechspolig im Rastermaß

von 3 und 7 mm. Die Gehäuse bestehen aus

hoch belastbarem Polycarbonat. Anwendungen

im Bereich bis 3 A/Kontakt sowie Einsatz

bei Temperaturen von -40 bis +120 °C sind mit

diesen Federkontaktbaugruppen möglich. Die

zusammengesteckte Höhe des Interface beträgt

im Gehäuse nur circa 10 mm und kann

durch einfaches Verschrauben montiert werden.

Auch eine zusätzliche Gehäuseabdichtung

per Dichtring ist erhältlich. Der Anschluss

kann in eine Leiterplatte oder an ein Kabel am

Lötkelch des Kontakts gelötet werden. ge

www.uweelectronic.de

Bild: uwe electronic

Steckverbindersystem von Stäubli

Zuverlässige Übertragung auch hoher Ströme

Der Hersteller bietet das einpolige Hochstrom-Steckverbindersystem

16BL nun mit

optimierten Sicherheitsfunktionen und erhöhter

Flexibilität an. Speziell für (Not-) -

Bild: Stäubli

Stromversorgungen und industrielle Anwendungen

konzipiert ermöglicht es eine sichere

intuitive Bedienung sowie eine zuverlässige

Stromübertragung – auch unter extremen

Umgebungsbedingungen.

Das Steckverbindersystem

ist für Ströme

bis zu 630 A und für

einen Temperaturbereich

von -40 bis +120 °C

ausgelegt. Die Komponenten

sind robust,

salznebelbeständig und

wasserdicht in Schutzart

IP65, IP68 oder IP69

ausgeführt. Für zuverlässige

Anschlussmöglichkeiten

sorgen ein 45°-Bajonettverriegelungssystem

sowie die Crimp- und wiederverwendbaren

Axiclamp-Kabelanschlüsse.

Die farbige und mechanische Kodierung

ermöglicht zudem eine schnelle und intuitive

Identifizierung sowie ein verwechslungs -

freies Stecken im Feld. Ein an der Einbau -

dose integrierter Mikroschalter signalisiert

dem Anwender die gesteckte Verbindung

und lässt sich unter Erfüllung der IEC 61984

in eine Sicherheitsschaltung zur Maschinenfreigabe

integrieren. Zum Anwenderschutz

sind die Steckverbinder im ungesteckten

Zustand berührungsgeschützt in Schutzart

IP2X ausgeführt.

ik

www.staubli.com

Hannover Messe: Halle 17, Stand C13

94 elektro AUTOMATION 04 2018


KOMPONENTEN + PERIPHERIE

NEWS

Bopla-Profilgehäuse mit integrierten Kühlrippen

Wärmeableitung über das Metallgehäuse

Die Profilgehäuse aus Aluminium

des Herstellers sind längenvariabel,

leicht, robust und bieten

Bild: Bopla

einen guten EMV-Schutz. Da das

Metall ein guter Wärmeleiter ist,

leisten die Gehäuse zudem einen

wichtigen Beitrag zur Abführung

der beim Betrieb von Leistungselektronik

entstehenden Verlustleistung

– ganz besonders, wenn

sie mit Kühlrippen versehen sind,

wie die drei neuentwickelten

Varianten des Alubos-Gehäuses.

Die Elektronikgehäuse Reihe ist

universell einsetzbare, es handelt

sich um schwarz beschichtete

Aluminium-Profilgehäuse mit

ergonomisch gestalteten Seitenflächen

und Designdichtungen,

die serienmäßig die Schutzart

IP65 garantieren. Sie sind in den

Profilvarianten geschlossen, horizontal

geteilt und einseitig offen

sowie in neun Profilquerschnitten

erhältlich. Mit ABPH 600,

ABPH 1000 und ABPH 1600 sind

nun drei der Querschnitte auch

mit Kühlrippen lieferbar und der

weitere Ausbau ist bereits in

Planung. In der Regel sind

Metallgehäuse in der Lage, die

Wärme schnell genug abzuführen.

Doch speziell bei Gehäusen

mit hoher Schutzart, in denen

kein zirkulierender Luftstrom die

Wärmeableitung unterstützt,

stellt dies oft eine Herausforderung

dar.

ik

www.bopla.de

Hannover Messe: Halle 12, Stand D48

Lapp erleichtert die Konfektion

Profinet-Leitung

Altert ein Kabel oder wird es beschädigt,

muss es meist schnell gewechselt werden,

um etwa einen Produktionsstopp oder größere

Folgeschäden zu vermeiden. Ein Kabel

auszutauschen kostet jedoch Zeit. Lapp hat

dafür eine Lösung entwickelt: Die Etherline

PN CAT.6A Fast Connect kommt aufgrund

eines Trennkreuzes, das die vier Aderpaare

trennt, und eines Innenmantels ohne Paarschirmung

aus. Anders als bei herkömmlichen

Leitungen muss so nicht an vier Aderpaaren

jeweils ein Folienschirm entfernt werden

und das Kabel lässt sich schnell und einfach

konfektionieren. Ein passendes Werkzeug,

das die Leitung in einem Arbeitsgang

optimal für eine Steckerkonfektion aufbereitet,

kann den Zeitaufwand zusätzlich verringern.

Die Schirmung ermöglicht zudem eine

lange Lebensdauer. Etherline-PN-CAT.6A-

Leitungen erreichen 10 Gbit/s und alle Profinet-Leitungen

des Herstellers sind sowohl

untereinander kompatibel als auch mit denen

anderer Hersteller.

ik

www.lappkabel.de

Hannover Messe: Halle 11, Stand C03

Bild: U.I. Lapp

J. Schneider bietet gepufferte Stromversorgungen

Blue-Power in 48 V

J. Schneider hat eine Reihe batteriegepufferte

Stromversorgungen vom Typ Akkutec mit

einer Ausgangsspannung von 48 V entwickelt.

Die Geräte stellen den Verbrauchern

bei einer Eingangsspannung von 230 V AC gesicherte

48 V DC zur Verfügung mit Stromstärken

von 1 A, 3 A, 6 A oder 10 A. Die Geräte

sind sogenannte Online-USV-Anlagen, bei

denen eine zuverlässige Versorgung der Verbraucher

gewährleistet ist. Ein Batterietest

überwacht permanent die Qualität der Batterie,

das Akkutec-4806-Gerät verfügt zusätzlich

über eine Innenwiderstandsmessung der

Batterie. Fehlermeldungen werden über Relais-Kontakte

übermittelt. Mit Hilfe der TEC-

Control Software ist ein geregelter Shutdown

Bild: J. Schneider

möglich, über die paraTEC Software kann die

Stromversorgung zusätzlich parametriert werden.

Die temperaturgeführte Ladung über einen

externen optional erhältlichen Temperatursensor

schont die Batterie und verlängert

somit die Lebensdauer. Das Akkutec 4801,

Akkutec 4803 und Akkutec 4806 sind aufschnappbar

auf die Hutschiene und ermöglichen

so eine einfache Montage.

ge

www.j-schneider.de

Hannover Messe: Halle 13, Stand D50

elektro AUTOMATION 04 2018 95


NEWS

KOMPONENTEN + PERIPHERIE

Siemens liefert kompakte Stromversorgung

Höhere Spannung für kleinere Leitungsquerschnitte

Mit der Sitop-PSU100E-Stromversorgung erweitert Siemens sein Spektrum bei

48-V-Geräten. Neben den bisherigen dreiphasigen 48-V-Hutschienengeräten mit

10 und 20 A deckt das einphasige Netzgerät bis 5 A ab. Das Gerät ist 42 mm breit

und hat einen Wirkungsgrad 92 %. Die automatische Eingangsbereichsumschaltung

ermöglicht den problemlosen Anschluss an 120

und 230 V AC , und die Ausgangsspannung ist von von 48

bis 54 V einstellbar. Mittels umfangreicher Zertifizierungen

und dem Temperaturbereich von -25 bis +70 °C ist

sichergestellt, dass die Stromversorgung weltweit eingesetzt

werden kann. Über einen Meldekontakt lässt sie

sich in die Anlagenüberwachung integrieren. Gegenüber

der 24-V-Standardversorgung halbiert sich der Strom bei

48 V. Dadurch lassen sich bei gleicher Leistung kleinere

Leitungsquerschnitte einsetzen, was bei größeren Entfernungen

zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. ge

www.siemens.de/sitop

Hannover Messe: Halle 9, Stand D35

Ilme stellt Kontakteinsätze vor

Besser gecrimpt als geschraubt

Bild: Ilme

Ilm bietet den Kombinationssteckverbinder

CX 6/12 nun in Crimpausführung an. Damit

stehen sechs Leistungskontakte (40 A, 690 V,

Bild: Siemens

8 kV) für Querschnitte bis 10 mm² und 12 Signalkontakte

(10 A, 230 V/400 V, 4 kV) zur Verfügung.

Da bei einem Crimpeinsatz nur so

viele Kontakte eingesetzt werden wie nötig,

lassen sich im Vergleich zur voll bestückten

Schraubanschluss-Version Kosten einsparen.

Der Anwender kann zwischen versilberten

Signalkontakten oder vergoldeten für sensible

Signale wählen.

ge

www.ilme.com

Hannover Messe: Halle 9, Stand F80

Premiere von Cat.8.1-Produkten bei Telegärtner

Anschlussmodul

und Steckverbinder

Telegärtner zeigt erstmals Produkte in der anspruchsvollen

Cat.8.1-Technologie. Mit einem

Anschlussmodul und einem Steckverbinder

bietet der Hersteller neuentwickelte Produkte

für Installationen in Industrie- und Bürogebäuden

gemäß ISO/IEC 11801 Class I, die für

zukünftige Anwendungen bis 40GBase-T vorgesehen

sind. Der Trend zu immer höheren

Übertragungsraten nimmt ständig zu, auch

weil immer mehr intelligente, mobile Endgeräte

zum Einsatz kommen. Zu den Produkten

gehören ein feldkonfektionierbares Anschlussmodul

AMJ Modul Cat 8.1 T568A/B

gemäß der IEC 60603-7-Serie (RJ45, 8P8C)

sowie der feldkonfektionierbare Kabelstecker

MFP8 Cat.8.1. Das Anschlussmodul mit einem

robusten Zinkdruckguss-Gehäuse und

360°-Schirmung ermöglicht eine sichere Datenübertragung

auch bei äußeren elektrischen

Störungen. IDC-Schneidklemmen für

Massivdraht AWG24-22/1 sorgen für eine sichere

Verbindung. Für den Potenzial-Schnellanschluss

können die Module direkt mit vorkonfektionierten

Kabeln am Flachsteckanschluss

FS 2,8 mm verbunden werden. Zum

Lieferumfang gehört eine integrierte Schutzklappe.

Der Steckverbinder MFP8 Cat. 8.1

verfügt ebenso über ein robustes Zinkdruckgehäuse

sowie eine Kabelverschraubung

passend für Kabeldurchmesser von 5.5-

10.0 mm. ge

www.telegaertner.com

Interscale-Gehäuse von Pentair

Konfigurierbare Gehäuse-Plattform

Die Schroff-Interscale-Gehäuse-Plattform für

IIoT-Anwendungen ist modular aufgebaut

und mit der Mechanik, der Kühllösung sowie

der zu integrierenden elektronischen Kompo-

Bild: Pentair

nenten flexibel an unterschiedliche Applikationen

anpassbar. Durch die Zusammenstellung

standardisierter Bausteine kann dabei

eine vollständig integrierte und individuelle

Lösung entstehen. Die Interscale-Plattform

umfasst 2-, 3- oder 4-teilige Gehäuse mit

flexiblen Dimensionen in Höhe, Breite und

Tiefe, Pulverbeschichtung und Bedruckung,

verschiedene Ausbruchsgeometrien und

-positionen, unterschiedliche Kühlkonzepte,

elektronische Komponenten sowie eine

breite Palette an Zubehör.

ik

www.pentairprotect.com

Hannover Messe: Halle 11, Stand E25

Bild: Telegärtner

96 elektro AUTOMATION 04 2018


Konferenz

SMARTE MASCHINEN

IM EINSATZ

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ

IN DER PRODUKTION

15. Mai 2018

Fraunhofer IPA, Stuttgart

Smarte Maschinen werden die Welt verändern. Künstliche

Intelligenz wird in alle Bereiche unseres Lebens eindringen.

Vor dem Hintergrund dieser gleichermaßen wirtschaftlichen

wie gesellschaftlichen Veränderungen startet die Konradin

Mediengruppe die neue Veranstaltungsreihe „Smarte

Maschinen im Einsatz“.

Die Konferenz, auf der führende Vertreter von Google,

Siemens, IBM, des Karlsruher Instituts für Technologie sowie

des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung

IPA ihre konkreten Lösungsansätze und Prognosen

vorstellen, konzentriert sich auf „Künstliche Intelligenz in

der Produktion“.

Anmeldeschluss:

25.04.2018

Teilnahmegebühr:

590,– €

zzgl. MwSt.

Jetzt Anmelden unter

www.industrie.de/kuenstliche-intelligenz

Veranstalter Kooperationspartner Schirmherrschaft

elektro AUTOMATION 04 2018 97


NEWS

KOMPONENTEN + PERIPHERIE

Conec liefert intelligente Hybridsteckverbindertechnologie

Neben B12 und B17 nun auch die Baugröße B23

Bei der konventionellen Verkabelung

von elektrischen Motoren,

Servoantrieben oder Linieareinheiten

ist der Verkabelungsaufwand

hoch. Es werden für verschiedene

Aufgaben jeweils se-

Bild: Conec

parate Leitungen für Leistungund

Daten/Signalübertragung

eingesetzt. Dieses Verdrahtungskonzept

ist nicht nur teuer sondern

auch platz- und wartungsunfreundlich.

Conec ergänzt die be-

stehenden Baugrößen B12 und

B17 nun um Flansche und Steckverbinder

umspritzt in der Baugröße

B23. Während die Polzahlen

und die zugelassenen Bemessungsspannungen

nach Baugröße

variieren, ist der 360°-geschirmte

Datenkern immer

gleich und für Industrial Ethernet

Cat 5 mit Litzenquerschnitt

AWG22 ausgelegt. Die Verriegelung

wird mit einem Bajonettschnellverschluß

sichergestellt.

Die B23-Hybridsteckverbinder

werden mit zwei unterschiedlichen

Polzahlausprägungen der

Leistungskontakte angeboten.

Angefangen mit einer 5-poligen

Variante (4+PE) mit einem Bemessungsstrom

von 32 A/30 °C

und einer Bemessungsspannung

von 630 V AC , wobei hier ein Litzenquerschnitt

bis AWG12/4,0

mm² verwendet werden kann.

Die Variante mit 6 (3+PE+2) Leistungskontakten

bietet zusätzlich

zu den 4 (3+PE) Kontakten mit

je AWG12/4,0-mm²-Litzenquerschnitt

noch zwei weitere Leistungskontakte

für AWG14/2,5

mm 2 -Litzenquerschnitt. ge

www.conec.com

Pfannenberg mit kompaktem Chiller

Luft-, Wasser- oder

Glykol-gekühlter Chiller

Bild: Pfannenberg

Mit dem luftgekühlten Wasser-/Glykol-Chiller

PC 2500 steht eine effiziente Standard-

Lösung in kompakter Bauform zur Verfügung.

In der Leistungsklasse von 2,5 kW ist er auch

für Umgebungen bis +50 °C ausgelegt. Einsatzbereiche

sind beispielsweise die Fertigungs-

und Labortechnik und die zerstörungsfreie

Werkstoffprüfung wie etwa die

industrielle Röntgentechnik. Das Herzstück

des PC 2500 ist eine leistungsfähige Pumpe,

die eine hohe Energieeffizienz sowie eine

geringe Lautstärke bietet. Der Chiller wird

mit dem gängigen Kältemittel R 134a betrieben,

wodurch der Service im Gegensatz zu

gemischten Kältemitteln wie R 407c erleichtert

wird. Zudem wird aufgrund der eingesetzten

Microchannel-Technologie nur eine

geringe Menge an Kältemittel benötigt. Der

PC 2500 ist neben der Basis-Variante in drei

weiteren Konfigurationen erhältlich. ik

www.pfannenberg.com

Profibus-/Profinet-Koppler von Helmholz

Netze einfache verbinden

Mit dem DP/PN Coupler von Helmholz ist eine

einfache und unkomplizierte Verbindung

von Profibus- und Profinet-Netzen möglich.

Er erlaubt die Datenübertragung zwischen einem

Profibus -Master und einem Profinet

-Controller. Die maximale Größe der übertragenen

Daten beträgt 244 Byte Eingangsdaten

und 244 Byte Ausgangsdaten. Projektiert

wird der DP/PN Coupler über eine GSD-Datei

auf der Profibus-Seite und eine GSDML-Datei

auf der Profinet-Seite. Es ist keine weitere

Konfigurationssoftware notwendig. Das Gerät

eignet sich für die Hutschienenmontage,

ermöglicht den Austausch von bis zu 244

Byte E/A-Daten und unterstützt Datenraten

bis 12 Mbit/s bei Profibus und 100 Mbit/s bei

Profinet.

ge

www.helmholz.de

Bild: Helmholz

Phoenix Contact bietet Quint Power bis 100 W

Auch in kleiner Baugröße

Bild: Phoenix Contact

Zum Starten schwieriger Lasten steht der dynamische

Boost mit bis zu 200 % des Nennstroms

für 5 s zur Verfügung. Bei den 1,3-Aund

2,5-A-Geräten gibt es zusätzlich den statischen

Boost mit dauerhaft bis zu 125 % des

Nennstroms. Wählbare Leistungsschwellen

oder die Signalisierung von DC-OK ermöglichen

ein an die Applikation angepasstes Monitoring

der Ausgangsparameter. Die Gerätehaben

einen Wirkungsgrad bis zu 93,7 %. Durch

die kompakte Bauform mit einer Tiefe von 90

mm sind die Geräte platzsparend aufgebaut.

Die kleinen Stromversorgungen gibt es in drei

Leistungsklassen (24 V DC Ausgangsspannung

mit 1,3 A, 2,5 A und 3,8 A) sowohl mit Push-inals

auch mit Schraubanschluss.

ge

www.phoenixcontact.de

Hannover Messe: Halle 9, Stand F40

98 elektro AUTOMATION 04 2018


KOMPONENTEN + PERIPHERIE

NEWS

Energieeffiziente Schaltschrankverdrahtung

der nächsten Generation

Rafis E-Box nun auch mit M12-Anschluss

Gehäuse-Einheit für Befehlsgeräte

Modular, einfach,

energieeffizient!

Bild: Rafi

Die E-Box – eine schlanke Gehäuse-Einheit

zur Aufnahme von ein oder zwei Rafix-FS-

22+-Befehlsgeräten – ist nun auch in fertig

bestückten Varianten mit M12-Anschluss

erhältlich. Anwendern steht damit eine einsatzfertige

Befehlseinheit zur dezentralen

Bereitstellung von Not-Halt- oder einfachen

Ein-Aus-Funktionen ohne Verdrahtungsaufwand

zur Verfügung. Mit ihren kompakten

Abmessungen von 109 mm x 40 mm x

27 mm eignet sich die E-Box besonders zur

Montage auf 40 mm-Profilschienen von

Fertigungseinrichtungen oder Schutzzäunen.

Dafür wird der zugehörige Montageclip per

Ein-Loch-Schraubbefestigung in der Profilschienennut

fixiert, und die Gehäuse-Einheit

muss nur noch aufgerastet werden. Die

E-Box M12 steht in 4- und 8-poligen Ausführungen

mit ausgeleuchteten Tastern zur Verfügung.

Aktuell sind Modelle mit einem Not-

Halt und/oder einem Drucktaster sowie mit

zwei Drucktastern (1 Öffner, 1 Schließer)

erhältlich. Die E-Box ist in Schutzart IP65 ausgeführt

und für den zuverlässigen Einsatz in

einem weiten Temperaturbereich von -25 °C

bis +70 °C ausgelegt.

ik

www.rafi.de

DC-Wandler für die Hutschienenmontage von Emtron

Schnell und einfach zu installieren

Um die Anforderungen aus der Industrie

nach DC-Wandlern für Hutschienenmontage

zu bedienen, stellt Emtron electronic nun die

DDR-Familie von Mean Well vor. Die ersten

Mitglieder dieser Familie sind die 15-, 30- und

60-W-Modelle, jeweils mit unterschiedlichen

Eingangsspannungs-Bereichen

und Ausgangsspannungen.

Um eine schnelle

und komfortable Installation

zu gewährleisten, verfügt

diese Familie über Befestigungsklammern

für

die Hutschienen TS-35/7.5

und TS-35/15. Mit einem

4:1-Eingangsbereich, einem

Betriebstemperaturbereich

von -40 bis 85 °C

sowie einer I/O-Isolation

bis zu 4000 V ist diese

DC

Serie bestens geeignet für Anwendungen

beispielsweise in den Bereichen Industriesteuerung,

Automatisierung, Systeme für

Datenübertragung und vieles mehr. ge

www.emtron.de

Bild: Emtron

Das AirSTREAM-System

zur Schaltschrankverdrahtung:

• Optimierung der passiven

Kühlung im Schaltschrank

durch intelligente Luftführung

• Mehr Platz im Schaltschrank

• Verringerung der Gefahr

von Hot-Spots

• Temperatur-Simulation

• Neue Maßstäbe bei

Stabilität, Modularität

und Energieeffizienz

• AirBLOWER für

ein homogeneres

Schaltschrankklima

AirSTREAM

auf der HMI 2018:

Halle 9 Stand D 54

NEU! AirTEMP

Schaltschrank-

Wärmeanalyse

airtemp.luetze.de

elektro AUTOMATION 04 2018 99

Friedrich Lütze GmbH • D-71384 Weinstadt

info@luetze.de • www.luetze.de


Hochpräzision in Robotik-Anwendungen

Oberflächenunabhängig

ermittelte Messwerte

Der Einsatz von Robotern schafft mehr Flexibilität innerhalb der Produktion,

ein höheres Maß an Qualität und letztlich die Einsparung von Material und

finanziellen Mitteln. Allerdings wachsen mit ihrem Nutzen auch die Anforderungen

an die intelligente Robotik. Absolute Genauigkeit bis in den Mikrometerbereich,

Langlebigkeit, hohe Flexibilität, höhere Geschwindigkeiten

und geringe Kosten sind dabei nur einige der wesentlichen Vorgaben. Maßgeblich

für den Einsatz intelligenter Robotik sind deshalb innovative Sensoren,

die die Schnittstelle zwischen der Außenwelt und dem Roboter bilden.

Erich Winkler, Produktmanagement Lasertriangulationssensoren und

Dipl.-Ing. Christian Kämmerer, MBA, Leiter Vertrieb 2D/3D Optische

Messtechnik, Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

100 elektro AUTOMATION 04 2018


TITELSTORY

PRAXIS

Moderne Sensoren spielen eine wichtige Rolle, um die hohen

Vorgaben der Industrie an Roboter zu erfüllen. Kamerasys -

teme zur Wahrnehmung der Umgebung, Temperatursensoren zur

Detektion von Hotspots oder Körpern sowie Laser-Triangulationssensoren,

die mikrometergenau Positionen und Abstände bestimmen,

binden den Roboter in seine Umgebung ein. Die Position des

Werkzeugs, aber auch die Lage oder die Beschaffenheit von Produktionsgütern

sind wichtige Informationen, ohne die er ihm über -

tragene Arbeiten nicht ausführen könnte. Ein absolut zuverlässiger

Betrieb ist zudem bei kollaborativen Robotern erforderlich, bei

denen Mensch und Maschine Hand in Hand arbeiten.

Beim Einsatz von Sensoren in der Robotik wird zwischen zwei

verschiedenen Einsatzmöglichkeiten unterschieden. Zum einen gibt

es die internen Sensoren, die den korrekten Betrieb des Roboters

sichern. Sie sind für die Ermittlung der Zustandsdaten nötig, zu

denen beispielsweise die Ausrichtung im Raum und die Kalibrierung,

die Geschwindigkeitsermittlung oder die Erkennung von Drehbewegungen

gehören. Eine der Anwendungen in diesem Bereich ist das

Kalibrieren von Roboterachsen, das über Wegaufnehmer der Reihe

Indusensor (LVDT) von Micro-Epsilon gelöst wird. Zum anderen gibt

es in Robotik-Anwendungen auch die externen Sensoren, die Daten

und Messwerte zur Umgebung des Roboters liefern. Sie erkennen

die Lage des Werkstücks innerhalb des Raumes, machen aber auch

taktile Wahrnehmungen möglich. Die Anforderungen an die eingesetzte

Sensorik sind dabei enorm, denn zeitgleich werden Präzision,

Schnelligkeit, Stabilität, direkte Kommunikation, Vollintegrität, Echtzeitmessungen,

Langlebigkeit und Verschleißfreiheit der Sensoren

vorausgesetzt. Optische Sensoren von Micro-Epsilon erfüllen diese

Voraussetzungen. Zum Einsatz kommen Laser-Punkt- und Laser-

Linien-Sensoren der Reihen OptoNCDT und Scancontrol.

Absolute Präzision in der Automobilproduktion

In keiner anderen Branche wie der Automobilindustrie sind mehr

Industrieroboter im Einsatz. Dabei steigen die Anforderungen im

Hinblick auf Taktzeit, Automatisierungsgrad und Reproduzierbarkeit.

In Fertigungs- und Fügeprozessen, vom Stoßdämpfer über die

Frontschürze bis hin zur Beleuchtung, müssen bei der Produktion

eines Automobils viele Schritte ausgeführt werden, bei denen unterschiedliche

Teile miteinander verbunden werden. Neben dem

optisch- visuellen Eindruck muss dabei auch die korrekte und lang -

lebige Funktion aller Teile sichergestellt werden. Die Türen sollten

nicht quietschen und die Scheiben dicht und daher bündig verbaut

sein. Die perfekte Optik und Funktionalität am Fahrzeug muss

gleichzeitig mit möglichst wenig Material erreicht werden. Für diese

Aufgaben sind Roboter perfekt geeignet, denn sie erledigen ihre

Arbeiten immer gleichbleibend zuverlässig – ohne psychische oder

physische Beeinträchtigungen – und sind äußerst schnell und arbeiten

passgenau. Außerdem übernehmen sie inzwischen viele

Arbeiten, die früher körper liche Schwerstarbeit für Mitarbeiter

bedeuteten. Lasersensoren und Laserscanner von Micro-Epsilon

sind in diesen Anwendungsfeldern der intelligenten Robotik im

Einsatz. Sie erfassen Messwerte in Echtzeit und können diese

direkt an die SPS übergeben. Das Ergebnis sind Qualitätsprüfungen

Bild: Micro-Epsilon

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal in der Automobilindustrie

sind homogene Spaltmaße bei Cockpitelementen

oder der Mittelkonsole. Je nach Prüfsituation wird

dabei ein einzelner Scanner an einem Roboterarm

verwendet, der unterschiedlichste Spalte hochpräzise

statisch oder auch dynamisch misst

elektro AUTOMATION 04 2018 101


PRAXIS

TITELSTORY

Mit modernen Laser-

Sensoren von Micro-

Epsilon werden Fahr -

zeuge hochgenau

positioniert

Bild: Micro-Epsilon

mit höchster Genauigkeit, Prozessoptimierungen und Einsparungen

finanzieller Mittel sowie Materialeinsparungen.

Hochgenaue Cockpitpositionierung

Das Cockpit im Auto besteht aus mehreren hundert Einzelteilen und

wiegt bis zu 100 kg. Beim Einbau in das Fahrzeug muss es präzise

positioniert werden. Dazu ist senkrecht ein viereckiger Rahmen aus

Metallstreben mit zwei Greifern an den Außenseiten an einen Roboterarm

montiert. Über die Greifer wird das Cockpit an beiden Außenseiten

aufgenommen und zunächst waagrecht in Richtung des Fahrzeugs

befördert, welches auf einem Förderband in der Montagelinie

eingefahren wird. Kurz vor dem Fahrzeug neigt der Roboter die zu

montierende Seite des Cockpits etwas nach unten. In dieser Position

wird das Cockpit über den Roboter durch die Öffnung, die später für

die Fahrertür vorgesehen ist, in den Fahrzeuginnenraum geschwenkt

und anschließend wieder in die Waagrechte gedreht. In der Regel

werden für die dafür benötigten Messaufgaben vier Lasersensoren

der Reihe OptoNCDT eingesetzt. Sie sind beidseitig oben und unten,

also in den vier Ecken des Metallrahmens, angebracht, an dem sich

auch die Greifer befinden. Die Sensoren messen in Echtzeit auf Referenzmarken

im Fahrzeuginneren – dabei kann es sich um Erhöhungen

oder Vertiefungen handeln. Dadurch ist gewährleistet, dass das

Cockpit in alle Richtungen, x, y und z, korrekt ausgerichtet ist. Haben

alle Sensoren ihre jeweilige Referenzmarke erfasst, wird der Roboter

gestoppt und das Cockpit an genau dieser Position nach vorne an die

Karosserie herangefahren, dort angedockt und befestigt. Für den

kompletten Vorgang inklusive Befestigung des Cockpits ist eine

extrem kurze Taktzeit von unter einer Minute vorgegeben. Die Sensoren

müssen außerdem oberflächenunabhängig arbeiten, da, bedingt

durch die verschiedenen Lackierungen von dunkel bis hell sowie

matte oder glänzende Lacke, unterschiedliche Reflexionen auftreten.

Stärken der Laser-Punkt-Sensoren

Laser-Punkt-Sensoren der Reihe OptoNCDT werden zur Weg- und

Abstandsmessung sowie zur Dickenmessung eingesetzt und zählen

zu den besten ihrer Klasse. Dank der Oberflächenkompensation,

der Realtime Surface Compensation (RTSC), arbeiten sie nahezu

material- und farbunabhängig. Der äußerst kleine Messfleck lässt

außerdem die Vermessung winziger Objekte zu und liefert gleichzeitig

hochpräzise Messwerte im Mikrometerbereich. Die Messdaten

stehen in der Regel in Echtzeit zur Verfügung und können somit zur

automatischen Korrektur und Regelung direkt im Fertigungsprozess

verwendet werden. Die hochgenauen Laser-Sensoren von Micro-

Epsilon kommen in Hightech-Bereichen wie der Automobilindustrie

oder dem 3D-Druck, mit dem unter anderem Bauteile für Flugzeuge

erstellt werden, zum Einsatz.

Spalt- und Bündigkeitsmessungen

In der Automobilindustrie gibt es darüber hinaus Messaufgaben, bei

denen die gleichzeitige Erfassung mehrerer Messwerte oder die

102 elektro AUTOMATION 04 2018


TITELSTORY

PRAXIS

Beim Einsatz von Sensoren in der Robotik wird

zwischen internen Sensoren, die den korrekten

Betrieb des Roboters sichern, und externen

Sensoren, die Daten und Messwerte zur Umgebung

des Roboters liefern, unterschieden

Bild: roibu/Fotolia.com

Bild: Micro-Epsilon

Bild: Micro-Epsilon

Laser-Punkt-Sensoren der Reihe optoNCDT

werden zur Weg-, Abstandsmessung und

Dickenmessung eingesetzt und zählen zu

den besten ihrer Klasse. Dank der Oberflächenkompensation,

der Realtime Surface

Compensation (kurz: RTSC), arbeiten sie

nahezu material- und farbunabhängig

Laser-Scanner erkennen auf einen Schuss

große Messbereiche und können durch

eine Relativbewegung vom Sensor zum

Messobjekt auch dreidimensionale Profile

oder Abbildungen von Oberflächen vollständig

bis in den Mikrometerbereich erfassen

dreidimensionale Erfassung von Messobjekten bei kurzen Taktzeiten

notwendig ist. Bei der Montage eines Fahrzeugs sind beispielsweise

zahlreiche Spalt- und Bündigkeitsmessungen erforderlich. Zu

den entsprechenden Messaufgaben gehört auch die Spaltüber -

wachung im KFZ-Innenraum, da homogene Spaltmaße bei Cockpitelementen

oder der Mittelkonsole ein wichtiges Qualitätsmerkmal

sind. Je nach Prüfsituation wird dabei ein einzelner Scanner an

einem Roboterarm verwendet, der unterschiedliche Spalte statisch

oder auch dynamisch misst. Alternativ wird ein Gestell am Roboterarm

verwendet, mit dessen Hilfe statisch eine Vielzahl verschiedener

Spalte im Innenraum in Bruchteilen einer Sekunde erfasst werden.

Der Sensor beurteilt diese Messwerte und gibt ein Signal an

die Steuerung, ob die geprüften Werte innerhalb der kundenseitig

definierten Toleranzen liegen. Weitere Spaltprüfungen erfolgen auch

an der Karosserie, zum Beispiel beim Messen der Türspalte, oder

beim Anbau von Zierleisten.

Stärken der Laser-Linien-Triangulation

Die Stärken des Scancontrol-Laser-Scanners liegen in seiner kompakten

Bauweise, wodurch er auch in geringen Bauraum integriert

werden kann. Die komplette Elektronik ist im Sensorkopf untergebracht,

was ihn für die Montage am Roboter prädestiniert. Dank der

robotertauglichen Verkabelung ist der Sensor für die extremen

Dreh- und Torsionsbewegungen am Roboterarm geeignet. Er besitzt

zudem eine integrierte, hoch empfindliche Empfangsmatrix. Sie

ermöglicht Messungen auf fast allen industriellen Materialien und

ist weitestgehend unabhängig von der Oberflächenreflexion. Der

Laser-Scanner erkennt auf einen Schuss große Messbereiche und

kann durch eine Relativbewegung vom Sensor zum Messobjekt

auch dreidimensionale Profile oder Abbildungen von Oberflächen

vollständig bis in den Mikrometerbereich erfassen. Die Echtzeit-

Qualitätskontrolle ermöglicht ein sofortiges Eingreifen in die Produktionssteuerung.

Zur Auswahl stehen Laserscanner mit roter oder

blauer Laserdiode, die in der Regel erst dann eingesetzt werden,

wenn das rote Laserlicht an seine Grenzen stößt, wie beispiels -

weise bei organischen Materialien, Holz, semitransparenten Materialien

oder glühenden Metallen. Das blaue Laserlicht lässt sich auf

bestimmten Oberflächen deutlich schärfer fokussieren und ermöglicht

auch dort hochpräzise Messergebnisse.

ik

www.micro-epsilon.de

INFO

elektro

Weitere Informationen zu Laser- AUTOMATION

Sensoren von Micro-Epsilon zur Wegund

Abstandsmessung oder zur Dickenmessung:

http://hier.pro/qG7dz

Hannover Messe: Halle 9, Stand D05

elektro AUTOMATION 04 2018 103


PRAXIS

MESS- & PRÜFTECHNIK

Multisensor-CNC-Bildverarbeitungsmessgerät

Bauteile präzise

non-taktil sowie taktil vermessen

Hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit: Mitutoyo fügt seinem Portfolio von Multisensor-CNC-Bildberarbeitungsmessgeräten

mit dem Miscan-Vision-System ein neues Modell in zwei Varianten hinzu. Eine Version ist mit

dem scannenden Messkopf MPP-Nano bestückt und bietet damit eine besonders hohe Messgenauigkeit.

Bild: Mitutoyo

Das Miscan-Vision-System kombiniert

die Funktion eines Bildverarbeitungsmessgeräts

mit der Vielseitigkeit und

der Flexibilität eines Drei-Koordinaten-

Messgeräts

Der japanische Hersteller von Längenmesstechnik, Mitutoyo,

bringt ein Multisensorgerät namens Miscan Vision System auf

den Markt. Es ist in den Versionen Apex sowie Hyper erhältlich und

kombiniert die präzise non-taktile Messung bei hohem Messdurchsatz

mit dem hochgenauen taktilen Messen. Bei der Apex-Variante

kommt dafür der bewährte SP25M-Scan-Messkopf zum Einsatz,

während die Version Hyper mit dem neuen, hochgenauen Scan-

Messkopf MPP-Nano ausgerüstet ist, der auch winzige Details und

Features vermessen kann.

Eine Kombination aus

Bildverarbeitungs- und Drei-Koordinaten-Messgerät

Das Miscan-Vision-System kombiniert die Funktion eines Bild -

verarbeitungsmessgeräts mit der Vielseitigkeit und der Flexibilität

eines Drei-Koordinaten-Messgeräts, das über die Leistung des

UC400-Controllers verfügt. Es ist mit einer CCD-Kamera und verschiedenen

Beleuchtungsmöglichkeiten wie beispielsweise einem

Koaxial- und einem LED-Ringlicht ausgestattet. Zudem umfasst die

leistungsstarke und nutzerfreundliche Mcosmos-Software die neu

entwickelte Visionpak-Pro-Software für Bildverarbeitungs-Mess -

anwendungen. Sie beinhaltet viele Features und Funktionen der

bewährten QVPAK-Software, darunter beispielsweise verschiedene

Filter für eine zuverlässige Kantenerkennung.

Kleine bis mittleren Werkstücke

Der MPP-Nano-Messkopf bringt es auf eine Antastabweichung von

nur 0,6 μm sowie eine Scanning-Antastabweichung von ebenfalls

0,6 μm. Darüber hinaus erreicht das Hyper-Modell damit eine Auflösung

von 0,02 μm. Somit ist das Miscan-Vision-System in der Lage,

alle Messaufgaben an kleinen bis mittleren Werkstücken auszuführen

– in der Apex-Variante mit mittlerer Genauigkeit und in der

Hyper-Version auch bei solchen Anwendungen, bei denen es auf

besondere Präzision ankommt.

Der MPP-Nano kann dabei mit Tastern von 2 bis 9 mm Länge

und mit 125 bis 500 μm Tastspitzendurchmesser bestückt werden.

Mitutoyo bietet außerdem optional, neben vielem weiteren Zubehör,

auch eine Betrachtungseinheit an, mit der sich die Scan -

messung über einen PC-Monitor überwachen lässt.

ik

www.mitutoyo.de

Weitere Informationen zu den Bildverarbeitungs-Messsystemen

von Mitutoyo:

http://hier.pro/harmO

Messe Control: Halle 7, Stand 7500

INFO

elektro

AUTOMATION

104 elektro AUTOMATION 04 2018


MESS- & PRÜFTECHNIK

PRAXIS

Messwandler mit integrierter Elektronik und ein hochgenaues Messsystem

Optionale Datenüber -

tragung über Bluetooth oder Funk

Redur, ein Spezialist für die Entwicklung und den Bau von Messwandlern, Messumformern und Messgeräten,

erweitert sein Portfolio und zeigt auf der Hannover Messe 2018 digitale Lösungen – ganz im Sinne der Industrie

4.0. Dazu gehört neben einem Messwandler mit integrierter Elektronik und einem Messwertumformer auf digitaler

Basis auch ein hochgenaues Messsystem, das ursprünglich für den Messlaborbereich konzipiert wurde.

Vom klassischen Messwandler-Hersteller zum

innovativen Industrie-4.0-Lieferanten: Die Redur

Messwandler GmbH, Teil der Phoenix Mecano Power

Quality GmbH & Co. KG, trägt der voranschreitenden

Digitalisierung Rechnung und macht den Schritt von

der Analog- zur Digitaltechnik. Dementsprechend

ergänzt das Unternehmen sein klassisches Portfolio

um neue digitale Wandler und Umformer.

Schneller auf Kurzschlüsse reagieren

Eines der digitalen Produkte, die erstmals auf der

Hannover Messe 2018 präsentiert werden, ist

der Messwandler IPU+ mit integrierter Elektronik. Er

stellt direkt Digitalsignale bereit und kann sie optional

über Bluetooth/Funk übertragen. Für den Anwender

können sich dadurch zahlreiche Vorteile ergeben: Aufgrund

der modernen Digitaltechnik, die eine höhere

Messfrequenz erlaubt, bietet der IPU+ eine Aus -

gabezeit von nur 20 ms. Im Falle eines Kurzschlusses

kann der Anwender so sehr viel schneller reagieren

und Schaden von der Anlage fernhalten. Zudem ist

der digitale Wandler genauer sowie wartungs- und

servicefreundlicher als die bisherige Analog-Technik.

Mit dem IPU+ können Nutzer außerdem auf den Messwertum -

former sowie einen zweiten Umformer, der das Analog- in ein Digitalsignal

wandelt, verzichten – der Messwandler mit integrierter Elektronik

beinhaltet bereits all diese Funktionen in einem Gehäuse. Statt

drei ist somit nur noch ein Gerät notwendig. Das spart Platz und

minimiert den Verdrahtungs- und Installationsaufwand. Verarbeitet

werden kann dabei Gleich- und Wechselstrom von 0 bis 400 Hz.

Ebenfalls neu im Portfolio ist der Messwertumformer REM. Auch er

arbeitet auf digitaler Basis, ist besonders genau, schnell sowie kompakt

und bietet eine unkomplizierte Inbetriebnahme, ein wartungsfreundliches

System sowie eine einfache Integration in sein digitales

Umfeld.

Der digitale Messwertumformer REM von Redur ist besonders genau, schnell und kompakt

Das System wurde ursprünglich für den Messlaborbereich konzipiert

und erfüllt damit höchste Anforderungen an Präzision und

Genauigkeit. Nun kommt der RES100 in einer kostenoptimierten

Variante für Industrieanwendungen, insbesondere Elektromobilität

und Power Quality, auf den Markt. Produziert und vertrieben wird er

von der Redur Messwandler GmbH.

Neben den Produktinnovationen IPU+, REM und RES100 präsentiert

Redur auf der Hannover Messe, am Gemeinschaftsstand mit

den Schwesterfirmen von Phoenix Mecano Power Quality, auch

sein weiteres Portfolio an leistungsstarken Messwandlern, Messumformern

und Messgeräten.

ik

www.redur.de

Bild: Redur

Aus dem Messlabor in die Industrie

Zusammen mit der Schwestergesellschaft Phoenix Mecano Special

Measuring Systems hat Redur darüber hinaus ein hochgenaues

Messsystem entwickelt: Der RES100 basiert auf der Nullfluss-Technologie

(Zero-flux technology) und misst sowohl Gleich- als auch

Wechselstrom von 0 bis 300 kHz auf 100 ppm genau. Jedes noch

so kleine Flackern und Flimmern im Netz kann so erfasst werden.

INFO

elektro

Weitere Informationen zu den Messwandlern

von Redur:

AUTOMATION

http://hier.pro/DS0EF

Hannover Messe: Halle 12, Stand D48

elektro AUTOMATION 04 2018 105


PRAXIS

SENSORIK

Intelligente I4.0-Sensoren in modernen Produktionskonzepten

Volle Transparenz zu jedem Zeitpunkt

Die Smart Factory erfordert nicht nur die intelligente Vernetzung von Geräten, sondern auch die Verknüpfung

der Feld- und Steuerungsebene mit der IT- und Unternehmensleitebene. Dabei kommt den Sensoren

in der Anlage eine Schlüsselrolle zu. In Echtzeit sammeln sie direkt vor Ort Statusinformationen aus der

Maschine, um ein virtuelles Abbild der physischen Welt zu schaffen. Intelligente Sensoren ermöglichen

es, auch noch Servicedaten zum eigenen Zustand oder ihrer Umgebung zu liefern.

Stefan Hornung, Produktmanager optoelektronische Sensoren, Balluff, Neuhausen

Mit der Digitalisierung der Produktionswelt steigt der Informationsbedarf

zwischen den verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide

von der Sensor-/Aktorebene direkt im Feld

bis hinauf zur Unternehmensebene mit ihren ERP-Systemen. Sensoren

sind dabei die „Augen und Ohren“ der Automatisierungstechnik,

ohne die es keine Daten für einen solchen ebenenübergreifenden

Informationsfluss gibt. Sie befinden sich direkt vor Ort in der

Anlage und liefern wertvolle Informationen als Grundlage für die

Realisierung moderner Produktionsprozesse. Damit lassen sich

dann smarte Wartungs- oder Reparaturkonzepte umsetzen, Stillstandszeiten

minimieren, Produktionsausschuss vermeiden und die

Anlagenverfügbarkeit erhöhen. In Kombination mit intelligenten

Steuerungen sind sogar selbstregulierende Systeme realisierbar,

die sich hoch dynamisch an die jeweiligen Produktionserfordernisse

anpassen (Cyber Physical Systems, CPS).

Der BOS 21M ADCAP ist ein wahres

Multitalent mit einem umfangreichen

Funktionsportfolio

Digitalisierung beginnt am Sensor

Digitalisierung braucht also intelligente Sensoren, um Anlagenmodelle

mit Echt-Daten anzureichern und Klarheit über Anlagen- und

Produktionsstatus zu haben. Dazu müssen die „Augen und Ohren“

der Automatisierung allerdings Zusatzinformationen liefern, die über

ihre primäre Funktion hinausgehen. Das sind neben Daten zur Lebensdauer,

dem Belastungsniveau, Schadenserkennung auch Umgebungsinformationen

wie Temperatur, Verschmutzung oder die Güte

der Ausrichtung auf das zu erkennende Objekt.

Mit den beiden neuen Opto-Sensoren der Baureihe BOS 21M hat

Balluff gleich zwei intelligente Sensoren im Programm, die solchen

Zusatznutzen bieten. Neben dem Schaltsignal stellen sie über IO-

Link zusätzlich wertvolle Informationen zum Sensorstatus oder zu

den aktuellen Umgebungsbedingungen zur Verfügung. Außerdem

bieten sie eine hohe Flexibilität, denn die Sensorprinzipien können

flexibel im Betrieb geändert werden, was die zuverlässige Erkennung

verschiedenster Objekte ermöglicht: Der vielseitige Allrounder

Bild: Balluff

106 elektro AUTOMATION 04 2018


SENSORIK

PRAXIS

Bild: Balluff

Der hochpräzisen Lasertaster

BOS 21M HPL besticht

durch seine hohe Auflösung

und umfangreiche Serviceund

Diagnosefunktionen

Bild: Balluff

Steigender Informationsbedarf zwischen den Ebenen

BOS 21M ADCAP arbeitet mit Rotlicht und erlaubt die Wahl zwischen

vier Sensormodi: Hintergrundausblendung, energetischer

Lichttaster, Reflexionslichtschranke oder Einweglichtschranke. Beim

hochpräzisen Lasertaster BOS 21M HPL kann der Anwender zwischen

zwei verschiedenen Modi der Hintergrundausblendung wählen,

um den Sensor optimal für die Erkennungsaufgabe zu konfigurieren

und die bestmögliche Erkennung sicherzustellen.

Diagnosefunktionen für intelligente Wartungskonzepte

Mit den Zusatzdaten der Sensoren lassen sich intelligente Wartungskonzepte

realisieren und so die Anlagenverfügbarkeit deutlich erhöhen.

So ist ein Betriebsstundenzähler integriert, als wichtiges Hilfsmittel

für eine vorausschauende Wartung. Dank cleverer Diagnoseinformationen

mit aktuellen Werten der Lichtremission lassen sich zunehmende

Verschmutzung, Sensor-Dejustage, Einstellungsfehler oder andere

Unregelmäßigkeiten frühzeitig erkennen. Beim Lasertaster BOS

21M HPL wird auch der Teachvorgang mit einer Plausibilitätsprüfung

überwacht und gegebenenfalls eine Fehlermeldung ausgegeben.

In vielen Anwendungen extrem hilfreich sind die Werte der Lichtremission,

z.B. wenn die Umgebungsbedingungen zwangsläufig zu

erhöhter Sensorverschmutzung führen. Diese Werte werden über

IO-Link als Rohdaten zur Verfügung gestellt und ermöglichen z.B.

Trendanalysen, um Wartungsintervalle zu optimieren und an den tatsächlichen

Bedarf anzupassen. Für Anlagenbetreiber ist das oft essentiell.

Ein anschauliches Beispiel liefert die Produktion von Autoreifen.

Kommt der Transport der nach dem Vulkanisieren noch heißen

Reifen wegen eines verschmutzten Sensors ins Stocken, so

rutschen die Reifen aufeinander und teurer Ausschuss ist die Folge.

Gleichzeitig kommt es zu einem Produktionsstillstand, bis das Transportband

geräumt ist, und schlimmstenfalls können die zugesagten

Liefermengen nicht eingehalten werden. Sensoren wie der BOS

21M ADCAP, die eine entsprechende Diagnosemöglichkeit bieten,

rechnen sich in solch einem Fall daher schnell. Denn dank der Lichtremissionswerte

kennt der Anlagenbetreiber den Verschmutzungsgrad

jedes Sensors und kann eine Reinigung veranlassen, bevor es

zu einem kostenträchtigen Produktionsstillstand kommt.

In puncto Betriebssicherheit leisten die intelligenten Sensoren aber

noch mehr. So wird beim BOS 21M ADCAP erstmals auch die Leistung

der Sende-LED direkt überwacht. Die intelligente Diagnose der

Sendeleistung, die durch eine dreistufige „Ampel“ leicht verständlich

und prägnant dargestellt wird, vermeidet Fehlfunktionen und reduziert

dadurch ebenfalls Maschinenstillstandszeiten. Kritischen Betriebszuständen

durch die zwangsläufige Alterung der LED lässt

sich so rechtzeitig gegensteuern.

Bild: Balluff

Alles beginnt am Sensor: Sensoren sind die Augen

und Ohren der Automatisierungstechnik

Flexibel und schlau

Außerdem tragen die intelligenten Sensoren aber auch dazu bei, die

übergeordnete Steuerung zu entlasten und gleichzeitig den Datenverkehr

auf dem Feldbus zu reduzieren. Bei beiden Sensoren werden

die Detektionssignale schon im Sensor vorverarbeitet. Eine integrierte

Zählfunktion bietet mehrere Zähl- und Rücksetzmöglichkeiten

für verschiedenste Anwendungen. Diese dezentrale Sensorintelligenz

sorgt für schnelle Prozesse unabhängig von der IO-Link Datenübertragungsgeschwindigkeit.

Da sich die Betriebsmodi der Sensoren über IO-Link auch im laufenden

Betrieb ändern lassen, können ganz unterschiedliche Objekte unter

wechselnden Betriebsbedingungen detektiert werden. Die Produktion

wird dadurch flexibel und passt sich schnell an unterschiedliche

Erfordernisse an. Zudem vereinfacht sich die Lagerhaltung, da

der BOS 21M ADCAP vier Sensorprinzipien in einem Sensor vereint.

Ein Sensortausch ist einfach und unkompliziert, da sich die Parametersätze

jederzeit über IO-Link aktualisieren und aufspielen lassen.

Moderne Produktionskonzepte und Industrie-4.0-Lösungen profitieren

so in vielerlei Hinsicht von diesen intelligenten optischen Sensoren

mit ihren wegweisenden Funktionen und Eigenschaften. jke

www.balluff.de

Weitere Informationen zu

den intelligenten I4.0-Sensoren:

http://hier.pro/jtydi

Hannover Messe: Halle 9, Stand F53

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 107


Durchdachte RFID-Systeme zur Werkzeug -

identifikation können die Produktionseffizienz

der CNC-Maschinen deutlich steigern

Bild: Turck

Das RFID-System BL ident von Turck reduziert die Einlesedauer für CNC-Werkzeugrevolver

Schnellleser für die Werkzeugverwaltung

Bei der Identifikation von Schneidwerkzeugen in CNC-Maschinen genügen Barcodes und Lasergravur längst

nicht mehr modernen Ansprüchen. Zwar werden auch schon funkbasierte RFID-Systeme genutzt, doch in der

Praxis fordert die geringe Reichweite der vorhandenen Lösungen zeitraubende Kompromisse. Ein chinesischer

Hersteller von CNC-Maschinen hat jetzt gemeinsam mit Turck eine Industrie-4-0-taugliche RFID-Lösung zur

Werkzeugverwaltung realisiert, die dank hoher Schreib-Lese-Reichweite die erforderliche Einlesedauer für eine

Werkzeugrevolver von 130 auf 10 s reduziert und so die Produktionseffizienz des Endkunden deutlich steigert.

Richard Lin, Senior Product Manager & Team Supervisor RFID bei Turck China

Forderungen nach einer zunehmend flexiblen Produktion steigern

die Nachfrage nach automatisierten Lösungen zur Werkzeugverwaltung.

Schneidwerkzeuge werden heute häufiger gewechselt

als in der Vergangenheit. Damit gerät die klassische visuelle

Identifikation über Seriennummern an ihre Grenzen, ebenso wie

die manuelle Datenpflege. Diese ist fehleranfällig, der Werkzeuglebenszyklus

ist nur mit viel Aufwand zu verwalten und oftmals sind

Werkzeugdaten unübersichtlich. Durch effizientes Werkzeugmanagement

wollen die Unternehmen die Werkzeugleistung und Produktlebensdauer

deutlich erhöhen, die Produktionskosten senken

und die Bearbeitungsqualität steigern.

Anforderungen an Werkzeugmanagementsysteme

steigen stetig

Werkzeugmanagementsysteme müssen unterschiedliche Abläufe

verarbeiten können, wie verschiedene Lieferarten, hohe Stückzahlen

und häufige Ein- und Auscheckvorgänge. Ohne eine zuverlässige

Identifikationstechnologie können solche Managementsysteme

leicht unübersichtlich werden. Auch eine schlechte Umgebung oder

ein fehlerhafter Betrieb können zu Durcheinander und Datenverlust

führen. Geschieht dies häufig während des Werkzeugeinsatzes, hat

das Auswirkungen auf die Produktionseffizienz und kann zu Qualitätsproblemen

führen bis hin zu Ausschuss oder Rückläufern.

Konventionelle Werkzeugverwaltungssysteme nutzen bislang im

Wesentlichen optische Identifikationstechnologien, um Werkzeugdaten

zu speichern, beispielsweise die Lasergravur. Bei dieser werden

werkzeugbezogene Daten mit einem Laser auf die Oberfläche

des Schneidwerkzeugs eingraviert. Diese Methode ermöglicht eine

längerfristige Datenaufzeichnung und eine effizientere Werkzeugverwaltung.

Die Datenmenge, die auf der Oberfläche eingraviert

wird, ist begrenzt. Im schlimmsten Fall kann die Lasergravur zudem

die Struktur des Schneidwerkzeugs beschädigen und so die Produktlebensdauer

beeinträchtigen. Hinzu kommt, dass die meisten

Graviergeräte teuer in der Anschaffung sind.

Eine andere Möglichkeit ist die Identifikation mittels funkbasierter

RFID-Technologie. Die ersten Systeme dieser Art werden bereits

eingesetzt, arbeiten aber noch nicht wirklich effizient. Bei den üblichen

Systemen befindet sich der Schreib-Lese-Kopf auf einem Zylin-

108 elektro AUTOMATION 04 2018


IDENTTECHNIK

PRAXIS

Bild: Turck

Werkzeugrevolver mit Schneidwerkzeugen

Bild: Turck

Der RFID-Schreib-Lese-Kopf

wird auf der Rückseite des

Werkzeugrevolvers angebracht

und erkennt den Tag im

Werkzeughalter dank seiner

hohen Reichweite zuverlässig

der, der diesen vor und zurückbewegt, um die Daten vom RFID- Datenträger

am Werkzeug auszulesen. Dieser Tag ist im Werkzeughalter

eingebettet. Um ein Werkzeug zu erfassen oder zu wechseln,

muss der Revolver mit dem betreffenden Werkzeug zunächst die

unterste Position anfahren. Der Zylinder mit dem Schreiblesekopf

muss zudem einen kompletten Weg zum Revolver und zurück fahren.

Damit steigt die Gesamtlesezeit für ein einziges Schneidwerkzeug

auf 6,5 s. Alle 20 Schneidwerkzeuge eines Revolvers an einer

einzigen CNC-Maschine auszulesen, würde über 2 min dauern. Das

senkt die Produktionseffizienz der CNC-Maschine erheblich. Außerdem

führt die häufige Bewegung zu Verschleiß an der Maschine.

Sollte darüber hinaus der Schreib-Lese-Kopf aufgrund einer Fehlfunktion

am Zylinder oder aus einem anderen Grund nicht sofort zurückgezogen

werden können, kann dieser mit dem Schneidwerkzeug

kollidieren.

Optimierte Werkzeugerkennung mittels RFID

Die RFID-Lösung BL ident von Turck setzt genau an diesem Problem

an: Schreib-Lese-Köpfe mit einem erweiterten Erfassungsbereich

können direkt auf der Trägerplatte des Werkzeugrevolvers montiert

werden. Somit sind die Daten der RFID-Tags auf dem Werkzeughalter

direkt durch die nichtmetallische Rückplatte lesbar – und zwar

ohne einen Zylinder, der den Kopf vor und zurück bewegt. Eine einfache

Drehung des Revolvers genügt, um alle Schneidwerkzeuge

auf einer CNC-Werkzeugmaschine zu identifizieren. Alle Informationen

zu den Schneidwerkzeugen können in nur 10 s eingelesen werden.

Turcks RFID-Schreib-Lese-Köpfe haben die Schutzart IP69K, die

RFID-Tags IP68. Damit ist das System resistent gegen Feuchtigkeit

und Wasser und eignet sich auch für den Einsatz in feuchter Umgebung.

Die Tags haben einen frei nutzbaren Speicher von 128 Byte.

Dies ermöglicht die Speicherung großer Datenmengen und verwandelt

sie quasi in eine mobile Datenbank.

„Turcks modulares Prinzip macht die Auswahl des passenden RFID-

Systems einfach und bequem. Alles, was wir für verschiedene Protokolle

benötigen, ist ein anderes Gateway. Und sollte das Protokoll

Profinet, Ethernet/IP oder Modbus TCP sein, reicht sogar ein einziges

Multiprotokoll-Gateway aus, das alle drei unterstützt“, sagt Gao

Xianghui, Projektleiter des chinesischen Systemintegrators Qingdao

Mesnac, über Turcks BL-ident-System. „Das einfache Design der

RFID-Module vereinfacht die Programmentwicklung und macht die

Verwendung von Funktionsblöcken überflüssig. Schreib-Lese-Operationen

können direkt über die Ein- und Ausgänge gesteuert werden.“

Der Erfassungsbereich von 44 mm erfüllt die Installationsanforderungen

vor Ort und verhindert, dass Schreib-Lese-Köpfe durch

Kollisionen beschädigt werden.

BL ident überzeugt durch modulares Design

Im Werkzeugmanagement und der Werkzeugidentifikation kann

RFID im HF-Bereich all seine Vorteile ausspielen: schnelle Identifikation,

Stabilität gegenüber Interferenzen und Tags mit hoher Speicherkapazität.

Das Hinzufügen von RFID-Schreib-Lese-Köpfen zu automatisierten

Werkzeugwechselsystemen ermöglicht ein schnelles

Lesen von Daten auf RFID-Tags an Werkzeughaltern, wodurch Merkmale

wie automatische Werkzeugidentifikation, automatisierte Montage

und die Verfolgung über den gesamten Lebenszyklus eines

Werkzeugs hinweg realisiert werden. Dies wiederum erhöht die Produktionseffizienz

und die Werkzeugauslastung bei gleichzeitiger Senkung

der Produktionskosten und der Ausschussquote. Da die RFID-

Technologie immer weiter perfektioniert und weltweit immer populärer

wird, werden RFID-Tool-Management-Systeme, die zudem Internet-Technologie

integrieren, zum bevorzugten Identifikationssystem

für Verarbeitungs- und Fertigungsunternehmen werden. ge

www.turck.com

Weitere Informationen

über die Ident-Lösungen:

http://hier.pro/4FeeR

Hannover Messe: Halle 9, Stand H55

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 109


PRAXIS

BILDVERARBEITUNG

Beckhoff integriert die Bildverarbeitung in die Automatisierung

Kamera und SPS im Dialog

Gerade für die Qualitätsüberwachung hat die Bildverarbeitung einige Vorteile im Vergleich zur visuellen Inspektion durch

einen Menschen. So sind Bildverarbeitungsinspektionen unter anderem ergebnisdeterministisch und reproduzierbar. Vermessungen

von Teilen bis in den Mikrometerbereich – für den Menschen fast unmöglich – können einfach ergänzt werden.

Dr. Josef Papenfort, Produktmanager Twincat, Beckhoff Automation

Bild: Beckhoff

SPS und Bildverarbeitung in einem Tool:

Twincat Vision richtet sich an Anwender, die Vision

im bekannten Twincat Engineering integriert

haben wollen oder die eine hohe Synchronität

zwischen Bildverarbeitung und SPS und

Motion brauchen

Kosten im Engineering, da das Erlernen spezieller Programmiersprachen

entfällt und kein spezielles Konfigurationstool bekannt sein

muss. Das Kommunikationsproblem zwischen Bildverarbeitung und

Steuerung entfällt nicht nur, sondern Bildverarbeitungs- und Steuerungskomponenten,

wie zum Beispiel Motion, können direkt miteinander

kommunizieren, was ganz neue Möglichkeiten eröffnet.

In der Automatisierungstechnik wird die Bildverarbeitung bisher

separat behandelt und oft an externe Systemintegratoren ausgelagert.

Mittlerweile hat der SPS-Programmierer Kontrolle über Motion

Control, Sicherheitstechnik, Messtechnik sowie Robotik und kann

diese in einer Steuerung auf einem Rechner vereinen. Die Bildverarbeitung

bleibt aber bisher eine Blackbox auf einem separaten leistungsstarken

Rechner mit anderen Konfigurationstools und Programmiersprachen

oder wird in speziell zu konfigurierenden Smart-Kameras

durchgeführt. Sowohl durch den zusätzlichen Rechner als auch

durch den Umstand, dass kleinste Änderungen vom Spezialisten

statt vom SPS-Programmierer durchgeführt werden müssen, entstehen

vermeidbare Kosten. Im Fall eines Systemintegrators befindet

sich zudem das Know-how extern. Darüber hinaus muss die Kommunikation

zwischen Bildverarbeitung und Steuerung geregelt werden

– ein anfälliger Prozess. Die bisherige Bildverarbeitung ist damit

zeitlich nicht planbar. Äußere Prozesse wie das Betriebssystem können

die Verarbeitungszeit wie auch die Übertragungszeit beeinflussen,

sodass die Ergebnisse nicht rechtzeitig die Steuerung erreichen.

Twincat Vision von der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG vereint

beide Welten softwareseitig in einem System. Die Konfiguration,

insbesondere der Kameras, erfolgt im gleichen Tool wie die Konfiguration

von Feldbussen oder Achsen. Die Programmierung erfolgt in

den bekannten SPS-Programmiersprachen. Das spart sehr viele

Architektur des Tools

Die PC-basierte Automatisierung vereint die Steuerung auf einen PC

und verfügt damit von Haus aus über eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle.

Basierend auf Gigabit Ethernet gibt es mit GigE Vision einen

Übertragungsstandard, der eine zuverlässige, schnelle Kommunikation

zu Kameras und deren Bilddaten ermöglicht. Hierzu stellt die integrierte

Bildverarbeitung einen echtzeitfähigen Treiber für die Ethernet-Schnittstelle

bereit, der die Bilddaten direkt im Speicher der

Steuerung zur Verfügung stellt. Durch GigE Vision ist Twincat Vision

zudem ein offenes System, welches es ermöglicht, Kameras aus

dem Portfolio einer Vielzahl von Herstellern zu nutzen.

Nach dem Verbindungsaufbau erfolgt gewöhnlich die Kamerakonfiguration.

Dazu liefern die Hersteller von Kameras mit GigE Vision-

Schnittstelle auch eine Konfigurationsbeschreibung im GenApi-Format.

Der Konfigurationsassistent der integrierten Bildverarbeitung

liest diese aus und stellt die Parameter dem Anwender übersichtlich

zur Verfügung. Konfigurationsänderungen, wie zum Beispiel eine

Anpassung der Belichtungszeit und das Setzen einer Region of Interest,

sind so schnell und einfach durchzuführen und im Livebild der

Kamera zu beobachten.

Neben dem Kamera-Konfigurationsassistenten stellt die Bildverarbeitung

einen weiteren Assistenten für die geometrische Kamerakalibrierung

bereit. Dieser ermittelt die Parameter zur Beschreibung

des Zusammenhangs zwischen Bild- und Weltkoordinaten. Damit

ist es möglich, Positionen im Bild in Bezug zu Punkten der realen

Welt anzugeben und Längenmaße von Pixeln in das metrische System

umzurechnen. Neben perspektivischen Verzerrungen werden

dabei nichtlineare Abbildungsfehler des Objektivs berücksichtigt, die

sich in Form von Verzeichnungen im Bild beobachten lassen.

Im Rahmen der Kamerakalibrierung werden zunächst ein oder mehrere

Aufnahmen eines entsprechenden Kalibriermusters benötigt.

Diese Aufnahmen können direkt im Engineering Tool erfolgen oder

110 elektro AUTOMATION 04 2018


BILDVERARBEITUNG

PRAXIS

es können vorhandene Bilder eingelesen werden. Nach Angabe des

verwendeten Kalibriermusters werden dann die Parameter automatisch

berechnet. Neben den Standard-2D-Mustern, wie dem

Schachbrettmuster oder dem symmetrischen und asymmetrischen

Kreismuster, können auch eigene Muster eingelesen werden. Dabei

darf es sich auch um 3D-Muster handeln. Alternativ zur Nutzung des

Kalibrierungsassistenten kann die Kamerakalibrierung auch in der

SPS erfolgen.

Bild: Beckhoff

Bild: Beckhoff

Die Hersteller von Kameras mit GigE Vision-Schnittstelle liefern eine Konfigurationsbeschreibung.

Der Twincat Vision Konfigurationsassistent liest

diese aus und stellt die Parameter übersichtlich zur Verfügung

Konfigurationsänderungen, wie zum Beispiel eine Anpassung der Belichtungszeit

und das Setzen einer Region of Interest, sind schnell und einfach

durchzuführen und im Livebild der Kamera zu beobachten

Bildverarbeitung in der SPS

Die Rohbilder gelangen über GigE Vision von der Kamera direkt in

den Speicher der SPS. Hierzu muss die Kamera in den Bilderfassungszustand

versetzt und die Bilder, abhängig von der Kamerakonfiguration,

gegebenenfalls angetriggert werden. Der Funktionsbaustein

FB_VN_GevCameraControl steht dazu zur Verfügung.

Für eine zeitlich präzise Triggerung steht im Beckhoff Automatisierungsbaukasten

zudem die zeitstempelbasierte Ausgangsklemme

EL2262 bereit, mit der ein mikrosekundengenaues Hardware-Triggersignal

an die Kamera gesendet werden kann. Da alles in Echtzeit

in einem hochgenauen zeitlichen Zusammenhang stattfindet, können

die Bildaufnahme und zum Beispiel die Positionen einer Achse

hochgenau synchronisiert werden – für den SPS-Programmierer eine

Aufgabe, die oft erledigt werden muss.

Viele Kameras können zudem zu zuvor definierten Ereignissen, wie

dem Beginn der Bildaufnahme, Ausgangssignale senden. Diese Signale

können mit einer digitalen Eingangsklemme von Beckhoff erfasst

und in der SPS für die präzise Synchronisierung weiterer Prozesse

verwendet werden.

Für die Verarbeitung der Bilder steht mit Twincat Vision eine neue

Bildverarbeitungsbibliothek in der SPS zur Verfügung, die zahlreiche

Bildverarbeitungsalgorithmen beinhaltet. So können zum Beispiel

im Bereich der Vorverarbeitung die Bilder skaliert, in den gewünschten

Farbraum konvertiert und durch Filterfunktionen bestimmte

Merkmale hervorgehoben beziehungsweise unterdrückt werden.

Anschließend kann zum Beispiel eine Binarisierung des Bildes durch

eine Schwellwertoperation erfolgen und auf dem Ergebnisbild eine

Konturverfolgung durchgeführt werden. Die so gefundenen Konturen

lassen sich aufgrund ihrer Merkmale filtern, sodass eine Auswahl

interessanter Bildkonturen beziehungsweise Bildregionen entsteht,

die sich wiederum zur Objektidentifizierung und Vermessung

eignet. Bei einer zuvor kalibrierten Kamera können zudem die Merkmalspunkte

zurück in das Weltkoordinatensystem transformiert werden,

sodass Positions- und Maßangaben in Echtweltkoordinaten

möglich sind. Durch die Integration des Tools in die Twincat-Echtzeitumgebung

lässt sich das Zeitverhalten der Bildverarbeitungsfunktionen

über sogenannte Watchdogs überwachen, die die Funktionen

nach einer definierten Zeitspanne oder zu einem bestimmten Zeitpunkt

in Bezug auf den Beginn eines Verarbeitungszyklus abbrechen.

Dabei werden dem Anwender eventuell vorhandene

Teilergebnisse zur Verfügung gestellt. Weiterhin können geeignete

Bildverarbeitungsfunktionen mittels sogenannter Job-Tasks automatisch

auf mehrere Kerne parallelisiert werden, sodass Twincat Vision

die Multicore-Fähigkeit von Twincat optimal ausnutzt.

Zur Analyse und Ergebnisvisualisierung können alle Zwischenstände

in Form eines Bildes ausgegeben werden. Zuvor ist es möglich,

Ergebnisse, wie zum Beispiel Positionsangaben, in die Bilder zu

schreiben und in die Bilder zu zeichnen – letzteres zum Beispiel zur

gut/schlecht-Kennzeichnung von Teilen. Dem Anwender sind hierbei

nur die Grenzen des Bildes gesetzt. Die Anzeige der Bilder kann direkt

im Engineering im sogenannten ADS Image Watch erfolgen

oder für den Endanwender in der Twincat HMI.

Die Bildverarbeitung richtet sich an Anwender, die Vision innerhalb

der Steuerung mit erledigen müssen oder wollen. Durch die Integration

ist das neue System einfach zu bedienen und zu programmieren.

Klassische Aufgaben, wie das Finden und Erkennen von Teilen,

sind mit der Lösung einfach nutzbar. Damit steht dem Twincat-Anwender

nun neben SPS, Motion, Robotik und Messtechnik auch die

Bildverarbeitung im Twincat-System integriert zur Verfügung. eve

www.beckhoff.de

INFO

elektro

Die Vorteile von Twincat Vision veranschaulicht

eine Broschüre:

AUTOMATION

http://hier.pro/j4oeT

Hannover Messe: Halle 9, Stand F06

elektro AUTOMATION 04 2018 111


PRAXIS

BILDVERARBEITUNG

Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von Framegrabbern

Vision-Systeme zuverlässig beschleunigen

Mit Framegrabbern lassen sich Kameras zuverlässig mit dem PC verbinden – gerade in hochauflösenden Anwendungen,

bei denen schnelle Datenübertragungs- und Trigger-Funktionen erforderlich sind. Applikations-Ingenieure

können damit ein Bildverarbeitungssystem mit deutlich erweiterten Aufnahmemöglichkeiten erstellen und gleichzeitig

eine konsistente Imaging-Pipeline ohne die Gefahr von Datenverlusten aufbauen.

Der maximal erreichbare Produktionsdurchsatz ist eines der

wichtigsten Ziele in der industriellen Automation mit Bildverarbeitung.

Steigende Sensorauflösungen und Bildraten der Kameras

helfen bei der Erreichung dieses Ziels, stellen aber auch neue Anforderungen

an die Datenübertragung. Schnittstellen wie beispiels -

weise CoaxPress und 10GigE sowie Embedded-Systeme stellen

viele Vision-Anwender vor die Frage, wie sie ihre Kamera in der

bestmöglichen Konfiguration verbinden können. Die Verwendung

von Framegrabbern für industrielle Anwendungen in Hochgeschwindigkeit

kann dabei spezifische Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit,

Datensicherheit und die verlässliche Synchronisation mehrerer

Kameras bieten.

Schnell und ohne Datenverlust

Auch heute noch sind Framegrabber die wohl beste Möglichkeit,

eine Erhöhung der maximalen Geschwindigkeit und Auflösung der

an eine Anwendung angeschlossenen Kameras zu erreichen. CoaX-

Press-Modelle mit bis zu vier Kanälen und 25 GB/s stellen hierbei

eine der schnellsten Möglichkeiten zur Verbindung von Kameras und

PC dar und unterstützen sehr hohe Auflösungen – nahezu ohne

Steigende Sensorauflösungen und Bildraten

der Kameras stellen aber auch neue Anforderungen

an die Datenübertragung

Latenz in der Übertragung. Andere Lösungen mit hoher Bandbreite

und direkter Verbindung, wie beispielsweise 10GigE-basierte, sind

gemäß Framos langsamer und basieren vollständig auf Netzwerkkarten.

Bei der Verwendung eines Framegrabbers entfällt zudem

das Risiko, dass Daten verloren gehen. Onboard-Puffer speichern

die Bilddaten vorübergehend, sodass die Bilder vor der Übertragung

an den Host-PC rekonstruiert oder gespiegelt werden können. Die

Bilder, die direkt in den RAM-Speicher übertragen werden, stehen

sofort für CPU- oder GPU-Aufgaben zur Verfügung. Wichtig ist

auch, dass alle Schnittstellen, Geräte und Parameter für mehrere

Kameras und Systeme je nach Positions- und Timing-Parametern

korrekt synchronisiert werden können, und zwar gleichzeitig mit

der Onboard-Bildverarbeitung. Damit verringert sich wiederum die

Belastung der CPU, die somit für andere Aufgaben frei bleibt.

Beispielsweise die industrielle Inspektion sowie Broadcasting- und

Sportanwendungen profitieren von der latenzarmen Synchronisa -

tion mehrerer Kameras, um die bestmögliche Bildanalyse aus verschiedenen

Winkeln und Perspektiven zu erhalten. Die Qualitätsprüfung

an Produktionsbändern mit sehr hoher Geschwindigkeit zählt

dabei zu den gängigsten Beispielen, da die Framegrabber die Bildaufnahmen

mit den ankommenden Triggern synchronisieren und

gleichzeitig die Bilder vorverarbeiten können. Auf diese Weise ist es

möglich, die Pass-/Fail-Kriterien eines Produkts zuverlässig zu bestimmen

und entsprechende Signale an die SPS zu senden.

Bild: alphaspirit/Fotolia.com

112 elektro AUTOMATION 04 2018


BILDVERARBEITUNG

PRAXIS

Funktion und Zweck eines Framegrabbers

Um besser zu verstehen, ob ein Framegrabber für ein Bildverarbeitungssystem

oder eine Anwendung vorteilhaft ist, ist ein allgemeiner

Blick auf seine Funktionen und seinen Zweck wichtig. Aufgrund

von speziellen Synchronisationsfunktionen erfasst und überträgt ein

Framegrabber hochauflösende Bilder mit sehr hohen Geschwindigkeiten

in Echtzeit. Dabei verwaltet er die Bilddaten, die von der

Kamera über den PCI-Bus in den Speicher des PC hochgeladen

werden. Durch den Direct Memory Access (DMA) des Frame -

grabbers wird eine CPU-Überlastung durch Bildübertragungsvor -

gänge vermieden, indem die Bilddaten direkt in den RAM-Speicher

des PC verschoben werden. Der Framegrabber übernimmt zudem

alle notwendigen Tasks und Prozesse zum Verschieben dieser Daten

in den und aus dem Speicher, sodass die CPU für andere Aufgaben

zur Verfügung steht. Er kann auch vorab die komplette Bildverarbeitung

und eventuell weiteres Onboard-Processing der Bilddaten erledigen.

Außerdem akzeptiert ein Framegrabber schnelles Triggering

und/oder Encodersignale zur nahtlosen Synchronisation bei Bildaufnahmen

bewegter Objekte oder über multiple Kameras und ermöglicht

verschiedene Bildaufnahme-Modi. Darüber hinaus können

Framegrabber eine verzögerte Bildverarbeitung im Hintergrund

des Gesamtprozesses unterstützen sowie ein allgemeines „bild -

bereit“-Signal an die SPS oder andere angeschlossene Geräte übermitteln,

sodass es in der Automatisierung möglich ist, sie beispielsweise

als Output-Manager zu nutzen. Die Eigenschaften und nutzbaren

Funktionen im Überblick:

• Übernahme der gesamten Bilderfassung und des I/O-Managements

durch ein einziges Gerät

• Management aller externen Geräte, deren Triggering sowie der

Synchronisierung

• All-in-One-Verwaltung mit zahlreichen erweiterten Bildverarbeitungsfunktionen

• Übernahme der gesamten Vorverarbeitung sowie der Bildvorbereitung

– beispielsweise durch Debayering oder Farbkorrekturen

• Signalsynchronisation bei Line Scan-Anwendungen durch

Dual-Triggering

• hohe Datenraten von bis zu 25 GB/s

• mögliche Latenzen von unter 1 μs

Durch diese Funktionen kann es ein Frame grabber Anwendern

ermöglichen, dass in einem optimal ausgelegten Bildverarbeitungssystem

der maximal mögliche Durchsatz mit der maximal erreichbaren

Geschwindigkeit erzielt wird. CoaXPress-Modelle wie der Coaxlink

Quad 3D-LLE mit Onboard-IP von Euresys übernehmen beispielsweise

die 3D-Laserlinienextraktion und -triangulation, sodass

eine präzise Abstimmung der Laserlinien bei exakten Messauf -

gaben möglich ist.

Die vier wichtigsten Auswahlkriterien

Um die bestmögliche Bildleistung und Systemintegration erzielen

zu können, sollten Anwender bei der Auswahl eines Framegrabbers

besonders folgende vier Kriterien berücksichtigen:

• Kameratyp

o Schnelligkeit – Wie schnell ist der Kamerasensor? Ist es ein

Flächen- oder Zeilensensor?

CoaXPress-Modelle wie der Coaxlink Quad 3D-LLE mit Onboard-

IP von Euresys übernehmen beispielsweise bei exakten Messaufgaben

die 3D-Laserlinienextraktion und -triangulation,

sodass eine präzise Abstimmung der Laserlinien möglich ist

o Farbigkeit – Erfolgt die Bildaufnahme in Schwarz-Weiß oder

Farbe? Farbige Bilder beanspruchen aufgrund ihrer höheren

Bildgröße normalerweise mehr Bandbreite.

o Anwendungsumgebung – Wo soll der Framegrabber verwendet

werden?

• Kamera-Schnittstelle – Je nach Schnittstelle und Anschlussart

gibt es verschiedene Modelle und Optionen.

• Anzahl der Kameras – Wie viele Kameras sollen an das System

angebunden werden? Insbesondere wenn mehrere Kameras

synchronisiert werden oder ein bereits installiertes System

erweitert wird, empfiehlt sich ein Framegrabber.

• Software – Der Framegrabber muss softwareseitig kompatibel

mit der Anwendungsumgebung sein.

ik

www.framos.com

Weitere Informationen zu

Framegrabbern bei Framos:

http://hier.pro/xHTrv

Hannover Messe 2018: Halle 17, Stand E47

Bild: Framos

INFO

elektro

AUTOMATION

elektro AUTOMATION 04 2018 113


PRAXIS

BILDVERARBEITUNG

Deflektometrische Erfassung der Form und Welligkeit

von Mobilgeräten (Vorder- und Rückseite)

Bild: Isra Vision

Bild: Isra Vision

Integrierbare, berührungslos arbeitende Messtechnologie

Exakte Oberflächenprüfung

Zur chargenweisen Überprüfung mikromechanischer

Präzisionsteile nutzt der Netgage3D die

Weißlichtinterferometrie

Im Rahmen der Control in Stuttgart stellt Isra Vision in diesem Jahr neue Systemvarianten des

Specgage3D – eines Deflektometriesystems zur Vermessung spiegelnder Oberflächen – vor. Damit

können beispielsweise gebogene Display- und Covergläser, Gehäusebauteile sowie lackierte

Bauteile präzise auf Defekte überprüft und damit die korrekte Funktion von Touch-Oberflächen gewährleistet

werden. Darüber hinaus kann der Netgage3D mittels Weißlichtinterferometrie mehrere

mikromechanische Präzisionsteile in Tray-Magazinen chargenweise prüfen.

In immer mehr Anwendungen kommen komplexe optische Produkte

zum Einsatz. Allerdings entstehen beim Glasbiegen oder

beim Kunststoffspritzguss Produktionsfehler und die meisten optischen

Produkte werden auch noch beschichtet. Die Beschichtungen

sind teilweise sehr aufwendig, da sie zum Beispiel bei Autospiegeln

eine maximale Reflektivität sicherstellen müssen. Daher ist es

wichtig, fehlerhafte Teile vor der Weiterverarbeitung auszusortieren.

Die neuen Systemvarianten des Specgage3D von Isra Vision können

deshalb spiegelnde, gekrümmte und transparente Flächen im

Falle des Typs „Curved“ mit dem Auflichtverfahren und in der Ver -

sion „Transmission“ mit dem Durchlichtverfahren vermessen.

Genaue Inspektion bis in die Randbereiche

Bei der Systemvariante Curved projiziert ein LCD-Display Streifenmuster

mit sinusförmigen Intensitätsverteilungen auf das zu prü -

fende Objekt. Bis zu 12 Kameras beobachten dann die reflektierten

und verzerrten Streifenbilder auf der Oberfläche und die Rekonstruktion

der Objektgeometrie erfolgt mit Hilfe photogrammetrischer

Methoden auf Basis der aufgenommenen Bildsequenz. Insbesondere

gekrümmte Displays können somit mittels Deflekto metrie berührungslos

optisch vermessen und bis in die Rand bereiche inspiziert

werden. Das Durchlichtverfahren des Typs Transmission für transparente

Objekte detektiert neben Defekten auf der Substratoberfläche

auch noch Einschlüsse und Fehler im Glas sowie solche Defekte, die

lediglich durch Variation der Brechkraft für Verzerrungen sorgen.

Die gesammelten Inspektionsdaten dienen als Grundlage, um Prozessparameter

wie Temperatur, Biegegeschwindigkeit und Abkühlzeit

bei der Glasbehandlung auf ein Optimum anzupassen. Anwender

können so eine hohe Produktqualität erzielen und den Produktionsausschuss

nachhaltig reduzieren.

Abschattungsfreie Vermessung

Auch Hersteller mikromechanischer Präzisionsteile sind auf eine

exakte Erfassung der Oberflächeneigenschaften sowie der Geo -

metrien während der Qualitätsprüfung angewiesen. Dafür hat Isra

Vision den Sensor Netgage3D entwickelt, der diese Präzision selbst

bei seriellen Prüfungen mehrerer Bauteile einer Charge – dem sogenannte

Batch Processing – gewährleisten kann. Für die Vermessung

nutzt der Sensor die Weißlichtinterferometrie. Bei dieser berührungslosen,

dreidimensionalen Methode entsteht bei der Vermessung

der Gegenstände ein „Höhenbild“ des geprüften Gegenstands.

Da Beleuchtung und Kamera koaxial angeordnet sind, lassen

sich dabei mit dem zylindrisch einfallenden Messlicht auch Tiefen

abschattungsfrei scannen. Zusätzlich berücksichtigen die Messungen

mehrere Parameter: Rauheit und Ebenheit können in je einer

Messung erfasst werden – ebenso wie die gesamte Oberflächen -

topografie innerhalb des Messbereichs sowie die geometrische

Form eines Objekts. Um die gesamte Charge zu prüfen, bewegt sich

das Magazin mit den einzelnen Proben auf einem Kreuztisch unter

dem Sensor. Dabei werden die Teile nacheinander überprüft, ohne

dass der Operator jedes Teil einzeln platzieren muss.

ik

www.isravision.com

Weitere Informationen zu den Machine-

Vision-Produkten von Isra Vision:

http://hier.pro/Y4x5j

Hannover Messe: Halle 17, Stand D18

Messe Control: Halle 4, Stand 4106

INFO

elektro

AUTOMATION

114 elektro AUTOMATION 04 2018


MESSTECHNIK + SENSORIK

NEWS

Kameras von Basler mit neuen Features

PGI und Stacked ROI

Smart Process Gating bei Leuze

Muting neu gedacht

Mit Sigmatek AC-Ströme präzise messen

Mit drei Eingängen

Bild: Basler

Kamerahersteller Basler erweitert die Bildverarbeitungsmöglichkeiten

seiner Ace-Modellserie

um zwei Features: PGI, eine Kombina -

tion aus 5x5-Debayering, Farb-Anti-Aliasing,

Rauschunterdrückung und Bildschärfe-Optimierung,

hat bereits in vielen Applikationen

die Farbanwendungen vereinfacht und bisher

nicht mögliche Anwendungen ermöglicht.

Und mithilfe des neuen Features Stacked

ROI lässt sich der Fokus in einer Anwendung

auf mehrere Regions of Interest (ROI) gleichzeitig

richten. Das ermöglicht dem Anwender

eine Steigerung der Geschwindigkeit und

reduziert die Datenlast beim Auslesen von

Bilddaten. Stacked ROI umfasst die Nutzung

von bis zu acht (vier für den Sony IMX174)

übereinander gestapelten Zonen, die in der

Höhe variabel einstellbar sind.

mc

www.baslerweb.com

Materialschleusen an Förderstrecken müssen

häufig durch optische Sicherheits-

Sensoren gegen unbefugten Zutritt abge -

sichert werden. Um die Annäherung von

Fördergut an ein Schutzfeld eindeutig zu

erkennen und dieses zum richtigen Zeitpunkt

zur Durchfahrt zu überbrücken, waren bislang

Muting-Prozesse mit Muting-Sensoren notwendig.