INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2020

industrielleautomation.net

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2020

19239

03

www.industrielle-automation.net

Juni 2020

TITELSTORY

MESSDATENANALYSE

Die Zukunft liegt in der Usability

für Tablets und Smartphones


GEMEINSAM

FÜR IHREN

ERFOLG

DRUCK TEMPERATUR FÜLLSTAND KRAFT DURCHFLUSS

KALIBRIERUNG

PRÄSENZ RUND UM DEN GLOBUS

In mehr als 75 Ländern sind wir als starke Unternehmensgruppe vertreten.

Profitieren Sie von dem Wissen unserer 10.000 hoch qualifizierten Mitarbeiter

und den Vorteilen hervorragender Serviceleistungen sowie unseres umfangreichen

Produktportfolios. Ob Standardprodukte oder individuelle Ausführungen:

Gemeinsam mit Ihnen finden wir die richtigen Konzepte für Ihre Anforderungen.

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EDITORIAL

Digitale

Alleskönner

Liebe Leserin, lieber Leser,

Smartphones und Tablets sind selbstverständlicher Teil unseres Alltags

geworden. Sie sind unser persönlicher Assistent, ermöglichen kontaktloses

Bezahlen, finden in Windeseile jeden Ort der Welt und fungieren

als Informations- und Kommunikationszentrale. Moderne Kameratechnologie

und Verfahren der künstlichen Intelligenz machen sie sogar

zum selbst lernenden Assistenten. Auch in unserer Arbeitswelt werden

insbesondere Smartphones zunehmend zum unverzichtbaren Begleiter.

Doch was im Privaten spielend umsetzbar ist, stellt den Einsatz im

industriellen Umfeld noch häufig vor eine Herausforderung. Sei es aus

Gründen der Sicherheit, des Datenschutzes oder weil es schlichtweg

noch keine passende Software für eine bestimmte Aufgabe gibt.

Betrachten wir den Bereich Messtechnik-Software, so bedienen die

meisten am Markt verfügbaren Lösungen immer noch die klassische

Anforderung einer Visualisierung auf einem windows-basierten

Desktop-PC. Eine zeitgemäße Nutzung mobiler Endgeräte ist aufgrund

fehlender Plattformunabhängigkeit oft nicht möglich, bis heute. In

unserer Titelstory stellen wir Ihnen eine intuitive Messtechnik-Software

für die komplette Anlagenvisualisierung auf mobilen Endgeräten vor.

Welche Vorteile sie bietet, lesen Sie ab Seite 10.

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Die Digitalisierung bietet enormes Entwicklungspotenzial, auch in

vielen anderen Bereichen. Sei es in der Sensorik, beispielsweise für

bildgebende Verfahren, in der Datenübertragung oder auch im Bereich

der Maschinensteuerungen.

Viel Spaß beim Lesen unserer aktuellen Lektüre, vielleicht sogar auf

Ihrem digitalen Alleskönner (http://digital.industrielle-automation.net),

Ihre

Nicole Steinicke

Chefredakteurin INDUSTRIELLE AUTOMATION

SPEZIALKABEL

TEM PERATURM ESSTECHNIK

KONFEKTION


EDITORIAL

03 Digitale Alleskönner

SZENE

05 News, Aktuelles und Termine

08 INTERVIEW Afriso – durch Pioniergeist geprägt

Encoder-Technologie

erschließt neue

14Anwendungen – ein Interview

Sensoren und Regeltechnik

behalten Temperaturen im

24Blick – auch bei Minusgraden

SENSORIK UND MESSTECHNIK

10 TITEL Plattformunabhängige Konzepte setzen sich auch für Tablets und

Smartphones durch

14 INTERVIEW mit Goran Pandza, spezialisiert im Bereich Vertrieb und

Applikation bei IC-Haus

16 Messgerätehersteller stattet Molkerei mit neuer Technik aus

18 Neue Generation Smart-Sensor-Profile vereinfachen die Integration von

IO-Link-Geräten

20 Digitalmanometer und Smartphone unterstützen via Wireless bei der

mobilen Überwachung

22 Hochgenaue Sensoren sorgen für sichere Prozesse innerhalb des

Lichtschnittverfahrens

24 Dokumentierte Temperaturüberwachung in Kühlhäusern stellt

Lebensmittelhaltbarkeit sicher

STEUERN UND ANTREIBEN

30 Daten-Gateway der Maschine wird zum zentralen Element im

Industrie-4.0-Zeitalter

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

34 Funkbasiertes Smartmonitor-System trägt zur Prozessoptimierung bei

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

36 Pressensysteme erhalten ein einheitliches HMI-Bedienpanel

Dunkelfeldbeleuchtung:

Wie Kamerasensoren bei der

46Objektprüfung unterstützen

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TITELBILD

Delphin

Technology,

Bergisch

Gladbach

SONDERTEIL: INDUSTRIAL VISION

41 Im Fokus: Aktuelles und Termine rund um die Bildverarbeitung

44 Wärmebildtechnik erkennt zuverlässig Ursachen einer Störung an der

Fahrzeugelektrik

46 Einsatz von Kamerasensoren mithilfe besonderer Beleuchtungstechniken

48 Wie sich mithilfe der Technologie verborgene Produkteigenschaften

erkennen lassen

50 Wie künstliche Intelligenz den Embedded-Vision-Markt erobert

52 Hexapoden simulieren Kamerabewegungen beim Test der

Bildstabilisierungsfunktion

54 Kameraplattform ermöglicht höchste Flexibilität im Embedded-Bereich

RUBRIKEN

56 Impressum

58 SERIE StartING up – Schwungmassenspeicher für den Klimaschutz

59 Heftvorschau 4/2020


SZENE

Endress+Hauser Open-Integration-

Netzwerk gewinnt an Fahrt

Feldgeräte und Komponenten in Automatisierungssysteme

integrieren: „Open Integration“ von Endress+Hauser vereint

13 Hersteller, die das Zusammenspiel ihrer Produkte sicherstellen.

Der neueste Partner ist Softing. In dem Partnerprogramm

testen und dokumentieren die Mitglieder die

Kombination ihrer Produkte für Anwendungen in der Prozessautomatisierung.

Die Nutzer erhalten so die jeweils besten

Produktkombinationen. Lieferanten der Automatisierungstechnik

hilft das Programm, Probleme früh zu erkennen und

sie vor der Installation zu lösen. Der neueste Partner Softing,

Anbieter von Software und Hardware für Technologie- und

Datenintegration, hatte bereits zuvor mit Endress+Hauser

kooperiert. Der Hersteller verstärkt das Programm mit

Expertise für den digitalen Datenaustausch und die Bereitstellung

von Informationen aus der Feldebene. Neben der

Vernetzung der Prozessleittechnik spielt die Konnektivität

für IIoT-Lösungen eine immer wichtigere Rolle.

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Prüfstände durch permanentes Monitoring

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• Schwingungen und korrelierende Prozessdaten

mit einer Hardware erfassen

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Zeiss Supplier Award 2019

geht an Toolcraft

Die MBFZ Toolcraft GmbH hat erneut den Supplier Award

der Zeiss Sparte SMT erhalten. Angesichts der aktuellen

Kontraktbeschränkungen fand die Zeremonie zur Übergabe

Mitte Mai 2020 virtuell statt. Im regelmäßigen Turnus führt

die Zeiss Halbleiter Sparte Semiconductor Manufacturing

Technology (SMT) eine Lieferantenbewertung durch und

prämiert seine besten Zulieferer. Für 2019 ging die Trophäe

zum zweiten Mal an Toolcraft. Die drei Geschäftsführer,

Bernd Krebs, Christoph Hauck und Karlheinz Nüßlein,

bedankten sich in einer Videobotschaft: „Wir wissen das sehr

zu schätzen. Gleichzeitig ist der Award eine große Motivation

für die Zukunft, Zeiss weiter zu unterstützen“, so Bernd

Krebs, Inhaber des mittelfränkischen Familienunternehmens.

Karlheinz Nüßlein, Hauptverantwortlicher für die

Zusammenarbeit mit Zeiss, würdigte die ebenfalls ausgezeichnete,

gemeinsam mit dem Partner erbrachte Teamleistung in

den Bereichen Metall-Laserschmelzen, Drehen und Fräsen,

Robotik und Qualitätssicherung.

www.toolcraft.de

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mess technischen Standardanwendung bis zur

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SZENE

Mit Engineering-Plattform

in der Krise auf Kurs

Die Aucotec AG meldet für das Ende

März abgelaufene Geschäftsjahr

ein Umsatzplus von 10 %. Beim

Auftragseingang verzeichnet der

Softwareentwickler eine Steigerung

um 30 % gegenüber dem Vorjahr.

„Wir haben ein exzellentes,

hochengagiertes Team. Und wir

haben eine ausgereifte Engineering-Plattform,

die zur rechten Zeit

am rechten Ort ist“, so Vorstandsmitglied

Uwe Vogt. Sie decke gerade jetzt den hohen Bedarf

nach Digitalisierung in der Planung von Maschinen, Anlagen

und mobilen Systemen, der weiter steigen werde. Über die

Aucotec-Plattform Engineering Base (EB) ist es möglich, global

verteilt an einem Projekt zu arbeiten und die kollaborativ

erzielten Fortschritte webbasiert nachzuverfolgen. Zwecks

Unterstützung der Kunden hat das Unternehmen, das 2020

sein 35-jähirges Bestehen feiert, seine Support-Mannschaft

derzeit aufgestockt. Diese hilft unter anderem bei der Zugangsumstellung

von Arbeitsplätzen im Homeoffice auf den unternehmenseigenen

Lizenzserver.

www.aucotec.com

Bender übernimmt TechniSat Dresden

Bender, Hersteller von elektrischen Sicherheitslösungen mit

Sitz in Grünberg (Hessen), hat mit Wirkung vom 28.02.2020

das Entwicklungszentrum TechniSat Dresden übernommen.

Damit verschafft sich die Bender-Gruppe Wachstumspotenzial

für den Markt der vernetzten Kommunikation. Seit 1990 ist

das TechniSat Forschungs- und Entwicklungszentrum in

Dresden ansässig.

Die Bereiche Ladetechnik-Infrastruktur

und E-Technik-

Entwicklung für E-

Fahrzeuge spielen

in nahezu allen

Industriezweigen

beim Umstieg auf

Elektromobilität eine wichtige Rolle. Das bei dem Unternehmen

TechniSat Dresden vorhandene Know-how bei der Entwicklung

von Display-Anwendungen, Apps, Programmen auf

Linux-Basis und Wireless-Kommunikationsmodulen kann

Bender direkt nutzen und sich auf die Herausforderungen

der Smart Technology der e-Mobility einstellen. Dies soll

auch der Entwicklung der ebenfalls zu Bender gehörenden

Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge der Ebee Smart Technologies

zugute kommen.

www.bender.de

Virtueller Messestand mit Hochleistungskunststoffen

Wie sich mit Hochleistungskunststoffen die Lebensdauer von bewegten

Anwendungen erhöhen und Kosten senken lassen, zeigt Igus jetzt auf einer

virtuellen Messe. Es werden mehr als 100 Programmerweiterungen

aus allen Motion-Plastics-Bereichen präsentiert. Der rd. 400 m 2 große reale

Stand ist im Internet begehbar. Auch persönliche Führungen, Einzelund

Gruppengespräche am Stand lassen sich vereinbaren. An den einzelnen

Stationen können sich die Besucher mit Displays, Filmen und Texten

über Motion Plastics informieren, von SPE-Leitungen für die E-Kette bis

zu leichten Drylin-Polymerteleskopen und intelligenten Smart-Plastics-

Lösungen. Verlinkungen führen zu weiter gehenden technischen Informationen

und Videos auf der Webseite. Der Stand bildet darüber hinaus

die Basis für eine Reihe von Tutorials und Webinaren der Igus Academy.

Mehr infos dazu unter: www.igus.de/info/igus-academy

www.igus.de

Fragen direkt per Live-Chat klären

Nutzer des Online-Produktkatalogs von Schmersal können sich

ab sofort via Live-Chat individuell beraten lassen. Dieser Kommunikationskanal

lässt sich unter www.products.schmersal.com

über eine seitliche Toolbar öffnen. Im direkten Kontakt klären

Vertriebsmitarbeiter Fragen zum Produkt, zur fachgerechten

Anwendung oder logistischen Abwicklung. Der Live-Chat steht

deutschsprachigen Anwendern zu den regulären Geschäftszeiten

(8 bis 16 Uhr) offen. In seinem Online-Katalog präsentiert das

Unternehmen rund 7 000 Sicherheits- und Automatisierungsprodukte,

vom elektromechanischen Sicherheitsschalter über

programmierbare Sicherheitssteuerungen bis zur Software. Auch

Ex-Schaltgeräte und Komponenten aus dem Bereich Aufzugtechnik

sind dort zu finden. Ausgewählte Produkte lassen sich über eine

Merkzettelfunktion vormerken. Preis- und weitere Detailabfragen

können per E-Mail an die zuständige Schmersal-Landesgesellschaft

gerichtet werden.

www.schmersal.com

6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SZENE

Sick autorisiert Testlabor für Konformitätsprüfung

Sick hat 2017 die Schnittstelle Hiperface DSL geöffnet und so

Anbietern von Motor-Feedback-Systemen zugänglich gemacht.

Nun hat das Unternehmen den Entwicklungsdienstleister

Brinkmann als Testlabor lizensiert. Über den Berliner Dienstleister

Brinkmann können Hersteller nun Sensorik mit HDSL

einer Konformitätsprüfung unterziehen. Diese stellt sicher, ob

der HDSL-Standard eingehalten wird und damit für den

Motoren- und Reglerhersteller ein reibungsloser Einsatz von

Motor-Feedback-Systemen mit HDSL von verschiedenen Herstellern

gewährleistet wird. Neben der Konformitätsprüfung

kann Brinkmann auch bei der Implementierung, Diagnose

und Behebung von Fehlfunktionen bei der Implementierung

im Antriebssystem der Schnittstelle unterstützen. Durch die

Konformitätsnachweise gewinnen Anwender die Sicherheit,

HDSL-Produkte miteinander kombinieren zu können. Durch

die Lizensierung ist ein herstellerübergreifender Einsatz von

HDSL-Produkten sichergestellt.

www.sick.com

Kostenlose CMCloudContainer weltweit verfügbar

In einer Zeit, in der digitale Lösungen die Wirtschaft stützen, erlässt das Unternehmen Wibu-Systems

im 2. Quartal 2020 die Kosten für die Nutzung weiterer cloudbasierter Lizenzcontainer

im Homeoffice. Softwarehersteller, die das aktuelle Angebot nutzen möchten, müssen

bei ihren Anwendern die aktuelle CodeMeter Runtime 7.0 einsetzen und eine Firm Security

Box (FSB) für Universal Firm Codes verwenden. „Angesichts der aktuellen Herausforderung

wollen wir Herstellern weltweit helfen, Lizenzen ihrer Software über die Cloud bereitzustellen,

sodass deren Kunden sie an ihrem Homeoffice-Arbeitsplatz ohne besondere VPN-Einrichtung

nutzen können“, so Oliver Winzenried, Vorstand und Gründer von Wibu-Systems.

Interessenten können sich anmelden über: www.wibu.com/de/coronavirus.html

www.wibu.com

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SENSORIK UND MESSTECHNIK I INTERVIEW

Afriso – durch Pioniergeist geprägt

Die Brüder und

Urenkel des

Firmengründers

Adelbert Fritz:

Jürgen (li.) und

Elmar Fritz (re.)

Mit Nachhaltigkeit beschäftigt sich Afriso

schon lange. Was verbinden Sie mit dem

Claim „Technik für Umweltschutz“?

Elmar Fritz: „Technik für Umweltschutz“,

diesen Begriff füllen wir bereits seit Jahren

mit Leben, zum Beispiel mit unseren

Produkten, die helfen, die Luft reinzuhalten,

das Grundwasser zu schützen und Energie

einzusparen. Auch engagieren wir uns an

unseren Standorten für die Umwelt und

haben auf unserem Firmengelände neuen

Lebensraum für Bienen, Hummeln & Co.

geschaffen und damit große Teile des

Firmenareals der Natur vorbehalten.

Wie sehr beschäftigt Sie der Megatrend

Digitalisierung?

Mit rund 1 100 Mitarbeitern und

Niederlassungen in über 65 Ländern

beherrscht Afriso den Spagat

zwischen Familientradition und

Innovation. Und das seit mehr als

150 Jahren. Worauf es gerade

heute ankommt, darüber sprechen

wir mit den beiden Geschäftsführern

Elmar und Jürgen Fritz, den Urenkeln

des Unternehmensgründers.

Mit einer großen Portion Mut gründete

Adelbert Fritz mit gerade einmal

23 Jahren das bis heute erfolgreiche

Unternehmen. Welche Werte haben Afriso

über 150 Jahre bis heute geprägt?

Elmar Fritz: Werte wie Anstand, Ehrlichkeit,

Verlässlichkeit, Glaubwürdigkeit,

Offenheit und Flexibilität bestimmen

unser Unternehmen seit Beginn an.

Das mag wie eine Floskel klingen, ist es

aber nicht! Im Miteinander mit unseren

Mitarbeitern, Kunden, Geschäftspartnern

und Lieferanten orientieren wir uns

tagtäglich an diesen Maßstäben und sind

ihnen bis heute treu.

weitere Geschäftsfelder erschlossen. In

welchen Bereichen sehen Sie das größte

Zukunftspotenzial?

Jürgen Fritz: Seit 150 Jahren entwickeln

und produzieren wir innovative Produkte

für verschiedene Geschäftsbereiche und

das wird auch in Zukunft so sein. Großes

Potenzial sehen wir zum Beispiel im

Bereich vernetzte Handmessgeräte und

Sensormodule für Service-Aufgaben, die

Instandhaltern den Umgang mit der

Datenflut erleichtern und Messprotokolle

direkt über Schnittstellen digital weitergeben

können. Insbesondere durch unser

breites Portfolio als Vollsortimenter im

Bereich Druck, Temperatur und Füllstand

gibt es praktisch für jeden Industriezweig

oder jede Produktionsanlage mess- und

regeltechnische Lösungen. Dies ist und

bleibt das Kerngeschäft für die Zukunft.

Über 20 Sensormodule der CAPBs-Serie

erfassen Messwerte und geben diese per

Bluetooth Smart zur Auswertung weiter

Elmar Fritz: Um das Thema Digitalisierung

kommt heute niemand mehr herum.

Dazu haben wir mit der Einführung von

SAP eine starke Basis gelegt. Zug um Zug

können wir jetzt die Prozesse in allen

Bereichen des Unternehmens

verschlanken. Ganz aktuell arbeiten wir an

wesentlichen Erleichterungen für den

Bereich Logistik, die bis zum Herbst 2020

mit einem neuen Logistikzentrum am

Standort Güglingen verwirklicht werden.

Wie leicht wird es sein, den besonderen

Charakter als Familienunternehmen auch

für zukünftige Generationen zu erhalten?

Elmar Fritz: Wir sind da sehr zuversichtlich.

Selbst wenn wir nicht mehr dabei sein

werden und keines unserer Kinder eine

führende Rolle spielen sollte, dann sind

doch in jedem Fall die Geschäftsführer so

ausgewählt und darauf fokussiert, dass der

Familien-Charakter von Afriso auf alle

Fälle erhalten bleibt.

www.afriso.com

Bilder: Afriso

Über die Jahrzehnte hinweg hat sich

Afriso immer wieder neu erfunden und

8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SZENE

Gebündelte Kompetenz zur Stärkung

von Ethernet/IP

Die Standardentwicklungs- und Handelsorganisation ODVA

kooperiert mit FDT und der FieldComm Group (FCG) und

setzt die xDS-Entwicklung zur Erweiterung des EtherNet/IP-

Ökosystems fort. Ziel der Vereinbarung ist, FDT- und FDI-

Technologien verstärkt in EtherNet/IP zu integrieren. Auch die

Arbeit an der Gerätebeschreibung

der nächsten Generation xDS für

CIP-Geräte verläuft Angaben zufolge

planmäßig. „Die ODVA engagiert

sich, EtherNet/IP zum

besten Kommunikationsnetzwerk

sowohl für die Fertigungs- als auch

die Prozessindustrie zu machen,

und dies ist ein weiterer wichtiger

Schritt auf dieser Reise”, so

Dr. Al Beydoun, President und

Executive Director der ODVA.

Gemeinsam mit FDT wird die Entwicklung eines Kommunikations-Annex

vorangetrieben, um das ODVA Common Industrial

Protocol (CIP) auf der neuen FDT 3.0/FITS-Plattform zu

unterstützen. Die Kooperation mit FCG fokussiert parallel die

EtherNet/IP-orientierte Erweiterung des FDI Device Package

Integrated Development Environment (IDE).

www.odva.org

Tsubaki Kabelschlepp vertreibt

Fipsystems

Das industrielle Kabelschutzprogramm

Fipsystems

für dynamische Industrieanwendungen

in

Schleppketten von Fränkische

Industrial Pipes

kann künftig direkt über

Tsubaki Kabelschlepp bezogen

werden. Fipsystems

bietet Lösungen für die unterschiedlichsten Applikationen

im industriellen Kabelschutz. Die Wellrohre können viele

unterschiedliche Anforderungen erfüllen: Dazu gehören

Fiplock, der Standard für vielseitige Anwendungen, Fipheat

für höchste Temperaturen oder auch Fipmotion für dynamische

Bewegungen im Dauereinsatz. Der Wellrohranschluss

Fiplock One sorgt für eine sichere Verbindung der

Wellrohre und erfüllt alle IP-Schutzklassen. Für die Nachrüstung

kommen die teilbaren Wellrohre, Verschraubungen

und Zubehör der Serie Fipsplit zum Einsatz. Die Schutzschläuche

aus Textil Fipjack und Metall Fipmetal schützen

Rohre vor Gefahren. Fipspecials ermöglicht kundenindividuelle

Lösungen für außergewöhnliche Anforderungen im

Kabelschutz.

www.kabelschlepp.de

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Unsere Neuheit mit zukunftsweisender Technologie:

das TQMa65xx auf Basis der neuesten Sitara Prozessoren AM65xx.

• Leistungsstarkes Modul mit bis zu 6x echtzeitfähigem Gigabit-Ethernet für Feldbussysteme

und TSN-Anwendungen.

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SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL

Messdatenanalyse der Zukunft

Plattformunabhängige Konzepte setzen sich auch für Tablets und Smartphones durch

Der Analyse von Messdaten und

damit Bereitstellung wichtiger

Parameter für eine zuverlässige

Prozesskontrolle steht ein Wandel

bevor. Denn reine PC-Lösungen sind

nicht mehr gefragt. In Zeiten der

voranschreitenden Digitalisierung

bieten plattformunabhängige

Konzepte ganz neue Möglichkeiten

– nämlich Usability auch für

Tablets und Smartphones. Der

folgende Artikel soll Aufschluss

über Vorteile und Gewinn geben.

In vielen Fällen sieht die Realität immer

noch so aus, dass die Messdaten verschiedener

Maschinen oder Anlagenteile nur im

Leitstand auf einem Messrechner oder vom

Büroarbeitsplatz aus visualisiert und analysiert

werden können. Auch die Überwachung

und Kontrolle laufender Prozesse ist

oft nur von diesen Orten aus möglich. Dabei

ist es ganz egal, ob es sich um eine Produktionsanlage,

einen entwicklungsbegleitenden

Prüfstand oder ein End-of-Line-Testcenter

handelt. Die realisierten Konzepte sind

überall vergleichbar. Würde es nicht eine

große Erleichterung bedeuten, wenn zusätzlich

eine Visualisierung von Anlagenparametern

und Messwerten vor Ort auf

einem Tablet oder Smartphone möglich

wäre? Am besten einfach per Scan eines

QR-Codes oder einer anderen individuellen

Markierung an der Maschine? Die bisherigen

Zugriffsmöglichkeiten vom Mess- oder Büro-

Rechnern aus sollten dabei natürlich erhalten

bleiben. Herkömmliche Konzepte scheitern

an dieser Anforderung, da sie nicht über die

erforderliche Plattform unabhängigkeit verfügen.

Wie kann eine entsprechende Lösung

also aussehen? Diese Frage soll in diesem

Beitrag beantwortet werden. Zunächst wird

allerdings geklärt, welche Funktionen, unabhängig

von der Plattformunabhängigkeit,

eine Messtechniksoftware überhaupt enthalten

sollte.

Vom Messwert zum Trend

Die Grundaufgabe einer Messtechniksoftware

besteht in der möglichst performanten

Dr. Sven Jodlauk ist Produktmanager bei der

Delphin Technology AG in Bergisch Gladbach

10 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Visualisierung und Analyse von Livedaten

und historischen Messwerten in für die jeweilige

Anwendung passenden Diagrammtypen.

Dabei kommt es nicht nur auf eine

optisch ansprechende Darstellung und eine

einfache Konfigurierbarkeit, sondern auch

auf ein optimiertes Datenhandling an, damit

Messdaten ruckelfrei aktualisiert werden

und auch schnelle Zooms zwischen

unterschiedlichen zeitlichen Auflösungen

möglich sind.

Mit der neuen Messtechniksoftware werden

genau diese Anforderungen erfüllt. Mit

der Variante „Go“ können Messdaten in nur

wenigen Schritten, sowohl online als auch

offline, in verschiedenen Diagrammtypen

visualisiert, überwacht, analysiert, als Messdatei

archiviert oder direkt im passenden

Dateiformat exportiert werden. Bereits wäh -

rend der laufenden Messung kann ohne

Unterbrechung auch auf historische Messwerte

zugegriffen werden, um diese z. B.

mit dem aktuellen Versuch zu vergleichen.

Mithilfe verschiedener Statistikfunktionen

können zu untersuchende Datenbereiche

markiert und direkt analysiert werden. Die

Recorder-Funktion vereinfacht die Versuchsdurchführung

und ermöglicht den

direkten Vergleich zwischen verschiedenen

Versuchsabläufen. Neben vielseitig konfigurierbaren,

bei Bedarf mehrachsigen y(t)-

Diagrammen bietet die Software ProfiSignal

20 Go auch ein Kaskadendiagramm, mit

dem die Messwerte mehrerer Kanäle zeitsynchron

untereinander dargestellt werden

können. So sind z. B. Zusammenhänge zwischen

analogen Messwerten und dem

Schaltzustand digitaler Kanäle direkt erkennbar.

Unabhängig vom Diagrammtyp

liegt eine besondere Stärke im optimierten

Datenhandling, das schnelle und ruckelfreie

Zooms von der Jahres- bis zur µs-Ansicht

ermöglicht.

Monitoring und Prozesskontrolle

Neben der Visualisierung und Analyse von

Messwerten benötigen viele Anwender eine

einfache Möglichkeit zur Überwachung und

Kontrolle ihrer Prozesse. Ein komplettes

Scada-System erscheint dabei oftmals überdimensioniert

und sprengt bzgl. des Implementierungsaufwands

den Rahmen. Was

liegt also näher, als die Nutzung einer Messtechniksoftware,

die neben der reinen

Messwertdarstellung und -analyse auch

über Funktionen der Prozessvisualisierung

und -kontrolle verfügt?

Genau diese Anforderung erfüllt die Variante

„Basic“ der neuen Messtechniksoftware

ProfiSignal 20 von Delphin Technology.

Die Software bietet die Möglichkeit, ohne

Programmieraufwand anhand einer großen

Palette von Bedien- und Beobachtungselementen

individuelle Prozess-Visualisierungen

und Dashboards zu erstellen. Darüber

hinaus stehen viele vorgefertigte Anzeigeelemente

wie Analog-, Rund- und Balkenanzeigen,

Digitalanzeigen, LEDs und Beschriftungsfelder,

aber auch geometrische

Objekte wie Linie, Rechteck, Kreis und Pfeil

zur Verfügung. Mithilfe verschiedener Bedienelemente

wie Eingabefeld, Schiebeschalter

und Taster ist eine Interaktion mit

dem Prozess möglich.

Als Besonderheit ist ein Objektdesigner

enthalten, mit dem aus mehreren Grundelementen

zusammengesetzte Objekt-Cluster

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SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL

02 Die Software ProfiSignal 20 bietet eine optimale Bedienung auf allen Ebenen

erstellt werden können. Dadurch wird die

Erstellung sowohl umfangreicher Projekte

als auch mehrerer ähnlicher Visualisierungsprojekte

vereinfacht. Aufgrund des

Working-Copy-Konzepts sind ferner Projektanpassungen

auch während des laufenden

Betriebs möglich. Sowohl kontinuierliche

Prozesse, z. B. Betriebsdatenerfassung,

als auch diskontinuierliche Messaufgaben

wie Versuchsmessungen können mit Profi-

Signal 20 Basic so ohne jeglichen Programmieraufwand

visualisiert, bedient und

überwacht werden.

Bedienung auf allen Ebenen

Aber wie und wo soll die Software eigentlich

genutzt werden? Das Gros der am Markt

verfügbaren Lösungen bedient immer noch

die klassische Anforderung einer Visualisierung

auf einem windows-basierten Desktop-PC.

Eine zeitgemäße Nutzung mobiler

Endgeräte wie Smartphone oder Tablet ist

aufgrund fehlender Plattformunabhängigkeit

oft nicht möglich. Dabei würde es für

viele Anwender eine große Erleichterung

bedeuten, wenn z. B. Messdaten direkt vor

Ort an einer Anlage mobil visualisiert werden

könnten. Wie kann es also gelingen,

ausgetretene Pfade zu verlassen und nicht

mehr zeitgemäße Konzepte über Bord zu

werfen?

Die Software ProfiSignal 20 bietet eine

zukunftsweisende Plattformunabhängigkeit:

Egal, wo und auf welchem Endgerät

Messdaten analysiert und Prozesse kontrolliert

werden sollen – im Büro auf dem

Office-PC, im Leitstand auf dem Messrechner,

auf dem Weg in die Produktionshalle

mit dem Smartphone, oder direkt an

der Anlage mit dem Tablet. Für die verschiedenen

Plattformen werden die jeweils

bekannten Bedienkonzepte genutzt, damit

der Nutzer auf das ihm bekannte Look &

Feel nicht verzichten muss. Darüber hinaus

ist die Software darauf ausgelegt, Projekte für

die einzelnen Plattformen in unterschiedlichen

Versionen zu erstellen. Dazu wird bei

der Bearbeitung jeder Version ein Rahmen

eingeblendet, der den zur Ver fügung stehenden

Platz eingrenzt. Der Anwender kann

nun selbst entscheiden, welche Visualisierungselemente

je Plattform genutzt und wie

diese positioniert werden sollen. Eine Nutzung

desselben Projekts auf verschieden

Endgeräten und an verschiedenen Standorten

ist somit problemlos möglich.

Integrierter QR-Code-Leser

Ein Mehrwert von ProfiSignal 20 ist die

Scach-Funktion für Smartphones und Tablets.

Mit diesem Feature kann ein einzelner

Messwerttrend, aber auch eine komplette

Anlagenvisualisierung, einfach durch Einscannen

eines an der Maschine oder Anlage

angebrachten individuellen QR-Codes aufgerufen

werden. Der Zeitaufwand für einen

schnellen Betriebsdaten- oder Messwert-

Check beim täglichen Rundgang durch die

Produktionshalle oder das Testcenter wird

so reduziert. Für eine spätere genauere

Messwertanalyse steht natürlich weiterhin

auch der Zugriff aus dem Leitstand oder

Büro zur Verfügung.

Netzwerkanschluss nicht

notwendig

Neben der Plattformunabhängigkeit der

Messtechniksoftware suchen viele Anwender

nach einer Möglichkeit, einzelne Maschinen

oder Anlagenteile gar nicht erst an

ein Messnetz oder einen Messrechner anzubinden,

sondern das komplette Messdaten-Handling

at the edge zu erledigen

und einfach per Plug-and-play mit der

Messdatenanalyse zu beginnen.

Eine optimale Lösung für diese Anforderung

bieten die intelligenten Messtechnikgeräte

von Delphin mit vorinstalliertem

ProfiSignal 20. Die Erfassungs-Hardware

wird zum Edge-Device, in dem alle Funktionen

der Erfassung, Vorverarbeitung und

Bereitstellung der Messdaten bereits enthalten

sind. Eine Netzwerkanbindung wird

somit überflüssig – selbst die Scach-Funktion

ist enthalten. Mit einem kurzen QR-Code-

Scan wird die Anlagenvisualisierung direkt

aus dem Erfassungsgerät auf dem Tablet

oder Smartphone zur Verfügung gestellt.

Darüber hinaus stehen alle Features von

ProfiSignal 20 zur Verfügung, die auch eine

PC-Installation bietet.

Zukunftsweisende

Plattformunabhängigkeit

Das Marktangebot an Messtechniksoftware

ist vielfältig. Die meisten Programme setzen

allerdings weiterhin auf die herkömmliche

Nutzungsvariante per Desktop-PC, eine Bedienung

per Smartphone oder Tablet wird

Die Messtechniksoftware ermöglicht einen geräteunabhängigen

Zugriff auf Messdaten und Prozesse

oft nicht unterstützt. Delphin Technology

verlässt nun diese ausgetretenen Pfade. Die

Software ProfiSignal 20 bietet nicht nur den

kompletten Funktionsumfang einer klassischen

Messtechniksoftware im modernen

Design, sondern verfügt zudem über eine

zukunftsweisende Plattformunabhängigkeit,

die einen standort- und geräteunabhängigen

Zugriff auf Messdaten und Prozesse

ermöglicht.

Bilder: Aufmacher Bongkarn – stock.adobe.com, Tashi-

Delek/iStock; 01 Deplhin, 02 Tartila – stock.adobe.com

www.delphin.de

12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Funk-Datenlogger

mit WLAN oder

Bluetooth

MSR baut sein Angebot an

flexiblen Sensoren für WLANund

BLE-Datenlogger aus.

Die mit Bluetooth- oder

WLAN-Funkverbindung

ausgestatteten Funk-Datenlogger

verfügen über eine

Speicherkapazität von 1 Mio.

Messwerte. Das Modell

MSR145WD mit der Nahbereich-Funktechnik

Bluetooth Low Energy ist

geeignet, wenn Messdaten

von schwer zugänglichen

Stellen über längere Zeit

überwacht werden müssen

und eine Funkreichweite bis

Miniatur-Drucksensor mit frontbündiger Membrane

Um die Anforderungen der Sensorik hin zu stärkerer Miniaturisierung

zu erfüllen, bietet STS den Miniatur-Drucksensor vom

Typ ATM.EAD mit Außenmaßen von nur 19 × 50 mm und

frontbündiger Membrane G1/4 an. Aufgrund der immer

komplexer werdenden Aufgaben bei der Qualifizierung von

Systemen ist Platz inzwischen ein entscheidendes Kriterium.

Denn ein Großteil der Sensorik befindet sich heute an den

Systemen. Es gilt daher: Je kleiner, desto besser. Die Druckmessbereiche

des Miniatur-Drucksensors, der beispielsweise

in der Lackindustrie zum Einsatz kommt, belaufen sich von

0 bis 10 bar bis 0 bis 600 bar Rel. oder Überduck. Die Kennlinienabweichung beträgt 0,2 % FS, die

Medientemperatur kann - 40 bis + 125 °C betragen. Als Ausgangssignal wird 4 bis 20 mA bei 10 bis

390 V Versorgung angeboten. Aktuell arbeitet STS an einer Version mit Atex-Zulassung.

www.stssensors.com

GO BEYOND – NEUE HORIZONTE FÜR IHRE INDUSTRIE.

50 m vorhanden ist. Messwerte

lassen sich hier mit

der MSR DataLogger-App

auf einem Smartphone oder

Tablet abrufen. Beim Modell

MSR145WD erfolgt die Einbindung

entweder in ein

bestehendes WLAN-Netzwerk

oder via Access Point in ein

separates Funknetzwerk. Die

Messdaten können an einen

lokalen Server oder per

Mobilfunk-Gateway in die

MSR SmartCloud gesendet

werden. Die WLAN-Technologie

ist vor allem dann von

Nutzen, wenn Messwerte

an unzugänglichen Stellen

kabellos überwacht werden

und eine große Datenmenge

in kurzer Zeit übertragen

werden soll.

Überwinden Sie die Grenzen klassischer Systeme und verlassen Sie die ausgetretenen

Pfade derjenigen, die hinterherlaufen. Nutzen Sie dafür zukunftsweisende

SensorApps, Deep Learning und andere KI-Anwendungen sowie

Integrations- und Analysenlösungen. Lassen Sie uns gemeinsam weitergehen.

Wir finden das intelligent. www.sick.com/gobeyond

www.msr.ch

Schnell und ganz kompakt:

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Automatisierung:

industrielle-automation.net

Wir sind Medienpartner des

AMA Verband für

Sensorik und Messtechnik e. V.


SENSORIK UND MESSTECHNIK I INTERVIEW

„Miniaturisierte Lösungen

weiter auf dem Vormarsch“

Ein Interview mit Goran Pandza, spezialisiert im Bereich

Vertrieb und Applikation bei dem Unternehmen IC-Haus

Mit den neuen absoluten Reflexiv-Encoder-Chips von IC-Haus können

Anwender jetzt in die Genauigkeitsdimensionen der optischen Positions-

und Geschwindigkeitssensorik vorstoßen. Eine universelle Sensor-Plattform

für ein möglichst breites Feld an Anwendungen zu designen ist ein

revolutionärer Ansatz in der Encoder-Technologie, der kurz davorsteht, neue

Anwendungen in der Robotik und Automatisierung zu erschließen. Einer, der

das genau weiß, ist Goran Pandza, als Experte in Vertrieb und Applikation

verantwortlich für optische Encoder, LEDs und Mikrosysteme bei IC-Haus.

Herr Pandza, vor allem im Rahmen von

Industrie-4.0-Anwendungen lässt sich

eine immer stärker werdende Nachfrage

an miniaturisierten Encoder-Lösungen, die

sich einfach integrieren lassen, erkennen.

Wie schätzen Sie den Bedarf an solchen

Lösungen ein?

Neben den klassischen Anbau-Encodern

sehen wir einen steigenden Bedarf an

integrierten Encoder-Lösungen, zum

Beispiel aus dem Bereich der Robotik.

Vor allem in miniaturisierten Applikationen

sind dabei hohe Stückzahlen zu

erwarten. Mit dem absoluten Reflexiv-

Encoder-Chip vom Typ IC-PZ sehen

wir unter anderem Lösungen, die einen

flachen Aufbau im Millimeterbereich

erfordern.

Mit den neuen Reflexiv-Encoder-Chips

aus Ihrem Hause lassen sich jetzt Genauigkeiten

bei der optischen Sensorik für

Position und Geschwindigkeit feststellen.

Was ist das Besondere dabei?

Das Besondere dabei ist, dass durch die

reflexive Technologie und die in den

Abtastchip integrierte LED die Notwendigkeit

entfällt, die Beleuchtungsquelle

aufwändig auf der anderen Seite der

Codescheide zu montieren und zu

verdrahten. Durch das linsenlose Design

des optischen Pfades können wir große

mechanische Toleranzen bei der Fertigung

des Encoders zulassen, ohne dabei die

Performance zu beeinträchtigen.

Was genau verbirgt sich hinter Ihrer

EncoderBlue-Technologie, für die Sie vor

geraumer Zeit einen Innovationspreis

erhalten haben?

Lassen Sie mich es so erklären: Die

kürzere Wellenlänge und Eindringtiefe

der Photonen verbessert wesentliche

Eigenschaften inkrementeller und

absoluter Encoder wie Auflösung,

Signalamplitude, Klirrfaktor und Jitter.

Dabei kommen Effekte einer modernen

Technologie verstärkend zusammen:

Blaues Licht weist bei gleicher Spaltbreite

auf der Codescheibe eine verringerte

Beugung gegenüber langwelligem Licht

auf und kann deshalb schärfer abbilden.

Moderne Silizium-Halbleiterprozesse

ermöglichen feinere und flachere

Strukturen, die der geringeren Eindringtiefe

des blauen Lichts entgegenkommen

und den Wirkungsgrad verbessern.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist die

Konzipierung einer universellen Sensor-

Plattform für ein möglichst breites

Einsatzspektrum ein einschneidender

14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Ansatz in der Encoder-Technologie: Welche neuen

Anwendungen lassen sich Ihrer Ansicht nach damit im Robotikund

Automatisierungsbereich realisieren?

Mit nur zwei Bausteinen mit identischem Footprint und Pinout

kann der Anwender Radien von 16 Millimeter Durchmesser bis

hin zu linearen Applikationen bedienen. Eine Anpassung der

Hard- und Software ist dabei nicht erforderlich. Programmierbare

Auflösungen ermöglichen darüber hinaus eine unbegrenzte

Flexibilität, sodass große Industrieroboter als auch kompakte

Cobots auf die gleiche Sensorplattform zurückgreifen. Über die

BiSS-Schnittstelle lassen sich nicht nur mehrere Encoder in Kette

schalten – es können zusätzlich Sensoren für Predictive Maintenance

und Sensor Fusion mit in die BiSS-Kette integriert werden.

Welche Vorteile ergeben sich durch

den Einsatz dieser Technologie für den Anwender?

Mehr Drive.

ACOPOS P3.

www.br-automation.com/ACOPOSP3

Neben den bereits erwähnten Einsparungen beim Bauraum sind

mit der PZ-Serie jetzt auch absolute Geber mit Genauigkeitsklassen

möglich, die bislang in bestimmten Applikationen nicht

vorstellbar waren. Durch den reduzierten Entwicklungsaufwand

für ganze Encoder-Serien, eine vereinfachte Montage und die

Möglichkeit, verschiedene Auflösungen über eine Programmierung

abzubilden, sind letztendlich auch Kosteneinsparungen

möglich.

Was glauben Sie: Wo wird die Reise hingehen?

Die Nachfrage wird sicherlich hin zu höheren, im System erzielbaren

Genauigkeiten gehen. Hierbei kommen wir Anwendern

durch integrierte intelligente Korrekturen entgegen, die einen

gewissen Grad an Dejustage im Assemblierungsprozess

kompensieren können. Safety ist ein Thema, das uns immer

mehr beschäftigt: hier werden wir in Zukunft weitere Produkte

entwickeln. Für unsere reflexiven Encoder-Chips sehen wir

bereits jetzt eine starke Nachfrage und sind zuversichtlich, mit

dieser Innovation einen breiten Markt adressieren zu können.

Die Fragen stellte Marie Krueger, Redakteurin, INDUSTRIELLE AUTOMATION

Bilder: iC-Haus

www.ichaus.de

Wie haben sich die Einschränkungen im ersten Quartal der

Corona-Pandemie auf Ihre Entwicklungsaktivitäten

ausgewirkt?

Wir haben bereits frühzeitig Maßnahmen ergriffen, um das

Tagesgeschäft vollständig aufrecht zu erhalten. Meetings

werden per Videokonferenz durchgeführt; wer kann,

arbeitet aus dem Homeoffice und für alle produzierenden

Abteilungen haben wir einen nichtüberlappenden Schichtbetrieb

eingeführt. Unsere Entwicklungsabteilungen arbeiten

ungehindert weiter.

Schneller

3-Achs-Servoverstärker

mit 50 µs Abtastzeit

Präziser

Exaktere Regelung durch

virtuelle Sensorik

Intelligenter

Safe Motion bis

SIL3 / PLe / Kat 4

Stärker

Höchste Leistungsdichte

seiner Klasse


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Prozesse optimiert

Messgerätehersteller stattet Molkerei mit neuer Technik aus

In der milchverarbeitenden

Industrie spielt nicht nur die

Hygiene eine große Rolle. Da die

Anlagen und darin integrierten

Messgeräte großen Temperaturschwankungen

ausgesetzt werden,

ist auch ein hoher Verschleiß

nicht zu unterschätzen. Ein

Messgeräteersteller hat sich der

Herausforderung angenommen

und stattet eine große Molkerei

sukzessive mit neuer Technik aus.

Florian Simpson, Head of International Sales,

Labom Mess- und Regeltechnik GmbH, Hude

Auf der Suche nach einem kompetenten

Partner für Messtechnik setzte sich vor

geraumer Zeit eine große deutsche Molkerei

mit dem Unternehmen Labom in Verbindung.

Der Grund für die Kontaktaufnahme:

Einige Messstellen hatten sich als

problematisch herausgestellt, da die starken

Temperaturschwankungen, zu denen

es beim Kühlen und Ultrahocherhitzen der

Milch kommt, die bisher eingesetzte Messtechnik

regelmäßig überforderten. Bereits

nach wenigen Wochen mussten die Geräte

ausgetauscht werden, da z. B. Schweißnähte

oder Membranen nachgaben.

Lösungssuche mit Erfolg

Die extremen Temperaturschwankungen

führten schnell zu Materialermüdung und

stellten alle eingesetzten Bauteile auf eine

harte Probe. Als Experte für individuelle

Kundenlösungen und hygienische Messtechnik

nahm sich Labom des Problems an

und stellte zu Testzwecken zunächst den

Druckmessumformer vom Typ Pascal Ci4

mit einem Clamp-Druckmittler zur Verfügung:

Diese Kombination zeichnet sich

nicht nur durch ein hygienisches Design

und eine robuste Bauweise aus, sondern

auch durch eine intuitive 4-Tasten-Bedienführung.

Die Membranen und Schweißnähte

sind für die besonderen Bedingungen

in der Molkerei ausgelegt und halten auch

starke Temperaturunterschiede problemlos

aus. Das Gerät bewährte sich schnell: Wochen,

Monate und schließlich über ein Jahr

vergingen, ohne dass die Geräte ausgetauscht

werden mussten. Dieser Erfolg öffnete

schon bald die Tür für eine umfangreichere

Zusammenarbeit.

Durch neue Messtechnik ersetzt

Insgesamt 1 000 Durchflussmessstellen

waren in einem der Werke vorhanden, alle

akribisch überwacht von zusätzlichen Temperatur-

und Druckmessgeräten. Denn nur

die strenge Überwachung und Einhaltung

aller Prozessdaten kann bei großen Produktionsmengen

eine gleichbleibend hohe

Qualität sicherstellen. Das entsprechende

Werk verfügt über eine Kapazität von

durchschnittlich 100 000 l Milch pro Stunde

– eine Menge, die kontinuierlich präzise

überwacht werden muss. Nach den positiven

Geräte-Erfahrungen an den kritischen

16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Messstellen sollten nun auch die Druckund

Temperaturmessgeräte an den Durchflussmessstellen

sukzessive durch Geräte

des Herstellers ersetzt werden.

Unterstützung durch

4-Tasten-Bedienerführung

Neben dem bewährten Druckmessumformer

erhielt Labom auch die Gelegenheit,

die neue V-Line einzusetzen: Die Geräteserie

zeichnet sich durch die gleichen Vorteile

und Leistungen aus, wie die Pascal

Ci4-Serie – allerdings bei einem deutlich

kompakteren Design. Hat der Ci4 noch ein

Gewicht von etwa 1,4 kg mit Gewindeanschluss

und einen Gehäusedurchmesser

von ca. 74 mm, können der Druckmessumformer

Pascal CV4 und der Temperaturmessumformer

Pascal GV4 mit einem Gewicht

von ca. 0,7 kg und einem Durchmesser

von nur 59 mm überzeugen. Die Geräte

der V-Line kombinieren eine kompakte

Bauweise mit einer großen Displayfläche.

Die intuitive 4-Tasten-Bedienerführung unterstützt

den Anwender durch ein Dialogfeld,

das in verschiedenen Sprachen auf

dem hochauflösenden und gut beleuchteten

Dot-Matrix Display angezeigt wird. Ein

spezielles Quick-Setup erleichtert den

schnellen Einstieg und die Parametrierung

der Geräte. Zudem sind Temperatur- und

Druckmessumformer optisch baugleich:

Die Geräte sehen von außen erst einmal

identisch aus, was dem Betreiber des Werkes

neben den technischen Eigenschaften

ebenfalls wichtig war. So wird ein einheitliches

Erscheinungsbild sichergestellt.

Anders als bei den kritischen Messstellen,

die Labom zuvor ausgestattet hatte, lag

Die Messgeräte müssen starken Temperaturschwankungen

standhalten: Deshalbkommen

besonders belastbare Geräte mit

robusten Schweißnähten und Membranen

zum Einsatz

im Fall der Durchflussmessstellen jedoch

kein Standardanschluss vor. Deshalb stand

beim Hersteller zunächst die Entwicklung

eines neuen, für diese Anwendung angepassten

Prozessanschlusses an. Nachdem

auch diese Hürde genommen war, erfolgte

ein kontinuierlicher Austausch der bisherigen

Geräte – der bis heute andauert: Wann

immer ein Gerät ausfällt, wird es nun durch

eins von Labom ersetzt.

Hygienisches Design und

einfache Reinigbarkeit

Die Geräte lassen sich individuell auf die

Produktionsbedingungen vor Ort anpassen

Heute sind bereits rd. 1 000 Geräte von Labom

in verschiedenen Werken der Molkerei im

Einsatz und es kommen permanent neue

hinzu. Diese befinden sich nicht nur an den

kritischen Messstellen und den Durchflussmessstellen,

sondern auch an den Laktose-

Filteranlagen, wo mithilfe kontinuierlicher

Druckmessungen der Zustand und der

Verschmutzungsgrad der Filter überwacht

werden. Alle eingesetzten Messgeräte

überzeugen durch ein hygienisches Design,

hochwertige und hygienische Ober-

flächen sowie eine einfache Reinigbarkeit.

Durch den Einsatz von Belüftungsfiltern

kann der Druckmessumformer Pascal CV4

z. B. mit der verbesserten Gehäuseschutzart

IP 69K zur Verfügung gestellt werden.

Diese Option wird aktuell diskutiert: Die

im Messgerät befindlichen Filter, die Druckunterschiede

zur Umgebung ausgleichen

und so Messfehler verhindern, wären dann

auch gegen Spritzwasser geschützt, wie es

beispielsweise beim Hochdruckreinigen

der Anlagen entsteht.

Bilder: Aufmacher Shutterstock; sonstige Labom

www.labom.com

Messverfahren

Festelektrolyt-Potentiometrie

NDIR-Sensoren

Wärmeleitfähigkeit

Elektrochemische Sensoren

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Gasanalytik für die Prozessmesstechnik

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SENSORIK UND MESSTECHNIK

Transparenz bis

auf Feldebene

Neue Generation Smart-Sensor-Profile

vereinfachen die Integration von IO-Link-Geräten

IO-Link-Geräte liefern deutlich

mehr Informationen als

herkömmliche Geräte. Um diese

standardisiert und herstellerübergreifend

verarbeiten zu

können, sind klare Definitionen

für die Datenübertragung und

-abbildung notwendig. Mit der

Edition 2 der Smart-Sensor-Profile

geht IO-Link einen Schritt weiter

in Richtung Standardisierung.

Dr. Elmar Büchler ist

Industriemanager bei Balluff

in Neuhausen a.d.F.

Schon heute ist die Anbindung eines IO-

Link-Gerätes für Anlagenplaner und

Konstrukteure nur eine Routineaufgabe.

Die Spezifikation sorgt für einen einfachen

Anschluss. Die Gerätebeschreibung IODD

(IO Device Description) liefert neben den

elektrischen und mechanischen Ausprägungen

auch detaillierte Informationen zu

Hersteller, Seriennummer Artikelnummer,

Betriebszuständen und vieles mehr. Die Integration

in die Steuerung jedoch ist bislang

mit einem erhöhten Progammierungsaufwand

verbunden. Der Grund: Prozessdaten,

Parameter und Funktionen bei Sensoren,

die eigentlich gleich sein könnten, sind

kaum vereinheitlicht.

Selbst so einfache Aufgaben wie das

Teachen eines Sensors – also das Einstellen

von Schaltpunkten – erfolgt in der Regel

noch herstellerspezifisch. Noch größer ist

die Herausforderung, betrachtet man z. B.

Drucksensoren. Sie erzeugen je nach Hersteller

oder auch Sensorausführung unterschiedliche

Rohwerte für identische Drücke.

Um festzustellen und zu prüfen wie die

Rohwerte interpretiert bzw. umgewandelt

werden müssen, um den Wert in der erforderlichen

Einheit zu erhalten, ist immer noch

ein Blick in das Handbuch nötig. Abhilfe

schaffen zukünftig Smart-Sensor-Profile.

Sie schreiben die in der IOOD angefangene

Standardisierung fort und erleichtern die

Integration als auch das Handling der Sensoren

ganz erheblich.

Herstellerübergreifende

Standardisierung

Mit dem sogenannten Common Profile

wurde schon vor vielen Jahren ein Anfang

gemacht. Für die Parametrierung und Diagnose

wurden verschiedene Parameter festgeschrieben.

Diese Parameter waren aber

nur optional und nicht bindend.

Einen deutlichen Schritt weiter gehen

jetzt die kürzlich verabschiedeten geräteunabhängigen

Smart- Sensor-Profile (SSP)

der Edition 2. Mit den Profilen wird die

Daten-Semantik des IO-Link-Informationsmodells

herstellerübergreifend noch

detaillierter und einheitlicher definiert.

Jetzt haben Einstellwerte für die Parametrierung

die gleiche Bedeutung und Prozesswerte

lassen sich einheitlich interpretieren,

was wiederum die Verarbeitung von

Daten deutlich vereinfacht und die Datenqualität

erhöht. Diese Vereinheitlichung

hilft den Integrationsaufwand spürbar zu

minimieren. Es lassen sich Profil-Funktionsblöcke

statt vieler einzelner Funktionsbausteine

für die Integration nutzen, was

den Aufwand drastisch minimiert. Dies

vereinfacht auch die herstellerübergreifende

Austauschbarkeit von Komponenten, was

wiederum sowohl die Flexibilität, Verfügbarkeit

und Effizienz von Anlagen und

Maschinen erhöht.

01 Das neue Magnetfeld-Positionsmesssystem BMP (li.) und das absolute magnetcodierte

Wegmesssystem BML SL1 (re.) wurden gemäß dem Smart Sensor Profil entwickelt

18 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Diversität reduzieren durch

Gemeinsamkeiten

Geholfen hat dabei, dass es trotz der großen

Anzahl und Vielfalt an IO-Link Sensoren

dennoch zahlreiche Gemeinsamkeiten an

Funktionalitäten, etwa bei Identifikation,

Diagnose, Teach-in, Prozessdatenvariablen

und Schaltsignalkanal, gibt. Mit den Sensor-Profilen

wird diese Diversität besser beherrschbar.

Voraussetzungen dafür sind aus

Steuerungssicht eine gleichbleibende Prozessdatenschnittstelle

sowie eine standardisierte

Nutzung weiterer Funktionen wie

Diagnose oder Identifikation. Das Smart-

Sensor-Profil, das direkt auf die IO-Link-

Kommunikation aufsetzt, erfüllt diese Anforderungen

und liefert alle Informationen

wie die Prozessdatenschnittstelle und Funktionen

zu implementieren sind.

Festlegung der

Sensorausprägungen

Die erste Version von 2012 legte mit Identifikation,

Diagnostik und Prozessdaten die

obligatorischen Funktionsklassen wie in einem

Werkzugkasten fest, während die aktuelle

Version von 2019 auch die Kombination

von Werkzeugen und ihre Ausprägung definierte.

Dabei hat sich die IO-Link- Community

auf folgende technologieübergreifende

Klassifizierung von Geräteklassen geeinigt:

n Binäre Sensoren mit festem Schaltpunkt

n Binäre Sensoren mit einstellbarem Schaltpunkt

n Digitale messende Sensoren

Wichtigster Fortschritt: Es gibt jetzt ein herstellerunabhängiges

Prozessdatenformat

sowohl für Schalt- als auch Messgeräte. Damit

folgen alle Messgrößen eines Sensors

der gleichen Struktur und können so durch

standardisierte Funktionsbausteine angesprochen

werden. Auch wenn unterschiedliche

Sensoren mit unterschiedlicher Auflösung

genutzt werden, resultiert daraus eine

identische Darstellung aller Prozesswerte in

der Steuerung.

Schnellerer Sensortausch und

Sensorprinzipwechsel

Damit ist die Austauschbarkeit der Geräte

ohne Engineering-Aufwand gewährleistet.

Außerdem sind die verschiedenen Profilklassen

auch durch einen festen Funktionsumfang

gekennzeichnet, was einen Wechsel

zu einem anderen Sensorprinzip innerhalb

einer Applikation jetzt sehr einfach macht.

Es verursacht keinen zusätzlichen Projektierungsaufwand.

Das Smart-Sensor-Profil

liefert alle Informationen, wie die Prozessdatenschnittstelle

und Funktionen zu implementieren

sind. Dies führt zu mehr

Flexibilität. So kann beispielsweise ohne

Veränderungen am Steuerungsprogramm

ein Näherungsschalter gegen einen Füllstandssensor

oder ein optischer Distanzsensor

gegen einen Ultraschallsensor getauscht

werden.

Das neue Magnetfeld-Positionsmesssystem

BMP und das absolute magnetcodierte

Wegmesssystem BML SL1 von Balluff beispielsweise

mit IO-Link-Schnittstelle wurden

gemäß dem Smart Sensor Profil entwickelt.

Sie weisen eine äußerst einheitliche

Datenstruktur auf und lassen sich so problemlos

in vorhandene Systeme integrieren.

Darüber hinaus bieten sie verschiedene

vordefinierte Funktionen zur Verbesserung

der präventiven oder vorbeugenden Wartungsstrategien.

02 Das Magnetfeld-Positionsmesssystem

(BMP) im Einsatz beim Ultraschallschweißen

Sonderfunktionen auf einfache

Art und Weise realisieren

Auch Sonderfunktionen wie etwa eine „Out

of Range – Fehlermeldung lassen sich auf

einfachste Weise mit wenig Aufwand realisieren.

Dies gilt ebenso für Informationen

wie Status, Überlauf und Unterlauf etc., die

ein Gerät generiert. Hat man erst einmal

etwas Zeit in die Programmierung eines

Funktionsbausteins investiert, kann man

diesen auch bei anderen Sensoren des gleichen

Profils verwenden.

Die oben beschriebenen Profile sind erst

ein Anfang. Derzeit sind bei der IO-Link

Community die Kombination von schaltenden

und messenden Sensoren sowie Multiprozesswert-Sensoren

in der Diskussion.

Auch eine Standardisierung der Aktuatoren

ist in Planung.

Bilder: Balluff

www.balluff.de


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Smart kombiniert

Digitalmanometer und Smartphone unterstützen

via Wireless bei der mobilen Überwachung

Bei der Herstellung pharmazeutischer

Produkte ist angesichts

der sensiblen oder kritischen

Inhaltsstoffe eine kontinuierliche

Kontrolle der Druck- und

Temperaturwerte nahezu

unabdingbar. Vor dem Hintergrund

einer optimierten Prozesseffizienz

rücken Messlösungen mit Wireless-

Kommunikation immer stärker in

den Fokus, vor allem bei mobilen

Anwendungen.

Während der Herstellung verschiedener

Medikamente nutzt ein Pharmaunternehmen

z. B. doppelwandige Tanks,

mit denen sich die einzelnen Prozessstationen

ansteuern lassen. Der Raum zwischen

Außen- und Innenhülle ist mit Stickstoff gefüllt,

der unter Überdruck steht. Sollte es in

Jens Rollmann ist Produktmanager Kalibriertechnik

bei der WIKA Alexander Wiegand SE &

Co. KG in Klingeberg

der Wandung der Produktkammer zu einer

Leckage kommen, verhindert der Stickstoff

das Austreten des Mediums. Zur Überwachung

des Drucks von Stickstoff und Medium

in den mobilen Transportbehältern

setzt der Hersteller jeweils ein Präzisionsdigitalmanometer

vom Typ CPG1500 von

Wika ein. Diese Geräte messen Drücke bis

10 000 bar mit einer Genauigkeit bis zu

0,025 % der Spanne.

Temperaturwert als

Zusatzinformation

Aufgrund dieser Eigenschaft werden selbst

geringste Veränderungen unmittelbar angezeigt,

der Anwender kann im Fehlerfall

sofort reagieren. Darüber hinaus gibt das

Digitalmanometer einen Temperaturwert

als zusätzliche

Information aus. Dieser ermittelt

sich aus der Medientemperatur

und den stabilen

Faktoren Umgebungstemperatur

und Eigenwärme. Aus

dem angezeigten Wert kann

der Anwender somit schließen,

dass ein registrierter

Temperatursprung tatsächlich

vom Medium herrührt.

Für die Integration des

CPG1500 in das Kontrollsystem

der Tanks sprach neben

der Batterie mit einer Lebensdauer

von mind. 2 500 Stunden

01 Das Digitalmanometer

misst

äußerst exakt und

lässt sich ähnlich eines

analoges Messgeräts

komfortabel bedienen

dessen Wireless-Funktion sowie der Datenlogger

mit einer Erfassungsrate von 50 Messwerten/s

und einer extrem großen Speicherkapazität

mit mehr als 1,6 Mio. Datenpunkten.

Der Hersteller bekommt damit ein lückenloses

Bild über den Druck- und Temperaturverlauf

in der gewünschten Zeitspanne angezeigt

und dokumentiert. Er kann alle Daten

über die Wika-Wireless-Schnittstelle an jedes

bluetoothfähige Gerät übermitteln. Einbezogen

sind auch Smartphones,

für die der Hersteller eine spezielle

App zur Verfügung stellt.

App unterstützt

Wireless-Funktion

Vor allem bei der Überwachung

mobiler Einheiten hat

sich die Nutzung eines Smartphones

als praktisch erwiesen.

Die für die Wireless-Funktion

02 Die App kommuniziert

mit verschiedenen

Kalibriertechnik-Geräten

20 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


03 Mit der Software lassen sich Kalibrierzeugnisse für

mechanische und elektronische Druckmessgeräte erstellen

erforderliche App vom Typ MyWika device

für iOS- und Android-Betriebssysteme kann

in den jeweiligen Stores kostenlos heruntergeladen

werden. Diese ist umfassend kompatibel

und unterstützt daher beide Übertragungsmodi,

Low Energy und Classic.

Mit dem Smartphone kann das CPG1500

parametriert und dessen Datenlogger gestartet

werden. Die empfangenen Daten

werden als Zahlenfolge oder Bargraph ausgelesen,

entweder über die Software Wika-

Cal oder als CSV-Datei. Das Bedienpersonal

bekommt die Informationen zu Druck,

werden somit vermieden oder können in

vertretbaren Grenzen gehalten werden.

Über den Datenlogger erhält der Anwender

ein detailliertes Bild über alle relevanten

Einflussfaktoren während des kompletten

Prozesses. Bei der Übernahme der

Tanks in die nächste Produktionsstation

kann sich das Personal z. B. über Druckspitzen

und Temperaturveränderungen im

Inneren des Behälters in Kenntnis setzen.

Das Pharmaunternehmen nutzt den Logger

auch für einen Qualitätstest nach Abschluss

der Produktion. Dabei werden die

Vor allem bei der Überwachung mobiler Einheiten hat

sich das Smartphone als praktisch erwiesen

Temperatur und Zeit auf dem Display des

Smartphones angezeigt. Zur Weiterverarbeitung,

entweder mit Wika-Cal oder Excel,

lassen sich die Angaben über die Wireless-

Funktion an ein Endgerät übertragen. Vor

allem für die kritischen Prozesse der Pharmaindustrie

ist die Min/Max-Funktion des

CPG1500 von Bedeutung, um einen Fehlerfall

rechtzeitig zu melden, beispielsweise

eine Leckage in den erwähnten doppelwandigen

Tanks. Dazu wird eine Alarmgrenze

um den Mindestdruck gelegt. Sinkt der

Druck in der Stickstoff-Kammer unter diesen

Wert, löst das Digitalmanometer im

Smartphone des Bedieners ein akustisches

Signal aus.

Dieser kann umgehend einschreiten, den

Prozess stoppen und die Ursache ermitteln.

Schäden für Mensch, Umwelt und Produkt

Druck- und Temperaturverläufe im Ruhezustand

des Mediums über einen längeren

Zeitraum erfasst.

Die Wireless-Funktion, auf der die Datenübertragung

basiert, bietet eine hohe

Verbindungssicherheit. Sollte der Kontakt

zwischen Mess- und mobilem Empfangsgerät

einmal abreißen, wird die Störung

angezeigt und kann über einen Klick wiederhergestellt

werden. Ein Datenverlust

entsteht nicht: Alle zwischenzeitlich aufgezeichneten

Messwerte können sofort aus

dem Speicher des Loggers heraus abgerufen

werden.

Bilder: Schmuckbild motorlka – adobe.stock.com,

sonstige Wika

www.wika.de


Präzision im Detail

Hochgenaue Sensoren sorgen für sichere Prozesse

innerhalb des Lichtschnittverfahrens

Lichtschnitt-Sensoren nutzen ein

gegenüber Fremdlicht äußerst

unempfindliches Verfahren, das

sich für zahlreiche Verifikations-

und Prüfaufgaben in der Industrie

eignet. Doch einem effektiven

Einsatz der Technologie steht

häufig die Anpassung verfügbarer

Geräte an die konkrete Applikation

im Weg. Eine neue Sensoren-

Familie kann Abhilfe schaffen: auf

bestimmte Erkennungsaufgaben

optimiert lassen sich diese einfach

einsetzen und konfigurieren – ganz

ohne Spezialkenntnisse.

Dr.-Ing. Tim Weis, Produktmanager, GB Industrial

Vision Components, Pepperl+Fuchs AG, Mannheim

Das Lichtschnittverfahren ist lange bekannt,

doch häufig sind technische

Hürden zu meistern, bevor es zur Lösung

eigener Aufgabenstellungen taugt. Es nutzt

das Triangulationsprinzip, bei dem eine

Laserlichtquelle eine Linie auf das zu untersuchende

Objekt projiziert, die von einem

separaten Beobachtungspunkt erfasst wird.

Lichtquelle, Objekt und Kamera bilden ein

Dreieck, sodass sich aus der geometrischen

Anordnung die Position der Bildpunkte auf

der Projektionslinie berechnen lassen. Der

Laserstrahl sorgt für hohe Präzision und

stets genügend Kontrast, unabhängig von

der Farbe und Oberfläche der zu detektierenden

Objekte bzw. Hintergründe.

Anwenderfreundlicher Ansatz

für die Industrie

Für Industriezwecke sind schnell einsetzbare

und einfach konfigurierbare Systeme

gefragt. Die Verfügbarkeit integrierter Lichtschnitt-Sensoren,

bei denen Lichtquelle,

Kamera und Auswertungseinheit in einem

kompakten Gerät vereint sind, macht die

Technologie für den breiten Einsatz in der

Automatisierung interessant. Doch auch

hier gibt es signifikante Unterschiede: Etliche

Geräte stellen zum Beispiel nur Rohdaten

zur Verfügung und überlassen die

Interpretation und Auswertung dem Anwender.

Dafür bedarf es detaillierter Programmier-

und Systemkenntnisse.

Einen anwenderfreundlichen Ansatz verfolgen

die Lichtschnitt-Sensoren vom Typ

Smartrunner Matcher von dem Unternehmen

Pepperl+Fuchs. Der Hersteller hat das

Lichtschnittverfahren clever mit einem 2D-

Vision Sensor kombiniert: Lichtquelle, Kamera,

Beleuchtung und die Auswerteeinheit

sind optimal aufeinander abgestimmt.

Darüber hinaus sind die Geräte werkseitig

kalibriert und auf das Wiedererkennen von

Höhenprofilen und Kantenverläufen in

Industrieanwendungen optimiert, die man

zuvor als Referenzprofile via Teach-in auf

Knopfdruck einlernt. Alle für den optimalen

Betrieb erforderlichen Parameter lassen

sich über einen intuitiven Bedienungsassistenten

einfach einstellen. Das Auswerteergebnis

ist von jedem Steuerungssystem

weiterverarbeitbar, da es in Form eines Gutoder

Schlecht-Signals an Schaltausgängen

zur Verfügung steht.

Einsatzmöglichkeiten in allen

Industriebereichen

Das Erfassungsfeld des Matcher ist einstellbar

und je nach Variante bis zu 300 mm

breit. Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten

reichen von der Automobilindustrie

über die Verpackungstechnik bis in den

Maschinenbau. Überall gilt es, Zulieferteile

und Produkte auf Anwesenheit, Unversehrtheit,

Vollständigkeit und korrekte Lage

zu überprüfen. So erfordert das Greifen von

22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK

01 02

Gegenständen mit Robotern i. d. R. eine

korrekte Ausrichtung der betreffenden Objekte.

Ein entsprechend positionierter Smartrunner

erfasst nach einem Triggersignal das

Objekt, vergleicht die aktuelle Szene mit

dem abgespeicherten Referenzprofil und

erteilt über den Ausgang die Freigabe. Daraufhin

kann der Roboter gefahrlos zugreifen.

Umgekehrt wird bei einer Nichtübereinstimmung

sofort ein Warnsignal generiert,

das die Weiterverarbeitung stoppt und entsprechende

Maßnahmen erlaubt, etwa das

Ausschleusen fehlerhafter oder falsch liegender

Teile.

Neben der Gut- oder Schlecht-Situation

ist noch ein dritter Fall denkbar, der teilweise

sogar recht häufig auftreten kann:

Das Objekt ist fehlerfrei und liegt auch

korrekt ausgerichtet auf dem Fließband, ist

jedoch innerhalb akzeptabler Toleranzgrenzen

verschoben. Die Lichtschnittsensoren

sind in der Lage solche X-, Z-Verschiebungen

exakt zu ermitteln und z. B. als

Korrekturdaten an die Robotersteuerung zu

senden. Dazu nutzen die Sensoren die Profinet-

oder Ethernet-IP-Schnittstelle, wofür

passende Gateways zur Verfügung stehen.

Auch in Anwendungen, in denen das Augenmerk

auf der Kontrolle kleiner Objekte

liegt, kommt der Lichtschnitt-Sensor vom

Typ Matcher zum Einsatz, z. B. im Karosseriebau

oder der Lebensmittelbranche.

Zusatzfunktionen schaffen

weitere Mehrwerte

Zu den weiteren Besonderheiten der Lichtschnitt-Sensoren

zählt die Fähigkeit Bilddokumentationen

von Prozesszuständen zu

erzeugen, wofür der Smartrunner mit einer

leistungsfähigen LED-Beleuchtung ausgestattet

ist. Mitarbeiter können per Remote-

Befehl vom Leitstand aus Fotos von beliebigen

Prozesszuständen erstellen, um Fehler

aufzuspüren oder Prozesse zu optimieren.

Ein integrierter Decoder erlaubt die schnelle

(Um)Konfiguration oder das Klonen der

Sensoren über Data-Matrix-Codes. Dazu

muss man lediglich eine Codekarte in den

Erfassungsbereich halten. Optional gibt es

eine Gerätevariante, die bis zu 32 Erkennungsprofile

speichert. Zur selben Gerätefamilie

wie der Matcher zählt der Smartrunner

Detector, dessen Aufgaben in der

Bereichsüberwachung und im Maschinenschutz

liegen. Ausgestattet mit einer zusätzlichen

Hintergrundauswertung spürt dieser

Sensortyp kleinste unerwünschte Fremd-

01 Anwesenheitserkennung

von Blindstopfen

02 Positionsausgabe und -überprüfung

von Paletten

körper bis 0,25 mm auf und verhindert Beschädigungen

an Präzisionswerkzeugen,

Optiken und anderen teuren Maschinenteilen.

Das Erfassungsfeld ist bis zu 310 mm

breit bei einer maximalen Entfernung von

700 mm.

Für zahlreiche Prüf- und Schutzaufgaben

geeignet

Die Laserlichtschnitt-Sensoren der Smartrunner-Familie

sind auf das Erkennen von

Objekten und Prozesszuständen optimiert,

die sich über Höhenprofile und Höhenprofilverläufe

definieren lassen. Mithilfe

des präzisen und zuverlässig arbeitenden

Lichtschnittverfahrens eignen sich diese

ideal für zahlreiche Prüf- und Schutzaufgaben

in Industrieanwendungen.

Bilder: Pepperl+Fuchs

www.pepperl-fuchs.com

Präzise Positionssensorik für die Smart Factory

MTS Sensors kündigt die Einführung neuer EtherCAT-Sensoren

der R-Serie von Temposonics an. Das Upgrade umfasst weitere

Funktionen und Tools für die Parameterauswertung im Industrie-

4.0-Umfeld. Die Industrial-Ethernet-Sensoren

der R-Serie V decken einen Betriebstemperaturbereich

von - 40 bis + 85 °C ab und sind

mit einem um 37 % verkleinerten Gehäuse

ausgestattet. Neu ist darüber hinaus eine auf

150 g erhöhte Schockfestigkeit. Gleichzeitig

konnte die Vibrationsfestigkeit auf 30 g ge -

steigert werden. Die Sensoren sind in raue

Applikationen integrierbar und ermöglichen

Messungen mit 0,5 µm Auflösung. Zudem können über den

Extrapolationsmodus Messdaten bei 10 kHz unabhängig von

der Hublänge gemeldet werden. Erhältlich ist die Reihe zunächst

in Stab- und Profilform. Sie unterstützt

neben EtherCAT- auch SSI-, Profinet-,

EtherNet/IP- und Powerlink-Ausgänge. Als

Zubehör wird der TempoLink Sensorassistent

angeboten, über den sich Statusinformationen

über USB-Port oder drahtlos übertragen

lassen.

www.mtssensors.com

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 23


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Cool bleiben

Dokumentierte Temperaturüberwachung in Kühlhäusern stellt Lebensmittelhaltbarkeit sicher

Für die Lagerung von Lebensmitteln

in Kühlhäusern gelten strenge

hygienische Anforderungen. Da

durch eine Temperaturerhöhung

das angegebene Mindesthaltbarkeitsdatum

nicht mehr eingehalten

werden kann, muss eine lückenlose

Kühlung der Waren gewährleistet

sein. Doch wie lassen sich die Werte

dauerhaft überwachen und

dokumentieren? Eine besondere

Sensorik zur Temperaturkontrolle

kann dabei unterstützen. Lesen Sie

hier mehr.

Klaus Otto, Produktmanager, JUMO GmbH & Co.

KG in Fulda

Für die Lagerung von Lebensmittel in

Kühlhäusern gelten strenge hygieni sche

Anforderungen, die bereits im Jahr 2001

vom Verband Deutscher Kühlhäuser und

Kühllogistikunternehmen in der „Leitlinie

für eine gute Hygienepraxis in Kühlh äu -

sern“ dokumentiert wurden. Diese Leitlinie

soll den Betreibern von Kühlhäusern vor

allem bei der Berücksichtigung allgemeiner

Hy gieneanforderungen sowie bei der Erarbeitung

eines Eigenkontrollkonzeptes nach

den Grund sätzen des HACCP (Hazard Analysis

Critical Control Point) als Hilfestellung

dienen.

So muss z. B. die Temperatur regelmäßig

überwacht und dokumentiert werden. Bei

Überschreitungen des Ist-Werts muss eine

ebenfalls dokumentierte Maßnahme erfolgen.

Ziel ist die lückenlose Einhaltung der

Kühlkette, da eine Temperaturerhöhung zu

einer Wertminderung der Produkte führt und

somit das angegebene Mindesthaltbarkeitsdatum

nicht mehr eingehalten werden kann.

Spezielle Sensoren regeln

die Temperatur

Eine besondere Gefahrenquelle für die Einhaltung

dieser Normen besteht beim Einund

Auslagern der Waren. Vor allem durch

häufiges Öffnen und Schließen der Türen

kann es so zu Temperaturschwankungen

kommen. Mit dieser Problematik sieht sich

auch ein großer Lebensmittelhersteller

Das Gerät ist modular konzipiert und kann so

individuell auf die Anlage angepasst werden

konfrontiert und setzt nun in zehn seiner

Kühlhäuser auf eine spezielle Technik des

Unternehmens Jumo.

Die Basis bilden Raumtemperatursensoren,

die in zehn Kühlhäusern angebracht

werden. Diese Sensoren stehen in verschiedenen

Geräteausführungen aus Kunststoff

für Temperaturen von - 50 bis + 90 °C mit

Schutzarten von IP20 bis IP65 für die jeweilige

Messaufgabe zur Verfügung. In den

Messeinsatz ist serienmäßig ein Pt100-Temperatursensor

nach DIN EN 60751, Klasse B

in Zweileiterschaltung eingesetzt, möglich

24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK

01 Mit dem Prozess- und Programmregler

lassen sich komplexe Regelungs- und

Steuerungsaufgaben übernehmen

sind auch Ausführungen mit Pt500, Pt1000,

Ni1000 sowie verschiedene NTC‘s. Darüber

hinaus lässt sich von den Anschlussklemmen

ausgehend eine Weiterführung in Dreiund

Vierleitertechnik realisieren.

Die Raumtemperatursensoren sind jeweils

mit einem Zweikanal-Prozess- und

Programmregler vom Typ Jumo Dicon-Touch

verbunden, der die Raumtemperatur überwacht

und aufzeichnet. Aufgrund des modular

aufgebauten Hardwarekonzepts des

Reglers ergibt sich eine hohe Flexi bilität,

die den Einsatz in vielfältigen Applikationen

ermöglicht. Vier analoge Universaleingänge

zum Anschluss an Widerstandssensoren

und Thermoelementen sowie

Einheitssignale und bis zu acht externe

Eingänge können unterschiedliche physikalische

Messwerte mit hoher Präzision

erfassen. Für eine sichere Prozessbedienung

verfügt der Prozessregler über eine

passwortgeschützte Benutzerverwaltung

mit einer individuellen Rechtevergabe für

unterschiedliche Ebenen oder Steuerbefehle.

Vorgefertigte Bildschirmmasken für

Regler, Programmgeber, Registrierung und

Übersichtsbilder unterstützen die schnelle

Inbetriebnahme. Neben der serienmäßigen

RS 422/485 Modbus RTU Schnittstelle

kann der Dicon-Touch mit einer Ethernet-,

Profibus DP-, oder Profinet-RT Schnittstelle

erweitert werden. Die Profinet-RT Schnittstelle

mit integriertem Zwei-Port-Switch

ermöglicht die Integration als Profinet-RT

Device in ein Profinet RT Netzwerk und die

Kommunikation mit einem übergeordneten

Profinet-RT Controller.

02 Die Raumtemperatursensoren stehen in verschiedene Geräteausführungen für Temperaturen

von - 50 bis + 90 °C zur Verfügung

E-Mail informiert bei

Abweichungen der Werte

Bei der Temperaturüberwachung der Lebensmittel-Kühlhäuser

kann der Dicon-

Touch seine Stärken ausspielen: Beim Überoder

Unterschreiten vordefinierter Grenzwerte

erfolgt eine E-Mail mit einer Alarmmeldung

an einen definierten Personenkreis.

Eine lückenlose Dokumentation ist möglich,

da die Registrierdaten über Ethernet

per PCC auf einem Server gespeichert werden.

Über das Registrierbild kann der Mitarbeiter

vor Ort sofort den Status des Kühlhauses

erkennen. Darüber hinaus kann

über einen binären Eingang und einen Türkontaktschalter

Einfluss auf eine Alarmverzögerung

genommen werden. Über einen

Voralarm und ein optisches Signal wird der

Mitarbeiter zum Schließen der Tür aufgefordert.

Die Vorteile für den Anwender

liegen bei dieser Lösung bei einem geringeren

Verdrahtungsaufwand bezüglich der Anbindung

an eine übergeordnete SPS. Ferner

konnte das autarke System problemlos in

Betrieb genommen werden.

Bilder: Jumo

www.jumo.de

Easy Encoder System EMI7913

Inkrementelles Sensormodul für Linearmotoren

Einfache Integration – direkte Messung

am Statormagnet.

Kein zusätzlicher Maßstab

Hohe zulässige

mechanische Toleranz

Hohe Wiederholgenauigkeit

< 5 µm

Sensitec GmbH ∙ www.sensitec.com


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Automatisch komplette Bausätze lesen

www.bilderkennung.de

Bi-Ber hat für einen Kunden das Einlesen von DataMatrix-Codes (DMC) in der Materialbereitstellung

automatisiert. Der neu konzipierte Code-Reader findet und dekodiert in einem Durchgang Dutzende

DMCs. Auch das Einlernen einer neuen Zahl und Anordnung von metallischen Präzisionsteilen geschieht

autark. Kisten mit bis zu 130 Werkstücken mit aufgeprägtem DMC werden eingeschoben. Anschließend

wird der Kamerakopf mit drei Linearachsen in einem sicheren Abstand über die gesamte Fläche bewegt,

um die Positionen der Codes zu ermitteln. Für jeden Code werden dann die Aufnahmeparameter

durchgespielt, bis ein Leseergebnis vorliegt. Dabei variiert das System Kamerahöhe, Belichtungszeit und

Beleuchtungsart. Das System speichert die Koordinaten und Beleuchtungseinstellungen für jede

DMC-Position. Ein regulärer Messlauf dauert wenige Minuten. Die Taktzeit liegt im Sekundenbereich.

Die Positionen der DMCs werden wiederholbar mit einer Positioniergenauigkeit von 0,1 mm angefahren.

Einweg-Logger für Temperatur und

Feuchte

Das Datenlogger-System LogTag von CiK

Solutions wird mit dem Einweg-Datenlogger

Haso-8 für Temperatur und relative

Luftfeuchte erweitert. Dieser Datenlogger

kann z. B. im Transportwesen eingesetzt

werden. Seine Messbereiche für Temperatur

reichen von - 40 bis + 85 °C und für relative

Feuchte von 0 bis 100 %. Mit seiner Aufzeichnungsleistung

von bis zu 8 000 hochauflösenden

Messwertpaaren eignet er sich auch

für Langstreckentransporte. Der Logger hat

einen Kombinationsfühler, der auf der Gehäusevorderseite –

unter einem Metall-Sinterfilter – angebracht ist und schnelle

Reaktionszeiten ermöglicht. Darüber hinaus enthält er eine

Echtzeituhr, die den Zeitpunkt jedes Messwertepaars sekundengenau

bestimmt. Die aufgenommenen Daten werden von der

Software LogTag Analyzer ausgelesen und können in graphischer

oder tabellarischer Form analysiert werden. Ebenso ist das

Exportieren der Daten in andere Dateiformate wie Excel möglich.

www.cik-solutions.com

Mit großem Schaltabstand in

Kurzbauform

Die Sensoren der Serie KNS Extended mit IO-Link von Di-Soric

haben eine Baulänge von nur 45 mm und sind in bündiger wie

nicht-bündiger Installationsform erhältlich. Mit Schaltabständen

zwischen 0,2 und 12 mm lassen sich die Sensoren dort einsetzen,

wo diverse Materialien im Fertigungsablauf prozesssicher erkannt

und Bauteile vor mechanischer Beschädigung geschützt werden

müssen. Darüber hinaus eignen sie sich z. B. für die Montage von

Steckverbindern oder die Positionskontrolle von Leiterplatten.

Die Sensoren erkennen verschiedene Kunststoffteile im Zuge der

Leuchten- oder Cockpit-Montage, sie detektieren berührungslos

Bretter und Dielen in automatisierten Produktionslinien der Holzund

Möbelbranche. Ferner ermöglicht die digitale Schnittstelle

IO-Link eine einfach integrierbare

Ferneinstellungs- sowie qualitative wie

quantitative Diagnosefunktionen,

beispielsweise die Beurteilung der

Prozessstabilität. Gleichzeitig schafft sie

die Voraussetzungen für eine einfache

Instandhaltung.

www.di-soric.com

26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Lebensdauer von Verbundwerkstoffen

prüfen

Die Linearprüfmaschinen der

LTM-Baureihe von ZwickRoell eignen

sich für Ermüdungsprüfungen an

Verbundwerkstoffen und sind auch für

quasistatische Prüfungen einsetzbar.

Mit ihnen können Composite-

Konstruktionen auf ihre Haltbarkeit

geprüft werden, die z. B. im

Fahrzeugbau Metalle ersetzen sollen,

um Fahrzeuge leichter zu machen.

Erhältlich für Prüfkräfte bis zu 10 kN

können die Prüfmaschinen

Frequenzen bis 100 Hz erzeugen.

Aufgrund ihres ölfreien, rein elektrisch betriebenen Antriebs und

der Luftkühlung benötigen sie weder Hydraulik- noch Druckluftleitungen.

Zudem verfügen die Maschinen über einen

patentierten Stellantrieb mit hohl ausgeführtem Aktuator. Er

bietet Platz für das Wegmesssystem und erlaubt es den Wegaufnehmer

direkt auf der Kraftachse zu installieren.

www.zwickroell.com

INTEGRATION

AUF KNOPFDRUCK

Robotik bei toolcraft

TOOLCRAFT – IHR PARTNER FÜR

KOMPLETTLÖSUNGEN IN DER ROBOTIK

++ Maßgeschneiderte Roboterlösungen für verschiedenste

Applikationen, Materialien und Branchen ++ Von der Idee bis

zum fertigen System – alles aus einer Hand ++ Technologieforschungszentrum

vor Ort ++ Schulungszellen zum Aufbau

von Bedien-Know-how

Füllstände berührungslos und magnetostriktiv

erfassen

Mit Schwimmern ab 18 mm Durchmesser lassen sich die neuen

Füllstandstransmitter von Wika auch bei beengtem Bauraum

nutzen. FLM-CA ist für die Prozessindustrie konzipiert, FLM-CM

für Anwendungen im Fertigungsumfeld. Beide Kompaktgeräte

arbeiten nach dem magnetostriktiven Prinzip. Sie sind auf eine

Auflösung von 0,1 mm ausgelegt und messen mit einer Genauigkeit

von ± 1,25 bzw. ± 2,5 mm. FLM-CA wird ergänzend in einer

Ex-Schutz-Ausführung mit Atex-Zulassung und als vibrationsbeständige

Variante (bis 4 g)

angeboten. Die Füllstandstransmitter

verfügen über ein

4 … 20-mA-Ausgangssignal, Typ

FLM-CA kann darüber hinaus

über ein Hart6-Protokoll

kommunizieren.

www.wika.de

Schwinungsmesstechnik für In- und

Outdoor-Einsätze

Mehr Details:

www.toolcraft.de/robotik

ProcessSensing.com

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Sensors | Transmitters | Loggers | Analyzers

Monitoring Systems ...

Humidity | Dew Point | Oxygen | Trace Impurities

Gas Concentration ...

PST Leading Brands

VibroGo ist die neue Laser-Schwingungsmesstechnik für

unterwegs – von Feldstudien bis zur Zustandsüberwachung von

Maschinen und Anlagen. Das von Polytec vorgestellte Gerät misst

das Schwingverhalten sowie die Akustik und Dynamik angeregter

Strukturen berührungsfrei auf einer Frequenzbandbreite von DC

bis 100 kHz. Ein Auto- und Remotefokus erleichtert die Ausrichtung

des Laser-Messpunktes am Objekt und der gewünschte

Frequenzbereich wird per Touchscreen bestimmt. So lassen sich

mit VibroGo praktisch im Handumdrehen Schwinggeschwindigkeit,

Amplitude und Beschleunigung erfassen.

www.polytec.de


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Messumformer für aggressive Stoffe

und hohe Temperaturen

Ein Differenzdruck-Messumformer, der gleichzeitig Differenzdruck

und statischen Druck anzeigt, ist der Pascal CI4350 von

Labom. Er eignet sich zur Messung von aggressiven Messstoffen

oder bei hohen Temperaturen. Wie alle Modelle der Ci4-Serie

verfügt der hoch überlastsichere Messumformer über ein

hochauflösendes Grafikdisplay, das umfangreiche Parametrierfunktionen

sowie Simulationsund

Diagnosefunktionen

ermöglicht. Der maximale

Betriebsdruck liegt in der

Standardausfertigung bei 160 bar,

optional sind bis zu 400 bar

möglich. Bei den Prozesstemperaturen

reicht der Messbereich

von -90 bis +400 °C. Die

messstoffberührten Teile sind

wahlweise aus Edelstahl, Tantal, Hastelloy oder PTFE gefertigt.

Das robuste Gehäuse besteht aus Edelstahl. Das Gerät ist mit der

Schutzart IP65/67 ausgestattet, optional ist auch Schutzart IP69K

möglich. Die Referenzgenauigkeit liegt bei 0,07 % bei einer

Langzeitstabilität von 0,1 % innerhalb von fünf Jahren.

www.labom.com

www.industrielle-automation.net

DRUCKMESSTECHNIK VON

INGENIEUREN FÜR INGENIEURE

IoT-Sensor erfasst metallische Strukturen

in Kunststoffen

Das Freiburger Startup Ondosense hat einen IoT-Sensor entwickelt,

der eine ultrapräzise Erfassung metallischer Strukturen in Kunststoffen

und anderen elektrisch nicht leitenden Materialien

erlaubt. Die auf Radartechnologie basierende Sensorik misst mit

Mikrometer-Genauigkeit Abstände zu metallischen Objekten,

die in Plastik, Pappe oder Gummi eingebettet sind. Zudem

werden auch Objekte erfasst, die sich hinter den nicht leitfähigen

Ma terialien befinden. Diese Technologie erschließt

neue Anwendungsbereiche in der Qualitätskontrolle. So wird

der Sensor künftig nicht nur die

Abstandsmessung metallischer

Strukturen in Materialen wie

Kunststoff oder Karton ermöglich,

sondern gleichzeitig das Material

über seine relative Permittivität

identifizieren und klassifizieren.

www.ondosense.com

Mini-Sensor zur Verbesserung der

Feinmotorik

Contrinex hat fotoelektrische, 4 × 4 × 12 mm kleine Sensoren für

die Abstandmessung auf den Markt gebracht. Sie sind mit einer

offenen Leiterplatte ausgestattet und lassen sich zwecks stetiger

Annäherungskontrolle u. a. in Greiffinger von Robotern integrieren.

Der unter der Bezeichnung DTR-N00PA-NM#-139 angebotene

Minidist wiegt 3,1 g und verfügt über einen IO-Link-fähigen Schaltausgang

sowie einem Analogausgang (0,1…2,6 VDC). Er kann

zur Abstandsmessung metallischer und nichtmetallischer Objekte

genutzt werden. Dabei werden eine Annäherung bis 40 mm angezeigt

und ein Stoppsignal erzeugt. Weiter kennzeichnend sind

ein Rotlicht mit 6,5 mm Lichtfleckdurchmesser.

www.contrinex.de

ATEX

ATM. 1ST

Zuverlässige Präzision,

individuell anpassbar.

global.sensor.excellence

– Präzisionsdrucksensor

– Höchste Zuverlässigkeit

– Bis zu 125°C einsetzbar

– Optional mit Temperaturmessung

(ohne Ex)

ATM.mini

Kleines Kraftpaket:

Höchste Präzision

im Westentaschenformat.

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Thermomodul sorgt für Zeitersparnis

bei der Fahrzeugaufrüstung

Mit dem M-TDC 8 stellt Ipetronik ein Thermogerät mit

patentiertem TDC-Verfahren (Thermo-Direct-Connect) vor.

Über dieses Prinzip lässt sich ein steckerloser Kontakt zwischen

Messstelle und Modul herstellen. Das Sensorkabel wird direkt

in das Gerät geschoben. Dort kontaktiert und verriegelt es über

Nadeladapter automatisch. Fühlerleitungen müssen nicht mehr

manuell mit den Schraubkontakten der Stecker verbunden

werden und eine falsche Verpolung ist ausgeschlossen. Das

Thermogerät wurde primär für den Einbau in den Motorraum

konzipiert und mit einem auf Teflon basierenden Mantel- und

Isolationswerkstoff versehen, der auch aggressiven Medien

widersteht. Einsätze sind in

einem Temperaturbereich von

- 190 bis + 260 °C möglich. Über

die M-TDC-Adapterbuchse lässt

sich das Modul an gängige

Sensorsysteme anschließen.

www.ipetronik.com

28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net

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SENSORIK UND MESSTECHNIK

Selbstlernender Füllstandschalter

Die CleverLevel-Familie von Baumer bietet mit dem Füllstandschalter

PL20 mehr Möglichkeiten zur Detektion von Grenzständen.

Er erkennt jedes Medium, ob flüssig, pastös, klebrig

oder fest. Der Schalter eignet sich für viele Anwendungen, in

denen eine Schwinggabel zum Einsatz kommt. Er muss nicht

auf ein Medium parametriert werden, sondern passt sich daran

an. So können auch Anhaftungen, wie sie bei zähflüssigen

Medien vorkommen, ausgeblendet werden. Der Schalter bietet

sich für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie mit Rezeptwechseln

oder Batchproduktion an. Der selbstlernende Sensor

hat außerdem mit seiner kompakten Bauform einen geringen

Einfluss auf den Prozess und gewährleistet so eine hohe Lebensmittelsicherheit.

Durch einen

optionalen 4 bis 20 mA-Analogausgang

kann eine Differenzierung der

Medien im Prozess vorgenommen

oder der Reinigungsprozess

evaluiert werden. Die grafische

Auswertung der Messergebnisse

erfolgt mit dem FlexProgrammer.

www.baumer.com

CO-Konzentration in Gasen bestimmen

Das CO-Messmodul IR5 von Zirox wird zur kontinuierlichen

Messung der CO-Konzentration in Industrie-, Labor- und

Schutzgasen sowie bei der Mischung, Herstellung und Verarbeitung

spezieller Gase eingesetzt. Dem dabei eingesetzten NDIR-

Verfahren liegt ein nichtdispersiver

Infrarotsensor zu Grunde. Als

Strahlungsempfänger werden

Pyrodetektoren verwendet, denen

Interferenzfilter für die zu messende

Gaskomponente vorgeschaltet sind.

Ein Strahlungsempfänger ist hinter

der Messküvette angeordnet, deren

Filter auf die Wellenlänge von CO

abgestimmt ist. Die gepulste Strahlungsquelle wird mit einem

weiteren Pyrodetektor überwacht. Dem ist ein Interferenzfilter

vorgelagert, der nur Strahlung durchlässt, die von keiner Messgaskomponente

beeinflusst wird. Durch diesen Referenzsensor wird

der gesamte optische Strahlengang überwacht. In einer prozessorgesteuerten

Elektronik werden die zunächst analogen Signale

verstärkt und dann digitalisiert weiterverarbeitet.

www.zirox.de

Schnell ansprechend bei

Emissionskontrollen

SAIC, einer der größten chinesischen Automobilhersteller,

setzt das Taupunktspiegel-Hygrometer Optidew 501 von Michell

Instruments ein. Er verbessert damit seine Testverfahren. Das

Hygrometer wird als Referenzinstrument für die Temperatur- und

Feuchtigkeitsüberwachung bei Motor-Emissionstests eingesetzt

und ist mit einem hybriden Taupunktspiegel-Sensor ausgestattet.

Dieser bietet eine Ansprechgeschwindigkeit, die mit der eines

Polymer-Sensors vergleichbar ist. Dazu ist es so stabil und genau

wie ein Taupunktspiegelgerät. Der Spiegel des Hygrometers ist

korrosionsbeständig und unempfindlich gegenüber Konta -

mina tionen. Er ermöglicht Messungen

mit einer Genauigkeit bis ± 0,15 °C

Taupunkt. Der Autohersteller wählte

die Komponente wegen seines schnellen

Ansprechverhaltens auf Feuchteänderungen

und stabilen, wiederholbaren

Messungen.

www.michell.de

Analysesoftware temporär kostenfrei

für das Homeoffice

Anwender von Famos Enterprise

können die Datenanalyse-Software

bis Ende August 2020 kostenfrei im

Homeoffice nutzen. Parallel steht

das Serviceteam von imc den

Kunden via Hotline mit Rat und

Tat zur Seite. Mit diesem Angebot

richtet sich der Softwarehersteller an Nutzer, die angesichts der

Corona-Pandemie ihren Dienst in den eigenen vier Wänden

verrichten. „Viele unsere www.imc-tm.de Kunden haben aktuell

keinen Zugriff auf ihre Firmenlizenz, da sie im Homeoffice

arbeiten. Dennoch können Datenauswertungen auch gut von zu

Hause erledigt werden. Daher war uns klar, dass wir hier helfen

können und wollen“, kommentiert Stefan Hippe, Leiter der

Entwicklung Softwaretools bei imc, die unbürokratisch angelegte

Aktion. Die Home-Office-Version von Famos kann unter dem

Weblink www.imcfamos.de heruntergeladen werden.

www.imc-tm.de


STEUERN UND ANTREIBEN

Informationsmodelle der Zukunft

Daten-Gateway der Maschine wird zum zentralen Element im Industrie-4.0-Zeitalter

Die Steuerung wird in Zeiten von

Industrie 4.0 zum Kernbaustein, der

Know-how in der Automatisierung

intelligent mit der IT verbindet.

Mit IoT-Standards wie OPC UA und

MQTT sowie flexiblen Informations-

modellen wird die Steuerung zum

sicheren Daten-Gateway der

Maschine und erschließt so die

Vorteile von mehr Interoperabilität

und Vernetzung.

Bei der Einführung von Industrie 4.0 sind

die ersten notwendigen Schritte die prozessübergreifende

Vernetzung aller Maschinen

sowie das Sammeln, Aufbereiten und

Anreichern von Daten mit wertvollen technologischen

Kontext-Informationen. Dabei

stellt die Steuerung einen der Kernbausteine

dar – ist sie doch das Daten-Gateway der

Maschine. Neue Maschinensteuerungen mit

integriertem OPC-UA-Server wie die E°EXC

89 von Eckelmann erlauben die direkte Ein-

Matthias Schad ist Vertriebsleiter Maschinenautomation

bei der Eckelmann AG in Wiesbaden

bindung von Maschinen in die digitale

Fertigung. Doch auch ältere Bestandsmaschinen

müssen eingebunden werden, denn

nur eine möglichst umfassende Datenbasis

erlaubt es, Vorteile aus der Digitalisierung

zu ziehen.

Informationsgewinn durch

Vernetzung aller Maschinen

Wie wichtig die übergreifende Vernetzung

von Prozessen und Maschinen ist, zeigt sich

daran, dass es zwei verschiedene Sichtweisen

auf die Produktion gibt. Zum einen die

maschinen-zentrierte Betrachtung: Hierbei

geht es um die einzelne Maschine. Wie lange

hat diese produziert, wie viel Stillstand oder

Fehler gab es? Ebenso wichtig ist aber die

produkt-zentrierte Betrachtung: Auf welchen

Maschinen wird ein einzelnes Produkt gefertigt?

Welche Werkzeuge wurden wann

und wie lange verwendet? Welche Prüfschritte

haben stattgefunden? Wie lange hat

die Fertigung gedauert? Diese Informationen

kann man nur gewinnen, wenn alle

Maschinen vernetzt sind.

Falls sich kein OPC UA Server auf der

Steuerung nachrüsten lässt, können ältere

Bestandsmaschinen über Multi IO-I4.0

Gateways eingebunden werden, z. B. die

E°EXC 880 von Eckelmann. Dabei werden

über digitale und analoge Schnittstellen

oder eine einfache Kommunikation über

serielle Schnittstellen Maschinendaten aus

der Maschine ausgekoppelt und per OPC

UA zur Verfügung gestellt.

OPC UA Modellierung in der Praxis

der Maschinenautomation

OPC UA ist eine Schlüsseltechnologie für

Industrie 4.0 und setzt auf den klassischen

Internet-Protokollen TCP/IP und UDP auf.

Deshalb erfordert es keine spezielle Infrastruktur

und kann auch in heutigen Büronetzwerken

ohne Probleme genutzt werden.

Die Daten sind typisiert und mit semantischen

Informationen angereichert wie der

Einheit oder auch einer mehrsprachigen

Beschreibung des Datenwerts. Sowohl ein

lesender als auch ein schreibender Zugriff

auf Echtzeit-Daten sind möglich, Alarme

und Meldungen können ebenso übertragen

und quittiert werden.

Die semantische Struktur der OPC UA

Informationsmodelle erschließt sich intuitiv,

da die Daten, ähnlich wie auf dem PC, in

hierarchischen Baumstrukturen abgelegt

werden. Aktuell zeichnet sich ab, dass die

Maschinensteuerung die Aufgabe eines

zentralen Daten-Gateways übernimmt, weil

sie die Daten direkt vorverarbeiten und aggregieren

kann. Die komplexe Aggregation

geht dabei über die Daten des einzelnen

Sensors/Aktors weit hinaus. Leider definiert

OPC UA selbst keine standardisierten

Informationsmodelle. Daher soll zunächst

ein kurzer Blick auf das offene Netzwerk-

30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


STEUERN UND ANTREIBEN

protokoll MQTT geworfen werden, dem

zweiten wichtigen IoT Standard.

MQTT oder OPC-UA?

Vor allem Sensoren oder Geräte mit geringen

eigenen Ressourcen werden häufig per

MQTT in Cloud-Anwendungen integriert.

Anders als das konsequent semantisch orientierte

OPC UA ist MQTT nicht an hierarchische

Objektmodelle gebunden, ist robust

und leichtgewichtig. Das Netzwerkprotokoll

kann seine Vorteile dort ausspielen, wo

Verbindungen unzuverlässig sind, beispielsweise

bei der Übertragung über lange Strecken

oder per Funk.

Überall dort, wo man mit einer leistungsfähigen

Steuerung als OPC-UA-Datenserver

arbeiten kann, sollte man jedoch besser direkt

auf semantisch strukturierte Daten zurückgreifen.

Dies spart Ressourcen, vermeidet

Fehler, z. B. falsche Einheiten, falsche Zuordnung

von Daten, und erlaubt eine schnellere

und umfangreichere Implementierung von

Industrie-4.0-Diensten. Da die Datenverbindungen

innerhalb eines Produktionsnetzwerks

darüber hinaus stabil sind und ausreichend

Bandbreite zur Verfügung steht, spricht bei

dieser Anwendung alles für OPC UA.

Die Vernetzung über OPC UA steht und

fällt mit den Informationsmodellen, die für

semantische Interoperabilität und volle

Transparenz zwischen allen miteinander

Der Trend geht dahin, dass Maschinensteuerungen die

Aufgabe eines zentralen Daten-Gateways übernehmen

Aktuelle Steuerungsgeneration mit integriertem

OPC UA Server

vernetzten Systemen sorgen. Diese Informationsmodelle

werden in branchenspezifischen

Arbeitskreisen definiert und häufig

als Begleitung zu OPC UA als OPC UA Companion

Spezifikation veröffentlicht. Für

Werkzeugmaschinen arbeitet der VDW an

einem entsprechenden Schnittstellenstandard

für Werkzeugmaschinen. Erklärtes Ziel

von UMATI (universal machine tool interface)

ist es eine „universelle Schnittstelle

(bereitzustellen), die Werkzeugmaschinen

und Anlagen sicher, naht- und mühelos in

kunden- und anwenderspezifische IT-Ökosysteme

integrieren kann.“ Bei der Implementierung

von Industrie-4.0-Lösungern

sind solche Standards wie UMATI oder relevante

Companion Specifications auf jeden

Fall zu berücksichtigen.

Bei der Digitalisierung geht es nicht um

‚Big Data‘, sondern um ‚Right Data‘. Bei einer

Gasesteuerung an einer Plasmaschneidmaschine

z. B. interessiert es für die spätere

Auswertung weniger, ob das Ventil im Moment

auf oder zu ist, sondern wieviel Durchfluss

es hatte. Dies ist ein Aspekt, der bei

Vorüberlegungen zu Industrie 4.0 häufig

übersehen wird. Hierfür benötigt man vor

allem ein Know-how der Prozesse in der

Fertigung und der Daten, die z. B. eine CNC

oder ein Antriebsregler liefern kann. Hier

helfen Experten wie die Firma Eckelmann,

die mehr als 40 Jahre Erfahrung in der vernetzten

Fertigung mitbringt, da das mittelständische

Unternehmen seit der Gründung

sowohl Anbieter von Automatisierungslösungen

für Maschinen ist, als auch Leitsysteme

für große Fertigungen entwickelt.

Kein Prozess wird allein durch

Digitalisierung besser

Wichtig ist, dass man Daten sammelt, die

einen hohen Informationsgehalt bieten, um

so Maßnahmen zur Verbesserung ableiten

zu können. Dazu müssen die in der Maschine

generierten Daten aggregiert und vorverarbeitet

werden. Diese Aufgabe kommt der

Steuerung zu, da sie die Signale aller Sensoren

und Aktoren intelligent zusammenführt.

Ebenso wichtig ist es, möglichst alle für den

Fertigungsprozess relevanten Maschinen

einzubinden. Ältere Maschinen können

über Multi IO-I4.0-Gateways wie die E°EXC

880 von Eckelmann nachgerüstet werden.

OPC UA etabliert sich als Protokoll der

Wahl bei der Vernetzung von Produk tionsanlagen.

Bilder: Eckelmann

www.eckelmann.de

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 31


STEUERN UND ANTREIBEN

Leistungsstarkes Edge Device in hoher

Schutzart

Der Ultra-Kompakt-Industrie-

PC C7015 von Beckhoff ist ein

vollständig in Schutzart IP 65/67

ausgeführter Industrie-PC für

die direkte Montage an der

Maschine oder Anlage. Mit ihm

steht ein dezentral installierbares

Edge Device mit hoher

Multicore-Rechenleistung zur Verfügung. Als kompletter

Steuerungsrechner reduziert er zudem den erforderlichen Schaltschrankplatz

und vereinfacht das Maschinendesign. Die Einsatzmöglichkeiten

des kompakten, lüfterlosen IPC reichen von der

klassischen Maschinensteuerung bis hin zum dezentralen Gerät

in Industrie-4.0-Konzepten. Der IPC ist mit einer Intel-Atom-

Multicore-CPU mit bis zu vier Prozessorkernen ausgestattet. So

lassen sich verglichen mit konventionellen ARM-basierten

Geräten auch komplexere Applikationen sowie eine dezentrale

Datenvorverarbeitung und die Erfassung großer Datenmengen

realisieren. Ein EtherCAT-P-Anschluss eröffnet neue Möglichkeiten

für einen Sensor-/Aktor-Anschluss über die EPP-Module.

www.beckhoff.de

Systemgestützte Zugangskontrolle und

Betriebsartenwahl

Pilz hat die Kleinsteuerung PNOX mit neuen Sicherheitsfunktionen

ausgestattet. Im Verbund mit PITmode bildet PNOZmulti 2

eine Systemlösung für das Management von Zugangsberechtigungen

und Betriebsarten. Die Möglichkeiten reichen von der

Freigabe über die Authentifizierung für Maschinenteilfunktionen

bis zu einer Berechtigungsmatrix. Dabei interagiert PNOZmulit 2

mit der Ausleseeinheit PITreader des Betriebsartenwahl- und

Zugangsberechtigungssytems PITmode. Die Anwendung steht ab

Version 10.12 des Software-Tools PNOZmulti Configurator zur

Verfügung. An das Basisgerät PNOZm

B1 der Kleinsteuerung lassen sich

bis zu vier Ausleseeinheiten

anschließen, sodass auch verkettete

Maschinen sicher organisiert

werden können. Mithilfe der Funktionsbausteine

und dem PITreader ist

es zudem möglich, Betriebsarten

wahlweise bis PL d / SIL CL 2 zu konfigurieren. Dies erfolgt per

Taster oder Touch-Panel. Eine Berechtigung zur Anwahl wird über

die Ausleseeinheit PITreader und RFID-Keys ausgegeben.

www.pilz.com

Dezentrales Peripheriesystem um weitere Module ergänzt

Siemens erweitert das dezentrale Peripheriesystem um Module

für die Simatic ET 200MP/Simatic S7-1500 IOs sowie einen Rückwandbus.

Die vier Digitalmodule sind mit je 64 Kanälen ausgestattet,

die bei einer Einbaubreite von 35 mm platzsparend im Schaltschrank

montiert werden können. Unterstützt wird auch die direkte

Migration bestehender Simatic S7-300/ET 200M-Systeme auf

Simatic S7-1500. In Kombination mit dem aktiven Rückwandbus

für die Simatic S7-1500 bzw. Simatic ET 200MP ist zudem ein Hot

Swapping möglich. So lassen sich ausgefallene Simatic ET

200MP-Module im laufenden Anlagenbetrieb austauschen,

während nicht betroffene Komponenten weiterarbeiten.

Anwender profitieren zudem von kurzen Installationszeiten,

da die Montage werkzeuglos erfolgt und durch die Systemverkabelung

Simatic TOP Connect unterstützt wird.

www.siemens.com

Resolver-Reihe für die Fertigungsautomation

TE Connectivity präsentiert mir der T7X-Serie eine neue

Gene ration an Resolvern für die Winkelpositionsmessung

in Servo-Antrieben. Die Hochpräzisionsvariante bietet eine

Genauigkeit von ± 04'; Standard sind

± 10 bzw. ± 08'. Angeboten werden

die für Anwendungen von 4 bis 10 kHz

ausgelegten Messumformer in den

Ausführungen Speed 1 bis 4. „Die

Resolver der Größe 21 aus der neuen

T7X-Serie vervollständigen das internationale

Portfolio von TE an robusten

Drehgebern für präzise Winkelpositionserfassung

in modernen Anlagen der

Fertigungsautomatisierung“, sagt TE-Produktmanager Clemens

Goeken. Typische Applikationen finden sich im Bereich der

Robotik sowie bei Werkzeug- und Textilmaschinen. Die T7X-Resolver

arbeiten funktionssicher bei Temperaturen von - 55 bis + 150 °C

und Motor-Drehzahlen bis 20 000 min -1 . Sie eignen sich für

applikationsspezifische mechanische Schnittstellen und Verbindungslösungen

rund um das Intercontec-Portfolio von TE.

www.te.com

Vereinfacht den Einsatz von Cobots

durch neue Anwendungs-Kits

Universal Robots, der Spezialist für

kollaborative Robotik, erweitert seine

UR+Plattform für zertifizierte Partnerprodukte

um Anwendungs-Kits, die

den Schritt hin zur industriellen

Automatisierung für kleine, mittlere

und große Unternehmen noch leichter

machen. Auf der UR+-Plattform sind

nun zwanzig bewährte Soft- und

Hardware-Kits für die gefragtesten

Cobot-Anwendungen verfügbar. Die Plattform stellt das größte

und umfassendste Ökosystem der Branche dar, dessen Produkte

für die nahtlose Integration zusammen mit UR-Cobots zertifiziert

sind. Durch die Reduzierung wiederkehrender Entscheidungen

bei der Konstruktion gängiger Anwendungen verringern die ‚Plug

and Produce‘-Kits Projektrisiko und Komplexität. Sie legen die

Basis für eine schnelle Implementierung von Cobots in Aufgabenbereichen

wie Endbearbeitung, Qualitätsprüfung, Montage,

Maschinenbeschickung, Materialentfernung, Dispensierung und

Materialumschlag.

www.universal-robots.com/de

32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Intelligente Sicherheit durch vernetzte Maschinenelemente

Basierend auf permanenter Inspektion bietet Mayr Antriebstechnik

Lösungskonzepte für die vorausschauende Wartung

elektromagnetischer Sicherheitsbremsen. Denn diese

Bremsen sind prädestinierte Komponenten für die Wartung,

Sicherheit und Anlagenverfügbarkeit und lassen Rückschlüsse

auf den Anlagenbetrieb zu. Das Monitoring der

Sicherheitsbremsen geschieht sensorlos mithilfe des

nachrüstbaren Moduls vom Typ Roba-Brake-Checker.

Durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung

erkennt das Modul die Bewegung der Ankerscheibe und

weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Darüber hinaus überwacht der Roba-Brake-

Checker neben dem Schaltzustand, der Temperatur und dem Verschleiß auch die Zugweg- oder

Zugkraftreserve, d. h., ob der Magnet noch in der Lage ist, die Bremse zu lüften. In einer erweiterten

Ausführung ist das Modul mit einer zusätzlichen Platine mit applikationsspezifischer Schnittstelle,

z. B. optisch, WLAN, IO Link, OPC UA, ausgestattet.

MESS-, STEUER- UND REGELELEKTRONIK

Unsere

Kunden

haben das

Ziel, wir

bereiten

den Weg.

www.mayr.com

Abgesicherte Hochleistungsregler für Roboteranwendungen

Bauteile für mobile Roboteranwendungen von Roboteq werden von Pewatron vertrieben. Dazu

zählen Zweikanalregler für bürstenlose Motoren, Asynchronmotoren und bürstenbehaftete Gleichstrommotoren.

Diese Hochleistungsregler

haben viele Funktionen und

Betriebsmodi, eine integrierte Skriptsprache

und verschiedenen Schnittstellen.

Die Regler sind mit Sicherheitsmerkmalen

wie einem sicheren

Einschaltprozess, ein automatisches

Abschalten im Falle eines Steuerungsverlusts,

ein sicher abgeschaltetes

Moment oder einem Überstromauslöser

und Überhitzungsschutz

ausgestattet. Zudem gibt es von

Roboteq verschiedene Sensoren für

automatische Führungssysteme. Der MGS1600 etwa ist ein genauer Sensor, der bei Anwendungen

zum Einsatz kommt, die einem am Boden angebrachten Magnetband folgen. Da mobile Roboter

batteriebetrieben sind, bietet Roboteq auch Batteriemanagementsysteme für Lithium-Akkus und

das Robopads-Ladesystem an, das über magnetisch angeregte Ladekontakte funktioniert.

www.pewatron.com

Synchronisierte Kooperation von Mensch und Maschine

Voraussetzung für eine sichere Mensch-Roboter-Kollaboration bei der Fließmontage sind Roboter,

die ihre Arbeit situativ an den Prozess anpassen. Mit dieser Fähigkeit überzeugt der Leichtbauroboter

Kuka LBR iiwa. Über die Steuerungssoftware werden Daten zur Position und Geschwindigkeit eines

Montagewagens direkt an den Roboter übermittelt.

Auf Basis dieser Informationen ist dieser in der Lage,

auf Bandschwingungen oder Stopps zu reagieren

und seine Tätigkeit nahtloss fortzusetzen. „Das

abgerundete Design des intelligenten Arbeitsassistenten

Kuka LBR iiwa, seine sensitiven Eigenschaften

sowie dessen Kollisionserkennung gewährleisten

einen sicheren Betrieb in unmittelbarer Kooperation

mit dem Menschen, ganz ohne Schutzraum“, so

Christian Landherr, Head of Financial Assembly

& Paintsthop bei Kuka. Um den Monteuren Bewegungsfreiraum einzuräumen, sind die 7-Achs-

Roboterarme auf einer Rückzugsvorrichtung montiert. Im Störungsfall lässt sich der Leichtbauroboter

einfach zur Seite schieben.

ATR beweist seit über 40 Jahren

Know-how und Expertise in der

Mess-, Steuer- und Regelelektronik.

Damit Sie ans Ziel kommen,

bieten wir Ihnen leistungsstarke

Standardkomponenten

und individuelle Elektronik-

Entwicklungen. Wir beraten

Sie gern, Telefon: 02151 926 100.

Oder informieren Sie sich unter

www.msr-elektronik.com

www.kuka.com

ATR Industrie-Elektronik GmbH


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

Weiterer Schritt auf dem Weg

der Digitalisierung

Funkbasiertes Smartmonitor-System trägt zur Prozessoptimierung bei

Bei einem Technologieunternehmen

im belgischen Hasselt kam es immer

wieder zu Maschinenstörungen,

deren Ursachen nicht zu ermitteln

waren. Aus diesem Grund

entschieden sich die Verantwortlichen,

die eigenen Produktionsprozesse

mit Blick auf Industrie 4.0 zu

optimieren. Zur besseren Kontrolle

setzt das Unternehmen auf ein

funkbasiertes System. Dieses gibt

Aufschluss über die Häufigkeit und

Ursachen von Stillständen und trägt

so zur Prozessoptimierung bei.

Susanne Kaufmann, Marketing, Werma Signaltechnik

GmbH + Co. KG, Rietheim-Weilheim

Yamauchi Corp. N.V. (Belgium) ist eine

Tochtergesellschaft der japanischen

Yamauchi Corporation. Die Aktiengesellschaft

mit Sitz in Belgien, ist auf die Herstellung

von Kunststoffspritzgussteilen

spezialisiert, u. a. für den Automobilsektor

und die Batterieindustrie. In Belgien produziert

die Niederlassung jährlich mehr als

1 Mrd. Kunststoffteile.

Um die hohen Kundenerwartungen und

Qualitätsansprüche auch in Zukunft zu erfüllen,

ist aus Sicht von Yamauchi eine kontinuierliche

Prozessoptimierung unerlässlich.

Zudem strebt das Unternehmen an,

fit für Industrie 4.0 zu sein. „Wir haben

50 Spritzgussmaschinen, die auf zwei Produktionshallen

verteilt sind. Der komplette

Maschinenpark in den beiden Hallen wird

von drei Mitarbeitern gesteuert“, erklärt

Rudi Vermeulen, Werkleiter bei Yamauchi.

Damit sah sich das Unternehmen mit zwei

Herausforderungen konfrontiert, sobald es

zu einer Störung kam: Zum einen sind die

beiden Hallen durch eine Betonmauer

räumlich voneinander getrennt und daher

nicht auf einen Blick überschaubar. Zum

anderen beträgt die Distanz zwischen der

vordersten und der hintersten Maschine rd.

100 m. Durch diese räumlichen Gegebenheiten

kam es häufig zu Maschinenstörungen,

die lange Zeit unbemerkt blieben und somit

nicht behoben werden konnten.

Aus diesem Grund machte sich Yamauchi

auf die Suche nach einem nachrüstbaren

System, das Maschinenstörungen zuverlässig

anzeigt und darüber hinaus alle Maschinendaten

an einen zentralen Leitstand

übermittelt. Eine weitere Anforderung war,

dass diese Informationen ortsunabhängig

auf dem Smartphone einsehbar sind.

Fündig wurde Yamauchi bei Werma

Signaltechnik: Dank dem funkbasierten

System vom Typ Smartmonitor sind alle

relevanten Daten sämtlicher Maschinen,

Anlagen und manueller Arbeitsplätze einfach

auf Knopfdruck sichtbar. Das System

besteht aus Funksendern, die als zusätzliches

Element in der Signalsäule den jeweiligen

Zustand an einen Empfänger übermitteln.

Dieser sammelt alle Daten und

überträgt sie lückenlos in eine Datenbank.

Über die mitgelieferte Software werden die

Daten auf einem zentralen Leitstand dargestellt.

Alles wird dokumentiert, und Reports

zeigen vielfältige Möglichkeiten zur Produktivitätssteigerung

und dauerhaften Prozessverbesserung

auf. So werden bei Pro blemen

Reaktionszeiten verkürzt, der Ferti gungsablauf

optimiert, und es wird garantiert

kein Stillstand mehr verpasst.

34 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

01+02 Auf jeder Maschine befand sich bereits eine Signalsäule, die schnell

um ein Smartmonitor-Modul ergänzt wurde

20 % weniger

Maschinenstillstände

Im belgischen Werk von Yamauchi informieren

Werma-Signalsäulen bereits seit

Jahren über den aktuellen Status der jeweiligen

Maschine. Durch eine Fachzeitschrift

wurde das Unternehmen auf Smartmonitor,

die einfache Nachrüst-Lösung zur Maschinenüberwachung,

aufmerksam. Vermeulen

war sofort begeistert und kontaktierte seinen

Ansprechpartner bei Werma. Kurt De Pauw,

Technical Account Manager, stellte bereits

kurze Zeit später ein Demo-Set für erste

Tests bereit.

Aufgrund der mitgelieferten Software

kann Yamauchi jederzeit über verschiedene

Bildschirme den aktuellen Zustand der

Maschinen einsehen. Zusätzlich wurden

inzwischen auch in der Kantine und im

Außenbereich, die nicht über Bildschirme

verfügen, vernetzte Signalsäulen installiert,

die den verantwortlichen Mitarbeiter

optisch und akustisch auf Störungen hinweisen.

Dies wird durch die Head-of-Line-

Funktion ermöglicht: Dabei werden Zustände

der einzelnen Maschinen einfach

auf eine Signalsäule im einsehbaren Bereich

gespiegelt. So konnte die Reaktionszeit

noch weiter verkürzt werden. „Durch

diese Optimierungsmaßnahmen konnten

wird die Maschinenstillstandzeiten bisher

bereits um 20 Prozent reduzieren“, freut

sich Vermeulen.

Schnelle Integration des Systems

Auf die Frage, ob sich das Unternehmen

auch weitere Systeme und Lösungen angesehen

hat, antwortet der Werksleiter:

„Natürlich, eine weitere Lösung wäre ein

umfangreiches Maschinendatenerfassungssystem

des jeweiligen Maschinenherstellers

gewesen. Allerdings ist der Anschaffungswert

solcher komplexen Systeme um

ein Vielfaches höher und die Integration

auch zeitaufwändiger.“ Für Yamauchi sei

vor allem die einfache und schnelle Inte-

gration des funkbasierten Systems der

Hauptgrund, auf die Werma-Lösung zu

setzen.

Smartmonitor hat sich bereits nach

kurzer Zeit amortisiert und sich als die richtige

Entscheidung für Yamauchi erwiesen:

„Inzwischen führen wir auch eine Stückzählung

mit dem System durch. Dadurch

können wir die Fertigstellung von Aufträgen

prognostizieren. So lassen sich die Rüstzeiten

besser vorbereiten und auch Soll/Ist-

Vergleiche während der Auftragsbearbeitung

erstellen“, sagt Vermeulen. „Darüber

hinaus werden wir ab sofort alle neuen

Maschinen von Beginn an mit Werma-

Signalsäulen und Smartmonitor ausstatten.

So lässt sich unsere Produktion weiter optimieren

und wir können unsere Kunden

noch besser bedienen.“

Bilder: Aufmacher ipopba – adobe.stock.com,

sonstige Werma

www.werma.com

HOCH-

FLEXIBEL

LANGLEBIG

ROBUST

Flexibler Kabelschutz aus PA12

Durch unser spezielles Verfahren und den ausgeklügelten Materialeinsatz erzielen

wir mit unseren Wellrohren aus PA12 beste Ergebnisse in Bezug auf Standzeiten und

hohe Widerstandsfähigkeit bei gleichzeitig höchster Flexibilität.

Auch für nachträgliche Installationen haben wir mit unseren teilbaren Wellrohren die

passende Lösung parat. Extrem platzsparende Installationen sind mit unseren ovalen

Querschnitten möglich.

www.fipsystems.com


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Perfekt vereint

Pressensysteme erhalten ein einheitliches HMI-Bedienpanel

Um die Handhabung der komplexen

Anlagen zu erleichtern, hat ein

Unternehmen für Umformtechnik

das Design seiner Pressen

vereinheitlicht. Eine zentrale Rolle

spielen dabei die Bedien-Panels,

die in enger Zusammenarbeit mit

einem Hersteller von Gehäuse-

und Systemlösungen entwickelt

wurden. Lesen Sie mehr.

Das Produktprogramm der Schuler AG

reicht vom kleinen Stanzautomaten

über Transferpressen bis hin zu ganzen

Pressenlinien. Darüber hinaus sind in komplexeren

Anlagen oft mehrere Maschinentypen

nebeneinander verbaut, die alle mit

unterschiedlichen Panel-PCs ausgestattet

sind. Das Bedienpersonal muss sich aus

diesem Grund immer wieder auf eine andere

Benutzeroberfläche einstellen. Dieses

Nebeneinander verschiedener Bedienkonzepte

wollte das Unternehmen beenden

und startete Anfang 2018 ein umfangreiches

Re-Design der Pressen und ihrer HMI-

Panels. „Wir wollen erreichen, dass sich der

Kunde an jeder Maschine sofort zurechtfindet“,

beschreibt Rupert Persterer das Ziel

Katharina Lange ist Marketingleiterin bei der

Rose Systemtechnik GmbH in Porta Westfalica

der Umgestaltung. Er leitet die Abteilung

„Zentrale Entwicklung der Visualisierung“

bei Schuler und steuert das Projekt.

Ein ambitioniertes Unterfangen, denn

über 30 Maschinentypen müssen auf die

neue Bedienoberfläche umgestellt werden.

Die Art und Weise, wie der Bediener die

Daten eingibt, sie editiert und wie er eine

Diagnose durchführt, soll künftig bei jeder

Anlage gleich sein.

E-Paper-Technologie als

Auswahlkriterium

Da Schuler seine Pressen schon seit fast

30 Jahren mit Bediengehäusen und Tragarmsystemen

von Rose Systemtechnik ausstattet,

kam das Unternehmen automatisch

in die engere Auswahl. Der Auftrag für die

neue Visualisierung ging dann schließlich

auch deshalb an Rose, weil er als einziger

Gehäuse-Hersteller am Markt die E-Paper-

Technologie in Bedienpulte integrieren

kann. Schuler wollte seine neuen Bedienpanels

mit dieser Technik ausstatten, da sie

eine vollkommen flexible Beschriftung der

Funktionstasten ermöglicht. Ändert sich die

Belegung der Tasten, kann die dazugehörige

Aufschrift auf der Bedienoberfläche mit

wenigen Handgriffen elektronisch angepasst

werden. Zudem muss bei der Einstellung

der Beschriftung nur einmal Spannung

angelegt werden – alternative Technolo -

gien wie OLED-Anzeigen benötigen ständig

Spannung. Diese brennen sich deshalb mit

der Zeit ein und können dann nicht mehr

überschrieben werden.

„Ein weiterer Grund, warum wir uns für

die flexible E-Paper-Technologie entschieden

haben, war die Tatsache, dass die üblichen

01 HMI-Panel: Die Beschriftung der

Funktionstasten im unteren Display-Bereich

lässt sich mit der E-Paper-Technologie schnell

anpassen

Funktionstasten-Beschriftungen wie Kunststoff-Schilder

nicht mit dem geplanten

Design unserer neuen Panels harmoniert

hätten“, so Persterer. Torben Meyer, der bei

Rose an der Entwicklung von HMI-Systemen

arbeitet, ergänzt: „E-Paper ist für uns

eine Schlüsseltechnologie“. Der Gehäuse-

Hersteller habe sich schon vor Jahren vom

reinen Komponenten- zum Systemanbieter

gewandelt. In diesem Zusammenhang

übernahm Rose im August 2019 auch die

CRE Rösler GmbH. CRE ist seit 35 Jahren

einer der führenden Anbieter von Automatisierungslösungen

in Deutschland und besitzt

großes Know-how in der Fertigung von

Industrie-Monitoren, Panel-PCs und Embedded

PCs. „Die Produkte von CRE, die

wir unter der Sparte HMI Creations führen

werden, ergänzen unser Produkt-Portfolio

optimal“, kommentiert Rose-Geschäfts führer

Dr. Heinz Werner Rixen den Neuerwerb.

„Dadurch können wir unseren Kunden jetzt

individuelle HMI-Komplettlösungen aus

Steuergehäuse, Industrie-PC und Tragarmsystem

bieten.“

Display-Beschriftung möglich

Die Entwicklung der flexiblen Display-Beschriftung

war für Rose ein weiterer Schritt

auf dem Weg zum Komplettanbieter von

HMI-Panels. Mindestens ebenso wichtig ist

die Flexibilität, die diese Technologie bei

der Gestaltung applikationsspezifischer

HMI-Panels bietet. Das Re-Design der Schuler-Pressen

ist die erste reale Anwendung,

in der die veränderbare Display-Beschriftung

zum Einsatz kommt. Nach mehreren

Gesprächen mit Schuler erstellten Meyer

und seine Kollegen zunächst Konzepte. „Sie

wurden dann gemeinsam mit Schuler immer

weiter verfeinert, bis wir schließlich einen

Prototypen fertigen konnten“, so Meyer.

Daran erinnert sich auch Ralf Sohr, Ingenieur

im Bereich Technology Electrical Engi-

36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


escha.net

neering bei Schuler: „Ausschlaggebend war für uns auch die

Bereitschaft von Rose, das Panel genau nach unseren Vorstellungen

zu bauen.“ Die neue Bedieneinheit sollte neben der flexiblen Display-Beschriftung

auch ein Touchpanel und einen RFID-Chip für

die Anmeldung des Bedieners an der Anlage beinhalten.

Mit dem Prototypen begann dann die eigentliche Arbeit: „Wir

haben das Gehäuse soweit verändert, dass es allen unseren Anforderungen

entsprach“, berichtet Sohr. Einige der Anpassungen

waren unvermeidlich: So mussten u. a. konventionelle Bedienelemente

in das Panel integriert werden, mit denen bestimmte

Sicherheitsfunktionen der Pressen gesteuert werden. Sohr: „Deshalb

war es nötig, im Gehäuse Platz für eine SPS und einen Industrie-PC

zu schaffen“. Das speziell für Schuler konstruierte Panel

bietet nicht nur Platz für alle diese Komponenten, sondern ist

zudem noch schock- und vibrationsfest und hält auch Umgebungstemperaturen

bis +40 °C problemlos stand. „Das ist wichtig

für uns, denn wir verkaufen unsere Pressen an Kunden weltweit.“

Hauptzielgruppe der Pressen ist die Automobil- und Zulieferindustrie

sowie die Hausgeräteindustrie.

Bedieneinheit steht kurz vor der Serienreife

Die Herausforderung, die Panels zugleich funktional und optisch

ansprechend zu gestalten, hat Rose nach Ansicht von Schuler optimal

umgesetzt. Ein Beispiel war die Gehäuse-Kühlung: „Der

Kühlkörper an der Rückwand sollte so gestaltet werden, dass er

die Wärme aus dem Gehäuse gut ableitet, aber das Panel dabei

immer noch smart aussieht“, beschreibt Sohr die Aufgabe. Inzwischen

habe Rose fünf Panels an Schuler geliefert, die als Vorserie

bereits an einigen Anlagen montiert wurden. „Dabei hat sich herausgestellt,

dass wir das Design der Displays im Hinblick auf die

Servicefreundlichkeit noch etwas anpassen müssen“, berichtet

Ingenieur Torben Meyer. Bisher müssen die Panels für Wartungsund

Reparaturarbeiten an der Rückseite aufgeschraubt werden.

„Das wollen wir noch etwas vereinfachen und werden deshalb die

Vorderseite so umkonstruieren, dass man sie einfach aufklappen

kann und dann direkt an die elektronischen Komponenten

gelangt.“ In Zukunft wird Schuler alle seine Pressen mit den

HMI-Panels von Rose ausstatten. Die ersten Anlagen sollen noch

im ersten Halbjahr 2020 an die Kunden ausgeliefert werden.

Bilder: Aufmacher Rose Systemtechnik, Bild 01 Rose Systemtechnik;

Bild 02 Schuler AG

www.rose-systemtechnik.com

Anschlusstechnik für

Roboterapplikationen

PROFINET Anschlusstechnik

für Robotik

Sensor-/Aktorleitungen

Maximale Biegewechsel & Torsion

Höchste Verfügbarkeit in

dynamischen Anwendungen

02 Die Pressenlinien können

Presskräfte bis zu 10 000 t erreichen


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Single-Pair-Ethernet-Leitungen für den

industriellen Einsatz

Ethernet-Leitungen sind im industriellen Einsatz oft hohen

mechanischen Belastungen und hohen Temperaturen ausgesetzt

und kommen mit verschiedenen Chemikalien, Ölen und

Reinigungsmitteln in Kontakt. Diese Anforderungen und die

Nachfrage der industriellen

Anwender nach durchgängigem

Ethernet (IIoT) bis hin in die kleinste

Fertigungsebene, u. a. bis zum Sensor

oder Aktor, hat SAB Bröckskes

erkannt: Mit der neuen Leitungsreihe

CATLine SPE bietet das Unternehmen

Lösungen für diverse Anwendungsbereiche.

Im Fokus stehen dabei

zwei Single-Pair-Ethernet-Leitungen,

die speziell für die steigenden

Datenübertragungsraten in der Automatisierung entwickelt

wurden. Neben der CATLine C-Track, eine schleppkettenfähige

Single-Pair-Ethernet Leitung, entwickelte SAB Bröckskes eine

robotertaugliche SPE-Leitung mit UL Approbation – CATLine SPE

Robot. Bei einer Bandbreite von 1 bis 600 MHz gewährleisten die

schleppkettenfähigen bzw. robotertauglichen SPE-Leitungen eine

sichere und zuverlässige Datenübertragung. Diese Leitungen sind

außerdem Labs-unkritisch, ölbeständig, UL-approbiert und

RoHS-konform. Weitere Informationen zu den Produkten finden

Sie auf der Website des Unternehmens.

www.sab-kabel.de

• breites Produktspektrum

an Steckverbindern

• Bauteile in fertigungsgerechten

Verpackungsformen

• gesamte Bandbreite

an möglichen

Rastermaßen

und Montagearten

• Entwicklung

kundenspezifischer

Sonderlösungen

• Werkzeugbau

• Kabelkonfektionierung

• Design-In

Geräuschärmerer Betrieb ohne Klicken

Rauscharme Halbleiterrelais bietet Sensata mit der Serie LN

(low noise) an. Sie eignen sich für die Schaltschrankmontage

in Konsum- und Industriesystemen, die ein geringes elektromagnetisches

Rauschen erfordern. An die Stelle von beweglichen

Komponenten wie bei mechanischen Leistungsrelais tritt bei

diesen Halbleiterrelais ein silikongesteuerter Gleichrichter, durch

den die Relais einen geräuschärmeren Betrieb ohne Klicken, eine

längere Lebensdauer und eine genauere Schaltkontrolle gewährleisten.

Die Relais der Marke Crydom sind konform mit den

Standards IEC 60947-4-3 Umgebung B und CISPR 11 für häusliche,

kommerzielle und leichtindustrielle Niederspannungsinstallationen.

Die Serie bietet eine Back-to-Back-Schaltung bis zu 75 A

pro Phase bei 528 VAC. Um die Anforderungen im Hinblick auf

geringe elektromagnetische

Rauschwerte zu erfüllen,

wurde eine patentierte

Triggerschaltung entwickelt,

die ohne Filter auskommt

und so die Installationskosten

reduziert.

www.sensata.com

Mehr Varianten für den Kabelschutz

In seinem Brace-Kabelschutz-Sortiment bietet Wiska ab sofort

drei weitere Varianten seiner hauseigenen Fitting-Innovation an.

Der bestehende Standard BraceFitting wird durch Verbinder zur

Verlängerung von Wellrohren und Y- sowie T-Verteiler ergänzt.

Auch die neuen Versionen erfüllen alle Merkmale des Standards,

zu denen die hohe Schutzart IP 68, die Auslieferung in einem

einzigen komplett montierten Bauteil, die direkt eingespritzte

Dichtung sowie der 360°-Klappverschluss zählen. Diese

Merkmale sorgen für eine hohe Sicherheit und eine einfache

Installation und Wartung. Die Kunststoff-Fittinge sind ebenso

mit Metallanschlussgewinde oder (EMV-)Verschraubung, als

45°- oder 90°-Winkel und Druckausgleichsvariante mit der

eigenen Ventgland erhältlich. Das Brace-Kabelschutz-Sortiment

ist Teil des Programms für Kabeleinführungen des Herstellers, zu

dem auch Kabelverschraubungen, Membraneinführungen und

Kabeleinführungssysteme für Handwerk und Industrie gehören.

www.wiska.com

Isolationsprüfungen ohne Abklemmen

Die wiederkehrende Isolationsmessung nach DIN VDE 0100-600

für elektrische Anlagen, ist häufig umständlich. Allstromsensitive

Schutzschalter müssen vorher abgeklemmt werden, da die

Messwerte der Isolationsmessung sonst verfälscht werden. Mit

dem Modell ISΩ HD von Doepke gibt es jetzt allstromsensitive

Fehlerstromschutzschalter, die prüfungsfest sind. Isolationsprüfungen

sind damit ohne vorheriges Abklemmen möglich. Das

bedeutet nicht nur eine Zeitersparnis

bei der Isolationsmessung, sondern

verhindert auch Abnutzung durch die

mechanische Beanspruchung beim

An- und Abklemmen. Das Modell

ISΩ HD gibt es bis 63 A Nennstrom und

bis 500 mA Bemessungsfehlerstrom.

www.doepke.de

38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Vernetzte Maschinenkonzepte direkt umsetzen

B&R setzt auf OPC UA over TSN und hat den

Kommunikationsstandard in sein Portfolio

integriert. Über dieses Protokoll lässt sich ein

schnittstellenfreier Informationsaustausch

zwischen Sensor und Cloud realisieren.

OPC UA over TSN schafft die Voraussetzungen,

Komponenten verschiedener Hersteller

problemlos miteinander zu kombinieren und

nahtlos zu vernetzen. Maschinenbauer sind

nicht an einen alleinigen Anbieter gebunden

und können bei der Konzeption ihrer Anlagen flexibel agieren. Das OPC-UA-Over-TSNkonforme

Portfolio von B&R umfasst X20-Steuerungen, einen Buscontroller, Industrieund

Panel-PCs sowie einen TSN-Switch. Letzterer lässt sich mittels Automation Studio

konfigurieren. Das spart Zeit und verkürzt den Entwicklungsprozess. Im Fokus stehen

darüber hinaus vollständig in das Steuerungssystem integrierte Roboter. Eine aufwändige

Synchronisation von Roboter und Maschine entfällt ebenso wie eine eigene Robotersteuerung

samt separatem Schaltschrank.

www.br-automation.com

Zwei Module erweitern Schutztürsystem

Euchner hat zwei neue Module für seine Multifunctional Gate Box

MGB2 Modular herausgebracht: Zum einen die kleine Variante

des Erweiterungsmoduls MCM und zum anderen das Submodul

MSM. Die kleine MCM-Variante bietet Platz für bis zu sechs

Funktionen, die individuell gestaltet werden können. Sie eignet

sich für Anwendungen mit dem Schutztürsystem der MGB2

Modular, bei denen mehr als die sechs bestehenden Funktionselemente

benötigt werden. Das Erweiterungsmodul verfügt über

insgesamt zwei Slots und kann z. B. mit einem Nothalt- und

Zustimmtaster oder einem Schlüsselschalter bestückt werden.

Mit dem Submodul MSM stehen zusätzliche Sicherheitseingänge für den Anschluss

von externen Schaltern zur Verfügung, die sich damit an Profinet bzw. Profisafe anbinden

lassen. Die MCM-Erweiterungsmodule lassen sich mit dem Submodul MSM als

dezentrale Peripherie für den Anschluss von elektromechanischen Sicherheitsschaltern

mit M12-Steckern verwenden.

iCreating Connectors

MIXO ONE –

Modulare Vielfalt mit

nur einem Gehäuse

Mit der neuen Gehäuseserie MIXO

ONE werden die einzelnen Module

der Baureihe MIXO zu komplett unabhängigen

Steckverbindern.

Dank der Vielzahl der verschiedenen

Module bietet MIXO ONE die

perfekte Lösung für nahezu jede

Anwendung. So lassen sich Module

für Signale bis 25 Pole, Ströme bis

100A, aber auch Datenschnittstellen

wie RJ45 oder LWL einbauen - und

das alles in nur einem Gehäuse!

www.euchner.de

Programmierbare Linienleuchte mit

Visualisierungsfunktion

Mit WLS27 Pro präsentiert Turck eine Linienleuchte mit RGBW-LEDs. 19 frei kombinierbare

Lichtfarben können für Beleuchtungszwecke sowie zur Visualisierung von Daten

und Zuständen genutzt werden. Die von Banner Engineering entwickelte LED-Linienleuchte

bietet sechs Weiß- und dreizehn Farbtöne.

Sie ist in einem bruchsicheren Copolymer-Gehäuse

unterbracht und auf Schutzart IP69K ausgelegt.

Mit dem zur Verfügung stehenden Farbrepertoire

lassen sich sowohl Beleuchtungs- als auch Signalfunktionen

belegen. Angezeigt werden zum Beispiel

Temperaturwerte, Positions- und Zählinformationen

sowie Taktzeiten. WLS27 Pro ist in zwei Ausführungen

erhältlich. Bei der Pro-Editor-Variante kann der

Gerätestatus über die drei Schalteingänge mit

Farben und Animationen verknüpft werden. Die IO-Link Modelle lassen sich auch dynamisch

steuern. So reagiert die die Leuchte auf das Signal angeschlossener Sensoren,

indem sie eigene Parameter ändert.

www.turck.com

► Einzelmodule werden einfach

in das Gehäuse geklickt, ein zusätzlicher

Rahmen ist nicht nötig

► Leichtes Aluminiumgehäuse

mit vernickelter Oberfläche und

Edelstahlbügeln (IP65)

► 16 verschiedene Codiermöglichkeiten

► Auch in Kombination mit

Schnellanschlusstechnik

SQUICH ® verfügbar

ILME – perfekt gesteckt

ILME GmbH

Max-Planck-Str. 12, 51674 Wiehl

www.ilme.de


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Übersichtlicher durch Farbcodierungen

Escha bietet M12-Steckverbinder mit Kunststoffüberwurf für

anspruchsvolle Applikationen im Nutzfahrzeug- und Agrarsektor

an. Diese sind so robust wie Edelstahlvarianten und machen die

Anwendung übersichtlicher. Die Kunststoffüberwürfe können

sowohl mit einem Drehmomentschlüssel als auch von Hand

angezogen werden. Darüber hinaus sind sie medien- und

temperaturbeständig. Dadurch eignen sich die Steckverbinder für

Einsätze in der mobilen Automation. In diesem Umfeld kommt es

häufig zu Verschmutzungen mit Dreckwasser, Matsch oder Öl.

Zudem können sie dort, je nach Jahreszeit, extrem hohen oder

extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt sein. Die Kunststoffüberwürfe

und Griffkörper halten Temperaturen von - 30 bis

+ 90 °C stand. Außerdem verhindern UV-Stabilisatoren, dass sie

porös oder spröde werden. Die Steckverbinder sind mit

schwarzen, grauen, roten oder blauen Kunststoffüberwürfen

erhältlich. So können sie innerhalb der Applikation leicht

markiert, zugeordnet und unterschieden werden.

www.escha.net

Zutrittskontrolle: schnell und eindeutig

Mit der Ampellösung Signal Set von Werma lässt sich der Zutritt

von Kunden zu Einrichtungen aller Art regeln. Zu Zeiten von

Kontaktbeschränkungen kann sie ein Instrument zur Wahrung

von Sicherheitsabständen

sein. Mit der

Ampel wird den

Personen vor dem

Eingang signalisiert,

ob ein Zugang derzeit

gewährt werden kann

oder ob sich bereits zu

viele Kunden im

Inneren befinden. Die

funkgesteuerte Signalsäule

mit den Farben

grün und rot ist für den

Außenbereich geeignet.

Die Farben signalisie -

ren, ob derzeit ein

Zutritt möglich ist. Mit einer Fernbedienung können Mitarbeiter

auf Knopfdruck die Farbe des Signals ändern. Das Set ist eine

Plug-and-Play-Lösung mit Netzstecker. Ist kein Stromanschluss

außen am Gebäude vorhanden, lässt sich die Signalsäule auch mit

einem USB-Anschlusselement an eine Powerbank anschließen.

Die Ampel kann auch um ein Sprachausgabe-Element erweitert

werden, auf das sich MP3- oder Sprachnachrichten aufspielen

lassen.

www.werma.com

Hohe Kontaktdichte auf Leiterplatten

Kompaktes Stapeln von Leiterplatten in engem Bauraum ermöglichen

die Board-to-Board-Steckverbinder der SMT-Serie von W+P.

Sie sind konzipiert für Highspeed-Applikationen bis 28 GB/s, z. B.

im Embedded Computing. Die

Serie 5055 zeigt eine Performance

bis 25 GB/s, bei der Serie 5088

sind es 14 GB/s vollbestückt oder

28 GB/s als paarweise bestückte

Version. Hier kann die Übertragung

der hohen Frequenzen

differenziell erfolgen. Die

Verbinder haben eine Bauhöhe

von 2,05 mm (female) und

4,27 mm (male). Daraus ergibt sich ein Leiterplattenabstand von 5

mm. Die dichte Kontaktgestaltung im Raster 0,5 bzw. 0,8 mm

ermöglicht platzsparende Konstruktionen. Ausgelegt als Wannenstecker

steckseitig, gestattet die Gehäusegeometrie verpolsicheres

Kontaktieren. Hier erfolgt die Masseversorgung über eine

zentrierte, elektrisch leitende Oberfläche im male-Kontaktbereich

und durch Federkontakte buchsenseitig. Beide Serien sind für

mindestens 100 mechanische Steckzyklen geeignet.

www.wppro.com

Spezialist für maßgefertigte

Steuerungssysteme

Intelligente Komplettlösungen

rund um die Steuerungs- und

Schaltschranktechnik bietet ETP

Walther an. Mit ihnen entstehen

z. B. anschlussfertige Steuerungssysteme

für Förder- und Transportanlagen,

Dosier- und Mischanlagen,

den Springbrunnenbau oder

den Sonderanlagenbau. Vom

Consulting über die Programmierung

und Elektrokonstruktion bis hin zum Schaltschrankbau

sowie die Inbetriebnahme und Installation deckt der Anbieter alle

Schlüsselbereiche ab. Die Programmierer beherrschen neben der

Siemens-SPS-Welt auch Steuerungen anderer Hersteller. Die

Elektrokonstrukteure erstellen nicht nur CAD-Schaltpläne und

Funktionsschemata, sondern auch Detailzeichnungen, Gerätelisten,

Stromlauf- und Kabelpläne sowie Einbau- und Wartungsanleitungen.

Das Ergebnis sind anschlussfertige Schaltschrank-

Lösungen in verschiedenen Dimensionen nach IEC- und

EU-Standards bzw. UL 508 A. Sonderausführungen mit

UL-Zulassung gehören zu den Spezialitäten des Anbieters.

www.etp-walther.de

Schaltschranklose Stromversorgung für dezentrale Anwendungen

Mit Zerocabinet-Stromversorgungen bieten sich neue Möglichkeiten in der schaltschranklosen Planung

modularer, dezentraler Anlagen und Maschinen. Die neuen 300- und 500-W-Stromversorgungen mit

Schutzart IP54 bis IP67 von Puls sind wahlweise für ein- oder dreiphasige Systeme sowie in verschiedenen

Versionen verfügbar, z. B. mit einer Vielzahl an Steckverbindern wie 7/8", Han-Q-Serie, M12 oder Quickon.

Darüber hinaus bieten die Schaltnetzteile IO-Link als Kommunikationsschnittstelle und Entkopplungs-

Mosfets für den Aufbau redundanter Systeme.

www.pulspower.com

40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Bildverarbeitung, optische Messtechnik und Inspektion

www.industrielle-automation.net

Wärmebildtechnik

erkennt Ursachen

einer Störung

Deep Learning in der

Bildverarbeitung

MIt Hexapoden

Kamerabewegungen

simulieren

Aus allen Perspektiven

Kameraplattform ermöglicht industrielle

Leistungsfähigkeit erstmals im Embedded-Bereich


IM FOKUS

Erweitertes Online-Training rund um

Bildverarbeitung, Technik & Co.

Die b39 Akademie der

IDS Innovation GmbH

bietet seit Februar vielfältige

Möglichkeiten für die

persönliche und fachliche Weiterentwicklung. Das Angebot diverser

Onlineformate zur Vermittlung von Bildverarbeitungs-

Know-how und digitalen Fach-, Methoden- und Technikkompetenzen

resultiert aus der engen Vernetzung mit Technologieführern,

Hochschulen und Startups. Aktuell wurde das Veranstaltungsprogramm

um Webinare zu Produkten des

Schwesterunternehmens IDS Imaging Development Systems

GmbH erweitert. Der einfache Einstieg in Anwendungen mit

künstlicher Intelligenz für Anwender ohne Vorkenntnisse in

Deep Learning steht ebenso auf dem Programm wie 3D-Bildverarbeitungs-Know-how

für Spezialisten. Die kostenlosen

Webinare thematisieren unter anderem die Integration der IDS

NXT Plattform in Automatisierungsumgebungen sowie den

Einstieg in die Anwendungsentwicklung mit IDS Peak, dem

Software Development Kit für USB3 Vision- und GigE-Visionkonforme

Industriekameras.

www.ids-imaging.de

Basler erhält Axia Best Managed

Companies Award

Die Basler AG wurde für ihre

Unternehmensführung und erfolgreiche

wirtschaftliche Entwicklung

mit dem renommierten

internationalen „Axia Best

Managed Companies Award

2020“ prämiert. Damit zeichnen

die Unternehmensberatung Deloitte

zusammen mit der Zeitschrift

Wirtschaftswoche sowie

der Bundesverband der Deutschen

Industrie e.V. und Credit

Suisse exzellent geführte und prosperierende mittelständische

Unternehmen in Deutschland aus. Der Wettbewerb wird

parallel in über 20 Ländern weltweit durchgeführt. CEO Dr.

Dietmar Ley (Bild) fasst zusammen: „Wir sind sehr stolz auf

die Teamleistung aller Führungskräfte und Mitarbeiter der

vergangenen Jahre. Dieser Award ist für uns Ansporn, die Firma

kontinuierlich und entschlossen weiterzuentwickeln, um

unseren Erfolg fortführen zu können.“

www.baslerweb.com

Polarisation ist en vogue

Polarisation – wo man hinschaut! Bei rechten Autokraten wie Trump, Bolsonaro oder Putin,

und ebenso an umgebender Materie. Hier wie dort werden Unterschiede hervorgehoben und

Spannungen sichtbar gemacht (oder verstärkt), wie in der Politik! Und Polarisation ist manchmal verblüffend, da unser Auge für diese

Lichteigenschaft keine passende Sensorik mitbringt. Die bei Fehlfunktion eines Vision Systems gern zitierte Floskel „Das sehe ich

doch!“ gilt für Polarisation nicht. Ohne Hilfsmittel sehen wir da nichts! Fast alles Licht ist unpolarisiert und auch Sonnenlicht schwingt

in allen Richtungen und Zuständen. Erst die Wechselwirkung mit Materie polarisiert. Zufällig entdeckte

Kristalle, und später die Synthese neuer Stoffe machte endgültig klar: Licht kann mehr als

nur farbig, hell und dunkel, an und aus sein. Technologischen Aufschwung nahm die Polarisation

des Lichts in den 1930er Jahren. Plexiglas und großflächige Polarisationsfilter machten erstmals

Materialspannungen sichtbar und mechanische Konstruktionen konnten optimiert werden. Heute

leisten dies FEMBerechnungen. Dennoch bleiben bildverarbeitungsgestützte spannungsoptische

Prüfverfahren wesentlicher Bestandteil der Inspektion von Pharma- oder Getränkeflaschen, um

unvorhersehbaren Glasbruch zu vermeiden. Was habe ich in meiner Jugend Ende der 70er Jahre

beim Fotografieren mit Polarisation herumgezaubert: Farben intensivieren, Wolken dramatisieren,

Reflexe retouchieren, Kontraste maximieren. Also kaum anders als in der BV heute. Und da waren

noch die polarisierenden Anglerbrillen, um die Fische besser im Wasser zu sehen. Oder die coolen

Polaroid-Sonnenbrillen. Auch die hippen LCD-Digitaluhren funktionierten nur mit Polarisation. So

wie die meisten Displays heute noch. Und viele Beamer verdrehen heute noch die RGB-Farbauszüge

um 120 Grad durch Polarisation. Selbst der Zuckergehalt von Wein wird wie damals polarisationsoptisch

ermittelt ... Also nur neuer Wein in alten Schläuchen? Keinesfalls, denn Polarisation erweitert

die Möglichkeiten der BV! Beim Lesen von Daten und Codes auf glänzenden Oberflächen, bei Folieninspektion,

bei Texturprüfung von CFK-Geweben, beim Hervorheben / Unterdrücken von Ölfilm

oder beim Unterscheiden verschiedener Stoffe. Überall macht Polarisation wichtige Materialeigenschaften

unterscheidbar. Und das Ende ist noch nicht erreicht. Wie Sony kürzlich gezeigt

hat, sind die aktuellen Bildsensoren mit Polarisationsfiltermosaik in 4 Schwingungsrichtungen

erst der Anfang und die Parallelen zur Entwicklung bei den Hyperspektralsensoren sind

auffällig. So lässt das Zusammenwachsen von Photonik und BV noch Einiges erwarten!

Ihr Ingmar Jahr

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr,

Manager Schulung & Support, & Co. KG

bei der evotron GmbH & Co. KG in Suhl

42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


EDITORIAL

Visuelle

Intelligenz

Die industrielle Bildverarbeitung ist

heute vielseitiger denn je und es gibt

kaum eine Branche oder Applikation von

der Inspektion über die Qualitätskontrolle

bis hin zur Robotik, die nicht abgedeckt

wird. Hinzu kommen die neuen Möglichkeiten

mit Embedded Vision, der Kombination von Bildverarbeitung

innerhalb eines Gerätes mit dem digitalen Processing und dem Auswerten

von Algorithmen. Neue leistungsstarke Prozessoren können Bildverarbeitungsanwendungen

sogar auf mobilen Geräten ausführen, ohne dass ein

PC erforderlich ist.

In unserem Sonderteil IndustrialVISION zeigen wir Ihnen, warum es sich

lohnt in Kameras, (Embedded-) Vision-Systeme, Infrarot-Technik & Co.

zu investieren. Wir stellen Ihnen neue Technologien vor, Beispiele aus der

Praxis und Lösungen, die sich schon heute in der Industrie etabliert haben.

Ihre Nicole Steinicke

Stemmer Imaging bestellt neues Vorstandsmitglied

Der Aufsichtsrat der Stemmer Imaging AG hat Uwe

Kemm zum Vorstand bestellt. Parallel zu seiner Einberufung

am 1. April 2020 ist Martin Kersting auf eigenen

Wunsch ausgeschieden. Als Vorstandsmitglied (COO)

verantwortet Uwe Kemm künftig u. a. die Entwicklung

und Implementierung strategisch relevanter Initiativen.

Martin Kersting (CTO) hat sein Vorstandsmandat zum

31. März 2020 niederlegt. Er bleibt dem Unternehmen

nach seinem Ausscheiden in beratender Funktion verbunden. „Wir wünschen

Uwe Kemm viel Erfolg und freuen uns auf eine vertrauensvolle Zusammenarbeit“,

so Klaus Weinmann, Vorsitzender des Aufsichtsrats von Stemmer Imaging.

www.stemmer-imaging.com

Fraunhofer-Allianz Vision setzt Impulse

Auf der Messe Control sollte dieses Jahr das Thema »Maschinelles Sehen als

Schlüsseltechnologie für die Bildverarbeitung« im Mittelpunkt stehen. Zahlreiche

neue Systeme und Entwicklungen sollten den Besuchern einen Eindruck

vermitteln, wie mit Hilfe des maschinellen Lernens nun auch in der industriellen

Bildverarbeitung und der optischen und akustischen Mess- und Prüftechnik

eine neue Ära eingeleitet wird. Trotz der Absage der Control für das Jahr

2020 bleiben die Neuentwicklungen der Fraunhofer-Allianz Vision relevant.

Dazu zählen die Themen Machine Learning, optische 3D-Vermessung von Mikrostrukturen,

digitale Qualitätskontrolle, die hyperspektrale Bildverarbeitung

sowie interaktive, robotergeführte 3D-Sensorik . Diese sowie viele weitere Neuentwicklungen

finden Sie auf der Website der Fraunhofer-Allianz Vision.

www.vision.fraunhofer.de

B I L D V E R A R B E I T U N G F Ü R T E C H N I S C H E , W I S S E N S C H A F T L I C H E U N D I N D U S T R I E L L E A N W E N D U N G E N

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Im sichtbaren Spektrum

Wärmebildtechnik erkennt zuverlässig Ursachen

einer Störung an der Fahrzeugelektrik

Die Elektrik bildet das zentrale

Nervensystem eines Fahrzeugs und

unterstützt zahlreiche Bauteile

und kritische Funktionen. Es ist

daher unerlässlich, deren einwandfreie

Qualität sicherzustellen.

Mithilfe der Wärmebildtechnik

lassen sich auf allen Ebenen des

Prüf-, Validierungs- und Fertigungsprozesses

potenzielle Fehlerursachen

frühzeitig und zuverlässig

detektieren.

In einem typischen Oberklassefahrzeug sind

etwa 1 500 verschiedene elektrische Kabel,

Leitungen und Drähte verbaut, die aneinandergelegt

eine Länge von fast 1 600 m ergeben

würden. Und an diesen Leitungen,

die an diversen Fahrzeugbauteilen angeschlossen

sind oder diese miteinander verbinden,

sind wiederum Hunderte, potenziell

fehleranfällige Stecker befestigt. Beispielsweise

könnte ein einziger Knick oder defekter

Anschlussstift an einem mehrpoligen

Stecker zu einem unsichtbaren Kurzschluss

führen. Oder ein Fahrzeug könnte mit einem

nicht vollständig eingerasteten Stecker vom

Band laufen, wodurch der gesamte Stromkreis

nicht funktioniert.

Aufgrund der potenziellen Fehlerstellen,

die sich aus diesen zahlreichen Leitungen,

Anschlüssen und Verbindungsstellen ergeben,

müssen Originalhersteller (OEMs) von

Fahrzeugelektriksystemen jedes Problem

schnell erkennen. Nur so können sie gewährleisten,

dass sie ein einwandfrei funktionierendes

Produkt ausliefern und die Verfügbarkeit

ihrer Fertigungsstraße maximieren.

Temperatursensible Bauteile und

Systeme im Blick behalten

Defekte an elektrischen Systemen lassen

sich normalerweise an einem dieser drei

Symptome erkennen:

1. Bauteile oder Bereiche, die nicht heiß

werden sollten, weisen eine steigende Temperatur

auf.

2. Die Temperatur von Bauteilen, die normalerweise

relativ warm werden, liegt über

oder unter dem für sie typischen Grenzwert.

3. Bauteile oder Bereiche, die unter normalen

Bedingungen warm werden sollten,

bleiben kalt.

Während manche Defekte am elektrischen

System nur zu geringfügigen Auswirkungen

wie dem Ausfall einer Sitzheizung innerhalb

weniger Monate nach der Auslieferung

des Fahrzeugs führen, können andere katastrophale

Folgen haben. Der Ausfall eines

wichtigen Sicherheitssystems kann Menschenleben

gefährden und umfangreiche

Fahrzeugrückrufe notwendig machen. Deshalb

ist es unerlässlich, Probleme oder Defekte

am elektrischen System entweder auf

der Bauteilebene oder während der Montage

bereits frühzeitig im Fertigungsprozess zu

erkennen.

Methoden zum Überprüfen von

Fahrzeugelektriksystemen

Zum Überprüfen und Verifizieren von Fahrzeugelektriksystemen

stehen den Technikern

heute zahlreiche Methoden zur Verfügung,

die von einem simplen Basis-Check bis zur

umfassenden Hightech-Diagnose reichen.

Dabei können sich die Tests auf einfache Abläufe

beschränken, die lediglich bestätigen,

dass eine bestimmte Leuchte angeht oder

der richtige Signalton zu hören ist, wenn der

jeweilige Schalter betätigt wird. Subjektive

Methoden sind jedoch nicht ratsam. Auch

sind Fehlerdiagnosemethoden wie Leitungsprüfer

oder Digitalmultimeter entweder

kompliziert oder sie erfordern viel Zeit.

Sebastian Gröger ist Technical Sales Representative

bei der Flir Systems GmbH in Frankfurt

am Main

44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Wärmebildgebung mit IR-Kamera

als Helfer im gesamten Prozess

Im Gegensatz zu anderen Methoden ermöglicht

die Wärmebildgebung mit einer Infrarotkamera

allen Beteiligten innerhalb des

gesamten Fertigungsprozesses, Defekte und

Probleme an Fahrzeugelektriksystemen von

der Entwicklung bis zur Montage aufzuspüren

und zu diagnostizieren. Zum Einsatz

kommen Wärmebildkameras, die Temperaturunterschiede

sichtbar machen und damit

auf einen Defekt an einem elektrischen System

oder Bauteil hinweisen. Sie ermöglicht

zudem wiederholbare Überprüfungen, die

sich für spätere Analysen aufzeichnen lassen.

Ist der potenzielle Defekt erkannt, können

Techniker ein Digitalmultimeter oder eine

Stromzange zur weiterführenden Diagnose

oder Tiefenanalyse einsetzen. Dadurch lässt

sich der betroffene elektrische Stromkreis

schnell im Detail überprüfen und die exakte

Ursache feststellen.

Einzigartige Funktionen und

vielseitig einsetzbar

Eine Wärmebildkamera wie die Flir T540

bietet zahlreiche Funktionen, die sich zum

effizienten Überprüfen des Fahrzeugelektriksystems

an der Fertigungsstraße nutzen

Mit Wärmebildtechnik lassen sich potenzielle Defekte an Elektriksystemen, beispielweise in

Fahrzeugen, zuverlässig detektieren

lassen, aber auch zum Überwachen in Prozess-

und Fertigungsbereichen. Da sich ihr

optischer Block um 180° drehen lässt, können

Stromkreise in beengten Bereichen ohne

Schwierigkeiten überprüft werden. Mit der

optionalen Makromodus-Kamera-Software

und dem 24°-Objektiv lassen sich präzise

Temperaturmessungen an besonders kleinen

Zielen mit einer Größe von unter 100 µm

ausführen. Die T540 nutzt die Leistung von

Flir Vision Processing und erzeugt detailreiche

und scharfe Bilder. Dabei werden

IR-Auflösung, MSX (vereint Echtbild mit

Infrarotbild) und die UltraMax-Bild optimierung

mit den von Flir entwickelten adaptiven

Filteralgorithmen kombiniert, um brillante

Wärmebilder mit einer Auflösung von bis

zu 3,1 Mio. Pixel zu erzeugen. Außerdem ist

die T540 empfindlich genug, um Temperaturunterschiede

von < 30 mK zu erkennen und

klare, rauscharme Ergebnisse zu erzielen.

Weitere Optionen sind eine Analysesoftware,

der Cloud-Speicher sowie WLAN-Connectivity.

Fazit: Mit Wärmebildtechnik können

Ingenieure und Prüftechniker potenzielle

Defekte an Elektriksystemen zuverlässig erkennen.

Bilder: Aufmacher vegefox.com – stock.adobe.com,

sonstige Flir

www.flir.com

ÜBERFLIEGER

Smarte Industriekameras für mehr als

nur Bilder – echter Mehrwert auch für Ihre

Anwendung. Inspirieren lassen auf:

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MATRIX VISION GmbH

Talstr. 16 · 71570 Oppenweiler

Tel.: 07191/9432-0


Spotlight on

Einsatz von Kamerasensoren mithilfe besonderer Beleuchtungstechniken

Spezifische Merkmale an Objekten

zu prüfen, ist zumeist eine Aufgabe

von Kamerasensoren. Die Art der

Beleuchtung sowie deren Position

zum Prüfling spielt hierbei eine

entscheidende Rolle. Eine

Möglichkeit ist die sogenannte

Dunkelfeldbeleuchtung. Welche

Techniken es hierbei gibt, worauf

Anwender achten sollten und

welche Anwendungen dafür

prädestiniert sind, lesen Sie hier.

Damit ein Kamerasensor spezifische Objektmerkmale

prüfen kann, muss dessen

Bildverarbeitung eine verwertbare Abbildung

erhalten. Hierzu ist u. a. eine scharfe

sowie kontrastreiche Darstellung erforderlich,

die die zu prüfenden Objektmerkmale

deutlich hervorhebt. Die Wahl der richtigen

Beleuchtung ist wichtig, da sie die Prüfergebnisse

maßgeblich beeinflusst, vor allem,

wenn die Prüfmerkmale eines Objektes von

Bauteil zu Bauteil variieren. Immerhin hat

eine korrekte Beleuchtung einen Anteil von

mehr als Zweidrittel am Erfolg einer konkreten

Applikationslösung.

Die Richtung der Lichtstrahlen

ist entscheidend

Prinzipiell sind zu diesem Thema die Beleuchtungsart

und -richtung sowie diverse

Beleuchtungstechniken relevant. Bei der

Beleuchtungsart wird zwischen Auflicht

und Durchlicht unterschieden. Die Lichtquellen

von Auflichtbeleuchtungen befinden

sich oberhalb einer Objektebene.

Durchlichtbeleuchtungen sind hingegen

unterhalb einer Objektebene angeordnet.

Sowohl bei Auflicht als auch bei Durchlicht

lässt sich die Lichtquelle in verschiedenen

Richtungen zu einem Prüfobjekt positionieren,

sodass auf der Objektebene ein

Hellfeld, partielles Hellfeld oder Dunkelfeld

entsteht. In einem Hellfeld werden bei Auflicht

die von einer Objektoberfläche reflektierten

Lichtstrahlen direkt auf die Kameraoptik

projiziert.

Kombination aus Hellfeld und

partielles Hellfeld

Genaugenommen lässt sich ein absolutes

Hellfeld nur durch eine telezentrische

Beleuchtungstechnik erzeugen. Bei dieser

Technik haben die Lichtstrahlen keinen

Öffnungswinkel und treffen daher aufgrund

einer speziellen Richtoptik parallel zur Kameraoptik

auf ein Prüfobjekt.

Daher ist zur Beschreibung der Beleuchtungsrichtung

ein „partielles Hellfeld“ erforderlich.

Dieses wird bei Auflicht durch

eine gerichtete oder diffuse koaxiale Beleuchtung

in den Randbereichen eines Objektes

erzeugt, während sich das Hellfeld im

Bereich der Objektmitte befindet, wenn ein

Prüfling unmittelbar unterhalb der Kameraoptik

positioniert ist. Bei Durchlicht entsteht

ein Hellfeld, indem die Lichtstrahlen

von unten, beispielsweise durch eine Bohrung

in einem Objekt oder durch einen

transparenten Prüfling hindurch, zur Kameraoptik

geleitet werden.

Gängige Praxis: Hellfeldbeleuchtungen

mit Auflicht

Im praktischen Einsatz von Kamerasensoren

werden Prüfobjekte überwiegend von

oben angeleuchtet, also durch eine Auflichtbeleuchtung,

welche ein Hellfeld (partielles

Hellfeld) erzeugt. Für viele Anwender

ist diese Beleuchtungsform naheliegend, da

sie zumeist keine oder nur wenige Alternativen

kennen. Darüber hinaus lässt sie sich

einfach und unkompliziert realisieren, z. B.

mit einer Standardbeleuchtung oder einer

Kompaktkamera mit integrierter Lichtquelle.

Solange es gelingt, das zu prüfende Merkmal

kontrastreich im Kamerabild darzustellen,

ist eine solche Auflichtbeleuchtung die

richtige Wahl. Entsprechend vielfältig sind

Dipl.-Ing. (FH) Christian Fiebach ist Geschäftsführer

bei der ipf electronic GmbH in Altena

46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


01 Dunkelfeldbeleuchtungen werden zumeist in einem geringen

Abstand zu einem Prüfobjekt positioniert, wie hier z. B. Linienlichter

02 Dunkelfeldbeleuchtung: Die Gravur hebt sich vom Hintergrund

ab (li.). Im Vergleich: die Münze mit einer Hellfeldbeleuchtung (re.)

die potenziellen Einsatzfelder: zum Beispiel

die Prüfung von Objektgeometrien oder

Produktkennzeichnungen wie Barcodes oder

Mindesthaltbarkeitsdaten, aber auch die

Prüfung spezifischer Eigenschaften von Objektoberflächen.

Geht es allerdings darum, feine Oberflächenstrukturen

bzw. Reliefs wie Prägungen

oder Gravuren zu erfassen oder aber Objekte

auf Fehler wie z. B. Kratzer oder Riefen zu

prüfen, stoßen Auflichtlösungen, die ein

Hellfeld erzeugen, schnell an ihre Grenzen,

da die beschriebenen Merkmale im Kamerabild

nicht mehr kontrastreich und damit

deutlich hervortreten. Und genau hier können

Dunkelfeldbeleuchtungen weiterhelfen.

Klare Erkennung auf Basis

weniger Reflexionen

Beleuchtungstechniken zur Erzeugung eines

Dunkelfeldes arbeiten sowohl bei Auf- als

auch Durchlicht mit einer Art Streiflicht.

Hierzu muss i.d.R. die Beleuchtung, z. B.

Ringlichter, Linienlichter oder Spotlights, in

einem geringen Abstand zum Prüfling positioniert

werden, sodass die Strahlen der

Lichtquelle seitlich über oder unter einer

Objektebene hinwegstreifen. Gemäß dem

Grundsatz „Einfallwinkel = Ausfallwinkel“

wird bei einer Dunkelfeldbeleuchtung mit

Auflicht das vom Prüfobjekt reflektierte

Licht zu einem Großteil auf Bereiche außerhalb

der Kameraoptik gelenkt. Sie erfasst

somit lediglich Reflexionen der Lichtstrahlen

an Objektunebenheiten, wodurch Fehler,

Defekte oder spezifische Objektmerkmale

im Kamerabild gut als helle Bereiche erkennbar

sind.

Auch mit Durchlicht lässt sich eine Dunkelfeldbeleuchtung

realisieren, allerdings

nur bei transparenten Objekten zur Hervorhebung

ganz spezifischer Merkmale. Ein

gutes Beispiel ist in diesem Zusammenhang

die Detektion von Kratzern auf einer Plexiglasscheibe.

Unebenheiten zuverlässig prüfen

Das Prinzip bzw. der Effekt ist hierbei ähnlich,

wie bei einer Auflichtbeleuchtung,

denn die Kratzer sind ebenfalls nichts anderes,

als Unebenheiten, allerdings auf einer

transparenten Objektoberfläche. Durch eine

Dunkelfeld-Durchlichtbeleuchtung werden

die von den Kratzern reflektierten Lichtstrahlen

größtenteils in Richtung Kameraoptik

projiziert, wodurch die Defekte als

helle, deutliche Konturen im Kamerabild

erkennbar sind, die sich kontrastreich und

damit eindeutig vom Rest der Plexiglasscheibe

abheben, die in der Bildausgabe

des Kamerasensors als dunkler Bereich dargestellt

ist.

In der Praxis selten genutzt

Immer dann, wenn feine Konturen wie Prägungen,

Gravuren sowie Fehler auf ansonsten

glatten, ebenen und auch stark reflektierenden

nicht-transparenten Oberflächen zu detektieren

sind, empfiehlt sich mit Blick auf ein

äußerst kontrastreiches Kamerabild zumeist

eine Dunkelfeldbeleuchtung mit Auflicht.

Sollen indes bestimmte Merkmale bzw. Defekte

an transparenten Objekten eindeutig hervorgehoben

werden, verspricht i.d.R. eine

Dunkelfeldbeleuchtung mit Durchlicht die

besten Prüfergebnisse. Dennoch werden entsprechende

Beleuchtungstechniken in der Praxis

nur selten genutzt. Das mag daran liegen,

dass solche Lösungen bei vielen Anwendern

von Kamerasensorik zumeist unbekannt sind

und zudem die potenziellen Einsatzfelder

auf eine relativ überschaubare Anzahl an Applikationen

begrenzt sind. Hinzu kommt, dass

die Beleuchtung zur Erzeugung eines Dunkelfeldes

zumeist nahe am Prüfobjekt positioniert

sein muss, was deren Inte gration in

hochautomatisierte Prozesse zusätzlich erschwert.

Doch auch hierfür gibt es Lösungen

z. B. linienförmige LED-Leuchten, die sich seitlich

an Transportbänder montieren lassen.

Bilder: ipf electronic

www.ipf.de

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Das Geheimnis

der Polarisation

Wie sich mithilfe der Technologie verborgene

Produkteigenschaften erkennen lassensen

Bildverarbeitung auf Basis von

polarisiertem Licht bietet

interessante Möglichkeiten, um

verborgene Produkteigenschaften

wie Spannungen in Kunststoffen

oder Gläsern zu erkennen oder

Fehlerinspektionen durch Folien

hindurch zu realisieren. Welche

Möglichkeiten sich dadurch

eröffnen lesen Sie hier.

Peter Stiefenhöfer ist Inhaber PS Marcom

Services, Olching, für die STEMMER IMAGING AG

fügung, um damit geeignete Aufgabenstellungen

zu lösen. Diese Sensoren sind in der

Lage, Licht in vier Ebenen mit 0, 45, 90 und

135° zu filtern und nur den Teil des Lichts

durchzulassen, der parallel zur optischen

Achse des jeweiligen Polarisators schwingt.

Für jede Berechnungseinheit verwendet der

Sony-Sensor dazu vier Nanodraht-Arrays, die

mit den genannten Winkeln ausgerichtet

sind. Dabei befindet sich der Polarisator als

Schicht zwischen den Photodioden und

den Mikrolinsen. Dieser intelligente Aufbau

des Sensors reduziert den unerwünschten

Effekt des Übersprechens (Crosstalk), der

dann auftritt, wenn polarisiertes Licht auf

ein benachbartes Pixel trifft.

So schwingt das Licht

Um die Funktionsweise von Polarisationskameras

besser zu verstehen, lohnt sich ein

Blick auf die physikalischen Grundlagen.

Licht lässt sich durch eine sich ausbreitende

elektromagnetische Transversalwelle

beschreiben, bei der eine elektrische Welle

und eine magnetische Welle senkrecht zueinander

und zur Ausbreitungsrichtung

schwingen. Die Polarisation wird durch die

Schwingungsebene der elektrischen Welle

definiert. Üblicherweise ist das Licht nicht

polarisiert, d. h., alle Schwingungsrichtungen

der elektrischen Wellen sind gleich

wahrscheinlich. Ist nur eine Schwingungsrichtung

vorhanden, spricht man von linear

polarisiertem Licht. Sind die Phasen der

senkrechten und parallelen Komponenten

01 Polarisationsaufnahmen und die

Abbildung auf dem HSV-Farbraum erlauben

die Visualisierung von Spannungen im

Für Fotografen zählen Polfilter zum gängigen

Handwerkszeug, um unerwünschte

Lichtreflektionen auszufiltern und so kontrastarke

Bilder aufzunehmen. Bekannt ist

diese Technologie auch von polarisierten

Sonnenbrillen, die den Filtereffekt eindrücklich

beim Blick auf Wasser offenbaren.

Seit der Vorstellung des ersten CMOS-

Bildsensors mit Polarsens-Technologie

IMX250MZR mit 5,1 MP von Sony im Herbst

2018 und dem im vergangenen Jahr vorgestellten

IMX253 mit 12,4 MP Auflösung, stehen

auch Bildverarbeitern integrierte Polarisationsfunktionen

auf Pixelebene zur Verder

elektrischen Welle unterschiedlich, ist

das Licht elliptisch polarisiert. Zirkular polarisiertes

Licht dagegen entsteht, wenn die

Phasen beider Komponenten genau um 90°

verschoben sind. Diese Aussagen gelten für

das gesamte elektromagnetische Spektrum

und somit auch für das Lichtspektrum, zu

dem die Bereiche ultraviolettes Licht (UV),

sichtbares Licht mit Wellenlängen zwischen

440 und 650 nm, nahes Infrarotlicht (NIR)

und kurzwelliges Infrarotlicht (SWIR) zählen.

Vermeidung von Reflektionen

Wie bereits erläutert, besteht unpolarisiertes

Licht aus vielen Wellen, die zufällig in

verschiedenen Richtungen schwingen. Beispiele

dafür sind Glühlampen oder Sonnenlicht.

Diese Form der Beleuchtung hat

48 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


in der industriellen Bildverarbeitung den

Nachteil, dass sich vor allem bei Prüfobjekten

mit glänzenden Oberflächen Reflektionen

in Teilbereichen praktisch nicht vermeiden

lassen.

Polarisiertes Licht bedeutet hingegen,

dass alle von einer der Lichtquelle ausgehenden

Wellen die gleiche Polarisation aufweisen

und somit in den Richtungen sowie

dem Betrag der Amplituden der elektrischen

Felder gleich sind. Durch die geschickte

Nutzung von polarisiertem Licht

können somit unerwünschte Reflektionen

ausgefiltert werden. Wie die nachfolgenden

Beispiele zeigen, ermöglicht dies in bestimmten

Fällen eine vereinfachte und bessere

Überprüfung von optischen Merkmalen

an Objekten.

Mithilfe des Stokes-Vektors lässt sich die

Polarisation des Lichts quantitativ bestimmen

und mathematisch darstellen. Dieser

Vektor besteht aus vier Werten, mit denen

sich die Richtung und Intensität und somit

der Grad der linearen, zirkularen oder elliptischen

Polarisation elektromagnetischer

Wellen definieren lässt. Nach der Aufnahme

von Objekten mit einer Polarisationskamera

ist es möglich, Bilder für die ersten

drei Stokes-Parameter darzustellen. Diese

lassen sich in einem weiteren Schritt zur

Berechnung der linearen Polarisation

(DoLP, Degree of Linear Polarisation) und

des Polarisationswinkels (AoMP, Angle of

Mean Polarisation) verwenden. Zur besseren

Visualisierung können diese DoLP- und

AoMP-Bilder auch auf dem HSV-Farbraum

abgebildet werden, um z. B. Spannungen in

der Struktur von Objekten aus Kunststoff

einfacher darzustellen.

Spannende

Anwendungsmöglichkeiten

Jan Sandvoss aus dem Vertrieb von Stemmer

Imaging hat sich auf die Anwendung der Polarisationstechnologie

spezialisiert und sieht

eine Reihe interessanter Applikationen, die

03 Mithilfe der Technologie lässt sich

untersuchen, ob die Aufreißlaschen der

eingeschweißten Kartendecks fehlerfrei sind

sich damit lösen lassen: „Vor allem bei der Inspektion

von glänzenden, spiegelnden oder reflektierenden

Oberflächen wie Folien, Metall

oder Glas ermöglichen Polarisationsaufnahmen

eine verbesserte Bildverarbeitung wie die

einfachere Erkennung von Kratzern oder das

robuste Lesen von Codes auf mehrschichtigen

Folien.“ So lässt sich nach seinen Worten mit

dieser Technologie z. B. einfach untersuchen,

ob die Aufreißlaschen von in Folie eingeschweißten

Kartendecks fehlerfrei sind. Bei

einer Untersuchung mit unpolarisiertem Licht

sind derartige Fehler deutlich schwieriger und

bisweilen gar nicht zu erkennen.

Auch für „Pick-and-place“-

Anwendungen geeignet

Als weiteres Beispiel nennt Sandvoss klassi -

sche „Pick-and-place“-Anwendungen, bei

denen glänzende, oft metallische Bauteile

unter verschiedenen Beleuchtungs- und

Polarisierungswinkeln in unterschiedlichen

Bildbereichen immer zu Reflektionen führen.

Durch die Kombination von reflektionsfreien

Teilen der unter unterschiedlichen,

teilweise virtuellen Polarisationswinkeln

aufgenommenen Bilder zu einem Gesamtbild

ist es möglich, gut auswertbare Bereiche

zusammenzuführen und somit die

Bildverarbeitung und Erkennung der Teile

und ihrer Lage auf dem synthetischen Bild

zu vereinfachen.

02 Bei Verwendung eines Polarisators wird nur

der Teil des Lichts durchgelassen, der parallel zur

optischen Achse des Polarisators schwingt

Kompetenter Partner für die

Polarisation

Polarisationskameras in der Bildverarbeitung

stellen eine leistungsstarke, aber noch

relativ junge Technologie dar. Um ihre Möglichkeiten

optimal auszuschöpfen ist es für

interessierte Anwender wichtig, mit einem

Partner zusammenzuarbeiten, der über

fundierte Kenntnisse in diesem Bereich verfügt.

Stemmer Imaging arbeitet mit einigen

führenden Industriekameraherstellern zusammen,

die inzwischen spezielle Polarisationskameras

entwickelt haben. Zu diesen

zählen Allied Vision mit Modellen der Mako-Serie,

JAI mit kompakten Go-Kameras

und Teledyne Dalsa mit bestimmten Modellen

der Genie Nano-Familie.

Als Vorteil der Polarisation nennt Sandvoss

zusammenfassend die Tatsache, dass nicht

nur die Oberflächenbeschaffenheit von Objekten

wie deren Rauheit, Kratzer, Dellen und

Beschichtung den Polarisa tionszustand des

Lichts verändern können, sondern auch andere

physikalische Eigenschaften wie mechanische

Belastungen oder Doppelbrechungen.

Weitere Informationen erhalten Sie über

die unten aufgeführte Website.

Bilder: Aufmacher zdekubik – adobe.stock.com;

sonstige STEMMER IMAGING

www.stemmer-imaging.com

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 49


Durchgängig automatisiert

Wie künstliche Intelligenz den Embedded-Vision-Markt erobert

01 Deep Learning auf Basis neuronaler

Netze ermöglicht robustere Erkennungsraten

Der Markt für Embedded-Systeme

wächst unaufhaltsam. Auch

Technologien der industriellen

Bildverarbeitung laufen auf

entsprechenden Geräten mittlerweile

standardmäßig. Durch die Integration

moderner Deep-Learning-

Verfahren lassen sich robustere

Erkennungsraten erzielen und

neue Applikationen realisieren.

Dies fördert die durchgängige

Automatisierung von Produktionsketten

im Rahmen von Industrie 4.0.

Der Einsatz von kompakten Geräten mit

eingebundener Embedded-Software

gewinnt im industriellen Umfeld zunehmend

an Bedeutung. So sind vor allem Smartkameras,

mobile Vision-Sensoren, Smartphones,

Tablets, Handhelds, SOMs (System

on Modules) sowie SOCs (System on Chips)

in diesem Kontext immer mehr verbreitet.

Grund hierfür ist, dass diese Devices heute

mit performanten, industrietauglichen und

langzeitig verfügbaren Prozessoren ausgerüstet

sind. Zudem punkten Embedded-

Geräte mit klaren Vorteilen gegenüber stationären

Systemen: Erstere benötigen weit

weniger an Platz, haben einen geringeren

Strombedarf und sind mittlerweile robust

gegenüber rauen Industriebedingungen.

Aus diesen Gründen nimmt der Markt für

Embedded-Systeme an Fahrt auf.

Bildverarbeitungssysteme

spielen Schlüsselrolle

Um die kompakten Geräte für Bildverarbeitungsanwendungen

im industriellen Umfeld

effizient nutzen zu können, sollten diese

„Machine-Vision-ready“ sein, das heißt

Bildverarbeitungssysteme sollten sich problemlos

darauf betreiben lassen. Denn diese

spielen eine Schlüsselrolle im Rahmen von

durchgängig automatisierten Wertschöpfungsketten.

Machine Vision ist in der Lage, verschiedene

Objekte anhand optischer Merkmale

automatisiert zu erkennen. Dafür sind

an mehreren Stellen Bildeinzugsgeräte wie

Kameras oder 3D-Sensoren positioniert

und nehmen das Fertigungsgeschehen lückenlos

auf. Die dabei erzeugten, digitalen

Bilddaten werden von einer integrierten

Machine-Vision- Software verarbeitet und

anschließend für verschiedenste Anwendungen

in der automatisierten Prozesskette

bereitgestellt.

Vorteile im Rahmen der

Fehlerinspektion

Als „Auge der Produktion“ hat Machine

Vision die industriellen Szenarien umfassend

im Blick, was die Prozesse sicherer

und effizienter macht. So können mithilfe

der Bildverarbeitung Werkstücke zur Bearbeitung

präzise positioniert und ausgerichtet

werden. Roboter können Gegenstände exakter

greifen und die Interaktion zwischen

Maschinen und Menschen wird optimiert.

Und nicht zuletzt spielt die Bildverarbeitung

ihre Vorteile bei der Fehlerinspektion

im Rahmen der Qualitätssicherung aus:

Mangelhafte Produkte lassen sich zuverlässig

entdecken und automatisiert aussortieren,

bevor sie in die logistische Lieferkette

gelangen.

Für eine durchgängige industrielle Automatisierung

ist es wichtig, dass Machine-

Vision-Algorithmen auch für den Betrieb

auf Embedded-Systemen optimiert sind.

Christoph Wagner ist Produktmanager

Embedded Vision bei der MVTec Software GmbH

in München

50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


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Werden beide Technologie-Welten nahtlos

miteinander integriert, spricht man von

Embedded Vision. Die Embedded-Geräte

können – ausgestattet mit leistungsfähiger

Machine-Vision-Software und Rechenleistung

– auch anspruchsvolle Bildverarbeitungsaufgaben

problemlos ausführen. Dabei

sollte die Software mit den gängigen Embedded-Plattformen

kompatibel sein. Dazu

zählt z. B. die weit verbreitete Arm-Prozessor-Architektur.

Damit können auch auf

kompakten Devices standardmäßig robuste

Machine-Vision-Funktionen genutzt werden,

die sonst nur auf stationären PC-Systemen

lauffähig sind.

Deep Learning als Treiber für

Embedded-Vision-Markt

Eine bedeutende Rolle bei der Weiterentwicklung

des Embedded-Vision-Marktes

spielen Verfahren der künstlichen Intelligenz

(KI) wie Deep Learning basierend auf einer

Architektur von Convolutional Neural Networks

(CNNs). Die Technologie fungiert als

wichtiger Treiber und Beschleuniger für die

Entwicklung immer leistungsfähigerer Embedded-Geräte.

Deep Learning trägt dazu

bei, neue Anwendungen möglich zu machen

und bei bestehenden Applikationen noch robustere

Erkennungsergebnisse zu erzielen

sowie die Machine-Vision-Prozesse mitunter

signifikant zu vereinfachen. Erreicht wird

dies durch das gezielte Training eines CNNs

und die Klassifizierung von Objekten.

Dabei werden zunächst die von den Bildeinzugsgeräten

generierten, digitalen Bilddaten

durch die Machine-Vision-Software

verarbeitet und ausgewertet. Während des

Trainingsprozesses lernt das System automatisch

bestimmte Eigenschaften, die typisch

für diejenigen Klassen sind, auf denen

die Weiterverarbeitung der Bilddaten beruht.

Klassen sind in diesem Zusammenhang

z. B. Objektklassen wie „Apfel“ oder

„Birne“ oder auch Defektklassen wie „Delle“

oder „Kratzer“. Für die Einteilung in Klassen

nutzt das System spezielle Objektmerkmale

wie Form, Farbe oder Textur. Das Ergebnis

des Trainings ist, dass sich neue Bilddaten –

und damit auch die zu erkennenden Gegenstände

oder Defekte – automatisch und

exakt einer spezifischen Klasse zuordnen

lassen. Neben der Klassifizierung ist mithilfe

von Deep-Learning-Algorithmen auch die

zielgenaue Lokalisierung von Objekten und

Produktfehlern möglich.

Leistungsfähige CPU oder GPU

erforderlich

Deep-Learning-Algorithmen erfordern i.d.R.

eine hohe Rechenleistung. Daher müssen

Embedded-Systeme über entsprechende

Hardware-Komponenten verfügen, um KI-

Funktionen ausführen zu können. Dazu

zählt in erster Linie eine leistungsfähige CPU

(Central Processing Unit). Noch besser laufen

die Prozesse auf einer GPU (Graphics Processing

Unit), mit der sich auch anspruchsvolle

Deep-Learning-Features beschleunigen

und effizienter handhaben lassen. Eine

GPU hat jedoch einen hohen Energiebedarf

und produziert viel Abwärme. Darüber hinaus

sind die meisten Embedded Devices

nicht mit einem derartig leistungsstarken

Grafikprozessor ausgestattet. Dies gilt auch

oftmals für herkömmliche Industrie-PCs,

die häufig nur über eine konventionelle

CPU verfügen.

Während die so genannte Inferenz, also

die Ausführung von Deep-Learning-Prozessen,

direkt auf dem Embedded-Gerät erfolgen

kann, bedarf es für das Training des CNNs

eines stationären PCs. Um hierfür auch

klassische Industrie-PCs nutzen zu können,

ermöglicht MVTec mit dem aktuellen Release

20.05 der Machine-Vision-Standardsoftware

Halcon nun auch das Training auf

einer CPU, anstatt auf einer GPU. Unternehmen

können dadurch Deep-Learning-Technologien

wesentlich flexibler einsetzen, da

sich das Training direkt an der Produktionslinie

durchführen lässt. So lässt sich neueste

Technologie vorteilhaft nutzen, ohne Hardware

anzupassen.

Resümee

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass

Embedded-Vision-Systeme heute moderne

Deep-Learning-Technologien benötigen,

um durchgängig automatisierte, industrielle

Wertschöpfungsketten sicherzustellen.

Durch den Einsatz von Deep Learning sowie

entsprechend gezieltem Training werden

neue Machine-Vision-Anwendungen möglich.

Ebenso lassen sich Erkennungsraten

signifikant verbessern und viele Machine-

Vision-Prozesse vereinfachen.

Bilder: Aufmacher Nataliya Hora – adobe.stock.com;

Einklinker gremlin – iStock; sonstiges MVTec

www.mvtec.com

02 Mithilfe der Software lassen sich

Deep-Learning-Features auf Embedded-

Plattformen nutzen

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Zuverlässig

erfassen

Hexapoden simulieren Kamerabewegungen

beim Test der Bildstabilisierungsfunktion

Schnappschüsse ohne Bewegungsunschärfe fotografisch einfangen,

Fahrbahnmarkierungen erkennen oder mögliche Gefahren für Personen

identifizieren – das alles ist heute mithilfe moderner Kameras möglich.

Doch wie werden die unterschiedlichen Kriterien für Bild- und

Videoqualität zuverlässig gemessen und bewertet? Beim Test der

Bildstabilisierungstechnologien werden beispielsweise Hexapoden

eingesetzt, um Bewegungen zu simulieren, denen Kameras während

der Aufnahmen ausgesetzt sind.

Doris Knauer, Global Campaign Manager

Industrial Automation, Marketing & Kommunikation,

bei der Physik Instrumente (PI) GmbH

& Co. KG; Karlsruhe; Ellen-Christine Reiff, M.A.,

Redaktionsbüro Stutensee

Endanwender, Hersteller von Smartphones

und Kameras, Unternehmen aus den Bereichen

Automotive, Luft- und Raumfahrt,

aus der Sicherheitstechnik oder auch der

Automatisierungstechnik – sie alle stellen

hohe Anforderungen an die Qualität der

Bild- und Videoaufnahmen. Aus diesem

Grund werden Kameras in umfangreichen

Tests nach bestimmten Bildmerkmalen

bewertet. Zu diesen Merkmalen zählen z. B.

Auflösung, Kontrast, Farbe, Textur, Zoom,

Autofokus, Belichtung und Bildstabilisierung.

Für jedes dieser Merkmale werden

tausende von Aufnahmen gemacht und

ausgewertet, um statistisch signifikante

Ergebnisse zu erhalten. Damit die Bildqualität

vergleichbar ist, müssen Kameras und

Kamerakomponenten immer unter den

gleichen Bedingungen und nach den gleichen

Methoden getestet werden.

Komplette Laborlösungen

für die Analyse

Das Unternehmen Dxomark bietet komplette

Laborlösungen für die Analyse, den Vergleich

und die Optimierung der Bildqua -

lität. Die Analyzer-Systeme bestehen aus

Hardware, Software und umfangreichen

Testroutinen gebündelt in mehreren Modulen,

die wiederholbare und bediener-unabhängige

Ergebnisse ermöglichen. Je nach

Aufgabenstellung bzw. den zu prüfenden

Bildqualitätsmerkmalen können unterschiedliche

Module ausgewählt und kombiniert

werden. Eine Besonderheit des Analyzers

ist z. B. die visuelle Rauschmessung. Sie

liefert eine Bildrauschmetrik, die direkt mit

der visuellen Wahrnehmung korreliert. Die

Videoanalyse umfasst Belichtung, Weißabgleich,

Schärfe und Textur bei wechselnder

Beleuchtung; für benutzerdefinierte Testanforderungen

lassen sich auch automatisierte

Beleuchtungsszenarien programmieren. Die

neueste Version des Analyzer-Systems ist zudem

mit einem Selfie-Modul ausgestattet,

um genaue und wiederholbare Frontkameratests

zu ermöglichen. Die Messverfahren,

die dabei der Dxomark-Bewertung zu Grunde

liegen, wurden gemeinsam mit mehreren

Unternehmen der Imaging-Industrie entwickelt,

die in internationalen Normungsarbeitsgruppen

wie IEEE/CPIQ und ISO TC42-

WG18 zusammenarbeiten.

Test beurteilt

Bildstabilisierungssysteme

Beim Test der Bildstabilisierung wird beurteilt,

wie gut die in Kameras eingebauten

optischen und elektronischen Bildstabilisierungssysteme

funktionieren. Denn diese

sollen Bewegungen ausgleichen und damit

Verwacklungsunschärfe vermeiden.

Um eine stabile Bilderfassung sicherzustellen,

messen Sensoren die linearen und

Winkelbeschleunigungen der Bewegung,

also z. B. in Kameras die Zitterbewegungen

des Fotografen oder die Vibrationen

eines Fahr- oder Flugzeugs, damit das

Bildstabilisierungssystem diese automatisch

ausgleichen kann. Die Wirksamkeit

von Bildstabilisierungssystemen – ob optisch

oder elektronisch – folgt dabei dem

CIPA-Protokoll. Die CIPA (Camera and

Imaging Product Association) ist ein

Zusammenschluss japanischer Kamera-

52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


01 Der Analyzer: Leistungsfähige Lösung zur Messung von Stand- und

Videobildqualität, die sich für unterschiedliche Branchen eignet

02 Der Hexapod mit magnetischen Direktantrieben

bietet Simulationsfrequenzen bis 30 Hz und fährt u. a.

frei definierbare Bahnen mit hoher Bahntreue ab

hersteller, der Standards für die Testbedingungen

bei der Bewegungssimulation

definiert hat.

Bewegungssimulation mit hoher

Wiederholgenauigkeit

Wichtig bei allen Testverfahren rund um die

Bildstabilisierung ist die Reproduzierbarkeit

des Kammerzitterns bzw. der Vibrationen

bei Fahr- oder Flugzeugen. „Wir müssen

sicherstellen, dass bei jedem Test die

simulierten Frequenzen und Bewegungen

zum Beispiel um die Rotationsachsen θX,

θY, θZ, Pitch, Yaw, Roll, gleich sind“, betont

Nicolas Touchard, Vizepräsident Marketing

bei Dxomark. „In der aktuellen Version des

Analyzer-Systems setzen wir jetzt Hexapoden

ein, die bei Frequenzen bis 30 Hertz

exakt reproduzierbare Bewegungsabläufe

ermöglichen, was die Anzahl der potentiellen

Bildstabilisierungs-Testszenarien erweitert.“

Beim Test von Kameras und Smartphones

z. B. seien Frequenzen bis ca. 12 Hz typisch,

während die Bildstabilisierung bei Fahrerassistenzsystemen

oft höhere Frequenzen

ausgleichen muss.

Hexapoden sind aufgrund ihres parallelkinematischen

Aufbaus gleich aus mehreren

Gründen für die präzise Simulation der

Bewegungen oder Vibrationen geradezu

prädestiniert. Die Vorteile gegenüber seriellen,

also gestapelten Systemen, sind vor

allem die bessere Bahntreue und Wiederholgenauigkeit.

Darüber hinaus ist die

bewegte Masse geringer und ermöglicht

dadurch eine verbesserte Dynamik, die für

alle Bewegungsachsen gleich ist.

Passende Spezifikationen und

kompetente Unterstützung

Die in der neuen Analyzer-Version eingesetzten

Hexapoden stammen von der

Karlsruher Firma Physik Instrumente (PI).

Der Hexapod vom Typ H-840 z. B. ist für

die Prüfung von Bildstabilisierungssystemen

ausgelegt und gemäß dem Standard

DC-011-2015 von der CIPA zertifiziert.

Dieser Standard definiert Rotationsachsen

sowie die Testfrequenzen und Schwingungsamplituden,

die für die Zertifizierung

nötig sind.

Seit Mitte 2019 ist ein weiterer Hexapod

im Analyzer im Einsatz. Der H-860 ist auf

die Belange der Prüfung von Bildstabilisierungssystemen

ausgelegt, bietet Simulationsfrequenzen

bis zu 30 Hz und fährt vordefinierte

Trajektorien, Sinuskurven und

frei definierbare Bahnen mit hoher Bahntreue

ab. Aufgrund reibungsfreier Voice-

Coil-Antriebe und der Leichtbauweise aus

hochsteifen Carbon-Frästeilen mit geringen

bewegten Massen lassen sich schnelle

und präzise Bewegungen und hohe Beschleunigungen

realisieren. Für die Tests

wird der jeweilige Hexapod auf einer

Grundplatte befestigt. Auf der Grundplatte

wiederum sind die Halterungen für die

Prüflinge montiert. Diese sorgen dafür, dass

das zu prüfende Gerät beim Schütteln fest

mit dem Hexapod verbunden ist. „Wir

haben uns aber nicht nur für diese Hexapoden

entschieden, weil sie genau die richtigen

Spezifikationen für die Simulation von

Erschütterungen haben, sondern auch, weil

wir vom Hersteller PI kompetente Unterstützung

für unser Projekt bekommen wie

bei der Anpassung der Softwaretreiber“, ergänzt

Touchard.

Digitalcontroller ermöglicht

einfache Ansteuerung

Die Ansteuerung der Hexapoden übernimmt

der leistungsfähige Digitalcontroller vom

Typ C-887, der dank einer bedienerfreundlichen

Software eine einfache Kommandierung

ermöglicht. Die Positionen werden in

kartesischen Koordinaten vorgegeben, alle

Transformationen auf die sechs Einzelantriebe

finden im Controller statt. Eine

Eigenschaft der Hexapoden ist der frei definierbare

Rotations- oder Pivotpunkt. Damit

kann die Bewegung der Hexapod-Plattform

gezielt auf die Lage der Bildstabilisierungskomponente

in der Kamera abgestimmt

werden, sodass beispielsweise der Bildsensor

in der Mitte aller sechs Freiheitsgrade

liegt.

Beim Test von Bildstabilisierungssys temen

haben sich die Hexapoden mittlerweile

bewährt. Die sechsachsigen Parallelkinematiken

können aber auch in anderen Anwendungen,

bei denen es um Bewegungssimulation

geht, überzeugen, zum Beispiel beim

Test mehrdimensionaler Positionssensoren

sowie der Kalibrierung von Kreiselkompassen

nach ISO 22090-1 für Schifffahrt und

Meerestechnik.

Bilder: Aufmacher Physik Instrumente, sonstige

DXOMARK; Physik Instrumente

www.physikinstrumente.de

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 53


Aus allen Perspektiven

Kameraplattform ermöglicht höchste Flexibilität im Embedded-Bereich

Der Einsatz industrieller Digitalkameras eröffnet Unternehmen in einem

breiten Branchenspektrum eine Reihe von Möglichkeiten, zum Beispiel

im Rahmen der Qualitätskontrolle. Denn die Vision-Systeme können

Objekteigenschaften erkennen, die für das menschliche Auge oftmals

nicht sichtbar sind. Für noch mehr Präzision sorgt eine neue Kameraserie:

sie vereint die Vorteile von Embedded- und Industriekameras für eine

Vielzahl von Machine-Vision-Anwendungen.

Systeme aus, sondern ermöglicht durch die

SoC-Technologie eine Fülle an Vorverarbeitungs-

und Bildoptimierungsfunktionen,

ohne dass ein FPGA erforderlich ist. Darüber

hinaus bietet die SoC-Lösung eine höhere

Rechenleistung als FPGAs, was die Kameras

in Kombination mit den hohen Bildraten für

Hochgeschwindigkeitsanwendungen und

komplexe Bild verarbeitungsaufgaben prädestiniert.

Die Kameraserie Alvium 1800 von Allied

Vision kombiniert die Leistungsfähigkeit

der “System-on-Chip” (SoC)-Technologie

der Alvium-Plattform mit CMOS-Sensoren.

Das Ergebnis sind flexible Bildverarbeitungslösungen,

sowohl für klassische PCbasierte

als auch für kompakte Embedded-

Systeme. Die Alvium-Kameras sind entweder

mit einer GenICam-konformen USB3-Vision-

Schnittstelle (Alvium-1800-U-Serie) oder

mit einer MIPI-CSI-2-Schnittstelle (Alvium-1800-C-Serie)

sowie einer großen

Auswahl an verschiedenen Gehäusen für

noch größere Einsatzvielfalt verfügbar.

Durch die Verwendung der Alvium-Plattform

für alle Kameramodelle sind die

USB3-Vision-Versionen mit komplett geschlossenem

Gehäuse nicht nur auf den

Einsatz in PC-basierten Systemen beschränkt,

sondern lassen sich auch in Embedded-

Systeme integrieren.

Ein GenICam-basierter Transport Layer unterstützt

die USB-Kameras, um eine Plugand-Play-Kompatibilität

mit gängigen Softwarebibliotheken

wie Halcon von MVTec

oder Common Vision Blox von Stemmer

Imgaging für PC-basierte Anwendungen

sicherzustellen.

Kompaktes Design – einfache

Integration

Die Alvium-Plattform zeichnet sich nicht

nur durch ein kompaktes, leichtes Design

für die einfache Integration in baukleine

Sensor, Funktion und Hardware

applikationsspezifisch wählen

Alle Kameraversionen sind mit Sony IMX

CMOS-Sensoren mit Auflösungen von bis

zu 20 MP verfügbar und bieten neben hohen

Die Kameras kombinieren die Leistungsfähigkeit der

System-on-Chip-Technologie mit modernsten CMOS-Sensoren

Bildraten und hoher Empfindlichkeit eine

optimale Bildqualität. So lässt sich für jede

Anwendung die ideale Auswahl von Sensor,

Funktionsumfang und Hardware treffen.

Die Sensoren umfassen die Sony Pregius-

Global-Shutter-Sensoren IMX265, IMX264

und IMX304 sowie den IMX183 mit Rolling-

Shutter und rückwärtiger Belichtung, der

selbst bei schwachen Lichtverhältnissen

präzise Ergebnisse erzielt.

Variantenvielfalt und hohe

Funktionalität

Die USB3-Vision-Kameramodelle stehen in

drei Gehäusevarianten zur Verfügung: Neben

einem robusten und komplett geschlossenen

Gehäuse in Industriequalität mit verschiedenen

Objektivhalterungen und hochpräziser

Sensorausrichtung sind Varianten mit offenem

Gehäuse oder eine stoß- und vibrationsfeste

Platinenversion (Single-Board-

Modul) erhältlich. Darüber hinaus sind die

MIPI-CSI-2-Kameras als Platinenversion

(Single-Board-Modul) oder mit offenem

Gehäuse verfügbar. Ein gemeinsamer CSI-

2-Treiber bietet Support für alle Nvidia-

Jetson-Plattformen TX2, AGX Xavier und

Nano, was die Implementierung von Embedded-Systemen

vereinfacht.

Bild: Allied Vision

www.alliedvision.com

www.stemmer-imaging.com

54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Hochempfindlich und hochdynamisch

Einen Kompromiss zwischen hoher

Empfindlichkeit (lineares Ansprechen)

und hohem Dynamikbereich bei 120 dB

(logarithmisches Ansprechen) bieten die

NIT WiDy SenS SWIR-Kameras mit

Dual-Mode InGaAs-Sensor von Rauscher.

Die Sensoren sind für den Wellenlängenbereich

zwischen 900 und 1 700 nm ausgelegt und stellen eine

Auflösung von 640 x 512 px zur Verfügung. Die Kameras sind mit

USB 3.0, CameraLink und GigE-Schnittstelle erhältlich und liefern

bis zu 230 Bilder pro Sekunde. Die Smart-Varianten bieten zusätzlich

ein Bad Pixel Replacement und eine Non Uniformity Correction.

Die Gated-Mode Modelle verfügen über externe synchronisierte

Belichtungszeiten von 100 ns bis 9 µs. Alle InGaAs-Sensoren

in den NIT-Kameras werden selbst entwickelt und auf einer

Fertigungsplattform im eigenen Werk produziert.

www.rauscher.de

Kamera für schnelle thermische Prozesse

Das Spitzenmodell in Bezug auf das zeitliche Auflösungsvermögen

innerhalb der High-End-Kameraserie von Infratec ist der

Typ ImageIR 5300. Durch ihren besonderen Detektor ermöglicht

die Kamera Teilbildraten von bis zu 105 kHz. Die empfindlichen

Elemente des Detektors sind großflächig und in einem Abstand

von 30 μm angeordnet. Daher

verfügt das Modell über eine

thermische Empfindlichkeit

von 0,015 K. Gleichzeitig liefert

der Detektor bei Integrationszeiten

von weniger als 10 μs für

technisch relevante Objekttemperaturen

ein optimales

Signal-/Rauschverhältnis. Die Wärmebildkamera ist damit für die

Lösung von Mess- und Prüfaufgaben prädestiniert, bei denen

extrem schnell ablaufende thermische Prozesse erfasst und

aufgezeichnet werden sollen. Ein Beispiel dafür ist die Untersuchung

von Verbrennungsvorgängen. Weitere finden sich auf

verschiedenen Gebieten der Forschung, etwa bei Fragestellungen

zur Aerodynamik und Strömungstechnik im Bereich der Luft- und

Raumfahrt.

www.infratec.de

Präzise Objektprüfung im

Schnelldurchlauf

Mit der 3D-Kamera MV4 präsentiert Photonfocus eine Lösung für

eine exakte und beschleunigte Inspektion von glänzenden

Lötstellen. Mit Unterstützung des Laser-Triangulationsverfahrens

errechnet ein LineFinder-Algorithmus bereits in der Kamera

subpixel-genau das Höhenprofil, das über den nachgelagerten PC

bewertet wird. Der High-Speed

Sensor LUX1310 generiert

Bildraten von mehr als

1'000 Bilder pro Sekunde bei

voller Auflösung und übeträgt

diese per 10 GigE-Schnittstelle.

www.photonfocus.com

Zeilenanwendungen mit Flächensensoren

Zeilenanwendungen über Standard-Schnittstellen realisieren:

Das ist nun möglich mit dem Modus mvBlockScan in USB3- und

GigE-Vision-Industriekameras mit Sony Global Shutter Pregius-

Flächensensoren von Matrix Vision. Die Flächenkameras sind

i.d.R. mit einem FPGA ausgestattet und verfügen über einen

Bildspeicher. Diese Kombination

kann die Basis für

viele smarte Features sein.

Im Falle des mvBlockScan

ermöglicht das FPGA, dass

Area-of-Interest-Blöcke,

bestehend aus mehreren

Zeilen, aufgenommen

werden. Anschließend

fügt das FPGA die Blöcke

zu einem Gesamtbild

zusammen, das dann übertragen wird. Hierbei kann der Anwender

wählen, aus wie vielen Blöcken ein Gesamtbild bestehen

soll. Durch das Übertragen eines zusammengefügten Gesamtbildes

wird der Overhead minimiert, den es anderenfalls bei der

Übertagung der Blöcke als Einzelbilder durch das Transferprotokoll

geben würde. Ein weiterer Vorteil: Flächenkameras sind bei

gleicher Zeilenfrequenz günstiger als Zeilenkameras.

www.matrix-vision.de

www.industrielle-automation.net

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Streulichtresistente Kamera für die

Laserbearbeitung

Mit PI 08M hat Optris eine neue

Infrarotkamera auf den Markt

gebracht, die sich durch eine schmalbandige

spektrale Empfindlichkeit

bei 800 nm auszeichnet. Zudem ist

der Detektor ohne zusätzliche Filter

gegen Laserstreulicht geschützt.

Bei hohen Temperaturen wird der Messfehler mit 1,5 % beziffert,

unterhalb von 1 500 °C mit 1 %. Im Innern der Infrarotkamera,

die einen Messbereich von 575 bis 1 900 °C abdeckt, arbeitet ein

leistungsstarker CMOS-Detektor mit einer optischen Auflösung

bis 764 × 480 px, der mit einer Bildfrequenz von 1 kHz betrieben

werden kann. PI 08M lässt sich einfach in Anwendungen wie

etwa Laserschweißen, -löten und -härten, einbinden. Ein

Echtzeit-Analogausgang liefert ein Signal von 0 bis 10 V. Dabei

wird die Temperatur über einen wählbaren Bereich von 8 × 8 px

gemittelt. Im Lieferumfang der Infrarotkamera ist u. a. ein

Software-Development-Kit enthalten.

www.oprtis.de

Selbstlernende Prüfkamera für

In-Line-Anwendungen

Cognex hat das Bildverarbeitungssystem In-Sight D900 auf den

Markt gebracht. Damit steht erstmalig eine industrietaugliche

In-Sight Smart-Kamera mit ViDi-Deep-Learning-Software zur

Verfügung. Über das System lässt sich ein

breites Spektrum an In-Line-Inspektionsaufgaben

abwickeln, inklusive optischer

Zeichenerkennung (OCR), Montageüberprüfung

und Fehlerlokalisierung.

„Moderne Fertigungsunternehmen

wenden sich zunehmend der Deep

Learning-basierten Bildverarbeitung zu,

um Prüfungen zu lösen, die zu kompliziert,

zeitaufwändig oder kostspielig sind,

um sie mit menschlichen Prüfern oder regelbasierter Bildverarbeitung

zu programmieren“, so Jörg Küchen, Senior Vice President

Vision Products bei Cognex. Durch die Integration der ViDi Deep

Learning-Software sollen auch komplexe visuelle Inspektionen

vereinfacht möglich sein.

www.cognex.com

Codeablesung und Sichtprüfung im Gerät vereint

Die Smart-Kameras der V/F400- und V/F300-Serie der Microhawk-Familie von Omron vereinfachen

Anwendungen, indem sie die Codeablesung und Sichtprüfung in einem einzigen, sehr kompakten

Gerät kombinieren. Technologien wie ein optionaler Flüssiglinsen-Autofokus und eine hochauflösende

5-MP-Farbkamera bieten eine hohe Präzision und ermöglichen gleichzeitig Flexibilität beim Layout

der Fertigungslinien. Die Autofokus-Technologie sorgt dafür, dass die Kamera zuverlässig Produkte

prüft, die in Größe, Form oder gewünschtem Prüfungstyp variieren.

www.industrial.omron.de

IMPRESSUM

erscheint 2020 im 32. Jahrgang, ISSN: 2194-1157

Redaktion

Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)

Redakteurin: Dipl.-Medienwirtin (FH) Marie Krueger

(MK), Tel.: 06131/992-359, E-Mail: m.krueger@vfmz.de

Redaktionsassistenz: Ulla Winter,

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,

Doris Buchenau, Angelina Haas,

Melanie Lerch, Petra Weidt

(Redaktionsadresse siehe Verlag)

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56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


Kameragestützte Abwicklung von

Pick-and-place-Aufgaben

Das Know-how von Sick steckt auch in

Roboter-Lösungen von SEW-Eurodrive.

So haben die Unternehmen gemeinsam

Funktionsbausteine für die 2D-Kamera

Ploc2D und die 3D-Kamera Trispector1000

entwickelt. Dabei handelt es sich um eine

Software, die in den SEW-Controller

integriert wird, um die Kommunikation zur

Kamera zu ermöglichen und dem Roboter

Informationen zur Verfügung zu stellen. Die

Integration der Bildverarbeitungstechnologie

für die Objektidentifikation und Teilelokalisierung erfolgt

per Plug-and-play. „Wir arbeiten gerne mit unseren Partnern an

Lösungen, um eine schnelle und reibungslose Umsetzung der

Applikation zu gewährleisten, von denen vor allem der Kunde

profitiert. Deshalb treiben wir Lösungen voran, die auf allen

Seiten Vorteile haben.“ Mit diesen Worten konkretisiert Daniel

Schwörer, Head of Industry Cluster Drives & Controls, den

Anspruch von Sick bei der Einbindung von Sensorlösungen in

die Automatisierungsumgebung der Betreiber.

www.sick.de

Hohe Lichtqualität und

Bestrahlungsstärke

Evotron hat vier Serien von Hochleistungsringlichtern herausgebracht.

Als Universalbeleuchtungen decken sie einen Großteil der

typischen Ringlichtanwendungen zum Inspizieren und Messen

im Auflicht ab. Mit nur 12,5 mm Höhe sind die Ringlichter

kompakt bei Außen-/Innendurchmessern

von 50/24, 76/50, 102/76 und

128/102 mm. Das lichttechnische

Design greift auf die neueste Generation

High-Power LEDs sowie auf

abgestimmte Spezialoptiken zurück.

Das sorgt für eine hohe Lichtqualität

und dabei höchste Bestrahlungsstärkewerte

in den Lichtfarben R, G, B, IR

und weiß. Damit eignen sich die Ringlichter für die Ausleuchtung

weiter Flächen, bei großem Abstand oder bei schnell bewegten

Prüfobjekten. Der integrierte LightSensorProcessor überwacht die

Einhaltung der maximalen Betriebsparameter. Für die

Widerstandsfähigkeit in einer rauen Industrieumgebung besitzen

die Ringlichter einen aktiven Verpolschutz, ESD-Schutz sowie

IP-Schutzgrade 52 oder 64.

www.evotron-gmbh.de

Thermisch robuste Industriekamera

mit 101 MP

Shr461CX ist das neue Modell aus der

SHR-Kameraserie von SVS-Vistek. Über

den integrierten Rolling-Shutter-Sensor

IMX461 von Sony wird eine Auflösung

von 101 MP (1 648 × 8 742 Pixel) erreicht.

Die Machine-Vision-Kamera weist einen

Dynamikumfang von 82 dB auf. Dieser

wird durch den Sensor in Verbindung

mit der thermischen Konstruktion der

Kamera erreicht und sorgt für geringe Rauschwerte. Die thermische

Anbindung erlaubt darüber hinaus Betriebstemperaturen

bis 70 °C. Weitere Merkmale der Shr461 sind LookUp-Tables, ROI,

eine Shading Correction und eine Defect Pixel Correction. Mit an

Bord sind zudem ein Sequenzer und ein 4-Kanal-Blitz-Controller,

der eine direkte Ansteuerung von LED-Blitzbeleuchtungen zulässt

und weitere Geräte überflüssig macht. Alle Funktionen lassen

sich über ein GenICam-Interface bedienen. Die Anbindung an

den Host erfolgt über vier CoaXPress-6-Leitungen. Bei einer Rate

von 6,1 Bildern/s ist eine Übertragung von rd. 630 MB/s möglich.

www.svs-vistek.com

10 GigE-Kameras für anspruchsvolle

Inspektionsaufgaben

Erhöhte Empfindlichkeit und Bildqualität sowie mehr als

1 500 Bilder/s – Baumer stellt sechs neue LXT-Kameras mit

Auflösungen von 0,5 bis 7,1 Megapixel vor, die Sony Pregius

CMOS-Sensoren mit 10 GigE kombinieren. Mit einer Pixelgröße

von 4,5 bzw. 9 µm eigenen sich die Kameras für Applikationen

mit kurzer Belichtungszeit oder NIR-Beleuchtung. Das SNR

(Signal to Noise Ratio) von 44 dB (4,5 µm) unterstützt die

Bild auswertung beim Laser-Schweißen oder in der Sport- und

Bewegungsanalyse. Dank der hohen Bildraten können auch

temporeiche Abläufe sicher erfasst, analysiert und gesteuert

werden. Die Einstellung der Verstärkung lässt sich über das neue

Dual Conversion Gain Feature bereits im Sensor einstellen. Eine

integrierte HDR-Funktion beschleunigt die Bildauswertung und

erzeugt keine CPU-Last im PC. Vier

optoentkoppelte Ausgänge mit Pulsbreitenmodulation

und einer Leistung

bis 120 W (max. 48 V/2,5 A) machen

externe Controller bei der Ansteuerung

von Beleuchtungen überflüssig.

www.baumer.com

Leitfaden zur Bildverarbeitung als kostenlose PDF-Dateien

Um die Aus- und Weiterbildung in der industriellen Bildverarbeitung und optischen Messund

Prüftechnik trotz Corona weiterhin zu fördern, bietet die Fraunhofer-Allianz Vision die

neuesten fünf Bände der Leitfaden-Reihe als kostenlose PDF-Dateien an. Das Angebot gilt bis

Anfang August. Die PDFs können bestellt werden per E-Mail unter Angabe des gewünschten

Bands unter: vision@fraunhofer.de. Mehr Infos unter www.vision.fraunhofer.de/de/publikationen/leitfaeden/leitfaden-sonderaktion.html.

Im Oktober erscheint die vierte, überarbeitete

Neuauflage des Leitfadens zur industriellen Bildverarbeitung.

www.vision.fraunhofer.de

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 57


Schwungmassenspeicher

für den Klimaschutz

Gerotor-Mitgründer

Marcel Werner,

Business

Development

Mit dem wachsenden Bedarf an industrieller Energieeffizienz

entsteht ein Milliarden-Dollar-Markt für

Energiespeichersysteme. Die Gerotor GmbH unterstützt

die Idee der Nachhaltigkeit und entwickelt

Systeme zur Steigerung der Energieeffizienz auf Basis

der Schwungradspeichertechnologie. Dadurch lassen

sich Stromspitzen reduzieren, Verlustenergien

rekuperieren und die Stromqualität in unterschiedlichen

industriellen Anwendungen erhöhen.

Schwungmassenspeicher sind als zuverlässige Energiespeicher

bekannt. Sie bieten eine hohe Leistungsdichte, Millionen von

Lade- und Entladezyklen, eine hohe Zuverlässigkeit, eine lange

Lebensdauer und sie altern nicht. Trotz der ökonomischen und ökologischen

Vorteile erfüllte bislang kein Schwungrad die technischen

und kommerziellen Anforderungen industrieller Anwendungen. Aufgrund

der nahezu unbegrenzten Zyklenfestigkeit und der guten Wirtschaftlichkeit

der Technologie ist es nun erstmals möglich, elektrische

Energie aus dynamischen Industrieprozessen direkt vor Ort zu speichern

und wieder abzurufen. Damit ergeben sich neue Perspektiven

für Energieeffizienz und Energieflexibilisierung in der Industrie 4.0.

Der Ursprung der Gerotor-Schwungradtechnologie wurzelt in der

Formel 1. Im Jahr 2008 führte sie die KERS-Technologie zur Rückgewinnung

von Bremsenergie ein. Damals basierten erste KERS-

Entwicklungen auf neuartigen Schwungrädern. Diese Idee griff das

Startup-Unternehmen auf und entwickelte eines der kleinsten und

leistungsstärksten Hochleistungsschwungräder. Da die Gründer

aus dem verarbeitenden Gewerbe stammen, lag es nahe, sich auf

industrielle Anwendungen mit ihrem hohen Energieverbrauch und

ihrem wachsendem Bedarf an Energieeffizienz zu konzentrieren.

Heute ist Gerotor der einzige Anbieter solcher kompakter Energiespeichertechnologien.

Die Technologie wurde bereits mehrfach

ausgezeichnet, zuletzt mit dem Deutschen Innovationspreis für

Unsere Lösungen tragen zur CO 2

-Neutralität

in der Industrie und somit zu einer

umweltfreundlicheren Welt bei

Der Hochleistungsspeicher Gerotor HPS ermöglicht in industriellen

Anwendungen Verbrauchsreduktionen durch Rekuperation

Klima und Umwelt des Bundesumweltministeriums und des Bundesverbandes

der Deutschen Industrie. Bei der Produktentwicklung

steht die Wirtschaftlichkeit für den Kunden im Vordergrund. Die

Bezugskosten (Levelized Costs of Stored Energy, LCOE) der zurückgewonnenen

Energie liegen bei ca. 0,02 €/kWh bei dynamischen

Anwendungen der Industrie. Damit ist die Rekuperation günstiger

als der Bezug von Strom mit ca. 0,15 €/kWh im deutschen Mittelstand.

Derzeit befindet sich das Unternehmen in einer Reihe von

Forschungs- und Entwicklungskooperationen für die Übertragung

der Technologie in andere Märkte und die Weiterentwicklung des

Systems wie dem DC-Industrie-2-Forschungsprojekt für ein gleichstrombasiertes

Smart Grid für die Industrie. Darüber hinaus erhält

das Startup Anfragen aus unterschiedlichen Anwendungsbereichen:

von modernen Schiffen bis zu Crashtestanlagen. Dabei steht die

Steigerung der Energieeffizienz durch Power Management, Power

Quality und Power Monitoring immer im Vordergrund.

Bilder: Gerotor

www.gerotor.tech

58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 www.industrielle-automation.net


VORSCHAU

IM NÄCHSTEN HEFT: 4/2020

ERSCHEINUNGSTERMIN: 16. 09. 2020 • ANZEIGENSCHLUSS: 01. 09. 2020

01

02

03

04

01 Smart: Mit TSN und OPC UA die Voraussetzung für eine durchgängige

und deterministische Kommunikation schaffen

02 Multifunktional: Neuer Condition-Monitoring-Sensor sorgt für eine

kontinuierliche Zustandsüberwachung

03 Virtuell: Wie sich dank eines 3D-Scan-Konzepts der Aufwand rund

um das Retrofit einer Maschine deutlich reduzieren lässt

Der direkte Weg

Internet:

www.industrielle-automation.net

E-Paper:

digital.industrielle-automation.net

Redaktion:

Redaktion@industrielle-automation.net

WORLD OF INDUSTRIES:

www.world-of-industries.com

04 Zuverlässig: System zur vollautomatisierten Klemmenleistenbestückung

sorgt für maximale Flexibilität innerhalb der Prozesskette

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)

www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 03/2020 59


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