megalink 08/2013

AUGUST 2013

www.megalink.ch

Im Gespräch mit Klaus Endress | Maxon Motor – Erfolg durch Differenzierung Produktübersicht Sicherheitsrelais | Marktübersicht Mikrocontroller

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Ich bin dann mal weg ...

Klaus Endress ist unter den Medienschaffenden der absolute Liebling. Äusserst gesprächig, mitunter vielleicht sogar etwas gesprächiger, als es sich für einen Mann in seiner Position empfiehlt, versorgt der CEO der Endress+HauserGruppe diese regelmässig mit markanten Worten und Weisheiten. Dass er in Interviews dabei immer das sagt, was er meint, und das, was er meint, stets mit Anstand und Grösse zu tun hat, macht ihn nicht nur unter Journalisten zu einem umso geschätzteren Gesprächspartner.

Nun tritt das Oberhaupt des Schweizer Messtechnik-Spezialisten ab. Zum Ende des Jahres zieht sich der 64-Jährige aus dem operativen Geschäft zurück und wechselt in den Verwaltungsrat «Gott betrachtete alles, was er geschaffen hatte, des Familienunternehmens. Megalink nahm das zum Anlass, sich mit und er hatte Freude daran: alles war sehr gut.»

Genesis 1,31 ihm am Unternehmenssitz in Reinach zu treffen. Im Gespräch (ab Seite 16) ging es nicht nur um seine Nachfolgeregelung, ab 2014 wird erstmals in der 60-jährigen Firmengeschichte kein Endress an der Spitze stehen, sondern ebenso um die Verantwortung gegenüber Mitarbeitenden, die 1:12-Initiative und darum, wie die Fliege zum Markenzeichen wurde. Besonders auffallend während dieser Unterhaltung war seine Verbundenheit zur Schöpfung, die sich wie ein roter Faden durchs Gespräch zog. Und diese, sagt er, sei ihm in der Vergangenheit bei wichtigen Entscheidungen immer ein guter Ratgeber gewesen.

Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

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14 Nachrichten

36 Sicherheitstechnik

Umsatzsteigerung hart erkämpft Die Umsatzentwicklung von Maxon Motor lässt kaum ahnen, dass auch das Schweizer Unternehmen um seine Aufträge hart kämpfen muss. Wie und mit welchen Methoden das Unternehmen mit Sitz in Sachseln an die Aufträge kommt, schildert CEO Eugen Elmiger im Gespräch mit Megalink.

Verbindliche Regeln Damit industrielle Leitsysteme wirkungsvoll gegen Angriffe von aussen geschützt werden können, bedarf es verbindlicher Regeln.

ABB beteiligt sich daher in verschiedenen Standardisierungsinitiativen, um die Cypersicherheit von Netz- und Prozessleitsystemen vorantreiben zu können.

THEMEN 1 Editorial 5 Nachrichten 10 Veranstaltungskalender NACHRICHTEN 4 Grosse Nachfrage nach Industrierobotern Gutes 2012 für Weltweite Roboterindustrie 11 Publireportage

50 Sicher vor unangenehmen Szenarien

Vortex86DX2-Prozessoren prädestinieren Compact-41-Reihe von Syslogic 52 FFT führt deutlich schneller zum Ziel

Architekturen von Spektrum-analysatoren haben entscheidenden Einfluss auf Messzeiten 57 in motion

Antriebe und Fluidik 58 Absolute Durchgängigkeit

Wertschöpfung mit IntegraTED Drive SysTEms 60 Verheizen war gestern ...

VERBÄNDE 12 Auf die Plätze, Embedded, los…

Embedded Computing Conference 2013

Wirtschaftliche Fahrzeuge und Maschinen 62 Arbeitspumpe als Motorstarter

hydraulisches Start-Stopp-System für Radlader 64 Unscheinbar und doch entscheidend…

FACHTEIL 14 Differenzierung als Erfolgsrezept Maxon Motor stellt sich globalem Wettbewerb 16 «Wir reden am liebsten Deutsch!»

Interview mit CEO Klaus Endress 24 RFID-Identifikation im Meterbereich

UHF-Schreib/-Lesekopf F190 von Pepperl+Fuchs 26 Schaltzustand verbrauchsarm detektiert

Peripherieelement Lesense von Energy Micro 28 Perfekt für komplexe Steuerungen

Schläuche in hydraulischen Anwendungen 67 swissT.net

Networks & Communication 68 Alle guten Dinge sind drei ...

Durchgängiges Installationskonzept HIGHLIGHT 47 Offen und flexibel 56 Automatisch zum Performance Level 70 Keine Kompromisse

FM4-Mikrocontollerfamilie von Fujitsu 30 System-Mix mit Sinn

System-on-Chip-FPGA steigern Performance 34 Marktübersicht Mikrokontroller 36 Cybersicherheit

Forschung & Entwicklung – Schutz kritischer Infrastrukturen bedarf verbindlicher Standards 38 Saubermänner

Lösungen für die Nahrungsmittelindustrie 40 Produktübersicht Sicherheitsrelais 44 Publireportage 48 Verwandlungskünstler

Control-Panel- und Panel-PC-Serien

PRODUKTE 32 Mikrokontroller 45 Sicherheit 66 Antriebstechnik 69 Networks & Communication 71 Automation 73 Bauelemente 74 Industriebedarf 74 Messen & Prüfen 78 Lieferantenverzeichnis 80 Impressum

I N H A L T S VE R Z E I C H N I S

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GUTE BERATUNG KÖNNEN

52 Messtechnik FFT führt schneller zum Ziel Die Architektur eines Spektrum-Analysators hat neben der gewählten Messbandbreite grossen Einfluss auf die Messzeiten. Dieser Beitrag erklärt die Unterschiede zwischen herkömmlichen, gewobbelten SpektrumAnalysatoren und breitbandigen Signal- und Spektrum-Analysatoren auf FFT-Basis und zeigt, wie sich mit Letzterem die Messzeit reduzieren lässt.

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Die Mensch-Roboter-Kooperation dürfte der Branche weiteres Wachstum verschaffen. Bild: ABB

GUTES 2012 FÜR WELTWEITE ROBOTERINDUSTRIE – MENSCH-ROBOTER-KOOPERATION SOLL WEITERES WACHSTUM GARANTIEREN

Ungebremste Nachfrage nach Industrierobotern Der Roboterabsatz erreichte 2012 die zweithöchste Anzahl aller Zeiten. Mit mehr als 159 000 Einheiten wurden fast annähernd so viele wie im Rekordjahr 2011 verkauft.

Durch den weltweiten Trend hin zur Automatisierung dürfte der Absatz im Jahr 2013 gemäss der IFR International Federation of Robotics ein ähnlich hohes Niveau erreichen.

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wischen 2008 und 2012 ist der Roboterabsatz laut der IFR um durchschnittlich neun Prozent pro Jahr gewachsen.

Durch den weltweiten Trend zur Automatisierung erwartet die IFR im laufenden Jahr ein ähnlich hohes Niveau. Gemäss Dr. Andreas Bauer, Vorsitzender der IFR Industrial Robot Suppliers Group, war in den vergangenen drei Jahren insbesondere die Automobilindustrie treibende Kraft. Doch auch in den anderen Industrien (General Industry) erwartet er weiteres Wachstum.

Elektronikindustrie bremst Entwicklung in 2012 Grund für den leichten Rückgang des weltweiten Roboterabsatzes 2012 waren hauptsächlich die deutlich niedrigeren Verkäufe in die Elektro-/Elektronik-Industrie. Der Roboterabsatz in der Automobilindustrie stieg nochmals um sechs Prozent. Die Chemie-, Gummi- und Kunststoffindustrie wie die Nahrungsmittelindustrie erhöhten ihre Roboterkäufe, während die Metall- und Maschinenbauindustrie sie etwas reduzierte.

Siebzig Prozent des Absatzes verteilen sich auf fünf Länder Etwa siebzig Prozent der gesamten Roboterverkäufe gingen 2012 nach Japan, China, USA, Südkorea und Deutschland. Der Roboterabsatz nach Japan erhöhte sich 2012 weiter leicht auf 28 700 Einheiten. Die Elektronikindustrie kürzte ihre Roboterinvestitionen deutlich, während die Automobilindust-

rie 31 Prozent mehr Roboter kaufte. Das Absatzniveau in Japan liegt jedoch noch deutlich unter dem Spitzenwert von 2005 (44 000 Stück).

2012 war China der zweitgrösste Robotermarkt nach Japan. Obwohl die Roboterlieferungen 2012 nur leicht gestiegen sind, bleibt China der dynamischste Wachstumsmarkt.

Zwischen 2005 und 2012 ist der Absatz von Industrierobotern dort durchschnittlich um 25 Prozent pro Jahr gewachsen.

In den USA setzte sich der Trend zur Automatisierung fort. Dadurch erhöhten sich die Roboterinstallationen weiter auf den Rekordwert von 22 400 Stück. Insbesondere die Automobilindustrie steigerte ihre Roboterinvestitionen.

Nach starken Investitionen in den Jahren 2010 und 2011 sind die Roboterlieferungen nach Südkorea um fast 24 Prozent auf 19 400 Stück zurückgegangen. In Deutschland war seit 2010 die Automobilindustrie der Motor für das ungebremste Wachstum der Roboterinstallationen. 2012 hat diese ihre Investitionen in Industrieroboter deutlich gekürzt, während die General Industry mehr Roboter bestellte. Mit 17 500 Stück wurde 2012 die zweithöchste Anzahl von Industrierobotern nach Deutschland geliefert, zehn Prozent weniger als im Rekordjahr 2011.

Thailand wird mehr und mehr zum wichtigen Robotermarkt. 2012 erreichte der Roboterabsatz einen Rekordwert von 4000 Stück, 17 Prozent mehr als 2011. Auch der

brasilianische Robotermarkt ist weiter gewachsen, während der Absatz in Indien stagnierte. Nach starken Investitionen 2011 gingen die Verkäufe in den mittel- und osteuropäischen Ländern ebenfalls zurück.

Einfach zu bedienende Roboter für General Industry Um auf den globalen Märkten wettbewerbsfähig zu bleiben, setzt sich der Trend zur Automatisierung weiter fort. Ebenso durch die fortschreitende Industrialisierung extrem wachsender Konsumentenmärkte und die erforderliche Modernisierung von existierenden Produktionsanlagen. Energieeffizienz und Leichtbau sind die wichtigsten Herausforderungen für die verarbeitende Industrie. Auch das Potenzial für die Installation von Industrierobotern in der General Industry wird durch die weiter entwickelte Leistungsfähigkeit von Robotern steigen.

Besonders die Mensch-Roboter-Kooperation, bedienerfreundliche und leicht zu integrierende Roboter, bieten grosse Wachstumschancen.

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eco bewertet RFID als mobilen Verlierer «Die Mobile-Branche hat noch vor Kurzem grosse Hoffnung in fünf scheinbare Mega-Trends gesetzt, die keiner davon erfüllt hat», sagt Dr. Bettina Horster. Die Direktorin Mobile im eco – Verband der deutschen Internetwirtschaft e. V. – eröffnete mit diesen Worten die sechste Auflage der «eco Mobile Business Trends» in Düsseldorf.

Die Flops und «Slow Mover» sind nach ihrer Einschätzung: 1. Der Ausbau der Mobilfunknetze schreitet nicht im erhofften Masse voran. Es gibt nach wie vor funkfreie Gebiete, die Qualität mobiler Telefonate ist häufig unzureichend und der LTE-Ausbau kaum spürbar.

2. «Bring Your Own Device» (BYOD) hat sich binnen kürzester Zeit vom Mega-Trend zum Mega-Flop entwickelt. Die IT-Abteilungen in den Unternehmen haben dem Anschluss ‹irgendwelcher Geräte› ihrer Beschäftigten ans Firmennetz aus Sicherheitsgründen rigoros einen Riegel vorgeschoben. Offenbar erweist es sich als günstiger, den Beschäftigten firmeneigene Laptops zu überlassen, statt sich dem erhöhten Sicherheitsrisiko fremder Geräte auszusetzen.

3. RFID und seit Kurzem NFC sind als Hoffnungsträger für eine vielfältige Palette neuer mobiler Anwendungsgebiete gestartet. Bislang hat keine dieser Funktechnologien die in sie gesetzten Erwartungen auch nur im Ansatz erfüllt.

4. QR-Codes schienen der Renner schlechthin als Brücke zwischen der analogen und digitalen Welt. Heute sind QR-Labels zwar an vielen Stellen von der Pralinenschachtel bis hin zu Visitenkarten sichtbar, aber die Nutzung ist verschwindend gering und es steht zu erwarten, dass QR rasch wieder aus der Mode kommt.

5. Mobile Payment sollte zahlreichen Marktstudien zufolge eigentlich schon im Jahr 2005 den Durchbruch geschafft haben. Bis heute haben sich diese Prognosen als Makulatur erwiesen.

Einen Mega-Trend bewertet die Mobile-Expertin allerdings umso positiver: die mobile Machine-to-Machine-Kommunikation. Laut einer aktuellen Umfrage des eco-Verbandes schliessen sich zwei Drittel der Fachleute der Prognose von Dr. Bettina Horster an und erwarten ebenfalls den Durchbruch für die M2M-Kommunikation in den nächsten Jahren. Auf dem eco-Kongress wurde der M2M-Teledesk als Beispiel für eine Mobile-Plattform für den Maschinenbau vorgestellt. www.m2m-teledesk.de, www.eco.de

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«Milky Way 2» bringt es auf 54,9 PetaFLOP/s Erstmals seit 1997 führt ein ausschliesslich mit Intel-Prozessoren bestückter Supercomputer wieder die Top500-Liste der Supercomputer an. Spitzenreiter der 41. Ausgabe der Top500-Liste ist das System «Milky Way 2» mit 48 000 Intel Xeon Phi Co-Prozessoren sowie 32 000 Intel Xeon-Prozessoren und einer maximalen Rechenleistung von 54,9 PetaFLOP/s (Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde). Dies entspricht mehr als der doppelten Geschwindigkeit des Supercomputers, der die Top500-Liste bei der letzten Ausgabe im November 2012 anführte. www.intel.de, www.top500.org

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Neue Anschrift Die Sigmatek Schweiz AG ist ab 9. September 2013 unter einer neuen Anschrift erreichbar.

Diese lautet: Sigmatek Schweiz AG Schmittestrasse 9 8308 Illnau-Effretikon Telefonnummer, Fax und E-Mail bleiben wie bisher.

V-7_2013-VCEK-6533

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kurz & bündig

N A C H R I C H TE N

Autarkes Rechenzentrum

Dätwyler investiert in Schweiz und China Die Dätwyler Cabling Solutions AG investiert zehn Millionen Schweizer Franken in Produktionsanlagen für Glasfaserkabel.

Während im schweizerischen Altendorf anspruchsvolle Kabel für den Ausseneinsatz gefertigt werden sollen, entsteht im chinesischen Taicang eine Produktion für personalintensive Indoor-Kabel.

Syslogic setzt auf Europa Die Syslogic Datentechnik AG mit Sitz in Baden-Dättwil fertigt ausschliesslich in Europa. Um die Fertigungskapazitäten zu erweitern, soll noch in diesem Jahr der Spatenstich für einen neuen Produktionsstandort im deutschen Bannewitz nahe Dresden erfolgen.

E+E Elektronik sichert sich Grossauftrag Die E+E Elektronik GmbH hat eine Ausschreibung des Deutschen Wetterdienstes zur Ausstattung von Wetterstationen mit Feuchte/Temperaturtransmittern gewonnen.

Bis 2015 sollen schrittweise in den deutschlandweit knapp 2000 Wetterstationen alle Feuchtemessgeräte durch die Technik aus Österreich ersetzt werden.

Siemens Excellence Award vergeben Die Siemens Schweiz AG hat zum sechsten Mal den nationalen Siemens Excellence Award vergeben. Den mit 10 000 Franken dotierten Preis sicherten sich die HSLU-Studenten Markus Heuberger, Matthias Studer und Marco Zurmühle für einen Prototypen, mit dem sich Daten mit einem LED-Leuchtmodul zu einem Smartphone senden lassen.

Bund steigert F+E-Aufwendungen Der Bund steigerte seit 2010 die Aufwendungen für F+E um 17 Prozent auf aktuell 2,1 Milliarden Schweizer Franken im Jahr.

Grösster Empfänger in 2012 war der Schweizerische Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) mit 878 Millionen Schweizer Franken.

Flugzeugtechnik heute und morgen Interaktive Storys und Anwendungen aus der Welt der Luft- und Raumfahrttechnik präsentiert die aktuelle Ausgabe des «Driven» von Maxon Motor. Das Tablet-Magazin ist für Apple iOS und Google Android verfügbar.

Harting Mitronics ISO TS 16949-zertifiziert Die Harting Mitronics mit Sitz im schweizerischen Biel ist von der Deutschen Gesellschaft zur Zertifizierung von Managementsystemen für den Bereich Automotive zertifiziert worden. Die Zertifizierung der Tochtergesellschaft erfolgte nach der Norm ISO TS 16949.

Begleitendes Studium immer beliebter Zum Studienbeginn im kommenden September haben sich an der Hochschule für Technik FHNW 493 junge Frauen und Männer für das Ingenieurstudium angemeldet. 128 der angehenden Studenten haben sich dabei für ein berufsbegleitendes Studium entschlossen, was die Schulleitung als erfreuliche Entwicklung sieht. Mit diesem Modell könnten Studierende das Erlernte gleich in der Praxis umsetzen.

Das Rechenzentrum der Zukunft wird zum Erzeuger von Energie und Biomasse.

Bild: Schneider Electric

Der deutsche Partner Prior1 von Schneider Electric hat ein Konzept entwickelt, bei dem Algen für die Stromerzeugung in Rechenzentren genutzt werden. Dafür verbaute es in den sonnenzugewandten Teilen der Fassade Paneele, in denen eine mit

Algen gesättigte Flüssigkeit kreist. Diese binden beim Wachstum unter anderem Kohlenstoffdioxid und geben Methan ab. Die so über Gärprozesse erzeugte Biomasse dient als gasförmiger Brennstoff, der zwei Blockheizkraftwerke antreibt, die das Rechenzentrum mit Strom versorgen. Da die Algenpaneele an der Fassade für den Betrieb der geplanten Zwei-Megawatt-Anlage nicht ausreichen, befinden sich im Keller des Gebäudes weitere Tanks für die Algenproduktion.

Die Abwärme des Rechenzentrums wird für die Heizung der Algentanks eingesetzt. Zur Vielzahl von Kreisläufen und symbiotischen Prozessen innerhalb des futuristischen Rechenzentrums gehören umfangreiche Flächen für vertikale Landwirtschaft. Damit soll der Stadt, in der sich das Rechenzentrum befindet, die entzogene Fläche wieder zurückgegeben werden. Die über die Algenproduktion entstehende Biomasse wird zu Biokunststoffen veredelt, die biologisch abbaubar sind. Dank dem autarken Heizsystem innerhalb der Algen-Paneele kann das Projekt praktisch in jeder Klimazone realisiert werden. Die vertikale Bauweise hilft ausserdem, Platz zu sparen. www.schneider-electric.com

Viereinhalb Fussballfelder pro Sekunde Das britische Projekt «Bloodhound SSC» will 2015 einen Geschwindigkeitsrekord am Boden aufstellen. In dem Auto mit Jet- und Raketenantrieb, das eine Geschwindigkeit von 1000 Meilen pro Stunde erreichen soll, sind unter anderem Kameras von Stemmer Imaging verbaut.

Ziel des Bloodhound-Projekts ist es, eine Geschwindigkeit von 1000 Meilen pro Stunde zu erreichen und damit den aktuellen Geschwindigkeitsrekord zu Lande von 763,035 Meilen pro Stunde (Mach 1,02) zu brechen, der 1997 von Thrust SSC aufgestellt wurde. Das Projekt, das 2008 begonnen wurde, wird als unglaubliche, technische Herausforderung beschrieben, die mithilfe der Wissenschaft, des Automobilbaus, der Technik und der Mathematik das Unmögliche wagen und wahr machen soll.

Mark Williamson, Direktor Corporate Market Development bei Stemmer Imaging, erklärt dazu:

Schneller als eine Pistolenkugel fliegt soll der Bloodhound fahren.

«Wir arbeiten eng mit dem Bloodhound-Entwicklungsteam zusammen, um Videodaten für Konstruktions- und Veröffentlichungszwecke zu erstellen und aufzuzeichnen. Es ist nicht überraschend, dass die Aufnahme von Bildern bei derart hoher Geschwindigkeit ein kritischer Bestandteil des Projekts ist. Bloodhound wird nämlich schneller fahren, als eine Pistolenkugel aus einer Magnum 357 fliegen kann. Das zwölf Meter lange Auto wird somit in einer Sekunde die Länge von viereinhalb Fussballfeldern zurücklegen!»

Die eingesetzten Kameras müssen zahlreichen Aufgaben nachkommen. So liefern nach vorne gerichtete Kameras Live-Stream-Videos zur Veröffentlichung, während die nach hinten gerichteten Kameras den Ausstoss des Raketenantriebs beobachten. Weitere Kameras überwachen kritische Konstruktionsparameter wie den Bodenkontakt der Räder. Kameras im Cockpit überwachen verschiedene Geräte und die Aktionen des Fahrers. Die Videodaten müssen mit der genauen Uhrzeit versehen und mit der Bordelektronik verbunden sein, damit einzelne Bilder zu den Steuerungsvorgängen zurückverfolgt werden können. Zur Übertragung der Videodaten wird ein Ethernet-Datenkommunikationsbus eingesetzt.

Bild: Stemmer

www.stemmer-imaging.ch

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Firmennews 25 Jahre Primelco Die Primelco AG mit Sitz in Baar feiert ihr 25-jähriges Bestehen. Im Juni 1988 von Hans Peter Schenkel (Bild) gegründet, nahm der Industrie- und Handelspartner schon bald an Fahrt auf.

Zum zehnjährigen Bestehen zählte das junge Unternehmen bereits zehn Mitarbeitende, heute sind es 30. Rückblickend betrachtet ist Hans Peter Schenkel, der mittlerweile VR-Präsident ist, vom Gang in die Selbstständigkeit überzeugt: «Diese Entscheidung hat sich gelohnt. Klar hatten wir mal immer wieder schwierige Jahre, aber schlussendlich haben wir sie gemeinsam gut gemeistert.»

Bereits vor längerer Zeit wurde das Unternehmen zweigegliedert und wird von den Söhnen im Sinne des Firmengründers weitergeführt. Die Primelco Visual Data steht unter der Leitung von Reto Schenkel und bietet individuelle Visualisierungssysteme und Industriekomponenten. Die Primelco System Device wird von Patrik Schenkel geführt und ist Partner für Kassensystemlösungen und mobile Datenerfassung.

Elektron bringt Licht ins Dunkel Die Elektron AG mit Sitz in Au steigt ab Herbst 2013 gemeinsam mit Philips in den Tunnelmarkt mit LED-Beleuchtungssystemen ein. Mit Peter Schwägli übernimmt ein ausgesprochener Branchenkenner die Leitung.

Er war bis 2009 fast zehn Jahre lang als Geschäftsführer der Siteco AG im Tunnelbereich tätig und zeichnete sich dort unter anderem für Projekte wie die Westumfahrung Zürich, den Belchentunnel oder Schweizerhalle verantwortlich.

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Handlungsempfehlungen für Industrie 4.0 Der VDI und der VDA/ITA haben zwei wichtige Standards für Industrie 4.0 entwickelt. Sie sollen es der Industrie einfacher machen, ihre Produktionssysteme mit moderner Informationstechnologie den neuen Herausforderungen an flexible und kostengünstige Produktion anzupassen. Dabei spielt die Überwindung der Sprachbarriere zwischen Maschinen und MES-Systemen eine entscheidende Rolle.

VDI-Richtlinie 5600, Blatt 3: Bei der neuen VDISchnittstelle zwischen Maschinen und MES-Systemen liefert die Maschine standardisiert beschriebene Datenpunkte. Steuerungsprogrammierer beim Maschinenbauer und die Inbetriebnehmer beim Maschinenbetreiber sprechen nun eine Sprache, sodass die Verbindung zwischen Maschine/Anlage

und MES schneller und mit weniger Fehlern abläuft.

Die Schnittstelle bietet zudem die Basis für eine automatische Verbindung zwischen den beiden Ebenen im Sinne eines «Plug-and-Work».

VDA/ITA-Leitfaden «MES für die Automobil-Industrie»: MES-Systeme entwickeln sich zu Informationsdrehscheiben in der Fabrik. Einige allgemeine Standards zu MES existieren bereits, für die Automobil- und Zulieferindustrie hat nun die ITA, ein Zusammenschluss von IT-Anbietern für die Automobilindustrie, einen MES-Leitfaden erarbeitet und herausgegeben. Dieser soll dazu beitragen, dass MES-Anwender und -Betreiber weitere Potenziale durch die effiziente Nutzung von MES-Systemen ausschöpfen. www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/38700/

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Fünf Jahre Sigmatek Schweiz

In den fünf Jahren, in denen Sigmatek mit einer Niederlassung in der Schweiz vertreten ist, leistete deren Geschäftsführer Beat Meili Beachtliches. In dieser kurzen Zeitspanne gelang es ihm, über 50 namhafte Kunden aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau sowie erneuerbare Energien von den Technologien des österreichischen Herstellers zu überzeugen. Den Erfolg erklärt sich Beat Meili mit Kundennähe, einem partnerschaftlichen Miteinander und Flexibilität.

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Distributionsnews

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Forschungsprojekt will Akkuleistung für Steuerungen

Semtech ehrt Avnet Memec Die Semtech Corporation, Anbieterin von Analog- und Mixed-Signal-Halbleitern, zeichnete Avnet Memec als europäischen Vertriebspartner des Jahres aus. Damit würdigte das US-amerikanische Unternehmen die in den beiden vergangenen Jahren erzielten zweistelligen Wachstumsraten, die der Distributor mit dem Semtech-Portfolio erzielte.

Flir zeichnet Distrelec aus Die Distrelec-Gruppe ist vom Wärmebildkamerahersteller Flir als Katalogversender mit der besten Leistung im Bereich Europa, Naher Osten und Afrika ausgezeichnet worden.

RS Components vertreibt Parallax Der Distributor RS Components vertreibt ab sofort in Asien und Europa die Produkte des US-amerikanischen Herstellers Parallax Inc. Das in Kalifornien ansässige Unternehmen ist auf die Entwicklung und Produktion von Mikroprozessor-Entwicklungstools und kleinen Einplatinen-Computern spezialisiert.

kurz & bündig Schweizer Produktion legt zu Die Produktion der Schweizer Industrie hat im ersten Quartal 2013 im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 3,7 Prozent zugenommen. Die Auftragseingänge nahmen um 0,6 Prozent zu, während die Bestände um 5,2 Prozent fielen. Während die Branche «Kokerei, Mineralölverarbeitung und chemische Erzeugnisse» bei Produktion und Umsatz deutlich zulegte, brach die Branche «Elektrischen Ausrüstungen» markant ein. ineltec 2013 Die ineltec, Fachmesse für Gebäudetechnik und Infrastruktur, findet vom 10. bis 13. September 2013 in der Halle 1 des Messezentrums Basel statt. In deren Fokus steht die «Intelligente Vernetzung der Gebäudetechnik als Schlüsselfaktor».

Ziel des vom BMBF geförderten IntelliBat-Forschungsprojektes ist die Entwicklung und Realisierung modularer Batteriesysteme mithilfe einzeln gesteuerter, untereinander kommunizierender Zellen.

Bild: BMZ GmbH

Grundlegende Voraussetzung für die Integration von Elektrofahrzeugen in Stromnetze ist die Verfügbarkeit modular nutzbarer, untereinander kommunizierender Batteriesysteme. Nur so können unterschiedliche elektrochemische Speichersysteme als aktive Bestandteile der Stromnetze Energie aufnehmen und wieder einspeisen.

Auf dem Weg dorthin gilt es jedoch, einige Hürden zu überwinden. So lassen sich heutige Batteriesysteme bei Bedarf oft gar nicht oder nur mit unvertretbar grossem Aufwand um zusätzliche Zellen oder Module erweitern. Zudem können die in einem Akku enthaltenen Zellen fertigungsbedingt unterschiedliche, mit der Zeit auseinanderdriftende Kapazitäten aufweisen. Da das Ende eines Ladevorgangs durch die Kapazität der schwächsten Zelle bestimmt wird, kann die tatsächlich vorhandene Gesamtkapazität der Batterie deshalb oft nicht voll ausgenutzt werden.

Im Rahmen des von der deutschen Bundesregierung geförderten Forschungsprojekts IntelliBat sollen nun

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modulare Batteriesysteme mit einzeln gesteuerten, untereinander kommunizierenden Zellen entwickelt und realisiert werden. Solche auf einem aktiven Ladungsausgleich zwischen den einzelnen Zellen basierenden Systeme liessen sich bei Bedarf jederzeit um weitere Zellen erweitern. Da jede Zelle bis zum Erreichen ihrer jeweiligen maximalen Kapazität separat geladen würde, dürften sich die verwendeten Einzelkomponenten sogar hinsichtlich Zellchemie, Alter und Kapazität unterscheiden, ohne dass dies grössere Verluste der Gesamtleistung zur Folge hätte.

Die vier Verbundpartner des Forschungsprojektes erwarten, schon in drei Jahren die Funktionsfähigkeit des modularen IntelliBat-Batteriesystems in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug präsentieren zu können. Dieser Demonstrator wird gleichzeitig auch als mobiler Energiespeicher dienen und dank einer bidirektionalen Kommunikation Energie ins Versorgungsnetz zurückspeisen können. www.bmz-gmbh.de

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RiMatrix S: Das erste Rechenzentrum in Serie.

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Sägen aus Kohlenstoff Bei der Wafer-Fertigung in der Photovoltaikund Halbleiterindustrie galt ein relativ hoher Schnittverlust bisher als unabwendbares Übel. Jetzt haben Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM im deutschen Freiburg zusammen mit Kollegen der australischen Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation CSIRO einen Sägedraht entwickelt, der die Verluste erheblich reduzieren soll: Statt diamantgespickter Stahldrähte verwenden die Forscher hauchdünne und extrem stabile Fäden aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die mit Diamant beschichtet werden.

Beschichtete Kohlenstoff-Nanoröhren gelten schon lange als vielversprechend. Allerdings ist die Synthese des neuen Werkstoffs aussergewöhnlich schwierig, da Diamant nur unter extremen Bedingungen – bei Temperaturen um 900 Grad Celsius in einer kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre – wächst. Ihn zu züchten ist diffizil, weil Kohlenstoff bevorzugt Graphit bildet. Um dieses von der Oberfläche der Nanoröhrchen fernzuhalten, setzen die Ingenieure vom IWM reaktionsfreudigen Wasserstoff ein, der das Graphit wieder wegätzt. Bei diesem Prozess leiden allerdings auch die Kohlenstoff-Nanoröhren.

Doch der IWM-Wissenschaftler Manuel Mee hat eine Lösung gefunden, die feinen Kohlenstoffröhrchen, die wie Wälder auf einem Substrat wachsen, zu schützen: «Bei unseren ersten Versuchen war Quarzglas aus der Reaktionskammer unbeabsichtigt in Kontakt mit dem Beschichtungsplasma gekommen.

Es hatte sich auf das Substrat gelegt und dieses vor dem aggressiven Wasserstoff geschützt.» Auf dieser Schicht wuchs tatsächlich Diamant. «Was danach folgte, war präzi-

Neuer hauchdünner Sägedraht für Siliziumwafer: Diamant auf Kohlenstoff-Nanoröhren.

se und detaillierte Fleissarbeit», schildert Manuel Mee: «Wir mussten die undefiniert abgeschiedene Siliziumoxid-Schicht untersuchen, eine Methode finden, sie kontrolliert abzuscheiden und den Prozess optimieren.»

Tests mit dem Transmissionselektronenmikroskop am CSIRO in Australien hatten gezeigt, dass die Nanoröhrchen unter ihrer Schutzschicht tatsächlich überlebt haben.

Doch wie genau sollte es weitergehen?

Wenn es gelänge, die Nanofäden, die die Spezialisten von CSIRO aus Nanoröhrchen herstellen, mit Diamant zu beschichten, könnte man diese nutzen, um hauchdünne Sägen herzustellen, mit denen sich beispielsweise Siliziumwafer zerteilen lassen. Das australische Team am CSIRO ist einer der weltweiten Experten, die Garne aus Kohlenstoff-Nanoröhren herstellen können. Die Produktion erfordert spezielle «Kohlenstoff-Nanorohr-Wälder», die als hauchdünner Filz abgezogen und durch Verdrehen in ein sehr dünnes Garn von zehn bis zwanzig Mikrome-

Bild: Fraunhofer IWM

tern Durchmesser verarbeitet werden können. Im Prinzip ist dieses Garn, beschichtet mit Diamant, der ideale Grundstoff für eine neue Generation von Sägen, die sich beispielsweise in der Solarindustrie einsetzen lassen, resümiert Manuel Mee: «Die neuen Sägedrähte könnten traditionellen Stahldrähten überlegen sein, weil sie sich aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit weitaus dünner herstellen lassen und somit deutlich weniger Schnittverlust erzeugen.»

Die Umsetzung der Idee ist dem Physiker inzwischen gelungen. Das Verfahren und entsprechende Produkte wurden bereits zu einem Patent angemeldet, das sich Fraunhofer und CSIRO teilen. Derzeit führen Manuel Mee und seine Kollegen Sägetests durch: «Um unseren Partnern in der Industrie zeigen zu können, welches Potenzial in der Technik steckt, müssen wir demonstrieren, wie sich bei der Verarbeitung von Wafern für die Solarindustrie Material einsparen lässt.» www.iwm.fraunhofer.de

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V E R A N S TA L TU N G S K A L E N D E R

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9.&10.09.2013 10.&11.09.2013 12.&13.09.2013 12.&13.09.2013 18.09.2013 19 .09.2013 24.–26.09.2013

Automation Studio Training - Basics, CHF 800.– AS Training – Sicherheitstechnik (Safety), CHF 800.– AS Training – Integrierte Antriebstechnik (Safe Motion), CHF 800.– AS Training – Speicher- und Datenverwaltung, CHF 800.– Workshop Antriebsauslegung, CHF 800.– Workshop Reglungskonzept und Tuning, CHF 400.– AS Training – Integrierte Visualisierung, 1200.–

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B&R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. 052 728 00 55 office@br-automation.ch www.br-automation.com

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VDI-Wissensforum ,Produktverbesserung durch Schadensanalyse’ DE-Würzburg Auf der 39. VDI-Jahrestagung Schadensanalyse diskutieren Experten die Auswirkungen von Wasserstoff in metallischen Bauteilen

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Der Automatisierer bietet Schulungen in unterschiedlicher Länge Schaffhausen und Niveau rund um die TwinCAT-Technologie an: von den Grundlagen, der Theorie zu den Systemkenntnissen bis zur Antriebstechnik.

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SIGMATEK Schweiz AG 8307 Effretikon Tel. 052 354 50 50 office@sigmatek.ch www.sigmatek-automation.ch

Sechs neue SVHC-Stoffe auf REACh-Kandidatenliste Der FBDi weist auf sechs neue SVHC (Substances of Very High Concern) hin, die seit 20. Juni 2013 auf der Kandidatenliste der REACh-Richtlinie stehen. Die sind: • Pentadecafluoroktansäure (PFOA) • Ammonium Pentadecafluoroktanoat (APFO) • Cadmium • Cadmiumoxid • 4-Nonylphenol • Dipentylphthalate (DPP) Pentadecafluoroktansäure (PFOA) und Ammonium Pentadecafluoroktanoat (APFO) werden als Tenside zur Oberflächenbehandlung genutzt; PFOA wird unter anderem in Wasser, Fett und Schmutz abweisenden Beschichtungen eingesetzt. Beide wurden wegen ihrer fortpflanzungsgefährdenden und PBT-Eigenschaften (Persistent, Bioakkumulierend, Toxisch) aufgenommen. Auch der Weichmacher

Dipentylphthalat ist fortpflanzungsgefährdend. Der in Harzen und Lacken vorkommende Stoff 4-Nonylphenol enthält in der Umwelt endokrin wirksame Abbauprodukte. Die Stoffe Cadmium und Cadmiumoxid wurden aufgrund ihrer Krebs erzeugenden Eigenschaften und weiterer ebenso besorgniserregender Eigenschaften als SVHC identifiziert. Der FBDi verweist insbesondere auf das Schwermetall Cadmium, das in der Elektronik als Stabilisator für die mechanische Stabilität und in Batterien und Relais zum Einsatz kommt.

Damit gelten auch für diese sechs Stoffe ab sofort die Anforderungen des Artikels 33 (Informationspflichten längs der Lieferkette), sollte einer dieser Stoffe in einer Konzentration von mehr als 0,1 Prozent in einem Erzeugnis enthalten sein. Der FBDi weist darauf hin, dass Unternehmen nun bis zum 20. Dezember 2013 Zeit haben, um die Bestimmungen zu besonders besorgniserregenden Substanzen zu erfüllen. www.fbdi.de, www.echa.europa.eu/candidate-list-table

P U B L I R E P O R TA G E

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KMU-Strom vom freien Markt Starker Franken, schwache Konjunktur, Konkurrenzdruck: Viele Schweizer KMU müssen derzeit sparen, wo sie nur können. Noch wenig bekannt ist die Möglichkeit, die Fixkosten bei der Energierechnung zu senken. Dank den tiefen Strompreisen ist der Strommarkt für KMU so interessant wie nie zuvor.

G

rossunternehmen wie Coop, Migros oder SBB profitieren seit längerem vom liberalisierten Strommarkt in der Schweiz. Kleine und mittelgrosse Unternehmen haben bis anhin aber noch kaum daran gedacht, ihren Strom auf dem freien Markt einzukaufen – dort wo er am günstigsten ist. Erst 13 Prozent aller Schweizer KMU haben bis Ende 2012 ihren Anbieter gewechselt und beziehen Strom zu Marktpreisen.

Dass der Strom zu Marktpreisen günstiger ist als die Schweizer Grundversorgungstarife, war nicht immer so. Bedingt durch Wirtschaftskrise, Investitionen in erneuerbare Energien und Neubauten von Kraftwerken, gibt es an den Strombörsen mittlerweile ein Überangebot an Strom. Daher sind die Strompreise seit letztem Herbst kontinuierlich gesunken. Der Grosshandelspreis hat sich in den vergangenen zwölf Monaten um 25 Prozent reduziert.

Bis zu 40 Prozent sparen Schweizer Grossunternehmen sparen mit dem Schritt in den freien Markt rasch Millionenbeträge. Aber auch für KMU rechnet sich ein Wechsel. «Je nach Branche können KMU ihre Fixkosten schnell um mehrere

«Es war uns wichtig, den Markteintritt für KMU einfach und unkompliziert zu gestalten. Jetzt können KMU die Stromrechnung selbst unter die Lupe nehmen und schnell das Sparpotenzial ermitteln.»

An den Strombörsen gibt es ein Überangebot an Strom.

Daher ist dieser am freien Markt günstiger zu haben.

Bild: c-factor

Zehntausend Franken senken – bis zu 40 Prozent von dem, was sie jetzt bezahlen», so Fredi Keller, CEO Swisspower Energy. 17 Schweizer Stadtwerke sind am führenden Energieunternehmen beteiligt, das sich auf das Geschäft mit Multisite-, Gross- und KMU-Kunden konzentriert. Swisspower Energy hat vor Kurzem eine Online-Verkaufsplattform für KMU lanciert, mit der ein Vertragsabschluss mit dem Stromanbieter in wenigen Klicks möglich ist. Fredi Keller:

Einfach und schnell zu günstigem Strom – Stromversorgung garantiert Einfach geht es auch weiter, wenn sich KMU für den Strombezug auf dem freien Markt entscheidet. Swisspower Energy wickelt beispielsweise die Kündigung beim vorherigen Stromanbieter ab. Wer in den freien Markt wechselt, wird künftig zwei Stromjahresrechnungen bekommen: eine vom neuen Anbieter für den bezogenen Strom und eine vom lokalen Stromversorger für die Netznutzung und die gesetzlichen Abgaben.

Nach einem Übertritt in den freien Strommarkt ist eine Rückkehr in den Grundversorgungstarif nicht mehr möglich. Dennoch ist allen Unternehmen eine sichere Stromversorgung zu 100 Prozent garantiert. Diese Sicherheit ist im Stromversorgungsgesetz (StromVG) der Schweiz geregelt. www.günstiger-kmu-strom.ch

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Lokal verankert und mit 17 führenden Schweizer Stadtwerken national vernetzt: Swisspower Energy AG, der Energiedienstleister mit attraktiven Marktpreisen für KMU.

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VE R B Ä N D E

Bild: Fotolia

EMBEDDED COMPUTING CONFERENCE 2013 AM 27. AUGUST AN DER ZHAW WINTERTHUR

Auf die Plätze, Embedded, los…

Nur noch wenige Tage bis zur 6. Embedded Computing Conference an der ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Winterthur, in deren Fokus 35 Referate und eine Fachausstellung stehen werden. In der einleitenden Keynote spricht Christof Zogg von Microsoft Schweiz über die Zukunft des PC.

E

röffnet wird die Veranstaltung durch Christof Zogg von Microsoft Schweiz. In der Keynote befasst er sich mit der rasant INFOS Swiss Technology Network 8604 Volketswil Tel. 044 945 50 90 info@swisst.net www.swissT.net

steigenden Popularität von Tablet-Computern und deren Auswirkungen auf den PC. Ist möglicherweise dessen Ära vorbei? Auf jeden Fall werden in diesem Jahr in der Schweiz vermutlich erstmals mehr Tablets als PCs verkauft werden. In diesem Zusammenhang wird Christof Zogg einen Aspekt beleuchten, der von der Öffentlichkeit kaum wahrgenommen wird – das exponentielle

Wachstum intelligenter Systeme, deren Verkaufszahlen bis 2015 schätzungsweise auf mehr als 10 Milliarden pro Jahr steigen werden. In seiner Keynote spricht er zudem darüber, welche Anforderungen solche Systeme zukünftig erfüllen müssen, wie grafische und natürliche Benutzerschnittstellen zu konzipieren sind und welche Rolle Cloud Computing spielen wird? Dabei wird Christof

Zogg selbstverständlich auch verraten, welchen Beitrag Microsoft an zukünftige Embedded-Systeme leisten wird.

Stream 1 – Hardware/Kommunikation Im ersten Block des ersten Streams referiert Christian Eder, Marketing Director der Congatec AG, über den Einsatz der vierten Generation von Intel Core-Prozessoren auf Embedded Computer-Modulen. Am Beispiel des Conga-TS87 wird er zeigen, wie sich hoch performante Systeme lüfterlos realisieren lassen.

Mit den Herausforderungen bei der Analyse und Optimierung von Real Time EthernetSystemen befasst sich Dipl.-Ing. Holger Pfrommer von Hilscher im zweiten Themenblock. In seinem Vortrag wird er einen Überblick über die wichtigsten Parameter geben, die bei der Fehlersuche in EthernetNetzwerken zu beachten sind, um möglichst schnell der Ursache eines Problems auf die Spur kommen zu können.

Im letzten Block dieses Streams befassen sich Dominic Ast und Mirco Gysin vom ZHAW, Institute of Embbeded Systems, mit vermaschten, drahtlosen Sensornetzwerken in Grossanlagen. Dabei stellen sie eine Anschlussbox für Sensoren vor, die auf einem handelsüblichen Drahtlosmodul im 2,4-GHzBereich und einem Mikrocontroller basiert und die durch ein geschicktes Kommunikationsschema eine sehr hohe Batterielebensdauer erreicht.

Stream 2 – Hardware/FPGA «Hardware Execution Framework» hat Oliver Gubler (HES-SO Valais) seinen Vortrag umschrieben, der Teil des ersten Blocks im zweiten Stream sein wird. Dabei wird er unter anderem eine Architektur vorstellen, die den Prozessor von Aufgaben wie dem Management der Ereignisliste entlastet und so das Gesamtsystem effizienter macht.

Wie sich die hohe Bandbreite von Mixed-Signal-Oszilloskopen nutzen lässt, um die Fehlersuche in FPGA zu beschleunigen, erklärt im zweiten Block Markus Stocklas von der Computer Controls AG. Ein Beitrag des letzten Blocks ist «Microsoft .NET Gadgeteer – Ein raffinierter Weg zum EmbeddedProdukt». Marcel Berger von der CSA Engineering AG wird hierbei erklären, wie sich der Prototypenbau mithilfe dieses Tools deutlich vereinfachen lässt.

Stream 3 – OS/Applikation/System Design Der dritte Stream widmet sich dem Thema «OS/Applikation/System Design». Hier wird zu Beginn des ersten Blocks Roland EggliAerni von der Triadem Solutions AG erklären, wie sich sichere Systeme mithilfe der Microkernel-Architektur des QNX-Betriebssystems entwickeln lassen. Dabei verrät er,

wie sich mit ihrer Hilfe jede Softwarekomponente einzeln kapseln lässt.

Ein Update-Konzept für ARM-basierte Cortex-A9-CPU-Module wird Markus Mahl von Data Modul Schweiz nach der Pause vorstellen. Im Mittelpunkt steht dabei ein USB-Memory-Stick, der Software-Komponenten und eine strukturierte ASCII-Konfigurationsdatei bereithält, in der verschiedene Update-Schritte aktiviert und angepasst werden können. Wie sich beispielsweise der Overhead bei der Task-Kommunikation reduzieren lässt, wird Willi Flühmann von Noser Engineering im letzten Themenblock in seinem Referat «Fünf Praxis-Tipps für erfolgreiches Multitasking in Ihrer Applikation» verraten.

Stream 4 – Software und Entwicklungstools Mit den Herausforderungen, denen sich Hardware- und/oder Software-Entwickler zu stellen haben, befasst sich Simon Zubler von der FlowCAD AG im ersten Block und erklärt, wie sich diese mit aktuellen Designtools lösen lassen. «Modernes GUI-Design mit Qt5» erläutert Jürgen Messerer von der bbv Software Services AG im Mittelteil dieses vierten Streams. Anhand eines realen Projekts und mit Beispielen wird er zeigen, wie eine GUI mit QML entworfen und umgesetzt wird.

Mit aktuellen Multi Threding-Konzepten befasst sich Franco Chiappori von der bbv Software Services AG. Dabei wird er aufzeigen, was hinter diesen Konzepten steckt, was deren Nutzen ist und anhand konkreter Beispiele in C/C++ mögliche Einsatzorte für diese aufzeigen. (bac)

6. Embedded Computing Conference Die Embedded Computing Conference gliedert sich in die vier Themenschwerpunkte «Hardware/Kommunikation» (Stream 1), «Hardware/FPGA» (Stream 2), «OS/Applikation/System Design» (Stream 3) und «Software und Entwicklungstools» (Stream 4). Jeder Stream ist in drei Blöcke zu je 90 Minuten Dauer unterteilt, in dem jeweils drei Redner ein Thema darstellen werden. So haben die Konferenzteilnehmer die Möglichkeit, zwischen den einzelnen Streams zu wechseln. In den Pausen zwischen den drei Blöcken besteht die Möglichkeit, die Fachausstellung zu besuchen, zu der sich knapp 30 Firmen und Hochschulen angemeldet haben.

Termin: Zeit: Ort: Adresse:

27. August 2013 8.30 bis 18 Uhr ZHAW Winterthur School of Management an Law St. Georgen Platz 2, 8401 Winterthur Internet: www.embeddedcomputingconference.ch

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U N TE R N E H M E N S F Ü H R U N G U N D S TR A TE G I E N

Flexibilität ist für CEO Eugen Elmiger ein Grundstein für erfolgreiches Unternehmertum.

Bild Maxon Motor

MAXON MOTOR STELLT SICH GLOBALEM WETTBEWERB MIT FLEXIBILITÄT UND STÄNDIGEM HINTERFRAGEN DER PROZESSE

Differenzierung als Erfolgsrezept Wie behaupten sich global aufgestellte Unternehmen in einem zunehmend schwieriger werdenden Umfeld? Die Maxon Motor AG begegnet dieser Herausforderung mit einer hohen Innovationsrate, stetiger Optimierung bestehender Prozesse, einem weltweiten Service und der Erschliessung neuer Märkte.

«Auch wir müssen um Aufträge kämpfen», verriet CEO Eugen Elmiger anlässlich der Bilanzmedienkonferenz am Unternehmenssitz in Sachseln. Und dieser Kampf gehe oftmals über den Preis. «Das, was wir hier produzieren, darf nicht teuer sein. Trotzdem

AUTOR Markus Back Redaktion Megalink INFOS Maxon Motor AG 6072 Sachseln Tel. +41 41 666 15 00 info@maxonmotor.com www.maxonmotor.com

müssen unsere Präzisionsantriebe höchsten sind wir stabil oder wachsend, andere sind Ansprüchen genügen», versucht der Straterückläufig oder befinden sich im freien Fall», ge den knallharten Wettbewerb erst gar sagt er. Ein Beispiel für einen Markt, in dem nicht zu beschönigen. Entscheidend sei da- es für die Innerschweizer nicht mehr so gut her eine Differenzierung des Portfolios nach läuft, sind die Halbleiter-BestückungsautoLösungen für einfache und hohe, an- maten. Kompensieren lassen sich solche spruchsvolle Anforderungen. Das setze alNegativentwicklungen mit dem Ausweilerdings ein flexibchen in andere Niles Agieren voraus, schen.

Wer Trends erkennt und reagiert, hat das sich wie ein roEin umsatzträchtiweiterhin seine Daseinsberechtigung ter Faden durch alger Markt ist beile Abläufe des Unspielsweise die ternehmens ziehen müsse. Bestehende Medizintechnik. In diesem ist das UnternehProzesse würden dabei permanent hinter- men breit aufgestellt und generiert hier mit fragt, die Organisation ständig angepasst. knapp 100 Millionen Schweizer Franken im Dies gelte selbst für die Entwicklung oder Jahr fast die Hälfte seines Umsatzes. NeErschliessung von Märkten. «In manchen ben der Laborautomation kommen die Lö-

U N TE R N E H M E N S F Ü H R U N G U N D S TR A TE G I E N

sungen unter anderem in Pumpen, der Prothetik und in Operationsrobotern zum Einsatz. Diese Vielseitigkeit schafft zwar unternehmerische Sicherheit, fordert aber auch die Entwicklungsabteilung. «Es braucht zu den Motoren meist spezielle Getriebe und Sensoren. Jeder Markt hat wieder seine eigenen Anforderungen», weiss Eugen Elmiger. Eine andere Nische, die im Vergleich zur Medizintechnik umsatzmässig diese Bezeichnung wirklich verdient, ist der Radsport. In diesen High-End-Consumer-Markt lieferte Maxon Motor bereits mehrere zehntausend elektronische Umwerfer und bestätigt damit, dass wer Trends erkennt und flexibel auf diese reagiert, weiterhin seine Daseinsberechtigung hat.

Innovation schafft Innovation Flexible Prozesse und flexibles Agieren sind aber nur ein Teil des Erfolgs. Ein anderer ist stetige Innovation. Diese brachte unter anderem das im Herbst 2012 vorgestellte DCX-Antriebssystem hervor.

Bei diesem bestimmt der Anwender am PC alle relevanten Parameter seines Antriebs und erhält sein Unikat bereits nach elf Tagen geliefert. Es ist dabei vor allem die Vielzahl der Möglichkeiten, die Eugen Elmiger schwärmen lässt.

«Von der Farbe und Länge des Anschlusskabels über die Wahl der Bürsten und des Gebersystems bis hin zur Getriebeuntersetzung und dem Design des Flansches kann hier wirklich alles online konfiguriert werden», wirbt der CEO für dieses neuartige System.

Dass Innovation, weitere Innovation hervorruft, sofern man dem Anwender aufmerksam zuhört, zeigt sich am Beispiel der EC4-Plattform. Der leistungsstarke 4mm-Motor mit speziellem auf Keramiktechnologie basierendem Getriebe ist eigentlich für mobile Geräte oder den Einsatz als Mikropumpe gedacht. «Doch es gibt bereits Kunden, die diesen implantieren wollen», sagt der CEO und ergänzt: «Das ist eine grosse Herausforderung. Aber wir werden es schaffen.»

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Maxon Motor AG Am Hauptsitz in Sachseln OW beschäftigt Maxon Motor knapp 1200 Mitarbeiter und belegt mit seiner Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Marketing eine Fläche von knapp 12 300 Quadratmetern. In Deutschland sind es mittlerweile mehr als 350 Mitarbeitende, die auf einer Produktionsfläche von 4750 Quadratmetern vor allem Spezialgetriebe entwickeln und fertigen. Zusätzlich beschäftigt man sich dort mit Implantaten für die Dentaltechnik, Keramiken und der Metal Injection Molding-Technologie.

In Ungarn kamen kürzlich zu den 2400 Quadratmetern Produktionsfläche weitere 4000 aus einer Konkursübernahme hinzu, die für den Ausbau der Baugruppenfertigung genutzt werden sollen. In Korea produzieren die Schweizer seit Jahresbeginn den ECI 40, der mit seinem Durchmesser 40 mm, Längen von 40 bis 60 mm und einer Leistung von 70 W speziell für die Robotik gedacht ist. Die Weiterentwicklung des eisenbehafteten Motors soll zukünftig dort weiter vorangetrieben werden.

Die Zeiten ändern sich.

CleverLevel LBFS/ LFFS Switch – Die wirklich clevere Alternative zur Schwinggabel.

Fehlerhafte Messungen durch anhaftende Medien an der Schwinggabel gehören der Vergangenheit an.

Wir haben weitergedacht: Sichere Überwachung des Füllstands dank der neuen Baumer CleverLevel Serie.

Zuverlässige Unterscheidung von elektrostatischen, klebrigen, pastösen, dick- oder dünnflüssige Medien.

Bringen Sie Ihr Wissen über Füllstandsmessung auf den neuesten Stand unter www.baumer.com/CleverLevel

Die Natur ist Klaus Endress ein guter Ratgeber.

Das zeigt sich immer wieder im Gespr채ch mit dem CEO des Schweizer Familienunternehmens, an dessen Spitze ab 2014 erstmals kein Endress stehen wird.

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I N TE R V I E W

Seien es Mitarbeiter oder Aussenstehende, von denen Angehörige oder Freunde bei Endress+Hauser arbeiten, nie hört man ein Wort der Kritik, alle sind immer voll des Lobes über Ihr Unternehmen.

Was ist das Geheimnis für dieses ausschliesslich gute Echo?

Wahrscheinlich haben Sie nur die Falschen gefragt! (lacht) Aber Spass beiseite. Unser Unternehmen wächst und gedeiht und wir sind gut profitabel – und das sieht man auch nach aussen. Ich kenne genügend andere erfolgreiche Unternehmen, bei denen sieht man das nicht, weil das Geld auf dem Konto liegt und nicht in die Mitarbeiter investiert wird. Wir bieten schöne Arbeitsplätze, fördern die Aus- und Weiterbildung und lassen unsere Mitarbeiter am Unternehmenserfolg teilhaben.

Nicht nur mir, sondern schon meinem Vater war es wichtig, dass es allen gut geht: den Kunden, den Mitarbeitern und den Shareholdern.

Intelligenz & Perfektion 8.13 megalink

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Intelligente Grafikdisplays Stichwort Aus- und Weiterbildung. Ein gewisser Prozentsatz des Umsatzes fliesst direkt in diese.

Das ist ja eher ungewöhnlich …

Wir wenden jedes Jahr mindestens fünf Prozent der Personalkosten für Aus- und Weiterbildung auf. Das hat mit den Ursprüngen unseres Unternehmens zu tun. Als mein Vater vor 60 Jahren im von der Textilindustrie geprägten Wiesental begann, war es so, dass er die benötigten Mitarbeiter heranbilden musste, weil es hier keine Elektrotechniker und Feinmechaniker gab. Dieses Prinzip haben wir über die Jahrzehnte beibehalten. Alleine am Standort in Maulburg bilden wir heute 120 junge Menschen aus. Dazu kommt die Weiterbildung, da wir die Mitarbeiter von den Fachhochschulen oder Universitäten nicht so bekommen, wie

abgesehen darf der Arzt wegen der Schweigepflicht ohnehin nichts verraten. Ich weiss selbst, dass ab einer bestimmten Position oder Verantwortung die mentale und körperliche Belastung enorm zunimmt, Arztbesuche aus zeitlichen Gründen aber gerne aufgeschoben werden. Deshalb kommen einmal im Jahr alle Führungsmitarbeiter ab 50 Jahren weltweit für zweieinhalb Tage für eine gründliche ärztliche Untersuchung und Gesundheitsberatung in den Schwarzwald.

Sie selbst halten sich erwerbsfähig, indem Sie frühmorgens aufs Fahrrad sitzen und durch die Natur radeln. Woran denken Sie bei diesen morgendlichen Ausfahrten?

An sehr vieles. Vor allem nutze ich aber diese Zeit, um mich von der Natur inspirie-

«Ein gutes Unternehmen ist wie ein Baum» wir sie benötigen. Ebenso wichtig ist es, die Mitarbeiter erwerbsfähig zu halten – von ihrem Wissen, ihren Fertigkeiten und ihrer Gesundheit her.

Wie machen Sie das? Schicken Sie diese beispielsweise ins Fitnessstudio aufs Laufband?

Das würde nicht funktionieren, da wir ja niemanden zu einer gesunden Lebensweise zwingen können. Allerdings können wir diese fördern, etwa durch Betriebssport und andere Angebote zum Ausgleich. Die Initiative muss allerdings vom Mitarbeiter aus kommen. Das Einzige, was bei uns Pflicht ist, ist der jährliche Gesundheitscheck für unsere Führungskräfte über 50 Jahre.

Und der läuft dann nach dem Motto die Guten ins Töpfchen und die Schlechten ins Kröpfchen …

Das haben am Anfang einige befürchtet!

Aber darum geht es gar nicht, und davon

Klaus Endress Klaus Endress (64) studierte zunächst für ein Jahr an der ETH Zürich Elektrotechnik, bevor er 1977 an der TU Berlin sein Diplom in Wirtschaftsingenieurwesen ablegte. Nach knapp zweijähriger Tätigkeit für die Gulf + Western Manufacturing Company in Davenport USA folgte im Dezember 1979 der Einstieg bei der US-amerikanischen Tochter von Endress+Hauser in Greenwood/Indiana. Zwischen 1980 und 1992 bekleidete der zweitälteste Sohn des Firmengründers verschiedene Positionen bei Endress+Hauser im deutschen Maulburg und wechselte von dort in die Holding mit Sitz im schweizerischen Reinach. Im Januar 1995 übernahm der verheiratete Familienvater als CEO die operative Leitung der Firmengruppe. Seine Hobbys sind die Familie, die Natur im Allgemeinen sowie Hunde und Pferde im Besonderen.

ren zu lassen. Nehmen Sie nur einmal ihre Vielfalt! In der Natur herrscht keine Einfalt – und die sollte es auch nicht in einem Unternehmen geben. Mein Vater begann mit der kapazitiven Messtechnik. Mit dieser lassen sich aber nicht alle Füllstände messen, und so kamen im Laufe der Jahre Ultraschall, Mikrowelle und viele weitere Messverfahren hinzu. Mittlerweile bieten wir allein für die Füllstandmessung zehn Prinzipien an, dazu kommen fünf zum Messen von Durchflüssen. Ausserdem haben wir Druckmesstechnik, Temperaturmesstechnik und Analyse im Angebot. Vielfalt herrscht ebenfalls bei den Branchen, die wir adressieren, und in unseren Tochtergesellschaften und Vertretungen weltweit.

Wenn ich durch die Natur radle, denke ich oftmals, dass ein gutes Unternehmen wie ein Baum sein muss. Dieser kennt auch keinen Wettbewerb … … weil dieser eingehen würde, wenn die Wurzeln plötzlich sagten, sie transportieren kein Wasser mehr!

Ja, genau. Die Natur differenziert nach aussen, nicht nach innen. Beim Baum legt sich kein Blatt über das andere, und alle Teile wissen ständig, was zum Wohle des grossen Ganzen zu tun ist. Nun gibt es aber Menschen, die der Ansicht sind, dass ein wenig Wettbewerb überhaupt nicht schade, sondern ansporne. Innerhalb eines Unternehmens ist dieser aber schädlich, da es immer einen Gewinner und einen Verlierer geben wird. Der Unterlegene wird seine Niederlage nicht vergessen und dem anderen bei nächstbester Gelegenheit dafür die Rechnung präsentieren. So etwas kann nicht gut sein.

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Nun geht es bei Endress+Hauser seit Jahrzehnten bis auf zwei Unterbrechungen nur nach oben. Bei einer solchen Ausgangslage gibt es doch gar keinen Anlass für interne Reibereien …

Selbst wenn es einmal nicht so läuft, gibt es diese bei uns nicht. Das erlebte ich während der Krise 2009, als die Mitarbeiter unserer amerikanischen Tochtergesellschaft von sich aus anboten, auf zehn Prozent ihres Gehaltes zu verzichten. Das beeindruckte mich tief, als ich sah, zu welchen Opfern unsere Mitarbeiter für das Unternehmen bereit sind.

Diese Solidarität haben wir uns aber zuerst verdienen müssen, indem wir unseren Mitarbeitern zeigten, dass wir ebenfalls alles tun, um niemanden entlassen zu müssen.

Gar nicht, weil das keinen Sinn machen würde! Selbst ich, der tief im Geschäft steckt, benötigte lange, um einen Nachfolger zu finden. Wie sollen dann Aussenstehende beurteilen, ob jemand der Richtige ist? Es gab den Vorschlag, einen Amerikaner oder Inder einzusetzen, da wir international ausgerichtet seien und andere es ebenso machten. Allerdings sind wir ein Schweizer Unternehmen und reden am liebsten Deutsch! Mit einem Amerikaner

Daher müsste ich, der mittlerweile 34 Jahre mit dabei ist, derjenige mit der grössten Betriebsblindheit sein. Das ist aber nicht der Fall, das versichere ich Ihnen. Es beklagen sich einige bei Endress+Hauser über meine konstruktive Unzufriedenheit.

Wie erlangen Sie diese?

Wie schon erwähnt beispielsweise in der Natur. Was macht sie? Wie können wir etwas besser machen? Was machen wir nicht gut? Solche Fragen gehen mir ständig durch den Kopf. Dazu kommt meine Tätigkeit im Wirtschaftsverband Industrieller Unternehmen Baden, bei der für mich vor allem der Erfahrungsaustausch das Wertvollste ist. Dann rede ich natürlich mit vielen Menschen, sehe mir Dinge an, nehme Impulse auf und mit. Sicher sind wir als Unternehmen gut, aber das erlaubt es uns nicht, sich auf den Lorbeeren auszuruhen oder womöglich arrogant zu werden.

Selbst Gutes kann man immer noch besser machen! Mir fällt sehr viel ein, was wir noch besser machen könnten.

«Gute Chefs müssen lange bleiben»

Unterhält man sich mit Ihren Mitarbeitern, blicken alle gespannt auf 2014. Nicht aber etwa wegen der weiteren wirtschaftlichen Entwicklung, sondern vielmehr wegen des Wechsels an der Unternehmensspitze. Was wird denn zu erwarten sein?

Ich bin davon überzeugt, dass Matthias Altendorf der ideale Nachfolger für mich ist.

Wenn ich abtrete, sind die meisten Mitglieder unseres Executive Board zwischen 45 und 50 Jahren alt. Alle kommen hervorragend miteinander aus. Von daher sind die besten Voraussetzungen gegeben, um es noch besser machen zu können als bisher.

Wenn das so eintrifft, ist das für mich übrigens kein Grund, neidisch zu sein. Vielmehr werde ich mich darüber freuen, weil es meine Entscheidung bestätigt und ich es geschafft habe, das Unternehmen in gute Hände weiterzugeben.

Sie haben bewusst einen deutlich jüngeren Nachfolger gewählt, damit dieser ausreichend Zeit hat, das Unternehmen zu prägen und weiterzuentwickeln …

Gute Chefs müssen lange bleiben. Wenn es, wie in börsenkotierten Unternehmen oftmals üblich, alle paar Jahre einen Wechsel gibt, schadet das, weil sich die Mitarbeiter permanent neu ausrichten müssen. Deshalb setzen wir mit Matthias Altendorf jemanden an die Spitze, der mindestens noch 15 Jahre im Berufsleben steht.

Eine Familiencharta regelt die weitere Zukunft von Endress+Hauser. Inwieweit wurde die dritte Generation bei dieser Nachfolgeregelung gehört?

oder Inder an der Spitze ginge das nicht, da müssten wir Englisch sprechen. Aber die Sprache, in der wir wortgewaltig und präzise sind, ist nun mal die eigene. Und dazu muss man stehen. Alles andere wäre ein fauler Kompromiss.

Wenn man bei Ihrer Nachfolgeregelung das Haar in der Suppe suchen wollte, könnte man einwenden, dass Matthias Altendorf als Eigengewächs betriebsblind sei. Wie lässt sich diese Betriebsblindheit verhindern und der objektive Blick wahren?

Der Blick ist immer subjektiv. Das zeigt sich, wenn zwei Leute den gleichen Unfall beschreiben – das hört sich vollkommen verschieden an. Ich kenne natürlich diese Redewendung mit der Betriebsblindheit.

Was zum Beispiel?

Spontan denke ich da an die Markteinführung neuer Produkte. Wann ist dafür der beste Termin? Darüber unterhielt ich mich erst kürzlich mit dem Inhaber eines typischen KMU und musste mir hinterher eingestehen, dass wir in diesem Bereich noch einiges besser machen können.

Während der Bilanzmedienkonferenz kürzlich nannten Sie die demografische Entwicklung als einen Megatrend. Wie meinten Sie das?

Die Weltbevölkerung wächst und wird immer älter. Dazu brauchen wir mehr von allem – Lebensmittel, Wasser, Energie, Medizin … All das liefern Industrien, die zu unseren strategisch wichtigen Branchen gehören. Für uns geht es nun darum, diesen Industrien zu helfen, damit sie ihre Produkte effizienter herstellen können, im Sinne von weniger Zeit, geringeren Kosten,

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höherer Qualität und so weiter. Denn jeder, der Prozesse optimieren will, muss erst einmal die wichtigen Grössen messen. Von daher mache ich mir auch keine Sorgen um den Fortbestand von Endress+Hauser.

Selbst in 100 Jahren werden wir hier noch gut bezahlte Arbeit haben, wenn wir es verstehen, die Bedürfnisse unserer Kunden zu erkennen und diese mit den entsprechenden Lösungen zu versorgen.

Ein anderer Aspekt der demografischen Entwicklung ist, dass hier in der Region qualifizierte Arbeitskräfte knapp werden. Haben Sie nicht die Sorge, dass eines Tages Ihre Ausbildungsplätze unbesetzt bleiben könnten?

Als guter Ausbildungsbetrieb wird man immer gute Menschen finden, die ausgebildet werden wollen! Das ist zwar mit Aufwand verbunden, doch dieser lohnt sich.

Wenn man drei oder vier Jahre lang einen jungen Menschen begleitet, kann man diesen prägen und formen und ihn so ausbilden, wie man ihn benötigt. Und da wir diesen Menschen später übernehmen wollen, gehen wir keine Risiken ein, da wir ihn nach einer solch langen Zeit bereits gut kennen.

Wenn sie jemanden über die Zeitung su-

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chen müssen, ist das ein enormer Aufwand. Und am Ende wissen sie erst nicht, ob es gut geht! Von daher ist es günstiger und besser, selbst auszubilden.

Demnach wäre das ein Nachteil für die Wettbewerbsfähigkeit …

Das glaube ich nicht einmal. Vielmehr werden die 50 000-Franken-Jobs wegfallen.

Der Schweizer Gewerkschaftsbund macht sich für einen Mindestlohn stark, die Jungsozialisten haben die 1:12-Initiative für gerechte Löhne auf ihrer Agenda. Wie sind solche Bemühungen vor dem Hintergrund einer sich verknappenden Ressource «Arbeitskraft» zu bewerten?

Ich habe Verständnis für die Forderung der Jungsozialisten, wobei ich bezweifle, ob sie sich der Tragweite ihrer Forderung bewusst sind! Nehmen wir ein Unternehmen, in dem der niedrigste Lohn bei 50 000 Franken im Jahr liegt. Das heisst, das höchste Ge-

Also wird rationalisiert?

Darauf läuft es hinaus, denn auch wenn es brutal klingt, auf die ganz oben kann man nicht verzichten! Chefs sind nämlich kein Luxus, den man sich leisten kann oder soll, sondern Leute, die es für das Vorankommen eines Unternehmens braucht. Und weil diese eine enorme Verantwortung tragen, muss ich ihnen einen guten Preis bezahlen können. Geht das nicht, weil es eine Begrenzung gibt, sieht man zu, dass man die am unteren Limit durch Outsourcen oder Automation beseitigen kann. Also bewirkt die 1:12-Initiative genau das Gegenteil von dem, was erreicht werden soll.

Die weniger gut Ausgebildeten bekommen kein höheres Gehalt, sondern verlieren ihre Arbeit.

«Wir werden noch in 100 Jahren gut bezahlte Arbeit haben» halt darf maximal 600 000 Franken betragen. Für dieses Geld bekommen sie in Unternehmen mit einer gewissen Grösse bestimmte Positionen einfach nicht mehr besetzt.

Das kann es aber nicht sein …

Doch genau das wird passieren. Weniger gut Ausgebildete, Langzeitarbeitslose oder Menschen mit Migrationshintergrund werden sich noch schwerer tun, überhaupt ei-

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I N TE R V I E W

nen Job zu finden. Denn eines ist klar, die, die Hervorragendes leisten, werden immer das bekommen, was sie fordern. Und damit sind gar nicht die sogenannten «Abzocker» gemeint – diese Grössenordnungen sind nicht unsere Welt. Von daher wäre für mich eine Forderung von 1:30 nachvollziehbar.

Bei einem unteren Limit von 50 000 Franken, um einfach rechnen zu können, sind 1,5 Millionen Franken zwar ein Haufen Geld, aber keine Abzocke.

Sie wissen selbst, was grosse Verantwortung bedeutet. Ist diese ab und zu belastend oder schläft man wegen dieser gelegentlich schlechter?

«Geht etwas schief, bin ich ganz allein verantwortlich» In meiner Position steht man bei wichtigen Entscheidungen manchmal sehr alleine da.

Wenn etwas schief geht, bin ausschliesslich ich dafür verantwortlich und kann die Schuld nicht einfach auf jemand anderen schieben. Deswegen nehme ich ja so gerne Mass an der Natur und schaue, wie sie es macht. Denn die hat seit 3,5 Milliarden Jahren alles richtig gemacht, sonst wäre sie heute nicht so, wie sie ist. Und daraus schöpfe ich meine Sicherheit. Trotzdem habe ich manchmal eine schlaflose Nacht.

Zum Jahresende ziehen Sie sich aus dem operativen Geschäft zurück und wechseln in den Verwaltungsrat. Wie werden Sie die Freiräume nutzen, die sich dann hoffentlich ergeben werden?

Also meine Assistentin sagte mir, mein Terminkalender sehe bislang nicht so leer aus.

Ich bleibe weiterhin Präsident des Wirtschaftsverbands, dann bin ich Stiftungsratspräsident des Business Parks in Reinach, ausserdem gehöre ich dem Basler Uni-Rat an und bin seit 20 Jahren politisch aktiv.

Schön wäre es sicherlich, wenn ich für meine Familie etwas mehr Zeit finden würde. Es gibt einige Ziele, die ich gerne mit meiner Frau privat bereisen würde, ausserdem würde ich gerne häufiger reiten gehen. Das ist für mich absolut grossartig, wenn es mit dem Hund an der Seite durch die Natur geht.

Erlauben Sie mir noch eines zum Schluss. Ein Klaus Endress ohne Fliege ist überhaupt nicht vorstellbar. Wie ist diese zu Ihrem Markenzeichen geworden?

Wissen Sie, jeder hat irgendwelche Eigenschaften, die seinen Charakter und seine Persönlichkeit ausmachen. Die Glatze oder

meine Uhren sind ebenfalls ein Markenzeichen von mir, deshalb wäre ich beleidigt, wenn Sie mich jetzt ausschliesslich auf meine Fliege reduzierten …

Das tue ich bestimmt nicht, aber wenn Sie plötzlich mit einer Krawatte kämen, würde das jedem sofort auffallen. Deshalb würde ich die Fliege schon als Ihr Markenzeichen bezeichnen …

Das lasse ich gelten. Mein Vater trug immer eine Fliege, bis er eines Tages in eine Arbeitsgruppe des ehemaligen Technologieministers Heinz Riesenhuber, der als «Mister Fliege» bekannt war, berufen wurde.

Weil mein Vater glaubte, es könne der Eindruck entstehen, er wolle mit Heinz Riesenhuber in Konkurrenz treten, trug er von da an Krawatten. Das war für mich der Zeitpunkt, die Krawatte abzulegen und zur Fliege zu greifen.

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Endress+Hauser-Gruppe Die Schweizer Familiengesellschaft mit Sitz in Reinach BL existiert seit 1953 und setzte 2012 mit mehr als 10 000 Mitarbeitern rund 1,7 Milliarden Euro um.

Die Gruppe besteht aus über 100 Gesellschaften in 44 Ländern und produziert in der Schweiz, Deutschland, Frankreich, Grossbritannien, Italien, China, Japan, Indien, Tschechien, Südafrika, Brasilien und den USA. Die Tätigkeitsgebiete umfassen unter anderem Sensoren, Geräte, Systeme und Dienstleistungen für die Füllstand-, Durchfluss-, Druck- und Temperaturmessung sowie die Analyse. Zu den Zielmärkten gehören Chemie/Petrochemie, Nahrungs- und Genussmittel, Wasser/Abwasser, Life Sciences, Öl und Gas, Energie und Kraftwerke, erneuerbare Energien, Grundstoffe und Metall, Papier und Zellstoff sowie Schiffsbau.

AUTOR Markus Back (Text) Redaktion Megalink Susanne Seiler, freie Fotografin (Fotos) INFOS Endress+Hauser AG 4153 Reinach BL Tel. +41 61 715 77 00 info@ch.endress.com www.ch.endress.com

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T I TE L S TO R Y

Bild 1: Der UHF-Schreib/-Lesekopf F190 bietet grösste Flexibilität bei einfachem Handling und überzeugt mit leistungsstarken Features und Multitag-Lesefunktion.

Bilder: Pepperl+Fuchs

UHF-SCHREIB/-LESEKOPF F190 VON PEPPERL+FUCHS ERMÖGLICHT MIT HOHER LESEREICHWEITE NEUE APPLIKATIONEN

RFID-Identifikation im Meterbereich Die RFID-Technologie ist intelligent, spart Kosten und steuert und vereinfacht Prozessabläufe erheblich. Das modulare Ident-Control-System von Pepperl+Fuchs sorgt dafür, dass sie sich äusserst vielseitig in den verschiedensten Branchen einsetzen lässt.

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ie RFID-Technologie hielt schon vor Jahrzehnten in der industriellen Fertigung Einzug. Heute sind diese kleinen Helfer kaum mehr aus ihr wegzudenken. Dabei erschliessen insbesondere UHF-Systeme, die eine hohe Reichweite und Datenrate sowie Multitag-Fähigkeit besitzen, immer weitere Einsatzgebiete in Industrie und Handel.

Zudem dient RFID unter dem Schlagwort «Internet der Dinge» als Technologie zur Materialisierung des Internets. Auch die ge-

INFOS Pepperl + Fuchs AG 2557 Studen BE Tel. +41 32 374 76 76 info@ch.pepperl-fuchs.com www.pepperl-fuchs.ch

druckte Elektronik zur Herstellung des ultimativ günstigen Transponders für jede Verpackung schafft Raum für Visionen.

RFID im industriellen Umfeld Viele industrielle Anwendungen bedingen eine Identifikationstechnik mit Kamerasystemen, Barcodes, Data-Matrix-Codes oder RFID. Was die beste Lösung ist, hängt einzig von den Anforderungen in der Applikation ab. Pepperl+Fuchs bietet die ganze Bandbreite dieser Technologien und damit jeweils die optimale Lösung. Sollen Daten geschrieben werden, ist RFID meist die geeignetste Lösung. RFID wird zum Beispiel in der Industrie eingesetzt, um Fertigungsprozesse effizient und transparent zu steuern, um die Rückverfolgbarkeit zu sichern oder die Warenlogistik zu optimieren. Bei der Frage nach dem Business Case von

RFID steht die Kosteneinsparung, die Produktivitätsverbesserung und die Verkürzung der Durchlaufzeiten im Mittelpunkt. Oft rechnet sich die Investition in RFID sehr schnell, wie beispielsweise bei der automatisierten Variantenfertigung.

Pepperl+Fuchs macht die RFID-Anwendung mit der Ident-Control-Lösung im Gesamtkonzept einfach. Diese bedient nicht nur alle gängigen RFID-Frequenzbereiche wie LF, HF, UHF und Mikrowelle, sondern vernetzt mit gleich strukturierter Befehlssyntax alle weltweit eingesetzten Schnittstellen wie Profinet, Profibus, diverse Ethernet-Protokolle, CC-Link und viele weitere Anbindungen.

Erweiterung der Frequenzbereiche UHF eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, weshalb Pepperl+Fuchs dieses Arbeitsfeld um den kompakten Lesekopf F190 (siehe

The power in relays and timers since 1954

Funktionale Sicherheit im Maschinenund Anlagenbau

Bild 2: Das flexible und modulare Ident-Control-System von Pepperl+Fuchs ist einfach zu bedienen und dennoch enorm flexibel.

Infokasten) erweitert hat. Dieser bietet unter anderem eine grosse Reichweite sowie Multitag-Leseeigenschaften und ist kompakt in ein Metallgehäuse nach Schutzart IP67 verpackt.

UHF löst vor allem Applikationen in der Logistik und in der Textilindustrie sehr wirtschaftlich und hat sich dort bereits fest etabliert. Weitere industrielle Anwendungen dürften sich schon in absehbarer Zeit durchsetzen. Wenn jedoch kleine und robuste Transponder gefragt sind, die auch in Metall bündig eingebaut werden können, werden weiterhin LF- und HF-Systeme ihre Berechtigung haben. UHF ist daher nicht als ablösende oder folgende Technologie zu sehen, sondern vielmehr als sinnvolle Ergänzung.

RFID als Basis für das Internet der Dinge Unter dem Internet der Dinge wird die Verknüpfung eindeutig identifizierbarer Gegenstände durch eine Internet-ähnliche Struktur verstanden. RFID wird dafür als geeignete Technologie angesehen, da im Transponder auch Daten modifiziert werden können.

Dies ist wichtig, um Informationen über die Teilnehmer weitergeben und Entscheidungen dezentral fällen zu können. Systeme werden so flexibler und können nach vorgegebenen Bedingungen selbstständig zur intelligenten Lösung finden, ohne alles zentral über eine Steuerung und Datenbank zu schicken, die oft den Flaschenhals des Systems darstellt. Übergeordnete Systeme sind so zeitunkritisch entkoppelt und dienen eher zur Diagnose, der visuellen Darstellung der Prozesse und den zeitunkritischen generellen Steuerungsmöglichkeiten.

In der heutigen Praxis werden RFID-Datenträger im Fertigungsprozess mit Qualitätsdaten beschrieben und zur Rückverfolgbarkeit genutzt. Ausserdem können diese Daten zur Gestaltung der Folgeprozesse genutzt werden. Diese Verkettung ist zumin-

dest ein erster kleiner Schritt hin zum Internet der Dinge.

RFID und gedruckte Elektronik Die «gedruckte Elektronik» wird als revolutionierende Technologie angesehen. Zweifellos wurde bei der Forschung zu den Funktionsmaterialien viel erreicht. Heute schon werden OLED in Drucktechnologie produziert. Ein Transponder ist aber komplexer aufgebaut und es wurden nur Prototypen unter Reinraumbedingungen produziert, die einen geringen Speicherinhalt hatten. Die verwendeten Grundstoffe sind teuer und die Lebensdauer ist begrenzt. Auch sind diese Transponder empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen, sodass ein praxisgerechter Einsatz noch weit entfernt scheint. Dennoch beteiligt sich Pepperl+Fuchs im Rahmen des Polytos-Projektes, dem weitere namhafte Unternehmen angehören, mit der Entwicklung einer neuen Leseeinheit für diese Technologie.

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Serie 7S Relais im Modulgehäuse mit zwangsgeführten Kontakten

Typ 7S.14 Die neue Serie 7S von Finder!

Diese Schaltrelais werden innerhalb von sicherheitsrelevanten Applikationen eingesetzt, da das Verhalten der Kontakte durch die mechanische Kopplung im Fehlerfall eindeutig vorher bestimmbar ist.

• Ansteuerung: 12, 24, 48, 60, 110 V DC und 110...125, 230...240 V AC • 2, 4 und 6 Kontakte à 6 A/250 V • Zugfederklemmen und nur 22,5 mm breit

UHF-Schreib/-Lesekopf F190 Die Reichweite des F190 lässt sich durch die Auslegung der Antenne und über die abgestrahlte Leistung variieren. Er ist für die Fertigungstechnik und Intralogistik optimiert und bietet trotz seiner kompakten Einbaumasse eine Lesereichweite von 1,5 Metern. Neben seinem grossen, einstellbaren Lesebereich erlaubt er Multitag-Leseeigenschaften, löst Identifikationsaufgaben mit grossen Toleranzen der Tag-Position und bietet selektive Leseoptionen. Sein Metallunterteil mit vergossener Elektronik macht ihn extrem robust. Der F190 ist in IP67 ausgeführt und wird über einen M12-Stecker ans Ident-Control-System angeschlossen, wodurch er alle gängigen Feldbus-Schnittstellen und gleichzeitig LF- und HF-Reader bedienen kann. Seine Inbetriebnahme ist über die kostenfreie RFID-Control-Software oder verfügbare Funktionsblöcke für die SPS-Anbindung möglich. Diese wird zudem durch mehrfarbige und redundant ausgeführte LED-Anzeigen, die Informationen zum Gerätestatus geben, unterstützt.

• Funktionale Sicherheit in Maschinen- und Anlagen nach EN 13849-1 • Materialien entsprechen der Norm zum Brandschutz in Schienenfahrzeugen nach CEI 11170-3 • Typische Anwendungen: - Fahrzeugen im Strassen- und Schienenbereich - Werkzeugmaschinen - Anlagen- und Verfahrenstechnik - Automation und Prozesstechnik.

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Bild 1: Die Lesense-Peripherie reduziert in batteriebetriebenen Applikationen den Stromverbrauch.

Bilder: Glyn

PERIPHERIEELEMENT LESENSE VON ENERGY MICRO ERMÖGLICHT ENERGIE EFFIZIENTEN BETRIEB VON MIKROCONTROLLERN

Schaltzustand verbrauchsarm detektiert Das Aufwecken eines Mikrocontrollers aus dem Sleepmode und das Zurückversetzen in diesen ist sehr energieintensiv. Mit der EFM32-Familie von Energy Micro lässt sich der Schaltzustand einer Taste ohne CPU-Nutzung abfragen und so die Batterielebensdauer massiv verlängern.

D

amit batteriebetriebene Anwendungen möglichst energieeffizient arbeiten, sind die Geräte in aller Regel abgeschaltet und der Mikrocontroller ist in einen Ruhezustand versetzt. Damit dieser allerdings den Schaltzustand einer Taste erkennen kann, muss dieser in vielen Fällen aus dem Sleep-

AUTOR Clive Giovannini Field Appl. Engineer Glyn Schweiz INFOS GLYN GmbH & Co. KG 8133 Essllingen Tel. 044 944 55 00 sales@glyn.ch www.glyn.ch

mode aufgeweckt werden. Zwar stellt sich der Mikrocontroller wieder ab, sollte die Taste nicht gedrückt sein. Allerdings beeinträchtigt dieses permanente Ein- und Ausschalten die Batterielebensdauer. Einen Ansatz, diese zu erhöhen, bietet das Peripherieelement Lesense (Bild 1 ), das einige Familienmitglieder der EFM32-Reihe von Energy Micro bereitstellen. Lesense eignet sich insbesondere für das Detektieren eines kapazitiven Touchfeldes, bei dessen Betätigung der Mikrocontroller aufgeweckt werden kann, ohne den Energieverbrauch unnötig zu strapazieren.

Triggerlevel bestimmt Wake Up Die Statemachine «Low Energy Sensor Interface» (Lesense) nutzt verschiedene On-Chip-

Standard-Peripherien für sequenzielle Messungen. Mit dieser Option kann im Deep Sleep Mode (Energy Micro EM2-Status) beinahe jede Aufgabe, die sonst Analog-Komparatoren, DAC oder Zähler erledigen, automatisiert und abgearbeitet werden. Ein Wake Up erfolgt nur dann, wenn sich der Sensorwert verändert und einen bestimmten Triggerlevel erreicht oder aus irgendeinem Grund eine Neukalibration ansteht. Das Lesense-Interface unterstützt die verschiedensten Sensoren wie zum Beispiel induktive- (LC), kapazitive- und normale analoge Sensoren.

Lesense-Peripherie detektiert Frequenzveränderung Die Analogkomparatoren des EFM32 erfassen mit einem RC-Oszillator die Werte der

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kapazitiven Sensorpads (Bild 2). Da Widerstand, Spannung und Reaktionsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, ist die erzeugte Frequenz nur von der Kapazität des Touchpads abhängig. Sobald nun ein Benutzer seinen Finger anlegt, wird eine parallele Kapazität erzeugt (Bild 3) und die Frequenz des RC-Oszillators verkleinert. Die LesensePeripherie detektiert diese Frequenzänderung, indem sie die Taktpulse des RC-Oszillators in einem fixen Zeitfenster zählt. Das Ergebnis zeigt schliesslich, ob das Pad berührt wurde oder nicht.

Bild 2: Schaltbild kapazitiver Sensoren mit dem EFM32.

Da der analoge Komparator eine Rückkopplung mit einem veränderlichen Widerstand besitzt, wird das Pad geladen und entladen. Der Ausgang des Analogkomparators treibt zwei Schalter, welche die Referenzspannung am negativen Eingang des Komparators verändern. Diese Rückkopplung lädt und entlädt den Kondensator (Touchpad). Die Spannung oszilliert zwischen den beiden Referenzspannungen Vdd_scaled als obere Schwelle und Vdd/4 als untere Schwelle. Je kleiner diese Spannungsdifferenz ist, desto höher ist die Frequenz.

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Externe Einflüsse Da die Umgebungsvariable «Feuchtigkeit» die Referenz «Kapazität» beeinflussen kann, empfiehlt sich deren Überwachung. Damit auch sehr kurze oder flüchtige Berührungen sicher erkannt werden, sollte ein Tiefpassfilter verwendet werden.

Da die Berührung des Touchscreens nur zu einer kleinen Veränderung der Kapazität führt, muss der Rauschpegel des Zählerwertes noch kleiner sein, um diese zuverlässig zu erkennen (Bild 4). Bei der Entwicklung sollte zudem unbedingt darauf geachtet werden, dass der Rauschpegel auf dem aktuellen PCB-Design dieses Kriterium auch mit einer Abdeckung erfüllt. Der genaue Zählpegel lässt sich dabei mit dem Debug Mode erkennen. Alternativ können die aktuellen Werte des Zählers über die serielle Schnittstelle auf einen Computer übertragen und dort analysiert werden.

Ablauf einer kapazitiven Touchsequenz Der folgende Ablauf beschreibt die Arbeitsweise des EFM32 bei der Überwachung des Touchsensors: •Der Analogkomparator wird in den kapazitiven Touchmode geschaltet und der RCOszillator des gewählten Kanals gestartet.

•Der Analogkomparator wird mit dem Lesense-Zähler verbunden, der mit dem Zählen startet. Gleichzeitig wird der Zähler für das feste Zählfenster aktiviert.

•Hat der Lesense-Zähler das Zeitfenster erfüllt, wird das Zählresultat gespeichert und mit dem eingestellten Schwellwert verglichen.

•Bei Überschreitung des Schwellwerts durch eine Berührung wird ein Interrupt Request erzeugt. Ansonsten schaltet Lesense den Analogkomparator aus und wartet auf den nächsten Scanzyklus.

Der ganze Messzyklus, der auf mehrere Touchpads übertragbar ist, erfolgt ohne Nutzung der CPU. Der Stromverbrauch bei einer Taste liegt bei circa 2,1 ␮A. ■

Wirkprinzip kapazitiver Touchsensoren Bild 3: Bei Berührung entsteht ein parallele Kapazität.

Bild 4: Bestimmung des Rauschpegels.

Liegen zwei leitende Flächen berührungslos nebeneinander, entsteht ein elektrisches Feld, sobald an eine der beiden Flächen eine Spannung gelegt wird.

Dieses resultiert aus der Differenz der elektrischen Ladungen, die auf den beiden Oberflächen gespeichert sind. Dabei definiert die Grösse der existierenden Ladung, wie viel Strom benötigt wird, um die Spannung zu ändern. Dieses Wirkungsprinzip wird auch bei Touchsensoren genutzt, die es in verschieden Konfigurationen gibt. Diese lassen sich in zwei Arten kategorisieren: • «Mutual-Capacitance» – zwei Elektroden mit unterschiedlichem Spannungspotenzial.

• «Self-Capacitance» – hier ist eine der beiden Elektroden fix auf Ground geschaltet.

Die Sensoreingänge des EFM32 arbeiten nach letzterem Prinzip. Das heisst, die absolute Kapazität wird zu Ground gemessen.

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ARM-CORTEX-M4F-BASIERTE FM4-MIKROCONTOLLERFAMILIE VON FUJITSU STEUERT MOTOREN MIT MINIMALER CPU-LEISTUNG

Perfekt für komplexe Steuerungen Die ARM-Cortex-M4F-basierte FM4-Familie von Fujitsu benötigt selbst für rechenintensive Aufgaben nur zirka 10 Prozent der maximalen CPU-Leistung. Dadurch lassen sich sogar komplette Bedieneinheiten inklusive Kommunikationsmodul und BenutzerInterface als Single-Chip-Lösung realisieren, ohne an die MCU-Leistungsgrenzen zu stossen.

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in spezieller Controller für die Motorsteuerung, einer für das Interface, und dann vielleicht noch ein dritter, der die schnelle und reibungslose Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten sicherstellt – solche Konstrukte sind bei besonders rechenintensiven Applikationen selbst heute keine Seltenheit, obwohl sich leistungsfähige Steuerungen für Brushless-DC-, Permanentmagnet-Synchron- oder Asynchronmotoren längst als System-on-Chip-Lösungen realisieren lassen.

Für aktuelle SoC wie Fujitsus Cortex-M3basierte FM3-MCU spielt es keine Rolle, ob für die Geschwindigkeits- und Positionsüberwachung Hall-Sensoren, Encoder oder Tachos verwendet werden oder das ganze System ohne Sensoren auskommt. Der Multifunction-Timer (MFT) stellt alle benötigten Funktionen in einer Einheit zur Verfügung. Durch die geschickte Kombination von Free-Running-Timer, Output-Compare-Unit, Waveform-Generator und TriggerEinheiten für den A/D-Konverter ist es möglich, die benötigten 3-Phasen-PWMSignale für die Motor-Endstufe ohne grossen Software-Aufwand und ohne Belastung der CPU zu erzeugen. Parallel dazu kümmern sich die zuständigen Peripherieeinheiten darum, dass über die Input-Capture-Unit die Sensoren ausgewertet werden beziehungsweise der 12-Bit-A/DWandler die notwendigen Strommessungen für den sensorlosen Betrieb zum richtigen Zeitpunkt vornimmt.

Da all diese intelligenten Peripherie-Einheiten praktisch selbstständig arbeiten und untereinander kommunizieren können, steht die Rechenleistung der CPU nahezu

INFOS MSC-Gleichmann Schweiz AG 8604 Volketswil Tel. 043 355 33 66 volketswil@msc-ge.com www.msc-ge.com

Bild 1: Die FM-Familie umfasst 84 Mitglieder.

komplett für die Berechnung der Regelwerte zur Verfügung. Das ist wichtig, denn um eine möglichst grosse Energieeffizienz zu erreichen, werden heute hauptsächlich feldorientierte Regelungen verwendet, die auf Clark-Park-Transformationen beruhen.

Diese Umrechnungen zwischen dem 3-Phasen-System der Stator-Ströme und dem zweidimensionalen System des Rotors setzen eine hohe Rechenleistung voraus und beanspruchen zusammen mit der Regelschleife für die Geschwindigkeit und das Drehmoment einen konstanten Anteil der CPU-Rechenzeit. Je leistungsfähiger eine CPU ist und je schneller sie getaktet wird, desto häufiger kann diese Regelschleife ausgeführt werden. Die Folge ist einerseits ein dynamischeres System. Andererseits steht mehr CPU-Zeit für andere Aufgaben, wie zum Beispiel die Kommunikation mit anderen Systemkomponenten über einen industriellen Bus, zur Verfügung.

Bild: Fujitsu

Integrierte FPU und optimierte Peripherie-Einheiten Die FM4-Familie setzt auf eine Optimierung der CPU-Zeit. Der mit DSP- und FPU-Funktionen ausgestattete M4F-RISC-Prozessorkern ist für hohe Taktfrequenzen von bis zu 160 MHz ausgelegt, was bereits an sich schon einen deutlichen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber den bisherigen FM3-Controllern bringt. Durch die zusätzliche Integration einer Floating-Point-Unit ist es zudem möglich, die Berechnung der Transformationen mit Gleitkomma-Arithmetik, also mit noch höherer Genauigkeit und zudem schneller auszuführen. Unter dem Strich halbiert sich dadurch die für eine vollständige Motor-Steuerung mit Drehzahl-, Positions- und Drehmoment-Regelung benötigte CPU-Leistung von zirka 20 Prozent bei der FM3-Familie auf jetzt nur noch rund 10 Prozent. Trotz der genaueren Regelung steht also ein noch grösserer Anteil der Rechenleistung für andere Aufgaben zur Verfü-

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gung. Dadurch und dank neuer beziehungsweise weiter optimierter Peripherie- Einheiten der FM4-MCU sind sogar komplette Bedieneinheiten inklusive Kommunikationsmodul und Benutzer-Interface als SingleChip-Lösung realisierbar, und dies ohne damit an die Leistungsgrenzen des Controllers zu stossen. So wurde beispielsweise die Flexibilität der Multifunktion- Timer durch die Integration asymmetrischer PWM-Timer und zusätzlicher A/D-Start-Trigger-Funktionen erweitert. Mit einer minimalen zeitlichen Auflösung von 6,25 ns lassen sich noch feiner auflösende und dynamischere Steuerungen realisieren. Da auf einigen Bausteinen der FM4-Familie zwei oder drei MultifunktionTimer vorhanden sind, wäre sogar die Steuerung mehrerer Motoren mit nur einem FM4-Mikrocontroller möglich.

Lesezugriff ohne CPU-Wartezyklus Der interne Oszillator arbeitet bei den FM4-MCU dank neuer Trimm-Funktionen jetzt mit einer Genauigkeit von ±2 Prozent, und der ebenfalls integrierte 12-Bit-

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A/D-Wandler erledigt seine Aufgaben 1,5 MByte grosse Flash-Speicher ist für doppelt so schnell wie die Vorgängermo- 100 000 Schreib-Lösch-Zyklen und bis zu delle. Für die Entlastung der CPU und die 20 Jahre Datenerhalt spezifiziert. Um dem Reduzierung des Softwareaufwandes Anwender ein Höchstmass an funktioneller Sicherheit zu erwurde ausserdem möglichen und entein Descriptor SysDer M4F-RISC-Prozessorkern sprechende tem Data Transfer ist für Taktfrequenzen Zertifizierungen zu Controller (DSTC) bis zu 160 MHz ausgelegt. erleichtern, wurden implementiert. Die bei den FM4-Mineue Kommunikatikrocontrollern zudem zahlreiche Hardon-IP und Transferraten von bis zu 20 MBit/s ermöglichen eine zügige Kom- warefunktionen wie ECC-Flash-Speicher munikation über das serielle Peripherie-In- für die Fehlerkorrektur, eine zyklische Reterface (SPI). In der nächsten Ausbaustu- dundanzprüfung (CRC) und eine Memory fe sind Versionen mit integriertem Protection Unit (MPU) implementiert.

Ethernet-MAC geplant, die sich hervorragend für den Bereich Industrieautomati- Grossköpfige Familie Die 84 (Bild 1) neuen, wahlweise im LQFPsierung eignen.

Für hohe Leistungsfähigkeit und Energie- oder platzsparenden BGA-Gehäuse erhältlieffizienz sorgen zudem die zahlreichen chen 32-Bit-RISC-Mikrocontroller der FM4Speicheroptionen der Bausteine. So verfü- Familie lassen sich sowohl mit 3,3 V als gen die MCU unter anderem über einen auch 5 V Betriebsspannung betreiben. Pro128-Bit-Ultra-Wide-Bus für den On-Chip- duktmuster sind ab Juli 2013 verfügbar, der Beginn der Serienfertigung ist für den SpätFlash-Speicher, der Lesezugriffe ohne ■ CPU-Wartezyklen ermöglicht. Der bis zu sommer dieses Jahres geplant.

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SYSTEM-ON-CHIP-FPGA STEIGERN PERFORMANCE UND REDUZIEREN ENERGIEVERBRAUCH BEI KOMPAKTEREN ABMESSUNGEN

System-Mix mit Sinn Mit System-on-Chip-FPGA mit Embedded-Multicore-Hard-Prozessoren lassen sich hochintegrierte Lösungen realisieren. Insbesondere durch die Cortex-Revolution ergeben sich flexiblere ProzessorFunktionalitäten und deutlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten.

Bild 1: Soft-Prozessoren wie der Nios II ermöglichen FPGA-basierte Echtzeit-Systementwicklung.

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ank des umfangreichen Angebots an programmierbaren Logik- und On-ChipSpeichern sowie Features wie DSP oder Unterstützung für HochgeschwindigkeitsI/O ermöglichen es heutige FPGA, selbst komplexe, an Kundenbedürfnisse angepasste Funktionalitäten in Silizium zu integrieren und so eigene Chips zu bauen, die den massgeblichen Teil der Gesamtsystemfunktionen bereitstellen. Dies reduziert nicht nur den Platzbedarf für die Komponenten und somit die Bauteilekosten, sondern ebenfalls den Entwicklungsaufwand, der betrieben werden müsste, um Standardkomponenten auf einer Leiterplatte zu kombinieren. Ausserdem müssen Entwickler nicht auf die Markteinführung passender Standard-IC warten, die ihren Wettbewerbern zur selben Zeit zur Verfügung stehen würden.

AUTOR Michael Fuhrmann FAE Chris Jenkins Supplier Business-Manager INFOS Arrow Electronics 8153 Rümlang Tel. 044 817 62 62 info@arroweurope.com www.arrowce.com

Bilder: Arrow

Bild 2: Das HPS interagiert effizient mit der SoC FPGAStruktur.

ARM-Cortex-Effekt Die komplette System-on-Chip-Integration in einem FPGA steht schon seit längerer Zeit auf dem Wunschzettel von Entwicklern. So wurden bereits verschiedene FPGA-Familien mit Unterstützung für Softoder Hard-Prozessor-IP vermarktet. Beispiele hierfür sind Altera Stratix oder Cyclone mit dem Embedded Soft-Prozessor Nios II. Letzterer nutzt die Ressourcen des FPGA und arbeitet je nach werksseitig installierter Leistung mit einer maximalen Taktfrequenz von bis zu 350 MHz. Zu den Features der Nios-II-Architektur zählen der vektorgesteuerte Interrupt-Controller und die individuellen Befehlsschnittstellen, die für eine effiziente Hardwarebeschleunigung und damit für eine zuverlässige Echtzeitleistung sorgen. Bild 1 zeigt, wie Entwickler mit einem Nios-II-Soft-Prozessor in Kombination mit einem FPGA-DSP und programmierbarer Logik das System für einen Industriemotorantrieb in einem einzelnen Chip integrieren können.

Embedded -Prozessoren (Cortex-M) und Applikations-Prozessoren (Cortex-A) der neuen ARM-Cortex-Familien bringen die FPGASystem-on-Chip-Integration nun einen weiteren Schritt voran. Die Cortex-Revolution stellt dabei in vielerlei Hinsicht eine weg-

weisende Entwicklung dar, obwohl damit zugleich die Erwartungen der Entwickler und Endanwender bezüglich Kosteneffizienz und Leistung steigen. Im Hinblick auf FPGA gibt die Cortex-Architektur Komponentenherstellern die Möglichkeit, eine neue Klasse von System-on-Chip-FPGA (SoCFPGA) anzubieten, die wesentlich höhere Prozessor-Funktionalitäten und Verarbeitungsgeschwindigkeiten gewährleistet und eine gute Kombination aus Hochleistungsmikroprozessoren, DSP-Unterstützung, anwendungsspezifischer IP und Mixed-SignalStrukturen bereitstellen. Mit diesen Eigenschaften können Entwickler den Energiebedarf, die Kosten und die benötigte Fläche auf der Platine reduzieren. Darüber hinaus können sie die Endprodukte in Hinblick auf Hard- und Software differenzieren und mittels Hard- und Software-Updates die Lebensdauer der Produkte verlängern und so höhere Umsätze generieren.

SoC-FPGA mit ARM-basierten HPS Die SoC-FPGA der 28-nm-Familien Cyclone V und Arria V von Altera sind mit einem ARM-basierten Hard-Processor-System (HPS) ausgestattet. Dieses HPS besteht aus einem Single- oder Dual-Core-ARM-Cortex-

A9-Anwendungsprozessor mit Peripheriekomponenten und Multiport-Speichercontroller. Diese sind über einen parallelen Bus mit hoher Bandbreite eng mit der FPGA-Struktur verknüpft, die eine kumulierte Datenübertragungsrate von bis zu 125 Gbit/s unterstützt.

Dieser Highspeed-Datenbus ermöglicht eine gekoppelte Systemleistung, die mit zwei separaten Chips nicht erzielt werden kann: beispielsweise die schnelle Interaktion mit Ressourcen wie DSPBlöcken mit einer Leistung von bis zu 1600 GMACS und 300 GFLOPS im Falle des Arria V beziehungsweise 150 GMACS und 100 GFLOPS im Falle des Cylone V. Bild 2 veranschaulicht die SoC-FGPA-Architektur von Altera und die Verbindung zwischen der HPS- und FPGA-Struktur.

Das HPS bietet eine Verarbeitungsleistung bis 4000 MIPS bei einem Verbrauch von knapp 1,8 W. Dank den Embedded-Peripheriekomponenten ist es nicht mehr erforderlich, diese Funktionen in den FPGA zu integrieren, wodurch Programmierressourcen für anwendungsspezifische, individuelle Logiken frei bleiben und der Energieverbrauch sinkt. Der Hard-Multiport-SDRAM-Speichercontroller, der vom Prozessor und von der FPGA-Logik genutzt werden kann, unterstützt DDR2-, DDR3-, mobile DDR- und LPDDR2-Komponenten mit optionaler ECC-Unterstützung (integrierter Fehlerkorrektur-Code). Zusätzlich steigert das HPS potenziell die Echtzeitleistung von Systemen, bei denen die Ausführungsgeschwindigkeit oder der Datendurchsatz Priorität vor der Reaktionszeit haben. Unter Ausnutzung asymmetrischer Multiprocessing-Techniken (AMP) führt ein Cortex-A9-Prozessor in der Regel das Betriebssystem und die Hauptanwendungen aus, während der zweite Cortex-A9-Prozessor für zeitkritische Echtzeit-Funktionen reserviert bleibt. Bild 3 zeigt, wie mit einem HPS mit AMP ein erweitertes Motorantriebssystem zur Unterstützung mehrfacher Netzwerk-Konnektivität im einzelnen SoC-FPGA realisiert werden kann.

Die Flexibilität der FGPA-Struktur der SoC-FPGA erweitert die Design-Optionen, da sie die Unterstützung für praktisch jeden Schnittstellenstandard innerhalb des FPGA ermöglicht. Weitere Vorteile sind die Senkung der Systemkosten, die kompaktere Leiterplattengrösse, eine geringere Komplexität und der reduzierte Bedarf an Stromquellen, da Cyclone-V-Komponenten nur zwei und Arria-VKomponenten nur drei interne Versorgungsspannungen benötigen.

Die integrierten Fractional PLL reduzieren zudem die Anzahl der pro Board benötigten Oszillatoren, während die FPGA-Konfiguration über ein PCIe-basiertes Protokoll erfolgen kann.

Dank der flexiblen Struktur der FPGA-Logik lassen sich Produkte differenzieren, indem individuelle IP integriert oder vorkonfigurierte IP von Altera oder Altera-Partnern verwendet werden. Dies bringt verschiedene Vorteile mit sich, darunter die Möglichkeit einer schnellen Anpassung an variierende oder geänderte Schnittstellen und Protokollstandards, die Möglichkeit, individuelle Hardware in den FPGA einzufügen, um die Verarbeitung zeitkritischer Algorithmen zu beschleunigen oder die Senkung des Energieverbrauchs und des Bedarfs an FPGA-Ressourcen durch die Nutzung von Hard-Logikfunktionen im FPGA wie PCI Express Ports oder zusätzliche Multiport-Speichercontroller.

Tools für jede Entwicklungsanwendung Entwickler können das Design-Ecosystem für den ARM Cortex-A9 mit Tools für die Entwicklung von Software, Betriebssystemen und Middleware nutzen. Die Softwareentwicklung erfolgt mit dem gleichen Verfahren wie bei anderen Cortex-A Embedded-Systemen.

Altera und dessen Ecosystem-Partner bieten Tools für jede Entwicklungsphase an. Es werden verschiedene Betriebssysteme wie Linux, Wind River VxWorks und andere unterstützt. Ferner sind ein Referenz-Kernel für Linux sowie Board-Support Packages (BSP) für andere Betriebssysteme erhältlich, was einen schnellen Start in die BS-spezifische Anwendungsentwicklung ermöglicht.

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SoC-FPGA-Kit

Arrow hat als Unterstützung für Entwickler in Kooperation mit Altera und Linear Technology ein SoCKit entwickelt, das ein Evaluierungs-Board für Prototypen mit einem Cyclone-V-SoC-FPGA enthält. Das Board bietet umfassende Konnektivität mit dem FPGA über Ethernet, USB und UART sowie einen 256 Mbyte QSPI und eine Audio-I/O. Darüber hinaus sind auf der Karte ein Micro-SD-Kartensteckplatz sowie 1 GByte Flashund 2 x 1 GByte SDRAM verfügbar. Für die Entwicklung von Benutzeroberflächen umfasst das Kit ein grafisches 128 x 64 LCD.

Bild 3: Dual-Core-Verarbeitung mit Unterstützung für erweiterte System-on-Chip-Funktionen.

Für die Embedded Softwareentwicklung stellt Altera die SoC Embedded Design Suite (EDS) zur Verfügung. Die EDS ermöglicht die Übergabe von Informationen der Hardware an die Software, Linux-Entwicklung, die Entwicklung von Bare-Metal-Anwendungen sowie FGPA-adaptives Debugging.

Zu den Hardware-Tools gehört die Entwicklungsumgebung Quartus II mit dem Sys-

temintegrationstool Qsys. Diese Tools unterstützen bei der Integration von IP-Funktionen und Subsystemen, generieren automatisch Verbindungslogiken und SystemHDL, beinhalten Tools zur Unterstützung von Timing-Closure und die Design-Verifizierung und generieren automatisch ein Simulationsmodell sowie Referenzdokumentation, um die gemeinsame Entwicklung von

Hard- und Software-Teams zu unterstützen.

Die in der EDS enthaltenen Hardware-toSoftware-Über-gabe-Dienstprogramme erstellen aus den Ausgabe-Dateien von Quartus II und Qsys Übergabe-Dateien, sodass die FPGA- und Software-Entwicklungsteams unabhängig arbeiten und ihren eigenen Entwicklungsabläufen folgen können.

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Mikrocontroller mit seriellen Peripheriefunktionen

Ultrakompakte MCU für batteriebetriebene Kleingeräte

Die 32-bit-Mikrocontrollerfamilie PIC32MX ist mit 64, 256 oder 512 KByteFlash-Speichern sowie mit 16, 64 und 128 KByte RAM verfügbar. Sie leistet 105 DMIPS und ist mit 28 ADC für 10-bit-Auflösung und mit fünf UART ausgestattet. Darüber hinaus bietet sie serielle Peripheriefunktionen und steuert das Grafikdisplay und die kapazitiv-sensitive Bedienung. Unterstützt wird die Familie durch umfassende Werkzeuge und Software. Dazu gehören allgemeine Entwicklungswerkzeuge wie die integrierte Entwicklungsumgebung MPLAB X und der MPLAB XC32 C/C++ Compiler. Daneben stehen anwenderspezifische Werkzeuge wie der Graphics Display Designer X und die Grafikbibliothek von Mi-

Die Mikrocontroller der RL78/G10-Familie von Renesas lassen sich mit bis zu 20 MHz takten und eignen sich für den Einsatz in batteriebetriebenen Kleingeräten. Sie sind in ein 3,6 x 4,4 mm grosses 10-Pin-SSOP integriert und je nach Version mit 1 bis 4 KByte Flashspeicher verfügbar. Der maximale Stromverbrauch im Betriebsmodus beträgt dabei lediglich 46 μA/MHz, im Stop-Modus sinkt der Strombedarf auf 0,56 μA. Darüber hinaus bieten sie eine Vielzahl peripherer Funktionseinheiten wie 16-Bit-Multifunktions-, 12-BitInterval- und Watchdog-Timer, 10Bit-A/D-Wandler, I²C-, UART- und

crochip als visuelle Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung. Für digitale Audioanwendungen wird Software für die Abtastratenkonvertierung, Audio-Codecs, einschliesslich MP3 und AAC, sowie Software für die Anbindung von Smartphones und anderen elektronischen Geräte angeboten.

Weitere Informationen zu der neuen Familie können unter www.microchip.com/get/5CB7 abgerufen werden.

Microchip Switzerland GmbH | 5605 Dottikon | Tel. +41 56 6101501 roland.ruetimann@microchip.com | www.microchip.com

CSI/SPI-Interfaces, einen Hochgeschwindigkeitsoszillator und intelligente Sicherheitsfunktionen. Die für einen Betriebstemperaturbereich von –40 bis 85 °C spezifizierten MCU arbeiten mit einer Spannung von 2,0 bis 5,5 V.

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. 043 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

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Steckbares Computing-Modul mit ARM-Cortex-A8-CPU

Energie sparende Mikrocontroller mit Cortex-M4F und FPU

Das Cortex-A8-Modul «byteENGINE AM335x» ist durch seine Abmessungen von 30 x 40 x 5 mm selbst bei engsten räumlichen Verhältnissen gut einsetzbar. Durch seine breite Schnittstellenauswahl eignet es sich dabei insbesondere für Anwendungen, in denen Netzwerkkonnektivität gefordert ist. Insgesamt stehen sechs Varianten an CPU-Modellen zur Auswahl, die je nach Anwendung mit 3D-Beschleuniger, Ethercat- oder Profibus-Unterstützung ausgestattet sind. Die verbrauchsoptimierten Module sind wahlweise mit Linux, Android (beide lizenzfrei und Quellcode-offen) oder QNX verfügbar und garantieren so Flexibilität. Durch den Verzicht auf bewegliche Bauteile sind die Module, die für einen Arbeitsbereich zwischen –40 und

Der ARM-Cortex-M4F-Prozessor des Mikrocontrollers EFM32 «Wonder Gecko» von Energy Micro enthält einen umfassenden DSP-Befehlssatz und eine eigene Fliesskomma-Einheit (FPU). Dies beschleunigt zum Beispiel Matrizen-Multiplikationen, digitale Filter und digitale Signalberechnung, da der Controller bis zu 16-mal kürzer im Aktiv-Modus verweilen muss. Dadurch reduziert sich ausserdem der Energieverbrauch im Vergleich zu CortexM3-Prozessoren um Faktor 14.

Die Wonder-Gecko-Reihe besteht aus 60 Varianten mit skalierbarem Speicher bis 256 kByte Flash und 32 kByte RAM sowie Gehäusekonfigurationen von QFN64 bis BGA120. Alle MCU enthalten die autonomen Gecko-Peripherie- und

85 °C ausgelegt sind, gegen äussere Erschütterungen und Vibrationen resistent. Alle Module des Schweizer Herstellers sind mit einem Garantie- und Servicepaket ausgestattet, zudem einer Langzeitverfügbarkeit von mindestens zehn Jahren. Kostengünstige Evaluationskits mit Linux Kernel und auf Wunsch mit 5-Zoll-LCD-Display sind ab sofort erhältlich.

bytes at work AG | 8400 Winterthur | Tel. +41 52 213 79 79 info@bytesatwork.ch | www.bytesatwork.ch

32-Bit-Leistung für preissensitive Anwendungen

Die KL02Z Freedom-Plattform basiert auf einem ARM-Cortex-M0Prozessor und bietet 32-Bit-Leistung zu den Kosten konventioneller 8- und 16-Bit MCU. Zu seinen Eigenschaften gehören eine einfach zugängliche MCU-I/O, eine niedrige Stromaufnahme für Batteriebetrieb und einen standard-

mässigen Formfaktor mit optionalen Erweiterungskarten. Des Weiteren unterstützt FRDM-KL02Z die OpenSDA, die dem Anwender mehrere Möglichkeiten für eine serielle Kommunikation, FlashProgrammierung und ein Run-Control-Debugging bieten.

Farnell AG | 8304 Wallisellen | Tel. 044 204 64 64 verkauf.ch@farnell.com | www.farnell.com

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Schnittstellenoptionen Lesense, Letimer, PRS, USB und TFT/LCDTreiber für eine komplette System-on-Chip-Lösung. Ergänzende Entwicklungstools für die Planung, Programmierung und Verifizierung finden sich in Energy Micros kostenloser Simplicity Studio Suite.

Um die Entwicklungsdauer zu verkürzen, enthält Simplicity Studio die CMSIS-DSP-Bibliothek mit über 60 Funktionen in Festkomma- und Single-Precision-Fliesskomma-(32-Bit-)Implementierung.

GLYN GmbH & Co. KG | 8133 Essllingen | Tel. 044 944 55 00 sales@glyn.ch | www.glyn.ch

WXGA-Grafik-Displays ohne externen Speicher implementieren Die ARM-Cortex-A9 basierten Embedded-Mikroprozessoren der RZ/A1Familie von Renesas bieten bis zu 10 MByte OnChip-RAM und sind ideal für die Implementierung komplexer HMI geeignet.

Der integrierte, den OpenVG-1.1-Standard unterstützende 2D-Grafikbeschleuniger ermöglicht eine hochpräzise 2D-Grafikanzeige bei zugleich verringerter Belastung für den eigentlichen CPU-Kern. Der ebenfalls integrierte Video Display Controller bietet bis zu zwei Video - Eingänge für verschiedene Formate und skaliert das Video-Signal automatisch. An den Ausgängen werden Formate bis zu 1999 x 2035 Pixel unterstützt. Zudem stellt der Controller Funktionen wie Video-Recording, Image-Capture inklusive JPEG-En-

coding sowie diverse Funktionen für Bildoptimierungen bereit. Dank des grossen internen RAM lassen sich Grafikanzeigen mit einer Auflösung von bis zu 1280 x 768 Pixel ohne zusätzliches externes DRAM realisieren. Dadurch steigt die Gesamtsystemleistung gegenüber Lösungen mit externem DRAM um bis zu 50 Prozent. Zudem entfällt die übliche Stromversorgung für das DRAM.

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. 043 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

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Architektur

Anatec AG

www.anatec.ch

Arrow Electronics

www.arroweurope.com

Bürklin OHG

www.buerklin.com

Conrad Electronic

www.conrad.ch

Distrelec Schuricht

www.distrelec.com

EBV Elektronik GmbH & Co. KG

www.ebv.com

Endrich Bauelemente

www.endrich.com

eve GmbH

www.eve.de

Farnell element 14

www.farnell.de

Future Electronics

www.futureelectronics.com

Glyn

www.glyn.ch

Ineltro AG

www.ineltro.ch

MSC-Gleichmann Schweiz AG

www.msc-ge.com

RS Components

www.rsonline.ch

Reichelt Elektronik GmbH & Co. KG

www.reichelt.de

Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH

www.rutronik.com

Silica

www.silica.com

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Speicher

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Oszill.

Taktfrequenz

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grösser 50

10 bis 50

bis 10

grösser 500

200 bis 500

50 bis 200

bis 50

intern

extern

D/A-Wandler-Funktion

A/D-Wandler-Funktion

Dataflash

FRAM

Flash

EEPROM

PROM

ROM

Sonstige

64 Bit

32 Bit

16 Bit

8 Bit

4 Bit

Marktübersicht Mikrocontroller

Befehlszykl.

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Stromaufn.

Standby-Str.

Digi-I/O

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Schnittstellen

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Dsiplay

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Timer

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vertretende Hersteller

BGA

QFP

SO

RTC

PWM

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8/16 Bit

LCD

TFT

Sonstige

LIN

UART

JTAG

PC-Card/PCMCIA

LVDS

I2C

SPI

IrDA

WLAN

Ethernet

FireWire

USB

CAN

HyperTransport

Rapid IO

PCI-Express

PCI/PCI-X

grösser 100

50 bis 100

bis 50

grösser 20

5 bis 20

bis 5

grösser 100

10 bis 100

bis 10

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Gehäuse

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[1] [2] [3]

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[6] [7] [8] [9]

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[1] Atmel, Fujitsu, Pyramid, e2v [2] AMD, Analog Devices, Atmel, Cypress, Freescale, Infineon, Intel, Microchip uvm.

[3] Atmel, STMicroelectronics

Unsere Embedded Computer machen Ihnen langfristig Freude.

[4] Freescale, Infineon, Microchip, NXP, ST, Zilog, Texas Instruments [5] Holtek, Micronas

• Kundenanpassungen schnell realisierbar dank cleverer Komponentenbauweise • Kompromisslos embedded • Langzeitverfügbar • 24/7-Betrieb auch unter Extemsituationen

[6] Renesas, Energy Micro, Fujitsu, Toshiba [7] Epson, Axsem [8] Renesas, Atmel, Fujitsu,SiLabs [9] Texas Instruments, NXP, ST Micro, renesas, Zilog, Microchip, Atmel, Silicon L.

www.syslogic.com

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S I C H E R H E I T S TE C H N I K

Offene Netzwerke machen angreifbar. Daher bedarf es verbindlicher Standards, um industrielle Leitsysteme wirkungsvoll zu schützen.

FORSCHUNG & ENTWICKLUNG – SCHUTZ KRITISCHER INFRASTRUKTUREN BEDARF VERBINDLICHER STANDARDS

Cybersicherheit Was bedeutet der Trend hin zu offenen, vernetzten Systemen für die Hersteller von Automatisierungskomponenten? Das erklärt dieser Beitrag am Beispiel von ABB, wo sich das Thema Cybersicherheit in jüngerer Vergangenheit vom Forschungsthema hin zum vollständig integrierten Bestandteil der Unternehmenskultur entwickelte.

D

ie Zukunft der Cybersicherheit von industriellen Leitsystemen ist mit dem Bereich der Unternehmens-IT vergleichbar, wo das Thema Informationssicherheit mit automatisierten Softwareupdates, Sicherheitspatches und Antivirus-Updates zur Bewältigung einer wachsenden Zahl von Bedrohungen mittlerweile zum Alltag gehört. Für einen wirkungsvollen Schutz industrieller Leitsysteme bedarf es zunächst jedoch verbindlicher Regeln, weshalb sich ABB bei Standardisierungsinitiativen von IEEE, IEC und ISA aktiv an der Definition und Umsetzung von Cybersicherheitsstandards für Netz- und Prozessleitsysteme beteiligt. Das Hauptziel dieser Initiativen sind

INFOS ABB Schweiz AG 5401 Baden Tel. +41 058 585 00 00 info@ch.abb.com www.abb.ch

die Schaffung und Erhaltung der Cybersicherheit bei gleichzeitiger Erhaltung der Verfügbarkeit und funktionalen Interoperabilität

Vernetzung macht verwundbar Noch vor zwanzig Jahren stellte die Cybersicherheit von Systemen und Geräten in kritischen Infrastrukturen wie der Energieübertragung und der Stromerzeugung kein Problem dar. Netze waren voneinander isoliert, und Ingenieure gingen davon aus, dass die Systeme genau die Art von Daten empfingen, für die sie konzipiert waren. Niemand konnte sich vorstellen, dass es für einen Angreifer möglich sein würde, willkürliche Datenpakete in isolierte Netze einzuspeisen oder den Erzeugungsprozess direkt zu beeinflussen. Mit dem zunehmenden Wandel im Bereich der industriellen Leitsysteme von isolierten Systemen und proprietären Netzwerken zu hochgradig vernetzten Systemen unter Verwendung handelsüblicher Technologien und offener Standards wuchsen diese Bedenken, und die Nachfrage nach Cybersicherheit stieg langsam, aber stetig. Mit Beginn des neuen Jahrtausends wurde die Bedeutung von Cybersicherheit für industrielle Leitsysteme offensichtlich, nachdem es in verschiedenen Unternehmen zu Angriffen aus dem Netz kam.

von Systemen. Darüber hinaus wirkte das Unternehmen an verschiedenen EU-Projekten wie ESCoRTS und VIKING mit, die im Folgenden näher erklärt werden.

ESCoRTS ESCoRTS war eine gemeinsame Initiative von europäischen Prozessindustrien, Versorgungsunternehmen, Leittechnik-Herstellern und Forschungsinstituten mit dem Ziel, die Cybersicherheit von Leittechnik- und Kommunikationssystemen in Europa voranzutreiben. Sie befasste sich mit der Notwendigkeit der Standardisierung und entwickelte eine spezielle Roadmap für die Standardisierung und Forschung. ESCoRTS war eine treibende Kraft für: • Die Verbreitung von «Best Practices» für die Sicherheit von SCADA-Systemen, • die Beschleunigung und Zusammenführung von SCADA-Standardisierungsprozessen weltweit und • die Einrichtung von Prüfstellen für Cybersicherheit in Europa.

Bestandteil des ESCoRTS-Projekts war eine Feldevaluierung der vorhandenen Cybersicherheitsstandards. Dazu führte ABB zusammen mit dem italienischen Energieversorger ENEL eine Cybersicherheitsbeurteilung für ein 2003 umgebautes ENELKraftwerk auf der Grundlage der seinerzeit aktuellen Version der IEC 62443 durch. Die Untersuchung lieferte positive Ergebnisse im Hinblick auf die Anwendbarkeit und Nützlichkeit der Norm bei der Sicherung eines industriellen Leitsystems und zeigt, dass, bei entsprechendem Engagement und enger Zusammenarbeit zwischen Anbieter, Systemintegrator und Anlageneigentümer/-betreiber, die Sicherheit eines industriellen Leitsystems in dem für bestehende Anlagen typischen beschränkten Kostenund Ressourcenrahmen verbessert werden kann.

VIKING VIKING war ein Cybersicherheitsprojekt zur Untersuchung von Schwachstellen in modernen SCADA-Systemen, wie sie für die Überwachung und Netzführung von Stromnetzen eingesetzt werden. Das VIKING-Konsortium umfasste Mitglieder aus der Energiewirtschaft, der Industrie und dem Hochschulwesen. Die Ziele waren:

Cybersicherheit in industriellen Leitsystemen ABB arbeitet aktiv an der Erforschung neuer Möglichkeiten zur Erkennung von Cybersicherheitsvorfällen. Das folgende Beispiel zeigt, wie die Zukunft der Cybersicherheit in industriellen Leitsystemen aussehen könnte: In einem IEC 61850-basierten Stationsautomatisierungssystem senden intelligente elektronische Geräte (IED) GOOSE-Nachrichten (Generic Object-Oriented Substation Events) mit einer bestimmten Frequenz an andere IED. Mithilfe dieser Nachrichten signalisiert der Sender den Empfänger-IED seine Aktivität und Bereitschaft, an bestimmten logischen Funktionalitäten (zum Beispiel einer Verriegelungsoder Schutzfunktion) teilzunehmen. Dabei sollte das Stationsautomatisierungssystem dafür sorgen, dass die GOOSE-Nachricht innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens den richtigen Empfänger erreicht. Ist dies nicht der Fall, kann es zum Ausfall der entsprechenden Funktion/-en kommen. Obwohl Anomalien dieser Art (fehlende oder verspätete Samplingwerte) an die Leitwarte übermittelt werden, bietet das System keinerlei Informationen über die eigentliche Ursache der Anomalie, bei der es sich um einen Sicherheitsvorfall handeln könnte.

ABB hat eine Methode zur Anomalieerkennung entwickelt, die den erwarteten Datenverkehr berücksichtigt und einen Alarm ausgibt, wenn dieser nicht eintrifft. Dazu wird die Stationskonfiguration um implizierte Informationen ergänzt, die die Erstellung eines detaillierten Kommunikationsmodells ermöglichen. Dieses Modell wird dann analysiert, und es werden automatisch geeignete Regeln für die Konfiguration einer Firewall oder eines Angriffserkennungssystems generiert. Dies ermöglicht eine umfassende Überwachung des gesamten Datenverkehrs zur frühzeitigen Erkennung von Eindringlingen.

• Die Entwicklung von Berechnungsmodellen für die Sicherheit von SCADA-Systemen, • die Abschätzung der gesellschaftlichen Kosten und Auswirkungen von Blackouts durch ausgefallene SCADA-Systeme und • die Erarbeitung von Abhilfestrategien für die identifizierten Schwachstellen.

Diese Ziele wurden durch die Entwicklung einer Sicherheitsanalysesprache und eines virtuellen Gesellschaftsmodels sowie durch die Untersuchung von Schwachstellen in energietechnischen Softwareanwendungen und die Erarbeitung entsprechender Gegenmassnahmen erfüllt. Die Ergebnisse wurden in Storyboards zusammengefasst, in denen mögliche Cyberangriffe auf SCADASysteme, die Erfolgswahrscheinlichkeit dieser Angriffe sowie ihre sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen beschrieben werden. Zudem enthielten die Storyboards Angaben zu möglichen Abhilfemethoden und deren Potenzial zur Verbesserung der Sicherheit.

Fortwährendes Forschungsthema Die Zusammenarbeit mit namhaften Hochschulen ist ein weiteres Schlüsselelement der ABB-Forschungsstrategie. Im Jahre 2006 startete ABB in Zusammenarbeit mit der Universität St. Gallen und der Schweizerischen Kommission für Technologie und Innovation (KTI) das dreijährige Forschungsprojekt «Threat Modelling». Ergebnis des Projekts war die Entwicklung einer Methodik zur Modellierung von Bedrohungen für eingebettete Systeme. Die Methodik ermöglicht die Beurteilung und Dokumentation der tatsächlichen Sicherheit des entwickelten Systems während der gesamten Produktentwicklung. Bei ABB wurde diese Methodik mehrfach zur Durchführung von Sicherheitsbeurteilungen im Rahmen des Entwicklungsprozesses genutzt.

Das Unternehmen investiert weiterhin in die interne Forschung, die beispielsweise nach innovativen Möglichkeiten zum Schutz von industriellen Leitsystemen sucht. Dazu befasst man sich intensiv mit den aktuellen und zukünftigen Anforderungen in diesem Bereich und entwickelt neue Ansätze für die Cybersicherheit von industriellen Leitsystemen. Beispiele hierfür sind neue Verfahren zur Erkennung von Anomalien im Datenverkehr (siehe Infokasten «Cybersicherheit in industriellen Leitsystemen») und die Entwicklung von Authentifizierungs-Architekturen, die die Verwendung eines einzigen Passworts pro Benutzer für eine komplette Anlage ermöglichen.

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MASCHINENSICHERHEIT UNTER BESONDEREN BEDINGUNGEN – BRANCHENLÖSUNGEN FÜR DIE NAHRUNGSMITTELINDUSTRIE

Saubermänner Die Nahrungsmittelindustrie stellt besondere Anforderungen an Komponenten und Systeme der Maschinensicherheit. Dazu gehören, je nach Einsatzfall, die Hygiene, eine hohe Schutzart, die Erfüllung branchenspezifischer Vorschriften, der Explosionsschutz sowie ein weiter Temperaturbereich. Daher bedarf es Sicherheitsschaltgeräte, die für diese besonderen Bedingungen entwickelt wurden.

D

ie Auswahlkriterien für Schutzeinrichtungen in der Nahrungsmittelindustrie sind nicht ohne. Denn neben dem allgemeingültigen Regelwerk der Maschinensicherheit müssen in vielen Fällen die Anforderungen der Hygiene beachtet werden. Daher gilt es zunächst festzulegen, in welchem der vier Hygienebereiche das auszuwählende Sicherheitsschaltgerät zum Einsatz kommen wird. Im Trockenbereich ist lediglich der Schutz vor Verunreinigungen erforderlich. Im Spritzbereich kann es zu Kontamination beziehungsweise Kreuzkontaminationen kommen, da das Personal sowohl die Lebensmittel als auch die Maschine berührt.

Im Nassbereich besteht ein hohes Risiko von bakteriellen Kontaminationen; weshalb regelmässige Niederdruckreinigungen mit Chemi- kalien oder Heissreinigung zu den vorgeschriebenen Hygienemassnahmen gehören. Noch höher ist das Kontaminationsrisiko im aggressiven Bereich, in dem eine häufige Heissdampfreinigung oder eine Hochdruckreinigung mit aggressiven Reinigungsmitteln stattfindet. Das heisst: Die dort eingesetzten Schaltgeräte müssen einem Wasserstrahl von mindestens 80 bar und einer Temperatur von 80°C standhalten.

Hygienic Design und wirkungsvolle Abdichtung Dass konventionelle Sicherheitsschaltgeräte unter diesen Bedingungen nicht eingesetzt werden können, liegt auf der Hand. Dabei resultieren aus den Hygie-

AUTOR Siegfried Rüttger Branchenmanager Verpackung/Nahrungsmittel, Schmersal INFOS Schmersal Schweiz AG 8905 Arni AG Tel. +41 43 311 22 33 info-ch@schmersal.com www.schmersal.ch

Bild 1: Der Magnet-Sicherheitsschalter BNS 40S wurde speziell für Hygienebereiche der Nahrungsmittelproduktion entwickelt.

Bilder: K. A. Schmersal GmbH & Co. KG

Bild 2: Der CSS 30 S in zylindrischer Bauform eignet sich für den verdeckten Einbau hinter Edelstahlabdeckungen.

ne-Anforderungen zwei ganz unterschiedliche Eigenschaftsprofile. Erstens müssen die Schaltgeräte den häufigen Reinigungsvorgängen standhalten, was bei elektrischen beziehungsweise elektromechanischen Komponenten nicht ganz einfach zu realisieren ist und hohe Anforderungen an die Werkstoffauswahl und die Abdichtung stellt. Zweitens müssen sie nach den Grundsätzen des Hygienic Design konstruiert sein. Das heisst: Die

Möglichkeit, dass sich Schmutznester bilden, muss ausgeschlossen werden. Die Norm EN 1672-2 (Nahrungsmittelmaschinen – Allgemeine Gestaltungsleitsätze – Hygieneanforderungen) gibt hier entsprechende Hinweise. Damit ist beispielsweise der Einsatz konventioneller, elektromechanischer Sicherheitsschalter und -zuhaltungen zumindest im Nassbereich und im aggressiven Bereich ausgeschlossen.

Magnetsicherheitsschalter für Nassbereich Aus diesen Gründen war der Nahrungsmittelmaschinenbau die erste Branche, die Sicherheitssensoren anstatt konventioneller elektromechanischer Sicherheitsschalter einsetzte. Diese berührungslos wirkenden Sicherheitsschaltgeräte sind dank der glatten Oberflächen von Sensor und Betätiger problemlos zu reinigen.

Zu den aktuellen Neuheiten in diesem branchenspezifischen Bereich der Maschinensicherheit gehören die MagnetSicherheitsschalter BNS 40S (Bild 1). Sie wurden für den Einsatz in Nassbereichen in unmittelbarer Nähe zum Produkt entwickelt. Ihr Gehäuse aus Edelstahl ist beständig gegenüber Korrosion und Reinigungsflüssigkeiten. Die schlanke Bauform mit feingeschliffener Oberfläche fügt sich gut in die typische Umgebungskonstruktion von Nahrungsmittelmaschinen ein.

Der BNS 40 S bietet Schutzart IP69K und lässt sich durch seinen hohen Schaltabstand verdeckt hinter nichtmagnetischen Abdeckungen montieren. Beim Design wurde Wert auf die Vermeidung von Schmutznestern gelegt, zudem wurde das Gerät gemäss Ecolab auf die Verträglichkeit mit gebräuchlichen Reinigungsmitteln getestet.

Sicherheitssensor für verkettete Anwendungen Der Sicherheitssensor CSS 30 S (Bild 2) nutzt die von Schmersal entwickelte und patentierte CSS-Technologie (Coded Safety

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Safety-Schnittstelle lieferbar ist. Neben der CSS-Technologie ist dieser Sicherheitssensor mit einem RFID-Chip ausgestattet. Damit wird die Voraussetzung geschaffen, um unterschiedliche Codiervarianten zur Erhöhung der Manipulationssicherheit zu realisieren.

Zu den weiteren Kennzeichen des RSS 36 gehören die universelle Montierbarkeit, der hohe Schaltabstand und die Schutzart IP69K. Aufgrund seiner robusten Bauweise kann er an kleinen Türen und Klappen auch als Anschlag eingesetzt werden. Die optional integrierte, vollständig kunststoffgekapselte Magnetrastung erübrigt zusätzliche Rastanschläge.

Bild 3: Die integrierte RFID-Technik des elektronischen Sicherheitssensors RSS 36 ermöglicht verschiedene Abstufungen des Manipulationsschutzes.

Bild 4: Das Bauprinzip der Sicherheitszuhaltung AZM 300 bietet dem Anwender vielfältige Vorteile.

Sensor) für die bidirektionale Kommunikation zwischen Sensor und Betätiger. Der Vorteil dieses Wirkprinzips besteht darin, dass bis zu 31 Sensoren in Reihe geschaltet und über einen einzigen Sicherheitsbaustein ausgewertet können. Auch in dieser Serienschaltung lassen sich Sicherheitskreise gemäss Performance Level e nach EN 13849-1 (SIL 3, Kategorie 4) aufbauen. Zudem sind die Sensoren in der Lage, einen Versatz der Schutztür zu detektieren und frühzeitig Alarm zu geben. Auf diese Weise lassen sich in verketteten Anlagen der Nahrungsmittelproduktion ungeplante Maschinenstillstände vermeiden.

Der CSS 30 S ist vollständig im Edelstahlgehäuse gekapselt und erreicht die Schutzart IP69K. Die Sensorik wurde so modifiziert, dass sie auch durch Edelstahlabdeckungen hindurch wirkt. Alternativ steht mit dem CSS 300 eine kostengünstigere Variante mit Kunststoffgehäuse zur Verfügung.

Robuster Sensor als Anschlag Ein anderer Sicherheitssensor, der im Nahrungsmittelmaschinenbau und in der Verpackungsindustrie schon weite Verbreitung gefunden hat, ist der RSS 36 (Bild 3), der jetzt in einer Version mit integrierter AS-i

Sicherheitszuhaltung mit neuartigem Wirkprinzip Die Sicherheitszuhaltung mit der Bezeichnung AZM 300 (Bild 4) wurde zwar nicht ausschliesslich mit Blick auf die Nahrungsmittel- und Verpackungstechnik entwickelt, wird in diesem Bereich aber viele Anwendungen erschliessen. Dazu wird das flexible Zuhaltesystem in der Form eines drehbaren Malteserkreuzes ebenso einen Beitrag leisten wie die vielfältigen Anbaumöglichkeiten.

Die Codierbarkeit durch RFID-Sensorik gehört ebenso wie beim RSS 36 zu den Standardeigenschaften, ebenso die einstellbare Rastkraft. Darüber hinaus wurden bei der Entwicklung die Grundsätze der hygienegerechten Konstruktion beachtet, und dank Schutzart IP69K eignet sich der AZM 300 gut für den Einsatz in hygienesensiblen Bereichen.

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AWAG Elektrotechnik AG www.awag.ch DOLD Safemaster S - UH5947 •Sichere Drehzahlüberwachung im Automatik- und Einrichtbetrieb •Sichere Stillstandsüberwachung •Sichere integrierte Schutztürüberwachung

AWAG Elektrotechnik AG www.awag.ch DOLD Safemaster W - RE5910 Not-Halt und Steuerfunktionen über sicherheitsgerichtete Funkstrecke; Zum Schutz von Personen in mobilen oder grossräumigen Anlagen

AWAG Elektrotechnik AG www.awag.ch DOLD Safemaster C - UG6970 Zwei Funktionen aus fünf Optionen auswählen: Not-Aus; Schutztür; Zweihandschaltung; Schaltmatte / -leiste; Lichtschranke

Sicherheitskategorie Modularsystem überw./man./autom. Start 1-kanalige Eingänge 2-kanalige Eingänge sichere Freigabekont. max. Kontaktbelastung Anschlusstechnik Betriebstemp. von bis °C Zulassungen Sonstige Besonderheiten

PL e / Kat 4 bzw. SIL 3 Nein Ja / Ja / Ja 2 PNP/NPN – 2 Drehzahl & 2 Stillstand Thermischer Strom Ith 5A Schraub-/Federzugklemmen 0 ... + 60°C TÜV / CUL / CCC •Anschluss von verschiedenen Encodern möglich •Einstellungen über Display oder RJ45 mit Verbindungskabel

PL e / Kat 4 bzw. SIL 3 Nein Ja / Ja / Ja – 2 3 Thermischer Strom Ith 5A Schraubklemmen steckbar 0 ... + 50°C TÜV Optional: Infrarot-Empfänger für Begrenzung der Einschalt-Zone; Einzelhub-, Doppelhub-Taster oder Drehschalter wählbar

PL e / Kat 4 bzw. SIL 3 Nein Ja / Ja / Ja – 2x2 2x2 Thermischer Strom Ith 8A Schraub-/Federzugklemmen –15... + 55°C TÜV Geräteeinstellung einfach und schnell über 3 Drehschalter; Zwei unterschiedliche Sicherheitskreise gleichzeitig in einem Gerät (Breite 22,5 mm); Flexible Startbedingungen

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riese-electronic gmbh www.automation-safety.de SAFE 4.3 eco Schutztürwächter für antivalente Auslösekontakte PL e / Kat 4 bzw. SIL 3

Eaton Industries GmbH www.eaton.eu easySafety Sicherheitsrelais für NOT-HALT, Schutztür-und Lichtgitter-ZweihandZustimmschalter;Drehzahl-,StillstandÜberwachung

Finder (Schweiz) AG www.finder-relais.ch Relaismodul S7 Werkzeugmaschinen, Prozess-, Anlagen- und Verfahrenstechnik, Automation, mobiler Einsatz in Fahrzeugen

Leuze electronic AG www.leuze.de MSI 201/202 Not-Halt-Befehlsgeräte, Sicherheitssensoren, Schutztürüberwachung, Magnetcodierte Sensoren, ZweihandSteuerungen, Muting, Schützenkontrolle, Standard Sensoren

PLe, Kat.4 Ja Ja / Ja / Ja 1 1 3 5A, 240 V AC, 24 V AC/DC Schraub-/Federzugklemmen –25 ... + 55°C CE, TÜV, UL, C-UL Optische Schaltzustandsanzeige und Netzkontrolle durch LED, Querschlusssicherheit, 1 Meldekontakt (Öffner)

PLe,Kat.4,SILCL3,SIL3 Nein Ja / Ja / Ja 14 7 bis 4 bis 6A Schraubklemme –20 ... + 55°C TÜV, UL/cUL Diagnose LED; Erdschluss, Querschluss und Drahtbruch programmierbar

– – – – – – A6 Federzugklemmen –40 ... + 70°C Details auf Anfrage Relaismodul mit zwangsgeführten Kontakten nach EN 50205:2002, Typ A; LED-Statusanzeige der Spuelansteuerung

PLe, Kat. 4, SIL 3 Ja, max. 10 Module Ja / Ja / Ja 20 (erweiterbar auf 140) 10 (erweiterbar auf 70) konfigurationsabhängig 4 (erweiterbar auf 44) Schraub-/Federzugklemmen –20 ... + 55°C TÜV, CSA Online-Diagnose, zusätz. Diagnose-LEDs, Querschlussüberwachung, Feldbusmodule, Signale forcen, Simulationsmodus, TBUS-Verbindung, PLCOpen-Standard, abnehmbare Klemmen

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Sicherheitskategorie Modularsystem überw./man./autom. Start 1-kanalige Eingänge 2-kanalige Eingänge sichere Freigabekont. max. Kontaktbelastung Anschlusstechnik Betriebstemp. von bis °C Zulassungen Sonstige Besonderheiten

B & R Industrie-Automation AG www.br-automation.com SafeLOGIC-X-System zentral, dezentral, Temperaturmessung, Not-Halt-Taster, Lichtgitter/Schranke, OSSD-Auswertung, Ventilstellungsüberwachung, Stillstand/Drehzahlüberwachung SIL3/PLe/Kat. 4 Ja Ja / Ja / Ja 2/4/20 (erweiterbar) 1/2/10 (erweiterbar) konfigurationsabhängig modulabhängig Federzugklemmen (steckbar) 0 ... + 55°C BG, TÜV, CSA, UL/cUL, GOST-R, CE Auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten. Einsatz einer Sicherheitssteuerung entfällt. Sicherheitsfunktion verteilt sich auf sichere I/O-Module, eine Standardsteuerung und Visualisierung.

SICHERHEITSRELAIS

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Sicherheitskategorie Modularsystem überw./man./autom. Start 1-kanalige Eingänge 2-kanalige Eingänge sichere Freigabekont. max. Kontaktbelastung Anschlusstechnik Betriebstemp. von bis °C Zulassungen Sonstige Besonderheiten

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Mattle Industrie-Produkte AG mattle-ag.ch SSO-2010 / DUELCO 3Phasen- und 1Phasen- DC Motoren Stillstandüberwachung

Mattle AG / ABB Schweiz AG www.abb.ch RT6 Not-Halt, Lichtvorhang, Zustimmungsschalter, Klappen/Türen, Magnetschalter, Lichtschranke, Schaltmatte, Schaltleiste, Fussschalter

Mattle AG / ABB Schweiz AG mattle-ag.ch JSRT 9 JakabSafety-ABB Verriegelungsschalter; Lichtvorhänge; Schaltleisten; Not-Halt, Zustimmschalter; etc.

Murrelektronik AG www.murrelektronik.ch MIRO SAFE+ Switch H L 24 NOT-AUS Schutztür Lichtgitter Sicherheitsmagnetschalter

PLe, Kat4 Nein Ja 4 (3NO, 1NC) 1xMonitor Output 2 2 2A/24V 3A/230V Schrauklemmen –25 ... + 55°C TÜF, FS LED-Funktionsanzeigen; Drahtbruch detektion, keine externen Sensoren notwendig, Stillstandlevel einstellbar, Verzögerung einstellbar

PLe, Kat.4 Nein Ja / Ja / Ja 1 2 4 6A/250 VAC Schrauklemmen –10 ... + 55°C TÜF, CSA Universalrelais, Diagnose-LED, Querschlussüberwachung, abnehmbare Klemmen, flexible Spannungsversorgung, Informationsausgänge, Überwachung der Versorgungsspannung

PLe, Kat.4 Nein Ja / Ja / Ja 4 2 2 6A/250VAC/1500VA Schrauklemmen / Stecksockel –10 ... + 55°C TÜF LED-Funktionsanzeigen; abnehmbare Klemmen, 22.5mm Einbaubreite, Rückstell- und Testfunktion

bis PLe/SIL3/Kat. 4 Nein Ja / Ja / Ja 1 1 3 Schlisser, 1 Öffner 8A / 230 V Steckbare Federkraftklemmen –25 ... + 60°C UL/cUL 4 Diagnose-LED’s, Querschlussüberwachung die auf Wunsch deaktivierbar ist, Kodierelemente an den Klemmen

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Sicherheitskategorie Modularsystem überw./man./autom. Start 1-kanalige Eingänge 2-kanalige Eingänge sichere Freigabekont. max. Kontaktbelastung Anschlusstechnik Betriebstemp. von bis °C Zulassungen Sonstige Besonderheiten

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Sicherheitskategorie Modularsystem überw./man./autom. Start 1-kanalige Eingänge 2-kanalige Eingänge sichere Freigabekont. max. Kontaktbelastung Anschlusstechnik Betriebstemp. von bis °C Zulassungen Sonstige Besonderheiten

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OMRON Electronics AG www.industrial.omron.ch G9SP Not-Halt.

Schutztürüberwachung, Lichtgitter, OSSD-Auswertung, Zweihand, Zustimmfunktion, Betriebsartenwahl, Trittmatte PL e / Kat 4 Nein Ja / Ja / Ja 20 10 8 0,8 A/24 VDC Schraubklemmen 0 ... + 55°C TÜV; UL; CSA programmierbar, integrierter Software-Simulator, Ethernet- oder serielle Schnittstelle, Diagnose über USB oder LED

PHOENIX CONTACT AG www.phoenixcontact.ch PSR-…-24DC/URML4/3x1/1x2/B Kontakterweiterung für Lichtgitter mit OSSD-Signalen

PHOENIX CONTACT AG www.phoenixcontact.ch PSR-…-42-230UC/URM4/4x1/2x2B Kontakterweiterung mit Weitbereichseingang 42…230 V AC/DC

PHOENIX CONTACT AG www.phoenixcontact.ch PSR-TRISAFE-S Frei konfigurierbares Sicherheitsmodul zur Überwachung von Not-Halt, Schutztüren, Lichtgittern etc

bis Kat.4/PLe / SILCL 3 Nein – – 1 3 6 A / 250V AC/DC Schraub-/Federzugklemmen –20 ... + 50°C TÜV Functional Safety Das Sicherheitsrelais dient als Erweiterungsgerät in Verbindung mit berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen (BWS) mit überwachtem aktiven Schaltausgang (OSSD) gemäss EN 61496

bis Kat.4/PLe / SILCL 3 Nein – – – 4 6 A / 250V AC/DC Schraub-/Federzugklemmen –20 ... + 55°C TÜV Functional Safety •Das Gerät wird über einen Kontakt des Basisgerätes angesteuert.

•1 Meldestrompfad •1 Rückmeldestrompfad •Stopp-Kategorie 0

bis Kat.4/PLe / SILCL 3 / SIL 3 Nein Ja / Ja / Ja 20 10 4 Halbleiterausgänge 2 A Summenstrom / 24V DC Schraub-/Federzugklemmen –20 ... + 55°C TÜV Functional Safety j•4 Melde- und 2 Taktausgänge •Einfach grafisch konfigurierbar mit der kostenlosen Software SAFECONF •Schnelle Inbetriebnahme durch umfangreiche Simulations- und Testfunktionen

PILZ Industrieelektronik GmbH www.pilz.ch PNOZsigma / PNOZ s30 Überwachung von Stillstand, Drehzahl, Drehrichtung, Position und Wellenbruch

PILZ Industrieelektronik GmbH www.pilz.ch PNOZsigma / PNOZ s5 Not-Halt-Taster, Schutztüre, Lichtgitter/Schranke, OSSD-Auswertung

PILZ Industrieelektronik GmbH www.pilz.ch PNOZsigma / PNOZ s4 Not-Halt-Taster, Schutztüre, Lichtgitter/Schranke, OSSD-Auswertung

Rockwell Automation www.ab.com GSR Sicherheitsrelais Not-Halt, Türverriegelungen, 2-Hand Steuerung, Drehzahl- und Stillstandüberwachung, OSSD- und Schaltmattensteuerung

PLe, Kat.4, SIL3 Ja Ja / Ja / Ja 2 Näherungsschalter 1 Inkrementalgeber/Näherungssch.

2 (steckbare Kontakterweiterung) 6A/240V Schraub-/Federzugklemmen –10 ... + 55°C CCC, CE, GOST, TÜV, UL/cUL Diagnose-LED, Steckklemmen, Weitspannungsnetzteil, Manipulationssicher, Anzeigen am Display

PLe, Kat.4, SIL3 Ja Ja / Ja / Ja 2 und 2 zeitverzögerte 1 und 1 zeitverzögerte 3 (steckbare Kontakterweiterung) 6A/240V Schraub-/Federzugklemme –10 ... + 55°C CCC, CE, GOST, TÜV, UL/cUL Diagnose-LED, Querschlussüberwachung, Steckklemmen, Weitspannungsnetzteil, Manipulationssicher

PLe, Kat.4, SIL3 Ja Ja / Ja / Ja 2 1 33 (steckbare Kontakterweiterung) 6A/240V Schraub-/Federzugklemme –10 ... + 55°C CCC, CE, GOST, TÜV, UL/cUL Diagnose-LED, Querschlussüberwachung, Steckklemmen, Weitspannungsnetzteil, Manipulationssicher, Aufzugnorm EN 81-1/A3

PLe, SIL3, Kat. 4 Ja Ja / Ja / Ja modular modular modular AC-15: 1.5 A, DC-13: 2 A Schraub-/Federzugklemmen –10 ... + 55°C cULus, TÜV SISTEMA Datenbank, Safety Automation Builder kostenlose Software zum erstellen von Safety Systemlösungen, Safety Handbuch zur Umsetzung von Normen und Richtlinien.

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Schmersal Schweiz AG www.schmersal.ch Protect Select geeignet zur Verarbeitung von potentialfreien Kontakten, OSSD-Ausgängen und Magnetschalter mit Reedkontakten.

Auswertung von analogen Signalen

Siemens Schweiz AG www.siemens.ch/industry Sirius 3SK1 NOT-Halt, Schutztürüberwachung, Zweihandbediengerät, Lichtgitter und Laserscanner, Trittmatten

Siemens Schweiz AG www.siemens.ch/industry Stillstands- und Drehzahlwächter Bewegungsüberwachung auf Stillstand oder Drehzahl zur Zutrittsfreigabe.

Weidmüller AG www.weidmueller.ch SCS 24VDC P2SIL3ES Not-Halt- Taster, Schütztür-Beschaltungen, Sicheres Ausschalten der Ausgänge Ventilsteuerungsüberwachung

Ple, Kat.4, SIL 3 Nein Ja / Ja / Ja 18 digitale, 2 analoge 9 digitale, 1 analoge 4 Halbleiter, 2 Relais 4A/24VDC/250VAC Schraub-/Federzugklemmen –25 ... + 55°C UL, Tüv, CCC (in Arbeit) Klartext OLED Anzeige 4 Grundprogramme Analogeingänge ersetzt bis zu 8 Relaisbausteine

SIL 3/Pl e, Kat 4 Ja Ja / Ja / Ja 2/Erweiterbar 1/Erweiterbar min. 2/Erweiterbar 5 A/24 VDC Schraub-/Federzugklemmen –25 ... + 60°C TÜV; UL; CSA; Funktionsauswahl über DIP-Schalter; abnehmbare Klemmen; Rückwandbus für Erweiterungsmodule

SIL 3/Pl e, Kat 4 Nein Ja / Nein / Ja 3/4 – 3/4 2 A/24 VDC Schraub-/Federzugklemmen –25 ... + 60°C TÜv;UL;CSA;GOST;CCC Stillstandsüberwachung erfolgt Geberlos.

SIL 3 Nein Ja / Ja / Ja 2 – 2 6A/250VAC Schraubklemmen –25 ... + 55°C TÜV Stoppkategorie 0 nach EN60204-1, Anwendung bis Steuerungskategorie 4 nach EN ISO13849-1, Ein- und zweikanalige Ansteuerung, Querschlusserkennung, 2 Freigabesstrompfade, 1 Meldestrompfad

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P U B L I R E P O R TA G E

MEHRWERT GEBÄUDEOPTIMIERUNG – IHR GEBÄUDE KANN MEHR.

«48 % weniger Heizkosten ist nur ein Teil des Nutzens.»

In der Schweiz stehen Zehntausende von Industrie- und Gewerbehallen, die vor zwanzig Jahren oder mehr für einen bestimmten Zweck erstellt wurden. Heute sind zahlreiche dieser Liegenschaften umgenutzt, ohne dass baulich darauf reagiert wurde. Ein professioneller Blick macht das betriebliche Optimierungspotenzial sichtbar. Wie das Beispiel Cafina in Hunzenschwil zeigt, können die Dimensionen des Mehrwerts erheblich sein.

Diese Aufgaben lösen wir für Sie: – Räume auf Ihre Bedürfnisse auslegen – Ausnutzung Raumvolumen maximieren – Erweiterungsmöglichkeiten ausschöpfen – Lebensdauer des Gebäudes verlängern – Reeller Mehrwert für die Liegenschaft generieren – Gebäudestatik und Erdbebensicherheit auf aktuellen Standard bringen – Raumklima für Mitarbeitende verbessern – Wahrnehmung des Gebäudes stärken – Umweltziele transparent umsetzen – Förderbeiträge erschliessen Vor dem Eingriff durch GebäudePLUS

Nach dem Eingriff durch GebäudePLUS

Herr Burri. Sie sind der Leiter Technik und Logistik von Cafina. Wie sind Sie darauf gekommen, dass sich eine Gebäudesanierung für Ihr Unternehmen lohnt?

ziert, sondern auch das Raumklima für unsere Mitarbeiter wesentlich verbessert werden. Fürs Image bedeutend ist die damit erreichte zeitgemässe Ausstrahlung unseres Firmensitzes.

Die Sanierung ist gleichzeitig ein Tatbeweis für unsere Haltung, mit der Umwelt von A bis Z sorgfältig umzugehen. Mit der Verlängerung des bestehenden Vordaches konnten wir zudem unseren Materialumschlagplatz markant vergrössern.

René Burri: Wir haben wiederholt festgestellt, dass die vorhandenen Begebenheiten nicht mehr unseren aktuellen Bedürfnissen entsprechen. Vor allem die schlechten Isolationswerte der Gebäudehülle und das damit verbundene Raumklima gab unter den Mitarbeitern Grund zur Unzufriedenheit. Wir versuchten dennoch lange, Wie beurteilen Sie die allgemeinen uns damit zu arrangieren. Die KonseAuswirkungen auf die Betriebskosten? quenzen einer gebäulichen VerändeWir stellen fest, dass diese fachmänrung schätzten wir als erheblich und nische Sanierung unsere Betriebsim Geschäftsalltag stark störend ein. René Burri, Cafina AG kosten deutlich eindämmt. Wir gehen Mit der Analyse von GebäudePLUS davon aus, dass allein die damit verstellten wir überrascht fest, dass eine solid bundene Produktivitäts- und Effizienzsteigerung durchgeplante Sanierung unserer Liegenschaft bei etwa 5 % liegt. Dazu kommt die Halbierung viel Nutzungspotenzial freisetzt. Wertvoll war die der Heizkosten. Beachtlich sind auch die MögErkenntnis, dass unser Betrieb dabei ununter- lichkeiten der Ausschöpfung vorhandener Förbrochen weiterlaufen kann. dermittel dank GebäudePLUS. Dann ging es für Sie vor allem um ein besseres Raumklima?

Das war wichtig, genauso wie die Werterhaltung der Liegenschaft. Mit der sanierten Gebäudehülle konnten nicht nur die Heizkosten um 48 % redu-

Warum gibt es in der Schweiz dennoch so viele schlecht genutzte Hallen?

Vielleicht ist es das noch nicht vorhandene Bewusstsein für die Einfachheit dieser Aufgabe.

In der irrtümlichen Annahme, dass eine Sanie-

rung firmenintern viel Planungs- und Koordinationszeit abringt und Betriebsunterbrüche erzeugt, verzichtet man in der Hektik des Geschäftsalltags häufig darauf. Man arrangiert sich mit immer mehr Unpässlichkeiten und überblickt den gesamten Umfang der betrieblichen Störung nicht. Genau hier setzt GebäudePLUS wirkungsvoll an. Eine einfache Analyse zeigt das effektive Nutzenpotenzial. Aus gleicher Hand wird danach eine schlanke Planung und Umsetzung möglich. Unsere eigenen Aufwendungen waren bescheiden, der ständige Überblick über Projektstand und Kosten stets sichergestellt, von der Erstberatung bis zur Inbetriebnahme der modernisierten Infrastruktur.

Gerne beantworten wir Ihre Fragen persönlich.

Christian Aerni, Leiter GebäudePLUS, freut sich auf Ihre Kontaktaufnahme unter Telefon +41 (0)56 485 86 30 oder per E-Mail unter chaerni@wetter-ag.ch.

Weitere Informationen > www.gebäudeplus.ch Ein Produkt der

Gruppe

32-Bit-Safety-Controller mit abgestufter Fehlerbehandlung

Der leistungsstarke 32-Bit-SafetyController R360 ist für komplexe und anspruchsvolle Steuerungsfunktionen ausgelegt und adressiert sicherheitsrelevante Applikationen in mobilen Arbeitsmaschinen. Dank abgestufter Fehlerbehandlung lässt er sich so einsetzen, dass er bei schweren Fehlern abschaltet und

die Anlage in einen sicheren Zustand bringt. Bei weniger schweren Fehlern lassen sich Teile der Anlage in vorher definierten Bereichen weiter betreiben, wodurch nicht alle Komponenten abgeschaltet werden müssen. Vordefinierte Funktionen sind dafür bereits vorhanden. Dabei lässt sich das Verhalten der Ein- und Ausgänge mittels Programmiersoftware CODESYS auf die jeweiligen Einsatzfälle anpassen. 2 CANsafety-Schnittstellen sind möglich. Der R360 Safety-Controller erfüllt selbst unter extremen Einsatzbedingungen sicher seine Überwachungsund Schutzfunktion.

ifm electronic ag | 4624 Härkingen | Tel. 0800 88 80 33 info.ch@ifm.com www.ifm.com/ch

Leistungsstarker Sicherheitscontroller

Sauer Danfoss erweitert seine Plus+1-Produktefamilie um einen leistungsstarken Sicherheitskontroller. Dieser bietet ein hohes Mass an funktioneller Sicherheit für die Entwicklung sicherheitskritischer Anwendungen wie zum Beispiel bei mobilen Arbeitsma-

schinen. Die drei unterschiedlichen Kontroller SC024-10, SC024-20 und SC050-020 erlauben dabei eine anwendungsspezifische Systemauslegung, wobei je nach Architektur ein Sicherheitsgrad SIL 2 (EN 62061)/Performance Level PL-d (EN ISO-13849) erreichbar ist. Mit dem SC-Kontroller wird dem Maschinenhersteller der Weg zur konformen Maschine erheblich vereinfacht. Folglich verkürzt sich auch die Entwicklungszeit.

Bibus Hydraulik AG | 8320 Fehraltorf | Tel. 044 877 52 11 info.bhag@bibus.ch | www.bhag.bibus.ch

Sparen durch 48 % Sanierung. www.gebäudeplus.ch

enkost Heiz ktion redu

Ihre Frage: EMV-Fehlersuche mit einem Oszilloskop?

Unsere Antwort: Ja, das geht! Mit digitalen Oszilloskopen vom EMV-Experten.

Das digitale Oszilloskop R&S®RTO leistet wertvolle Hilfe bei der Analyse von EMV-Problemen. Elektronik-Entwickler können mit Hilfe von Nahfeldsonden schnell einen Überblick über Störemissionen gewinnen und deren Ursachen identifizieren.

Ihre Vorteile auf einen Blick: Schnelle, benutzerfreundliche FFT Großer Dynamikbereich und hohe

Empfindlichkeit von 1 mV/div

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S I C H E R H E I T S TE C H N I K

HeavyDuty-Drehgeber in IECEx-Standard-Ausführung

Sicherheitszuhaltungen mit Performance Level e

Der HeavyDuty-Inkrementaldrehgeber EEx HOG 161 ist nach IECEx für die Gerätekategorie 2 G zertifiziert. Das druckfest gekapselte Gerät mit erhöhter Sicherheit entspricht sowohl den Anforderungen der ATEX-Richtlinie 94/9/EG für explosionsgefährdete Bereiche (II 2 G Ex d e IIC T6 Gb) als auch dem IECEx-Schema (Ex d e IIC T6 Gb). Der Drehgeber arbeitet nach dem optischen Abtastprinzip und liefert je nach Ausfüh-

Die Sicherheitszuhaltungen der Serie Allen-Bradley Guardmaster TLS-ZR GD2 und TLS-ZL GD2 basieren auf derselben monolithischen Technologie wie die TLS GD2 und sind für Performance Level e (PLe) gemäss EN ISO 13849-1 ausgelegt. Während die TLS-ZR-GD2-Einheit nach dem Ruhestromprinzip arbeitet, funktioniert die TLS-ZL GD2 nach dem Arbeitsstromprinzip.

Beide Sicherheitsschalter sind aus mechanischer Sicht mit der bestehenden TLS-GD2-Familie identisch. Darüber hinaus verfügen sie über einen zusätzlichen RFID-Türsensor, der in einem Block mit dem bereitgestellten voll flexiblen Aktor montiert wird. Dieser ist mit einem eindeutigen Code versehen und liefert dem integrierten Mikro-

rung 250 bis 2500 Impulse pro Umdrehung. Seine durchgehende Hohlwelle ist mit 30 bis 70 mm Innendurchmesser lieferbar, wobei die hohe Lagerlastreserve von radial 650 N und axial 450 N eine lange Lebensdauer garantiert. Das robuste Gehäuse schützt den Drehgeber zuverlässig vor Umgebungseinflüssen und der grosse, in vier Positionen montierbare Klemmenkasten, erleichtert die elektrische Installation.

Baumer Electric AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 13 13 sales.ch@baumer.com | www.baumer.com

prozessor zusätzliche Informationen über die Türposition. Im Falle eines beschädigten oder fehlenden Aktorschlüssels schaltet der Mikroprozessor die Sicherheitsausgänge des Ausgangsschaltelements ab. Die Sicherheitsschalter sind wegen ihres Schutzgrades von IP69K für Spritzwasseranwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Pharma-, Solar- und Halbleiterindustrie geeignet.

Rockwell Automation AG | 5000 Aarau | Tel. +41 62 889 77 77 marketing.ch@ra.rockwell.com | www.rockwellautomation.com

Serielle Robotertypen sicher überwachen

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ienz Effiz erung steig

Die Sicherheitsfunktion «Sicher begrenzte Geschwindigkeit» am Werkzeugarbeitspunkt (TCP) überwacht die komplette Bandbreite serieller Robotertypen. Mit der erweiterten Funktion können bis zu elf beliebige kinematische Ketten parametriert werden. Zudem besteht die Möglichkeit, bis zu 20 Gelenkskopplungen mit Kopplungsfaktoren zu berücksichtigen. Das ermöglicht es, mechanische Kopplungen zwischen einzelnen Gelenken einzubeziehen. Voraussetzung für die sichere Überwachung der Geschwindigkeit sind sichere Achspositionen. Diese werden vom

Servoantrieb Acoposmulti mit integrierter Sicherheitsfunktion Safe MC bereitgestellt. Anhand dieser Positionen berechnen die Funktionsbausteine SafeRobotics als Teil der Sicherheitsapplikation die absoluten Geschwindigkeiten der Gelenke, des Werkzeugaufnahmeflanschs und des TCP. Die Bausteine sind TÜV-zertifiziert.

B & R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 00 55 office@br-automation.com | www.br-automation.com

WIRELESS

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M2M SMART SERVICES DEVELOPER KIT REDUZIERT ENTWICKLUNGSKOSTEN UND -RISIKEN

Offen und flexibel Das Energy Monitoring System von EpiSensor basiert auf ZigBee-Sensoren und einem smarten ZigBee-Gateway. Das Gateway-Setup ist unabhängig von der IT-Infrastruktur und muss nicht auf eigenen Servern gehosted werden.

Die Hardwareplattform des Gateways stammt von Kontron.

F

ür eine flexible und schnelle Installation nutzt das Energy Monitoring System Sensoren mit selbstheilender Mesh-Netzwerk-Technologie, um Daten aus Wireless-Knotenpunkten zu sammeln. Die Sensoren kommunizieren mit 128-bit-Verschlüsselung über ein ZigBee-Netzwerk (IEEE 802.15.4).

Das Wireless-Netzwerk von EpiSensor kann aus bis zu mehreren Hundert verteilten Knotenpunkten bestehen.

Offenes und flexibles Gateway Das Gateway zum ZigBee-Netzwerk hat zwei Hauptfunktionen: das Sensor-Netzwerk zu managen und hochwertige Daten zum Energieverbrauch an Systeme zur Anzeige, Archivierung und Analyse der Daten zu senden. Für Management- und Monitoring-Aufgaben ermöglicht das Gateway über einen eingebauten Webserver den Zugriff auf gepufferte Live-Daten sowie die Sensoren-Einstellungen. Das intuitive Nutzerinterface ist voll kompatibel mit allen aktuellen Smartphones, Tablet-Computern und Desktop-Webbrowsern.

Management direkt über Gateway Bei der Entwicklung der GatewayPlattform standen eine höhere Skalierbarkeit, eine verbesserte Zuverlässigkeit und eine vereinfachte Nutzbarkeit im Vordergrund. Wurde zuvor das Wireless Energy Monitoring System mittels PC-basierter Software über einen Applikationsfertige M2M-Plattform mit ZigBee sowie entweder WLAN Server gemanagt, übernimmt diese oder Mobilfunkschnittstellen.

Bild: Kontron Funktionalität nun komplett das Gateway. Das System lässt sich somit einfacher in komplexe IT-Infrastrukturen inteKontron, da das Unternehmen die gesamte grieren, da Serverkomponenten entfallen. benötigte Embedded Computing-KompeUm signifikante softwarebasierte Funktiona- tenz aus einer Hand bietet und zudem über litäten in das Smart Energy Monitoring Ga- M2M-Know-how verfügt. teway integrieren zu können, wählte EpiSensor eine OS-basierte Embedded M2M Mobilfunkverbindungen Smart Service Management Box, die leis- Die M2M-Plattform von Kontron basiert auf tungsstark, offen und programmierbar ist. der SFF-Intel-Atom-Prozessor-Technologie Nachdem die Wahl auf eine Intel-Plattform und baut über eine 3G/2G-Mobilfunkverbingefallen war, entschied sich EpiSensor für dung die Verbindung in die Cloud auf – dies

standardmässig oder als Fallback-Funktion für eine Telekommunikationsverbindung via Kabelnetz. Die integrierte Konnektivität wird in einer Embedded Computing Box applikationsfertig angeboten.

Neben dieser Flexibilität bietet die Plattform ein vorzertifiziertes Set-up für Mobilfunknetzbetreiber: Das System bietet integrierte Cloud Services von Drittanbietern, ist PTCRB-zertifiziert und ist von global führenden Netzbetreibern für den Einsatz in Mobilfunknetzen zugelassen. Dies spart OEMEntwicklungszeit und -kosten. Durch den Einsatz der vorzertifizierten M2MPlattform wird der Aufwand für Netzbetreiberzulassung und eigene Zertifizierungen deutlich reduziert. Zudem kann es im Smart Grid-Bereich zum Einsatz kommen.

Flexible Geräte-Schnittstellen Lokal bietet das System via Ethernet oder WLAN (Wi-Fi) direkten Zugriff auf die EpiSensor Energy Monitoring-Plattform. Zur Integration zusätzlicher Sensoren und weiterer Endgeräte verfügt das M2M Smart Services Developer Kit über eine Reihe an SchnittstellenOptionen. Dank des modularen Ansatzes und der individuellen Design Optionen Kits können OEM, Entwickler von Smart Services sowie unabhängige Softwareentwickler (ISV) ihre Entwicklungskosten und -risiken minimieren und die Markteinführung beschleunigen.

AUTOR Claus Giebert PM M2M, Kontron Brendan Carroll PM EpiSensor Ltd. INFOS Kontron AG 85386 Eching Tel. +49 8165 77377 sales@kontron.com www.kontron.com

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KO M M U N I K A TI O N

Die Control-Panel- und Panel-PC der Baureihen CP2xxx und CP3xxx sind in verschiedenen Displaygrössen und Formaten erhältlich.

Bilder: Beckhoff Automation GmbH

CONTROL-PANEL- UND PANEL-PC- SERIEN CP2XXX UND CP3XXX ERMÖGLICHEN FLEXIBLE BEDIENKONZEPTE

Verwandlungskünstler Die Control-Panel- und -Panel-PC-Serien CP2xxx und CP3xxx vereinen moderne Displaytechnologie mit konventionellen Bedienkonzepten. So ergibt sich ein Panel-Baukasten, der in Format, Funktion, Grösse und Variantenvielfalt kaum Wünsche offenlässt.

D

ie Control-Panel- und Panel-PC-Serien sind in verschiedenen Displaygrössen und Formaten erhältlich. Neben den modernen Widescreen-Formaten unterstützen sie weiterhin die klassischen 4:3-Formate, wodurch Anwender ihre bestehenden HMILösungen ohne weiteren Aufwand auf die neuen Geräte portieren können. Alle Panels sind im Landscape- oder Porträtformat (horizontal/vertikal) verfügbar. Neu sind die Widescreen-Displaygrössen von 7 Zoll (Auflösung 800 x 480), 15,6 Zoll (1366 x 768), 18,5 Zoll (1366 x 768) und 24 Zoll (Full-HD 1920 x 1080). Ausserdem sind die bekannten Displaygrössen 12 Zoll (800 x 600),

AUTOR Peter Reinstadler Area Salesmanager INFOS Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

15 Zoll (1024 x 768) und 19 Zoll (1280 x 1024) im 4:3-Format verfügbar.

Die Multitouch-fähigen Displays mit hoher Helligkeit verfügen durchgängig über eine LED-Hintergrundbeleuchtung. Diese bringt, vor allem in Kombination mit der Beckhoffeigenen Controller-Technologie etliche Vorteile: Sie sorgt für ein leuchtstarkes und kontrastreiches Bild und ist stufenlos dimmbar. Um Energie zu sparen, kann die Hintergrundbeleuchtung automatisch in den Energiesparmodus geschaltet werden. Ein guter Betrachtungswinkel sorgt dafür, dass die Bilderkennung auch dann optimal ist, wenn der Bediener von der Seite auf das Display schaut.

Gehäuse aus einem Guss Das Prinzip, die Panel-Gehäuse aus einem Aluminiumblock zu fräsen, bietet neben einem geringen Gewicht eine hohe Festigkeit und Umweltbeständigkeit. Da keine formgebenden Werkzeuge zum Einsatz kommen, kann auch auf Kundenanfragen mit geringen Stückzahlen flexibel reagiert

werden. Das Fertigungsverfahren garantiert zudem eine hohe Prozesssicherheit.

Durch die Verwendung von Aluminium und Edelstahl sind die Geräteserien CP2xxx und CP3xxx robust und industrietauglich. So sichert ein schmaler, umlaufender Metallschlagschutz die Touchscreen-Oberfläche beziehungsweise das Display zuverlässig vor mechanischer Zerstörung. Die durchgängige Glasoberfläche bietet ausserdem eine hohe Widerstandskraft gegen Umwelteinflüsse. Darüber hinaus sind die PanelBaureihen langzeitverfügbar und für einen weiten Temperaturbereich spezifiziert.

Multifinger-Bedienung für industrielle Anwendungen Die neuen Baureihen integrieren aus der Touchpad-Welt bekannte Funktionen wie Zoomen, Blättern, Objekte drehen, Flicks et cetera. Um dabei die Industrietauglichkeit zu gewährleisten, setzt Beckhoff auf eine hohe Touchpunktdichte, die eine akkurate, sichere und schnelle Bedienung mit hohen Reaktionszeiten für Echtzeiteingaben er-

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Tomaten auf den Augen?

Golden Board

Prüfling

Ein umlaufender Metallrahmen schützt die Displayfront.

laubt. Selbst fliessende Touchbedienungen sind in kleinsten Schritten ruckfrei möglich.

Ein Fünf-Finger-Touchmodus lässt sich ebenso umsetzen wie Automatisierungslösungen mit 2-Hand-Bedienung. Dank eigener Touchcontroller-Integration ist die Empfindlichkeit der Touchoberfläche so parametriert, dass die Bedienung selbst mit Arbeitshandschuhen erfolgen kann. Der Touchcontroller verhindert zudem Fehlbedienungen, indem er beispielsweise Wassertropfen oder den menschlichen Handballen erkennt und ausblendet. Über das Windows-Betriebssystem lässt sich bei Anwendungen, die kein Multitouch erfordern, Singletouch einstellen.

Variantenvielfalt garantiert Die Panel-Serien sind für den Schaltschrankeinbau sowie für die Tragarmmontage konzipiert. Die Einbau-Panel-Serie CP2xxx ist frontseitig in Schutzart IP65 und rückseitig in IP20 ausgeführt. Die CP3xxx-Control-Panel zur Tragarmmontage bieten rundum Schutzart IP65. Die Baureihen CP29xx und CP39xx nutzen die DVI-/USB-ExtendedTechnology von Beckhoff und können bis zu 50 Meter entfernt vom IPC betrieben werden. Die Nutzung von USB 2.0 sichert dabei eine schnelle Datenübertragungsrate.

Die Einbaugeräte der Serie CP22xx sind mit i3-, i5- und i7-Prozessoren von Intel verfügbar. Die Mehrkernprozessoren lassen sich vor allem in Verbindung mit TwinCAT 3, der neuesten Version der Beckhoff-Automationssoftware, nutzen.

Optionen und kundenspezifische Ergänzungen Für erhöhte Funktionalität sorgt die Anbindung elektromechanischer Taster, Schalter, Schlüsselschalter, Poti et cetera über USB, EtherCAT oder andere Feldbusse. Um aufwendige Verdrahtungen zu vermeiden, kann der Not-Aus-Schalter über TwinSafe angebunden werden.

Ein USB-Anschluss in der Front wird standardmässig angeboten und bietet die Möglichkeit, Speichermedien oder eine Tastatur (zur Inbetriebnahme) direkt anzuschliessen.

Ausserdem kann ein USB-Anschluss in der Rückwand oder im Tragarm integriert werden, wenn zum Beispiel dauerhaft ein Scanner oder Ähnliches angeschlossen werden soll.

Für die Zukunft geplant sind die Panel-PCSerien CP32xx mit Intel-Core-Prozessor für die Tragarmmontage, CP27xx und CP37xx mit Intel-Atom-Prozessor sowie CP26xxund CP36xx-Geräte mit ARM-Prozessor. ■

Die Kontrolle vieler gleichartiger bestückter Leiterplatten ist anspruchsvoll und ermüdet die Augen.

Hier hilft das innovative optische Inspektionsgerät Quins easy!

Durch die einfache Bedienung ist es Ihnen möglich, Prüflinge mit geringstem Zeitaufwand, 100%ig korrekt und OHNE Programmierung zu prüfen. Sie benötigen keine aufwendigen Prüfpläne, was Ihnen eine immense Zeitund Kostenersparnis, sowie Sicherheit in Ihrer Qualität bringt.

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S TE U E R U N G S S Y S TE M E

VORTEX86DX2-PROZESSOREN PRÄDESTINIEREN COMPACT-41-REIHE VON SYSLOGIC FÜR DEN EINSATZ IN RAUER UMGEBUNG

Sicher vor unangenehmen Szenarien Die Industrierechner der Compact-41-Reihe von Syslogic basieren auf Vortex86DX2Prozessoren von DMP Electronics. Diese speziell für Embedded-Anwendungen entwickelten Bausteine garantieren bei geringer Leistungsaufnahme hohe Mean Time Between Failure-Werte.

Platz, sondern reduziert den Energiebedarf.

Diese geringere Leistungsaufnahme gegenüber einem herkömmlichen CPU-Board beeinflusst positiv die MBTF-Werte (Mean Time Between Failures). Zudem verringert die Ein-Chip-Bauweise die Produktionskosten.

Clevere Industrierechner mit modernen Funktionen Nicht nur die Prozessorplattform, sondern der gesamte Embedded-Rechner ist auf kompromissloses Industriedesign ausgelegt. Aufbauend auf der Vortex-Plattform bietet er neben den üblichen Schnittstellen ein cleveres Überwachungssystem. Dieses beinhaltet ein intelligentes Power Management, bei dem ein Mikrokontroller das Einund Ausschaltverhalten des IPC und somit auch ein Abschalten des Gesamtsystems, beispielsweise bei einem Anlagenausfall, überwacht. Ein Watchdog stellt indes sicher, dass das System im Falle einer Störung wieder automatisch startet. Des Weiteren ist eine Temperaturüberwachung integriert, die den IPC vor Überhitzung schützt. Diese Sicherheitsfunktionen garantieren neben einem langen und zuverlässigen Betrieb zudem hohe Datensicherheit.

Syslogic fertigt auf hochautomatisierten Produktionsanlagen in Deutschland und der Schweiz.

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anglebigkeit, Robustheit und Langzeitverfügbarkeit, das sind Qualitäten, die einen echten Industrierechner ausmachen.

Oftmals im 24-Stunden-Betrieb müssen sie Kälte, Feuchtigkeit, Vibrationen und

AUTOR Patrik Hellmüller Syslogic AG INFOS Syslogic AG 5405 Baden Tel. 056 200 90 40 info@syslogic.com www.syslogic.com

Bilder: Syslogic

Schocks trotzen. Das Design der Compact-41-Reihe zielt daher darauf ab, frühzeitige Feldausfälle zu vermeiden und Anwender vor unangenehmen Szenarien zu bewahren. Aus diesem Zwecke setzt Syslogic in der Compact-41-Reihe auf die speziell für den Industrieeinsatz entwickelten Vortex86DX2-Prozessoren von DMP Electronics. Deren Hauptmerkmal ist eine kompakte Bauweise, die Hauptprozessor (CPU), Firmware (BIOS), Grafikchip sowie Northund Southbridge auf einem Chip vereint.

Die hochintegrierte Bauweise erlaubt kurze elektrische Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten. Dies spart nicht nur

Burn-in-Test und Langzeitverfügbarkeit Die Compact-41-Reihe ist für einen erweiterten Temperaturbereich von –40 bis 85 °C ausgelegt. Dieser basiert nicht auf einem Screening-Verfahren, sondern leitet sich aus der Belastungsfähigkeit der verwendeten Bauteile ab. Für zusätzliche Sicherheit sorgt der Burn-in-Test, dem alle Systeme vor der Auslieferung unterzogen werden.

Neben Robustheit und Funktionssicherheit ist die Langzeitverfügbarkeit ein weiteres Thema in industriellen Anwendungen. Eine mindestens zehnjährige Verfügbarkeit garantiert dabei nicht nur DMP Electronics für seine Vortex86DX2-Prozessoren, sondern auch Syslogic als Herstellerin des Gesamtgeräts für alle verwendeten Komponenten.

Compact 41 M und Compact 41 S Die Rechnerserie ist in zwei Versionen erhältlich, die sich lediglich im Formfaktor und

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in den Schnittstellenbelegungen unterscheiden. Je nach Kundenanforderungen sind die Rechner dabei in verschiedenen Bestückungsvarianten erhältlich. Während der Compact 41 M zweistöckig baut und somit Raum für eine Erweiterungskarte oder zusätzliche Schnittstellen lässt, handelt es sich beim Compact 41 S um die preiswerte Single-Board-Lösung.

Die Geräte verfügen standardmässig über CAN-, USB-, RS232- sowie RS485-Schnittstellen und lassen sich mit zwei EthernetSchnittstellen ausstatten. Zudem sind sie mit WLAN-, GPS-, GSM- und BluetoothModulen erweiterbar. Ausserdem können die Rechner mit vorinstallierten Embedded-Betriebssystemen wie Windows Embedded Standard, Windows Embedded

Compact oder Linux geordert werden. Damit eröffnet sich ein breites Einsatzgebiet für die Rechner, die sich für Aussenanwendungen ebenso eignen wie für den mobilen Einsatz oder Aufgaben im Anlagen- und Maschinenbau.

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Die Rechner der Compact-41-Reihe basieren auf einer Prozessorplattform, die eigens für Embedded-Anwendungen entwickelt wurde.

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M E S S TE C H N I K

ARCHITEKTUREN VON SPEKTRUM-ANALYSATOREN HABEN ENTSCHEIDENDEN EINFLUSS AUF MESSZEITEN

FFT führt deutlich schneller zum Ziel Die Architektur eines Spektrum-Analysators hat neben der gewählten Messbandbreite grossen Einfluss auf die Messzeiten. Dieser Beitrag erklärt die Unterschiede zwischen herkömmlichen, gewobbelten Spektrum-Analysatoren und breitbandigen Signal- und Spektrum-Analysatoren auf FFT-Basis und zeigt, wie sich mit Letzterem die Messzeit reduzieren lässt.

D

ie Messung kleiner Pegel bei Störaussendungen ist für Entwickler von hochqualitativen Sendern eine zeitintensive Tätigkeit. Für eine genaue Messung mit einem Spektrum-Analysator ist ein hinreichendes Signal-Rausch-Verhältnis notwendig, weshalb das Grundrauschen des Analysators 10 dB unter dem zu messenden Pegel der Störsignale liegen sollte. Die Einflussgrössen für das Grundrauschen sind neben der Architektur des Spektrum-Analysators die gewählte Auflösebandbreite und der Detektor zur Erfassung der Signale. Damit sich zum Beispiel das Grundrauschen um 10 dB verringert, muss die Bandbreite um den Faktor 10 verringert werden. Der Preis dafür ist jedoch eine drastisch erhöhte Messzeit. Daher gilt es, die Bandbreite nur so klein zu wählen, dass sie zu den Anforderungen der Störsignalmessung passt.

Einfluss des thermischen Grundrauschens Die Rauschanzeige eines Spektrum-Analysators wird durch den mittleren Rauschpegel (Displayed Average Noise Level, DANL) in einer gegebenen Auflösebandbreite (Resolution Bandwidth, RBW, meist 1 Hz) angegeben. Ein typischer Wert für einen hochwertigen Spektrum-Analysator ist –155 dBm in 1 Hz Bandbreite. Bei der Messung von Störsignalen mit kleinen Pegeln kann die Auflösebandbreite so eingestellt werden, dass das angezeigte Rauschen des Spektrum-Analysators auf einen Wert unterhalb der Testanforderungen verringert wird. Wenn die Auflösebandbreite nicht festgelegt ist, kann sie für

AUTOR Kay-Uwe Sander Applikationsingenieur für Spektrum-Analysatoren und Messempfänger Rohde & Schwarz INFOS Roschi Rohde & Schwarz AG 3063 Ittigen Tel. 031 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com www.roschi.rohde-schwarz.com

Bild 1: Vereinfachte Blockschaltung eines analogen gewobbelten Spektrum-Analysators. Das Diagramm gilt prinzipiell auch für Spektrum-Analysatoren mit digitalen gewobbelten Auflösebandbreiten, wie den Typ R&S FSU. Bilder: Rohde & Schwarz

Bild 2: Vereinfachte Blockschaltung eines Spektrum-Analysators mit FFT-Analyse.

einen gegebenen maximalen Rauschpegel berechnet werden. Für die Korrektur des Grundrauschens aufgrund der Auflösebandbreite gilt die folgende Gleichung: DANL(RBW) = DANL(1 Hz) + 10 log [(RBW/Hz)/1 Hz] (1) Hierbei entspricht DANL(RBW) dem angezeigten mittleren Rauschpegel in der gewählten RBW, DANL(1 Hz) dem angezeigten mittleren Rauschpegel in 1 Hz Bandbreite und RBW/Hz der gewählten Auflösebandbreite. Bei einer Auflösebandbreite von 1 kHz muss zum Beispiel das angezeigte mittlere Grundrauschen um 30 dB gegenüber dem Wert bei 1 Hz Bandbreite korrigiert werden.

Überlegungen zum Detektor Die begrenzte Anzahl von Messpunkten bei Spektrum-Analysatoren wird beim Messen von grossen Frequenzbereichen mit kleinen Auflösebandbreiten, wie sie oft für die Messung von Nebenaussendungen erforderlich sind, zur potenziellen Fehlerquelle. Diese entsteht, weil die Pegelmessungen aller Frequenzpunkte in die verfügbaren Messpunkte auf dem LCD-Display komprimiert werden müssen.

Spektrum-Analysatoren benutzen verschiedene Detektorfunktionen zum Erfassen der Pegelinformation jedes Frequenzpunktes, wobei Peak, Sample und RMS am häufigsten verwendet werden.

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UNIDRIVE M Der Sample-Detektor erzeugt einen Pegelmesswert pro Anzeigepunkt auf der Frequenz-Achse. Wenn die Bandbreite im Vergleich zum Frequenzbereich klein ist, der von einem Anzeigepunkt abgedeckt wird, kann das zum Verlust der Information führen. Der Sample-Detektor wird jedoch üblicherweise zur Angabe des Grundrauschens eines Spektrum-Analysators verwendet.

Der RMS-Detektor tastet die Pegelhüllkurve mit hoher Abtastfrequenz ab, um die bei Störsignalmessungen häufig vorgeschriebene mittlere Leistung zu berechnen. Das angezeigte mittlere Grundrauschen im Datenblatt muss in diesem Fall angepasst werden, da es unter Verwendung von Video- oder Trace-Mittelwertbildung gemessen wird. Die logarithmische Skalierung und der Prozess der Mittelwertbildung haben zur Folge, dass der DANL um 2,51 dB kleiner ist als die mit dem RMS-Detektor gemessene Rauschleistung. Deshalb muss der angegebene DANL um 2,51 dB erhöht werden, um die Rauschleistung zu berechnen.

Der Peak-Detektor (Spitzenwertdetektor) wird für gepulste Systeme (z.B. Radarsender) benutzt. Er zeigt den höchsten Pegelwert an, der im durch einen Anzeigepunkt repräsentierten Frequenzbereich vorkommt.

Sein Vorteil ist, dass keine Signale verloren gehen und sich ein Worst-Case-Szenario darstellen lässt. Die Frequenzauflösung der Darstellung ist auf den Messbereich begrenzt, geteilt durch die Messpunkte. Für eine bessere Frequenzauflösung in der Darstellung der Störmessung kann die Anzahl der Messpunkte erhöht werden.

Weil der Peak-Detektor immer den höchsten Messwert (die Spitzenwerte des Rauschens) erfasst, ist das angezeigte Rauschen viel höher als bei Sample- oder RMS-Detektoren. Das Grundrauschen eines Spektrum-Analysators kann als weisses Gauss’sches Rauschen angenommen werden. Die Differenz zum Sample-Detektor ist zirka 12,5 dB und zum RMS-Detektor zirka 10 dB. Dieser höhere Wert fürs angezeigte Rauschen muss bei der Einstellung der RBW berücksichtigt werden, um ein Grundrauschen unterhalb der Testgrenze zu erhalten.

Gewobbelte Spektrum-Analysatoren Bild 1 zeigt die Blockschaltung eines herkömmlichen analogen Spektrum-Analysators, wobei aus Gründen der Einfachheit auf die Darstellung einiger HF-Umsetzungsstufen verzichtet wurde.

Der Mischer setzt einen breitbandigen Eingangsfrequenzbereich auf eine letzte Zwischenfrequenz um, wobei der Lokaloszillator einen Frequenzbereich mit einem Offset entsprechend der Zwischenfrequenz durch-

läuft. Resultat sind Pegelmesswerte, die auf dem Bildschirm erscheinen. Unter Verwendung von Filtern mit annähernder Gauss-Charakteristik wird in diesem Schaltungskonzept durch die ZF-Signalverarbeitung die Auflösebandbreite bestimmt, um eng benachbarte Signale aufzulösen. Die Auflösebandbreite wiederum bestimmt das Grundrauschen und beeinflusst die Wobbelgeschwindigkeit.

Das Ausgangssignal des Auflösebandbreiten-Filters wird nach dem Detektor durch das Videofilter verarbeitet, welches das Rauschen auf der Messkurve reduziert. Das Videofilter ist normalerweise mit der Auflösebandbreite gekoppelt und hat in diesem Fall keinen Einfluss auf die Messgeschwindigkeit. Um den Spitzenpegel bei jeder Frequenz zu ermitteln, benötigen die Filter ausreichend Zeit, um der Änderung des Signalpegels beim Wobbeln zu folgen.

Für einen analogen gewobbelten Spektrum-Analysator wird die Zeit wie folgt berechnet: SWT = k × [(Span/Hz)/(RBW/Hz)2] (2) Hierbei ist SWT die Wobbelzeit (Sweepzeit) in s, Span/Hz der Frequenzbereich in Hz, RBW/Hz die Auflösebandbreite in Hz und k der Korrekturfaktor für das Einschwingen des Auflösebandbreiten-Filters (typ. 1 bis 3).

Der Korrekturfaktor beeinflusst die Pegelgenauigkeit durch die Veränderung der Zeit, die das Auflösebandbreitenfilter zum Einschwingen auf den Eingangssignalpegel hat. Bei den meisten analogen Spektrum-Analysatoren wird ein Restfehler von 1 Prozent akzeptiert, was zu einem k-Faktor von 2,5 führt.

Bei modernen Spektrum-Analysatoren sind die Auflösebandbreite und die Videofilter durch ZF-Abtastung und digitale Signalverarbeitung realisiert. Das Einschwingen der Filter ist dadurch sehr genau voraussagbar.

Dieses erlaubt einen k-Faktor von 1 oder weniger und damit die Verringerung der Wobbelzeit.

Mit Gleichung 2a, einem Messbereich von 1 GHz und einer RBW von 1 kHz ergibt sich bei Anwendung des k-Faktors von 1 eine Sweepzeit (SWT) von 1000 s: SWT (s) = 1 × [109 Hz / 1 kHz2] (2a).

Breitbandige Signal- und Spektrum-Analysatoren Moderne Signal- und Spektrum-Analysatoren realisieren die Auflösebandbreite, Detektoren und Video-Filter in digitaler Signalverarbeitung und berechnen das Spektrum mit der gewünschten Auflösebandbreite mithilfe der Fast-Fourier-Transformation (FFT). Analoge und schmalbandige digitale Auflöse-Filter, wie sie in bisherigen Spektrum-Analysatoren üblich waren, werden nicht mehr verwendet. Bild 2 zeigt hierzu erläuternd die wesentlichen Komponenten

Antriebslösungen für die Fertigungsautomation Eine Gerätefamilie 7 Varianten

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UNIDRIVE M beinhaltet 7 einzigartige Gerätemodelle auf gemeinsamer Plattform, jedoch mit unterschiedlichem Funktionalitätsumfang. Die neue AC- und Servoumrichterfamilie bietet Ihnen exakt für Ihre Fertigungs-Applikation den richtigen Antriebsregler mit entsprechender Performance im Bereich von 0,25 bis 1,2 MW. Unidrive M: die ANTRIEBS-Familie!

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eines FFT-basierten Signal- und SpektrumAnalysators.

Analoge Filter im ZF-Teil sorgen nur noch für die Spiegelfrequenz-Unterdrückung und begrenzen das Spektrum am A/D-Wandler.

Typischerweise haben breitbandige Signalund Spektrum-Analysatoren nur wenige Analogfilter mit verschiedenen Bandbreiten vor dem A/D-Wandler. Der wesentliche Unterschied im Ablauf ist, dass anstatt eines linearen, konstanten Frequenzdurchlaufs die Messung durch eine Anzahl von FFT an diskreten Frequenzeinstellungen des Oszillators im Frequenzumsetzer erfolgt.

Die Frequenzabdeckung jeder FFT in modernen Spektrum-Analysatoren kann 100 MHz oder mehr betragen. Die Messzeit besteht aus den drei Phasen Erfassungszeit der FFT-Abtastwerte, Verarbeitungszeit und Frequenzschritte des Frequenzumsetzers.

Die Erfassungszeit für die FFT ist umgekehrt proportional zur ausgewählten Auflösebandbreite: AQT(s) = [k/(RBW/Hz)] (3) Hierbei ist AQT(s) die Erfassungszeit der FFT in s, RBW/Hz die Auflösebandbreite in Hz und k der Korrekturfaktor für das FFT-Gewichtungsfilter (typ. 2 bis 4).

Der Korrekturfaktor k hängt vom für die FFT benutzten Gewichtungsfilter ab. Die in Spektrum-Analysatoren verwendeten Filterformen verwenden k-Faktoren von 2 bis 4.

Für eine Auflösebandbreite von 1 kHz ist die Erfassungszeit dadurch weniger als 4 ms pro FFT. Dabei ist die Erfassungszeit umgekehrt proportional zur Bandbreite, während sie im analogen gewobbelten Analysator umgekehrt proportional zum Quadrat der Bandbreite ist. Kleinere Bandbreiten wirken sich daher bei gewobbelten Analysatoren stärker auf die Messzeit aus.

Die Architektur des Analysators wirkt sich stark auf die Verarbeitungszeit sowie die Erfassungsbandbreite aus. Die verfügbare Erfassungsbandbreite bestimmt, wie viele Schritte benötigt werden, um den gewünschten Frequenzbereich abzudecken.

Sie ist vor allem für grössere Bereiche wichtig, da eine grössere Erfassungsbreite weniger Frequenzschritte erfordert. Auch die FFT-Verarbeitungszeit kann die GesamtMessgeschwindigkeit beeinflussen.

Eine genaue Angabe der gesamten Messzeit ist bei FFT-basierten Analysatoren nur möglich, wenn neben der Erfassungszeit die Anzahl der notwendigen FFT und die Verarbeitungszeit bekannt sind. Diese Eigenschaften hängen von der Architektur des Analysators ab und sind oft nicht spezifiziert.

Geschwindigkeit bei der Messung von Störssignalen Der analoge gewobbelte Spektrum-Analysator R&S FSU und der breitbandige Signal-

Bild 3: Messzeit pro 1 GHz Messbereich für den SpektrumAnalysator R&S FSU (RBW = 1 kHz).

Bild 4: Anzeige der Durchlaufzeit auf dem R&S FSW im FFTModus (Messbereich 1 GHz, RBW 1 kHz).

Bild 5: Gesamtmesszeit pro 1 GHz Messbereich für den SpektrumAnalysator R&S FSW (RBW = 1 kHz).

Analysator R&S FSW haben ein ähnliches Grundrauschen für den Frequenzbereich bis zu 26,5 GHz. Daher wurde für den direkten Vergleich bei beiden Geräten die Auflösebandbreite von 1 kHz gewählt. So lässt sich herausfinden, welcher Analysator schneller zuverlässige Ergebnisse liefert.

Der Spektrum-Analysator R&S FSU zeigt mit 1 kHz Bandbreite einen Spitzenwert des Grundrauschens von ungefähr –110 dBm. Die Messung wurde von 10 MHz bis 26 GHz in Bereichen von 1 GHz für jedes Segment durchgeführt. Mittels eines externen Controllers wurde die tatsächliche Gesamtmesszeit einschliesslich Verarbeitungszeit, Datenübertragung und so weiter ermittelt.

Wie sich aus Gleichung 2a ergibt, beträgt

die Gesamtmesszeit ungefähr 1000 s pro 1-GHz-Segment des Frequenzbereichs.

Die Messung von Störsignalen erfordert also sehr viel Zeit, insbesondere wenn kleine Pegelgrenzen erreicht werden müssen. Die mittleren Messzeiten für Bandbreiten von 1 kHz und 10 kHz ergeben sich wie folgt: RBW 1 kHz: 1000 s/GHz; Spitzen-Rauschpegel bei 10 GHz: –100 dBm. RBW 10 kHz: 10 s/GHz; Spitzen-Rauschpegel bei 10 GHz: –90 dBm. Die festgestellten Messzeiten entsprechen der Berechnung nach Gleichung 2. Der Spektrum-Analysator R&S FSU kann diese Messungen wahlweise mit FFT-basierten Auflösebandbreiten durchführen. Dadurch

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kann der Messprozess für Bandbreiten <10 kHz beträchtlich beschleunigt werden.

Messgeschwindigkeit bei FFT-basierten Spektrum-Analysatoren Zur Untersuchung der Messgeschwindigkeit des FFTModus im R&S FSU werden die gleichen Parameter wie bei der vorherigen Messung verwendet. Die Erfassung der tatsächlichen Messzeit erfolgt durch einen Controller, da bei der FFT ein wesentlicher Teil durch Datenverarbeitungszeiten und nicht durch reine Erfassungszeiten bestimmt ist.

Viele Spektrum-Analysatoren führen Schätzungen über diese Verarbeitungszeit durch, liefern aber keine genauen Informationen für einen Vergleich. Bild 3 zeigt das Ergebnis einer Messung, die im FFT-Modus mit denselben Einstellungen durchgeführt wurde, wie beim vorherigen Test mit gewobbeltem Spektrum.

Aufgrund der begrenzten Erfassungsbandbreite einer Messung müssen viele FFT durchgeführt werden. Das hat einen grossen Einfluss auf die Gesamtverarbeitungszeit. Während die Datenerfassungszeit für diese Messung nur 20 s beträgt, ist die Gesamtmesszeit für einen FFT-Durchlauf von 10 MHz bis 26 GHz ungefähr 27 Minuten. Das ist eine enorme Verbesserung im Vergleich zu der Messung mit einer gewobbelten Auflösebandbreite, welche für die Messung mit denselben Einstellungen mehr als sieben Stunden benötigt.

Diese Ergebnisse werden durch moderne breitbandige Signal- und Spektrum-Analysatoren wie dem R&S FSW weit übertroffen. Er führt FFT unter Verwendung grosser Erfassungsbandbreiten durch. Beträgt diese beim R&S FSU ungefähr 2 MHz, kann der R&S FSW bis zu 80 MHz in einer einzelnen FFT erfassen.

Bild 4 zeigt das Messergebnis des R&S FSW für eines der gemessenen 1-GHz-Segmente. Die Gesamt-Erfassungszeit für alle FFT in diesem Frequenzbereich ist ungefähr 300 ms (ohne die Verarbeitungszeit und Datenübertragung zum Controller) im Vergleich zu 20 s beim R&S FSU. Die Gesamtzeit für die Messung über einen Freqenzbereich von 1 GHz beträgt ungefähr 8 s (Bild 5). Konzeptbedingt ist die Messzeit über 18 GHz etwas höher. Jede FFT benötigt ungefähr 300 ms an Erfassungszeit plus Verarbeitungszeit. Die Gesamtzeit über einen Frequenzbereich bis zu 26 GHz beträgt beim R&S FSW nur 3,5 Minuten. Zusammengefasst ergeben sich folgende Werte: R&S FSU im Messbereich 26 GHz, RBW 1 kHz, gewobbeltes Filter: 433 min (~17 min/GHz).

R&S FSU im Messbereich 26 GHz, RBW 1 kHz, FFT-Filter: 27 min (60 s/GHz).

R&S FSW im Messbereich 26 GHz, RBW 1 kHz, FFTFilter: 3,5 min (8 s/GHz).

Aus diesen Werten ist zu entnehmen, dass breitbandige Signal- und Spektrum-Analysatoren mit FFT-Analyse eine enorme Verbesserung der Messgeschwindigkeit für Störsignalmessungen mit geringen Pegeln im Vergleich zu gewobbelten Analysatoren bieten. Die komplett digitale ZF-Verarbeitung in Kombination mit der FFT-Analyse ist besonders vorteilhaft, wenn eine grosse Erfassungsbandbreite mit einer leistungsfähigen Signalverarbeitung kombiniert wird, was beim Analysatortyp R&S FSW der Fall ist.

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A U TO M A T I O N

SAFETY AUTOMATION BUILDER AUTOMATISIERT SICHERHEITSSYSTEME UND SPART ZEIT BEIM MASCHINENDESIGN

Automatisch zum Performance Level Das Designtool Safety Automation Builder unterstützt Konstrukteure bei der Auslegung von Sicherheitssystemen mit Komponenten von Allen-Bradley. Dabei führt es Schritt für Schritt durch den Entwurfsprozess, an dessen Ende die Verifikation des Performance Level gemäss EN ISO 13849-1 mithilfe der Sistema-Software des IFA steht.

Mit dem SAB-Tool lassen sich Gefahrenzonen definieren und absichern.

Bild: Rockwel Automation

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n der Vergangenheit war der Arbeitsablauf für Konstrukteure sehr aufwendig. Nach dem Ausdruck des Maschinenlayouts wurden zuerst feststehende und bewegliche Schutzeinrichtungen eingezeichnet und potenziell gefährliche Zugänge samt den erforderlichen Sicherheitsfunktionen identifiziert.

Danach wurden die Komponenten ausgewählt und der erreichte Performance Level (PL) der Sicherheitsfunktion berechnet. Das Resultat war eine Liste benötigter Sicher-

INFOS Rockwell Automation AG 5000 Aarau Tel. +41 62 889 77 77 mmarks@ra.rockwell.com www.rockwellautomation.ch

heitsprodukte und PL-Berechnungen, die anschliessend in Dokumente, Zeichnungen und Berichte übertragen werden musste.

Das Designtool Safety Automation Builder (SAB) dagegen automatisiert den Sicherheitsauswahlprozess, beschleunigt den Systementwurf und reduziert menschliche Fehler. Mit ihm können Konstrukteure eine Abbildung der abzusichernden Maschine importieren. Die Software trägt die ausgewählten Sicherheitsprodukte zusammen, generiert eine Stückliste und erstellt die für Sistema benötigten Daten. Als Ergebnis der automatischen Sistema-Berechnung erhält der Anwender die Bestätigung der erreichten Performance Level der Sicherheitsfunktionen sowie eine entsprechende SistemaProjektdatei.

Das SAB-Tool steht auf der Website von Rockwell Automation kostenlos zum Download zur Verfügung. Um die Möglichkeiten

des SAB-Tools optimal auszuschöpfen, sollten Sistema für die PL-Berechnung und die Software ProposalWorks von Rockwell Automation für die Produktauswahl und die Ausgabe der Stückliste heruntergeladen werden.

Darüber hinaus stellt Rockwell Automation neue Dokumentationen für unterschiedliche Sicherheitsfunktionen zur Verfügung. Die fertig ausgearbeiteten Dokumente liefern detaillierte Informationen zu vielen Sicherheitsapplikationen, darunter spezielle Funktionen sowie eine Bewertung der Sicherheit mit Performance Level einschliesslich der erforderlichen Sicherheitskomponenten – vom Sensor, über die sichere Verarbeitung bis zum sicheren Aktuator. Zum Umfang der Dokumente gehören ausserdem Teilelisten, Stromlaufpläne, eine Sistema-Projektdatei sowie Verifikations- und Validierungspläne.

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ANTRIEBE UND FLUIDIK

Integrated Drive Systems – mehr als ein Antriebssystem Das Konzept «Integrated Drive Systems» eröffnet eine neue Dimension in der Antriebstechnik. Es bietet nämlich ein perfekt abgestimmtes Antriebstechnik-Portfolio, dessen Integration in TIA (Totally Integrated Automation) sowie die zugehörigen Services und Softwarelösungen. Und das alles aus einer Hand. So sorgt das innovative Paket für maximale Produktivität und Effizienz – vom Engineering über den Betrieb bis zur Wartung einer Anlage.

Siemens Schweiz AG | 8047 Zürich | Tel. +41 58 558 55 85 | info.ch@siemens.com | www.siemens.ch

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I N M O T I O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

EFFIZIENZ UND ZUVERLÄSSIGKEIT ÜBER KOMPLETTE WERTSCHÖPFUNGSKETTE MIT INTEGRATED DRIVE SYSTEMS

Absolute Durchgängigkeit Integrated Drive Systems bietet ein perfekt abgestimmtes Antriebstechnik-Portfolio, dessen Integration in Totally Integrated Automation sowie die zugehörigen Services und Softwarelösungen. So sorgt es vom Engineering über den Betrieb bis zur Wartung einer Anlage für maximale Produktivität und Effizienz aus einer Hand.

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ine kostengünstige und flexible Produktion mit immer schnelleren Innovationszyklen bedingt eine umfassende Integration aller Technologien. Siemens bietet dafür ein Portfolio von Produkten, Systemen und Dienstleistungen an, das durch Softwareund Hardware-basierte Integration entlang der gesamten Wertschöpfungskette optimal zusammenwirkt. Das zugehörende Erfolgsrezept heisst Totally Integrated Automation (TIA). Dieses wird nun um Integrated Drive Systems, einem auf TIABasis für nahezu alle elektrischen Antriebsaufgaben umfassenden Portfolio, ergänzt.

Es ermöglicht eine optimale Konfiguration des Antriebsstrangs für jede mögliche Aufgabenstellung.

Dreifache Integration Das Konzept beruht auf einer dreifachen Integration: Basierend auf der horizontalen Integration (Bild 1) sind die Komponenten des Antriebsstrangs passend für die jeweilige Aufgabenstellung bereits werksseitig aufeinander abgestimmt. Als Basis hierfür dient das Siemens-Portfolio bei Getrieben, Kupplungen, Motoren und Umrichtern. Deren Kombinationsmöglichkeiten ermöglichen eine zur jeweiligen Anwendung ideale Auslegung. Dadurch kann die Anlagenverfügbarkeit massgeblich erhöht werden.

Die vertikale Integration (Bild 2), also die Integration von Antriebsstrang und Steuerung bis hin zur Unternehmensebene entlang des Informationsflusses, ist eine notwendige Voraussetzung für eine Produktion mit maximaler Wertschöpfung. Durch die nahtlose Einbettung der Antriebssysteme in die Engineering-Plattform TIA Portal kann die Engineering-Zeit um bis zu 30 Prozent verkürzt werden. Alle TIA-Komponenten, von der Sensorik-Ebene bis hin zum Manufacturing-Execution-System, sind aufeinander ab-

INFOS Siemens Schweiz AG 8047 Zürich Tel. +41 58 558 55 85 industry.ch@siemens.com www.siemens.ch/industry

gestimmt und ermöglichen ein Maximum an Kommunikation und Steuerung.

Die Lifecycle-Integration (Bild 3) schliesslich stellt die dritte Dimension von Integrated Drive Systems dar, mit Lösungen entlang des gesamten Lebenszyklus einer Anlage.

Von Design über Planung, Engineering, In-

betriebnahme und Betrieb bis hin zu Industrie-Services ergeben sich damit weitreichende Optimierungspotenziale. Genannt seien hier Software-Produkte wie Sinasave zur Evaluation der energieeffizientesten Antriebslösung oder der DT-Konfigurator zur schnellen Auswahl der passenden Produkte. Zudem bietet Siemens hier Services über den ganzen Lebenszyklus einer Anlage: Von der Planung und Inbetriebnahme bis hin zum Condition Monitoring und zu Energy and Environmental Services. Das Zusammenspiel aller Elemente sorgt für eine Reduktion der Maintenance-Kosten.

Bild 1: Mit der horizontalen Integration kann die Verfügbarkeit einer Applikation oder Anlage, zum Beispiel bei Förderaufgaben, auf bis zu 99 Prozent erhöht werden.

Effizienz auf allen Ebenen Die Systematik dieser dreifachen Integration bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich: Das Portfolio aus einer Hand sichert Kompatibilität und damit ein vereinfachtes Engineering, eine schlankere Inbetriebnahme sowie eine gesteigerte Zuverlässigkeit des gesamten Systems. Zudem bietet die vertikale Integration ein Höchstmass an Überwachung, präziser Steuerung und so auch Effizienz im Einsatz von Energie, Ressourcen und Rohstoffen. Die Einbindung der Antriebstechnologie in das TIA Portal verkürzt die Engineering-, Inbetriebnahme- und Diagnosezeit drastisch. Auch die Konfiguration in der Planungsphase, die dazugehörige Simulation und die Antriebsstrang-Auslegung, inklusive der nahtlosen Datenhaltung im Rahmen des PLM-Engineerings bis hin zum Betrieb, bedeuten Effizienz und Zuverlässigkeit.

Bilder: Siemens

Bild 2: Mit dem TIA Portal kann die Engineering-Zeit um bis zu 30 Prozent verringert werden.

Bild 3: Dank Integrated Drive Systems können die Wartungskosten um bis zu 15 Prozent reduziert werden.

Fazit Bei Integrated Drive Systems geht es um mehr als um reine Produkt-Funktionen oder Anschaffungskomponenten von Antriebssystemen: Integrated Drive Systems verkürzt den Weg zum nachhaltigen, wirtschaftlichen Erfolg und schafft eine hohe Verfügbarkeit der Applikationen. Die Investitionssicherheit wird durch den Einsatz zukunftsweisender Technologien und verringerter Lebenszyklus-Kosten gestärkt. Dies gilt bei kleineren wie auch hochkomplexen Anwendungen für alle Branchen.

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WIRTSCHAFTLICHE FAHRZEUGE UND MASCHINEN DURCH KLUGES ENERGIEMANAGEMENT

Verheizen war gestern ...

Energiesparen ist eine grundlegende Forderung, die sich über den industriellen Bereich heraus erstreckt. So kann es in etlichen Anwendungen, in denen häufig gebremst und beschleunigt wird, sinnvoll sein, die Bremsenergie rückzuspeisen oder für die Weiterverwendung zwischenzuspeichern, statt sie über Bremswiderstände zu verheizen.

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enerell lässt sich durch die Kopplung mehrerer elektrischer Antriebe über einen DC-Zwischenkreis ein Energieaustausch zwischen motorisch und generatorisch betriebenen Antrieben realisieren, das heisst, die Bremsenergie eines Antriebs kann zur Beschleunigung eines anderen genutzt werden. Ein solcher Betrieb lohnt sich zum Beispiel in Anwendungen, in denen eine bewegte Last geregelt gebremst und anschliessend wieder beschleunigt wird. Die physikalische Bewegungsenergie der Last beziehungsweise ihre kinetische Energie lässt sich dann wieder in elektrische umwandeln und geht nicht als Wärme verloren. Wird allerdings mehr Energie erzeugt, als motorisch gleichzeitig benötigt wird, muss auch diese abgebaut werden. Dies ist über Bremswiderstände oder ein temporäres Puffern möglich.

Kostenreduktion durch Energiespeicherung Solche Energiepuffer im Zwischenkreis sind in vielen Anwendungen sinnvoll, ganz besonders bei Maschinen mit Hybridantrieb, bei denen ein Verbrennungsmotor einen elektrischen Generator antreibt, der seinerseits wiederum meist mehrere Elektromotoren versorgt. Bei solchem Inselbetrieb ist eine Rückspeisung naturgemäss nicht möglich. Hybrid-Fahrzeuge, mobile Arbeitsmaschinen und Krane sind typische Vertreter dieser Klasse. Energiepufferung kann sich in einzelnen Fällen, aber auch bei direkt am Netz betriebenen Systemen lohnen, wenn kurzfristige Lastspitzen vermieden werden sollen, zum Beispiel bei vertikalen Fördereinrichtungen. Die Netzeinspeisung fällt da-

AUTOR Gerd Kretzschmar, Entwicklungsleiter Energiespeicher, REFU Elektronik GmbH Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee INFOS REFU Elektronik GmbH D-72793 Pfullingen Tel. +49 7121 43320 mail@refu-elektronik.de www.refu-elektronik.de

Bild 1: Die wichtigsten Komponenten für den Einsatzbereich «Energiespeicherung» sind Netzein- und -rückspeisegeräte, DC/DC-Steller, Frequenzumrichter, Wechselrichter und Energiespeichersysteme, die sich sehr individuell entsprechend der jeweiligen Anwendungsanforderungen miteinander kombinieren lassen.

Bilder: REFU Elektronik GmbH

durch deutlich kleiner und damit preiswerter aus, wodurch sich die Netzanschlusskosten für den Betreiber reduzieren. Es lohnt sich also, sich mit der Thematik «Energiespeicherung im Zwischenkreis» auseinanderzusetzen, sowohl aus ökonomischen als auch aus ökologischen Gründen.

Anwendungen, bei denen sich die Energierückspeisung und Pufferung rechnet, haben jedoch verschiedene Anforderungen an die eingesetzten Komponenten und es gilt, bei der Realisierung individueller Lösungen subtil die jeweiligen Gegebenheiten zu berücksichtigen. Mit einem breiten Produktprogramm, kombiniert mit jahrelanger Erfahrung und Know-how, hat sich Refu Elektronik auf diesem Gebiet mittlerweile einen Namen gemacht. Alle Geräte des süddeutschen Unternehmens funktionieren unter rauen und erschwerten Umgebungsbedingungen zuverlässig und sind als Einzelgerät oder im Schaltschrank verbaut lieferbar. Die wichtigsten Komponenten für den Einsatzbereich «Energiespeicherung» sind Netzeinund -rückspeisegeräte, DC/DC-Steller, Frequenzumrichter, Wechselrichter und Ener-

giespeichersysteme, die sich sehr individuell entsprechend der jeweiligen Anwendungsanforderungen miteinander kombinieren lassen (Bild 1).

Bild 2: Prinzipschaltbild: Energiespeicherung im DCZwischenkreis.

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ladestrom beträgt bis 3 C. Das heisst, die sung und -speicherung nachzudenken. Bei Batteriesysteme und DoppelschichtGesamtkapazität kann innerhalb von 20 Mi- Anwendungen mit dieselelektrischen GeneKondensatoren nuten entnommen werden. Ein intelligentes ratoren, zum Beispiel bei Kranen oder mobiFür die Energiespeicherung im Zwischenkreis (Bild 2) stehen prinzipiell unterschiedli- Batteriemanagementsystem überwacht die len Arbeitsmaschinen, kann durch die Vereinzelnen Batteriezellen und speichert die wendung eines Energiespeichers der che Möglichkeiten zur Wahl. Als Speichersysteme kommen je nach Anwendung Betriebsdaten, die beispielsweise für Ser- Antrieb zur Erzeugung der elektrischen vicezwecke angezeigt werden können. Zur Energie eine Baugrösse kleiner gewählt Batteriesysteme oder Doppelschicht-Kondensatoren oder auch eine Kombination aus Kommunikation stehen CANopen, SAE J werden (Downsizing). Gleiches gilt für Bremswiderstände und eventuell vorhandebeiden infrage. Die prinzipielle Funktionswei- 1939 und RS485 zur Wahl. ne Netzein- beziehungsweise Rückspeisunse ist einfach zu verstehen: gen. Sich vom Spezialisten im Hinblick auf Zunächst wird die von den im Generatorbe- Reduzierter Wartungsaufwand und die eigene Applikation beraten zu lassen, ertrieb arbeitenden Antrieben zurückgelieferte Downsizing Energie im Zwischenkreis über einen DC- Nicht nur aus Gründen der Energieeinspa- scheint vor diesem Hintergrund also durch■ DC-Steller an das Spannungspotenzial des rung lohnt es sich, über Energierückspei- aus sinnvoll.

Speichersystems angepasst und dort eingespeichert. Die DC-DC-Steller können in den Modi «Spannungsregelung», «Stromregelung» und «Leistungsgeregelt» betrieben werden. Sie decken den Eingangsspannungsbereich von 300 bis 800 V ab, bei Ausgangsspannungen zwischen 75 und 800 V. Die Frequenzumrichter beziehungsweise Wechselrichter sind für Einachsantrieb oder Gruppenantrieb konzipiert. Sie arbeiten im Leistungsbereich von 7,5 bis 250 kW bei einer Ausgangsfrequenz von bis zu 700 Hz. Die programmierbare interne Steuerlogik macht sie für sehr unterschiedliche Anwendungen tauglich.

Die Doppelschicht-Kondensatoren, besser bekannt als Supercaps, eignen sich vor allem für kurzzeitige Speichervorgänge im Bereich einiger Sekunden und häufige Wechsel zwischen Speichern und wieder abgeben der Energie, da sie sich schnell laden lassen und fast schlagartig die Energie wieder zur Verfügung stellen. Hinzu kommt, dass der Lade- und Entladeprozess ein rein physikalischer Vorgang ist, Vorteile der nicht zu einer Veränderung der Elektrodenstruktur führt, also verSchaltplan und Dokumentation erstellt kostenloses Online-Angebot genutzt schleisslos arbeitet. Dadurch sind Doppelschichtkondensatoren für Bestellung stark vereinfacht Geschäftsabläufe beschleunigt Anwendungen mit kurzen und zahlalles online abgespeichert Produkte recherchiert und konfiguriert reichen Zyklen geradezu prädestiniert.

Ingenieure und technische Entscheider stellen sich täglich komplexen Für längere Speichervorgänge bieund zeitaufwendigen Geschäftsabläufen. Die Engineering Tools von ten sich hingegen Batteriesysteme Rexroth Pneumatics bündeln unter einer Adresse das komplette Proan. Refu hat beispielsweise anduktangebot, Anwendungsprogramme und Know-how für alle Fragen schlussfertige Batteriesysteme im rund um die Pneumatik. Die Vielfalt und Zeitersparnis des Angebots Bereich von 2 bis 240 kWh im Proüberzeugte schon viele Nutzer: Vertrauen Sie auf unsere langjährige gramm, bestehend aus Lithium-AkErfahrung und testen Sie jetzt die kostenlosen Engineering Tools. kumulatoren. Die Batteriespannungen liegen zwischen 24 und 800 V. Die Batterien sind wartungsfrei, sicher, kurzschlussfest und ihre Einbaulage ist beliebig. Ausserdem überzeugen sie durch kurze LadeBosch Rexroth Pneumatics AG zeiten (Ladestrom bis 1 C). Der EntHemrietstraße 2

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Bild 1: Radlader in der Leistungsklasse bis sechs Tonnen haben je nach Einsatz eine Leerlaufzeit von bis zu 30 Prozent ihrer Betriebszeit. Die Atlas Weyhausen GmbH verringert jetzt Verbrauch und Emissionen dieser Baumaschinen mit einem hydraulischen Start-Stopp-System.

Bilder: Atlas Weyhausen GmbH

ATLAS WEYHAUSEN REALISIERT EIN HYDRAULISCHES START-STOPP-SYSTEM FÜR RADLADER MIT REXROTH-KOMPONENTEN

Arbeitspumpe als Motorstarter Radlader in der Leistungsklasse bis sechs Tonnen haben während ihrer Betriebszeit bis zu 30 Prozent Leerlauf. Im intermittierenden Betrieb verbraucht der Dieselmotor unnötig Kraftstoff und stösst besonders viel Russ aus. Die Atlas Weyhausen GmbH verringert jetzt deren Verbrauch und Emissionen mit einem hydraulischen Start-Stopp-System.

B

aumaschinenhersteller und Betreiber sehen sich mit steigenden Kraftstoffkosten auf der einen und zunehmend schärferen Emissionsvorgaben auf der anderen Seite konfrontiert. Zwar betreffen neue Normen aktuell hauptsächlich zentrale Märkte wie Europa und Amerika, aber in naher Zukunft wird sich dieser Trend auch in weiteren Regionen fortsetzen. Daher suchen die Hersteller nach Lösungen, Emissionen und Dieselverbrauch zu verringern.

INFOS Bosch Rexroth Schweiz AG 8863 Buttikon SZ Tel. +41 55 464 61 11 info@boschrexroth.ch www.boschrexroth.ch

Dieselentlastung durch Hybridantrieb Die Atlas Weyhausen GmbH beschäftigt sich daher bereits seit 2006 mit einem Hybridantrieb für Radlader in der Leistungsklasse bis sechs Tonnen (Bild 1). Bei diesem Gerätetyp ist es besonders schwer, die Abgasgesetzgebung hinsichtlich der Emission von Russpartikeln umzusetzen, da er im intermittierenden Betrieb arbeitet.

Das bedeutet, der Diesel läuft häufig auf niedriger Last. In diesem Betriebsmodus ist die Abgastemperatur niedrig, die Russbildung wird begünstigt und der offene Partikelfilter setzt sich binnen 16 Stunden zu.

«Eine Auswertung der Lastkollektive ergab, dass Radlader dieser Leistungsklasse durchaus bis zu 30 Prozent ihrer gesamten Lebensdauer im Leerlauf arbeiten», erklärt Artur Gabriel, Entwicklungsleiter bei Atlas Weyhausen. Bei diesem

Baumaschinentyp verlässt der Fahrer häufig die Kabine, um kurze Ergänzungstätigkeiten auszuführen – und lässt währenddessen den Motor laufen. Pro Jahr kommen so 250 bis 300 Betriebsstunden im Leerlauf zusammen. Gabriel und sein Team setzen daher auf ein Start-StoppSystem zur Entlastung des Dieselmotors.

Kommt der Radlader zum Stillstand, schaltet sich der Motor nach einigen Sekunden automatisch aus. Betätigt der Fahrer das Lenkrad, den Joystick oder das Gaspedal (Bild 2), startet die Maschine wieder. Erste Versuche, dieses System mit einer elektrischen Hybridlösung umzusetzen, gab das Entwicklungsteam auf, da die dafür notwendigen Komponenten nicht den harten Arbeitsanforderungen entsprachen. Insbesondere fand sich keine Batterie, die diesen Belastungen standhält.

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Hydraulikkompetenz aus einer Hand Deshalb konzentrierte sich Atlas Weyhausen darauf, das Start-Stopp-System hydraulisch umzusetzen. Das mittelständische Unternehmen setzte dabei auf die Hydraulikkompetenz von Rexroth, da eine Zusammenarbeit bei diesem Radladermodell bereits funktionierte: Eine Fahrpumpe A4VG40, ein Fahrmotor A6VM80, eine speziell für den Radlader überarbeitete Lenkung LAGC200 und eine Arbeitshydraulikpumpe waren unabhängig vom Start-Stopp-System bereits in der Maschine verbaut.

Das Vorentwicklungsmodell AR60E stellte Atlas Weyhausen auf der BAUMA 2013 vor.

Es setzt an den bestehenden Komponenten an. «Das Innovative an diesem System ist, dass die ohnehin im Gerät vorhandene Arbeitshydraulikpumpe, die das Hubwerk bewegt oder die Schaufel des Radladers ausschüttet, gleichzeitig einen Speicher lädt, der die für den Start nötige Energie in den Motor zurückführt», erklärt Artur Gabriel.

Die Ingenieure mussten lediglich die im Radlader ursprünglich verbaute 23-KubikZahnradpumpe durch eine 45-Kubik-Verstellpumpe A10VO ersetzen und wenige Zusatzkomponenten einbauen: ein BODASSteuergerät, einen Ventilblock und vier Speicher mit je 0,6 Litern Volumen. Im Vergleich zu einer elektrischen Lösung ist das ein überschaubares Paket, das nur wenig Platz im begrenzten Bauraum eines kompakten Radladers benötigt. So konnte Atlas Weyhausen beispielsweise die vier Speicher unter der Kabine platzieren. Sie sind weder Wartungsteile, die leicht erreichbar sein müssen, noch für die Geräuschbildung relevant.

Durchschwenken und hochfahren Eine Kernkomponente ist die durchschwenkbare Verstellpumpe A10VO45. Sie nimmt das Moment am Dieselmotor auf und führt es über einen Ölstrom in einen Speicher. Soll das Dieselaggregat aus dem Stopp-Modus wieder starten, wird der Speicher entladen, und die Pumpe arbeitet nun als Motor, der den Dieselmotor startet.

Atlas Weyhausen stellte allerdings hohe Anforderungen an diesen Startvorgang: Der Radlader sollte schneller aus dem Stopp auf die maximale Drehzahl kommen, als ursprünglich aus dem Leerlauf. Das bedeutete, die 2200 U/min anstatt von 800 U/min von null Umdrehungen aus zu erreichen – in 800 Millisekunden. Der vom Hydraulikspeicher freigesetzte Volumenstrom fährt daher den Dieselmotor im Radlader mit einem Moment von rund 180 Newtonmetern hoch, eine Leistung, die er von sich aus nicht erbringen könnte. Für diese Aufgabe musste der Motor deshalb erst gerüstet werden: «Im Moment arbeiten wir mit

Deutz daran, den Diesel für 150000 StartStopps auszulegen», erläutert Artur Gabriel.

Eine weitere Herausforderung stellte die ideale Justierung der hydraulischen Steuerung dar. Um die gewünschten Funktionalitäten innerhalb der kurzen Zeitintervalle zu realisieren, müssen alle Komponenten zusammenspielen.

Bewährt, verfügbar, bezahlbar «Der grösste Vorteil ist zunächst einmal, dass wir vorhandene Hydraulikkomponenten verwenden können», ist Artur Gabriel begeistert. Bei einem elektrischen Hybrid hätten Batterie und Anlasser ersetzt sowie ein E-Motor eingebracht werden müssen: «Hier nutzen wir einfach die vorhandene Arbeitspumpe als Starter.»

Der Langzeittest für das System steht zwar noch aus, aber die Erfahrung mit den verwendeten Hydraulikkomponenten in Sachen Zuverlässigkeit und Robustheit sind überaus positiv. «Wir greifen auf eine Technologie zurück, die wir kennen, beherrschen, die verfügbar und bezahlbar ist», erläutert Michael Frasch, Leiter Vertrieb und Branchenmanagement Radlader und Dumper bei Bosch Rexroth, das Grundsatzprinzip dieser Anwendung.

Diesel, Russ und Geräusch verringert Das Ziel, den Kraftstoffverbrauch des Radladers drastisch zu reduzieren, erreicht das hydraulische Start-Stopp-System problemlos: Über die gesamte Lebensdauer lassen sich bis zu 2000 Liter Diesel einsparen.

Allein der Wechsel von einer Zahnrad- auf die effizientere Verstellpumpe ermöglicht eine Einsparung von zirka 1 kW. Weniger verbrannter Kraftstoff reduziert auch die Emissionen deutlich: Während die Maschine abgeschaltet ist, entstehen we-

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der Russ noch Lärm. Das bedeutet auch eine Verbesserung des Arbeits- und Gesundheitsschutzes für den Fahrer. Da Radlader dieser Leistungsklasse auch häufig im Kommunalbereich eingesetzt werden, entlasten weniger Abgas- und Geräuschemissionen die betroffenen Anwohner.

Selbst über die Verbrauchsreduzierung hinaus rechnet sich das hydraulische StartStopp-System für den Betreiber: Da der Radlader für dieselbe Leistung weniger Motorbetriebsstunden benötigt und daher der Wartungsaufwand erheblich sinkt, reduzieren sich die Betriebskosten.

Skalierbares Sparpotenzial Die Start-Stopp-Funktion ist für Atlas Weyhausen nur der erste Schritt. Das hydraulische System bietet mit wenigen Erweiterungen weitere Möglichkeiten zur Einsparung. Da die Arbeitspumpe im Radlader jetzt doppelt so gross ist, lässt sich zum Beispiel die Dieseldrehzahl bei gleicher Arbeitsgeschwindigkeit am Hubwerk reduzieren – mit weiteren 12 bis 14 Prozent Kraftstoffeinsparung. Maximal 25 Prozent des Bremsmoments können bei diesem Radladermodell in den Speicher eingebracht werden. Damit lassen sich weitere Funktionalitäten wie eine Dieselabstützung und ein Boost verwirklichen. Das Potenzial im Verhältnis zum Aufwand begeistert auch Michael Frasch: «Mit der vorhandenen Arbeitspumpe können wir über kleine Modifikationen sogar weitergehende Hybrid-Funktionen realisieren. In der Endausbaustufe lässt sich die gespeicherte Energie nicht nur zum Starten, sondern auch während des Betriebs einsetzen. Und das alles mit Architektur, die der bisherigen Serienausfertigung des Radladers verwandt ist.»

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Bild 2: Kommt der Radlader zum Stillstand, schaltet sich der Motor nach einigen Sekunden automatisch aus. Betätigt der Fahrer das Lenkrad, den Joystick oder das Gaspedal, startet die Maschine wieder.

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WISSENSWERTES ÜBER SCHLÄUCHE IN HYDRAULISCHEN ANWENDUNGEN

Unscheinbar und doch entscheidend…

Schlauchleitungen sind sicherheitsrelevante Bauteile und übertragen oftmals unter härtesten Einsatzbedingungen Druck und Signale. Da sie dabei die Gesamtleistung und die Sicherheit eines hydraulischen Systems beeinflussen, tragen sie entscheidend zu dessen Funktionalität bei.

D

er Transport von Flüssigkeiten ist eine der frühesten Techniken der Menschheit. Vor knapp 5000 Jahren entstanden die ersten Schöpfwerke für die Wasserversorgung. Die alten Römer waren es dann, die durch Umfalten dünner Lederfelle erstmals Schläuche zum Transport von Wasser einsetzten. Die Entdeckung des Naturkautschuks durch spanische Eroberer Anfang des 16. Jahrhunderts und die grandiose Erfindung des Vulkanisierens führte dazu, dass die Schlauchtechnik immer mehr Fuss fasste.

Die ersten Schlauchverbindungen entstanden durch die noch heute bekannten Schlauchschellen. Mit steigendem Druck und wachsenden Anforderungen wurden diese jedoch zusehends durch feste Verbindungen ersetzt. Heute besteht ein typischer Schlauch aus einer Innen- und Aussenschicht aus synthetischem Gummi sowie einem Druckträger mit einer oder mehreren Lagen hochzugfestem Stahldraht oder Textileinlagen. Aber auch Schläuche mit Innenund Aussenschichten aus thermoplastischem Material kommen, speziell in der Mobilhydraulik, zum Einsatz.

Kompaktschläuche für hohe Arbeitsdrücke Aufgrund des grossen Einsatzfeldes in der Technik ist es nicht immer einfach, den passenden Schlauch zu bestimmen. Grössere Nennweiten, höhere Betriebsdrücke (MPa), steigende Anforderungen an die Flexibilität und der Einsatz immer neuer Fluide (biologisch abbaubare Öle) erschweren die Wahl.

Dies trifft nicht nur auf den Einsatz in Baumaschinen zu, sondern ebenfalls bei der Verwendung in stationären Anlagen wie

AUTOR Thilo Ittershagen, Gastdozent TAE INFOS Technische Akademie Esslingen DE-73760 Ostfildern Tel. +49 711 340 082 9 www.tae.de

Bild 1: Die Qualität von Hydraulikschlauchleitungen entscheidet massgeblich über die Funktionalität einer Maschine oder Anlage.

Bilder: Ittershagen

Pressen oder Spritzgussmaschinen. Das erste und wichtigste Kriterium bei der Wahl eines Schlauches bleibt aber nach wie vor die Klassifikation (Bild 2), die sich am Arbeitsdruck orientiert.

Um den Bedürfnissen des Marktes gerecht zu werden, erweitern die Hersteller fortlaufend ihr Programm und bieten neue Schlauchtypen an. Zwei dieser neuen Typen sind die Kompaktschläuche EN 857 1 und 2 SC. Diese zeichnen sich gegenüber den Standardtypen (EN 853) durch folgende Vorteile aus: •sehr flexibel •engere Biegeradien •geringeres Gewicht •kleinere Aussendurchmesser •beständig gegen eine Vielzahl von Medien •konstante und höhere Drücke in unterschiedlichen Nennweiten •grosse Farbauswahl zur Differenzierung im Einsatzfeld

•ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit •sehr hohe Abriebfestigkeit der Aussenschicht •hohe Ozonbeständigkeit Bedarf es grosser Nennweiten und ein Standhalten gegen hohe Drücke, kommen insbesondere Multispiralschläuche (Mehrlagenschläuche) mit vier oder sechs Spiraleinlagen zum Einsatz. Auch diese Schlauchtypen weisen eine Reihe der schon aufgezählten Vorteile gegenüber dem in der Vergangenheit eingesetzten DIN-StandardSchlauch auf. Dieser könnte Arbeitsdrücken von über 50 MPa und 2 Zoll Innendurchmesser, die insbesondere in Baumaschinen die Regel sind, kaum noch standhalten.

Verwendung biologisch abbaubarer Öle Hydraulik-Schlauchleitungen transportieren im Normalfall ölhaltige Betriebsstoffe. Da aber bereits ein Tropfen Öl bis zu 100 Liter Trinkwasser verseuchen kann, kommen vor

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allem in der Baumaschinenbranche, in der Landwirtschaft und im kommunalen Bereich immer häufiger biologisch abbaubare Öle zum Einsatz, die von vielen Herstellern spezifiziert werden. Diese Flüssigkeiten besitzen ein dem Mineralöl vergleichbares Alterungsverhalten, verfügen über sehr gute Schmierungseigenschaften und sind nachweislich biologisch schnell abbaubar und sehr umweltverträglich. Doch was bedeutet dieser Trend für den Konstrukteur? Dieser braucht sich in diesem Punkt glücklicherweise kaum Sorgen zu machen, da die meisten Schlauchtypen biologisch abbaubare Öle problemlos vertragen. Für welches Medium ein Schlauch geeignet ist, lässt sich am einfachsten von dessen Hersteller erfahren. Die entsprechenden Hinweise zur chemischen Beständigkeit finden sich aber auch in den Herstellerkatalogen.

cherheitstechnische Anforderungen an deren Bauteile» und die deutschsprachige Version EN ISO 4413:2010 stellt unter anderem auch diese Sicherheitsaspekte in den Vordergrund. Für die Mitgliedsstaaten der CEN (Comite Europeen de Normalisation), also auch für die Schweiz, besitzt diese Norm uneingeschränkte Gültigkeit.

Es ist nicht einfach, sich in der Vielfalt von Normen, Vorschriften, Richtlinien und Empfehlungen zurechtzufinden. Für den europäischen Markt gelten folgende Normen: •EN 853 Gummischläuche mit Drahtgeflechteinlage •EN 854 Textileinlagen •EN 855 Kunstoffschläuche mit Textileinlagen •EN 856 Drahtspiraleinlagen •EN 857 Kompaktschläuche

Bild 2: Marktübliche Schlauchklassifikation.

Normenhinweise In den vergangenen Jahren traten sowohl auf nationaler als auch internationaler Ebene eine Reihe von Normen, Vorschriften und Gesetze in Kraft, beziehungsweise wurden bestehende dem aktuellen Kenntnisstand der Technik angepasst.

Dies betrifft speziell die Normung und die sicherheitstechnischen Vorschriften in Bezug auf: •Bestimmungsgemässes Planen, Auslegen und Montieren •Beurteilen, Erstellen und Dokumentieren der möglichen Gefährdungen •Eindeutige Kennzeichnung der Produkte hinsichtlich Einsatzdauer und Druck •Regelmässige Kontrolle und Senkung des Gefährdungspotenzials •Verantwortung und fachliche Kompetenz bei der Herstellung und im Einsatz Die ISO 4413:2010 «Fluidtechnik – Allgemeine Regeln an Hydraulikanlagen und si-

Kennzeichnung von Schlauchleitungen Eine eindeutige Kennzeichnung von Hydraulikschlauchleitungen ist zwingend vorgeschrieben. Nach DIN EN ISO muss jede Hydraulik-Schlauchleitung, unabhängig von der Schlauchkennzeichnung, mit den folgenden Angaben dauerhaft gekennzeichnet sein: •Name oder Kennzeichen der Herstellerfirma, •Betriebsdruck (maximaler Arbeitsdruck der Schlauchleitung in bar oder MPa) und •Produktionsdatum der Schlauchleitung, Jahr und Monat.

Eindeutig gekennzeichnete Schlauchleitungen sorgen für Sicherheit und bieten in der Praxis entscheidende Vorteile. Sie ermöglichen einen schnellen Austausch und regelmässige Kontrollen und geben dem Anwender eindeutige Angaben zu Druck und Verwendungsdauer. Zudem erfüllen sie alle Anforderungen nationaler und internationaler Normen und Vorschriften.

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Prüfung von Schlauchleitungen Neu gefertigte Schlauchleitungen werden nach speziellen Anwendervorgaben einer präzisen Druckprüfung unterzogen. Das Testergebnis wird mit einem Prüfprotokoll für den Kunden dokumentiert. Alle wichtigen technischen Daten der Schlauchleitung werden als Qualitätszertifikat mitgeliefert.

Durch den Einsatz einer speziellen Prüfflüssigkeit, vorrangig in der Einbindezone, kann zusätzlich eine Konservierung der Schlauchleitung erreicht werden.

Sicherer Einsatz und Instandhaltung Speziell beim Einsatz von Hydraulikschlauchleitungen zeigt sich, ob die richtigen Komponenten ausgewählt wurden und die Anlage überhaupt den Anforderungen im Feld entspricht. Denn Tatsache ist, irgendwann fällt jede Schlauchleitung einmal aus. Leider lässt sich das «Wann» nicht beantworten. Schlauchleitungen sollten deshalb turnusmässigen Prüfungen unterzogen werden und bei Bedenken vorsorglich ausgetauscht werden. Eindeutige Merkmale für den Ersatz einer Leitung sind, wenn: •Die Gummi-Aussenschicht beschädigt ist, der Druckträger also sichtbar ist.

•Der Schlauch geknickt, deformiert oder verdreht ist oder starke Risse sichtbar sind.

•Die Aussenschicht abgelöst ist.

•Die Armatur undicht, verrostet oder nicht mehr korrekt ist und nicht fest auf dem Schlauch sitzt.

Am Ende sorgen die richtige Schlauchauswahl und die Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften beim Einsatz für die erforderliche Sicherheit von Mensch, Maschine und Umwelt.

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Generelle Festlegungen aus DIN EN ISO •Hydraulikschlauchleitungen dürfen nur fertig konfektioniert eingebaut oder von dafür extra geschultem Personal hergestellt werden.

•Schlauchleitungen unbekannter Herkunft oder unvollständiger Kennzeichnung dürfen nicht verwendet werden.

•Bei der Auswahl von Schlauch, Armatur und Maschinen zur Herstellung von Hydraulik-Schlauchleitungen ist besonders auf die Verwendung geprüfter Produkte zu achten

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Servoantriebe für hochgenaue Anwendungen Drehmoment einfach um Faktor 3 erhöhen

Der VLT Integrated Servo Drive ISD 510 (7,5 kW, IP67) besitzt ein Nenndrehmoment von 1,7 bis 15 Nm und lässt sich über EtherCAT oder Powerlink ansteuern.

Er kann im Verbund mit bis zu 64 Antrieben eingesetzt werden, wobei die Ansteuerung über ein Hybrid-Einspeisekabel, das 600 und 24 VDC sowie den Antriebsbus kombiniert, erfolgt. Mit Loop-Kabel lassen sich die Signale von Motor zu Motor weiterschleifen (Daisy Chain), wodurch separate Feedback-Kabel oder zusätzliche Verteilerboxen entfallen.

Im ersten Schritt sind die Antrie-

be mit Safe Torque Off (STO) ausgeführt, die Implementierung funktionaler Sicherheit ist in Vorbereitung. Für das Engineering setzt Danfoss auf den Programmierstandard nach IEC61131-3 und bietet so ein offenes System mit umfangreichen Funktionsbibliotheken, zum Beispiel Kurvenscheiben, Synchronisation und Motion-Funktionalitäten. Die hochgenauen Servoantriebe eignen sich besonders für Anwendungen in der Nahrungsmittel-, Getränkeund Verpackungsindustrie, aber auch in vielen weiteren Bereichen.

Danfoss AG | 4402 Frenkendorf | Tel. +41 61 906 11 11 info@danfoss.ch | www.danfoss.ch

Das Erweiterungsmodul OGD ExtensionBox erhöht das Drehmoment der VLT OneGearDrive auf 1000 Nm. Die Getriebebox lässt sich sehr einfach mit einer Drehmomentstütze am OGD befestigen und besitzt ein Übersetzungsverhältnis von 3:1. Das System kommt ohne Öl aus und ist da-

durch praktisch wartungsfrei. Die Kraftübertragung erfolgt über einen Kevlar-Zahnriemen und vermeidet somit die bekannten Nachteile von Getriebestufen. Neben der Standardversion stehen spezielle Ausführungen mit HygienicLackierung zur Verfügung, die die EHEDG-Anforderungen erfüllen.

Danfoss AG | 4402 Frenkendorf | Tel. +41 61 906 11 11 info@danfoss.ch | www.danfoss.ch

Piezoelektrischer LEGS-Rotationsmotor

Embedded: Bei den ganz Kleinen wird Energiesparen ganz gross geschrieben.

Antworten erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos.

Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Der LR17 von PiezoMotor ist das erste Modell einer neuen Serie piezoelektrischer LEGS-Motoren, die mit integrierten Absolutencodern ausgestattet sind. Das Anhaltemoment des Antriebs mit 17 mm Durchmesser beträgt 30 mNm. Dabei bewirkt das selbsthemmende Verhalten des Friktionsantriebs, dass der Motor ohne Stromaufnah-

me seine Position hält. Der integrierte 15-Bit-Magnet-Absolutencoder liefert im geschlossenen Regelkreis eine Auflösung von 0,2 Milliradian (0,01º), während im offenen Regelkreis Auflösungen erreicht werden, die unter 1 Mikroradian liegen. Weitere Informationen und Datenblätter unter: www.piezomotor.se

FAULHABER MINIMOTOR SA | 6980 Castelrotto | Tel. 091 611 31 00 info@minimotor.ch | www.minimotor.ch

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«Networks & Communication»

Dreifach durchdacht, einfach umgesetzt Mit PushPull-Steckverbindern und FreeCon-Anschlussdosen bietet Weidmüller ein durchgängiges Energie-Signale-Daten-Installationskonzept für die Roboterverkabelung im Automobilbau. Namhafte Automobilhersteller setzen die Komponenten, die sich aber ebenso in anderen industriellen Anwendungen gewinnbringend einsetzen lassen, in ihren Montagestrassen ein.

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S W I S S T. N E T – N E TW O R K S & C O M M U N I C A T I O N

DURCHGÄNGIGES INSTALLATIONSKONZEPT FÜR DIE ÜBERTRAGUNG VON ENERGIE, SIGNALEN UND DATEN

Alle guten Dinge sind drei ...

Mit PushPull-Steckverbindern und FreeCon-Anschlussdosen bietet Weidmüller das erste durchgängige Energie-Signale-Daten-Installationskonzept für die Roboterverkabelung im Automobilbau an. Namhafte Automobilhersteller setzen die Komponenten, die sich auch für andere industrielle Applikationen eignen, in ihren Montagestrassen ein.

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ie Roboterverkabelung im Automobilbau unterliegt strengsten Anforderungen. Zum einen müssen die Komponenten den rauen Bedingungen in den Montagestrassen standhalten, in denen Funken sprühen und aggressive Umgebungsbedingungen herrschen. Zum anderen gilt es, die Standards der AIDA (Automatisierungsinitiative der deutschen Automobilhersteller) einzuhalten, die sich klar zu Profinet und der PushPull-Steckverbindervariante V14 bekennt. Hinzu kommt der Wunsch des Anwenders nach einer Lösung, die sehr flexibel ist und mit wenigen Komponenten eine schnellstmögliche Roboterumrüstung ermöglicht.

Montageaufwand halbiert «Wir haben auf diese Anforderungen reagiert, indem wir in enger Kooperation mit dem Markt das erste durchgängige Installationssystem für die Übertragung von Energie, Signalen und Daten im Automobilbau entwickelt haben», erklärt Klaus Leuchs, Produktmanager bei Weidmüller. «PushPull-Steckverbinder und unsere FreeConAnschlussdosen bilden die Basis für den neuen Verkabelungsstandard, der auch alle Vorteile der Steadytec-Technologie beinhaltet.» Steadytec-Produkte zeichnen sich dadurch aus, dass sie hinsichtlich Leistungsumfang und Sicherheit alle gültigen Normen erfüllen, für hohe Zuverlässigkeit bei der Übertragung optischer und elektrischer Signale stehen und zu einer erhöhten Anlagenverfügbarkeit führen.

Das Installationssystem für die Roboterverkabelung ist so konzipiert, dass es durchgängig der Verkabelungsrichtlinie für Profinet entspricht. Mit seinen aufeinander abgestimmten, steckbaren Einzelkompo-

INFOS Weidmüller Schweiz AG 8212 Neuhausen am Rheinfall Tel. 052 674 07 07 info@weidmueller.ch www.weidmueller.ch

Das Installationskonzept besteht aus V14-Steckverbindern mit zwei Einsätzen für Daten und Signale sowie PushPullPower-Steckverbindern für Energie.

Bild: Weidmüller

nenten für die Verdrahtung der Schlauchpakete reduziert das System den Montageaufwand um rund 50 Prozent, denn der Anwender kann seine Energie-, Signal- und Datenverbindungen einfach per «Plug & Play» stecken.

Höhere Systemreserve bei Datenübertragung «Sowohl unsere Steckverbinder als auch die FreeCon-Anschlussdosen sind mit RJ45Modulen ausgestattet», erläutert Klaus Leuchs. «Wir setzen dabei auf RJ45-Komponenten der Kategorie 6A, da auf diese Weise in einem Kategorie-5-Channel mehr Steckstellen eingesetzt werden können, als per Spezifikation vorgesehen.» Profinet sieht eine Begrenzung auf maximal sechs Steckstellen vor. Jede zusätzliche Steckstelle in einem Kategorie-5-Channel erhöht die elektrischen Verluste und beeinträchtigt die

gesamte Übertragungsstrecke. Im Gegensatz zu Kategorie-5-Komponenten besitzen RJ45-Module der Kategorie 6A eine deutlich höhere Systemreserve bei der Datenübertragung.

Der PushPull-Steckverbinder für die Energieleitungen ist mit einem 50-poligen Einsatz für 16 A ausgestattet, der PushPull-Signalsteckverbinder mit einem 10-poligen Hybrideinsatz. Damit steht ein aufeinander abgestimmtes System zur Verfügung, mit dem eine durchgängige Energie-Signale-Daten-Verkabelung vom Schaltschrank zum Roboter möglich wird.

Neben der Automobilindustrie kann das Installationskonzept auch in anderen industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Robuste Metallgehäuse und die Verwendung der Steadytec-Technologie sichern auch in extremsten Industrieumgebungen eine maximale Lebensdauer.

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S W I S S T. N E T – N E TW O R K S & C O M M U N I C A T I O N

Lüfterloser Rechner mit i3/i7-CPU

reich von –20 bis 60°C spezifiziert. Er kann mit bis zu 8 GByte DDR3 1600 MHz RAM ausgestattet werden und ist in der Lage, bis zu drei Displays unabhängig voneinander zu steuern. Dafür stehen VGA, DVI, HDMI, Displayport, DirectX11 und OpenGL 3.1 bereit. Die Versorgung erfolgt über 12 bis 24 V (22 W typisch), die Abmessungen betragen 264,5 x 75,1 x 133 mm.

Das Board eignet sich insbesondere für 3D-Full-HD-Anwendungen. Das AIMB-274 ist mit maximal 16 GByte DDR3 1333/

1600 MHz SDRAM erhältlich und bietet 2 x GByte Ethernet, 4 x SATA 3.0, 4 x USB 3.0, 6 x USB 2.0, 1x PCIe x 16, 2 x miniPCIe, 1 x COM, 8 bit GPIO und Audio.

Da das Board auch mit anderen Prozessoren verfügbar ist, liegt der Leistungsbedarf zwischen 35 und 65 W. Die Versorgung ist dabei mit 3,3, 5 oder 12 V möglich. Es können bis zu drei Displays unabhängig voneinander angesteuert werden, wobei VGA, HDMI, Displayport, LVDS, eDP, DirectX 11.1 und OpenGL 3.2 zur Verfügung stehen. Die Abmessungen des Boards betragen 170 x 170 mm.

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. 055 250 66 00 info@trenew.ch | www.trenew.ch

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. 055 250 66 00 info@trenew.ch | www.trenew.ch

Gigabit-PoE-Switch mit einstellbarer Übertragungsgeschwindigkeit

Eplan Data Portal erleichtert Service und Vertrieb

Der IGPS-1042GP-24V verfügt über vier Gigabit Power over

Bauteile im Wartungs- oder Störungsfall direkt an der Maschine auswählen? Das funktioniert mit der Eplan Data Portal App, die ab sofort zweisprachig im iTunes Store verfügbar ist. Mit ihr können Anwender auf über 230 000 Bauteile im Portal zugreifen und mobil Geräte oder Komponenten suchen und auswählen. Der Warenkorb überführt die gesammelten Daten nachgelagert ins OriginalProjekt von Eplan, sofern der Anwender einen Software-ServiceVertrag besitzt. Vertriebsmitarbeitende können mit der App hingegen direkt auf hinterlegte Komponentendaten zugreifen und so die Potenziale im integrierten Engineering aufzeigen. Davon profitiert auch der Anwender, der so schnellen Zugriff auf qualitativ

Ethernet P.S.E. Ports und zwei SFP Glasfaser Ports. Die optische Übertragungsgeschwindigkeit der SFP Ports kann mithilfe des integrierten DIP-Schalters auf 100 oder 1000 Mbps eingestellt werden. Damit eignet er sich ideal für Anwendungen, die eine hohe Bandbreite erfordern. Trotz seiner kleinen Eingangsspannung von 24 VDC liefert er bis zu 30 W Leistung pro Port. Die integrierte Relais-Warnfunktion alarmiert Netzwerkmanager bei Port-Ausfällen.

Durch die duale, redundante Speisung werden Funktionsunterbrechungen vermieden. Der Betriebstemperaturbereich des für DINSchienen- und Wandmontage ausgelegten Switches ist mit –40 bis 70 °C spezifiziert.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. 056 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

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Mini ITX Board mit Intel-i7-Prozessor und Q87-Chipset Das Mini ITX Board AIMB-274 von Advantech basiert auf dem Intel Chip mit dem Codenamen «Haswell». Der i7-Prozessor der vierten Generation zeichnet sich durch eine noch bessere Grafikleistung und Energieeffizienz aus.

Der Box-PC ARK-2150 von Advantech basiert auf dem Chipset QM77 und ist mit einem i3- oder i7-ULV-Prozessor der dritten Generation verfügbar. An Schnittstellen stellt er 4 x GByte Ethernet, 4 x COM, USB 2.0/3.0, 8 x Digital I/O und 3 x mini PCIe bereit. Der Box-PC ist zur Selbstdiagnose fähig, mit einer Remote Management-Software ausgestattet und für einen Arbeitstemperaturbe-

8.13 megalink

hochwertige Daten fürs Engineering bekommt. Mehr Infos und Direktlink unter www.eplan.de/app.

EPLAN Software & Service AG | 8105 Regensdorf | Tel. +41 44 870 99 00 info@eplan.ch | www.eplan.ch

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V E R B I N D U N G S TE C H N I K

RECHTECKIGE KUNSTSTOFF-STECKVERBINDER DER VRPC-REIHE VON ITT ERFÜLLEN IRIS-ANFORDERUNGEN

Keine Kompromisse Die High-Performance-Kunststoff-Steckverbinder der VRPC-Reihe von ITT sind eine flexible, vielseitige und kostengünstige Lösung für den Bahnbereich. Sie sind bis zu 80 Prozent leichter und 30 Prozent kleiner als vergleichbare Metallausführungen und bieten daher maximale Performance bei absoluter Wirtschaftlichkeit.

Die VRPC-Reihe von ITT verfügt über einen speziellen Einschnapp-Mechanismus und ist mit unterschiedlichen Pol-Ausführungen erhältlich.

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ie VRPC-Reihe von ITT macht keine Kompromisse. Egal, ob in der Anwendung die Flammwidrigkeit, die Abdichtung, die Gewichtsreduktion, ein flexibles Kontaktsystem, die Polarisierung oder der Kabelabgang zuoberst auf der Liste stehen, die neue Reihe vereint alle diese Eigenschaften. Der Steckverbinder erfüllt die IRIS-Anforderungen (International Railway Industry Standard) und ist daher für Bahnanwendungen ideal geeignet. Die EisenbahnStandards NFF 16-101 & NFF 16-102, Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuer und Rauch, folgen. Mit einem neuartigen Dichtungssystem lässt sich der Steckverbinder

bis Schutzart IP67 abdichten, ohne bei einer Teilbestückung Blindstopfen einsetzen zu müssen.

Die VRPC-Reihe gibt es wahlweise in 3-, 6oder 12-poliger Ausführung, mit gestanzten oder gedrehten Kontakten. Je nach eingesetztem Kontakt können bis zu 16 A bei 380 VAC/500 VDC übertragen werden. Der flexible Kabelabgang lässt sich auch als Fixierung für die Montage an einer Frontplatte verwenden, wodurch sich die Serie auch in industriellen Anwendungen einsetzen lässt.

Weitere Vorzüge des rechteckigen Kunststoff-Steckverbinders sind ein EinschnappMechanismus, der mit einem hörbaren Ein-

Bild: ITT Veam

rastgeräusch die Verbindung nachweist, der bestandene 96-Stunden-Salzsprühtest sowie Schock- beziehungsweise Vibrationsfestigkeit gemäss EN 61373 Cat. 1 Class A. Weitergehende Auskünfte, Produkteinformationen oder Funktionsmuster sind telefonisch oder unter www.compona.com/vrpc erhältlich.

INFOS Compona AG 8320 Fehraltorf Tel. 0848 840 100 info@compona.ch www.compona.ch

Control Panel mit EDGE-Prozessoren Die Control Panels ETV 0555 und ETV 0855 im 5,7- beziehungsweise 8,4-Zoll-Format erweitern die ETV-Serie von Sigmatek. Sie basieren auf EDGE-Prozessoren und haben eine Front aus eloxiertem Aluminium. Standardmässig stehen je 8 digitale Ein- und Ausgänge zur Verfügung. Da die EDGE-Prozessoren eine gute Performance für mittlere bis komplexe Applikationen bei gleichzeitig niedriger Verlustleistung bieten, lassen sich die Panels lüfterlos betreiben. Als interner Programm- und Datenspeicher dient ein 64-MByte-DDR2-RAM, die remanente Speichergrösse beträgt 512 kByte. Speichermedium für Betriebssystem und anwenderspezifische Daten ist eine microSD-Karte.

Vollgrafikfähige TFT-Farbdisplays mit analog resistivem Film-Glas-Touchscreen und LED-

Hintergrundbeleuchtung erleichtern die Bedienung und ermöglichen eine starke Visualisierung. Der USB-Port auf der Vorderseite erlaubt einen schnellen Anschluss von externen Speichermedien. Zusätzlich besitzen die Panels auf der Unterseite weitere Schnittstellen für Ethernet, VARAN, CAN und USB.

SIGMATEK Schweiz AG | 8307 Effretikon | Tel. 052 354 50 50 | office@sigmatek.ch | www.sigmatek.ch

Maschinen leichter in Netzwerke integrieren Mit der optionalen Network-Address-Translation-Funktion des Managed-Ethernet-Switch Allen-Bradley Stratix 5700 können OEM ihre Standardmaschinen an Kunden ausliefern, ohne dafür eindeutige IP-Adressen konfigurieren zu müssen. Zudem gibt der Stratix 5700 mit NAT-Technologie Anwendern die Flexibilität, den Netzwerkverkehr zu segmentieren oder zu isolieren, indem sie festlegen, welche Geräte mit dem grösseren Netzwerk verbunden sind.

Wird der Zugriff auf bestimmte Geräte begrenzt, werden sie vom grösseren Netzwerkverkehr getrennt. So kann die Netzperformance auf lokaler Ebene optimiert werden.

Die Switches der Stratix-5700-Serie sind derzeit in Ausführungen mit sechs, zehn und

zwanzig festen Ports erhältlich. Die Hardware umfasst Funktionen wie IEEE-1588-Zeitsynchronisierung, QoS (Priorisierung) und Resilient Ethernet Protocol (REP). Jeder Switch bietet darüber hinaus doppelte Leistungseingänge, Eingangs- und Ausgangsalarme, Konsolen-Port sowie LWL-fähige SFP-Slots durch DIN-Hutschienenbefestigung.

Rockwell Automation AG | 5000 Aarau | Tel. +41 62 889 77 77 marketing.ch@ra.rockwell.com | www.rockwellautomation.com

Software für smarte Engineering-Prozesse Automation Studio 4 ist ab sofort für alle Anwender verfügbar. Mit dem ab dieser Version neuen System-Designer lässt sich Hardware in realitätsnaher grafischer Ansicht einfach und fehlerarm konfigurieren. Der Designer bietet eine automatisierte Plausibilitätsprüfung und Grund-Parametrierung sowie moderne Komfortfunktionen für die Wiederverwendung ganzer Systemteile. Das erleichtert die Entwicklung modularer Maschinen mit Varianten und Optionen. Über eine Schnittstelle zu EPLAN Electric P8 können Entwickler zudem ECADProjekte bidirektional mit der Hardwarekonfiguration in Automation Studio abgleichen. Die Projektmodularisierung in Automation Studio 4 ermöglicht die Aufteilung jedes einzelnen Pro-

jektes in autonome Module. Diese können gleichzeitig von mehreren Entwicklern bearbeitet und getrennt auf die Hardware geladen werden. Das verkürzt durch Parallelisierung die Entwicklungszeit und erleichtert die Einbindung externer Entwickler sowie die Wiederverwendung bewährter Systemteile.

B&R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 00 55 office@br-automation.com | www.br-automation.com

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A U TO M A T I O N

Motion-Controller-Familie mit CANopen-Schnittstelle

Control Panel und Servomotoren aus Edelstahl

In Ergänzung zu den bisherigen Schnittstellen RS232 und CAN, die vornehmlich für Einachsanwendungen sowie separat operierende kleine Netzwerke ausgelegt sind, bieten die neuen Motion-Controller-Versionen von Faulhaber nun volle CANopen-Funktionalität gemäss CiA 402. Der Betrieb an übergeordneten Steuerungen wie SPS und die einfache Vernetzung durch dynamisches PDO Mapping wird insbesondere für vernetzte Anwendungen in der Fabrikautomation und dem Industriemaschinenbau bevorzugt. Das standardisierte Protokoll mit entsprechenden Geräteprofilen er-

Die Control Panel und Panel-PC in Edelstahlausführung von Beckhoff werden den hohen Anforderungen an die Hygiene in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie gerecht. Das spaltfreie und flächenbündige Gehäusedesign verhindert das Anhaften von Schmutzpartikeln, während die Schutzart IP65 mit flächenbündigem Touchscreen in 12oder 15-Zoll-Ausführung den problemlosen Einsatz von Reinigungsmitteln erlaubt. Die rückstandsfreien Servomotoren der Serie AM8800 sind ebenfalls in Stahl ausgeführt und erfüllen die

laubt hier die synchrone Ansteuerung mehrerer Achsen. Die Konfiguration der Antriebe auf Feldbusebene, sprich der Motion Controller und der daran angeschlossenen Motoren, kann dabei wie bisher über den Faulhaber Software Motion Manager 5 erfolgen.

FAULHABER MINIMOTOR SA | 6980 Castelrotto | Tel. 091 611 31 00 info@minimotor.ch | www.minimotor.ch

FDA-Anforderungen. Da sie nur ein Anschlusskabel für Leistung und Datenverkehr benötigen, reduzieren sich zudem die Materialund Montagekosten. Ausgestattet in IP67 (optional IP69K) sind sie sogar für die Reinigung mit Hochdruckreinigern geeignet.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Uc

Embedded ist, wenn es funktioniert.

shop.cl-electronics.com

Lösungen erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos.

Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Preise eise pro o Stück, Stück solange Vor Vorrat exkl. Transportkosten und MwSt.

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Furtbachstrasse 4 CH-8107 Buchs/ZH Tel. +41 44 857 12 00 Fax +41 44 857 12 01

B A U E L E M E N TE

Unter Sonnenlicht lesbare TFT-Displays

Real Time Clock IC

Die TFT-Displays des chinesischen Herstellers DLC Displays lassen sich dank ihrer Transflektiv-Methode selbst bei sehr hellem Umgebungslicht sehr gut ablesen. Sie sind in den Grössen von 2 bis 15 Zoll mit 162 x 220 beziehungsweise 1024 x 786 dots verfügbar und bieten bei grossen Ablesewinkeln hohe Kontrastwerte und eine ho-

Der Real Time Clock IC von Hong Kong Crystal bietet durch den integrierten DTCXO (digital kompensierter Quarzoszillator) eine extrem hohe Ganggenauigkeit. Er schwingt auf 32,768 kHz, wobei am Ausgang 32,768 kHz, 1024 Hz oder 1 Hz abnehmbar sind. Die Stabilität über den Betriebstemperaturbereich von –40 bis 85°C beträgt je nach Typ ±3,4 ppm beziehungsweise ±5 ppm. Die Betriebsspannung kann zwischen 1,8 und 5,5 VDC gewählt werden, während der Stromverbrauch mit circa 3 μA spezifiziert ist. Der IC deckt alle Funktionen wie Kalender, Timer, Alarm und Schaltjahre ab.

Der Datenausgang erfolgt über ei-

he Farbsättigung. Ihre Reflektionsrate variiert dabei je nach Paneltype im Bereich von 0,9 bis 1,3 Prozent. Die Betriebstemperatur der RoHs-konformen Displays ist mit –20 bis 70 °C spezifiziert. Sie werden mit RGB oder CPU Interface geliefert, andere Ansteuermöglichkeiten sind auf Anfrage möglich.

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nen I2C Bus. Der kompakte und mit anderen Herstellern kompatible Schaltkreis hat die Abmessungen von 7,4 x 10,0 x 3,4 mm. Er ist RoHS-konform und ist auf Band und Rollen verfügbar. Der RTC kann für Anwendungen wie Smart Metering, Verkaufsautomaten, medizinische Geräte, Consumer Elektronik sowie Automotive Anwendungen eingesetzt werden.

Telcona AG | 8154 Oberglatt ZH | Tel. 044 860 25 50 info@telcona.com | www.telcona.com

Telcona AG | 8154 Oberglatt ZH | Tel. 044 860 25 50 info@telcona.com | www.telcona.com

Crimpfreie Steckverbinder für Photovoltaik-Anlagen

DC-DC-Wandler mit hohem Wirkungsgrad

Der PV-Stick reduziert mit seiner Push-in-Anschlusstechnik den Verkabelungsaufwand von Photovoltaik-Anlagen um bis zu 50 Prozent. Der Anschluss der Steckverbinder geschieht mit wenigen Schritten: abisolierten Leiter in den Steckverbinder stecken, Verschlusskappe zudrehen und fertig. Ein deutliches Klickgeräusch signalisiert dabei den sicheren Anschluss. Eine gut sichtbare Markierung an der Verschlusskappe dient als exakter Indikator zur Bestimmung der Abisolierlänge. Leiterquerschnitte von 4 beziehungsweise 6 mm² lassen sich in wenigen Sekunden am PV-Stick anschlagen, es sind weder Aderend-

hülsen, Crimpkontakte noch Crimpwerkzeug notwendig. Das ergonomische und funktionale Design des PV-Steckverbinders ermöglicht eine problemlose, schnelle und einfache Konfektionierung selbst unter erschwerten Bedingungen, etwa bei Arbeiten in grosser Höhe. Der PV-Stick entspricht der Norm DIN EN 50521 und ist TÜV-geprüft.

Weidmüller Schweiz AG | 8212 Neuhausen am Rheinfall | Tel. 052 674 07 07 info@weidmueller.ch | www.weidmueller.ch

Die DC-DC-Synchron-Abwärtswandler ADP2384 4A und ADP- 2386 6 A 20 V von Analog Devices integrieren auf einer Fläche von 168 Quadratmillimetern einen High-Side-LeistungMOSFET mit 44 mOhm und einen Synchrongleichrichter-MOSFET mit 11,6 mOhm. Sie erreichen einen Wirkungsgrad von mehr als 95 Prozent und können mit Eingangsspannungen von 4,5 bis 20 V betrieben werden. Am Ausgang liefern sie 0,6 bis 18 V mit einer Ge-

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nauigkeit von einem Prozent. Der präzise Überstromschutz und eine Softstart-Funktion erlauben die Ver- wendung von kleineren, externen Induktivitäten, was den Platzbedarf auf der Leiterplatte reduziert. Die Wandler verfügen zudem über einen Precision-enableInput und einen Power-good-Output, um den Anlaufvorgang zu erleichtern. Des Weiteren kann die Schaltfrequenz mit einem externen Taktsignal synchronisiert werden, was die Schwebungsfrequenzen zwischen den Wandlern beseitigt. Die Devices sind im kompakten 4 × 4-mm- Leadframe-Chip-Scale-Gehäuse (LFCSP) mit 24 Anschlüssen lieferbar und sind anschlusskompatibel. Der Betrieb ist bei einer Sperrschichttemperatur von –40 bis 125 °C spezifiziert.

RS Components GmbH | 8820 Wädenswil | Tel. +41 44 283 61 90 vertrieb@rsonline.ch | www.rsonline.ch

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I N D U S TR I E B E D A R F / M E S S E N U N D P R Ü F E N

M12-Power-Winkelverbinder mit 8 bis 10 mm Kabeldurchlass

Binder erweitert seine geraden Power-Stecker und -Dosen um eine gewinkelte Version mit Schraubklemmanschluss und Kabeldurchlass von 8 bis 10 mm. Die Steckverbinder mit A-Kodierung sind mit den gängigen Sensorvari-

anten kompatibel und für Ströme bis 8 A bei 1,5 Quadratmillimeter Anschlussquerschnitt einsetzbar. Die S-kodierten Steckverbinder werden über ein Kreuz kodiert, welches die hohen Anforderungen bezüglich der Luft- und Kriechstrecken sicherstellt. Das Einsatzgebiet der T-kodierten Versionen ist die Spannungsversorgung von Niederspannungsgeräten. Im gesteckten Zustand erfüllen die Steckverbinder Schutzart IP67.

Compona AG | 8320 Fehraltorf | Tel. 0848 840 100 info@compona.ch | www.compona.ch

150-W-Schaltnetzteil mit geringer Bauhöhe

Die SNP-P15x-S-Serie von Skynet hat eine Fläche von 76,2 x 127 mm Grösse (3 x 5 Zoll) und eine Bauhöhe von 27,1 mm. Auf diesem kompakten Raum bringt sie eine Dauerleistung von 154 W. Zusätzlich kann das Netzteil während 5 s mit einer Spitzenlast von 220 W belastet werden. Damit das Netz-

teil die Stand-by-0Anforderungen erfüllt, ist ein 5 VDC Hilfsausgang enthalten, der zur Steuerung des Remote On/Off verwendet werden kann. Das Netzteil ist als Industrie- und Medizinversion (2 x MOPP) erhältlich. Skynet bietet standardmässig eine Garantie von 10 Jahren ab Produktion.

Simpex Electronic AG | 8622 Wetzikon ZH | Tel. 044 931 10 10 contact@simpex.ch | www.simpex.ch

Automatische Zinnzuführung

Stereomikroskop mit Zeiss-Optik

Im FlowinSmart WX, einer Weiterentwicklung des Solbest/Köwa-Feeders, kommen Komponenten der WX-Baureihe von Weller zum Einsatz. Er fördert Drahtlot ab Durchmesser 0,3 bis 1,0 mm auf die Lötstelle, wobei in die Vorschubeinheit Drahtrollen bis zu 1000 g eingelegt werden können. Der Vorschub lässt sich dabei wahlweise über den Finger- oder Fussschalter aktivieren. Im Puls-Modus wird der Draht in einer frei wählbaren Ge-

Das Stereomikroskop DV4 liefert dank seiner Zeiss-Optik hochaufgelöste, lichtstarke Bilder und eignet sich besonders für Inspektionsaufgaben und Qualitätskontrollen in der Materialproduktion. Stereomikroskope erzeugen räumliche, seitenrichtige und aufrechte Bilder. Auch plastische Objekte werden naturgetreu wiedergegeben. In Verbindung mit dem Stativ C-LED werden auch im Auflicht, Durchlicht und Mischlicht sehr gute Ergebnisse erzielt.

Da sich das Licht über eine Taste regeln lässt, kann die Beleuchtung mit

schwindigkeit so lange gefördert, wie der Schalter betätigt wird. Im Timer-Modus wird der Draht in einer definierten Menge der Lötstelle zugeführt und garantiert dadurch reproduzierbare Resultate. Der FlowinSmart WX ist in den Leistungsklassen 40, 65 und 120 W verfügbar. Der Feeder wird an die entsprechende Versorgungseinheit von Weller angeschlossen. Für eine Probestellung stehen Vorführgeräte zur Verfügung.

Simpex Electronic AG | 8622 Wetzikon ZH | Tel. 044 931 10 10 contact@simpex.ch | www.simpex.ch

den Augen auf dem Okular angepasst werden. Das Zoomsystem des DV4 (Zweifachlinse mit stufenlosem Vergrösserungswechsler) garantiert hochaufgelöste, brillante Bilder von der Übersicht (Zoomfaktor 8) bis ins Detail (Zoomfaktor 32).

Dabei bleibt das Bild über den gesamten Zoombereich im Schärfenbereich. Vorteilhaft ist neben dem grossen Objektfeld der flexibel wählbare Arbeitsabstand. Dieser erlaubt es, unterschiedliche Objektgrössen unter der Vorsatzlinse zu platzieren.

Hilpert Electronics AG | 5405 Dättwil AG | Tel. 056 483 25 25 office@hilpert-electronics.com | www.hilpert.ch

MESSEN UND PRÜFEN

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Ausgezeichnetes Bild in rauer Umgebung

Speziell für Anwendungen, die extremen Umgebungstemperaturen oder starken mechanischen Belastungen durch Stoss und Vibration ausgesetzt sind, entwickelte KOE Electronics das 9-Zoll-IPS-TFT-Display TX23D200VM0BAA. Das Gerät mit den Abmessungen 218,0 x 135,0 x 11,2 mm zeichnet sich durch seine ro-

buste Bauweise und seinen weiten Betriebstemperaturbereich von –30 bis 80 °C aus. Mit seinem 15:9-Bildformat, 800 x 480 Pixel WVGA-Auflösung, 170 ° vertikalem und horizontalem Betrachtungswinkel, 500 cd/m² Leuchtdichte und einem Kontrastverhältnis von 800:1 bietet es gute optische Eigenschaften, die es für den Einsatz in anspruchsvollen medizinischen, automobilen oder auch industriellen Anwendungen prädestinieren. Die Verwendung der In-Plane-Switching-Technologie garantiert hierbei ein Optimum an Farbsättigung, Farbtreue, Kontrast und Schwarzwerten. Die Lebensdauer der hochwertigen LEDHintergrundbeleuchtung bis zum Erreichen von 50 Prozent der angegebenen Leuchtdichte ist mit mindestens 70 000 Stunden spezifiziert.

mehr informationen www.productronica.com/2013

fertigungstechnologien für kabel und steckverbinder Highlight Segment 2013

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. 043 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

Zuwachs für NI-FlexRIO-Produktfamilie

Die auf rekonfigurierbarer FPGA-I/O-Technologie beruhende Produktfamilie NI FlexRIO wurde um sechs auf jetzt über 20 Adaptermodule erweitert. Die neuen Familienmitglieder bieten unter anderem zusätzliche I/O-Optionen, darun-

ter Digitizer, Signalgeneratoren sowie ZF- und RF-Transceiver. In Kombination mit anwenderprogrammierbaren FPGA lässt sich mit ihnen beinahe jede Prüfanwendung durchführen – von der Spektrumüberwachung in Echtzeit und RF-Modulation/-Demodulation bis hin zur Informationsgewinnung aus Signalen (SIGINT) und der Prototypenerstellung von RF-Kommunikationssystemprotokollen. Da die Module von der Parallelität und der Datenflussprogrammierung der NI-LabVIEW-RIO-Architektur profitieren, können sie auch ohne Kenntnisse in der Hardware-Beschreibung einfach angesteuert werden.

National Instruments | 5408 Ennetbaden | Tel. 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com | www.ni.com/switzerland

Signal- und Spektrumanalysator mit Echtzeit-Option

Der High-End Signal- und Spektrumanalysator R & S FSW verfügt über gute Werte in Empfindlichkeit, Pegelmessdynamik und Phasenrauschen. Das macht ihn zum idealen Messgerät für Entwicklung, Verifikation und Produktion

von Komponenten und Endgeräten, wie sie in Radaranwendungen, Satelliten-, militärischen und zivilen Kommunikationssystemen zum Einsatz kommen. Die Option R & S FSW-K160R erweitert ihn zum Echtzeit-Spektrumanalysator. Anwender erhalten damit in einem Gerät traditionelle Spektrumanalyse mit sehr guten HF-Eigenschaften sowie zeitlich lückenlose Spektrumanalyse mit bis zu 160 MHz Darstellbereich im Echtzeitbetrieb. Dabei erfasst der R & S FSW selbst kurze und sporadisch auftretende Ereignisse, die sonst nur schwer und mit hohem Zeitaufwand zu finden wären. Detaillierte Informationen zum R & S FSW und seinen Optionen finden sich auf: www.rohde-schwarz.com/product/FSW

Roschi Rohde & Schwarz AG | 3063 Ittigen | Tel. 031 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com | www.roschi.rohde-schwarz.com

20. internationale leitmesse für innovative elektronikfertigung messe münchen 12. – 15. november 2013 www.productronica.com Tagesbus am 14. Nov. 2013 à CHF 165.– Informationen bei: INTERMESS DÖRGELOH AG Tel. 043 2448910 intermess@doergeloh.ch

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MESSEN UND PRÜFEN

Inspektionssystem liefert messerscharfes Live-Bild Mit dem Magnus HD Prestige geht Tagarno einen neuen Weg in der Welt der Mikroskopie, indem Merkmale wie optische und digitale Vergrösserung, Autofokus, HD-Bildauflösung, Ergonomie und einfache Dokumentation in einem intuitiv bedienbaren System vereint wurden. Je nach Linse wird eine Vergrösserung von 6- bis zu 500-fach auf einem 22-Zoll-Monitor erzielt. Die Arbeitshöhe zwischen Linse und Auflage beträgt niemals weniger als 33,4 mm, sogar bei höchster Auflösung mit einer +50-Linse.

Das Zoom ist stufenlos und ruckelfrei regelbar. Ein weiteres Merkmal ist der Autofokus, welcher sofortige Bildschärfe bei jeglicher

Vergrösserung liefert. Zur Begutachtung von Objekten mit unterschiedlichen Niveaus kann jedoch jederzeit in den manuellen Fokus umgeschaltet werden. Das Inspektionssystem liefert Bilder mit 60 fps, was ein sauberes Live-Bild ohne Verzögerungen ermöglicht.

Dadurch lässt sich das Objekt unter der Linse bewegen und dennoch ergibt sich ein messerscharfes Live-Bild.

Hilpert Electronics AG | 5405 Dättwil AG | Tel. 056 483 25 25 office@hilpert-electronics.com | www.hilpert.ch

Optosensoren jetzt in zwei Baugrössen

Baumer hat die NextGen-Sensoren der Baureihe O500 um die Baureihe O300 erweitert. Während die etablierte Serie Anwendungen mit grösserer Reichweite adressiert, ist die ergänzende für Anlagen mit sehr beengten Platzverhältnissen gedacht. Dabei funktioniert der O300 durch seine Fremdlichtsicherheit selbst bei schwierigsten Lichtverhältnissen perfekt, während sein ASIC für

Farbunabhängigkeit bei der Detektion der Objekte sorgt. Sein auf die Befestigungslöcher ausgerichteter Lichtstrahl reduziert den Justageaufwand auf ein Minimum. Durch die eingepresste Metallhülse ist ausserdem ein robuster und sicherer Einbau gewährleistet. Die Berührung der Teachfläche mit einem beliebigen ferromagnetischen Werkzeug, zum Beispiel einem Schraubenzieher, genügt bereits, um den Sensor zu programmieren. Ein blaues LEDLicht gibt ein klares optisches Feedback. Erhältlich ist die neue Baureihe mit drei Prinzipien: als Lichttaster mit Hintergrundausblendung, als Reflexionslichtschranke und mit der von Baumer entwickelten SmartReflect-Technologie.

Baumer Electric AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 13 13 sales.ch@baumer.com | www.baumer.com

Optiksensor mit hoher Tast- und Reichweite

Grosse Tastweiten bis zu 800 mm und Reichweiten bis 15 m zeichnen den optischen Sensor OI Cube von ifm electronic aus. Selbst harte industrielle Bedingungen beeinflussen die Tastweite nicht, die direkt am Mehrgang-Potenziometer eingestellt werden kann und per Skala ablesbar ist. Als Lichttaster arbeitet der Sensor weitestgehend farbunabhängig, sodass

Objekte mit unterschiedlichen Objektoberflächen ohne Nachjustierung sicher erfasst werden. Das Metallgehäuse mit solidem M30-Gewinde ist extrem robust ausgelegt. Auch ohne zusätzliche Schutzgehäuse widersteht der Sensor Schlägen und Stössen. Eine Besonderheit ist die Schaltpunkteinstellung mittels Mehrgang-Potenziometer und Entfernungsskala. Die Umdrehungen und der Skalenwert sind linear zur Entfernung. Der Schaltpunkt kann somit schon vor der Inbetriebnahme stromlos eingestellt werden und ist jederzeit am Sensor ablesbar.

ifm electronic ag | 4624 Härkingen Tel. 0800 88 80 33 info.ch@ifm.com | www.ifm.com/ch

E + E Elektronik als ÖKD-Kalibrierstelle für Druck akkreditiert Mit der ÖKD-Kalibrierung von Drucksensoren für Absolut-, Differenz- und Relativdruck wird das Angebot des E+E-Kalibrierservice weiter ausgebaut. Der Kalibrierbereich für Absolutdruck reicht von 0,1 bis 101 bar und für Differenzdruck von 0 bis 9 bar. Akkreditierte ÖKD-Laboratorien verfügen über validierte Kalibrierverfahren, die durch die staatliche Akkreditierungsbehörde in den technischen Details geprüft, freigegeben und überwacht werden. ÖKD-Kalibrierzertifikate erfüllen alle Anforderungen der DIN EN ISO/IEC 17025 und weiterer gesetzlicher Regelungen im österreichischen Kalibrierdienst. Sie dienen zum Nachweis der Rückführbarkeit von Kalibrierungen für das industrielle Messwesen und zur rechtlich gültigen Nachweisführung bezüglich zugesicherter Pro-

dukteigenschaften geprüfter Produkte. Bisher bot das E+E-Kalibrierlabor bereits ÖKD-Kalibrierungen von Messgeräten für Luftfeuchte, Taupunkt, Temperatur, Luftgeschwindigkeit und Luftdurchfluss an. Die Website www.kalibrierdienst.at informiert über alle Leistungen der E + E-Kalibrierstelle.

E + E Elektronik Ges.M.B.H. | 4209 Engerwitzdorf 7 | Tel. +43 7235 605 65 info@epluse.com | www.epluse.com

MESSEN UND PRÜFEN

Energieverbrauchsmessung im Busklemmenformat Die M-Bus-Masterklemme KL6781 im kompakten 12-mm-Gehäuse erlaubt den direkten Anschluss von bis zu 40 M-Bus-Geräten mit je 1,5 mA Stromaufnahme. Sollen weitere Teilnehmer angeschlossen werden, muss lediglich eine weitere KL6781 in den Busklemmenstrang eingesetzt werden. Die M-Bus-Masterklemme wandelt die Daten des internen Klemmenbusses in M-Buskonforme Physik um. Hierfür stehen 24-Byte-Daten pro Klemme zur Verfügung. Die Softwarebibliothek TwinCAT PLC M-Bus, die dem Anwender kostenlos zur Verfügung steht, erleichtert die Anbindung von M-Bus-Geräten zahlreicher Hersteller durch vordefinierte Profile. Neben der Gebäudeautomation ist die M-Bus-Lösung auch im Maschinen- und An-

lagenbau einsetzbar, wo beispielsweise Verbrauchsdatenzähler mit M-Bus-Schnittstelle zur Erfassung von Lastspitzen eingesetzt werden.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Programmierbare Netzteile schaffen Platz im Rack Die universellen und programmierbaren Netzteile NI PXIe-4112 und NI PXIe-4113 bieten eine sehr hohe Leistungsdichte im PXI-Formfaktor und bilden die Grundlage für automatisierte Testsysteme. Dabei hilft ihre hohe Leistungsdichte, den Platzbedarf im Rack zu verringern und gleichzeitig den Entwicklungsprozess zu vereinfachen, sodass unterschiedliche Formfaktoren nicht mehr kombiniert werden müssen.

Die Module verfügen über zwei Stromversorgungskanäle mit einer Leistung von 60 W in einem PXIExpress-Steckplatz. Das Netzteil NI PXIe-4112 bietet 60 V bei 1 A pro Kanal und das NI PXIe-4113 liefert 10 V bei 6 A pro Kanal. In

Kombination können die zwei Kanäle eine Leistung von 120 W erreichen. Zur einfachen Synchronisation von Messungen können Anwender die Netzteile mit mehr als 1500 modularen PXI-Messgeräten kombinieren und die Messgeräte über die Backplane des PXI-Express-Chassis triggern.

National Instruments | 5408 Ennetbaden | Tel. 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com | www.ni.com/switzerland

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Elektrische Kenngrössen leicht erfasst

Der Power Monitor erfüllt die Genauigkeitsanforderungen gemäss IEC 62053-21 und misst und visualisiert Strom, Spannung, Leistung, Wirkfaktor sowie Scheinund Blindleistung bei jeder angeschlossenen Phase sowie in der Summenzeile. Er erfasst bereits Ströme ab 1 mA, wodurch er beispielsweise auch in der Lage ist, den Stand-by-Verbrauch von Geräten zu erfassen. Auf einen Blick

erkennen Anwender die Messwerte des vierzeiligen, hintergrundbeleuchteten LCDDisplays. Der Power Monitor bietet frontseitig IP51 und zeichnet sich durch einfache Installation und Bedienbarkeit aus. So sorgen zum Beispiel grosse Softkeys für eine sichere Navigation im Menü. Zur Kommunikation integriert er eine RS485-Schnittstelle und einen USB-Anschluss.

Dabei eignet er sich für neue Anlagen und Maschinen ebenso wie für Nachrüstungen, denn er ist in allen elektrisch versorgten Anlagen installierbar. Anwender legen damit den Grundstein für den Aufbau ihres Energiemanagementsystems.

Weidmüller Schweiz AG | 8212 Neuhausen am Rheinfall | Tel. 052 674 07 07 info@weidmueller.ch | www.weidmueller.ch

Netzwerkanalysatoren mit bis zu 40 GHz Die Vektornetzwerkanalysatoren der Mittelklasse R & S ZNB20 und R & S ZNB40 sind für die Frequenzbereiche von 100 kHz bis 20 GHz sowie 10 MHz bis 40 GHz ausgelegt. Beide Geräte verfügen über zwei Messtore und einen Dynamikbereich von bis zu 135 dB. Das R & S ZNB20 bietet hohe Dynamik bereits ab seiner Startfrequenz von 100 kHz, was bei Messungen an breitbandigen Messobjekten oder Komponenten erforderlich ist. Die Messzeit von 5 ms bei 401 Punkten sorgt für hohen Durchsatz in der Produktion. Der weite elektronische Stellbereich des Ausgangspegels von bis zu 70 dB erlaubt die schnelle Analyse des Klein- und Grosssignalverhaltens aktiver Bauelemente. Beide

Geräte sind intuitiv über den Touchscreen zu bedienen. Durch das Bedienkonzept mit besonders flacher Menüstruktur erreicht der Anwender die Gerätefunktionen in maximal drei Bedienschritten. Dabei bietet der 30 cm grosse Bildschirm reichlich Platz für die übersichtliche Darstellung der Messergebnisse. Ein Viertormodell des R & S ZNB20 wird im Herbst 2013 die ZNB-Familie komplettieren.

Roschi Rohde & Schwarz AG | 3063 Ittigen | Tel. 031 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com | www.roschi.rohde-schwarz.com

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L I E F E R A N TE N V E R Z E I C H N I S

Antriebe/Fluidik Avnet EMG AG · Silica & Avnet Memec ausfahrt 46 · Rössliweg 29b · CH-4852 Rothrist · Switzerland Phone: +41/(0)62 919 55 26 Fax: +41/(0)62 919 55 00

www.silica.com

www.avnet-memec.eu

Iftest AG, CH-5430 Wettingen Tel. 056 437 37 37 info@iftest.ch, www.iftest.ch Systempartner für innovative Industrie- und Medizin-Elektronik

MSC-Gleichmann Schweiz AG Volketswil: Tel. +43 355 33 66 · Volketswil@msc-ge.com Biel/Bienne: Tel. +32 366 85 65 · Biel@msc-ge.com

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Antriebstechnik

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Bildverarbeitung Antriebs- und Regeltechnik AG Mühlentalstrasse 372 CH-8200 Schaffhausen Tel. 052 / 643 10 00, Fax. 052 / 643 10 05 info@amk-antriebe.ch, www.amk-antriebe.ch

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Kabel

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IMPRESSUM

Impressum

Megalink - Elektronik + Automation ISSN 1662-9558 20. Jahrgang «Megalink» 29. Jahrgang «EC Woche» 34. Jahrgang «Precision» 52. Jahrgang «Elektroniker» www.megalink.ch Total verkaufte Auflage: 2310 Ex., Total Zielversand/Gratis: 5610 Ex.

Firmen in dieser Ausgabe ABB Schweiz AG

36, 51

Arrow Electronics

30

MPI Distribution AG

Astrel AG

41

MSC-Gleichmann Schweiz AG 5, 28, 32, 33, 75

46, 71

National Instruments Switzerland US 4, 75, 77

B&R Industrie-Automation AG Baumer Electric AG

Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer Christoph Marty

Beckhoff Automation AG Bibus Hydraulik AG Bosch Rexroth Schweiz AG

15, 46, 76 31, 48, 72, 77 45 61, 62

Microchip Switzerland GmbH

32 19, 69

Newave Energy AG

43

Parkem AG

7

Pepperl + Fuchs AG

Titelseite, 24

Phoenix Mecano Komponenten AG

41

bytes at work AG

33

PowerParts AG

13

CL-Electronics GmbH

72

REFU Elektronik GmbH

60

Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan

Compona AG Control Techniques AG

53

Rockwell Automation AG

Redaktion Megalink, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61 Chefredaktor: Markus Back, Tel. +41 (0)58 200 56 59

Danfoss AG

66

Roschi Rohde & Schwarz AG

E & E Elektronik Ges.M.B.H.

76

RS Components GmbH

US 2, 73

Endress+Hauser Metso AG

16

Schmersal Schweiz AG

38

EPLAN Software & Service AG

69

Siemens Schweiz AG

Farnell AG

33

SIGMATEK Schweiz AG

71

66, 72

Simpex Electronic AG

74

25

Spectra (Schweiz) AG

37

FlowCAD Schweiz AG

2

Stemmer Imaging AG

6

GLYN GmbH & Co. KG

26, 33

Copyright Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig.

Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet.

Leiter Werbemarkt Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04 Anzeigen Thorsten Krüger, Tel. +41 (0)58 200 56 32 Verena Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.megalink.ch Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin Aboverwaltung abo@megalink.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 64 Preise Abonnementspreis Fr. 84.–, Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren Layout/Produktion Ursula Urech

Faulhaber Minimotor SA Finder (Schweiz) AG

Harting AG Hilpert Electronics AG Huber+Suhner AG ifm electronic ag

49, 74, 76 55 45, 76

8 46, 56, 71 45, 52, 75, 77

23, 57, 58

Swiss Technology Network

12, 66

Swisspower Energy AG

11

Syslogic Group

35, 50

Technische Akademie Esslingen

64

Telcona AG

73

43

Trenew Electronic AG

Intermess Dörgeloh AG

75

Verband Schweizer Medien

Kontron AG

47

Weidmüller Schweiz AG

Maxon Motor AG

14

Wetter AG

39, 69 US 3 67, 68, 71, 73, 77 44, 45, 46

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erscheint am 24. 09. 2013

Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

29

Rittal AG

Iftest AG

Druck Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen

Verleger: Peter Wanner www.azmedien.ch

3, 70, 74

Vorzugsthemen: Messtechnik & Sensorik, Automation, Industrie-Informatik mit Marktübersicht Gehäuse und Produktübersicht USV, Rückblick Embedded Computing Conference in Winterthur, Perspektiven für den Wirtschaftsstandort Schweiz aus Sicht des ehemaligen Noten- und jetzigen UBS-Bankers Dr. Cäsar Lack.

Inserateschluss: 03.09.2013

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Die NI-PXI-Hardware ist zusammen mit der Systemdesignsoftware NI LabVIEW noch leistungsfähiger und flexibler und bietet ein hervorragendes Preis-LeistungsVerhältnis. Durch die Kombination aus modularer Hardware und produktiver Software können Ingenieure Kosten drastisch senken, Tests schneller ausführen, den Durchsatz steigern und die Skalierbarkeit erhöhen. Dank mehr als 500 PXI-Produkten, über 200 Vertriebsbüros weltweit und mehr als 700 Alliance Partnern bietet NI eine umfassende Lösung für die sich ständig ändernden Anforderungen bei automatisierten Tests.

>> ni.com/automated-test-platform/d 056 2005151 © 2013 | National Instruments, NI, ni.com und LabVIEW sind Marken der National Instruments Corporation.

Die Alliance Partner von NI sind unabhängige Unternehmen und stehen in keinem Agentur-, Kooperations- oder Joint-Venture-Verhältnis zu NI.

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