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1-2-2020

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

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Januar/Februar 1-2/<strong>2020</strong> Jg. 24<br />

Wegweisende Lösungen für das IIoT<br />

Moxa, Seite 32<br />

Sonderteil Einkaufsführer:<br />

Industrie PCs<br />

ab Seite 81


KBox Family<br />

IOT GATEWAYS/EMBEDDED BOX PC<br />

<br />

KBox A-SERIES:<br />

Intelligent IoT gateways for edge analytics or remote monitoring or control and process optimization.<br />

All systems feature a fanless design which ensures a significantly prolonged lifespan and high system<br />

availability.<br />

KBox B-SERIES:<br />

Based on Kontron’s miniITX motherboard family the systems offer highest performance with desktop<br />

CPUs and can be used for various applications wherever high performance is needed.<br />

KBox C-SERIES:<br />

Designed for the industrial control cabinet environment and with a broad range of interfaces, various<br />

storage capabilities and expansion slots the systems are highly scalable and ensure simple upgrades<br />

whenever needed.<br />

Embedded Cloud<br />

Embedded Software<br />

our<br />

portfolio<br />

Embedded Systems<br />

Besuchen Sie uns auf der Embedded World <strong>2020</strong><br />

in Halle 1, Stand 478.<br />

Embedded Boards & Modules<br />

Embedded ODM Services<br />

www.kontron.com


Editorial<br />

Bruno Granja<br />

Vertriebsmitarbeiter der<br />

ICO Innovative Computer GmbH<br />

POE – der (oft) ungeahnte<br />

Problemlöser<br />

Elektrische Geräte benötigen eine stabile Stromversorgung – davon bleiben<br />

auch fortschrittliche IT-Komponenten nicht verschont. Modernste IT-Konzepte<br />

ermöglichen zwar jederzeit zuverlässige Kommunikation und schnellen<br />

Datenaustausch, setzen sich dabei allerdings oft aus unzähligen, im Netzwerk<br />

verbundenen, Geräten zusammen. Idealerweise können diese an jedem Ort<br />

sowohl mit einer Datenverbindung, als auch einer Stromverbindung im Netzwerk<br />

integriert werden. Soweit aber nur die Theorie - die Praxis zeigt sich oft nicht ganz<br />

so einfach:<br />

Schwer zugängliche Endgeräte wie Access-Points oder Überwachungskameras<br />

sind nur in den seltensten Fällen in erreichbarer Nähe einer Steckdose platziert,<br />

dennoch ist ein Betrieb ohne Stromverbindung nicht möglich.<br />

Genau an diesem Punkt setzt die Idee des PoE (Power over Ethernet) an. Als<br />

notwendige Datenverbindung für Netzwerkkomponenten ziehen sich flexible<br />

Patchkabel durch jeden Winkel des Unternehmens, sind nahezu ungebunden<br />

und können problemlos über eine große Distanz verlegt werden. Das PoE-Prinzip<br />

macht sich diese Flexibilität zunutze und verwendet die sowieso vorhandenen<br />

Netzwerkkabel als Stromzufuhr.<br />

Realisiert wird diese Technik mittels des IEEE-Standards 802.3af-2003, womit<br />

beim Endgerät eine Spannung von 36-57 V und eine Leistung von max. 15,4 W<br />

erreicht werden kann. Aufgrund der dabei entstehenden Wärme sollten nur<br />

Patchkabel Cat5 aufwärts verwendet werden, andernfalls kann durch fehlende<br />

Isolierung das Datensignal derart gedämpft werden, dass eine stabile Übertragung<br />

unmöglich wird.<br />

Solche modernen und weitverbreiteten Patchkabel beinhalten vier Kupferader-<br />

Paare, von denen für eine Datenübertragung lediglich zwei genutzt werden. PoE<br />

greift die ungenutzten Adern auf und verwendet sie als Stromleiter zur Versorgung<br />

des Endgerätes. Alternativ dazu kann für eine höhere Ausgangsleistung auf<br />

PoE Plus (max. 30 W) oder 4-Paar PoE (45 W, 60 W, 75 W oder sogar 90 W)<br />

zurückgegriffen werden, die teilweise auch die datenführenden Adern als<br />

zusätzliche Stromleiter einsetzen. So können sogar verbrauchsstärkere Endgeräte<br />

wie Panel-PCs zuverlässig per PoE versorgt und somit flexibel eingesetzt<br />

werden. Praktisches Beispiel dafür sind industrielle Kontrollelemente, z.B. an<br />

Produktionsstraßen.<br />

Eingespeist wird der Strom entweder über die sogenannte Endspan-Technik,<br />

die eine direkte Versorgung der Geräte über den PoE-Switch nutzt oder über<br />

zwischengeschaltete Geräte, wie z.B. PoE-Injektoren(Midspan).<br />

PoE bietet die Möglichkeit, Endgeräte selbst über weite Strecken ohne baulich<br />

gebundene Stromquelle zuverlässig mit Energie und Daten zu versorgen. Das<br />

ist vor allem dann ein riesiger Vorteil, wenn keine stationäre Verwendung der<br />

Endgeräte geplant ist und eine gewisse Flexibilität benötigt wird. Leistungsfähige<br />

PoE-Switche und eine Vielzahl von Geräten zur Midspan-Energieversorung<br />

steigern die Anwendungsszenarien nahezu unendlich und machen PoE nicht<br />

mehr nur zu einer Nischenlösung, sondern der Trend zeigt, dass das Konzept in<br />

modernen IT-Infrastrukturen bereits heute mehr als nur eine Option darstellt.<br />

Ob ein Endgerät kompatibel mit der PoE-Technik ist, lässt sich mit dem Resistive-<br />

Power-Directory-Verfahren herausfinden. Dazu überprüft man per spezieller<br />

Messschaltung den Innenwiderstand des Endgerätes und kann ihm anhand der<br />

Ergebnisse einer PSE-Klasse zuweisen, die exakt definiert, ob und in welchem<br />

Ausmaß eine PoE-Anbindung anwendbar ist, ohne Schäden zu verursachen.<br />

Bruno Granja<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 3


Inhalt 1-2/<strong>2020</strong><br />

3 Editorial<br />

4 Inhalt<br />

6 Aktuelles<br />

9 Sicherheit<br />

15 Kommunikation<br />

29 Kennzeichnen + Identifizieren/RFID<br />

30 Künstliche Intelligenz<br />

32 IoT/Industrie 4.0<br />

36 Steuern und Regeln<br />

38 Messtechnik<br />

45 Qualitätssicherung<br />

49 Sensoren<br />

53 Bildverarbeitung<br />

56 Bedienen und Visualisieren<br />

58 Software/Tools/Kits<br />

64 Stromversorgung<br />

66 Bauelemente<br />

68 Elektromechanik<br />

75 Antriebe/Positioniersysteme<br />

78 SBC/Boards/Module<br />

81 Einkaufsführer<br />

Industrie-PCs<br />

121 IPCs/Embedded Systeme<br />

145 Aktuelles<br />

146 Kolumne<br />

Januar/Februar 1-2/<strong>2020</strong> Jg. 24<br />

Wegweisende Lösungen für das IIoT<br />

Moxa, Seite 32<br />

Sonderteil Einkaufsführer:<br />

Industrie PCs<br />

ab Seite 81<br />

Zum Titelbild:<br />

Wegweisende Lösungen für<br />

das IIoT<br />

Immer mehr Hersteller machen sich bereit für den<br />

Ritt auf der IIoT-Welle. Obwohl der Fortschritt<br />

langsam voranschreitet, lassen sich erste<br />

Vorteile der Digitalisierung bereits nutzen. So<br />

genanntes Smart Manufacturing und die digitale<br />

Transformation gekoppelt mit Edge-Intelligenz<br />

ermöglichen es Herstellern, ihre Produktivität<br />

zu steigern, Ausfallzeiten zu reduzieren und die<br />

Produktqualität zu verbessern. 32<br />

Zeitschrift für Mess-, Steuer- und Regeltechnik<br />

Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

Krummbogen 14<br />

35039 Marburg<br />

www.beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-0<br />

Fax: 06421/9614-23<br />

Redaktion:<br />

Christiane Erdmann<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

Anzeigen:<br />

Tanja Meß<br />

tanja.mess@beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-18<br />

Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

Produktionsleitung:<br />

Jürgen Mertin<br />

Druck & Auslieferung:<br />

Brühlsche Universitätsdruckerei<br />

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer<br />

Prüfung der Texte durch die Redaktion keine<br />

Haftung für deren inhaltliche Richtigkeit. Alle<br />

Angaben im Einkaufsführerteil beruhen auf<br />

Kundenangaben!<br />

Handels- und Gebrauchsnamen, sowie<br />

Warenbezeichnungen und dergleichen werden in<br />

der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen verwendet.<br />

Dies berechtigt nicht zu der Annahme, dass<br />

diese Namen im Sinne der Warenzeichen- und<br />

Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten<br />

sind und von jedermann ohne Kennzeichnung<br />

verwendet werden dürfen.<br />

Fabrik-IT: Balanceakt zwischen Vernetzung und Sicherheit<br />

Mit der Vernetzung auf IoT-Plattformen öffnen produzierende Unternehmen bisher abgekapselte<br />

Fabrik umgebungen. Um kritische Prozesse und Anlagen vor Cyber attacken abzusichern, ist neben<br />

einem mehrstufigen Security-Konzept, auch Verschlüsselung notwendig. Airbus CyberSecurity-<br />

Fachexperte Joerg Schuler berichtet, wie sich IIoT-Systeme absichern lassen 9<br />

4 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Early-Access-Programm<br />

für SoC-FPGAs<br />

Microchip stellt Details der RISC-V-fähigen<br />

stromsparenden PolarFire SoC-FPGAs<br />

und ein Early-Access-Programm vor, die<br />

Echtzeitanwendungen und umfangreiche<br />

Betriebssysteme mit einzigartiger<br />

Energieeffizienz unterstützen 67<br />

Maßgeschneiderte Industrie-PCs<br />

Industriecomputer für die Prozessvisualisierung, Automatisierung<br />

und Qualitätssicherung heißen bei Atlas Copco Tools ab sofort<br />

Assembly Control Node, oder kurz AC Node. Die völlig neu<br />

entwickelte und besonders robuste Baureihe tritt die Nachfolge der<br />

bisherigen HLTQ-Modelle an und bietet mit vier leistungsstarken<br />

Geräten eine noch effizientere Lösung<br />

für die Verbesserung industrieller<br />

Montageprozesse. 133<br />

Computer-on-Module einfach auf die<br />

Platine löten<br />

High Performance Rechenleistung einfach und modular auf die<br />

eigene Platine bringen. Das ist das Ziel der neuen QS Computer-<br />

Gekapselt versus<br />

Edelstahlgehäuse:<br />

Panel-PCs mit Rundum-Schutz<br />

Robust, langlebig und gut zu reinigen: Panel-<br />

PCs im Edelstahlgehäuse eignen sich perfekt für<br />

anspruchsvolle Anwendungen in der Industrie.<br />

Entsprechend hoch ist die Zahl der angebotenen<br />

Geräte und Varianten. APROtech bietet<br />

Anzeigegeräte als gekapselte Komplettgeräte oder –<br />

neu! – in variablen Edelstahlgehäusen an. 126<br />

On-Modul Familie von Ka-Ro (Vertrieb: GLYN). Die Module<br />

kommen ultraklein in 27 x 27 mm bei lediglich 2,3 mm Höhe in<br />

einer QFN-Gehäuseform. 79<br />

Einkaufsführer<br />

Industrie-PCs<br />

Produktindex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82<br />

Produkte und Lieferanten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83<br />

Wer vertritt wen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 5<br />

Firmenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115


Aktuelles<br />

Erstklassiges Fachwissen für Embedded-<br />

Spezialisten<br />

Aber auch die Dauerbrenner -Themen,<br />

die fast nie an Relevanz verlieren<br />

sind auf der Konferenz reichlich<br />

vertreten: Dazu zählen das Hardware-<br />

und Software-Engineering,<br />

das im Spannungsfeld von Kostendruck,<br />

Innovation sowie Qualität und<br />

Zuverlässigkeit steht. Zum Dauerthema<br />

hat sich auch Internet of<br />

Things entwickelt. Zu keinem anderen<br />

Themenschwerpunkt wurden so<br />

viele Vorträge eingereicht.<br />

www.embedded-world.de/<br />

Die embedded world entwickelt<br />

sich ausgezeichnet. Die gebuchte<br />

Ausstellungsfläche aus 2019 ist<br />

bereits überschritten. Ebenso hervorragend<br />

sind die Aussichten auf<br />

die embedded world Conference<br />

und die electronic displays Conference,<br />

deren Programme bereits<br />

online sind. Die embedded world<br />

Conference steht dieses Jahr unter<br />

dem Motto: Connecting Embedded<br />

Intelligence. Damit stellt die Konferenz<br />

einen der zentralen Trends der<br />

Branche in den Fokus. Die electronic<br />

displays Conference greift aktuelle<br />

Themen rund um OLEDs, Touch<br />

und vieles mehr auf.<br />

Die embedded world Conference<br />

reflektiert als weltweiter Treffpunkt<br />

der embedded-Branche die neuesten,<br />

in die Zukunft gerichteten<br />

Trends. Zu ihnen zählen zweifellos<br />

Machine Learning und Künstliche<br />

Intelligenz. Durch die allumfassende<br />

Vernetzung lassen sich<br />

heute riesige Datenmengen gewinnen,<br />

die ausgewertet und analysiert<br />

werden, um daraus Handlungsstrategien<br />

für die Zukunft abzuleiten.<br />

In welchem Ausmaß die Daten vor<br />

Ort verarbeitet werden und was in<br />

die Cloud gesendet wird – dieses<br />

Spannungsfeld ist eines der wesentlichen<br />

Diskussionsthemen auf der<br />

Konferenz. Das Motto lautet dementsprechend:<br />

Connecting Embedded<br />

Intelligence.<br />

Keynote für alle<br />

Messebesucher und<br />

Konferenzteilnehmer<br />

Ein Höhepunkt der embedded<br />

world Conference ist stets die Keynote<br />

am ersten Konferenztag, die<br />

auch alle Messebesucher kostenfrei<br />

besuchen können. Hier konnte<br />

mit Hassane El-Khoury, dem CEO<br />

von Cypress ein ausgewiesener<br />

Branchenexperte gewonnen werden.<br />

Er spricht am 25. Februar <strong>2020</strong><br />

über die Interaktion von Mensch<br />

und Maschine. Die Kombination<br />

von „Internet of Things“ und intelligenten<br />

Technologien könnte die<br />

electronic Displays Conference liefert<br />

punktgenaues Fachwissen<br />

Die Konferenz <strong>2020</strong> stellt auch dieses Jahr wieder unter Beweis,<br />

dass die Displays ein zentrales und innovatives Bauteil von<br />

Embedded-Systemen sind. „Der Konferenzbeirat hatte auch dieses<br />

Jahr wieder viele herausragende Einreichungen sichten können und<br />

hat seine Auswahl in dem erstklassigen Programm zusammengestellt.<br />

Die Fachleute können sich von der hochkarätigen Qualität<br />

der Vorträge selbst ein Bild machen. Der Bogen von der Theorie<br />

ins die Praxis wird dann sichtbar und erlebbar in der Display Area<br />

in Halle 1 und 3“, so Blankenbach weiter.<br />

Entwickler, Wissenschaftler und Anwender von elektronischen<br />

Displays informieren sich am 26. und 27. Februar <strong>2020</strong> wieder über<br />

aktuelle Displaytechnologien wie LCD, Micro-LEDs, Touch, Optical<br />

Bonding, Display-Systeme und automotive Displays.<br />

Highlights <strong>2020</strong> sind Keynotes zu Displaytrends, einige Sessions<br />

zu automotive Displays und weitere hochkarätige Vorträge zu Display-<br />

Messtechnik, Display-Optimierung, AR/VR sowie GUI/HMI<br />

und spezielle Applikationen. Die Author-Interviews sind mittlerweile<br />

gute Tradition auf der Konferenz. Nach jeder Session bieten<br />

sie hervorragende Gelegenheit, das Gehörte im kleinen Kreis zu<br />

diskutieren. Nicht nur in der Konferenz sind Displays ein zentrales<br />

und wichtiges Thema, sondern auch in den Messehallen. Die electronic<br />

displays Area in den Hallen 1 und 3 bietet eine Plattform für<br />

aktuelle Technik rund um LCDs, OLEDs, ePaper, Touch, Interfaces,<br />

Display Solutions und vieles mehr.<br />

6 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Starke Partner<br />

Aktuelles<br />

Um Relevanz und Aktualität des Vortragsprogramms zu sichern, arbeitet<br />

das embedded world Steering Board mit maßgeblichen Organisationen<br />

der Embedded-Branche zusammen. Die embedded world<br />

Conference <strong>2020</strong> wird unterstützt durch Beiträge von:<br />

• Bluetooth ISG,<br />

• MISRA (Motor Industry Software Reliability Association),<br />

• prpl Foundation,<br />

• RISC-V Foundation,<br />

• Trusted Computing Group (TCG),<br />

• VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V.)<br />

Das Programm mit den Vortrags-Abstracts und Informationen zu<br />

den Referenten ist jetzt online unter www.embedded-world.eu einsehbar.<br />

Dort können sich Interessierte auch direkt online für die<br />

Konferenz registrieren.<br />

Interaktion des Menschen mit der<br />

Welt noch einschneidender verändern<br />

als es das Smartphone getan<br />

hat. Da Künstliche Intelligenz die<br />

Vorlieben und Verhaltensweisen<br />

des Menschen lernt und sich an sie<br />

anpasst, spricht El-Khouri gar von<br />

der Erweiterung des menschlichen<br />

Geistes . Die Auswirkungen werden<br />

im Automobil, der Industrie, Medizin,<br />

in Smart Cities und im Smart<br />

Home zu spüren sein.<br />

Themen im Detail<br />

Die Vorträge der Themencluster<br />

sind hochaktuell und spannen den<br />

Bogen weit über die zehn Konferenz-Cluster:<br />

1. Im Track „Internet of Things“<br />

widmen sich die Vorträge den Themen<br />

rund um IoT-Plattformen, Trusted<br />

Computing, Datenbanken für<br />

verteilte Anwendungen, und um die<br />

Diskussion über Cloud vs. Edge vs.<br />

Fog Computing.<br />

2. Im Track “Connected Systems”<br />

konzentrieren sich die Vorträge auf<br />

drahtlose und drahtgebundene Kommunikationstechnologien.<br />

Mit Single-Pair-Ethernet<br />

greift die Konferenz<br />

hier eine der neuesten Entwicklung<br />

auf. Schon länger gibt es TSN,<br />

das sich ebenfalls weiterentwickelt<br />

und jetzt in die Anwendung gelangt.<br />

Im drahtlosen Bereich stehen nach<br />

den Low-Power-Wide-Area-Netzwerken<br />

(LPWAN) die Neuerungen<br />

rund um die neuen ortsbezogenen<br />

Funktionen von Bluetooth und zelluläre<br />

Kampusnetze mit 5G im Zentrum<br />

des Interesses.<br />

3. Embedded OS: In einer Grundlagen-Session<br />

können die Zuhörer<br />

lernen, wie Echtzeit-Betriebssysteme<br />

im Multi-Core-Zeitalter funktionieren.<br />

Weitere Schwerpunkte bilden<br />

die Themen Linux, Containertechnologie,<br />

Virtualisierung und wie<br />

das Betriebssystem dazu beitragen<br />

kann, um die Security von Systemen<br />

zu gewährleisten. Insgesamt<br />

drei Classes zu Betriebssystem-<br />

Themen runden das Angebot ab.<br />

4. Functional Safety & Security:<br />

Funktionale Sicherheit einerseits<br />

und der Schutz vor Angriffen auf<br />

das System andererseits sind unabdingbare<br />

Voraussetzungen für viele<br />

Embedded-Systeme. Die Vorträge<br />

beschäftigen sich u.a. mit Architekturentwicklungen<br />

für Systeme mit<br />

kritischen und unkritischen Funktionsteilen,<br />

sowie mit aktuellen Überarbeitungen<br />

der führenden Safety-<br />

Standards. Insbesondere im Zeit alter<br />

von neuronale Netzen im Kontext<br />

von Funktionaler Sicherheit eine<br />

sehr spannende Frage. Ein weiterer<br />

Schwerpunkt ist die Sicherheit von<br />

Mikrocontroller-Systemen – sowohl<br />

gegen Angriffe wie auch gegen Produktpiraterie.<br />

Durch die aktuellen<br />

Entwicklungen im Bereich Quantum<br />

Computer stellt sich hier die<br />

ganz grundsätzliche Frage, ob und<br />

wie ein offenes Embedded-System<br />

mit langer Lebenszeit vor Hackerangriffen<br />

geschützt werden kann.<br />

5. Die Vorträge im Track „Hardware”<br />

sind ebenso vielfältig wie die<br />

Hardware selbst: Von Flash-Speichern<br />

und deren Zuverlässigkeit<br />

über die weiterhin lebendigen Themen<br />

zur Energieversorgung – mit<br />

und ohne Kombination mit Datenübertragung<br />

– bis hin zur RISC-V-<br />

Architektur, die in immer mehr Chips<br />

implementiert wird, spannt sich der<br />

Themenbogen. Interessante Anwendungsbeispiele<br />

runden das Bild ab.<br />

6. Software Engineering: Durch<br />

das Vordringen von Software in<br />

immer mehr auch kritische Anwendungen<br />

spielen Qualität, Zuverlässigkeit<br />

und Sicherheit der eingebetteten<br />

Systeme eine zunehmend<br />

wichtige Rolle. Dies wird<br />

durch zahlreiche, zielgerichtete<br />

Maßnahmen sichergestellt, die den<br />

gesamten Bereich der Entwicklung<br />

sicherer und zuverlässiger Systeme<br />

ab decken. Von entscheidender<br />

Bedeutung ist hier die Gestaltung<br />

des Entwicklungsprozesses von der<br />

Erfassung und Dokumentation der<br />

Anforderungen über die Modellierung<br />

des Systems bis zum Aufspüren<br />

von Fehlern durch leistungsfähige<br />

Analysen und Tests. Alle<br />

diese wichtigen Aspekte werden<br />

im Laufe der Konferenz adressiert.<br />

Dabei wird der Phase der Programmierung<br />

ein ganzer Tag gewidmet,<br />

an dem insbesondere Codierungsstandards<br />

wie MISRA betrachtet<br />

werden, die speziell mit dem Ziel<br />

entwickelt wurden, die Qualität der<br />

Software sicherzustellen.<br />

7. Embedded Vision: Durch Integration<br />

und Miniaturisierung verschmelzen<br />

Bildsensoren und die Bildverarbeitungshardware<br />

zu immer kompakteren<br />

Systemen. Die Vorträge,<br />

die in Zusammenarbeit mit dem<br />

VDMA zusammengestellt wurden,<br />

zeigen, dass diese Systeme insbesondere<br />

für das Maschinelle Lernen<br />

eine große Rolle spielen.<br />

Roman Simschek, Fabian Kaiser<br />

Design Thinking<br />

Innovation erfolgreich<br />

umsetzen<br />

2019, 165 Seiten, € 24,99<br />

ISBN 978-3-7398-3010-0<br />

eISBN 978-3-7398-8010-5,<br />

UVK Verlag – Ein Unternehmen<br />

der Narr Francke Attempto<br />

Verlag GmbH + Co. KG<br />

www.narr.de<br />

8. Intelligent Systems: In naher<br />

Zukunft werden wir immer mehr<br />

auf technische Systeme treffen, die<br />

nicht nur programmatisch agieren,<br />

kalkuliert in vollständig vorhersagbarem<br />

Kontext, sondern die sich situativ<br />

verhalten. Das bedeutet, dass<br />

es maschinelle Entscheidungsfindungen<br />

in nicht vorher simulierten<br />

Situationen geben wird. In diesem<br />

Track werden aktuelle Entwicklungstrends<br />

und Architekturen sowohl<br />

im Embedded-System (z.B. KI<br />

auf FPGAs) als auch heterogene<br />

Lösungen mit hochperformanten<br />

Cloudanbindungen diskutiert.<br />

9. Embedded HMI & GUI: Auch<br />

eingebettete Systeme werden mit<br />

immer aufwändigeren graphischen<br />

Benutzerschnittstellen angeboten.<br />

Software-Entwickler sind aber mitunter<br />

nicht die besten Designer für<br />

eine benutzerfreundliche Oberfläche.<br />

Diese Session schlägt die Brücke.<br />

10. Der Track “System-on-Chip”<br />

thematisiert viele Hardware- und<br />

Designaspekte für programmierbare<br />

FPGAs und fest verdrahtete<br />

ICs. Vom Entwurf, den Architekturen<br />

über die Verifikation bis zur<br />

Supply Chain – die SoC-Sessions<br />

decken alle Aspekte ab. ◄<br />

Dieses Buch gibt einen hervorragenden<br />

Überblick über ein<br />

Thema, das aus der gegenwärtigen<br />

Welt des agilen Projektmanagements<br />

nicht mehr wegzudenken<br />

ist: Design Thinking<br />

ist eine Sammlung von Werkzeugen,<br />

Methoden und Grundsätzen,<br />

welche Teams unterstützen,<br />

Lösungen zu komplexen Fragestellungen<br />

zu erarbeiten. Die<br />

Anwendung aus Sicht des Nutzers<br />

steht dabei immer im Vordergrund.<br />

Design Thinking weist sehr<br />

viele Schnittmengen mit Agilität<br />

auf und bietet daher eine ideale<br />

Ergänzung zu modernen Projektmanagementmethoden<br />

wie<br />

SCRUM.<br />

Das Buch richtet sich nicht nur<br />

an kreative Mitarbeiter in Startups,<br />

die auf Innovation setzen wollen<br />

und müssen. Es bietet auch etablierten<br />

Unternehmen, die eine<br />

frische Sicht auf die Optimierung<br />

ihrer Produkte und Dienstleistungen<br />

werfen möchten, ein<br />

effektives Toolset, um Kreativität<br />

und ein agiles Mindset zu fördern.<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 7


Aktuelles<br />

Mit Power in Richtung PCIM Europe <strong>2020</strong><br />

Weitere Informationen<br />

www.messefrankfurt.com<br />

www.pcim.de<br />

In knapp sechs Monaten öffnet die<br />

international führende Fachmesse<br />

und Konferenz für Leistungselektronik<br />

erneut ihre Tore, und schon<br />

jetzt wird klar – die PCIM Europe<br />

wird auch <strong>2020</strong> weiter wachsen.<br />

Sowohl die Ausstellungsfläche als<br />

auch die Zahl der Anmeldungen<br />

haben bereits den Vorjahreswert<br />

überstiegen.<br />

Die PCIM Europe baut ihre Position<br />

als international führende Fachmesse<br />

für Leistungselektronik und<br />

deren Anwendungen auch im kommenden<br />

Jahr weiter aus. Vom 05.<br />

– 07.05.<strong>2020</strong> können die Fachbesucher<br />

in Nürnberg noch mehr<br />

Produkte und Komponenten aus<br />

dem Bereich der Leistungselektronik<br />

erleben.<br />

„Die PCIM Europe ist als wichtigstes<br />

Event im Bereich Leistungselektronik<br />

ein Pflichttermin<br />

in unserem Veranstaltungskalender.<br />

Hier treffen sich jedes Jahr<br />

Liefe ranten, Hersteller, Händler und<br />

Partner der Branche aus aller Welt<br />

und präsentieren einem Fachpublikum<br />

neueste Trends und Entwicklungen“,<br />

erklärt Stéphanie Gachet,<br />

Sales Manager bei Petercem Sensors,<br />

Mafelec Group.<br />

Ausstellersuche<br />

jetzt online<br />

Zu entdecken gibt es neben<br />

den Messeständen von Infineon,<br />

Semikron, Rohm oder Kemet auch<br />

rund 40 Neuaussteller. Dazu gehören<br />

u.a. Arrow Deutschland, einer<br />

der größten Distributoren der Elektronikbranche<br />

weltweit, sowie der<br />

skandinavische Lieferant maßgeschneiderter<br />

Transformatorenlösungen<br />

Kohsel GmbH. Aber auch<br />

TowerJazz – das U.S. amerikanische<br />

Unternehmen stellt analoge<br />

integrierte Schaltkreise für Unternehmen<br />

aus der Halbleiter industrie<br />

her – und Delta Electronics, der weltgrößte<br />

Hersteller von Schaltnetzteilen<br />

und Gleichstromlüftern.<br />

Einen Überblick über alle Unternehmen,<br />

die sich bisher zur PCIM<br />

Europe <strong>2020</strong> angemeldet haben,<br />

gibt die Online-Ausstellersuche.<br />

Fokusthema E-Mobility<br />

bleibt <strong>2020</strong> bestehen<br />

Dass Elektromobilität ein wichtiges<br />

Anwendungsfeld der Leistungselektronik<br />

darstellt, verdeutlicht<br />

die hohe Zahl an Unternehmen,<br />

die vor Ort auch Produkte<br />

aus dem Bereich Leistungselektronik<br />

für die Elektromobilität präsentieren.<br />

Daher wird dem Fokusthema<br />

auch auf der PCIM Europe<br />

<strong>2020</strong> in bewährter Weise mit einer<br />

E-Mobility Area sowie einem Fachforum<br />

Rechnung getragen.<br />

Auf der E-Mobility Area können<br />

Aussteller auf gebrandeten Präsenzflächen<br />

mit Postern und Infomaterialien<br />

auf ihren Hauptstand und die<br />

dort ausgestellten E-Mobility-Produkte<br />

aufmerksam machen. Das Programm<br />

des E-Mobility Forums beinhaltet<br />

an allen drei Messe tagen zahlreiche<br />

Vorträge rund um innovative<br />

Produkte für die Elektromobilität. ◄<br />

8 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Sicherheit<br />

Fabrik-IT:<br />

Balanceakt zwischen Vernetzung und Sicherheit<br />

Autor:<br />

Joerg Schuler,<br />

OT Security Portfolio Manager<br />

Airbus CyberSecurity<br />

airbus-cyber-security.com<br />

Mit dem Internet der Dinge (IoT)<br />

und der Vernetzung auf IoT-Plattformen<br />

öffnen produzierende Unternehmen<br />

bisher abgekapselte Fabrikumgebungen.<br />

Um kritische Prozesse<br />

und Anlagen vor Cyber attacken abzusichern,<br />

ist neben einem mehrstufigen<br />

Security-Konzept auch Verschlüsselung<br />

notwendig. Airbus<br />

CyberSecurity-Fachexperte Joerg<br />

Schuler berichtet, wie sich IIoT-<br />

Systeme absichern lassen – und<br />

welche Herausforderungen bei der<br />

Einführung von 5G in der Produktion<br />

zu beachten sind.<br />

Rund 50 Milliarden Euro Schaden<br />

entstehen der deutschen Wirtschaft<br />

Marktanalysten zufolge jährlich<br />

durch Cyberangriffe. Vorrangiges<br />

Ziel der Angreifer ist der Diebstahl<br />

von Informationen. Dem Bundesamt<br />

für Sicherheit in der Informationstechnik<br />

(BSI) zufolge steigt<br />

die Anzahl der Angriffe weiter an.<br />

„Die IT-Sicherheit darf nicht länger<br />

als Zusatz zur Technologie gesehen<br />

werden, sondern als das, was<br />

sie ist: Eine notwendige Voraussetzung<br />

für den Einsatz von moderner<br />

Technik“, erklärte BSI-Präsident<br />

Arne Schönbohm kürzlich auf dem<br />

IT-Sicherheitskongress. Die Praxis<br />

zeigt: Es wird bei weitem noch<br />

nicht genug getan, um sicherheitskritische<br />

Produktionsnetzwerke zu<br />

schützen. Zum einen wird zum Beispiel<br />

das Sicherheitsrisiko eines<br />

Remote Zugriffs für Wartungsarbeiten<br />

von Produktionssystemen<br />

nach wie vor unterschätzt und es<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 9


Sicherheit<br />

fehlen teilweise passende Sicherheitsmaßnahmen<br />

in der Praxis.<br />

Doch auch im Bereich USB-Policy<br />

ist noch einiges zu tun. Hier haben<br />

viele Unternehmen noch keine ausreichenden<br />

Schutzmaßnahmen<br />

umgesetzt, so dass unbeabsichtigte<br />

Sicherheitslücken entstehen.<br />

Speziell im Produktionsumfeld sollte<br />

die Nutzung von USB-Sticks ausgeschlossen<br />

oder gezielt überwacht<br />

werden. Grundsätzlich gilt weiterhin:<br />

der Faktor Mensch ist das größte<br />

Sicherheitsrisiko. Entscheidend ist,<br />

dass Security-Guidelines strikt eingehalten<br />

werden, sonst bleiben auch<br />

die besten Abwehrsysteme ineffektiv.<br />

Gegen bewusste Sabotage von<br />

Mitarbeitern haben Unternehmen<br />

schlechte Karten. Auch Ransomware<br />

wie Wannacry, die Computer<br />

stilllegt und dann Erpressungsgelder<br />

fordert, ist keineswegs ungefährlich,<br />

selbst wenn es mittlerweile um das<br />

Thema etwas ruhiger geworden ist.<br />

und so steigt die Gefahr, dass ein<br />

kritischer Service unterbrochen<br />

wird. Dabei kann auch durchaus<br />

die Verfügbarkeit und Integrität des<br />

gesamten Produktionssystems in<br />

Frage stehen.<br />

Ein großes Problem sind dabei<br />

die Smartphones, die Mitarbeiter<br />

in die Produktionsumgebungen mitbringen.<br />

Sie können zum Einfallstor<br />

für Hacker werden. Obwohl auf dem<br />

Shopfloor hauptsächlich Glasfaserkabel<br />

mit Industrial Ethernet oder<br />

DSL genutzt werden, sind schon<br />

jetzt rund 25 Prozent der Verbindungen<br />

kabellos – das gilt vor allem<br />

in Bereichen, wo eine physische Verbindung<br />

zum Beispiel aus baulicher<br />

Sicht nur schwer möglich ist. In der<br />

Praxis sind alle möglichen Standards<br />

für drahtlose Kommunikation vertreten:<br />

2G, 3G, 4G und LTE, ebenso<br />

wie Low Power WANs. Entscheidend<br />

ist jedoch, in welchem Kontext<br />

sie genutzt und wie sie implementiert<br />

werden. Im gesamten Produktionsumfeld<br />

sollte grundsätzlich für<br />

Verschlüsselung gesorgt werden –<br />

zu deutlich höherer Sicherheit trägt<br />

die Umsetzung des Sicherheitsstandards<br />

für kabellose Verbindungen<br />

IEEE 802.11i auf jedem einzelnen<br />

Endgerät bei. Mit WPA2 Enterprise<br />

Mode, das auf dieser Norm basiert,<br />

lässt sich ein relativ hoher Sicherheitsstandard<br />

umsetzen.<br />

Mehrschichtige<br />

Sicherheitsarchitektur<br />

für IIoT<br />

Ganz wichtig dabei: Es reicht<br />

nicht, sich auf nur eine Sicherheitstechnologie<br />

zu verlassen. Vor allem<br />

müssen auch die Verbindungen<br />

geschützt werden. So sollte zum<br />

Beispiel das WLAN in verschiedene<br />

Bereiche segmentiert (Network<br />

Segmentation) und mit einer<br />

Management-Software überwacht<br />

werden, was die einzelnen Devices<br />

tun, mit wem sie Verbindung aufnehmen<br />

und Daten austauschen. Protected<br />

Management Frames stellen<br />

dabei die Integrität des Netzwerkmanagementverkehrs<br />

sicher. Werden<br />

all diese Strategien eingesetzt,<br />

entstehen zwei bis drei Abwehr-<br />

Level. Mit Layer 2-Firewalls, die<br />

Deep Packet Inspection nutzen, lassen<br />

sich die WLAN-Verbindungen<br />

zudem noch besser schützen. Sie<br />

analysieren den Netzwerk-Traffic<br />

in Echtzeit, untersuchen nicht wie<br />

klassische Firewalls nur den Header-,<br />

sondern auch den Datenteil<br />

von Datenpaketen, und initiieren<br />

Reaktionen auf Angriffe.<br />

Umfassendes Enterprise<br />

Security System<br />

Da sich immer mehr Fabriken für<br />

IIoT aus der Cloud öffnen, sollten<br />

auch hier dieselben Regeln gelten:<br />

Es bedarf nicht nur der Sicherung<br />

der Connectivity-Werkzeuge,<br />

sondern es muss ein umfassendes<br />

Drahtlose Netzwerke und<br />

Smartphones bringen<br />

Risiken in die Produktion<br />

Mehr Risiken birgt zudem die<br />

WLAN-Vernetzung in Fabriken, vor<br />

allem, wenn die Implementierung<br />

nicht ausreichend hohen Sicherheitsvorgaben<br />

folgt. Hier kann an<br />

anderer Stelle, zum Beispiel im<br />

Office-Bereich, ein Teil des Netzwerks<br />

attackiert werden und als<br />

Zugang ins Produktionsnetz dienen.<br />

Mit dem Industriellen Internet<br />

der Dinge (IIoT) entsteht eine<br />

deutlich höhere Abhängigkeit zwischen<br />

WLAN und Applikationen,<br />

10 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Sicherheit<br />

Enterprise Security System implementiert<br />

sein. Die Voraussetzung<br />

für letzteres ist ein ausgefeiltes<br />

Risiko-Assessment und Management,<br />

das für jeden Prozess alle<br />

denkbaren Bedrohungen und<br />

Risikominimierungen adressiert.<br />

Mit Blick auf Cloud-Angebote gilt:<br />

Viele der Industrie-Clouds im Markt<br />

sind in punkto Sicherheit verlässlich<br />

und verfügen über eine sehr<br />

gut integrierte Security. Unternehmen<br />

sollten immer darauf achten,<br />

dass sie bekannte und bewährte<br />

Protokolle verwenden, anstatt<br />

eigene Wege zu gehen; sonst wird<br />

es deutlich schwerer, Sicherheitslösungen<br />

für ihre Produktion zu implementieren.<br />

Security für sensible industrielle<br />

Umgebungen und kritische Infrastrukturen<br />

Als separater Geschäftsbereich<br />

des Flugzeugherstellers<br />

hat sich Airbus CyberSecurity auf<br />

hochsicherheitskritische Umgebungen<br />

spezialisiert. Im Fokus<br />

steht dabei ein Ansatz, der sich<br />

auf den ganzen Cybersecurity-<br />

Lebenszyklus von IT/OT (Operational<br />

Technology) und IIoT-<br />

Systemen konzentriert. Ziel ist<br />

es, alle Assets in den meist über<br />

lange Zeit gewachsenen, heterogenen<br />

Fabrikstrukturen zu erfassen<br />

und in das Security-Konzept<br />

einzubinden. Testing und<br />

Simulationen im Cyber Lab helfen<br />

dabei, Schwachstellen aufzuspüren<br />

und entsprechende<br />

Gegenmaßnahmen zu implementieren.<br />

Mit SOC 4.0 – dem<br />

erweiterten Security Operations<br />

Center für IT und OT (industrielle<br />

Geräte) – und On-Demand-Services<br />

für Cybersecurity unterstützt<br />

der Sicherheits-Anbieter<br />

Unternehmen dabei, eine nachhaltige<br />

Widerstandskraft gegen<br />

Cyberrisiken bei der Verbindung<br />

von IT- und OT-Umgebungen zu<br />

etablieren.<br />

Weitere Informationen unter: https://airbus-cyber-security.com/de/<br />

Vorsicht beim Retro-Fitting<br />

von Maschinen und Anlagen<br />

Im Kontext von Industrie 4.0 und<br />

Industrial IoT geht es zunehmend<br />

um ein Retro-Fitting älterer Anlagen<br />

und Maschinen. Dabei werden<br />

neue Devices auf alte Controller aufgesetzt.<br />

Sie stellen die Verbindung<br />

zu Netzwerken her, um Maschinendaten<br />

auszutauschen. Durch eine<br />

solche Neuerung entstehen naturgemäß<br />

auch neue Risiken. Für alte<br />

Industrie-Controller gibt es oft keine<br />

Patches mehr, ihre Sicherheitslücken<br />

sind teilweise offene Geheimnisse:<br />

Derart verwundbare Infrastruktur<br />

zu beschützen ist deshalb<br />

eine Herausforderung. Die Antwort<br />

darauf liegt wiederum in vielen Protection-Layern:<br />

Die Fabrik muss auf<br />

allen Ebenen resistent gemacht<br />

werden. Dazu gehören Konnektivität,<br />

Operations und Prozesse. Eine<br />

Antwort auf diese neuen Herausforderungen<br />

können Security Operations<br />

Center (SOC) geben. Ein solches<br />

Sicherheits-Operationszentrum<br />

übernimmt unter anderem das<br />

Intrusion- und Malware-Monitoring<br />

für diese sensitiven Umgebungen<br />

und bezieht externe Experten eines<br />

Security-Dienstleisters ein.<br />

Mittlerweile haben sich auch LP<br />

(Low Power) WAN-Ansätze wie Sig-<br />

Fox oder LoRa etabliert. Mit ihnen<br />

lassen sich zum Beispiel Sensordaten<br />

sehr energieeffizient übertragen.<br />

Die SigFox-Infrastruktur<br />

ist „secure by design“ – das gilt<br />

für die komplette IIoT-Kette, einschließlich<br />

Geräten, Netzwerkinfrastruktur<br />

und Cloud-Devices. Das<br />

hier genutzte Konzept eines Offline-Betriebs,<br />

zu dem es nur über<br />

ein „air gap“ Zugang gibt, sorgt<br />

dafür, dass Komponenten innerhalb<br />

der Fabrik verbunden aber<br />

dennoch nicht offen nach außen<br />

sind. Sollte ein Angriff erfolgen, ist<br />

das zwar nur auf ein Device von<br />

vielen möglich. Aber selbst wenn<br />

damit die Auswirkung für das Netzwerk<br />

begrenzt bleibt, hängen die<br />

möglichen Folgen von der Kritikalität<br />

des Devices ab, dessen Sicherheit<br />

beeinträchtigt wurde.<br />

Mit Blick auf Retro-Fitting oder<br />

den Einsatz von LP-WAN-Technologie<br />

ist deshalb dringend zu empfehlen,<br />

in regelmäßigen Abständen<br />

Risikobewertungen durchzuführen,<br />

um mögliche Angriffspunkte zu<br />

ermitteln. Dabei kommt es darauf<br />

an, alle Verbindungen und Konnektivitätspunkte<br />

zu berücksichtigen<br />

und vom Worst-Case-Szenario<br />

einer Sicherheitsverletzung<br />

auszugehen. Wichtig ist zudem,<br />

dass die Produktionsingenieure<br />

mit Blick auf diese Maßnahmen<br />

involviert und informiert sind, um<br />

die Sicherheitskonfigurationen zu<br />

unterstützen.<br />

Für 5G bedarf es eines<br />

Upgrades der Cyber-<br />

Infrastruktur<br />

Mit der neuen Mobilfunkgeneration<br />

5G werden zwar echtzeitkritische<br />

Szenarien unterstützt, zugleich<br />

bleibt aber fraglich, ob produzierende<br />

Unternehmen bestehende und<br />

funktionierende Lösungen zum Beispiel<br />

mit LP WAN zugunsten von 5G<br />

ablösen werden. Die Verwendung<br />

von 5G wird vom Anwendungsfall<br />

abhängen, beispielsweise verbrauchen<br />

5G-Devices mehr Energie. Es<br />

gibt eine Reihe von Aspekten, die<br />

bei der Entscheidung für die richtige<br />

Technologie im jeweiligen Anwendungsfall<br />

beachtet werden sollten.<br />

Dazu gehören die Datenmenge pro<br />

Gerät, Energieeffizienz der Geräte,<br />

benötigte Bidirektionalität, Echtzeit<br />

und Latenz, Abdeckung und Roaming,<br />

öffentliches oder privates<br />

Netzwerk, offene oder proprietäre<br />

Frequenz. Am Ende wird wohl eine<br />

Mischung aus aktueller Technologie<br />

wie LoRa oder SigFox – die natürlich<br />

auch kontinuierlich verbessert<br />

wird – und zukünftiger 5G-Technologie<br />

in der Praxis anzutreffen<br />

sein. Klar ist jedoch: Mit höherer<br />

Bandbreite und höherer Geschwindigkeit<br />

sind noch mehr Daten zu<br />

schützen. An diese Realität muss<br />

sich die bestehende Technologie<br />

erst einmal anpassen. Es gilt, Firewalls<br />

für den Peripherieschutz und<br />

Systeme für Intrusion Prevention,<br />

aber auch alle anderen peripheren<br />

Sicherheitsvorrichtungen wie Web<br />

Application und Data Base Firewalls<br />

(WAF und DBF) fit für 5G zu<br />

machen. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 11


Sicherheit<br />

Komplexe Industrie –<br />

komplexe Sicherheit<br />

Bild 1: Mögliche Angriffsszenarien für die Smart Factory<br />

Autor:<br />

Udo Schneider<br />

Security Evangelist<br />

Trend Micro Inc.<br />

www.trendmicro.de<br />

Das Industrial Internet of Things<br />

(IIoT) wird beständig durch technologische<br />

Neuentwicklungen vorangetrieben.<br />

Das bringt die Chance<br />

mit sich, IT-Sicherheit bereits im<br />

Design prozess mit einzubinden –<br />

aber leider auch das Risiko, Opfer<br />

eines Cyberangriffs zu werden.<br />

Immer komplexer werdende Fertigungsschleifen<br />

bergen die Gefahr,<br />

Sicherheit an der einen oder anderen<br />

Stelle aus den Augen zu verlieren.<br />

Unternehmen erhoffen sich durch<br />

die digitale Transformation mehr Effizienz<br />

und agileres Arbeiten durch<br />

den Einsatz digitaler Lösungen.<br />

Deshalb investieren sie in neue<br />

IIoT-Systeme mit der Absicht, bisher<br />

genutzte IT mit Operational-<br />

Technology-Systemen (OT) effektiver<br />

zusammen zu führen. In solchen<br />

Umgebungen ist ein angemessenes<br />

Level an Security sowie ein<br />

wesentliches Maß an Transparenz<br />

nötig. Anders ausgedrückt: Ohne<br />

umfassendes Sicherheitskonzept,<br />

keine erfolgreiche Produktion.<br />

Präsentes Risiko<br />

Bain & Company erwartet, dass<br />

bereits 2021 mit dem IIoT 200 Milliarden<br />

US-Dollar umgesetzt werden,<br />

wenn Milliarden vernetzter Geräte<br />

weltweit installiert und genutzt werden.<br />

Ein großer Teil solcher Geräte<br />

wird in hochkomplexen Fertigungsprozessen<br />

eingesetzt.<br />

Diese Zusammenführung von IT<br />

und OT verursacht zwangsläufig<br />

Schwierigkeiten, da bisher isolierte<br />

und möglicherweise nicht sichere<br />

Systeme nun mit dem Internet verbunden<br />

werden müssen. Weltweit<br />

stellt das zeitnahe Patching von<br />

Schwachstellen für Fertigungsunternehmen<br />

leider oft eine Herausforderung<br />

dar. Einerseits, weil OT<br />

häufig bei unternehmenskritischen<br />

Systemen die Aufschrift „bloß nicht<br />

anfassen“ trägt. Andererseits setzt<br />

die Mehrheit der Fertigungsfirmen<br />

noch immer auf Windows 7, einige<br />

sogar noch auf XP. Dass das Risiko<br />

wächst, zeigt die enorme Zahl an<br />

gemeldeten Schwachstellen in industriellen<br />

Steuerungssystemen. Hier<br />

war von 2017 bis 2018 ein Anstieg<br />

von 224 % zu beobachten. Diese<br />

Schwachstellen befanden sich zum<br />

großen Teil in Human-Machine-<br />

Interface (HMI)-Software.<br />

Alte Anlagen nicht<br />

vergessen!<br />

In die Jahre gekommene Industrieanlagen<br />

werden beim Thema IT-<br />

Sicherheit leider oft vernachlässigt.<br />

Industrie 4.0 bedeutet nicht, kom-<br />

Bild 2: 65 % der Produktionsumgebungen laufen mit veralteten<br />

Betriebssystemen. Quelle: Trend Micro Research<br />

12 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Sicherheit<br />

Bild 3: Anzahl der Schwachstellen in industriellen Steuerungssystemen, die<br />

dem ICS-CERT der US-Heimatschutzbehörde gemeldet wurden<br />

plett von vorne anfangen zu müssen,<br />

sondern beschriebt vielmehr<br />

die Entwicklung von einer bestehenden<br />

zu einer neuen Art der Produktion.<br />

Dennoch setzt sich in IT-<br />

Abteilungen kaum jemand mit dem<br />

Schutz von alten Anlagen auseinander.<br />

Schließlich sind Austausch zyklen<br />

von wenigen Jahren in der IT keine<br />

Seltenheit – wenig über raschend,<br />

dass sich dort kaum jemand mit<br />

dem Schutz von älteren Anlagen<br />

beschäftigen möchte. Es entsteht<br />

der Eindruck, dass es sich nicht<br />

lohnt, Zeit in ältere Gerätschaften<br />

zu investieren, da doch schon neue<br />

und innovativere Lösungen bereits<br />

auf dem Weg sind.<br />

Nichtsdestotrotz sind im industriellen<br />

Kontext Betriebszeiträume von<br />

zehn Jahren oder mehr nicht ungewöhnlich.<br />

Eine klassische Office-<br />

IT geht oftmals nicht davon aus,<br />

dass Anlagen überhaupt so lange<br />

in Betrieb sind, oder dass Geräte<br />

dieser Kategorie überhaupt noch<br />

schützenswert sind. Der Blick in<br />

die Afa-Tabellen kann dabei helfen,<br />

sich mit Hilfe der Abschreibungsfristen<br />

ein genaueres Bild<br />

zu machen. Schließlich kann man<br />

nicht immer auf der grünen Wiese<br />

beginnen und im Sinne der Effizienz<br />

sollten bereits vorhandene Ressourcen<br />

bestmöglich genutzt werden.<br />

Dabei lassen sich auch ältere<br />

Systeme mit den richtigen Maßnahmen<br />

effektiv schützen.<br />

Die passende<br />

Sicherheitsarchitektur<br />

Die Grundlage für den sicheren<br />

Betrieb von intelligenten Produktionsanlagen<br />

stellt vor allem eine umfassende<br />

Security-Architektur dar. Da<br />

der Betrieb von vernetzten Fabriken<br />

datengetrieben ist, sollte sie unter<br />

anderem Data Mapping beinhalten.<br />

Unternehmen müssen in der Lage<br />

sein, verschiedene Datenarten zu<br />

identifizieren und den Weg von der<br />

Sammlung und Übertragung über<br />

die Verarbeitung bis hin zur Speicherung<br />

nachzuvollziehen.<br />

Diese Daten werden in der Regel<br />

über Netzwerke übertragen. Um<br />

die Ausnutzung von Schwachstellen,<br />

Denial-of-Service-Angriffe oder<br />

Malware-Infektionen zu mindern,<br />

sollten die richtigen Maßnahmen<br />

für Netzwerk und Cloud getroffen<br />

werden. Auch nicht direkt mit Produktionsanlagen<br />

verbundene IT-<br />

Systeme sollten regelmäßig upgedated<br />

werden, damit mögliche Lücken<br />

geschlossen werden. Durch Netzwerküberwachung<br />

kann außerdem<br />

verdächtiges Verhalten früh erkannt<br />

werden. Zum Schutz vor Fernzugriffen<br />

und anderer externer Kommunikation<br />

sollten Betriebe starke Firewalls,<br />

Verschlüsselung, Authentifizierung<br />

und Intrusion-Prevention-<br />

Systeme einsetzen. Dadurch kann<br />

unter anderem der Diebstahl von<br />

Daten verhindert werden.<br />

Angriffsfläche verkleinern<br />

Bei der Installation jedes einzelnen<br />

Gerätes ist darauf zu achten,<br />

Bild 4: Schematische Darstellung einer Sicherheitsarchitektur für die Smart Factory<br />

dass nicht benötigte Funktionen,<br />

Verbindungen und Datenverbindungen<br />

abgeschaltet werden. Dies<br />

verkleinert die Angriffsoberfläche<br />

und erhöht die Präzision. Whitelisting-Lösungen,<br />

die nur die Ausführung<br />

im Vorfeld registrierter und<br />

zugelassener Anwendungen erlauben,<br />

sind hierbei ebenfalls sinnvoll.<br />

Außerdem sollte regelmäßiges Patching<br />

zu den üblichen Wartungsarbeiten<br />

zählen. Und nicht zu vergessen:<br />

Unerlaubter physischer Eingriff<br />

in Anlagen kann ebenso zu<br />

einer Kompromittierung des Netzwerks<br />

führen.<br />

Pläne für den Angriffsfall<br />

Um den potentiellen Schaden<br />

einer Cyberattacke zu begrenzen,<br />

sollten Sicherheitsverantwortliche<br />

auch für den Fall eines erfolgreichen<br />

Eindringens in ihre Systeme<br />

gewappnet sein und bereits im Vorfeld<br />

Gegenmaßnahmen vorbereiten:<br />

Pläne zur Meldung sowie Eindämmung<br />

und Beseitigung von<br />

Angriffen, falls erste Sicherheits-<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 13


Sicherheit<br />

schichten überwunden wurden.<br />

Durch eine Segmentierung der<br />

Netzwerke lässt sich ein möglicher<br />

Schaden unmittelbar eindämmen.<br />

Anlagen und Geräte werden dabei<br />

entsprechend ihrer Verletzlichkeit<br />

und der Wichtigkeit ihrer Funktion<br />

kategorisiert. So lässt sich im Fall<br />

eines Angriffs die Ausbreitung von<br />

Malware in kritische Bereiche verhindern.<br />

Geeignete Lösungen<br />

Generell ist Betreibern von industriellen<br />

Anlagen zu empfehlen,<br />

Sicherheit von Anfang an ernst zu<br />

nehmen. Dabei kann man guten<br />

Gewissens auf Partner vertrauen,<br />

die sich in der Branche seit Jahrzehnten<br />

auskennen und mit ihrer<br />

Expertise zur Seite stehen. Oftmals<br />

lässt sich mit relativ einfachen<br />

Sicherheitslösungen schon viel erreichen.<br />

Eine Industrie-Firewall und<br />

ein Intrusion Prevention System<br />

(IPS) können beispielsweise schon<br />

enorm Abhilfe verschaffen. Erstere<br />

sollte über eine Protokoll-Whitelisting-Funktion<br />

verfügen, womit eine<br />

Gefährdung durch unsichere Kommunikationskanäle<br />

begrenzt wird,<br />

während das IPS eine Funktion für<br />

virtuelles Patching zum Schutz von<br />

industriellen Steuerungssystemen<br />

bzw. ICS-Umgebungen bereithalten<br />

sollte.<br />

Auch andere Sicherheitslösungen<br />

werden immer häufiger für den Einsatz<br />

in Smart Factories optimiert.<br />

Sie können beispielsweise das Ausführen<br />

von Malware und nicht autorisierten<br />

Programmen verhindern<br />

– einschließlich solcher, die über<br />

USB oder externe Geräte kommen.<br />

Eine einfache Bereinigung<br />

von Malware-Infektionen in ICS-<br />

Umgebungen durch eine leicht zu<br />

bedienende Lösung erleichtert ebenfalls<br />

den Alltag der Sicherheitsverantwortlichen.<br />

Smart-Factory-Lösungen können<br />

ihren Nutzen in Kombination erhöhen,<br />

wenn sie als Teil eines mehrschichtigen<br />

Sicherheitsansatzes<br />

zusammen mit anderen Lösungen<br />

für Hybrid-Cloud-Sicherheit und<br />

Netzwerkabwehr eingesetzt werden.<br />

Zusammen können solche<br />

Sicherheitslösungen Angriffe auf<br />

Smart Factories nachhaltig erkennen<br />

und verhindern. Ein Cybersicherheits-Experte<br />

kann hier kompetent<br />

beraten.<br />

Fazit<br />

IT-Sicherheit in industriellen<br />

Anlagen ist ein komplexes Thema.<br />

Cyberkriminelle agieren immer<br />

raffinierter: So wie sich die Technologielandschaft<br />

ständig weiterentwickelt,<br />

so passen sich kriminelle<br />

Akteure permanent daran<br />

an. Prävention ist in Sachen IT-<br />

Sicherheit im industriellen Kontext<br />

deshalb das A und O. Sicherheit<br />

muss von Unternehmensseite<br />

von Beginn an ernst genommen<br />

werden, dazu gehört unter anderem<br />

die Verbesserung der Kommunikation<br />

zwischen IT- und OT-<br />

Abteilungen. Dadurch, dass der<br />

Pool aus Technologien zum Schutz<br />

von Infrastrukturen stetig weiterwächst,<br />

muss Sicherheit immer wieder<br />

neu bewertet werden. Dabei<br />

sollte man nie zögern, erfahrene<br />

Sicherheitsexperten mit ins Boot<br />

zu holen. Immerhin liegt es zu<br />

einem großen Teil in der Verantwortung<br />

der Industrie, die Zukunft<br />

des IIoT erfolgreich und sicher zu<br />

gestalten. ◄<br />

Mehr Stabilität, mehr Kontinuität<br />

Die neueste Version der sicherheitsgerichteten<br />

Steuerung verfügt<br />

über ein neues Prozessormodul<br />

mit einer von Yokogawa eigens<br />

entwickelten Mikroprozessoreinheit<br />

(MPU). Diese MPU gewährleistet<br />

eine stabile und langfristige<br />

Verfügbarkeit des ProSafe-RS-<br />

Systems. Das neue ProSafe-RS<br />

bietet außerdem eine erweiterte<br />

Funktion, die Upgrades der Systemsoftware<br />

beschleunigt, und eine<br />

neue Funktion, die Bedienungsfehlern<br />

vorbeugt.<br />

Neues Prozessormodul<br />

Die Sicherheitssteuerung (SCS)<br />

ist eine Schlüsselkomponente des<br />

ProSafe-RS-Systems, und das<br />

Prozessormodul wiederum eine<br />

Schlüsselkomponente der SCS.<br />

Für die neueste Version von Pro-<br />

Safe-RS hat Yokogawa das Prozessormodul<br />

S2CP471 entwickelt.<br />

Um eine langfristige Unterstützung<br />

des Produktlebenszyklus (Lieferkettensicherheit)<br />

zu gewährleisten<br />

und damit zur Gesamtstabilität<br />

und Kontinuität des Anlagenbetriebs<br />

beizutragen, hat Yokogawa<br />

eine neue, eigens entwickelte<br />

MPU in das Prozessormodul<br />

S2CP471 integriert.<br />

Upgrades der<br />

Systemversion bei<br />

laufendem SCS-Betrieb<br />

Um einen sicheren Anlagenbetrieb<br />

zu gewährleisten, müssen die<br />

aktuellsten Sicherheitsmerkmale<br />

und weitere Schutzmaßnahmen<br />

in der Anlagensystemsoftware implementiert<br />

sein. Bisher konnte ein<br />

Upgrade auf die SCS-Software in<br />

der Regel nur alle paar Jahre vorgenommen<br />

werden, da die betroffenen<br />

Produktionsprozesse hierfür<br />

gestoppt werden mussten. Die<br />

neue Version von ProSafe-RS verfügt<br />

über eine erweiterte SCS-Programm-Upgrade-Funktion.<br />

Damit<br />

können Software-Upgrades online<br />

durchgeführt werden, ohne die<br />

Produktionsprozesse zu unterbrechen.<br />

Somit kann frei entschieden<br />

werden, wann Systemsoftware-Upgrades<br />

erfolgen sollen.<br />

Voraussetzung ist die Durchführung<br />

einer Risikobewertung.<br />

Innovativer<br />

Forced I/O-Viewer<br />

Das Forcen von I/O- und Anwendungsprogrammvariablen<br />

ist normalerweise<br />

bei jeder Inbetriebnahme<br />

und Wartung von Anlagen<br />

erforderlich. Bislang konnte<br />

nur in Absprache mit Sicherheitstechnikern<br />

oder durch Nachschlagen<br />

dieser Informationen in der<br />

Schichtdokumentation geklärt<br />

werden, ob bestimmte I/O- und<br />

Programmvariablen geforct wurden<br />

oder nicht. Um diesen Prozess<br />

effizienter und genauer zu<br />

gestalten, hat Yokogawa einen<br />

sog. Forced I/O-Viewer entwickelt,<br />

mit dem der Bediener auf<br />

einen Blick für alle SCS erkennen<br />

kann, ob ein I/O oder eine Variable<br />

geforct wurde. Dies erhöht die<br />

Transparenz und das Anlagenbewusstsein,<br />

sodass bei auftretenden<br />

Unsicherheiten sofort geeignete<br />

Gegenmaßnahmen ergriffen werden<br />

können.<br />

Entwicklungshintergrund: In der<br />

Öl- und Gasindustrie, der petrochemischen<br />

und chemischen Industrie<br />

werden sicherheitsgerichtete<br />

Steuerungen zur sicheren Einleitung<br />

von Notabschaltungen von<br />

Anlagen im Falle von ungewöhnlichen<br />

Betriebsbedingungen eingesetzt.<br />

Darüber hinaus fungieren<br />

sie als Feuer- und Gaserkennungssysteme<br />

(FGS), die Alarme<br />

melden und geeignete Gegenmaßnahmen<br />

einleiten, wenn toxische<br />

Gase, Flammen, Rauch oder Hitze<br />

erkannt werden.<br />

• Yokogawa Deutschland GmbH<br />

info@de.yokogawa.com<br />

http://www.yokogawa.com/de<br />

14 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


IoT Wireles-I/O-Module via LoRaWAN<br />

Kommunitation und IP65<br />

Kommunikation<br />

auf LoRa-Netzwerktechnologien für<br />

Außenanwendungen basiert (IP65).<br />

Dank des geringen Stromverbrauchs<br />

des LoRa-Netzwerks bietet es nicht<br />

nur eine Reichweite bis zu 5 Kilometern<br />

für die drahtlose Kommunikation,<br />

sondern auch eine lange<br />

Akkulaufzeit.<br />

LPWAN (Low-Power-WAN) ist<br />

eine Art drahtloses Telekommunikations-Weitverkehrsnetz,<br />

das<br />

entwickelt wurde, um Fernkommunikation<br />

mit einer geringen Datenrate<br />

zwischen IoT-Anwendungen zu<br />

ermöglichen, wie z. B. Sensoren, die<br />

mit einer Batterie betrieben werden.<br />

Die Vorteile sind eine mehrjährige<br />

Batterielebensdauer für Sensoren<br />

bzw. Anwendungen, mit der kleine<br />

Datenmengen über große Entfernungen<br />

einige Male pro Stunde<br />

gesendet werden können und die für<br />

verschiedene Umgebungen geeignet<br />

sind. Private LoRa und LoRa-<br />

WAN sind eine der LPWAN-Kategorien,<br />

die zu den drahtlosen LPWAN-<br />

Kommunikationsnetzwerkprotokollen<br />

gehören und Übertragungen mit<br />

sehr großer Reichweite und geringem<br />

Stromverbrauch im nicht lizenzierten<br />

Bereich ermöglichen.<br />

Stern-Topologie<br />

Die LoRaWAN-Netzwerke in einer<br />

Sterntopologie verfügen über ein<br />

Gateway, das die Daten zwischen<br />

den Sensorknoten und dem Netzwerkserver<br />

weiterleitet. Die Kommunikation<br />

zwischen den Sensorknoten<br />

und dem Gateway erfolgt<br />

über den Funkkanal unter Verwendung<br />

der physischen LoRa-Schicht,<br />

während die Verbindung zwischen<br />

den Gateways und dem zentralen<br />

Server hergestellt wird, welches<br />

über ein IP-basiertes Backbone-<br />

Netzwerk abgewickelt wird. Die<br />

LoRaWAN-Endknoten (Sensoren)<br />

verbrauchen normalerweise wenig<br />

Strom und sind batteriebetrieben.<br />

Somit kann eine Lebensdauer von<br />

2 bis 5 Jahren erreicht und Signale<br />

über Entfernungen von 1 bis 10 km<br />

übertragen werden.<br />

LoRaWAN-Gateway -<br />

WISE 6610-EA<br />

Für die Verteilung der Daten<br />

wird ein Gateway benötigt. Das<br />

WISE-6610 ist ein leistungsstarkes<br />

LoRaWAN-Gateway, das zuverlässige<br />

Konnektivität für industrielle<br />

Umgebungen bietet. Es unterstützt<br />

das LoRaWAN-Protokoll zum Aufbau<br />

von privaten und öffentlichen LoRa-<br />

WAN-Netzwerken sowie verschiedene<br />

Protokolle, einschließlich dem<br />

MQTT Protokoll. Die Hardware- und<br />

Softwareflexibilität des WISE-6610<br />

bietet umfassende Funktionen für<br />

Edge-Intelligence-Systeme. Die<br />

Unterstützung des VPN-Tunnels mit<br />

verschiedenen Protokollen gewährleistet<br />

eine sichere Kommunikation.<br />

Es bietet außerdem einen Netzwerkserver,<br />

der LoRaWAN-Daten<br />

im Gerät verschlüsseln und konvertieren<br />

kann. Die Funktionen zur<br />

Verbesserung der Redundanz wurden<br />

speziell entwickelt, um Verbindungsverlusten<br />

vorzubeugen.<br />

Die wichtigsten<br />

Eigenschaften im Überblick:<br />

• Weitbereichs-IoT-Gateway mit<br />

großer Reichweite<br />

• LoRaWAN-Protokoll für Anwendungen<br />

in geschlossenen und<br />

öffentlichen Systemen<br />

• Ethernet und E/A für den Anschluss<br />

einer Vielzahl von Feldgeräten<br />

• DIN-Schienen- und Wandmontage<br />

• Geringer Stromverbrauch für<br />

Solar- und Batterieanwendungen<br />

• Erweiterter Speicher zum Hosten<br />

von kundenspezifischen Softwareanwendungen<br />

• Redundanzverbesserte Funktionen<br />

für die kontinuierliche Datenübertragung<br />

• Wireless Sicherheit: HTTPS, SSH,<br />

VPN-Tunnel, SFTP, DMZ, Firewall<br />

(IP-Filterung, MAC-Adressfilterung,<br />

Filterung eingehender<br />

und ausgehender Ports)<br />

Drahtlose Sensorknoten mit<br />

verschiedenen I/Os<br />

Zur Messung der Signale werden<br />

sogenannte Sensorknoten (Nodes)<br />

benötigt. Mit dem WISE-4610 gibt es<br />

einen drahtlosen Sensor knoten, der<br />

Weitere wichtige<br />

Eigenschaften des<br />

WISE 4610-EA<br />

• Integrierter 4000 mA Lithium<br />

Batteriepack (wechselbar)<br />

• Batterie Lebensdauer 6 Monate<br />

(bei Datenupdate 1x pro Stunde<br />

und GPS Update 1x pro Tag)<br />

• wiederaufladbarer Batteriepack<br />

über 17…21,6 V DC Solarpanel<br />

oder 10…50 V DC Spannungseingang<br />

• M12 Verschraubungen<br />

• Private LoRa und LoRaWAN<br />

wählbar<br />

• Bessere Durchdringung von Beton<br />

und Stahl<br />

• Weniger Interferenzen als 2,4 GHz<br />

• Anwendungsbereite I/O-Kombination<br />

im IP65-Gehäuse<br />

• GPS/Galileo/BeiDou / GLONASS-<br />

Unterstützung<br />

Für die Messungen von analogen<br />

und digitalen Signalen stehen zwei<br />

Erweiterungen zur Verfügung (für<br />

jede Erweiterung wird je ein WISE-<br />

4610 benötigt):<br />

• WISE-S672 mit 6 digitalen Eingängen<br />

und 2 COM Ports (1x<br />

RS485 / 1x RS485/232)<br />

• WISE-S614 mit 4 analogen Eingängen<br />

und 4 digitalen Eingängen.<br />

• AMC - Analytik & Messtechnik<br />

GmbH Chemnitz<br />

info@amc-systeme.de<br />

www.amc-systeme.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 15


Kommunikation<br />

Datenübertragung in Echtzeit sowie optimaler<br />

Schutz in rauen Umgebungen<br />

CONEC Steckverbinder Serie IP67 RJ45 + IP67 USB 2.0 Dualport<br />

Die IP67 USB 2.0 Dualport Buchsensteckverbinder<br />

sind in Kunststoff erhältlich und für die Hinterwandmontage<br />

mit einer maxi malen Gehäusewanddicke<br />

von 3,2 mm ausgelegt.<br />

Gehäusevarianten<br />

Die IP67 RJ45 Cat 6A Steckverbinder mit Lötanschluss<br />

sind in den Gehäusevarianten Kunststoff<br />

und Zink Druckguss erhältlich, die entsprechendenden<br />

IP67 RJ45 Cat 6A Inline-Adapter<br />

mit beidseitigem Bajonettverschluss mit Kunststoffgehäuse.<br />

Beide Varianten sind für die Vorder-<br />

oder Hinterwandmontage mit einer maximalen<br />

Gehäusewanddicke von 3,2 mm ausgelegt.<br />

Für den Schutz des Steckers gegen Schmutz<br />

und Feuchtigkeit im ungesteckten Zustand sind<br />

zusätzlich Schutzkappen erhältlich.<br />

Zur Realisierung von IP67 geschützten Schnittstellen<br />

stellen moderne industrielle Anwendungen<br />

hohe Anforderungen an die verwendeten Steckverbinder.<br />

Zum einen besteht die Notwendigkeit<br />

große Datenmengen innerhalb kürzester Zeit zu<br />

übertragen. Z. B. in Messystemen, die in Produktionsanlagen<br />

Dimensionsprüfungen und Auswertungen<br />

im laufenden Prozess durchführen.<br />

Hier werden über Kamerasysteme die Bauteile<br />

erfasst und die Bilder an eine Recheneinheit<br />

übertragen, in Echtzeit ausgewertet, dokumentiert<br />

und das Ergebnis in Form einer Go-NoGo<br />

Entscheidung an das System zurück gesendet.<br />

Zum anderen sind die klimatischen Bedingungen<br />

unter denen Steckverbinder reibungslos arbeiten<br />

müssen sehr anspruchsvoll: Große Hitze, feiner<br />

Sand am Rande von Wüstenregionen, extreme<br />

Minustemperaturen in Gebirgen und Feuchtigkeit<br />

im industriellen Umfeld. IP67 RJ45 Steckverbinder<br />

von CONEC sind zum Beispiel für den<br />

Außeneinsatz in der Netzwerktechnik und der<br />

Telekommunikation geeignet.<br />

Cat 6A<br />

Ab sofort ist die CONEC Steckverbinder Serie<br />

IP67 RJ45 mit Bajonettverriegelung jetzt komplett<br />

mit Cat 6A Performance erhältlich. Cat 6A<br />

ermöglicht Datenraten bis zu 10 Gbit/s. Neben<br />

den konfektionierbaren Kabelsteckern sind jetzt<br />

auch Inline Adapter und Module mit PCB zum<br />

Anschluss von freien Leitungen mit Cat 6A verfügbar.<br />

Alle Cat 6A Produkte sind im vollen Umfang<br />

rückwärtskompatibel zu Produkten mit Cat 5e.<br />

USB 2.0 Dualport<br />

Als Ergänzung zur IP67 RJ45 Serie wurde ein<br />

Flanschstecker mit USB 2.0 Dualport in der gleichen<br />

Gehäusegröße wie die IP67 RJ45 Steckverbinder<br />

umgesetzt. Diese USB-Schnittstelle<br />

kann zum Beispiel zur lokalen Speicherung von<br />

Daten sowie Systemupdates verwendet werden.<br />

Eine entsprechende M28 Schutzkappe verhindert<br />

zuverlässig das Eindringen von Staub und Wasser,<br />

wenn die Schnittstelle nicht benötigt wird.<br />

Vorteile:<br />

• Kompakte Bauform<br />

• Schnelle Montage im Feld<br />

• Übertragungsrate bis 10 Gigabit beim RJ45<br />

Cat 6A<br />

• Schutzklasse IP67<br />

• RoHS-konform<br />

• Inklusive Schutzkappen<br />

• Einfache Montage<br />

Anwendungsfelder:<br />

• Automatisierungstechnik<br />

• Montage- und Fertigungslinien<br />

• Gebäudeautomation<br />

• Prozessautomation<br />

• Gehäuse – und Geräteanschluss<br />

• Sicherheits- und Überwachungssysteme<br />

• GPS Navigation<br />

• Steuerungstechnik<br />

• Industrielle Schnittstellen<br />

• Telekommunikation<br />

• Kabelkonfektion<br />

• Externe Festplatten in rauer Umgebung<br />

• Kommunikationstechnik<br />

• Medizintechnik<br />

• CONEC Elektronische Bauelemente GmbH<br />

info@conec.de<br />

www.conec.com<br />

16 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Kommunikation<br />

Nächste Schritte auf der Roadmap von PROFINET<br />

over TSN<br />

Basis für die Erstellung von Testcases und die Implementierung<br />

des PROFINET-Testers für die Zertifizierung.<br />

Nachdem PI frühzeitig auch ein Testkonzept für<br />

TSN ausgearbeitet hat und nun an der Umsetzung der<br />

ersten Testcases arbeitet, sind bereits die Planungen<br />

von weiteren Tests für ein konvergentes Netzwerk<br />

angelaufen. Die Hersteller arbeiten mit diesen Technologiegrundlagen<br />

mit Hochdruck an der Implementierung<br />

ihrer PROFINET-Lösungen. Zur Demonstration<br />

der Interoperabilität ist auf dem PI-Stand auf den<br />

Messen eine herstellerübergreifende TSN-Technologiedemo<br />

installiert. In Schulungen und Entwicklerworkshops<br />

informieren die Erfahrungsträger über die<br />

Details und Hintergründe, aber auch über die weiteren<br />

Schritte der Spezifikationen. Konkrete Fragen über die<br />

Umsetzung zeigen das starke Interesse der Hersteller.<br />

PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.<br />

www.profibus.com<br />

Nachdem die PROFINET-Spezifikation V2.4 mit der<br />

integrierten TSN-Funktionalität veröffentlicht worden ist,<br />

arbeitet PI (PROFIBUS und PROFINET International)<br />

konsequent an der Umsetzung von weiteren Bausteinen<br />

für eine erfolgreiche Markteinführung. Das Motto<br />

von PI „Go digital. Go PROFINET“ wird somit konkret<br />

sichergestellt. Dazu ist vor allem eine enge Abstimmung<br />

und Zusammenarbeit mit Partnern von anderen<br />

Organisationen und den unterschiedlichen Stakeholdern<br />

innerhalb der aktiven PI-Community notwendig,<br />

damit Technik und Anwendung von TSN über allen<br />

Ebenen der industriellen Automatisierung reibungsfrei<br />

zusammenwirken.<br />

TSN-Profil für „Industrial Automation“<br />

Unter Nutzung der relevanten Ethernet-Standards<br />

von IEEE und auf Basis von Use-Cases entsteht nun<br />

im Rahmen einer Joint Working Group in der IEC in<br />

Kooperation mit der IEEE das IEC/IEEE 60802 TSN-<br />

Profil für „Industrial Automation“. Hier werden geeignete<br />

Funktionen von TSN, aber auch die Konfigurationsmechanismen<br />

für ein konvergentes TSN-Netzwerk,<br />

festgelegt. Ein erster interner Draft liegt vor.<br />

Experten von PI-Mitgliedsfirmen<br />

sind hier stark engagiert.<br />

In den darüber liegenden Layern<br />

der PROFINET-Spezifikation entstehen<br />

derzeit aufgrund der Erfahrungen<br />

von verschiedenen Technologieherstellern<br />

Verbesserungen<br />

und Ergänzungen - normale Pflegeund<br />

Wartungsarbeiten. Des Weiteren<br />

wird die aktuelle Version der<br />

PROFINET-Spezifikation im Rahmen<br />

des gestarteten Maintenance<br />

Cycles der IEC-61158 eingepflegt.<br />

Basis für Testcases<br />

Diese Version der PROFINET-<br />

Spezifikation bildet ebenfalls die<br />

Anwendung von TSN<br />

Aber auch die letztendlich entscheidende Ebene, die<br />

Anwender, sind nunmehr viel stärker engagiert. Der<br />

Schwerpunkt von aktuellen Beratungen sind nicht die<br />

TSN-Mechanismen selber, sondern die Anwendung:<br />

Wie ist ein TSN-Netzwerk aufzubauen und wie muss<br />

es konfiguriert werden. Was bedeutet GBit, wie können<br />

bestehende Geräte und Anlagenteile angeschlossen<br />

werden. Wie kann im gleichen Schritt die zunehmend<br />

notwendige vertikale Kommunikation zu überlagerten<br />

Systemen, wie z. B. Cloud/Edge, eingebaut werden.<br />

Insgesamt zeigt sich aus den vielen konstruktiven<br />

Gesprächen auf den verschiedenen Ebenen, dass<br />

die klare I4.0-Strategie von PI in der Zwischenzeit<br />

akzeptiert ist. Hierbei kann TSN als eine zukunftssichere<br />

gemeinsame Layer2-Technik für eine PRO-<br />

FINET-Kommunikation im Feld vorteilsbringend eingesetzt<br />

sowie OPC UA für die horizontale Controller-<br />

Controller- und vertikale Kommunikation verwendet<br />

werden. Die konsequente Umsetzung mit den notwendigen<br />

Schritten ist die logische Folgerung. Damit<br />

ist und bleibt die PI der verlässliche Lösungspartner<br />

für die industrielle Kommunikation, die die entscheidende<br />

Grundlage für die digitale Transformation von<br />

Unternehmen ist. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 17


Kommunikation<br />

USB 3.1 - Eine Multifunktions-Schnittstelle<br />

Bild 1: Typisches System mit USB-Extender (Abbildungen von Icron Technologies und HY-LINE Computer Components)<br />

Autor: Rudolf Sosnowsky,<br />

Leiter Marketing und Applikation<br />

HY-LINE Computer Components<br />

Vertriebs GmbH<br />

www.hy-line.de<br />

Mit der Einführung von USB 3.0<br />

hat das USB Implementer‘s Forum<br />

einen Schnitt in der Entwicklungsgeschichte<br />

von USB vorgenommen.<br />

Nicht nur wurde die Bandbreite um<br />

mehr als das 10-fache erhöht, auch<br />

das Nadelöhr der bidirektionalen<br />

Kommunikation wurde beseitigt.<br />

Trotzdem lässt sich die Physik nicht<br />

überlisten, und die maximale Leitungslänge<br />

ging zurück. Wie man<br />

dennoch längere Distanzen bei<br />

hoher Datenrate überwindet und<br />

gleichzeitig weitere Signale überträgt,<br />

zeigt dieser Artikel.<br />

Schnell oder weit? Beides!<br />

Je höher die Datenraten, desto<br />

kürzer das Kabel. Diese alte Regel<br />

gilt auch für die letzte Generation<br />

von USB. War die maximale Distanz<br />

bei den Versionen bis 2.0 noch im<br />

Wesentlichen von der Signallaufzeit<br />

bestimmt – USB setzt eine maximale<br />

Antwortzeit des Devices voraus – ist<br />

sie bei USB 3.1 von der Dämpfung<br />

des Signals bestimmt. Laut USB-<br />

Spec liegt sie bei 3 m.<br />

Durch diese Limitierung zwischen<br />

Host und USB-Device ist der Einsatz<br />

in professionellen Applikationen, bei<br />

denen nicht nur der PC unter dem<br />

Bürotisch mit der Festplatte oder<br />

der Webcam auf der Schreibtischplatte<br />

verbunden werden müssen,<br />

zu stark eingeschränkt. Könnte man<br />

den zeitkritischen Teil des USB-Protokolls<br />

von der aktuellen Übertragung<br />

entkoppeln, und gleich zeitig<br />

ein Verfahren und ein Medium verwenden,<br />

das die USB-Signale mit<br />

hoher Bandbreite auch über eine<br />

längere Distanz sicher überträgt,<br />

wäre diese Aufgabe gelöst. Der<br />

USB-Spezialist Icron kam als erster<br />

auf die Idee und entwickelte eine<br />

patentierte, „ExtremeUSB“ genannte<br />

Lösung. Sie hebt das Längen-Limit<br />

auf, indem sie dafür sorgt, dass<br />

die zeitkritische, durch das USB-<br />

Protokoll vorgegebene Kommunikation<br />

lokal abgewickelt wird, und<br />

die Übertragung über die Distanz<br />

davon entkoppelt ist. Dabei wird<br />

ein so genannter „Local Extender“<br />

(LEX) mit dem USB-Port des Host-<br />

Rechners verbunden. Für das USB-<br />

Protokoll ist nur die kurze Distanz<br />

zwischen diesen beiden relevant.<br />

Ebenso übernimmt auf der Device-<br />

Seite ein „Remote Extender“ (REX)<br />

die USB-Kommunikation mit einem<br />

oder mehreren Devices. Die Verbindung<br />

zwischen LEX und REX<br />

kann prinzipiell mit einem beliebigen<br />

Übertragungs medium durchgeführt<br />

werden, normalerweise werden dazu<br />

entweder ein CATx-Kabel oder eine<br />

Glasfaser eingesetzt. Beide Medien<br />

sind in der Hochgeschwindigkeits-<br />

Datenübertragung bewährt.<br />

Völlige Transparenz<br />

Das ExtremeUSB-Verfahren ist für<br />

das Betriebssystem völlig transparent.<br />

Damit ist im Hostrechner für<br />

den Extender selbst kein Software-<br />

Treiber erforderlich. Kompatibilitätsprobleme,<br />

die auf einer Unverträglichkeit<br />

eines Treibers beruhen,<br />

können damit ausgeschlossen werden.<br />

Nachträgliche Änderungen<br />

der Übertragungsdistanz können<br />

ohne Softwareupdate durchgeführt<br />

werden, was insbesondere<br />

bei geschlossenen Systemen ein<br />

großer Vorteil ist.<br />

Exkurs: Warum ist USB 3<br />

anders?<br />

Im Folgenden soll der Begriff<br />

„USB 3.1“ synonym für alle Schnittstellen<br />

der dritten Generation stehen<br />

(siehe Infobox: USB 1, 2 oder<br />

3?) und „USB 2.0“ auch USB 1.0,<br />

USB 1.1 und USB 2.0 einschließen.<br />

Mit der Einführung von USB 3.1<br />

wurde nicht nur die Datenrate<br />

erhöht, sondern die Schnittstelle<br />

elektrisch neu definiert. Die für<br />

den Anwender sichtbare Änderung<br />

liegt in dem neuen Stecker.<br />

Der Typ A, der in PCs verbaut<br />

ist, ist äußerlich unverändert, hat<br />

USB 1, 2 oder 3?<br />

Die Nomenklatur bei USB<br />

ist doppelt: es sind sowohl<br />

Revisionen, Generationen<br />

als auch Geschwindigkeitsklassen<br />

benannt. Die Verwirrung<br />

wird bei der letzten<br />

Version 3.x komplett: Durch<br />

Umbenennung bezeichnen<br />

zwei Varianten dasselbe. Die<br />

Tabelle unten zeigt die Unterschiede.<br />

Jede höhere Klasse<br />

schließt nach USB-Standard<br />

die tieferen mit ein (Abwärtskompatibilität)<br />

18 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Kommunikation<br />

Bild 2: USB 2.0- und 3.0-Kanäle im Vergleich<br />

aber weitere Kontakte. Der physikalische<br />

USB-Kanal unterscheidet<br />

zwischen 2.0 einerseits und 3.1<br />

andererseits. USB 2.0 verwendet<br />

vier Leitungen, nämlich eine Versorgungsleitung<br />

mit 5 V, GND als<br />

Referenz dazu, und zwei differentiell<br />

angesteuerte Datenleitungen<br />

D+ und D-. Die Kommunikation findet<br />

über die beiden Datenleitungen<br />

statt und kann halb-duplex immer<br />

nur abwechselnd in der einen oder<br />

in der anderen Richtung erfolgen.<br />

Dies limitiert die maximal nutzbare<br />

Übertragungsbandbreite. USB 3.1<br />

vermeidet diese Beschränkung,<br />

indem für beide Übertragungsrichtungen<br />

separate differentielle<br />

Kanäle verwendet werden. Bild 2<br />

zeigt die Unterschiede, wobei<br />

SS für die neue Geschwindigkeit<br />

„Super Speed“ steht. Die weitaus<br />

höhere Bandbreite lässt Raum für<br />

viele gleichzeitig angeschlossene<br />

Peripheriegeräte.<br />

Hohe Bandbreite<br />

Mit USB 3.1 steht ein Protokoll auf<br />

einer physikalisch wohl definierten<br />

Schnittstelle zur Verfügung, deren<br />

hohe Bandbreite ermöglicht, außer<br />

den Signalen des Universellen Seriellen<br />

Busses (USB) noch weitere<br />

Signale zu übertragen. Der USB<br />

Type-C „DisplayPort Alt Mode“ ist<br />

ein Beispiel dafür.<br />

CATx-Kabel, die die Verbindung<br />

zwischen LEX und REX herstellen,<br />

sind in vielen Ausführungen verfügbar,<br />

so dass bei gleicher elektrischer<br />

Spezifikation z. B. Kabel mit ölbeständigem<br />

Mantel oder besonders<br />

robuster mechanischer Ausführung<br />

für den Betrieb in Schleppketten verwendet<br />

werden können.<br />

Icron USB-Extender<br />

Plattform „Maverick“<br />

Die Herausforderungen für einen<br />

Extender liegen in der Verarbeitung<br />

der Signale hoher Bandbreite und<br />

der gleichzeitigen Implementierung<br />

der USB 2.0 und USB 3.1-Interfaces.<br />

Die Maverick-Plattform, die<br />

auf der ExtremeUSB-Technologie<br />

basiert, nutzt die volle Bandbreite<br />

von 10 GBit/s (Gbps) aus. 5 Gbps<br />

davon werden für die USB 3.1 Super-<br />

Speed-Übertragung verwendet, die<br />

restlichen 5 Gbps stehen zur Verfügung,<br />

um gleichzeitig ein Video-<br />

Signal zu übertragen. Ebenso wie<br />

USB 3.1 können Videosignale hoher<br />

Bandbreite nur über kurze Distanzen<br />

übertragen werden. Maverick<br />

setzt eine ähnliche Technologie wie<br />

USB Type-C im Alt Mode ein: Auf der<br />

Host-Seite werden Signale separat<br />

eingespeist, elektrisch gemultiplext,<br />

über den gemeinsamen Kanal übertragen,<br />

und auf der Device-Seite<br />

wieder aufgetrennt.<br />

Maverick verlängert DisplayPort<br />

1.2a-Signale mit bis zu 4k Auflösung<br />

bei 60 Hz ohne Chroma-<br />

Sub sampling. Das Audio-Signal<br />

ist bereits im DisplayPort integriert.<br />

Damit das Grafiksignal, das bei der<br />

genannten Auflösung eine höhere<br />

Bandbreite als die zur Verfügung<br />

stehende benötigt, übertragen werden<br />

kann, wird es nach dem von<br />

der TICO Alliance ins Leben gerufenen<br />

Algorithmus visuell verlustfrei<br />

komprimiert. Untersuchungen zeigen,<br />

dass dieser Standard selbst<br />

den strengen Anforderungen der<br />

Medizintechnik genügt. Das USB-<br />

Interface ist zu USB 3.1 Gen. 1<br />

Bild 3: Typische Situation mit abgesetztem HMI<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 19


Kommunikation<br />

Bild 4: Die Leiterplatte des Remote Extenders<br />

(5 Gpbs) und den Vorgängerversionen<br />

USB 1.1 und 2.0 kompatibel.<br />

Neben den bereits erwähnten<br />

Schnittstellen steht ein zusätzlicher<br />

1 Gbps Ethernet-Kanal mit Rückwärtskompatibilität<br />

zu 100 MBit zur<br />

Verfügung sowie RS-232 mit bis<br />

zu 115k Baud. Bemerkenswert ist,<br />

dass alle Kanäle die volle Bandbreite<br />

bieten, also keine Einschränkungen<br />

wie bei anderen Kombinationslösungen<br />

entstehen. Über ein<br />

CAT-Kabel lassen sich Distanzen<br />

von 100 m überbrücken, mit Glasfaser<br />

sind es 200 m.<br />

Bild 4 zeigt den Schaltungsaufwand,<br />

der für die vollständige Implementierung<br />

einschließlich eines<br />

4-fach USB-Hubs nötig ist. In der<br />

Mitte der Leiterplatte befindet sich<br />

der Maverick-Chip, rechts mit Kühlkörper<br />

der USB-PHY.<br />

Die Maverick ExtremeUSB-Technologie<br />

ist in einem Extender-Produkt,<br />

bestehend aus LEX und REX,<br />

integriert. Auf der Device-Seite steht<br />

USB mit 4 Ports zur Verfügung, die<br />

USB 3-2-1-fähig sind. Varianten mit<br />

und ohne parallele Videoübertragung<br />

existieren. Bild 5 zeigt links<br />

den LEX mit Ethernet, DisplayPort<br />

und USB-Buchse, und rechts den<br />

REX mit den zusätzlichen Ausgängen<br />

des USB-Hubs.<br />

Kompatibilität<br />

Da Icron extensive Tests mit allen<br />

verfügbaren USB-Devices im Labor<br />

durchführt, ist diese Extenderlösung<br />

universell einsetzbar. Der Aufwand,<br />

USB 2.0 und 3.1 parallel zu implementieren,<br />

rechtfertigt sich, in dem<br />

alle USB-Device-Typen und Hubs<br />

bedingungslos unterstützt werden.<br />

Fazit<br />

Die hier vorgestellte Lösung passt<br />

überall dort, wo USB- und Video-<br />

Signale hoher Bandbreite gleichzeitig<br />

über eine Distanz von bis zu<br />

200 m übertragen werden müssen,<br />

und eine zuverlässige Funktion ohne<br />

separate Einstellungen oder Installation<br />

von Software-Treibern gefragt<br />

ist. Dazu zählen insbesondere bildgebende<br />

Verfahren in der Medizintechnik,<br />

interaktive Digital Signage<br />

vom Whiteboard bis hin zum Lageplan<br />

im Einkaufszentrum, die Video-<br />

Produktion und abgesetzte HMI-<br />

Lösungen im industriellen Bereich.<br />

Der Rechner kann dabei im sicheren<br />

und klimatisierten Rechenzentrum<br />

verbleiben, und nur der Monitor mit<br />

Touchscreen ist exponiert.<br />

Ausblick<br />

Die Entwicklung bleibt an dieser<br />

Stelle nicht stehen. Zukünftige Produkte<br />

werden weitere Merkmale integrieren,<br />

die die USB-Extender noch<br />

vielseitiger einsetzbar machen. Beispielsweise<br />

sei Device Class Filtering<br />

erwähnt: ExtremeUSB kann über<br />

diese Funktion bestimmte Device-<br />

Typen zulassen oder die Kommunikation<br />

mit ihnen verhindern, z. B.<br />

über USB angebundene Speichermedien,<br />

Kameras oder Eingabegeräte<br />

wie Tastatur und Maus. Mit<br />

Device Class Filtering prädestiniert<br />

sich ExtremeUSB für den Einsatz<br />

in sensiblen Bereichen, in denen<br />

Daten vertraulich und innerhalb des<br />

Systems verbleiben sollen.<br />

Ebenso wird eine Version zur Verfügung<br />

stehen, die die bestehende<br />

10G-Ethernet-Verkabelung mit nutzen<br />

kann und USB-Daten als IP-<br />

Paket überträgt.<br />

Referenzen<br />

http://www.usb.org<br />

http://www.tico-alliance.org/<br />

http://www.icron.com<br />

Bezeichnung neue Bezeichnung Datenrate Geschwindigkeitsklasse<br />

USB 1.1 1,5 MBit/s Low Speed<br />

12 MBit/s Full Speed<br />

USB 2.0 480 MBit/s High Speed<br />

USB 3.0 USB 3.1 Gen 1 5 GBit/s SuperSpeed<br />

USB 3.1 USB 3.1 Gen 2 10 GBit/s SuperSpeed<br />

Bild 5: Der Maverick-ExtremeUSB-Extender im Gehäuse<br />

20 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Neue Version des IoT/Industrie-4.0-<br />

Multifunktions-Gateways präsentiert<br />

Kommunikation<br />

Die MC Technologies GmbH bietet ihre industrietauglichen Multifunktions-Gateways der MC100-Familie für<br />

4G-Mobilfunk in einer neuen Version an.<br />

EG, Stand 415<br />

MC Technologies GmbH<br />

www.mc-technologies.net<br />

Das MC100 GPIO ist Microsoft-<br />

Azure-zertifiziert und basiert auf<br />

Linux. Es ersetzt oft eine überdimensionierte,<br />

kostenintensive<br />

Steuerung und ist gleichzeitig im einfachsten<br />

Fall ein Ethernet-IoT-Gateway.<br />

Seine Stärken spielt es durch<br />

seine frei programmierbaren Schnittstellen<br />

aus. So können Industrieunternehmen,<br />

Energieversorger und<br />

Verkehrsbetriebe ihre Anlagen<br />

über eine Vielzahl von<br />

digitalen, analogen, seriellen<br />

und Sensor-Schnittstellen<br />

aus der Ferne diagnostizieren,<br />

vorausschauend warten,<br />

steuern oder Personal<br />

und Fahrgäste informieren.<br />

Eigene Anwendungen können<br />

Entwickler mit Node-<br />

RED komfortabel und zeitsparend<br />

über eine grafische<br />

Weboberfläche erstellen.<br />

Dank einer Vielzahl von vorkonfigurierten<br />

Funktionsblöcken<br />

lassen sich verschiedene<br />

Eingabe-, Ausgabeund<br />

Prozess-Nodes einfach<br />

miteinander verbinden –<br />

zum Verarbeiten von Daten<br />

oder zum Kontrollieren und<br />

Steuern verschiedener Zustände<br />

und Prozesse.<br />

Komfortabel<br />

Alle Geräte der MC100-Familie<br />

sind, verglichen mit lokalen Servern<br />

oder Steuerungen, kostengünstig,<br />

sicher und flexibel. Funktionen,<br />

Anwendungen und Ressourcen lassen<br />

sich komfortabel in die Cloud<br />

auslagern. Durch die Nutzung von<br />

Clouddiensten werden Geräteausfallzeiten<br />

aufgrund von Diebstählen,<br />

Wartungen oder Reparaturen<br />

minimiert. Ein weiterer Vorteil ist<br />

der geringe Speicher- und Ressourcenverbrauch<br />

der Endgeräte.<br />

Live-Demonstration<br />

Interessenten können sich auf der<br />

all about automation in Hamburg bei<br />

einer Live-Demonstration von der Leistungsfähigkeit<br />

des neuen Multifunktions-Gateways<br />

MC100 GPIO überzeugen.<br />

Außerdem erhalten Besucher<br />

am Stand Informationen über<br />

die neuesten LTE/NB-IoT-Datenmodule<br />

und Terminals für M2M/IoT-<br />

Anwendungen und Asset-Tracking,<br />

über Mobilfunkrouter und Industrie-<br />

PCs für sichere Netzwerke, Antennen<br />

für Smart Metering und Industrie-4.0-Anwendungen,<br />

individuelle<br />

Kabelkonfektionen für OEMs<br />

sowie über die neuesten Industriesteckverbinder.<br />

Auf der Website www.mc-technologies.net<br />

können Kunden einen<br />

Gesprächstermin vereinbaren oder<br />

einen Eintritts- und Parkgutschein<br />

zur all about automation erhalten. ◄<br />

März 3/2019 Jg. 23<br />

Prüfdatenmanagement mit<br />

Cloud-Anbindung<br />

Gossen Metrawatt, Seite 40<br />

Sonderteil Einkaufsführer:<br />

Embedded Systeme<br />

ab Seite 71<br />

Einkaufsführer<br />

Embedded Systeme<br />

Jetzt Unterlagen anfordern!<br />

PC & Industrie Einkaufsführer Embedded Systeme integriert in<br />

PC&Industrie 3/<strong>2020</strong> mit umfangreichem Produkt index, ausführlicher<br />

Lieferantenliste, Firmenverzeichnis, deutscher Vertretung internationaler<br />

Unternehmen und Vorstellung neuer Produkte.<br />

Einsendeschluss der Unterlagen 10. 01. <strong>2020</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss 17. 01. <strong>2020</strong><br />

beam-Verlag, info@beam-verlag.de oder Download + Infos<br />

unter www.beam-verlag.de/einkaufsführer<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 21


Kommunikation<br />

Mehr Leistung für die Datenkommunikation<br />

profilierte Design des ASi-5 eine einfache und flexible<br />

Montage unter Ausschluss von Verpolung. Die frei<br />

wählbare Topologie vereinfacht eine Erweiterung der<br />

Anlagen bei voller Abwärtskompatibilität. Außerdem<br />

kann die Übertragungsqualität jederzeit durch den<br />

integrierten IO-Link Diagnosekanal überprüft werden,<br />

welcher Diagnosedaten parallel zu den Prozessdaten<br />

überträgt. Die neuesten Leoni AS-Interface Kabel bieten<br />

mehr Leistung und sind schon heute den zukünftigen<br />

IIoT Anforderungen gewachsen.<br />

Der neue ASi-5 Standard<br />

LEONI Special Cables GmbH<br />

www.leoni.com<br />

Der neue Ethernet-Zubringerbus bietet mehr Leistung<br />

für die Datenkommunikation<br />

• Leoni AS-Interface Kabel entsprechen dem neuen<br />

ASi-5 Standard<br />

• ASi-5 Kabel sind den künftigen IIoT Anforderungen<br />

gewachsen<br />

Datenkommunikation wird in der sich digitalisierenden<br />

Welt immer wichtiger. Dabei bekommt eine reibungslose<br />

Daten- und Energieübertragung einen noch höheren<br />

Stellenwert. Leoni erfüllt diesen Anspruch mit der neuesten<br />

Generation der Zubringerbusse für das Feldbus-<br />

Ethernet und dies entsprechend der ASi-5 Standards.<br />

Zwei Adern, aber nur ein Kabel – das Actuator-Sensor-Interface<br />

System überträgt Daten und Energie zur<br />

gleichen Zeit und verbindet dabei Aktuatoren und Sensoren<br />

der unteren Feldebene mit der übergeordneten<br />

Ethernet-basierten Ebene. Gleichzeitig ermöglicht das<br />

Nach den neuen ASi-5 Standards kann der Zubringerbus<br />

von bis zu 96 Teilnehmern zur gleichen Zeit<br />

genutzt werden und bietet somit 96 x 16 sichere Einund<br />

Ausgänge. Gleichzeitig wird eine Datenbreite von<br />

16 Bit zu vierfach kürzeren Zykluszeiten von 1,2 ms<br />

übertragen.<br />

Das ASi-5 benötigt keine Steckverbindung für die<br />

Daten- und Energieübertragung, denn durch die<br />

Piercing-Technologie können Komponenten einfach,<br />

ohne großen Planungsaufwand und ohne aufwendige<br />

Berechnungen, ausgetauscht oder verschoben<br />

werden. Das macht die Installation flexibel und senkt<br />

Engineering-Kosten.<br />

Leoni als Hersteller<br />

der AS-Interface Kabel<br />

Leoni ist mit seiner Business Unit Automation &<br />

Drives Mitglied der AS- International Association e.V.<br />

und bietet AS-Interface Kabel nach Kundenwünschen<br />

an. Es kann zwischen den Versionen 2x 1,5 mm² und 2x<br />

2,5 mm² und verschiedenen Mantelmaterialien gewählt<br />

werden. Als Materialien stehen beispielsweise FRNC,<br />

EPDM, TPU, TPE und PVC zur Auswahl, je nach Einsatzgebiet<br />

und individuellen Bedürfnissen. ◄<br />

Der Avanis Katalog <strong>2020</strong> – Neues von den<br />

Netzwerk-Profis<br />

Avanis GmbH<br />

info@avanis.de<br />

avanis.de<br />

Zahlreiche Anwendungsbeispiele<br />

machen den neuen Avanis-Katalog<br />

<strong>2020</strong> zu einem wertvollen Nachschlagewerk<br />

für alle, die beruflich<br />

mit Netzwerk-Technologie zu tun<br />

haben. Der neue Avanis-Katalog<br />

<strong>2020</strong> ist erschienen. Als Spezialist<br />

für aktive Netzwerktechnik bündelt<br />

Avanis darin wieder seine langjährige<br />

Produkt- und Markterfahrung.<br />

Computer- und IT-Netzwerke sind<br />

heute allgegenwärtig und unverzichtbar.<br />

Genau deshalb müssen<br />

sie robust, zuverlässig und einfach<br />

zu bedienen sein. Die Avanis-Produktmanager<br />

haben den<br />

Markt wieder intensiv sondiert und<br />

eine Mischung aus innovativen und<br />

bewährten Produkten zusammengestellt:<br />

Markenunabhängig, mit<br />

einem attraktiven Preis-Leistungs-<br />

Verhältnis und fokussiert auf Praxistauglichkeit<br />

und Anwendernutzen.<br />

Von Switches und Industrial Ethernet<br />

Produkten über VDSL- und<br />

Medienkonverter bis hin zu professionellen<br />

WLAN-Lösungen: Jeder,<br />

der sich mit Netzwerktechnologie<br />

beschäftigt, findet hier neben den<br />

passenden Produktempfehlungen<br />

auch wertvolle Tipps rund um Einsatzgebiete,<br />

Installation und Konfiguration.<br />

Besonderen Raum im<br />

neuen Katalog nimmt die aktuelle<br />

WLAN-Technologie ein. Auch Software-Lösungen<br />

für WLAN-Ausleuchtung<br />

und -Planung sowie Echtzeit-<br />

Ortung und -Lokalisierung spielen<br />

dabei eine wichtige Rolle. VDSL-<br />

Produkte zur Nutzung von Telefonleitungen<br />

für die Datenübertragung,<br />

Verkabelung, „Power over Ethernet“-<br />

22 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Kommunikation<br />

Verschlüsselt, authentifiziert und autorisiert<br />

Sichere IIoT-Anbindung mit Anybus CompactCom<br />

HMS Industrial Networks GmbH<br />

info@hms-networks.de<br />

www.hms-networks.de<br />

HMS Networks stellt eine neue<br />

Sicherheitsplattform für die Produktfamilie<br />

Anybus CompactCom<br />

vor, die Zertifikatsverwaltung und<br />

TLS-Verschlüsselung unterstützt.<br />

Alle Automatisierungsgeräte, die<br />

die CompactCom IIoT-Module einsetzen,<br />

profitieren von einer noch<br />

sichereren Kommunikation zwischen<br />

Fertigungsebene und Cloud.<br />

Datensicherheit ist die zentrale<br />

Anforderung beim Austausch von<br />

Daten zwischen der Fertigung und<br />

der Cloud. Die Daten müssen verschlüsselt<br />

und die Integrität des<br />

Datensystems muss gewährleistet<br />

sein, um Datendiebstahl, Manipulationen<br />

oder Sabotage zu verhindern.<br />

Daher wurden die Anybus CompactCom<br />

IIoT-Module um TLS-Verschlüsselung<br />

und Zertifikatsverwaltung<br />

erweitert, um die Daten noch<br />

besser zu schützen.<br />

Sicheres Booten<br />

Sicheres Booten (Secure Boot) ist<br />

eine wichtige Voraussetzung für alle<br />

Arten von Sicherheitslösungen. Die<br />

Produkte, die Schulungsangebote<br />

der Avanis Academy sowie Wartungs-<br />

und Serviceleistungen runden<br />

das umfangreiche Angebot von<br />

Avanis ab.<br />

Von dem so entstandenen Kompendium<br />

profitieren nicht nur Netzwerk-Neulinge.<br />

Anschauliche Praxisbeispiele<br />

zeigen die Anwendungsmöglichkeiten<br />

und Einsatzbereiche<br />

von Netzwerkkomponenten und Softwarelösungen<br />

über Branchengrenzen<br />

hinweg. Der neue Avanis-Katalog<br />

kann ab sofort kostenlos unter der<br />

Rufnummer 0521 / 26012 222 oder<br />

per Email (info@avanis.de) angefordert<br />

werden. Darüber hinaus steht<br />

im Internet eine PDF-Ausgabe als<br />

Downloadlink zur Verfügung. ◄<br />

CompactCom-Funktion zum sicheren<br />

Booten überprüft die Integrität des<br />

Produkts und gewähr leistet, dass<br />

nur Software von HMS Networks<br />

verwendet wird.<br />

Zertifikatsverwaltung und<br />

Verschlüsselung<br />

Anybus CompactCom bietet Zertifikatsverwaltung<br />

und -bereitstellung,<br />

um eine ordnungsgemäße<br />

Geräteauthentifizierung und -autorisierung<br />

zu ermöglichen. Vertrauliche<br />

Daten wie zum Beispiel private<br />

Schlüssel werden zur Stärkung<br />

der Integrität und Identität des Produkts<br />

auf einem separaten Sicherheits-Chip<br />

gespeichert.<br />

Daten, die vom Anybus Compact-<br />

Com-Modul an die Cloud-Ebene<br />

gesendet werden, werden mithilfe von<br />

OPC UA Secure Channels signiert<br />

und verschlüsselt. Die Autorisierung<br />

und Authentifizierung der Anwender<br />

erfolgt sicher über OPC UA<br />

Sessions. Anybus CompactCom<br />

unterstützt verschiedene Sicherheitsrichtlinien,<br />

um eine größtmögliche<br />

Kompatibilität auf dem Markt<br />

zu gewährleisten. Sicherer Zugriff<br />

und sichere Dateiübertragung sind<br />

durch TLS über HTTPS und Web-<br />

DAV gewährleistet. Über die Benutzer-<br />

und Rollenverwaltung können<br />

außerdem verschiedene Zugriffsrechte<br />

definiert werden. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 23


Kommunikation<br />

NarrowBand IoT –<br />

„Netz der (un)begrenzten Möglichkeiten“<br />

Wie sicher ist das NB-IoT?<br />

Autor:<br />

Karin Reinke-Denker M.A. &<br />

Florian Baumgartl<br />

m2m Germany GmbH<br />

info@m2mgermany.de<br />

www.m2mgermany.de<br />

Bei NarrowBand IoT handelt es<br />

sich um einen Funkstandard, der<br />

speziell für das Internet der Dinge<br />

(IoT, Internet of Things) entwickelt<br />

wurde. NarrowBand selbst basiert<br />

auf den bereits vorhandenen Mobilfunknetzen.<br />

Es ermöglicht die Vernetzung<br />

von Geräten, Maschinen<br />

und „Dingen“. Und das bei einer<br />

hohen Funkabdeckung und gleichzeitig<br />

einem geringen Energiebedarf.<br />

NB-IoT (NarrowBand ) setzt<br />

auf schmalbandige Datenübertragung<br />

mit geringem Energieverbrauch,<br />

so das unzählige, vernetzte<br />

IoT-Geräte, wie beispielsweise Sensoren,<br />

schon mit kleinen Batterien<br />

problemlos über lange Zeiträume<br />

kommunizieren können.<br />

Ganz im Gegensatz zum normalen<br />

Mobilfunknetz ist die Funkversorgung<br />

bei NB-IoT auch an schwer<br />

zugänglichen Orten wie in Kellerräumen<br />

möglich. Denn bei NarrowBand<br />

IoT handelt es sich um<br />

eine LPWA-Technologie (LowPower<br />

WideArea).<br />

Ebenso spricht man bei der Spezifizierung<br />

LTE CatNB1 von NB-IoT,<br />

dieser wiederum fußt auf dem sogenannten<br />

3rd Generation Partnership<br />

Project, kurz 3GPP genannt<br />

und bedeutet nichts anderes, als<br />

dass sich der 3GPP Standard von<br />

Netzbetreibern für die verschiedenen<br />

Anwendungen des Internets<br />

der Dinge in bestehende Mobilfunknetze<br />

integrieren lässt und parallel<br />

zu den üblichen Mobilfunkstandards<br />

zusätzlich verfügbar ist.<br />

Ein neuer Standard musste<br />

definiert werden<br />

Mobilfunk ist schon seit langem<br />

ein Thema in der M2M Kommunikation,<br />

doch bei Beginn des Zeitalters<br />

des IoTs – dem Internet der<br />

Dinge, von dem nun auch schon<br />

seit einigen Jahren die Rede ist,<br />

galt es einen neuen Standard in der<br />

Datenkommunikation zu definieren.<br />

Dabei standen vor allem die Anforderungen<br />

der M2M Kommunikation<br />

und der immer größer werdenden<br />

Anzahl von vernetzten Geräten via<br />

IoT im Vordergrund. Zentral ging<br />

es um geringe Energieverbräuche,<br />

sowohl auf der Endgeräte-Seite als<br />

auch bei dem Betrieb via Batterie.<br />

Die dafür erforderlichen Komponenten<br />

sollten möglichst kostengünstig<br />

sein – peilte man doch eine<br />

nahezu unendliche Anzahl an vernetzten<br />

Dingen an. Ebenso sollte der<br />

neue Standard erweiterte Reichweiten<br />

der Mobilfunktechnik und eine<br />

gute Netzabdeckung in Gebäuden<br />

und Kellerräumen offerieren. Darüber<br />

hinaus wollte man eine einfache<br />

und kostengünstige Implementierung<br />

in bestehende Infrastrukturen<br />

ermöglichen. Soweit die<br />

„äußeren“ Rahmenbedingungen für<br />

den neuen Standard. Die Zuverlässigkeit<br />

der Technik und Datenübertragung<br />

sowie eine hohe Sicherheit<br />

der übertragenden Daten, versteht<br />

sich von selbst. Damit waren die<br />

Rahmenbedingungen für die Etablierung<br />

von NarrowBand gesetzt.<br />

Technische Umsetzung von<br />

NarrowBand IoT<br />

Um die verbesserten Reichweiten<br />

und Signalpegel des Mobilfunknetzes<br />

zu erreichen, wurde<br />

die Komplexität des Funkmodules<br />

reduziert und die maximale Übertragungsrate<br />

sowohl in Sende- als<br />

auch in Empfangsrichtung begrenzt.<br />

Dadurch sind nur schmalbandige<br />

Anwendungen mit einer maximalen<br />

Download- und Uploaddatenraten<br />

von 250 kbit/s möglich. Aufgrund<br />

der Kanalbreite von gerade<br />

einmal 180 kHz „funkt“ NarrowBand<br />

IoT sowohl inband auf regulären LTE-<br />

Trägern als auch outband. Damit steigert<br />

das NB-IoT seine Leistungsübertragungsbilanz<br />

um zusätzliche<br />

20 dB und erlangt eine zehn Mal besser<br />

Netz abdeckung als herkömmlicher<br />

Mobilfunk. Werden die langwelligen,<br />

nieder Frequenz LTE-Bänder<br />

900 MHz und 800 MHz mit einbezogen,<br />

lässt sich die Gebäudedurchdringung<br />

noch einmal steigern.<br />

Ein breites Einsatzspektrum<br />

Die wohl klassischste Anwendung<br />

für NB-IoT ist Smart Metering. Vor<br />

24 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Kommunikation<br />

NB-IoT TAG (©m2m Germany)<br />

allem für Gas-, Strom- und Wasserzähler<br />

ist die Technik gut einsetzbar.<br />

Üblicherweise befinden sich Zähler<br />

häufig in Kellerräumen oder an<br />

schwer zugänglichen Stellen und<br />

haben in der Regel keinen eigenen<br />

Stromanschluss. Zwei der USPs von<br />

NB-IoT sind somit gefragt: ausgesprochen<br />

hohe Durchdringung des<br />

Funksignals und Betrieb via Batterie.<br />

Die erfassten Verbrauchsdaten -<br />

kleine Datenmengen, die kein breitbandiges<br />

Netz erfordern - werden in<br />

regelmäßigen Abständen per Funk<br />

an einen zentralen Server übertragen.<br />

Die zum Einsatz kommenden<br />

Funkmodule oder Sensoren verbrauchen<br />

wenig Energie, so dass<br />

sie über mehrere Jahre hinweg per<br />

Batterie betrieben werden können.<br />

Damit gehört das manuelle Ablesen<br />

und Übermitteln von Zählerständen<br />

der Vergangenheit hat.<br />

Doch Smart Metering ist nur eine<br />

von vielen Möglichkeiten für NB-IoT;<br />

mit NarrowBand werden unzählige<br />

Bereiche adressiert – sei es<br />

die intelligente Stadt, das smarte<br />

Gebäude oder auch smart Farming.<br />

Keine Branche, die nicht NB-IoT<br />

für sich nutzbar machen könnte –<br />

ob Transport und Logistik, Produktion<br />

und Industrie oder Sicherheitstechnik<br />

– NB-IoT eignet sich sehr<br />

gut für die Lokalisierung und das<br />

Tracking von Gegenständen, Personen<br />

und Tieren.<br />

ter Datenübertragung und nicht IPbasierter<br />

Übertragung. Läuft ein IPbasiertes<br />

Datenübertragungsprotokoll,<br />

dann sind, abhängig vom<br />

Betreiber und von den gewünschten<br />

Funktionen des Funkmoduls,<br />

Verschlüsselungen nach IPv4 und<br />

IPv6 möglich. In diesem Fall ist UDP<br />

das gängige und empfohlene Transportprotokoll.<br />

An der Luftschnittstelle<br />

wird TCP grundsätzlich unterstützt<br />

(und im 3GPP-Standard spezifiziert),<br />

aber aufgrund des für NB-IoT<br />

resultierenden höheren Datenvolumens<br />

eher nicht empfohlen. Ebenso<br />

können HTTP und HTTPS über die<br />

Luftschnittstelle nicht angemessen<br />

umgesetzt werden, weil diese Protokolle<br />

TCP voraussetzen und zusätzliches<br />

Datenvolumen für ihren Overhead<br />

notwendig wäre.<br />

Wenn möglich, wird eine nicht<br />

IP-basierte Datenübertragung für<br />

NB-IoT empfohlen, weil diese die<br />

übertragene Datenmenge reduziert<br />

(da der Overhead eingespart<br />

wird). Man spricht auch von Non-<br />

IP Data Delivery (NIDD). Die Daten<br />

des Geräts werden dann durch das<br />

Netz über IP zur Anwendung weitergeleitet.<br />

Dies ist allerdings nur in<br />

Verbindung mit einem privaten<br />

APN möglich. Daten können dann<br />

nur an jeweils eine Ziel-IP-Adresse<br />

(Server) gesendet werden, was die<br />

Sicherheit des NB-IoT-Geräts weiter<br />

erhöht und das Missbrauchsrisiko<br />

senkt.<br />

Häufig kommen Anwendungsprotokolle<br />

wie MQTT, MQTT-SN,<br />

CoAP und oneM2M zum Einsatz.<br />

Als weitere optionale Zusatzfunktion<br />

ist ein private APN mit IPsec-Key-<br />

Verschlüsselung möglich.<br />

Wie sicher ist sicher?<br />

NB-IoT ist eine weltweit standardisierte<br />

Technologie mit LTE-Sicherheitsmechanismen<br />

nach 3GPP und<br />

bietet für alle ihre Anwendungen<br />

eine hohe Sicherheitsstufe.<br />

Bei Zugriff auf das NB-IoT-Netz<br />

werden sowohl der Teilnehmer<br />

beziehungsweise das Gerät als<br />

auch das Netz verifiziert. Diese<br />

sogenannte gegenseitige Authentifizierung<br />

der Infrastruktur erfolgt<br />

über die SIM-Karte, auf der vertrauliche<br />

Anmeldeinformationen<br />

und Teilnehmerdaten gespeichert<br />

und so vor unbefugtem Zugriff<br />

geschützt sind. Um die Integrität<br />

der übertragenen Daten zu gewährleisten,<br />

wird unabhängig von der<br />

Verschlüsselungsfunktion ein spezieller<br />

Datenschlüssel generiert.<br />

Im Gegensatz zu anderen Technologien<br />

nutzt NB-IoT zudem längere<br />

Schlüssellängen für die Verschlüsselung<br />

(128 bis 256 Bit), um<br />

das Sicherheitsniveau zu erhöhen.<br />

Eine Manipulation der Daten wird<br />

so zuverlässig durch das Gerät<br />

und C-SGN erkannt. Die Benutzerdaten<br />

werden zwischen dem<br />

NB-IoT-Modem und dem Kernnetz<br />

über eine separat generierte<br />

Codierung und einen Algorithmus<br />

verschlüsselt. Ein IPsec-Tunnel<br />

schützt den Datenverkehr zwischen<br />

dem Kernnetz (C-SGN) und<br />

dem Anwendungsserver, sodass<br />

das Gerät nicht vom Internet aus<br />

erreichbar ist. Darüber hinaus kann<br />

der Benutzer entscheiden, ob die<br />

Daten der Clientanwendung von<br />

dem Gerät mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung<br />

oder per Hashverfahren<br />

auf den Server oder das ERP-<br />

System übertragen werden sollen<br />

Insgesamt ist Narrow Band IoT<br />

sicherer als proprietäre Technologien,<br />

da die Schutzmaßnahmen alle Ebenen<br />

einbeziehen – von der UICC im<br />

Gerät bis zum Anwendungs server.<br />

Als globaler Industriestandard profitiert<br />

NB-IoT (wie LTE) von einem<br />

großen internationalen Bündnissystem<br />

aus Dienstleistern und anderen<br />

Experten, die die Sicherheitsfunktionen<br />

und Algorithmen ständig<br />

überprüfen und verbessern.<br />

Das hilft neue Gefahren frühzeitig<br />

zu erkennen, aufzudecken und<br />

zu beheben. Die Frage wird nicht<br />

sein ob NB-IoT zum Standard wird,<br />

sondern viel eher wann. Denn noch<br />

ist die Verfügbarkeit nicht zu 100 %<br />

erreicht, aber große Netzbetreiber<br />

arbeiten intensiv daran NarrowBand<br />

flächendeckend zur Verfügung zu<br />

stellen. ◄<br />

Datenübertragung im<br />

NarrowBand IoT – IP basiert<br />

vs. Nicht IP-basiert<br />

Grundsätzlich können Daten im<br />

NB-IoT verschlüsselt oder unverschlüsselt<br />

übermittelt werden – je<br />

nach Applikation und des verwendeten<br />

Protokolls. Es ist dabei zu<br />

unterscheiden zwischen IP-basier-<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 25


Kommunikation<br />

Produkte und Lösungen für Single Pair Ethernet<br />

im industriellen Umfeld<br />

Telegärtner, Phoenix Contact, Weidmüller, Reichle & De-Massari sowie Fluke Networks entwickeln aufeinander<br />

abgestimmte Komponenten für das Single Pair Ethernet<br />

können einfach in die bestehende<br />

Ethernet-Umgebung der Unternehmensebene<br />

eingebunden werden.<br />

Zusätzliche Gateways und Schnittstellen<br />

entfallen. SPE schließt die<br />

Ethernet-Lücke bis zur Feldebene<br />

und wird somit durchgängiger, effizienter<br />

und kostengünstiger als bestehende<br />

Feldbussysteme.<br />

Kompakt für große<br />

Datenmengen<br />

Die Entwicklung des Single Pair<br />

Ethernets hat ihren Ursprung in<br />

der Automobilbranche. Dort ist der<br />

Trend zur Entwicklung kleinerer und<br />

leistungsfähigerer Geräte deutlich<br />

zu spüren. Zukunftsweisende Technologien<br />

wie das autonome Fahren<br />

erfordern eine Verbindungstechnik,<br />

die die Übertragung größerer Datenraten<br />

auf geringem Bauraum ermöglicht.<br />

Von diesem Ansatz können<br />

auch andere Industrien profitieren.<br />

„Für Anlagenbauer ist das einpaarige<br />

Single Pair Ethernet eine Arbeitserleichterung.<br />

Die Installation ist im<br />

Vergleich zum vierpaarigen Ethernet<br />

einfacher und ermöglicht eine<br />

merkbare Reduktion von Platz und<br />

Gewicht“, erklärt Jörg Scheer, Leiter<br />

Division Device & Field Connectivity<br />

bei Weidmüller. Simon Seereiner,<br />

Leiter Produkt management IE<br />

und SAI bei Weidmüller, ergänzt: „Bei<br />

Neuinstallationen sparen Anwender<br />

Anschaffungs kosten und können die<br />

notwendigen Kabeltrassen kompakter<br />

ausführen. Die normierten<br />

Steckgesichter ermöglichen zudem<br />

eine effiziente Verkabelung mehrerer<br />

Kommunikationsteilnehmer,<br />

die sich eine gemeinsame Leitung<br />

und Schnittstelle teilen. So können<br />

Anwender die bestehende Verkabelung<br />

weiter nutzen und statt einem,<br />

bis zu vier Geräte anbinden.“<br />

Telegärtner Karl Gärtner GmbH<br />

www.telegaertner.com<br />

Anlässlich der SPS - smart production<br />

solutions - stellen die<br />

Unternehmen Telegärtner, Phoenix<br />

Contact, Weidmüller, Reichle &<br />

De-Massari sowie Fluke Networks<br />

Produkte und Lösungen für Single<br />

Pair Ethernet (SPE) im industriellen<br />

Umfeld vor. Die Unternehmen<br />

entwickeln und unterstützen<br />

gemeinsam die in die Normierung<br />

eingebrachten Steckgesichter der<br />

IEC 63171-2 (Büroumgebung) und<br />

IEC 63171-5 (Industrieumgebung).<br />

Die Normen definieren IP20- und<br />

IP65/67-Steckgesichter für die einund<br />

vierpaarige Datenübertragung<br />

in SPE-Anwendungen. Um eine<br />

aufeinander abgestimmte Infrastruktur<br />

für Geräte, Steckverbinder,<br />

Kabel und Messtechnik zu<br />

gewährleisten, bündeln die Unternehmen<br />

ihr Technologie-Knowhow.<br />

„Single-Pair-Ethernet ist die<br />

alternativlose Schlüsseltechnologie<br />

der nächsten Jahre und wird eine<br />

durchgängige Ethernet-basierte<br />

Kommunikation für eine beispiellose<br />

Vielfalt von Applikationsfeldern<br />

ermöglichen“, fassen die Unternehmen<br />

zusammen. Das SPE definiere<br />

nicht erneut höhere Übertragungsgeschwindigkeiten<br />

oder<br />

-strecken, sondern bilde den normativen<br />

Rahmen für eine anwendungsgerecht<br />

reduzierte Verkabelung.<br />

Mit dieser reduzierten Verkabelung<br />

rücken völlig neue Anwendungsgebiete<br />

in den Fokus.<br />

Übertragung<br />

Die Datenverkabelung mit nur<br />

einem Aderpaar ermöglicht Übertragungsstrecken<br />

von bis zu 1000<br />

Metern bei Übertragungsraten von<br />

10 Mbit/s bis zu 1 Gbit/s. Damit eignet<br />

sich SPE ideal für Infrastrukturanwendungen<br />

im Maschinenund<br />

Anlagenbau, der Prozesstechnik,<br />

aber auch für die Gebäudeinfrastruktur.<br />

Der große Vorteil:<br />

SPE ist umgebungsneutral. Feldgeräte,<br />

Sensoren und Aktoren<br />

Standardisierte<br />

Schnittstellen<br />

Dank der standardisierten Schnittstellen<br />

können ein- und vierpaarige<br />

Verkabelungskonzepte ebenso miteinander<br />

kombiniert werden wie<br />

IP20- und IP6x-Lösungen. Die<br />

Zweidrahttechnologie erlaubt zudem<br />

26 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Kommunikation<br />

die anwendungsgerechte Versorgung<br />

der Endgeräte mit Leistungen bis<br />

zu 60 Watt über das gleiche Aderpaar<br />

(Power over Data Line - PoDL).<br />

„Unsere Zusammenarbeit in der<br />

Normierung schafft Sicherheit“, so<br />

Torsten Janwlecke, President Business<br />

Area Device Connectors bei<br />

Phoenix Contact. „Weltweit können<br />

Anwender auf der Basis standardisierter<br />

Schnittstellen effiziente Netzwerk-<br />

und Verkabelungsstrukturen<br />

vom Sensor über die Leit- und Unternehmensebene<br />

bis hin in die Cloud<br />

aufbauen.“ Scheer ergänzt: „Durch<br />

die Digitalisierung nimmt die intelligente<br />

Vernetzung in allen Bereichen<br />

des Lebens zu. Auch im industriellen<br />

Umfeld wird eine durchgängige<br />

Datenübertragung relevanter. Aus<br />

diesem Grund ersetzt die Ethernet-<br />

Verkabelung bereits heute vielfach<br />

klassische Feldbussysteme.“<br />

Offenes Netzwerk<br />

Mit SPE werden die Gesamtkosten<br />

der Netzwerkinfrastruktur<br />

deutlich reduziert, gleichzeitig entsteht<br />

ein standardisiertes, abgestimmtes,<br />

offenes Netzwerk für<br />

eine komplette Durchgängigkeit<br />

innerhalb der Netzwerkebenen.<br />

„Der verkleinerte Aufbau ermöglicht<br />

speziell an den Knotenpunkten<br />

eine höhere Portzahl, wodurch<br />

im Umkehrschluss eine effizientere<br />

Nutzung der Infrastruktur realisiert<br />

wird“, erläutert Marcel Leonhard,<br />

Leiter Geschäfts bereich DataVoice<br />

bei Telegärtner. „SPE wird darüber<br />

hinaus durch die Anbindung neuer<br />

Gerätetechnologien neue Potenziale<br />

in verschiedensten Marktsegmenten<br />

wie der Fabrik- und Prozessautomation,<br />

aber auch im Bereich<br />

Transport und Logistik schaffen“.<br />

Zertifizierung<br />

gibt Sicherheit<br />

„Die Zertifizierung der installierten<br />

Ethernet-Verkabelung ist der effektivste<br />

Weg, um einen fehlerfreien<br />

Betrieb sicherzustellen. Dies ist<br />

unabhängig von der Anzahl der<br />

Leiter-Paare im Kabel“, sagt Mark<br />

Mullins, Global Communications<br />

Manager und Gründungsmitglied<br />

von Fluke Networks. „Auf diese<br />

Weise können Kunden sicherstellen,<br />

dass sich ihre Investitionen in<br />

hochwertige Verkabelung und Komponenten<br />

rentieren. Seit unserer<br />

Gründung haben wir mit mehr als<br />

30 Normungsgremien zusammengearbeitet,<br />

um die Zukunft der Verkabelung<br />

zu definieren. Unser Ziel<br />

ist es, effektive Standards zu definieren,<br />

die auch die Entwicklung<br />

von Tools erlauben, mit denen Kunden<br />

diese aufregende neue Technologie<br />

zertifizieren und wenn notwendig,<br />

Fehler beheben können. “<br />

Neue kleinste Engineered Firewall / Router / Access Point für raue Umgebungen<br />

zusätzlicher Pakete, die in Verbindung<br />

mit der MPL Unterstützung<br />

verfügbar sind, ermöglicht die<br />

Erstellung einer Lösung für jedes<br />

Routing- oder Firewall-Projekt.<br />

Der µGUARD ist ein robuster,<br />

langfristig verfügbarer Firewall/<br />

Router & AccessPoint. Das Design<br />

ist optimiert für extrem niedrigen<br />

Stromverbrauch, geringe Größe<br />

und höchste Flexibilität, sowie<br />

einen erweiterten Temperaturbereich<br />

von -40 bis +85 °C.<br />

Der neue µGUARD kann über<br />

den µMAGBES (Managed 10-Port<br />

Switch) um weitere 10 Ports erweitert<br />

werden. Der µGUARD und<br />

µMAGBES ergänzen die industriellen<br />

Netzwerklösungen von MPL<br />

um zusätzliche, zuverlässige und<br />

einzigartige Produkte.<br />

Funktionen:<br />

• Breiter Eingangsspannungsbereich<br />

8 – 36 V DC (andere auf<br />

Anfrage)<br />

• 3 x 1 Gbit Ethernet-Ports<br />

• 10/100/1000 Mbit Unterstützung<br />

• Einfache Integration eines 10-Port<br />

Switches (µMAGBES)<br />

• 2 x mPCIe Steckplatz<br />

• 1 x M.2 Steckplatz mit Dual-SIM<br />

Unterstützung<br />

• Bewährtes OpenWRT Betriebssystem<br />

• Langzeitverfügbarkeit<br />

Unterschiedliche<br />

Erweiterungen<br />

Die zwei internen miniPCIe<br />

Steckplätze und der M.2 Steckplatz<br />

ermöglichen verschiedene<br />

Erweiterungen (WLAN, GPRS, LTE,<br />

mSATA SSD, ...). Der µGUARD<br />

ist auch als OpenFrame-Version<br />

auf einer Kühlplatte erhältlich und<br />

kann in vorhandene Gehäuse oder<br />

Schränke eingebaut werden. Fiber<br />

kann über ein zusätzliches Modul<br />

(TX2FX) bereitgestellt werden.<br />

Alternativ bietet MPL eine Firewall<br />

Lösung mit RJ45, M12 oder<br />

MIL-38999 Steckern an. Der Standard<br />

Betriebstemperaturbereich<br />

reicht von -20 °C bis +60 °C und<br />

ist optional in erweiterten Temperaturbereichen<br />

von -40 °C bis<br />

+85 °C erhältlich.<br />

OpenWRT<br />

Auf dem µGUARD ist eine angepasste<br />

Version von OpenWRT<br />

vorinstalliert (www.openwrt.org).<br />

Diese Linux-basierte Embedded<br />

Distribution bietet alle Funktionen,<br />

die für den Betrieb als IPV4- und /<br />

oder IPV6-Firewall / Router erforderlich<br />

sind. Die große Anzahl<br />

Sichere<br />

Lösung<br />

Der robuste µGUARD ist die<br />

ideale und sicherste Lösung für<br />

alle robusten Industrie-, Transportund<br />

Verteidigungsanwendungen,<br />

bei denen Qualität, Zuverlässigkeit,<br />

äußerst geringer Stromverbrauch<br />

und langfristige Verfügbarkeit<br />

entscheidend sind.<br />

Langzeitverfügbarkeit<br />

Alle MPL Produkte sind auf Langzeitverfügbarkeit<br />

ausgelegt, und<br />

der µGUARD wird mindestens<br />

10 Jahre lang verfügbar sein. Das<br />

MPL eigene Komponentenlager<br />

garantiert eine Reparaturdauer<br />

von bis zu 20 Jahren. Erweiterte<br />

Temperaturbereiche können erfüllt<br />

werden und werden auf Kundenwunsch<br />

in MPL eigenen Klimakammern<br />

getestet. Der µGUARD<br />

wird zu 100 % von der MPL AG in<br />

der Schweiz entwickelt und hergestellt<br />

und erfüllt, oder übertrifft,<br />

die gängigsten Standards. Besondere<br />

Referenzen sind: EN 55022,<br />

EN 55024, EN 61000, MIL-STD-<br />

461E, EN 60068, EN 50155, MIL-<br />

STD-810G, EN 60601, EN 60950,<br />

CE, IEC 60945, IACS and E10.<br />

• MPL AG<br />

www.mpl.ch<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 27


Kommunikation<br />

LPWA-Netzwerk-Module in unterschiedlichen Versionen<br />

Anwendung die Verbindung zu den Netzwerktypen<br />

LTE Cat.M1, LTE Cat.NB2 und EGPRS.<br />

Das Modul mit Triple-Mode (LTE Cat.M1, LTE<br />

Cat.NB2 und EGPRS), das Modul mit Dual-<br />

Mode (LTE Cat.M1 und LTE Cat.NB2) sowie<br />

das Single-Mode-Modul (LTE Cat.M1) sind<br />

kompatibel. Die Serie basiert auf dem Qualcomm<br />

IC MDM9205, ist in einem LCC-/ LGA-<br />

Gehäuse mit den Abmessungen (22,2 x 20,2<br />

x 2,1 mm) erhältlich, unterstützt GNSS (GPS/<br />

GLONASS/BeiDou/ Galileo) und ist global<br />

zertifiziert.<br />

Die Serie zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch<br />

und sehr gute Erreichbarkeit auch<br />

innerhalb von Gebäuden aus. Das Modul ist<br />

kostengünstig und hat eine große Reichweite.<br />

Die Module werden in erster Linie für Anwendungen<br />

eingesetzt, bei denen niedrige Datendurchsatzraten<br />

sicher übertragen werden müssen,<br />

z. B. Asset Tracking, industrielle Überwachung<br />

und Steuerung, Sicherheitssysteme,<br />

Smart Home oder Smart Metering.<br />

Bei Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />

sind LPWA-Netzwerk-Module der Serie<br />

MA510-GL von Fibocom in mehreren Versionen<br />

erhältlich. Die Derivate ermöglichen in der<br />

• Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />

www.endrich.com<br />

Managed Ethernet Switch in IP67<br />

Hans Turck GmbH & Co. KG<br />

more@turck.com<br />

www.turck.com<br />

Turcks TBEN-L-Switch mit GBit-<br />

Highspeed-Backbone garantiert<br />

kurze Taktzeiten und sicheren<br />

Betrieb im IIoT. Auf der SPS präsentierte<br />

Turck einen kompakten 10 Port<br />

Managed Switch in Schutzart IP67.<br />

Mit dem robusten TBEN-L-SE-M2<br />

lassen sich dank höchster Datenraten<br />

bis 1 Gbit/s etwa Kameraapplikationen<br />

deutlich beschleunigen. Die<br />

Highspeed-Link-up-Funktion unterstützt<br />

schnelle Werkzeugwechsel in<br />

unter 150 ms für minimalste Taktzeiten<br />

in Roboteranwendungen.<br />

Durch die dezentrale Montagemöglichkeit<br />

direkt im Feld reduziert der<br />

Switch zudem den Verdrahtungsaufwand<br />

zwischen Schaltschrank<br />

und Ethernet-Teilnehmern an der<br />

Maschine.<br />

Der TBEN-L-Switch<br />

ebnet so den Weg zu konsequenter<br />

Modularisierung im Maschinenbau.<br />

Der managebare Switch bietet zahlreiche<br />

Funktionen zur sicheren und<br />

effizienten Organisation von Industrial-Ethernet-Netzwerken.<br />

So<br />

schützt die integrierte Firewall bidirektional<br />

vor unbefugten Zugriffen<br />

und erhöht damit zuverlässig<br />

die Sicherheit im IIoT. Seine NAT-<br />

Routing-Funktion ermöglicht in überlagerten<br />

Netzwerken die Repräsentation<br />

der Teilnehmer unter alternativen<br />

IP-Adressen. So vermeidet das<br />

Gerät zuverlässig die Dopplung von<br />

IP-Adressen im Netzwerk des Nutzers.<br />

Die portbasierte IP-Adressvergabe<br />

erlaubt das Zuweisen von<br />

Teilnehmeradressen über den Webbrowser<br />

des Switchs.<br />

Mittels<br />

Medienredundanz<br />

(RSTP) vermag der Switch, die<br />

Verfügbarkeit von Linien zu erhöhen.<br />

Nutzer können durch die Einrichtung<br />

virtueller Netzwerke (VLAN) Produktions-<br />

von Management-Netzen<br />

trennen oder individuelle Bandbreiten<br />

je VLAN zuweisen und so das<br />

Netzwerk vor Überlastung durch<br />

Broadcast-Fluten schützen. Das<br />

Netzlast-Monitoring an jedem Port<br />

verschafft stets den Überblick über<br />

die Bandbreitennutzung im Netz.<br />

Der Switch wird außer in den Produktionsstraßen<br />

der Automobilindustrie<br />

auch in der Intralogistik sowie<br />

in Landmaschinen eingesetzt, wo er<br />

dank Multicast die Automatisierung<br />

von Landmaschinen unterstützt. ◄<br />

28 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Kennzeichnen und Identifizieren/RFID<br />

Maximale Flexibilität im Einsatz durch<br />

platzsparendes Design<br />

HY-LINE<br />

Communication Products<br />

hy-line.de<br />

Die HY-LINE Communication<br />

Products GmbH präsentiert den<br />

neuen ELATEC TWN4 Slim: den<br />

leistungsstarken universellen RFID-<br />

Leser, der kleiner ist als eine Kreditkarte.<br />

Mit seinen Abmessungen<br />

von nur 65,5 x 45,5 mm und einer<br />

Dicke von 4 mm ist er die perfekte<br />

Lösung für die Integration in Drucker<br />

und andere Geräte, bei denen<br />

der Platz knapp bemessen ist. Wie<br />

alle ELATEC-Lesegeräte kann der<br />

TWN4 Slim über 60 Kartentechnologien<br />

(sowie NFC und BLE) lesen<br />

und unterstützt kundenspezifische<br />

Programmierung und Enhanced<br />

Security.<br />

Eigenschaften<br />

• Standalone-Betrieb und nahtlose<br />

Integration in Drucker und andere<br />

industrielle Anwendungen<br />

• Integrierte LF- und HF-Antennen<br />

• Integriertes 2,4-GHz-BLE-Modul<br />

für die Datenkommunikation und<br />

Authentifizierung, BLE v4.2,<br />

Upgrade möglich<br />

• Flexibles Kabel mit Micro-USB-<br />

Standardstecker, zahlreiche Protokolle,<br />

einschließlich CCID und<br />

PC/SC 2.01<br />

• Ein Steckplatz für Secure Access<br />

Module (SAM), ID-000-Formfaktor<br />

• Optionale Befestigungsbohrungen<br />

für eine einfache und schnelle<br />

Installation<br />

• Schnelle (Neu-) Konfiguration über<br />

das Netzwerk oder die WLAN-<br />

Schnittstelle mit der TWN4 CON-<br />

FIG Card<br />

• TWN4 Upgrade Card für die<br />

Optionen P und PI auf Anfrage<br />

verfügbar<br />

• Leistungsfähiges SDK zur Entwicklung<br />

von Apps, die direkt auf<br />

dem Lesegerät ausgeführt werden<br />

• 18-KB-On-Board-Flash-Speicher,<br />

z. B. zum Speichern nichtflüchtiger<br />

Daten mit Benutzerzugriff<br />

• Unterstützung von direkten Chipbefehlen<br />

• Anpassbarer Designeinsatz<br />

• 3D-Konstruktionsdaten (STEP)<br />

auf Anfrage ◄<br />

Von ISS bis Deep Space -<br />

Faszination Weltraumfunk<br />

Aus dem Inhalt:<br />

• Das Dezibel in der<br />

Kommunikationstechnik<br />

• Das Dezibel und die-Antennen<br />

• Antennengewinn,<br />

Öffnungswinkel, Wirkfläche<br />

• EIRP – effektive<br />

Strahlungsleistung<br />

• Leistungsflussdichte,<br />

Empfänger- Eingangsleistung<br />

und Streckendämpfung<br />

• Dezibel-Anwendung beim<br />

Rauschen<br />

• Rauschbandbreite, Rauschmaß<br />

und Rauschtemperatur<br />

• Thermisches, elektronisches<br />

und kosmisches Rauschen<br />

• Streckenberechnung für<br />

geostationäre Satelliten<br />

• Weltraumfunk über kleine bis<br />

mittlere Entfernungen<br />

• Erde-Mond-Erde-Amateurfunk<br />

• Geostationäre und umlaufende<br />

Wettersatelliten<br />

• Antennen für den<br />

Wettersatelliten<br />

• Das „Satellitentelefon“<br />

INMARSAT<br />

• Das Notrufsystem COSPAS-<br />

SARSAT<br />

• So kommuniziert die ISS<br />

Frank Sichla, 17,5 x 25,3 cm,<br />

92 S., 72 Abb., 2018, 14,80 €<br />

ISBN 978-3-88976-169-9<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 29


Künstliche Intelligenz<br />

KI-Gesamtlösungen im kommerziellen und<br />

industriellen Einsatz<br />

Das Software Framework SUSiEtec von Kontron Technologies enthält auch Komponenten, mit denen KI-Anwendungen unter Windows mit Java und .NET<br />

einfach selbst programmiert werden können. Es lässt sich damit aber auch die Vernetzung von IoT- und anderen Komponenten in Industrieumgebungen<br />

„from Edge to Cloud to Enterprise“ realisieren<br />

Autor:<br />

Stefan Eberhardt, Business<br />

Development Manager<br />

Kontron Technologies<br />

www.kontron-technologies.com<br />

Der Markt rund um das Thema<br />

Künstliche Intelligenz (KI) boomt.<br />

Motor dieser Entwicklung sind<br />

Technologieanbieter, die Gesamtlösungen<br />

für jeden Anwendungsbereich<br />

erstellen. Kontron bietet beispielsweise<br />

nicht nur Hard- und Software,<br />

sondern mit dem IIoTSoftware<br />

Framework SUSiEtec KI-Lösungen<br />

aus einer Hand an. Diese werden<br />

startklar ausgeliefert - programmiert<br />

und neuronal trainiert.<br />

Der KI-Markt setzt seinen Wachstumskurs<br />

fort. Bis 2022 soll sich sein<br />

Marktvolumen mit rund zehn Milliarden<br />

Euro mehr als verdreifachen,<br />

so die Prognose des European IT<br />

Observatory (EITO)-Berichts von<br />

Anfang 2019. Die meisten KI-Investitionen<br />

fließen dabei laut EITO in<br />

die Dienstleistungen (47 Prozent). Es<br />

folgen knapp dahinter die Umsätze<br />

mit Software, die auf 45 Prozent<br />

geschätzt werden. Ausgaben für<br />

Server und Speicherplatz sollen<br />

um 24 Prozent pro Jahr steigen.<br />

Produkte, Beratung und<br />

Support als Gesamtpaket<br />

Die Ergebnisse des EITO-Berichts<br />

decken sich mit den Erfahrungen<br />

von Kontron Technologies: Kunden<br />

erwarten eine fertige, ganzheitliche<br />

Lösung, die nach ihrer Implementierung<br />

produktiv und zuverlässig<br />

arbeitet. Es geht meist nicht nur um<br />

die Komponenten einer KI-Anwendung,<br />

die zum Beispiel aus Edge<br />

Computern und der gewünschten<br />

Applikation besteht.<br />

Die Dienstleistung umfasst alle<br />

Stufen: die Klärung der Hardware-<br />

Anforderungen, die Auswahl und<br />

Integration von am Markt verbreiteten<br />

Open-Source-Modulen und<br />

-Paketen, sowie die Kapselung<br />

komplexer Programme/Applikationen<br />

zum Beispiel über Docker.<br />

Der Kunde wird auf seiner gesamten<br />

Reise von der Beratung bis hin<br />

30 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Künstliche Intelligenz<br />

zu einer fertigen maßgeschneiderten<br />

KI-Lösung begleitet.<br />

Szenarien für KI mit und<br />

ohne Cloud<br />

Die Beratung setzt immer am individuellen<br />

Anwendungsfall an. Anhand<br />

der konkreten Problemstellung wird<br />

evaluiert und entschieden, ob KI-<br />

Lösungen und -Prozesse partiell<br />

oder komplett in die Cloud verlagert<br />

werden. Dem IoT Software Framework<br />

SUSiEtec (S&Ts User focused<br />

Solutions for IoT Embedded) kommt<br />

eine zentrale Bedeutung zu, denn es<br />

ermöglicht, die jeweilige IoT-Architektur<br />

hybrid und skalierbar zu realisieren.<br />

Es ist für den Einsatz in Kombination<br />

mit der Kontron Hardware<br />

optimiert, lässt sich aber nahtlos mit<br />

Produkten von Drittanbietern betreiben<br />

und in vorhandene Infrastrukturen<br />

integrieren.<br />

SUSiEtec<br />

ist ein herstellerunabhängiges Software-<br />

und Dienstleistungsangebot,<br />

das sämtliche vorhandene Elemente<br />

einer Cloud-Lösung zusammenfügt<br />

und zu einem anwenderspezifischen<br />

Gesamtpaket verbindet. Eine solche<br />

Individualität können führende Cloud-<br />

Provider wie Amazon oder Microsoft<br />

mit ihren IoT-Services nicht realisieren.<br />

Doch gerade industrielle KI-<br />

Anwendungen setzen eine den individuellen<br />

Anforderungen entsprechende,<br />

optimale Vernetzung von<br />

Geräten und Komponenten voraus –<br />

herstellerunabhängig und bedarfsgerecht<br />

skalierbar.<br />

Leistungsstarke Edge<br />

Computer<br />

KI-Lösungen müssen nicht immer<br />

zwingend in die Cloud verlagert werden.<br />

Wenn Reaktionszeiten im Millisekunden-Bereich<br />

liegen müssen,<br />

dürfen Latenzzeiten und Bandbreitenbeschränkungen<br />

der Cloud nicht<br />

hingenommen werden. In der Praxis<br />

ist das bei der Steuerung und<br />

Überwachung von unternehmenskritischen<br />

Maschinen und Prozessen<br />

der Fall. Hier sind in der Folge<br />

leistungsstarke Edge Computer<br />

erforderlich. Das IoT Software<br />

Frame work übernimmt dabei die<br />

Aufgabe, die Daten lokal zu verarbeiten,<br />

zu filtern und dann in die<br />

Cloud zu transferieren.<br />

Machine und Deep Learning<br />

Eine hohe Rechenleistung ist auch<br />

im extrem rechenintensiven Machine<br />

Learning sowie im Deep Learning<br />

erforderlich. Hierbei werden in aller<br />

Regel vorgefertigte neuronale Netze<br />

für automatisierte Erkennungsfunktionen<br />

trainiert. Je nach Anwendung<br />

eignet sich Edge Computing hierfür<br />

wesentlich besser als Terabytes<br />

an Trainingsmaterial in die Cloud<br />

hochzuladen.<br />

Der komplette Prozess für Deep<br />

Learning besteht aus der Sammlung<br />

von Samples, der Trainingsphase,<br />

der Transformation des gelernten<br />

Netzes und der Integration des trainierten<br />

Netzes in ein Produkt. Spätestens<br />

bei der Auslieferung an den<br />

Kunden muss das System einsatzfähig<br />

sein. Hat die Anwendung beispielsweise<br />

die Aufgabe, Objekte zu<br />

erkennen, muss sie nach Maßgabe<br />

von Kontron Technologies als Mindestanforderung<br />

eine Trefferquote<br />

von 80 Prozent aufweisen, um als<br />

„minimal viable product“ eingestuft<br />

zu werden.<br />

KI-Anwendung Visual<br />

Inspection<br />

Visuelle Erkennung ist eines der<br />

bekanntesten Beispiele für KI-<br />

Lösungen. Dabei werden beispielsweise<br />

Aufnahmen einer Kamera, die<br />

entweder über USB oder via Netzwerk<br />

angeschlossen ist, direkt auf<br />

dem Edge Device von einem antrainierten<br />

neuronalen Netz im sogenannten<br />

Inference-Prozess analysiert<br />

und ausgewertet.<br />

Auch die Texterkennung und -wiedergabe,<br />

sowie die Audio- und Verhaltensmuster-Erkennung<br />

nutzen KI-<br />

Anwendungen. Über die Audioerkennung<br />

lassen sich Störgeräusche<br />

oder Beeinträchtigungen im Bewegungsmuster<br />

identifizieren, die vielleicht<br />

auf ein fehlerhaftes Maschinenteil<br />

hindeuten. Damit könnten<br />

etwa Achsen von vorbeifahrenden<br />

Zügen geprüft werden. In IT-Netzwerken<br />

werden Firewalls mit der<br />

Zeit lernen, wie normales Verhalten<br />

im Netzwerk von ungewöhnlichen,<br />

verdächtigen Aktivitäten zu<br />

unterscheiden ist – und dann Alarm<br />

schlagen oder sogar erste Schutzund<br />

Abwehrmaßnahmen einleiten.<br />

Die Anwendungsbeispiele<br />

sind vielfältig:<br />

• Waagen im Supermarkt sollen<br />

automatisch erkennen, welche<br />

Kontron KISS 4U V3 SKX<br />

Der robuste High Performance Server Kontron KISS 4U V3 SKX<br />

ist speziell für anspruchsvolle Anwendungen geeignet, wie z.B. High-<br />

End-Bildverarbeitung, SCADA/MES-Applikationen, Artificial Intelligence<br />

und Machine Learning. Das System bewältigt rechenaufwändige<br />

Prozesse und große Datenmengen dank Prozessoren der Dual<br />

Intel Xeon SP Serie mühelos. Die Lautstärke im laufenden Betrieb<br />

bewegt sich auf einem niedrigen Niveau kleiner 35 dBA, so dass<br />

die Computerplattform auch für den Einsatz in geräuschsensiblen,<br />

personennahen Bereichen wie Labors oder Leitzentralen qualifiziert<br />

ist. Zudem ist der Server für raue Umgebungen konzipiert und eignet<br />

sich für die Verwendung bei hohen Temperaturen und mechanischen<br />

Belastungen. Durch mehrere PCIe Slots und leistungsstarke<br />

Netzteile lassen sich mehrere GPGPU Karten z.B. von NVIDIA in<br />

den Rechner für KI-Aufgaben integrieren.<br />

Art Obst oder Gemüse abgewogen<br />

wird; Kunden müssen sich<br />

dann nicht mehr die dazugehörigen<br />

Nummern merken und von<br />

Hand eingeben. Angestellte an<br />

der Kasse müssen nicht mehr<br />

prüfen, ob der Kunde den richtigen<br />

Preis ermittelt hat.<br />

• Bei der professionellen dauerhaften<br />

Haarentfernung mittels<br />

Laser beim Hautarzt kann das<br />

Gerät automatisch erkennen, auf<br />

welchen Hauttyp es sich einstellen<br />

soll. Eine aufwändige Untersuchung<br />

und Justierung durch<br />

den Arzt ist nicht mehr notwendig.<br />

• Bei Reparaturen und Instandhaltung<br />

reicht ein Foto des auszutauschenden<br />

oder defekten Teils aus,<br />

damit die Software oder App das<br />

Teil korrekt identifiziert und gegebenenfalls<br />

sofort die Bestellung<br />

des Ersatzteils auslöst.<br />

Einfache Programmierung<br />

von KI-Anwendungen<br />

Meist haben Unternehmen häufig<br />

bereits erprobte und bewährte<br />

Visual-Inspection-Systeme in<br />

Betrieb. Diese sind teils viele Jahre<br />

im Einsatz und somit perfekt auf die<br />

jeweilige Anwendung abgestimmt.<br />

Neue KI-Lösungen haben es demzufolge<br />

schwer, sich gegen etablierte<br />

Systeme durchzusetzen. Fehlt eine<br />

Programmiersprache für die Entwicklung<br />

einer neuen Lösung, kann das<br />

IoT Software Framework SUSiEtec<br />

hier ausgleichen. Es erlaubt Entwicklern,<br />

die Learning- und Inference-<br />

Phasen in den gängigen Sprachen<br />

.Net und Java unter Windows zu<br />

programmieren.<br />

Hardwareseitig sind Embedded<br />

Computer für KI-Aufgaben ausreichend<br />

gerüstet, denn in der Praxis<br />

spielt die Auswertegeschwindigkeit<br />

nur eine geringe Rolle: Der Unterschied<br />

zwischen einer Zehntel und<br />

zwei Sekunden ist für die Anwendung<br />

oft nicht entscheidend. Leistungsfähige<br />

Hardware-Beschleuniger<br />

für neuronale Netze sind deshalb<br />

meistens in zeitkritischen Szenarien<br />

erforderlich, aber auch nicht<br />

in jeder Anwendung. Der Markt für<br />

skalierbare KI-Lösungen ist also<br />

grundsätzlich ausgereift, da die<br />

Komponenten quasi „von der Stange<br />

weg“ verfügbar sind. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 31


IoT/Industrie 4.0<br />

Wegweisende Lösungen für das IIoT<br />

Immer mehr Hersteller machen sich bereit für den Ritt auf der IIoT-Welle. Obwohl der Fortschritt langsam<br />

voranschreitet, lassen sich erste Vorteile der Digitalisierung bereits nutzen.<br />

Datensicherheit<br />

Betriebskritische Daten vom Edge<br />

in die Cloud zu senden birgt Risiken<br />

für die Daten und die Endgeräte.<br />

Es sind verschiedene Sicherheitsniveaus<br />

erforderlich, damit die Daten<br />

sicher ihren Weg in die Cloud finden.<br />

Die Verarbeitung von Daten<br />

direkt am Netzwerkrand verhindert<br />

die Verletzung der Datensicherheit<br />

und erhöht die Reaktionsfähigkeit.<br />

Autor:<br />

Matthew Lee, Product Manager,<br />

Moxa<br />

www.moxa.com<br />

So genanntes Smart Manufacturing<br />

und die digitale Transformation<br />

gekoppelt mit Edge-Intelligenz, also<br />

intelligenten Geräten am Rande des<br />

Netzwerks, ermöglichen es Herstellern,<br />

ihre Produktivität zu steigern,<br />

Ausfallzeiten zu reduzieren und die<br />

Produktqualität zu verbessern. Ein<br />

wichtiger Erfolgsfaktor bei der Transformation<br />

ist der Einsatz intelligenter<br />

Edge-Computing-Lösungen, welche<br />

die Lücke zwischen Betriebstechnology<br />

(Operation Technology, OT)<br />

und Informationstechnologie (IT) mit<br />

den folgenden Vorteilen schließen.<br />

Geringere Latenz<br />

Von den Herstellern wird heutzutage<br />

erwartet, dass sie stärker<br />

auf Kundenbedürfnisse eingehen,<br />

indem sie auf globaler Ebene maßgeschneiderte<br />

Produkte und Dienstleistungen<br />

anbieten. Zusätzlich<br />

dazu erfordern zeitkritische Anwendungen<br />

die sofortige Verarbeitung<br />

von Gerätedaten, damit Korrekturmaßnehmen<br />

und Entscheidungsfindungen<br />

rechtzeitig stattfinden<br />

können. Edge-Intelligenz bedeutet,<br />

dass die Intelligenz zur Datenverarbeitung<br />

direkt vor Ort im Feld<br />

verfügbar ist, anstatt alle Gerätedaten<br />

erst zur Verarbeitung vom<br />

Netzwerk randbereich in die Cloud<br />

zu senden. Somit wird die schnelle<br />

Entscheidungsfindung möglich.<br />

Unabhängiger, dezentraler<br />

Betrieb<br />

Eine Edge-Computing-Plattform<br />

ermöglicht es dezentralen Standorten,<br />

Ausfallzeiten zu reduzieren<br />

und unabhängig zu arbeiten, wenn<br />

das zentrale System nicht zugänglich<br />

ist. Beispielsweise können dezentrale<br />

Feldstandorte lokale Rechenleistung<br />

zur Verarbeitung und Speicherung<br />

von Daten nutzen, wenn es zu<br />

einem Netzwerkausfall kommt und<br />

die Verbindung zur Cloud ausfällt.<br />

Ist die Verbindung widerhergestellt,<br />

können die verarbeiteten Daten zur<br />

Langzeitspeicherung an die Cloud<br />

gesendet werden.<br />

Reduzierte Kosten für die<br />

Datenübertragung<br />

Die Kosten für den Transfer großer<br />

Datenmengen vom Netzwerk-<br />

Edge zu einem Cloud-Server können<br />

unerschwinglich hoch sein. Darüber<br />

hinaus kann die tägliche Datenübertragung<br />

langfristig zu untragbaren<br />

Kommunikations kosten führen. Die<br />

Hersteller suchen deshalb nach<br />

optimierten Computing-Lösungen<br />

für ihre industriellen Automatisierungsanwendungen,<br />

um große<br />

Mengen an Sensor- und Feldüberwachungsdaten<br />

intelligent zu verarbeiten<br />

und nur kritische Daten oder<br />

eine Zusammenfassung der Daten<br />

in die Cloud zu senden. Kompakte,<br />

ARM-basierte Computer mit niedrigem<br />

Strombedarf sind das Herzstück<br />

solcher Lösungen und machen<br />

das Computing im Edge-Bereich<br />

zuverlässiger sowie kostengünstiger.<br />

Vorteile einer<br />

ARM-basierten Linux IIoT<br />

Gateway-Lösung<br />

ARM-basierte Linux IIoT Gateway-Lösungen<br />

bieten Sicherheit,<br />

Verwaltungsmöglichkeiten, Leistung<br />

sowie Zuverlässigkeit auf<br />

Industrieniveau und erhalten die<br />

Erweiterungsfähigkeit eines Netzwerks.<br />

Solche Plattformen kombinieren<br />

als optimierte Edge-Computing<br />

Lösung für IIoT-Anwendungen<br />

die folgenden Hardware-, Betriebssystem-<br />

und Softwarefunktionen:<br />

Langlebigkeit:<br />

Industrieprodukte werden üblicherweise<br />

10 bis 15 Jahre eingesetzt.<br />

ARM-basierte CPUs bieten in der<br />

Regel eine minimale Lebensdauer<br />

von 15 Jahren, und ARMs Verpflichtung<br />

zu langfristiger Unterstüt-<br />

32 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


IoT/Industrie 4.0<br />

zung sowie zum Zugriff auf nachfolgende<br />

Produktverbesserungen<br />

machen ARM-basierte Lösungen<br />

zur optimalen Wahl für Industrieanwendungen.<br />

Niedriger Stromverbrauch:<br />

Datenverarbeitung mit niedrigem<br />

Stromverbrauch ist eine Anforderung<br />

in vielen Branchen um sicherzustellen,<br />

dass Geräte nicht überhitzen<br />

und dadurch eine potenzielle<br />

Gefahrenquelle darstellen. Lüfterlose<br />

Geräte werden aufgrund der Auswirkungen<br />

von Staub in industriellen<br />

Umgebungen ebenfalls bevorzugt.<br />

ARM Cortex-A Prozessoren<br />

sind stark auf Leistung und effizienten<br />

Stromverbrauch optimiert.<br />

Skalierbarkeit:<br />

Linux ist außerordentlich gut skalierbar<br />

und läuft auf einer Vielzahl<br />

von Plattformen. Seine Basisfunktionen,<br />

wie Kommandozeilenwerkzeuge,<br />

Konfiguration und Code sind<br />

mit sämtlichen Linux-basierten Geräten<br />

kompatibel. Diese Flexibilität ermöglicht<br />

einfachere Upgrades und<br />

Kompatibilität zwischen verschiedenen<br />

Systemen.<br />

Verbesserte Sicherheit:<br />

Die Vorteile der Digitalisierung<br />

bringen auch die Risiken der Datensicherheit<br />

und Software-Integrität<br />

mit sich. Man kann ein Trusted<br />

Platform Module (TPM) installieren,<br />

damit die physische Sicherheit<br />

von Edge-Geräten garantiert werden<br />

kann, und ARMs so genannte<br />

TrustZone kann dazu genutzt werden,<br />

eine isolierte, sichere Welt zu<br />

erstellen, wodurch die Sicherheit<br />

erhöht und die Integrität von Edge-<br />

Computing-Lösungen erhalten werden<br />

kann.<br />

Die meisten IIoT-Gateway-<br />

Lösungen verfügen über Edge-seitige<br />

Vorverarbeitungswerkzeuge, die<br />

eingebaute Schnittstellen zu Clouddiensten<br />

haben. Damit lässt sich die<br />

Entwicklung von IIoT-Anwendungen<br />

beschleunigen, und die Feldstandorte<br />

werden intelligenter.<br />

Betriebsbereite IIoT<br />

Gateway-Lösung<br />

Moxas IIoT Edge Gateways der<br />

UC-Serie sind industrielle, drahtlose,<br />

ARM-basierte Computing-<br />

Plattformen, die für den Betrieb in<br />

Temperaturen von -40 bis 85 °C<br />

entwickelt wurden. Die Gateways<br />

basieren auf dem ARM Cortex-<br />

A Prozessor und verfügen über<br />

Moxa Industrial Linux (MIL), eine<br />

Debian-basierte Distribution mit<br />

10-jährige Garantie, welche den<br />

erweiterten Lebens zyklus von Branchen<br />

wie Solar-/ Windenergie, Wasser/<br />

Abwasser, Öl und Gas, Transportwesen<br />

und Fabrikautomation<br />

berücksichtigt.<br />

Lösungen mit System<br />

Ihr Profil:<br />

- Kenntnisse in Hardwareplanung,<br />

Schaltplanerstellung<br />

Linux auf Industrieniveau<br />

Elektriker (m/w)<br />

für Industrietechnik / Maschinenbau<br />

Wir bieten:<br />

- Interessante Aufgaben<br />

MIL ist eine sehr leistungsfähige<br />

industrielle Linux-Distribution, die von<br />

Moxa entwickelte wurde, um Projekte<br />

in der Industrie zu beschleunigen.<br />

Die 10-jährige Linux-Unterstützung<br />

beinhaltet Sicherheits-Patches<br />

und Fehlerbehebungen und<br />

adressiert den Bedarf an Computing-Systemen<br />

mit langem Lebenszyklus<br />

für sichere und nachhaltige<br />

Automationsprojekte. In Zusammenarbeit<br />

mit führenden Industrieunternehmen,<br />

wie Codethink, Hitachi,<br />

Plat’Home, Renesas, Siemens<br />

und Toshiba, sorgt Moxa im Rahmen<br />

des von der Linux Foundation<br />

geführten Civil Infrastructure Platform-<br />

(CIP-) Projekts dafür, dass<br />

eine Open-Source-Plattform entsteht,<br />

mit der sich IoT-fähige zivile<br />

www.bhv-automation.de<br />

| Niedereimerfeld 11, 59823 Arnsberg | Tel.: +(49)2931 / 52990 – 0 | Fax.: +(49)2931 / 52990 – 17 | info@bhv-automation.de |<br />

Maschinenautomatisierung<br />

IT-Sondersoftwarelösungen<br />

Prozessautomatisierung<br />

Kamera-, Mess- und Prüftechnik<br />

Sonder- - abgeschlossene und Ausbildung Prüfanlagenbau<br />

als<br />

Energieelektroniker / Mechatroniker<br />

3D-Konstruktion | Teilefertigung<br />

portal.bhv-automation.de<br />

- Angemessene Einarbeitung<br />

- Kurze Entscheidungswege<br />

- Verdrahtung von Schaltschränken und<br />

Maschinen<br />

- Attraktives Gehaltspaket<br />

- Unbefristete Vollzeitstelle<br />

BHV 1-2-<strong>2020</strong>.indd - CAD-Programme 1 EPLAN Version 5.7 oder P8<br />

01.11.2019 10:56:12<br />

- Reise- / Montagebereitschaft<br />

(Installation der Schaltschränke,<br />

Verdrahtung von Maschinen, etc.)<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 33


IoT/Industrie 4.0<br />

Infrastrukturen sicher, zuverlässig<br />

skalierbar und nachhaltig verwalten<br />

und überwachen lassen.<br />

Geringer Stromverbrauch<br />

Basierend auf dem ARM Cortex-<br />

A Prozessor, bieten die Gateways<br />

Edge-Intelligenz auf Industrieniveau<br />

bei einem Stromverbrauch<br />

von unter 10 W.<br />

Sichere Plattform<br />

Die UC-Serie sind die einzigen<br />

ARM-basierten Computer, die<br />

TPM v2.0 unterstützen. Das Zusammenbringen<br />

von TPM und ARMbasierten<br />

Computern gibt Systemintegratoren<br />

und Industrieingenieuren<br />

ein leistungsstarkes neues<br />

Werkzeug in ihrem Sicherheitsarsenal.<br />

Dadurch, dass sein spezifischer<br />

kryptografischer Schlüssel<br />

für jedes einzelne Geräte erstellt<br />

wird, der außerdem innerhalb der<br />

Plattform selbst fest kodiert ist, werden<br />

die auf dem Computing-System<br />

gespeicherten Daten gesichert und<br />

davor geschützt, dass nicht autorisierte<br />

Parteien sie lesen können.<br />

Des Weiteren kann das Betriebssystem<br />

davor geschützt werden, dass<br />

es überschrieben wird. Das sichert<br />

Edge-Geräte und Daten in verteilten<br />

Gebieten ab. Die Moxa Security<br />

Utility kann dazu genutzt werden,<br />

auf komfortabel Weise den Schutzmechanismus<br />

auf der Moxa Industrial<br />

Linux-Plattform aufzubauen,<br />

um Cybersecurity-Anforderungen<br />

zu erfüllen. Diese Security-Utility<br />

wurde entsprechend Moxas Entwicklungsleitlinien<br />

für Cybersecurity<br />

entwickelt, welche die Konformität<br />

mit dem IEC62443-4-2-<br />

Standard und den aktuellen ICS-<br />

CERT-Alerts sicherstellt. So erhält<br />

der Anwender einen anpassbaren<br />

Sicherheitsschutz für seine Systeme<br />

und Anwendungen.<br />

Moxa tritt VDMA bei<br />

Auf der sps in Nürnberg macht<br />

Moxa sein nachhaltiges Engagement<br />

für den Maschinenbau<br />

und die Fabrikautomatisierung<br />

deutlich. Am 27.11.2019 übergab<br />

Jens Holzhammer, Geschäftsführer<br />

der Moxa Europe GmbH, auf<br />

dem Messestand das Antragsformular<br />

für die Mitgliedschaft an<br />

Dr. Reinhard Heister, Geschäftsführer<br />

des VDMA Fachverbands<br />

Elektrische Automation.<br />

„In den vergangenen Jahren<br />

haben sich die Lösungen von<br />

Moxa sehr erfolgreich im Schienenverkehrswesen<br />

und in der Energiewirtschaft<br />

etabliert. Durch die<br />

Mitgliedschaft im VDMA verdeutlichen<br />

wir nun unser starkes Engagement<br />

in der industriellen Automatisierungstechnik.<br />

Wir sind<br />

sicher, dass uns die Zusammenarbeit<br />

mit dem VDMA einen erweiterten<br />

Zugang zu den Marktteilnehmern<br />

in den verschiedenen<br />

Segmenten des Maschinenbaus<br />

eröffnen wird. Darüber hinaus<br />

hat der Verband stets ein Ohr<br />

am Markt sowie den Bedürfnissen<br />

der Kunden, unter anderem<br />

hinsichtlich der Cybersicherheit.<br />

Auch davon können wir in der Kooperation<br />

sicher profitieren“, so<br />

Jens Holzhammer, Geschäftsführer<br />

der Moxa Europe GmbH.<br />

• Moxa Europe GmbH<br />

www.moxa.com<br />

Unterstützt viele<br />

Schnittstellen und<br />

Protokolle<br />

Die Gateways der UC-Serie unterstützen<br />

eine Vielzahl von Protokollen,<br />

wie serielles CAN, Ethernet,<br />

Wi-Fi und NB-IoT. Sie sind 4G LTEbereit<br />

und verfügen über die Verizon-/<br />

AT&T- Zertifizierung sowie<br />

die Industriezertifizierungen CE/<br />

FCC/UL. Eine Edge-seitige Software,<br />

ThingsPro, beschleunigt<br />

die Konfiguration, DAQ, und die<br />

Geräteverwaltung. ThingsPro ermöglicht<br />

die Modbus-Konnektivität<br />

für die Datenerfassung und -verarbeitung<br />

sowie MQTT-Unterstützung<br />

für die leichte Edge-zu-Core<br />

Daten übertragung. RESTful APIs<br />

und Modbus APIs sind zur Implementierung<br />

aller ThingsPro-Gateway-<br />

Softwarefunktionen in IIoT-<br />

Anwendungen verfügbar.<br />

Einfache Konnektivität vom<br />

Edge zur Cloud<br />

Die Gateways sind die ersten Azure<br />

IoT Edge-zertifiziert ARM-basierten<br />

Computer. Insbesondere Anwender,<br />

die mit Linux-Plattformen arbeiten,<br />

profitieren auf vielfältige Weise von<br />

der Integration von Azure IoT Edge<br />

in die IIoT-Gateways. Die Vorteile<br />

schließen sichere dezentrale Verbindungen<br />

ein, um die Installation<br />

an Außenstellen zu ermöglichen,<br />

Philipp Jauch, Business Development Manager Moxa Europe, Florian<br />

Löber, Referent Elektrische Automation VDMA, Jens Holzhammer,<br />

Geschäftsführer Moxa Europe, Dr. Reinhard Heister, Geschäftsführer<br />

des VDMA Elektrische Automation, Peter Früauf, Stellvertretender<br />

Geschäftsführer des VDMA Elektrische Automation, Dr. Martin Jenkner,<br />

Business Development Manager Moxa Europe. Bild: Moxa Europe<br />

GmbH<br />

sowie Konnektivität, um es bestehenden<br />

Industriebrachen zu ermöglichen,<br />

Daten mit der Cloud zu teilen,<br />

und um Geräteverwaltung sowie<br />

Produkt-Langlebigkeit zu erzielen,<br />

damit die Kunden ihre IIoT-Anwendungen<br />

installieren, skalieren und<br />

warten können.<br />

Wireless IIoT-Gateways der<br />

nächsten Generation<br />

Auf der Embedded World 2019 präsentierte<br />

Moxa erstmals sein neues<br />

Wireless IIoT-Gateway UC-8200.<br />

Ein IIoT-Gateway zu finden, dass<br />

geografisch verteilte Geräte in<br />

rauen Außenumgebungen auf einfache<br />

Weise mit der Cloud verbindet,<br />

kann schwierig sein: es muss<br />

einfach zu installieren sein und mindestens<br />

5 Jahre halten.<br />

Kein Problem mit Moxas neuer<br />

industrieller Computing-Plattform<br />

UC-8200 für Embedded-Datenerfassung.<br />

Mit dualen seriellen<br />

RS-232/422/485-Ports, dualen<br />

10/100/1000 Mbps-Ethernet-Ports,<br />

einem CAN-Port sowie dualer Mini<br />

PCIe-Schnittstelle für Wi-Fi-/ Mobilfunkmodule<br />

ist sie für eine Vielzahl<br />

von komplexen Kommunikationslösungen<br />

einsetzbar. UC-8200 basiert<br />

auf dem Arm Cortex-A7 Dual Core-<br />

Prozessor. Flexible Schnittstellenoptionen<br />

machen es zum zuverlässigen<br />

und sicheren Gateway für<br />

Datenerfassung und -verarbeitung<br />

im Feld und zur nützlichen Kommunikationsplattform<br />

in großflächigen<br />

Installationen. Die ausgiebig in Prüfkammern<br />

getesteten LTE-Modelle<br />

sind mit erweiterten Betriebstemperaturen<br />

erhältlich. ◄<br />

34 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


IoT/Industrie 4.0<br />

Lösungsportfolio digitalisiert die Produktion<br />

Mit Heitec 4.0 entwickelte Heitec ein Lösungsportfolio, mit dem Unternehmen ihre Produktion schrittweise und<br />

nutzerorientiert Industrie-4.0-fähig machen können.<br />

von Prozessen. Damit erfüllen wir<br />

wesentliche Punkte des Konzeptes<br />

von Industrie 4.0“, so Reuß weiter.<br />

Heitec bietet hierfür ein umfangreiches<br />

Portfolio an individuell nutzbaren<br />

Lösungen vom Consulting<br />

über die Realisierung bis hin zum<br />

Betrieb und Service einer Anlage.<br />

Mit dem Digitalen Engineering<br />

HeiVM lassen sich die Planungssimulationen<br />

näher an die Realität<br />

führen. Mit ihnen kann der Produktionstechnologe<br />

seine Anlage<br />

schon im Vorfeld zusammenstellen<br />

und unter verschiedenen Rahmenbedingungen<br />

konfigurieren,<br />

Arbeitsabläufe simulieren und optimieren<br />

sowie Alternativen auswählen.<br />

Die mit HeiVM einmal erstellten<br />

digitalen Zwillinge stehen dem Systemintegrator<br />

und/oder Anlagenbetreiber<br />

dann über den gesamten<br />

Lebenszyklus zur Verfügung.<br />

Mit Heitec 4.0 schneller zur vernetzten Produktion, oben die virtuelle, unten die reale Welt (Quelle Heitec)<br />

HEITEC AG<br />

info@heitec.de<br />

www.heitec.de<br />

„Wir haben mit Heitec 4.0 ein<br />

Lösungsportfolio entwickelt, das<br />

unseren Kunden auch in Zeiten<br />

schwächelnder Konjunktur und<br />

einem schwierigen Marktumfeld<br />

nachgewiesenermaßen eine Effizienz-<br />

und Produktionssteigerung<br />

garantiert. Die Basis hierfür legten<br />

wir vor zehn Jahren mit unseren virtuellen<br />

Modellen und digitalen Zwillingen<br />

als die virtuellen Abbilder von<br />

realen Prozessen“, erklärt Ekkehard<br />

Reuß, Vorstand der Heitec AG.<br />

„Inzwischen umfasst das Portfolio<br />

auch die Herstellung einer umfassenden<br />

Kommunikationsfähigkeit<br />

und Vernetzbarkeit von Industrieunternehmen<br />

sowie deren Steuerung<br />

HeiTPM<br />

schließt die digitale Informations-<br />

und Interaktionskette von der<br />

Unternehmensleitebene bis in die<br />

Maschine. Es bildet die Brücke zwischen<br />

den Maschinen im Shopfloor<br />

und der objekt- und dienste-orientierten<br />

IT-Welt. HeiTPM erlaubt die<br />

schnelle Integration in unterschiedliche<br />

IT-Landschaften bis hin zu den<br />

ERP-Systemen und sorgt so für<br />

Transparenz in der Produktion, die<br />

Optimierung der Produktion sowie<br />

eine flexible Produktionsplanung<br />

und -steuerung.<br />

Optimaler<br />

Workflow<br />

Die Assistenzsysteme HeiMAX<br />

sorgen für einen optimalen bedarfsorientierten<br />

Workflow bei der Planung,<br />

Koordinierung und Ausführung<br />

der Produktion und reduzieren<br />

so Maschinen- und Anlagenstillstandzeiten.<br />

Durch die Unterstützung<br />

der Mitarbeiter in der Produktion<br />

mit den jeweils relevanten<br />

Informationen und der Dokumentation<br />

aller qualitätsrelevanten Schritte<br />

lassen sich Abläufe und Prozesse<br />

nachvollziehbar optimieren.<br />

Heitec versteht sich als Mittler zwischen<br />

den verschiedensten Fachdomänen<br />

und der Technik/IT. Als<br />

Technologiepartner unterstützt das<br />

Unternehmen seine Kunden über den<br />

gesamten Lebens zyklus einer Anlage<br />

und bei der digitalen Transformation<br />

mit einer nutzerfokussierten Beratung.<br />

Diese ist geprägt durch eine<br />

hohe Lösungskompetenz und reicht<br />

von der qualifizierten Aufnahme der<br />

IST-Situation mit der Reifegradprüfung<br />

Industrie 4.0 über die Ideengenerierung<br />

in Ideation- und Potenzialworkshops<br />

sowie der anschließenden<br />

Konkretisierung der Ideen<br />

und deren Überführung zum Projekt,<br />

bis zur Projektbegleitung und<br />

der erfolgreichen Einführung in den<br />

Betrieb. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 35


Steuern und Regeln<br />

Geberlos sicher im Betrieb von<br />

unterschiedlichen Motortechnologien<br />

Drive Controller COMBIVERT F6 PRO mit geberlosen Sicherheitsfunktionen<br />

KEB Automation KG<br />

info@keb.de<br />

www.keb.de<br />

Die universellen Drive Controller<br />

COMBIVERT F6 von KEB Automation<br />

sind Frequenzumrichter, Servooder<br />

auch Sonderantrieb in einem<br />

Gerät. Sie vereinfachen die Auswahl<br />

in Antriebsanwendungen und<br />

optimieren somit Lager, Logistik und<br />

Kosten. Zu den bisher vier Gehäusegrößen<br />

mit Nennleistungen bis 90 kW<br />

zeigte das Unternehmen auf der<br />

SPS 2019 weitere Leistungs stufen<br />

bis 450 kW für die geberlose<br />

und geberbehaftete Regelung<br />

von unterschiedlichen<br />

Motortechnologien (ASM,<br />

SSM, IPM, SynRM).<br />

Bestmögliche<br />

Umsetzung<br />

Hohe Überlastfähigkeit,<br />

die schnelle Reaktion auf<br />

Laständerungen oder auch<br />

die universelle Anbindung an<br />

übergeordnete Steuerungssysteme<br />

– mit diesen Eigenschaften<br />

setzt der COM-<br />

BIVERT F6 dynamischen<br />

Aufgaben in Maschinen und<br />

Anlagen, Kranen, Aufzügen<br />

oder Hebeeinrichtungen bestmöglich<br />

um.<br />

Hoch integriert<br />

Neben der besonders kompakten<br />

Bauform optimieren schutzbeschichtete<br />

Baugruppen und hohe Rüttelfestigkeit<br />

den Betrieb in rauen<br />

Umgebungs- und Einsatzbedingungen.<br />

Mit dem Konzept „All-in-<br />

One“ bieten die Geräte ein komfortables<br />

Bedien panel, Schonung des<br />

Einspeise netzes dank Drossel und<br />

EMV-Filter sowie funktionale Sicherheit<br />

über die sichere Drehmomentabschaltung.<br />

Auswahl und Installation<br />

der Geräte sind so einfach<br />

wie ihr Betrieb: Die Anwendung und<br />

Handhabung wird durch die Inbetriebnahme-<br />

und Diagnosesoftware<br />

COMBIVIS 6 mit zahlreichen Wizards<br />

komfortabel gestaltet.<br />

Geberlose Sicherheitsfunktionen<br />

direkt im Antrieb<br />

Der sichere Betrieb von Maschinen<br />

erfordert häufig Sicherheitsfunktionen<br />

zur Begrenzung von Drehzahlen,<br />

Drehrichtungen oder Achspositionen.<br />

Die aktuelle Generation<br />

der Antriebe von KEB bietet skalierbare<br />

Sicherheitsfunktionen direkt im<br />

Drive Controller. Zur Umsetzung von<br />

geberloser Sicherheit präsentierte<br />

KEB auf der SPS 2019 die neue<br />

Gerätevariante PRO des COM-<br />

BIVERT F6. So können sichere<br />

Lösungen zum Beispiel in Applikationen<br />

realisiert werden, bei denen<br />

kein Gebersignal nötig oder möglich<br />

ist. Geberlose Sicherheitsfunktionen<br />

im Antrieb bieten neben<br />

individuelleren Maschinenkonzepten<br />

kosteneffiziente Möglichkeiten<br />

zur einfachen Bewegungsüberwachung.<br />

◄<br />

Steuerung hört aufs Wort!<br />

Mit einer Sprachbedienung können<br />

Arbeitsprozesse erheblich<br />

erleichtert werden. Die Sprache<br />

kann die Funktion einer „dritten<br />

Hand“ übernehmen und mit einem<br />

Satz können sogar mehrere Prozessparameter<br />

gleichzeitig eingegeben<br />

werden.<br />

Spectra erleichtert dem Anwender<br />

den Einstieg in die Welt der<br />

Sprachbedienung mit einem<br />

Komplettpaket, bestehend aus<br />

dem Controller für die Sprachbedienung,<br />

der Spectra Power-<br />

Box 100-IVC, einem kabellosen<br />

Headset und der Lizenz für das<br />

Konfigurationstool vicSDC. Alle<br />

Komponenten für eine individuelle<br />

Sprachbedienung kommen<br />

aus einer Hand. Auf der Spectra<br />

PowerBox 100-IVC ist ein Menü<br />

hinterlegt, das durch die einzelnen<br />

Konfigurationsschritte führt<br />

und anhand der integrierten Beispiel-Demo<br />

ist es ganz einfach,<br />

sich mit der Funktionsweise vertraut<br />

zu machen. Für die Erstellung<br />

einer individuellen Sprachbedienung<br />

verwendet man das<br />

web basierte Konfigurationstool<br />

vicSDC. Nach dem Download<br />

der Sprachbibliothek arbeitet die<br />

Sprach bedienung 100 % offline<br />

als reine Embedded Lösung.<br />

Für die Kommunikation zwischen<br />

der Spracheingabe und<br />

einer Steuerung wird der interne<br />

MQTT-Broker auf der Spectra<br />

PowerBox 100-IVC verwendet.<br />

Dort werden die im JSON-Format<br />

vorliegenden Sprachbefehle<br />

„veröffentlicht“ und dann von einer<br />

MQTT-fähigen Steuerung „abonniert“<br />

und weiterverarbeitet. Mit<br />

Hilfe eines Protokollwandlers<br />

kann das MQTT-Protokoll auch<br />

auf andere gängige Protokolle,<br />

wie z. B. ModbusTCP „übersetzt“<br />

werden. So hört auch Ihre Steuerung<br />

aufs Wort.<br />

• Spectra GmbH & Co. KG<br />

www.spectra.de<br />

36 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Innovative Steuerung praxisorientiert<br />

weiterentwickelt<br />

Steuern und Regeln<br />

– und in diesem Marktumfeld wohl<br />

auch exclusiv – µMIC Steuerungen<br />

mit der weltweit erfolgreichen Node-<br />

RED opensource Software. Im Vergleich<br />

zu der bisher vorzugsweise<br />

eingesetzten Programmierung mit C/<br />

C++ bietet diese Lösung für Anwender<br />

besonders ´handfeste´ Vorteile:<br />

Dazu gehören:<br />

• eine intuitiv bedienbare, grafische<br />

Oberfläche<br />

• die einfache und schnelle Anbindung<br />

zu IoT Cloudservices/<br />

Industrie 4.0<br />

• schnelle, zeitnah nutzbare Ergebnisse<br />

• direkte Nutzung der Steuerung<br />

– ohne zusätzliche, lokale Software-Installationen<br />

Der Anwender hat dabei weiterhin<br />

die Wahl, besonders anspruchsvolle<br />

Spezifikationen in C/C++ zu<br />

realisieren. Die Einbindung ihrer<br />

C/C++ Bibliotheken und Applikationen<br />

in Node-RED ist jederzeit<br />

einfach zu realisieren. Der Einsatz<br />

von Node-RED in Kombination mit<br />

der µMIC führt schnell und unkompliziert<br />

zu einer industrietauglichen,<br />

zuverlässigen Steuerung mit attraktivem<br />

Preis-Leistungsverhältnis. ◄<br />

MicroControl GmbH & Co. KG<br />

www.microcontrol.net<br />

MicroControl hat sich in mehr als<br />

20 Jahren einen Namen mit leistungsfähigen<br />

und industrie tauglichen<br />

Lösungen erarbeitet. Neben I/O-<br />

Modulen, Protokollstacks und international<br />

erfolgreichen individuellen<br />

Lösungen sind µMIC Steuerungen<br />

mit ihrem überlegenen Leistungsspektrum<br />

und ihrem Individualisierungs-Potential<br />

vor allem in<br />

anspruchsvollen Umfeldern erfolgreich.<br />

Zur SPS 2019 präsentierte das<br />

Unternehmen für die µMIC Steuerungen<br />

eine neue Dimension praxisorientierter<br />

und innovativer Technologie:<br />

MicroControl liefert erstmals<br />

Stepper-Controller für 5-Achs Motion-Anwendungen ersetzt Servo-Antriebe<br />

Der SMC3 Stepper-Controller<br />

mit RT-Ethernet Interface eignet<br />

sich besonders in Robotik-Anwendungen<br />

oder 3D-Druckern als Alternative<br />

zu teuren Servoantrieben<br />

Standardisierte<br />

Antriebsprofile<br />

Der SMC3 Stepper-Controller mit<br />

EtherCAT oder Sercos Interface<br />

unterstützt die standardisierten<br />

Antriebsprofile der beiden Protokolle.<br />

Alle für den Betrieb an CNCoder<br />

Roboter-Steuerungen benötigten<br />

Funktionen sind vollständig<br />

implementiert. Dazu gehören u. a.<br />

zyklische Geschwindigkeits- oder<br />

Positionsvorgabe, Positionierfunktionen<br />

und verschiedene Homing-<br />

Modes. Der Einsatz in anspruchsvollen<br />

Motion-Anwendungen mit<br />

interpolierenden Achsen (z. B.<br />

3-Achs und 5-Achs Bearbeitungsprozesse)<br />

ist so problemlos<br />

möglich.<br />

Encoder-Eingang<br />

Neben den umfangreichen<br />

Motion-Funktionen verfügt der<br />

SMC3-Controller über Onboard-<br />

IOs und einen Encoder-Eingang<br />

für den Closed-Loop-Betrieb.<br />

Das Schrittmotor-Interface ist für<br />

2-Phasen Schrittmotoren mit bis<br />

zu 256 Microsteps bei 8 A Phasenstrom<br />

und 48 V DC-Versorgungspannung<br />

ausgelegt.<br />

• Automata GmbH & Co. KG<br />

info.automata.de@cannon.<br />

com<br />

www.cannon-automata.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 37


Messtechnik<br />

Ein Referenzgerät für Multimeter – im Labor und<br />

im Feldeinsatz<br />

Die ASYC IV von Chauvin Arnoux<br />

Chauvin Arnoux GmbH<br />

info@chauvin-arnoux.de<br />

www.chauvin-arnoux.de<br />

Die neuen Multimeter CA 5292<br />

und CA 5293 sind 100 % made in<br />

France, haben die Schutzklasse<br />

IP67 und sind vielseitig einsetzbar:<br />

in der industriellen Wartung, Automatisierungs-<br />

und Prozesstechnik,<br />

Elektroinstallation, Heizungs- und<br />

Klima technik, in der Ausbildung und<br />

Berufsschulen, Forschung und Entwicklung<br />

…<br />

Intuitiv<br />

bedienungsfreundlich<br />

Als tragbare Geräte und als Tischmultimeter<br />

sind die neuen ASYC IV<br />

von Chauvin Arnoux einfach und intuitiv<br />

zu bedienen. Sie sind kompakt,<br />

robust und ihre Schutzart IP67 ermöglicht<br />

Messungen unter schwierigsten<br />

Umfeldbedingungen. Weiter hin verfügen<br />

die CA 5292 und CA 5293<br />

über eine optimierte Anzeige technik:<br />

Bildschirm mit vier Ebenen, dessen<br />

Beleuchtungsstärke sich nach der<br />

Helligkeit vor Ort richtet, mit grafischer<br />

Anzeige des Signalverlaufs<br />

und mehrerer Parameter, der Wellenform<br />

bis 600 Hz und mit vielen<br />

Tools, um den Verlauf und die Form<br />

eines Signals zu erkennen...<br />

Die Multimeter können mit Batterien<br />

oder mit Akkus und einem<br />

externen USB-Ladegerät mit Strom<br />

versorgt werden. Sie erreichen eine<br />

hohe Betriebsdauer und können<br />

ohne Zeitverlust auch während des<br />

Betriebs nachgeladen werden. Mit<br />

einer bedienerfreundlichen Funktion<br />

lassen sich alle bevorzugten<br />

Einstellungen des Benutzers speichern,<br />

so dass sie beim Wiedereinschalten<br />

des Geräts sofort wieder<br />

zur Verfügung stehen.<br />

Um Messungen zu vereinfachen,<br />

erkennen die Geräte automatisch<br />

die gewünschte Messfunktion beim<br />

Anschließen und warnen den Benutzer<br />

im Fall von Falschanschlüssen.<br />

Die Wahl der Messart ist durch die<br />

LED-beleuchteten Tasten des Wahlschalters<br />

besonders komfortabel.<br />

Die CA 5292 und CA 5293 messen<br />

mit hoher Genauigkeit Spannungen<br />

bis 1000 V, Ströme bis 20 A, Widerstände<br />

bis 100 MOhm, Frequenzen<br />

bis 5 MHz und sogar Temperaturen<br />

von -200 °C bis + 1200 °C.<br />

Zweitfunktionen, wie Relativmessung,<br />

Messwertüberwachung<br />

mit Datums- und Uhrzeitstempel,<br />

Angabe der Messtoleranzen und<br />

programmierbare Math-Funktionen<br />

vervollständigen die notwendigen<br />

Hilfsmittel für die Messwertanalyse.<br />

In den hochwertigen Geräten lassen<br />

sich bis zu 30.000 Messwerte<br />

speichern und eine kontinuierliche<br />

Messwertaufzeichnung mit einem<br />

einstellbaren Zeitintervall von 0,2 s<br />

bis 24 Std, sowie der Dauer und der<br />

Speicherkapazität ist ebenfalls möglich.<br />

Die Dateien sind mit Datumsund<br />

Zeitangaben versehen und tragen<br />

den Namen der Messkampagne.<br />

Die ASYC IV verfügen über einen<br />

universellen Kommunikations modus<br />

nach dem SCPI-Standard über USB<br />

oder Bluetooth. Für die Anzeige der<br />

Messdaten, ihre Auswertung in Echtzeit<br />

oder ihre spätere Analyse auf<br />

einem PC steht die praktische Software<br />

SX-DMM zur Verfügung. Eine im<br />

Google Store erhältliche ANDROID-<br />

App ermöglicht die Überwachung<br />

und die Anzeige von Messkampagnen<br />

auf externen Geräten.<br />

Technische Daten<br />

• Anzeige: 100.000 Digits<br />

• Bandbreite: 200 kHz<br />

• Genauigkeit: 0,02 %<br />

• Strommessung: direkte Anzeige<br />

von 600/1.000 µA bis 10 A/100 A<br />

(20 A für max. 30 s)<br />

• Analyse-Tools: Messwertüberwachung<br />

mit Datum, Uhrzeit,<br />

Min/Max/Avg/Peak, Filterung,<br />

Tastverhältnis<br />

• Datenaufzeichnung: von bis zu<br />

30 Messfolgen<br />

• Speicherung: 10.000 Werte (CA<br />

5292) und 30.000 Werte (CA 5293)<br />

• PWM-Tiefpass-Filter, VlowZ-Messungen<br />

mit geringer Impedanz,<br />

dB/dBm-Messung, Tastverhältnis<br />

• Impulsbreite, Impulszählung,<br />

Dioden test…<br />

• USB- oder Bluetooth-Schnittstelle<br />

• 1000 V CAT III / 600 V CAT IV ◄<br />

38 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Messtechnik<br />

Neue Differenzdruck-Transmitter-Serie mit Flowoder<br />

Membran-Sensor-Technologie<br />

Die Überwachung des Differenzdrucks<br />

ist in vielen Produktionsbereichen<br />

zentral und in medizinischen<br />

Anlagen lebenswichtig. Um Kunden<br />

die höchst mögliche Flexibilität zu<br />

gewähren hat Rotronic die PF-Transmitter-Reihe<br />

ausgebaut. Basierend<br />

auf dem PF4 V1 wurde die aktuelle<br />

PF4/5-Baureihe mit praktischen<br />

neuen Funktionen ergänzt: einem<br />

integrierten Umgebungsdrucksensor<br />

sowie der automatischen Nullpunkt-Kalibration.<br />

Für die Differenzdruckmessung<br />

steht nun jederzeit<br />

ein präzises und wartungsfreies<br />

Gerät zur Verfügung, dessen Einstellungen<br />

sich durch das intuitive<br />

Menü ganz einfach ändern lassen.<br />

Funktionen:<br />

• Möglichkeit zusätzlich einen<br />

Feuchte- und/oder Temperaturfühler<br />

anzuschließen.<br />

• Drei analoge Ausgänge für die Ausgabe<br />

aller gemessenen Parameter<br />

• Automatische Nullpunkt-Kalibration<br />

für beide Sensoren<br />

• Integrierter Umgebungsdruck zur<br />

automatischen Kompensation des<br />

Messfehlers<br />

• Neue intuitive Menüstruktur<br />

• Durchfluss- oder Membransensor<br />

verfügbar<br />

• Modbus RTU-Protokoll<br />

• Relais-Schaltkontakt integriert<br />

• Analoger Eingang für externe<br />

Geräte<br />

Messprinzipien:<br />

• Beim Thermischen Massenflussprinzip<br />

(mit Flow Sensor) ist ein<br />

Heizelement zwischen zwei temperaturempfindlichen<br />

Widerständen<br />

angeordnet. Ein Gasstrom<br />

verschiebt das Temperaturprofil<br />

in Richtung eines Widerstands.<br />

Dies wird gemessen und ausgewertet.<br />

• Beim Membransensor-Dehnungsmessstreifen-Prinzip,<br />

kurz DMS,<br />

dehnt Druck eine Mem brane.<br />

Diese Messstreifen verändern<br />

ihren elektrischen Widerstand bei<br />

jedem Druckstoß. Die daraus entstehenden<br />

Dehnungen und Stauchungen<br />

werden dann in ein elektrisches<br />

Signal umgewandelt und<br />

auswertet.<br />

Beide Messprinzipien haben ihre Vor- und Nachteile:<br />

Messprinzip<br />

Flow-Sensor<br />

Membran-Sensor<br />

Umgebungsdruck Kompensation nötig nicht nötig<br />

Nullpunkt-Kalibrierung nicht nötig nötig<br />

Überlast-Beständigkeit hoch tief<br />

Kreuzkontamination ja nein<br />

Vibrations-Empfindlichkeit nein ja<br />

Im Erklärvideo erfahren Sie mehr<br />

zum Thema Differenzdruck.<br />

• Rotronic AG<br />

www.rotronic.ch<br />

Glasindustrie: Neue Feldbusschnittstellen für Pyrometer<br />

Fluke Process Instruments bietet<br />

seine Punktpyrometer Thermalert<br />

4.0 ab sofort auch zur Anbindung<br />

über Ethernet, EtherNet/IP<br />

und PROFINET IO an. Analog- oder<br />

RS485-Schnittstellen sind weiterhin<br />

wahlweise verfügbar. Die Sensoren<br />

mit Ethernet-Schnittstelle können<br />

über Power over Ethernet (PoE)<br />

mit Spannung versorgt werden.<br />

Die kompakten, äußerst robusten<br />

Infrarotthermometer der Baureihe<br />

Thermalert 4.0 leisten eine berührungslose,<br />

automatische Temperaturüberwachung.<br />

Das umfangreiche<br />

Sortiment deckt Messtemperaturen<br />

im Bereich von -40 °C<br />

bis 2300 °C sowie diverse Wellenlängen<br />

und Fokusabstände ab.<br />

Unter anderem stehen spezialisierte<br />

Spektralmodelle für die<br />

Überwachung der Oberflächentemperaturen<br />

von Glas beim Biegen,<br />

Härten, Glühen und Versiegeln<br />

(5 µm, 250 °C bis 2250 °C)<br />

und für extrem dünngezogenes<br />

Glas (7,9 µm, 300 °C bis 900 °C)<br />

zur Verfügung. Die gesamte Baureihe<br />

zeichnet sich durch eine<br />

hohe maximale Betriebstemperatur<br />

von 85 °C aus. Anwender<br />

können daher Kosten sparen und<br />

viele Messpunkte ohne Kühlung<br />

einrichten. Die robusten Infrarotthermometer<br />

sind im Schutzgrad<br />

IP65 ausgeführt. Sie erreichen<br />

exzellente Werte bei Wiederholgenauigkeit,<br />

Reaktionszeit<br />

und Genauigkeit. Ein integrierter<br />

Laserfokus erleichtert die Ausrichtung.<br />

Für besonders kostensensible<br />

Bereiche ist jedoch auch<br />

ein Pyrometer ohne Laser verfügbar,<br />

das alle sonstigen Vorzüge<br />

der Baureihe teilt und im Spektrum<br />

von 8 µm bis 14 m diverse<br />

Applikationen in der Spanne -40<br />

bis 1000 °C abdeckt.<br />

• Fluke Process Instruments<br />

GmbH<br />

www.flukeprocessinstruments.<br />

de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 39


Messtechnik<br />

Neue AWG-Karten liefern Ausgangssignale mit<br />

bis zu 24 Volt Hub<br />

Spectrum stellt sechs neue AWGs für die Signalerzeugung mit großer Amplitude vor<br />

(c) Spectrum Instrumentation GmbH<br />

Spectrum Instrumentation GmbH<br />

info@spec.de<br />

spectrum-instrumentation.com<br />

Spectrum Instrumentation hat<br />

seine kürzlich erschienene PCIe-<br />

Kartenserie „M2p.65xx“ um sechs<br />

neue Arbitrary Waveform Generatoren<br />

(AWGs) erweitert. Diese<br />

neuen AWGs können Wellenformen<br />

mit Amplituden von bis zu ±12 Volt<br />

in 1 MOhm oder ±6 Volt in 50 Ohm<br />

erzeugen. Um die höheren Ausgangsspannungen<br />

zu erreichen,<br />

wurden die Karten mit zusätzlichen<br />

Verstärkern und größeren Kühlkörpern<br />

ausgestattet. Dadurch sind<br />

diese Karten etwas breiter, so dass<br />

sie zwei PCIe-Steckplätze benötigen,<br />

bei einer unveränderten Länge<br />

von nur 168 mm. Dank ihrer geringen<br />

Größe passen sie in fast jeden<br />

PC und verwandeln ihn in einen leistungsstarken<br />

und flexiblen Wellenformen-Generator.<br />

Die AWGs der M2p.65xx-Serie verwenden<br />

die neuesten 16-Bit-Digital-<br />

Analog-Wandler und verfügen über<br />

eine schnelle PCIe x4-Schnittstelle<br />

mit einer Streaming-Geschwindigkeit<br />

von bis zu 700 MByte/s. Es stehen<br />

Ausgabegeschwindigkeiten von<br />

40 MS/s (M2p.654x) oder 125 MS/s<br />

(M2p.657x) zur Verfügung, wahlweise<br />

mit einem, zwei oder vier<br />

Kanälen pro Karte.<br />

Mehrkanal-Karten<br />

Jeder Kanal verfügt über einen<br />

eigenen DAC und eine eigene Ausgangsstufe.<br />

Die Mehrkanal-Karten<br />

nutzen einen gemeinsamen Takt<br />

und Trigger, um eine vollständige<br />

Synchronisation zu gewährleisten.<br />

Die Ausgangsstufen enthalten vier<br />

umschaltbare Filter, um die Signalqualität<br />

zu optimieren. Diese flexiblen<br />

Ausgangsstufen ermöglichen,<br />

in Kombination mit den hochauflösenden<br />

16-Bit-DACs, die Erzeugung<br />

von Signalen mit sehr geringer<br />

Verzerrung, außergewöhnlichem<br />

Dynamikumfang und hohem<br />

Signal-Rausch-Verhältnis. Oliver<br />

Rovini, CTO bei Spectrum, erklärt:<br />

„Die meisten AWGs sind nicht in<br />

der Lage, präzise Wellenformen<br />

mit hoher Amplitude zu erzeugen.<br />

Unsere neuen AWG-Karten bieten<br />

eine kostengünstige Lösung in einem<br />

vollständig integrierten Paket. Sie<br />

sind für alle Anwender interessant,<br />

die Testsignale mit großer Amplitude<br />

im DC bis 60-MHz-Bereich erzeugen<br />

müssen. Die Möglichkeit, qualitativ<br />

hochwertige Signale zu reproduzieren,<br />

ist für Ingenieure und Wissenschaftler<br />

von großem Wert, wenn<br />

z. B. ein System oder eine Komponente<br />

mit Wellenformen stimuliert<br />

werden muss, um reale Betriebsbedingungen<br />

nachzuahmen.“<br />

Großer Speicher und viele<br />

Ausgabemodi<br />

Damit die AWGs der „65er“-Serie<br />

lange und komplexe Wellenformen<br />

erzeugen können, ist jede Karte mit<br />

einem großzügigen 512 MSamples-<br />

40 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Messtechnik<br />

Schwingungsmesstechnik für den mobilen Einsatz<br />

VibroGo ist die neue Laser-<br />

Schwingungsmesstechnik für<br />

unterwegs – von Feldstudien bis<br />

zur Zustandsüberwachung von<br />

Maschinen und Anlagen.<br />

Das neue Polytec VibroGo Laser-<br />

Doppler-Vibrometer misst Schwingungen<br />

berührungsfrei und flexibel<br />

mit einer großen Frequenzbandbreite<br />

von DC bis 100 kHz.<br />

Die herausragende Auflösung der<br />

Schwinggeschwindigkeit und die<br />

hohe Linearität über den gesamten<br />

Messbereich machen das Präzisionsmessgerät<br />

aus. VibroGo hilft<br />

dabei, Phänomenen der Dynamik<br />

und Akustik in Natur und Technik<br />

auf den Grund zu gehen und<br />

dient als Basis für Forschung, Produktentwicklung<br />

und Qualitätssicherung<br />

weltweit.<br />

Der Auto- und Remotefokus<br />

erleichtert das Ausrichten des<br />

Laser-Messpunktes am Messobjekt.<br />

Die Anwender wählen<br />

den gewünschten Frequenzbereich<br />

bequem direkt am Gerät<br />

per Touchscreen aus und messen<br />

im Handumdrehen die Schwinggeschwindigkeit,<br />

Amplitude und<br />

Beschleunigung. Hochpassfilter<br />

und Frequenzbandbreitenfilter<br />

isolieren zuverlässig Störsignale.<br />

VibroGo ist als verlässliches<br />

mobiles Präzisionsmessgerät<br />

die ideale Lösung für unterwegs<br />

oder für den Außeneinsatz<br />

in Industrie oder Forschung. Es<br />

erfasst Maschinenschwingungen<br />

selbst in schwer zugänglichen<br />

oder gar Gefahrenbereichen aus<br />

sicherem Abstand. Die Steuerung<br />

von VibroGo und der Datentransfer<br />

erfolgen bequem per Ethernet<br />

oder kabellos per WLAN.<br />

• POLYTEC GmbH<br />

www.polytec.com<br />

Speicher ausgestattet. Der große<br />

interne Speicher wird durch verschiedene<br />

Ausgabemodi ergänzt.<br />

Zum Beispiel kann der Speicher<br />

segmentiert werden, wobei jedes<br />

Segment ein eigenes Signal enthält<br />

und somit zwischen verschiedenen,<br />

gleichzeitig vorhandenen Signalen<br />

umgeschaltet werden kann. Die Karten<br />

verfügen außerdem über eine<br />

FIFO-Streaming-Funktion, mit der<br />

neue Ausgabedaten kontinuierlich<br />

über den schnellen PCIe-Bus mit<br />

bis zu 700 MB/s geschrieben werden<br />

können, während bereits übertragene<br />

Informationen wiedergegeben<br />

werden. Dank dieser Flexibilität<br />

kann der Benutzer ultralange<br />

Single-Shot-Wellenformen oder<br />

ständig wechselnde Burst-Signale<br />

erzeugen, wie sie beispielsweise<br />

bei Radar, Ultraschall, LIDAR und<br />

Sonar nötig sind. Die Möglichkeiten<br />

sind nahezu unbegrenzt.<br />

Stimulus-Response-<br />

Systeme<br />

Für Stimulus-Response-Systeme<br />

oder Closed-Loop-Anwendungen<br />

passen die neuen AWGs M2p.65xx<br />

perfekt zu den 2018 erschienenen<br />

Digitizern M2p.59xx. Die 16-Bit-<br />

Digitizer der „59er“-Serie bieten<br />

ein bis acht Kanäle mit Abtastraten<br />

zwischen 20 MS/s und 125 MS/s.<br />

Dabei synchronisiert das Spectrum<br />

Star-Hub-Modul bis zu 16 verschiedene<br />

M2p-Karten, egal ob AWGs<br />

oder Digitizer. Der Star-Hub verteilt<br />

einen gemeinsamen Takt und<br />

ein Triggersignal an jeden Kanal,<br />

wodurch ein vollständig synchroner<br />

Betrieb des ganzen Systems<br />

gewährleistet ist. Star-Hub-Systeme<br />

eignen sich auch für Anwendungen,<br />

bei denen mehrere Testpunkte oder<br />

Sensor-Arrays gleichzeitig mit verschiedenen<br />

Testsignalen stimuliert<br />

werden müssen.<br />

Treiber und Software<br />

Die Steuerung und Erzeugung<br />

von Signalen mit den Spectrum<br />

AWGs ist unkompliziert: Die Karten<br />

sind vollständig programmierbar<br />

und es gibt kostenlose Treiber<br />

für die gängigsten Sprachen (wie<br />

C ++, VB.NET, C#, J#, Delphi, Java<br />

oder Python) sowie Drittanbieter-<br />

Software wie LabVIEW und MAT-<br />

LAB. Alternativ können Anwender<br />

die bewährte Spectrum-Software<br />

SBench 6 Professional verwenden.<br />

Mit SBench 6 kann der Nutzer alle<br />

Modi und Einstellungen des AWG<br />

über eine einfache, benutzerfreundliche<br />

Oberfläche steuern. Die Software<br />

ist für den Betrieb mit mehreren<br />

Kanälen ausgelegt und verfügt<br />

über eine Vielzahl integrierter<br />

Funktionen für die Signalerzeugung,<br />

Signalform-Darstellung, Datenanalyse<br />

und Dokumentation. Grundlegende<br />

Signale können mit der „Easy<br />

Generator“-Funktion erzeugt werden,<br />

die Sinuswellen, Sägezahn<br />

oder Rechtecke mit programmierbarer<br />

Frequenz, Amplitude und<br />

Phase generiert. Komplexere Signale<br />

können mit mathematischen Gleichungen<br />

erstellt oder aus anderen<br />

Programmen oder Geräten (z. B.<br />

Digitizern oder Oszillos kopen) in<br />

Binär-, ASCII- oder Wave-Formaten<br />

importiert werden.<br />

In jedes Testsystem<br />

integrierbar<br />

Nach der Installation in einem PC<br />

können die AWG-Karten problemlos<br />

in jedes Testsystem integriert werden.<br />

Die Signalausgänge sowie die<br />

Clock- und Triggereingänge werden<br />

über SMB-Anschlüsse an der Frontblende<br />

bereitgestellt. Dort befinden<br />

sich außerdem vier MMCX-Buchsen:<br />

Ein Multifunktions-Ausgang und<br />

drei Multifunktions-I/O-Anschlüsse<br />

können für verschiedene Aufgaben<br />

verwendet werden - wie digitale<br />

Ausgangskanäle, Takt, Trigger,<br />

Statusausgang sowie asynchrone<br />

I/O-Lines. Damit lassen sich die<br />

AWG-Karten der „65er“ Serie problemlos<br />

an fast alle automatisierten<br />

Test systeme anpassen.<br />

Mixed Mode AWG – vier<br />

zusätzliche Ausgänge<br />

Durch das Verwenden der vier<br />

Multifunktions-Buchsen als digitale<br />

Ausgänge werden dem AWG<br />

vier weitere komplett synchrone<br />

Ausgangskanäle hinzugefügt. Eine<br />

einzelne AWG-Karte kann also<br />

Signale auf vier Analogausgängen<br />

und vier Digitalausgängen parallel<br />

bei voller Geschwindigkeit liefern.<br />

Dies ist besonders hilfreich beim<br />

Zusammenspiel mit externen Geräten,<br />

wie bei aufwändigen Experimenten<br />

in der Forschung oder bei<br />

OEM-Projekten.<br />

Fünf Jahre Gewährleistung<br />

Die AWGs der M2p.65xx-Serie<br />

sind ab sofort lieferbar. Im Lieferumfang<br />

ist eine Basisversion der<br />

Spectrum SBench 6 Software enthalten,<br />

damit jeder Kunde sofort mit<br />

ersten Tests und Messungen starten<br />

kann. „Nach 30 Jahren Entwicklung,<br />

Produktion und Endkontrolle<br />

in Deutschland ist unser Qualitätsniveau<br />

extrem hoch, daher bieten<br />

wir eine in der Branche einzigartige<br />

Gewährleistungsdauer von<br />

5 Jahren”, erklärt die Geschäftsführerin<br />

Gisela Haßler. „Außerdem<br />

sind während der langen Einsatzzeit<br />

des Produkts alle Softwareund<br />

Firmware-Updates kostenlos.<br />

Für den Support erhält der Kunde<br />

direkten Zugang zu unseren Ingenieuren,<br />

von der Anfrage bis zur<br />

Lösung vergehen meistens nur<br />

wenige Stunden. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 41


Messtechnik<br />

Schnelle und hochauflösende Spektrometer<br />

sowie neue Systeme zur Vermessung<br />

Charakterisierung von Laserdioden, VCSELs sowie Displays für Time-of-flight und AR/VR-Anwendungen<br />

ren beste Abbildungs eigenschaften<br />

und kundenspezifische Messsysteme.<br />

Diese Systeme sind sowohl<br />

für den sichtbaren als auch für den<br />

infraroten Spektralbereich erhältlich.<br />

Time-of-flight-Anwendung<br />

von VCSEL-Arrays<br />

Instrument Systems<br />

Optische Messtechnik GmbH<br />

www.instrumentsystems.com<br />

Als Teilnehmer am German Pavillon<br />

präsentiert Instrument Systems<br />

auf der Photonics West/USA seine<br />

Spektralradiometer der Premiumklasse<br />

sowie kombinierte Messlösungen<br />

ergänzt durch absolut<br />

kalibrierte Kameras.<br />

Augensicherheitsbetrachtung<br />

Da im Speziellen für die Augensicherheitsbetrachtung<br />

bei der Vermessung<br />

von Lasern, wie z. B.<br />

VCSELs, ein klar definiertes Fehlerbudget<br />

des Messsystems notwendig<br />

ist, bietet Instrument Systems<br />

absolut kalibrierte Messgeräte<br />

mit Rückführbarkeit zur PTB an.<br />

Systeme bestehend aus Ulbricht-<br />

Kugeln, daran angeschlossenen<br />

Photodioden sowie Spektralradiometern<br />

können Laserdioden<br />

und VCSELs bei 940 nm spektral<br />

und leistungsbezogen vermessen.<br />

Besonders schnelle Photodioden<br />

und entsprechend entwickelte<br />

Ansteuerelektronik ermöglichen<br />

die zeitlich aufgelöste Charakterisierung<br />

der Laserpulse im<br />

Nanosekunden bereich. Zusätzlich<br />

können die Einzel emitter von VCSEL-<br />

Arrays untersucht und damit Rückschlüsse<br />

auf die Abstrahlcharakteristik<br />

im Nah- und Fernfeld gezogen<br />

werden. Alle Systeme sind sowohl<br />

für Labor, aber auch für Produktionsanwendungen<br />

mit Fokus auf<br />

schnellerer Taktzeit und attraktiver<br />

Preisstruktur erhältlich.<br />

Kamerasysteme für<br />

sichtbaren und IR-Bereich<br />

Mit der Time-of-flight-Anwendung<br />

der VCSELs im infraroten Spektralbereich<br />

einhergehend, können mithilfe<br />

des produktionserprobten DTS-<br />

Systems auch Brillen und Displays<br />

von AR/VR-Anwendungen vermessen<br />

werden. Das DTS-System<br />

basiert auf dem neuen, besonders<br />

schnellen Spektrometer CAS 125,<br />

das eine minimale Integrationszeit<br />

von 11 µs hat und mithilfe einer<br />

Faser an eine kalibrierte LumiTop<br />

Kamera angeschlossen ist. Speziell<br />

entwickelte Objektive garantie-<br />

Sollen Laserdioden und VCSEL-<br />

Arrays für Time-of-flight-Anwendungen<br />

eingesetzt werden, müssen<br />

sie spektral und leistungsbezogen<br />

sowie zusätzlich auch ihre Abstrahlung<br />

und die erzeugten Pulse charakterisiert<br />

werden. Hierfür bietet<br />

Instrument Systems absolut kalibrierte<br />

Spektralradiometer für verschiedene<br />

Wellenlängenbereiche<br />

mit diversem Zubehör an. In der<br />

Produktionsumgebung etabliert ist<br />

ein System, das den Emitter in eine<br />

Ulbricht-Kugel einkoppelt und mithilfe<br />

von Photodioden sowie einem Spektrometer<br />

der CAS-Serie schnellstmöglich<br />

vermisst. Eine schnelle<br />

Photodiode sowie eine speziell<br />

entwickelte Ansteuerelektronik des<br />

Emitters garantieren eine Charakterisierung<br />

von Pulsen im einstelligen<br />

Nanosekundenbereich sowie<br />

die Aufnahme der LIV-Kurve. Des<br />

Weiteren können die Einzelemitter<br />

des VCSEL-Arrays mithilfe einer<br />

absolut kalibrierten Kamera aus<br />

der LumiTop-Serie untersucht und<br />

damit Rückschlüsse auf die Abstrahlcharakteristik<br />

im Nah- und Fernfeld<br />

gezogen werden.<br />

Absolute Kalibrierung<br />

sichert exaktes<br />

Fehlerbudget<br />

Diese Messlösungen basieren auf<br />

einer absoluten Kalibrierung, die auf<br />

die PTB rückführbar ist. Dadurch<br />

ergibt sich ein klar definiertes Fehlerbudget,<br />

welches im Speziellen bei<br />

der Augensicherheitsbetrachtung<br />

der VCSELs enorme Bedeutung<br />

hat. Alle Systeme sind sowohl als<br />

Laborsysteme als auch als Produktionssysteme<br />

mit Fokus auf schnellerer<br />

Taktzeit und attraktiver Preisstruktur<br />

erhältlich. ◄<br />

42 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Messtechnik<br />

Digitale Multimeter<br />

(universal/high-end/all-in-one)<br />

METRAHIT-Serien AM, PM, IM von Gossen Metrawatt<br />

ACUTE-Technology<br />

Oszilloskope – 16 Bit<br />

Hochwertige Mess- und Prüftechnik<br />

sowie ein umfangreiches<br />

Produktspektrum – dafür steht<br />

die Marke GMC-I/Gossen Metrawatt.<br />

In diesem Sinne bieten die<br />

METRAHIT-Serien AM, PM und<br />

IM eine breite Palette hochwertiger<br />

digitaler Multimeter. Die AM-Serie<br />

stellt TRMS Digital-Multimeter mit<br />

±12.000 Digits bereit, robust, zuverlässig<br />

und mit Gehäusen aus schlagfestem<br />

Kunststoff und modernster<br />

Technik. Die PM-Serie bietet High-<br />

End TRMS Digital-Multimeter mit<br />

±60.000 Digits, systemfähig mit<br />

Infrarot-Schnittstelle. Die IM-Serie<br />

besteht aus All-in-One-Geräten mit<br />

30.000 Digits: Milliohm- und Multimeter,<br />

Datalogger und Isolationswiderstands-<br />

und Wicklungstester. Die<br />

Geräte der METRAHIT-Serien präsentieren<br />

sich im attraktiven, ergonomischen<br />

Design mit Gehäusen<br />

aus robustem Kunststoff. Ausgestattet<br />

mit modernster Technik und<br />

einem breiten Funktionsspektrum,<br />

sind sie für anspruchsvolle Messaufgaben<br />

in vielen Bereichen optimal<br />

geeignet.<br />

Die AM-Serie<br />

stellt TRMS (True Root Mean<br />

Square) Universal-Multimeter<br />

mit 12.000 Digits Digitalanzeige<br />

bereit und besteht aus den Geräten<br />

AM BASE, AM PRO, AM TECH und<br />

AM XTRA. Alle Geräte sind feldtauglich<br />

und werden über Akku versorgt.<br />

Das AM BASE eignet sich<br />

dank hochohmigen Messeingängen<br />

und Clip-Funktion für Stromsensoren,<br />

insbesondere für Energieversorger.<br />

Das AM PRO ist dank<br />

Tiefpassfilter und niederohmigem<br />

Eingangswiderstand besonders<br />

für Messungen an Frequenzumrichtern<br />

geeignet. Das AM TECH<br />

ist mit seinen Strommessbereichen<br />

mit erhöhter Genauigkeit besonders<br />

für Messungen an Messumformern<br />

in der Prozessindustrie brauchbar.<br />

Das METRAHIT AM XTRA ist das<br />

Top Gerät der METRAHIT Advanced<br />

Multimeter Serie, Produkt-Highlights<br />

sind TRMSAC, AC+DC Messung<br />

bis 20 kHz für Spannung und<br />

Strom, Datenlogger und IR-Schnittstelle<br />

zum PC, Netzteilanschluss.<br />

Die PM-Serie<br />

stellt High-End TRMS Digital-<br />

Multimeter mit ±60.000 /310.000<br />

Digits Digitalanzeige bereit und<br />

besteht aus den Geräten PM TECH,<br />

PM XTRA, PM PRIME und<br />

PM PRIME BT. Alle Geräte sind mit<br />

einer IR-Schnittstelle ausgestattet,<br />

sie sind feldtauglich und werden über<br />

Akku versorgt. Das PM TECH eignet<br />

sich dank Strommessbereichen mit<br />

erhöhter Genauigkeit besonders für<br />

Messungen an Messumformern in<br />

der Prozessindustrie. Das<br />

PM XTRA ist mit einem<br />

Datalogger ausgestattet<br />

und kann in der Elektrotechnik,<br />

in den Bereichen<br />

Elektroinstallation, Labor,<br />

Fernmeldewesen, Schulung,<br />

usw. eingesetzt werden.<br />

Das PM PRIME ist das<br />

Präzisions-Multi meter der<br />

Serie, mit einer Auflösung<br />

von 310.000 Digits, einer<br />

Grund genauigkeit von<br />

0,02 %, sowie Temperaturmessung<br />

und Datenlogger.<br />

Mit seinen 22 Messfunktionen<br />

eignet es sich für den<br />

universellen Einsatz in der<br />

Elektrotechnik, insbesondere<br />

in den Bereichen Industrie,<br />

Service, Elektrotechnik,<br />

Labor -und Forschung. Das<br />

PM PRIME BT ist zusätzlich mit Bluetooth<br />

ausgestattet.<br />

All-in-One Geräte<br />

Die Multimeter der METRAHIT<br />

IM-Serie sind All-in-One Geräte<br />

(Isolations-Tester, Milliohm-Meter,<br />

Windungsschluss-Tester und Universal-Multimeter),<br />

die Serie besteht<br />

aus den Modellen IM XTRA BT und<br />

E-DRIVE BT. Beide Modelle ermöglichen<br />

in Verbindung mit dem optionalen<br />

COIL TEST ADAPTER Windungsschluss-Messungen<br />

im Induktivitäts-Bereich<br />

und führen Isolations-Prüfungen<br />

mit Test-Spannungen<br />

von 50...1000 V durch.<br />

Die Vielfachmessgeräte der IM-<br />

Serie eignen sich für den Feldeinsatz<br />

in Wartung, Service und Diagnose<br />

an elektrischen Maschinen<br />

bzw. Antrieben und Anlagen. Das<br />

IM XTRA eignet sich insbesondere<br />

für ein Einsatz an beengten Messorten,<br />

etwa im Flugzeugcockpit, an<br />

denen sonst mehrere Einzelgeräte<br />

zum Einsatz kommen müssten. Das<br />

IM E-DRIVE eignet sich besonders<br />

als All-In-One Multi- und Milliohmmeter,<br />

Isolationsmessgerät, Wicklungstester,<br />

Datalogger für Hybridund<br />

Elektroantriebe.<br />

• Meilhaus Electronic GmbH<br />

www.meilhaus.com<br />

Differential Propes<br />

Logikanalysator<br />

Protokollanalysator<br />

68/138 Kanäle – 2,4GHz<br />

Kaskadierbar bis 1000 Kanäle<br />

Logikanalysator<br />

Protokollanalysator<br />

34 Kanäle – 2GHz – USB3.0<br />

Logikanalysator<br />

Protokollanalysator<br />

16 Kanäle – 200MHz – USB3.0<br />

acutetechnology.de<br />

info@acutetechnology.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 43


Messtechnik<br />

Neuer Batterietester mit breitem Prüfspektrum<br />

Der neue<br />

Batterietester<br />

METRACELL BT Pro von<br />

Gossen Metrawatt<br />

zur professionellen<br />

Funktionsprüfung<br />

und Wartung von<br />

Batteriespeichern<br />

Gossen Metrawatt erweitert<br />

sein Produktprogramm professioneller<br />

Mess- und Prüftechnik<br />

für die elektrische Sicherheit um<br />

einen tragbaren Batterietester. Mit<br />

dem METRACELL BT Pro bietet<br />

der Messtechnik-Spezialist jetzt<br />

ein vielseitiges Testsystem zur<br />

Prüfung von Batteriespeichern<br />

für Gleichspannungsanlagen.<br />

Neben den geforderten Kapazitätstests<br />

lassen sich mit dem Batterietester<br />

auch anspruchsvolle<br />

Wartungsarbeiten durchführen,<br />

um eine vorzeitige Alterung der<br />

Batterie feststellen und die prognostizierte<br />

Leistung sicherstellen<br />

zu können. Hierzu misst das<br />

Test gerät den elektrischen und<br />

elektrochemischen Widerstand,<br />

der mit zunehmender Beanspruchung<br />

und Batteriealterung wächst.<br />

Zusätzlich ermöglicht der METRA-<br />

CELL BT Pro den Anschluss eines<br />

Temperatursensors. Zu den weiteren<br />

Funktionalitäten zählt eine<br />

Intervallmessung, mit der gleichzeitig<br />

die Spannung des Batterieblocks<br />

bzw. der Anlage (bis 600 V)<br />

und der Lade-/Entladestrom aufgezeichnet<br />

werden können. Alle geforderten<br />

Messaufgaben werden logistisch<br />

wirkungsvoll durch ein integriertes<br />

RFID-Transpondersystem<br />

unterstützt, das die Verwaltung und<br />

Zuordnung auch bei Hunderten Batterieanlagen<br />

erleichtert und Fehlerquellen<br />

auszuschließen hilft.<br />

Um im Wartungsprozess die<br />

essentiellen Dichte- und Temperaturwerte<br />

bei geschlossenen<br />

Batterien zu ermitteln, verfügt der<br />

METRACELL BT Pro zudem über<br />

eine direkte Anbindung für DMA35<br />

Dichtesensoren von Anton-Paar.<br />

• GMC-I Messtechnik GmbH<br />

www.gmc-instruments.de<br />

Pyrometer und Wärmebildkameras<br />

Seit nunmehr 40 Jahren entwickelt und vertreibt<br />

Proxitron GmbH Sensoren am Standort<br />

Elmshorn. Überall dort, wo die Umgebungsbedingungen<br />

spezielle Anforderungen an die<br />

berührungslose Temperaturmessung stellen,<br />

werden für die Überwachung von Prozessen<br />

und die Qualitätskontrolle Pyrometer und Wärmebildkameras<br />

von Proxitron eingesetzt. Die<br />

Temperatur ist in vielen innovativen Herstellungsprozessen<br />

die zentrale Eigenschaft, welche<br />

über die Qualität und somit den Erfolg<br />

eines Produktes entscheidet. Die Überwachung,<br />

Steuerung und Dokumentation der<br />

Temperatur während einzelner Produktionsschritte<br />

ist ein zentrales Element des Qualitätsmanagements<br />

und steuert zuletzt auch<br />

einen erheblichen Anteil zur wirtschaftlichen<br />

Nutzung von Energie und somit zum Umweltschutz<br />

bei.<br />

Unterschiedliche optische Systeme und ein<br />

breites Zubehörprogramm erlauben die Messung<br />

über größere Distanzen und machen<br />

jedes Proxitron Pyrometer zu einem Spezialisten,<br />

der langlebig und wartungsfrei arbeitet<br />

und somit Anwendung in zahlreichen Industrien<br />

findet. Spezialpyrometer von Proxitron<br />

werden seit jeher aufgrund der äußerst belastbaren<br />

Konstruktion in der Metall- und Schwerindustrie<br />

eingesetzt und überwachen Gießprozesse,<br />

Schmiedeprozesse und nahezu alle Prozesse<br />

in der Stahlerzeugung bis hin zu Walzund<br />

Formprozessen von Draht, Rohr und Blech.<br />

Hochleistungspyrometer werden mit einer innovativen<br />

Software geliefert, die es erlaubt die<br />

Geräte intuitiv aus der Ferne zu steuern, zu<br />

parametrieren und die Messgeräte somit einfach<br />

und schnell in bestehende Prozesse zu<br />

integrieren. Die Wärmebildkameras OMC von<br />

Proxitron sind in einem robusten und extrem<br />

kompakten Edelstahlgehäuse verpackt und<br />

sind mit zahlreichen intelligenten Funktionen für<br />

ihre smarten Fertigungsprozesse ausgestattet.<br />

• Proxitron GmbH<br />

http://www.proxitron.de<br />

44 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Gründliche Flascheninspektion<br />

Qualitätssicherung<br />

Mit dem EyeBeverage Neck Inspector wird der Flaschenhals und der Flaschenkopf auf Abplatzungen oder<br />

Absplitterungen im Glaskörper untersucht. Sind die Flaschen nicht in Ordnung, werden sie ausgeschleust.<br />

nach dem Verschließen nicht dicht.<br />

Ebenso dürfen die sogenannten<br />

„Vent Slots“ nicht verschmutzt oder<br />

beschädigt sein. Vent Slots sind<br />

senkrechte Unterbrechungen des<br />

Gewindes, durch die bei einem<br />

eventuellen Überdruck kontrolliert<br />

abgeblasen werden kann.<br />

EVT Eye Vision Technology<br />

www.evt-web.com<br />

Auch Flaschen altern. Durch die<br />

mehrfache Verwendung oder den<br />

unachtsamen Gebrauch können<br />

Schäden entstehen, sodass die Flasche<br />

nicht mehr verwendet werden<br />

kann. Um den einwandfreien Zustand<br />

der Flasche sicher zu stellen, wird<br />

die Umlauffähigkeit anhand unterschiedlicher<br />

Merkmale ermittelt.<br />

Dazu werden die Flaschen zuerst<br />

maschinell inspiziert. Kriterien für<br />

das Aussortieren sind<br />

(a) Beschädigungen der Mündung,<br />

Neck-Ring und Gewinde,<br />

(b) nicht reinigbare Verschmutzungen<br />

(z. B. Fremdkörper) und<br />

(c) der Zerkratzungsgrad (Scuffing;<br />

Kratzer, Schleifspuren und sonstige<br />

Oberflächenfehler).<br />

Neck-Ringe und Gewinde<br />

Der Neck Inspector prüft Flaschen<br />

auf beschädigte Neck-Ringe oder<br />

Mündungsgewinde. Die Flaschen<br />

werden im Laufe ihres Lebens spröde<br />

und anfällig: mögliche Ausbrüche<br />

am Neck-Ring, abgeschabte oder<br />

beschädigte Mündungs-Gewinde.<br />

Bei einigen Flaschen fehlt der Neck-<br />

Ring komplett oder fast komplett.<br />

Zudem darf das Gewinde weder<br />

ausgebrochen noch abgeschabt<br />

sein, ansonsten wäre die Flasche<br />

Das Prüf-System<br />

ist eine kompakte Einheit, die<br />

sämtliche Komponenten für eine<br />

schnelle Integration in eine Anlage<br />

enthält. Das System kann an einen<br />

vorhandenen Tracker der Anlage<br />

angebunden werden. Die Schnittstellenadaption<br />

dafür ist sehr einfach<br />

und für verschiedene Anlagen<br />

schon fertig eingestellt. Sollte<br />

noch kein Trackerboard vorhanden<br />

sein, kann auch das EyeTrack<br />

Board verwendet werden. Es wurde<br />

speziell entwickelt um gezielt Verzögerungen<br />

zwischen dem Prüfsignal<br />

und dem Auswerfer zu überwachen<br />

und zu gewährleisten, dass<br />

im Gut-Kanal nur geprüfte Produkte<br />

sind. Das System kann entweder an<br />

einen Encoder oder Anlagentrigger<br />

angeschlossen werden und basierend<br />

darauf den Prüftrigger oder<br />

die Ausschleusung zu veranlassen.<br />

Die Verzögerungen zwischen der<br />

Prüfposition und der Ausschleusung<br />

wird über die Bedienoberfläche eingestellt.<br />

◄<br />

Mit einem Klick<br />

schnell informiert!<br />

• Jetzt NEU: Unser e-paper-Kiosk<br />

für noch schnelleren Zugriff auf<br />

die aktuellen Hefte<br />

• Unsere Fachzeitschriften und<br />

Einkaufsführer im Archiv als<br />

Download<br />

• Aktuelle Produkt-News und<br />

ausgewählte Fachartikel aus<br />

der Elektronik-Branche<br />

• Direkt-Links zu den Herstellern<br />

• umfangreiches<br />

Fachartikel-Archiv<br />

• Optimiert für mobile Endgeräte<br />

• Komplettes Archiv der beliebten<br />

Kolumne „Das letzte Wort des<br />

Herrn B“ aus PC & Industrie<br />

Besuchen<br />

Sie uns auf:<br />

www.beam-verlag.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 45


Qualitätssicherung<br />

Vom 3D-Produktmodell zu den Einzel-<br />

Merkmalen im Prüfplan<br />

verarbeitende Systeme machen das<br />

3D-Modell durch eine konsistente<br />

dreidimensionale Beschreibung und<br />

Visualisierung einer breiten Gruppe<br />

von Beteiligten zugänglich. Immer<br />

früher im Entwicklungsprozess ist<br />

eine zunehmend tiefere Bewertung<br />

und daraus resultierende Optimierung<br />

der Eigenschaften möglich.<br />

Von der Einhaltung des Bauraums,<br />

über die ergonomische Eignung und<br />

geschmackliche Erscheinung, das<br />

Verhalten bei Einwirkung von physikalischen<br />

oder chemischen Belastungen<br />

bis hin zur Fertigungsprozessplanung<br />

stehen Werkzeuge zur<br />

Simulation am virtuellen Modell zur<br />

Verfügung.<br />

Autoren:<br />

Marcel Eilhoff,<br />

Florian Hartke<br />

ELIAS GmbH<br />

info@elias-gmbh.de<br />

www.elias-gmbh.de<br />

Ein wichtiger Baustein für die Konkurrenzfähigkeit<br />

von Entwicklungsund<br />

Fertigungsunternehmen ist die<br />

in alle Unternehmensprozesse integrierte<br />

und gemeinsam angestrebte<br />

Qualitätssicherung. Der vorliegende<br />

Bericht gibt einen Überblick über<br />

den Entwicklungsstand im Bereich<br />

der CAD-gestützten Prüfplanung.<br />

Er zeigt am Beispiel der Software<br />

infra CONVERT, wie erfolgreich<br />

eine annähernd 20 Jahre andauernde<br />

zielgerichtete und vertrauensvolle<br />

Zusammenarbeit von Software-Anwendern<br />

und Software-Entwicklern<br />

sein kann.<br />

Am Anfang der Wertschöpfungskette<br />

steht der Kunde mit seinem<br />

Produktwunsch, mit welchem er die<br />

Erfüllung der von ihm gewünschten<br />

Funktionen verknüpft. Für ihn<br />

ist es selbstverständlich, dass in<br />

diesem Zusammenhang auch die<br />

Einhaltung rechtlicher und regulatorischer<br />

sowie wirtschaftlicher<br />

und logistischer Rahmenbedingungen<br />

von allen beteiligten Parteien<br />

sichergestellt werden.<br />

Allgemeiner Typ<br />

Aus funktionalen und nichtfunktionalen<br />

Anforderungen entwickelt der<br />

Lieferant zunächst den allgemeinen<br />

Typ - „Typ“ bezeichnet die Zusammenstellung<br />

der Eigenschaften von<br />

Funktionsträgern eines Produkts<br />

(vgl. VDI, VDE: Status-Report: Referenzarchitekturmodell<br />

Industrie 4.0<br />

(RAMI4.0), Düsseldorf 2015). Das<br />

3D-Produktmodell repräsentiert die<br />

geometrischen und stofflichen Eigenschaften<br />

des Typs. Moderne daten-<br />

Technische Zeichnung aus<br />

dem 3D-Produktmodell<br />

Die vom 3D-Produktmodell abgeleitete<br />

technische Zeichnung dokumentiert<br />

die bestätigten geometrischen<br />

und stofflichen Eigenschaften<br />

des Typs mit einer eigenen,<br />

weitgehend international vereinheitlichten<br />

und eindeutigen Sprache<br />

(vgl. ISO-GPS-Normensystem auf<br />

Basis der Norm ISO 8015). Gegenstand<br />

einer Zeichnung ist ein Bauteil<br />

oder eine Baugruppe. Dieses<br />

oder diese ist mit einer Identifikations-<br />

bzw. Sachnummer mit dem<br />

Typ sowie einer Versionsnummer<br />

für dessen Änderungsstand eindeutig<br />

verknüpft. Nach festgelegten<br />

Regeln lassen sich diskrete Merkmale<br />

aus den Eintragungen in der<br />

Zeichnung ableiten und prüfenden<br />

46 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Qualitätssicherung<br />

Maßgeschneidertes Sortiersystem für die Flaschenproduktion<br />

Gemeinsam mit dem Systempartner<br />

Helm+Kolb hat Vision &<br />

Control eine kostengünstige und<br />

effiziente Lösung zum Aussortieren<br />

fehlerhafter Glasflaschen<br />

entwickelt.<br />

Die Heinz Glas AG produziert<br />

unter anderem in hohen Stückzahlen<br />

Glasflaschen in vier unterschiedlichen<br />

Farben und diversen<br />

Höhen. Aufgrund der baulichen<br />

Gegebenheiten an der Fertigungstraße<br />

können fehlerhafte Produkte<br />

nicht sofort am Prüfplatz<br />

entnommen werden. Man markiert<br />

sie stattdessen an der Schulter<br />

mit roter Farbe, um sie später<br />

an einer günstigeren Stelle durch<br />

ein einfaches System auszusortieren.<br />

Vision & Control fiel in Zusammenarbeit<br />

mit dem Systempartner<br />

Helm+Kolbe die Aufgabe zu,<br />

ein Erkennungssystem für diese<br />

Markierung zu entwickeln, das<br />

mit einem häufig wechselnden<br />

Produktportfolio zurechtkommt.<br />

Bild: Vision & Control<br />

Es sollte kostengünstig und leicht<br />

zu konfigurieren sein.<br />

In einem ersten Schritt wurden<br />

die vorhandenen MAKO-Kameras<br />

von Allied Vision Technologies<br />

(AVT) mit Vision & Controls<br />

Mehrkamerasystem vicosys 5400<br />

kombiniert. In diesem Bildverarbeitungssystem<br />

steckt ein Intel Prozessor<br />

der sechsten Generation.<br />

Es ist prädestiniert für schnellste<br />

Bildverarbeitung bei hohem Bilddatendurchsatz.<br />

Seine vollständig<br />

Browser-basierte Benutzeroberfläche<br />

webHMI ließ sich problemlos<br />

in das Bedienfeld des vorhandenen<br />

Siemens-Panels integrieren.<br />

Neben anderen fertigungstechnisch<br />

bedingten Parametern<br />

kann der Maschineneinrichter hier<br />

auch gleich passende Belichtungszeiten<br />

und Auswurfschwellen für<br />

die anstehenden Flaschenfarben<br />

und -größen eingeben. Ein<br />

separater Monitor oder PC ist<br />

nicht notwendig. Spätere Anpassungen<br />

kann der Kunde selbst mit<br />

der windowsbasierten Programmierumgebung<br />

vcwin vornehmen.<br />

Mittlerweile wird für die Bilderfassung<br />

die BlackFly S von Point-<br />

Grey eingesetzt. Das System<br />

arbeitet so erfolgreich, das es die<br />

Heinz Glas AG auch für Folgelinien<br />

bestellt hat.<br />

all about automation<br />

Stand OG-206<br />

• Vision & Control GmbH<br />

sales@vision-control.com<br />

www.vision-control.com<br />

Prozessschritten zuführen. Verifiziert<br />

und validiert werden im Produktionsprozess<br />

die Instanzen, das<br />

sind die nach Vorlage des Typs<br />

gefertigten Produkte.<br />

Unzulässige Abweichungen<br />

machen Verbesserungen am<br />

Typ oder am Produktionsprozess<br />

notwendig. Je früher sie erkannt<br />

werden, desto kostensenkender<br />

ist ein daraus folgender Iterationsschritt.<br />

Im günstigsten Fall fällt eine<br />

unzulässige Abweichung gleich zu<br />

Beginn im Entwicklungsprozess bei<br />

der Festlegung der Eigenschaften<br />

auf, im schlimmsten Fall entdeckt<br />

sie der Kunde beim Verwenden<br />

des Produkts. Insofern ist die integrierte<br />

Qualitätssicherung ein wichtiger<br />

Faktor für die Konkurrenzfähigkeit<br />

aller Unternehmen im globalisierten<br />

Markt.<br />

Immer leistungsfähigere digitale<br />

Informationssysteme und eine<br />

immer stärkere Durchdringung aller<br />

Bereiche mit datenerfassenden (Sensoren)<br />

und ausführenden Systemen<br />

(Aktoren) bieten ein großes Potenzial,<br />

die Beteiligten aller Qualifizierungsstufen<br />

durch eine Automatisierung<br />

der Arbeitsabläufe noch<br />

nutzenbringender zu unterstützen.<br />

Dabei sind die intelligente Gestaltung<br />

des Gesamtsystems und die<br />

effiziente Integration von Teilsystemen<br />

essenziell wichtig.<br />

Die ELIAS (Emscher-Lippe-Institut<br />

für Automatisierungstechnik und<br />

Qualitätssicherung) GmbH entwickelt<br />

und bietet seit ihrer Gründung<br />

vor über 25 Jahren Produkte und<br />

Dienstleistungen für die unternehmensintegrierte<br />

Qualitäts sicherung.<br />

Ein Kernprodukt ist die Software<br />

infra CONVERT, die seit der Jahrtausendwende<br />

kontinuierlich weiterentwickelt<br />

wird. Mit dem vorliegenden<br />

Stand setzt die Software<br />

erneut, in der Entwicklungs- und<br />

Fertigungsindustrie groß beachtete,<br />

Maßstäbe in der zeichnungsbasierten<br />

Prüfplanung.<br />

In wenigen Schritten von der<br />

technischen Zeichnung zum<br />

Prüfplan<br />

Das Ergebnis der Produktentwicklung<br />

- die Eigenschaften des Typs<br />

eines Produkts - wird in der technischen<br />

Zeichnung dokumentiert<br />

und den Beteiligten in dieser Form<br />

zur Verfügung gestellt. Zwar ist ein<br />

3D-Produktmodell aufgrund immer<br />

komplexerer Geometrien ebenfalls<br />

von Bedeutung, führend ist jedoch<br />

immer noch die 2D-Zeichnung.<br />

infra CONVERT berücksichtigt die<br />

Vor gaben des ISO-GPS-Normensystems<br />

und die gängigen Zeichnungsdatenformate.<br />

Die Software<br />

ist daher in der Lage, hoch automatisiert<br />

und zuverlässig die in der<br />

Zeichnungs datei enthaltenen Merkmale<br />

zu erkennen, aufzubereiten<br />

und in allen gängigen Prüfplanformaten<br />

an die beteiligten Systeme<br />

(ERP, MES, CAQ, aber auch Office-<br />

Programme) zu übergeben.<br />

Die vom 3D-Produktmodell abgeleiteten<br />

2D-Zeichnungen beinhalten<br />

sämtliche Einzel-Merkmale. Diese<br />

werden mit einer sogenannten<br />

Stempelnummer, welche in einem<br />

abgeschlossenen Projekt nur einmal<br />

vergeben wird, in den Zeichnungen<br />

gekennzeichnet. Mit dem<br />

Prüfplan, in welchem beliebig viele<br />

Einzel-Merkmale gelistet sein können,<br />

sind sie somit eindeutig rückverfolgbar<br />

mit dem Prüfplan verknüpft.<br />

infra CONVERT<br />

bietet in der jetzt vorliegenden<br />

Version zahlreiche weitere Vorteile.<br />

Alle Blätter und Versionen einer<br />

Zeichnung können komfortabel in<br />

einem Projekt verwaltet werden.<br />

Zeichnungsänderungen werden<br />

durch einen automatisierten, grafisch<br />

unterstützten Zeichnungsvergleich<br />

schnell und sicher in eine neue<br />

Prüfplanversion überführt. Gerade<br />

in kritischen Momenten, wie z. B.<br />

Änderungen kurz vor Serienstart,<br />

ist es wichtig, dass diese Änderungen<br />

vollständig und fehlerfrei<br />

in den Prüfplan einfließen. Neben<br />

den wichtigen CAD-Austauschformaten<br />

für Zeichnungen, DXF, DWG<br />

und IGES, können nun auch Zeichnungen<br />

im PDF mit codiertem Text<br />

automatisiert ausgewertet werden.<br />

Direkt oder in Zusammenarbeit<br />

mit mehr als 30 Systemhäusern<br />

konnten bisher ca. 2.000 Endkunden<br />

aus allen Brachen der fertigenden<br />

Industrie von den Vorteilen<br />

der Software infra CONVERT überzeugt<br />

werden. Die intuitiv zugängliche<br />

Benutzeroberfläche, die nochmals<br />

deutlich verbesserte Performance<br />

sowie die vollumfängliche Beschreibung<br />

der Software versetzen infra<br />

CONVERT-Anwender in die Lage,<br />

in kürzester Zeit die Effizienz Ihrer<br />

Arbeitsprozesse gewinnbringend<br />

zu verbessern. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 47


Qualitätssicherung<br />

Bergauf und bergab<br />

Der RED-60-CLS-L ermöglicht die Detektion von an- und absteigenden<br />

Kanten<br />

In der Technik verhält es sich ein<br />

stückweit wie im richtigen Leben: es<br />

geht nicht ständig bergab oder bergauf.<br />

Vielmehr kommt nach einem<br />

„down“ wieder ein „up“, so auch bei<br />

den Kanten: In der Regel folgt auf<br />

eine ansteigende eine abfallende<br />

Kante und umgekehrt.<br />

Je nach Kantenart<br />

Innerhalb der Serie der Kantendetektoren<br />

ermöglicht nunmehr<br />

der RED-60-CLS-L sowie der<br />

RED-60-CLS-P eine Detektion von<br />

ansteigenden und abfallenden Kanten.<br />

Dabei wird je nach Kantenart<br />

ein Digitalausgang (0 V/+24 V) zur<br />

Verfügung gestellt. Erkannt werden<br />

hierbei Kanten ab einer Stufenhöhe<br />

von 0,1 mm, die maximale Scanfrequenz<br />

beträgt 85 kHz. Je nach<br />

Oberfläche empfiehlt sich der Einsatz<br />

einer Laserlinie (-L) oder aber<br />

eines Laserspots (-P). Um Mehrfachsignale<br />

an der Kante zu vermeiden,<br />

stehen auch bei dieser Sensor reihe<br />

die Softwaremechanismen der Pulsverlängerung,<br />

der dynamischen Totzeit<br />

(Mehrfachpuls unterdrückung in<br />

einem relativen Zeitfenster nach<br />

dem Generieren des ersten Pulses<br />

je Kante) sowie der Kantenhysterese<br />

zur Verfügung. Mittels normierter<br />

Auswertung (hierbei werden<br />

die beiden Empfangssignale<br />

verglichen) sowie einer schnellen<br />

Laserleistungsnachregelung kann<br />

die Sensorik auch auf wechselnden<br />

Oberflächen (weiß bis schwarz,<br />

glänzend bis matt) und bei variierenden<br />

Objektabständen zum Einsatz<br />

kommen. ◄<br />

Sensor Instruments<br />

Entwicklungs- und Vertriebs<br />

GmbH<br />

info@sensorinstruments.de<br />

www.sensorinstruments.de<br />

Signalauswertung des Kantendetektors RED-60-CLS-L mit Hilfe der Windows-Software RED-Scope<br />

Produkt- und Formenkontrolle mit Machine Vision und Deep Learning<br />

Wie vielfältig die Ansätze zur<br />

visuellen Inspektion in der Süßwarenindustrie<br />

sind, zeigt Bi-Ber<br />

auf der ProSweets. Der Bildverarbeitungsexperte<br />

demonstriert<br />

Prüfsysteme und informiert über<br />

einen neuen Ansatz zur Qualitätskontrolle<br />

mit Deep-Learning-Algorithmen.<br />

Bi-Ber hat ein erstes Kundenprojekt<br />

auf KI-Basis umgesetzt<br />

und lädt Interessenten ein, das<br />

große Potenzial dieser Technologie<br />

für komplexe Prüfaufgaben zu<br />

diskutieren. Auch in Hinsicht auf<br />

den Hardware-Aufbau der Prüfsysteme<br />

bietet Bi-Ber vielfältige<br />

Lösungen. So werden Schokoladenformen<br />

mit 2D-Kameras und<br />

3D-Lasersensoren auf Bruch und<br />

vollständige Entleerung überwacht.<br />

In seinen Kamerasystemen erreicht<br />

Bi-Ber große Überwachungsbreiten<br />

und besonders geringe Bauhöhen,<br />

sodass sich diese sogar<br />

für die Integration in Bestandsanlagen<br />

mit begrenztem Bauraum eignen.<br />

Das von Bi-Ber entwickelte<br />

3D-Reflexsystem ermöglicht die<br />

vollständige Erfassung und Überprüfung<br />

von Schokoladenformen<br />

bis in tiefe Alveolen hinein.<br />

• Bi-Ber GmbH & Co.<br />

Engineering KG<br />

www.bilderkennung.de<br />

48 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Sensoren<br />

Neuer Long Range Sensor, basierend auf<br />

Bluetooth 5<br />

Erfolg der drahtlosen Module von<br />

Laird Connectivity fußt das BT510<br />

auf dem BL654 BLE-Modul von<br />

Laird Connectivity. Das wiederum<br />

bietet Designfreiheit bei der Hardund<br />

Softwareprogrammierung und<br />

basiert auf dem Nordic Semiconductor<br />

nRF52840 Chipsatz.<br />

Sentrius BT510 Bluetooth v5 Long Range Sensor © Laird Connectivity<br />

m2m Germany GmbH<br />

info@m2mgermany.de<br />

www.m2mgermany.de<br />

Gemeinsam mit ihrem Partner Laird<br />

Connectivity präsentierte m2m Germany<br />

auf der SPS 2019 den neuen<br />

Sentrius BT510 Bluetooth v5 Long<br />

Range Sensor - einen neuen Sensor,<br />

der robuste, zuverlässige Sensordaten<br />

in rauesten Umgebungen liefert.<br />

Diese neue Lösung bietet Bluetooth<br />

v5-Konnektivität in einem kleinen,<br />

kostengünstigen Gehäuse und<br />

ist somit die ideale Lösung für Internet<br />

of Things (IoT)-Anwendungen.<br />

Die nächste Generation<br />

Das Sentrius BT510 ist die nächste<br />

Generation von Sensorprodukten,<br />

die von Laird Connectivity<br />

entwickelt wurde. Diese robuste,<br />

knopfzellbetriebene Sensorplattform<br />

in einem IP67-Gehäuse, bietet<br />

Multi funktionssensorik, einschließlich<br />

Umgebungstemperatur, Auf/Zu<br />

(Kontakt), Bewegungs-/Aufprallerkennung<br />

und Bluetooth Low Energy<br />

(BLE) Beaconing-Funktionen. Der<br />

Sensor wird mit einer CR2477-Batterie<br />

betrieben und kann jahrelang<br />

im Feld eingesetzt werden. Mobile<br />

Anwendungen werden unterstützt<br />

von Android und iOS und<br />

ermöglichen eine einfache Plattform<br />

Konfiguration. Aufbauend auf dem<br />

Einfacher Direktanschluss<br />

in Ex-Zone 0/20<br />

Ökosystem aus Sensoren<br />

Das BT510 ist die neueste Ergänzung<br />

der Sentrius-Serie von IoT-Plattform-Lösungen<br />

von Laird Connectivity,<br />

zu der auch das drahtlose IG60<br />

IoT-Gateway gehört. Das BT510 ist<br />

auch für den nahtlosen Betrieb mit<br />

der kommenden Pinnacle 100 Cellular<br />

Modem Series ausgelegt. Kunden<br />

werden bald in der Lage sein,<br />

ein vollständiges Ökosystem von<br />

Sensoren zu schaffen, die alle über<br />

eine weitreichende BLE-Verbindung<br />

mit dem IG60-Gateway oder dem<br />

Pinnacle 100 Modem kommunizieren,<br />

das dann die Daten sicher in<br />

die Cloud liefern kann. Das BT510<br />

ist ideal für eine Reihe von Anwendungen<br />

wie Kühlkettenüberwachung,<br />

Umweltüberwachung, Temperatur-<br />

Monitoring, sowie Asset-Tracking und<br />

vielem mehr, geeignet. ◄<br />

Die ATEX- und IECEx-zertifizierten<br />

Näherungsschalter des<br />

Typs IGEX20Pa von EGE trotzen<br />

Minusgraden bis zu -60 °C.<br />

Durch die Zertifizierung für die Ex-<br />

Zonen 0 und 20 eignen sie sich<br />

für den unmittelbaren Einsatz in<br />

gas- und staubexplosionsgefährdeten<br />

Bereichen, wie z.B. in gasführenden<br />

Anlagen oder Tankstellen.<br />

Jetzt bietet EGE die Polar-<br />

Näherungsschalter auch in Varianten<br />

mit deutlich vereinfachter<br />

Installation an. Durch die Zündschutzart<br />

„Vergusskapselung“<br />

lassen sich diese IGEX20Pa-<br />

Ausführungen ohne zusätzliche<br />

Schaltverstärker direkt in Ex-<br />

Zone 0/20 einsetzen. EGE liefert<br />

die Sensoren mit Schutzart IP67<br />

und IP68 in den Bauformen M12,<br />

M18 und M30. Je nach Ausführung<br />

betragen ihre Nennschaltabstände<br />

bei bündigem Einbau<br />

2, 5 oder 10 mm. Der Anschluss<br />

erfolgt über ein 2 m langes FEP-<br />

Kabel, auf Anfrage sind die Näherungsschalter<br />

auch mit anderen<br />

Kabellängen erhältlich.<br />

• EGE-Elektronik Spezial-<br />

Sensoren GmbH<br />

info@ege-elektronik.com<br />

www.ege-elektronik.com<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 49


Sensoren<br />

Füllstand und Position mobiler Behälter -<br />

mit dem Internet der Dinge stets im Blick<br />

Das Sensorsystem WILSEN.sonic.level bietet eine Lösung, bei der mit Hilfe des Internets die Füllstände von<br />

Containern, Tanks oder Silos aus der Ferne überwacht und verarbeitet werden können.<br />

Pepperl+Fuchs GmbH<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

Pepperl+Fuchs präsentiert einen<br />

IoT-Sensor mit integrierter Ultraschallmessung<br />

zur Bestimmung von<br />

Füllhöhen, Füll- und Pegelständen.<br />

Diese Messwerte werden in regelmäßigen<br />

Zeitabständen erfasst und<br />

zusammen mit der aktuellen Geoposition<br />

ins Internet gefunkt. Der<br />

autonom arbeitende Funksensor<br />

wird per Batterie betrieben und ermöglicht<br />

somit die Anwendung in<br />

mobilen Behältern.<br />

Sensorkonzept für<br />

unterschiedliche<br />

Funknetze<br />

Mit dem WILSEN.sonic.level<br />

präsentiert Pepperl+Fuchs<br />

ein Sensorkonzept für den<br />

Einsatz in unterschiedlichen<br />

Funknetzen. So gibt es eine<br />

Produktversion mit GSM(2G)-<br />

Schnittstelle für öffentliche<br />

Mobilfunknetze. Daneben auch<br />

eine Produktversion mit LoRa-<br />

WAN-Schnittstelle für die Nutzung<br />

von privat betreibbaren<br />

Low Power Funknetzen. Die<br />

jeweilige Funkschnittstelle wird<br />

zur Übertragung der Sensordaten<br />

ins Internet verwendet.<br />

Je nach Wahl des Funkstandards<br />

steht im Internet eine<br />

entsprechende Gegenstelle für die<br />

ankommenden Sensordaten zur Verfügung.<br />

So senden die LoRaWAN<br />

Geräte zum Beispiel ihre Telemetriedaten<br />

an den Netzwerk- und<br />

Applikationsserver eines beliebigen<br />

LoRa-Netzbetreibers.<br />

WILSEN.service<br />

Bei Verwendung des öffentlichen<br />

Mobilfunkstandards GSM steht<br />

die Middleware WILSEN. service<br />

als sichere Gegenstelle für die<br />

Annahme und Weiterleitung der<br />

Telemetriedaten aus dem Sensor<br />

zur Verfügung. Dabei gewähr leistet<br />

der Systemgedanke des WILSEN.<br />

service nicht nur die Entschlüsselung<br />

und das gezielte Weiter leiten<br />

der Sensordaten, sondern bietet viel<br />

mehr noch ein sicheres und komfortables<br />

Gerätemanagement. Dies ist<br />

besonders dann von Vorteil, wenn im<br />

späteren Praxisbetrieb eine große<br />

Zahl an IoT-Sensoren zum Einsatz<br />

kommt und möglichst automatisiert<br />

im Funknetz angemeldet sowie ihren<br />

rechtmäßigen Nutzern zugeordnet<br />

werden müssen.<br />

Immer up-to-date<br />

Darüber hinaus ermöglicht das<br />

WILSEN.Gerätemanagement eine<br />

automatisierbare Einsatzparametrierung<br />

der IoT-Sensoren und einen<br />

strukturierten Roll-Out für Softwareupdates,<br />

um auch eine große<br />

Anzahl an IoT-Sensoren im Feld auf<br />

dem neuestem Stand halten zu können.<br />

Das WILSEN-Konzept sieht<br />

ein modulares IoT-System vor, bei<br />

dem sich die einzelnen Komponenten<br />

wie Sensormodul, Funk knoten,<br />

Middleware und Datenverarbeitung<br />

additiv ergänzen lassen. ◄<br />

Miniatur ICP/IEPE-Triaxbeschleunigungssensoren mit hochflexiblen Kabel<br />

hochflexibel und ermöglicht bei der Verlegung<br />

kleinste Biegeradien. Die Sensoren messen in<br />

allen drei Raumrichtungen bis 5.000 g (356A04)<br />

und 10.000 g (356A05), die Schockfestigkeit<br />

beider Modelle liegt bei 30.000 g. Mit einem<br />

Gewicht von nur 0,8 Gramm lassen sich die<br />

Sensoren auf sehr kleinen und leichten Prüflingen<br />

einsetzen, ohne das Schwingungsverhalten<br />

durch den Mass-Loading-Effekt (verändertes<br />

Schwingungsverhalten durch zusätzlich<br />

aufgebracht Masse) deutlich zu beeinflussen.<br />

Die Sensoren eignen sich für Vibrationsuntersuchungen<br />

und Schocktests, wie etwa<br />

Fall- und Stoßprüfungen, im Rahmen der Produktentwicklung<br />

und Qualitätsprüfung. Temperaturbelastungen<br />

bis 163 °C ermöglichen<br />

darüber hinaus Umweltuntersuchungen in<br />

Klimakammern.<br />

Die beiden Modelle 356A04 und 356A05 in messenden Beschleunigungssensoren von PCB<br />

ICP/IEPE-Technik gehören mit einer Kantenlänge<br />

von nur 6,3 mm zu den kleinsten triaxial metisch dicht verschweißten Titangehäuses ist www.synotech.de<br />

Piezotronics. Das integrierte Kabel des her-<br />

• PCB Synotech GmbH<br />

50 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


CAN-Bus-Signale durch Kabelisolierung<br />

hindurch erfassen<br />

Sensoren<br />

Die neuen Sensoren von Hioki beseitigen ein bekanntes Problem bei der Untersuchung von CAN-Bus-Signalen:<br />

Die Messungen gelingen ohne direkten Metallkontakt. Kabelisolierungen müssen nicht beschädigt und<br />

anschließend ausgetauscht werden.<br />

HIOKI<br />

www.hioki.eu<br />

Entwicklungsingenieure in der<br />

Elektronik kennen das Problem:<br />

Für die Messung von CAN-Bus-<br />

Signalen müssen Kabelisolierungen<br />

teilweise entfernt werden, da ein<br />

direkter Kontakt zwischen Messwertaufnehmer<br />

und Draht bestehen<br />

muss. Das ist passé mit den neuen<br />

Sensoren der Serie SP7000 von<br />

Hioki. Deren extrem hochauflösende<br />

Messcharakteristik erlaubt<br />

es, selbst schwache Signale zuverlässig<br />

und absolut reproduzierbar<br />

durch die Kabelisolierung hindurch<br />

zu erfassen.<br />

Vorteile<br />

• Kein zeitaufwändiges Abisolieren<br />

erforderlich<br />

• Keine Zerstörung der Isolierung<br />

• Kein Austausch beschädigter<br />

Kabel nach der Messung<br />

• Keine Messwertverfälschung durch<br />

direkten Metall-/Draht-Kontakt<br />

Im Ergebnis heißt das: Die CAN-<br />

Bus-Analyse erfolgt schneller, präziser<br />

und zuverlässiger.<br />

Kompatibel mit CAN-FDund<br />

CAN-Netzwerken<br />

Die Sensorfamilie der Serie<br />

SP7000 besteht aus zwei Sensoren:<br />

Während die Sensoren vom Typ<br />

SP7001 das CAN- und CAN-FD-<br />

Protokoll mit bis zu 3 Mbit/s unterstützen,<br />

sind die SP7002-Sensoren<br />

auf die Kompatibilität mit CAN-Netzwerken<br />

mit bis zu 1 Mbit/s ausgelegt.<br />

Beide Sensorvarianten verfügen über<br />

eine Standard D-SUB 9 Pin-Schnittstelle,<br />

über die sich problemlos jedes<br />

herkömmliche CAN-BUS-Analysegerät<br />

anschließen lässt. Adapter<br />

für die Verwendung mit Recordern<br />

und Oszilloskopen sind zusätzlich<br />

erhältlich. Anwender können somit<br />

die Vorteile der neuen Sensoren<br />

nutzen, ohne in neue Analysegeräte<br />

inves tieren zu müssen.<br />

Sichere Fixierung<br />

am Kabel<br />

Zur perfekten Performance der<br />

Serie SP7000 tragen die anschließbaren<br />

Messköpfe von Hioki maßgeblich<br />

bei. Sie haben einen hakenförmigen<br />

Kopf mit Öffnung, der einfach<br />

am Kabel eingehängt wird. Ein<br />

paar Umdrehungen an der darunterliegenden<br />

Schraubverbindung<br />

und die Messwertaufnehmer sind<br />

im Handumdrehen fest am Kabel<br />

fixiert.<br />

Messen ohne Metallkontakt<br />

Von den neuen Hioki Sensoren<br />

profitieren alle Entwicklungsingenieure,<br />

die CAN BUS-Signale<br />

ohne Zerstörung der Kabelisolierung<br />

präzise messen möchten<br />

und für die eine feste Fixierung<br />

des Messwertaufnehmers<br />

am Kabel wichtig ist.<br />

Typisch sind solche Anforderungen<br />

bei den Feldtests in der Automobilindustrie.<br />

Gerade hier in der<br />

Motoren- und Fahrzeugentwicklung,<br />

kostet das Entfernen von Kabelisolierungen<br />

und der spätere Austausch<br />

beschädigter Kabel enorm viel<br />

Zeit. Gleichzeitig kommt es wegen<br />

der Erschütterungen und Vibrationen<br />

auf den festen Halt zwischen<br />

Messwertaufnehmer und Kabel an.<br />

Die Sensoren der SP7000 Familie<br />

und die praktischen Messwertaufnehmer<br />

bilden hierfür die perfekte<br />

Lösung. ◄<br />

Neue Füllstandssensoren mit I/O-Link<br />

EGE führt mit der MFN-Serie<br />

eine neue Generation von Füllstandssensoren<br />

mit geführter<br />

Mikrowelle ein, die durch ihre I/O-<br />

Link-Schnittstelle den kontinuierlichen<br />

Zugriff von SPSen auf Prozess-<br />

und Parametrierungsdaten<br />

ermöglichen. Unter Verwendung<br />

eines entsprechenden Masters<br />

lassen sich die Füllstandssensoren<br />

an jedes gängige Bussystem<br />

anschließen und mittels<br />

PC oder Notebook bequem parametrieren.<br />

Das Messprinzip der<br />

geführten Mikrowelle bietet durch<br />

seine Unempfindlichkeit gegen<br />

äußere Einflüsse wie Temperatur,<br />

Druck oder Dichte hohe Zuverlässigkeit<br />

und gewährleistet präzise<br />

Messungen in Flüssigkeiten<br />

wie Wasser, Öl und Emulsionen<br />

sowie in pastösen Medien. Dabei<br />

zeichnen sich die Sensoren der<br />

MFN-Serie durch besonders kurze<br />

Reaktionszeiten bei Füllstandsänderungen<br />

aus. Ihre Anzeigeeinheiten<br />

geben den gemessenen<br />

Füllstand konfigurationsabhängig<br />

in mm, cm, inch, Liter oder Prozent<br />

aus. Zur unkomplizierten Einstellung<br />

und angepassten Sichtkontrolle<br />

lassen sich die Gehäuse mit<br />

integrierten LED-Anzeigen und Bedienfeldern<br />

um 360° drehen. Die<br />

Füllstandssensoren sind in Schutzart<br />

IP67 und für einen Temperaturbereich<br />

von -25 bis +85 °C ausgelegt.<br />

Je nach Einsatzmedium sind<br />

Varianten mit Koaxialsonden, Einfach-<br />

oder Doppelsonden erhältlich.<br />

Für Sonden, die in aggressiven<br />

Medien zum Einsatz kommen,<br />

verwendet EGE auch spezielle<br />

Werkstoffe wie Hastelloy<br />

oder Titan.<br />

• EGE-Elektronik Spezial-<br />

Sensoren GmbH<br />

info@ege-elektronik.com<br />

www.ege-elektronik.com<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 51


Sensoren<br />

Sensoren für Sicherheit und zuverlässige<br />

Prozessüberwachung<br />

Pewatron AG<br />

info@pewatron.com<br />

www.pewatron.com<br />

Digitaler, hochauflösender<br />

Sauerstoffsensor PO2ES-103D<br />

für Signalstabilität, eine hohe<br />

Signalauflösung und eine lange<br />

Betriebsdauer<br />

Bei elektrochemischen Zellen für<br />

Gasmessungen handelt es sich um<br />

eine bewährte Technologie, die als<br />

Basis für die sichere Sauer stoffund<br />

Giftgasüberwachung dient.<br />

Allerdings lässt bei der Sauerstoffüberwachung<br />

mit elektrochemischen<br />

Zellen üblicherweise die<br />

Signalsensitivität nach. Dem kann<br />

nur durch regelmäßige Prüfungen<br />

und einen Ersatz der Zellen alle<br />

12 bis 18 Monate begegnet werden.<br />

Dass normale elektrochemische<br />

Zellen so schnell an Sensitivität<br />

einbüßen und ersetzt werden<br />

müssen, liegt in der Stärke<br />

des verwendeten Elektrolyts und<br />

in dessen schnellem Aktivitätsverlust<br />

begründet. Mit neu entwickelten<br />

schwachsauren elektrochemischen<br />

Zellen kann dem Problem begegnet<br />

werden, was sie zu einer hervorragenden<br />

Wahl für die Sicherheits-<br />

und Prozessüberwachung<br />

verschiedenster Anwendungen der<br />

additiven Fertigung macht.<br />

PO2ES-103D<br />

Beim PO2ES-103D beispielsweise<br />

handelt es sich um eine robuste<br />

elektrochemische Zelle mit einem<br />

schwachsauren Elektrolyt, die sich<br />

einfach in die jeweilige Anwendung<br />

einschrauben lässt. Die Lebensdauer<br />

der Zelle beträgt mehr als<br />

1.200.000 Vol.-%-Stunden O 2 , das<br />

Ende der Lebensdauer ist leicht<br />

feststellbar. Der Sensor ist bleifrei<br />

sowie RoHS- und REACH-konform.<br />

Für die meisten Industrieanwendungen<br />

von Sauerstoffsensoren<br />

sind eine niedrige Nullpunktdrift,<br />

eine hohe Signalstabilität und eine<br />

einfache Kalibrierung erforderlich.<br />

Der Basissensor PO2ES-103D verfügt<br />

über einen eingebauten 16-Bit-<br />

AD-Wandler, der hochstabile, temperaturunabhängige<br />

Signale mit<br />

einer Auflösung


Bildverarbeitung<br />

Neue Versionen der LG-Flächenbeleuchtungen<br />

mit LightGuide-Technologie<br />

Bereits Anfang <strong>2020</strong> werden die LG-Flächenbeleuchtungen in einer neuen Generation zur Verfügung<br />

stehen. Die Schwerpunkte dieser Neuentwicklung lagen auf dem Gehäusedesign, der Controller- sowie der<br />

Lichtleitertechnologie.<br />

ckelten flexiblen Kabelabgänge<br />

auf den Rückseiten<br />

der Beleuchtungen<br />

können die Anschlusskabel<br />

frei positioniert werden.<br />

Das optimierte, kompaktere<br />

Gehäusedesign<br />

mit Schutzart IP64 ermöglicht<br />

somit einen flexiblen<br />

Einsatz in anspruchsvollen<br />

Industrieumgebungen.<br />

Innovative Light-<br />

Guide-Technologie<br />

iiM AG measurement + engineering<br />

info@iimAG.de<br />

www.iimAG.de<br />

Der mechanische Aufbau der<br />

LUMIMAX Flächenbeleuchtungen<br />

mit LightGuide-Technologie konnte<br />

durch die Umpositionierung der<br />

Kühlrippen sowie die Optimierung<br />

der Lichtleiter und der Controller<br />

deutlich reduziert werden. Dimensionen<br />

und Gewicht sind bei den<br />

neuen Versionen im Vergleich zu<br />

den Vorgängermodellen – bei gleichbleibenden<br />

Leuchtfeldgrößen – um<br />

ca. 25 % geringer. Weiterhin überzeugen<br />

die Flächenbeleuchtungen<br />

mit verbesserten Homogenitätsund<br />

Helligkeitswerten, da bei allen<br />

Serien – von LG1010 bis LG4030<br />

– die LED-Einkopplung in die Lichtleitmodule<br />

beidseitig erfolgt.<br />

Montage<br />

Einheitliche Montagebohrungen<br />

erleichtern die Integration in bestehende<br />

Anlagen sowie den einfachen<br />

Austausch verschiedener Beleuchtungsgrößen.<br />

Dank der neu entwi-<br />

Alle bereits bekannten<br />

Vorteile der LG-Serien, wie<br />

etwa die innovative Light-<br />

Guide-Technologie oder die integrierten<br />

Beleuchtungs- bzw. Blitzcontroller,<br />

bleiben erhalten. Ebenso<br />

stehen für Auflichtanwendungen<br />

die Serien LG<strong>2020</strong>, LG3020 sowie<br />

LG4030 weiterhin als CB-Varianten<br />

mit Kameradurchblick zur Verfügung.<br />

Der Produktionsstart ist für<br />

Januar <strong>2020</strong> geplant. Trotz der zahlreichen<br />

Optimierungen können die<br />

neuen LG-Flächenbeleuchtungen zu<br />

den gewohnten Konditionen angeboten<br />

werden. ◄<br />

Größte Auswahl von MIPI-Kameraplatinen & Quad-Core-Embedded-Vision<br />

Vision Components präsentiert auf der embedded<br />

world sein erweitertes Angebot an<br />

hochwertigen Kameramodulen mit MIPI-CSI-<br />

2-Schnittstelle. Diese hochentwickelten Komponenten<br />

ermöglichen kompakte, wiederholbare<br />

OEM-Designs und die einfache Anbindung<br />

von Bildsensoren an mehr als 20 Einplatinencomputer,<br />

darunter NVIDIA Jetson,<br />

DragonBoard, alle Raspberry-Pi-Boards und<br />

alle 96Boards. Als Besonderheit bietet Vision<br />

Components auch nicht-native MIPI-Sensoren<br />

auf einer speziell entwickelten Adapterplatine<br />

mit MIPI-Schnittstelle an, darunter IMX250 und<br />

IMX252 aus der Sony-Pregius-Reihe, die sich<br />

durch hohe Lichtempfindlichkeit und ein sehr<br />

geringes Ausleserauschen auszeichnet. Auf<br />

der embedded world ist u. a. eine Demonstration<br />

mit einem VC-MIPI-Kameramodul und<br />

einem Raspberry Pi zu erleben.<br />

Der Hersteller zeigt außerdem auch seine<br />

Linux-basierten, frei programmierbaren Embedded-Vision-Systeme.<br />

Diese Kameras und<br />

3D-Lasersensoren führen dank integriertem<br />

Xilinx Zynq SoC völlig autonom alle Arten von<br />

Bildverarbeitungsaufgaben aus. Brandneu im<br />

Sortiment sind Quad-Core-Embedded-Kameras<br />

mit deutlichem Leistungsschub durch einen<br />

Snapdragon-410-Prozessor. Diese bieten 1,2<br />

GHz Taktfrequenz, 1 GB Arbeitsspeicher und<br />

16 GB Flash-Memory. Zusätzlich zu verschiedenen<br />

integrierten Schnittstellen wie GigE und<br />

12 GPIOs lässt sich diese Boardkamera durch<br />

optionale Zusatzplatinen einfach und flexibel<br />

um einen SD-Kartensteckplatz und weitere<br />

Schnittstellen ergänzen: serielle Schnittstelle,<br />

I²C, RS232, DSI, RJ45-Ethernet-Adapter und<br />

Power-Schnittstelle.<br />

embedded world<br />

Halle 2, Stand 444<br />

• Vision Components GmbH<br />

www.vision-components.com<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 53


Bildverarbeitung<br />

JPEG-Operator und Tcl-Konsole erweitert<br />

Der Operator komprimiert 8-bit<br />

Graubilder und 24-bit RGB-Farbbilder<br />

mit variabler Bildkompressionsrate<br />

in Echtzeit auf dem FPGA.<br />

Er verfügt über flexible Einstellmöglichkeiten,<br />

wie die Parametrisierung<br />

von Bildqualität, Kompressionsrate<br />

und Headerinformationen.<br />

Der JPEG-Operator lässt sich überall<br />

dort sinnvoll einsetzen, wo fortlaufend<br />

hohe Bilddatenmengen<br />

etwa durch lange Bildsequenzen<br />

oder Hochleistungs-Kameraschnittstellen<br />

wie CoaXPress entstehen,<br />

wie bei der Qualitätssicherung von<br />

Bandmaterial, Offline-Inspektion<br />

von Straßen, Tunneln und Eisenbahngleisen,<br />

bei Langzeitaufnahmen,<br />

Prozessdokumentation und<br />

Archivierungen.<br />

Der JPEG-Operator ist innerhalb<br />

der Extension VisualApplets<br />

Libraries als eigenständige Lizenz<br />

verfügbar und läuft auf der micro-<br />

Enable 5 Framegrabberserie.<br />

Ebenso lässt sich die bisherige<br />

Version des Operators weiterverwenden.<br />

Tcl-Konsole automatisiert<br />

den Designprozess<br />

Die neue Version der Extension VisualApplets Embedder unterstützt Vision-Plattformen, die auf Ultrascale oder<br />

Ultrascale+ FPGAs aufbauen. Quelle: Silicon Software GmbH<br />

Silicon Software GmbH<br />

https://silicon.software<br />

VisualApplets 3.2<br />

veröffentlicht<br />

Die Silicon Software GmbH hat<br />

mit Version 3.2 der grafischen Entwicklungsumgebung<br />

VisualApplets<br />

einen skalierbaren Operator für die<br />

JPEG-Komprimierung von Grau- und<br />

Farbbildern veröffentlicht sowie die<br />

Automation der Software über eine<br />

Tcl-Konsole und zusätzliche Features<br />

weiterentwickelt.<br />

Die JPEG-Anwendung stellt mit<br />

seiner Encodierungsleistung von<br />

bis zu 7,2 GB/s auf der aktuellen<br />

microEnable 5 marathon Framegrabberserie<br />

die leistungsfähigste<br />

Markt lösung dar. Mittels Kombination<br />

mit weiteren Bildverarbeitungsschritten<br />

können hochwertige Farbrekonstruktionen<br />

aus Bayer-CFA-<br />

Kameras latenzfrei vorgeschaltet<br />

werden.<br />

Frei skalierbar<br />

Der JPEG-Operator ist auf jede<br />

Bildeingangsdatenrate frei skalierbar,<br />

die nur aufgrund der verfügbaren<br />

FPGA-Ressourcen begrenzt<br />

ist. Damit stellt er für die neuesten<br />

FPGA-Technologien und Visual-<br />

Applets kompatible Hardware wie<br />

Framegrabber, Kameras und Vision-<br />

Sensoren eine zukunftssichere<br />

Lösung dar. Limitierungen durch<br />

die Bandbreiten der Schnittstellen<br />

Camera Link HS und CoaXPress und<br />

die DMA-Übertragungsbandbreite<br />

lassen sich mit der JPEG-Komprimierung<br />

ausgleichen. Dadurch sind<br />

aktuelle Hochleistungs-Kamerasensoren<br />

bei voller Bandbreite nutzbar.<br />

Zusätzliche Bildvor- und Bildnachverarbeitung<br />

zur JPEG-Komprimierung<br />

ist in das VisualApplets<br />

Design integrierbar.<br />

Flexible<br />

Einstellmöglichkeiten<br />

Die Tcl-Konsole mit eingebautem<br />

Interpreter vereinfacht das Scriptbasierte<br />

Arbeiten mit VisualApplet<br />

Designs. Zur direkten Eingabe oder<br />

der Erstellung von Tcl-Skripten stehen<br />

mehr als 80 Kommandos zur<br />

Verfügung. Der Befehlssatz ermöglicht<br />

die Erstellung, Manipulation und<br />

Simulation von Designs. So lassen<br />

sich etwa komplexe Vorgänge wie<br />

die Simulation von Tausenden von<br />

Bildern bei unterschiedlichen Parameter-Einstellungen<br />

automatisiert<br />

per Script durchführen.<br />

Darüber hinaus lässt sich externe<br />

Bildverarbeitungs-Software anbinden,<br />

um auf einfache Weise Design-<br />

Parameter oder Bilder zu übertragen.<br />

Script Collection ermöglicht es,<br />

Bibliotheken von selbst definierten<br />

Tcl-Skripten zusammenzustellen,<br />

parametrisieren und aus der Benutzeroberfläche<br />

heraus auszuführen.<br />

Die Tcl-Konsole ist Bestandteil der<br />

Extension VisualApplets Expert.<br />

Neue Simulationsengine<br />

Für einen komfortableren Entwicklungsprozess<br />

wurde eine neue<br />

Simulationsengine implementiert.<br />

Für zuverlässige Aussagen zum<br />

späteren Laufzeitverhalten sind<br />

Anwender damit imstande, während<br />

der Entwicklung die Applikation<br />

zu testen und verifizieren. Zur<br />

Überwachung der Bandbreite ist es<br />

möglich, im Designfenster für jeden<br />

Link die maximale Datendurchsatzrate<br />

anzuzeigen. ◄<br />

54 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Beste Preis-Leistung bei hyperspektralen<br />

Zeilenscannern<br />

Bildverarbeitung<br />

SphereOptics<br />

info@sphereoptics.de<br />

www.sphereoptics.de<br />

Mit der Baldur Serie hyperspektraler<br />

Zeilen-Industriekameras präsentiert<br />

HySpex/Norsk Elektro Optikk<br />

(NEO) ein neues Sensordesign für<br />

höhere Geschwindigkeit<br />

und Flexibilität bei gleichzeitig<br />

hoher Robustheit<br />

und Wiederholbarkeit.<br />

Baldur basiert auf dem<br />

optischen Design der<br />

klassischen HySpex<br />

Sensoren, welches für<br />

die industrielle Applikation<br />

angepasst wurde.<br />

Alle Baldur Kameras<br />

basieren auf dem<br />

Nyquist-Prinzip und<br />

haben eine spektrale<br />

Auflösung von 2 Pixeln<br />

pro Spektralkanal, wobei<br />

4-mal so viel Licht wie<br />

bei den klassischen Sensoren<br />

aufgenommen<br />

wird. Somit wird sichergestellt,<br />

dass ein Maximum<br />

an Informationen<br />

ausgewertet wird. Des Weiteren<br />

haben die Baldur Sensoren eine<br />

räumliche Auflösung von mehr als<br />

1,7 Pixeln, wobei fast die räumliche<br />

Schärfe der klassischen System und<br />

der Mjolnir Systeme erreicht wird.<br />

Die HySpex Baldur Kameras<br />

decken den Spektralbereich von 400<br />

- 1000 nm und 950 - 2500 nm mit<br />

verschiedenen, wählbaren Konfigurationen<br />

ab. Alle Sensoren innerhalb<br />

desselben Wellenlängenbereiches<br />

haben die identische Zentralwellenlänge<br />

und sind somit leicht untereinander<br />

austauschbar. Zudem werden<br />

Baldur Kameras mit NIST und PTB<br />

rückführbaren Standards ausgeliefert,<br />

welches in dieser Kombination<br />

zu einem äußerst stabilen Konzept<br />

führt. HySpex Sensoren (Baldur,<br />

sowie Klassisch und Mjolnir)<br />

haben zur Ansteuerung neben der<br />

GUI ein high-end SDK inkl. Bibliotheken,<br />

was die Integration mit eigenen<br />

Hard- und Software Lösungen<br />

erleichtert. Damit bieten HySpex Sensoren<br />

das beste Preis-Leistungsverhältnis<br />

für ein effektives Pixel<br />

unter allen Hyperspektral kameras<br />

auf dem Markt. ◄<br />

EFCO ist ein führender Embedded-<br />

Plattform-Anbieter mit einer<br />

Erfolgsgeschichte als Lieferant<br />

von Lösungen, die gezielt auf die<br />

Anforderungen der einzelnen Kunden<br />

zugeschnitten sind. Das Angebot<br />

des Unternehmens umfasst<br />

Industrie-PC Systeme für den Einsatz<br />

in Bildverarbeitung und Automatisierung<br />

sowie Embedded-Rechnerplattformen.<br />

Traditionelle kompakte Embedded-Systeme<br />

bringen nicht die<br />

nötige Verarbeitungsleistung mit,<br />

um Daten, die von mehreren<br />

Quellen gleichzeitig ankommen,<br />

in Echtzeit zu analysieren<br />

und zu visualisieren. Um die<br />

gewünschten Eigenschaften<br />

in Sachen Abmessungen,<br />

Geräusch, Wärmeentwicklung<br />

usw. zu erzielen,<br />

werden zwangsläufig<br />

Abstriche<br />

an der CPU- und Grafik leistung<br />

gemacht. Von EFCO gibt es jetzt<br />

jedoch die wachsende Familie von<br />

Eagle Eyes Kompaktsystemen, die<br />

eigens für die Anforderungen eingebetteter<br />

Edge- und AIoT-Anwendungen<br />

ausgelegt sind:<br />

• Leistungsstarker Prozessor<br />

• Robust aufgrund des widerstandsfähigen,<br />

gerippten Aluminiumgehäuses<br />

• Leise dank des lüfterlosen, stromsparenden<br />

Betriebs<br />

• Spezielles Stromversorgungs-<br />

Design<br />

Flexible, kooperative<br />

Fertigungs-Dienstleistungen<br />

Mit seinen mehr als 26 Jahren<br />

Erfahrung bietet EFCO Komplett-<br />

Fertigungsservices mit modernsten<br />

Produktionseinrichtungen sowohl für<br />

die Leiterplattenfertigung als auch<br />

für den Bau kompletter Systeme.<br />

EFCO bedient<br />

sich eines professionellen<br />

Herstellungsprozesses<br />

mit Sonderkonstruktionen für<br />

Klein-, Mittel- und Großserien und<br />

Aufträge mit intensivem Produkt-<br />

Mix, um eine zügige Aufnahme<br />

der Produktion zu erzielen und<br />

wettbewerbsfähige Rentabilitätsvorteile<br />

zu bieten.<br />

Das hauseigene Produktionszentrum<br />

von EFCO übernimmt<br />

nicht nur die Fertigung der<br />

Systeme, sondern bietet auch<br />

Conformal Coating, erweitertes<br />

Temperatur-Screening und Burn-<br />

In-Services, um ein Optimum an<br />

Qualität und Produkt-Langlebigkeit<br />

zu gewährleisten.<br />

EFCO erfüllt internationale<br />

Qualitätssicherungs-Normen<br />

und ist gemäß ISO 13485 und<br />

ISO 9001 zertifiziert.<br />

EFCO hat seinen Hauptsitz<br />

in Taipeh (Taiwan) und besitzt<br />

Niederlassungen in den USA,<br />

im Vereinigten Königreich, China<br />

und Deutschland.<br />

EFCO Electronics GmbH<br />

Ulrichsberger Str. 17 • Haus G1 • 94469 Deggendorf/Germany<br />

Telefon: +49-991-2009298-0 • sales@efcotec.de • www.efcotec.de


Bedienen und Visualisieren<br />

Alles leuchtet bunt<br />

Dass es am Messestand der Microsyst<br />

Systemelectronic GmbH leuchtend<br />

zugeht, dafür sorgen alleine<br />

schon die zahlreichen Anzeigelösungen<br />

für Industrie, Logistik,<br />

Kommunen und viele weitere Branchen.<br />

Zur Logimat <strong>2020</strong> wird es aber<br />

noch bunter: Microsyst stellt seine<br />

Anzeigenreihen migra und miline<br />

mit neuester Technik vor – und setzt<br />

Halle 8, Stand A80<br />

microSYST Systemelectronic<br />

GmbH<br />

info@microsyst.de<br />

www.microsyst.de<br />

sowohl bei Indooranzeigen als auch<br />

bei der Outdoorvariante künftig auf<br />

das Vollfarb-Spektrum.<br />

Flexibilität von Großserie<br />

bis Spezialprodukt<br />

Neben der neuen Anzeigetechnik<br />

für die zeilenorientierten LED-Displays<br />

der miline-Serie sowie für die<br />

LED-Großanzeigen migra besetzt<br />

Microsyst konsequent bewährte<br />

ebenso wie neue Nischen: Produktionsdatenanzeigen<br />

sind der Klassiker<br />

im Portfolio und dank aktuellster<br />

Soft- und Hardware nach<br />

wie vor gefragt. Mit LED-Parkschildern,<br />

Messwertanzeigen, Arbeitssicherheitsanzeigen<br />

oder Anzeigen<br />

für besondere Anforderungen, wie<br />

extreme Temperaturen, Offshore<br />

oder für den Hygienebereich, stellt<br />

Microsyst kontinuierlich Innovationskraft<br />

und die hohe Flexibilität der<br />

eigenen Systemarchitektur unter<br />

Beweis. Diese dürfte sich auch mit<br />

der Vorstellung des ersten komplett<br />

in Eigenentwicklung entstandenen<br />

Prototypen eines TFT-Industriemonitors<br />

bestätigen.<br />

Praxis schlägt Theorie –<br />

Messestand zum Anfassen<br />

Probieren geht über Studieren<br />

beim Kommissionieren – nahe am<br />

Zungenbrecher bietet der Messestand<br />

in Sachen Pick-by-Light<br />

-Kommissionierung jede Menge<br />

Versuchs fläche: Ob die unterschiedlichen<br />

Pick-Displays MP 20, MP 80<br />

und MP 100 auf ihre Funktionalität<br />

prüfen oder selbst in die Rolle<br />

des Kommissionierers schlüpfen.<br />

Ein eigens installiertes Kommissionierregal<br />

inklusive Software, Displays,<br />

Eingriffserkennung, Waage<br />

und vielem mehr lädt die Besucher<br />

zum ausgiebigen Testen ein. ◄<br />

Leistungsstarke modulare Web-Panels mit ARM-Power<br />

Cannon-Automata stellt die modulare C1eco-<br />

Panelserie vor. Die Geräte kombinieren leistungsstarke<br />

ARM-CPUs mit 7“ und 10“ PCAP-<br />

Fronten. Linux, Web-Browser und Java-Support<br />

und xE Systemeinheiten bilden die Basis<br />

für den Einsatz der C1eco Automatisierungspanels<br />

als Web-Panel. Der Web-Browser<br />

unterstützt HTML5/CSS und Java und ist für<br />

die Kommunikation mit Web-Visualisierungen<br />

wie CODESYS Web-Visualisierung, Procon-<br />

Web, WinCC/Web Navigator etc. optimiert.<br />

WebVisu<br />

Dank des integrierten grafischen Tools Web-<br />

Visu können C1eco Web-Panels einfach und<br />

intuitiv konfiguriert werden. So kann z. B. der<br />

Anwender zur Verwaltung mehrerer Web-<br />

Visualisierungen auf einem Panel eine beliebige<br />

Anzahl Profile erstellen, die alle visualisierungsspezifischen<br />

Einstellungen wie URL,<br />

Netzwerk-Setup etc. enthalten. Damit ist der<br />

Wechsel zwischen einzelnen Web-Visualisierungen<br />

während des Betriebs einfach und<br />

schnell möglich.<br />

Die xE-Systemeinheit kann mit 7“ oder 10“<br />

PCAP-Fronten kombiniert werden. Sie ist mit<br />

einer leistungsstarken ARM Cortex-A9 Multicore<br />

CPU ausgestattet und verfügt über 2 Ethernet-Ports.<br />

Über einen M.2 Steckplatz kann die<br />

Systemeinheit mit WiFi, Modem etc. ergänzt<br />

werden. Ein zusätzlicher Slot ermöglicht die<br />

Integration von IOs oder Feldbus-Interfaces.<br />

• Automata GmbH & Co. KG<br />

info.automata.de@cannon.com<br />

www.cannon-automata.de<br />

56 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

Neues 12,1-Zoll WXGA Farb-TFT-LCD Modul<br />

Ideal für den Einsatz in rauen Outdoor-Applikationen und für industrielle Anwendungen<br />

Breiter Betriebstemperaturbereich und<br />

hohe Vibrationsbeständigkeit<br />

Der Einsatz robuster Komponenten ermöglicht den<br />

Betrieb des neuen TFT-LCD-Modules auch bei extremen<br />

Temperaturen von -40 bis +80 °C. Des Weiteren<br />

erreicht das optimierte mechanische Design eine Vibrationsfestigkeit<br />

von 6,8 Gs (7x mehr als 1,0 Gs bei Mitsubishi<br />

Electric „AA-“Produkten), die Kompressionsmontagen<br />

(LCD-Peripheriegeräte, die von hinten am<br />

Chassis befestigt sind) oder 1,5 Gs für eine seitliche<br />

Montage (Befestigung am Chassis über seitliche Öffnungen)<br />

ermöglichen.<br />

Hohe Auflösung, große Blickwinkel und<br />

hohe Lichtstärke geeignet für diverse<br />

Messgeräte und Installationen<br />

Mitsubishi Electric Europe B.V.<br />

www.mitsubishielectric.de<br />

Mitsubishi Electric Corporation gibt die Einführung des<br />

neuen 12,1-Zoll WXGA TFT-LCD-Moduls bekannt, das<br />

für den Einsatz in rauen Außenumgebungen, wie z. B.<br />

auf Baustellen und in Schwerlastfahrzeugen sowie für<br />

den Einsatz in industriellen und landwirtschaftlichen<br />

Applikationen entwickelt wurde. Die neuen Module werden<br />

eine optimale Kombination aus modernsten Funktionen<br />

bieten. Dazu gehören das hochauflösende WXGA<br />

(1.280 x 800 Pixel), der erweiterte horizontale/vertikale<br />

Blickwinkel und eine verbesserte Helligkeit. Sie zeichnen<br />

sich zusätzlich durch ein hohes Kontrastverhältnis aus.<br />

Aufgrund des hochauflösenden Bildschirms (WXGA)<br />

können unscharfe Texte und Bilder verarbeitet werden.<br />

Der breite Blickwinkel von 176°, sowohl horizontal als<br />

auch vertikal, gewährleistet eine hervorragende Sicht<br />

in einer Vielzahl von verschiedenen Installationsszenarien.<br />

Weitere Funktionen wie die hohe Helligkeit<br />

von 1500 cd/m 2 und das hohe Kontrastverhältnis von<br />

1.000:1 sorgen für exzellente Sichtbarkeit auch in hellen<br />

Umgebungen. Der Dimmwert von 1 bis 100 Prozent<br />

sorgt für Sichtbarkeit bei jeder Umgebungshelligkeit.<br />

Außerdem verbessert das neu entwickelte TFT-<br />

Panel den NTSC-Farbraum um weitere 70 Prozent gegenüber<br />

dem Vorgängermodell (AA121TH) und sorgt<br />

für lebendigere Grafiken.<br />

Umweltbewusstsein<br />

Dieses Modell ist Quecksilberfrei und konform mit<br />

den Beschränkungen für die Verwendung bestimmter<br />

gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten<br />

(RoHS) EU Richtlinie 2015/863. ◄<br />

Android Touchpanel mit 7- oder 10-Zoll-Display<br />

Mit dem E07A und E10A präsentiert<br />

tci zwei Touchpanels für<br />

kostensensible Industrie-Anwendungen,<br />

beispielsweise in den<br />

Bereichen Produktion, Logistik<br />

und Energiemanagement. Als<br />

Betriebssystem kommt Android<br />

zum Einsatz. Der HTML5-AutomationBrowser<br />

ist kompatibel zu<br />

allen gängigen Webanwendungen<br />

und ist damit universell einsetzbar.<br />

Das Widescreen-Display mit<br />

kapazitivem Multitouch (PCT)<br />

ist intuitiv bedienbar, so wie der<br />

Anwender das von seinem Smartphone<br />

oder Tablet gewohnt ist. Das<br />

TFT Farb-Display der Panels bietet<br />

eine native Auflösung von 1024<br />

x 600 Punkten. Die schlanken und<br />

robusten Webpanels punkten mit<br />

einer leicht zu reinigenden durchgehenden<br />

Echtglasfront in Schutzart<br />

IP54 und einem leichten, industrietauglichen<br />

Kunststoffgehäuse.<br />

Die Montage kann in einem<br />

Steuer pult, in einer Schalttafel oder<br />

per VESA erfolgen. Ohne drehende<br />

Teile und Lüfter sind die Panels<br />

besonders robust und langlebig.<br />

Die 10-Zoll-Variante ist auch als<br />

SPS-Bedienpanel (E10A-XS) für<br />

gängige Steuerungen verfügbar.<br />

• tci Gesellschaft für technische<br />

Informatik mbH<br />

www.tci.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 57


Software/Tools/Kits<br />

Zeit für Engineering 4.0<br />

Automatisierung für das industrielle Internet der Dinge<br />

Bild 1: Flexible und kreative Automatisierungslösungen müssen von einem modernen Engineering-Ecosystem über<br />

den Lebenszyklus hinweg optimal unterstützt werden. Dafür hat logi.cals Open Web Automation (OWA by logi.cals)<br />

konzipiert. (Bilder: logi.cals GmbH)<br />

logi.cals GmbH<br />

www.logicals.com<br />

„Never touch a running system“<br />

ist ein ungeschriebenes Gesetz im<br />

Maschinen- und Anlagenengineering.<br />

Die Herausforderungen für<br />

Automatisierungsprojekte steigen<br />

jedoch stetig und die Aufgabenbewältigung<br />

ähnelt manchmal der<br />

Quadratur des Kreises: Trotz zunehmender<br />

Komplexität wird die Zeitspanne<br />

für die Entwicklung neuer<br />

Lösungen immer kürzer. Zudem werden<br />

die Anforderungen an die Individualisierung<br />

von Produkten immer<br />

vielfältiger, die Produktionskosten<br />

sollen aber nicht steigen. Individualisierte<br />

Produkte zum Preis von<br />

Massenprodukten können jedoch<br />

nur durch eine flexiblere Produktion<br />

erreicht werden. Schließlich<br />

sorgen neue Geschäftsmodelle wie<br />

vorausschauende Wartung oder<br />

andere Services für zusätzlichen<br />

Entwicklungsaufwand, weil sie eine<br />

hohe Datenqualität und -verfügbarkeit<br />

verlangen.<br />

Wie Unternehmen es trotzdem<br />

schaffen, ihr Engineering 4.0 zu<br />

gestalten, ist das Ziel der OWA-<br />

Lösung (Open Web Automation)<br />

von logi.cals. Dabei geht es um die<br />

Steigerung der Effizienz, die Sicherung<br />

von Qualität und Transparenz,<br />

die Datenverbindung entlang der<br />

Tool-Kette und die Verfolgung aller<br />

Aktionen. Rund um logi.CAD 3, der<br />

IEC 61131-konformen SPS-Programmierumgebung,<br />

bietet logi.cals Steuerungsherstellern<br />

ihren plattformbasierten<br />

Lösungsansatz.<br />

Moderne Automatisierungslösungen<br />

gestalten<br />

Das Engineering ist heute noch<br />

immer dominiert von Einzelplatz-<br />

Systemen, die auf einem PC laufen<br />

- meist unter einem Windows-<br />

Betriebssystem. „Mit den bestehenden<br />

Engineering-Werkzeugen, wie<br />

sie seit 30 Jahren in der Automatisierungswelt<br />

verbreitet sind, werden<br />

Programmierer und Integratoren diesen<br />

hohen Anforderungen zunehmend<br />

nicht mehr gerecht. Es kommt<br />

aber darauf an, Automatisierungslösungen<br />

proaktiv, flexibel, effizient<br />

und zukunftssicher für die Geschäftsmodelle<br />

von Morgen zu gestalten“,<br />

ist Michael Plankensteiner überzeugt.<br />

Er ist CEO der Automatisierungssoftware-Schmiede<br />

logi.cals,<br />

einem der Pioniere der softwarebasierten<br />

Steuerungstechnik.<br />

„Never touch a running<br />

system“<br />

Heutige Entwicklungsprozesse<br />

orientieren sich stark an der verbauten<br />

Hardware. Diese wird im<br />

besten Fall optimal ausprogrammiert<br />

und in Betrieb genommen.<br />

Zu diesem Zeitpunkt - davon wollen<br />

wir ausgehen - ist das eine wirklich<br />

gute Automatisierungslösung.<br />

Ist die Anwendung (Produktionslinie<br />

oder einzelne Maschine) erst<br />

mal im Betrieb, wird so wenig wie<br />

möglich an ihr und ihrer Programmierung<br />

verändert. Das ist jedoch<br />

längst nicht mehr zeitgemäß. Kunden<br />

wollen sich heute weiterentwickeln<br />

können, ohne ständig ihren<br />

Produktionspark zu erneuern. Für<br />

die Automatisierungstechnik bedeutet<br />

dies, dass sie sich mit den Anforderungen<br />

des Kunden entwickeln<br />

muss - ganz so, wie man es heute<br />

von den Smart Devices gewohnt ist,<br />

die durch Software-Updates neue<br />

Funktionen bereitstellen.<br />

Das gute Gefühl<br />

Die Möglichkeit, Software-Updates<br />

einzuspielen, erwarten Kunden heute<br />

von ihren Produkten, erklärt Plankensteiner:<br />

„Niemand würde heute<br />

ein Fernsehgerät kaufen, für das<br />

nicht regelmäßig Updates bereitstehen.<br />

Bei unseren Mobiltelefonen<br />

ist das jedem Benutzer klar, aber es<br />

gilt eben auch für unsere Sportuhr,<br />

unseren Staubsauger-Roboter oder<br />

für die smarte LED-Beleuchtung.<br />

Der Anwender profitiert durch bessere<br />

Software in Form von Qualität<br />

und Funktionalität. Das gibt den<br />

Käufern das gute Gefühl, ein Produkt<br />

zu besitzen, das stets auf dem<br />

aktuellen Stand der Technik ist.“<br />

Qualität und Sicherheit<br />

Es ist völlig offensichtlich, dass<br />

ein permanent gepflegtes System<br />

deutlich höhere Qualitätsanforderungen<br />

erfüllt als konventionelle<br />

Systeme, die einmal erstellt werden<br />

und dann im Wesentlichen nur<br />

noch Bug-Fixes erhalten. Diese Konzepte<br />

sind zunehmend überholt.<br />

Schon aufgrund der sich permanent<br />

ändernden Security-Anforderungen<br />

müssen heutige Systeme mit geringem<br />

Aufwand fortgeschrieben werden<br />

können. Tatsächlich sind Automatisierungslösungen<br />

zunehmend<br />

Bestandteil des industriellen Internets<br />

der Dinge, denn daraus ergeben<br />

sich für Betreiber und Anwendung<br />

58 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Software/Tools/Kits<br />

vielerlei Vorteile. Wer die daraus<br />

entstehenden Security-Anforderungen<br />

allerdings ignoriert, wird<br />

im Falle eines erfolgreichen Cyber-<br />

Angriffs unter Umständen viel Lehrgeld<br />

zahlen müssen. Das Einspielen<br />

von Sicherheitsupdates ist also<br />

ein Prozess, der schon heute zum<br />

Betrieb einer wie auch immer gearteten<br />

Automatisierungslösung gehören<br />

muss. „Das sollte bei Maschinen<br />

oder in der Gebäudeautomation<br />

eigentlich so einfach sein wie<br />

bei meinem Handy oder bei meinem<br />

Fernseher“, sagt Plankensteiner.<br />

„Ist es aber nicht, weil die heutigen<br />

Abläufe mit den PC-basierenden<br />

Engineering-Systemen nicht optimal<br />

dafür geeignet sind“.<br />

Funktionen nachrüsten<br />

gegen Bezahlung<br />

Es gibt aber auch aus finanzieller<br />

Hinsicht gute Gründe, über eine sich<br />

flexibel und dynamisch weiterentwickelnde<br />

Automatisierungssoftware<br />

nachzudenken, gibt Plankensteiner<br />

zu bedenken. „Die Automatisierungssoftware<br />

ist auch der Ort,<br />

an dem ich dem Kunden neue Funktionalitäten<br />

anbieten kann. Das kann<br />

im Rahmen eines Updates kostenlos<br />

erfolgen oder aber als Upgrade<br />

mit erweiterten Möglichkeiten, die<br />

sich der Softwarehersteller natürlich<br />

bezahlen lassen kann.“ Die Automatisierungssoftware<br />

wird damit zum<br />

Treiber für neue Geschäftsmodelle,<br />

beispielsweise im Bereich Safety, in<br />

der vorausschauenden Instandhaltung,<br />

aber auch im Bereich Analytics.<br />

Neues Denken - neues<br />

Handeln<br />

Für die oben beschriebenen Herausforderungen<br />

kommt nur eine<br />

Web-basierte Lösung in Frage,<br />

erläutert Plankensteiner, und er<br />

hat dafür eine ganze Reihe guter<br />

Argumente: „Jedem ist klar, dass<br />

sich eine Anwendung über ihren<br />

Lebenszyklus flexibel und dynamisch<br />

verändern können muss. Das galt<br />

schon immer, gilt aber heute und in<br />

Zukunft mehr denn je. Das bedeutet<br />

aber auch, dass die Tool-Chain<br />

über die gesamte Lebensdauer der<br />

Applikation verfügbar, aktualisierbar<br />

und erweiterbar sein muss, und<br />

zwar unabhängig von der Installation<br />

auf einem bestimmten Hardwaregerät.<br />

Zudem bieten Webservices<br />

den großen Vorteil, dass Ingenieure<br />

aus den unterschiedlichen<br />

Domänen gemeinsam aber dennoch<br />

unabhängig an der Entwicklung<br />

der Anwendung arbeiten können<br />

– und zwar losgelöst von einem<br />

bestimmten Arbeitsplatz und einer<br />

bestimmten Rechnerinstallation.“<br />

In einer serviceorientierten Web-<br />

Entwicklungsumgebung können<br />

außerdem problemlos bestimmte<br />

Entwicklungsfunktionen - beispielsweise<br />

für Test oder Simulation - bei<br />

Bedarf genutzt (und lizenziert) werden,<br />

die man im Regelbetrieb vielleicht<br />

über einen längeren Zeitraum<br />

nicht benötigt.<br />

´Open Web Automation´<br />

heißt die Lösung von<br />

logi.cals<br />

Open Web Automation (OWA by<br />

logi.cals) ist eine offene, modulare<br />

und browser-basierte Architektur,<br />

deren Konzept, Schnittstellen und<br />

(browser-basierte) Kern-Komponenten<br />

Steuerungsherstellern offenstehen.<br />

Open Web Automation<br />

beschreibt eine Vision für den Automatisierungsprozess,<br />

wie er schon<br />

in naher Zukunft Realität sein wird.<br />

Plankensteiner dazu: „Die Automatisierungswelt<br />

wird heute noch<br />

immer dominiert von Hardware-Herstellern,<br />

obwohl die großen Funktionssprünge<br />

durch Software entstehen.<br />

Mit Open Web Automation öffnen<br />

wir die Flaschenhälse gegenwärtiger<br />

Entwicklungsprozesse und<br />

machen den Designprozess agiler<br />

und effizienter. Beispielsweise eliminieren<br />

wir den Lock-In-Effekt, denn<br />

Anwender können heute kaum ihre<br />

Hardware oder Software wechseln,<br />

ohne einen großen Aufwand für das<br />

Re-Engineering zu erzeugen. Wir<br />

ermöglichen die einfache Wiederverwendung<br />

durch Software-Produktlinien,<br />

basierend auf Artefakten,<br />

die in einem definierten Prozess<br />

verwendet werden können. Insgesamt<br />

eröffnet sich durch Open Web<br />

Automation auf einmal eine ganze<br />

Palette an Werkzeugen - wie modellbasierte<br />

Konsistenzprüfung, Tests,<br />

virtueller Launch oder auch Orchestrierung<br />

und Micro Services -, und<br />

das über Hardwaregrenzen hinweg.<br />

Während andere an Plattformen<br />

arbeiten, bauen wir also ein ganzes<br />

Ecosystem. Unsere Programmierumgebung<br />

logi.CAD 3 gehört<br />

zum Beispiel auch dazu.“<br />

Zeit für Engineering 4.0<br />

„Mit Open Web Automation heben<br />

wir die Automatisierungs- und Engineering-Prozesse<br />

auf eine völlig<br />

neue Ebene, denn mit den bisherigen<br />

Ansätzen werden wir den<br />

heute schon herrschenden Anforderungen<br />

an Flexibilität, Time-To-Market<br />

und Qualität zunehmend hinterherlaufen,“<br />

so Plankensteiner. „Es<br />

kommt aber darauf an, Systeme zu<br />

entwickeln, die in der Lage sind, auf<br />

einfache und effiziente Weise beispielsweise<br />

Funktionen zu ergänzen,<br />

die wir heute noch nicht einmal<br />

kennen. Das ist auch deshalb wichtig,<br />

weil Unternehmen beständig an<br />

neuen Geschäftsmodellen arbeiten.<br />

Flexible und kreative Automatisierungslösungen<br />

müssen von einem<br />

modernen Engineering-Ecosystem<br />

über den Lebenszyklus hinweg optimal<br />

unterstützt werden. Wir geben<br />

OEMs eine Architektur, Standard-<br />

Schnittstellen sowie Kerntools an<br />

die Hand, die für eine Welt gemacht<br />

sind, die sich permanent im Wandel<br />

befindet.“ ◄<br />

Bild 2: logi.CAD 3 ist ein<br />

offenes, skalierbares<br />

und leistungsfähiges<br />

System, welches die<br />

effiziente Erstellung<br />

herstellerunabhängiger<br />

Automatisierungslösungen<br />

erlaubt und die<br />

Engineering Performance<br />

in jeder Projektphase<br />

erhöht<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 59


Software/Tools/Kits<br />

Werkstück und Daten laufen gemeinsam durch<br />

den Shopfloor<br />

Wie das Selbstorganisieren der Prozesse in der Smart Factory gelingen kann<br />

Das Kommunikationsproblem löst<br />

eine Software, die ein virtuelles<br />

Abbild schafft, welches als universelle<br />

Kommunikationsschnittstelle<br />

geräte- und herstellerübergreifend<br />

funktioniert. Ein solches virtuelles<br />

Betriebssystem kann alle Maschinen<br />

steuern und konfiguriert Produktionsabläufe,<br />

während die Maschinen<br />

laufen. Zudem ist es möglich,<br />

eine Anlage zwei Aufträge parallel<br />

ausführen zu lassen.<br />

Basissystem<br />

Industrie 4.0<br />

All diese Kriterien erfüllt „Basissystem<br />

Industrie 4.0“, kurz BaSys 4.0,<br />

welches das Fraunhofer-Institut für<br />

Experimentelles Software Engineering<br />

IESE gemeinsam mit 14 Partnern<br />

aus Forschung und Industrie<br />

entwickelt hat. Die Open-Source-<br />

Middleware lädt den digitalen Zwilling<br />

einer Maschine, deren Daten einlaufen.<br />

Daraufhin weist BaSys 4.0<br />

den Sensor an, in welcher Reihenfolge<br />

er seine Messwerte zu senden<br />

hat. Diese Normierung fehlte bisher.<br />

BaSys 4.0 führt Produktionsdaten<br />

eines Werkstücks zusammen und<br />

speichert diese in einer Verwaltungsschale<br />

ab, die diesem Werkstück<br />

zugeordnet ist. Das Werkstück<br />

und seine Daten laufen gemeinsam<br />

durch die Fertigungslinie.<br />

Autor:<br />

Jürgen Hamm ist Solutions<br />

Architect<br />

NetApp Deutschland<br />

www.netapp.com/de<br />

Software vernetzt Maschinen und<br />

Anlagen, damit diese untereinander<br />

kommunizieren und ihre Arbeitsschritte<br />

automatisiert aufeinander<br />

abstimmen – in der Smart Factory.<br />

Deren Entwicklungsstand will<br />

der „Deutsche Industrie 4.0 Index<br />

2019“ abbilden, den das Beratungsunternehmen<br />

Staufen erhoben hat.<br />

Demnach setzen 56 Prozent der<br />

Unternehmen hierzulande Industrie<br />

4.0 in Einzelprojekten operativ<br />

um. Nur 8 Prozent der Industrievertreter<br />

gelingt allerdings der Sprung,<br />

die Smart Factory anzugehen. Ein<br />

Großteil der befragten Fach- und<br />

Führungskräfte gibt an, dadurch die<br />

Kosten zu senken. Die anderen Vorteile<br />

wie schlanke, optimierte und<br />

automatisierte Prozesse, individualisierbare<br />

und flexible Produktion,<br />

höhere Produktivität und Innovationsfähigkeit<br />

sehen sie nicht.<br />

Was hält die Smart Factory<br />

auf?<br />

Das wollte eine europaweite Umfrage<br />

der teknowlogy Group von IT- und<br />

Operational-Technology(OT)-Verantwortlichen<br />

wissen. In ihrem Top-<br />

Ranking der Herausforderungen<br />

tauchen auf:<br />

• hohe Investitionen (58 Prozent),<br />

• fehlendes Geschäftsmodell<br />

(48 Prozent),<br />

• Fachkräftemangel (47 Prozent),<br />

• komplexe Datenanalyse<br />

(43 Prozent),<br />

• Integration der IT in die OT<br />

(40 Prozent),<br />

• Sicherheitsrisiken (29 Prozent) und<br />

• fehlende Standards (22 Prozent).<br />

Allerdings baut auf dem letztgenannten<br />

Punkt vieles andere auf.<br />

Kommunikationsstandard<br />

für automatischen<br />

Datenaustausch<br />

Fest steht, dass in den Fabrikhallen<br />

ein Kommunikationsstandard<br />

fehlt. Dort stehen in der Regel Anlagestrecken,<br />

die aus Bauteilen verschiedener<br />

Hersteller bestehen. Mit<br />

den Herstellern variieren die Maschinensprachen<br />

und Kommunikationsprotokolle,<br />

die Maschinen für ihre<br />

proprietären Steuerungssysteme<br />

verwenden. Die Konsequenz: Jede<br />

Maschine spricht ihre eigene Sprache<br />

und versteht die andere installierte<br />

Technik nicht. Ohne einen entsprechenden<br />

Kommunikationsstandard<br />

lässt sich der Datenaustausch<br />

aber nicht automatisieren.<br />

Aufbau einer Dateninfrastruktur<br />

bis in die SAP-Welt<br />

Der Betrieb der Middleware verlangt<br />

eine hohe Datenverfügbarkeit,<br />

die sich mit den Softwarelösungen<br />

Kubernetes und Container sowie<br />

einer hyperkonvergenten Infrastruktur<br />

(HCI) erfüllen lassen. Eine HCI<br />

sichert den Betrieb dadurch ab, dass<br />

Storage und Compute unabhängig<br />

skalierbar sind. Daneben garantiert<br />

das System Anwendungen eine<br />

Mindestperformance über Quality<br />

of Service (QoS). Auf der HCI wird<br />

ein kubernetisches Cluster eingerichtet,<br />

um Container zu betreiben,<br />

in denen BaSys 4.0 läuft. Praktisch<br />

vereinfacht diese von NetApp konzipierte<br />

Referenzarchitektur das<br />

Ganze noch. In dieser automatisiert<br />

und orchestriert NetApp Kubernetes<br />

60 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Software/Tools/Kits<br />

Entwicklungskit für lernfähige Maschinensensoren<br />

Machine-Learning-basierter<br />

Softsensor ermöglicht adaptive<br />

Zustandsüberwachungs lösungen<br />

für Maschinen und Anlagen. Digitalisierungsaufgaben<br />

mit Maschinen<br />

und Anlagen benötigen hochwertige<br />

Zustandsdaten. Beim<br />

gegenwärtigen Stand der Technik<br />

lassen sich diese Daten nur<br />

sehr selten direkt aus den jeweiligen<br />

Steuerungen auslesen. Stattdessen<br />

müssen sie über eine<br />

Retrofit-Sensorik indirekt gewonnen<br />

werden. Basierend auf dem<br />

Edge-Gateway RMG/941 und dem<br />

Sensorelement MLS/160 bietet<br />

SSV nun ein adaptives Softsensor-Entwicklungskit,<br />

um an Hand<br />

von Echtzeit-Schwingungsdaten<br />

ein Condition-based Monitoring<br />

für praktisch jede Maschine zu<br />

ermöglichen.<br />

Softsensor<br />

Durch das Zusammenspiel der<br />

RMG/941-Machine-Learning-<br />

Bausteine und dem 6-Achsen-<br />

Beschleunigungssensor MLS/160<br />

entsteht ein Softsensor, der die spezifische<br />

Schwingungscharakteristik<br />

von Kraft- und Arbeits maschinen<br />

als Funktionsprinzip nutzt. Da die<br />

kennzeichnenden Schwingungsmerkmale<br />

zustandsabhängig sind,<br />

lässt sich ein solcher Softsensor<br />

für Condition-based-Monitoring-<br />

und Predictive-Maintenance-Anwendungen<br />

einsetzen.<br />

Basierend auf dem Edge-Gateway RMG/941 und Sensorelement MLS/160 bietet SSV nun ein Softsensor-<br />

Entwicklungskit an, um an Hand von Echtzeit-Schwingungsdaten ein nachrüstbares Condition-based Monitoring<br />

für praktisch jede Maschine zu ermöglichen<br />

Die gesamte Echtzeitdatenanalyse<br />

erfolgt direkt im RMG/941.<br />

Daher ist für den Praxiseinsatz<br />

eines solchen Softsensors keine<br />

Cloud erforderlich.<br />

Softsensor-<br />

Entwicklungskit<br />

Um Anwender bei den ersten<br />

Schritten zu unterstützen, gehört<br />

zum Lieferumfang des Softsensor-<br />

Entwicklungskits auch ein Webinar<br />

mit folgenden Inhalten:<br />

1. Grundlegende Prinzipien und<br />

Terminologie des maschinellen<br />

Lernens mit Sensordaten.<br />

2. Ein vollständiger Softsensor-<br />

Engineering-Prozess, einschließlich<br />

Sensordatenerfassung,<br />

Datenaufbereitung, Modellierung<br />

und Modellbewertung.<br />

3. Bewertung und Anpassung von<br />

maschinellen Lernmodellen.<br />

4. Den Ausgang eines Machine-<br />

Learning-basierten Softsensors<br />

mit einer SPS oder anderen<br />

IT-Systemen verbinden.<br />

Durch den Lieferumfang erhalten<br />

Anwender nicht nur die Hardund<br />

Softwarebausteine, sondern<br />

auch das nötige Grundwissen, um<br />

eigenständig Softsensor-Anwendungen<br />

für Digitalisierungsprojekte<br />

zu entwickeln und Maschinen und<br />

Anlagen per Daten-Retrofit zielgerichtet<br />

aufzurüsten.<br />

• SSV Software Systems GmbH<br />

www.ssv-embedded.de<br />

das Einrichten, Betreiben und auch<br />

Skalieren von Containern. Der Storage-Provisioner<br />

Trident von NetApp<br />

verbindet Container mit einem Persistency-Layer<br />

(Persistenzschicht).<br />

Während der Container bootet, wird<br />

nicht bloß der Speicher, sondern<br />

der letzte Datenstand bereitgestellt.<br />

Zudem machen NetApp Trident und<br />

Snapshots BaSys 4.0 im Container<br />

hochverfügbar. Der zentrale virtualisierte<br />

Datenspeicher wird mit der<br />

Software NetApp ONTAP Select<br />

verwaltet. So lassen sich alle gängigen<br />

Datenablagen in die Referenzarchitektur<br />

für einen Shopfloor<br />

(die Fertigung) einbinden.<br />

Fehlt noch die Dateninfrastruktur,<br />

um den Shopfloor mit dem ERP zu<br />

verbinden. Ein Spezialist wie objective<br />

partner integriert dazu die einzelnen<br />

Module wie MM, FI, CO oder<br />

CRM mithilfe des SAP Data Hubs<br />

oder Smart Data Access (SDA).<br />

So kommuniziert BaSys 4.0 mit<br />

dem SAP Data Hub, der die Daten<br />

in einem Standard von der Middleware<br />

geliefert bekommt, SAP-konform<br />

aufbereitet und an das ERP-<br />

System oder die SAP-Standard-<br />

Prozesse übergibt.<br />

Kundenindividuelle<br />

Massenanfertigung in<br />

Reichweite<br />

Die durchgehende Digitalisierung<br />

vom Warenkorb über die Fertigung<br />

bis zum Versand lässt sich<br />

realisieren – mit Shopfloor 4.0, der<br />

gemeinsamen Lösung von Fraunhofer<br />

IESE, NetApp und objective<br />

partner. Diese verkettet die Referenzarchitekturen<br />

von BaSys 4.0<br />

und SAP Data Hub. Unternehmen<br />

werden so befähigt, sich in Richtung<br />

Smart Factory zu bewegen. So<br />

rückt das Ziel der kundenindividuellen<br />

Massenanfertigung in Reichweite,<br />

bei der BaSys 4.0 als Verwaltungsschale<br />

den Auftrag aus dem<br />

SAP-System übernimmt und selbständig<br />

die Produktionsprozesse<br />

steuert. Der Mensch überwacht in<br />

dieser Produktionsumgebung die<br />

einzelnen Fertigungsschritte bis<br />

zur Auslieferung und kann regulierend<br />

eingreifen. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 61


Software/Tools/Kits<br />

Cloud-Lösung für Produktionskennzahlen<br />

Kennzahlen für die Optimierung der Produktion (Lean Production/Shopfloor Management) extrem schnell und<br />

einfach erheben, monitoren und analysieren<br />

Die Cloud-Lösung von symestic<br />

ermöglicht es, OEE und weitere<br />

Kennzahlen der Produktion, Anlagen<br />

und Werker schnell verfügbar<br />

zu machen und auszuwerten. Jede<br />

Anlage und Maschine im Produktionsbereich<br />

kann damit konnektiert<br />

werden, um die Datenerfassung zu<br />

automatisieren und Daten mit anderen<br />

Systemen auszutauschen. So<br />

erhalten Verantwortliche innerhalb<br />

kürzester Zeit den vollen Überblick<br />

und die Transparenz über die Produktion.<br />

Dadurch lassen sich Zielabweichungen,<br />

potenzielle Störquellen<br />

und Optimierungspotenziale<br />

ermitteln.<br />

Wandlungsfähigkeit und<br />

Ressourceneffizienz<br />

symestic GmbH launcht Cloud-Lösung für Produktionskennzahlen<br />

symestic GmbH<br />

www.symestic.com<br />

Die Anforderungen an eine profitable<br />

Produktion werden zunehmend<br />

komplexer. Kunden erwarten<br />

individuellere Lösungen zum Preis<br />

eines Massenproduktes, möglichst<br />

mit Lieferung am selben Tag. Damit<br />

die geforderte dynamische und kundenorientierte<br />

Fabrik mit einer dauerhaften<br />

Ertragskraft umgesetzt werden<br />

kann, ist die effiziente Nutzung<br />

von Ressourcen und Anlagen sowie<br />

die Optimierung von Prozessen<br />

unabdingbar. Die symestic GmbH<br />

eröffnet mit ihrer Cloud-Lösung<br />

zum Monitoring und zur Analyse<br />

von Produktionskennzahlen ganz<br />

neue Möglichkeiten für ein professionelles<br />

Shopfloor-Management<br />

und die Optimierung der Produktion.<br />

Damit können produzierende<br />

Unternehmen jetzt Produktionsdaten<br />

in kürzester Zeit erheben, vergleichen<br />

und verwalten sowie den Einstieg<br />

in die Industrie 4.0 gestalten,<br />

ohne eine entsprechende interne IT-<br />

Infrastruktur vorhalten zu müssen.<br />

Daten aus Produktionsprozessen<br />

in Echtzeit<br />

„Ein modernes MES erfasst, verarbeitet<br />

und analysiert die Daten<br />

aus Produktionsprozessen in Echtzeit.<br />

Dies ist eine Grundvoraussetzung<br />

für autonome, sich selbst steuernde<br />

Prozesse. Seit Jahrzehnten<br />

erfolgen Betrieb und Pflege eines<br />

MES klassisch im kundeneigenen<br />

Rechenzentrum. Die Investitionskosten,<br />

internen IT-Personalkosten<br />

und Wartungskosten sind<br />

hierbei nicht unerheblich. Das stellt<br />

ein Problem für so manches mittelständische<br />

Unternehmen dar, um<br />

sich im Industrie-4.0-Zeitalter weiterhin<br />

wettbewerbsfähig aufzustellen“,<br />

erklärt Uwe Kobbert, CEO der<br />

symestic GmbH.<br />

Cloud für das MES<br />

Mit der Cloud-Variante von symestic<br />

können Unternehmen jeglicher<br />

Größenordnung innerhalb kürzester<br />

Zeit ohne Initialkosten, IT-<br />

Infrastruktur und IT-Administration<br />

ein MES betreiben. Die monatliche<br />

SaaS-Gebühr umfasst auch<br />

Updates und Maintenance. Durch<br />

die Skalierbarkeit kann der Service<br />

bei Bedarf jederzeit schrittweise<br />

erweitert werden.<br />

Agilität, Qualitäts- und<br />

Effizienzsteigerungen durch<br />

Kennzahlen aus der Cloud<br />

„Die Fabrik der Zukunft zeichnet<br />

sich durch Wandlungsfähigkeit<br />

und Ressourceneffizienz aus. Der<br />

Druck auf die Fertigungsunternehmen<br />

steigt, sich in immer kürzerer<br />

Zeit auf neue Kunden- und Marktanforderungen<br />

einzustellen, individuelle<br />

Lösungen zu entwickeln und<br />

dabei gleichzeitig kostengünstig zu<br />

produzieren“, erklärt Uwe Kobbert<br />

und fährt fort: „Kennzahlen sind die<br />

Basis für ein professionelles Shopfloor-Management<br />

und einen kontinuierlichen<br />

Verbesserungsprozess<br />

hinsichtlich Produktivität, Effizienz,<br />

Qualität, Personaleinsatz und Termintreue.<br />

Auf dieser Grundlage sind<br />

Unternehmen in der Lage, zu entscheiden,<br />

wie die Betriebs kosten<br />

gesenkt werden, das Wachstum<br />

weiter vorangetrieben und die Rentabilität<br />

gesteigert wird.“<br />

Kenngrößen<br />

Die Kenngrößen der Produktion<br />

und Anlagen werden mit der symestic-Lösung<br />

sicher und automatisiert<br />

erfasst. Der Kunde kann dazu<br />

über einfache Schnittstellen seine<br />

Anlagen mit einer Smart-IIoT-Box<br />

von symestic verbinden oder optionale<br />

Sensoren nutzen. Die Daten<br />

werden über eine gesicherte Verbindung<br />

zur symestic-Cloud übertragen<br />

und stehen in Echtzeit und<br />

global zur Verfügung. Bei Bedarf<br />

auch in deutschen Rechenzentren<br />

von Microsoft Azure. Die Daten sind<br />

einfach in Echtzeit per Knopfdruck<br />

über den Web-Browser oder das<br />

mobile Endgerät aufrufbar.<br />

Neben der Cloud-Variante bietet<br />

symestic auch weiterhin ein<br />

On-Premises-Kennzahlensystem,<br />

d. h. durch ein vor Ort installiertes<br />

MES, an. ◄<br />

62 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Software/Tools/Kits<br />

maintenance <strong>2020</strong>: Mehr Effizienz dank mobiler<br />

Instandhaltung<br />

Die Membrain GmbH präsentiert auf dem jährlichen Branchentreffen in Dortmund und Zürich die neue Lösung<br />

MembrainPAS-PM für mobile Instandhaltung, Wartung und Service<br />

Mehr Produktivität dank mobiler<br />

Instandhaltung<br />

Mai 5/2019 Jg. 23<br />

Membrain GmbH<br />

www.membrain-it.com<br />

Überspannungsphänomene im<br />

industriellen Bereich<br />

FRIWO, Seite 134<br />

Membrain GmbH zeigt auf der maintenance <strong>2020</strong>,<br />

welches Potenzial mobile Datenerfassung und die<br />

jüngsten Technologien zur Digitalisierung von Instandhaltungsprozessen<br />

bietet. Auf dem Branchentreffen<br />

wird zudem die neue Instandhaltungslösung MembrainPAS-PM<br />

präsentiert, die speziell für prozessoptimiertes<br />

und mobiles Abwickeln von Instandhaltungs-,<br />

Wartungs- und Serviceprozessen in der Industrie<br />

entwickelt wurde. Die maintenance ist die Leitmesse<br />

für industrielle Instandhaltung und findet am<br />

12. und 13. Februar <strong>2020</strong> in Dortmund und in Zürich<br />

statt. Membrain präsentiert dort sein Lösungsportfolio.<br />

Sonderteil Einkaufsführer:<br />

Stromversorgung<br />

Die Multiplattform-Lösung (Android, iOS, Windows)<br />

Membrain PAS-PM zeichnet sich durch seine intuitive<br />

Bedienbarkeit, Performance und höchste Skalierbarkeit<br />

aus. Die standardisierte Schnittstelle ins SAP PM/CS<br />

ermöglicht die Nutzung sämtlicher SAP-Standardfunktionen.<br />

Auch die Anpassung an individuelle Prozesse<br />

ist dank der Flexibilität der Lösung innerhalb kürzester<br />

Zeit realisierbar. So können z. B. Aufträge, Meldungen<br />

und Checklisten angezeigt, angelegt oder bearbeitet<br />

werden. Instandhaltungsaufträge lassen sich mit nur<br />

wenigen Klicks auf dem mobilen Gerät abwickeln.<br />

Zu den neuen Funktionen von MembrainPAS-PM<br />

gehören:<br />

• Checklisten aus Excel erstellen<br />

• Dokumente (Pläne, Anleitungen) mobil verfügbar<br />

machen<br />

• Einfache, mobile Buchung der Zeiterfassung<br />

• Multi Plattform (Android, iOS, Windows)<br />

Dank des Multi-Plattform-Ansatzes eignet sich die<br />

Lösung ideal für den Einsatz auf allen gängigen mobilen<br />

Datenerfassungsgeräten, einschließlich Industrieterminals,<br />

Tablet-PCs und Smartphones. Dabei ist der<br />

Einsatz von Barcode, 2D-Code, RFID sowie alternativ<br />

die manuelle Eingabe möglich. Zudem können Anwender<br />

durch den On-/Offline-Modus auch bei fehlender<br />

Internetverbindung standortunabhängig aus unterbrechungsfrei<br />

und effizient arbeiten. Dabei wird jede<br />

Buchung zu 100 Prozent transaktionssicher durchgeführt.<br />

maintenance<br />

Dortmund, Halle 5, Stand H02<br />

Zürich, Halle 3, Stand D16<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 63<br />

ab Seite 85<br />

Einkaufsführer<br />

Stromversorgung<br />

Jetzt Unterlagen anfordern!<br />

PC & Industrie Einkaufsführer Stromversorgung integriert in<br />

PC&Industrie 4/<strong>2020</strong> mit umfangreichem Produkt index, ausführlicher<br />

Lieferantenliste, Firmenverzeichnis und deutschen Vertretungen<br />

internationaler Unternehmen.<br />

Einsendeschluss der Unterlagen 07. 02. <strong>2020</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss 14. 02. <strong>2020</strong><br />

beam-Verlag, info@beam-verlag.de<br />

oder Download + Infos unter<br />

www.beam-verlag.de/einkaufsführer


Stromversorgung<br />

Serie der 550 bis 2000 W modularen AC-DC-<br />

Netzteile erweitert<br />

Patentierte Technologie verbessert und vereinfacht das Design von 75- bis 150-W-Ausgängen, die in der<br />

modularen Stromversorgungsserie verwendet werden<br />

Patentierte Technologie<br />

Das patentierte Regelkonzept des SA-Moduls basiert<br />

auf einem digitalen Regler und von TDK-Lambda entwickelten<br />

Algorithmen. Die Phasenmodusregelung bietet<br />

eine höhere Stabilität über einen größeren Bereich<br />

von Betriebsbedingungen. Dadurch wird die Reaktion<br />

auf plötzliche Laständerungen verbessert, mit einer<br />

schnelleren und verbesserten Ausgangsregelung. Der<br />

Einsatz einer digitalen Steuerung ermöglicht eine Reduzierung<br />

der Komponentenanzahl um 40 %.<br />

Der Online-Produkt-Konfigurator<br />

von TDK-Lambda optimiert automatisch die am<br />

besten geeigneten Module, um die kostengünstigste<br />

Lösung für eine Kundenanforderung zu finden. Zusätzlich<br />

steht eine Auswahl an Signalen, Ableitstrom und<br />

Standby-Spannungen zur Verfügung. Nach Eingabe<br />

der gewünschten Ausgangsspannungen und -ströme<br />

erzeugt der Konfigurator automatisch einen kurzen<br />

7-stelligen Code zur einfachen Bestellung.<br />

Zertifizierungen<br />

Halle 3A, Stand 438<br />

TDK-Lambda Germany GmbH<br />

www.emea.lambda.tdk.com/de<br />

Die TDK Corporation gibt bekannt, dass die 550 bis<br />

2000 W modularen AC-DC-Netzteile der QM-Serie von<br />

TDK-Lambda um die SA-Module erweitert wurden. Die<br />

SA-Module sind mit 5 V /15 A, 12 V /12,5 A, 15 V /10 A<br />

und 24 V /6,25 A Ausgängen erhältlich und bieten<br />

eine kostengünstige Lösung für niedrige Leistungsanforderungen.<br />

Alle Modelle der QM-Serie zeichnen sich durch<br />

geringe Geräuschentwicklung und vollständige MOPPs-<br />

Isolation aus. Mit Zertifizierungen für Medizin und Industrie<br />

deckt die QM-Serie ein breites Anwendungsspektrum<br />

ab, darunter BF-bewertete medizinische<br />

Geräte, Prüf- und Messgeräte, Rundfunk, Kommunikation<br />

und erneuerbare Energien. Die QM-Serie ist<br />

zertifiziert nach IEC/EN/UL/CSA 60601-1, ANSI/AAMI<br />

ES 60601-1, IEC/EN 61010-1 und IEC/EN/UL/CSA<br />

60950-1 mit CE-Zeichen für die Niederspannungs-,<br />

EMV- und RoHS-Richtlinien. ◄<br />

Update für lüfterloses 220 W starkes PC-Netzteil<br />

Industrie-PCs müssen in verschiedenen<br />

Anwendungen leise, langlebig ohne Lüfter<br />

und je nach Anwendung im IP 6X Gehäuse<br />

arbeiten. Erfordert das Motherboard außerdem<br />

ATX-Eingangsspannungen, sind lüfterlose ATX-<br />

Netzteile zur Spannungsversorgung gefragt.<br />

Magic Power Technology hat sein bewährtes<br />

Modell MPI-822H deshalb upgedatet und nach<br />

der neuen Industrie- und IT-Norm 62368-1<br />

zertifizieren lassen. Das Netzteil liefert je<br />

nach Modus bis zu 220 W bei 70 °C. Die Ausgangsspannungen<br />

sind sehr gut geregelt und<br />

stabil. Sie entsprechen in der Kanalaufteilung<br />

den aktuellen Markterfordernissen moderner<br />

Motherboards. Durch die aktive PFC konform<br />

IEC 61000-3-2 der Klasse D sind auch die regulatorischen<br />

Anforderungen an den Einsatz im<br />

PC erfüllt. Hervorzuheben ist, dass sowohl leitungsgeführte<br />

als auch abgestrahlte Störspannung<br />

bereits ohne Zusatzfilter die strengen<br />

Limits der Klasse B einhalten (EN 55022 und<br />

55032). Der Standby-Verbrauch ist mit


Stromversorgung<br />

Neue 40-Watt-DC/DC-Wandler<br />

Versionen mit den<br />

Eingangsbereichen<br />

2:1 (TEN 40E) und 4:1<br />

(TEN 40WIE)<br />

Traco Electronic AG<br />

www.tracopower.com<br />

Kosteneffiziente Lösungen<br />

ohne Kompromisse<br />

Die neuen isolierten DC/DC-Wandler<br />

TEN 40E und TEN 40WIE im<br />

Industriesegment runden die bestehende<br />

40-Watt-Produktreihe von<br />

Traco Power ab. Aktuellen Markttrends<br />

folgend, wurde diese Serie<br />

entwickelt, um in einem einzigen<br />

Produkt sowohl Qualität als auch<br />

Kosteneffizienz zu maximieren.<br />

Dank eines neuen Designansatzes<br />

stehen TEN 40E und TEN 40WIE<br />

für kosteneffiziente Lösungen ohne<br />

Kompromisse bei Qualität und Zuverlässigkeit.<br />

Gleichzeitig konnten wir<br />

die technischen Daten im Vergleich<br />

zu den Vorgängermodellen sogar<br />

verbessern.<br />

Die Lieferung erfolgt in einem<br />

Standard-Metallgehäuse 5 x 2,5 cm.<br />

Es sind Versionen mit den Eingangsbereichen<br />

2:1 (TEN 40E)<br />

und 4:1 (TEN 40WIE) verfügbar.<br />

Hohe Effizienzen bis 93 % ermöglichen<br />

einen Arbeitstemperaturbereich<br />

(natürliche Konvektion) von<br />

-40 bis +70 °C ohne Lastreduktion<br />

(modellabhängig). Zertifiziert<br />

nach dem neuesten IT-Standard<br />

(IEC/EN/UL 62368-1) und ausgestattet<br />

mit Zusatzfunktionen wie<br />

externem Ein-/Ausschalten, Kurzschluss-,<br />

Überspannungs- und Überhitzungsschutz,<br />

eignen sich diese<br />

Modelle für viele Anwendungen in<br />

der Industrie. ◄<br />

Die wichtigsten Eigenschaften im Überblick<br />

• Optimiert für maximale Qualität bei kostengünstigem Design<br />

• Exzellenter Temperaturbereich<br />

• Metallgehäuse 5 x 2,5 cm (6-seitig geschirmt)<br />

• Breite Eingangsspannungsbereiche 2:1 und 4:1<br />

• Minimale Wärmeentwicklung dank hoher Effizienz bis 93 %<br />

• Arbeitstemperaturbereich -40 bis +85 °C<br />

• 1600 V DC E/A-Isolation<br />

• Extern Ein/Aus, trimmbar<br />

• Kurzschluss-, Überspannungs- und Überhitzungsschutz<br />

• 3 Jahre Produktgarantie<br />

10-Watt-DC/DC-Wandler mit 3 kV-Isolationsspannung im SIP-Gehäuse<br />

Cincon (Vertrieb Emtron) kündigt<br />

die neue EC5SAW-Serie von isolierten<br />

10-Watt-DC/DC-Wandlern<br />

mit 4:1-Eingangsbereich in SIP-8-<br />

Gehäusen an. Der Wirkungsgrad<br />

beträgt bis zu 89 % (typisch) und<br />

die Isolation hält 3000 V DC bzw.<br />

2000 V AC stand. Der Betriebstemperaturbereich<br />

reicht von -40 bis +<br />

85 °C. Die EC5SAW-Serie bietet<br />

zwei Eingangsspannungsbereiche<br />

von 9 - 36 und 18 - 75 V DC und<br />

einen geregelten Ausgang. Sie<br />

ist mit Ausgangsspannungen von<br />

3,3 V, 5 V, 12 V, 15 V, ±5 V, ±12 V<br />

und ±15 V erhältlich. Weitere Merkmale<br />

sind ein kontinuierlicher Kurzschlussschutz,<br />

eine Fernsteuerung<br />

zum Ein- und Ausschalten<br />

und ein sehr geringer Leerlaufstromverbrauch<br />

(typisch 6 mA).<br />

Dies alles macht den EC5SAW<br />

zur idealen Lösung für energiekritische<br />

Systeme. Alle Modelle eignen<br />

sich hervorragend für verteilte<br />

Stromversorgungs architekturen,<br />

Telekommunikation, batteriebetriebene<br />

Geräte und industrielle<br />

Anwendungen. Die EC5SAW-<br />

Serie misst 22 x 9,5 x 12 mm und<br />

verfügt über Pin-Outs nach Industriestandard.<br />

• EMTRON electronic GmbH<br />

www.emtron.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 65


Bauelemente<br />

Neue Miniatur-RTC für Wearables und IoT-<br />

Anwendungen<br />

Mit den Schlagworten „klein“, „genau“ und „universell“ hat der zur SWATCH Group gehörende Schweizer<br />

Uhrenquarzspezialist Micro Crystal seine neue Miniatur-RTC RV-8263-C7 vorgestellt.<br />

Modul RV-3028-C7 flexibel einsetzbar<br />

und prädestiniert für modernste<br />

Wearables und verbrauchssensitive<br />

IoT-Anwendungen.<br />

Technischen Daten<br />

• Ultra-Miniatur-Keramik-SMD-<br />

Gehäuse: 3,2 x 1,5 x 0,8 mm<br />

• Großer Spannungsbereich: 0,9<br />

bis 5,5 V<br />

• Geringe Stromaufnahme: nur<br />

190 nA @ 3 V<br />

• Hohe Genauigkeit: ±20 ppm<br />

@25 °C (durch individuelle Kalibrierung<br />

in der Herstellung)<br />

• Frequenz-Offsetregister für individuelles<br />

Tuning<br />

• Bietet Jahr, Monat, Datum,<br />

Wochentag, Stunden, Minuten<br />

und Sekunden<br />

• Timer- und Alarmfunktionen und<br />

vorprogrammierte 30 s und 60 s<br />

Zeitmarker<br />

• Oszillator-stopp Detektion<br />

• I²C Schnittstelle 400 kHz<br />

• Automobil Qualifikation: AEC-Q200<br />

WDI AG<br />

www.wdi.ag<br />

Der 32.768 kHz Quarzkristall<br />

und der Halbleiter RTC-Chip der<br />

RV-8263-C7 sind in ein 3,5 x 1,5<br />

x 0,8 mm kleines Miniaturgehäuse<br />

verbaut und bieten einen großen<br />

Eingangsspannungsbereich von<br />

0,9 bis 5,5 V bei einer sehr geringen<br />

Stromaufnahme von nur 190 nA<br />

bei 3 V. Zudem wird durch individuelle<br />

Kalibrierung während der Herstellung<br />

eine sehr hohe Stabilität<br />

von ±20 ppm bei 25 °C erreicht.<br />

Durch die perfekte Abstimmung<br />

der einzelnen RTC-Komponenten<br />

ist eine spätere Kalibrierung in der<br />

Fertigung des Kunden nicht mehr<br />

nötig. Des Weiteren wurden ein<br />

Frequenz-Offsetregister für individuelles<br />

Tuning und sowohl Timerund<br />

Alarmfunktion als auch vorprogrammierte<br />

30 s- und 60 s-Zeitmarker<br />

integriert.<br />

Durch die Kombination aus extrem<br />

kleiner Bauform, weitem Versorgungsspannungsbereich<br />

und geringer<br />

Stromaufnahme ist das RTC-<br />

Für Muster, Angebote oder<br />

technische Beratung wenden Sie<br />

sich bitte an den offiziellen Micro<br />

Crystal-Distributor WDI AG. ◄<br />

Zwei SMD-GaN-FETs der III. Generation<br />

Mit einem 650-V-GaN-FET im<br />

PQFN-SMD-Gehäuse mit großem<br />

Source-Pin und einem mit großem<br />

Drain-Pin setzt Transphorm bei<br />

HY-LINE Power Components die<br />

Einführung der 3. Generation dieser<br />

leistungsfähigen Wide-Band-<br />

Halbleiterschalter fort.<br />

Beide GaN-FETs bieten einen<br />

On-Widerstand von nur 72 Milliohm<br />

und die weiteren Vorteile der 3.<br />

Generation wie störärmeres Schalten,<br />

minimale externe Beschaltung,<br />

Gatesteuerspannungen bis ±20 V<br />

und erhöhte Schwellenschaltspannung<br />

von 4 V.<br />

Die PQFN88-Gehäuse verfügen<br />

über breitere Pins für eine erhöhte<br />

Board Level Reliability (BLR), was<br />

die Zuverlässigkeit von Multilayer-<br />

Leiterplatten (PCB)-Designs erhöht.<br />

Die Varianten mit großem Sourcebzw.<br />

großem Drain-Pin sind für<br />

den störarmen Einsatz auf der<br />

High- bzw. Low-Side einer Halbbrücke<br />

optimiert.<br />

Die neuen GaN-FETs kombinieren<br />

nun höchste Zuverlässigkeit mit<br />

höchster Leistungsdichte. Neben<br />

Datenblättern sind auch SPICE-<br />

Modelle, Application Notes, 2 kW<br />

Halbbrücken Buck oder Boost Evaluation<br />

Boards sowie weitere Entwicklungs-Kits<br />

verfügbar.<br />

• HY-LINE Power Components<br />

hy-line.de/gan<br />

66 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Early-Access-Programm für SoC-FPGAs<br />

Der Trend zu rechenintensiven<br />

Gateways und Edge-Einrichtungen<br />

(am Netzwerkrand) sorgt für höher<br />

integrierte, herkömmliche deterministische<br />

Steuerungen, die mit zusätzlichen<br />

Embedded-Funktionen erweitert<br />

werden, wie sie für intelligente<br />

und sichere vernetzte Systeme<br />

erforderlich sind. Darum eröffnet<br />

Microchip nun sein Early-Access-<br />

Programm (EAP) für die PolarFire<br />

SoC-FPGAs (System on Chip –<br />

Field Programmable Gate Arrays).<br />

Die Plattform bietet laut Hersteller<br />

das weltweit erste fest verdrahtete<br />

Echtzeit-Linux-fähige RISC-Vbasierte<br />

Mikroprozessor-Subsystem<br />

auf Mid-Range PolarFire-FPGAs,<br />

das für Embedded-Systeme einen<br />

niedrigen Stromverbrauch, hohe<br />

Wärme effizienz und Sicherheit auf<br />

Verteidigungsniveau bietet.<br />

Qualifizierte EAP-Kunden können<br />

ab sofort mit Microchips Libero<br />

SoC 12.3 FPGA Design Suite und<br />

der integrierten Entwicklungsumgebung<br />

SoftConsole 6.2 für Embedded-Entwickler<br />

arbeiten. Kunden<br />

können ihre Embedded-Anwendungen<br />

auch mit Renode debuggen,<br />

einem virtuellen Modell des<br />

Mikroprozessor-Subsystems.<br />

„Microchip und seine Mi-V-Partner<br />

stellen das branchenweit erste<br />

RISC-V-basierte SoC-FPGA zusammen<br />

mit unserem Mi-V-Ökosystem<br />

bereit und erhöhen damit die<br />

Innovationsvielfalt im Embedded-<br />

Bereich“, so Bruce Weyer, Vice<br />

President der Field Programmable<br />

Gate Array Business Unit bei Microchip.<br />

„Entwickler sind damit in der<br />

Lage, eine neue Klasse energieeffizienter<br />

Anwendungen bereitzustellen.<br />

Dadurch können unsere Kunden<br />

am Netzwerkrand neue Funktionen<br />

in den Bereichen Kommunikation,<br />

Verteidigung, Medizin und<br />

Industrie umsetzen.“<br />

PolarFire SoCs sind hinsichtlich<br />

des Stromverbrauchs um bis 50%<br />

sparsamer als andere vergleichbare<br />

Bausteine. Für<br />

Kunden bieten sich<br />

damit zahlreiche<br />

Vorteile, u.a. geringere<br />

Materialkosten,<br />

da keine Lüfter und<br />

Kühlkörper erforderlich<br />

sind. Es sind die<br />

ersten SoC-FPGAs<br />

mit einem deterministischen,<br />

kohärenten<br />

RISC-V-CPU-Cluster<br />

und einem deterministischen<br />

L2-Speicher-<br />

Subsystem, das Linux<br />

und Echtzeitanwendungen<br />

ermöglicht.<br />

D i e Unter stützung<br />

von Echtzeitund<br />

umfangreichen<br />

Betriebssystemen wie Linux ist Teil<br />

des wachsenden Mi-V-RISC-V-Ökosystems<br />

von Microchip, einer umfassenden<br />

Suite von Tools und Designressourcen,<br />

die von Microchip und<br />

zahlreichen Drittanbietern entwickelt<br />

wurden, um RISC-V- Designs<br />

umfassend zu unterstützen. Zu den<br />

Partnern, die bereit sind, PolarFire<br />

SoCs zu unterstützen, zählen Wind-<br />

River, Mentor Graphics, WolfSSL,<br />

ExpressLogic, Veridify, Hex-Five<br />

und FreeRTOS sowie die Entwicklungstools<br />

von IAR-Systems<br />

und AdaCore.<br />

„Für Entwickler, die KI (Künstliche<br />

Intelligenz) integrieren und gleichzeitig<br />

die Herausforderungen beim<br />

Aufbau von Echtzeitsystemen mit<br />

vorhersagbarem Verhalten meistern<br />

wollen, ist VxWorks-Support<br />

für PolarFire SoCs von entscheidender<br />

Bedeutung, um die Branche<br />

voranzutreiben“, so Michel Genard,<br />

Vice President Product Management<br />

bei Wind River. „Angesichts<br />

des deterministischen, sicherheitskritischen<br />

Charakters von PolarFire-<br />

Anwendungen und des RISC-V-Supports<br />

gehen wir davon aus, dass die<br />

neuen SoC-FPGAs von Microchip<br />

bei unserem großen Kundenstamm<br />

auf reges Interesse stoßen werden.“<br />

„Ein niedriger Stromverbrauch<br />

ist für die Mehrzahl der Nucleus-<br />

RTOS-Nutzer ein wichtiger Faktor<br />

während der Entwicklung, was<br />

Bauelemente<br />

Microchip stellt Details der RISC-V-fähigen stromsparenden PolarFire SoC-FPGAs und ein Early-Access-Programm<br />

vor, die Echtzeitanwendungen und umfangreiche Betriebssysteme mit einzigartiger Energieeffizienz<br />

unterstützen<br />

Wesentliche Leistungsmerkmale:<br />

• Early-Access-Programm für PolarFire SoCs verfügbar<br />

• Unterstützung für Echtzeitanwendungen und umfangreiche<br />

Betriebssysteme<br />

• Einzigartige Energie- und Wärmeeffizienz plus Sicherheit auf Verteidigungsniveau<br />

• Linux-fähiges, RISC-V-basiertes Mikroprozessor-Subsystem auf<br />

Mid-Range PolarFire-FPGAs<br />

PolarFire SoCs für Mentor zu einer<br />

offensichtlichen Embedded-Computing-Plattform<br />

macht“, unterstreicht<br />

Scot Morrison, General Manager,<br />

Embedded Platform Solutions<br />

Business Unit bei Mentor, einer<br />

Siemens-Tochter. „Durch die Portierung<br />

von Nucleus auf PolarFire<br />

SoCs können Entwickler Nucleus<br />

in eine breitere Palette deterministischer<br />

Anwendungen integrieren,<br />

die Skalierbarkeit und hohe Zuverlässigkeit<br />

erfordern.“<br />

PolarFire SoCs bieten umfangreiche<br />

Debug-Funktionen, wie<br />

Instruction Trace und passive Laufzeit-konfigurierbare<br />

AdvancedeXtensible-Interface-(AXI-)Busüberwachung<br />

des Mi-V-Partners<br />

UltraSoC, 50 Haltepunkte, FPGA-<br />

Fabric-Überwachung und den<br />

integrierten 2-Kanal-Logikanalysator<br />

SmartDebug von Microchip.<br />

Die PolarFire SoCs bieten Zuverlässigkeits-<br />

und Sicherheitsfunktionen<br />

wie Single Error Correction<br />

und Double Error Detection (SEC-<br />

DED) für alle Speicher, einen physischen<br />

Speicherschutz, eine DPAresistenten<br />

(Differential Power Analysis)<br />

Verschlüsselungs-Core, hochsicheres<br />

Booten und 128 KBit Flash-<br />

Boot-Speicher.<br />

RISC-V Summit<br />

Die Mi-V-Partner Wind River, Mentor<br />

Graphics, WolfSSL, HexFive,<br />

Veridify, Digital Core und AdaCore<br />

werden auf dem RISC-V Summit<br />

ihre Lösungen auf PolarFire-SoC-<br />

Entwicklungsplattformen vorstellen.<br />

Verfügbarkeit<br />

Um sich für das Early-Access-<br />

Programm zu qualifizieren, wenden<br />

sich Kunden an PolarFireSoC@<br />

microchip.com. Der MPFS250T wird<br />

als Muster ab Q3/<strong>2020</strong> zur Verfügung<br />

stehen. Kunden können jetzt<br />

mit den bereitgestellten Entwicklungstools<br />

mit dem Design beginnen.<br />

Dokumentation ist ebenfalls<br />

ab sofort erhältlich.<br />

• Microchip GmbH<br />

www.microchip.com<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 67


Elektromechanik<br />

Smarte Gedächtnisriesen im Mini-Format<br />

Steckverbinder mit integrierten Mikrochips machen Geräte intelligenter und ermöglichen komplexere<br />

Anwendungen<br />

Ein weiterer Vorteil: Die kleinen<br />

Gedächtnisriesen helfen dabei, den<br />

Verbindungsstatus in Echtzeit abzurufen<br />

und die Anzahl der Steckzyklen<br />

zu zählen. Sie sind zudem<br />

in einem weiten Feld von Anwendungen<br />

einsetzbar, die elektronische<br />

Sicherheitsprüfungen erfordern,<br />

bevor die Verbindung hergestellt<br />

wird.<br />

Ein wachsendes Interesse an derart<br />

innovativen Lösungen lässt sich<br />

speziell im Bereich Medizintechnik,<br />

im Militär- und Sicherheitsmarkt<br />

sowie im Marktsegment der Messund<br />

Prüftechnik feststellen. Systementwickler<br />

bekommen damit eine<br />

einfache Serialisierungs methode<br />

an die Hand, mit der sie wertvollen<br />

Platz sowie Zeit und Kosten sparen,<br />

indem sie Steckverbinder oder<br />

Kabelkonfektionierungen einfach<br />

physikalisch markieren.<br />

In der Medizintechnik haben das<br />

Fortschreiten neuer Hightech-Behandlungsmethoden<br />

und Operationsstandards<br />

sowie internationale<br />

Regelwerke direkte Auswirkungen<br />

auf die Gerätetechnik. Und zwar<br />

bis auf die Bauteilebene hinunter.<br />

Verbindungslösungen für Medizinanwendungen<br />

erfordern gleichbleibende<br />

Leistung und Zuverlässigkeit.<br />

Die Entwickler von Medizin geräten<br />

sind deshalb mit der Aufgabe konfrontiert,<br />

die Produkt leistung zu<br />

erhöhen, aber auch neue Rechtsund<br />

Sicherheitsanforderungen<br />

miteinzubinden. Risikosteuerung<br />

und Dokumentation sind mittlerweile<br />

ebenso zwingend erforderlich.<br />

Bereits während der Entwicklungsphase<br />

wird deshalb darauf<br />

geachtet, die Konfiguration richtig<br />

auszurichten, die Betriebsgrenzen<br />

sicher zu machen, die Wartungen<br />

und den Komponentenaustausch<br />

genau zu takten und die Produkte<br />

pünktlich zu entsorgen.<br />

In den Steckverbinder kann ein Mikrochip integriert werden<br />

Autor:<br />

Rudolf Weidenspointner<br />

ist Produktmanager für<br />

Kabelkonfektionierungen bei<br />

ODU GmbH & Co. KG<br />

www.odu.de<br />

Schneller, komplexer, sicherer:<br />

Ob Produkt-Tracking, Fahrzeugsysteme<br />

im Bereich Elektromobilität,<br />

neue Medizingeräte, Ausrüstung<br />

im Sicherheitsbereich oder innovative<br />

Kommunikationstechnologien<br />

für den 5G-Mobilfunk: Immer<br />

mehr Systeme und Geräte sehen<br />

sich heute höheren Ansprüchen<br />

an Leistung, Sicherheit, Dokumentation<br />

sowie Wartungs- und<br />

Bedienfreundlichkeit ausgesetzt.<br />

Eine neue Generation von intelligenten<br />

Funktionen ist gefragt.<br />

Möglich machen dies in Steckverbindern<br />

oder Kabelkonfektionierungen<br />

integrierte Mikrochips,<br />

die über einen einzigen Leiter mit<br />

dem zentralen Controller kommunizieren.<br />

Das Potential ist zukunftsweisend.<br />

Bewährt haben sich im konkreten<br />

Fall Steckverbinder systeme mit integrierten<br />

Mikrochips wie EEPROMs.<br />

Darunter versteht man elektrisch<br />

löschbare und programmierbare<br />

Lesespeicher. Mit ihrer Hilfe lassen<br />

sich Geräte und Steckverbinder<br />

auf einfache Weise koppeln sowie<br />

Elektronikgeräte erkennen und konfigurieren.<br />

In gleicher Weise gilt<br />

dies für das Erkennen von Zubehör<br />

und Leiterplatten oder die Kalibrierung<br />

von Sensoren und die<br />

Daten speicherung.<br />

Hohes Interesse an<br />

innovativen Produkten<br />

Lebensretter im<br />

Miniaturformat<br />

Steckverbinder mit integriertem<br />

Speicher bieten ein Mehr an Sicherheit,<br />

indem Speicherleistung und<br />

Erkennungsfunktionen bereits auf<br />

Bauteilebene für Sensoren, Kabel<br />

oder mobile Handgeräte verfügbar<br />

sind. Der Einsatz abgelaufener oder<br />

unwirksamer Produkte sowie Fehlkonfigurationen<br />

oder der Operationseinsatz<br />

innerhalb spezifischer<br />

Gerätegrenzen werden so verhindert.<br />

Eine vollständig automatisierte<br />

Dokumentation ist bereits integriert.<br />

Mit diesen Features lassen<br />

sich sicherere und zugleich intelligentere<br />

Geräte realisieren.<br />

Im Bereich der Militär- und<br />

Sicherheitstechnik kann der jederzeit<br />

fehlerfreie Informationsfluss im<br />

Extrem fall sogar lebensrettend sein.<br />

Dies bezieht auch Fahrzeuge mit<br />

ein. Hier helfen Steckverbinder mit<br />

integrierten Mikrochips dabei, jede<br />

beliebige angeschlossene Komponente<br />

ebenso wie nicht zugelassene<br />

Geräte schnell und selbstständig zu<br />

erkennen. Bei einem System, das<br />

keiner Farb- oder mechanischen<br />

Kodierung mehr bedarf, können<br />

die Steckverbinder in jede beliebige<br />

Gerätebuchse gesteckt werden.<br />

Das System nutzt so die Elektronik,<br />

um sich selbst richtig zu konfigurieren.<br />

Dies spart wertvolle Zeit<br />

und der Bediener kann seine Aufmerksamkeit<br />

auf die wirklich wichtigen<br />

Dinge richten. Ebenso lassen<br />

sich die Wartungsintervalle und Le-<br />

68 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Elektromechanik<br />

Der Mikrochip ist im Inneren des Steckverbinders verbaut (in blau<br />

dargestellt) und liefert wichtige Informationen an den Anwender<br />

bensdauer nach entsprechenden<br />

Vorgaben abgleichen.<br />

Rückenwind für neue<br />

Technologien<br />

Ein drittes wichtiges Marktsegment,<br />

in dem intelligente Steckverbindersysteme<br />

entscheidende<br />

Vorteile bieten, ist der Bereich der<br />

Mess- und Prüftechnik. Eine zu<br />

jeder Zeit garantierte sichere Funktion<br />

und höchste Präzision bei der<br />

Übertragung von Messdaten sind<br />

Kernforderungen für die eingesetzten<br />

Geräte.<br />

Einsatzbeispiele sind etwa im Bereich<br />

der URLLC-Technik im neuen<br />

5G-Mobilfunknetz oder bei der Auswertung<br />

sogenannter Tracking-Daten<br />

Auch in den modularen Rechtecksteckverbindern kann ein Mikrochip<br />

integriert werden<br />

in Echtzeit zur Nachverfolgung von<br />

Produkten und zur Überwachung<br />

von Arbeitsgängen innerhalb genau<br />

fest gelegter Grenzen. Dazu kommt<br />

die Prüfung von Verbundkomponenten<br />

im Bereich der Elektromobilität,<br />

bei denen Zuverlässigkeit und einwandfreie<br />

Funktionalität gefragt sind.<br />

Hier haben sich in den vergangenen<br />

Jahren die Anforderungen<br />

an die Mess- und Prüftechnik<br />

deutlich erhöht. Dies gilt speziell<br />

für die Prüfung der Komponenten,<br />

die anderen Ansprüchen genügen<br />

müssen als die Bauteile herkömmlicher<br />

Verbrennungs motoren. Gerade<br />

im Zusammen wirken vielfältiger<br />

Verbundteile wie des elektrischen<br />

Motors, Wechsel richtern, Batterien,<br />

Stellmotoren oder Sensoren<br />

in unterschiedlichen Konfigurationen<br />

sind Zuverlässigkeit und einwandfreie<br />

Funktionalität gefragt.<br />

Der Einsatz von Steckverbindern<br />

mit integrierten EEPROMs erlaubt<br />

exaktere Messungen von zunehmend<br />

komplexeren Testvor gaben<br />

mit höherer Genauigkeit, verbesserter<br />

Dokumentation und richtiger<br />

Testkonfiguration.<br />

ID und Speicher eröffnen<br />

vielfältige Optionen<br />

Wie funktioniert nun die Technologie<br />

hinter Steckverbindern mit integrierten<br />

EEPROMs? Lösungen mit<br />

Kabelkonfektionierungen ver fügen<br />

über ID und Speicher. Mit diesen<br />

beiden Kern eigenschaften lassen<br />

sich viele Funktionen bzw. Optionen<br />

neben der reinen Erkennbarkeit realisieren.<br />

Im Inneren der Steckverbinder<br />

ist ein einzelner Mikrochip<br />

im Steckergehäuse sicher vergossen<br />

und abgedichtet. Die Kommunikation<br />

mit dem Steckverbinder wird<br />

in beide Richtungen über einen zusätzlichen<br />

Stift im Steckverbinder<br />

hergestellt.<br />

Der Mikrochip wird über den Signalleiter<br />

mit Strom versorgt. Die eingesetzten<br />

Busprotokolle zur Kommunikation<br />

mit den Mikrochips sind<br />

ähnlich dem I²C-Protokoll, allerdings<br />

mit geringeren Datenraten und nur<br />

einer geteilten Daten-/ Stromleitung.<br />

Die ID liefert ein spezielles 64-bit-<br />

ROM, das fest auf den Mikrochip<br />

gelasert wird. Zudem können 1 bis<br />

4 kbit des Speichers zur Speicherung<br />

gerätespezifischer Daten verwendet<br />

werden.<br />

Adressierung mehrerer<br />

Geräte<br />

Zusätzlich stehen Sicherheitsfunktionen<br />

wie Schreibschutz oder ein<br />

EEPROM-Emulationsmodus zur<br />

Verfügung. Das Busprotokoll erlaubt<br />

auch die Adressierung mehrerer<br />

Steckverbinder/Geräte auf dem<br />

gleichen Bus. Die zentrale Steuereinheit<br />

der Anwendung – ein Mikrocontroller,<br />

ein Industrie-PC, ein Industrieregler<br />

oder ähnliches – spricht<br />

den Steckverbinder über eine digitale<br />

Standard-E/A-Leitung an. Die<br />

Lese-/Schreibspannung liegt zwischen<br />

2,8 und 5,25 V. Es stehen<br />

Standard bibliotheken zur Ver fügung,<br />

die einfach in die Bestandssoftware<br />

integriert werden können.<br />

Für eine einfache Erkennung<br />

etwa wird die eindeutige 64-Bit-ID<br />

des Steckverbinders ausgelesen.<br />

Die kann mit Listen zugelassener<br />

Produkte verbunden, lokal auf dem<br />

Gerät gespeichert oder über eine<br />

Verbindung mit dem Internet der<br />

Dinge (IoT) mit Echtzeitdaten synchronisiert<br />

werden.<br />

Durch die Verlinkung der ID mit<br />

Online-Daten kann der Echtzeitstatus<br />

des einzelnen Steckverbinders<br />

abgerufen werden. Gefüttert<br />

mit weiteren Daten aus dem Gerät<br />

können so Produkte überall auf der<br />

Welt oder anwendungsspezifische<br />

Einsätze des Geräts aufgezeichnet<br />

werden. IDs können ebenfalls<br />

dazu verwendet werden, Produktpiraterie<br />

aufzu decken oder Duplikate<br />

zu erkennen. Ein breites<br />

Spektrum an Möglichkeiten eröffnet<br />

die ID im Bereich automatisierter<br />

Dokumentations aufgaben.<br />

Erweitertes<br />

Datenmanagement<br />

Zusätzliche Optionen eröffnet der<br />

interne Speicher. Bis zu 1 kbit Speicher<br />

bietet angemessenen Platz für<br />

Informationen über den Steckverbinder<br />

selbst und die angeschlossenen<br />

Gerätschaften. Mit seiner Hilfe lassen<br />

sich Geräte-, Betriebs-, Kali brier-,<br />

Produkt- und Produktionsdaten festhalten<br />

ebenso wie Berichte zum Gerätebetrieb<br />

oder Informationen zur<br />

Konfiguration des Gesamt systems.<br />

Das stark wachsende Interesse<br />

von Kunden bei der Messepräsentation<br />

von Steckverbindern mit integrierten<br />

EEPROMs zeigt, dass der<br />

Bedarf an den Hightech-Helfern für<br />

höchste Qualitäts- und Sicherheitsansprüche<br />

steigt. ◄<br />

1 ANRUF<br />

VERFÜGBARKEIT?<br />

SELBSTVERSTÄNDLICH!<br />

…DISTRIBUTION AS IT SHOULD BE.<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 69


Elektromechanik<br />

Single-Pair-Ethernet Leitungen für den Einsatz<br />

in Schleppketten und Robotern<br />

CATLine SPE C-Track, SPE Robot & SPE HT<br />

Die zunehmende Vernetzung und<br />

Kommunikation von Anlagenkomponenten<br />

erfordert immer größere<br />

Datenmengen, die zuverlässig übertragen<br />

werden müssen und das auch<br />

unter schwierigsten Bedingungen.<br />

Die digitale Revolution ist nicht<br />

mehr nur in aller Munde, sie hält<br />

bereits in vielen Unternehmen<br />

sichtbar Einzug. Mit Industrie 4.0<br />

wachsen in einem hohen Tempo<br />

die Anforderungen an die Datenübertragung<br />

in Echtzeit und der<br />

rasant steigende Vernetzungsgrad<br />

in der Produktion. Ethernet-<br />

Leitungen sind im industriellen Einsatz<br />

sehr oft hohen mechanischen<br />

Belastungen und hohen Temperaturen<br />

ausgesetzt und kommen mit<br />

verschiedenen Chemikalien, Ölen<br />

und Reinigungsmitteln in Kontakt.<br />

Leitungsreihe CATLine SPE<br />

Diese Anforderungen und Nachfrage<br />

der industriellen Anwender<br />

nach durchgängigem Ethernet (IIoT)<br />

bis hin in die kleinste Fertigungsebene<br />

u. a. bis zum Sensor oder<br />

Aktor hat SAB Bröckskes schnell<br />

erkannt und frühzeitig robuste und<br />

wirtschaftliche Lösungen ent wickelt.<br />

Mit der neuen Leitungsreihe CAT-<br />

Line SPE bietet das Unternehmen<br />

Lösungen für diverse Anwendungsbereiche.<br />

Sichere und zuverlässige<br />

Datenübertragung<br />

Bei einer Bandbreite von<br />

1 - 600 MHz gewährleisten die<br />

schleppkettenfähigen bzw. roboter-tauglichen<br />

SPE-Leitungen eine<br />

sichere und zuverlässige Datenübertragung.<br />

Die Leitungen CATLine SPE<br />

Robot und C-Track sind außerdem<br />

LABS-unkritisch, ölbeständig, ULapprobiert<br />

und RoHS-konform. Im<br />

Fokus stehen dabei zwei Single-<br />

Pair-Ethernet Leitungen, die speziell<br />

für die steigenden Datenübertragungsraten<br />

in der Automatisierung<br />

ent wickelt wurden. Neben der CAT-<br />

Line C-Track, eine schleppkettenfähige<br />

Single-Pair-Ethernet Leitung,<br />

ent wickelte SAB Bröckskes eine<br />

robotertaugliche SPE-Leitung mit UL<br />

Approbation – CATLine SPE Robot.<br />

Unterschiedliche Leitungen<br />

im Angebot<br />

Folgende Single-Pair-Ethernet Leitungen<br />

können je nach Kundenanforderung<br />

und Einsatzgebiet angeboten<br />

werden.<br />

• CATLine SPE C-Track: Schleppkettenfähige<br />

Single-Pair-Ethernet<br />

Leitung mit UL eignet sich<br />

für den Einsatz in Schleppketten<br />

unter rauen, industriellen Bedingungen<br />

in der Automatisierung.<br />

• CATLine SPE Robot: Robotertaugliche<br />

Single-Pair-Ethernet Leitung<br />

mit UL eignet sich für den Einsatz<br />

unter rauen, industriellen Bedingungen<br />

an Robotern.<br />

• CATLine SPE HT: Hochtemperaturbeständige<br />

Single-Pair-Ethernet<br />

Leitung mit UL eignet sich für<br />

den Einsatz unter rauen, industriellen<br />

Bedingungen bei Temperaturen<br />

bis +180 °C.<br />

Sonderlösungen für<br />

spezielle Anwendungen<br />

Die Fertigungsmöglichkeiten von<br />

SAB erstrecken sich nicht nur auf<br />

die Grundtypen und Standardabmessungen,<br />

sondern insbesondere<br />

auf Spezialkabel, die nach der jeweiligen<br />

Kundenanforderung konstruiert<br />

werden. Dabei kann die Fertigung<br />

auch in geringen Losgrößen<br />

erfolgen, die für Klein- und Nullserien<br />

interessant sind.<br />

• SAB Bröckskes<br />

www.sab-kabel.de<br />

Serviceangebot erweitert<br />

Ab sofort veröffentlicht die können Konstrukteure und Entwickler<br />

Firma Fischer Elektronik GmbH &<br />

den Ablauf ihrer Projekte<br />

Co. KG ihre Produktdaten im 2D- deutlich beschleunigen, da eine<br />

und 3D-Format auf der Internetplattform<br />

aufwendige und zeitintensive CAD-<br />

TraceParts. Unter dem Aufbereitung der gewünschten<br />

Link www.traceparts.com können<br />

Artikel entfällt. Neben den CAD-<br />

Anwender nach erfolgreicher Daten stehen darüber hinaus wei-<br />

Registrierung auf das Produktportfolio<br />

tere Produktinformationen sowie<br />

der Fischer Elektronik aus Datenblätter zur Verfügung. Eine<br />

den Bereichen Thermal Management,<br />

visuelle Beurteilung der Artikel in<br />

der Gehäuse- und Steck-<br />

der gewünschten Konfiguration ist<br />

verbindertechnik zugreifen beziehungsweise<br />

mittels eines Online-Viewers im<br />

2D-CAD Zeichnungen Vorfeld möglich.<br />

und 3D-Modelle für eine Vielzahl Die Länge von Kühlkörper- oder<br />

unterschiedlicher CAD-Systeme Gehäuseprofilen, aber auch die ses oder die Polzahl eines Steckverbinders,<br />

Auswahlfelder, wie die Oberfläche<br />

kostenlos herunterladen. Auch der Polzahl von Steckverbindern<br />

so werden ebenfalls oder die Verpackungsform eines<br />

Dateidownload für Programme zur als Stift-und Buchsenleiste, wird die Produkte in der visuellen Darstellung<br />

Produktes, vervollständigen die<br />

Erstellung eines Leiterkartendesigns,<br />

über speziell programmierte Ein-<br />

des Viewers und auch die exakte Artikelnummer.<br />

wie z. B. Altium Designer, gabefelder gesteuert. Ändert der Downloaddatei des CAD-Models<br />

Eagle, DesignSpark, KiCad oder Anwender als Beispiel die Länge auf die gewünschten Parameter • Fischer Elektronik<br />

70<br />

Zucken, ist gegeben. Hierdurch eines Kühlkörpers, eines Gehäu-<br />

angepasst. Weitere implementierte www.fischerelektronik.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Elektromechanik<br />

Einfaches Relaunch mit magnetischen Steckadaptern<br />

Durch kundenspezifische<br />

Steckadapter können magnetische<br />

Kabellösungen einfach in vorhandene<br />

Bediensysteme integriert werden.<br />

So können bewährte Eingabegeräte<br />

einen unkomplizierten<br />

Relaunch erhalten. N&H Technology<br />

konstruiert und liefert solche<br />

magnetischen Kabellösungen mit<br />

Steckern auf Basis von Federkontakten<br />

als Komplettsystem.<br />

Gerade in der Kernkompetenz<br />

von N&H, der Fertigung kundenspezifischer<br />

Bedieneinheiten,<br />

spielt die Kabelkonfektionierung<br />

eine große Rolle. Die Implementierung<br />

eines Magneten im Stecker<br />

sorgt für eine schnelle schockund<br />

vibrationsbeständige, sowie<br />

selbstführende Verbindung vom<br />

Gerät. Durch den magnetischdefinierten<br />

Lösemechanismus<br />

wird verhindert, dass zum Beispiel<br />

bei einem ungewollten Zug<br />

am Kabel das Gerät durch einen<br />

Sturz beschädigt wird. Besonders<br />

bei Handschaltern die mit<br />

einer Wandbuchse verbunden<br />

sind, z. B. bei Krankenbetten, wird<br />

durch den automatischen Lösemechanismus<br />

ein ausreißen der<br />

Buchse verhindert.<br />

Die im Stecker integrierten<br />

Federkontakte können nicht nur<br />

Ladeströme bis 13 A pro Pin, sondern<br />

auch alle andere Arten von<br />

Signalen übertragen. Durch verschiedene<br />

Konstruktionen können<br />

die Steckverbinder Schutzklassen<br />

von IPx5 bis IPx8 erfüllen. N&H<br />

Technology bietet bei der Konstruktion<br />

von kundenspezifischen<br />

Steckadaptern eine umfangreiche<br />

Unterstützung und begleitet die<br />

Projekte bis zur Serienlieferung.<br />

• N&H Technology GmbH<br />

www.nh-technology.de<br />

Nie mehr beschädigte Kontakte, Platinen oder<br />

RJ45-Buchsen<br />

In der Industrie- und Medizintechnik,<br />

in Bildungseinrichtungen,<br />

der Event- und Veranstaltungstechnik<br />

und vielen weiteren Profibereichen<br />

erfolgt die durchgängige, sichere Datenübertragung<br />

auf mobile Endgeräte<br />

per LAN. RJ45-Patchkabel sorgen<br />

dann für die richtige Stabilität<br />

und Performance. Wird jedoch das<br />

Kabel einmal über seine mögliche<br />

Reichweite hinaus bewegt, werden<br />

oft die empfindlichen RJ45-Steckerkontakte,<br />

die Anschlussbuchse oder<br />

sogar die Platine beschädigt. Doch<br />

jetzt schützt der neue TTLan Interface<br />

Protector vor solchen Schäden<br />

– und damit vor teuren Reparaturen<br />

und langen Ausfallzeiten!<br />

Messgeräte, Diagnosegeräte,<br />

TV-Technik oder Konferenztechnik:<br />

Mobile Endgeräte sind in allen Profibereichen<br />

recht kostspielig. Umso<br />

ärgerlicher ist es, wenn wichtige Komponenten<br />

der Geräte durch unbeabsichtigtes<br />

Herausziehen des Netzwerkkabels<br />

aus dem Port beschädigt<br />

werden. Mit dem neuen TTLan<br />

Interface Protector gibt es für diese<br />

Problemstellung nun die rettende<br />

Lösung: Der Protector wird einfach<br />

zwischen Port und Gerät gesteckt<br />

und bietet dort jederzeit zuverlässigen<br />

Schutz. Denn sobald eine<br />

definierte Zugkraft erreicht ist, löst<br />

sich stets zunächst die Verbindung<br />

zwischen dem RJ45-Anschlusskabel<br />

und dem Interface Protector<br />

– weil die Zugkraft, die eine Unterbrechung<br />

der Verbindung auslöst,<br />

unterhalb der Standardvorgaben für<br />

RJ45-Stecker und RJ45-Buchsen<br />

nach IEC 60603-7 liegt. Zugleich ist<br />

die Zugkraft des Protectors jedoch<br />

so hoch, dass ein vorschnelles Entkoppeln<br />

der Verbindung bei geringen<br />

Zugkräften verhindert wird.<br />

Der TTLan Interface Protector<br />

ist für Power over Ethernet PoE+<br />

gemäß IEEE 802.3at ausgelegt,<br />

der RJ45-Stecker und die RJ45-<br />

Buchse nach IEC 60603-7-51: Mit<br />

der Cat.6A-Lösung lassen sich<br />

10-Gigabit Ethernet mit einer Übertragungs-Bandbreitenfrequenz<br />

von<br />

500 MHz realisieren. Außerdem<br />

überzeugt der Protector durch seine<br />

lange Lebensdauer von mindestens<br />

750 Steckzyklen.<br />

• TTL Network GmbH<br />

info@ttl-network.de<br />

www.ttl-network.de<br />

1 STÜCK<br />

KEINE<br />

MINDESTBESTELLMENGE<br />

…DISTRIBUTION AS IT SHOULD BE.<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 71


Elektromechanik<br />

Push-in-Einzelklemmen<br />

METZ CONNECT<br />

info@metz-connect.com<br />

www.metz-connect.com<br />

Speziell für kompakte und flach<br />

bauende Geräte hat Metz Connect<br />

eine sichere, zuverlässige und einfache<br />

Einzel-Federkraftklemme entwickelt,<br />

die den “Safety & Convenient”<br />

Aspekt perfekt erfüllt. Die<br />

optimale Platznutzung auf der<br />

Leiterplatte bei stets kleiner und<br />

flacher werdenden Geräten wird<br />

im Design prozess immer bedeutsamer.<br />

Der begrenzte Raum auf der<br />

Leiterplatte kann daher durch die<br />

flexibel platzierbaren Einzelklemmen<br />

SM99 und SR99 und deren<br />

sehr kompakter Bauform optimal<br />

genutzt werden. Auch bei dieser<br />

Innovation von Metz Connect standen<br />

die Marktanforderungen Integration,<br />

Migration, Miniaturisierung<br />

sowie Zuverlässigkeit und Komplexität<br />

im Entwicklungs fokus. Die<br />

Einzel-Federkraftklemmen werden<br />

in SMT- und THR-Ausführung als<br />

Schüttgut oder in der Tape & Reel<br />

Verpackung angeboten. Verschiedene<br />

Farbvarianten erlauben darüber<br />

hinaus applikationsgeführte<br />

Kodierungen. Dieses umfasst zum<br />

Beispiel elektrotechnische Farben<br />

wie rot, blau, schwarz und braun.<br />

Weitere Farben sind weiß, gelb,<br />

grün und blau.<br />

Push-in-Technik<br />

Durch die Push-in-Technik für den<br />

Drahtanschluss und den großen Fingerdrücker<br />

für die Drahtentriegelung<br />

bieten sie den perfekten Bedienkomfort.<br />

Es können Volldrähte<br />

und Litzen mit Aderendhülsen einfach<br />

eingesteckt werden. Außerdem<br />

bieten die Einzel-Federkraftklemmen<br />

eine sehr hohe Anschluss sicherheit<br />

durch eine Drahtanschluss anzeige<br />

und einen Prüfabgriff zur Durchgangsprüfung.<br />

Es können Adern<br />

mit einem Anschlussquerschnitt von<br />

0,2 - 1,5 mm² angeschlossen werden,<br />

der Nennstrom beträgt dabei bis<br />

zu 9 A. Somit ist die Einzel-Federkraftklemme<br />

die perfekte Lösung<br />

für den Leiterplattenanschluss und<br />

kann in nahezu allen Anwendungen<br />

der Industrie- und Gebäudeautomation<br />

eingesetzt werden.<br />

Die Vorteile<br />

zusammengefasst:<br />

• optimale Platznutzung<br />

• applikationsgeführte Kodierungen<br />

• perfekter Bedienkomfort<br />

• hohe Anschlusssicherheit<br />

• hohe Anwendbarkeit ◄<br />

Netzkabel mit integriertem Netzfilter vereinfacht Systemnachrüstungen<br />

Fällt ein neues Gerät oder System<br />

am Ende der Entwicklung durch<br />

die EMV-Messung, ist guter Rat<br />

meistens teuer. Mit den neuen<br />

Kaltgeräte-Anschlussleitungen<br />

der Serie IF13 von Schaffner bietet<br />

SE Spezial-Electronic nun eine<br />

einfache Lösung für die nachträgliche<br />

Integration eines Netzfilters<br />

in ein bestehendes System an.<br />

Um den Zeit- und Kostenaufwand<br />

für betroffene Entwickler<br />

zu minimieren, wurden die Netzkabel<br />

der Serie IF13 mit einem<br />

integrierten Netzfilter ausgestattet.<br />

Das geschirmte Ferritkabel<br />

garantiert dabei auch im Hochfrequenzbereich<br />

eine hohe Leistung<br />

des Filters, der sich dank<br />

verschiedener Eingangs- und<br />

Ausgangskabel optionen schnell,<br />

flexibel und platzsparend in das<br />

jeweilige System einbinden lässt.<br />

Die Netzkabel der Serie IF13<br />

erfüllen alle internationalen RoHs-,<br />

Reach- und sonstige Umweltrichtlinien.<br />

Typische Anwendungen finden<br />

sich in u. a. in Rechenzentren,<br />

in der Kommunikationstechnik<br />

sowie im Medizin-, Labor- und<br />

Hochfrequenzbereich. Ausführliche<br />

Informationen können unter<br />

emech@spezial.com bei SE Spezial-Electronic<br />

angefordert werden.<br />

• SE Spezial-Electronic GmbH<br />

www.spezial.com<br />

72 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Keines gleicht dem anderen: Spezialkabel<br />

Elektromechanik<br />

SENSOCAB Kabelproduktion<br />

GmbH<br />

www.sensocab.de<br />

Für die meisten Anwendungen<br />

erfüllen Standard-Rohkabel ihren<br />

Zweck. Wer jedoch eines benötigt,<br />

das dauerhaft bestimmte Substanzen<br />

oder Temperaturen aushalten<br />

muss oder in dem innerhalb des<br />

Kabelmantels zusätzliche Elemente<br />

bzw. Funktionen untergebracht sein<br />

sollen, kommt mit Standardkabeln<br />

häufig nicht weiter. Dann schlägt<br />

die Stunde von Sensocab.<br />

Standard-Rohkabel sind technisch,<br />

organisatorisch und preislich<br />

optimiert und lassen sich unkompliziert<br />

aus Zubehörkatalogen auswählen<br />

und einkaufen. Bei der Sensocab<br />

Kabelproduktion GmbH gibt<br />

es genau das nicht. „Wer bei uns<br />

anfragt, braucht nicht einfach nur ein<br />

Kabel für eine bestimmte Funktion,<br />

mit gewisser Aderzahl und Farbe,<br />

sondern hat immer darüberhinausgehende<br />

Sonderwünsche“, erklärt<br />

Dieter Koch, Leiter Vertrieb und<br />

Technik bei Sensocab.<br />

Robust – nach innen und<br />

nach außen<br />

Die mechanische und chemische<br />

Robustheit eines Kabels kann je nach<br />

Anwendung nach innen oder außen<br />

abzielen. Häufig darf eine Substanz<br />

von außen das Kabel nicht zerstören.<br />

Aber auch der umgekehrte Fall<br />

kommt vor, dass ein Kabel, das zum<br />

Beispiel mit Trinkwasser in Berührung<br />

kommt, keine Stoffe enthalten,<br />

geschweige denn absondern darf,<br />

die das Wasser belasten. Das Gleiche<br />

gilt für Anforderungen an die<br />

Abschirmung: Aus dem Kabel darf<br />

nichts ausstrahlen, was benachbarten<br />

technischen Anwendungen schaden<br />

könnte. Aber auch das Umfeld<br />

darf sich nicht auf die Information<br />

auswirken, die mit dem Kabel transportiert<br />

wird. Wenn sich kein Rohkabel<br />

finden lässt, das die im Einzelfall<br />

gestellten Anforderungen erfüllen<br />

kann, muss ein Spezial kabel<br />

entwickelt werden – eine Aufgabe,<br />

die aufgrund der dafür notwendigen<br />

Expertise klassischerweise ausgelagert<br />

wird.<br />

Häufig gefragt:<br />

Hybridkabel und Misch-<br />

Konstruktionen<br />

Die Kabelspezialisten von Sensocab<br />

integrieren regelmäßig auch<br />

mehrere Elemente oder Funktionalitäten<br />

innerhalb eines Kabels. Beispielsweise<br />

kann es sinnvoll sein,<br />

anstatt unter hohem Konfektionier-<br />

Aufwand mit mehreren Kabeln zu<br />

arbeiten, die Komponenten in einem<br />

Hybrid-Kabel zu vereinigen. Das<br />

funktioniert auch innerhalb von<br />

Misch-Konstruktionen. ◄<br />

Schlanke Kühlgeräte-Reihe in neun<br />

Leistungsklassen<br />

Seifert Systems bietet seine<br />

sehr schlank dimensionierte Kühlgeräte-Serie<br />

SlimLine Pro zum<br />

Anbau und Halbeinbau in allen<br />

neun Leistungsklassen an. Mit<br />

Nennleistungen zwischen 200 W<br />

und 3,1 kW werden Kühlleistungen<br />

(L35L35) zwischen 350 W und<br />

6,2 kW erreicht. Damit kommt die<br />

Modellreihe SlimLine Pro auf eine<br />

durchschnittliche Kälteleistungszahl<br />

bzw. EER (Energy Efficiency<br />

Ratio) zwischen 1,4 und 2,4.<br />

Durch diese im Marktvergleich<br />

besonders guten Werte lassen<br />

sich bei vergleichbarer Kühlleistung<br />

Verbrauchseinsparungen<br />

bis zu 20 % realisieren.<br />

• Seifert Systems GmbH<br />

info.de@seifertsystems.com<br />

www.seifertsystems.com<br />

Gehäuse-Großfamilie: Über 260 Varianten für jede Anforderung<br />

FIBOX stellt mit der umfangreichen Gehäuse-Baureihe<br />

MNX die passende Lösung für jede Anwendung<br />

bereit – unabhängig von vorherrschenden<br />

Umgebungsbedingungen und Platzverhältnissen.<br />

Die aus Polycarbonat oder ABS gefertigten, leichten<br />

Gehäuse sind in über 260 Varianten mit Abmessungen<br />

zwischen 100 x 100 x 35 mm und 360 x 255<br />

x 152 mm erhältlich. Sie verfügen ausführungsabhängig<br />

über Schutzart IP66 oder IP67 und weisen<br />

Schlagfestigkeit nach IK07 oder IK08 auf und sind<br />

unempfindlich gegen Chemikalien und UV-Einstrahlung.<br />

Damit eignen sie sich selbst in anspruchsvollsten<br />

Umgebungen für den zuverlässigen Schutz<br />

elektrischer bzw. elektronischer Komponenten.<br />

• FIBOX GmbH, www.fibox.de<br />

1 PARTNER<br />

IHR SPEZIAL-DISTRIBUTOR<br />

FÜR STECKVERBINDER<br />

…DISTRIBUTION AS IT SHOULD BE.<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 73


Elektromechanik<br />

Kompromisslos: Kompakter Steckverbinder im<br />

0,8-mm-Raster mit hoher Leistung<br />

Extrem kompakte und robuste Bauform mit hoher Stecksicherheit und Stromtragfähigkeit<br />

bewährtes Federkontakt-Design auf<br />

das kleine Raster skaliert.<br />

Unterschiedliche<br />

Polzahlen<br />

Die MicroCon-Steckverbinder gibt<br />

es in Polzahlen von 12 - 100 sowie<br />

in geraden und abgewinkelten Ausführungen.<br />

Varianten mit verschiedenen<br />

Bauhöhen für die Feder- und<br />

Messerleisten ermöglichen in Mezzanine-Anwendungen<br />

Board-to-<br />

Board-Abstände von 5 bis 10 mm.<br />

Die Leiterplattenstecker haben<br />

SMT-Anschlüsse. Darüber hinaus<br />

sind Kabelsteckverbinder mit IDC-<br />

Anschluss für AWG 34 für extrem<br />

kompakte Flachbandkabelsysteme<br />

geplant. Die Stromtragfähigkeit ist<br />

mit 2,3 A pro Kontakt (bei 20 °C)<br />

spezifiziert, während Datenraten<br />

bis zu 3 Gbit/s unterstützt werden.<br />

Für die automatische Bestückung<br />

werden die MicroCon-Steckverbinder<br />

in Gurtverpackung geliefert und<br />

können anschließend per Reflow<br />

gelötet werden.<br />

Eine sehr kompakte Bauform muss<br />

nicht zwangsläufig mit Einschränkungen<br />

bei der Leistungsfähigkeit<br />

in Form von Stecksicherheit, Stromtragfähigkeit,<br />

Zuverlässigkeit oder<br />

Robustheit einhergehen – das zeigt<br />

die MicroCon-Baureihe von ERNI<br />

im 0,8-mm-Raster. In rauen Industrieumgebungen<br />

sorgen sie dafür,<br />

dass die Daten- bzw. Signalübertragung<br />

in und zwischen speicherprogrammierbaren<br />

Steuerungen (SPS),<br />

Zentral-baugruppen (CPU), Ein- und<br />

Ausgangsmodulen (I/Os), Kommunikationsmodulen<br />

oder Stromversorgungen<br />

reibungslos läuft. Extrem<br />

kompakt und Schock- bzw. vibrationsbeständig<br />

gewährleisten sie<br />

zuverlässige Verbindungen - ob in<br />

Antrieben von Montageautomaten,<br />

Fertigungslinien, Werkzeugmaschinen,<br />

Verpackungsmaschinen oder<br />

Industrie- und Prozessautomatisierung.<br />

Darüber hinaus kommen sie<br />

auch in der Medizinelektronik und<br />

Konsumer-Anwendungen zum Einsatz.<br />

Das bisher schon umfangreiche<br />

MicroCon-Programm wird nun durch<br />

weitere Polzahlen ergänzt.<br />

Die zweireihige MicroCon-<br />

Baureihe<br />

macht trotz extrem kompakter<br />

Bauform - so misst beispielsweise<br />

die 50-polige Messerleiste nur<br />

24,2 x 4,7 mm bei verschiedenen<br />

Bauhöhen - keine Kompromisse<br />

bezüglich der Performance. Die<br />

Messerleisten haben schon in der<br />

Basis-Ausführung eine verstärkte<br />

Außenwand. Neben der Polarisierung<br />

sorgt eine Blindmate-Vorzentrierung<br />

mit vergrößertem Fangbereich<br />

für ein sicheres Stecken. Das<br />

robuste Design mit Lötclips erhöht<br />

die Scherkräfte. Außerdem weisen<br />

die MicroCon-Steckverbinder eine<br />

hohe Vibrations- und Schockfestigkeit<br />

auf. Damit sind sie prädestiniert<br />

für raue industrielle Umgebungen wie<br />

beispielsweise HMI (Human Machine<br />

Interface)-Anwendungen. Einzigartig<br />

bei Steckverbindern in dieser kleinen<br />

Baugröße ist die Verwendung<br />

von doppelseitigen Federkontakten,<br />

mit der damit verbundenen hohen<br />

Stecksicherheit. Dafür hat ERNI sein<br />

• ERNI Electronics<br />

GmbH & Co. KG<br />

info@erni.de<br />

www.erni.de<br />

Neue Dichtelemente mit<br />

maximierter Packungsdichte<br />

Bei den neuen Dichtelementen KDS-DES<br />

für unkonfektionierte Leiter überträgt Conta-<br />

Clip das einfache Einführungsprinzip von KES<br />

auf sein Kabeldurchführungssystem KDS: Zur<br />

Einführung wird zunächst die Membran der<br />

Dichtelemente am gekennzeichneten Zentrierpunkt<br />

durchstoßen, worauf sich der Leiter<br />

durch den vorgesehenen Kanal schieben lässt.<br />

Da die Konstruktion der Dichtelemente dem<br />

bewährten KES-Systems folgt, gewährleistet<br />

sie eine zuverlässige Abdichtung nach IP64.<br />

Die aktuell verfügbaren KDS-DES-Varianten<br />

eignen sich, abhängig vom Kabeldurchmesser<br />

zwischen 4,5 mm und 10,5 mm, zur Abdichtung<br />

von bis zu acht Leitern. Trotz der hohen<br />

Packungsdichte sind die Dichtelemente mit<br />

nahezu allen KDS-Lösungen kompatibel und<br />

werden – wie bei KDS-Systemen üblich – zur<br />

Montage von innen nach außen in die Rahmenöffnungen<br />

eingedrückt. Ihre konische Form ermöglicht<br />

ein Einpressen mit geringem Druck<br />

und dichtet die Zwischenräume zuverlässig ab.<br />

Sicher verschließen<br />

Mit den neuen KDS-BP Blindplatten erweitert<br />

Conta-Clip das Zubehör für die bewährten<br />

Kabelein- und Kabeldurchführungssysteme KES<br />

und KDS. Mit den aufschraubbaren schwarzen<br />

Blindplatten lassen sich vorkonfektionierte<br />

Montageausschnitte mit den Standardabmessungen<br />

von 86 x 36 und 112 x 36 mm schnell<br />

und sicher verschließen.<br />

Die Blindplatten aus schlagfesten PA 6.6 verfügen<br />

über eine eingespritzte, umlaufende Dichtung<br />

aus TPE und schützen das Geräteinnere<br />

vor Staub und starken Strahlwasser nach IP66.<br />

• CONTA-CLIP Verbindungstechnik GmbH<br />

www.conta-clip.de<br />

74 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Antriebe/Positioniersysteme<br />

Kontrolle und Sicherheit für den schonenden<br />

Anlauf und Stillstand<br />

TÜV zertifiziertes Sanftanlaufgerät bis 30 kW mit Bremsfunktion – Energieeffizienz und Sicherheit vereint<br />

Sanftanlaufgeräte bieten Vorteile beim Steuern von<br />

Motoren. Neben dem sanften und damit verschleißfreien<br />

Anlauf, sind Sanftanlaufgeräte gerade bei Anwendungen<br />

mit festen Drehzahlen äußerst energieeffizient.<br />

Integrierte Relaiskontakte, die die Leistungshalbleiter<br />

nach dem Anlauf überbrücken, minimieren<br />

die Verlustleistung und ermöglichen eine sehr kompakte<br />

Bauweise. So auch beim zweiphasig gesteuerten<br />

Sanftanlaufgerät GF 9229 der COMBISTART<br />

Serie mit integrierter zuverlässiger und schonender<br />

Bremsfunktion für Drehstromasynchronmotoren bis<br />

Effizienzniveau IE3.<br />

Neben dem stromsparenden und selbstoptimierenden<br />

Anlauf legt das Sanftanlaufgerät GF 9229 den Fokus<br />

auch auf die Sicherheit beim Auslauf der angesteuerten<br />

Motoren. In Übereinstimmung mit den Anforderungen<br />

der Kategorie 2, PL c aus EN 13849-1 sowie<br />

SIL 1 nach DIN EN 61508 sind die Funktionen<br />

E. Dold & Söhne KG<br />

https://de.dold.com<br />

• Verhinderung eines unerwarteten störungsbedingten<br />

Ingangsetzens<br />

• Überwachtes gesteuertes Stillsetzen<br />

• Ansteuerung der Schutztürverriegelung<br />

• Motorstillstandsüberwachung<br />

realisiert.<br />

Damit ist das Gerät eine ideale und vergleichsweise<br />

kostengünstige Komponente für Bearbeitungsmaschinen<br />

wie Sägen, Fräsen, Hobel für Holz oder auch Siebmaschinen,<br />

Rüttler, Zentrifugen und Lüfter. Die kompakte<br />

Bauweise erlaubt die platzsparende Integration<br />

in den Schaltschrank.<br />

Mit dem LCD-Bedienfeld zur komfortablen Anpassung<br />

der Parameter an die Applikation ist das Sanftanlaufgerät<br />

GF 9229 auch mit seriellen CAN-Schnittstellen<br />

mit CANopen Protokoll ausgestattet, mit deren<br />

Hilfe Daten mit der übergeordneten Steuerung ausgetauscht<br />

und ein optimales Startverhalten des Motors<br />

erreicht werden kann. ◄<br />

Hohe Leistungsdichte bei den neuen, bürstenlosen Außenläufermotoren<br />

Allied Motion Technologies präsentierte<br />

die bürstenlosen Außenläufermotoren<br />

KinetiMax High<br />

Power Density (HPD) auf der diesjährigen<br />

SPS. Hier ist der Name<br />

Programm, denn der Namenszusatz<br />

„High Power Density (HPD)“<br />

hebt die besonders hohe Leistungsdichte<br />

der neuen Baureihe hervor.<br />

Wirkungsgrad<br />

Die KinetiMax HPD-Baureihe<br />

ist somit für Anwendungen mit<br />

hohem Drehmoment und geringem<br />

Rastmoment, wie Robotik,<br />

FTS und Werkzeugmaschinen<br />

ausgelegt. Mit einem Wirkungsgrad<br />

von über 85% und einem<br />

sehr guten Gewicht-Leistungs-<br />

Verhältnis sind die Außenläufermotoren<br />

ideal für alle Anwendungen,<br />

bei denen Gewicht und<br />

Batterie lebensdauer entscheidend<br />

sind. Die KinetiMax HPD-<br />

Serie wird in kompakten Stator-<br />

Rotor-Sets ange boten. Sie sind in<br />

sechs Baugrößen mit drei Paketlängen<br />

pro Größe und drei Wicklungen<br />

pro Paketlänge erhältlich.<br />

Die kompakten, rahmenlosen Stator-Rotor-Sätze<br />

vereinen große<br />

Durchmesse mit kurzen Paketlängen.<br />

Zudem kann aufgrund<br />

der großen Statorbohrung problemlos<br />

die Verkabelung für z.B.<br />

Robotergelenke geführt werden.<br />

Ein Temperatursensor ist am Stator<br />

montiert und auch eine Hallkommutierungsplatine<br />

ist für die<br />

neuen Motoren erhältlich.<br />

• Heidrive GmbH<br />

(Tochter der Allied Motion)<br />

www.alliedmotion.com<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 75


Antriebe/Positioniersysteme<br />

Nullspiel bis zum Schluss<br />

Präzision für die Robotik: Die Planetengetriebe von Melior Motion stellen sich selber nach<br />

Autor:<br />

Thorsten Sienk,<br />

freier Fachredakteur<br />

Melior Motion<br />

https://meliormotion.com/<br />

Mit einer konischen Verzahnung<br />

erreicht Melior Motion, dass sich<br />

die neuen Planetengetriebe für die<br />

Robotik und Handhabungstechnik<br />

selbstständig nachstellen. Der<br />

Getriebespezialist erreicht damit<br />

Nullspiel auf Langstrecke. Das<br />

patentierte Prinzip arbeitet so effizient<br />

und materialschonend, dass<br />

Melior Motion die Lebensdauer der<br />

Getriebe mit 20.000 Stunden angibt.<br />

Bis dato ist Melior Motion im<br />

Antriebstechnikmarkt als eigenständige<br />

Marke kaum in Erscheinung<br />

getreten. Das Unternehmen<br />

fertigte in der Vergangenheit überwiegend<br />

im Auftrag internationaler<br />

Roboterhersteller exklusiv entwickelte<br />

Getriebe. Im Zuge einer<br />

neuen Vertriebsstrategie wird das<br />

über mehr als 30 Jahre gesammelte<br />

Know-how jetzt in einer eigenen<br />

Getriebeserie gebündelt. Die<br />

Besonderheiten der Planentengetriebe:<br />

Die Einheiten sind im Vergleich<br />

zu den häufig in Robotern<br />

verwendeten Zykloidgetrieben vor<br />

allem leiser, energieeffizienter und<br />

besser regelbar. Weiterhin sind auf<br />

der Getriebeeingangsseite höhere<br />

Drehzahlen möglich, was in der<br />

praktischen Umsetzung kleinere<br />

Motoren zur Folge hat.<br />

Konisch zulaufende<br />

Zahnräder<br />

Die Zahnräder der Planetengetriebe<br />

von Melior Motion sind geometrisch<br />

betrachtet mit Dreiecken<br />

vergleichbar, die ineinandergreifen.<br />

Das konische Profil sorgt in Verbindung<br />

mit einem Federmechanismus<br />

dafür, dass die Zahnräder<br />

über die komplette Lebensdauer hinweg<br />

mit Nullspiel ineinanderlaufen,<br />

ohne dabei aufgrund übermäßiger<br />

Vorspannung verklemmen zu können.<br />

Dieses patentierte konstruktive<br />

Detail nimmt also die Luft raus<br />

in den Zahneingriffsbereichen, ohne<br />

dabei den Verschleiß zu begünstigen.<br />

„Wir setzen die konische Verzahnung<br />

in der Abtriebsstufe ein,<br />

da hier die Spielfreiheit übersetzungsbedingt<br />

den größten Effekt<br />

hat“, erklärt Peter Hartung, Konstrukteur<br />

und Vertriebsingenieur.<br />

Im Vergleich dazu, sind Robotergetriebe<br />

ohne zustandsgesteuerte<br />

Nachstellung von der ersten<br />

Betriebsstunde den Auswirkungen<br />

des Abriebs ausgesetzt. „Zykloidgetriebe<br />

werden zum Beispiel auf Nullspiel<br />

gefertigt und müssen abhängig<br />

von den vorherrschenden Belastungen<br />

und Betriebszeiten entsprechend<br />

nachgestellt werden“, gibt<br />

Peter Hartung Einblick in die Praxis.<br />

Diese Arbeiten verur sachen Kosten,<br />

senken die Verfügbarkeit und wirken<br />

sich negativ auf die OEE aus – der<br />

Overall Equipment Effectiveness.<br />

Beim Antriebsverhalten sammeln<br />

die speziell für Robotikanwendungen<br />

und Handlingsaufgaben<br />

abgestimmten Planentengetriebe<br />

Punkte beim Losbrechmoment.<br />

Dieses fällt im Vergleich<br />

zu anderen Wirkprinzipien spürbar<br />

niedriger aus. Diese Eigenschaft<br />

bringt zwei entscheidende<br />

Vorteile mit sich. Aus dem reinen<br />

Leistungsbedarf heraus betrachtet,<br />

führt ein niedriges Losbrechmoment<br />

dazu, dass der Antriebsmotor<br />

ein ebenfalls niedrigeres<br />

Moment beim Start erzeugen muss.<br />

Folglich lassen sich die dafür notwendigen<br />

Überlast reserven reduzieren<br />

und in der weiteren Folge<br />

kleinere Motoren mit geringer Leistung<br />

einsetzen.<br />

Kleinere Antriebe sind<br />

leichtere Antriebe<br />

Dieses Abspecken bei den Synchronservomotoren<br />

hat weitreichende<br />

Konsequenzen. Monetär<br />

gesehen, sind kleinere Motoren<br />

zunächst einmal günstiger in der<br />

Anschaffung. Reicht aufgrund des<br />

geringen Losbrechmoments ein<br />

kleinerer Motor aus, dann spart<br />

dieses auch noch wertvollen Platz<br />

in einer Applikation ein. Gefördert<br />

wird dieser Effekt ebenfalls von den<br />

hohen Eingangsdrehzahlen, mit<br />

der die Motorwelle in das Getriebe<br />

eingreifen kann – was letztlich ein<br />

geringeres Motorendrehmoment<br />

erfordert.<br />

Kleinere Motoren, die in Verbindung<br />

mit den Melior Motion Getrieben<br />

schneller drehen dürfen: Losgelöst<br />

von der Einzelachsbetrachtung,<br />

verabreichen die schlanken<br />

Antriebe dem Roboter insgesamt<br />

ein willkommenes Diätprogramm.<br />

Die Achse 1 eines Knickarmroboters<br />

mal außen vor, bringt jedes eingesparte<br />

Kilogramm Vorteile mit sich bei<br />

76 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Antriebe/Positioniersysteme<br />

Kostensenkung durch effiziente Energiesparmotoren<br />

und wash-down-fähig ist, ist er<br />

auch für den Einsatz in hygienesensiblen<br />

und rauen Umgebungen<br />

geeignet. Die Oberflächenveredelung<br />

nsd tupH und Schutzart IP69K<br />

sind optional erhältlich, ebenso<br />

wie eine integrierte mechanische<br />

Bremse. Ein integrierter Drehgeber<br />

gehört zur Standardausstattung.<br />

Der neue IE5+ Motor ist im Baukastensystem<br />

mit NORD-Getrieben<br />

und Antriebselektronik kombinierbar<br />

und wird ab dem zweiten<br />

Quartal <strong>2020</strong> lieferbar sein.<br />

Korrosionsschutz durch<br />

Oberflächenveredelung<br />

Nord Drivesystems stellte auf<br />

der SPS 2019 einen neuen Synchronmotor<br />

mit einer deutlich<br />

höheren Energieeffizienz (IE5+)<br />

vor. Zusätzlich kann dieser neue<br />

Motor ohne Lüfter und mit sehr<br />

glatten Oberflächen geliefert werden.<br />

Er lässt sich außerdem mit<br />

der Oberflächenveredelung nsd<br />

tupH kombinieren. Er ist somit<br />

optimal für den Einsatz in der<br />

Intra logistik und in Wash-down-<br />

Anwendungen geeignet.<br />

Der energieeffiziente Permanentmagnet-Synchronmotor<br />

der<br />

neusten Generation reduziert die<br />

Verluste im Vergleich mit der aktuellen<br />

IE4-Baureihe noch einmal<br />

deutlich. Der unbelüftete Glattmotor<br />

erreicht seinen hohen Wirkungsgrad,<br />

der teilweise deutlich<br />

oberhalb der Effizienzklasse IE5<br />

liegt, über einen breiten Drehmomentbereich<br />

und ist damit optimal<br />

für den wirtschaftlichen Betrieb<br />

im Teillastbereich geeignet. Der<br />

kompakte IE5+ Motor bietet eine<br />

hohe Leistungsdichte bei geringem<br />

Bauraum und wird zuerst in<br />

einer Baugröße für den Leistungsbereich<br />

von 0,25 bis 1,1 kW mit<br />

einem Dauerdrehmoment von 1,6<br />

bis 4,8 Nm und Drehzahlen von<br />

0 bis 2.100 min -1 auf den Markt<br />

kommen.<br />

Motorkonzept wird weiter<br />

ausgebaut<br />

Der Motoranbau kann direkt,<br />

nach NEMA oder IEC erfolgen.<br />

Das Motorkonzept wird sukzessive<br />

um weitere Baugrößen und<br />

Leistungen ergänzt. Da er leicht<br />

zu reinigen, korrosionsbeständig<br />

Mit der Oberflächenveredelung<br />

nsd tupH bietet NORD einen überaus<br />

leistungsstarken Korrosionsschutz<br />

für Getriebe, Glattmotoren,<br />

Frequenzumrichter und Motorstarter<br />

im washdown-optimierten<br />

Aluminiumgussgehäuse an. Die<br />

Antriebe lassen sich leicht reinigen<br />

und sind weitgehend unempfindlich<br />

gegenüber Säuren und Laugen.<br />

Selbst der Einsatz von Hochdruck-Reinigern<br />

oder der Kontakt<br />

mit aggressiven Medien sind ohne<br />

weiteres möglich. Die lüfterlosen<br />

Glattmotoren verhindern die Verbreitung<br />

von Keimen und gewährleisten<br />

zudem eine hohe Laufruhe.<br />

• Getriebebau NORD<br />

GmbH & Co. KG<br />

info@nord.com<br />

www.nord.com<br />

der Trägheit des Gesamtsystems.<br />

„Sparen wir Gewicht ein, muss weniger<br />

Eigengewicht im Betrieb mitbewegt<br />

werden. Wir sparen Energie<br />

und haben weniger Probleme mit<br />

der Massenträgheit“, fasst Peter<br />

Hartung zusammen.<br />

Schneller geregelt<br />

Aus Sicht der Regelungsgüte<br />

bringt das gute Losbrechverhalten<br />

der Planetengetriebe den Vorteil<br />

mit sich, dass sich der Mehrachsverbund<br />

einer Roboterkinematik<br />

schneller ausregelt. Beim Anfahren<br />

muss der Motor erst das Losbrechmoment<br />

überwinden und schießt<br />

– vergleichbar mit einer Feder - im<br />

Anschluss folglich über das eigentliche<br />

Ziel hinaus. Der Antrieb ist also<br />

in einem kurzen Bereich schlecht zu<br />

positionieren. Je niedriger das Losbrechmoment,<br />

desto besser regelbar<br />

ist der Antrieb. Geringe Losbrechmomente<br />

verbessern also die<br />

Positioniergenauigkeit – und dieses<br />

ohne aufwändige Korrekturfunktionen<br />

in der Motion Control Software.<br />

Darüber hinaus wirkt sich der<br />

sanfte Anlauf der Planetengetriebe<br />

auf das Lastmanagement aus, da<br />

die Anlaufspitzen geglättet werden.<br />

Konzipiert sind die Planetengetriebe<br />

von Melior Motion für mehrachskoordinierte<br />

Robotikanwendungen<br />

mit Traglasten von etwa<br />

5 bis 30 Kilogramm. Dahinter stehen<br />

bei Sechs-Arm-Robotern typischerweise<br />

Aufgaben wie Schweißen,<br />

Lackieren, Palettieren, Handhaben<br />

und Verpacken. Diese Applikationen<br />

stehen heute immer mehr<br />

in einem direkten räumlichen Kontext<br />

mit dem Menschen. Kollaborierende<br />

Produktionen bringen dabei<br />

neue Herausforderungen an die<br />

Technik mit sich – vor allem bei der<br />

Betriebssicherheit und dem Schutz<br />

der Menschen vor Fehlfunktionen.<br />

Auch der generelle Gesundheitsschutz<br />

spielt eine gewichtigere<br />

Rolle bei der technischen Ausstattung<br />

der Produktionsmittel. „Unsere<br />

neuen Planetengetriebe sind leise.<br />

Das macht sie gerade in Bereichen<br />

interessant, bei denen Lärmemissionen<br />

ein Thema sind“, meint Peter<br />

Hartung.<br />

Fazit<br />

Die neuen Planetengetriebe von<br />

Melior Motion zeigen, wie gut sich<br />

dieses Wirkprinzip in Robotikanwendungen<br />

einsetzen lässt. Dem<br />

Unternehmen ist es vor allem mit<br />

der automatischen Nachstellung der<br />

Verzahnung gelungen, die Vorteile<br />

von Planetengetrieben voll auszuschöpfen<br />

– und die vermeintlichen<br />

Nachteile gegenüber Zykloidgetrieben<br />

weitgehend zu eliminieren. ◄<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 77


SBC/Boards/Module<br />

Neue Motherboards „Designed by Fujitsu“<br />

Kontron setzt auf Zukunft der Fujitsu Mainboards „Made in Germany“ auf Basis aktuellster Intel Plattformen<br />

zessortechnologie und erlaubt bis<br />

zu 5 GHz Taktfrequenz beim Top-<br />

Modell mit Intel Core i9-9900K Prozessor.<br />

Für Kontron sind die neuen<br />

Motherboards Teil der ersten Neuvorstellungen<br />

aus der übernommenen<br />

Produktpalette von Fujitsu.<br />

Kontron entwickelt, produziert und<br />

zertifiziert die Boards weiterhin in<br />

Deutschland, von wo aus auch der<br />

Support erfolgt.<br />

Umfangreiches Angebot an<br />

Grafikschnittstellen<br />

Die aktuellen Industrie Motherboards<br />

unterstützen Prozessoren<br />

bis zu 98 W. Die Mini-ITX Motherboards<br />

D3633-S und D3634-S<br />

sind mit einem Chipsatz der Intel-<br />

300-Serie ausgestattet und bieten<br />

beide trotz des kleinen Formfaktors<br />

umfangreiche Grafikschnittstellen,<br />

wie DVI-D, DP, LVDS und<br />

eDP. Das D3641-S µATX und das<br />

D3646-S ATX dagegen glänzen<br />

mit einem extrem leistungsstarken<br />

Intel C246 Chipsatz inklusive Intel<br />

iAMT und Intel Xeon Support. Alle<br />

Motherboards bieten eine Vielzahl<br />

an Schnittstellen wie SATA, USB 3.1<br />

und diverse COM Ports.<br />

Die neuesten Extended Lifecycle<br />

Motherboards sind für semi-industrielle<br />

Anwendungen ausgelegt. Das<br />

Portfolio umfasst die Formate Mini-<br />

STX, Thin Mini-ITX, µATX sowie<br />

verschiedene Schnittstellen wie Display<br />

Port, HDMI und USB 3.1. ◄<br />

Kontron<br />

www.kontron.de<br />

Kontron stellt erstmals Motherboards<br />

der Formfaktoren wie (Thin)<br />

Mini-ITX, µATX, Mini-STX, und ATX<br />

auf Basis aktuellster Intel Plattformen<br />

„Designed by Fujitsu“ vor.<br />

In der Folge der Übernahme von<br />

Produkten, Produktionsanlage und<br />

Engineering von Fujitsu in Augsburg<br />

ergänzt und erweitert Kontron hierdurch<br />

sein Embedded Motherboard<br />

Produktportfolio.<br />

Die neuen Kontron Motherboards<br />

basieren auf der Intel Coffee-Lake-<br />

Plattform und ermöglichen durch ein<br />

umfangreiches BIOS-Update die Nutzung<br />

der neuen 9. Generation Intel<br />

Prozessoren auf dem bewährten<br />

Design von Fujitsu. Somit haben<br />

Kunden, die bereits die Boards im<br />

Einsatz haben, den Vorteil, direkt<br />

und ohne Hardware-Tausch die<br />

neuesten Prozessoren einzusetzen.<br />

Der Refresh mit dem ersten Acht-<br />

Kern-Prozessor im LGA1151 Sockel<br />

bedeutet einen Leistungszuwachs<br />

durch eine Optimierung der Pro-<br />

Modular kombinierbare Laserdioden-Treiber mit sehr hoher Leistungsdichte<br />

Die neuen Laserdioden-Treiber<br />

der Baureihe DT-Vitro von<br />

MKT Systemtechnik ermöglichen<br />

es durch ihren modularen Aufbau,<br />

die zur Verfügung gestellte<br />

Gesamtleistung durch Kombination<br />

mehrerer Module einfach und<br />

ohne maßgeblichen Einfluss auf<br />

die Leistungsdichte anzupassen.<br />

Auf diese Weise lassen sich Versorgungseinheiten<br />

für ein breites<br />

Applikationsspektrum konfigurieren,<br />

das sich von lasermedizinischen<br />

Anwendungen der Vitrektomie,<br />

der Dermatologie und der<br />

Zahnheilkunde bis zum industriellen<br />

Laserschneiden oder -schweißen<br />

erstreckt.<br />

Mit einer Baugröße von 70 x 30 x<br />

20 mm und einer Ausgangsleistung<br />

von 600 W (20 V/30 A) zeichnen<br />

sich Treiber durch eine hohe Leistungsdichte<br />

von rund 14 W/cm 3<br />

aus, ihr Wirkungsgrad beträgt<br />

≥96 Prozent. Soll ein Schneidlaser<br />

für den CW-Betrieb mit 6 kW<br />

angesteuert werden, lassen sich<br />

beispielsweise 10 DT-Vitro Module<br />

zu einem Treiber der Größe 70 x<br />

200 x 30 mm vereinen. Zur Minimierung<br />

des Rippelstroms werden<br />

die Einzelmodule dabei phasenverschoben<br />

getaktet. Eine weitere<br />

Innovation bieten DT-Vitro-Treiber<br />

durch ihre unmittelbare Positionierung<br />

an der Diode. Da die entfallende<br />

Verkabelung die Induktivität<br />

minimiert, werden Zerstörungen<br />

der Laserdiode gezielt vermieden<br />

und sehr kurze Anstiegszeiten<br />

ermöglicht. Die Pulsanstiegszeit<br />

beträgt 25 µsec bei Pulsfrequenzen<br />

von bis zu 5 kHz, der Stromverlauf<br />

erreicht eine Anstiegszeit von<br />

0 auf I max innerhalb von 50 µsec.<br />

• MKT Systemtechnik<br />

GmbH & Co. KG<br />

vertrieb@mkt-sys.de<br />

www.mkt-sys.de<br />

78 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


Quadcore Power auf 27 x 27 mm<br />

Computer-on-Module einfach auf die Platine löten<br />

SBC/Boards/Module<br />

benötigte Leistung kann der Entwickler<br />

einfach skalieren und bei<br />

Bedarf anpassen. Der QS-Standard<br />

beinhaltet alle wichtigen<br />

Schnittstellen, u. a. USB, Gigabit-Ethernet,<br />

sowie viele serielle<br />

Schnittstellen. Zum Betrieb benötigen<br />

die Module lediglich eine<br />

3,3-V-Versorgung.<br />

High Performance Rechenleistung einfach<br />

und modular auf die eigene Platine bringen.<br />

Das ist das Ziel der neuen QS Computer-On-<br />

Modul Familie von Ka-Ro (Vertrieb: GLYN). Die<br />

Module kommen ultraklein in 27 x 27 mm bei<br />

lediglich 2,3 mm Höhe in einer QFN-Gehäuseform.<br />

Dabei sind Prozessor, PMIC, RAM und<br />

der Flash-Speicher bereits integriert.<br />

Sichere Kontaktierung<br />

Das QS-Konzept ermöglicht die Verwendung<br />

einer einfachen 2-lagigen Basiskarte – ein bei<br />

anderen Modulkonzepten notwendiges viellagiges<br />

Platinen-Layout darf entfallen. Dank der<br />

QFN-Lötstellen wird gleichzeitig eine zeitaufwendige<br />

Röntgenprüfung der Kontaktierung eingespart,<br />

die z. B. bei BGA-Gehäuse notwendig<br />

wäre. Eine schnelle visuelle Prüfung reicht hier<br />

völlig aus. Sämtliche PINs sind einfach messtechnisch<br />

zu erreichen. Durch das direkte Auflöten<br />

erhöht sich die Betriebssicherheit in rauen<br />

Umgebungen. Aufwändige Board-zu-Board-Verbinder<br />

können eingespart werden. Die Module<br />

werden automatisch bestückt und verlötet, ideal<br />

für eine Serienproduktion in großen Stückzahlen.<br />

Skalierbare Leistung dank<br />

pinkompatiblem Konzept<br />

Ka-Ro setzt bei seinen Computer-on-Module<br />

Lösungen auf ein pinkompatibles Konzept. Die<br />

Single-Sided Design macht<br />

die Integration einfach<br />

Es befinden sich außer dem zentralen<br />

GND Pad keine Anschlüsse<br />

unter dem Gehäuse. Dabei ist<br />

das optimierte Pinout so gestaltet,<br />

dass es direkte Verbindungen<br />

ohne Überkreuzungen der Leiterbahnen<br />

ermöglicht.<br />

Technische Daten:<br />

• 27 x 27 x 2,3 mm; 1 mm Pin-<br />

Pitch, 100-Pin QFN SMT<br />

• Single Power Supply<br />

• Pinkompatibler Family Footprint<br />

• Industrial Rated<br />

• Langzeitverfügbarkeit (10 Jahre<br />

und mehr)<br />

Unterstützt werden die Prozessoren<br />

NXP i.MX 8M Mini, NXP i.MX 8M Nano<br />

sowie STMicro STM32MP1. Folgende Standard-Interfaces<br />

sind auf jedem Modul zu finden:<br />

Display (je nach Prozessor), Gbit Ethernet,<br />

USB 2.0, SD/eMMC Flash Interface, UART/I2C/<br />

SPI/PWM/SAI sowie GPIO.<br />

Schneller Start und schnelle<br />

Integration von TFT-Displays<br />

Für die NXP- und STM-Lösungen steht jeweils<br />

ein Evaluation Kit zur Verfügung. Diese Kits dienen<br />

gleichzeitig als Referenzdesign und ermöglichen<br />

Entwicklern einen schnellen Einstieg. Das<br />

Kit mit dem NXP-Modul verfügt über eine MIPI<br />

Schnittstelle für Display oder Kamera. An das<br />

STM-Modul basierende Evaluation-Kit lassen<br />

sich die Displays des TFT-Familienkonzepts<br />

von GLYN und Display Hersteller EDT anbinden.<br />

Dank einheitlicher Schnittstelle können hier Displays<br />

in den Größen von 3,5“ bis 7“ komfortabel<br />

untereinander ausgetauscht werden.<br />

Weitere Informationen zur Ka-Ro QS Computer-on-Module<br />

Serie und den beiden Evaluation<br />

Kits sind bei Distributor GLYN auf Anfrage<br />

erhältlich.<br />

• Glyn Jones GmbH und Co. Vertrieb von<br />

elektronischen Bauelementen KG<br />

sales@glyn.de<br />

www.glyn.de<br />

PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong> 79<br />

79


SBC/Boards/Module<br />

Neues Bluetooth 5.0 Low Energy Modul<br />

Bluetooth Low Energy<br />

Firmware<br />

Die Bluetooth Low Energy Firmware<br />

beinhaltet die L2CAP Service<br />

Layer Protokolle, Security Manager<br />

(SM), Attribute Protocol (ATT), das<br />

Generic Attribute Profile (GATT) und<br />

das Generic Access Profile (GAP).<br />

Alle von der Bluetooth SIG veröffentlichten<br />

Profile sowie benutzerdefinierte<br />

Profile werden unterstützt.<br />

Dialog DA14585 Board<br />

und ARM Cortex-M0<br />

Mikrocontroller<br />

Panasonic Industry Europe GmbH<br />

http://industry.panasonic.eu<br />

Das neu entwickelte, energiesparende<br />

PAN1740A Bluetooth 5.0<br />

Modul zeichnet sich durch eine kompakte<br />

Größe und schnelle Bootzeit<br />

für IIoT- und Smart Home-Anwendungen<br />

sowie Fernbedienungen<br />

aus. Panasonic Industry stellt den<br />

Nachfolger des Bluetooth-Moduls<br />

PAN1740 vor.<br />

PAN1740A Modul<br />

Das neue PAN1740A Modul ist<br />

eine Weiterentwicklung, die eine<br />

schnellere Bootzeit bietet und bis<br />

zu acht Verbindungen unterstützt,<br />

um mehr Flexibilität bei der Erstellung<br />

anspruchsvollerer Anwendungen<br />

zu ermöglichen. Es kann<br />

als eigenständiger Anwendungsprozessor<br />

oder als Data Pump in<br />

gehosteten Systemen eingesetzt<br />

werden. Das Modul ist optimiert<br />

für Fernbedienungen (RCU), die<br />

Unterstützung für Sprachbefehle<br />

und Bewegungs-/Gesten- Erkennung<br />

benötigen.<br />

Das Modul ist mit nur 9,0 x 9,5 x<br />

1,8 mm sehr kompakt und verfügt<br />

über ein Dialog DA14585 Board und<br />

einen ARM Cortex-M0 Mikrocontroller.<br />

Der Betriebstemperaturbereich<br />

beträgt -40 °C bis 85 °C und<br />

der Versorgungsspannungsbereich<br />

reicht von 2,2 V bis 3,3 V.<br />

IIoT-Anwendungen (Industrial<br />

Internet of Things) wie angeschlossene<br />

Sensoren oder HMIs<br />

(Human Machine Interface) profitieren<br />

von der schnellen Bootzeit des<br />

PAN1740A. Für intelligente Hausund<br />

Gebäude automationsgeräte<br />

wie Beleuchtungssysteme, Messapplikationen,<br />

Fernbedienungen,<br />

Tracker oder Smart Home Nodes<br />

stellt die geringe Leistungsaufnahme<br />

des neuen Bluetooth Moduls einen<br />

entscheidenden Vorteil dar. ◄<br />

Ethernet zu Enterprise Wi-Fi Bridge-Modul<br />

HY-LINE Computer Components präsentiert<br />

die Embedded-Module-Reihe Premier-<br />

Wave 2050 von Lantronix, die Ethernet-basierte<br />

Geräte mit Enterprise Wireless LAN-Netzwerken<br />

verbinden. Sie bieten zuverlässige 5G<br />

Wi-Fi (802.11ac)-Konnektivität für vollständige<br />

WLAN-Nutzung, Verwaltung und Verarbeitung<br />

aller Sicherheitsprotokolle des Host-<br />

Prozessors. Mit einem fertigen Software-Stack<br />

und modularer RF-Zertifizierung vereinfacht<br />

es Implementierungen und beschleunigt die<br />

Verfügbarkeit von robusten WLAN-fähigen<br />

IoT-Produkten.<br />

• Production Ready<br />

• Integrated Enterprise Security<br />

• Designed für industrielle und kommerzielle<br />

Anwendungen<br />

Key Features<br />

• IEEE802.11ac bis zu 433 Mbps; IEEE802.11n<br />

bis zu 150 Mbps<br />

• Dual Band 2,4 GHz und 5 GHz<br />

• Ethernet Auto Negotiation<br />

• WPA2 Enterprise Security<br />

• SSH v1/v2, SSL v3 Verschlüsselung<br />

• NIST zertifizierte AES-Verschlüsselung<br />

(FIPS-197)<br />

• Soft Access Point mit DHCP Server, DNS Proxy<br />

• Verbinden zu mehreren WLAN-Netzen<br />

• WLAN Quick Connect<br />

• -40 °C bis +85 °C<br />

• HY-LINE Computer Components GmbH<br />

hy-line.de<br />

80 PC & Industrie 1-2/<strong>2020</strong>


KI-Embedded für NVDIA Tesla T4 GPUs<br />

ICS, S. 136<br />

Interaktiver Panel PC mit PoE+<br />

Comp-Mall, S. 136<br />

1U-Desktop-System EPC-T2286<br />

Advantech, S. 128<br />

Künstliche Intelligenz mit IPCs<br />

Bressner, S. 134<br />

Allround Embedded Systeme Systeme<br />

ICO, S. 137


KI-Embedded für NVDIA Tesla T4 GPUs<br />

ICS, S. 136<br />

Interaktiver Panel PC mit PoE+<br />

Comp-Mall, S. 136<br />

1U-Desktop-System EPC-T2286<br />

Advantech, S. 128<br />

Künstliche Intelligenz mit IPCs<br />

Bressner, S. 134<br />

Allround Embedded Systeme<br />

ICO, S. 137


Produktindex<br />

Ausführung<br />

19-Zoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83<br />

All-in-one-System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83<br />

Aluminium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83<br />

antibakteriell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83<br />

Box-PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84<br />

chemikalienresistent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84<br />

Edelstahl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84<br />

für Bildverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84<br />

für Digital Signage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84<br />

für Ex-Bereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85<br />

hermetisch gekapselt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85<br />

HMI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85<br />

Hutschienen-PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85<br />

individuelles Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85<br />

Industrial Handheld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86<br />

Kunststoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86<br />

Medical PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86<br />

Mini-PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86<br />

mobil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86<br />