megalink 10 - 2014

OKTOBER 2014

www.megalink.ch

So funktioniert ein Schiffshebewerk (S. 12) | Marktübersicht «Distribution» (S. 38) Optimaler Lotpastendruck (S. 48) | Produktübersicht «Industrielle Kameras» (S. 60)

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E D I TO R I A L

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Auf und nieder immer wieder …

Manchmal braucht es nicht viel Energie, um sehr Grosses zu bewegen. Ein gutes Beispiel dafür ist das Schiffshebewerk Lüneburg in Scharnebeck.

Für das Heben beziehungsweise das Senken des 5800 Tonnen schweren Wassertroges benötigen die vier Motoren gerade einmal 52 kW. Montags aufstehen bedarf zumindest gefühlt eine deutlich höhere Leistung! Welches Geheimnis hinter diesem effizienten Betrieb steckt, beschreibt der Beitrag ab Seite 12.

Garagentore kennen ebenfalls nur ein Auf und ein Nieder. Die in ihnen verwendeten Wechselstrom-Induktionsmotoren gelten jedoch wegen des nicht polarisierten Betriebskondensators als eher ineffizient. Wie sich diese mithilfe eines 3-Phasen-Wechselrichters ansteuern und damit zugleich um einen sanften Antrieb und eine Drehzahlregelung erweitern lassen, erklärt Justin Bauer von Microchip ab Seite 32.

Doch woher sind Mikrocontroller, Kondensatoren, Steckverbinder, Stromwandler oder LED eigentlich zu bekommen? Auf diese Frage gibt die Marktübersicht «Distribution» (ab Seite 38) Antwort, bei der über 30 Anbieter auf drei Seiten ihr Angebot vorstellen. Sollten Sie übrigens Ihre Garage samt Haus von der Ferne aus überwachen wollen, könnte Ihnen möglicherweise die Produktübersicht «Industrielle Kameras» (ab Seite 60) behilflich sein. Zwar sind die vorgestellten Geräte für deutlich anspruchsvollere Aufgaben konzipiert, doch eine robuste und sichere Alternative sind sie allemal.

Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

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12 Technik&Märkte So funktioniert ein Schiffshebewerk Schiffshebewerke sind im Bau aufwendiger als Schleusen, lassen sich dafür aber sehr effizient betreiben. Welche Rolle dabei das archimedische Prinzip und Schwerbetongewichte spielen, wird am Beispiel des Schiffshebewerks Lüneburg erklärt.

ZUR TITELSEITE

Göttliche Lösungen Vor vier Jahren startete das EBVchipsProgramm, bei dem die Ingenieure des Distributors gemeinsam mit ihren Kunden und Lieferanten die Produktdefinition eigens entwickelter Bausteine erarbeiten. Dabei entstanden keineswegs nur Chips, sondern ganze Module inklusive Software und Entwicklungskits. Da diese über Schwesterunternehmen der Avnet-Gruppe weltweit vertrieben werden, erfolgte nun eine Anpassung bei der Namensgebung. Griechische und römische Götter stehen diesen gemeinsam entwickelten Innovationen fortan Pate.

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

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32 Bauelemente

52 Entwicklung&Fertigung

Upgrade für Wechselstrom-Induktionsmotor Wegen ihres nicht-polarisierten Betriebskondensators gelten Garagentorantriebe als ineffizient. Werden diese jedoch mit einem 3-Phasen-Wechselrichter angesteuert, wird der Antrieb zugleich um einen sanften Anlauf und eine Drehzahlregelung erweitert.

LabView mit RT-Linux auf ARM Typische Embedded-Systeme wandeln sich hin zu smarten, vernetzten Systemen. Dies erfordert neue Ansätze in der Entwicklung.

Einen stellt ein System on Module von NI dar, das sich mit LabView und RT-Linux kundenspezifisch programmieren lässt.

THEMEN 1 Editorial 4 Heisses Blech im Kern 5 Nachrichten TECHNIK & MÄRKTE 12 Schiffslifting 18 Blut perlt am Handy ab MESSEVORSCHAU 20 Hauptsache vernetzt, irgendwie 21 Nicht mehr eingekeilt 22 Das Messe-Duo 23 «Innovative Wirtschaftsregion» TITELSTORY 24 Göttliche Lösungen KOMMUNIKATION 28 Energieführung leicht gemacht BAUELEMENTE 32 Garagentor öffne Dich …

36 Freiheit für Applikationskontroller 38 Marktübersicht Distribution 41 Who is who 42 Licht richtig gefasst 46 Marktübersicht Kommunikations IC

ENTWICKLUNG & FERTIGUNG 48 Optimaler Lotpastendruck 50 Frei konfigurierbar 52 Entwicklungsbeschleunigung MESSTECHNIK & SENSORIK 56 Physikalische Grösse gibt Ausschlag 60 Produkteübersicht industrielle Kamerasysteme 64 Magnet so gut wie Optik AUTOMATION 66 Vakuum in der Druckgussform ANTRIEBSTECHNIK 69 inMotion: Antrieb und Fluidik 70 Zuverlässiger Motor für Motor HIGHLIGHT 30 Das Beste aus zwei Welten 68 Geheimtipp für Automatisierer PRODUKTMELDUNGEN 72 Diverse Produkte 78 Lieferanten 80 Inserenten, Impressum, Vorschau

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MATERIALIEN FÜR TRANSFORMATOREN

Heisses Blech im Kern Transformatoren stecken in fast jedem Elektrogerät. Wichtiger Werkstoff dabei sind Elektrobleche. Forscher haben mithilfe von Laser einen Weg gefunden, die Bleche leistungsfähiger zu machen.

M

it Transformatoren verhält es sich so: Sie wandeln die Netzwechselspannung aus der Steckdose in Betriebsspannung für Geräte um. In Umspannwerken dagegen transformieren sie die Hochspannung in die für den Hausgebrauch übliche Netzspannung. Aufgebaut sind sie aus zwei Eisenkernen, um die sich unterschiedlich lange Drähte winden – also Spulen. Eine erzeugt das Wechselmagnetfeld, die andere stellt durch das Magnetfeld wieder Spannung her. Damit nun wenig Energie verloren geht, dienen bearbeitete Elektrobleche als Kernmaterial.

Die Körner rücken zusammen In ihrem «Urzustand» weisen diese EisenSilizium-Legierungen eine kornorientierte Gefügestruktur auf, die die magnetischen Eigenschaften bestimmt. «Kornorientiert» bedeutet, die Einzelkristalle im Material, eben Körner, sind regelmässig angeordnet.

Durch Wärmebehandlung mit Laserstrahlen lassen sich nun Bereiche gleicher magnetischer Orientierung verkleinern. Das geht folgendermassen: Das knapp einen Meter breite Bandmaterial bewegt sich mit mehr als 100 Meter pro Minute. Quer zur Bandlaufrichtung werden fokussierte Laserstrah-

Ein Blech gleicht dem anderen. Die kleinen, aber feinen Unterschiede untersucht der Wissenschaftler, indem er Elektroblechproben aus der Versuchsanlage entnimmt.

Bild: Fraunhofer

len im Abstand von einigen Millimetern mit rund 200 Meter pro Sekunde über den Werkstoff geführt. Dadurch ändert sich die magnetische Struktur des Blechs. Es kommt zu weniger Wärmeentwicklung und so zu weniger Ummagnetisierungsverlusten.

Laserstrahlen werden einfach abgelenkt Den Prozess haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik nun verbessert: Sie haben den Laser abgelenkt, sodass sie die Abstände zwischen den Strahlen steuern und anpassen können.

Dazu setzen sie beispielsweise Galvanometerscanner ein. Das sind elektromagnetisch angetriebene Drehachsen, an deren Ende sich ein Spiegel befindet, der die Laserstrahlen ablenkt.

Das macht das Verfahren flexibler und es lässt sich an individuelle Bedingungen anpassen, etwa an die Qualität des Ausgangsmaterials. Auch die Produktionsgeschwindigkeit kann variiert werden. Ferner soll die Laserbearbeitung leichter in bestehende Produktionsumgebungen integriert werden. Zudem pröbeln die Wissenschaftler mit einem neuen Lasertyp, der die Verlustleistung innerhalb des Elektroblechs weiter reduzieren soll: ein Faserlaser. Die Wärmeabsorption ist besser als bei den verwendeten CO2-Lasern. Statt der bisher üblichen zehn lassen sich die Ummagnetisierungsverluste damit um bis zu 15 Prozent reduzieren.

Nun wollen die Fraunhofer-Experten die Technologie auch auf Elektrobleche für Motoren anwenden Diese Werkstoffe weisen jedoch nicht kornorientierte Struktur auf und haben auch andere magnetische Eigenschaften. Im Fall der Laserbehandlung von solchen Elektroblechen hängen die erreichbaren Vorteile vom Arbeitspunkt, wie etwa dem Schnittpunkt der Drehmoment-Kennlinien von Antriebsmaschine, des Motors ab.

Für beispielsweise Fahrmotoren, die mit hoher Drehzahl betrieben werden, ergeben sich so um einige Prozent verringerte Verluste. www.iws.fraunhofer.de

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Schären ist der Silberling

Bachmann zieht nach Boston

Die Telma AG aus dem bernischen Seftigen kann mächtig stolz sein auf Jannic Schären. Ihr Elektroniker-Lehrling kehrte nämlich als jüngster in seiner Disziplin mit der Silbermedaille von den 1. Schweizer Berufsmeisterschaften «Swiss Skills 2014» zurück. Er hat nun die Gelegenheit sich für die Weltmeisterschaften zu nominieren. Der 17Jährige hat sich während vier Tagen den Berufsaufgaben eines Elektronikers stellen müssen. Bei der Siegerehrung übergab Bundesrat Schneider-Ammann dem frischgebackenen VizeSchweizermeister die SilSilberjunge Schären.

Bild: Telma bermedaille. www.telma.ch

Seit Mitte September 2014 befindet sich der neue Firmensitz von Bachmann USA in Boston. Die amerikanische Niederlassung ist von Grayslake, Illinois nach Boston umgezogen. Das Unternehmen verspricht sich durch den Umzug etwa einen besseren Zugang zu Fachkräften, weil der Standort Boston über Ausbildungseinrichtungen wie das MIT (Massachusetts Institute Das neue Büro befindet sich im «Schrafft Center» am of Technology) verSullivan Square, ist als frühere Süsswarenfabrik bekannt fügt. und gilt seither als Sehenswürdigkeit der Stadt Boston. www.bachmann.info Bild: Bachmann

ABB kehrt nach Myanmar zurück

Alle Daten und Termine sind jetzt online: Veranstaltungskalender ab sofort:

Der Energietechnikkonzern ABB hat nach Jahren der Abwesenheit wieder eine Niederlassung in Myanmar, in der Stadt Yangon, eröffnet. Das Unternehmen will dadurch vom schnell wachsenden Energie-, Industrie- und Infrastruktursektor Myanmars profitieren. Durch die Präsenz vor Ort werde man die Kunden effektiver betreuen können, heisst es. Der Schritt entspreche der neuen «Next-Level-Strategie», wonach in Märkte und Regionen investiert werden soll, wo der Konzern derzeit noch unterrepräsentiert sei. www.abb.ch

www.megalink.ch

Studie: Ingenieurmangel – was sind die Gründe?

Das immer gleiche Lied: Es gäbe einen Mangel an Ingenieuren in der Schweiz. Das bestätigten 70% der Ingenieure, die an der diesjährigen Salärumfrage von Swiss Engineering teilgenommen hatten. Betroffen seien vor allem Positionen mit Führungsfunktionen.

Die Gründe dafür, dass zu wenig Nachwuchskräfte in einen Ingenieurberuf einsteigen, sehen die Befragten primär in der zu geringen Gewichtung von Mathematik und Naturwissenschaften in der Schule. Auch die fehlenden Vorbilder werden häufig als Faktor genannt. Die im Vergleich mit anderen Studienrichtungen niedrigeren Verdienstmöglichkeiten werden ebenfalls aufgelistet. Neun von zehn der insgesamt 4377 Befragten über alle Altersgruppen hinweg würden heute sicher oder eher nochmals ein Ingenieurstudium absolvieren. Auch zeigt sich, dass Studienabgänger in hohem Mass gefragt sind.

Von den knapp 600 Befragten, die in den letzten beiden Jahren ihre Ausbildung abschlossen, fand die Hälfte innerhalb von weniger als einem Monat ihren ersten Job, die meisten anderen innert einem Vierteljahr. www.swissengineering.ch

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Report: deutsche Automobilproduktion am Scheideweg

Die Automobilproduktion in Deutschland, die auch den Export in andere Länder mit

einschliesst, hat die Wirtschaftskrise von 2008/2009 gut überwunden. Bereits im März 2011 überschritt sie mit 130,8 Indexpunkten das Vorkrisenniveau (124,9).

Seitdem gelang es ihr aber nicht, darüber hinaus zu wachsen. Stattdessen verlief die Produktion in Deutschland in einem ständigen Auf und Ab. Sie bildete seit 2011 eine Seitwärtszone aus. In den vergangenen dreieinhalb Jahren erreichte sie vier Mal die obere Grenze der Seitwärtszone, ohne sie durch nachhaltiges Wachstum durchbrechen zu können. Aktuell im Juli hat sie er-

neut das Top der Seitwärtszone erreicht.

Die gleiche Entwicklung gilt auch für den Umsatz der Automobilindustrie. Die Produktion am Standort Deutschland bilde die Branche nur unvollständig, da sie stark internationalisiert ist. Die Perspektive ist insgesamt zurückhaltend. Wahrscheinlich wird die Automobilproduktion erneut in die Seitwärtszone zurückfallen, mutmassen die Forscher im Quest-Report. Der aktuelle Verlauf der weltweiten Industrieproduktion gibt Anlass dazu. www.quest-trendmagazin.de

B&R eröffnet Büro in Manchester B&R hat die Eröffnung eines neuen Büros in Manchester bekannt gegeben. Damit will das Unternehmen auf das starke Umsatzwachstum in Nordengland und Schottland reagieren.

Das Büro Nord ist der dritte Standort von B&R in Grossbritannien. Die weiteren Standorte sind die Zentrale in Peterborough und ein Büro in Bristol. www.br-automation.com

NEU

Stromversorgung Das Leichtgewicht auf der DIN-Schiene

Westermos Plan: mehr Leute und scharfes Portfolio Das schwedische Unternehmen für industrielle Datenkommunikation (IDC), Westermo, soll weiterwachsen. So lautet ein Beschluss der Muttergesellschaft Beijer Electronics. Dazu wollen die Schweden in den kommenden drei Jahren rund 24 Mio. CHF investieren. Mit dem Investment soll das Produkt-Portfolio in den Bereichen «Unternehmenskritische Netzwerke im Feld» und «Westermo IP train» verstärkt und die Mitarbeiterzahl erhöht werden, steht im Kommuniqué. Dazu sind weltweit rund 50 neue Stellen in den Bereichen «Forschung und Entwicklung» sowie «Sales» in Planung. www.westermo.ch

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Neue alte Mannschaft Eaton erweitert das EMEA-Führungsteam seines Electrical Sectors. Enzo Strappazzon (links) wird zum Senior Vice President und General Manager der neu geschaffenen Industrial Control and Protection Division ernannt.

Dazu gehören die Industrial Control and Automation Division und das Geschäft mit elektrischen Sicherungen. Des Weiteren wird Mike Longman (Mitte) zum Senior Vice President und General Manager der ebenfalls neu geschaffenen Power Quality and Electronics Division ernannt. Der bisherige Vizepräsident der Power Quality Division

Bilder: Eaton

bei Electrical, Cyrille Brisson (rechts), wird innerhalb der Neu-

organisation zum Vizepräsidenten im Marketing EMEA ernannt.

www.eaton.ch

Eisert geht, Stührenberg kommt

Frank Stührenberg wird die neue Phoenix-Spitze.

Bild: Phoenix Contact

Wie Phoenix Contact mitteilte, wird Klaus Eisert sein Amt per Anfang 2015 als Vorsitzender der Geschäftsführung an Frank Stührenberg, Geschäftsführer im Bereich Vertrieb, übergeben. Der 51-jährige Stührenberg studierte Wirtschaftswissenschaften an der Universität Paderborn. Seit 1992 ist er im Unternehmen tätig. 2001 wurde er Mitglied der Geschäftsleitung und 2005 in die Geschäftsführung berufen. Eisert dagegen trat 1961 nach Abschluss seines Studiums der Elektrotechnik an der TH Karlsruhe in das Unternehmen ein, das sein Vater Josef Eisert leitete. Zunächst für Produktentwicklung und Marketing zuständig, übernahm Klaus Eisert 1975 die technische Geschäftsführung und leitete das Unternehmen als geschäftsführender Gesellschafter. Eisert stand seit 2006 keinem Geschäftsbereich mehr vor, er werde nun einen Beirat bilden, heisst es, der sich aus Gesellschaftern und externen Personen zusammensetzen soll.

Der Beirat soll das Bindeglied zwischen der angestellten Geschäftsführung sowie den Familien-Gesellschaftern darstellen. www.phoenixcontact.ch

Neue Erneuerbare auf Integrationskurs Die Energiestrategie 2050 des Bundes sieht einen starken Ausbau der neuen erneuerbaren Energien wie Solar- und Windenergie vor.

Die Integration der dezentral und mit zeitlichen Schwankungen produzierten Energie fordert die Stromnetze heraus. Eine mögliche Lösung besteht darin, Stromüberschüsse, die die Netze überlasten, zur Herstellung energiereicher Gase wie Wasserstoff zu nutzen. So ist die elektrische Energie in chemischer Energie zwischengespeichert. Die Gase kann man später bei Bedarf wieder in elektrischen Strom, Wärme oder Bewegungsenergie (in Gasmotoren) umsetzen. Das als Power-to-Gas bezeichnete Konzept steht im Mittelpunkt der neuen Energy System Integration-Plattform (ESI) am PSI. Das Power-to-Gas-Konzept besteht aus zwei Schritten: Erstens wird der überschüssige Strom dazu genutzt, um mithilfe eines Elektrolyseurs Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. Im zweiten Schritt wird der Wasserstoff unter Zugabe von CO2 zu synthetischem Erdgas (Methan) weiterverarbeitet. Bei der ESI-Plattform geht es nun darum, all diese bisher isoliert erforschten Bausteine erstmals in ihrem komplexen Zusammenspiel zu untersuchen. www.psi.ch

So könnte es funktionieren: mindestens auf dem Schema.

Bild: PSI

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Technikum mit eigenem Windkanal

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SBB frischt «Lok 2000» auf und will Strom sparen Der Industriekonzern ABB hat von den SBB einen Auftrag zur Modernisierung seiner Lokomotiven erhalten. Das Volumen beläuft sich mit zusätzlichen Auftragsoptionen auf 69,2 Mio. CHF. Vereinbart wurde die Lieferung von 202 neuen wassergekühlten IGBT-Stromrichtern mit Leistungshalbleitern. In der Option ist die Lieferung von weiteren 38 Traktionsumrichtern geplant. Der Auftrag wird im ABB-Werk in Turgi verarbeitet. Die SBB wollen mit Investitionen von 230 Mio. CHF die Lebensdauer ihrer Lokomotiven des Typs RE 460 um zwanzig Jahre erhöhen. Zudem werden dank der neuen Stromrichter jedes Jahr 27 Gigawattstunden Energie eingespart, heisst es im Kommuniqué. Das entspreche dem Stromverbrauch von 6750 Schweizer Haushalten. www.abb.ch

Testlabor zur gleichzeitigen Messung von Luftleistung und Akustik.

Bild: Ebm-Papst

Der St. Georgener Standort des Ventilatorenherstellers Ebm-Papst eröffnete sein neues Technikum, das für € 2,5 Mio. – innerhalb eines Jahres errichtet wurde. Das Technikum, ein Testlabor zur gleichzeitigen Messung von Luftleistung und Akustik, wird die Arbeit der Abteilung Forschung und Entwicklung unterstützen. In Fachkreisen als Kombikanal bezeichnet, ermöglicht es aufgrund der Grösse die aerodynamische und akustische Vermessung von Personenwagen, sodass die Auswirkungen der Lüfter direkt in der Anwendung beurteilt werden können. Der 400 Tonnen schwere Messraum ist eine Raum-in-Raum-Konstruktion, die schwingungsentkoppelt aufgestellt ist. Daneben befindet sich im neuen Gebäude auch ein Hörstudio, in dem aus dem subjektiven Höreindruck einzelner Probanden Zahlenwerte erfasst werden können. www.ebm-papst.ch

Landläufig heisst die RE 460 auch «Lok 2000».

Bild: ABB

Im Bild: Stemmer übernimmt Parameter Rückwirkend auf Anfang 2014 hat Stemmer Imaging den Bildverarbeitungsanbieter Parameter AB übernommen. Mit der Zentrale in Stockholm und Niederlassungen in Dänemark, Finnland und Polen vertreibt Parameter seit Jahren industrielle Bildverarbeitungskomponenten und -systeme in den nordischen Ländern, im Baltikum

oder in Polen. Bereits vor der Akquisition hatten die beiden Unternehmen erfolgreich zusammengearbeitet. Der bisherige Eigentümer Michael Cohn wird den Übergang an Stemmer noch bis Ende 2014 in seiner Funktion als Geschäftsführer begleiten. www.stemmer-imaging.ch

Halbleitertraumpaar

Compona kauft zu

Da haben sich zwei gefunden: Halbleiterdistributor EBV Elektronik und Halbleiteranbieter Analog Devices geben ihre Partnerschaft bekannt. Das Franchiseabkommen tritt ab November 2014 in Kraft und erstreckt sich über die EMEA-Region mit Ausnahme von Russland, Ukraine und Israel. EBV bietet seinen Kunden nun Zugriff auf das Produktportfolio von Analog Devices, einschliesslich Datenwandler oder Verstärker. www.ebv.com, www.analog.com

Egli-Fischer hat einen Teil seiner Industrieelektronik-Sparte an Compona veräussert. Durch die Erweiterung seines Sortiments an Industrieprodukten will das Fehraltdorfer Unternehmen seine Marktposition zu festigen. Compona übernimmt dazu das Warenlager und die entsprechenden Auftragsbestände. Ab Ende September beginnt die neue Besitzerin, offene Aufträge abzuarbeiten. Zum Kaufpreis liegen keine Angaben vor. www.compona.ch

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Alter Stammsitz erhält neue Mauern

Löttechnik geht an Simpex Simpex Electronic hat per 10. Oktober 2014 den Bereich Löttechnik von Egli Fischer aus Zürich übernommen. Beide Unternehmen arbeiten seit Jahren im Markt der Elektronikfertigung. Mit der Übernahme visiert Simpex vor allem zwei Ziele an: Das Unternehmen will sich in der Produktionstechnik stärken und hofft mit den betreuten Marken nun ein Kompetenzzentrum in der Elektronikfertigung etablieren zu können. www.simpex.ch

Chinesischer Standard

Die Wago-Personalleiterin versenkte bei der Grundsteinlegung eine Zeitkapsel im Mauerwerk.

Bild: Wago

Wago investiert am Stammsitz in Minden rund 25 Mio. Euro in eine neue Unternehmenszentrale samt Kunden- und Schulungszentrum.

Am 30. September hat die offizielle Grundsteinlegung stattgefunden. In den nächsten Tagen wird das Fundament gegossen. Das Gebäude soll im Frühsommer 2016 bezogen werden. Der aus zwei jeweils fünfgeschossigen Büroriegeln und einem Verbindungsbau bestehende Komplex mit einer Gesamtfläche von rund 13 000 m² soll Platz für etwa 250 Büroarbeitsplätze bieten. www.wago.ch

Die Profibus-Nutzerorganisation teilte mit: Im September ist Profinet von Dr. Sun Wei, Director der Standardization Administration of The Republic of China (SAC) zum nationalen chinesischen Standard erklärt worden.

Profinet sei längst in China angekommen, heisst es weiter: Der Standard werde bereits vielfach eingesetzt und chinesische Gerätehersteller hätten schon mit der Integration der Technologie in ihre Geräte begonnen. www.profibus.ch

Krieg und Währungskrise setzen der Elektroindustrie zu Die Auftragseingänge der deutschen Elektroindustrie lagen kumuliert von Januar bis August 2014 nur noch 0,3% höher als im gleichen Vorjahreszeitraum.

Smartphone versteht Handzeichen

So funktioniert die App, mit der Nutzer ihr Smartphone auch mit Gesten bedienen können.

Etwas eigenartig sieht es schon aus: Mit der einen Hand hält man das Smartphone, die andere Hand bewegt sich in der Luft vor der eingebauten Kamera; in Gesten, die der Gebärdensprache von Gehörlosen gleichen. So kann ein Nutzer mit der Schiessbewegung der Hand zum Beispiel in einen anderen Browser-Tab wechseln, den Kartenmodus von Satellitenbild auf topografische Darstellung ändern oder in einem Game auf gegnerische Flugzeuge schiessen.

Hinter der Gestensteuerung steckt ein neuartiger Algorithmus, den ETH-Forscher entwickelt und in eine App integriert haben.

Um die Umgebung wahrzunehmen, verwendet das Programm die eingebaute Kamera des Geräts. Tiefen- oder Farbinformationen wertet es nicht aus. Die gewonnene Information – Form der Geste, Teile der Hand – wird auf einen einfachen Umriss reduziert, diese schliesslich anhand der einprogrammierten Gesten klassifiziert. Je nach wahrgenommener Geste führt das Programm schliesslich den daran gekoppelten Befehl aus. Es erkennt auch die Distanz, in der sich die Hand vor der Kamera bewegt. Ist sie zu nah dran, erhält der Benutzer einen Warnhinweis. www.ethz.ch

Während die Aufträge aus dem Inland stagnierten, steigen die aus dem Ausland leicht um 0,7%. Kunden aus dem Euroraum und aus Drittländern orderten dabei 0,9 oder 0,6% mehr als vor Jahresfrist.

Das berichtete der ZVEI unlängst. Im August habe die deutsche Elektroindustrie 3,6% weniger Bestellungen erhalten als im Vorjahr.

Der Rückgang sei insbesondere durch geringere Inlandaufträge zustande gekommen. Während die Bestellungen aus der Eurozone um 2,3% nachliessen, zogen die Aufträge aus Drittländern hingegen um 2,3% an. Über den Zeitraum von Januar bis August dieses Jahres befindet sich der Branchenoutput nach ZVEI-Angaben noch um 1,7% gegenüber Vorjahr im Plus. Vor allem die geopolitischen Spannungen und die schleppende Erholung im Euroraum wirken sich zunehmend belastend aus, glaubt der Verband. In den ersten acht Monaten dieses Jahres habe sich der Umsatz der deutschen Elektroindustrie auf 110,9 Mrd. Euro belaufen und habe seinen Vorjahresstand damit um 2,1% übertroffen. www.zvei.org

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HSR-Studis gewinnen Award Siemens hat zwei Jungforscher der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) mit dem Siemens Excellence Award ausgezeichnet. Der mit CHF 10 000.– dotierte Preis geht an Jürg Hunziker und Stefan Oderbolz. Mit ihrer Arbeit «Kort – Gamified Mobile App für die Verbesserung von OpenStreetMap» haben sie die Fachjury überzeugt. Die Preisträger haben eine marktnahe Applikation mir grossem Potenzial entwickelt, heisst es in der Medienmitteilung. So habe sich die Zahl der Nutzer innerhalb kurzer Zeit von 50 auf mehr als 3000 erhöht. www.siemens.ch, www.hsr.ch

Siemens Building Technologies erhält neuen Chef

Stefan Oderbolz (Mitte) hat allen Grund zur Freude: Der Siemens Excellence Award ist mit stolzen CHF 10 000.– dotiert. Joe Kaeser, Vorstandsvorsitzender der Siemens AG (links) und Siegfried Gerlach, CEO von Siemens Schweiz haben ihm den Preis überreicht.

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Matthias Rebellius wird ab Januar 2015 neuer Chef des Zuger Gebäudetechnikunternehmens Siemens Building Technologies. Der bisherige Leiter der Gebäudetechnikdivision des Siemens-Konzerns, Johannes Milde, wird sein Amt Ende Jahr abgeben. Der 61-jährige Milde wird noch einige Zeit unterstützend zur Verfügung stehen, teilt Siemens mit. Rebellius leitet aktuell die Region Amerika von Siemens Building Technologies. www.siemens.ch

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WIE FUNKTIONIERT DAS? BESUCH DES SCHIFFSHEBEWERKS LÜNEBURG IN SCHARNEBECK

Deutschland ist von zahlreichen Wasserstrassen durchzogen.

Sind in diesen auf kurzer Distanz grosse Höhenunterschiede zu überwinden, braucht es Schleusen oder Hebewerke. Letztere lassen sich dabei äusserst energieeffizient betreiben, wie das Beispiel des Schiffshebewerks Lüneburg in Scharnebeck zeigt.

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nser nördlicher Nachbar ist von einem feinen Geflecht aus Flüssen und Kanälen durchzogen. Dieses bildet – ganz wie im menschlichen Körper – die Lebensadern der Republik und versorgt diese mit Lebensmitteln und Rohstoffen aller Art. Das weitmaschige Verkehrsnetz dient aber nicht nur der Beförderung von Massengütern, sondern in zunehmendem Masse dem Transport von Containern sowie gefährlichen, übermässig schweren oder sperrigen Gütern. Die deutschen Bundeswasserstrassen haben eine Länge von rund 7290 Kilometern, wovon etwa ein Viertel künstliche sind.

Panta Rhei – alles fliesst. Eine künstliche Wasserstrasse kann den altgriechischen Philosophen Heraklit von Ephesos (520 bis 460 vor Christus) übrigens kaum zu dieser Beobachtung inspiriert haben! Bei einer solchen handelt es sich nämlich um ein stehendes Gewässer, das in einer ausgehobenen und mit Asphalt abgedichteten Rinne ruht. Doch egal, ob nun fliessendes oder ruhendes Gewässer; ist im Gelände auf kurzer Distanz ein grosser Höhenunterschied

In den Türmen links und rechts befinden sich Seilrollen, über welche massive Stahlseile laufen.

Am einen Ende hängen die 5800 Tonnen schweren Wassertröge,am anderen die Gegengewichte.

zu überwinden, bedarf es einer Schleuse oder eines Schiffshebewerks. Nicht anders verhält es sich beim Elbe-Seitenkanal, der

günstiger als Hebewerke bauen lässt. Es gibt mittlerweile sogar Planspiele, parallel zum Schiffshebewerk Lüneburg eine Schleuse mit 225 Metern Länge zu erstellen. Diese «Durch das archimedische Prinzip brächte mehrere Vorteile: wiegt der Wassertrog immer 5800 Tonnen.»

Den Kanal könnten grössere Schiffe befahren, zuseit 1976 die Elbe bei Artlenburg mit dem dem müssten Schubverbände nicht mehr Mittellandkanal bei Wolfsburg verbindet. auseinandergenommen werden.

Auf diesen 115,2 Kilometern sind 61 Meter Höhenunterschied zu überwinden, wobei Funktionsweise Schiffshebewerk die Schleuse Uelzen 23 Meter und das Die Funktionsweise eines SchiffshebeSchiffshebewerk Lüneburg die restlichen 38 werks selbst ist relativ simpel. Im Falle des Meter überbrückt. in Scharnebecks fährt ein Schiff in einen wassergefüllten Trog mit einer Länge von Schleuse versus Schiffshebewerk 100 Metern, einer Breite von 12 Metern Doch wieso überhaupt ein Schiffshebe- und einer Wassertiefe von 3,4 Metern. Aufwerk? Bei Baubeginn des Elbe-Seitenkanals grund des archimedischen Prinzips beträgt vor über 40 Jahren galten nach damaligem das Gewicht der Wanne immer 5800 TonVerständnis 38 Meter Differenz als zu hoch nen, da der statische Auftrieb eines Körpers für eine Schleuse. Seither entwickelten sich in einem Medium immer so gross ist wie die Eigenschaften von Beton und anderer die Gewichtskraft des von ihm verdrängten verwendeter Baumaterialien sukzessive Mediums. Nachdem das Schiff vertaut ist, weiter. Inzwischen lässt sich ein solcher schliesst sich das 40 Tonnen schwere Höhenunterschied problemlos mit einer Stahltor, und vier Drehstrommotoren mit eiSchleuse überwinden, die sich deutlich ner Leistung von je 160 kW erwachen zu

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Zunächst fahren die Schiffe und Boote in den Trog ein.

Anschliessend werden diese sicher vertaut.

In drei Minuten hebt der Lift den Trog 38 Meter höher.

Leben. Über Getriebe treiben diese Ritzel an, mit denen der Wassertrog an Zahnstangen die 38 Meter Höhenunterschied innerhalb von drei Minuten überwindet. Sind Trägheit und Reibung übrigens überwunden, reduzieren die vier Antriebe ihre Leistung auf je 13 kW. Dies erlaubt einen höchst energieeffizienten Betrieb, wodurch auch Leerfahrten kostentechnisch nicht wirklich ins Gewicht fallen.

Energieeffizienz durch Gegengewichte Aufgehängt ist der Wassertrog an 224 Stahlseilen. Diese laufen in der Turmspitze über Seilscheiben, an deren Enden Schwerbetonscheiben mit einem Einzelgewicht von je rund 26,5 Tonnen hängen. Dieses Prinzip ermöglicht den energieeffizienten Betrieb, da es das Gewicht des 5800 Tonnen schweren Troges ausgleicht, und funktioniert mit beliebigen Höhen. In Belgien wird auf diese Art und Weise ein Höhenunterschied von 73 Metern überwunden, am Jangsekiang-Stausee in China entsteht derzeit eines mit 113 Metern Höhe. Die Stärke der Stahlseile in Scharnebeck ist übrigens mit so viel Sicherheit berechnet, dass es theoretisch nur jedes siebte bräuchte, um die 5800 Tonnen Last zu tragen. Ordentlich Fett sorgt dafür, dass sie luftdicht schliessen und nicht korrodieren.

Mit dem Verfahren des Wassertrogs nach oben oder unten ist es allerdings nicht ganz getan. Damit beim Öffnen der Tore nicht das Wasser zwischen Kanal und Wanne davon fliesst, wird letztere hydraulisch um 20 Zentimeter verfahren. Danach verhaken sich beide Tore, werden gegeneinander gepresst und gehen zusammen hoch. Aufblasbare und beheizbare Dichtungen zwischen Kanalwand und Trog sorgen dafür, dass kein Wasser verloren geht.

Blick auf die Wassertröge, die an der oberen Kanalhaltung anstehen. Während der vordere bereit zum Absenken ist, am Luftspalt (roter Pfeil) zu erkennen, wurde der hintere hydraulisch an den Kanal herangefahren und verriegelt (blauer Pfeil).

Schiffshebewerk Lüneburg

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Halle 7 / Stand 206

Beim Schiffshebewerk Lüneburg handelt es sich um ein Doppelschiffshebewerk, bei dem die Schiffe die 38 Meter Höhenunterschied zwischen Elbmarsch und Geest wie im überdimensionalen Fahrstuhl überwinden. Beide Tröge arbeiten unabhängig voneinander und werden von einem zentralen Steuerstand aus vollautomatisch im Einmannbetrieb gefahren. Jede dieser beiden Wannen wiegt 5800 Tonnen, was einem Gewicht von knapp 6000 Mittelklassewagen entspricht.

Eine Durchfahrt durch das Schiffshebewerk inklusive Einfahrt, Hebe- oder Senkvorgang und Ausfahrt dauert 15 Minuten. Der Hebe- oder Senkvorgang selbst dauert drei Minuten. Die Benutzung des Hebewerks ist mit der Kanalbenutzungsgebühr abgegolten, jährlich werden durch dieses über 21000 Schiffe geleitet.

Das Schiffshebewerk nahm im Juni 1976 seinen Betrieb auf und wurde 2014 generalüberholt. Seine damaligen Baukosten betrugen 152 Millionen Deutsche Mark, die Gesamtkosten des Elbe-Seitenkanals beliefen sich auf 1,7 Milliarden Deutsche Mark.

Mechanische Sicherheit Doch wie sicher und zuverlässig ist ein Schiffshebewerk? Um es vorwegzunehmen, es ist absolut sicher. Selbst wenn alle 224 Stahlseile zugleich rissen, stürzt der Trog nicht ins Bodenlose. Parallel zu den Zahnstangen, die ihn verfahren, sind massive Spindeln angebracht. Auf diesen setzt er sich in Stör- oder Katastrophenfällen einfach ab. Dass dieses Prinzip funktioniert, zeigte ein Zwischenfall vor einigen Jahren. Bei diesem verlor ein Schiff in der oberen Kanalhal-

«Selbst wenn alle Stahlseile reissen, stürzt der Trog nicht ins Bodenlose.»

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tung eine Holzpalette, die sich vollsog und auf Grund sank. Mit jedem einfahrenden Schiff bewegte sich diese nun ein Stück näher in Richtung Trog. Eines Tages schliesslich verklemmte sie sich zwischen dem Tor und blockierte den Endschalter. Der Mitarbeiter im Steuerstand setzte in der Annahme, das Tor sei geschlossen, den Lift in Bewegung. Während der Abfahrt schoss nun das Wasser aus der Wanne und der Trog neigte sich weiter nach vorne, um noch schneller auslaufen zu können. Dabei setzte er auf den Spindeln auf und es kam zu einem Not-Stopp. Nachdem Taucher die Palette entfernt hatten und das Tor geschlossen war, ging der Betrieb normal weiter. Zuvor musste die Feuerwehr allerdings das verlorengegangene Wasser nachfüllen.

Kanal als Lebensader Apropos leer laufen! Da die obere Kanalhaltung künstlich angelegt ist und über keinen Zulauf verfügt, steht in dieser das Wasser. Damit dieses nicht umkippt, bewässern mit diesem die Landwirte der Umgebung ihre Felder. Vier Pumpen mit einer Leistung von je 10 Kubikmetern pro Sekunde führen das entnommene Wasser nach. Über grosse Sperrventile lässt sich das Hinterland übrigens bei Hochwasser entlasten. Dieses wird dann durch den Kanal in die Elbe und von dort aus in die Nordsee abgeführt.

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AUTOREN Susanne Seiler (Fotos) Markus Back (Text) INFOS Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes DE-29525 Uelzen Tel. +49 (0)581 907 90 wsa-uelzen@wsv.bund.de www.wsv.de

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TE C H N I K & M Ä R K TE

Blut perlt am Handy ab «Fastenopfer» und «Brot für alle» zeigen in einem Ethik-Rating für Mobilfunk-Telefonanbieter, dass Firmen weiterhin Rohstoffe aus Konfliktzonen beziehen und Arbeitsbedingungen zu ihren Gunsten biegen.

Bild: istockphoto

Daniel Wallimann (Text), istockphoto (Bild)

eine Schachtel gleicht einem Sarg. Das Smartphone liegt darin anmutig gebettet auf einem Oval aus Kunststoff. Die Klebfolie auf dem Display schützt es vor Kratzern. Könnte es sprechen, würde es vom Leid verschwitzter Mineure mit Schwielen an den Händen erzählen.

Vor allem wenn es aus kongolesischem Coltan hergestellt ist. In staubigen Minen, die tief bis ins Erdinnere reichen, pickeln und schürfen Arbeiter nach dem Erz, das auch Columbit-Tantalit heisst. Daraus wird wiederum Tantal gewonnen. Es heisst, das kristalline Metall sei doppelt so dicht und haltbar wie Stahl und eigne sich darum besonders gut für Herstellung von ConsumerElektronik, wie zum Beispiel Smartphones oder Laptops. Die Demokratische Republik Kongo ist daneben reich an allerlei Ressourcen, wie Erdöl, Kupfer oder Gold, die auch in die Elektronikproduktion einfliessen.

Arme Leute mit reichen Schätzen Die Medaille hat aber ihre Kehrseite. Der Abbau hinterliess vor allem in Kivus Natur, im Ostkongo, wüste Narben. Zudem zettelten bewaffnete Rebellen jahrelange, blutige Kämpfe an und finanzierten sich über die Minen.

Den Preis zahlt noch immer die Bevölkerung: «Der Bergbau verbessert die Lebensbedingungen der Menschen nicht», so der kongolesische Bischof Fridolin Ambongo, Präsident der Bischofskommission für natürliche Ressourcen, während einer Medienkonferenz der Hilfswerke «Fastenopfer» und «Brot für alle». Die Infrastuktur ist streckenweise zusammengebrochen. Was denn ein Reichtum hätte sein können, sei nun Ursache des Unglücks. Zumal die kongolesische Regierung ihre Verantwortung kaum wahrnehme und den Abbau der Bodenschätze gesetzlich nicht regle, sagte Ambongo.

Lange, harte Arbeitstage Nach China fliessen dann die Rohstoffe, wo sie grösstenteils in Geräte als Mikrochips oder Kondensatoren verbaut werden.

Wie bekannt, liegt da noch viel im Argen: In den Fabriken würden Chemikalien verwendet, die in Europa längst verboten sind.

Zum Beispiel Hexan oder Benzol erregen ohne entsprechende Schutzkleidung nachweislich Krebs.

In Produktionsstätten schuften Leiharbeiter 14 Stunden pro Tag am Fliessband. Zu einem Lohn, der zum Leben schier nicht reicht. Projektverantwortliche Pui-Kwan Liang der Nichtregierungsorganisation Sacom aus Hongkong schildert die Situation so: «Die Konzerne bestellen gezielt kurzfristig und sparen so die Lagerkosten. Den Druck geben die Zulieferunternehmen einfach an ihre Beschäftigten

weiter: Bis zu 50 Überstunden pro Woche müssen sie leisten, um die Lieferfristen dann überhaupt einhalten zu können.» Obgleich das chinesische Gesetz eigentlich nur 36 Überstunden pro Monat erlaubt, haben die Arbeiter kaum Spielraum.

Die Auftraggeber verhalten sich bezüglich der Arbeitsrechte scheinbar passiv. Mehr als die Hälfte begnüge sich mit einem zahnlosen Verhaltenskodex, der seine Wirkung dann aber verfehlt. Grundsätzlich fehlten bei allen Unternehmen «glaubhafte Massnahmen, um die Arbeiter zu stärken». Davon sind im Reich der Mitte viele Menschen betroffen. 2006 arbeiteten dort rund 7,6 Mio. Menschen in der Produktion von Elektronikprodukten – was fast der gesamten Bevölkerung der Schweiz enspricht.

«Wie viel Blut steckt nun im Smartphone?»

Seit 2007 nehmen die Hilfswerke «Fastenopfer» und «Brot für alle» die HightechBranche ins Visier. Mit dem provokativen Claim bewerben sie ihre neue Kampagne.

Die will die Schweizer Bevölkerung für ihren Technologie-Konsum mit in die Verantwortung nehmen und eine Grundlage für einen bewussten Kauf liefern. Ein Rating unterteilt nun zehn gängige Hersteller von Smartphones in verschiedene Kategorien.

Drei Kriterien waren dafür zentral. Erstens: der Umweltschutz. Insbesondere die CO2Reduktion und der Verzicht auf schädlichen Substanzen in Fabriken wurde beäugt.

Zweites: die Arbeitsrechte. Und an dritter Stelle folgt die Rohstoffproblematik.

In den letzten Jahren wurden beim Bau von Smartphones Fortschritte gemacht. Vor allem der Umweltschutz werde mehr beachtet. Schlechter sieht es da bei den Arbeitsbedingungen der Angestellten aus. Die Hilfswerke fordern: Die Löhne müssen zum Leben reichen. Mit Rohstoffen dürfen keine bewaffneten Konflikte finanziert werden. Arbeitsbedingungen gilt es auch in den chinesischen Fabriken zu verbessern.

Auf die Frage, ob es solche Geräte gebe, an denen kein Blut klebe, müsse man aber immer noch «Nein» sagen, so Daniela Renaud, Projektverantwortliche «High Tech – No Rights» der beiden Hilfswerke.

Top Ten mit fahlem Beigeschmack Noch keine Musterschüler, aber «auf gutem Weg» sehen die Hilfswerke in ihrem Rating zwei der zehn Marken: HP und Nokia. «Mittelmässig» sind dagegen Apple und Dell.

Das Prädikat «ungenügend» erhalten Acer, Lenovo, Samsung und Sony. Als «inakzeptabel» gelten Asus und HTC, die zwei Schlusslichter. «Fastenopfer» und «Brot für alle» verlangen darum von den Konzernen, dass sie ihre Verantwortung entlang der ganzen Lieferketten wahrnehmen.

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Bild: istockphoto

ELECTRONICA 2014

Hauptsache vernetzt, irgendwie Die Elektronikbranche trifft sich im November in München zum «Stelldichein».

Die Fachmesse für Komponenten und Systeme, kurz Electronica, fokussiert übergreifenden Themen wie Vernetzung oder Security. Damit verzahnt sind aber auch Automotive oder Embedded Systeme.

D

as Internet der Dinge krempelt alles um, hofft die Industrie. Sie erwartet von der zunehmenden Vernetzung zum Beispiel verbesserte Arbeitsprozesse. Oder dass Autos untereinander kommunizieren und so den Verkehr eigenständig abwickeln.

Es heisst, Anteil am Erfolg hätten etwa die Lösungen die Halbleiterindustrie.

Auf der Electronica vom 11. bis 14. November in München ist es darum eines der grossen, übergreifenden Themen in der Ausstellung und zahlreichen Veranstaltungen. Zum Start der Messe befasst sich deshalb der illustre CEO Roundtable am Morgen des ersten Tages mit dem «Internet der Dinge: Möglichkeiten, Herausforderungen und Fragen nach Sicherheit».

Im Netz gehts da lang!

Fakt ist, in der Praxis sind Unternehmen mit vernetzten Systemen noch zu wenig vertraut und können daher Gefahren und die notwendigen Sicherheitsmassnahmen noch zu wenig abwiegen. Expertentipps gibt es hierzu im Forum am Dienstag. Den Auftakt bildet der Vortrag «Einführung Cyber Security – Welche Gefahren bestehen für Unter-

nehmen». Wenn nun auch Autos mit dem Fahrer und mit anderen Autos kommunizieren oder gar autonom fahren, stellt das die Automobilindustrie vor neue Sicherheitsanforderungen. In der Konferenz und im Forum gehen Experten zudem am Mittwoch in einer Podiumsdiskussion der Frage nach, wie die zunehmende Bedeutung der Software für das vernetzte Fahrzeug in der Lieferkette berücksichtigt werden kann.

Wie wählen, wie zusammenspielen Damit verzahnt sind selbstredend zukunftstaugliche Embedded-Systeme. In vielen Bereichen der Elektronikindustrie entscheiden sie über Erfolg und Nachhaltigkeit von Pro-

Die Eckdaten kompakt 11. bis 14. November 2014 München, Messegelände 09.00 bis 18.00, 17 Uhr (letzer Tag) Kosten: (vor Ort) (Online) Tagesticket 34,50 € 27,50 € 2-Tagesticket 58 € 46,50 € Dauerkarte 78 € 63 € Infos & Anmeldung:www.electronica.de

duktlinien. Die Anwendungsbereiche sind darum umso vielfältiger: von der Telefonie über die Automation bis hin zum Spielzeug.

Neben effizienten Prozessorplattformen erfahren Systemarchitekten und Entwickler alles über aktuelle Betriebssysteme und Vernetzungstechnologien. Um denn ein elektronisches Produkt erfolgreich zu entwickeln, spielt nicht nur die Auswahl des richtigen Embedded-Baukastens eine Rolle. Sondern das auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte, optimale Zusammenspiel der einzelnen Komponenten – das beste Hardund Software-Ökosystem. Diesen Ökosystemen widmet sich die Embedded-Plattform-Konferenz. Darüber hinaus behandelt die Konferenz grundlegende Fragen zur Komponentenauswahl und zum Systemdesign am zweiten und dritten Messetag.

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Datum: Ort: Öffnungszeiten:

INFOS Messe München GmbH D-81823 München Tel. +49 (0)89 949 207 20 newsline@messe-muenchen.de www.messe-muenchen.de

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VISION 2014 IN STUTTGART

Nicht mehr eingekeilt Im abendlichen Stossverkehr navigieren gescheite Leitsysteme nun immer mehr Autos.

Anfang November startet die Fachmesse Vision und zeigt in welche Bereiche die Bildverarbeitung noch vordringt.

S

o sieht es aus: Europäische Hersteller von Bildverarbeitung haben wegen der Nachfrage im industriellen und nicht-industriellen Sektor profitieren können. Nichtindustrielle Anwendungen sind mit 19 Prozent am meisten gewachsen. Grosse Impulse gingen von den intelligenten Verkehrssystemen und der Medizintechnik aus. Die Vielseitigkeit der Disziplin bei Problemlösungen treibt das Wachstum also umgreifend an. Der Löwenanteil wird indes noch in der Industrieproduktion generiert. Mit einem Anstieg von sechs Prozent hat sich der Bereich 2013 dynamisch entwickelt. Zurzeit sehen europäische Länder und die USA sogar eine Renaissance der industriellen Produktion, die die Nachfrage nach Industriellen Bildverarbeitungsprodukten wiederum forciert.

Scharfes, industrienahes Messeprofil Auf der Fachmesse für industrielle Bildverarbeitung vom 4. bis 6. November in Stuttgart stehen neben der Ausstellung vor allem Neuigkeiten auf der Agenda.

Erstmals gibt es auf der Vision den Gemeinschaftsstand IPC 4 Vision, auf dem IPCHersteller Neuheiten präsentieren, die für Aufgaben der Bildverarbeitung geeignet sind. Premiere feiert auch das auf den Endanwender zugeschnittene Inspect Application Forum.

Die Industrial Vision Days werden ausserdem neu strukturiert und in neue Themenschwerpunkte kanalisiert, wie zum Beispiel «Vision 4 Automation». Nicht zuletzt werden die zum zweiten Mal ausgerichteten VDMA-Technologietage spannende Forschungsthemen präsentieren. Die Vision formt daneben auch ihr Messeprofil in Sachen Systemintegration. Das zeigt etwa die wachsende Integration Area (IA): eine eigene Ausstellerplattform innerhalb der Fachmesse für industrielle Bildverarbeitung, auf der Systemintegratoren ihre Lösungen präsentieren.

Verkehr ist neuer Themenschwerpunkt Die Bildverarbeitung dringt zunehmend auch in nicht-industrielle Anwendungsfelder, wie in die Verkehrsleitung, -sicherheit und

Smarte Verkehrsleitsysteme helfen zielsicher navigieren

den Transport. Um Anwender dieser Sparte die Potenziale von Bildverarbeitungstechnologie näherzubringen, wird es auf der Vision 2014, erstmals einen Themenschwerpunkt Traffic Vision geben. In dessen Rahmen sind eine Reihe von Veranstaltungen geplant, die

Bild: istockphoto

sich direkt an Besucher aus dem VerkehrsBereich richten: ein spezieller Themenblock «Bildverarbeitung für die Traffic-Industrie» mit einer Podiumsdiskussion sowie anwendungsorientierte Vorträge auf dem Sektor Traffic.

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Die Eckdaten kompakt Datum: Ort: Öffnungszeiten: Kosten (inkl. SSV):

4. bis 6. November 2014 Stuttgart, Messe 09.00 bis 17.00 Uhr Tagesticket regular 25 € (Schüler, Studenten, Rentner etc.)

15 € Dauerkarte 40 € Infos & Anmeldung: www.messe-stuttgart.de/vision

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STELLDICHEIN: FERTIGUNG UND ZULIEFERUNG

Das Messe-Duo Zwischen dem 18. und 21. November wird das Basler Messegelände während der Prodex und Swisstech zum Schauplatz für die MEM- und Zulieferindustrie

I

n der Schweiz produzieren heisst: Unternehmen aus der metallverarbeitenden Industrie müssen innovative und qualitativ hochwertige Produkte fertigen. Ihre vollständige Produktionskette soll darum übergreifend effizient sein.

Die Prodex, Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Werkzeuge und Fertigungstechnik, visiert vom 18. bis 21. November derartige Anforderung mit dargestellten Technologien, Maschinen oder Werkzeugen an – in realitätsnahen Szenarien. Parallel dazu präsentiert sich die Swisstech, Fachmesse für Werkstoffe, Komponenten und Systembau, gleich nebenan in der neuen Basler Messehalle. Sie deckt etwa Werkstoffe, Apparateund Maschinenbauteile oder den Werkzeugbau ab. Hier treffen sich vor allem Fachbereiche und Branchen für mechanische und technische Komponenten und Systemlösungen.

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Richtige Männer nehmen ihre Werkzeuge mit ins Grab.

Ideen, Ideen, Ideen Vor all den Raffinessen steht mindestens eine gute Idee: Während der Messe in Basel will das «Swiss Innovation Forum» am 20. November als Inspirationsplattform die Innovation und Kreativität im Unternehmen fördern. Der Schweizer Innovationskongress visiert so gezielt verschiedene Exponenten an; aus Wirtschaft, Wissenschaft oder Bildung. Neben dem branchenübergreifenden Austausch bieten auch Keynote-Referate, Workshops und Best Case Sessions, Neues rund um Innovation, Kreativität und Design. Und die besten Ideen werden sogar belohnt: Erneut wird der Schweizer Technologiepreis in Fertigung und Produktion für Schweizer Firmen verliehen. Daneben zeigen Hochschulen und Institute im Science Park «Product Development» ihr Wissen im Design und der Konstruktion – über die Simulation bis zum Prototypen. Im angegliederten Forum bringen die Aussteller den Besuchern ausgewählte, raffinierte Technologien im Detail nah.

Hybride Werkzeuge aus dem Drucker Nachdem der Hype rund um 3D-Druck ungebrochen ist, nehmen sich die beiden Messen dem Thema an. Die Sonderausstel-

lung «Prozesskette Professional 3D-Printing» und eine Vortragsreihe «Professional 3DPrinting» bildet das Thema breit ab. Der Begriff Professional 3D-Printing umfasst nämlich unterschiedliche Technologien für industrielle Anwendungen in der Produktentwicklung und Fertigung von Kleinserien, die in der Fachwelt als Rapid Product Development & Manufacturing oder Additive Fertigung bekannt sind.

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Die Eckdaten in Kürze Datum: Ort: Öffnungszeiten: Kosten:

18. bis 21. November 2014 MCH Messe Basel 09.00 bis 17.00 Uhr Tagesticket CHF 25.– (ohne Registrierung) Infos & Anmeldung: www.prodex.ch www.swisstech-messe.ch

Bild: Prodex/ Thomas Entzeroth

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INFORMATIONSANLASS AM 25. NOVEMBER IN MURI

«Innovative Wirtschaftsregion» Die Reuss schlängelt sich durch das Freiamt. Ihr entlang liegen Wiesen. Findige Hightech-Unternehmen haben sich da mittlerweile auch niedergelassen. Das soll jeder wissen: Die drei Wirtschaftscluster Hightech Zentrum Aargau, Gotthard 3 und Wirtschaftsraum Muri laden darum zum interaktiven, abendlichen Informationsanlass «Das Freiamt – eine innovative Wirtschaftsregion».

Programm 17.00 Uhr: Eintreffen und Begrüssung ----------------------------------------------------------------------------------------Referate: – Martin A. Bopp, Geschäftsführer Hightech Zentrum Aargau AG: Von der Innovationsanalyse zur Projektfinanzierung – Leendert den Haan, Innovations-Mentor Hightech Zentrum Aargau AG: D-Druck – Chancen für die Spritzgiessindustrie – Peter Frei, Innovations-Mentor Hightech Zentrum Aargau AG: Patentanmeldungen – auch für KMU – Stefan Schimon, Initiant «Gotthard 3 – Kompetenz in Mechatronik» und Inhaber Antrimon Holding AG ----------------------------------------------------------------------------------------18.30 Uhr: Apéro und Networking Weitere Informationen und Anmeldung: www.hightechzentrum.ch/gotthard

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26. Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Elektronik Messe München | 11.–14. November 2014 www.electronica.de Tagesbus am 12. November 2014 à CHF 165.– Informationen bei: INTERMESS DÖRGELOH AG | Tel. 043 244 89 10 intermess@doergeloh.ch | www.doergeloh.ch

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EBVCHIPS: VOM ETABLIERTEN KONZEPT ZUM UMSATZMOTOR

Göttliche Lösungen Als EBV vor gut vier Jahren sein EBVchips-Konzept präsentierte, stiess es noch auf Skepsis: Kann ein Distributor Bausteine definieren, die der Markt braucht und dabei die Wünsche und Befindlichkeiten seiner Kunden und Lieferanten so berücksichtigen, dass alle profitieren? Die Erfahrung zeigt, dass das Modell aufgeht.

I

n den viereinhalb Jahren seit seinem Start hat das EBV-Chips-Programm bereits sieben Bausteine hervorgebracht. Dr. Eckart Voskamp definiert die strategischen Ziele für weitere Projekte: «Wir müssen mit neuen Produkten schnell auf den Markt kommen und einen stabilen Umsatz und Gewinn erzielen können.» Als Ingenieur und Manager weiss er um die technischen und wirtschaftlichen Grundlagen: «In der Regel werden wir mit ausgereiften Halbleitertechnologien arbeiten und auf vorhandener IP aufsetzen, was die NRE-Kosten im Rahmen hält.» Die Marktchancen kann EBV als Distributor sehr gut beurteilen, insofern bleiben die Risiken überschaubar. Selbst wenn ein Produkt einmal kaum Abnehmer findet, nimmt EBV es nicht aus dem Programm: So geschehen zum Beispiel bei einem Chip für

«Hinter Minerva als Göttin der Weisheit verbrigt sich ein AEC-Q-zertifizierter IC zur Ansteuerung von MOSFET-Paaren.»

Solar-Wechselrichter. «Obwohl hier der Markt fast komplett zusammengebrochen ist, liefern wir den Baustein weiterhin. Wir bewerben ihn nur nicht mehr aktiv», so Eckart Voskamp.

EBV hält an den EBVchips die exklusiven Vertriebsrechte, dennoch listen auch die Hersteller diese Produkte in ihren Katalogen mit entsprechender Teilenummer. «Hier haben wir bei den Halbleiterfirmen viel Überzeugungsarbeit geleistet. Letztlich erreichen wir aber eine Win-Win-Win-Situation, von

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Bilder: EBV

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Die Hoheit über das Produkt und die Preisgestaltung bleiben bei EBV: «Wir wollen in keinen Preiskampf einsteigen, sondern bei vernünftigen Margen bleiben», so Eckart Voskamp.

Bei der Namensgebung hat der Distributor inzwischen eine gemeinsame Klammer gefunden: «Wir verwenden die Namen griechischer und römischer Götter. Da gibt es keine Trademark-Probleme und es gibt ausreichend viele Namen für die nächsten fünf bis zehn Jahre.» Die bereits bekannten Bausteine mit anderen Bezeichnungen hat EBV umgetauft: Aus «SolexDrive» wurde Minerva und «vTARIC» heisst nun Epona. Hermes und Titan tragen gleich vom Start weg ihren göttlichen Namen.

Die römische Göttin Minerva gilt als Beschützerin der Handwerker und des Gewerbes sowie der Dichter und Lehrer. Minerva war die Göttin der Weisheit, der taktischen Kriegsführung, der Kunst und des Schiffbaus sowie Hüterin des Wissens. Epona ist die römische Göttin der Pferde und der Reiterei. Die griechische Mythologie kennt Riesen in Menschengestalt: Die Titanen sind ein komplettes Göttergeschlecht mit vielen Vertretern. Der Götterbote Hermes ist in der griechischen Mythologie der Schutzgott des Verkehrs, der Reisenden, der Kaufleute und der Hirten sowie der Gott der Kunsthändler, der Redekunst und der Gymnastik.

«Epona als Göttin der Pferde und Reiterei ist Patronin einer konfigurierbaren Hardware für Kfz-Lichtmaschinen.»

der neben EBV unsere Kunden sowie der Lieferant profitieren.» Da einige Hersteller auch ihre A-Kunden nur über EBV mit EBVchips beliefern dürfen, erhält der Distributor so sogar Zugang zu Firmen, die sonst nur direkt mit dem Halbleiterhersteller arbeiten. Damit steigen die Chancen, dass sich Kunden nicht nur die EBVchips bei EBV beschaffen, sondern weitere Bausteine aus der BOM-Liste.

Götter stehen Pate Da EBV selbst nur in EMEA tätig ist, verbündet sich die Avnet-Tochter im asiatischen und amerikanischen Raum mit Schwesterunternehmen der Avnet-Gruppe.

«Wir waren gerade bei einer Hands-onSchulung in Asien», berichtet Dr. Voskamp.

Dort lernten neben potenziellen Kunden auch Avnet-FAE alles über die EBV-ChipsProdukte, um sie aktiv anbieten zu können.

Chip für beliebige Kfz-Lichtmaschinen Beim Epona-Chip handelt es sich um eine konfigurierbare Hardware für beliebige KfzLichtmaschinen. Das von ST Microelectronics gelieferte, programmierbare Systemin-Package (ASIC+MCU) zur Regelung von 12- und 24-V-Lichtmaschinen unterstützt verschiedene Kommunikationsprotokolle und bietet Schnittstellen wie RVC, PWM, C-Term, Bit-Serial und LIN 2.1. Besonderes Merkmal dieses Bauteils sei seine Flexibilität, erklärt Dr. Voskamp, und nennt die Regelschleife, Steuerung des Lastverhaltens, Laden der Batterie, Fehlerdiagnose und Topologie der Erregerspule. EBV liefert komplette Entwicklungstools inklusive Software, GUI-Applikationen und Entwicklungsboards. Der Baustein ist bereits in 1000er-Stückzahlen als Sample verfügbar und geht demnächst in die Volumenfertigung.

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«Für Schulungen haben wir einen Teststand aufgebaut, bei dem ein Elektromotor die Lichtmaschine antreibt. Diesen Aufbau gibt es quasi identisch auch in Asien, wo wir über unsere Avnet-Partner die dortigen Automobilhersteller beliefern. Einziger Unter-

«Götterbote Hermes steht für einen leistungsstarken M-Bus-Slave-Transceiver mit optimiertem Energieverbrauch.»

schied ist die verwendete Lichtmaschine, die von einem lokalen Zulieferer stammt», berichtet Eckart Voskamp. Durch diesen Teststand können die EBV-Spezialisten bei Anfragen aus Asien jederzeit die identische Situation nachstellen.

M-Bus-Slave-Transceiver Hermes ist ein leistungsstarker M-Bus-Slave-Transceiver, optimiert auf geringen Energieverbrauch für leitungsgebundene Zählerwerterfassung. Der von ON Semiconductor gelieferte Chip erfüllt die Standards EN 13757-2 und EN 1434-3, kommuniziert mit bis zu 38400 Baud und treibt sechs M-BusLasten. Dank optimierter Low-Power-Modi kann er auch Wireless-Module anbinden.

Das flexible System zeigt Stromausfälle an und lässt sich vom Bus oder einer externen Stromversorgung versorgen. Mit diesem Produkt ist EBV bereits in der Massenproduktion.

«Stark wie die Titanen sind die Module für Hochleistungsdrucksensoren.»

IC zur Ansteuerung von MOSFET-Paaren Der zusammen mit Freescale entwickelte Minerva wiederum, ist ein AEC-Q-zertifizierter IC zur Ansteuerung von MOSFET-Paaren mit vielseitigen Steuerungsmöglichkeiten und optimierter Latenzzeit. Vier programmierbare Sequenzer inklusive RAM sind für Gate-Ansteuerung, Diagnose und Schutz vor externen Fehlern zuständig. Ladungspumpe und Treibervorstufen ergänzen den Funktionsumfang. Integrationsdichte, Programmierbarkeit und Diagnosefunktionen machen aus Minerva die perfekte Lösung für Magnetsteuerungen und Kfz-Motor-Einspritzsysteme. EBV liefert hier nicht nur den Baustein, sondern ein komplettes Evaluierungskit.

«Erbsen zählen» leicht gemacht

ter, Thermostaten und weiteren Geräten Modul für Hochleistungsdrucksensoren Basierend auf Automobil-Qualitätsstandards vernetzen lassen. «Mit unseren Investitiohaben EBV und Sensata mit Titan eine Fa- nen in Vesta bauen wir auf einen weiteren milie industrietauglicher Hochleistungs- Meilenstein im EBVchips-Programm», sagt Drucksensoren mit 4...20-mA-Ausgang ent- Eckart Voskamp. Die Module mitsamt Softwickelt. Die Keramik-Sensortechnologie ware-Stack sollen bis Ende 2014 eine VDSZertifizierung erhalten. versiegelt EBV in Delphi-Metri-Pack-Steckverbinder und Anschlüsse aus verzinktem Weitere EBVchips-Projekte werden gerade für Applikationen in Stahl. Das SensorSmart Metering, Modul eignet sich «Vesta als Hüterin des Feuers Wireless Kommunifür Druckbereiche versteht sich unter anderem kation oder auch von 0 bis 46 bar auf die Vernetzung von Hardware-Softund für unterRauchmeldern und Thermostaten.» ware-Codesign defischiedliche Druckniert. Dazu kommen medien (Gas, FlüsIdeen für nachfolsigkeiten). Es erfüllt die Anforderungen industrieller Applikatio- gende Roadmap-Produkte existierender EBVchips, zum Beispiel im Automotive-Benen wie Präzision, Verlässlichkeit und wett■ bewerbsfähige Preise und ist unter ande- reich. rem für HVAC-Anwendungen (Heating, Ventilation, Air Conditioning) ausgelegt.

Am Titan zeigt sich auch, wie EBV vermeintlich abgeschlossene Projekte weiterDr. Eckart Voskamp führt. «Wir arbeiten derzeit an einer zweiten Seit November 2013 leitet Dr. Voskamp als Direktor Variante mit Reverse-Pinnung, das kompatidas EBVchips-Programm. Der promovierte Ingenibel zu Wettbewerbsprodukten ist», erklärt eur (Elektrotechnik und Technische Informatik) Dr. Voskamp. bringt eine ausgiebige Berufserfahrung im ChipProtokollstack für Gebäudemanagement Gemeinsam mit den Partnern in der IP500Allianz arbeitet EBV an einer Produktreihe für das Gebäudemanagement. Dabei übernimmt der Distributor den weltweiten Vertrieb und Support für IP500-Module, einem neuen EBVchip-Produkt mit dem göttlichen Namen Vesta. Hinter IP500 steckt ein proprietärer Protokollstack, der so effizient ist, dass sich auch Rauchmelder mit Smart-Me-

design mit: Begonnen hat er als Promotionsstudent und ASIC-Design-Engineer bei Bosch in Reutlingen, war danach IC-Design-Engineer bei TI und Infineon, bevor er in den USA zum Startup Brecis wechselte, gefolgt von ZMD, Chipidea, Staccato und On-Ramp Wireless. Im Februar 2012 kehrte er nach Deutschland zurück, zunächst als Direktor RF Segment EMEA bei NXP und seit Ende 2013 bei der EBV. Mit seiner über 20-jährigen Berufserfahrung kann Dr. Voskamp mit den Halbleiterfirmen, welche die eigentliche Chipentwicklung und Fertigung übernehmen, auf Augenhöhe verhandeln, und die Produktideen seiner FAE fundiert beurteilen.

Qualitätssicherung ist zuweilen lästig, aber dennoch unabdingbar. Brauchbare Prüfergebnisse hängen massgeblich von den eingesetzten Test- und Inspektionssystemen ab.

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Energieführung leicht gemacht Igus hat seine e-Kettensysteme um Funktionalitäten wie Plug-and-play, automatische Kopplung der Energiekette oder ein beidseitig aufschwenkbares und spänedichtes Rohr erweitert. Damit lassen sich diese nun noch flexibler auf verschiedene Anforderungen anpassen.

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in Schritt zur noch schnelleren Integration in bestehende Anlagen und Systeme gelang den Igus-Konstrukteuren mit der Verschmelzung von Steckern und Anschlusselementen des e-Kettensystems readychain zur direkt an den Schaltschrank anschliess-

baren Einheit. Mit der neuen steckbaren Energiekette «readychain speed» lassen sich konfektionierte e-Kettensysteme sekundenschnell und ohne Einsatz von Werkzeugen anstecken. Besonders in Produktionsstrassen, in denen mittelgrosse

Swiss Technology Network swissT.net Quersektion 200 Networks & Communication 8604 Volketswil Tel. 044 947 50 90 info@swisst.net Präsident: Christian Studer (ITRIS Enterprise AG) Vorstand: Stéphane Rey (WAGO Contact SA) Max Felser (Berner Fachhochschule) Urs Thönen (Phoenix Contact AG) Adrian Frutig (Harting AG)

Die steckbare Energiekette «readychain speed» ermöglicht einen sekundenschnellen und werkzeuglosen Anschluss konfektionierter e-Kettensysteme.

Bilder: Igus

KO M M U N I K A TI O N

Hochdynamische Pick-and-Place-Anwendungen im Reinraum adressiert die flexible und abriebfeste CRC-Energiekette.

Stückzahlen von hohem Wert oder günstige Komponenten in grosser Stückzahl und mit hoher Geschwindigkeit gefertigt werden, lassen sich so e-Ketten während des Produktionsprozesses rasch montieren. Diese Plug-and-play-Funktionalität erhöht die Durchlaufzeiten in der Fliess- oder Taktmontage und senkt die Maschinenstillstandzeiten auf ein Minimum.

Spänedichtes Rohr beidseitig aufschwenkbar Für die Werkzeugmaschinenbranche entwickelte Igus mit dem R2.75 ein spänedichtes Rohr. Die Ziffernfolge bezieht sich auf ihren zweiteiligen Aufbau sowie auf die Innenhöhe des Energierohrs von 75 Millimetern. Für eine einfache Befüllung lässt sich das Energierohr sowohl nach links als auch rechts aufschwenken. Die extreme Dichtigkeit gegen Schmutz und Späne wurde durch die Kontur des e-Rohrs erreicht. Dabei sind Konstruktionsprinzipien des RX-Rohrs von Igus eingeflossen. Zudem lässt das E2-Rohr besonders kleine Biegeradien von 130 Millimetern zu.

Automatische Kopplung der Energiekette Lärmemissionen und Umweltschutz machen eine Umrüstung von Diesel- auf Elektroantrieb bei gummibereiften Containerkranen (RTG) empfehlenswert. Igus hat mit dem e-rover ein System weiterentwickelt, das aus einer Kopplungseinrichtung inklusive Energieketten besteht: Ein Teleskoparm verbindet die Kette des Fahrwagens mit der Energie zuführenden Kette auf dem Boden.

Dabei übernimmt der Teleskoparm zwei

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Die Chainflex-Leitungen sind von der Germanischen Lloyd Klassifizierungsgesellschaft für den dynamisch bewegten Einsatz auf Schiffen und Offshore-Anwendungen zugelassen.

Funktionen: Zum einen wird der RTG automatisch elektrisch angekoppelt, sodass er mit Energie und Daten versorgt wird, zum anderen zieht er als Mitnehmerarm die eKette und gleicht den durch die Fahrtbewegung entstehenden seitlichen Versatz sowie die Unterschiede in der Höhe selbstständig aus. Selbst einer Datenübertragung per Lichtwellenleiter steht mit dem wetterfesten e-rover nichts im Wege.

Heavy Duty Offshore Eine speziell für Heavy-Duty-Anwendungen konzipierte Offshore-Kette schützt bei Bohrarbeiten am Meeresboden die Leitungen und Schläuche vor mechanischer Einwirkung und Beschädigungen von aussen. Deren offenes Design und der Verzicht auf eine Bolzen-Bohrung-Verbindung verhindert dabei das Festsetzen von Schmutz. Konzipiert für Bohrschiffe, Ölplattformen, Häfen und Schiffe hält das System sehr grossen Zugkräften stand.

Flexibel im Reinraum Für hochdynamische Pick-and-Place-Anwendungen im Reinraum stellt Igus eine Energiekette mit einer flexiblen und abriebfesten Einhausung vor, die vom Fraunhofer Institut IPA bereits mit der ISO-Klasse 1 zertifiziert wurde. Die Einhausung lässt sich für Wartungs- und Inspektionszwecke öffnen. Zudem führt die darin verbaute Energiekette alle Leitungen im geforderten Biegeradius und durch die glatten Konturen der Stege und Seitenteile schonend. Im Zusammenspiel mit den abriebarmen Mantel-

werkstoffen der Chainflex-Leitungen garantiert das CRC-Reinraumsystem eine hohe Lebensdauer.

GL-Zertifikate für e-Kettenleitungen Igus Chainflex-Leitungen sind als erste Leitungen von der Germanischen Lloyd Klassifizierungsgesellschaft für den dynamisch bewegten Einsatz auf Schiffen und Offshore-Anwendungen zugelassen worden.

Dabei leisteten die Unternehmen Igus und Germanischer Lloyd gemeinsam Pionierarbeit: Erstmals wurden die Leitungen bei den GL-Baumusterprüfungen speziell für dauerbewegte Anwendungen geprüft. In diesem Rahmen konnte Igus die Erfahrungen aus seinem Chainflex-Testprogramm einbringen, da es bislang noch keine Normen oder Zulassungsverfahren für bewegte e-Kettenleitungen gab. An die Werkstoffe der Leitungen im bewegten Einsatz wurden in der Vergangenheit dieselben Anforderungen wie bei den Festverlegungsleitungen gestellt. Diese reichten für dauerbewegte e-Kettenanwendungen jedoch nicht aus. ■

INFOS igus Schweiz GmbH CH-4622 Egerkingen Tel. +41 (0)62 388 97 97 info@igus.ch www.igus.ch

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KO M M U N I K A TI O N

AUTOMATION-PC VON NEXCOM KOMBINIERT VORTEILE VON IPC UND SPS

Das Beste aus zwei Welten Die Automation-PC der NIFE-Serie bestehen aus einem lüfterlosen Mini-PC, einer Feldbuskarte für die Automatisierungstechnik sowie einer SPS-Software.

Da sie die Vorteile eines IPC, von seiner universellen Einsetzbarkeit bis hin zu den Netzwerkschnittstellen, mit den Steuerfunktionen einer SPS zusammenbringen, sind sie eine kostengünstige Lösung für den Maschinen- und Anlagenbau.

D

er NIFE-Controller (Nexcom Industrial Fieldbus Embedded) bietet eine Feldbus-Master-Schnittstelle und eine Codesys Control RTE. Die Feldbusschnittstelle unterstützt Profinet, Profibus, Ethernet/IP, DeviceNet und EtherCAT Master- und SlaveGeräte. Dadurch sind sie mit Systemen von Siemens, Allen-Bradley und Beckhoff kompatibel.

Die Codesys Control RTE ermöglicht es, die SPS mit IEC 61131-3 Standard zu programmieren. Sonstige Programmiercodes wie VC/C++ werden ebenfalls unterstützt.

Der Controller lässt sich zudem als SlaveStation konfigurieren, um Daten aus alten SPS-Systemen zu erfassen. Des Weiteren lässt er sich als Feldbus-Gateway zwischen speicherprogrammierbaren Steuerungen mit verschiedenen Protokollen einsetzen.

Für dezentrale E/A-Lösungen kommen unterschiedliche Partner infrage wie zum Beispiel ICPDAS oder VIPA. Die Remote-E/AModule dieser Partner bieten schnelle, flexible E/A-Optionen und Feldbus-Unterstützung, während das modulare Design eine einfache Wartung und einfaches Auswechseln von Ersatzteilen erlaubt.

Die NIFE-Serie ist unter verschiedenen Feldbussen lauffähig.

Die Bausteine von Nexcom für die PC-basierte Fabrikautomation.

Für Scada/HMI-Anwendungen stellen die Panel-PC von Nexcom vorinstallierte Citech-Scada-Software-Pakete von Schneider

Bilder: Spectra

Electric bereit. Dabei hält die bereits getestete Hard- und Softwarekompatibilität die Entwicklungszeit und -kosten niedrig. Zur Nutzung der Visualisierungsmerkmale von Citect Scada integrieren die Panel PC Feldbusschnittstellen, welche die Integration von Scada/HMI und SPS ermöglichen.

Die Komplettlösung von Nexcom besteht aus Hardware in Industriequalität und flexiblen Software-Konfigurationen, Controllern und Remote E/A-Modulen, die alle Aspekte der Steuerung einschliesslich der ScadaLösungen für die Informationsebene abdecken.

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Das Gerät wird in ein Netzwerk integriert, basiert auf einem GNU/Linux-Betriebssystem und kann mit einer Vielzahl von SoftwareSchnittstellen individuell programmiert werden. Die Bedienungsoberfläche für sämtliche Messvorgänge wird durch einen Webdienst mittels HTML-Seiten realisiert. Hierdurch wird die Steuerung der Messplattform mittels Smartphones, TabletPCs oder Computern ermöglicht.

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Bild 1: Wenn sich das Garagentor nicht mehr öffnet, kann es am Kondensator liegen, der den Motor ansteuert.

Bilder: iStock (1)/Microchip (4)

ANSTEUERUNG EINES WECHSELSTROM-INDUKTIONSMOTORS MITHILFE DES MIKROCONTROLLERS PIC16F1509 VON MICROCHIP

Garagentor öffne Dich …

Kleine Wechselstrom-Induktionsmotoren für Garagentorantriebe lassen sich auch mit einem 3-Phasen-Wechselrichter ansteuern. Dies ist im Vergleich zur Ansteuerung über einen Kondensator nicht nur kostengünstiger, sondern erweitert den Antrieb zugleich um eine Drehzahlregelung und einen sanften Anlauf.

D

ie in Garagentorantrieben verwendeten Wechselstrom-Induktionsmotoren gelten aufgrund des nicht-polarisierten Betriebskondensators als eher ineffizient. Zudem fällt der zwischen Eingang und Wicklung angebrachte Kondensator (5 bis 50 μF), wo er für eine Phasenverschiebung von etwa 90 ° zuständig ist, meistens vor den anderen Motorbestandteilen aus – in diesem

Falle steht der Motor still. Bild 2 zeigt den Aufbau eines solchen Wechselstrom-Induktionsmotors. Die Nennspannung der Antrie-

be, die meistens eine Leistung von unter 0,75 kW aufweisen, liegt je nach Eingangsspannung zwischen 220 und 450 V.

AUTOR Justin Bauer, Microchip INFOS Microchip Switzerland GmbH CH-5605 Dottikon Tel. +41 (0)56 610 15 01 roland.ruetimann@microchip.com www.microchip.com

Bild 2: Aufbau eines herkömmlichen AC-Induktionsmotors. Der Kondensator sorgt für die notwendige Phasenverschiebung, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen.

Bild 3: Einphasen-Wechselrichter mit drei Halbbrücken; sechs PWM-Signale steuern den Käfigläufermotor.

Ansteuerung ohne Kondensator Ein gängiger Kondensator weist einen Widerstand auf und erzeugt Wärme, wenn der effektive Ripplestrom durch seinen äquivalenten Serienwiderstand (ESR) fliesst.

Der Kondensator wägt das Drehmoment im Stillstand mit der Ripple-Drehmomentredu-

«Die Kurvenformen bei Ansteuerung über einen Kondensator und einen Wechselrichter unterscheiden sich erheblich.» zierung im laufenden Betrieb ab. Aufgrund des hohen VA-Werts des Kondensators wird dieser meist so gewählt, dass die Mindestanforderungen beim Anlauf erfüllt sind.

Dies führt zu einer insgesamt schlechten

Bild 4: Testaufbau des Prüfstands.

Laufeffizienz. Bei Motoren, die keine identischen Wicklungen aufweisen, entsteht durch den Kondensator, der einen Resonanzschaltkreis mit der Motorinduktivität bildet, eine Asymmetrie. Damit steigt die Spannung über eine der Spulen und verursacht einen ungleichmässigen Stromfluss. Ein 3-PhasenWechselrichter kann jedoch den Kondensator ersetzen (Bild 3). Damit lässt sich die Drehzahl des Motors über die an jede Windung angelegte Spannung regeln. Schwächere Wicklungen werden damit nicht übersteuert. Der Motor dreht sich auch ohne Kondensator, wenn die Spulen ausser Phase gebracht werden. Dies geschieht durch drei Phasen, die mittels Software erzeugt werden. Die 3-Phasen-Spannungen können dann aufeinander bezogen werden, um

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Bild 5: Überblick über das Gesamtsystem.

zwei resultierende Signalformen über die Motorwicklungen zu erzeugen. Eine der Phasen dient als Referenz oder bleibt neutral, um die beiden Signalformen zu bilden.

Die drei Phasen werden mit PWM-Techniken über Software erzeugt.

Vergleich Kondensator/Wechselrichter Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, um eine Motoransteuerung auf Basis mit einem Kondensator oder mit einem Wechselrichter zu vergleichen. Dazu zählen: • Das Drehmoment, um die Auswirkungen der variablen Frequenzansteuerung festzuhalten.

• Die Beschleunigung und Drehzahl, um festzustellen, welche Betriebsart die Motorwelle am schnellsten dreht und wie schnell sich die Last beschleunigt.

• Der Wirkungsgrad, um den Wirkleistungsanteil der Ausgangsleistung mit der Eingangsleistung zu vergleichen, den Leistungsfaktor zu berechnen und andere Ineffizienzen festzustellen.

Diese drei Tests decken die meisten Designerwägungen bei Motorsteuerungen ab.

Keiner dieser Tests benötigt einen speziellen Aufbau beziehungsweise Umbau der anderen Tests. Jede Analyse dieser separaten Tests kann die gleiche Datenteilmenge nutzen. Bild 4 zeigt den Testaufbau.

Testaufbau Im Test wird ein Einphasenmotor mit 0,19kW-Leistung und einer ausgewogenen Beschaltung verwendet. Beide Wicklungen weisen den gleichen Widerstand und die gleiche Induktivität auf. Ein Halleffekt-Sen-

sor dient zur Drehzahlmessung an der Welle. Am Eingang liegt eine zweidrahtige Einphasen-Spannung mit 220 V und 60 Hz an.

Der Ausgang wird in die zwei Anschlüsse des Wechselrichters gespeist. Über die PCSchnittstelle läuft die M-Test-7-Software von Magtrol. Der programmierbare Controller leitet den Testaufbau der Software an den Prüfstand und erfasst das Drehmoment. Der Power-Analyser protokolliert alle anderen Messwerte.

Beurteilung des Drehmoments Beim Drehmoment-Test zeigt sich, dass der Motor zwischen 50 und 60 Hz das höchste Anlaufdrehmoment mit 0,75 Nm aufweist, was dem Motordesign entspricht. Frequenzen über und unter 60 Hz sorgen für ein geringeres Drehmoment. Die Messwerte bei niedrigen Frequenzen erzeugen jedoch keine konstante Drehmoment-Kurve. Frequenzen unter 60 Hz erfordern eine Feineinstellung des Spannungs-Frequenzverhältnisses, da Verluste im Motor und Ungenauigkeiten in der Ansteuerung vorliegen. Frequenzen unter 60 Hz werden bei maximaler Spannung eingespeist. Eine niedrige Frequenz verringert die Impedanz einer Wicklung. Die hohe Spannung, die an diese niedrigere Impedanz angelegt wird, erhöht den Strom im Stator, was ein höheres Drehmoment ergibt. Die Feineinstellung ist erforderlich, um eine lineare Drehmoment-Kurve zu erhalten.

Die Kurvenformen beider Ansteuerungsmethoden unterscheiden sich erheblich. Mit dem Kondensator zeigt sich ein etwas grösseres Anlaufdrehmoment; auch die Beschleunigung ist schneller als mit dem

Wechselrichter bei 60 Hz. Der Wechselrichter erzeugt eine Kurve, die ähnlich einem Klasse-D-Motordesign ist, während die Kondensator-Topologie eine Klasse-A-Drehmoment-Kurve erzeugt. Eine ungleiche Spannung, wie sie durch den fest eingebauten Kondensator verursacht wird, erzeugt einen ungleichen Magnetisierungsstrom im Stator. Der Wechselrichter versucht, jeder Wicklung den gleichen Strom zukommen zu lassen, da die Impedanz jeder Wicklung dieses Motors gleich ist. Die Form der Drehmoment-Kurve ist durch die Abweichungen der beiden verschiedenen Ansteuerungen nicht gleich. Bezüglich des Anlaufdrehmoments wäre bei einem blockierten Rotor der Wechselrichter nicht imstande, die gleiche Last anzutreiben wie der Kondensatormotor – sofern der Wechselrichter so eingestellt ist, dass er den Motor nur bei 60 Hz Modulationsfrequenz betreibt. Der Wechselrichter kann aber eine Ansteuerung mit variabler Frequenz durchführen, um sogar noch grössere Lasten anzutreiben. Ebenso zu beachten ist die Abwägung zwischen grossem Anlaufdrehmoment, Wirkungsgrad und Drehzahl. Der grösste Vorteil der Spannungs- und Frequenzsteuerung ist die Drehzahlregelung der Motorwelle. Je schneller sie sich dreht, umso eher kann die Last an ihren Bestimmungsort gelangen. Bei Garagentorantrieben ist dies ein entscheidender Designvorteil.

Wechselrichter-Board Der Wechselrichter-Motor übertrifft einen herkömmlichen Kondensatormotor. Der Kondensatormotor kann nur mit einer Fre-

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quenz betrieben werden und daher seine Motor stoppt. Nach Drücken der Starttaste lösepunkte werden über die Hauptregelstartet der Motor über eine Soft-Start-Routi- schleife ständig abgefragt. Wird ein ÜberSynchrondrehzahl nicht überschreiten. Das ne, bei der die Frequenz und Spannung line- strom erkannt, hält der Motor an und die Wechselrichter-Board kann als anwendungsspezifische Plattform anstelle eines ar angepasst werden, um den Motor lang- Status-LED blinkt als Fehleranzeige. Ein Mouniversellen Demo-Boards aufgebaut sein. sam auf seine Betriebsdrehzahl zu bringen. torstopp erfolgt durch Tastendruck und anDer Wechselrichter ist so ausgelegt, dass Der Motor geht dann in seinen Einschaltzu- schliessend ausgeführten Brems- oder er einen Einphasen- oder 3-Phasen-Wech- stand über, und die Soft-Start-Routine wird Soft-Stop-Routinen, um in den Ruhezustand selstrom-Induktionsmotor ansteuert. Bild 5 beendet. Die Motordrehzahl und Stromaus- überzugehen.

■ zeigt das WechselrichterBoard mit einem PIC16F1509-Mikrocontroller von Microchip. Das Board ist flexibel ausgelegt, sodass die Funktionen je nach Bedarf gewählt werden können. Die meisten I/O werden vom Standard-Code genutzt, aber es gibt noch genügend Platz für den Entwickler, um eigene Änderungen durchzuführen. Die I2C-Leitungen sind frei für zusätzliche Slaves. Einige I/O werden an einem Anschluss gemultiplext, um die Zahl nutzbarer I/O zu erhöhen. Alle Benutzerschnittstellen-Eingaben sind über zwei 4-Kanal- und einen Einkanal-Optokoppler isoliert.

Das Board bietet zwei Taster und zwei Potentiometer. Über Header lassen sich externe I/O anschliessen, zum Beispiel für Endpositionssensoren. Die beiden Potentiometer haben ihren Transistor im Verstärkungsbereich ihres Optokoppler-Schaltkreises vorgespannt. Der Ausgang ist daher ungefähr linear, da die Optokoppler-LED keine lineare I-U-Kurve aufweist. Jedes Potentiometer nimmt einen Strom von etwa 30 mA auf.

Die Taster und Hilfseingänge sind vorgespannt, um bei Betätigung beziehungsweise Gebrauch einen IoC (Interrupt-on-Change) zu verursachen. Dies entlastet die CPU von der ständigen Überprüfung der Spannungspegel an den Anschlüssen. Sobald ein IoC erkannt wird, muss Als führendes Handelsunternehmen der Steckverbindungstechnik beliefern wir die reeine ADC-Erfassung erfolgen, nommiertesten nationalen und internationalen Industrieunternehmen der Schweiz. um festzustellen, welcher Unser Vollsortiment umfasst die innovativsten und bedeutendsten Marken für die Wehr-, Eingang den Interrupt verurBahn- und Medizintechnik, Industrieelektronik sowie Luft- und Raumfahrt. Für spezifisacht hat.

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Von überall aus kontrollieren und steuern – WLAN macht es möglich.

Bild: istockphoto

TEXAS INSTRUMENTS ERWEITERT PORTFOLIO UM WLAN-NETZWERKPROZESSOREN CC3100 UND CC3200

Freiheit für Applikationskontroller Firmenbeitrag – Der Ausbau von WLAN-Netzwerken im privaten, öffentlichen und industriellen Umfeld erleichtert die Implementierung entsprechend gestützter Geräte.

Für eine einfache Einbindung/Anmeldung ans Netzwerk, eine benutzerfreundliche Bedienung und eine sichere Kommunikation muss der Entwickler sein Augenmerk auf die Bereiche Hardware, Software sowie Zertifizierung/Zulassung legen.

F

ür eine schnelle und sichere Kontrolle über WLAN-Netzwerke muss der Integrator die Bereiche Hardware, Software und

AUTOR Ewald Deitermann Field Application Engineer INFOS Arrow Electronics CH-8153 Rümlang Tel. +41 (0)44 817 62 62 info@arroweurope.com www.arroweurope.com

Zertifizierung/Zulassung berücksichtigen.

Im Folgenden sollen diese einzelnen Bereiche vorgestellt werden.

Hardware Die Hardware wird in der Regel bei Stückzahlen unter 10 000 in Form von Modulen genutzt. Dies liegt an den Anforderungen im HF-Bereich, die entsprechende Erfahrung und ein kostenintensives Test-Equipment voraussetzen. Vorteile solcher kompletten Module sind die Vorzertifizierungen durch die Hersteller, die zur Verkürzung der

Entwicklungszeit beitragen. Ein Beispiel dafür ist die neue Generation von WLAN-Lösungen von Texas Instruments (TI). Diese basiert auf den Erfahrungen des CC3000Bausteins aus der SimpleLink-Familie und floss in die Chips CC3100 und CC3200. Beide haben einen auf ARM-Technik basierenden Netzwerkprozessor, der das komplette Wi-Fi- und Internet-Protokoll übernimmt und so den Applikationskontroller komplett entlastet. Die Treiber sind im ROM hinterlegt und gewähren bis zu acht TCP oder UDP und zwei gesicherte TLS-1.2- und SSL-3.0-

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Verbindungen. Hierzu hat der Netzwerkprozessor eine starke und schnelle Kryptoeinheit mit 256-Bit-AES integriert. Für 2015 ist eine Version geplant, die einen 128-Bit-Sicherheitsschlüssel enthält, der Anwenderprogramm und -daten auf einem nicht flüchtigen Speicher verschlüsselt hinterlegt und ein gesichertes Booten gewährleistet.

Beide Chips integrieren einen DC/DCWandler, der einen stabilen Betrieb selbst an batteriebetriebenen Geräten ermöglicht.

Ein Sensorknoten, der mit diesen Chips seine Daten übermittelt, kann mit zwei Mignonzellen über ein Jahr betrieben werden.

Der Stromverbrauch im Low-Power-DeepSleep-Modus beträgt 114 μA und geht in 95 ms vom Hibernate in eine gesicherte Wi-Fi-Verbindung. In dieser können bis zu 16 Mbps mit UDP und bis zu 12 Mbps mit TCP für die Applikation als Bandbreite zur Verfügung gestellt werden. Für den CC3100 geschieht dies über das SPI und UART (mit geringerer Bandbreite).

Mit dem Cortex-M4-Prozessor des CC3200 (80 MHz Taktung) kann der Entwickler seine Applikation vollständig im Chip abbilden.

Hierzu stehen ihm eine grosse Auswahl an Peripherie und Funktionen zur Verfügung, wie ein Kamerainterface, zwei Audiokanäle, ein SD-Karten-Interface sowie bis zu 256 kByte internes RAM. Software Die Software nimmt bei der Produktentwicklung einen immer grösseren Anteil ein.

Aus diesem Grund ist es wichtig, möglichst viele der Treiber und Grundfunktionen zur Verfügung gestellt zu bekommen. TI bietet hierzu verschiedene Lösungswege. So implementierte es beispielsweise bereits einen Grossteil der Treiber und Protokolle be-

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reits in den Netzwerkprozessor, sodass der gibt es eine Softwarelösung, die mit CCS SW-Footprint im Hostcontroller nur 7 kByte (Code Composer Studio) oder der IAR-Entzusammenarbeitet.

Flash und 700 Byte RAM benötigt. Einfache wicklungsumgebung API und der Einsatz mit oder ohne RTOS Darüber hinaus stellt TI eine Anzahl von Regewähren dem SW-Entwickler entspre- ferenzdesigns und Application Notes sowie chende Flexibilität. Diese wird durch das die SimpleLink Studio for CC3100 Software zur Verfügung, um einen schnellen und müSimpleLink-Studio von TI unterstützt.

Um die Anbindung an Wireless-Netzwerke helosen Start zur gewährleisten. zu vereinfachen beziehungsweise zu autoZertifizierung/Zulassung matisieren, hat TI ein Verfahren entwickelt, das es Geräten ohne Tastatur und Display Zwar bieten viele Hersteller eine Vorzertifiermöglicht, mit vorhandenen Smartphones zierung an, diese ersetzt aber nicht eine eigene, vollständige Zertifizierung. Mit den oder Tablett-PC/Laptops in ein Netzwerk einzubinden. So kann der Endanwender zur Verfügung gestellten Messungen kann sein Gerät in sein Netzwerk einbinden, oh- der Zulassungsvorgang zwar verkürzt werne einem Dritten die Zugangsdaten mittei- den, dennoch gilt es noch einige Hürden zu nehmen. Wenn ein Modul mit integrierter len zu müssen.

Um den Entwickler zu unterstützen, bietet Antenne verwendet wird, muss der EntArrow ein Netzwerk von Dienstleistern an, wickler sicherstellen, dass die Funkverbindie für die Optimierung/Entwicklung von dung auch für den Endanwender optimal ist. Falls eine externe Antenne verwendet Treibern oder Grundfunktionen zur Verfüwird, ist eine komgung stehen und plette Messung damit die Produkt«Der Netzwerkprozessor und Zertifizierung entwicklungszeit übernimmt das komplette notwendig. Da dieverkürzen können.

Wi-Fi- und Internet-Protokoll.» se Anforderungen Dies kann zum in der Regel das Beispiel ein optimierter und verifizierter TCP/IP-Stack sein, Testequipment des Entwicklers übersteider mit oder ohne Betriebssystem auf eine gen, bietet Arrow hier die Unterstützung kundenspezifische Plattform angepasst mit seinem Partner IMST an. Dieser kann von einer Beratung über spezifische Hilfe wird. bis zur Komplettunterstützung auch für die Für den Start stellt TI zwei Tools zur Verfügung: Das SimpleLink Wi-Fi CC3100 Boos- europa- und weltweiten Zulassungen helterPack kann an einem MSP430 oder Cor- fen. tex Controller oder auch an ein vorhandenes Einsteigern im Bereich funkgestützter KomSystem angekoppelt werden. Dabei wird munikation stehen die Applikationsingenieuder WLAN-Chip über SPI/UART angespro- re von Arrow beratend zur Seite. Zudem hat chen. Das SimpleLink Wi-Fi CC3200 Arrow in seinem Leihprogramm Testdrive LaunchPad beinhaltet die Single-Chiplösung eine Anzahl von Boards, die jedem Entwickmit dem Cortex-M4, der fast vollständig für ler für eine bestimmte Zeit kostenfrei zur ■ die Applikation genutzt werden kann. Hier Verfügung gestellt werden können.

Das CC3100 benötigt wie sein grösser Bruder lediglich114 μA im Sleep-Modus.

Bild: TI

Das CC3200 integriert ein mit 80 MHz getakteten Cortex-M4-Prozessor.

Bild : TI

aktive Bauelemente

ABM Elektronik GmbH

www.abm-elektronik.ch

Amelec Electronic GmbH

www.amelec.ch

Anatec AG

www.anatec.ch

A+P Komponenten AG

www.apkompo.ch

Arrow Electronics

www.arrowce.com

Avnet EMG AG

www.silica.com

Bindel Elektronik AG

www.bindel.ch

Bürklin Elektronik

www.buerklin.de

Carl Geisser AG

www.carlgeisser.ch

CL-Electronics GmbH

www-cl-electronics.ch

Compona AG

www.compona.ch

Conputer Controls

www.ccontrols.ch

Dietrich + Blum AG

www.dietrichundblum.ch

Distrelec Schuricht

www.distrelec.ch

EHS Elektrotechnik AG

www.ehs.ch

Endrich Bauelemente GmbH EVE GmbH Future Electronics Glyn Schweiz HY-LINE AG

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www.hy-line.ch www.ineltro.ch

MPI AG

www.mpi.ch

•

MSC Technologies PowerParts AG

www.powerparts.ch

Precimation AG

www.precimation.ch

RS Components

www.rs-components.com

Schukat Electronic Vertriebs

www.schukat.com

Sibalco AG

www.sibalco.ch

Simpex Electronic AG

www.simpex.ch

Stolz Electronics AG

www.stolzelectronics.ch

Telcona AG

www.telcona.ch

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Spulen

Varistoren

Drosseln

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Widerstände

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www.endrich.com

Ineltro AG

passive Bauelemente

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Kondensatoren

Sonstige

Halbleitersensoren

Halbleiterrelais

Leistungselektronik (diskrete)

Powermanagement IC

Mixed-Signal-IC

sonstige analoge IC

OP-Verstärker

Standardlogik-IC

HF-IC

Schnittstellen-IC

Kommunikation-IC

Speicher-IC

DSP

Mikrocontroller

Mikroprozessoren

Marktübersicht Distribution

A/D- und D/A-Wandler

B A U E L E M E N TE

ASIC

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programmierbare Logik-IC

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passive Bauelemente

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• • • • • • • • • •

optoelektronische Bauelemente

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Sonstige

USV-Anlagen

Akkus / Ladegeräte

Batterien

Labornetzgeräte

DC/AC-Wandler

AC/AC-Wandler

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DC/DC-Wandler

AC/DC-Wandler / Netzgeräte

Sonstige

Beleuchtungskomponenten

Optokoppler

LWL-Komponenten

Laserkomponenten

LED

Displays

Sonstige

elektromechanische Relais

Klemmen

Sockel und Fassungen

Wärmemanagement

Gehäuse und Schränke

Bauelemente Packages

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Schalter / Tasten / Eingabesysteme

elektromechanische Bauelemente

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Kabel und Kabelkonfektionioerung

Steckverbinder

Sonstige

EMV-Materialien

Sicherungen und Sicherungshalter

Resonatoren

Quarze und Oszillatoren

Filter

Transformatoren

Übertrager

B A U E L E M E N TE

Stromversorgungen

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Dienstleistungen

ABM Elektronik GmbH

www.abm-elektronik.ch

Amelec Electronic GmbH

www.amelec.ch

Anatec AG

www.anatec.ch

A+P Komponenten AG

www.apkompo.ch

Arrow Electronics

www.arrowce.com

Avnet EMG AG

www.silica.com

Bindel Elektronik AG

www.bindel.ch

Bürklin Elektronik

www.buerklin.de

Carl Geisser AG

www.carlgeisser.ch

CL-Electronics GmbH

www-cl-electronics.ch

Compona AG

www.compona.ch

Conputer Controls

www.ccontrols.ch

Dietrich + Blum AG

www.dietrichundblum.ch

Distrelec Schuricht

www.distrelec.ch

EHS Elektrotechnik AG

www.ehs.ch

Endrich Bauelemente GmbH

www.endrich.com

EVE GmbH

www.eve.de

Future Electronics

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Glyn Schweiz

www.glyn.ch

HY-LINE AG

www.hy-line.ch

Ineltro AG

www.ineltro.ch

MPI AG

www.mpi.ch

MSC Technologies PowerParts AG

www.powerparts.ch

Precimation AG

www.precimation.ch

RS Components

www.rs-components.com

Schukat Electronic Vertriebs

www.schukat.com

Sibalco AG

www.sibalco.ch

Simpex Electronic AG

www.simpex.ch

Stolz Electronics AG

www.stolzelectronics.ch

Telcona AG

www.telcona.ch

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Löttechnik

Embedded Software

Embedded Hardware

Sonstiges

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Automatisierungstechnik

Messtechnik

Sensorsysteme

Sonstige

PLD-/FPGA-Programmierung

Mikrocontroller-Programmierung

IC-Entwicklung

Design-In

Tape & Reel

Zertifizierung und Qualifizierung

EDI-Anbindfung

Ship to line

Obsolesence Management

Min-/Max-Abwicklung

Webbasierte Warenwirtschaft

Markierung, Kennzeichnung

Kanban

Langzeitlagerung

Marktübersicht Distribution

Verpackungskonzepte, Kitting

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Finanzierung

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Just-in-time-Lieferung

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Computer Controls AG

Glyn GmbH & Co. KG

Das unabhängige, private Dienstleistungs- und Handelsunternehmen steht seit mehr als 20 Jahren als Synonym für den technischen Vertrieb hochwertiger, elektronischer Bauteile, Test- und Messgeräte, Embedded-Computing-Lösungen und Software. Die Mitarbeiter bilden sich kontinuierlich weiter und verfügen über ein tief greifendes Entwicklungs-Know-how.

Eine weitere Stärke ist das leistungsfähige Logistikzentrum.

Kompetenz: Tiefe Produktkenntnis und System-Know-how machen bei Glyn den Unterschied. Fokussierte Produktspezialisten und Anwendungsingenieure mit Entwicklungserfahrung besitzen technisches Fachwissen auf hohem Niveau.

Vertretene Hersteller: Components: Maxim Integrated | Acam Mess Electronic | Alliance | AmT | Bolymin | Central Semiconductors | Chiiplus | Silicon Labs | Fordat | Everbouquet | Keil | Kent | Premier Magnetics | Raltron | Elytone Instruments: Keysight Technologies | Data I/O | EMScan | JTag | Hitex | TTi | GWInstek | Hioki | Hantek | Pico Technology Telecom: EXFO | Sumitomo Electric | Satimo | Keysight Technologies Embedded (neu): ArtesynEmbedded Technologies

Support: Als kompetenter Projektpartner steht Glyn bei Auswahl, Entwicklung und Serienproduktion beratend zur Seite. Dabei wird nicht nur ein Produkt erworben, sondern es besteht jederzeit die Möglichkeit, auf die exzellente Lösungskompetenz der erfahrenen technischen Mitarbeiter zurückzugreifen. Beim stetig steigenden Komplexitätsgrad in der Elektronik ermöglicht dieser Service einen einfacheren und schnelleren Projekterfolg.

Vertretene Hersteller: Aaeon | ATP | AUO | EDT | FTDI | Fujitsu | Gainspan | Harvatek | ISSI | Karo | KOE ex Hitachi | Micronas | Mitsubishi Electric | NLT Technologies | QT-Brightek | Radiocrafts | Renesas | Seiko Instruments | Sensirion | Sierra-Wireless | SGD Display | SG Micro | Spansion | Tamura | Toshiba | Visionox | X-More

Computer Controls AG CH-8112 Otelfingen Tel. +41 (0)44 308 66 66 info@ccontrols.ch www.ccontrols.ch

GLYN GmbH & Co. KG CH-8133 Esslingen Tel. +41 (0)44 944 55 00 sales@glyn.ch www.glyn.ch

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Bild 1: Deckenstrahler auf LED-Basis stehen in der Lichtausbeute herkömmlichen Lösungen in nichts nach.

Bild: Zumtobel Licht AG

WÄRMEMANAGEMENT VON HIGH-DENSITY-LED IN INTELLIGENTEN GEBÄUDEN

Licht richtig gefasst LED-Arrays mit hoher Lichtausbeute sind für Deckenstrahler und Spot-Beleuchtungen in Smart-Buildings ideal. Zwar stellen diese Bauteile in punkto Wärmemanagement eine Herausforderung dar, die sich aber relativ einfach bewältigen lässt.

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ranchenexperten zufolge kann intelligente LED-Beleuchtung in Smart-Buildings mehr Energie einsparen als jedes andere System. Das starke Wachstum,

AUTOR Alan Jermyn VP European Marketing INFOS Avnet Abacus CH-8953 Dietikon Tel. +41 (0)43 322 49 90 zurich@avnet-abacus.eu www.avnet-abacus.eu

insbesondere in Europa, geht zum Teil auf die in Aussicht gestellten Kosteneinsparungen zurück und wird durch Vorschriften für nachhaltige Gebäude und staatliche Anreize gefördert. Mit der Einführung der neuesten Generation von High-DensityLED-Arrays bröckelt nun auch eine der wenigen letzten vermeintlichen Barrieren für die Umstellung auf LED-Technik. Für LED-Hersteller lag eine Herausforderung bisher nämlich darin, den Nachweis zu erbringen, dass die LED-Lichtausbeute mit der von Lampen in etablierter Technik gleichziehen oder diese übertreffen kann. Dies ist

LED-Herstellern wie Philips Lumileds, Sharp, Bridgelux oder Cree mit ihren neuesten CoB-LED-Arrays gelungen. Diese Chip-on-Board-LED-Arrays mit höherer Lichtausbeute verringern dabei nicht nur die Komplexität des Designs, sondern zugleich die Fertigungs- und Installationskosten. Dadurch sind sie ideal für Deckenstrahler und Spots, sowohl in neu entwickelten als auch in nachgerüsteten Leuchten.

CoB-LED-Arrays sind für Leuchtenhersteller attraktiv, weil das gesamte Systemdesign einfacher wird. Dies betrifft nicht nur die LED-Treiber und elektronischen Steuerungen, sondern auch den mechanischen Auf-

NI Vision bau. Allerdings bringen diese Arrays mit ho- greifen. Das Angebot von Fischer Elektronik her Leuchtstärke eine ganz eigene Proble- umfasst zum Beispiel eine Reihe von Ausmatik mit sich, insbesondere im Zusam- führungen speziell für LED-Leuchten. Dazu menhang mit elektrischen und thermischen gehören sternförmige, runde und Stiftkühlkörper. Für SpezialanSchnittstellen. Bei komwendungen sind kunpakten Leuchten, die «Die Plattformlösung denspezifische LEDin Scheinwerfern oder von TE Connectivity Kühlkörper bestellbar.

Deckenstrahlern einnimmt viele Arrays der Aavid Thermalloy ist gesetzt werden, muss grössten Hersteller auf.» eine weitere Marke, nicht nur das LED-Ardie bei Entwicklern ray im Hinblick auf Lichtausbeute, Farbtemperatur und Farb- von LED-Beleuchtung beliebt ist. Ein groswiedergabeindex mit Bedacht ausgewählt ses Angebot an Standarddesigns ist erhältwerden, sondern die Verbindung des Arrays lich, das selbst stranggepresste Versionen für LED-Grundflächen von 40 mm und damit den Kühlkomponenten. rüber umfasst.

Glatte Oberflächen sind cool Normalerweise benötigen CoB-LED-Arrays Guter Halt einen Kühlkörper, der übermässige LED- Zwar können bestimmte LED-Arrays direkt auf den Kühlkörper montiert werden, doch Sperrschichttemperaturen verhindert. Dessen Grösse und Spezifikation richtet sich halten es manche Hersteller für besser, sie dabei an verschiedenen Faktoren, ein- vor der Fixierung am Kühlkörper in eine speschliesslich der Umgebung, in der letztlich zielle Halterung einzubauen. Die Halterundie Leuchte betrieben wird. Entscheidend gen erleichtern die mechanische Befestifür eine gute Wärmeabfuhr ist die Oberflä- gung und können dabei helfen, eine sekundäre Optik und die Lichtaustrittsfläche che des Kühlkörpers, die möglichst glatt und plan sein sollte. Cree beispielsweise aufeinander auszurichten. Halterungen stelempfiehlt Kühlkörper mit einem durch- len aber auch sicher, dass die LED mit ausreichendem Druck am Kühlkörper befestigt schnittlichen Rauheitswert (Ra) von unter sind, ohne sie jedoch zu beschädigen. Da 10 μm. Das wird in der Regel durch Endbearbeitung der Oberfläche des Kühlkörpers die Halterung ausserdem die elektrischen Anschlüsse abdeckt, erleichtert sie den Zermit Verfahren wie Schleifen und Polieren ertifizierungsprozess zur Erfüllung von Sicherreicht. heitsvorschriften und behördlichen AuflaWem diese Bearbeitung nicht möglich ist, der kann bei Avnet Abacus auf ein breites gen.

Sortiment an Kühlkörpern in vielfältigen For- Naturgemäss gibt es Unterschiede in Massen und Formen zwischen den CoB-LEDmen von verschiedenen Herstellern zurück-

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Bild 2: Skalierbare LED-Halterung Lumawise von TE Connectivity für Cree-, Philips Lumileds- und Sharp CoB-Arrays.

Bild: TE Connectivity

056 2005151 © 2014 | National Instruments, NI und ni.com sind Marken der National Instruments Corporation.

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Bild 4: LED-Halterung von Molex für Sharp Mega- und Mini Zenigata LED-Arrays.

Bild: Molex

Arrays verschiedener Hersteller und innerhalb der Produktreihen eines Anbieters. Keramiksubstrate können dünner und spröder sein als Substrate auf Metallbasis und auch die Dicke variiert. Bis heute sind LED-Halterungen meist speziell für ein bestimmtes Array oder eine Array-Familie vorgesehen.

TE Connectivity bietet mittlerweile eine skalierbare Halterung an, die als Plattformlösung zu verstehen ist und mühelos angepasst werden kann, um Arrays von vielen der grössten Hersteller aufzunehmen.

Der TE Scalable Socket von TE Connectivity stellt eine lötfreie Fassung dar, die sich für Philips Lumileds Luxeon CoB-Bausteine, Sharp Zenigata-Arrays (Bild 2) und Cree CXA-Arrays eignet. Sie ist als zweiteiliger Eckanschluss oder alternativ als einteilige Fertigfassung erhältlich. Die direkte Anbringung des LED-Arrays am Kühlkörper erfolgt mithilfe einer Standardschraube. Sie kann mit einer Vielzahl wärmeleitender Materialien kombiniert und auch bei abgerundeten Ecken eingesetzt werden. Sie ist so konzipiert, dass sie das Licht der LED so wenig wie möglich abschattet. Ein wichtiger Vorteil besteht ausserdem darin, dass sie den Zugang zum Temperaturmesspunkt frei lässt.

TE bietet weitere LED-Halterungen an, die für andere Philips Lumileds Luxeon-Produktfamilien passend sind, darunter die Sortimente Luxeon-H, -S und -K. Die Halterung des Typs LK passt sich beispielsweise allen Grössen und Modellen der Luxeon-K an (Bild 3). Die lötfreie LED-Aufnahme enthält eine Federverbindung aus Metall, die einen zuverlässigen elektrischen Kontakt herstellt und verwendet den Poke-In-Klemmfederanschluss von TE. Der gewählte Kühlkörper benötigt entsprechende Bohrungen für die Befestigungsschrauben der LED-Halterung.

Die TE-Halterungen Z32 und Z50 sind für Anwendungen mit geringer Bauhöhe, wie die Reihen Sharp Mini beziehungsweise Mega Zenigata, vorgesehen. Die Halterungen ermöglichen die direkte Fixierung der LED an einem Kühlkörper und stellen zugleich den elektrischen Anschluss her. Zwei Spannfedern sorgen dafür, dass die LED fest in der Halterung sitzt, während die Halterung selbst mit dem Kühlkörper verschraubt wird.

Alternativ bietet Molex spezielle LED-Halterungen für Arrays von Sharp, Bridgelux, Cree und anderen Anbietern an. Die Halterungen 180150 und 180180 sind für Bridgelux LED-Arrays bestimmt. Sie verkürzen die Montagezeit mithilfe von Federkontakten, wodurch eine Handlötung entfällt. Diese Halterungen verfügen über durchgängige Wire-Trap-Anschlüsse als Verbindung zur Stromquelle. Das Gehäuse aus Thermoplast widersteht hohen Betriebstemperaturen.

Für die Cree-Arrays CXA1507 und CXA1512 in der XLamp-Produktreihe ist die MolexSpezialhalterung mit Federkontakten und zusätzlicher Goldplattierung ausgestattet, um eine besonders zuverlässige Verbindung zu gewährleisten. Schliesslich sind die LED-Array-Halterungen der Serien 180330 und 180390 von Molex speziell für die Sharp Mega- und Mini Zenigata-Arrays (Bild 4) vorgesehen. Diese Arrays sind für kleine Leuchten wie Deckenstrahler und Spots gedacht. Über die Federkontakte wird das Array mit Strom versorgt, eine Schraubverbindung fixiert die Einheit am Kühlkör-

per. Dabei werden die Ecken des Arrays ausgespart, um die elektrische Isolation zwischen LED und Kühlkörper sicherzustellen. Ein wichtiger Punkt ist, dass die Halterungen bei Bedarf Reparatur- und Nachrüstarbeiten vor Ort ermöglichen.

Wärmeleitende Materialien Bei der Fixierung eines LED-Arrays mit Halterung auf einem Kühlkörper empfiehlt sich der Einsatz von Wärmetransfermaterial, das in vielen Formen erhältlich ist, darunter selbstklebende Folien, Wärmeleitpasten oder elektrisch isolierende Wärmeleitfolien.

Das ist insbesondere für LED mit höherer Leistung von Bedeutung. Selbst winzigste Lücken zwischen der Oberfläche des Kühlkörpers und der Grundfläche des Arrays können den Wärmewiderstand erhöhen und die Leistung des Kühlkörpers beeinträchtigen. Das wiederum kann Überhitzung und Ausfall des Arrays zur Folge haben.

Bei Verwendung von Klebstoffen, Fetten oder Pasten müssen diese dünn (normalerweise unter 100 μm) und gleichmässig auf die Oberfläche aufgetragen werden. Wärmeleitfolien sollten in der Regel dünner als 0,3 mm sein. Cree empfiehlt Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad. Philips Lumileds hat mehrere Optionen erfolgreich getestet, darunter Graphitfolien und Wärmeleitpaste.

Avnet Abacus bietet eine breite Palette an Wärmemanagement-Materialien von verschiedenen Herstellern an. Dazu zählen Graphitfolien, Gele und Wärmeleitpasten von Anbietern wie Aavid Thermalloy, Fischer Elektronik und Panasonic.

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Bild 3: Halterung der LK-Serie von TE Connectivity für Philips Lumileds Luxeon K CoB-LED-Arrays.

Bild: TE Connectivity

Bitte einsteigen zum PHOENIX CONTACT EVENT zur Electronica in München. Wir laden Sie ein zu unserem 2-Tages-Anlass vom 11. / 12. November 2014.

Sie reisen mit uns bequem im Komfort-Bus ab Zürich oder St. Margrethen nach München. Beide Eventtage stehen ganz im Zeichen der Electronica.

An unserem Messestand präsentieren wir Ihnen unsere neuesten Innovationen.

Für Ihren individuellen Messerundgang steht Ihnen natürlich ebenfalls genügend Zeit zur Verfügung.

Für den passenden Rahmen haben wir gesorgt und für Sie bereits ein Zimmer im Hotel Europa in München reserviert. Wir freuen uns auf spannende Gespräche beim gemeinsamen Abendessen, das den ersten Eventtag abrundet.

Der zweite Tag steht Ihnen zur freien Verfügung. Wir bringen Sie zur Messe und empfangen Sie wieder für die relaxte Rückreise. Unsere Experten stehen Ihnen in diesen 2 Tagen jederzeit für individuelle Beratungen und Gespräche zur Verfügung.

Besuchen Sie mit uns die Weltleitmesse für Komponenten und Systeme der Elektronik.

Wir freuen uns auf Ihre Anmeldung!

Provisorisches Programm

Dienstag, 11. November 2014 07:00 Abfahrt ab Busbahnhof Sihlquai Zürich 08:15 Abfahrt ab Bahnhof St. Margrethen anschl. Fahrt nach München Messezentrum 12:30 gemeinsames Mittagessen 13:30 Begrüssung auf dem Messestand PHOENIX CONTACT 13:45 geführter Standrundgang 14:45 Gruppenfoto anschl. individueller Messerundgang 17:30 Besammlung am Messestand PHOENIX CONTACT anschl. Transfer zum Hotel Europa 19:30 gemeinsames Abendessen

Mittwoch, 12. November 2014 08:30 09:00 14:15 14:30 18:30 19:30

Transfer zur Messe Individueller Messerundgang Besammlung am Messestand PHOENIX CONTACT Rückfahrt ab München inkl. Mittagssnack etc.

Ankunft Bahnhof St. Margrethen Ankunft Busbahnhof Sihlquai Zürich

(Die Teilnahme ist kostenlos und beinhaltet Übernachtung, Verpflegung, Getränke etc.)

Senden, faxen oder mailen Sie uns Ihre Antwort bitte an: PHOENIX CONTACT AG Frau Gabi Comolli Zürcherstrasse 22 8317 Tagelswangen Tel. +41 (0)52 354 55 55 Fax: +41 (0)52 354 56 99 E-Mail: seminarswiss@phoenixcontact.com Anmeldeschluss: 30. September 2014

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B A U E L E M E N TE

ICs für leistungsgebundene Netze

Richtfunk

andere Basisstationen

LTE-Basisstationen

HSPA-Basisstationen

UMTS Node B

GSM-Basisstationen

Sonstige

Powerline (PLC)

Kfz-Busse

Feldbusse

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Switching

VoIP

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PDH/TDM

SDH/SONET

ATM

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Analoge Terminals

Marktübersicht Kommunikation IC

ICs für drahtlose Netze

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Anatec AG

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Computer Controls AG

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Glyn Schweiz

www.glyn.ch

HY-LINE AG

www.hy-line.ch

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Ineltro AG

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PHOENIX CONTACT AG

www.phoenixcontact.com

PowerParts AG

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Schukat Electronic Vertriebs GmbH

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E N TW I C K L U N G & F E R T I G U N G

HILPERT ELECTRONICS FERTIGT IN BADEN-DÄTTWIL AUF BESTELLUNG MASSGESCHNEIDERTE DRUCKSCHABLONEN

Optimaler Lotpastendruck Firmenbeitrag – Das Schablonendesign ist für eine erfolgreiche SMD-Fertigung mitentscheidend. Daher produziert die Hilpert electronics AG im Kundenauftrag Edelstahl- und Nickelschablonen. Über das DEK-Franchise-Netzwerk sind ausserdem galvanisch hergestellte Schablonen sowie Multi-Level-Schablonen erhältlich.

Bild 1: Vektorguard Schablone mit Spannrahmen.

Schablonensystem Das schweizweit am häufigsten verwendete Schablonensystem ist das Vektorguard-System. Demzufolge sind auch 95 Prozent der von Hilpert electronics hergestellten Schablonen Vektorguard (Bild 1), wobei Schablonen für andere Systeme, wie Tecfoils oder Quattroflex, ebenfalls gefertigt werden können. Das rahmenlose Vektorguard-System bietet im Vergleich zu rahmenorientierten Systemen eine bessere Positioniergenauigkeit, eine grössere Benutzerfreundlichkeit und eine längere Lebensdauer. Zudem erlaubt es eine einfache und platzsparende Lagerung.

Bilder: Hilpert electronic (2) / EKRA (1)

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ür eine erfolgreiche SMD-Fertigung bedarf es eines fehlerfreien und gleichmässigen Lotpastenauftrags. Dieser wird massgeblich durch die Druckparameter, den Drucker, der Abstimmung von Paste und Board sowie der Druckschablone beeinflusst. Vor allem das Design der Schablone ist dabei für die Produktivität und die Produktqualität entscheidend. Übliche Verfahren der Schablonenfertigung sind: • Photochemisches Ätzen – dieses ist die kostengünstigste Methode, allerdings auch die mit der niedrigsten Qualität • Laserschneiden – dieses mittelpreisige Verfahren bringt Schablonen hoher Qualität hervor • Nickel-Electroforming – hierbei handelt es sich um das teuerste Herstellungsverfahren, das Schablonen höchster Qualität garantiert

INFOS Hilpert Electronics AG CH-5405 Dättwil AG Tel. +41 (0)56 483 25 25 office@hilpert.ch www.hilpert.ch

CAD-Programmierung Üblicherweise liefern Kunden Gerberdaten ihres Leiterplattenlayouts an, die Hilpert electronics in CAD-Daten (Bild 2) wandelt.

Bei Bedarf werden Korrekturen vorgenom-

Bild 2: CAD-Layout.

men und Empfehlungen zur Auswahl der Schablonenstärke und des -materials ausgesprochen. Der Kunde kann aber auch eine Datenmodifikation nach eigenen Vorgaben beauftragen sowie die Schablonenspezifikationen selbst festlegen.

Lagerhaltige Schablonenstärken sind 80 bis 250 μm bei den Stahlschablonen und 100 bis 130 μm bei den Nickelschablonen. Standardmässige Schablonengrössen für Vektorguard sind 584 x 584 beziehungsweise 584 x 736 mm. Mit Adaptern ist das Vergrössern des Layouts auf 736 x 736 mm möglich. Diese Formate sind mit allen gängigen Druckern kompatibel, wobei prinzipiell Sonderformate bis zu einer Grösse von 29 x 34 Zoll möglich sind. Überlegungen zum Schablonenlayout Damit ein Durchdringen der Lotpaste beim Auftrag gewährleistet ist, sollte die kleinste

Elektrische Automatisierung Systeme und Komponenten Internationale Fachmesse und Kongress Nürnberg, 25. – 27.11.2014

Ihr Kongress: Wissen aktuell & praxisnah

Bild 3: Verhältnis der Schablonenöffnung zur Wandstärke.

Öffnung nicht weniger als das 1,5-fache der Schablonendicke betragen. Diese Aspect-Ratio (Bild 3) beschreibt die Formel zum Flächenverhältnis genauer: Fläche der Schablonenöffnung / Fläche der Schabloneninnenwände = Breite x Länge / 2 x Schablonenstärke x (Breite + Länge)">0,66 Ein Unterschreiten der Aspect-Ratio kann im ungünstigen Fall zu Fehldrucken führen.

Laserschneideprozess Hilpert electronics produziert die Schablonen mit einer Genauigkeit von ±5 μm über den gesamten Druckbereich. Mit der Laserschneidanlage lassen sich Materialstärken von 60 bis 260 μm bearbeiten, wobei Öffnungen ab 20 μm mit einer Toleranz von 1 μm gefertigt werden. Danach werden die Druckschablonen gereinigt, poliert und auf Wunsch mit einer Nanoprotect-Beschichtung versehen. Vor dem Versand erfolgt abschliessend auf einem Flachbettscanner die Qualitätskontrolle.

■ Im Jahr 2012 veranstaltete die Hilpert electronics AG ein Fachforum zum Thema «Pastendruck». Die Vorträge der Veranstaltung werden auf Anfrage zur Verfügung gestellt.

Hilpert electronics AG Die Hilpert electronics AG fertigt in Baden-Dättwil im Kundenauftrag auf einer Laserschneideanlage hochpräzise Edelstahl- und Nickelschablonen. Die Produktion vor Ort hat für hiesige Anwender den Vorteil der direkten Kommunikation mit dem Anbieter und einer schnellen Verfügbarkeit der Schablonen.

Neben dieser Dienstleistung steht Hilpert electronics als Systemhaus für alle weiteren Fragen rund um den Pastendruck zur Verfügung. Angefangen von Beund Entladeeinheiten über Siebdrucker und SPI-Systeme für die automatische 3D-Lotpasteninspektion sowie Reinigungsrollen und feuchte Reinigungstücher, vertritt das Unternehmen exklusiv in der Schweiz die marktführenden Hersteller von SMD-Equipment und -Verbrauchsmaterial.

48 Kongressvorträge und 2 kostenfreie Keynotes Auszug aus den Themen: • Safety und Security • Industrielle Sensorik und Bildverarbeitungssysteme • Engineering in der Automatisierung • Servoelektrohydraulik und Servospindelpresse • Multiphasenantriebe und Positionssensorik • Energieeffizienz und Energiemanagement • Big data

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Weitere Informationen unter +49 711 61946-49 oder sps@mesago.com

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E N TW I C K L U N G & F E R T I G U N G

MODULKONZEPT VON IFTEST BESCHLEUNIGT ENTWICKLUNG VON BEDIEN- UND ANZEIGENEINHEITEN

Frei konfigurierbar Firmenbeitrag – Iftest hat ein Modulkonzept für Bedien- und Anzeigeeinheiten entwickelt, das die hohen Anforderungen von Industrie- und Medizin-Anwendungen erfüllt. Die einzelnen Schaltungsteile liegen als Schema- und Layoutbibliotheken vor und werden je nach Bedarf zusammengefügt.

S

martphones und Tablets machten farbige und vollgrafische Displays mit Touchscreen und intuitiver Bedienung salonfähig.

Immer häufiger kommen diese Funktionalitäten auch in neuen Geräten und modernen Anlagensteuerungen zum Tragen. Im industriellen und gewerblichen Umfeld gilt es allerdings, weitere Anforderungen zu berücksichtigen. Die grundlegenden Unterschiede zwischen dem Industrie- und ConsumerMarkt sind: • härtere Einsatzbedingungen (Temperatur, Feuchte, EMV usw.)

• höhere Qualitätsansprüche (Ausfallsicherheit, Einsatzbereitschaft) • kleinere Stückzahlen und damit ein höherer Entwicklungsamortisationsanteil pro Stück • längere Produktelebensdauer Modulkonzept im Detail Das Modulkonzept für Bedien- und Anzeigeneinheiten (MMI) von Iftest umfasst eine universelle CPUPlattform sowie frei wählbare Displaygrössen und -auflösungen mit kapazitiver oder resistiver Touchfolie oder separater Tastatur.

Hard- und Software sind aufeinander abgestimmt, zudem sind die verwendeten Standardkomponenten für den industriellen Einsatz ausgelegt. Darüber hinaus ist es möglich, das Hardwarekonzept direkt in Applikationen zu integrieren.

Während die einzelnen Schaltungsteile als Schema und Layoutbibliotheken vorliegen und je nach Bedarf zusammen-

Die intuitive Bedienung von Smartphones inspirierte Iftest zur Entwicklung seines MMI-Konzepts. Bild: Samsung

gefügt werden, setzt die Software auf einem Linux-Betriebssystem auf. Als Entwicklungsumgebung wird der QT Creator mit Quellcode-Editor, Debugger, GUI-Designer und Bibliotheken verwendet. Die Vorteile dieses Ansatzes sind unter anderem:

• skalierbare Lösung • grosse Flexibilität in Display-Auflösung und -Grösse • hohe Performance bis hin zu bewegten Bildern • hohes Preis-Leistungs-Verhältnis • etabliertes Betriebssystem Linux • komfortable Entwicklungsumgebung QtCreator • lange Produktelebensdauer • optionales Sicherheitskonzept mit Erstfehlersicherheit Eckdaten Kernpunkt der Steuerung ist ein ARM9Multimedia-Prozessor mit integriertem LCD- und TouchController. Die Architektur erlaubt die Implementierung aller gängigen Schnittstellen wie SD-Card, USB, Ethernet, CAN, UART, I2C, SPI, und so weiter. Das MMI ist für einen Temperaturbereich von 0 bis 60° Celsius ausgelegt und erfüllt die EMV-Anforderungen (Emission und Imunität) für den Industrie-, Medizin- und Haushaltsbereich.

Mit der optionalen Sicherheitsarchitektur ist es ausserdem als erstfehlersicheres System verfügbar. Flexibilität bei der Integration erlauben die Ausführungen als Single Board (kom-

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BASE BOARD Applikations-Steuerung Backlight

GUI

Display

CPU iMX28 Interface LCD Controller

JTAG Ethernet USB2.0 UART I2C, SPI CAN

ADC CON SD Card

RTC

Power Management

128k ROM

128k SRAM

Flash

CON GUI

Touch

Touch Controller

Step Up LED

RAM

CONNECTOR Base Board

Microcontroller Applikation

CON Serial Link

Blockschaltbild der Variante «Submodul».

CON Power

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für komplexe Applikationen, Realisation von Erstfehlersicherheit).

Software und Entwicklungstools Das Standard-Betriebssystem ist Linux (VM oder Embedded). Die Software wird mit dem QT Creator erstellt, wobei es mit dem integrierten QT GUI-Designer möglich ist, Oberflächen zu gestalten und den verwendeten QT-Elementen Variablen und Werte zuzuordnen. Die Signale und Slots der Elemente können miteinander verknüpft werden. Der Quellcode, der zur Oberfläche gehört, wird während des Buildvorgangs automatisch erstellt.

Grafiken werden in Ressourcen-Dateien in die Applikation integriert, können aber auch als Dateien auf dem Dateisystem eingebunden werden. QT unterstützt die Verwendung verschiedener Grafiken in den üblichen Formaten.

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Bild: Iftest

pakt, Applikation auf GUI-Board integriert), Submodul (GUI auf Basisboard und von Applikation getrennt, viel Platz für komplexe Applikationen, Realisation von Erstfeh-

lersicherheit) und dezentrale Lösung (GUI und Applikation auf separaten Boards, grosse Dis-tanzen zwischen MMI und Applikation möglich, viel Platz

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Bild 1: Mit NI LabView und RT-Linux programmierbares System on Module mit Multicore ARM-Cortex-A9 und FPGA auf kundenspezifischer Hardware.

Bilder: Schmid Elektronik

RIO SOM VON NI BIETET GEBÜNDELTE POWER FÜR SMARTE UND VERNETZTE EMBEDDED-SYSTEME

Entwicklungsbeschleunigung Die Programmiersprachen «C» und «VHDL» bestimmten bisher die Entwicklung von Embedded- Systemen. Allerdings wird dieser Ansatz durch den Trend hin zu smarten und vernetzten Systemen zunehmend hinterfragt. Genau auf diese neuen Bedürfnisse ist das mit LabView und RT-Linux programmierbare RIO-SOM-Modul von NI zugeschnitten.

w

šWie schaffen vor allem kleine Teams grosse Ergebnisse? Die Frage auf diese Antwort ist einfacht: mit dem RIO SOM (Bild 1). Für die LabView-Entwicklungsbeschleunigung sprechen gleich mehrere Punkte:

AUTOR Marco Schmid Geschäftsleitung INFOS Schmid Elektronik AG CH-9542 Münchwilen TG Tel. +41 (0)71 969 35 80 info@schmid-elektronik.ch www.schmid-elektronik.ch

• Ihre Programmiermodelle lassen sich sehr flexibel nutzen. So lässt sich zum Beispiel eine Regeltechnik-Idee in Matlab-Notation umsetzen und ausführen. Sie kann aber ebenso wie Differentialgleichungen, die mit Model-Based-Design entworfen wurden, ins grafische LabView-Blockdiagramm eingefügt werden. Statecharts vereinfachen indes komplizierte Ablauflogik, und eine C-Code-Schnittstelle ermöglicht das Einbinden bestehender C-Algorithmen oder den direkten Zugriff auf das Linux-Betriebssystem.

• Die LabView-Umgebung stellt nicht nur mächtige Bibliotheken für Mathematik und Signalverarbeitung sowie Toolkits (u. a. Filter, Regler, Vision, Motion etc) be-

reit, sondern ermöglicht beispielsweise die Echtzeitsynchronisierung dezentraler Systeme.

• Timing, Betriebssystem, Multitasking, Multicore und unterlegte Hardware werden abstrahiert. Die LabView-Anwendung lässt sich damit ohne Detailkenntnisse zum Unterbau per Knopfdruck auf die eigene Embedded-Hardware laden und dort in Echtzeit ausführen.

RT-Linux für Sicherheit und Flexibilität Das RIO SOM ist auf das weitverbreitete Betriebssystem RT-Linux und das dazugehörige Ökosystem zugeschnitten. Auf den Servern von National Instruments ist dazu für den Embedded-Bereich eine optimierte

RIO SOM Das industrietaugliche RIO SOM (System on Module) ist klein wie eine Scheckkarte und stellt die Funktionen eines smarten Embedded-Systems bereit. Die High-Speed-CPU basiert auf einem ZYNQ-SoC von Xilinx mit Dual-Core-ARM-Cortex-A9 (667 MHz), Artix-7-FPGA sowie externem 512 Mbyte DRAM und 512 Mbyte Flash.

Schnittstellen sind für Gigabit Ether-

net, CAN, USB 2.0, SD-Card und Seriell ausgeführt. Zusammen mit 160 FPGA-Pinsgreifen sie über einen 320-Pol-Steckverbinder auf das Baseboard zu. Dieses konditioniert die TTL-Signale und enthält zusätzliche kundenspezifische Hardwarebausteine. Seine direkte Programmierbarkeit sorgt für eine pure Entwicklungsbeschleunigung.

Smarte Lösungen für die intelligente Produktion

Ångström-Distribution mit einem Repository installiert. Das LabView-Diagramm wird entsprechend dem Posix-Standard 1:1 auf das Linux-Betriebssystem abgebildet. Dort lässt sich dann das LinuxÖkosystem nutzen, zum Beispiel das Laden einer SQL-Datenbank, Apache-Webserver oder QT-GUI mit dem Package Manager «opkg». Weitere Argumente für RT-Linux sind: • Mit der «Busybox» steht ein Tool für typische Embedded-Aufgaben, von File-Systemzugriffen, Abholen der Systemzeit und kleinem DHCP-Client bis zum Sleepmodus und Systemreboot, zur Verfügung.

• LabView erhält direkten Zugriff auf die Linux «command-line», womit sich direkt Systembefehle ausführen und so Filesystemund User-Berechtigungen live steuern lassen.

• Mit Technologien wie «Python» stehen mächtige Scriptsprachen zur Verfügung.

• LabView kann mit TCP/IP über «localhost» die Dienste weiterer Linux-Prozesse (Deamons) anzapfen.

• Über das native «C-API» von LabView kann auf Bibliotheken des Linux-Betriebssystems zugegriffen werden.

Darüber hinaus hat der versierte Linux-User die Möglichkeit, den Kernel individuell zu konfigurieren und neu zu kompilieren.

Timing in verteilten Netzwerken Das Timing, bei LabView integraler Bestandteil der Sprache, ist in den Netzwerken smarter Embedded-Systeme die grösste Herausforderung. Grafische Multitasking-Programmierung setzt jedoch Betriebssystemfunktionen wie Scheduling voraus. Hier stehen verschiedene Schemen zur Verfügung. Mit cron lassen sich repetitive Tasks ausführen. Der Completely Fair Scheduler (CFS) dient vor allem zum Implementieren nicht-zeitkritischer, aber trotzdem effizien-

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Bild 2: Die echte Parallelität von FPGA-Programmierung kommt dem Datenflussparadigma von LabView am nächsten.

© PHOENIX CONTACT 2014

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Bild 3: LabView führt über die Command-Line-VI ein Linux Executable aus, das in Eclipse kompiliert worden ist (rechts).

ter Work-Tasks. Werden Antwortzeiten im Millisekundenbereich benötigt, kann der Kernel entsprechend konfiguriert werden.

Dank Multicore-Support von LabView lassen sich grafische Tasks direkt einem Prozessorkern zuordnen. Bei zeitkritischen Tasks mit gefordertem Jitter zwischen 10 und 100 μs wird der Linux-Kernel mit «preempt_rt» gepatched. Für harte Echtzeit im einstelligen Mikro- und Nanosekundenbereich wird der FPGA über das variablenorientierte LabView-Interface oder über ein «C-API» genutzt.

FPGA mit der Maus programmieren Der Artix-7-FPGA ist eine Software-rekonfigurierbare, parallel arbeitende Hardware, an die zeitkritische Aufgaben und I/O delegiert werden, um den ARM-Prozessor zu entlasten. Dabei gibt es zwei entscheidende Eckdaten: die realisierbare Funktionalität und deren Timing. Dank LabView erhalten Ingenieure, die keine Erfahrung in der Programmierung von FPGA haben, Zugang

zur Technologie rekonfigurierbarer Logik (Bild 2). Über intuitive Funktionsblöcke lässt sich ein breites Spektrum analoger, digitaler und serieller Prozesssignale einbinden, verknüpfen und parallel vorverarbeiten, bevor sie in den ARM weitergeleitet werden. Die Funktionalität der abzubildenden Anwendung ist direkt durch die zur Verfügung stehende Anzahl Gatter begrenzt. Bekannte Kennwerte, welche Operation (Addition, Filter, FFT) wie viele Gatter benötigt, liefern wertvolle Entscheidungsgrundlagen für den maximal möglichen Funktionsumfang.

Beim Timing denkt auch der grafisch orientierte Anwendungsprogrammierer in «Ticks», dem kleinsten FPGA-Zeitinkrement in der Grössenordnung von Nanosekunden. Dabei ist definiert, wie viel Zeit von den logischen und mathematischen Operationen und I/OZugriffen benötigt wird. Dies gibt Richtwerte für das Systemtiming.

Beim Softwaredesign gilt es, die Embedded-Anwendung sorgfältig auf ARM und

FPGA aufzuteilen. Ersterer ist verantwortlich für die High-Level-Hauptfunktionen.

Low-Level-Details wie Gerätetreiber, zeitkritischer Code, digitale Filter, kombinatorische und sequenzielle Logik, Skalierungen, Fixed-, Point- und Integer-Arithmetik werden auf den FPGA ausgelagert. Das LabView-FPGA-Diagramm wird am Ende in VHDL-Code synthetisiert, mit den FPGATools in eine Firmware/Bitfile kompiliert und in den FPGA geladen.

Eigene LabView-Hardware Nahezu jeder am Markt verfügbare I/O-Baustein lässt sich an das RIO SOM anbinden und mit LabView ansteuern. So lässt sich die Hardware in Form und Funktion an jede beliebige Aufgabenstellung anpassen. Allerdings hat diese Flexibilität ihren Preis. Wie beim Zweiplatinenansatz üblich muss zunächst die Hardware in Form eines Baseboards entwickelt werden. Die kritischsten Schaltungen rund um CPU und Memory sind auf dem eingesteckten SOM bereits

Bild 4: LabView greift über sein C-API (Application Programming Interface, links) auf eine in Eclipse generierte Linux-Bibliothek zu (*.so = Shared Object, rechts).

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realisiert. Beim Baseboard kann je nach Anforderung und auch infolge des dicht gepackten BGA-Steckers trotzdem fortgeschrittenes Entwicklerhandwerk gefragt sein, das üblicherweise folgende Schritte durchläuft: • Analysieren der Anforderung und Evaluieren der I/O-Bausteine, zum Beispiel ADWandler • Studium der Datenblätter (Betriebs- und Grenzwerte, Timings) und Erstellen der Schemasymbole • Entwicklung des Schemas anhand des Baustein-Datenblattes und Application Notes • Generieren einer Material- und Stückliste als Input für Einkauf und Produktion • Erstellen der Baustein-Footprints gemäss Produktionsvorgaben • Zeichnen der Boardgeometrie, Platzieren der Stecker und Montagebohrungen • Festlegen des Ground- und Speisungskonzeptes im Zusammenhang mit Multilayerstruktur

• Platzieren der Komponenten innerhalb der Boardgeometrie • Routen der Verbindungen, Füllen der Ground/Power-Flächen, Prüfen der Signalintegrität • Erstellen der Produktionsdaten (Gerberfiles, Pick & Place-Daten, Schablonendaten) Der 320-Pol-Verbindungsstecker zwischen RIO SOM und Baseboard ist ein Ball Grid Array und setzt ein Multilayer-PCB voraus.

Deshalb erfolgt die Produktion idealerweise bei einem Lohnbestücker mit professionell eingerichtetem High-Tech-SMT-Maschinenpark.

Individuelle Hardwaretreiber mit Eclipse Die externen I/O-Bausteine werden in einer LabView-Applikation über intuitive Virtuelle Instrumente angesprochen. Dazu braucht es Low-Level-Treiber. Sind die Bausteine an den 160 FPGA-Pins angeschlossen, lassen sich die Treiber ähnlich wie bei einem Singleboard-RIO oder CompactRIO implementieren. Sind sie direkt mit dem ARM-Prozes-

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sor verbunden und fehlt der Treiber im Board Support Package, so gibt es unter RT-Linux drei Möglichkeiten: • Liegt der Treiber als Executable vor, so lässt er sich aus LabView direkt über das Command-line-VI ausführen. LabView ist dabei bei Linux als «lvuser» angemeldet.

• Das Executable wird mit der Eclipse IDE erstellt (Bild 3) und wie im Punkt zuvor ausgeführt. Voraussetzung dazu ist das Vorliegen des Treibers als C/C++-Sourcecode. Die erreichbaren Antwortzeiten liegen infolge des Zugriffs über das Betriebssystem im zweistelligen Millisekundenbereich.

• Mit Eclipse wird eine Bibliothek (Shared Object) erstellt und von LabView aus über das C-API angesprochen (Bild 4), so ähnlich wie eine DLL unter Windows. Im Vergleich zu den vorangegangenen Punkten sind jetzt dank Direktzugriff auf die CBibliothek Timings im zweistelligen Mikrosekundenbereich möglich.

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Zwar fängt der Akteur einen ordentlichen Schwinger, dessen Auswirkung wird allerdings nicht wie man annehmen könnte mit einem Schwingungssensor gemessen.

Bilder: iStock

NI-TUTORIUM «ERSTELLUNG EINES MESSSYSTEMS» – TEIL 2/10: DER PASSENDE SENSOR FÜRS MESSSYSTEM

Physikalische Grösse gibt Ausschlag Die Erstellung eines Messsystems ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Diese erläutert eine zehnteilige Serie von National Instruments. Der zweite Teil befasst sich mit der Auswahl des passenden Sensors für das Messsystem.

D

er Markt bietet unterschiedliche Sensoren, um damit alle Arten natürlicher Grössen zu messen. Dieser Beitrag kategorisiert die gängigsten Sensoren für die Messung von sieben physikalischen Grössen und vergleicht diese.

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Temperatur Thermoelemente: Sie eignen sich insbesondere für Anwendungen, die einen grossen Temperaturbereich benötigen. Sie sind kostengünstig (1 bis 40 Euro) und haben eine Ansprechzeit von Sekundenbruchteilen.

Aufgrund der Materialeigenschaften und weiterer Faktoren erreichen sie eine Temperaturgenauigkeit von weniger als 1 °C schwer.

RTDs: Widerstandsthermometer sind fast ebenso beliebt wie Thermoelemente und halten über Jahre hinweg eine stabile Temperaturmessung aufrecht. Im Gegensatz zu Thermoelementen haben RTDs jedoch einen kleineren Temperaturbereich (–200 bis 500 °C), erfordern Erregerstrom und haben

eine geringe Ansprechzeit (2,5 bis 10 s). Sie werden hauptsächlich für präzise Temperaturmessungen (±1,9 Prozent) in Anwendungen eingesetzt, die nicht zeitkritisch sind.

RTDs können zwischen 20 und 800 Euro kosten.

Thermistoren: Sie haben im Vergleich zu den zuvor genannten Sensoren einen geringeren Temperaturbereich (–90 bis 130 °C). Sie verfügen über die beste Genauigkeit (±0,05 °C), sind aber zerbrechlicher als Thermoelemente oder RTDs. Thermistoren benötigen wie die RTDs Erregung, im Gegensatz zum Erregerstrom allerdings eine Erregerspannung. Ein Thermistor liegt preislich etwa zwischen 1,50 und 8 Euro.

M E S S TE C H N I K & S E N S O R I K

Glasfaser: Eine weitere Alternative ist der Einsatz von Glasfasern zur Messung der Temperatur. Glasfaser-Temperatursensoren eignen sich gut für gefährliche Umgebungen oder für Einsatzbereiche, in denen regelmässig elektromagnetische Störungen auftreten. Sie sind nicht leitend, elektrisch passiv, nicht anfällig gegenüber Rauschen durch elektromagnetische Störung und in der Lage, Daten über weite Entfernungen mit nur minimalen oder keinen Verlusten der Signalintegrität zu übertragen.

gen eingesetzt werden, um Dehnung in gefährlichen Umgebungen zu messen, in denen eine normale elektrische Messung durch elektromagnetische Störung verändert werden könnte. Glasfasersensoren für Dehnungsmessungen sind nicht leitend, elektrisch passiv, nicht anfällig gegenüber Rauschen durch elektromagnetische Störungen und in der Lage, Daten über weite Entfernungen mit nur minimalen oder keinen Verlusten bei der Signalintegrität zu übertragen.

Dehnung Dehnung wird in der Regel mit einem resisitiven Dehnungssmessstreifen gemessen.

Diese Flachwiderstände sind gewöhnlich an einer Oberfläche angebracht, die sich beugen oder biegen soll. Resisitive Dehnungsmessstreifen werden beispielsweise bei Strukturtests von Flugzeugflügeln eingesetzt. Dehnungsmessstreifen können minimale Verdrehungen, Biegungen und Zug auf Oberflächen messen. Werden mindestens zwei resisitive Dehnungsmessstreifen miteinander verbunden, entsteht eine Brücke.

Empfindlichere Messungen sind möglich, wenn mehrere Dehnungsmessstreifen zur Verfügung stehen. Mit bis zu vier Dehnungsmessstreifen kann eine WheatstoneBrücke erstellt werden. Diese Schaltung wird auch als Vollbrückenkonfiguration bezeichnet. Des Weiteren existieren Halbbrücken(zwei aktive Dehnungsmessstreifen) und Viertelbrückenkonfigurationen (ein aktiver Dehnungsmessstreifen). Je mehr Dehnungsmessstreifen verwendet werden, desto genauer sind die Messwerte. Dehnungsmessstreifen erfordern Erregerstrom oder -spannung und sind anfällig für Temperaturschwankungen, Biegedehnung und Längsdehnung, die falsche Messwerte verursachen können, wenn keine zusätzlichen resisitiven Dehnungsmessstreifen eingesetzt werden. Generell gilt: • Axiale Brücken messen das Ausdehnen oder Auseinanderziehen eines Werkstoffs • Biegebrücken messen eine Streckung auf einer Seite eines Werkstoffs und eine Kontraktion auf der gegenüberliegenden Seite • Torsions- und Scherungsbrücken messen die Verdrehung eines Werkstoffs Dehnung wird mithilfe einer dimensionslosen Grösse (e oder klein Epsilon) gemessen, die einer kleinen Veränderung der Länge geteilt durch die volle Länge eines zu messenden Objekts entspricht. Glasfasersensoren können ähnlich wie bei Temperaturmessun-

Geräusche Mikrofone werden zur Messung von Geräuschen eingesetzt. Für Anwendungen kann aus einer ganzen Reihe unterschiedlicher Mikrofone ausgewählt werden.

Kondensatormikrofone: Sie sind die gängigsten und verfügen entweder bereits über eine Spannungsquelle (innerhalb des Mikrofons) oder benötigen eine externe. Für externe Spannungsquellen ausgelegte Kondensatormikrofone benötigen eine weitere Spannungsversorgung, wodurch zusätzliche Kosten anfallen. Mikrofone mit Spannungsquelle werden bevorzugt in feuchten Umgebungen eingesetzt, in denen es zu Schäden an den Bauteilen der Stromversorgung kommen könnte. Für externe Spannungsquellen ausgelegte Mikrofone werden gern in Umgebungen mit hohen Temperaturen genutzt.

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lativ kostengünstig und ihr einziger Nachteil besteht darin, dass sie kaum Basstöne liefern.

Kohlemikrofone: Sie sind heute weniger gängig und kommen in Anwendungen zum Einsatz, bei denen die Klangqualität keine Rolle spielt.

Schwingung Schwingungssensoren unterscheiden sich in drei Bereichen: natürliche Frequenz, Dämpfungskoeffizient und Skalenfaktor.

Der Skalenfaktor stellt einen Bezug zwischen Ausgabe und einer Beschleunigungseingabe her und steht im Zusammenhang mit der Empfindlichkeit. Die natürliche Frequenz und der Dämpfungskoeffizient bestimmen gemeinsam die Genauigkeit eines Schwingungssensors. Bei einem System, das aus einer Feder und einer daran befestigten Masse besteht, würde, wenn die Masse vom Gleichgewicht weggezogen und losgelassen würde, diese vor und (über das Gleichgewicht hinaus) zurück schwingen, bis sie zum Stillstand kommt. Die Reibung, durch welche die Masse zum Stillstand kommt, wird durch den Dämpfungskoeffizienten festgelegt. Die Rate, bei der die Masse vor und zurück schwingt, ist ihre natürliche Frequenz.

Schwingungssensoren aus Piezokeramik werden deswegen so häufig verwendet, weil sie sehr vielseitige Sensoren sind. Sie können bei Erschütterungsmessungen (Explosionen und Bruchtests), Hochfrequenzmessungen und langsameren niederfrequenten Schwingungsmessungen eingesetzt werden. Dies zeigt sich an ihrer überdurchschnittlichen natürlichen Frequenz. Allerdings haben diese Sensoren in der Regel Ausgabewerte im Millivoltbereich und benötigen einen Detektor mit hoher Eingangsimpedanz und niedrigem Eigenrauschen, um die Spannungen des piezoelektrischen Kristalls auszuwerten.

Näherungssensoren und LVDTs (Linear Variable Differential Transformers) beschränken sich auf stationäre Beschleunigungsoder niederfrequente Schwingungsmessungen. Der LVDT-Schwingungssensor besitzt eine etwas höhere natürliche Frequenz. Daher kann er mehr Schwingungen bearbeiten beziehungsweise erkennen. Der Näherungssensor ist einfach eine Federmasse, die mit dem Schleifer eines Potenziometers verbunden ist.

Ein Schwingungssensor mit variabler Reluktanz nutzt Permanentmagnete und Bewegung durch Spulen, um Bewegung und Schwingung zu messen. Dieser Sensor weist ein spezielles Merkmal auf: Er kann

«Für empfindlichere Messungen bedarf es mehrerer Dehnungsmessstreifen.»

Piezoelektrische Mikrofone: Sie werden bei Erschütterungs- und Explosionsdruckmessungen eingesetzt. Diese langlebigen Mikrofone können auch Druckbereiche mit hoher Amplitude (Dezibel) messen. Ein negativer Aspekt sind die hohen Rauschpegel, die sie ebenfalls aufnehmen.

Dynamische/magnetische Mikrofone: Neben den piezoelektrischen Mikrofonen lassen sich auch dynamische oder magnetische Mikrofone in rauen Umgebungen verwenden. Sie nutzen Bewegung, um eine elektrische Ladung magnetisch auf eine solche Weise zu induzieren, die sie widerstandsfähig gegenüber Wasser macht. Allerdings sind diese Mikrofone in stark magnetischen Umgebungen nicht so nützlich.

Elektretmikrofone: Sie sind klein und erkennen hochfrequente Geräusche effektiv. Sie werden in unzähligen Computern und elektronischen Geräten verwendet. Sie sind re-

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Im Falle vom Druck macht der Vergleich die Messung. Das ist auch bei Reifen so.

Signale nur ausgeben, wenn die von ihm gemessene Masse in Bewegung ist. Dadurch eignet er sich besonders für Untersuchungen von Erschütterungen durch Erdbeben und bei der Ölsuche. Er nimmt dazu Schwingungen auf, die von unterirdischen Gesteinsschichten reflektiert werden.

Position und Verdrängung Es stehen viele unterschiedliche Typen von Positionssensoren zur Auswahl. Die ausschlaggebenden Faktoren bei der Wahl eines Positionssensors sind Erregung, Filterung, Umgebung und die Entscheidung, ob eine Sichtverbindung oder eine physikalische Verbindung zur Messung der Entfernung erforderlich ist.

Es gibt keinen allgemein bevorzugten Sensortyp, so wie bei Druck- oder Kraftmessungen. Die Position wird schon seit langem mit Sensoren gemessen, daher spielen sowohl Vorlieben als auch Anwendungsart eine Rolle bei der Entscheidung.

Hall-Sonden: Mit ihnen wird das Vorhandensein eines Objekts bestimmt, wenn das Objekt einen Taster drückt. Er ist entweder «an» und das Objekt berührt den Taster oder «aus» und das Ziel kann sich überall befinden. Hall-Sonden werden auch in Tastaturen verwendet und sogar in Boxwettbewerben zwischen Robotern, um festzustellen, wann ein Schlag versetzt wurde. Die Sonden liefern keine Angaben dazu, wie weit ein Objekt von ihnen entfernt ist, wenn der Taster in der Aus-Position ist. Sie eignen sich aber gut für Anwendungen, die

keine sehr detaillierten Positionsangaben erfordern.

Potenziometer: Diese Sensoren nutzen einen Schleifkontakt, sodass ein regulierbarer Spannungsteiler entsteht. Diese veränderliche Spannung misst die Position. Potenziometer sorgen beim System, mit dem sie verbunden sind, für einen leichten Widerstand. Dieser ist für ihren Einsatz erforderlich. Zudem sind Potenziometer im Vergleich zu anderen Positionssensoren günstig und bieten eine hohe Genauigkeit.

Optische Encoder: Er ist als Weggeber oder als Drehgeber ausgeführt und bestimmt Ge-

rauen oder staubigen Umgebungen eingesetzt werden zu können, was Mehrkosten verursacht. Zusätzliche Kosten entstehen bei hochgenauen Anwendungen, da optische Encoder eigene Lager benötigen, um Fluchtungsfehler bei der Integration in Produkte zu vermeiden.

Induktive Wegaufnehmer (LVDTs): Die Linear Variable Differential Transformers und ihr Gegenstück, die induktiven Winkelsensoren (RVDTs, Rotary Variable Differential Transformers), nutzen die magnetische Induktion zur Positionsbestimmung. Da sie sehr robust sind, eignen sie sich gut für Anwendungen in der Industrie und der Luft- und Raumfahrt. Für beide ist Signalkonditionierung erforderlich, was Kosten erhöhen kann. Ausserdem müssen diese Sensoren in schweren, kostenaufwendigen Gehäusen genau gefluchtet sein und gewickelte Spulen umfassen, die teuer in der Fertigung sind. Dafür bieten sie eine sehr hohe Präzision.

Wirbelstromsensoren: Sie nutzen Magnetfelder zur Bestimmung der Position und werden zu relativ niedrigen Preise angeboten. Sie werden weniger in Anwendungen eingesetzt, die sehr detaillierte Positionsangaben erfordern oder bei denen grosse Lücken zwischen Sensor und Ziel bestehen. Besser geeignet sind sie für Fliessbänder, wenn sie auf einer verhältnismässig feststehenden mechanischen Struktur angebracht sind, um bewegliche Maschinenteile oder Produkte in ihrer Nähe zu messen. Präzisere Positionsangaben liefern optische Näherungssensoren.

Optische Näherungssensoren: Sie nutzen die zurückgelegte Zeit eines Strahls, der an ein reflektierendes Ziel ausgesendet und von ihm zurückgeworfen wird, zur Bestimmung der Entfernung. Sie haben eine schnelle Ansprechzeit und sind besonders für Anwendungen geeignet, bei denen grosse Lücken zwischen dem Sensor und dem Ziel bestehen.

Bei Verwendung dieses Sensors ist eine Sichtverbindung erforderlich. Genauigkeit und Qualität stehen in direktem Verhältnis zum Preis.

«Für die Positionsmessung gibt es im Allgemeinen keinen bevorzugten Sensor.» schwindigkeit, Richtung und Position mit schneller und hoher Präzision. Eine Reihe gestreifter Balken unterteilt die zu messende Entfernung nach Impulsen: je mehr Impulse, desto höher die Genauigkeit. Zudem eignen sie sich aufgrund ihrer schnellen Ansprechzeit für zahlreiche Motorsteuerungsanwendungen.

Sensoren mit physikalischen Komponenten, die mit einem System verbunden sind, wie das Potenziometer, setzen der Bewegung der Bauteile des Systems einen geringfügigen Widerstand entgegen. Jedoch produzieren Encoder kaum Reibung bei ihrer Bewegung und sind sehr leicht. Sie müssen allerdings über Dichtungen verfügen, um in

Druck Hoher oder niedriger Druck ist wie Wärme relativ. Gefühlt kann es «heiss» in einem Raum sein, jedoch ist die Temperatur in diesem Raum nichts im Vergleich zur Temperatur auf der Oberfläche der Sonne. Im Falle von Druck macht der Vergleich die Messung.

Fünf gängige Druckmessungen sind: Absolut-, Relativ-, Vakuum-, Differenz- und Über-

druck. Folgendes Beispiel befasst sich mit der Messung des Drucks in einem Reifen.

Hierbei wird deutlich, wie jede der gängigen Druckmessungen in einem relativen Verhältnis zu einem anderen Referenzdruck steht.

• Eine Messung des Absolutdrucks umfasst den Normdruck vom Gewicht der Atmosphäre (101,325 kPa) und den zusätzlichen Druck innerhalb des Reifens. Der Reifendruck beträgt gewöhnlich 34 PSI oder circa 234 kPa. Der Absolutdruck beträgt 234 kPa plus 101,325 kPa oder 331,325 kPa • Eine Messung des Relativdrucks ist relativ zum lokalen Atmosphärendruck und gleich 234 kPa oder 34 PSI • Vakuumdruck ist relativ zum absoluten Vakuum oder zum lokalen Atmosphärendruck. Ein platter Reifen kann denselben Druck haben wie die lokale Atmosphäre oder 0 kPa (relativ zum Atmosphärendruck). Dieselbe Vakuumdruckmessung könnte auch 234 kPa entsprechen (relativ zu einem absoluten Vakuum) • Differenzdruck ist lediglich der Unterschied zwischen zwei beliebigen Druckpegeln. Im hier verwendeten Beispiel mit den Reifen bedeutet das den Unterschied des Drucks zwischen zwei Reifen. Damit könnte auch der Unterschied zwischen Atmosphärendruck und dem Druck in einem einzelnen Reifen gemeint sein • Messungen des Überdrucks mit abgedichtetem Messkopf sind Differenzdruckmessungen, die mit einem bekannten Vergleichsdruck gemacht werden. In der Regel ist das der Druck auf Meereshöhe, je nach Anwendung kann es aber auch ein anderer Druck sein Jede dieser Messarten kann die Druckwerte verändern. Daher muss bekannt sein, welche Art von Messungen ein vorhandener Sensor erfassen kann.

Brückenbasierte (Dehnungsmessstreifen) oder piezoresistive Sensoren sind die am häufigsten verwendeten Drucksensoren.

Der Grund dafür sind ihre einfache Konstruktion und ihre Langlebigkeit. So halten sie die Kosten gering und eignen sich ideal für Systeme mit höherer Kanalanzahl.

Diese gängigen Drucksensoren sind entweder konditioniert oder nicht konditioniert. Im Allgemeinen sind konditionierte Sensoren teurer, da sie zusätzlich zu den Erregerleitungen und Schaltkreisen für Messungen auch über Bauteile für Filterung und Signalverstärkung verfügen.

Wenn nicht konditionierte brückenbasierte Sensoren verwendet werden, ist für die Hardware Signalkonditionierung erforderlich. Die Dokumentation zum Sensor gibt an, ob zusätzliche Bauteile zur Verstärkung oder Filterung benötigt werden.

Kraft Früher wurden hauptsächlich mechanische Balkenwaagen zur Messung von Kraft verwendet. Heute sind Kraftmessdosen mit Dehnungsmessstreifen am geläufigsten, da sie keinen so hohen Kalibrier- und Wartungsaufwand erfordern wie Waagen.

Kraftmessdosen können konditioniert oder nicht konditioniert sein. Im Allgemeinen sind konditionierte Sensoren teurer, weil sie zusätzlich zu den Erregerleitungen und Schaltkreisen für Messungen auch über Bauteile für Filterung und Signalverstärkung verfügen. Wenn nicht konditionierte brückenbasierte Sensoren verwendet werden, ist für die Hardware Signalkonditionierung erforderlich. Die Dokumentation zum Sensor gibt an, ob zusätzliche Bauteile zur Verstärkung oder Filterung benötigt werden.

Kraftmessdosen mit Biegebalken sind hilfreich, wenn eine lineare Kraft erwartet wird.

Sie werden gewöhnlich in Wägeanwendungen von kleinen und grossen Gegenständen eingesetzt (4,5 bis knapp 2270 kg). Zwar verfügen sie nur über eine durchschnittliche Empfindlichkeit, sind aber äusserst genau.

Diese Kraftmessdose ist einfach konstruiert und preisgünstig.

Die S-förmige Kraftmessdose entspricht, bis auf ihre Bauweise, der mit Biegebalken.

Aufgrund dieses Unterschieds (der charakteristischen S-Form) eignet sich dieser Sensor unter anderem für die Messung des Gewichts einer Last, die nicht zentriert ist. Die Bauweise dieser Kraftmessdose ist auch recht einfach.

Kraftmessdosen mit dosenförmigem Metallkörper können grössere Lasten bewältigen als die zuvor genannten Kraftsensoren.

Sie können auch leicht mit Lastbewegungen umgehen und sind äusserst empfindlich. Allerdings benötigen sie horizontalen Lastschutz.

Kraftmessdosen in Scheibenform beziehungsweise mit flachem Profil sind so konzipiert, dass sie gar keine Bewegung erfordern, um genaue Messwerte zu erzielen.

Liegen bei einer Anwendung Zeitbeschränkungen vor oder sind zügige Messungen erforderlich, eignet sich eventuell der Kraftsensor mit dosenförmigem Metallkörper besser.

Kraftmessdosen in Knopf- oder Unterlegscheibenform werden in der Regel zur Messung des Gewichts kleinerer Objekte (bis gut 90 kg) verwendet. Wie bei den Kraftmessdosen in Scheibenform darf sich das gewogene Objekt nicht bewegen, damit eine genaue Messung möglich wird. Die Last muss zudem mittig sein. Der Vorteil bei diesen Kraftmessdosen liegt in ihrem geringen Preis.

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P R O D U K TE Ü B E R S I C H T I N D U S TR I E L L E K A M E R A S Y S TE M E

Anbieter ABM Elektronik GmbH Homepage www.abme.ch

Produktname CoolEye Infrared Imager 1024 Hersteller Excelitas

Balluff Sensortechnik AG www.balluff.ch

Bartec Engineering AG www.bartec.ch

Baumer Electric AG www.baumer.com

BVS Vision-Sensoren

Orbit X

LX-Serie Baumer

Balluff

Bartec Pixavi

Anwendungsfeld Industrie, Bio- und Medizinaltechnik, Umwelttechnik, Sicherheitstechnik

Industrie, Verpackung, Fördertechnik, Pharma, Lebensmittel

Chemie, Pharma; Öl- und Gas, Halbleiterindustrie, Messtech(Sonder-) Maschinenbau, Feuer- nik, Verpackung, Medizintechwehr und Polizei nik, Verkehr

Aufgabenstellung Personen zählen, Pyrometrie, Präsenzdetektion, Energieeinsparung

Qualitäts- und Prozessüberwachung, OCV, Code lesen, vergleichen und zählen

Ferndiagnostik, Überwachung, Inspektion und Instandhaltung

Inspektion von Leiterplatten und LCD, Oberflächeninspektion, 2D/3D Messtechnik, Verpackung

SW, Smartkamera

Full HD

High-Resolution Matrixkamera, s/w und farbig

Kameratyp mono Sensortyp Thermopile-Array

CMOS-SW-VGA

1/3 inch high end CMOS

High-sensitiv CMOS

640 x 480

8 Megapixel still images

8 / 12 / 20 Megapixel

Bilder pro Sekunde bis 10 fps

3 bis 50 fps

30 fps

11 bis 75 fps

Anzahl digitale I/O –

2/4

–

1/3

Ethernet, RS232

USB 2.0 / Bluetooth 4.0 und BLE, Dual GigE, PoE, CameraLink, Wi-Fi 802.11abgn (2,4 + 5 GHz) Digital I/O

Ethernet für Monitor

–

Sensorauflösung in Pixel 34 x 32

Schnittstellen / GPIO USB Optik-Anschlüsse – Besonderheiten Germaniumlinse, Sensor für Umgebungstemperatur

Anbieter Baumer Electric AG Homepage www.baumer.com

Produktname MX-Serie Hersteller Baumer

C-Mount, M42, M58, F-Mount

Konturen zählen, ein Kameratyp Mobile Kamera, Ex-Zulassung ATEX / IECEx Zone1 für Merkmale (Werkzeuge), Strichcode, Datamatrix + QRCode

Für präzise Inspektionsaufgaben, die hohe Auflösung und Geschwindigkeit erfordern.

Sehr hohe Empfindlichkeit.

Baumer Electric AG www.baumer.com

BIBUS AG www.bibus.ch

CL-Electronics GmbH www.cl-electonics.com

VisiLine-Serie

Visor-Familie

IDS uEye

Baumer

Sensopart GmbH

IDS Industrie, Pharma, Medizinaltechnik, Uhrenindustrie, ITS

Anwendungsfeld Industrie, Pharma, Medizin, Life Science, Prüf- und Messsysteme

Industrie, Pharma, MedizinalIndustrie, Robotik, Handling, Verpackung, Halbleiter, Pharma, technik, Uhrenindustrie, Solarbranche, Automobilindustrie Medizin, Automobil, Uhren

Aufgabenstellung Inspektion, Vermessung, Analyse,Visualisieren

Qualitätskontrolle, Vermessen, Pick & Place, Code, OCR/OCV

Erkennen, Messen, VollständigSortieren, Vermessen, Prüfung keit, Farben, Kontur, Kontrast, X- auf Vollständigkeit, QualitätsY-Lage, Codelesung Schriftlesung prüfung, Anwesenheitskontrolle

Matrixkamera s/w und farbig,

SW und Farbe mit integrierter oder externer Beleuchtung

CCD, CMOS

CCD/CMOS

CCD, CMOS

VGA bis 4 Megapixel

1,0 / 1,3 Megapixel

VGA bis 10 Megapixel

Kameratyp Matrixkamera s/w und farbig Sensortyp CCD, CMOS Sensorauflösung in Pixel VGA bis 4 Megapixel

Mono und farbig

Bilder pro Sekunde 29 bis 160 fps

29 bis 160 fps

bis 50 fps

3,2 bis 152 fps

Anzahl digitale I/O 1/3

1/3

6/4 davon frei wählbar

1/1

GigE-Vision, PoE, Digital I/O

ProfiNet, RS232, RS422, Ethernet TCP/IP,

USB2.0, USB3.0, PoE / RS232, GPIO

Schnittstellen / GPIO GigE-Vision, PoE, USB 3.0, Digital I/O Optik-Anschlüsse C-Mount, S-Mount, flexibel Besonderheiten Abgesetzter Sensorkopf für die Integration bei kleinem Bauraum, oder in das bestehende Maschinendesign.

C-Mount

C-Mount od. 6,12, 25 mm

C-Mount, CS-Mount, S-Mount

Standard- und IP67-Schutzgehäuse, Sensor Dust-protection, flexible Spannungsversorgung 12/24 VDC oder PoE, HDR

Einheitliche, intuitive Bedienoberfläche, weisse, rote oder infrarote LEDs, max. 255 Jobs, eigenes Testlabor im Hause

Plug ang Play, 1 driver for all (>164 Modellen), Sehr kompakte Bauform, Hochqualitative Fertigung

P R O D U K TE Ü B E R S I C H T I N D U S TR I E L L E K A M E R A S Y S TE M E

Anbieter Compar Homepage www.compar.ch

Produktname Cognex In-Sight Hersteller Cognex Anwendungsfeld Medizinaltechnik, Automobilindustrie, Uhrenindustrie

10.14 megalink

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FUJIFILM (Switzerland) AG www.fujifilm.ch

FUJIFILM (Switzerland) AG www.fujifilm.ch

FUJIFILM (Switzerland) AG www.fujifilm.ch

Basler ace

Basler dart

Basler aviator

Basler AG

Basler AG

Basler AG

Anwendungen in Industrie, Medizintechnik, Mikroskopie, Verkehr/Transport, Sport

Anwendungen in Industrie, Medizintechnik, Mikroskopie, Verkehr/Transport, Sport

Anwendungen in Industrie, Medizintechnik, Verkehr/Transport, Sport

Aufgabenstellung Qualitätskontrolle, Dimensionelle Qualitäts-, Vollständigkeits- und Qualitäts-,Vollständigkeits- und Qualitäts-, Vollständigkeits- und Messtechnik, Codelesung, Prozesskontrolle, Sortierung, Prozesskontrolle, Sortierung, Prozesskontrolle, Sortierung, Vermessung, Positionierung etc. Vermessung, Positionierung etc. Vermessung, Bewegungsanal.

OCR/OCV Kameratyp s/w oder farbig Sensortyp CCD, SMOS

Flächenkameras S/W, farbig oder NIR

Flächenkameras S/W oder farbig

Flächenkameras S/W, farbig

CCD/CMOS global und roll. sh.

CMOS global und rolling shutter Kodak CCD

VGA bis 14 Megapixel

1,3, 2 und 5 Megapixel

1, 2 und 4 Megapixel

Bilder pro Sekunde 14 bis 120 fps

14 bis 850 fps

14 bis 54 fps

26 bis 120 fps

Anzahl digitale I/O bis 4 I/O oder Zusatzmodul

1-2/1-2

2 GPIO

2/1

GigE, USB 3 Vision, Mini Camera Link

USB 3 Vision

GigE, Camera Link

C-Mount, CS-Mount

CS-/S-Mount, (M12), Bareboard C-Mount, CS-Mount

3 Jahre Garantie, NIR Versionen erhältlich, PoE, PoCL, ultrakompakte Bauform, neuste Elektronik mit höchster Bildqualität

3 Jahre Garantie, ultrakompakte 3 Jahre Gewährleistung, Modelle ohne Mikrolinsen erhältlich Boardlevel-Kamera (27 x 27 bzw. 29 x 29mm), neuste Elektronik mit höchster Bildqualität

FUJIFILM (Switzerland) AG www.fujifilm.ch

FUJIFILM (Switzerland) AG www.fujifilm.ch

FUJIFILM (Switzerland) AG www.fujifilm.ch

Basler scout

Basler racer

Basler sprint

Basler AG

Basler AG

Basler AG

Sensorauflösung in Pixel 0,3 bis 5 Megapixel

Schnittstellen / GPIO Ethernet und Digital I/O, Profinet Optik-Anschlüsse C-Mount oder integrierte Optik Besonderheiten Intelligente Flächenkameras, intelligente Zeilenkamera

Anbieter FUJIFILM (Switzerland) AG Homepage www.fujifilm.ch

Produktname Basler pilot Hersteller Basler AG

Anwendungsfeld Anwendungen in Industrie, Me- Anwendungen in Industrie, Me- Elektronik-/Halbleiter-/Bahnwa- Elektronik-/Halbleiter-/Bahnwaren-/Oberflächeninspektion, dizintechnik, Mikroskopie, Ver- dizintechnik, Mikroskopie, Ver- ren-/Oberflächeninspektion, Druckbildkont., Postsortierung Druckbildkont., Postsortierung kehr/Transport, Sport kehr/Transport, Sport Aufgabenstellung Qualitäts-, Vollständigkeits- und Qualitäts-, Vollständigkeits- und Qualitäts-, Vollständigkeits- und Qualitäts-, Vollständigkeits- und Prozesskontrolle, Sortierung, Prozesskontrolle, Vermessung, Prozesskontrolle, Sortierung, Prozesskontrolle, Sortierung, Vermessung,Bahninspektion Vermessung, Bewegungsanal. Positionierung, Pick & Place etc. Vermessung,Bahninspektion Kameratyp Flächenkameras S/W, farbig Sensortyp CCD Sensorauflösung in Pixel VGA bis 5 Megapixel

Flächenkameras S/W, farbig

Zeilenkameras S/W

Zeilenkameras S/W oder farbig

CCD oder CMOS

Awaiba CMOS (3,5 & 7,0 μm)

Dual-Line CMOS (10μm)

VGA bis 2 Megapixel

2, 4, 6, 8 und 12 k

2, 4 und 8 k

Bilder pro Sekunde 17 bis 210 fps

14 bis 122 fps

8 bis 80 kHz

38,6 bis 140 kHz

Anzahl digitale I/O 2/4

2/4

3/2

–

GigE, FireWire-b

GigE, Mini Camera Link

Camera Link

C-Mount, CS-Mount

C-, F-, & V-Mount, M42x1.0 etc.

F-, V-&M42-Mount, Unmounted

3 Jahre Garantie, CTT+ Tool für perfekte Sensorausrichtung, in 90° abgewinkelten Versionen, Sondermodell NIR 1400

3 Jahre Garantie, Power over Camera Link (PoCL) bei einigen Modellen

3 Jahre Garantie, Modus für Vor- und Rücklauf, bis zu 280 kHz (mit AOI)

Schnittstellen / GPIO GigE Optik-Anschlüsse C-Mount, CS-Mount Besonderheiten 3 Jahre Garantie, CTT+ Tool für perfekte Sensorausrichtung, in 90° abgewinkelten Versionen, Sondermodell NIR 2400

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megalink 10.14

P R O D U K TE Ü B E R S I C H T I N D U S TR I E L L E K A M E R A S Y S TE M E

Anbieter ifm electronic ag Homepage www.ifm.com/ch

Produktname – Hersteller ifm electronic ag Anwendungsfeld Maschinenbau, Lebensmittel, Pharma, Automation usw.

Leuze electronic AG www.leuze.ch

National Instruments www.ni.com/vision

Omni Ray AG www.omniray.ch

LSIS 400

Smart Camera NI 177x

VPort 56-2MP

Leuze electronic

National Instruments

Moxa

Maschinenbau, Pharma, Medizin, Intralogistik, Lebensmittel, Automobilbranche

Robotik, Halbleiter, Automotive, Video-Übewachung bei Luft- und Raumfahrt, Validieanspruchsvollen Umgebungsrung elekt. Geräte, Medizin, etc. bedingungen

Aufgabenstellung Vollständigkeitsprüfung, Kontur- Sortieren, Vermessen, Prüfung, erkennung, Lagekontrolle; Sor- OSV, Codelesung, Positionierung tier und Zählaufgaben Kameratyp SW Sensortyp CMOS-Sensor

Qualitäts- und Prozesssteuerung, auto. Halbleiterprüfung, intelligente Überwachung

Areal- und Verkehrsüberwachung, usw.

SW mit integrierter Beleuchtung Farb- und Monochromsensoren

Full HD day-and-night IP Kamera

CMOS-Sensor

CCD-Sensor

CMOS

0,36 Megapixel

bis 5 Megapixel

2 Megapixel

Bilder pro Sekunde <20 Hz

bis 30

15 bis 110 fps

bis 30 fps

Anzahl digitale I/O 2

8

4/4

1 DI, 1 Relais out

RS232, Ethernet

Ethernet / IP, Modbus, Modbus TCP, RS-232, TCP / IP

PoE, Ethernet TX oder FX Singlemode, RS485, Audio, SD Karte

C-Mount

C-Mount

Inkl. Autofokus-Zoomlinse

IP67

IP67, M12-Anschlüsse, Objektivabdeckung

Bis –40/+75°C Betrieb (ohne Heizung), 3 gleichzeitige VideoStreams (2x H.264 und 1x MJPEG), Zubehör: IP68-Aussengehäuse

ROTRONIC AG www.rotronic.ch

Schmid Elektronik AG www.schmid-elektronik.ch

STEMMER IMAGING AG www.stemmer.imaging.ch

Sentis ToF-M100

AVT Goldeye

Sensorauflösung in Pixel –

Schnittstellen / GPIO Ethernet TCP/IP Optik-Anschlüsse – Besonderheiten IP67

Anbieter Photonfocus AG Homepage www.photonfocus.com

Produktname MV1-D2048x1088-3D03-760-G2-8 Mobotix S15D Flexmount Mobotix

Bluetechnix GmbH

Allied Vision Technologies

Anwendungsfeld Industrielle Bildverarbeitung, Metallindustrie, Holzindustrie, Pharma, Eisenbahninspektion

Hersteller Photonfocus AG

Industrielle Prozesse, Forschung, Videoüberwachung

Industrie, Robotik, Automation, Gebäudetechnik, Montagestrassen.

Mikroelektronik, Photovoltaik

Aufgabenstellung 3D-Inspektion mittels Lasertriangulation

Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit, Wärmedetektion, Videoüberwachung u.v.m

dynamische 3D-Objekterkennung, Unsichtbare Materialdefekte loGestenerkennung, Überwachung, kalisieren Personenerkennung und -zählung

Kameratyp 3D Kamera mit interner Linienbestimmung Sensortyp CMOS Sensorauflösung in Pixel 2 Megapixel Bilder pro Sekunde 10 000 fps

Thermalbild, Farbbild kombiniert 3D Sensor nach dem Laufzeitprin- – zip (ToF), liefert 3D-Punktwolke CMOS Sensor

PMD PhotonICs 19k-S3, Fov: 90°

InGaAs

5 Megapixel

160 x 120

0,08 bis0,32 Megapixel

bis 30 fps

40 fps

bis zu 118 fps

3 x GPIO

1/2

Anzahl digitale I/O 2/2 und 2 RS422/HTL Drehgeber erweiterbar Schnittstellen / GPIO GigE, RS422/HTL Optik-Anschlüsse C-Mount, 10º Scheimpflug Besonderheiten integrierter Dual-Linefinder, vollständig implementiertes Drehgeberinterface

Micro USB, Ethernet, RS232

Ethernet 10/100, RS232, RS485, GigE 1x Trigger

tauschb. Mobotix-Sensormodule –

C-Mount, F-Mount, M42

IP65

Kamera-Kühlung, Peltierelement

Openframe, –40...85°, interne IR-Beleuchtung Multicore-DSP. Core 1 : ToF, Core 2: Embedded LabView-Appl., Standalonebtr.

Anbieter STEMMER IMAGING AG Homepage www.stemmer.imaging.ch

Produktname AT C2-Serie

STEMMER IMAGING AG www.stemmer.imaging.ch

STEMMER IMAGING AG www.stemmer.imaging.ch

xx xx

DALSA LINEA

JAI ELITE

xx

Hersteller AT Automation Technology GmbH Teledyne DALSA Anwendungsfeld Produktionsüberwachung, Qualitätssicherung, Robotik

Produktionsüberwachung, Qualitätssicherung

Aufgabenstellung Oberflächeninspektion, Mess- Oberflächeninspektion, technik, VollständigkeitsprüVollständigkeitsprüfung, fung, Identifikation, Pos.-Erkenn. Positionserkennung Kameratyp S/W-Kamera Sensortyp CMOS-Sensor

S/W-Zeilenkamera

JAI A.S. Produktionsüberwachung, Qualitätssicherung, Verpackung, Montage Oberflächeninspektion, Messtechnik, Vollständigkeitsprüfung, Identifikation, Pos.-Erkenn.

S/W-, Farbkamera

CMOS-Sensor

CCD Sensor

Pixel

2,8 Megapixel

Bilder pro Sekunde 340 fps (bei voller Auflösung)

bis zu 80 kHz

54 fps

Anzahl digitale I/O 2/2

–

1/2

Mini CameraLink

GigE, PoE, PMCL, USB3

M42

C-Mount

Schnelle und leistungsstarke monochrome Zeilenkamera

Auto Iris lens video output mit H-sync

STEMMER IMAGING AG www.stemmer.imaging.ch

Visionlogic GmbH www.visionlogic.de

xx xx

Mitsubishi Electric CIS KD

ICD BN4002

xx

Sensorauflösung in Pixel 2048 x 1088

Schnittstellen / GPIO GigE, RS232, RS422 Optik-Anschlüsse C-Mount Besonderheiten IP67

Anbieter STEMMER IMAGING AG Homepage www.stemmer.imaging.ch

Produktname VIEWORKS VC-12MC/65 Hersteller VIEWORKS

Mitsubishi Electric

Anwendungsfeld Qualitätssicherung, Produktions- Qualitätssicherung überwachung, Robotik, Verpackung, Abfülltechnik

Visionlogic GmbH Öffentliche Gebäude, Verkehrsbereich, Handel

Aufgabenstellung Oberflächeninspektion, Mess- Oberflächeninspektion, Mess- Personenzählung, technik, VollständigkeitsprüPersonenstromanalyse technik, Vollständigkeitsprüfung, Identifikation, Pos.-Erkenn. fung, Identifikation, Pos.-Erkenn.

Kameratyp S/W-, Farbkamera

Contact Image Sensor

Color-Spezial-Kamera

Sensortyp CMOS-Sensor

CMOS-Sensor

CMOS

bis zu 21 888 Pixel

316k Pixel

Bilder pro Sekunde bis zu 64 fps

44 μs/Zeile (22 kHz, 920 mm/s)

25 fps

Anzahl digitale I/O –

–

–

CameraLink

PoE

Sensorauflösung in Pixel 12 Megapixel

Schnittstellen / GPIO CameraLink, CoaxPress Optik-Anschlüsse C-Mount, F-Mount Besonderheiten Weitere Auflösungen von 2 Megapixel bis 25 Megapixel

–

M12x0.5

Integrierte LED-Beleuchtung

Unterputzmontage

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megalink 10.14

M E S S TE C H N I K & S E N S O R I K

HERSTELLER DIGITALER DRUCKPLATTENBELICHTER SETZT AUF ROBUSTES BML-WEGMESSSYSTEM VON BALLUFF

Magnet so gut wie Optik Magnetkodierte Weg- und Winkelmesssysteme sind sehr robust und unterstützen als echtzeitfähige Systeme hochdynamische Weg- und Winkelmessaufgaben. Dies weiss auch die Bielefelder Dotline GmbH, die in ihren digitalen Druckplattenbelichtern auf das innovative Wegmesssystem BML von Balluff setzt.

D

ie digitale Druckplattenbelichtung, auch unter dem Begriff CTP (Computer to Plate) bekannt, ist ein Verfahren in der Druckvorstufe, bei dem Druckplatten vom PC aus direkt im Plattenbelichter bebildert werden. Druckereien profitieren im Vergleich zu den früher üblichen, konventionellen Filmbelichtungsverfahren bei ihren Produkten vor allem durch Schnelligkeit, Präzision und Flexibilität. Ausserdem liegen Material- und Montagekosten deutlich niedriger. Als renommierter Hersteller ausgereifter CTP-Lösungen gilt die DotLine GmbH mit Stammsitz in Bielefeld, zu deren Produktportfolio unterschiedliche manuelle sowie halb- und vollautomatische CTP-Systeme für den Akzidenz- und Zeitungsdruck gehören.

Dank kompakter Abmessungen lässt sich das Wegmesssystem auch bei beengten Einbauverhältnissen gut montieren.

Reproduzierbarkeit entscheidet über Druckqualität Die für unterschiedliche Einsatzbereiche ausgelegten Systeme haben eine entscheidende Gemeinsamkeit: Wenn der modulierte Laserstrahl die Druckplatten Zeile für Zeile beschreibt, ist bei diesem Scan eine extrem gleichmässige, konstante Bewegung mit hoher Reproduzierbarkeit obligatorisch. «Sonst entstünden bereits durch minimale Abweichungen und Rasterüberlagerungen unerwünschte Moiré-Effekte; eine hohe Druckqualität wäre dann nicht erreichbar», erläutert Tobias Kaufhold, Geschäftsführer der DotLine GmbH. Erschwerend kommt hinzu, dass es meist auf hohe Geschwindigkeit ankommt. Deshalb sollen die CTP-Systeme ausgesprochen schnell arbeiten. Die DotLine VMAX 400 beispielsweise belichtet bis zu 400 Platten pro Stunde bei einer Auflösung von 1270 dpi.

Bilder: Dotline (1) / Balluff (3)

Dazu muss der für die gleichmässige Bewegung der Druckplatte zuständige Linearachsantrieb mit extrem hoher Gleichlaufgüte arbeiten und darf sich weder von Querkräften noch Schwingungen beeinträchtigen lassen.

Er ist daher auf ein hochpräzises Wegmesssystem angewiesen; beim Belichten ist lediglich ein Versatz von weniger als 1 μm tolerierbar. «Für die Wegmessung hatten wir zunächst optische Systeme im Einsatz, was

AUTOR Ellen-Christine Reiff Redaktionsbüro Stutensee INFOS Balluff Sensortechnik AG CH-8953 Dietikon Tel. +41 (0)43 322 32 40 sensortechnik@balluff.ch www.balluff.com

Magnetkodierte Wegmesssysteme sind eine robuste Alternative zu hochgenauen optischen Verfahren. Es gibt sie wahlweise für den linearen oder rotativen Einsatz.

M E S S TE C H N I K & S E N S O R I K

leider mit einigen Nachteilen verbunden war», berichtet Tobias Kaufhold: «Sie boten zwar die notwendige Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, waren aber recht kostspielig und konnten leicht beschädigt werden.»

Die CTP-Spezialisten suchten deshalb nach einer anderen Lösung für die Positionserfassung. Fündig wurden sie schliesslich bei Balluff. Mit dem BML hat der Sensorikspezialist ein leistungsfähiges magnetisches Wegmesssystem entwickelt, das sich für den Einsatz in den CTP-Systemen gleich aus mehreren Gründen als geradezu prädestiniert erwies.

10.14 megalink

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systeme ist senkrecht (perpendikular) magnetisiert und bietet ein absolut homogenes Magnetfeld. Bekannt ist diese Form der Magnetisierung vor allem als Schreibverfahren bei magnetischen Datenträgern und gilt seit einigen Jahren als Standard für moderne Festplatten.

Perpendikulare Magnetisierung Bei der perpendikularen Magnetisierung stehen die magnetischen Momente nicht parallel zur Oberfläche des Berührungsloses Messverfahren ohne Der Sensorkopf wird berührungslos über den Masskörper geführt.

Massbandes (longitudinal), Referenzfahrt Es besteht aus dem Sensorkopf, einem ma- sondern senkrecht dazu. Sagnetkodierten Masskörper wahlweise für lopp formuliert gehen die den linearen oder rotativen Einsatz und Zu- Magnete gewissermassen in die Tiefe. Dies Messstrecke um 90 Grad versetzte Signale behör wie Zählerdisplay oder Führungssys- führt zu einer potenziell wesentlich höheren ausgeben. Dadurch ist eine richtungsabhäntem. Um die Weginformation aufzunehmen, Feld-Dichte, bei gleicher Oberfläche lassen gige Messung der Wegstrecke möglich. Der wird der Sensorkopf berührungslos über sich also mehr einzelne Magnete unterbrin- Messwert wird von der Elektronik als Absoden Masskörper geführt, das Messverfah- gen. Da bei diesem Verfahren im Gegensatz lutwert ausgegeben. ren arbeitet damit ohne mechanischen Ver- zur longitudinalen Magnetisierung nahezu schleiss. Auch eventuelle Verschmutzungen alle Elementarmagnete voll ausgerichtet Echtzeitsignale mit hohen Sample-Raten oder Temperaturschwankungen beeinträch- sind, lässt sich eine sehr hohe, langzeitsta- Mit der übergeordneten Steuerung kommutigen die Messungen nicht und Beschädi- bile und temperaturunabhängige Genauig- nizieren die Sensoren wahlweise über eine gungen sind ebenfalls nicht zu befürchten. keit realisieren. Denn es gilt als erwiesen, BISS-C oder SSI-Schnittstelle. Zusätzlich Der Sensor wird geschützt eingebaut und dass magnetische Bereiche nur langzeitsta- stellt die Auswerteelektronik dem Anwender Permanentmagnet-Masskörper durch bil bleiben, wenn die Elementarmagnete der für schnelle Regelanwendungen mit ein Edelstahlband abgedeckt. Dabei lässt voll ausgerichtet sind. Durch die stehende hohen Sample-Raten Echtzeitsignale in sich der zur Verfügung stehende Raum opti- Ausrichtung können zudem die Sensoren im Form von sinusförmigen Analogsignalen mal nutzen, da der Einbau des Sensorkop- für sie optimalen Abtastbereich arbeiten, 1 Vss oder wahlweise interpolierten digitafes längs oder quer zum Masskörper mög- was ebenfalls der Messqualität zugute- len Rechtecksignalen über eine RS422Schnittstelle bereit. «Dadurch sind die Wegkommt. lich ist.

Durch präzise Fertigung und ausgefeilte Für eine präzise Aussage über den zurück- messsysteme für ein schnelles Feedback in Auswerteverfahren sind heute mit einem gelegten Weg werden die magnetischen den elektrischen Antriebsachsen der CTPsolchen robusten, magnetischen System Perioden gezählt. Im Sensorkopf sind dazu Systeme geradezu prädestiniert», freut sich ohne weiteres ähnlich hohe Auflösungen er- viele einzelne Magnetfeldsensoren ein- Tobias Kaufhold. reichbar, wie mit optischen Verfahren. Eine schliesslich der entsprechenden Auswerte- Da die magnetkodierten Wegmesssystewichtige Voraussetzung für diese hohe Prä- elektronik integriert. Diese Sensoren sind me auch im Hinblick auf Flexibilität punkten zision liefert die spezielle Magnetisierung: innerhalb des Sensorkopfs so angeordnet, können, eignen sie sich für sehr viele EinDie Massverkörperung der BML-Wegmess- dass sie bei ihrer Bewegung entlang der satzbereiche. Für unterschiedliche Anwendungsfälle stehen verschiedene StandardAusführungen zur Verfügung. Besonders flexible Einsatzmöglichkeiten bieten beispielsweise Masskörper als Rollenware, die bis 48 m Länge verfügbar sind und vor Ort konfektioniert werden können. Auch für eher spezielle Anwendungen gibt es massgeschneiderte Lösungen, denn bei Bedarf lassen sich auch höhere Auflösungen oder Verfahrgeschwindigkeiten sowie grössere Detektionsabstände realisieren.

Sie erfüllen serienmässig die Anforderungen der Schutzart IP67 und, wenn sie nicht mutwillig beschädigt werden, halten sie in der Regel ein Maschinenleben lang. Auch von Störeinstrahlungen lassen sie sich nicht beeinträchtigen, denn die Balluff-Entwickler haben ihr Augenmerk auf ein extrem EMV-festes Elektronik- und GehäuseBei der perpendikularen Magnetisierung sind im Gegensatz zur longitudinalen nahezu alle Elementarmagnete voll design gerichtet.

■ ausgerichtet.

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megalink 10.14

A U TO M A T I O N

«PERFEKTES DUO» – SIMATIC S7-1500 UND TIA PORTAL IM EINSATZ BEI FONDAREX

Vakuum in der Druckgussform Wenn ein Vakuumsystem beim Druckguss die Luft während des Giessprozesses aus der Form zieht, wird das Metallgefüge deutlich kompakter. Bei der neuen Generation von Vakuumsystemen der Firma Fondarex SA ersetzt eine Simatic S7-1500-Steuerung mit einem Comfort Panel die bisherige Soft-SPS. Die bestehende Software konnte ins TIA Portal importiert werden.

D

ominik Baumgartner hievt den 4-Zylinder-Motorblock auf das oberste Regal.

Der Fotograf will ihm Hilfe anbieten, aber der Verkaufsleiter der Firma Fondarex SA winkt ab: «Die heutigen Autoteile werden immer leichter, die Motoren kompakter, die Karosserieteile dünnwandiger.» Die Automobilindustrie will den CO2 -Ausstoss minimieren und muss deshalb Gewicht einsparen. Nicht nur die Motoren werden leichter, auch immer mehr Strukturteile aus Stahl weichen neuen Komponenten aus Aluminium oder Magnesium. Die komplexen, dünnwandigen Bauteile lassen sich im herkömmlichen Leichtmetall-Druckguss kaum ohne die Unterstützung der Vakuumtechnologie fertigen. «Im Druckguss, wo der Einspritzvorgang sehr kurz ist, gilt die Vakuumtechnologie als die effizienteste Lösung zur Evakuierung von Luft und Gasen. So kann die Qualität verbessert und der Ausschuss während der Produktion verkleinert werden», erklärt Dominik Baumgartner.

Kompaktes Gefüge Das Druckgussverfahren wird hauptsächlich bei Grossserienproduktionen von geometrisch komplexen Teilen aus Aluminium, Magnesium oder Zink angewendet. Der Druckguss bedient neben der Automobilindustrie auch die Motorrad- und Flugzeugindustrie.

Ebenso werden einige Komponenten im Elektronik-, Sanitäts- und Haushaltsbereich so gefertigt. Wird ein besonders kompaktes, porenloses Gefüge gefordert, damit die Teile nachbearbeitet, wärmebehandelt oder geschweisst werden können, setzen die Giessereien Vakuumsysteme ein. Auch Strukturteile von Karosserien müssen besonders kompakt sein, damit sie bei einem Unfall viel Energie aufnehmen können.

INFOS Siemens Schweiz AG CH-8047 Zürich Tel. +41 (0)84 882 28 44 industry.ch@siemens.com www.siemens.ch/industry

Die Vakuumsysteme werden in St-Légier in der Schweiz gefertigt und zu Kunden in der ganzen Welt geliefert, wo sie vor Ort in Betrieb gesetzt werden.

Bilder: Siemens

A U TO M A T I O N

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derseits zur Regelung des Prozesses», erklärt Dominik Baumgartner. Während Fondarex das Know-how zur Giesstechnik kontinuierlich pflegt, überlässt sie die Programmierung der Steuerung einem externen Systempartner, der Firma W. Althaus AG. Marco Schneider von W. Althaus AG: «Während wir die Steuerung programmierten, erstellten die Ingenieure von Fondarex die grafische Bedienoberfläche. Die bestehende Software aus dem alten System konnten wir ohne Probleme ins TIA Portal importieren.»

■

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Eine S7-1500 steuert das Vakuumsystem. Über Profinet ist sie ins übergeordnete Automatisierungssystem der Giesszelle eingebunden.

Das grafische Touch Panel visualisiert den Prozess und erleichtert die Parametrisierung.

Das Vakuumsystem ist in die Giesszelle eingebunden. Die Druckgussmaschine gibt den Befehl, wann das Vakuumsystem die Luft aus der Form evakuieren soll. Dabei geht es um Millisekunden: «Ein Motorblock wird in 80 ms gegossen; dies entspricht der Formfüllzeit. Das Metall fliesst also nicht langsam hinein, sondern wird regelrecht in die Form hineingesprüht», erklärt Dominik Baumgartner.

Vakuum genau regeln Die Steuerung des Vakuumsystems überwacht die Vakuumwerte in der Form, die abgesaugten Luftvolumen und die Luftfeuchtigkeit wie auch die Verschmutzung des Systems. Sie regelt nicht nur die Pneumatikelemente in der richtigen Reihenfolge, sondern das Vakuum während des Giessprozesses.

Vor Kurzem ersetzte Fondarex das bestehende Bedienpanel, ein Multi Panel (MP277 Touch) mit Soft-SPS von Siemens, mit einer neuen S7-1500-Steuerung und einem 9Zoll-Comfort-Panel. Die Kundschaft wolle nicht nur technisch die beste Lösung, heisst es aus dem Familienunternehmen, sondern auch optisch sollen die Anlagen überzeugen. Auf dem 9-Zoll-Touchpanel wird der Ablauf des Giessprozesses grafisch dargestellt, was dem Bedienpersonal die Eingabe der Parameter erleichtert.

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Messwerte aufzeichnen Die S7-1500 überwacht den Prozess und steuert über die ET 200SP die Ein-und Ausgabemodule des Vakuumsystems. Sie schaltet diverse Ventile und verarbeitet analoge Signale. «Der Trend geht zu immer mehr Messwerten während des Giessprozesses. Einerseits zur Qualitätskontrolle, an-

Technik in Kürze

Fondarex SA

Das Vakuumsystem für den Druckguss wird von einer Siemens S7-1500 gesteuert. Die Peripherie spricht die Steuerung über ET 200SP Ein-/Ausgabemodule an, sowohl über digitale als auch analoge Kanäle. Bedient wird die Anlage über ein 9-ZollComfort-Panel. Die Software des Vorläufermodells mit einer WinAC Soft-SPS konnte problemlos ins TIA Portal zur Entwicklung der neuen Software importiert werden.

Die Vakuumsysteme der Firma Fondarex werden im Druckguss (Aluminium, Magnesium und Zink) und auch immer häufiger im Kunststoffspritzguss eingesetzt. Der Familienbetrieb in St-Légier bei Vevey hat einen weltweiten Marktanteil von 85 Prozent. Er wurde 1946 in Montreux gegründet und ist der Erfinder der Vakuumtechnologie für die Bereiche Druckguss und Kunststoffspritzguss. www.fondarex.com

Traceability garantiert optimale Prozesse − Intralogistik − Produktionssteuerung − E-Kanban − Asset-Tracking

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megalink 10.14

A U TO M A T I O N

ELEKTRISCHE LINEARMOTOR-SCHLITTEN ELAX BIETEN SCHNELLE ZYKLUSZEITEN UND LASSEN SICH BELIEBIG KOMBINIEREN

Geheimtipp für Automatisierer Die elektrischen Linearmotor-Schlitten Elax gleichen im Aufbau pneumatischen Schlitten. Allerdings bieten diese im Vergleich eine drei Mal schnellere Zykluszeit und verfügen zudem über ein sehr gutes Kraft-Volumen-Verhältnis. Darüber hinaus lassen sich die wartungsfreien Antriebe flexibel anordnen und Kraftprozesse über die Funktion «Force Calibration» limitieren, steuern und überwachen.

D

as Baukasten-Prinzip war eine der Schlüsselanforderungen bei der Entwicklung der elektrischen LinearmotorSchlitten. Dadurch lassen sie sich als pickand-place, flach oder hochkant, als Kreuztisch oder als Flächenausleger anordnen. Dabei werden sie mittels Zentrierringen ganz ohne Adapterplatten präzis miteinander verbunden. Die Lochmatrix hat immer das gleiche Raster von 20 x 50 mm.

Linearmotor wird zum Kraftsensor Die patentierte Funktion «Force Calibration» des Ethernet-Servocontrollers Xenax erlaubt vollkommen neue Kraftprozesse. Diese erfasst alle für die Kraftmessung unerwünschten Rast-, Gewicht- und Reibungskräfte für jeden Motor individuell und kompensiert

diese. Damit sind die drei häufigsten in der Praxis vorkommenden Kraftprozesse möglich: • Force Limitation: schnell fahren auf Position, weiterfahren mit Kraftlimitierung (zum Beispiel Tampondruck).

• Force Control: fahren mit Minimalkraft auf eine Berührungsposition, Kraft erhöhen, weiterfahren auf Kraftlimitierung, auf Position oder auf Schalter et cetera (zum Beispiel Teile-Montage).

• Force Monitoring: Definition eines Force Sectors (rechteckige Fläche) im KraftWeg-Diagramm. Es folgt eine automatische Prüfung, ob die Kraftkurve den Sektor korrekt durchlaufen hat oder nicht. Der Anwender erhält ein Gut-/Schlecht-Signal (zum Beispiel Taste prüfen)

Die elektrischen Linearmotorschlitten gibt es in verschiedenen Baugrössen und sie bieten ein sehr gutes Kraft-VolumenVerhältnis.

Bild: Jenny Science

Technische Daten – Breite/Höhe: 58 x 28 mm – Hublängen von 30 bis 150 mm – 20 N Nominalkraft, 60 N Spitzenkraft – Zykluszeit zirka 1/3 im Vergleich zu pneumatischen Schlitten – magnetisches Messsystem mit 1 μm Auflösung und einer Genauigkeit von ±10 μm – Kraftprozesse im Bereich von 50 bis 6000 g – Robuste Ausführung, bis zu 100 Mio. Zyklen – wartungsfrei

Es ist ebenfalls möglich, ganz ohne zusätzlichen Sensor Kräfte aufzuzeichnen. Dabei wird ein Kraftspektrum von 50 bis 6000 g abgedeckt.

Nützliche Eigenschaften Durchdachte Details und Optionen verleihen dem elektrischen Linearmotor-Schlitten weitere nützliche Eigenschaften für die Integration in Maschinen und Automaten. So sind beispielsweise Motor- und Encoderleitung in einem Kabel zusammengefasst, wodurch Kabelschleppführungen kompakter und leichter ausfallen können. Der variable Kabelanschluss (hinten/seitlich) bietet weiteren konstruktiven Freiraum.

Die Gewichtskompensation verhindert bei Stromausfall ein Herunterfallen der Achse und entlastet den Linearmotor im Betrieb.

Der Wechsel des internen Feder-Pakets zur Gewichtsanpassung kann durch den Kunden selbst ausgeführt werden.

Ein weiteres Highlight ist die Chromstahlabdeckung. Diese deckt Aussenbohrungen und Gewinde so ab, dass die Antriebe sich problemlos in der Lebensmittel- und Pharma-Industrie einsetzen lassen. Sie ermöglicht auch Reinraumanwendungen.

INFOS Jenny Science AG CH-6026 Rain Tel. +41 (0)41 455 44 55 alois.jenny@jennyscience.ch www.jennyscience.ch

ANTRIEBE UND FLUIDIK

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maxon EC-4pole Das Powerpaket.

maxon-Antriebe in Treibstoffpumpen.

Wenn es drauf ankommt.

Auch im Motorsport kommen unsere Antriebssysteme zum Einsatz.

Die stecken z.B. in Treibstoffpumpen von Formel-1-Wagen. Dort sorgen sie daf체r, dass der Motor auch bei extremen Fliehkr채ften gleichm채ssig mit Treibstoff versorgt wird.

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A N TR I E B S TE C H N I K

Der Renault-3.5.-Rennbolide verfügt über einen 530 PS starken V8-Motor.

Bilder: Zytek

ZYTEK SETZT BEI SEINER ELEKTRONISCHEN DROSSELKLAPPENVERSTELLUNG AUF MAXON-MOTOREN

Zuverlässiger Motor für Motor Die Rennserie Formel Renault setzt seit 2012 einen neuen und leistungsstarken V8-Motor in ihren Rennboliden ein. In dem 530 PS starken Triebwerk verstellen Motoren von Maxon das elektronische Drosselklappensystem.

D

ie World Series von Renault fasst mehrere Rennserien zusammen. Deren Hauptserie ist die Formel Renault 3.5, die in

AUTORINNEN Karen Whittaker maxon motor uk Anja Schütz Redaktorin maxon motor ag INFOS Maxon Motor AG CH-6072 Sachseln Tel. +41 (0)41 666 15 00 info@maxonmotor.com www.maxonmotor.com

den vergangenen Jahren eine ganze Reihe von Fahrern hervorbrachte, die von ihr den Schritt zur Formel 1 schafften. Zu diesen gehört neben den Scuderia Toro RossoRennfahrern Jean Eric Vergne und Daniel Ricciardo auch der amtierende Weltmeister Sebastian Vettel.

530 PS aus 3,4 Litern Da die Formel Renault 3.5 als Vorbereitungsserie für die Formel 1 dient, weisen die Fahrzeuge viele Merkmale der höchsten Motorsport-Klasse auf: Karbonbremsen, halbautomatische Gangschaltung, Linksfuss-Bremse sowie seit 2012 einen leistungsstarken V8-Motor und verstellbaren Heckflügel. In den neuen von Renault entwickelten World Series-Fahrzeugen kom-

men Motoren von Zytek, einem britischen Unternehmen, das sich mit Kontrollsystemen für die Automobilindustrie, Antriebstechnik, den Motorenbau und die HybridTechnologie beschäftigt, zum Einsatz. Alle 26 Fahrzeuge der Formel Renault 3.5 werden von den neuen Zytek-Motoren angetrieben. Der Motor wurde speziell für die Formel Renault-Serie konzipiert. Der 3,4-LiterV8 mit 530 PS bei 9250 Umdrehungen pro Minute hat 50 PS mehr als sein Vorgänger.

Auch beim Gewicht kann der neue Renault punkten, da er rund 15 Kilogramm weniger wiegt als das bisherige Modell.

Im Motor selbst ist ein Drive-by-wire-Drosselklappensteuersystem integriert. Bei der elektronischen Drosselklappenregelung wird die mechanische Seilzugverbindung zwi-

SenSorS Safety rfID

photoelektrISche SenSoren

SubmInIature

DIe kleInSten auf Dem markt

Der 3,4-Liter-V8 mit 530 PS bei 9250 Umdrehungen pro Minute hat 50 PS mehr als der bisherige Motor des Renault Formel 3.5.

schen Gaspedal und Drosselklappen durch hohen Umgebungsanforderungen wie starein elektronisches Signal ersetzt, welches ke Vibrationen und hohe Temperaturen, anbei jeder Gaspedalbewegung an die Motor- gepasst. In enger Zusammenarbeit mit Zytek stellten die steuerung gesendet Ingenieure von Mawird. Dieses Signal «Wir waren vom technischen xon in den Testphaist dafür verantwortBackground der Mitarbeiter und sen sicher, dass die lich, dass die Einzeldem guten Service beeindruckt.»

Motoren unter den drosselklappen über John Manchester, Operations Director Zytek anspruchsvollen Beeinen elektrischen lastungen präzise Stellmotor verstellt werden können. Der Rennfahrer ist damit in funktionieren. «Die ersten Tests mit Mader Lage, bei einer bestimmten Gaspedal- xon-Produkten begannen wir im Juli 2011 position und der entsprechenden Drehzahl und waren von dem technischen Backein bestimmtes Drehmoment vom Motor ground der Mitarbeiter und dem guten Service beeindruckt. Die Motoren sind einer für abzurufen. Im Fall des Formel-Rennwagens sie recht feindlichen Umwelt ausgesetzt, gibt es drei verschiedene Stufen (Pedal doch Maxon hat das Produkt und auch das Maps) für unterschiedliche Streckenbedindahinterstehende Problem verstanden und gungen. uns sogar Verbesserungsvorschläge für die Optimierung des Systems gemacht», erStarke Vibrationen im Griff Die exakte Regulierung dieses Drosselklap- klärt John Manchester, Operations Director pensystems wird von einem maxon DC-Mo- bei Zytek. Paul Williams, Sales Ingenieur bei tor mit Planetengetriebe übernommen. maxon motor uk, dazu: «Wir freuen uns, mit Zytek zusammenzuarbeiten. Gerade spezielDurch diese Technologie sind die Rennwagen rund vier Sekunden pro Runde le und anspruchsvolle Anwendungen, die schneller. Die Motoren und die Getriebe modifizierte Motoren erfordern, machen ei■ von Maxon Motor wurden speziell an die nen Grossteil unseres Geschäfts aus.»

hauptvorteIle ü Ø4- und M5-Gehäuse für Objekterfassung in engen Räumen ü Kubische Sensoren 5 x 7 x 40 mm ü Robustes Metallgehäuse ü Präzise Objekterfassung durch zylindrischen Lichtstrahl ü Robuster Saphirglas- oder Glasabschluss, kratzfest und chemikalienbeständig ü Schock- und vibrationsresistent durch Vollverguss der Elektronik ü Hohe Funktionsreserve

Contrinex Schweiz AG Tel. 041 752 17 00 info@contrinex.ch www.contrinex.com

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PRODUKTMELDUNGEN

Ressourcenschonend verpackt

I/O-Module im Zinkdruckguss-Gehäuse

PC-based Control reduziert den Ressourcenverbrauch während des Verpackens durch schnelle Steuerungs- und Regelungsprozesse.

Grundlage ist hierfür XFC (eXtreme Fast Control).

Mit I/O-Responsezeiten <100 μs können so Prozesse präzise gesteuert werden. Die PC- und EtherCAT-basierte Steuerung gewährleistet die Synchronisation aller Prozess- oder komplexer Motion-Control-Abläufe. Verkürzte Zykluszeiten optimieren zugleich die Taktraten der Verpackungsmaschinen. Die schnelle Reaktion auf Druckmarken ermöglicht die Einsparung von Verpackungsmaterial, wenn bei Blister-Verpackungen näher am Produkt gearbeitet werden kann, wodurch die Folienlänge zum Versiegeln reduziert wird. Die exakte

Mit Zinkdruckguss als Gehäusematerial können die IP-67-I/O-Module der ER-Serie in rauer Industrie- und Prozessumgebung eingesetzt werden. Bereiche sind die Heavy-DutyIndustrie und das Automotive-Umfeld. Die EtherCAT-Box-Module ergänzen die Ausführungen im Kunststoff- und Edelstahl-Gehäuse.

Die Kunststoffvariante EP ist prädestiniert für nasse oder staubige Umgebungsbedingungen im allgemeinen Maschinenbau oder in der Montagetechnik. Die im «Hygienic Design» ausgelegte Serie EQ ist hingegen mit Edelstahl-Gehäuse und Schutzart IP 69K für Anwendungen in der Lebensmittel-oder Pharmaindustrie konzipiert. Die Module sind kompatibel zur EP-Serie und bieten ein I/O-Spektrum: digitale Eingänge mit unterschiedlichen Filtern, digitale Ausgänge mit 0,5 A Ausgangsstrom sowie Kombimodule mit wählbaren digitalen Ein- oder Ausgängen. Tempera-

Steuerung der Schweisstemperatur erlaubt die Verarbeitung dünnerer Kunststofffolien. Die Wanddicke von PET-Flaschen lässt sich durch genaue Prozesssteuerung minimieren, ebenso wie der Verbrauch an Papier und Aluminium zur Herstellung von Kartondosen.

Die genaue Annäherung an die Mindestfüllmenge führt bei der Verpackung von Volumenprodukten ebenfalls zu enormen Rohstoff- und damit Kosteneinsparungen.

turmessmodule, serielle Schnittstellen, Encoder-Eingänge und MotionModule ergänzen das Programm.

Zur Verfügung stehen 30 mm schmale und 60 mm breite Module in unterschiedlichen Kanalvarianten. Die Signalanbindung erfolgt über M8- oder M12-Steckverbinder. Die ER-Module bieten ein EtherCAT-Interface, die Spannungsversorgung und M8-Stecker oder -Buchsen für die Weiterleitung. Die Box-Module sind für den Betriebstemperaturbereich von –25 bis +60 °C qualifiziert.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 (0)52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 (0)52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Sicherheitskette flexibel und effizient markiert

Switch mit 10G Fiber-Ports

Das modulare Markierungssystem für TeSys-Standardschütze vereinfacht die Anpassung der Kontakte in der Sicherheitskette beim Schaltschrankbau. Als Komplettlösung konzipiert sind SicherheitsMarkierungsblenden und zusätzliche Kontaktblöcke für die Nachrüstung von TeSys D-Standardschützen im Bereich von 9 bis 150 A erhältlich. TeSys U-Motorabgänge

können mit transparenten Markierungsaufklebern versehen werden. Dank der roten Farbe ist die Sicherheitskette einfach zu lokalisieren.

Das spart bei Wartungsarbeiten Zeit.

Die Blenden und zusätzlichen Blöcke verhindern zudem einen direkten Kontakt zwischen dem Schraubenzieher und den Polen, wodurch die Sicherheit der Mitarbeiter verbessert wird. Die TeSysProduktlinie bietet alle notwendigen Funktionsbausteine für die Bereiche Isolierung, Schutz und Notfall und erfüllt die Normen EN/IEC 60204-1 und EN/ISO 13850.

Schneider Electric (Schweiz) AG | 3063 Ittigen | Tel. +41 (0)31 917 33 33 ittigen@ch.schneider-electric.com | www.schneider-electric.ch

Im industriellen Layer 3 Switch sind herkömmliche Switching- und anspruchsvolle Routing-Funktion im 19" Metallgehäuse untergebracht. Der neue RGPS-R9244GP+-P ist ein Layer 3 managed und redundanter Ring PoE Ethernet Switch mit 24x 10/100/1000BaseT(X) P.S.E. Kupfer-Ports und 4x 1G/10GBase-X SFP+ GlasfaserPorts. Das multifunktionale Gerät unterstützt unter anderem die Layer 3-Routing Funktion für eine bessere Netzwerkleistung bei einer grossen Anzahl LANs in mehreren Teilnetzen. Die 24 PoE-Ports

liefern je bis zu 30W. Mit der Unterstützung von Ethernet Redundanzprotokollen wie O-Ring (Recovery Time <30 ms über 250 Übertragungseinheiten) und MSTP (RSTP/STP kompatibel) kann der Anwender seine kritischen Anwendungen von Netzwerkunterbrechungen oder temporären Störungen mit der Recovery-Technologie schützen. Das Gerät unterstützt zudem den IEEE 1588v2 Zeitsynchronisation Standard. Ausserdem arbeitet das Gerät im Betriebstemperaturbereich von –40 bis +60°C.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 (0)56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

PRODUKTMELDUNGEN

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Auswertegerät für kapazitive Minisensoren

Display für breiten Temperaturbereich

Wenn es um sichere Objekt- und Füllstanderfassung geht, bieten kapazitive Mini-Sensoren BCS hohe Applikationssicherheit. Dank ihrer kompakten Abmessungen finden sie in kleinen Bauräumen auch Platz, denn der Abgleich erfolgt von einem abgesetzten Auswertegerät. Neue Möglichkeiten bietet ein Auswertegerät mit IOLink-Schnittstelle und Display. Es ist für die Hutschienenmontage ausgelegt. Über IO-Link erhält der Anwender Zugriff auf alle Funktionen. So kann er Ausgangsfunktionen, wie etwa PNP/NPN, frei wählen und sich am Analogausgang das Signal von 0 bis 10 V oder 4 bis 20 mA ausgeben lassen. Der Schaltpunkt ist teach- und triggerbar. Darüber hinaus bietet das Gerät eine dynamische Objekterkennung und eine Zweipunktregelung

Das EA DOGM240-6 ist ein Grafikdisplay mit kontrastreicher SupertwistTechnologie (STN und FSTN) samt Beleuchtung; optional auch mit Touchpanel und USB-Testboard.

Es verfügt über den UC1611s Controller mit integriertem Grafik-RAM. Die LED-Backlights leuchten wahlweise entweder in Rot-grün, Weiss oder Bernstein. Das Display arbeitet an einfachen 2,7 bis 3,3 V im Temperaturbereich von –20 bis +70°C. Die Stromaufnahme liegt bei 500 μA. Mögliche serielle Schnittstellen sind neben dem 3und 4-wire SPI auch der I2C-Bus. Durch die lange Bau-form mit schmaler Abmessung 94 x 40 mm kann das Display gut in 19" Systeme bereits ab 1 HE eingebaut

über eine einstellbare Hysterese.

Der Verstärker ist auch in einer Komfort-Variante ohne IO-Link Schnittstelle verfügbar. Der Anwender kann den Ausgang zwischen schaltend und analog intern umschalten. Eine externe Triggerleitung steht auch zur Verfügung.

Die Palette der kapazitiven MiniSensoren umfasst über 30 Ausführungen, darunter sind kompakte Bauformen ab Ø 4 mm und Scheibenbauformen, bündige und nicht bündige Ausführungen.

werden. Ein kostenfreier Simulator, der mit Windows läuft, simuliert ohne Hardware alle Displays und Farben. Damit lassen sich eigene Bilder und Texte im Display darstellen. Ist das Testboard EA 9780-3 USB zusätzlich an der USB-Schnittstelle des PCs angeschlossen, können der Kontrast, der Blickwinkel und die Helligkeit des Displays beurteilt werden. Die Stromversorgung erfolgt automatisch über den USB Port.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 (0)56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

Balluff Sensortechnik AG | 8953 Dietikon | Tel. +41 (0)43 322 32 40 sensortechnik@balluff.ch | www.balluff.com

Vektornetzwerkanalysator misst uni- und bidirektional Der R&S ZND Vektornetzwerkanalysator verfügt über zwei Messtore und ist in der Grundversion für unidirektionale Messungen von 100 kHz bis 4,5 GHz ausgelegt. Der Frequenzbereich lässt sich auf 8,5 GHz erweitern. Auch lässt sich der Analysator für bidirektionale Messungen bis 4,5 oder 8,5 GHz ausstatten. Die Funktionen können lokal freigeschaltet werden. Der ZND eignet sich für Messungen in Produktionslinien, wie für die Charakterisierung von passiven Komponenten von Mobiltelefonen. Anwender vermessen mit dem Analysator S-Parameter wie S11 an Antennen oder S21 an Filtern. Auch in der Lehre wird das Gerät eingesetzt, da es einfach bedient werden kann. Es bietet eine spezifizierte Dynamik von bis zu 120 dB und

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einen spezifizierten Pegelsweepbereich von bis zu 48 dB. Darüber hinaus sind Optionen für Time-Domain-Messungen und ein General Purpose Interface Bus (GPIB) und eine Input /Output-Schnittstelle (Handler I/O) erhältlich. Mit dem 12,1"-Touchscreen und der intuitiven Benutzeroberfläche lassen sich Messungen einfach konfigurieren und die Ergebnisse analysieren. Jede Funktion ist über das Softpanel in drei Bedienschritten erreichbar. Über eine Tool-Bar und mit Drag & Drop-Funktion ist der ZND konfigurierbar.

Roschi Rohde & Schwarz AG | CH-3063 Ittigen | Tel. +41 (0)31 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com | www.roschi.rohde-schwarz.com

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PRODUKTMELDUNGEN

Mehr als ein Mediakonverter

Das TX2FX-13-Modul verfügt über einen zusätzlichen 100 Mbit Kupfer-Ethernet-Port. Das macht es zu einem kompakten unmanaged Switch mit einem SFP-Slot, einem Kupferanschluss mit drei Geschwindigkeiten und einem 100/10 Mbit Kupfer-Port. Mit dem Konfigurationsschalter kann der zusätzliche 100 Mbit-Anschluss auf der gleichen oder gegenüberliegenden Seite wie der SFPSteckplatz gewählt werden.

TX2FX-13 bietet sich für Anwen-

dungen an, bei denen eine hohe Bandbreite, etwa eine 1 GBit Ethernet-Kamera an einer Kupferleitung, zusammen mit einer geringen Bandbreite über eine lange Distanz angeschlossen werden muss. Das Modul unterstützt daneben auch Link Loss Forwarding: Fällt die Kupferverbindung aus, wird die optische Verbindung unterbrochen und der Anwender informiert. Das Modul leitet Fehler nämlich nur über den Hauptkupfer-Port weiter.

Bedienterminals optimal an Maschinen platzieren Die neuen Tragarmsysteme mit geschlossenen Panels stehen in zahlreichen Varianten zur Verfügung und entsprechen der Schutzart IP65. Die Multitouch-WidescreenPanels sind mit Diagonalen von 18,5 bis 24" und Auflösungen von HD Ready bis Full HD verfügbar. Ebenfalls erhältlich ist eine 21,5"-Variante im Hochformat, sodass auch bei engen Platzverhältnissen nicht auf grossflächige Displays verzichtet werden muss. Die montierbaren seitlichen Griffe sorgen für einfaches Handling an der Maschine.

Zudem liegen zwei Gerätevarianten im 4 : 3-Seitenverhältnis und mit analog-resistiven Touchscreens vor.

Damit können bestehende Visualisierungen ohne Softwareanpassung weiterverwendet werden.

Die Panels werden mit Standard-

kabeln durch den Tragarm verkabelt. Dies ist auch bei bereits montierten Panels möglich. Wird Smart Display Link 3 eingesetzt, ist die Verkabelung aufgrund der schlanken RJ45-Stecker komfortabel. Die höchste überbrückbare Distanz liegt bei 100 Metern zwischen PC und Panel. Die Tragarmgeräte sind auch mit Tastern, Wahl- und Schlüsselschalter und einem integrierten Not-Aus erhältlich. Mit einem integrierten RFID-Reader können individuelle Berechtigungsstufen vergeben werden.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 (0)56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

B&R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 (0)52 728 00 55 office.ch@br-automation.com | www.br-automation.com

Generator simuliert Netze mit DOCSIS 3.1-Signalen

Open-Frame Netzteil

Der R&S CLGD erzeugt als erster Generator, Signale für DOCSIS 3.1, DOCSIS 3.0, digitales Kabelfernsehen nach J.83/A/B/C und analoges Kabelfernsehen gleichzeitig. Beliebige Signalkombinationen sind so möglich. Der Frequenzbereich für den Vorwärtskanal reicht von 47 bis 1794 MHz. Darin erzeugt er bis zu sechs DOCSIS 3.1-Kanäle mit bis zu 192 MHz Bandbreite. Pegel oder Frequenz sind unabhängig voneinander einstellbar. Gleichzeitig können die erzeugten digitalen und analogen Fernsehsignale unterhalb oder zwischen den DOCSIS 3.1-Signalen platziert werden. Der

Rückkanal belegt den Frequenzbereich von 5 bis 204 MHz. Darin können OFDMASignale nach DOCSIS 3.1 mit TDMAund CDMA-Signalen nach DOCSIS 3.0 kombiniert werden. Deshalb eignet er sich zum Testen von Tunern oder CMTS-Rückkanalempfängern. Untersucht wird wie QAM- oder TDMA/CDMA-Signale in benachbarten Kanälen den Empfang von DOCSIS 3.1-Signalen beeinflussen. Um realitätsnah zu simulieren, kann der CLGD Störungen hinzufügen. Auch Messungen der Linearität und der Aussteuerung von Kabelverstärkern lassen sich damit vornehmen. Der R&S CLGD ermöglicht es, komplexe Test-Szenarien mittels grafischer Benutzeroberfläche intuitiv zu konfigurieren.

Roschi Rohde & Schwarz AG | CH-3063 Ittigen | Tel. +41 (0)31 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com | www.roschi.rohde-schwarz.com

Mit der ABC 600-Serie liegt eine Netzteil-Familie in klassischer Open-Frame-Ausführung vor. Der Eingangsbereich reicht von 90 bis 277 VAC und die Ausgangsleistung beträgt 600 W oder 420 W mit Konvektionskühlung. Die Geräte verfügen über einen Single-Ausgang von 12, 15, 24, 28 oder 48 V und einen zusätzlichen 12 V-Ausgang für Lüfter und einen 5 V-Stand-by-Ausgang.

Die Stromversorgung ist zum Beispiel in der Industrie, Robotik oder Instrumentation einsetzbar. Als

Standard Features für redundante Anwendungen sind Remote Sense, I2C Interface, Power Good, Inhibit, Current-Share und interne OR-ing MOSFETs enthalten. Mit einem Temperaturbereich von –40 bis 70 °C arbeitet das Netzteil sogar in rauer Umgebung. Die ABC 600-Serie ist nach EN 60950, UL 60950 und CSA-22.2 No 60950 zertifiziert. Die Stromversorgungen erfüllen die gängigen EMV-Anforderungen, insbesondere Conducted Emission EN 55022 Class B.

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. +41 (0)55 250 66 00 info@trenew.ch | www.trenew.ch

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Einbaustecker und -kupplung mit festem Kontaktträger

Master-Module vereinfachen digitale Kommunikation

Die SAL (Sensor Actor Line)-Baureihe hat positive und negative, 4, 5 und 8polige Isolierkörper für Reflow-Löten. Sie sind mit oder ohne Abschirmung und mit 2 oder 3 Codierpositionen lieferbar. Stabile Löt-, respektive Schirmbleche gewährleisten einen soliden Aufbau auf der Leiterplatte und verhindern die mechanische Beanspruchung der Lötstellen der Kontakte. Die Einbaugehäuse aus vernickeltem Messing sind für Bauhöhen von 9 oder 13 mm und mit FPM O-Ringen auch in ungestecktem Zustand zuverlässig abgedichtet. Die festen Kontaktträger (LCP GF) sind mit vernickelten und in der Kontaktzone selektiv vergoldeten Kontakten CuZn/CuSn bestückt.

Zwei neue Master-Module mit je 4 intelligenten Feldgeräten kommunizieren über IO-Link 1.1 digital: das X20DS438A nach Schutzart IP20 und das X67DS438A in Schutzart IP67 für die Verwendung ausserhalb des Schaltschranks. Industrie 4.0 will gar, dass Werkstücke selbstständig durch den Produktionsprozess wandern und ihre Produktion eigenständig steuern. Dazu muss die Sensorik ausgebaut werden, um aussagekräftige Daten zu erhalten. Selbst bei recht einfachen Sensoren steigt so die Intelligenz.

Der digitale Parametersatz ersetzt zunehmend das Einstell-Potenziometer. Für den letzten Meter vom I/O-Modul zum Sensor setzt B&R auf den internationalen Kommunikationsstandard IO-Link. Als bi-

Die Löt- (CuZn) oder Schirmbleche (CuSn) sind vernickelt und mit einer selektiven Verzinnung im Lötbereich versehen. Die Spannungs- und Strombelastung entsprechen der IEC 61076-2-101und die Anzahl der Steckzyklen wiederum der IEC 60512-9aNorm, währenddem der Isolationswiderstand IEC 60512 und der zulässige Verschmutzungsgrad IEC 60664-1 entsprechen.

Precimation AG | CH-2555 Brügg BE | Tel. +41 (0)32 366 69 99 welcome@precimation.ch | www.precimation.ch

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direktionale digitale Kommunikationsschnittstelle für den Feldbereich erlaubt er den Austausch von Parameterdaten und Diagnoseinformationen und ermöglicht so eine intelligente Anbindung von Sensoren und Schaltgeräten an die Steuerungsebene. Die Vereinheitlichung der Kommunikation zu den Endgeräten vereinfacht ihre Integration. Zudem erleichtert die zentrale Parameterverwaltung ihren Austausch untereinander.

B&R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 (0)52 728 00 55 office.ch@br-automation.com | www.br-automation.com

Positionsschalter für extreme Umgebungsbedingungen Steute hat eine PositionsschalterVariante für extreme Anwendungen entwickelt, die ein analoges Signal ausgibt, das der Position des Betätigers entspricht. Die Position wird von einem integrierten Hall-Sensor erfasst, der das Ausgangssignal in drei Standards 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA oder 0 bis 10 V bereitstellt. Die Kombinationen ermöglichen den flexiblen Einsatz in der Industrie- und Gebäudetechnik. Diese Funktion wurde innerhalb der Schalterbaureihe 98 realisiert, die sich etwa durch ein seewasserfestes Metallgehäuse oder hohe Schutzarten und normengerechte Abmessungen nach DIN EN 50041 auszeichnet. Die Betätiger können um 4 x 90° versetzt montiert werden.

Damit lässt sich der Schalter in die Umgebungskonstruktion integrieren, zumal er ab Werk individuell programmiert werden kann.

Zu den ersten Applikationen des

Sie müssen mit jedem cm rechnen Unsere neuen Schaltnetzteile PROeco sind extrem kompakt HS 98 gehört die Stellungsüberwachung von Ventilen und Klappen in Fracht- und Kreuzfahrtschiffen. Ein Schiffsausrüster suchte nach einem universell einsetzbaren Schaltgerät, das das Anzeigen der genauen Position von Ventilstellungen und Lüftungsklappen erlaubt. Diese Aufgabe übernimmt der analoge Positionsschalter, der sich auch für weitere Anwendungen eignet.

Geisser Carl AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 (0)44 806 65 00 info@carlgeisser.ch | www.carlgeisser.ch

Sie suchen eine kompakte Stromversorgung mit Basisfunktionalität.

Die neuen Schaltnetzteile der PROeco-Serie passen optimal in Maschinenbau Applikationen, in denen es in erster Linie auf Platz, Bedienfreundlichkeit und Effizienz ankommt.

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Wirkungsgrad bis zu 93 Prozent Bautiefe von nur 100 mm Dreistufige LED-Anzeige und Statusrelais

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Weidmüller Schweiz AG | Rundbuckstrasse 2 | 8212 Neuhausen am Rheinfall Tel. +41 (0) 52 674 07 07 | Fax +41 (0) 52 674 07 08 | info@weidmueller.ch

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Transmitter mit IO-Link

Hochstromsteckverbinder mit System

Der Temperaturtransmitter der Baureihe TA ist platzsparend gebaut und spricht innert Kürze an: T05/T09 = 1s/3s. In fast jeder Einbaulage lässt er sich in die Anlagen einbinden. Integrierte Prozessanschlüsse, die kompakte Bauform und verschiedene Einbaulängen (25 bis 150 mm) ermöglichen eine flexible, einfache Installation. Das Pt1000-Sensorelement der Genauigkeitsklasse A und die werksinternen Kalibrierung machen das Vorgehen präzise. Zudem vereinfacht die IO-Link 1.1-Schnittstelle die Parametrierung. Darüber hinaus zeichnet sich der Transmitter durch eine Druckfestigkeit von bis zu 400 bar aus und verfügt über ein Ausgangssignal von 4 bis 20 mA. Gut sichtbar signalisiert die eingebaute LED die

Der für 550 A und 1500 V ausgelegte RockStar-HighPower-Stirnwandsteckverbinder wurde speziell für Anwendungen in der Verkehrstechnik (DIN EN 61373 KAT –1b) entwickelt. Ein robustes, hoch schlagfestes und korrosionsresistentes Gehäuse in Schutzart IP68 schützt die in 3- und 4-poliger Ausführung verfügbaren Stecker. Mit ihrer Crimpanschlusstechnik eignen sie sich für mehr-, feinund feinstdrähtige Kupferleiter bis 240 mm2 und lassen sich mit Standardcrimpwerkzeugen anschliessen.

Das Hochstromsteckverbindersys-

Betriebsbereitschaft. Die ifm-Filmtechnologie führt zu einer guten Ansprechzeit. Die Weiterentwicklung aus der Baureihe TA ist so bei engen Platzverhältnissen universell einsetzbar und wird bei Hydraulikanwendungen und im Maschinenbau angewendet.

tem mit aussen liegendem Erdanschluss besteht aus einteiligen Crimpkontakten, Isolierhülsen sowie einem schwarz lackierten Aluminiumdruckgussgehäuse. Der sehr kompakte Stecker nimmt nur wenig Platz in Anspruch. Sein modularer Aufbau vereinfacht zudem die Handhabung.

ifm electronic ag | CH-4624 Härkingen | Tel. +41 (0)800 88 80 33 info.ch@ifm.com | www.ifm.com/ch

Weidmüller Schweiz AG | CH-8212 Neuhausen am Rheinfall Tel. +41 (0)52 674 07 07 | info@weidmueller.ch | www.weidmueller.ch

Kompakter Switch mit IEEE 1588-Unterstützung

Sicherheitsmodul für Frequenzumrichter

Der IGPS-9080-24V ist ein kompakter Full-Gigabit Managed PoE Ethernet Switch mit acht 10/ 100/1000Base-T(X) P.S.E. Ports.

Die Gehäuseabmessung beträgt 54 x 106 x 146 mm. Er unterstützt den IEEE 1588v2-Zeitsynchronisation-Standard und bietet die vollständige Unterstützung für Ethernet-Redundanzprotokolle wie ORing (Recovery Time <30ms bei über 250 Verbindungseinheiten) und MSTP (RSTP/STP kompatibel). Das Gerät schützt kritische Anwendungen vor Netzwerkunterbrechungen oder vorübergehenden Störungen mit der Recovery-Technologie. Die acht Ports liefern genügend Leistung über das Datenkabel an anspruchsvolle Empfangsgeräte. Trotz der hohen Ausgangsleistung von bis zu 30 W reichen dem IGPS-9080-24 V bereits 12 bis 57 VDC Eingangsspannung. Das Gerät ist für Anwen-

dungen im rauen Umfeld, bei Betriebstemperaturen von –40 bis +70 °C, konzipiert. Der Switch kann zentral dank der speziell entwickelten Open-Vision-Plattform sowohl über Telnet und Konsolen (CLI) als auch über webbasierte Schnittstellen verwaltet werden.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 (0)56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

ABB hat für eine verbesserte Sicherheit in der Anwendung eine dem Standard SIL 3 entsprechende Sicherheitslösung für den Einbau in den ACS880 entwickelt.

Dieses optionale und kompakte Sicherheitsmodul lässt sich einfach an die Regelungseinheit des Frequenzumrichters anschliessen und ergänzt die Standardsicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) um Sicherer Stopp (SS1), Sicherer Notstopp (SSE), Sichere Bremsenansteuerung (SBC), Sicher begrenzte Drehzahl (SLS) und Sichere maximale Drehzahl (SLS). Das Modul FSO-11 benötigt keine externe Sicherheitstechnik und lässt sich auch bei Frequenzumrichtern der ACS880-Serie für die Wandmontage und für solche in Schrankgeräten verwenden. Es erfüllt die Anforderungen SIL 3/ PL e und ist konform zur EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Das Sicherheitsmodul kommt ohne be-

wegliche Teile aus, wodurch sich der Wartungsaufwand reduziert.

Die Sicherheitsfunktionen werden über die Moduleingänge und -ausgänge aktiviert.

ABB Schweiz AG | CH-5400 Baden | Tel. +41 (0)58 586 00 00 industrieautomation@ch.abb.com | www.abb.ch/industrieautomation

PRODUKTMELDUNGEN

10.14 megalink

SATA SSD mit hoher I/O-Performance

Infrarot Multi-Touch Overlay

Die Serie SATA 3MG2-P verfügt über die Random I/O-Performance von bis zu 70 K (Lesen) und 25 K IOPS (Schreiben). Das hat keine Einbussen auf die Streaming Performance.

Die 3MG2-P erreicht Werte von 520 oder 450 MB/s.

Diese Datenraten kommen wegen der selektierten synchronen NANDFlashspeicher und der optimierten ID201-Flashcontroller zustande. Der OnBoard-DRAM-Puffer steigert die Leistung und ist auch für die Sicherheit der Daten wichtig. Mit der integrierten iData Guard-Funktion wird sichergestellt, dass unerwartete Spannungseinbrüche den laufenden Schreibvorgang und die Integrität der Daten nicht gefährden. Der Write Amplification Effect konnte, wie Tests gemäss JEDEC 128 belegen, deutlich re-

Interaktive Informationssysteme sind im Trend.

Während die Technologie bei Displays >30" in Richtung von Projektiv-Kapazitiven Systemen geht, wird der Markt bei den Systemen >30" klar von InfrarotSystemen dominiert. Mit einem Touchscreen Overlay wird ein Standardmonitor innert Kürze zu einem interaktiven Touch-System. Die MultiTouch Overlays der ST Pro-Serie sind mit ihrem dünnen Rahmen mit 8 x 19,5 mm von der Plattform unabhängig und unterstützen alle gängigen Betriebssysteme. Das Sortiment umfasst 16 Standardgrössen von 21 bis 80" mit bis zu 40 gleichzeitig erkennbaren Berührungspunkten. Sondervarianten mit Schutzklasse IP 65 für Outdoor Anwendung, Spezialgrössen für Videowände bis 450" und kundenspezifische Varianten runden das

duziert werden. Eine starke Fehlerkorrektur und eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit sind für eine SSD im industriellen Umfeld selbstverständlich. Die SATA 3MG2-P SSD wird in Formfaktoren und in Kapazitäten von 8 GB bis 1 TB, auch im erweiterten Temperaturbereich, angeboten. Aktuell verfügbar ist die 2,5" SSD bis 512 GB.

77

umfangreiche Angebot ab. Durch die USB-Speisung ist nur eine Verbindung zum PC notwendig und die mitgelieferte Treiber- und Kalibrierungs-SW ist in wenigen Minuten installiert. Die Overlays werden montiert, geprüft und mit Glasscheibe versehen ausgeliefert. Da der Zusammenbau und die Endprüfung in der Schweiz erfolgen, können neben dem gehärteten Standardglas auf Anfrage auch andere denkbare Glasvarianten, entspiegeltes Glas oder Sonderdicken eingesetzt werden.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 (0)56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

Hoffmann + Krippner Schweiz GmbH | 8964 Rudolfstetten | Tel. +41 (0)56 6412770 info@tastatur.ch | www.tastatur.ch

Schaltungsentwürfe überall simulieren

Leistungsverteiler reduziert Verdrahtungsaufwand

Die vollständig interaktive iPad-App Multisim Touch bietet Analysewerkzeuge in einer Tablet-Umgebung mit spezieller Bibliothek von RLC-Komponenten, Transistoren, Operationsverstärkern und anderen grundlegenden elektronischen Bauteilen, die Spice-Simulationsmodelle einsetzen. Anwender können so an jedem beliebigen Ort ihre Innovationen weiterentwickeln, indem sie Schaltkreise einfach mit Multitouch-Gesten erstellen und mit DC-, AC-, transienter und interaktiver Simulation überprüfen. Auf dem tragbaren iPad kann so praktisch überall gearbeitet werden, eine WLAN-Verbindung ist dabei aufgrund der komplett nativen

App nicht notwendig. Die erstellten Entwürfe können via Dropbox exportiert oder per E-Mail an die Desktop-Version von Multisim geschickt und diese mit anderen Anwendern geteilt oder in bestehende Entwürfe integriert werden. So können Dateien aus der iPad-App Multisim Touch zur weiteren Analyse oder für den Entwurf von Leiterplatten sofort nahtlos weiterverwendet werden, wobei dann alle Verifizierungsmethoden bereitstehen.

National Instruments Switzerland GmbH | CH-5408 Ennetbaden Tel. +41 (0)56 200 51 51 | ni.switzerland@ni.com | www.ni.com/switzerland

Mit dem kompakten Leistungsverteiler SAI SVV gibt Weidmüller allen Anwendern einen steckbaren M12-Leistungsverteiler für bis zu 32 A Summenstrom für eine effiziente 24V-Leistungsverteilung im IP 67-Standard an die Hand. Dieser versorgt bis zu vier Komponenten im Feld über eine einzige Leitung und ist durch seine T-kodierten Buchsen für hohe Leistung ausgestattet. Der SAI SVV ist mit einer Montagehaube ausgestattet, sodass sich die Leitungen (bis 4-adrig, 4 mm2 ) individuell und einfach konfektionieren lassen. Jeder Verteiler besitzt 24V-Steckplätze nach IP67-Standard mit 10 A für Leistung und 1 A für

Elektronik pro Steckplatz. Die vier 10-A-Lastkreise sind mit jeweils einer Sicherung abgesichert, wobei je eine LED durch Verlöschen den Ausfall der Sicherung anzeigt. Der 1-A-Elektronikkreis wird ebenfalls mit einer Sicherung abgesichert und auch hier signalisiert eine LED durch Verlöschen den Ausfall.

Weidmüller Schweiz AG | CH-8212 Neuhausen am Rheinfall Tel. +41 (0) 52 674 07 07 | info@weidmueller.ch | www.weidmueller.ch

78

megalink 10.14

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10.14 megalink

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80

megalink 10.14

IMPRESSUM

Impressum

Firmen in dieser Ausgabe ABB Schweiz AG,

51, 76

Arrow Electronics

36

MathWorks GmbH

Astrel AG

55

Maxon Motor AG

Auflage / Verbreitung WEMF/SW-Beglaubigung 2013 Druckauflage* 10 500 Exemplare Total verbreitete Auflage 6381 Exemplare davon verkauft 1872 Exemplare *inkl. Probe- und Werbeexemplare, Veranstaltungen und Messen

Avnet EMG AG

42

Mesago Messemanagement GmbH

Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch

Baumer Electric AG

Megalink – Elektronik + Automation ISSN 1662-9558 21. Jahrgang «Megalink» 30. Jahrgang «EC Woche» 35. Jahrgang «Precision» 53. Jahrgang «Elektroniker» www.megalink.ch

Geschäftsführer Roland Kühne Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan

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

US 3 70 21, 49

17, 74, 75

Messe München GmbH

20

Balluff Sensortechnik AG

64, 67, 73

Microchip Switzerland GmbH

32

11 2, 72

Computer Controls AG

41

Contrinex Schweiz AG

71

EBV Elektronik GmbH

Titelseite, 2, 24

Exhibit & More AG

22

FlowCAD Schweiz 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 Redaktor: Daniel Wallimann, Tel. +41 (0)58 200 56 30

9

B&R Industrie-Automation AG

Beckhoff Automation AG Herausgeberin AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51

M+S Industrielle Automaton AG

3

Geisser Carl AG GLYN GmbH & Co. KG

75 41, 59

Hadimec AG

15

HFA - Henrique, Fernando & Alves, S.A.

33

Hilpert Electronics AG

27, 48

Hoffmann + Krippner Schweiz GmbH

77

ifm electronic ag

76

MPI Distribution AG

72, 73, 74, 76, 77

National Instruments GmbH Omni Ray AG

43, 56, 77 1

PHOENIX CONTACT AG

53

PowerParts AG

63

Precimation AG

35, 75

Puls Electronic GmbH reichelt elektronik GmbH & Co. KG Roschi Rohde & Schwarz AG Schmid Elektronik AG Schneider Electric (Schweiz) AG

7 31 73, 74 52 US 2, 72

Siemens Schweiz AG

66

Simpex Electronic AG

19

Iftest AG

50, 73

Spectra (Schweiz) AG

30

igus Schweiz GmbH

28, 55

Stettbacher Signal Processing

47

Intermess Dörgeloh AG

23

Teledyne LeCroy

Jenny Science AG

68

Trenew Electronic AG

74

US 4

WAGO CONTACT SA

41

Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin

Keller AG

Aboverwaltung /-Bestellung www.fachtitel.ch, abo@megalink.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 64

Landesmesse Stuttgart GmbH

21

Weidmüller Schweiz AG

5

75, 76, 77

Preise Abonnementspreis Fr. 84.–, Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren Layout/Produktion Ursula Urech

Vorschau

Druck Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen

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erscheint am 18. November 2014

www.azmedien.ch Verleger: Peter Wanner, CEO: Axel Wüstmann

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

Vorzugsthemen: Vorschau SPS/IPC/Drives in Nürnberg, Industrie-Informatik mit Produktübersicht «PC-basierte Steuerungen», Antriebstechnik mit Marktübersicht «Elektromotoren», Messtechnik & Sensorik mit Marktübersicht «Lichtschranken».

Inserateschluss: 27. Oktober 2014

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©2014 The MathWorks, Inc. Data source: NASA

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