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DEZEMBER 2015

www.megalink.ch

Abgetaucht in Z端rcher Kanalisation (S.12) | Effiziente Schlammaufbereitung (S. 22) Handling ohne haken und klemmen (S .26) | Vorhang auf f端r Open Safety (S. 42)

E D I TO R I A L

Das Beste aus Dreien Seinen eigenen Nachruf zu schreiben, ist eine undankbare Aufgabe!

Soll man sich nun selbst auf die Schulter klopfen und in schwulstigen Worten beteuern, wie toll man doch eigentlich war? Dabei kann es damit ja nicht so weit her gewesen sein, sonst hätte es schliesslich einem der Wettbewerber den Ärmel und nicht seinen eigenen hineingezogen! So aber endet nun mit dieser Ausgabe eine 54-jährige Geschichte – und da helfen weder jammern noch lamentieren! Wie erkannte schliesslich schon Heraklit von Ephesus vor über 2500 Jahren trefflich: «Nichts ist so beständig wie der Wandel!» Ausser«Der Worte sind genug gewechselt, dem kam dieser weder überlasst mich auch endlich Taten sehn! raschend noch sehr viel Indes ihr Komplimente drechselt, schneller als erwartet. Mit kann etwas Nützliches geschehn.» dem Entscheid der SchweizeJohann Wolfgang von Goethe (1749 –1832) rischen Nationalbank zu Jahresbeginn, den Mindestkurs von 1,20 Franken je Euro aufzuheben, war klar, dass sich in der Fachzeitschriftenlandschaft etwas ändern wird. Wie diese Veränderung bei den Fachverlagen der AZ Medien aussieht, ist nun geklärt. Die drei Industrietitel Chemie+, Technica und Megalink konsolidieren und erscheinen ab 2016 als Megatech. Dieser Schritt ist logisch und konsequent. Mit seinem interdisziplinären Ansatz bündelt es das Wissen und die Erfahrung aus den Bereichen «Automation & Antriebstechnik», «Fertigungstechnik & Werkstoffe», «Industrie-Elektronik», «Konstruktion & Engineering» und «Verfahrenstechnik» in einem starken Titel und unterstützt so die Schweizer KMU bei der Ausrichtung ihrer Produktion auf die Bedürfnisse von morgen. Ich freue mich, Sie auf diesem Weg begleiten zu dürfen.

Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

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

12 Wasser/Abwasser

22 Automation

26 Industrial-Handling

Fingerabdruck einer Gesellschaft Umweltingenieurin Ann-Kathrin McCall steigt regelmässig in die Abwasserkanäle der Stadt Zürich hinab und nimmt Proben.

Die verraten, was die Stadtbewohner konsumieren; auch Drogen. Sie erforscht, was dort damit genau passiert.

Effiziente Schlammaufbereitung Faulende Sedimente entziehen den Gewässern den Sauerstoff und müssen daher periodisch entfernt werden. Eine mobile Anlage trennt diesen Schlamm mit Steuerungstechnik von Schneider Electric schnell und effizient vom Wasser.

Nichts hakt und klemmt Das Equipment entscheidet immer häufiger über den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens. Dies wissen auch die Verantwortlichen der Tries AG. Sie setzen daher in einer voll automatisierten Prüfzelle auf die Effekte moderner Handhabungsperipherie.

Themen 1 Editorial

35 Pyrit als Alternative zu Lithium

4 Anders als erwartet

36 Marktübersicht: DC-DC-Wandler

6 Nachrichten

38 Immer richtig verbunden

INTERVIEW 10 Vernetzte Intelligenz für die Werkplatzsicherung

ANTRIEBSTECHNIK 40 Weniger ist mehr 42 The show must go on

BRANCHENFOKUS «WASSER» 12 Fingerabdruck einer Gesellschaft 16 Abwasserstudie

TITELSTORY 44 Alles auf dem Radar …

18 Pro-Kopf-Abgabe für gesunde Fische MESSTECHNIK & SENSORIK AUTOMATION 22 Effiziente Schlammaufbereitung

46 Dateiformat und Datenmenge geben Ausschlag 50 Scharf gemacht

24 Produkteübersicht: Kompakte SPS-Systeme 26 Nichts hakt und klemmt 28 Vernetzung zu optimaler Effizienz KOMMUNIKATION 30 Filtertoleranzen sicher beherrscht

INDUSTRIEBEDARF 52 Dreidimensionaler Datentransfer PRODUKTMELDUNGEN 53 Diverse Produkte

32 Von Big Data zu Smart Data 62 Lieferanten BAUELEMENTE 34 Vielseitiger Gleichstromwandler

63 Impressum, Vorschau 64 «Zu guter Letzt» / Inserenten

42 Antriebstechnik The show must go on Sicherheitstechnik von B&R sorgt im Berliner Friedrichstadt-Palast dafür, dass die Darsteller der Bühnenshow «The Wyld» sicher auftreten können. Dabei arbeiten 67 Sicherheitssteuerungen auf Basis von Opensafety sicher im Verbund.

DEZEMBER 2015

www.megalink.ch

Abgetaucht in Zürcher Kanalisation (S.12) | Effiziente Schlammaufbereitung (S. 22) Handling ohne haken und klemmen (S .26) | Vorhang auf für Open Safety (S. 42)

ZUR TITELSEITE

VCO-Messplatz R&S FSWP Der neue Phasenrausch- und VCO-Messplatz R&S FSWP von Roschi & Rohde bietet nicht nur einzigartige Empfindlichkeit für Phasenrauschmessungen, er ist auch einzigartig in der Einfachheit der Bedienung und in der Fülle der Messmöglichkeiten.

Phasenrauschen und Amplitudenrauschen von kontinuierlichen und gepulsten Signalen sowie additives Phasenrauschen können mit diesem Instrument gemessen werden, das zusätzlich als Signal- und Spektrumanalysator eingesetzt werden kann.

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TE C H N I K & M Ä R K TE

B&R PRESSEKONFERENZ: HOHER FRANKENKURS UND SEINE HERAUSFORDERUNGEN

Anders als erwartet

Die Schweizer Nationalbank hat Anfang Jahr den Franken vom Euro entfesselt.

Was bleibt vom Kuchen übrig? Gedanken von Paolo Salvagno, Geschäftsführer von B&R Schweiz, über Folgen und Chancen für die Schweizer Industrie. Ein Protokoll.

«

Die Geschichte beginnt mit einem Knall: Am 15. Januar 2015 hat die schweizerische Nationalbank den Mindestkurs von 1.20 Franken pro Euro unerwartet aufgehoben.

Eingeführt wurde die Kursbindung dazumal 2011, wegen massiver Überbewertung des Frankens, weil sie die exportorientierte Schweizer Wirtschaft signifikant tangierte.

Zum Meinungsumschwung führte schliesslich das Auseinanderdriften der grossen Währungsblöcke.

Die Meldung über die Aufhebung der Kursbindung verbreitete sich wie ein Lauffeuer. Denn, sie betraf weite Kreise, also kleine und mittlere Unternehmen im Export, so der Schweizer Maschinenbau, aber auch Betriebe in der Gastronomie und im Tourismus. Bemerkenswert bleibt: Die Kursbindung wurde aufgehoben, obwohl keiner der Spitzenökonomen voraussagen konnte, wie sich die Lage entwickeln wird; was Spekulationen über die wirtschaftliche Zukunft der Schweiz befeuerte.

und dem Maschinenbau das Rüstzeug bieten, um Kosten zu sparen.

Zu Beginn wollte der Bundesrat die Schweizer Wirtschaft noch unterstützen. Noch im Januar versprach er, Analysen vorzunehmen

reichte Interpellation mit dem Titel «Die Wirtschaft jetzt entlasten» initiierte eine Diskussion im Nationalrat mit dem Ergebnis: Unternehmen sollen administrativ entlastet werden. Eine Reihe solcher Vorstösse wurde dann angenommen. Jedoch ist ein geeignetes Rezept noch nicht greifbar.

Und die, welche die Chance nutzen sollten Doch, es ist einfach: Die Stärke einer Wirtschaft liegt in einer harten Währung. Ausserdem gewinnt längerfristig nur der Akteur, der raffinierte Produkte und Dienstleistungen anbietet.

So sind vor allem Firmen in der Exportbranche zu Effizienzsteigerung, Kosteneinsparung und Prozessoptimierung gezwungen. Viele Unternehmen überlegen sich, wie sie ihre Exportmärkte breiter diversifizieren, um die Abhängigkeit vom europäischen Hauptabsatzgebiet und damit von der Euro-Zone reduzieren zu können. Einige greifen auf die Krisenszenarien zurück, die sie während der weltweiten Finanz- und Die, die profitieren Wirtschaftskrise vor sechs Jahren Die Realität sieht dann so aus: Neentwickelten. Nachdem sich die ben neuen Produktionsstätten, die Weltwirtschaft 2010 dann sprungdurch die Verlagerungen entstehen, haft erholt hatte, sind diese Pläne in profitieren zuerst einmal die Detailder Schublade verschwunden. händler im grenznahen Ausland. Vorne an der Front dabei: Paolo Salvagno.

Massnahmen die sich daraus ergeBild: Susanne Seiler Viele Schweizer kaufen nun in ben: Maschinenparks und Produkte Deutschland und Österreich ihre Lewerden laufend verbessert. Nicht bensmittel ein. Auf politischer Bühne erhal- und Vorschläge vorzulegen. Das Wirt- zuletzt wird der Werkplatz Schweiz durch ten so bilaterale Verhandlungen neuen Rü- schaftswachstum sollte weiterhin gefördert den Franken-Druck in Richtung hocheffizient. ckenwind. Daneben locken die Autohändler und die bilateralen Verhandlungen vorangemit Währungsrabatten. Und es profitieren trieben werden. Ein Konjunkturprogramm Was übrig bleibt aber auch Automatisierungshersteller, wie stand aber ausser Frage. Die Schweiz erlebt Es wird aber nicht so heiss gegessen, wie gewir, die ein durchgängiges System anbieten keine Rezession, sondern steuert auf eine kocht wird. Die Schweiz bleibt trotz starkem Franken attraktiv: wenig Bürokratie, gute InDeflation zu. Das ist brandgefährlich!

Ein Blick auf das Programm der Herbstses- frastruktur, ein ausgezeichnetes Bildungssyssion des National- und Ständerats zeigt: Die tem, wirtschaftsfreundliche RahmenbedinINFOS Not des Schweizer Maschinenbaus wird gungen und hochqualifizierte und loyale B&R Industrie-Automation AG nicht wahrgenommen – die Versprechen Mitarbeiter. Den Schweizern bleibt die KonCH-8500 Frauenfeld vom Januar sind vergessen. Gerade nur ei- zentration auf die eigenen Kompetenzen: Tel. +41 52 728 00 55 ne von der FDP (die Liberalen – eine der Qualität auf hohem Niveau, verbunden mit eioffice.ch@br-automation.com www.br-automation.com ■ fünf Regierungsparteien der Schweiz) einge- ner enormen Produktivität.»

Neues Faulhaber-Vertriebsteam für die Schweiz

Die Mannschaft (v. l. n. r.): Daniel Brönnimann, Majid Charif, Barbara Perego, Herbert Järmann, Ylenia Megna, Alessandro Kaufmann, Mattia Baruffaldi und Rolf Leitner.

(Bild: Faulhaber)

«Swiss made ist das Grösste. Seit 1962 auch bei Kleinstantrieben.» – In Croglio, im Schweizer Kanton Tessin, ist seit über 50 Jahren die FAULHABER MINIMOTOR SA beheimatet. Über 250 Mitarbeiter entwickeln und produzieren hier erfolgreich Motoren, Getriebe und Linearantriebe aus dem umfangreichen Produktprogramm z. B. für

renommierte Schweizer Unternehmen aus den Bereichen Medizin- und Labortechnik, Optik, Uhren sowie Automation und Robotik. Um die Kundenbedürfnisse zukünftig noch besser abdecken zu können, hat das Unternehmen jetzt den Vertrieb neu strukturiert und die Mannschaft verstärkt. www.faulhaber.com

Organische und gedruckte Elektronik soll für Umsatz sorgen Die organische und gedruckte Elektronik sorgen für Zuversicht: Fast 80 Prozent der Unternehmen erwarten, dass sich ihre Branche im kommenden Jahr weiter positiv entwickeln wird. Dies zeigt die aktuelle Geschäftsklimaumfrage der OE-A (Organic and Printed Electronics Association).

Mit einem erwarteten Umsatzwachstum von 13 Prozent wird 2015 ein sehr erfolgreiches Jahr für die OE-A-Mitglieder. Im Vergleich mit der letzten Umfrage Anfang dieses Jahres, ist

dies eine Steigerung um weitere 2 Prozentpunkte. Dieser positive Trend hält an. Für 2016 erwarten die Firmen eine weitere Verbesserung und ein Umsatzwachstum von 18 Prozent.

Und dies quer durch alle Regionen und entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Die Ergebnisse dieser vierten Umfrage wurden kürzlich auf dem OE-A-Arbeitskreistreffen in Frankreich vorgestellt, welches bei den OE-A-Mitgliedern Ceradrop und ISORG stattfand. www.oe-a.org

Die Ungewissheit bleibt Die Auftragseingänge in der Schweizer Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie (MEM-Industrie) sanken im dritten Quartal 2015 im Vergleich zur Vorjahresperiode erneut um 12,8 Prozent. Rückläufig sind auch die Umsätze. Sie reduzierten sich im dritten Quartal im Vergleich zum Vorjahr um 6,7 Prozent. Der Abwärtstrend in der MEMBranche setzt sich damit ein weiteres Quartal fort. Es gibt derzeit kaum Hinweise, dass die Talsohle bereits erreicht ist.

Swissmem geht davon aus, dass sich der durch die massive Überbewertung des Schweizer Frankens ausgelöste, beschleunigte Strukturwandel fortsetzen wird. In den kommenden Monaten dürfte es deshalb zu einem weiteren Stellenabbau in der MEM-Industrie kommen. In den ersten drei Quartalen 2015 sanken die Auftragseingänge in der MEM-Industrie im Vergleich zum Vorjahr um insgesamt 14,1 Prozent. www.swissmem.ch

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N A C H R I C H TE N

ABB vergibt Forschungspreis an der ETH und EPFL Mit der jährlichen Vergabe der ABB-Forschungspreise für Energietechnik und für Informations- und Automationstechnik unterstützt ABB Schweiz junge Wissenschaftler. Forschung und Entwicklung haben für das Unternehmen einen hohen Stellenwert. Im Rahmen seiner Next Level Strategie investiert der Konzern kontinuierlich über 1,5 Milliarden US-Dollar pro Jahr in Forschung und Entwicklung – ein bedeutender Teil davon entfällt auf die Schweiz: Sie dient vielen ABB-Geschäftsfeldern in der Energie- und Automationstechnik als Kompetenzzentrum für Innovation und Fertigung. Die ABB-Forschungspreise, welche an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ) und der École Polytechnique Fédérale Lausanne (EPFL) nach Themengebiet alternierend vergeben werden, sind mit 5000 Franken für eine Diplomarbeit und mit 10 000 Franken für eine Doktorarbeit dotiert.

ABB-Preisträger für Informations- und Automatisierungtechnik an der ETH Zürich ist Dr. Joseph Warrington, für seine Doktorarbeit «Robust and Distributed Approaches to Power System Optimization». In seiner Arbeit entwickelte und untersuchte er neuartige und effiziente Algorithmen für eine dynamische Bereitstellung von Leistungsreserven für die Versorgung mit erneuerbarer Energie, sowie optimale Mechanismen für die Energiepreisbildung.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler der EPFL teilen sich den ABBForschungspreis für Informations- und Automatisierungstechnik: In ihrer Doktorarbeit «Analysis of Key Electronic, Optical and Structural Parameters in Mesoscopic Solid-State Solar Cells» befasste sich Dr. Amalie Dualeh mit mesoskopischen Solarzellen (Grätzel-Zellen). Sie erzielte wichtige Erkenntnisse, die zu einer entscheidenden Verbesserung der neuesten Generation dieses Zellentyps führten. Ihre Grundlagenarbeit zur Qualität des aufgebrachten Materials (Perowskit) und damit zur Verbesserung der Zellenleistung fand sehr grosse Beachtung. Dr. Jiang Bo wurde für seine Doktorarbeit mit dem Titel «Ceramics based technologies for high-temperature micro-reactors» ausgezeichnet. Im Laufe seiner Arbeit konnte er nützliche Verbesserungen in der Technologie der nanokatalytischen Mikroreaktoren erzielen.

Derartige Reaktoren kommen heute im Produktionskreislauf von Festoxid zum Einsatz, der Basiskomponente für den Betrieb von Mikrobrennstoffzellen. www.abb.ch

Im Namen von ABB übergibt Bruce Warner, Technology Manager Railway Power Supply Systems (rechts), den ABBForschungspreis an Dr. Amalie Dualeh von der EPFL. Bild: Alain Herzog/EPFL

Dr. Jiang Bo von der EPFL (links) mit dem ABB-Forschungspreis und Bruce Warner, Technology Manager Railway Power Supply Systems.

Bild: Alain Herzog /EPFL

Preisträger Dr. Joseph Warrington (2. von rechts), umgeben von ETH-Rektorin Prof. Dr. Sarah M. Springman (rechts), Dr. Remo Lütolf, Vorsitzender der Geschäftsleitung von ABB Schweiz (2. von links), und Dr. Stefan Ramseier, Leiter ABBForschungszentrum.

Bild: Oliver Bartenschlager /ETH Zürich

Sesselrücken bei Arrow Arrow Electronics hat heute Martin Bielesch zum President EMEA Components ernannt. Er folgt auf Andy King, der zum President Global Components bei Arrow befördert wurde. Bielesch war zuvor Vice President Sales EMEA Components. Er wechselte 2014 zu Arrow von Avnet EMG, wo er zuletzt Regional Vice President für Zentraleuropa war. www.arrow.com

Bild: Arrow

Verschärfte Meldepflicht Im Zusammenhang mit der REACh-Verordnung (EG 1907/2006) hat der EuGH am 10. 9. 2015 ein Urteil getroffen: Gegenstand sind Erzeugnisse, die laut REACh-Verordnung besonders besorgniserregende Stoffe (SVHCs) enthalten. War bislang der Schwellenwert mit 0,1 Massenprozent für das Enderzeugnis definiert, so gilt er ab sofort auch für alle im Enderzeugnis enthaltenen Erzeugnisse. Damit basiert der EuGH seine Einschätzung auf dem ursprünglichen Prinzip «Einmal Erzeugnis, immer Erzeug-

nis», das heisst: Laut EuGH-Urteil (C 106/14) muss die Betrachtung nun auf der kleinsten Einheit erfolgen, konkret jedes einzelne Erzeugnis, unabhängig davon, ob es Teil eines anderen Erzeugnisses ist/wird. Galt beispielsweise eine Platine bisher als Erzeugnis, so sind deren Komponenten bzw. leicht zu trennenden Teile massgeblich.

Aus dem Urteil folgt, so der FBDi, dass die Informationspflichten für Hersteller bzw. Importeure in die EU deutlich umfangreicher sind. www.fbdi.com

Doppelspitze bei Hahn+Kolb

Bilder: Hahn+Kolb

Zum 1. Dezember 2015 wird die Geschäftsführung der Hahn+ Kolb Werkzeuge GmbH, Ludwigsburg, neu besetzt. Der bisherige Geschäftsführer Gerhard Heilemann verlässt das Unternehmen. Katrin Hummel und Andreas Kräutle bilden die neue Geschäftsführung. Hummel, seit 2003 Einkaufsleiterin

im Unternehmen und seit 2006 Mitglied der Geschäftsleitung, verantwortet Einkauf, Logistik und Marketing, Kräutle Vertrieb und Finanzen. Kräutle ist darüber hinaus Geschäftsbereichsleiter Werkzeuge in der WürthGruppe, zu der das Unternehmen gehört. www.hahn-kolb.de

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N A C H R I C H TE N

Elma schluckt Trenew

Aus Klärschlamm wird Strom produziert Bald könnten die Kläranlagen in der Europäischen Union von Energieverbrauchern zu Stromproduzenten werden. Denn im europäischen Abwasser schlummert die Energie von rund 315 000 Terajoule. Würde man dieses Potenzial nutzen (zum Beispiel durch die Vergärung des Klärschlamms zu Biogas), könnte man damit gleich viel Energie produzieren wie 12 konventionelle Grosskraftwerke. Genau dies will das Projekt «Powerstep» erreichen. In sechs Referenz-Kläranlagen in Schweden, Dänemark, Deutschland, Österreich und der Schweiz erforschen Wissenschaftler zusammen mit Industrie-Partnern, welche Verfahren sich in grosstechnischem Massstab dazu am besten eignen.

Am Projekt beteiligen sich auch Verfahrenstechniker der Eawag. Sie untersuchen in der ARA Altenrhein mit einer volltechnischen Anlage, wie sich der Stickstoff im Abwasser der Schlammbehandlung mittels Strippung entfernen lässt. Das ist eine Grundvoraussetzung, damit die organischen Feststoffe des Abwassers zur Energiegewinnung überhaupt genutzt werden können, ohne die biologische Abwasserreinigung zu beeinträchtigen. Als Nebenprodukt der Strippung soll zudem ein Flüssigdünger produziert werden. Das mit über fünf Millionen Euro dotierte Powerstep-Projekt wird aus dem EU-Forschungsprogramm «Horizon 2020» mitfinanziert und läuft drei Jahre. www.eawag.ch

Zauberkristall verwandelt Licht in Strom

Die Elma Gruppe übernimmt rückwirkend per 1. Januar 2015 das im System-Integrationsgeschäft tätige Schweizer Unternehmen Trenew Electronic AG in Rüti ZH. Der Kaufvertrag wurde am 9. November 2015 unterschrieben, wie es in der Mitteilung heisst. Trenew Electronic wird ab November 2015 in der Elma Gruppe konsolidiert. Neben dem Angebot von Embedded Computing Systems und Electronic Packaging ist die Trenew ein Spezialist für Stromversorgungslösungen.

Mit einem Produktionsstandort in Rüti ZH und eigenen Vertriebsmitarbeitenden in Deutschland und der Schweiz erwirtschaftete Trenew Electronic im Jahr 2014 mit rund 40 Mitarbeitenden einen Jahresumsatz von rund CHF 19 Mio. www.trenew.ch, www.elma.ch

Mattle stockt mit ABB-Produkten auf Die Mattle Industrie-Produkte AG ,Distributorin für Sicherheitslösungen von JokabSafety-ABB, baut ihr Angebot mit dem rund 40 000 Artikel umfassenden Sortiment von ABB für die Industrie-Automation strategisch weiter aus. Für industrielle Maschinen- und Anlagenbauer bietet sich ab sofort die Möglichkeit, das Produktsortiment aus einer Hand zu beschaffen und zusätzlich von persönlichen Serviceleistungen zu profitieren. www.mattle-ag.ch

Neue Vertriebsleitung bei Lütze

So transparent ist die Perowskit-Zelle.

Was bei Doppelklingenrasierern gut ist, gilt auch für Solarzellen: Zwei Arbeitsschritte sind gründlicher. Wenn man nun zwei Solarzellen übereinander legt, von denen eine halb transparent ist, dann lässt sich ein grösserer Anteil der Lichtenergie in Strom umwandeln. Bislang wurde die Technik in der Raumfahrt eingesetzt. Für die Massenproduktion waren die Tandem-Zellen zu teuer.

Ein Empa-Team hat es nun geschafft, eine preisgünstige Tandem-Solarzelle herzustellen, die sich auf flexible Kunststofffolien auftragen lässt.

Der Clou an dem Verfahren, wie die Empa schreibt: Die Forscher erzeugen die zusätzliche Solarzellenschicht in einem Niedrigtemperaturverfahren bei nur 50 Grad Celsius. Auf Anhieb erreichte die Tandem-Solarzelle einen

Bild: Empa

Wirkungsgrad von 20,5 Prozent bei der Umwandlung von Licht in Strom. Der Schlüssel zu dem Doppel-Erfolg war die Entwicklung einer halbtransparenten Solarzelle aus Methyl-ammoniumBleiiodid, das sich in Form winziger Perowskit-Kristalle abscheidet. Als Unterlage für den Perowskit dient eine Substanz mit dem Kürzel PCBM (PhenylC61-Buttersäure-Methylester). Jedes Molekül enthält 61 Kohlenstoff-Atome, die in Form eines Fussballs miteinander verknüpft sind. Auf diese Fussballschicht wird sozusagen «lauwarm» der Perowskit aufgedampft. Dieser Zauberkristall schluckt UV-Strahlen und den blauen Anteil des sichtbaren Lichts und verwandelt diese in Strom. Rotes Licht und Infrarot-Strahlung lässt der Kristall jedoch passieren. www.empa.ch

Zum 1. 10. 2015 wurde Martin Geilenberg-Schuster die Leitung des Vertriebs der Friedrich Lütze GmbH in Deutschland übertragen. Der 52-Jährige verfügt über lange Erfahrung in der Automationsindustrie und in der Energietechnik. Er war rund 25 Jahre für Moeller bzw. Eaton in verschiedenen Positionen sowie als Vertriebsleiter tätig. Er verantwortet fortan die Optimierung der Vertriebsprozesse und des Kundenservices im Automatisierungs- und Steuerungsgeschäft. www.luetze.com

SSD-Hersteller Cactus feiert 10-Jähriges Cactus Technologies, ein Hersteller von industriellen SSD-Speichern, feiert sein 10-jähriges Bestehen. Das Unternehmen mit Sitz in Hongkong bietet zuverlässige und langzeitverfügbare Flash-Speicher für die Industrie.

Zu den Kunden gehören weltweite OEMs aus verschiedenen Industriezweigen, darunter die deutsche Automobilindustrie. Der offizielle Vertriebspartner für die DACH-Region ist Systronics. www.systronics.com

N A C H R I C H TE N

Bernhard Zangerl neuer Vorsitzender der AG Windindustrie Anfang November hat der Vorstand der Arbeitsgemeinschaft Windindustrie im VDMA Bernhard Zangerl, CEO der Bachmann electronic, zum neuen Vorsitzenden der Arbeitsgemeinschaft Windindustrie gewählt. Bernhard Zangerl übernimmt damit die Repräsentation der gesamten industriellen Wertschöpfungskette der Windindustrie.

Zangerl tritt die Nachfolge von Stefan Tenbrock, CEO Mechanical Drives bei Siemens AG, an, der seit 2013 den Vorsitz der Arbeitsgemeinschaft geführt hatte. Den stellvertretenden Vorsitz der Arbeitsgemeinschaft übernimmt Andreas von Bobart, Geschäftsführer der GE Wind Energy GmbH. Die VDMA Arbeitsgemeinschaft Windindustrie mit knapp 110 Mitgliedsunternehmen ist Informati-

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Howag übernimmt Tefkon Obschon die Tefkon AG mit über 40 Mitarbeitern jährlich einen Umsatz von 7 Mio CHF erwirtschaftete, haben zunehmend mehr Kunden ihre Produktion bzw. ihre Aufträge ins Ausland verlagert. Die grossen Bestellvolumen blieben so aus. Weder eine familieninterne noch eine externe Nachfolgelösung bot Gegensteuer. So war es für Tefkon ein Glücksfall, dass durch Vermittlung von Awit Consulting die Firma Howag Kabel AG als «Nachfolger» gefunden werden konnte, wie das Unternehmen schreibt. Howag verfügt über eigene Produktionsfirmen in Osteuropa und Asien und kann dadurch das Potenzial der vorhandenen Kundenbasis aufgreifen und ausbauen, heisst es weiter. www.howag.ch

Bild: Bachmann

onsdrehscheibe und Netzwerk für die gesamte Breite der Windindustrie im Maschinen- und Anlagenbau. agwind.vdma.org, www.bachmann.info

Eine Investition in die Zukunft

Neuer Vorsitzender von VDMA Robotik + Automation Dr. Norbert Stein, Geschäftsführer der VITRONIC GmbH in Wiesbaden, ist für drei Jahre zum Vorstandsvorsitzenden des VDMA-Fachverbands Robotik + Automation gewählt worden. Stein ist Nachfolger von Hans-Dieter Baumtrog, Senior Vice President ATS Automation Tooling Systems, Winnenden, der nach drei Jahren in diesem Ehrenamt turnusmässig ausschied. Im Rahmen der Mitgliederversammlung von VDMA Robotik + Auto- Dr. Norbert Stein. Bild: VDMA mation in Frankfurt wurde Hans-Dieter Baumtrog, der nicht mehr kandidierte, unter Würdigung seiner Verdienste und seines 25-jährigen Engagements für die Branche verabschiedet. rua.vdma.org

RS erweitert die Palette der Single-Board-Computer

Bild: Abbts

Geschafft: 159 erfolgreiche Absolventen der ABB Technikerschule erhielten an der Diplomfeier ihre Auszeichnung als «Dipl. Techniker/-in HF». An der festlichen Diplomierung wurden die Leistungen und der Durchhaltewille der Diplomierten sowie die herausragenden Diplomarbeiten gewürdigt. Freitag, der 13. – definitiv ein wichtiger Meilenstein und Glückstag für die jungen Fachkräfte. www.abbts.ch

Der Distributor RS Components (RS) liefert neu den «Computer on a Stick» von Intel, der zu Hause, im Büro oder unterwegs vorhandene Geräte mit Computerfunktionen erweitert. Der Stick erweitert Fernseher oder Monitore mit HDMI in einen vollständigen Computer und ist in zwei Versionen für die Betriebssysteme Windows 8.1 und 10 oder Ubuntu Linux lieferbar. Er verfügt über dasselbe Betriebssystem, qualitativ hochwertige Grafik und Wireless-Konnektivität wie ein grosser PC, bietet hinreichende Geschwindigkeit und Speicherplatz, ist aber viel preisgünstiger und nimmt durch Abmessungen von nur 103 x 37 x 12 mm wenig Raum ein. ch.rs-online.com

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I N TE R V I E W

DIE SCHWEIZER PLATTFORM «INDUSTRIE 2025» FÜR SCHWEIZER KMU

Vernetzte Intelligenz für die Werkplatzsicherung Anlässlich des Alfred Imhof Forums 2015 in Münchenstein traf die technica-Redaktion Professor Heinz Domeisen, Mitglied der Plattform «Industrie 2025» und befragte ihn zum Stand der Unterstützung dieser Schweizer Verbandsinitiative zu Industrie 4.0 und welche konkreten Zielsetzungen für 2016 auf der Agenda stehen. Die Möglichkeiten für Schweizer KMU gestalten sich vielfältig und das Thema ist zentral für eine nachhaltige Werkplatzsicherung.

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rofessor Heinz Domeisen ist Mitglied der Plattform «Industrie 2025», einer Initiative der vier Verbände Asut, Electrosuisse, Swissmem und SwissT.net. Die Träger haben es sich zum Ziel gesetzt, damit einen Beitrag zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit des Werkplatzes Schweiz zu leisten.

Die technica-Redaktion wollte konkret wissen, wie der Werkplatz Schweiz von dieser zukunftsträchtigen Entwicklung rund um Industrie 4.0 profitieren kann und was Schweizer Anbieter unternehmen müssten, um langfristige Wettbewerbsvorteile zu generieren.

Professor Domeisen, welchen Herausforderungen stehen KMUs bei Smart Factory 2020 bzw. bei Industrie 2025 gegenüber?

Die «digitale Transformation» – also Informationen in digitaler Form über den Produktionsprozess und über die gesamte Wertschöpfungskette jederzeit für alle Berechtigten verfügbar zu haben – öffnet neue Möglichkeiten, birgt aber auch Risiken. Es ist deshalb wichtig, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Insbesondere KMU sollten die für sie passenden Elemente näher betrachten. Verschiedene Bausteine von Industrie 4.0 sind seit einiger Zeit verfügbar, jedoch fehlen in gewissen Bereichen noch einheitliche Standards. Auch das Thema Sicherheit – sowohl Safety als auch Security – muss in die Überlegungen miteinbezogen werden.

AUTOR Markus Frutig, Redaktor technica INFOS www.industrie2025.ch

Professor Heinz Domeisen betont: «Es ist wichtig, die Hilfsmittel und Werkzeuge die man einsetzen möchte, im Detail zu verstehen, um bei der Automatisierung mögliche Probleme bereits im Vorfeld zu berücksichtigen, sodass bei der Umsetzung möglichst wenig Überraschungen auftauchen.»

Auf was muss man besonders bei der Systemzusammengehörigkeit und -abhängigkeit achten?

Es ist wichtig, die Hilfsmittel und Werkzeuge die man einsetzen möchte, im Detail zu verstehen, um bei der Automatisierung mögliche Probleme bereits im Vorfeld zu berücksichtigen, sodass bei der Umsetzung im eigenen Unternehmen möglichst wenig unliebsame Überraschungen auftauchen. Die Schnittstellen sind dabei oft die kritischen Punkte.

Haben Sie hier ein konkretes Beispiel aus Ihrer Praxiserfahrung?

Die Produktionssysteme werden zunehmend komplexer. Produktionsanlagen benötigen immer Sensoren für die Steuerung und Regelung, jedoch sind für die zuverlässige Automatisierung zusätzliche Überwachungseinrichtungen unabdingbar. Dies stellt gerade bei kleinen Losgrössen mit häufigen Umstellungen eine grosse Herausforderung dar. Man möchte durch die Erfassung vieler

Daten mehr über den Produktionsprozess und die Produkte wissen. Das funktioniert jedoch nur dann, wenn die gesamte Messkette vom Sensor bis zur Informationsverarbeitung korrekt ausgelegt und implementiert ist.

Welches sind die grössten Herausforderungen, beispielsweise bei der Cyber Production?

Im Anlagenbau werden typischerweise kleine Stückzahlen entwickelt und hergestellt. Oft handelt es sich dabei um Prototypen. Dazu ist grosse Erfahrung und optima-

Industrie 2025: Charta Der Begriff Industrie 4.0 wurde 2012 durch die gleichnamige deutsche Zukunftsinitiative geprägt.

Das Thema hat sich international etabliert, jedoch unter verschiedenen Bezeichnungen. Jedoch hat die hohe Präsenz des Themas in den Medien, auf Marketinginstrumenten und an zahlreichen Veranstaltungen zu verschiedenen Interpretationen und Verständnissen geführt. Zudem haben verschiedene parallele Trends (wie z. B. Internet of Things, Additive Manufacturing usw.) zu einer weiteren Verwässerung des eigentlichen Grundgedankens von Industrie 4.0 beigetragen. Aus diesem Grund ist es für ein gemeinsames Vorgehen wesentlich, eine übergeordnete und einheitliche Sichtweise von Industrie 4.0 aufzubauen und zu etablieren. Insbesondere geht es auch um Standards für den Datenaustausch und um die Gewährleistung der erforderlichen Sicherheit. Ein Instrument dazu bildet die Charta «Industrie 2025». Diese ist als Denkmodell zu verstehen und beinhaltet Vision und Handlungsfelder. Sie orientiert sich am Werkplatz Schweiz auf Basis der Digitalisierungs- und Vernetzungsansätze von Industrie 4.0.

le Planung wichtig für den Erfolg. Es braucht Mitarbeiter, die die Zusammenhänge von Maschinenbau, Elektrotechnik und technischer Informatik – also Mechatronik – verstehen. Gerade wenn vermehrt Probleme auftauchen, wo einzelne Baugruppen für sich allein funktionieren, jedoch beispielsweise die Anlage als Ganzes nicht optimal arbeitet.

Welche Vision ist bei der Initiative Industrie 2025 zentral?

Die Vision ist einerseits, KMUs bei dem Schritt in eine erfolgreiche Zukunft zu unterstützen. Zum anderen müssen die Mitarbeitenden diesen Schritt mitgehen. Sie benötigen entsprechende Qualifikationen, die sie nur mit periodischer Weiterbildung erlangen können. Das gilt nicht nur für die Entwicklung solcher Anlagen, sondern vermehrt auch für die Sicherstellung eines zuverlässigen Betriebs.

Welches ist Ihre persönliche Vision?

Erfahrungen aus vielen Kontakten zeigen, dass oft ein Gespräch oder eine kurze Analyse mit einem Blick von aussen einen Anstoss oder einen Lösungsweg aufzeigen kann. Dabei hilft eine Betrachtung sowohl aus dem Blickwinkel Industrie als auch aus dem Blickwinkel angewandte Forschung und Entwicklung. In diesem anspruchsvollen Umfeld kann eine unternehmensübergreifende Zusammenarbeit der Schlüssel zum Erfolg werden. Eine Möglichkeit, sich mit dem Thema konkreter zu befassen, ist die jährlich stattfindende Fachtagung «Industrie 2025». Die nächste Tagung findet am 23. März 2016 statt.

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F A C H B E I TR Ă„ G E

B R A N C H E N F O KU S « WA S S E R »

STILLES ABWASSER GRÜNDET TIEF

Fingerabdruck einer Gesellschaft

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B R A N C H E N F O KU S « WA S S E R »

Umweltingenieurin Ann-Kathrin McCall steigt regelmässig in die Abwasserkanäle der Stadt Zürich herab und nimmt Proben. Die verraten, was die Stadtbewohner konsumieren; auch Drogen.

Sie erforscht, was dort damit genau passiert.

B R A N C H E N F O KU S « WA S S E R »

«Wer hat schon einmal gekokst?», will AnnKathrin McCall wissen. Mit der koketten Frage beginnt die grossgewachsene Umweltingenieurin ihre Präsentation. Aus dem Konferenzpublikum meldet sich dann aber oft keiner zu Wort, sagt sie. Weil selten jemand auf eine so pikante Frage ehrlich antwortet. Im Abwasser lässt sich der Konsum der Droge jedoch präzise belegen. Also insbesondere von Dingen, von denen keine konkreten Verkaufszahlen vorliegen. Abwasser ist nämlich ehrlich, sagt sie. Darin ist theoretisch noch viel mehr nachweisbar.

Fast alles was der Menschen ausscheidet: Alkohol, Koffein, Schwangerschafts- oder Stresshormone. Denn, es verhält sich fast

wie der Fingerabdruck der Gesellschaft. Und genau diesen Umstand nutzt das methodische Vorgehen, die «Wastewater-based Epidemiology» (Abwasseranalyse), der jungen Wissenschaftlerin. Die Umweltingenieure vom Wasserforschungsinstitut Eawag in Dübendorf untersuchen vieles, was sich im Abwasser befindet.

Es stinkt gewaltig Wenn McCall in den Kanal hinunterklettert, trägt sie einen orangefarbenen Schutzanzug und Gummistiefelhose mit Profil. Es ist da unten sehr rutschig. Ein Helm schützt ihren Kopf. Denn, der Kanaldurchmesser beträgt maximal gerade einmal 1,5 Meter. Eine Maske schirmt sie vor den Bakterien und Viren aus dem Abwasser ab. «Es stinkt. Aber man gewöhnt sich daran», sagt sie. Daneben schlägt ein kleines Gaswarngerät aus, bevor sie wegen hoher Kohlenmonoxidoder Schwefelwasserstoffkonzentration in Ohnmacht fallen sollte. Für den Notfall ist sie zusätzlich mit einem Drahtseil gesichert, woran man sie herausziehen könnte.

«Ratten gibt es da unten keine.»

Aus verschiedenen Kanälen entnimmt sie dann Proben und will so herausfinden, wie sich die Drogen und ihre Stoffwechselprodukte im Abwasser auf dem Weg zur ARA verändern. In kontrollierten Experimenten misst sie während 24 Stunden, wie sich die Drogenkonzentrationen verändern; mithilfe fortgeschrittener Flüssigchromatographie (HPLC-MS/MS).

Der Mensch scheidet im Urin nämlich hauptsächlich den Kokain-Metaboliten Benzoylecgonin aus, nicht die Droge selber. Anhand der Menge im Abwasser, kann die konsumierte Menge Kokain abgeschätzt werden, so McCall. Die Metaboliten verändern sich aber auf dem Weg von der Toilette bis zur Kläranlage und werden von Mikroorganismen teilweise abgebaut und anderen chemischen und physikalischen Prozessen beeinflusst. Was da genau passiert und wie sich die Metaboliten verändern, ist Gegenstand ihrer Dissertation Im schleimigen Biofilm steckt die Wahrheit Ratten hat sie noch keine gesehen, sagt sie.

Die können gar nicht laufen, wenn die Kanalrohre mit Wasser gefüllt sind. Es gibt auch kaum keine Ränder, auf denen sie entlangkrabbeln könnten. Meist fliesst nur Kot und Toilettenpapier vorbei.

Abwasserprobenahme auf der Zürcher Kläranlage Werdhölzli

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Zentral bei der Analyse ist daneben die Siehlhaut, ein schleimiger Biofilm, der auf den Kanalwänden wächst. Dieser Film misst stellenweise fast einen Zentimeter.

Darin leben Bakterien und andere Mikroorganismen, die die Drogen umwandeln und abbauen können.

Der Hauptteil von Umweltingenieurin McCalls Arbeit findet im Dübendorfer Labor des Wasserforschungsinstituts statt. Dort hat sie ein Testsystem aufgebaut, in dem sie im kontrollierten Setting prüft, was die Siehlhaut mit den standardisierten Drogenproben genau macht Drogen, Trends und Exoten Die Abwasseranalyse erlaubt es, den Drogenkonsum über die Zeitachse zu rekonstruieren. «Drogentrends lassen sich damit besser abschätzen», so McCall.

Die Abwasseranalytik ist bei der Abschätzung von Drogentrends bereits jetzt besser und schneller als anonyme Umfragen. Darum haben verschiedene europäische Länder ihr Interesse daran bekundet.

2014 hat das Eawag in Kollaboration so eine umfassende Studie vorgestellt, bei der in über 50 europäischen Städten eine Woche lang die Werte von fünf Drogen (Kokain, Amphetamin, Methamphetamin (Chrystal Meth), Cannabis und Ecstasy) geprüft wur-

«Abwasser ist ehrlich» den. Dabei kam heraus, dass Zürich nach Antwerpen und Amsterdam den höchsten Kokainkonsum hat. Teure Drogen werden demnach eher in Städten mit hohem Einkommensniveau konsumiert. In Nord- und Osteuropa wurden darum eher Amphetamine im Abwasser nachgewiesen.

In Zürich ist am Wochenende ein Anstieg der Ecstasy-Konzentration beobachtbar. Und an Grossanlässen, wie der Streetparade, tauchen auch exotische Drogen, so etwa Ketamine, im Abwasser auf (Details zur Studie folgen auf der nächsten Seite).

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AUTOR Daniel Wallimann (Text) Eawag (Bilder) INFOS EAWAG CH-8600 Dübendorf Tel. +41 44 823 52 00 info@eawag.ch www.eawag.ch

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B R A N C H E N F O KU S « WA S S E R »

Abwasserstudie Das Wasserforschungsinstitut Eawag hat in europäischen Städten Abwasserproben auf Drogenrückstände untersucht. Dazu wurde während einer Woche von fast 1,4 Mio. Personen in fünf Schweizer Städten Abwasser auf Kokain, Amphetamine, Crystal Meth, und Ecstasy geprüft.

Kokain ist hoch im Kurs: Zürich liegt hinter Antwerpen und Amsterdam auf Rang drei.

Berücksichtigt man die Reinheit der Drogen und den Stoffwechsel, werden in Zürich täglich rund 1,6 kg Kokain konsumiert. Über dem europäischen Mittel liegen auch Basel (Rang 9), Genf (10) und St. Gallen (12). Bern belegt den 15. Rang.

Einen signifikanten Unterschied zwischen Arbeitstagen und Wochenende gibt es auch beim Kokain. Dies zeigt, dass Kokain auch unter der Woche konsumiert wird, erklären die Autoren.

Bild: ©istockphoto.com

Beim Ecstasy liegen Zürich (Rang 5), St. Gallen (8) und Bern (10) ebenfalls über dem europäischen Durchschnitt, Basel (14) und Genf (17) knapp darunter. Die niederländischen Städte Eindhoven, Utrecht und Amsterdam liegen an der Spitze.

Wie es zu erwarten ist, schwankt in der Schweiz vor allem der Konsum der Freizeitdroge Ecstasy im Wochenverlauf und nimmt am Wochenende stark zu.

Quelle: Eawag (Dübendorf), 2014

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B R A N C H E N F O KU S ÂŤ WA S S E R Âť

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GESETZESÄNDERUNG ZUM 1. JANUAR 2016 SOLL ZUKÜNFTIG MIKROVERUNREINIGUNGEN IM WASSER REDUZIEREN

Pro-Kopf-Abgabe

für gesunde

Fische

Mikroverunreinigungen sind potenziell schädlich für die Lebewesen im Wasser.

Entsprechende Massnahmen in den zentralen Abwasserreinigungsanlagen sind geplant.

Das Gewässerschutzgesetz und die Verordnung werden entsprechend geändert. Die notwendigen Techniken wurden in den letzten Jahren entwickelt.

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B R A N C H E N F O KU S « WA S S E R »

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ikroverunreinigungen oder Spurenstoffe sind eine grosse Belastung für die Fliessgewässer. Sie stammen beispielsweise aus Medikamenten oder Pestiziden und gelangen aus den Abwasserreinigungsanlagen (ARA) und über diffuse Einträge wie der Landwirtschaft in die Gewässer. Zwar hat sich deren Qualität laut BAFU (Bundesamt für Umwelt) seit den 1970er-Jahren durch das Verbot giftiger Stoffe stark verbessert, doch der Eintrag von Mikroverunreinigungen stellt weiterhin eine grosse Herausforderung für den Gewässerschutz dar. Denn diese Spurenstoffe können selbst in sehr tiefen Konzentrationen empfindliche Wasserlebewesen wie Fische stark beeinträchtigen.

Für die menschliche Gesundheit sind gemäss BAFU die nachgewiesenen Konzentrationen nach heutigen Erkenntnissen unbedenklich. Studien weisen jedoch darauf hin, dass die Spurenstoffe die Artenvielfalt negativ beeinflussen können. Um Medikamente, Pestizide und weitere kritische Substanzen künftig aus den Gewässern zuhalten, sollen nun Kläranlagen nachgerüstet werden.

Verursacher bezahlt für Gewässerschutz Nach dem heute geltenden Gewässerschutzgesetz (Art. 60a GSchG) sorgen die Kantone dafür, dass die Kosten für Bau, Betrieb, Unterhalt, Sanierung und Ersatz der Abwasseranlagen, die öffentlichen Zwecken dienen, durch Gebühren oder andere Abgaben auf die Verursacher überwälzt werden.

Der neue Art. 60b GSchG beauftragt den Bund, bei den Inhabern zentraler Abwasserreinigungsanlagen eine Abgabe für die Fi-

nanzierung der Abgeltung von folgenden Massnahmen nach dem neuen Art. 61a GSchG einschliesslich der Vollzugskosten des Bundes zu erheben: • Anlagen und Einrichtungen zur Elimination von organischen Spurenstoffen bei zentralen Abwasserreinigungsanlagen, soweit sie zur Einhaltung der Vorschriften über die Einleitung von Abwasser in Gewässer erforderlich sind • Anstelle des Ausbaus einer ARA kann der Bund die Erstellung einer Verbindungsleitung abgelten, über die das Abwasser zu einer entsprechend ausgestatteten ARA in der Nähe transportiert wird Die kantonalen Behörden entscheiden, welche Massnahmen zur Verringerung der Mikroschadstoffe im gereinigten Abwasser erforderlich sind. Nach dem bisherigen Art. 84 GSchG bestand der Grundsatz, dass keine Abgeltungen gewährt werden können, wenn mit einem erst nach einer Gesetzesrevision abgeltungsberechtigten Vorhaben bereits vor der Revision begonnen wurde.

Das soll für die neuen Massnahmen nicht gelten, weshalb Art. 84 aufgehoben wird.

Die Höhe der Abgabe richtet sich nach der Anzahl der an die Abwasserreinigungsanlage angeschlossenen Einwohner und beträgt jährlich bis zu 9 Franken pro Einwohner. Dieses Gebührenmodell basiert bewusst auf einer Pro-Kopf-Abgabe, da davon ausgegangen wird, dass die Verunreinigung mit Spurenstoffen von der ganzen Bevölkerung verursacht wird.

Die Abgabe ist ausdrücklich zweckgebunden für die Finanzierung des zielorientierten Ausbaus der ARAs zur Beseitigung von or-

Innovative Techniken zur Entfernung von Mikrorückständen Um die Bestimmungen umzusetzen, werden entsprechende Techniken benötigt. Viele Wasserreinigungsverfahren wurden zwar schon vor Jahrzehnten entwickelt, zum Beispiel Aktivkohletechnik, Ozonverfahren, Nanofiltration und Umkehrosmose, aber die Möglichkeit, Hormone und Medikamentenrückstände aus dem Wasser zu entfernen, ist relativ neu. Noch im Versuchsstadium befinden sich die «Advanced Oxidation Processes» (AOP). Auf der Plattform des Verbands Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute findet sich eine Zusammenstellung über diese Techniken.

VSA-Plattform: https://www.micropoll.ch/verfahren/ In der Schweiz werden die neuen Bestimmungen über Elimination von Mikroverunreinigungen in der ARA Neugut, Dübendorf, bereits erfüllt. Seit März 2014 ist die volltechnische Ozonanlage in Betrieb und beseitigt 80 bis 90 Prozent der Mikroverunreinigungen aus dem Abwasser. Mit den Erfahrungen der ARA Neugut werden die Grundlagen für die Planung und Realisierung weiterer Anlagen in der Schweiz und im Ausland geschaffen. http://www.neugut.ch/ Das Fraunhofer Institut in Karlsruhe entwickelt innovative Methoden, um anthropogene Mikroschadstoffe aus dem Wasser zu entfernen. Neuartige Membran-Adsorber entfernen nicht nur unerwünschte Partikel aus dem Wasser, sondern gleichzeitig gelöste Substanzen wie das hormonell wirkende Bisphenol A oder giftiges Blei.

Zu diesem Zweck werden selektive Adsorber-Partikel in Filtrationsmembranen eingefügt. Diese Membran-Adsorber sind regenerierbar. Diese Technik ermöglicht auch die Rückgewinnung wertvoller Edelmetalle oder Seltene-Erden-Metalle. http://isi.fraunhofer.de/isi-de/n/projekte/uba-mikroschadstoffe.php An der Münchner Umweltmesse IFAT von 2014 präsentierten verschiedene Unternehmen Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Wasser. http://www.ifat.de Weitere Informationen über das Gewässerschutzgesetz: http://www.bafu.admin.ch/wasser/09037/12718/index.html?lang=de&msg-id=49455 https://www.news.admin.ch/message/index.html?lang=de&msg-id=55786 https://www.news.admin.ch/message/index.html?lang=de&msg-id=54667

ganischen Spurenstoffen. Inhaber von zentralen Abwasserreinigungsanlagen, die die vorgeschriebenen Massnahmen getroffen haben, sind von der Abgabepflicht befreit.

Der Bundesrat hat den 1. Januar 2016 als Datum für das Inkrafttreten der Gesetzesänderung festgelegt.

Renovation hunderter ARAs Damit die Mikroverunreinigungen im behandelten Abwasser in ausreichendem Masse und zu tragbaren Kosten verringert werden, müssen rund 100 Abwasserreinigungsanlagen (ARA) in der Schweiz speziell aufgerüstet werden. Es handelt sich dabei um: • ARA mit mehr als 80 000 angeschlossenen Einwohnern • ARA mit mehr als 24 000 angeschlossenen Einwohnern im Einzugsgebiet von Seen • ARA mit mehr als 8000 angeschlossenen Einwohnern, deren gereinigtes Abwasser mehr als 10 Prozent der Wassermenge des Fliessgewässers ausmacht, in welches sie eingeleitet werden.

• Die Kantone können in begründeten Fällen den Ausbau von ARA mit mehr als 1000 angeschlossenen Einwohnerinnen und Einwohnern beantragen, wenn die Anlagen in ökologisch sensiblen Gebieten oder an Gewässern liegen, die für die Trinkwasserversorgung wichtig sind.

Die konkreten Bestimmungen werden in der Gewässerschutzverordnung präzisiert.

Geplant ist eine nationale, elektronische Gewässerschutzkarte, die durch das Bundesamt für Umwelt (BAFU) erstellt wird. Die Bestimmungen über Grundwasserschutzzonen und Gewässerräume werden angepasst. Darüber hinaus soll die Verordnung sicherstellen, dass das ackerfähige Kulturland weiterhin zu den kantonalen Kontingenten an Fruchtfolgeflächen angerechnet wird.

Die Chemikalien-Risiko-Reduktions-Verordnung (ChemRRV) enthält ebenfalls Vorschriften, mit denen verhindert werden soll, dass schädliche Substanzen ins Wasser gelangen. Die Herstellung, das Inverkehrbringen, die Einfuhr zu privaten Zwecken und die Verwendung verschiedener Substanzen sind nach dieser verboten. Wer in der Nähe von Gewässern Holzschutzmittel verwenden oder damit behandeltes Holz lagern will, muss bauliche Massnahmen gegen das Versickern und das Abschwemmen der Mittel treffen. Neu festgelegt wurden die betreffenden Grundwasserschutzzonen. ■ AUTORIN Regula Heinzelmann INFOS BAFU Bundesamt für Umwelt www.bafu-admin.ch

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A U TO M A T I O N

Der überarbeitete MudMaster bereitet pro Tag bis zu 1000 Kubikmeter Schlamm auf.

Bilder: Schneider Electric

SCHNEIDER ELECTRIC ENTWICKELT NACH ZIELVORGABEN STEUERUNG FÜR INNOVATIVE WASSERAUFBEREITUNGSANLAGE

Effiziente Schlammaufbereitung

Faulende Sedimente entziehen den Gewässern den Sauerstoff und müssen daher periodisch entfernt werden. Eine weltweit neue, mobile und platzsparende Anlage trennt diesen Schlamm schnell und effizient vom Wasser. Ihre intelligente Steuerung automatisiert dabei zuverlässig die ablaufenden Prozesse.

F

lora und Fauna der Gewässer sind nicht nur auf sauberes Wasser angewiesen, sie brauchen auch genügend Sauerstoff, um zu überleben. Wachsen Wasserpflanzen zu stark oder bringen Sedimente Teiche und Flussarme zum Verlanden, braucht das Gewässer daher Pflege. Bekannt sind die im Volksmund «Seekühe» genannten Mähboote, die den Wasserpflanzen zu Leibe rücken.

Weniger bekannt sind die Schlammsauger, die gerade bei Renaturierungen zum Einsatz kommen. Denn weisen Gewässer eine zu mächtige Bodenschicht aus Sedimenten, Blättern und Zweigen auf, muss dieser

INFOS Aquarius Water Management AG, Engelberg www.aquarius-watermanagement.ch Felskowsky Anlagetechnik AG, Oberhasli www.wasseraufbereitung.ch Schneider Electric (Schweiz) AG, Ittigen www.schneider-electric.ch

Schlamm entfernt werden, da er mit der Zeit jedes Leben erstickt. Dabei saugt ein Boot den Schlamm ab und pumpt ihn zum Ufer.

Schnelle Trennung von Schlamm und Wasser Je nach Gewässergrösse und Schichtstärke kann es sich dabei rasch um sehr grosse Kubaturen handeln. «Konventionellerweise werden am Ufer Geotextilschläuche ausgelegt, die mit dem Schlamm gefüllt werden», erläutert André Lorang, der die Aquarius Water Management AG betreibt: «Das Wasser sickert dann über Wochen oder Monate aus den Schläuchen, bis der Schlamm eine stichfeste Konsistenz erreicht hat. Dann werden die Schläuche aufgeschlitzt, der Schlamm wird aufgeladen und abtransportiert.» Dass es auch wirtschaftlicher und effizienter geht, bewies André Lorang bei neun kleinen Seen entlang der Autobahn im Wallis. Dabei liess er den Schlamm nicht an der Luft trocknen, sondern trennte das Was-

ser in einer Aufbereitungsanlage umgehend vom Schlamm. Diesen ersten, erfolgreich eingesetzten MudMaster verkaufte er jedoch, weil er sich zur Ruhe setzen wollte.

Nur traf er dann Bruno Felskowsky und mit seinen Plänen für den Ruhestand war es aus. Es trafen nicht nur zwei sich ergänzende Kompetenzen zusammen, auch die Chemie zwischen den beiden stimmte. Der in Gewässerpflege Erfahrene fand dank dem Entwickler und Konstrukteur Lösungen für bislang unlösbare Probleme. Die platzsparende, mobile und autark einsetzbare Anlage zur effizienten Trennung von Wasser und Schlamm gab es bisher in weiten Teilen nur als Idee, doch Bruno Felskowskys Talent ist es eben, Ideen in die Tat umzusetzen.

Reaktor bereitet Schlamm auf Eine Ausschreibung aus Baden-Württemberg gab den Anstoss für die konkrete Umsetzung. Dabei ging es um rund 3700 Kubikmeter Schlamm, die abgepumpt und

A U TO M A T I O N

Eingesetzte Produkte von Schneider Electric • Speicherprogrammierbare Steuerung M258 • Bedienpanel HMI • Frequenzumrichter Altivar 32 • Motorabgang TeSys U • Schütze TeSys D • Motorschutzschalter TeSys GV • Schienenverteiler AK5 • Lasttrennschalter Vario • Leitungsschutzschalter Acti 9

entsorgt werden mussten. Die Aquarius Water Management AG kalkulierte ihre Kosten, gab ein Angebot ab und erhielt den Zuschlag.

Nur gab es die Maschine, den neuen MudMaster, natürlich noch gar nicht; vielmehr musste dieser nun umgehend konzipiert und gebaut werden. Er besteht aus drei Komponenten: dem Saugboot, dem Modul aus Separator, Reaktor sowie Sedimenter (SRS-Modul) und der Entwässerungsanlage.

Herzstück dieser weltweit einzigartigen Schlammaufbereitungsanlage ist das SRSModul, das erstaunlicherweise in einem 40-Fuss-Container Platz findet. «Zuerst gelangt der Schlamm in ein Trommelsieb, wo er von Blättern und Zweigen befreit wird», erklärt Bruno Felskowsky. Dann folgt eine erste Sedimentationsstufe, in der der Sand ausgeschieden wird. Nun verbleiben nur noch die Fein- und Feinstanteile im Wasser, die sich mit einem auf den lokal vorhandenen Schlamm abgestimmten Fällungshilfsmittel zu Flocken zusammenballen und so ebenfalls sedimentieren. Übrig bleibt das

Die Steuerung des Mudmasters entwickelte Schneider Electric nach Vorgaben des Herstellers.

Wasser, das im SRS-Modul laufend auf fünf Kriterien geprüft und bei Bedarf abermals durch den Reaktor geschleust wird, bis die Qualität stimmt. Erst danach wird es ins Gewässer zurückgepumpt. Der ausgefällte Schlamm gelangt in die Entwässerungsanlage, wo er bis zu einem Trockensubstanzgehalt von 75 Prozent ausgepresst wird. Damit dies alles reibungslos klappt und einschliesslich der Besatzung des Saugboots nur zwei bis drei Personen eingesetzt werden müssen, ist eine Automation unabdingbar. Und hier kam ein weiteres Fachwissen ins Spiel, jenes von Verkaufsingenieur Thomas Steiner und von Christian Steger, der bei Schneider Electric für die Entwicklung massgeschneiderter Steuerungen zuständig ist.

«Ich habe alle Pumpen, Antriebe und Rührwerke angegeben sowie meine Zielvorstellung formuliert und für die Steuerung selbst dann den Fachleuten von Schneider Electric freie Hand gelassen», sagt Bruno Felskowsky: «Herausgekommen ist eine perfekt auf unsere Bedürfnisse zugeschnittene Lösung mit einer umfassenden und doch einfachen Bedienung per Touchpanel.»

Ausfällung von Schwermetallen Der neue MudMaster stand damit bereit und hatte auch alle Probeläufe erfolgreich absolviert, doch da meldete sich der Auftraggeber aus Deutschland und teilte mit, der abzusaugende Schlamm enthalte nach neusten Erkenntnissen auch Schwermetalle, die nicht ins Gewässer zurückgelangen dürften. Da Schwermetalle aus dem aufgewirbelten Schlamm wasserlösliche Hydroxide bilden, mussten diese ebenfalls gebunden werden. Nur reichte der so schon knappe Platz auf dem 40-Fuss-Container nicht mehr aus, um die für das Ausfällen der Schwermetalle benötigte, längere Verweilzeit zu schaffen. Das war eine Herausforderung, wie geschaffen für Bruno Felskowsky. Er brauchte denn auch gerade einmal ein Wochenende, um das SRS-Modul so abzuändern, dass es zusätzlich Schwermetalle aus dem Wasser löst. Angesichts der Vorteile des MudMasters gegenüber der herkömmlichen Lösung mit ausgelegten Schläuchen erstaunt es nicht, dass schon weitere Aufträge anstehen. Der MudMaster braucht wenig Platz, und der Trockenschlamm fällt sofort und nicht erst nach langer

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Trocknung an. Die abzutransportierende Masse ist bescheiden und das gravimetrisch gereinigte Wasser wird dem Gewässer umgehend zurückgegeben. Und dies alles bei hoher Leistung, verarbeitet der MudMaster, entsprechend der Schlammkonsistenz pro Tag doch 1000 Kubikmeter eines Schlamm-Wasser-Gemisches zu 40 Kubikmetern Trockenmasse.

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P R O D U K TE Ü B E R S I C H T « K O M P A K TE S P S - S Y S TE M E »

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200 kByte

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0 bis 55 °C

0 bis 55 °C

–25 bis 60 °C od. –40 bis 70 °C

AWL, KOP, FBS, AS, ST

IEC-Programmiersprache

AWL, FBS, KOP, ST, AS

Ethernet, Ethernet IP, Can open, RS232C/485(2CHs), USB

Modbus TCP, Profinet-IO Device/Controller, ausbaubar: IOLink, RS232/422/485

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Siemens Schweiz AG www.siemens.ch/industry

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A U TO M A T I O N

INNOVATIVES HANDHABUNGSZUBEHÖR VON SCHUNK FÖRDERT PROZESSSTABILITÄT UND WIRTSCHAFTLICHKEIT

Nichts hakt und klemmt

Neben der Präzision, Kraft und Ausdauer entscheidet immer häufiger das Equipment über den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens. Dies wissen auch die Verantwortlichen der Tries AG. Sie setzen daher in einer voll automatisierten Prüfzelle auf die Effekte moderner Handhabungsperipherie.

R

und 12 000 HydraulikBremsventile wird Tries künftig Jahr für Jahr in der modernen Roboterzelle auf Herz und Nieren prüfen. Die Anlage, die der Hydraulik-Spezialist speziell für eine neue Bremsventil-Generation entwickelt hat, tritt die Nachfolge einer sechs Meter langen Linearportallösung an, die seit rund zehn Jahren im Einsatz war. Sowohl in der bisherigen Anlage als auch in der neuen Roboterzelle kommen Greifsystemkomponenten von Schunk zum Einsatz. «Bei dem Portal, das wir damals schon gemeinsam entwickelten, zeigte sich, dass die Grundqualität der SchunkKomponenten ausserordentlich hoch ist», sagt Matthias Bachhofer, Technischer Leiter Produktion und Sondermaschinenbau bei Tries. Daher sei es mehr als konsequent, bei der neuen Roboterzelle auf das Modulprogramm von Schunk zurückzugreifen. Deren Hauptvorteile gegenüber der Portallösung sind deren Kompaktheit, die Nutzung von sechs Freiheitsgraden, die bessere Zugänglichkeit und die hohe Prozessstabilität.

AUTOR Marcel Nagel Abteilungsleitung Produkt- und Portfoliomanagement Greifsysteme INFOS Schunk Intec AG CH-8307 Effretikon Tel. +41 52 354 31 31 info@ch.schunk.com www.schunk.com

des Schunk-Greifers entnommen und an eine hydraulische Prüfstation übergeben, wo Einstellungen am Ventil vorgenommen, Druckkennlinien abgefahren, die Betätigungskraft am Stössel geprüft und sämtliche Mess- und Einstellgrössen dokumentiert werden. Im Anschluss daran verschliesst ein Schunk PGN-plus 64 die Hydraulikkanäle mit Gewindestopfen und die Gewindespulen mit Steckern und übergibt die Bremsventile an eine Waschstation.

Vollautomatischer Greiferwechsel Um den Roboter vielseitig nutzen zu können, hat Matthias Bachhofer das Frontend des Yaskawa Motoman mit einer Schunk-DDF-Drehdurchführung sowie mit einem Schunk-SWSSchnellwechselmodul ausgestattet. Diese Schnellwechselmodule minimieren unproduktive Nebenzeiten, indem sie einen voll automatisierten Wechsel der Aktoren ermöglichen.

Sie bestehen aus zwei Teilen: einem Schnellwechselkopf, der Die individuell geformten Polyamidfinger fürs Stecker-Handling wurden von Schunk additiv am Roboterarm montiert ist, gefertigt. Das neue 3D-Designtool Schunk eGrip verkürzt die Konstruktions- und Bestellzeit für derartige Lösungen auf 15 Minuten. und einem Schnellwechseladapter, der mit dem jeweiligen Werkzeug verbunden ist.

Kompakte Prüfanordnung Beim Werkzeugwechsel werden beide Teile In der Prüfzelle werden die aus einem Alu- automatisch miteinander gekoppelt. In Seminiumblock gefertigten Bremsventile mit- kundenschnelle gewährleisten diese eine hilfe eines vielzahngeführten Schunk Univer- stabile mechanische Verbindung und sorgen salgreifers PGN-plus von einem Zuführband zugleich für eine zuverlässige Durchleitung abgeholt, per DataMatrix-Code im System von Pneumatik sowie der elektrischen Sierfasst, in eine pneumatische Prüfstation gnale. eingesetzt und dort zunächst auf Dichtheit Das patentierte «No-Touch-Locking-System» geprüft. Während der Haltezeit von 30 Se- stellt bei den Schnellwechselmodulen auch kunden simuliert ein Betätigungszylinder die dann einen zuverlässigen Wechsel sicher, Betätigung des Ventilstössels, ohne dass es wenn Kopf und Adapter bis zu 2,5 mm vondabei zu einem Druckabfall kommt. Besteht einander entfernt sind. Zusätzlich ist das das Ventil die Druckprüfung, wird es mithilfe Verriegelungssystem mit einer patentierten

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Das Schunk SWS Schnellwechselsystem ermöglicht einen rasanten Wechsel der eingesetzten Greifer. Haftkissen gewährleisten beim Handling der Ventilblöcke einen zuverlässigen Halt.

Bilder: Schunk

Selbsthemmung ausgestattet, die eine prozessstabile Verbindung zwischen Schnellwechselkopf und Schnellwechseladapter mit einer Genauigkeit von 0,015 mm gewährleistet. Der Antrieb und die Luftdurchführung sind unmittelbar ins Gehäuse der Schnellwechselmodule integriert. Mit insgesamt 22 Baugrössen für Zuladungen von 1,4 bis 4050 kg und einer Vielfalt von 2000 Varianten decken die standardisierten Schnellwechselsysteme zahlreiche Anwendungen ab.

Sonderlösung zum Stopfendrehen Eine der grössten Herausforderungen in dem automatisierten Handhabungsprozess war nach Angaben von Matthias Bachhofer bisher das Eindrehen der Stopfen. Immer wieder sei es hier zu Störungen gekommen, die einen Bedienereingriff erforderten. «Wenn der Stopfen hakte, musste ein Mitarbeiter ihn manuell lösen und korrekt einschrauben», so Matthias Bachhofer.

Heute sorgt eine speziell für die Anwendung modifizierte Ausgleichseinheit (AGE-Z) mit einem Ausgleichsweg in Z-Richtung von 25 mm für die Nachgiebigkeit, wo-

durch ein möglicher Achsversatz der Stopfen kompensiert und ein schonender Schraubvorgang gewährleistet wird. Die koaxiale Fügehilfe Schunk FUS kompensiert zusätzlich Fluchtungsfehler und verhindert, dass sich die Stopfen verklemmen.

«Die gemeinsam mit Schunk entwickelte Lösung hat auf Anhieb funktioniert», so Matthias Bachhofer. «Der Stopfen wird aufgedrückt, wir fahren mit der Ausgleichseinheit drauf und während des Drehens fährt die Einheit langsam wieder heraus, bis der Einschraubpunkt exakt getroffen wird.»

Additiv gefertigte Polyamidfinger Da die Spulen der Bremsventile beim Waschvorgang nicht mit der Reinigungsemulsion in Verbindung kommen dürfen, werden die Ventilblöcke vor dem Waschvorgang mit jeweils drei Steckern verschlossen. Speziell hierfür hat Schunk additiv gefertigte Greiferfinger aus Polyamid produziert, die exakt an die Kontur der Stecker angepasst sind und eine präzise Positionierung sicherstellen. Auch hier wird deutlich, wie dynamisch sich der Markt für Roboterzubehör entwickelt: Was

bei der Roboterzelle von Tries noch konventionell abgelaufen ist, indem die Konstrukteure bei Schunk aus den CAD-Daten des Steckers die dazu passenden Finger entwickelten, gelingt dies bereits wenige Monate später mithilfe des 3D-Designtools (eGrip) vollautomatisch. Das lizenzfreie, browserbasierte Webtool verkürzt die Konstruktions- und Bestellzeit für massgeschneiderte Greiferfinger auf 15 Minuten. Wenige Angaben genügen, schon ermittelt eGrip eigenständig die optimale 3D-Kontur, den Preis und die Lieferzeit.

Bei der smarten Software, die Anwender ohne eigenes CAD-Programm rund um die Uhr nutzen können, wird das zu handhabende Werkstück oder Bauteil einfach als STEP- oder STL-Datei hochgeladen und mit spezifischen Angaben, beispielsweise zum Gewicht, zur Einbaulage des Greifers oder zur Fingerlänge, ergänzt. Innerhalb weniger Sekunden erhält der Nutzer ein detailliertes Angebot und kann die Aussenkontur der generierten Baugruppen kostenlos als STL-Datei herunterladen und unmittelbar für die Anlagenkonstruktion ■ verwenden.

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MODERNE GREIFSYSTEME MIT INTEGRIERTEM CONDITION MONITORING ALS KERNELEMENTE VON INDUSTRIE 4.0

Vernetzung zu optimaler Effizienz

Der Vakuum-Spezialist Schmalz hat das Stadium theoretischer Diskussionen lange verlassen und bereits seit vielen Jahren Produkte im Feld, die eine Vielzahl nützlicher Daten liefern. Damit erfüllt der deutsche Anbieter eine der Grundvoraussetzungen, um Industrie 4.0 Realität werden zu lassen.

«

Als Spezialist für Vakuumtechnik be- zur Optimierung seines Prozesses. Ein Beischäftigen wir uns schon sehr lange spiel ist die Funktion «Condition Monitound intensiv mit Industrie 4.0», sagt Walter ring» in modernen Vakuum-Erzeugern: DieDunkmann, Leiter Geschäftsentwicklung, se Funktion überwacht permanent alle Vakuum-Komponenten bei Schmalz. Das funktionsrelevanten Parameter, beispielsUnternehmen hat zahlreiche intelligente Va- weise die Dichtheit oder den Betriebsdruck. kuum-Komponenten (Smart Field Devices) Fehler werden so frühzeitig erkannt und im Programm, darunter Vakuum-Ejektoren, können umgehend behoben werden, was intelligente Nadelgreifer sowie Vakuum-/ Stillstandzeiten und damit Kosten vermeiDruckschalter. Mit diesen Komponenten det. und seinen kompletten Vakuum-Greifsystemen ist Schmalz dort unterwegs, wo zentra- Schritt für Schritt zum CPS le Informationen für einen effizienten Auto- «Immer mehr solcher Funktionen wandern matisierungsprozess entstehen: auf der in intelligente und vernetzte Greifsysteme, Feldebene (Bild 2), die sich damit Schritt «Wenn die Daten sichtbar werden, für Schritt zu cyberdirekt am Werkkönnen sich daraus physischen Systestück. Schmalz ist neue Geschäftsmodelle ergeben.» men (CPS) entwidabei der erste ckeln», sagt Albrecht Hersteller, der in Walter Dunkmann, Leiter Geschäftsentwicklung Vakuum-Komponenten Winter, Leiter Geseinen intelligenten schäftsfeldentwickGeräten Sensorund Aktorfunktionen vereint. Die Smart lung und Unternehmensstrategie bei Field Devices des Vakuum-Spezialisten sind Schmalz. Diese Systeme sind das Kernelemit umfassenden Funktionen zur Energie- ment von Industund Prozesskontrolle ausgestattet. Die Ge- rie-4.0-Anwenräte stellen beispielsweise Informationen dungen. zur Güte eines Greifsystems, zum Energie- Sie verbrauch, zum Verschleiss oder zur idealen Beschleunigung für den Verfahrprozess des Roboters zur Verfügung. Diese werthaltigen Daten liefern dem Anwender einen echten Mehrwert

Bild 1: Schmalz hat zahlreiche Smart Field Devices wie den Kompaktejektor SCPSi im Programm.

Bilder: Schmalz

haben beispielsweise die Eigenschaft, dass sie innerhalb eines Netzwerks eindeutig zuordenbar sind oder dass sie eigene Dienste zur Verfügung stellen. Das kann beispielsweise ein Greifer sein, der auf Basis von Daten zum fortschreitenden Verschleiss selbstständig eine Wartungsanforderung stellt.

Auch die selbstständige Optimierung des Energieverbrauchs eines Greifsystems ist eine typische Eigenschaft eines cyber-physischen Systems.

Damit solche Systeme funktionieren, müssen Geräte nicht nur Daten liefern, sondern vor allem im Netzwerk sichtbar sein. Sie müssen dem Anwender an der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine (HMI, Human Machine Interface) zur Verfügung stehen. Vakuum-Ejektoren von Schmalz sind daher IO-Link-fähig. Das ermöglicht eine durchgängige Kommunikation von der Sensor-/Aktorebene bis zur Steuerung und darüber hinaus bis in die Leitebene. «Erst, wenn die Daten sichtbar sind, lässt sich daraus ein Nutzen generieren», so Walter Dunkmann. «Der Anwender hat nun die Möglichkeit, bei Bedarf in den Prozess einzugreifen.»

Schmalz geht bei seinen Entwicklungen noch einen Schritt weiter. Auch das neue Compact Terminal SCTMi mit

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Bild 2: Der hierarchische Aufbau der klassischen Automatisierungspyramide löst sich immer mehr auf.

bis zu 16 verblockten Vakuum-Erzeugern sowie der neue Vakuum-/Druckschalter VSi kommunizieren per IO-Link in alle gängigen Feldbussysteme.

Smartphone warnt vor kostspieligen Ausfällen Die Geräte sind zudem mit der NFC-Technologie (Near Field Communication) ausgestattet, mit der Daten über kurze Distanz per Funk zu einem mobilen Endgerät übertragen werden können. «Die Daten stehen also beispielsweise auf einem NFC-fähigen Smartphone zur Verfügung», sagt Walter Dunkmann. Der Anwender erhält Zugriff auf Service- und Wartungsfunktionen wie die Seriennummer oder die Bedienungsanleitung. Auch erhält er rechtzeitig Warnmeldungen, bevor es zu kostspieligen Ausfällen kommt. Muss ein neuer Schalter in das Greifsystem integriert werden, übernimmt er dank Clone-Funktion die Einstellungsdaten des Vorgängers. Eine aufwendige Parametrierung des neuen Schalters entfällt.

Schmalz bringt also wichtige Prozessdaten direkt auf das Smartphone oder das Tablet bis in die Cloud (Bild 3) und schlägt so die Brücke zwischen Industrieanwendungen und Produkten, die im privaten Umfeld wie selbstverständlich genutzt werden.

«Die Entwicklungen rund um intelligente Greifsysteme sind damit allerdings noch lange nicht am Ende», sagt Walter Dunkmann.

«Wenn die Daten sichtbar werden, können sich daraus neue Geschäftsmodelle ergeben.» Ein Beispiel ist der Service: Der Anbieter kann nun beispielsweise verlässlich planen, wann sein Greifsystem gewartet werden sollte. Das ist keinesfalls Zukunftsmusik, sondern bei Schmalz bereits Realität:

Automobilhersteller, die ihre Pressenstrassen mit intelligenten Vakuum-Ejektoren ausgestattet haben, erhalten Daten zum Energieverbrauch, zum Zustand der Anlage und zur Leistung des Greifsystems.

Vorreiterrolle bei Industrie 4.0 Allein die Kosten, die durch Stillstandszeiten einer Pressenlinie entstehen, lassen sich durch intelligente Zustandsüberwachung und vorbeugende Wartung pro Jahr um bis

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zu 300 000 Euro senken. Greifsysteme der Zukunft könnten nun sogar in der Lage sein, Wartungsaufträge selbstständig auszulösen; inklusive der Bestellung von Austauschteilen und der zeitlichen Disposition des Wartungspersonals. Unternehmen wie Schmalz unterstützen bei diesem Szenario frühzeitig, und aus ungeplanten Stillstandszeiten werden vom Greifsystem geplante Wartungsintervalle. Überhaupt nimmt Schmalz beim Thema Industrie 4.0 eine Vorreiterrolle ein. Die Vakuum-Ejektoren mit IO-Link beispielsweise sind bereits seit 2008 auf dem Markt. Zudem arbeitet das Unternehmen in Gremien mit, die Standards für künftige Fertigungsprozesse definieren. «Wir sehen speziell auf dem Schweizer Markt bei unseren Kunden und Partnern ein grosses Interesse am Thema Industrie 4.0, da die Vorteile klar erkannt werden», ergänzt Christian Landis, Geschäftsführer der Schmalz GmbH Schweiz: «Bereits heute arbeiten wir mit innovativen Maschinenbauern konkret an Projekten zur Vernetzung von Ejektoren, um für die Kunden zusätzliche Funktionen bereitstellen zu können.»

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INFOS Schmalz GmbH CH-8309 Nürensdorf Tel. +41 44 888 75 25 schmalz@schmalz.ch www.schmalz.ch

Bild 3: Ein intelligenter Vakuum-Ejektor liefert in modernen und zukünftigen Anlagen werthaltige Daten für den Anwender.

In der Cloud kommunizieren Geräte und Dienste miteinander, sie organisieren sich selbst.

Quersektion 200

«Networks & Communication»

SIMULATION MIT PSPICE HILFT FRÜHZEITIG BEI ERKENNUNG VON EMV-PROBLEMEN

EMV-Filter sicher beherrscht

Höhere Schaltfrequenzen und steilere Schaltflanken sind das Mittel für effizientere und kompaktere Schaltregler.

Damit diese aber nicht zu einer schlechten Störabstrahlung führen, empfiehlt es sich schon während der Entwicklung zu simulieren. So lassen sich Probleme frühzeitig erkennen und gezielte Gegenmassnahmen ergreifen.

D

ie Schaltung in Bild 1 besteht aus einem vereinfachten Schaltnetzteil, mit einem für eine solche Applikation gängigen MOSFET, welches in diesem Beispiel mit konstanter Schaltfrequenz angesteuert wird. Die kapazitive Auskopplung der Störung über das Kühlblech des MOSFET wird hier mit C_HeatCap1 in der Simulation berücksichtigt. Die relevanten Leitungen sind mit Impedanzen belegt. Diese haben einen signifikanten Einfluss auf die Entstehung und Ausbreitung von Störungen, was darauf hindeutet, dass der Anordnung der Bauteile und Leiterbahnen in der Umsetzung einer elektronischen Schaltung auf dem PCB eine grosse Bedeutung zukommt. Die Störung wird über die Ersatzschaltung des LISN (Line Impedance Stabilisation Network) ausge-

koppelt und ausgewertet. Um eine dem Messempfänger nahekommende Auswertung des am LISN ausgekoppelten Signals zu erhalten, wird die FFT-Umrechnung mit einer logarithmischen Anzeige in Dezibel kombiniert (Bild 2).

In allen Abbildungen des Störsignals (Bilder 2 bis 5) wurden die Limits für den Quasi Peak und Average nach EN55011 Klasse B eingezeichnet. Die FFT-Auswertung entspricht in etwa der Peak-Messung. So wird schnell ersichtlich, wie sich die Störungen darstellen.

Soll die Simulation der Realität nahe kommen, ist es wichtig, realitätsnahe Modelle zu verwenden. Dabei gilt, je genauer und besser diese sind, umso genauer ist das Resultat der Simulation. Daher empfiehlt es

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)

Bild 1: Vereinfachter Schaltregler mit Störauskopplung.

Bilder: FlowCAD

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Bild 2: Stör-Pegel 40 bis 120 dBuV mit FFT umgerechnet und Limits zugefügt.

Bild 3: Störpegel 0 bis 100 dBuV mit Netzfilter und Stütz-Kondensator mit kleinem ESR.

Bild 4: Störpegel 0 bis 100 dBuV Monte Carlo und Parametric Sweep.

Bild 5: Störungen, wie sie in der Praxis häufig anzutreffen sind.

sich, diese aufgrund von Messungen zu ermitteln oder aber die Kenngrössen aus dem Datenblatt zu entnehmen und die Parameter in einem GUI der Modelling Application einzugeben. Für eine Vielzahl von Bauteilen ist übrigens in PSpice bereits eine Modelling Application integriert.

Störungsursachen und Entstörmassnahmen Die schnellen Schaltflanken des MOSFET rufen in diesem Beispiel die symmetrischen Störungen hervor. Mit einem Kondensator, der über einen kleinen ESR verfügt, der parallel zum Stützkondensator geschaltet wird, kann ein Teil der symmetrischen Störungen (Differential Mode) reduziert werden.

Die kapazitive Kopplung des Kühlbleches des MOSFET zur Umgebung oder dem leitenden Gehäuse führt zu asymmetrischen Störungen (Common Mode). Mit einem geeigneten Netzfilter lassen sich diese Störungen weiter reduzieren. Die Simulation der Störaussendung mit den angesprochenen Entstörmassnahmen wird in Bild 3 ersichtlich.

Berücksichtigung von Bauteiletoleranzen Mit der Monte-Carlo-Funktion von PSpice lässt sich bereits vor dem Serienstart und der finalen Messung im EMV-Labor erkennen, wie die Toleranzen der Filterbauteile die leitungsgebundene Störabstrahlung des Schaltreglers beeinflussen. Da diese nicht selten bei 20 Prozent liegen, wie auch in diesem Beispiel, kann es zu einem kritischen Überschreiten des Quasi Peak Limits kommen.

Die Wirksamkeit des Filters bei unterschiedlichen Schaltfrequenzen lässt sich mit der

Funktion Parametric Sweep ermitteln. Diese erkennt in der Beispielmessung, dass es bei einer Schaltfrequenz zwischen 150 und 350 kHz zu Grenzwertüberschreitungen kommt.

Um den Einfluss der Toleranzen als auch die verschiedenen Arbeitspunkte des Schaltreglers zu berücksichtigen, lassen sich die Monte-Carlo-Funktion und der Parametric Sweep in einer Simulation kombinieren. Das Resultat dieser Simulation ist in Bild 4 ersichtlich, wo das Quasi Peak Limit im 150kHz-Bereich deutlich überschritten wird.

Realitätsnahe Simulation Befindet sich der Schaltregler in der Nähe des Entstörfilters oder besteht ein anderweitiger Koppelpfad, können Störungen mit höheren Frequenzen leitungsgebunden abgegeben werden. In diesem Falle vermeidet auch das beste Filter keine Störungen, weil diese, wie in Bild 5 zu sehen, das Filter quasi umgehen. Um solche Koppelpfade zu erkennen und zu vermeiden, bedarf es einiger Erfahrung und eines fundierten Verständnisses der Materie. PSpice zeigt solche Kopplungen schnell auf, was zu einer deutlich beschleunigten Entwicklung führt und so Kosten spart.

Anmerkungen Die gegenseitige Beeinflussung der Filterbauteile, hervorgerufen durch ihre Anordnung auf dem PCB, lassen sich mit entsprechendem Aufwand modulieren. Dies wurde aber in der vorliegenden Betrachtung vernachlässigt. Aufgrund der mathematischen Grundlagen entspricht die FFT-Analyse der Peak-Messung in qualitativem Sinne, wobei

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durchaus geringfügige Abweichungen zu einer realen Messung auftreten können.

Fazit Je früher im Entwicklungsprozess Probleme erkannt und gelöst werden, desto geringer sind Zeitaufwand und Kosten. Überarbeitungen und Kosten für diverse Prototypen entfallen, wenn in der vorgängigen oder begleitenden Simulation die Probleme erkannt und behoben werden.

PSpice geht der Störquelle und deren Kopplungsweg auf den Grund und stellt Wirkung und Zusammenhänge verständlich und nachvollziehbar dar. Im Weiteren prüft sie die Entstörmassnahme auf ihre Wirksamkeit hin. Dadurch hat der Elektronikentwickler die Möglichkeit, seine Erfahrung zu fundieren und in künftige Entwicklungen oder Re-Designs einfliessen zu lassen. PSpice ist die ideale Ergänzung zur Messung im EMVLabor, da langwierige Messungen und Tests im Labor entfallen.

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AUTOR Pascal Willems Applikationsingenieur INFOS FlowCAD Schweiz AG CH-5506 Mägenwil Tel. +41 56 485 91 91 info@flowcad.ch www.flowcad.ch

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Bild 1: Einlesen der Daten aus einer csv-Datei.

Bilder: MathWorks

DATENANALYSE MIT MATLAB

Von Big Data zu Smart Data Die Datenflut in der Industrieautomation hat signifikant zugenommen, allerdings profitieren nur jene Maschinen- und Anlagenbauer von Big Data, welche die aufgezeichneten Daten entsprechend auswerten und zur Optimierung der Produktionsqualität einsetzen. Dieser Beitrag erläutert, wie sich mit MATLAB Daten automatisch einlesen, auswerten und die Ergebnisse darstellen lassen.

P

roduktionsdaten aus Fertigungsanlagen, aufgezeichnete Schwingungsdaten an der Maschine, Bewegungsprofile im Auto, Energieverbrauch ganzer Städte – nicht erst

AUTOR Dr. Rainer Mümmler, Senior Application Engineer Philipp Wallner, Industry Manager INFOS MathWorks CH-3008 Bern Tel. +41 31 950 60 20 info@mathworks.ch www.mathworks.ch

seit Industrie 4.0 werden ständig und überall Daten gesammelt. Doch wie zielführend ist dieses Sammeln tatsächlich? Es ist unbestritten, dass sich aus den aufgezeichneten Daten Erkenntnisse gewinnen lassen, mit denen Produktionsergebnisse optimiert, Energie gespart und Komfort geschaffen werden kann. Dazu müssen diese Daten allerdings zuerst mithilfe geeigneter mathematischer Modelle analysiert, interpretiert und in verwertbare Erkenntnisse umgewandelt werden. Anhand eines realen Beispiels wird im Folgenden gezeigt, wie mit MATLAB Daten eingelesen und ausgewertet und die Ergebnisse mit Kollegen, Kunden und Lieferanten geteilt werden können.

Einlesen der Daten Die Erfassung der Daten ist aus unterschiedlichen Quellen möglich. So werden etwa vorab aufgezeichnete Daten aus Textdateien oder Datenbanken eingelesen. Aber auch der direkte Zugriff auf Echtzeitsysteme, etwa via OPC, FTP oder UDP, ist ein denkbarer Weg. Die eingelesenen Daten stehen dann in Vektor- beziehungsweise Matrixform für die Auswertung zur Verfügung.

Im Beispiel werden die Daten aus einer Datei im csv-Format importiert, die reale Messdaten von der Maschine enthält. Der Import-Wizard hilft dabei, die Messdaten im korrekten Format einzulesen. Die Darstel-

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lung der Rohdaten lässt auf den ersten Blick keine Rückschlüsse auf den Zustand der Maschine zu.

Auswerten der Daten Um an die in den Daten enthaltene Information zu gelangen, wird das Signal zunächst gefiltert und anschliessend mittels FFT in den Frequenzbereich transformiert. Dies kann ein erster Schritt sein, um die Merkmale herauszufinden, die auf eine Beschädigung des Bauteiles hinweisen. Gerade die umfangreiche Palette an mathematischen Funktionen hilft dem Anwender dabei, den Aufwand für die Datenanalyse zu minimieren. So kann er sich auf die Entwicklung der richtigen Algorithmen konzentrieren und muss sich nicht um programmiertechnische Details, wie eine Umsetzung in C, C++ oder einer anderen Hochsprache kümmern.

Darstellung der Daten und Weitergabe an Dritte Um die Auswertung Dritten darzustellen, werden Plots der analysierten Daten erstellt. Aus diesen wird, im Gegensatz zu den eingangs gezeigten Rohdaten, ersichtlich, dass das zweite aufgezeichnete Signal einen signifikanten Schwingungsanteil in einem zusätzlichen Frequenzbereich aufweist.

Dies kann etwa auf einen entstehenden Lagerschaden hinweisen.

Weiterverwendung der Algorithmen Während der im vorliegenden Dokument beschriebene Workflow in erster Linie auf die Offlineauswertung von aufgezeichneten Daten im R&D-Bereich abzielt, ist es in vielen Fällen wünschenswert oder sogar notwendig, die Auswertealgorithmen während des Betriebs einer Maschine oder Anlage verfügbar zu machen.

So lassen sich auf Basis des gezeigten Prozesses Stand-Alone-Varianten der Analysealgorithmen erzeugen, die dann entweder in

Bild 2: Darstellung der Daten im Frequenzbereich (FFT).

Bild 3: Automatische Generierung von C/C++ Code aus MATLAB-Code.

Form einer ausführbaren Datei (.exe) oder als Bestandteil der Anlagensoftware (als .dll) implementiert werden. Selbst die automatische Generierung von Echtzeitcode (C, C++ oder IEC 61131-3) ist möglich. Damit kann der Auswertealgorithmus direkt auf einer SPS, einem Industrie-PC oder einem Mikrocontroller in Echtzeit mit der Maschine oder Anlage mitlaufen und somit ständig aktuelle Analyseergebnisse liefern.

Anwendungsfälle in der Industrie Vor allem die Online-Analyse von Messdaten, also die laufende Auswertung an der Maschine oder Anlage (zum Teil sogar in Echtzeit), gewinnt zunehmend an Bedeutung. Grund dafür ist die immer leistungsfähigere Steuerungshardware, die dies erst ermöglicht, sowie durchgängige Workflows wie der oben gezeigte. Solche Workflows machen es einfach, auch komplexe Algorithmen in kurzer Zeit zu entwickeln und als Steuerungscode auf die Maschine zu bringen.

Die gängigsten Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau sind: • Predictive Maintenance – Auf Basis der ausgewerteten Daten erfolgt die Berechnung optimaler Wartungsintervalle. Das erhöht die Zuverlässigkeit von Maschinen und Anlagen und hilft, unnötige Wartungen einzusparen.

• Condition Monitoring – Bei Condition Monitoring werden Informationen zum Maschinenzustand auf Basis von laufend im Betrieb gemessenen Werten live, also auf einem Echtzeitsystem, errechnet und dem Anwender (z. B. über das HMI) mitgeteilt.

• Optimierung der Produktivität – Durch laufende Anpassung von Maschinen- und Anlagenparametern auf Basis der Datenauswertung können die Produktivität gesteigert sowie Umwelt- und Alterungseinflüsse reduziert werden.

Zusammenfassung Das Sammeln und Speichern von Daten (Big Data) allein hilft noch nicht dabei, Maschinen und Anlagen produktiver oder zuverlässiger zu machen. Dazu müssen die Daten entsprechend analysiert und verwertbare Informationen gewonnen werden (Smart Data). Der im vorliegenden Dokument beschriebene reale Anwendungsfall zeigt, wie die Softwareplattform MATLAB eingesetzt werden kann, um Auswertealgorithmen zu entwickeln, die analysierten Daten aussagekräftig darzustellen und die Funktionen auf einem Echtzeitsystem zu implementieren.

Die gezeigte Vorgehensweise erläutert, wie relativ einfache Funktionen für die Datenanalyse (Transformation der Daten in den Frequenzbereich und anschliessende manuelle Auswertung) umgesetzt werden können. Für komplexere Auswertungen von Mustern in grossen Datenmengen bieten sich weiterführende Algorithmen an, etwa aus dem Bereich Machine Learning, die ebenfalls mithilfe von MATLAB umgesetzt werden.

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B A U E L E M E N TE

CL ELECTRONICS ERWEITERT PROGRAMM UM 1000-WATT-FULL-BRICK-DC/DC-WANDLER VON CALEX

Vielseitiger Gleichstromwandler Die FXW-Serie der Calex Manufacturing Company Inc. bietet eine Ausgangsleistung von 1000 Watt und adressiert mit ihren Wirkungsgraden bis 96,5 Prozent eine Vielzahl von industriellen Anwendungen. Je nach Ausführung lassen sich die isolierten Full-BrickDC/DC-Wandler in einem weiten Temperaturbereich von –55 bis 105 °C einsetzen.

C

alex Manufacturing Company Inc. hat seine robuste FXW-Serie für den Einsatz im rauen Umfeld konzipiert. Die isolierten Full-Brick-DC/DC-Wandler stellen am Ausgang eine Leistung von 1000 W bereit und verfügen über einen 4 : 1-Eingangsbereich (9 bis 36 VDC sowie 18 bis 75 VDC). Mit ihren kompakten Abmessungen von 2,5 x 4,7 x 0,52 Zoll erreichen die Geräte des USamerikanischen Herstellers Wirkungsgrade bis zu 96,5 Prozent. Durch die genannten Eigenschaften eignen sich die Gleichstromwandler ideal für 12-V-Batterie-, 24-V-Industrie-, 28-V-Militär- und 48-V-Telekom-Anwendungen. Am Ausgang stellen sie für diese Einsätze dabei Spannungen von 24 und 28 VDC bereit. Alle Modelle sind Abwärtswandler und erlauben einen Betrieb bis zum «Leerlauf-Zustand».

INFOS CL-Electronics GmbH CH-8107 Buchs ZH Tel. +41 44 857 12 00 sales@cl-electronics.com www.cl-electronics.com

2250 VDC Isolationsspannung Die hohe Effizienz und Leistungsdichte der FXW-Serie erreicht Calex Manufacturing durch eine Vielzahl verschiedener Massnahmen. Zu diesen zählt unter anderem die Verwendung hocheffizienter Synchrongleichrichtungstechnologie, eine intelligente thermische Auslegung sowie zeitgemässe Gehäusematerialien. Ein weiteres dazu trägt eine moderne, elektronische Schaltung bei.

Einen zuverlässigen Betrieb garantiert zudem eine Isolationsspannung von 2250 VDC zwischen Ein- und Ausgang. Alle Modelle verfügen über Sense- und Trim- sowie Ein/Aus-Funktion. Ein Aus-Ruhestrom von 3 mA unterstützt ausserdem empfindliche Batterieanwendungen.

Die FXW-Serie bietet einen 4:1-Eingangsbereich und stellt am Ausgang Spannungen von 24 und 28 VDC bereit.

Bild: Calex Manufacturing

Die MTBF der FXW-Serie beträgt 5,4 Millionen Stunden, wobei alle Geräte RoHS-konform sind. Der Arbeitstemperaturbereich der DC/DC-Wandler liegt bei der Standardausführung zwischen –40 bis 100 °C. Einen erweiterten Temperaturbereich von –55 bis 105 °C, einschliesslich Kaltstartfähigkeit, bietet die FXW-Version mit der Option «-T». Alle Modelle verfügen darüber hinaus über Überspannungs-, Kurzschluss-, Überstromund Übertemperatur-Schutz sowie eine Fünf-Jahres-Garantie. Alle Geräte werden in den USA entwickelt und hergestellt.

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FORSCHER DER EMPA UND DER ETH ZÜRICH ENTDECKEN KOSTENGÜNSTIGES KATHODENMATERIAL

Pyrit als Alternative zu Lithium Lithium ist für den Bau stationärer Zwischenspeicher zu teuer. Daher suchten Forscher der Empa und der ETH Zürich nach einer kostengünstigen Alternative. Diese fanden sie nun in einer Mischung aus Eisen, Schwefel, Natrium und Magnesium. Da alle diese Elemente ausreichend vorhanden sind, stellen sie das ideale Kathodenmaterial für TWh-Stromspeicher dar.

D

urch unregelmässig produzierten Ökostrom wächst der Bedarf an stationären Zwischenspeichern, die ans Smart Grid angeschlossen werden können. Die bekannten, leistungsfähigen Li-Ionen-Akkus eigenen sich jedoch schlecht dafür, da sie zu teuer sind und das Lithium zu knapp ist.

Deshalb suchten Forscher im Labor für Dünnfilme und Photovoltaik der Empa eine kostengünstige Alternative. Bei dieser kombinierten sie eine Magnesium-Anode mit einem Elektrolyten aus Magnesiumund Natriumionen. Als Kathode dienten Nanokristalle aus Pyrit, einem kristallinen Eisensulfid. Die Natrium-Ionen wandern bei dieser Lösung beim Entladen aus dem Elektrolyten in die Kathode. Beim Wiederaufladen gibt Pyrit die Natrium-Ionen wieder frei.

Versuchsakku besteht 40 Ladeund Entladezyklen Diese Natrium-Magnesium-Hybrid-Batterie funktioniert bereits im Labor und vereint verschiedene Vorteile: Das Magnesium der Anode ist weit sicherer als das leicht brennbare Lithium. Und schon der Versuchsakku im Labor überstand 40 Lade- und Entladezyklen, ohne an Leistungsfähigkeit einzubüssen. Der grösste Vorteil ist jedoch, dass alle Zutaten für diese Art Akku in beliebiger Menge und sehr preisgünstig zur Verfügung stehen: Eisensulfid-Nanokristalle lassen sich zum Beispiel herstellen, indem metallisches Eisen mit Schwefel in herkömmlichen Kugelmühlen trocken vermahlen wird. Eisen, Magnesium, Natrium und Schwefel sind die häufigsten chemischen Elemente in der Erdkruste und liegen an 4., 6., 7. und 15.

Stelle. Ein Kilogramm Magnesium kostet

INFOS EMPA Eidg. Materialprüfungsund Forschungsanstalt CH-8600 Dübendorf Tel. +41 44 823 55 11 marc.harzenmoser@empa.ch www.empa.ch

Funktionsprinzip eines Nicht-Lithium-Akkus auf Basis von Pyrit.

daher weniger als vier Franken und ist damit 15-mal billiger als Lithium. Auch beim Bau der Billig-Akkus lässt sich sparen: Li-IonenAkkus brauchen relativ teure Kupferfolien, um den Strom zu sammeln und abzuleiten.

Bei der Pyrit-Batterie würde preisgünstige Alufolie genügen.

Entwicklung mit riesigem Speicherpotenzial Die Forscher sehen in ihrer Entwicklung vor allem Potenzial für grosse Netzspeicherbatterien. Zwar eigne sich die Katzengold-Batterie nicht für Elektroautos – dafür ist ihre Leistung zu gering. Dort aber, wo es auf Kosten, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit ankommt, sei die Technik im Vorteil. Im Fachjournal «Chemistry of Materials» schlagen die Empa-Forscher Batteriespeicher mit

Bild: Empa

einer Kapazität von Terawattstunden vor. In einem solchen Akku liesse sich beispielsweise die Jahresproduktion des Schweizer Atomkraftwerks Leibstadt zwischenspeichern.

«Noch ist das volle Potenzial der Batterie nicht ausgeschöpft», sagt Maksym Kovalenko, der parallel zur Forschung an der Empa als Professor am Departement Chemie und angewandte Biowissenschaften der ETH Zürich lehrt. Er ist aber davon überzeugt, dass mithilfe weiterentwickelter Elektrolyten sich die elektrische Spannung und die Lebensdauer der Natrium-Magnesium Hybrid-Zelle weiter erhöhen lässt. Daher sucht er nun Investoren, die seine Forschung auf dem Weg ins NachLithium-Zeitalter unterstützen.

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M A R K TÜ B E R S I C H T D C / D C - WA N D L E R

Marktübersicht DC / DC Wandler

Bauformen

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Gehäuse

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Technische Eigenschaften

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10,5

148

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1

500

• •

ABM Elektronik GmbH

www.abm-elektronik.ch

AIP Wild AG

www.aip-wild.ch

• • • • • • • •

Altrac AG

www.altrac.ch

A+P Komponenten AG

www.apkompo.ch

Arrow Electronics

www.arrowce.com

CL-Electronics GmbH

www.cl-electronics.ch

• • • • • •

EHS Elektrotechnik AG

www.ehs.ch

EVE GmbH

www.eve.de

HY-LINE AG

www.hy-line.ch

Ineltro AG

www.ineltro.ch

MPI AG

www.mpi.ch

Murrelektronik AG

www.murrelektronik.ch

•

PEWATRON AG

www.pewatron.ch

PHOENIX CONTACT AG

www.phoenixcontact.com

PowerParts AG

www.powerparts.ch

Puls Electronic GmbH

www.puls-power.ch

Rutronik AG

www.rutronik.com

• •

Schukat Electronic Vertriebs GmbH

www.schukat.com

• •

Simpex Electronic AG

www.simpex.ch

Traco Electronic AG

www.tracopower.com

•

Trenew Electronic AG

www.trenew.ch

•

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M A R K TÜ B E R S I C H T D C / D C - WA N D L E R

Technische Eigenschaften

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EN60950-1, EN61000-3-2, EN61000-6-2, EN61000-4-2/3/4/5/6/8, EN61000-4-11

0

6

–55

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EN60601, EN60950, EN50155, EN50121, EN60079, EN60335, EN61010, UL508 + weitere

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1

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CISPR22, EN 55022, IEC 61000-4-2/3/4/5/6/8, UL94V-0 rated

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UL, CSA, TÜV & CB Report

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MIL-STD-1275/461/810F, CE, UL 1950, EN55022, EN61000-4-2/3/6

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CE, UL, CSA, VDE, CB, RoHS

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IEC/UL60950-1, EN55022 Class B, FCC part 15 Class B; EN61000-4-2/3/4/5/6/8, EN55024

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EN90950-1,EN61204-3,EN55011 B, EN61000-3-2

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EN61000-4-3/4/5/6/8, UL, EN und IEC 60950-1 Safety, ANSI/AAMI ES60601-1, EN und IEC-60601-1 3rd Edition Medical Safety, EN50155 und EN45545-2 Railway Standard, CE + weitere

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100

40

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UL/EN/IEC60950-1, UL/EN/IEC60601-1, EN50155 IEC/EN/UL 60950-1, IEC/EN/ES 60601-1, EN 50155, UL 508, EN 50178, EN 60204

• • • • • • • • • •

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2,2

0

0,5

EN60950, EN61000-6-2/4, IP20 (gem. EN60529), CE

EN60950-1, UL60950-1, EN55022, EN55024, IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-4, IEC61000-4-6, IEC61000-4-8, MIL-STD-704, MIL-STD-461, DO-160, EN60601-1, EN60601-1-2

75

EN60950 EMV und mehrere Sicherheitsprüfungen

UL/C-UL Listed UL 508, UL/C-UL Recognized UL 60950

85

CE, EN 60950-1, EN 55022 Class A+B, EN 50155, EN 50121-3-2 UL/IEC60950-1, EN 61000-3-2, EN 50155, IECEx, ATEX, Class I Div. 2 Hazloc, ABS, EN 55011 / 55022 Klasse B, EN 61000-6-1(-4) CE, UL508

85

85

EN55022, EN60950, UL, CSA, GS, CE, medizinsche Zulassungen EN60601, EN60950-1, EN45545-2, EN55022, EN61000

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1

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B A U E L E M E N TE

AVNET ABACUS BIETET GLEICHSTROMSTECKVERBINDER FÜR DIE VERSCHIEDENSTEN ANWENDUNGEN

Immer richtig verbunden

Firmenbeitrag – Moderne Gleichstromsteckverbinder leiten immer mehr Strom durch einzelne Kontakte, ohne dabei übermässig Spannungsabfall, -verlust oder Wärme zu erzeugen. Kompaktere Gehäuse ermöglichen zudem eine höhere Stromdichte innerhalb eines bestimmten Bereichs oder je linearem Zentimeter. Dieser Artikel stellt insbesondere kompakte Lösungen mit wenig Ampère vor.

B

evor die eigentliche Suche nach dem passenden Steckverbinder beginnt, empfiehlt es sich, Gedanken über die Anwendung zu machen und die Anforderungen genau einzugrenzen. Ansonsten besteht die Gefahr, von der Auswahl an Steckverbindern regelrecht erschlagen zu werden. Die meisten Gleichstromverbindungen sind einfach 2-adrig, doch sind möglicherweise mehrere Stromschienen zu berücksichtigen. Zudem kann mit kombinierten Leistungs- und Signalsteckverbindern zuweilen viel Platz gespart werden.

Die Anfangskriterien sind unter anderem folgende: 1. Die Anzahl der benötigten Leiter sowie der jeweilige Höchstnennstrom.

2. Physische Platzbeschränkungen, einschliesslich der Möglichkeit zu erkennen, wann Steckverbinder verbunden sind.

3. Umgebungsbedingte Überlegungen: Bedarf es Schutz vor Feuchtigkeit oder sonstigen Schadstoffen und in welchem Betriebstemperaturbereich muss eine zuverlässige Leistung der Steckverbinder gewährleistet sein?

4. Steckhäufigkeit: Wenn Steckverbinder häufig gesteckt und getrennt werden, sollten eventuell beschichtete Klemmen in Betracht gezogen werden. Eine Goldbeschichtung wird oftmals für Anwendungen gewählt, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit entscheidend ist; allerdings ist Gold vergleichsweise teuer.

AUTOR Marco Enge, Senior Product Manager Interconnect EMEA, Avnet Abacus INFOS Avnet EMG AG CH-4852 Rothrist Tel. +41 62 919 55 55 silica.schweiz@avnet.com www.silica.eu

Bild 1: Molex Micro-Fit 3.0 ist eines der flexibelsten Zusammenschaltungssysteme, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

Bild: Molex

5. Kosten: Sehr einfache Steckklemmen ohne Gehäuse sind für viele Anwendungen die kostengünstigste Option. Allerdings gestaltet sich deren Handhabung im Gegenzug sehr mühsam und ein physischer Schutz beziehungsweise der Schutz vor Umwelteinflüssen ist nicht gegeben.

6. Etwaige Sonderanforderungen der Anwendung, einschliesslich einer Zertifizierung durch Branchenverbände.

Leistungs- und Signalanwendungen Das drahtbasierte Steckverbindersystem Power Triple Lock von TE Connectivity bietet drei Verriegelungsmöglichkeiten und soll eine grosse Bandbreite von Leistungs- und Signalanwendungen in verschiedensten Anwendungen verbessern. Seine Merkmale

sind unter anderem die feste Verankerung von Kontakten, eine Einrastmechanik, die mit einem hörbaren Einrasten bestätigt, dass Kappe und Stecker verbunden sind und gleichzeitig ein Verfangen der Drähte verhindert, sowie die Sicherung des Systems vor einem versehentlichen Ausstecken in vibrationsreichen Anwendungen mithilfe der optionalen Positionssicherung.

Durch seinen Aufbau unterstützt Power Triple Lock, das in drei Klassen von Gehäusematerialien angeboten wird, zahlreiche Designanforderungen.

Strombelastbarkeit für Kabel-an-Leiterplatte Die ET-Power-Kabelsteckverbinder von TE wurden für Stromversorgungseinheiten mit flachem Profil entwickelt, die Steckverbin-

B A U E L E M E N TE

der mit kleinem Formfaktor und Hochstrombelastbarkeit erfordern. Sie sind nicht nur zuverlässig und preisgünstig, sondern garantieren eine verlustarme Umsetzung von Kabel-an-Leiterplatte-Ausführungen in verschiedensten Anwendungen. Der ET-PowerKabelsteckverbinder basiert auf Krimpkontakten der Standard-Power-Timer-Reihe, die Nennstromwerte zwischen 20 und 32 A bei einem Kabelquerschnitt von 4 mm2 erlaubt.

Die Lösung ist in rechtwinklig und vertikal montierbaren Ausführungen erhältlich, wobei die rechtwinklige Version weniger als 8 mm Platz über der Leiterplatte beansprucht. Ein besonderes Merkmal dieser Serie sind die integrierten Kodierkontakte, die verschiedene elektronische Funktionen, wie zum Beispiel Messungen, ermöglichen und die für die PDU-Elektronik entwickelt werden können. Die Aktivierung erfolgt dabei, sobald der Kabelsteckverbinder vollständig eingesetzt wurde.

Verbindungen mit gedichtetem Einrastdesign Das gedichtete MPX120-Verbindungssystem von Molex erfüllt ähnliche Funktionen wie die in der Automobilindustrie üblichen Faston-Steckverbinder von TE Connectivity.

Mit gedichteten Gehäusen und integrierter Einrastmechanik eignen sich die Klemmen vor allem für den Einsatz in besonders rauen Umgebungen, sie halten beispielsweise Sprühdruck stand, sowie für Situationen, in denen die Sicherheit der Verbindung bei Vibrationen gewährleistet sein muss.

Die 1,2-mm-Klemmen mit Rastermass 4 mm bieten Verkabelungen mit einem Querschnitt von bis zu 1 mm2 (13 A Nennstrom) Platz und eignen sich damit für Reihenverkabelung in Autos und Nutzfahrzeugen. Da sie ausserdem mit AK- und USCAR-Schnittstellen kompatibel sind, eignen sie sich für einen weltweiten Einsatz.

Das Verbindungssystem ist mit zwei, drei oder sechs Schaltungen pro Kompaktgehäuse verfügbar.

Steckverbinder für Verbraucher- und Industrieanwendungen Die Micro-Fit 3.0-Steckverbinder von Molex sind für vier bis 24 Schaltungen im Raster 3 mm (je 5A Bemessungsstrom) ausgelegt.

Da sie vielseitig einsetzbar sind, finden sie sich in den verschiedensten Anwendungen wieder. Sie sind mit männlichen und weiblichen Klemmen sowie als Micro-Fit-RMFVersion verfügbar. Als Zubehör ist eine grosse Auswahl an Crimpgehäusen, rechtwinkligen und vertikalen Steckleisten sowie Kabel-zu-Kabel- und Kabel-an-LeiterplatteFormaten erhältlich. Es gibt sogar Blindsteckversionen mit platinenmontierbarem Design, die Stecker und Buchsen sicher arretieren, aber dennoch einen einfachen Ausbau gewährleisten.

Die Produktfamilien Minitek Pwr 3.0 (5 A Nennstrom) und Minitek Pwr 4.2 (9 A Nennstrom, Bild 1) markierten den Eintritt von FCI in den Markt der Kabel-zu-Kabel- und Kabel-an-Leiterplatte-Steckverbinder des

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mittleren Leistungsbereichs. Sie sind zudem mit Micro-Fit-Steckverbindern (und MicroFit Jr.) von Molex beliebig austauschbar und kompatibel. Die polarisierten Minitek-PwrSteckverbinder bedürfen einer geringen Einsteckkraft und verfügen über ein kontaktgeschütztes Gehäuse (zwei bis 24 Schaltungen). Dies verhindert eine Beschädigung der Klemmen während des Steckens und sorgt ausserdem für eine hohe Haltekraft. Das System ist für Drähte von AWG 16 bis 30 ausgelegt.

Leistung und Hochgeschwindigkeitssignale kombiniert Das Q2-Steckverbindersystem von Samtec kombiniert ein Hochgeschwindigkeitsdatenterminal mit einer Auswahl von RF-Steckverbindern oder Stromsteckverbindern. Die Steckverbinder haben eine Bauhöhe von 11 mm, wobei die Anschlussstifte für bis zu 9,2 A Nennstrom bei 95 °C spezifiziert sind.

Im selben Gehäuse stehen bis zu 208 unsymmetrische (für den Betrieb bis 6 GHz) oder 128 differenzielle (für den Betrieb bis 7,5 GHz) Kontakte im Raster von 0,635 mm (0,025 Zoll) zur Verfügung. Die Steckverbinder sind in vertikalen, rechtwinkligen und randmontierbaren Ausführungen erhältlich, jeweils mit optionaler, integrierter Abschirmung zum Schutz vor elektromagnetischen Interferenzen. Das zweiphasige Hot Plugging, bei dem Abschirmungen und Grundplatten vor den Signalstiften verbunden werden, ist Standard. Zudem gibt es die kundenspezifische Möglichkeit des dreiphasigen Hot Plugging.

Stecker für extreme Umgebungen Die LTW-M12-Schraubklemmen-Steckverbinder (Bild 2) von Amphenol sind für den Einsatz in rauen Umgebungen ausgelegt.

Sie stellen nach IP67 klassifizierte gasdichte und vibrationsbeständige Verbindungen her und sind in gerader und rechtwinkliger Ausführung erhältlich. Der Kontaktwiderstand der einzelnen Klemmen wird dank kupferlegierten Kontakten unter 10 mOhm gehalten.

Der Nennstrom der einzelnen Kontakte in den Konfigurationen mit drei bis fünf Stiften beträgt 4 A. Bei der Konfiguration mit acht Stiften beträgt dieser 2 A pro Kontakt. Zu den Anwendungsbereichen gehören industrielle Automatisierung, professionelle LEDBeleuchtung und drahtlose Breitbandzugangssysteme.

■

Bild 2: Der LTW-Steckverbinder garantiert sichere und robuste Verbindungen.

Bild: Amphenol

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KOMPAKTE FREQUENZUMRICHTERREIHE I500 VON LENZE VERFOLGT MODULAREN ANSATZ

Weniger ist mehr

Bei allem Streben nach mehr Standardisierung ist ein Gerät, das alles vereint, nicht automatisch die beste Wahl. Jedes Plus an Eigenschaften treibt nämlich den Preis und Komplexität nach oben. Daher hat Lenze seine Frequenzumrichterreihe i500 aufs Wesentliche reduziert.

D

ie Reglerfamilie i500 wurde von Lenze von Grund auf neu entwickelt. Der Fokus lag dabei auf einer hohen Bedienfreundlichkeit, kompakten Massen und der Möglichkeit, die Geräte bedarfsgerecht zusammenzustellen. Ein weiteres Plus ist die gesteigerte Leistungsdichte, die schlankere Schaltschränke ermöglicht. Die i500-Reihe passt bis 11 kW Leistung in die flachen 150er-Schaltschränke. Maschinenbauer bekommen so die Möglichkeit, ihre Produkte kleiner zu bauen. In Zahlen ausgedrückt sind die Geräte bis Baugrösse 3 nur 60 Mil-

limeter schmal und messen selbst mit 11 kW nur eine Tiefe von 130 Millimetern.

Durch das ausgeklügelte Kühlkonzept lassen sich die Umrichter zudem im Schaltschrank Schulter an Schulter einbauen, was weiteren Raum spart.

Die neuen Geräte unterstützen die von Lenze entwickelte VFC eco-Funktion, mit der die Verluste im Teillastbereich sinken. Zudem können sie wirkungsgradstarke Synchronmotoren antreiben und lassen sich im Achsverbund über einen gemeinsamen DCVerbund versorgen. Dadurch wird keine

i500 kommuniziert nicht nur mittels Keypad, sondern auch drahtlose Kommunikation ist über das WLAN-Modul möglich. Bilder: Lenze Bachofen

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Fördern ist nur eine von vielen Anwendungen, welche die i500-Familie abdeckt.

generatorische Energie beim Bremsen verschwendet. Wie sparsam der i500 insgesamt mit Ressourcen umgeht, belegt die höchstmögliche Effizienzeinstufung der Geräte nach der neuen Eco-Design-Norm DIN EN 50598 IE2.

Skalierbarkeit konsequent gedacht Der Frequenzumrichter i500 lässt sich funktional und leistungsmässig in allen Belangen auf den jeweiligen Bedarf zuschneiden.

Für ein deutliches Plus bei der funktionalen Skalierbarkeit trennt Lenze zum Beispiel das Leistungsteil des i500 konstruktiv von der Control-Unit. Diese wird auf das Leistungsteil geschnappt und beinhaltet unterschiedliche Möglichkeiten der Feldbuskommunikation von klassischen Feldbussen zu leistungsstarken Ethernet basierten Kommunikationsbussen, variable I/O-Schnittstellen sowie Aufsteckmöglichkeiten für einen Diagnoseadapter wie Keypad, USB-Interface oder auch ein WLAN-Modul. Diese drei steckbaren Interfaces stehen optional zur Inbetriebnahme, Parametrierung oder Diagnose zur Verfügung und können jeweils für mehrere Umrichter verwendet werden.

Das reduziert Kosten und hilft dabei, ungewollte Manipulationen zu vermeiden. Das WLAN-Modul kommuniziert drahtlos mit dem PC oder alternativ mit dem Smartphone. Der konstruktive Aufbau ist bewusst so gewählt, dass sich ein i500 präzise mit

genau der Ausstattung bestellen lässt, die der Anwender wirklich benötigt.

Parametrierung und Inbetriebnahme Montieren lassen sich die i500 Frequenzumrichter in wenigen Minuten dank Schlüssellochhalterungen, das Anschliessen erfolgt durch Federzugklemmen für die Steueranschlüsse und steckbaren Leistungsanschlüsse. Die komplette Installation hat Lenze so konzipiert, dass auch ungeübte Mitarbeiter ohne Schwierigkeiten den Antrieb zum Laufen bringen.

Dieser Anspruch der Einfachheit setzt sich in der Parametrierung und Inbetriebnahme des Umrichters fort. Drei aufsteckbare Module stehen als interaktive Schnittstelle für die Parametrierung zur Verfügung: Das Keypad zur direkten Parametrierung per Tasten, das USB-Modul zur Programmierung über den PC oder das WLAN-Modul für die Parametrierung mit einem Smartphone über die Smartkeypad-App von Lenze. Diese ist vor allem dann erste Wahl, wenn es um wenige Grundparameter wie Hoch- und Ablaufzeiten geht. Sind Funktionen wie PID-Regler oder Feldbusschnittstellen einzustellen, so erfolgt das am besten mit dem Engineering-Tool Easy Starter. Die Smartkeypad-App punktet bei der Anpassung an eine einfache Anwendung, wie ein Förderband. Das WLAN-Modul kann indes richtig Zeit sparen, wenn Schaltschränke an schlecht zugängli-

chen Stellen platziert sind und die Arbeit mit einem Kabel zwischen Frequenzumrichter und Laptop nur schwer möglich ist.

Nahtlose Systemintegration Die Firmware wurde für eine komfortable und gut strukturierte Anwender-Erfahrung entwickelt. Die intuitive Struktur führt zum leichten Zugriff auf die Umrichter-Parameter.

Der Aufbau ist so gestaltet, dass unerfahrene Anwender Basis-Funktionen einstellen und erfahrene Nutzer komplexe Einstellungen parametrieren können. Die Ebenen sind dafür nach Schnellinbetriebnahme und umfangreichen Dialogen für jede Detailfunktion strukturiert.

Dank der Einhaltung des CiA402-Standards kann der i500 zudem einfach in Maschinensteuerungen integriert werden. Lenze bietet zusätzlich Makros zur nahtlosen Systemintegration in die Lenze Controllerwelt, aber auch die Anbindung an typische Fremdsteuerungen an.

■

AUTOR Bernd Müller, Produktmanager Inverter, Lenze INFOS Lenze Bachofen AG CH-8610 Uster Tel. +41 43 399 14 14 info.ch@lenze.com www.lenze.com/de-ch

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OPENSAFETY VON B&R GARANTIERT IM BERLINER FRIEDRICHSTADT-PALAST SICHERE BÜHNENSHOW

The show must go on

Netzwerkbasierte Sicherheitstechnik von B&R sorgt im Berliner Friedrichstadt-Palast dafür, dass die Darsteller der Bühnenshow «The Wyld» sicher ihren Auftritt absolvieren können. Mit 67 Sicherheitssteuerungen verbirgt sich dabei hinter den Kulissen eine der weltweit komplexesten Sicherheitsanwendungen auf Basis von Opensafety.

interessierte Theater-Fan vielleicht weiss, dass der Palast über die grösste Bühne der Welt verfügt, bleibt seinen Augen ein weiterer Rekord verborgen: Gut versteckt hinter den Kulissen befindet sich die mit 67 vernetzten Sicherheitssteuerungen weltweit umfangreichste Sicherheitsinstallation auf Basis von Opensafety und der netzwerkbasierten Sicherheitstechnik von B&R.

Die Acopos-Inverter P74-Frequenzumrichter integrieren verschiedene antriebstechnische Profile für dreiphasige Asynchron- und Synchronmotoren mit einer Spannungsversorgung von 200 bis 500 V und einer Leistung von 0,18 bis 15 kW. Bild: B&R

D

er Berliner Friedrichstadt-Palast toppt mit der Show «The Wyld – nicht von dieser Welt» alles, was in Europa bisher zu sehen war. Das Bühnenereignis reiht sich damit in die oberste Liga der international

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

bekannten Grand Shows ein. Das Haus hat sich das Spektakel einiges kosten lassen: Über 10 Millionen Euro wurden in die Show investiert; eine Summe, von der selbst die Theater am legendären Broadway nur träumen können. Rekordverdächtig auch der Besucheransturm: Nach weniger als vier Monaten Spielzeit gingen insgesamt mehr als 250 000 Karten für «The Wyld» über den Ladentisch.

Das ist aber immer noch nicht alles, was «The Wyld» vorweisen kann. Während der

Bühnenelemente sicher verfahren Die Sicherheitstechnik sorgt dafür, dass die The-Wyld-Darsteller gefahrlos auf 55 podestartige Bühnenelemente vertrauen können, deren Höhe sich während der Show verändert; die Elemente wandeln sich zum Beispiel zu Treppen um. Dabei müssen Schaltleisten ausgewertet werden, mit der jede Trittplatte am Rand umlaufend eingefasst ist. Kommt ein Artist während der Show zu nahe an eine Kante, während das Podest verfahren wird, wird dies unmittelbar an die Schaltleiste gemeldet und das betroffene Podest sowie die anderen Treppenelemente sofort angehalten. Dabei muss schnell reagiert werden, da die mit einem AC-Motor angetriebenen Bühnenelemente mit bis zu 170 mm/s verfahren werden.

Die Ansteuerung der elektrischen Antriebsachse und die Auswertung der Schaltleiste übernimmt pro Stufe ein programmierbarer Stage Mover, der vom Bühnentechnikspezialisten Gietec in enger Zusammenarbeit mit B&R entwickelt und gebaut wurde. Er vereint in einem Rack-Einschubgehäuse alle Elemente, die für die kontrollierte Bewegung einer elektrischen Einzelachse erforderlich sind.

Antriebsbaukasten mit Sicherheitsfunktionen Herzstück des Stage Mover ist eine energieeffiziente Steuerung X20CP1583 mit Powerlink-Schnittstelle und integrierten I/O aus dem X20-System von B&R. Der CPU steht ein digitales X20-Modul SLX410 mit sicheren Ein- und Ausgängen zur Seite, das zugleich die Funktion einer Sicherheitssteuerung übernimmt. Während die integrierte Powerlink-Schnittstelle der CPU zur Kommunikation mit der übergeordneten Anlagen-

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

steuerung verwendet wird, haben die Gietec-Ingenieure ein separates X20-PowerlinkSchnittstellenmodul für die Anbindung des eingebauten Frequenzumrichters vom Typ «ACOPOSinverter P74» genutzt. Dieser interne Powerlink-Bus entlastet den Befehlsbus zur übergeordneten Steuerung. Der Anschluss des geberlosen AC-Motors für das Bühnenelement erfolgt über einen Multistecker. Darüber hinaus muss nur noch eine Kabelverbindung zum 400-VAC-Netz hergestellt werden, um das Bühnenelement in Betrieb nehmen zu können.

«Dieser modulare Aufbau ist zwar nicht ohne Zusatzaufwand zu bekommen, er erlaubt es aber, dass der Stage Mover nach dem Ende der Spielzeit in anderen Shows wiederverwendet und für die Lösung unterschiedlicher Antriebsaufgaben eingesetzt werden kann», sagt Georg Schosser, Gründer und Geschäftsführer der Gietec GmbH. Neben der Variante für die Ansteuerung einer elektrischen Achse gibt es den Stage Mover für die Ansteuerung einer hydraulischen beziehungsweise einer pneumatischen Achse. Sie kommen ebenfalls bei der Show im Friedrichstadt-Palast zum Einsatz .

Ein Softwareprojekt für drei Hardwarevarianten Der Steuerkopf mit der Sicherheitssteuerung inklusive sicheren I/Os ist bei allen Varianten gleich. Bei der Hardware unterscheiden sich die Varianten nur durch die erforderlichen Komponenten für die Ansteuerung des jeweiligen Achsentyps und die verwendeten X20-Module. «Obwohl es den Stage Mover in verschiedenen Hardwarevarianten für die unterschiedlichen Antriebsarten gibt, benötigen wir trotzdem nur ein Softwareprojekt», sagt Georg Schosser: «Das vereinfacht die Inbetriebnahme und das Änderungsmanagement der Software für uns und ist ein entscheidender Pluspunkt der B&R-Lösung.»

Für Gietec sind bei dieser Anwendung die kurzen Reaktionszeiten, die sich mit der netzwerkbasierten Sicherheitstechnik Opensafety erreichen lassen und die hohe Flexibilität der Safelogic-Sicherheitssteuerungen der entscheidende Pluspunkt, wie Georg Schosser unterstreicht: «Die mit konventionell verdrahteter Sicherheitstechnik bei dieser Anwendung erreichbaren Reaktionszeiten in der Grössenordnung von 500 ms hätten für einen sicheren Betrieb der Bühnenelemente nicht ausgereicht. Mit der Lösung von B&R haben wir trotz 55 zu überwachenden Schaltleisten und weiteren Sicherheitseinrichtungen eine Abschaltzeit von etwa 10 ms erreicht und können damit in Verbindung mit der hohen Flexibilität alle aktuellen und sich abzeichnenden Sicherheitsstandards einhalten.»

67 vernetzte Sicherheitssteuerungen Die Koordination der Sicherheitssteuerungen der 60 Stage Mover der Anlage in Berlin übernehmen sieben übergeordnete, kaskadierte Sicherheitssteuerungen aus der Safelogic-Familie. Trotz der auf dem Powerlink-Backbone anfallenden grossen Datenmengen ist Gietec gänzlich ohne eine Kaskadierung des Busses ausgekommen, was die Komponentenzahl und den Verkabelungsaufwand auf einem absoluten Minimum hält.

Für die Steuerung der Gesamtanlage hat Gietec auf Basis eines Panel PC 900 mit ei-

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43

nem projiziert kapazitiven 24-Zoll-Display den Stage Controller entwickelt. Die Anwendungssoftware dieses universell einsetzbaren Steuer- und Bedienpults, einschliesslich der Visualisierung sowie der Software für die Stage Mover, wurde durchgängig mit Automation Studio programmiert. In Berlin kommen zwei Stage Controller zum Einsatz, wobei einer nur Visualisierungsaufgaben übernimmt, während der zweite für die Anlagensteuerung zuständig ist. Die Stage Controller kommunizieren über eine Smart-Display-Link-3-Verbindung.

■

In Europas teuerster Bühnenshow «The Wyld» bringen bewegliche und mit Opensafety abgesicherte Bühnenelemente die Bild: Robert Grischek Stars in Position.

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T I TE L S TO R Y

Bild 1: Der Phasenrausch und VCO- Messplatz R&S FSWP. Am Bildschirm die Messkurve eines High-End OCXOs mit –190 dBc/Hz bei einem Frequenzoffset von 1 MHz. Bilder: Rohde & Schwarz

MESSUNG DES PHASENRAUSCHENS VON HIGH-END-SIGNALQUELLEN MIT DEM R&S FSWP VON ROHDE & SCHWARZ

Alles auf dem Radar …

Der Phasenrausch- und VCO-Messplatz R&S FSWP erlaubt empfindliche Phasenrauschmessungen und bietet darüber hinaus eine Fülle von Messmöglichkeiten. Das Gerät, das zusätzlich als Signal- und Spektrumanalysator eingesetzt werden kann, erkennt neben kontinuierlichen und gepulsten Signalen zudem additives Phasenrauschen.

D

ie Leistungsfähigkeit moderner Radaranwendungen wird im Wesentlichen durch die Qualität ihrer Signalquellen bestimmt. Je niedriger das Phasenrauschen

AUTOREN

Dr. Wolfgang Wendler Rohde & Schwarz Markus Haymoz Roschi Rohde & Schwarz AG INFOS Roschi Rohde & Schwarz AG CH-3063 Ittigen Tel. 031 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com www.roschi.rohde-schwarz.com

ist, desto besser die Ortsauflösung und die Bestimmung der Geschwindigkeit von sich bewegenden Objekten. Um das Phasenrauschen dieser Signalquellen, auch im gepulsten Betrieb, zu messen und somit weiter zu verbessern, benötigen Entwickler aufwendige Systeme, die aus mehreren Komponenten wie Phasendetektor, FFT-Analysator und guten Referenzquellen bestehen. Diese Quellen müssen dabei die Qualität des Messobjektes deutlich übertreffen, um es messen zu können. Ist dies nicht der Fall, lässt sich die Kreuzkorrelationstechnik mit zwei parallelen Empfangspfaden, zwei unterschiedlichen Referenzquellen und zwei Phasendetektoren nutzen. Eine komplexwertige Mittelung der Rauschergebnisse

der beiden Messpfade unterdrückt das Eigenrauschen der Quellen und Komponenten der Messanordnung in Abhängigkeit von der Zahl der Mittelungen. Der interne Messaufbau wird dadurch zwar noch komplizierter, die Empfindlichkeit erhöht sich aber deutlich. Aber nicht nur für Radar-Anwendungen ist das Phasenrauschen ein Schlüsselparameter. Auch für die Messung hochwertige Oszillatoren wie OCXOs, DROs oder Synthesizer für wissenschaftliche Anwendungen oder Kommunikationszwecke wird diese Technik benötigt.

Der Phasenrausch- und VCO-Messplatz R&S FSWP (Bild 1) bietet auf Knopfdruck alle notwendigen Messungen in einem Gerät und ermöglicht so den Entwicklern, sich auf

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die Verbesserung ihres Systems zu konzentrieren und nicht auf die Messtechnik. Interne Referenzquellen mit Kreuzkorrelation, gepaart mit zusätzlichen Messmöglichkeiten, wie die Messung gepulster Quellen oder die Charakterisierung von additiven Phasenrauschen (auch gepulst) von Komponenten auf Knopfdruck, prädestinieren ihn für Radar-Anwendungen. Zudem kann der R&S FSWP als Signal- und Spektrumanalysator betrieben werden, um beispielsweise zu überprüfen, ob das zu messende Signal erwartungsgemäss vorhanden ist. Beim R&S FSWP bekommen Techniker alles in einer Box geliefert, dabei können sie zwischen verschiedenen Messkanälen einfach hinund herschalten.

Messung von Phasen- und Amplitudenrauschen Der R&S FSWP benötigt keine externen Referenzquellen oder andere Aufbauten, um zum Beispiel das Phasenrauschen stabiler Oszillatoren von Radarsystemen zu messen, da sein interner Lokaloszillator eine sehr gute Phasenrauschperformance bietet.

Sollte die Empfindlichkeit trotzdem nicht ausreichen, ermöglicht die Kreuzkorrelation eine weitere Verbesserung um bis zu 25 dB. Der R&S FSWP nutzt dabei einen zweiten internen Lokaloszillator (Option R&S FSWPB60). Dabei zeigt ein grauer Bereich unterhalb der Messkurve, welche Empfindlichkeit für die entsprechende Messung bei der verwendeten Zahl an Korrelationen erreicht werden kann (Bild 2). Der Korrelationsprozess lässt sich auch automatisch abbrechen, wenn weitere Mittelungen keine Verbesserung der Messergebnisse bringen. Aufgrund der rauscharmen internen Quellen sind

nämlich oft nur wenige Korrelationen erforderlich, um einen guten Oszillator zu messen. Die Anwender bekommen für extrem empfindliche Messungen sichere Ergebnisse bis zu 100 Mal schneller als mit vergleichbaren Systemen.

Der R&S FSWP mischt das Signal ins Basisband, digitalisiert und demoduliert es. Er kann so neben dem Phasenrauschen das Amplitudenrauschen messen, ein Parameter, der vor allem bei digitalen Modulationsverfahren an Bedeutung gewinnt. Auch hier können Anwender die Kreuzkorrelation nutzen und damit um mehr als 20 dB empfindlicher messen als es mit Dioden-Detektoren möglich ist. Phasen- und Amplitudenrauschen sind zudem gleichzeitig in einem Diagramm oder in zwei Fenstern darstellbar (Bild 2).

Phasenrauschmessung von gepulsten Quellen Signale von Radar-Anlagen im A&D-Bereich sind fast immer gepulst. Der Aufbau für Phasenrauschmessungen an diesen Signalquellen erforderte bisher teure und aufwendige Systeme, da gepulste Quellen benötigt werden, die mit dem Messobjekt synchronisiert werden müssen. Zusätzlich benötigten die Ingenieure für stabile Messungen die genaue Kenntnis der Pulsparameter und viel Geduld. Dies ist jetzt Vergangenheit. Ausgerüstet mit der Option R&S FSWP-K4 führt der R&S FSWP diese Messung auf Knopfdruck aus. Er zeichnet das Signal auf, berechnet alle Parameter wie Pulswiederholfrequenz oder Pulsbreite automatisch (Bild 2), demoduliert das Signal und zeigt Phasen- sowie Amplitudenrauschen an. Der maximal nutzbare Offsetbereich und die Ka-

Bild 2: Messung eines gepulsten Signals im Spektrumanalysator im Zeit- und Frequenzbereich (unten) und im Phasenrauschanalysator (oben). Das Fenster oben links zeigt das Phasenrauschen der gepulsten Quelle, oben rechts das AM-Rauschen. Die Ergebnisse können in getrennten Fenstern oder in einem Fenster dargestellt werden. Der graue Bereich zeigt den Empfindlichkeitsgewinn durch Kreuzkorrelation an.

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librierung der Messung erfolgen automatisch. Anwender müssen sich um die korrekte Einstellung dieser Parameter nicht kümmern. Trotzdem können sie ein Messtor (Gate) definieren, um beispielsweise Einschwingeffekte zu unterdrücken (Bild 3).

Sie können auch die Kreuzkorrelation nutzen, wenn sehr gute Quellen gemessen werden müssen oder zur Kompensation der Desensibilisierung, einer Verringerung der Messdynamik, da lange Austastzeiten bei gepulsten Signalen zu einer deutlich geringeren mittleren Signalleistung führen.

Als Signalanalysator misst der R&S FSWP das Phasenrauschen an gepulsten Signalen.

Ausgerüstet mit der Option R&S FSWP-K6 ermittelt er zudem auch automatisch alle zusätzlichen Parameter, die für die Charakterisierung von gepulsten Quellen benötigt werden, wie Pulsanstiegs- und Abfallzeiten, Phasen- und Frequenzverlauf oder Parametertrends.

Interne Signalquelle Zur Charakterisierung beziehungsweise Optimierung von Radar-Anlagen ist es wichtig, das additive Phasenrauschen von Komponenten wie beispielsweise Verstärker zu kennen. Der R&S FSWP bietet eine interne Signalquelle für diese Messung an. ZweiTor-Komponenten können das Phasenrauschen eines Signals verschlechtern und Rauschen addieren (additives Phasenrauschen), auch wenn sie selbst kein Signal erzeugen. Für den Entwurf, beispielsweise einer High-End-Radaranwendung, ist es unerlässlich zu wissen, wie viel Phasenrauschen neben dem Lokaloszillator die einzelnen Komponenten im Signalpfad hinzufügen. Nur so können extrem rauscharme Sender entwickelt werden. Diese aufwendige Messung, die sehr gute Quellen und Phasenschieber benötigt, erfolgt mit dem R&S FSWP auf Knopfdruck. Der Anwender verbindet einfach die interne Signalquelle mit dem Eingang des Messobjekts und dessen Ausgang wieder mit dem Gerät und erhält das additive Phasenrauschen der zu messenden Komponente. Auch für diese Betriebsart verwendet der R&S FSWP die Kreuzkorrelation, um das additive Phasenrauschen der internen Frequenzumsetzer zu unterdrücken.

Ist der R&S FSWP mit der Option R&S FSWP-K4 ausgerüstet, kann er die Messung von additivem Phasenrauschen mit gepulsten Signalen durchführen. Sollen die Komponenten, zum Beispiel für einen Radarsender charakterisiert und optimiert werden, ist es notwendig, diese unter Einsatzbedingungen, das heisst mit gepulsten Signalen, zu messen, da sich die Komponenten anders verhalten, als wenn ein kontinuierliches Signal anliegt.

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NI-TUTORIUM «ERSTELLUNG EINES MESSSYSTEMS» – DIE PASSENDEN WERKZEUGE FÜR DIE BERICHTERSTELLUNG

Dateiformat und Datenmenge geben Ausschlag Die Erstellung eines Messsystems ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Diese erläutert eine zehnteilige Serie von National Instruments. Der zehnte und letzte Teil befasst sich mit der Auswahl der passenden Werkzeuge für die Berichterstellung.

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aten werden aus einem bestimmten Grund erfasst: Es sollen Entscheidungen auf Grundlage von Informationen getroffen werden, die aus Rohdaten hergeleitet wurden. Während vorhandene Technologien eine schnellere und ergiebigere Datenerfassung ermöglichen, ist die Speicherung, Verwaltung und Weiterleitung von Daten immer noch eine echte Herausforderung. Der Zweck der meisten Datenerfassungssysteme besteht darin, Daten für Analysen zu sammeln, die letztendlich in Form eines austauschbaren Berichts präsentiert oder verteilt werden. Berichte können auf vielfältige Weise dargestellt werden. Zu beachten sind dabei die Fähigkeiten des gewählten Werkzeugs für die Berichterstellung, denn es soll keinen Engpass im System verursachen. In den nachfolgenden Abschnitten werden fünf Punkte betrachtet, die bei der Auswahl eines solchen Werkzeugs hilfreich sein können.

Eignung des Werkzeugs für Berichterstellung Sobald ein Speicherformat feststeht, sollte sichergestellt werden, dass das gewünschte Werkzeug für die Berichterstellung mit dem Datenformat kompatibel ist. Dazu müssen zwei wichtige Faktoren geprüft werden: Dateiformat und Datenmenge. Das Werkzeug für die Berichterstellung muss nicht nur Daten aus einem gewählten Dateiformat laden, sondern mit der Menge der gespeicherten Daten umgehen können.

Dateiformat – Die gängigen Dateitypen erfüllen selten alle Anforderungen, die an ein Dateiformat gestellt werden. So können ASCII-Dateien zwar ausgetauscht werden, sind allerdings sehr gross und langsam zu lesen beziehungsweise zu schreiben. Binär-

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

Bild 1: Die Verwendung der Daten entscheidet über denen Speicherformat.

dateien haben die notwendige Lese- und Schreibgeschwindigkeit, um mit Hochgeschwindigkeitshardware Schritt zu halten, sind jedoch schwer auszutauschen.

Das TDMS-Dateiformat (Technical Data Management Streaming) erfüllt die spezifischen Bedürfnisse und hohen Anforderungen von Ingenieuren und Wissenschaftlern.

TDMS-Dateien basieren auf dem TDM-Datenmodell für die Speicherung gut organisierter und dokumentierter Mess- und Prüfdaten.

Wenn Dateien genutzt werden, die mittels TDMS formatiert wurden, muss die Anwendung nicht umgestaltet werden, um eine Anpassung an steigende Datenerfassungsanforderungen zu erreichen. Der Anwender erweitert einfach das Datenmodell und kann dadurch die Anforderungen erfüllen.

Das für Ingenieure konzipierte TDMS-Format bietet Bedienfreundlichkeit, Hochge-

Bild: © istockphoto.com

schwindigkeit-Datenstreaming und Austauschmöglichkeiten mit anderen Anwendern.

Die gängigen Werkzeuge für Finanzanalysen, die häufig für die Berichterstellung im technischen Bereich eingesetzt werden, nutzen Zellen als Grundbaustein. Zellen bilden Zeilen und Spalten, aus denen wiederum die Tabellenkalkulationsdatei besteht.

Dieser Aufbau ist ideal für Budgets und Bilanzen. Einfache Datenerfassungsanwendungen mit Einzelwertverarbeitung, beispielsweise solche, bei denen ein einziger Messwert pro Stunde im Laufe eines Tages erfasst wird, lassen sich mit dieser Architektur oft leicht abbilden. Jeder einzelne Datenpunkt ist hierbei gewichtiger, wenn weniger Datenpunkte erfasst werden. Er existiert als Zelle in einer Tabellenkalkulationsdatei und muss mithilfe der zellenbasierten Vorgehensweise bearbeitet werden.

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Datenerfassungsanwendungen, bei denen Sichtbarkeit auf Zellebene eine SchlüsselMesswerte an Dutzenden von Datenkanä- rolle spielt. Sie verursacht allerdings unnötilen mit Abtastraten von Megasamples pro gen Speicheraufwand für Datensätze mit Sekunde erfasst werden, sind ebenfalls Millionen von Werten. Um Speicherprobleme zu vermeiden, weitverbreitet. Bei wurde die maxidiesen Anwendun«Das Werkzeug muss die Daten laden male Anzahl von gen erfolgt die Daund mit deren Menge Datenwerten, die tenmanipulation an umgehen können.» für eine bestimmeinem Signal (oder te Spalte geladen Kanal) als Ganzes.

Werden Spalten individueller Zellen geän- werden kann, in gängigen Werkzeugen für dert, kann die Einheit eines Signals verloren die Berichterstellung begrenzt. Deshalb gehen. Zwar können ganze Spalten zeit- müssen Ingenieure häufig ihre Speicherstragleich geändert werden, das ist aber müh- tegie anpassen. Dazu können sie entweder sam. Spalten enthalten zudem neben den reinen Ziffern häufig beschreibende Informationen, wie einen Namen oder eine Einheit. In diesem Fall muss eine Teilmenge der Spalte ausgewählt werden (z. B. der Bereich A3 : A999), was zu Mehraufwand und möglichen Ungenauigkeiten oder Fehlern führen kann.

Bild 2 zeigt eine mit Microsoft Excel erstellte Tabelle, mit der eine einfache, aber gängige technische Aufgabe ausgeführt wird: die Mittelung von fünf Temperaturkanälen, deren Werte in Spalten gespeichert sind, um daraus einen gemittelten Kanal zu erhalten. Die Mittelung muss zuerst über den Baustein einer Zelle erfolgen und danach in alle Zellen der resultierenden Spalte kopiert (gefüllt) werden.

Datenmenge – Derzeit erreichen oder übertreffen die Datenübertragungsgeschwindigkeiten gängiger Anwendungen oft Raten im MS/sBereich. Bei einer Anwendung, die für einen einzigen Kanal Daten mit 1 MS/s erfasst, werden insgesamt 1 Million Datenpunkte in einer Sekunde erfasst. In nur wenigen Minuten können Milliarden Datenpunkte auf einer Gigabytes umfassenden Festplatte abgespeichert werden.

Sollen gängige Werkzeuge für die Berichterstellung eine Datendatei laden, die eine sehr grosse Datenmenge enthält, versuchen sie, jeden einzelnen Datenpunkt in den Speicher zu laden. Allerdings kann das Laden eines grossen Datensatzes in diese Werkzeuge aufgrund der blossen Menge zu ladender Daten oft mehrere Minuten in Anspruch nehmen. Diese auf Zellen ausgerichtete Flexibilität eignet sich für Tabellenkalkulationen in Unternehmen, in denen die

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ein neues Dateiformat wählen (bei dem dann möglicherweise die Anwendung später neu ausgelegt werden muss) oder Daten in kleine Dateien aufteilen, die dann von ihren Werkzeugen für die Berichterstellung geöffnet werden können.

Bei der Erstellung eines Datenerfassungssystems sollte sicher sein, dass das Werkzeug für die Berichterstellung sowohl das gewählte Dateiformat als auch die zu erfassende Datenmenge unterstützen kann. Es sollte genügend Flexibilität bleiben, um Änderungen der Anforderungen berücksichtigen zu können, die das Volumen der in Zu-

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kunft zu erfassenden Daten erhöhen könnten.

Darstellungsfunktionen für Berichterstellung Im Hinblick auf die Berichterstellung benötigen Anwender mindestens Grundfunktionen zur Tabellen- und Diagrammerstellung. Mit fast jedem Werkzeug für die Berichterstellung lassen sich bereits einfache Tabellen und Diagramme erzeugen. Allerdings sollte geprüft werden, ob die Menge an Daten, die festgehalten werden soll, mit diesen Funktionen dargestellt werden kann, da viele Werkzeuge bei der Anzahl an Datenpunkten an Grenzen stossen.

Ist absehbar, dass verschiedene Kurven dargestellt werden sollen, die sehr unterschiedliche Y-Achsen in demselben Diagramm haben, muss sichergestellt werden, dass das Werkzeug für die Berichterstellung zwischen diesen Achsen unterscheiden kann. Viele Werkzeuge verfügen über diese Eigenschaft, haben jedoch eine begrenzte Anzahl an YAchsen.

Bild 2: Microsoft Excel verwendet Zellen als grundlegende Bausteine. Selbst einfache Datenanalysen müssen auf eine Zelle angeBild: NI Des Weiteren sollten die Anforde- wendet und dann für alle Zellen in einer Spalte (Kanal) wiederholt werden. rungen an die Berichterstellung betrachtet werden, die über eine einfache 2D-Darstellung hinausgehen.

Sollen beispielsweise Daten in Polardia- Durch die Erstellung von Vorlagen können wicklung von Makros oder Skripten, um grammen dargestellt oder am besten in benutzerdefinierte Berichte leichter automa- dies zu erleichtern. Viele verfügen über AufForm eines 3D-Diagramms veranschaulicht tisch mit neuen Daten und Ergebnissen zeichnungsmodi, mit denen der Anwender werden, muss das Werkzeug diese Mög- aktualisiert werden. Ist absehbar, dass Skripte interaktiv aufzeichnen kann, die lichkeiten unterstützen. derselbe Bericht mehrere Male für diverse langwierige Evaluierungen oder BerechnunDatensätze erstellt werden muss, sollte ein gen automatisieren.

Verwendung bestehender Vorlagen Werkzeug für die Berichterstellung ausgeOft ist dieselbe Art von Bericht für eine Rei- wählt werden, mit dem eine Berichtsvorlage Berichtexport im richtigen Format he von rohen Datensätzen zu erstellen. erzeugt und auf verschiedene Dateien mit Das Endergebnis eines Werkzeugs für die Wenn zum Beispiel dieselben Tests jede Rohdaten angewendet werden kann.

Berichterstellung ist in der Regel eine Art Woche durchgeführt werden und Ergebnisleicht austauschbaren Formats, das unabse standardisiert darzustellen sind, wird Automatisierung der Berichterstellung hängig vom Originalformat der Rohdatenletztendlich dasselbe Berichtslayout für Eine Anwendung zur Datenerfassung nutzt dateien per E-Mail verschickt, ausgedruckt mehrere Datensätze wiederverwendet. Bei in der Regel eine von zwei Berichterstel- oder präsentiert werden kann. Die meisden gängigen Werkzeugen für die Berichter- lungsmöglichkeiten: unregelmässige und ten Werkzeuge unterstützen den Export stellung wird das wiederholte Bericht- von Berichten in verschiedene Formate.

Layout des Beerstellung. Die un- Es sollte jedoch überprüft werden, ob das «Ein gutes Werkzeug exportiert richts zusammen regelmässige Be- vom Anwender am häufigsten genutzte die Berichte im gewünschten Format mit den Rohdaten richterstellung er- Format für Berichte dazu gehört, etwa und Grösse.» in einer gemeinsafolgt gelegentlich. PDF-Dateien, PowerPoint-Folien, Bild- oder men TabellenkalkuSie ist gewöhnlich HTML-Dateien. lationsdatei gespeichert. Dadurch ist es viel interaktiv gestaltet und auf den Bedarf des Ausserdem sollte, wenn die Berichte einen schwerer, ein bestimmtes Berichtslayout für Moments angepasst. Die wiederholte Be- sehr grossen Umfang haben, sichergestellt mehrere Datensätze zu nutzen. Jeder Da- richterstellung geschieht regelmässig, ist sein, dass das ausgewählte Werkzeug den tensatz enthält dann sein eigenes Berichts- normalerweise standardisiert und nutzt oft Bericht in das gewünschte Format und in layout und eigene Formatierungen. Das be- Vorlagen. der gewünschten Grösse exportieren kann. deutet, dass bei einer notwendigen Müssen Berichte wiederholt erstellt wer- Welcher Anwender möchte schon seine ArÄnderung am Layout oder Format, beispiels- den, dann sollte ein Werkzeug gewählt wer- beit am Entwurf eines Systems erneut ausweise das Verändern der Farbe einer Kurve, den, das Möglichkeiten zur automatisierten führen, nur weil das Werkzeug für die Bejede Datei dahingehend bearbeitet werden Berichterstellung bietet. Selbst die traditio- richterstellung nicht Berichte in der muss. nellsten Werkzeuge unterstützen die Ent- erforderlichen Länge erstellen kann?

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PROFESSIONELLE BILDAUFBEREITUNG IN INDUSTRIELLEN ANWENDUNGEN

Scharf gemacht

Gute Bilder sind Voraussetzung für erfolgreiche Resultate in der industriellen Bildverarbeitung, Computer Vision und Überwachung. Wie werden Bilder aber professionell aufbereitet? Auf diese Fragen geht dieser Beitrag ein. Er behandelt dabei Aspekte der Belichtungszeit, des Weissabgleichs, der Farbkalibration, der Linsen-Entzerrung und der Bildschärfung.

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igitale Kameras liefern nicht von sich aus gute Bilder. Neben einer geeigneten Beleuchtung sind in der Regel ausgeklügelte Bildverarbeitungsalgorithmen notwendig, um das Bild oder den Stream naturgetreu erscheinen zu lassen. Solche Algorithmen werden in einer Image Processing Pipeline implementiert, in diesem Beispiel für eine O-3000-Kamera (Bild 1). Diese bietet den Vorteil, dass die Interface-Spezifikation sowie alle Treiber und Beispielprogramme offengelegt sind und frei für eigene Zwecke verwendet werden dürfen.

Rekonstruktion der Farbwerte Die Pixelwerte von CMOS-Bildsensoren liegen im Bayer-Format vor. Die RGB-Farbwerte (Rot, Grün, Blau) müssen pro Pixel daher zuerst rekonstruiert werden.

Es gibt verschiedene Algorithmen, die sich im Rechenaufwand und in der erzielbaren Qualität stark unterscheiden. Hier wird der Nearest-Neighbor-Algorithmus verwendet, der den RGB-Farbwert aus den Nachbarpixeln bestimmt (siehe Bild 2).

Weissabgleich Unterschiedliche Lichtquellen haben verschiedene FarbtemperatuBildsensor und Objektiv ren. Der Begriff der FarbtemperaJede Kamera braucht ein Objektiv tur stammt vom schwarzen mit geeigneter Brennweite und Körper, der bei der betreffenden Apertur. Die Szene wird durch das Temperatur mit der entsprechenLinsensystem des Objektivs auf den Farbe strahlt. Eine durchden Bildsensor projiziert. Der Senschnittliche Glühlampe erzeugt ein sor besteht aus einem Array von warm-weisses, gelbliches Licht. lichtempfindlichen Pixeln und Es heisst, sie habe eine tiefe FarbBild 1: O-3000 Kamera.

Bilder: Stettbacher misst die Intensität des einfallentemperatur, während eine Leuchtden Lichtes. Die O-3000-Kamestofflampe mit höherer Farbtemras nehmen Objektive der Typen S-, C- und Regelung der Belichtungszeit und Pixel-Verstärkung peratur im kalt-weissen, bläulichen Farbton CS-Mount auf und verfügen über eine Bei Kamerasystemen mit einer fixen Aper- abstrahlt. Das Licht der Quelle wird von der USB-High-Speed-Schnittstelle. Der Sensor tur wird die Helligkeit des Bildes mit der Be- Umgebung reflektiert, sodass ein aufgehat eine Auflösung von 1,2 Megapixel und lichtungszeit und der Pixelverstärkung vari- nommenes Bild einen Farbstich entspreliefert im Normalbetrieb Bilder mit 12 Bit pro iert. Beide Methoden bergen gewisse chend der Beleuchtung aufweist. Der Pixel. Im HDR-Modus (High Dynamic Ran- Gefahren bei dunklen Szenen, denn eine Weissabgleich soll diese Tönung ausgleige) erzielt die Kamera eine Dynamik von lange Belichtungszeit führt bei bewegten chen und das Bild natürlich erscheinen lasüber 115 dB, was rund 20 Bit pro Pixel ent- Objekten zu Unschärfe und eine hohe Pixel- sen. Entsprechende Algorithmen ermitteln spricht.

Verstärkung zu Bildrauschen. Beides ist un- und korrigieren fortlaufend die dominante gewollt, sodass ein Kompromiss gesucht Farbe im Bild. werden muss. Die Helligkeit der aufgenommenen Szene lässt sich mit einem Histo- Farbkalibration gramm analysieren und mit einer geeigne- Nehmen verschiedene Kameras dieselbe AUTOR ten Kombination aus Belichtungszeit und Farbe auf, so liefert jede einen anderen Patrick Roth und Pixelverstärkung einstellen. Die O-3000-Ka- RGB-Wert. Der Grund liegt auf der Hand: Dr. Jürg M. Stettbacher mera hat bereits einen Algorithmus imple- Jede Kamera hat andere elektrische und opINFOS mentiert, der die Helligkeit des Bildes auto- tische Eigenschaften. Um die Farben realiStettbacher Signal Processing matisch optimiert, weshalb sie zu den tätsgetreu wiederzugeben, müssen die kaCH-8600 Dübendorf halbintelligenten Kameras zählt. Ebenfalls meraspezifischen RGB-Werte kalibriert Tel. +41 43 299 57 23 unterstützt sie eine manuelle Pixelverstär- werden. Dazu werden Referenzfarben verdsp@stettbacher.ch www.stettbacher.ch kung und Belichtungszeit. wendet, zum Beispiel eine Color-Checker-

Bild 2: Umwandlung vom Bayer- ins RGB-Format.

Grafik, die verschiedene bekannte Farbflächen enthält. Jede Farbfläche entspricht einem Punkt im bekannten Standard-Farbraum. Beim Kalibrationsprozess wird die Color-Checker-Grafik fotografiert und mit den tatsächlichen Farbwerten verglichen.

Daraus wird eine Transformationsgleichung abgeleitet. Deren Lösung ist eine Korrekturmatrix, die den kameraspezifischen Farbraum in den standardisierten Farbraum abbildet.

Linsen-Entzerrung Je nach Brennweite weisen Objektive eine kissen- oder tonnenförmige Verzeichnung auf. Ausserdem kann es sein, dass die Optik nicht exakt parallel zur Achse des Bildsensors ausgerichtet ist. Glücklicherweise sind die resultierenden Verzerrungen anhand von Modellen berechenbar und können einfach korrigiert werden. Die Summe aller Verzerrungen lässt sich messen, indem beispielsweise ein Gittermuster (Bild 3) auf-

genommen wird. Durch Adaption der Modellparameter wird sichergestellt, dass alle Gitterlinien rechtwinklig aufeinander stehen.

Ist das erreicht, so ist die Verzeichnung korrigiert.

Schärfe verbessern Um ein Bild schärfer erscheinen zu lassen, werden gewisse Elemente des Bildes verstärkt. Beispielsweise wird die Kontur eines Objekts stärker gezeichnet. In der Bildverarbeitung gibt es verschiedene Ansätze, um dies zu erreichen. Ein global geschärftes Bild verstärkt alle Gradienten gleichmässig.

Dieses Vorgehen ist wenig rechenintensiv, hat aber den Nachteil, dass es das Bildrauschen anhebt. Das Verfahren lässt sich deutlich verbessern, indem nur dort geschärft wird, wo die kritischen Stellen vorhanden sind. Es werden also nur jene Regionen im Bild geschärft, in denen sich beispielsweise Kanten befinden(Bild 4) .

Bild 4: Original und geschärftes Bild.

Bild 3: Anhand von Gitterbildern lässt sich die Linsenverzerrung bestimmen.

Gammakorrektur Ursprünglich wurde die Gammakorrektur entwickelt, um das nicht-lineare Verhalten von Röhrenmonitoren zu kompensieren.

Der Gammawert ist ein Mass für die Stärke einer nicht-linearen Helligkeitstransformation. Damit werden entweder dunkle oder helle Bildbereiche für das menschliche Auge bezüglich der Helligkeit gestreckt. Dabei werden in ganz hellen oder ganz dunklen Bereichen versteckte Details sichtbar gemacht. Die Transformation verwendet eine einfache Potenzfunktion. Gammawerte, die kleiner sind als 1,0, hellen dunkle Szenen auf, während sich die hellen Pixel nur wenig ändern. Das Gegenteil geschieht bei Gammawerten, die grösser als 1,0 sind.

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I N D U S TR I E B E D A R F

Die chainflex Roboterleitung CFROBOT8.052 von igus ist die erste Leitung speziell für Torsionsbewegungen, die nach dem CAT7-Standard qualifiziert wurde.

Bild: Igus GmbH

IGUS ERWEITERT PROGRAMM UM BEWEGBARE ETHERNET-ROBOTERLEITUNGEN NACH CAT6A- UND CAT7-STANDARD

Dreidimensionaler Datentransfer

Die Chainflex-CFRobot8.050- und Chainflex-CFRobot8.052-Leitungen entwickelte Igus speziell für nach CAT6A- beziehungsweise CAT7-Standard qualifizierte, dreidimensionale Bewegungen. Dadurch gewährleisten sie selbst bei höchsten mechanischen Ansprüchen, zum Beispiel bei der Datenversorgung von Industrierobotern, Sicherheit und schnelle Übertragung.

A

us modernen Fertigungen sind Industrieroboter nicht mehr wegzudenken.

Diese bedürfen jedoch je nach Umfeld und Aufgabe besonders belastbare Leitungen, um kostenaufwendige Produktionsstillstände zu vermeiden. Daher entwickelte Igus

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

die Ethernetleitungen Chainflex-CFRobot8.050 und Chainflex-CFRobot8.052, die für dreidimensionale Bewegungen nach CAT6A- beziehungsweise CAT7-Standard ausgelegt sind. Damit garantieren sie eine schnelle Datenübertragung nach den aktuellsten Standards in der Industrie.

Sämtliche Komponenten der Roboterleitungen, wie Adern, Verseilgebilde, Schirme und Mantelwerkstoffe, sind bei Torsionsbewegungen stark wechselnden Belastungen ausgesetzt. Damit die Chainflex-Leitungen dennoch stabil bleiben und die Datensicher-

heit sichergestellt ist, setzt Igus auf die Kombination von besonders gleitfähigen und gleichzeitig hoch stabilen Folien und weichen Füllelementen, welche die auftretenden Kräfte systematisch abfangen. Insbesondere die Eigenschaften wie Dämpfung, Leitungskapazität und Signalqualität müssen über die gesamte Lebensdauer der Leitung in engen Toleranzen kontinuierlich gleich bleiben. Torsionsoptimierte Isolierwerkstoffe und mechanische Dämpfungselemente mit abgestimmten Kapazitätswerten garantieren diese Haltbarkeit.

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PRODUKTMELDUNGEN

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Faceplates für einfache Switch-Diagnose

Energieeffizienz im Mini-ITX-Format

Für die Advanced Managed Switches der Familie FL Switch 7000 stehen nun HMI-Faceplates für eine einfache Diagnose und Konfiguration im Feld zur Verfügung. Die Switches unterstützen im EtherNet/IP-Umfeld das Device-Level-Ring-Protokoll (DLR) für nahezu stossfreie Umschaltzeiten von unter drei Millisekunden sowie das Common Industrial Protocol (CIP). Mit den HMI-Faceplates können über Bediensysteme in EtherNet/IP-Netzen auf wichtige Diagnoseinformationen des Netzwerks zugegriffen sowie im Feld portspezifische Konfigurationen durchgeführt werden. Aufgrund der vorkonfigurierten Verwendung von CIP-Informationen ist die Inbetriebnahme ohne Programmieraufwand möglich.

Die Faceplates ermöglichen die umgehende Erkennung von Veränderungen im Maschinennetz wie

Mit dem Mini-ITX Board MI808 liegt ein industrielles Mainboard mit Systems-on-Chip-Technologie vor. Die Intel Chipsatz- und Prozessortechnologie aus der Braswell-Baureihe basiert auf den 14-Nanometer-Versionen der Atom-Celeronund -Pentium-Prozessoren. Die Boards sind mit einem 1,6 GHz (max 2,4 GHz) Intel Pentium N3700 oder einem 1,04 GHz (max.

2.08 GHz) N3000 Celeron-Prozessor bestückt. Die Prozessoren zeichnen sich durch eine geringe Leistungsaufnahme bei beachtlicher Performance aus und sind gut für lüfterlose Anwendungen etwa im Transportwesen, im Mobile-Bereich, am POS und in der industriellen Automation geeignet. Auf 170 x 170 mm bietet das MI808 einen PCIe(x1)- und einen MiniPCIe-Steckplatz. Weiterhin werden

einen Verbindungsverlust an einem Port, dem Ausfall einer Spannungsversorgung oder der Aktivierung des DLR-Redundanzmechanismus. Damit kann der Anwender im Fehlerfall schnell handeln und entsprechende Wartungsmassnahmen einleiten. Die Faceplate-Dateien sowie ein Schnelleinstieg können auf den Artikeldetailseiten der Switches heruntergeladen werden.

drei unabhängige Displays (DVI, VGA und 24-Bit Dual-Channel LVDS) unterstützt. Netzwerkkonnektivität und E/As werden in Form von Dual GLAN, 4x COM, 1x LPC, 2x SATA-III, 4x USB 3.0, 2x USB 2.0 und 1x mSATA für SSD-Geräte zur Verfügung gestellt. Bis zu 8 GB DDR3L SO-DIMM können auf dem Board installiert werden. Weitere wichtige Merkmale sind digitale E/As, iSMART Stromspartechnik, TPM (2.0) und ein SIM-Kartensteckplatz. Das Board ist für zwei unterschiedliche DC-Eingangsspannungsbereiche von 12 V bis 24 V oder 18 V bis 24 V ausgelegt.

PHOENIX CONTACT AG | CH-8317 Tagelswangen | Tel. +41 52 354 55 55 infoswiss@phoenixcontact.com | www.phoenixcontact.ch

Spectra (Schweiz) AG | CH-8132 Egg b. Zürich | Tel. +41 43 277 10 50 info@spectra.ch | www.spectra.ch

Verstellmotor kühlt und reinigt ohne Zusatzventil

Bürstenloser Gleichstrommotor mit vielen Funktionen

Um die Abgas-Emissionsgrenzen von TIER 4 Final oder Stage IIIb und IV zu erfüllen, müssen Hersteller mobiler Arbeitsmaschinen über die Abgasnachbehandlung auch das Motormanagement des Dieselmotors anpassen. Dadurch steigen die Anforderungen an die Kühlleistung, weil sich das Temperaturfenster für den optimalen Motorbetrieb verkleinert. Gleichzeitig muss die Kühlleistung unabhängig von der Dieselmotordrehzahl bereitgestellt werden. Die Aufgabe lösen hydrostatische Lüfterantriebe energieeffizient und mit der notwendigen Robustheit. Der Axialkolben-Verstellmotor A10VER verringert dabei die Systemkosten, weil er ohne ein zu verrohrendes Ventil eine Reversierfunktion bietet. Dabei wechselt er im laufenden Betrieb die Drehrichtung des Lüfters und entfernt durch den umgedrehten Luftstrom Schmutz,

Mit dem BG 75 DMC (Direct Mains Connection) ist es gelungen, ein externes Netzteil überflüssig zu machen und dessen Funktionalität im Motorgehäuse unterzubringen.

Der 550 Watt starke BG 75 DMC beinhaltet neben der Leitungselektronik, der Steuerungs- und Positionierelektronik, SPS-Funktionen, Busanbindung und vielfältigen Geber- und Bremsen-Optionen auch ein Netzteil. Diese Komponenten haben vor zwanzig Jahren einen kleinen Schaltschrank gefüllt; jetzt sind diese komplett im Motorgehäuse vereint. Je nach Anwendungsfall wird ein Schaltschrank überflüssig. Um einen grossen Kundennutzen zu erreichen, wurde auch die Blindleistungskompensation integriert und auf Wunsch kann der Motor auch bei Bremsvorgängen Energie zurück ins Netz speisen. Damit kann auf eine aufwändige externe Blindleistungskompensation und in

Staub oder Pflanzenteile von den Kühllamellen. So bleibt auch im rauen Alltagsbetrieb von Bau-, Land- und Forstmaschinen die volle Kühlleistung erhalten. Der Verzicht auf ein zusätzliches Reversierventil steigert zusätzlich den Wirkungsgrad des hydrostatischen Lüfterantriebs und führt zu einer Kraftstoffeinsparung in der mobilen Arbeitsmaschine. Durch die Komponenten für die Abgasreinigung steht Herstellern von mobilen Arbeitsmaschinen weniger Bauraum zur Verfügung. Der A10VER in den Nenngrössen 30, 37 und 45 ccm ist um bis zu 16 Prozent kürzer als marktübliche Produkte

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

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vielen Fällen auf einen Bremswiderstand verzichtet werden. Die komplette Verkabelung im Schaltschrank entfällt. Der Begriff «Einkabel-Lösung» bezieht sich beim BG 75 DMC nicht nur auf die Verbindung zwischen Motor und Antriebsregler, sondern auf den kompletten Antrieb bis hin zur 230 VAC Versorgung! Da dieser Antrieb auch mit perfekt abgestimmten Planeten- und Schneckengetrieben verfügbar ist, erhält der Kunde mit dem BG 75 DMC eine komplette, kompakte und auf die Applikation angepasste Antriebseinheit mit bis zu 550 W Abgabeleistung.

Dunkermotoren GmbH | DE-79848 Bonndorf | Tel. +49 7703 930 0 info@dunkermotoren.de | www.dunkermotoren.de

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PRODUKTMELDUNGEN

Einkabellösung mit digitalem Geber

Spanabweisendes Kunststoff-Energierohr

Für die Verkabelung in Antriebssystemen liegt mit der Einkabellösung eine Variante vor, die Zeit- und Kosteneinsparungen mit sich bringt.

Zusätzlich zur Option mit Resolver, die sich bereits seit geraumer Zeit in zahlreichen Anwendungen bewährt hat, ist die Einkabellösung jetzt auch mit digitalem Geber erhältlich. Anders als bei der klassischen Verkabelung, die immer ein Geber- und ein Motorkabel erfordert, ermöglicht Baumüller mit einer Kombination aus Signalkabel und Spannungsversorgung eine einfachere und weniger fehleranfällige Verdrahtung dank der Inbetriebnahmeaufwand und damit die Kosten gesenkt werden können. Zudem ist die Einkabellösung platzsparender, es fallen zum Beispiel die Kabelkanäle kleiner aus, sie bietet bei der Maschinenkonstruktion mehr Flexibilität und erfordert weniger Verdrahtungszeit. Die Übertragung der Signale erfolgt im Ka-

Die wartungsfreien Energierohre der Serie R2 (40 Millimeter Innenhöhe) bieten Schutz vor Spänen, Staub und Schmutz. Da sie sich im Aussen- und im Innenradius öffnen lassen, kann bei der Befüllung die unkomplizierteste Variante gewählt werden. Dabei schützen glatte Innenkonturen und abgerundete RastTrennstege aus dem gleichen Werkstoff die eingelegten Leitungen und/oder Schläuche.

Die integrierte Rasterung sorgt selbst bei seitlich liegenden Anwendungen für einen festen Halt der Innenaufteilung. Durch eine Bremse an den einzelnen Kettengliedern wird der Lauf der Kette hörbar leiser. Auch Vibrationen werden dadurch gemindert, sodass präzises Arbeiten am Werkstück gewährleistet ist. Durch dop-

bel über digitale Protokolle mit denen digitale Werte etwa für Position oder Temperatur kommuniziert werden. Vorteil des digitalen Protokolls gegenüber analogen Signalen ist, dass die Wahrscheinlichkeit für Signalverfälschungen im System und damit die Störanfälligkeit deutlich geringer ist. Zudem besteht bei digitaler Übertragung die Möglichkeit, weitere Daten wie zum Beispiel Sicherheitsinformationen ohne zusätzliche Verdrahtung mitzusenden. Die Motoren der drei Motorbaureihen DSD, DSC und DSP werden die Kommunikation über eine Einkabellösung und das digitale Protokoll Hiperface DSL ermöglichen.

Baumüller Holding GmbH & Co. KG | DE-90482 Nürnberg | Tel. +49 911 544 080 mail@baumueller.de | www.baumueller.de

Schnittstelle für Servopumpen Für die verbesserte Anbindung der Pumpe an den Motor stellt Baumüller diesen Herbst eine verzahnte Wellenoption vor.

Servopumpen vereinen in sich die Vorzüge hydraulischer Leistungsübertragung und elektrischer geregelter Leistungsstellung und sind damit eine energieeffiziente und kostengünstige Alternative. Anwendungen sind zum Beispiel Spritzgiessmaschinen, Gummimaschinen oder Umformmaschinen.

Mit der neuen mechanischen Schnittstelle können Innenzahnradpumpen jetzt ohne zusätzliche mechanische Übertragungselemente, wie zum Beispiel Kupplungen, mit dem Motor verbunden werden. Auch der Pumpenträger entfällt bei der neuen Variante,

was zudem zu einer Reduktion der Geräuschentwicklung führt.

Durch eine optimale Abstimmung der Verzahnung und die Oberflächenbehandlung des vergüteten Stahls bietet das neue Produkt Vorteile bei Lebensdauer, Bauraum und Kosten. Die Motoren der Baureihen DSC, DSP1, DSD2 und DS2 werden mit der verzahnten Wellenoption erhältlich sein.

Baumüller Holding GmbH & Co. KG | DE-90482 Nürnberg | Tel. +49 911 544 080 mail@baumueller.de | www.baumueller.de

pelte Anschläge kann das Energierohr hohe Zusatzlasten aufnehmen und selbst grosse, freitragende Längen meistern. Die universellen Anschlusselemente sorgen darüber hinaus ebenfalls für Späneschutz und bieten zusätzlich umfassende Möglichkeiten der innenliegenden Zugentlastung.

igus Schweiz GmbH | CH-4622 Egerkingen | Tel. +41 62 388 97 97 info@igus.ch | www.igus.ch

Sicherungshalter mit Befestigungsstiften stabilisieren Der Trend hin zu SMD-Anwendungen ist ungebrochen. Mit dem FPG7 liegt der einzige geschlossene SMD-Sicherungshalter auf dem Markt vor. Dieser ist mit zwei Befestigungsstiften ausgestattet, welche zu einer optimalen Stabilität während des Bestückungs- und Lötprozesses führen. Weiter helfen die Befestigungsstifte die Axialkräfte zu absorbieren, die beim Sicherungswechsel auftreten. Mit einer Nennleistungsaufnahme von bis zu 2.5 W bei 10 A/250 VAC nach IEC und einem Nennstrom von bis zu 16 A bei 400 VAC nach UL/CSA ist der FPG7 die ideale Lösung bei Primärschutzanwendungen. Generell ist der FPG7 überall dort geeignet, wo die Anforderungen SMD-Bestückung, Primärschutz und externer Sicherungszugriff aufeinandertreffen. Konkrete Anwendungen hierbei sind Industrie-, Medizin- und Haushaltsgeräte. Abhängig von der Anwendung hat der Kunde die Wahl zwischen den beiden Sicherungskopf-Varianten Schlitz und Fin-

gergrip. Der FPG7 ist aus RoHSkonformen Materialien hergestellt, welche temperaturresistent und für Reflow-Lötprozesse ausgelegt sind.

Bereits heute erfüllen diese Materialien die Anforderungen für Geräte im unbeaufsichtigten Betrieb nach IEC 60335-1 und die verschärften Glühdrahtanforderungen nach IEC 60695-2. Des Weiteren erreicht der FPG7 einen Schutzgrad von IP40 und eine Berührungsschutzkategorie von PC2. Die Verpackungsvariante Blistergurt erlaubt eine effiziente Verarbeitung mittels Bestückungsautomaten. Alle Varianten besitzen die VDE- und cURus-Zulassungen.

Schurter AG | CH-6003 Luzern | Tel. +41 41 369 31 11 contact@schurter.ch | www.schurter.com

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12.15 megalink

Robuster Sicherheits-Laserscanner

Kompakte und präzise Servopresse

Mit microScan3 liegt eine Generation von Sicherheits-Laserscanner vor. Gefahrbereiche, Zugänge und Gefahrstellen sichert microScan3 zuverlässig ab. Jedes Detail wurde durchdacht. Das Ergebnis: ein neuer Massstab für Sicherheits-Laserscanner sowie für individuelle Sicherheit und Produktivität. Innovativ ist auch die Scantechnologie safeHDDM. Sie vereint kompakte Bauform und grosse Reichweite in einem Gerät. Auch unter herausfordernden Bedingungen behält das Messprinzip klare Sicht und ermöglicht bemerkenswerte Leistungsdaten.

Der Scanwinkel beträgt 275 Grad, das Schutzfeld hat eine Reichweite von 5,5 Metern. Durch standardisierte Schnittstellen spart die smarte Anschlusstechnik des Sicherheits-Laserscanners Kosten beim Verkabeln. Über die Software Safety Designer lässt sich der Scanner intuitiv konfigurieren und komfortabel in Betrieb nehmen.

moduPRESS ist die neue, hochpräzise Servopresse von Parkem. Herzstück dieses Pressenmoduls ist der leistungsstarke GSM-Elektrozylinder, bei welchem der Servomotor direkt in der Planetenrollenspindel integriert ist. Dadurch wird die gesamte Motorbaulänge eingespart, was die moduPRESS zu einem äusserst kompakten Pressenmodul macht. Für höchste Genauigkeit sorgt das PräzisionsSeitenführungsmodul mit integriertem Kraftsensor, der EnDat Multiturn-Encoder sowie die vorgespannte und damit spielfreie Planetenrollenspindel des GSM. Die multifunktionale KraftmessSteuerung comPRESS vereint Kraftregler und Servoregler in einer Steuerung. Dies reduziert sowohl den Platzbedarf wie auch die Kommunikationszeit untereinander. comPRESS verfügt über alle gängigen Feldbusse und lässt sich

Seinen Betriebszustand zeigt er über das mehrfarbige Display verständlich an. Das robuste Design ist für den rauen Industriealltag ideal geeignet. Der Laserscanner ist belastbar und zuverlässig und steigert so die Produktivität. Seine Anwendungsgebiete sind vielfältig: Er sichert Gefahrbereiche an Belade- und Entladestationen, mehrseitige Zugänge an Maschinen und Materialschleusen, Maschinen in rauen Umgebungen sowie Gefahrstellen und gewährleistet Hintertretschutz, um unbeabsichtigtes Wiederanlaufen einer Maschine zu verhindern.

Sick AG | CH-6370 Stans | Tel. +41 41 619 29 39 contact@sick.ch | www.sick.ch

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in nahezu jede Steuerungsumgebung integrieren. Je nach Applikation werden die miteinander kombinierbaren Software-Kraftmessfunktionen easyPRESS in der comPRESS-Steuerung eingesetzt.

Sollen mehrere identische Pressen realisiert werden, reduzieren sich die Kosten mit jeder zusätzlichen Presse, da die easyPRESS Funktionen nur einmalig pro Projekt und nicht pro Presse kalkuliert werden. moduPRESS eignet sich ideal für die einfache Integration in Produktionslinien und Anlagen oder für Einzelarbeitsplätze, wo höchste Präzision gefordert ist.

Parkem AG | CH-5405 Baden-Dättwil | Tel. +41 56 493 38 83 info@parkem.ch | www.parkem.ch

Leistungsstarke PC-Technik im attraktiven Design Winkelgetriebe in SpiroTec-Bauform Zu der Industrie-PC-Generation Valueline gehören BoxPCs in unterschiedlichen Leistungsklassen als auch Panel-PCs im ansprechenden Design und ausgestattet mit kapazitiven Touchscreens.

Die mit dem Red Dot Design-Award ausgezeichneten Industrie-PCs bieten eine robuste Lösung für den Einsatz direkt an der Maschine. Sie sind lüfterlos aufgebaut und alle wichtigen Komponenten sind mit Zugängen versehen, wodurch das Gerät langlebig und wartungsfreundlich ist.

Beim Display kann der Anwender zwischen unterschiedlichen Grössen von 15,6 bis 21,5 Zoll wählen.

Der Box-PC unterstützt ausserdem Multi-Display-Anzeigen und grosse Displays bis 4K. Je nach Applikationsanforderung stehen dem Anwender die verschiedenen Prozessoren Intel Core i5-4300U, Intel Core i3-4010U oder Intel Ce-

leron N2930 zur Verfügung. Vier USB 2.0- beziehungsweise zwei USB 2.0- und zwei USB 3.0Schnittstellen sowie ein DisplayPort-Video-Ausgang erlauben eine vielseitige Vernetzung des Industrie-PCs. Das Gerät kann durch einen PCI-/PCIe-Slot erweitert werden. Die Datensicherheit wird durch zwei Datenspeicher und RAID-Unterstützung erhöht. Aufgrund des modularen Fertigungsverfahrens überzeugen die IPCs der Valueline-Familie auch bei einer individuellen Konfiguration durch kurze Lieferzeiten und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

PHOENIX CONTACT AG | CH-8317 Tagelswangen | Tel. +41 52 354 55 55 infoswiss@phoenixcontact.com | www.phoenixcontact.ch

In Ergänzung zu den Planetenund Schneckengetrieben hat Dunkermotoren das SpiroTec-Getriebe entwickelt. Das Herzstück der Baureihe STG ist der spiralverzahnte Radsatz. Dieser ermöglicht es mit vergleichsweise geringem Achsabstand auf kleinem Bauraum hohe Momente zuverlässig zu übertragen. Da beide Verzahnungsteile aus gehärtetem Stahl gefertigt sind, läuft das Getriebe verschleissfrei, der Schmierstoff bleibt frei von Kontamination, dies wirkt sich positiv auf die Dichtringe der Antriebs- und Abtriebswelle aus. Somit wird eine extrem hohe Lebensdauer erreicht, die besonders für die Kombination mit bürstenlosen DC-Motoren zum wartungsfreien Einsatz geeignet ist. Das Gehäuse ist in Monoblock-Bauweise ausgeführt, was für eine besonders hohe Präzision des Zahneingriffes und für eine verbesserte Steifigkeit des An-

triebssystems sorgt. Hervorzuheben ist die hohe Laufruhe des STG, die durch die mathematisch exakte Abrollbewegung sichergestellt wird. Bereits verfügbar ist die Baugrösse STG 65 mit den Untersetzungen 5:1 und 25:1 in den Ausführungen Vollwelle mit Passfeder oder Hohlwelle mit Passfedernut. Typische Anwendungen sind Antriebslösungen für Industrielle Automation, Massenbeförderungsmittel und Landwirtschaft.

Dunkermotoren GmbH | DE-79848 Bonndorf | Tel. +49 7703 930 0 info@dunkermotoren.de | www.dunkermotoren.de

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Plug & Work – Busklemmen für die Leiterkarte

Steuerung ermöglicht vernetzte Sicherheitssubsysteme

In der Grossserienfertigung ist der Aufwand zur Replizierung der designten Steuerung ein zentraler Kostenfaktor. Die klassische Schaltschrankverdrahtung bietet hohe Flexibilität und Erweiterbarkeit, die aber bei der Fertigung hunderter annähernd gleicher Maschinen nicht benötigt werden.

Stattdessen birgt die manuelle Verdrahtung von Grossserien eine Fehlerquelle und verursacht hohe Lohnkosten. Die EtherCAT-Steckmodule sind die effiziente Lösung zur Verdrahtung im Serienmaschinenbau. Das Signal-DistributionBoard, eine vom Anwender oder von Beckhoff entwickelte Leiterkarte, verteilt in Kombination mit industriell gefertigten Kabelbäumen die Signale und Spannungsversorgung zwischen den EtherCAT-Steckmodulen und der Maschine. Die Stückkosten sinken

Die Sicherheitssteuerung PROTECT PSC1 ist kompakt, modular aufgebaut und flexibel einsetzbar. Sie ermöglicht es, passgenaue sicherheitstechnische Lösungen zu projektieren, sei es für einzelne Maschinen oder für hochkomplexe Anlagen. Darüber hinaus kann die PSC1 einen Beitrag zur Realisierung von Industrie-4.0-Konzepten leisten. Die PROTECT PSC1 besteht aus frei programmierbaren Kompaktsteuerungen mit IO-Erweiterungsmodulen zur sicheren Signalverarbeitung von mechanischen und elektronischen Sicherheitsschaltgeräten. Die Kompaktsteuerungen können mit einem universellen Kommunikationsinterface ausgestattet werden.

Dieses Interface ermöglicht es, verschiedene Feldbusprotokolle einfach per Software auszuwählen und einzustellen. Die PSC1 benötigt daher nur eine Hardware, um

durch die automatisierte Fertigung der Leiterkarten und Kabelbäume.

Das Risiko der Fehlverdrahtung ist reduziert, da sowohl die Steckmodule als auch die Steckverbinder der Kabelbäume Kodiermöglichkeiten bieten. Die Vielfalt des I/OPortfolios inklusive funktionaler Sicherheit (Safety) kann mit der EJSerie extrem kompakt realisiert werden. Durch die Steckbarkeit können weiterhin Optionen angeboten werden, die nur bei Bedarf gesteckt werden, ausserdem ist das EtherCAT-Steckmodul-System einfach zu warten.

eine Verbindung zu den gängigsten Feldbussystemen aufzubauen – ein erheblicher Vorteil, insbesondere unter Kostengesichtspunkten. Der modulare Aufbau der neuen Schmersal-Steuerung ist gerade im Hinblick auf Industrie-4.0-Konzepte interessant. Denn dabei wird u. a. das Ziel verfolgt, individualisierte Produkte bis hin zur Einzelanfertigung kosteneffizient zu produzieren. Dazu sind meist modular aufgebaute Anlagen erforderlich, bei denen Steuerungsfunktionen auf kleinere, dezentrale Einheiten verteilt werden, die miteinander vernetzt sind.

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

Schmersal Schweiz AG | CH-8905 Arni AG | Tel. +41 43 311 22 33 info-ch@schmersal.com | www.schmersal.ch

Messumformer für CO2, Feuchte und Temperatur

Bluetooth-Adapter für Datenaustausch mit mobilen Endgeräten

Die CF1-Serie ist die neuste Entwicklung eines preiswerten CO2Messumformers mit integrierter Feuchte- und Temperaturmessung.

Die Geräte besitzen den bewährten Hygromer-IN1Sensor und weisen ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis auf. Er ist justierbar bei 35 %rF oder 80 %rF und besitzt skalierbare analoge Spannungs- oder Stromausgänge, einen Relay-Ausgang und kommt in kleiner Abmessung daher.

Mit dem eleganten Design passt er perfekt in Büroräume, Wohnräume, öffentliche Gebäude usw. Mit der Rotronic SW21/HW4-Software kann man ganz einfach die Skalierung verändern und der Messumformer im

Der neue Bluetooth-Adapter von Phoenix Contact ermöglicht den Datenaustausch zwischen Interface-Produkten und mobilen Endgeräten. Die kabellosen Verbindungen erhöhen dabei den Bedienkomfort bei Steuerungs- und Regelungsprozessen im industriellen Umfeld.

Der Adapter ist als Zubehörteil für die Produkte Mini Analog Pro, Mini Analog, PLC logic und die Interface System Gateways erhältlich.

Je nach Gerätetyp kann dieser entweder über die µUSB- oder SPort-Schnittstelle angeschlossen werden. Wenn ein PC oder Laptop zum Konfigurieren eingesetzt wird, sollte ausserdem der beiliegende PC-Adapter für eine fehlerfreie Kommunikation verwendet werden. Dieser wird an einen freien USB-Anschluss des PCs ange-

Bereich Feuchte und CO2 justiert und kalibriert werden.Zudem ist er mit HW4-Software kompatibel und besitzt drei programmierbare LEDs.

Rotronic AG | CH-8303 Bassersdorf | Tel. +41 44 838 11 11 info@rotronic.ch | www.rotronic.ch

schlossen. Ein entsprechender Treiber ist in den Softwarelösungen der zu programmierenden Geräte enthalten.Für die Produktfamilien Mini Analog Pro und PLC logic stehen zudem kostenlose Apps zur Verfügung, die aus dem jeweiligen Store für Android oder iOS heruntergeladen werden können.

Die Geräte lassen sich damit parametrieren und überwachen. Anwender können schnell und unkompliziert Prozesswerte aus laufenden Anlagen abfragen und direkt in die Applikation eingreifen.

PHOENIX CONTACT AG | CH-8317 Tagelswangen | Tel. +41 52 354 55 55 infoswiss@phoenixcontact.com | www.phoenixcontact.ch

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Modulare Plattform aus offener Hard- und Software

Wegaufnehmer prüft hydraulische Ventilantriebe

Mit HARTING IIC MICA (Integrated Industry Computer Modular Industry Computing Architecture) liegt eine modulare Plattform aus offener Hard- und Software vor, die schnell und kostengünstig an viele industrielle Anwendungsbereiche angepasst werden kann. Die Plattform besteht aus einem kompakten, preiswerten und robusten industrie- und bahntauglichen Computer, getestet nach EN 50155 und anderen Industrieund Bahnnormen. Darauf ist das einzigartige Virtual Industrial Computing aufgesetzt, basierend auf einer innovativen Kombination etablierter Linux-Technologien. Es ermöglicht Anwendungen auf Feldgeräten zu virtualisieren, ohne den Overhead klassischer Virtualisierung. Alle Anwendungen laufen in Sandboxen in virtuellen Containern, die alle notwendigen Bibliotheken und Treiber für die jeweilige Anwendung enthalten. Da-

Ein Einsatzgebiet für die Micropulse-Wegaufnehmer in Stabbauform ist das Positionsfeedback von Hydraulikzylindern von Ventilantrieben.

Man findet sie deshalb oft in linear betätigten Armaturen wie Sperrschiebern oder Sitzventilen. Mit der Teilhubprüfung von Zylindern erschliesst sich in Verbindung mit Diagnosemöglichkeiten intelligenter Stellungsregler ein weiteres Anwendungsfeld. Anhand des absoluten Signals kann die Betriebstauglichkeit des Ventils im laufenden Betrieb zwischen den ohnehin vorgeschriebenen Prüfungen bei Stillstand kontrolliert werden. Das Ergebnis für den Anlagenbetreiber sind weniger Betriebsunterbrechungen und ungeplante Stillstände. Die Wegaufnehmer arbeiten berührungslos und verschleissund wartungsfrei. Zur Erfassung des Positionsfeedbacks eines Ventils wird der Wegaufnehmer am hinteren Ende des Antriebszylinders montiert. Das eigentliche

durch gehören Paketabhängigkeiten und Inkompatibilitäten der Vergangenheit an. Durch diese Kombination bietet MICA mehr als nur ein industrietaugliches, weiter fortgeschrittenes Äquivalent zu einem Raspberry Pi oder einem Beagle Bone. Sie bietet nämlich eine komplette Infrastruktur, um rasch Intelligenz in existierende Fertigungssysteme einzubauen, Daten zu sammeln oder kleine und mittlere Industrie 4.0-Projekte und Proof of Concepts schnell, kostengünstig und zukunftssicher umzusetzen. Ferner fügt sich MICA nahtlos in das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 der VDE/VDI/ZVEI ein.

Harting AG | CH-8604 Volketswil | Tel. +41 44 908 20 60 ch@harting.com | www.harting.ch

Relaunch von verbesserter Software Beijer Electronics stellt Version 2.20 der bewährten iX HMI-Software vor, die eine deutliche Leistungsverbesserung gegenüber der Vorgängerversion darstellt. Die Version iX 2.20 benötigt eine um ein Vielfaches kürzere Zeitspanne zum Bildwechsel, zur Aktualisierung von Werten sowie bei weiteren Funktionen. Die Leistungsverbesserung in iX 2.20 umfasst zudem eine kürzere Boot-Up-Zeit, den Projekttransfer sowie eine reduzierte Projektgrösse, eine höhere CPUAuslastung sowie eine effizientere Speicherbelegung. Darüber hinaus unterstützt iX 2.20 Windows 8.1 und Windows 10, SQLite-Datenbanken als auch eine Reihe neuer Funktionen wie einen Tag-

Monitor, Vordergrundseiten. iX 2.20 bietet eine verbesserte Performance und kürzere Boot-UpZeit. Ausserdem sind die Bildwechselzeit und Aktualisierung von Werten auf bestehender Hardware deutlich schneller. Neben einer neuen Programm-Architektur und neuen Funktionen: Tag-Monitor als Objekt, Vordergrundseiten, besticht die Software durch Backup-Funktionalität bei der Projektkonvertierung.

Omni Ray AG | CH-8600 Dübendorf | Tel. +41 44 802 28 80 info@omniray.ch | www.omniray.ch

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Fühlerelement steckt in einer Längsbohrung, die durch den Kolben und die Zylinderstange verläuft und sich über die gesamte mechanische Hublänge erstreckt.

Nutzt man das kontinuierliche Absolutwertsignal des Wegaufnehmers nicht nur zum Positionsfeedback, sondern auch zur Teilhubprüfung mit Datenerfassung, lässt sich die Betriebstauglichkeit des Ventils im Sinne einer vorausschauenden Instandhaltung sicherstellen. Um eine solche Prüfung während des Betriebs durchzuführen, kann das Ventil kurzzeitig an eine beliebige Teilhubposition oder sogar in die Vollauslenkung gefahren werden, sofern der Prozess dies zulässt.

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

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Web-Visualisierungen einfach umsetzen

Mit mapp View liegen die Möglichkeiten der Web-Technologie erstmals direkt in der Automatisierungssoftware zur Verfügung. Damit kann jeder Automatisierungstechniker einfach bedienbare Visualisierungslösungen selbst erstellen. Kenntnisse von HTML5, CSS und Javascript sind nicht notwendig. mapp View setzt zu 100 % auf Web-Standards, dadurch wird eine optimale Anzeige auf allen Ausgabegeräten erreicht. Auch unterschiedliche Anzeigen für verschiedene Benutzer oder Benutzergruppen sind einfach umzusetzen. Das Einzigartige daran ist die direkte Einbindung der Web-Technologie in die Automatisierungssoftware.

HTML5, CSS3 und Javascript bil-

den zwar die technische Basis von mapp View, der Automatisierer muss sich jedoch nicht mit den Web-Technologien auseinandersetzen. Dort stehen integrierte Visualisierungs-Bausteine, sogenannte Widgets, zur Verfügung, die alle Funktionen einer Maschinen-Benutzeroberfläche abdecken. Die Widgets werden per Drag-anddrop auf die gewünschte Seite gezogen und dort einfach parametriert. Da Inhalt und Layout getrennt sind, können Designs jederzeit angepasst oder auf andere Maschinen übertragen werden.

Mit mapp View kann jeder Automatisierungstechniker einfach zu bedienende Visualisierungslösungen selbst erstellen.

CRP5 misst zuverlässig in Reinräumen Das Reinraum-Panel ist mit einem Membransensor für Differenzdruckmessung ausgestattet und nach GMP-Richtlinien validiert. Sein durchdachtes Design macht es ideal für Anwendungen im Labor und in Reinräumen. Das Panel CRP5 bietet sich überall dort an, wo nebst präzisem Messen von Differenzdruck, Feuchte und Temperatur eine erhöhte Reinheit entscheidend ist. Optische Tasten und der über Magnete befestigte und abnehmbare Feuchte- und Temperaturfühler HC2-CRP ermöglichen eine effiziente und effektive Reinigung.

Sein farblich frei einstellbares grafisches Display zeigt bis zu 6 Messwerte und Meldungen auf. Alarme wie Störungen, Grenzwertüberschreitungen oder Warnungen werden auf dem Display hervorgehoben und können auch digital über MODBUS, Ethernet oder Relais weitergegeben werden. Dank analogen und digitalen Kommunikationsmöglichkeiten lässt sich das

CRP5 sehr leicht in ein beliebiges Monitoring System integrieren.

Eingesetzt wird das CRP5 mit Frontplatte aus stabilem Glas insbesondere in Reinräumen von Krankenhäusern, Pharma-, Elektronik- oder Lebensmittelindustrie und überall dort, wo kleine Druckunterschiede überwacht werden. Mit seinen umfangreichen Funktionsmöglichkeiten löst das CRP unterschiedlichste Mess- und Steueraufgaben.

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

Rotronic AG | CH-8303 Bassersdorf | Tel. +41 44 838 11 11 info@rotronic.ch | www.rotronic.ch

Geräte-Management für Security Router

Sensorkabel und -stecker ab Lager lieferbar

Das Management-Tool FL MGuard DM von Phoenix Contact ist die Software für eine zentrale Konfiguration und operative Verwaltung von Security Routern mit integrierter Firewall. Hierzu zählen sicherheitsrelevante Einstellungen wie Firewall-Regelwerke, VPN-Konfigurationen sowie NAT- und Routing-Einstellungen, die Zertifikatsverwaltung und hochverfügbare Redundanz-Mechanismen. Die Übertragung der Konfigurationsdaten zu oder von den Geräten erfolgt verschlüsselt und sicher. Neben der Konfiguration können auch Firmware-Updates oder Lizenzerweiterungen zur Erhöhung des Funktionsum-

|Gemeinsam mit Binder Steckverbinder wurde ein Standardsortiment definiert, das permanent ab Lager Fehraltorf verfügbar ist.

Das Sortiment umfasst neben Verbindungskabeln und Kabelsteckverbindern auch eine grosse Auswahl an Geräteteilen, jeweils

fangs übertragen werden. Es stehen Versionen für 100, 1000 oder beliebig viele Geräte sowie eine Testversion, mit der sich 10 Geräte verwalten lassen, zur Verfügung.

PHOENIX CONTACT AG | CH-8317 Tagelswangen | Tel. +41 52 354 55 55 infoswiss@phoenixcontact.com | www.phoenixcontact.ch

in den Grössen M5, M8 und M12. So sind individuelle Kabellängen ab 200 Stück bestellbar.

Sie verfügen über einen PURoder PVC-Mantel. Daneben sind sie entweder mit und ohne LEDAnzeige für Überspannungsschutz ausgestattet.

Compona AG | CH-8320 Fehraltorf | Tel. +41 0848 840 100 info@compona.com | www.compona.com

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16 Ports auf kleinstem Raum Die wachsende Anzahl an Ethernet-fähigen Teilnehmern im Feld erfordert gleichermassen die Erhöhung der Portanzahl für die Ethernet Switches. Mit 16 RJ45-Ports bieten die Varianten der Ha-VIS-eCon-Familie die perfekte Lösung für diese Anforderung. Für den Einsatz im rauen Industrieumfeld optimiert und entwickelt, ermöglichen die «unmanaged» Ethernet Switches eine kostengünstige Erweiterung vorhandener Netzwerkinfrastrukturen und gleichermassen den Aufbau neuer Industrienetzwerke. Durch Zulassungen für die Industrie, den maritimen Markt und für die Verkehrstechnik können die Switches optimal für jede Applikation ausgewählt werden. Die Switches der Ha-VIS-eCon-Familie fügen sich

dank ihrer kompakten Abmessungen überall ein. Anwender können aus über 200 Switch-Modellen genau die Kombination aus Leistungsmerkmalen und Portkombinationen wählen, die perfekt zur jeweiligen Anwendung passt. Zwei unterschiedliche kompakte und platzsparende Gehäusebauformen garantieren die bestmögliche Ausnutzung des vorhandenen Platzes im Schaltschrank.

Harting AG | CH-8604 Volketswil | Tel. +41 44 908 20 60 ch@harting.com | www.harting.ch

Neues Planetengetriebe erreicht Spitzenwerte Zweistufige Kegelradgetriebe mit 50 Nm Abtriebsdrehmoment Die schlanke zweistufige Kegelradgetriebebaureihe wurde um ein kleineres Modell für Abtriebsdrehmomente bis 50 Nm erweitert. Damit stehen für den kleinen Lastbereich nun neben Schneckengetrieben auch Einheiten in effizienter Kegelstirnradbauart zur Verfügung. Dank der hohen Verarbeitungsqualität sind die Getriebe mechanisch belastbar und widerstehen grossen Krafteinwirkungen auf die Abtriebswelle. Die kurzfristige Überlasttoleranz beträgt 275 % – ausreichend, um die Zeit zu überbrücken, bis der Motorschutz auslöst, sodass nach einer mechanischen Blockade in der Regel keine Beschädigungen auftreten und ohne Wartungsunterbrechung weitergearbeitet werden kann. Die Modelle sind für Übersetzungen von 3,58 bis 61,88 erhältlich. Sie ergänzen die beste-

hende Baureihe, die nun sechs Baugrössen mit Drehmomenten bis 660 Nm umfasst. Sie werden mit Hohl- und Vollwelle, ein- oder beidseitigem Wellenabgang, für Fuss- oder Flanschmontage sowie in offener und geschlossener Bauweise geliefert. Die grosse Leistungsdichte der Varianten gewährleistet robuste Zuverlässigkeit und eine einfache Handhabung. Die Getriebe sind standardmässig für Reversierbetrieb ausgelegt. Motoren, Antriebselektronik sowie Zubehör, Dichtungen und Schmiermittel werden vom Hersteller applikationsspezifisch für alle industriellen Bereiche konfiguriert.

Getriebebau Nord AG | CH-9212 Arnegg-St. Gallen | Tel. +41 71 388 99 11 nord@nord.ch | www.nord.ch

Mit dem Planetengetriebe 20/1R liegt eine starke Kraftübertragungstechnologie in seiner Grössenklasse auf dem Markt vor: Bei einem Durchmesser von 20 mm ermöglicht das Getriebe aus Edelstahl ein Dauerdrehmoment von 800 mNm, im Intervallbetrieb kurzzeitig bis zu 1100 mNm. Nach intensiver Entwicklungsarbeit mit umfassenden Testreihen konnte die Leistungsabgabe im Vergleich zum Vorgängermodell mehr als verdreifacht werden. Die Eingangsdrehzahl erreicht 12 000 rpm. Das 20/1R kann nicht nur mit DC- und bürstenlosen Motoren, sondern auch mit Schrittmotoren von 17 bis 22 mm Durchmesser kombiniert werden.

Dank des vorgespannten Kugellagers hat die Abtriebswelle des 20/1R kein axiales Spiel. Das Getriebe ist ein- bis fünfstufig verfügbar, die Spanne der 16 möglichen Untersetzungsverhältnisse reicht von 3,71:1 bis 1526:1. Weiter gibt

es die Wahl zwischen dem normalen Temperaturbereich von –10 bis +125 °C und einer Tieftemperaturvariante mit –45 bis +100 °C. Damit ist der typische Temperaturbereich für Planetengetriebe aus Metall deutlich ausgeweitet. Zahlreiche Produktvarianten, darunter eine autoklavierbare Version, erlauben die leichte Anpassung an ganz unterschiedliche Anwendungen. Der Anschluss des neuen Planetengetriebes 20/1R ist mit dem seines Vorgängers 20/1 kompatibel. Bei einem Upgrade kann das bisherige Getriebe also ohne weitere Veränderungen gegen das neue Modell ausgetauscht werden.

FAULHABER MINIMOTOR SA | CH-6980 Croglio | Tel. +41 91 611 31 00 info@minimotor.ch | www.faulhaber.com

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Modulare 19"-Rack-Lösung

Leistungsstarke DIN-Rail-Netzteil-Serie

Das modulare Alternativkonzept zu den bekannten 19"-Xu-Slot-Lösungen basiert auf den von MPL entwickelten lüfterlosen, robusten Embedded-Computern mit Intel-CPUs. Aktuell sind sieben verschiedene CPU-Lösungen von Intels E3800 bis zum i7 Quad Core in Produktion. Die SBCs sind je nach CPU mit ECC DDR3-RAM bis zu 16 GB, einige sogar mit gelötetem RAM im Angebot. Die Prozessoren sind aufgelötet, um den strengsten Umgebungen wie Schock, Vibration oder Hitze widerstehen zu können. Die Basisplatine verfügt über minimum 4 LAN-Ports, bis zu 6 USB-Anschlüssen (3.0 und 2.0), bis zu 4 seriellen Schnittstellen (RS232/ 485), PS/2, externe SATAPorts, zwei Display-Ports (DVDI oder DP) und als Besonderheit ein externes PCIe-Interface. Intern verfügbar sind 2 x SATA 3.0 und 2 x SATA 2.0 sowie ein LVDS-Grafik-Port. Mit dem Standard-Eingangsleistungsbe-

DELTA lanciert die DIN-Rail QliQ M, DRM-Serie mit einem 120 W, 1 Ph Netzteil. Dessen Eingangsspannungsbereich beträgt 85 bis 264 VAC oder 88 bis 375 VDC, die Ausgangsspannung 24 VDC (5A), einstellbar von 24–28 VDC. Ausgerüstet mit 150 % Spitzenleistung für 5s und insbesondere dem Advanced Power Boost mit 20 A für 5 ms zum Auslösen von selektiven Lastschutzschaltern, kann das Selektivitätsmodul eingespart werden. Sie sind IEC/EN/UL 60950-1, CSA C22.2 Nr. 60950, IEC/EN 61558-1, IEC/EN 61558-2-16, IEC/EN 61010-1 und IEC/EN 61010-2-201 zertifiziert und erfüllen damit die allgemeinen Anforderungen für elektrische Ausrüstungen von Maschinen, EN 60204-1 sowie die Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln, EN 50178 / IEC 62103.

Einen Wirkungsgrad >92.7 %, DC O.K. Relais-Kontakt + LED, Tempe-

reich 9-36 VDC, ist die Stromversorgung ein integrierter Teil des Boards. Andere Spannungen (DC oder AC) oder redundanter Eingang können ebenfalls integriert werden.

Die 19"-Rack-Lösung ist lüfterlos verfügbar für eine Umgebungstemperatur von –20 °C bis 60 °C und optional –40° C bis 75/85° C. Die Besonderheit dieser Lösung ist die Modularität und Erweiterbarkeit mit dem Zubehör wie: Hot Swap-fähige RAID, Integrierte USV für Standard- oder erweiterten Temperaturbereich (–40 °C bis 75 °C). Das System kann zusätzlich mit mehreren PCIe oder PMC oder PCI-104/ PCIe104-Karten erweitert werden.

raturbereich –25 °C bis +70 °C (mit Derating), Kaltstart bei –40 °C mit kapazitiver Last von max. 10 000 μF, eine Haltezeit bei Volllast von 90 ms typ., innenseitige Schutzlackierung gegen Feuchte und Verschmutzung, MTBF >1 800 000 h sowie eine Lebenserwartung der Kondensatoren von 15 Jahren zeichnen diese Geräte aus.

MPI Distribution AG | CH-5405 Dättwil AG | Tel. +41 56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

Altrac AG | CH-5436 Würenlos | Tel. +41 44 744 61 11 info@altrac.ch | www.altrac.ch

Adapter macht Anwendungen kompatibel

Netzwerkbasierte Lichtgitter sparen Kosten

Der M12 PushPull-Adapter erlaubt die Verwendung des gewindelosen Steckverbinders auch bei bestehenden Anwendungen mit einem Standard-Flansch.

Der Vorteil für den Anwender: schnelles und sicheres Stecken bei geringerem Platzbedarf. Daneben ermöglicht der gewindelose Verriegelungsmechanismus das Stecken ohne Verwendung von Zusatzwerkzeugen und signalisiert die korrekte Montage durch ein deutlich hörbares Klicken. Die Verbindung behält dabei ihre Robustheit und Vibrationsfestigkeit auch unter schweren Einsatzbedingungen. Diese Verriegelung setzt jedoch einen M12 PushPull geeigneten Flansch auf der Geräteseite voraus und verhinderte dadurch bisher den Einsatz des PushPull-Systems in bestehenden Anwendungen. Der entwickelte

Das openSAFETY-Lichtgitter kann direkt an das Echtzeitnetzwerk POWERLINK angeschlossen werden.

Damit sind signifikante Einsparungen bei SicherheitsApplikationen möglich. Da eine openSAFETYSchnittstelle in das intelligente Lichtgitter integriert ist, entfällt die bisher nötige Hartverdrahtung. Ein weiterer Vorteil von netzwerkbasierten Lichtgittern ist die Möglichkeit, jeden Strahl einzeln auszuwerten. Dadurch lässt sich zum Beispiel intelligentes Muting umsetzen. Zusätzliche Sensoren, wie bei bisherigen Muting-Lösungen notwendig, entfallen. Bei einem openSAFETY-Lichtgitter wird das

Adapter besitzt auf der einen Seite ein Gewinde, das in den Standard-M12-Flansch eingeschraubt werden kann. Auf der anderen Seite des Adapters befindet sich der passende Flansch für den M12-PushPull-Verriegelungsmechanismus. Damit kann die PushPullFunktionalität bei Geräten mit einem Standard-M12-Flansch nachgerüstet werden. Der Nutzer profitiert von den Vorteilen der raffinierten Verriegelung bei seinen bestehenden Anwendungen.

Harting AG | CH-8604 Volketswil | Tel. +41 44 908 20 60 ch@harting.com | www.harting.ch

Muting – ebenso wie Blanking oder andere Sicherheitsfunktionen – einfach in der Automatisierungssoftware programmiert. Besonders bei Seriengeräten wird der Arbeitsaufwand bei der Inbetriebnahme erheblich verringert.

Auch die Diagnose wird erleichtert: Die Informationen müssen nicht von blinkenden LEDs abgelesen und interpretiert werden, sondern stehen im Klartext zur Verfügung.

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

PRODUKTMELDUNGEN

Kompakter 3-Kanal-Encoder Die Serie IEH3‐4096 liefert zwei Rechtecksignale und einen zusätzlichen Indexkanal. Es bietet eine höhere Auflösung, einen erweiterten Betriebstemperaturbereich und einen verbesserten Gleichlauf, speziell im niedrigen Drehzahlbereich. Der Encoder verlängert den Motor um nur 1,4 mm und kann mit zahlreichen edelmetallkommutierten DC-Kleinstmotoren der Baureihe Faulhaber SR im Durchmesser von 15 bis 22 mm kombiniert werden. Da diese in kleinen Maschinen und Baugruppen zum Einsatz kommen, ist die Baugrösse ein entscheidender Faktor. Dank des im IEH3‐4096 verwendeten, thermisch robusten Single‐Chip‐Hall Bausteins konnte der Betriebstemperaturbereich auf ‐–40 bis +100 Grad Celsius ausgeweitet werden.

Die Auflösung von bis zu 4096 Impulsen pro Umdrehung führt zu einer verbesserten Regeldynamik.

Vor allem bei niedrigen Drehzahlen bietet das Modell auch einen verbesserten Gleichlauf. Andere Impulszahlen sind ebenfalls verfügbar. Trotz zahlreicher technischer Weiterentwicklungen bleibt der IEH3‐4096 mit seinen Vorgängermodellen mechanisch kompatibel.

Der integrierte Encoder IEH3‐4096 kann unter anderem in folgenden Anwendungsgebieten eingesetzt werden: In der Gerätetechnik, etwa in Messgeräten, bei der Ventilverstellung, in der Kameratechnik, und in der Präzisionsoptik, zum Beispiel für die Spiegelpositionierung, Linsenverstellung oder Filterjustage.

FAULHABER MINIMOTOR SA | CH-6980 Croglio | Tel. +41 91 611 31 00 info@minimotor.ch | www.faulhaber.com

Flexible und industrielle Bildverarbeitungslösung Die O-3000 VisionBox bietet leistungsstarke Bildverarbeitung auf kleinem Raum. Sie erweitert das Angebot von Stettbacher Signal Processing (SSP) in den Bereichen Computer Vision, industrielle Messtechnik, Automation und ergänzt die O-3000 Kameraserie zur Komplettlösung. Die Kameras haben in der industriellen Bildverarbeitung dank der offengelegten Interface-Spezifikation und der barrierefreien Bedienung Anklang gefunden. Die VisionBox ist die Antwort von Stettbacher Signal Processing auf den Ruf nach integrierten Visionlösungen, basierend auf der O-3000 Kameraserie. Getreu dem Motto von SSP ist die VisionBox jedoch keine Blackbox. Im Gegenteil, alles ist offengelegt und alles ist zugänglich, inkl. dem vorinstalliertem Treiber für die O-3000 Kamera, der Image

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Antriebstechnik für vernetzte Anlagenautomatisierung

Für zukunftsorientierte Maschinenund Anlagendesigns im Rahmen von Industrie 4.0 ist intelligente, funktional variable Antriebstechnik erforderlich. Zu den Anforderungen gehören die Eingliederung in vernetzte Kommunikationsstrukturen, eine effiziente Datenverarbeitung und modulare und dezentrale Konzepte. Unter dem Label «NORD 4.0 READY» steht ein skalierbares Angebot von Antriebssystemen sowie Software bereit. Die elektrische Antriebstechnik deckt die Aufgabenbandbreite ab, vom einfachen Stellantrieb bis zu komplexen vernetzten Systemen. Wartungsarme, vielseitige dezentrale Antriebselektronik ist für Synchron- und Asynchronmotoren bis 22 kW verfügbar und eignet sich damit für einen grossen Prozentsatz aller An-

wendungen. Mit ihren leistungsfähigen Prozessoren und der integrierten SPS können die Frequenzumrichter komplexe Abläufe ausführen, autark auf Prozessbedingungen reagieren und selbst Störungen beheben. Die UmrichterSPS verarbeitet die Daten angeschlossener Sensoren und Aktoren und übermittelt Antriebs- und Anwendungsdaten in hoher Qualität an den Leitstand sowie an andere vernetzte Komponenten. Antriebe können für bestimmte Aufgaben Verbünde bilden und sich für Drehzahl- oder Lagegleichlauf synchronisieren. Hunderte typische Funktionen, darunter die Motion-ControlModule der PLCopen, sind als Parametersätze hinterlegt und können bei der Applikationsentwicklung einfach übernommen werden.

Getriebebau Nord AG | CH-9212 Arnegg-St. Gallen | Tel. +41 71 388 99 11 nord@nord.ch | www.nord.ch

Processing Pipeline, der OpenCV Bildverarbeitungsbibliothek, und allen notwendigen Entwicklungstools. Das Konzept ist einfach, aber bestechend: Die Kamera liefert die Bilder, die lüfterlose VisionBox macht die Bildverarbeitung.

Ein einfaches Interface via Netzwerk dient als Schnittstelle zur übergeordneten Maschine. Die VisionBox wird entweder durch SSP konfiguriert, oder durch den Kunden selbst. Dafür bietet SSP die notwendigen Schulungen an.

Stettbacher Signal Processing | CH-8600 Dübendorf | Tel. +41 43 299 57 23 dsp@stettbacher.ch | www.stettbacher.ch

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

Dienstleistungen

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Elektronikfertigung Systembau Kabelkonfektion www.hadimec.com

Antriebstechnik Avnet EMG AG · Silica & Avnet Memec ausfahrt 46 · Rössliweg 29b · CH-4852 Rothrist · Switzerland

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

Mattenweg 1 3855 Brienz Tel. + 41 33 952 24 24 Fax + 41 33 952 24 00 www.emwb.ch info@emwb.ch

Alfred Imhof AG

Jurastrasse 10, 4142 Müchenstein Tel. 061 417 17 17, Fax 061 417 17 00 E-Mail: info@imhof-sew.ch Web: www.imhof-sew.ch

Elektronikfertigung

Phone: +41 (0)62 919 55 55 Fax: +41 (0)62 919 55 00

www.silica.eu

ASSEMTRON AG CH-5630 Muri AG www.avnet-memec.eu

Tel. +41 (0)56 675 10 10 • Fax +41 (0)56 675 10 11 info@assemtron.ch • www.assemtron.ch Elektronikfertigung • Kabelkonfektion Baugruppen • Komplett-Systeme

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Systempartner für Industrieund Medizin-Elektronik Iftest AG | www.iftest.ch

Industrie-PCs Bildverarbeitung Postfach, CH-8603 Schwerzenbach, Tel. 044 908 13 60 www.fabrimex-systems.ch, kontakt@fabrimex-systems.ch

Batterien und Ladegeräte

vision systems & robotics Tel. +41 55 416 10 60 | info@compar.ch

Spectra (Schweiz) AG, CH - 8132 Egg ZH Phone +41 43 277 10 57 / Fax +41 43 277 10 51 www.spectra.ch, info@spectra.ch

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Postfach, CH-8603 Schwerzenbach, Tel. 044 908 13 60 www.fabrimex-systems.ch, kontakt@fabrimex-systems.ch

Bauteile und Distribution

Leiterplattentechnik Hier könnte Ihr Eintrag erscheinen!

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CH-8953 Dietikon Bernstrasse 394 Tel. +41 (0)44 745 61 61 Fax +41 (0)44 745 61 00

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Distribution is today. Tomorrow is EBV!

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Leiterplattenspezialist, Technologie und Qualität, Beste Kostenoptimierung info-schweiz@fineline-global.com Tel. +41 41 544 50 33

L I E F E R A N TE N / I M P R E S S U M

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Impressum

Messen + Prüfen

Megalink – Elektronik + Automation ISSN 1662-9558 22. Jahrgang «Megalink» 36. Jahrgang «Precision» www.megalink.ch

31. Jahrgang «EC Woche» 54. Jahrgang «Elektroniker»

Auflage / Verbreitung WEMF/SW-Beglaubigung 2014 Druckauflage* 10 500 Exemplare Total verbreitete Auflage 7457 Exemplare davon verkauft 1699 Exemplare *inkl. Probe- und Werbeexemplare, Veranstaltungen und Messen Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer Roland Kühne Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan 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

USV – Unterbrechungsfreie Stromversorgung CTA Energy Systems AG 3110 Münsingen Tel. 031 720 15 50 www.usv.ch info@usv.ch

usv.ch

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 Nicole Lüscher, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.megalink.ch Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin Aboverwaltung /-Bestellung www.fachtitel.ch, abo@megalink.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 64 Preise Abonnementspreis Fr. 85.–, Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren

Wickelgüter

Layout/Produktion Ursula Urech Druck Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen Ein Produkt der

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Verleger: Peter Wanner, CEO: Axel Wüstmann

Werner Weberstrasse 9 CH-8630 Rüti Tel. 055 240 40 87

Fax 055 240 42 27 info@bachelag www.bachelag.ch

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Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB, AZ Anzeiger AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Fachverlage AG, Atmosphären Verlag GmbH, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Zeitungen AG, FixxPunkt AG, Belcom AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, VS Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG, Dietschi AG, TrisCom-Media AG, Radio 32 AG, AZ Vertriebs AG, Zofinger Tagblatt AG

Vorschau MegaTech 01 - 02 2016 erscheint am 16. 02. 2016 Vorzugsthemen: Automation mit Produktübersicht «Embedded PC» Fertigungstechnik – Neue Kühlschmierstrategien Industrie-Elektronik «Bauteile & Komponenten» Konstruktion & Engineering mit Schwerpunkt «Simulation» Verfahrenstechnik mit Schwerpunkt «Feldgeräte-Integration» Inserateschluss: 01. Februar 2016

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Z U G U TE R L E T Z T !

Frohe Festtage und ein glückliches

Neues Jahr Bild: ©istockphoto.com

wünscht Ihnen das Team von

Firmen in dieser Ausgabe Altrac AG

60

Finder (Schweiz) AG

51

Omni Ray AG

Avnet EMG AG

40

FlowCAD Schweiz AG

32

PHOENIX CONTACT AG

4, 7, 26, 58, 60

Getriebebau Nord AG

59, 61

23, 57

GLYN GmbH & Co. KG

5

B&R Industrie-Automation AG Balluff Sensortechnik AG Baumer Electric AG Beckhoff Automation AG CL-Electronics GmbH Compona AG

47 3, 56 36 1

Harting AG igus Schweiz GmbH Keller AG Lenze Bachofen AG

57, 59, 60 25, 52 US 4 42

56, 58

PowerParts AG

11

reichelt elektronik GmbH & Co. KG

21

Roschi Rohde & Schwarz AG Rotronic AG Schmalz GmbH

30

Schneider Electric (Schweiz) AG

22

Schunk Intec AG

28

14

M+S Industrielle Automaton AG

EMPA

37

MathWorks GmbH

34

Stettbacher Signal Processing

MPI Distribution AG

60

Teledyne LeCroy

FAULHABER MINIMOTOR SA

US 3 59, 61

National Instruments Switzerland GmbH

US 2, 46

3, 44 56, 58

EAWAG

EUROFORUM Schweiz AG

9

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Titelseite

50, 61 49

Roschi Rohde & Schwarz AG

Änderungen der Wasserqualität frühzeitig erkennen

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