Megalink 05 2014 by AZ Fachverlage AG

MAI 2014

www.megalink.ch

Interview mit E+H-CEO Matthias Altendorf | Der Mensch und sein Betriebssystem Markt端bersichten 'Automation' und 'Messtechnik' | Produkt端bersicht 'Ethernet-SV'

Was immer Sie messen wollen, wir haben die Lösung!

Datenerfassungsprodukte von National Instruments zählen zu den zuverlässigsten computergestützten Messgeräten und bieten herausragende Genauigkeit und Performance. Für NI-CompactDAQ-Systeme stehen mehr als 50 messspezifische Module und eine umfangreiche Auswahl an I/O zur Verfügung. Durch das Zusammenspiel der Hardware mit der Software NI LabVIEW und ihrer Analyse- und Signalverarbeitungsfunktionalität profitieren Sie vom Konzept des Graphical System Design, mit dem Sie Messsysteme schneller erstellen können.

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056 2005151

LabVIEW bietet leistungsstarke Analysefunktionen, vereinfacht das Entwickeln grafischer Benutzeroberflächen und ermöglicht es Ihnen, intuitiv zu programmieren.

E D I TO R I A L

Vom Bauern zum König Unternehmensführung und Schachspielen haben nach Ansicht von Matthias Altendorf eine Gemeinsamkeit! Entscheidet man sich für die falsche Strategie, ist der CEO von Endress+Hauser überzeugt, endet es in beiden Fällen mit einem grossen Fiasko. Aus dieser Meinung nun abzuleiten, der Nachfolger von Klaus Endress wäre ein Hasardeur, wäre jedoch falsch und würde diesem vielschichtigen Macher nicht gerecht. Vielmehr gilt der neue Mann an der Spitze des Prozessautomatisierers als ein aufmerksamer Beobachter, der voreilige Züge scheut. Wie beim königlichen Spiel, sagen seine Mitarbeiter, wägt er seine Handlungen sorgsam ab und versucht sich deren Konsequenzen bewusst zu werden. Dass der stämmige Stratege dabei nie vergisst, woher er stammt, macht ihn umso sympathischer. Als Auszubildender bei Endress+Hauser arbeitete er sich vom Schraubstock in die Schaltzentrale des Reinacher Familienunternehmens. Und so verwundert es nicht, dass ausgerechnet der Bauer die Lieblingsfigur des 46-Jährigen ist. Zwar ist dieser der schwächste Akteur auf dem Brett, aber auch der mit der grössten Wandlungsfähigkeit. Zeigt er ausreichend Atem, wird er am Ende womöglich die spielbestimmende Figur. Ganz so wie der ehemalige Lehrling, der nun die Macht in seinen Händen hält. Wie er diese nutzen will, erfahren Sie im Interview ab Seite 12. Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

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SORGEN DAFÜR, DASS ES

12 Technik & Märkte Interview mit E+H-CEO Matthias Altendorf Der neue CEO von Endress+Hauser ist ein leidenschaftlicher Schachspieler. Und wie beim königlichen Spiel, sagt der Nachfolger von Klaus Endress, kann auch bei der Führung eines Unternehmens die falsche Strategie ganz schnell zum Fiasko führen.

GARANTIERT FUNKT. Bei uns erhalten Sie in jedem Fall genau die Steckverbindungen, die Sie brauchen. Speziell für Ihre Bedürfnisse produzieren wir individuell angepasste Kabelkonfektionen. Profitieren Sie von echter Massarbeit mit umfassendem Service. SETZEN SIE SICH MIT UNS IN VERBINDUNG.

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Flotte Automatisierung B&R senkt mit einer cleveren Lösung die Reaktionszeiten in der Automatisierung um Faktor 1000. Der oberösterreichische Automationsanbieter lagert dazu bestimmte Funktionen auf einen FPGA aus und entlastet so die Steuerung. Diese Leistungssteigerung mit Zykluszeiten von bis zu 1 μs bekommt der Anwender dabei ohne Mehrkosten. Da die mit als «Reaction Technology» bezeichnete Steuerungstechnik mit Standardhardware realisiert ist, kann der Anwender den FPGA im Automation Studio ganz nach seinen Bedürfnissen programmieren. B&R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. +41 52 728 00 55 office.ch@br-automation.com www.br-automation.com

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

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30 Automation

53 Entwicklungstools

Flexibilität durch Servomotoren Die JD BoxR Tanabe faltet und klebt bis zu 30 000 Kartons in der Stunde. Eine durchgängige Automationslösung von Sigmatek sorgt in dieser nicht nur für einen ruhigen Lauf, sondern ermöglicht eine schnelle und problemlose Formatumstellung.

Neue Freiheiten beim Leiterplattendesign Kein Werkzeug entzweit Layouter so wie der Autorouter. Da Skeptiker automatisierte Funktionen nur dann akzeptieren, wenn sie vorhersehbare Ergebnisse liefern, besserte Cadence nun seine OrCAD und AllegroPCB-Plattform nach.

THEMEN 1 Editorial 4 Er verträgt keinen Schnaps 5 Nachrichten 11 Veranstaltungskalender INTERVIEW 12 «Wir bringen das Labor ins Feld» TECHNIK & MÄRKTE 16 Liebes Betriebssystem MESSEN 18 Internet of Things braucht Embedded 20 Megalink führt Sie durch die Sindex TITELSTORY 22 Ultraschnelle Automatisierung AUTOMATION 24 Marktübersicht Automation 28 CPS sollen es richten 30 Servomotoren sorgen für Flexibilität 32 Kein Deckel geht verloren 34 Jedem Mitarbeiter seinen Report ... ANTRIEBSTECHNIK & FLUIDIK 36 Erst prüfen, dann sparen BAUELEMENTE 40 Auf den Stecker geschaut

42 Produktübersicht Rundsteckverbinder 45 Fürs raue Umfeld gemacht KOMMUNIKATION 48 Springen im Code 50 Optimierung der Systemleistung 53 Autorouter für Skeptiker 56 Antriebe leichter programmieren 60 Schüttelfest MESSTECHNIK 64 Marktübersicht Messtechnik 66 Nie mehr leere Tanks 68 Dezentralisierung leicht gemacht 70 Wind und Wetter trotzend 72 Endlich reproduzierbare Ergebnisse INDUSTRIEBEDARF 74 Frei von jeglichem Standard HIGHLIGHT 59 Gross geworden PRODUKTE 38 Antriebstechnik 62 Kommunikation 74 diverse Produkte 72 Impressum 72 Inserenten 72 Vorschau

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KRAFTSTOFFE IM WISSENSCHAFTLICHEN VERGLEICH

Er verträgt keinen Schnaps Der Zusatz von Ethanol zum Benzin lässt Katalysatoren schneller altern, wie ein Langzeit-Fahrversuch der Empa zeigte. Sechs Autos wurden mit unterschiedlicher Füllung betankt, eines sogar umgerüstet.

ährend der 3-Wege-Katalysator Verbrennungsgase chemisch zerlegt, geben Treibstoff, Motoröl und der Motor Substanzen ins Abgas ab, die seiner Oberfläche zusetzen. Etwa Schwefel oder Kalzium kommen von verbranntem Motoröl, Eisen splittert vom Abrieb des Motors ab. Wie sie nun der Katalysator absorbiert, sie wiederum seine Effizienz schmälern und Biokraftstoffe oder Erdgas ihn beeinflussen, ist bislang nicht eindeutig geklärt. Zweimal mit, viermal ohne Zur Klärung der Parameter wurde eine Reihe von Mittelklassewagen einem Härtetest unterzogen. Vier davon wurden mit einheitlichen Versuchskatalysatoren ausgerüstet und jeweils über 40000 km im Alltagsverkehr gefahren; betankt mit reinem Benzin (E0), Benzin mit 5%iger Ethanolbeimischung, E85 – einer Mischung aus 85% Ethanol und 15% Benzin und Erdgas. Nach jeweils 10000 km wurde ihr Abgasverhalten auf dem Rollenprüfstand untersucht. Um daneben auch denEinfluss von Motoröl auf die Katalysatoralterung zu prüfen, wurden zwei Erdgas-Fahrzeuge eines anderen Herstellers einbezogen. Einer fuhr die Strecke mit normalem Longlife-Öl nach Herstellervorschrift, der zweite Wagen mit «low SAPS»-Öl; entwickelt vor allem für Dieselfahrzeuge mit Partikelfilter. Öko-Treibstoff setzt Katalysatoren zu Nach der festgelegten Strecke zerlegte das Team die Katalysatoren und zeigte: Der reine Benziner beschädigte den Katalysator am wenigsten und hinterliess geringe Ablagerungen. Bereits die 5%-Beimischung von Bio- Ethanol trug die aktive Schicht, Wash-

AUTOR Rainer Klose, Redaktor Empanews INFOS EMPA Materials Science & Technology 8600 Dübendorf Tel. +41 58 765 11 11 empanews@empa.ch www.empa.ch

Bild: Rainer Klose, Redaktor Empanews

coat genannt, stärker ab; zudem bedeckte vermehrt Asche die aktive Schicht der Katalysatoroberfläche. Deutlicher traten die gleichen Effekte beim Fahrzeug auf, das mit E85 gefahren wurde: Hier sind am Eingang des Katalysators nicht nur die oberste, sondern auch die darunterliegende WashcoatSchicht teilweise abgetragen. Zusätzlich liegen kompakte Ascheschichten auf der beschädigten Katalysatoroberfläche. Die Untersuchungen am umgerüsteten Erdgasfahrzeug mussten abgebrochen werden. Anders war es bei den beiden Werks-Erdgasfahrzeugen. Ihre Katalysatoren zeigten ein ähnliches Verhalten wie der BenzinerKat. Die Forscher stellten lediglich leichte Ascheablagerungen fest, die allerdings auf das spezielle Motoröl zurückgeführt werden konnten. Kurzum lässt sich sagen: Je mehr Öl ein Motor verbraucht, desto mehr Phosphor, Kalzium, Magnesium und Zink liegen auf den Oberflächen des Katalysators – allerdings in Mengen, die die Katalysatorleistung kaum beeinflussen. Bio-Ethanol dagegen greift die aktive Katalysatorschicht

direkt an. Zwar sei die Schädigung während der Laufleistung des Langzeitversuchs gering ausgefallen, die Ursachen müssten jedoch durch weitere Untersuchungen besser verstanden werden, so der Empa-Forscher. «Lange» Katalysatoren helfen Die Abgasemissionswerte verschlechterten sich trotz teilweise sichtbarer Schäden an den Versuchskatalysatoren kaum. Zumal die beschädigten Washcoat-Schichten und Ascheablagerungen vor allem am Eingang der Katalysatoren zu sehen waren – dort, wo das Abgas am heissesten ist und am turbulentesten durch die Wabenstruktur strömt. Weiter hinten blieben alle Katalysatoren intakt und konnten ihre Reinigungsleistung aufrechterhalten. Die Hersteller wissen das und bauen daher längere Katalysatoren ein, als dies die Typenprüfung erfordert. Nur so sind die anspruchsvollen Dauerhaltbarkeitsvorgaben der Abgasgesetzgebung zu erfüllen. Sie verlangt, dass ein Katalysator mindestens 160000 km halten muss. ■

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Spectra feiert zehnjähriges Bestehen Schweizer Umrichter speisen Strom ins deutsche Bahnnetz ABB lieferte E.ON in Deutschland eine Umrichteranlage für den Bahnstrom. Die Stärkste die je gebaut wurde, wie es in der Medienmitteilung heisst. Über sie sollen im deutschen Bahnnetzknotenpunkt Datteln bis zu 25 Prozent des deutschen Bahnstrombedarfs eingespeist werden. Die Anlage mit einer Leistung von 413 MW wurde im Werk in Turgi entwickelt und kürzlich in Datteln in Betrieb genommen. Die Anlage besteht aus einzelnen Grosskomponenten wie Transformatoren und Stromrichtereinheiten, die auf dem Standort in Container-Bauweise aufgestellt wurden. Umrichteranlagen für Bahnstrom wandeln die im Landesnetz übliche Energieversorgung mit der Frequenz von 50 Hz in eine Frequenz von 16,7 Hz um, mit der Bahnen etwa in Deutschland, der Schweiz oder Schweden betrieben werden. www.abb.ch

Mittels rationaler Methoden will Spectra die effiziente Fertigung vorantreiben. (Bild: Spectra)

Die Spectra Schweiz AG wurde im Jahre 2004 gegründet und gilt als Spezialist in der computergestützten Mess- und Automatisierungstechnik. Dank intensivem Austausch mit dem Mutterhaus in Reutlingen, konnte sich die Tochtergesellschaft in der Schweiz etablieren. Mittels wöchentlicher Video-Konferenzen in der Gruppe, während denen die Produkt-Manager vom Mutterhaus neue Produkte vorstellen, wird das Know-how in die Tochtergesellschaften übertragen. Eine länderübergreifende Knowledge-Base und ein gemeinsames ERP-System helfen dabei die Effizienz zu befeuern. So werden alle Schweizer Aufträge für die Fertigung von Industrie-PCs direkt im deutschen Mandanten eingegeben, um Fehler in den Konfigurationen zu vermeiden. Alle IPC-Komplettsysteme werden in Reutlingen D gefertigt, geprüft und getestet um den hohen Qualitätsstandard zu halten. Erst nach dem Burn-In wird ein Prüfprotokoll erstellt und den Systemen beigelegt, bevor diese einmal pro Woche per Camion in die Schweiz geliefert werden. Von Egg ZH aus werden diese dann weiter in der ganzen Schweiz an unsere anspruchsvollen Kunden verteilt. Die Spectra & Co. KG fertigt jährlich weit über 10 000 Industrie-PCs für die ganze Gruppe. Dank dem grossen Wissen der Techniker in Egg, können die meisten Serviceprobleme hier vor Ort behoben werden. www.spectra.ch

Komponentenhersteller relauncht Website

Elma gewinnt Red Dot-Award Die Elma Electronic AG überzeugte das 40-köpfige Red Dot-Expertengremium mit der iD-Box 16 und gewann so den Award. Im aktuellen Wettbewerb diskutierten und bewerteten die internationalen Fachleute 4815 Einreichungen aus 53 Nationen. Nur Designs, die Qualitäts- und Innovationskriterien entsprechen, werden von der Jury prämiert. www.elma.ch

Bild: Phoenix Mecano

Seit Mitte April ist die überarbeitete Homepage von Phoenix Mecano online – nun auch für mobile Endgeräte und in Französisch. Dafür hat sich der Komponentenhersteller über ein Jahr Zeit gelassen und mit einer Internetagentur zusammengearbeitet. www.phoenix-mecano.ch

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Vermischtes Arrow schliesst EMEA-Vertriebsdeal Arrow Electronics und Moons haben eine Vertriebsvereinbarung für LED-Produkte und Zubehör für Beleuchtungsprodukte abgeschlossen. Die neue Vereinbarung, die ab April in Kraft trat, erstreckt sich auf die gesamte EMEA-Region. Suhling in neuer Omron-Position Omron Electronic Components Business ernennt Thomas Suhling zum European Distribution Manager. Suhling ist seit 2004 bei OCB-EU, zunächst als europäischer Produktmanager für Automotive Bauelemente und in letzter Position als Key Account Manager Automotive. Vertriebs- und Marketingerfahrung erwarb sich der Diplom-Wirtschaftsingenieur zuvor bei Microsoft und Panasonic. Weltweite Distributionspartnerschaft RS Components hat mit FCT Electronics eine globale Distributionsvereinbarung unterzeichnet, um die Reihe der D-Sub-Steckverbinder weltweit zu liefern. Sie werden insbesondere in Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik angewendet.

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Automatisierer steigert Umsatz

Neuer Standort in Bremen

B&R-Geschäftsführer Hans Wimmer ist überzeugt; Gründe für den Erfolg der Firma sind unter anderem die hohe Innovationskraft und die Ausdehnung der Einsatzmöglichkeiten der eigenen Produkte. Bild: B&R

Der österreichische Automatisierungsspezialist B&R kann sich zufrieden zeigen: 2013 erwirtschaftete er einen Umsatz von 475 Mio. Euro und lag damit um knapp 11 Prozent über dem Ergebnis vom Vorjahr. Daneben gründetete das Unternehmen zwei neue Tochtergesellschaften, in der Türkei und Taiwan, und eröffnete in den USA eine Reihe neuer Büros. www.br-automation.com

Bild: Bachmann

Im Bereich Marine- und Offshore hat Bachmann Electronic seine Marktanteile weiter ausbauen können. Um der Branchen-Nachfrage besser gerecht zu werden, wird der Applikationssupport für maritime Anwendungen nun mit zusätzlichen Mitarbeitern auch von Bremen aus geleistet. www.bachmann.info

Sensor fliegt ins All

Profibus bestätigt seine Spitze

Die Mitgliederversammlung der Profibus Nutzerorganisation e. V. hat anfangs April seinen Vorstand und Beirat für die nächste 3-jährige Amtsperiode gewählt. Im Amt v. l. n. r) bestätigt wurde als Vorstandsvorsitzender Karsten Schneider Siemens, und als weitere Vorstandsmitglieder Klaus-Peter Lindner, Endress + Hauser Process Solution, und Prof. Dr. Frithjof Klasen vom Institut Automation & Industrial IT der FH Köln. Die Mitgliederversammlung bestätigte daneben auch seine Beiräte. Ausgezeichnet Silica wurde von STMicroelectronics (ST) für das Umsatzwachstum in Europa mit dem «Fastest Growing Distributor 2013»-Award geehrt. Die Auszeichnung wurde unlängst in Berlin anlässlich der Technical Masters Conference übergeben.

Bild: Thinkstock

Anfangs Mai wurde eine Rakete zur ISS (International Space Station) geschickt. Mit an Bord ist ein Flüssigkeitsdurchflusssensor der Sensirion AG aus Stäfa. Er ist Teil eines Forschungsprojektes der Minnehaha Academy Highschool, das den Einfluss von Mikroschwerkraft auf die Effektivität

von Flüssigkeitsdurchflüssen im Weltall testen soll. Der Sensor misst den von einer piezoelektrischen Pumpe erzeugten Fluss von demineralisiertem Wasser in der Schwerelosigkeit und vergleicht die Ergebnisse mit einem Kontrollexperiment auf der Erde. www.sensirion.ch

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Sensorhersteller gibt sich zuversichtlich

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Arbeitgeber mit Bestnoten National Instruments wurde wiederum vom «Great Place to Work»-Institute im Rahmen des Wettbewerbs «Beste Arbeitgeber der Schweiz 2014» ausgezeichnet. Die Schweizer Niederlassung von NI erreichte Platz 3 in der Kategorie «Small Companies». In der Benchmarkstudie wurden die Mitarbeiter anonym zu Themen wie Vertrauen ins Management, Qualität der Zusammenarbeit, Identifikation mit der Arbeit und dem

Unternehmen insgesamt, berufliche Entwicklungsmöglichkeiten, Vergütung, Gesundheitsförderung und Work-Life-Balance befragt. In diesem Jahr haben sich schweizweit insgesamt rund 80 Unternehmen aller Branchen, Grössen und Regionen an den internationalen Benchmark-Untersuchungen beteiligt. Davon wurden 26 Unternehmen ausgezeichnet. switzerland.ni.com

Sick-Vorstandsvorsitzender Robert Bauer. Bild: Sick

Im vergangenen Geschäftsjahr erzielte der Sensorhersteller Sick einen Umsatz von 1009,5 Mio. Euro. und damit ein Plus von 3,9 Prozent, wie es in der Pressemeldung heisst. Der Auftragseingang sei um 1,6 Prozent auf 1010,6 Mio. Euro gewachsen. Das Ergebnis vor Zinsen und Steuern (EBIT) hat sich gegenüber 2012 verbessert: Aufgrund des intensiven Kostenmanagements erhöhte es sich von 82,7 auf 88,3 Mio. Euro (+ 6,8 Prozent). Die EBIT-Marge belief sich demnach auf 8,7 Prozent. Das Jahresergebnis in Höhe von 59,2 Mio. Euro übertraf den Vorjahreswert um 1,2 Prozent. Die Netto-Umsatzrendite betrug 5,9 Prozent. Laut dem Vorstandsvorsitzenden Dr. Robert Bauer entwickle sich insbesondere die Region Nord-, Mittel- und Südamerika positiv. Daneben wachse unter anderem das Geschäft mit Umweltmesstechnik in China und mit grossen Logistikprojekten in den USA. Gleichzeitig bremsen die übergreifenden Währungsunsicherheiten das globale Wachstum ab. Und aus dem Heimatmarkt Deutschland, in dem der Konzern fast einen Viertel seines Umsatzes erwirtschaftet, kämen keine Wachstumsimpulse. Nichtsdestotrotz blickt das Unternehmen zuversichtlich ins kommende Geschäftsjahr und rechnet mit einer vermehrten Nachfrage auf dem Heim- und europäischen Markt. www.sick.com

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Vermischtes Neues Halbleiterunternehmen Die angeschlagenen Firmen Fujitsu und Panasonic agieren in gemeinsamer Sache und gründen ein neues Halbleiter-Unternehmen. Das neue Konglomerat soll das Angebot von Fujitsu Semiconductor und Panasonics Halbleitersparte aus den Bereichen Video, Bildverarbeitung und Netzwerktechnik zusammenführen.

Schneider-Software auf Platz 1 Das Analyse-Unternehmen Verdantix hat gleich mehrere Energiemanagement-Tools von Schneider Electric mit Bestnoten bewertet. Sie unterstützen Unternehmen beim Optimieren ihres Energiemanagements, der Energiebeschaffung, dem Risiko-Management, der Überwachung von Energiekosten und CO2-Emissionen sowie des gesamten Energieverbrauchs.

René Hüsler wird neuer Informatikdirektor an der HSLU Der Fachhochschulrat hat René Hüsler per 1. August 2014 zum Direktor des neuen Departements Informatik gewählt. Der 50-jährige promovierte Informatiker verfügt über umfangreiche Führungserfahrung in der Privatwirtschaft.

Arrow vertreibt Samsung-LED Arrow Electronics und Samsung Semiconductor haben ihre bestehende Vertriebsvereinbarung um das gesamte Sortiment an LED-Komponenten von Samsung erweitert. Das Abkommen soll sich auf die EMEARegion beziehen und stärkt das Portfolio von Arrow an Solid-StateLighting-Lösungen.

Siedler wird ABB-Kommunikationschef ABB hat Christoph Siedler zum Leiter der Unternehmenskommunikation ernannt. Der 44-jährige Österreicher ist derzeit als Leiter Unternehmenskommunikation des Spezialchemie-Konzerns LANXESS AG in Köln tätig. Er tritt die Nachfolge von Clarissa Haller an, die ABB Ende Mai verlassen wird, um als Leiterin der Kommunikation zur Credit Suisse zu wechseln.

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MINT-Förderprogramm ist offen Das Förderprogramm «MINT Schweiz» des Bundes unterstützt Projekte und Initiativen zur Förderung von MINT-Kompetenzen (MINT steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). Initiativen oder Projekte etwa aus den Bereichen Aus- oder Weiterbildung können bei den Akademien der Wissenschaften Schweiz ei-

ne Anschub- oder Zusatzfinanzierung beantragen. Antragsberechtigt sind Institutionen, Einzelpersonen und Personengruppen, die bereits Erfahrung in diesem Bereich vorweisen können. Eigenmittel müssen mit eingebracht werden. Einsendeschluss ist der 7. Juni 2014. www.akademien-schweiz.ch/MINT

Dieselpartikelfilter und Stickoxid-Katalysator in einem

Die Forscher Oliver Kröcher und Martin Elsener beim Entnehmen einer Russprobe aus einem Probenglas.

Bei der Dieselverbrennung in den Motoren entsteht ein Mix aus gesundheits- und umweltschädlichen Emissionen. Dazu zählen Stickoxide und Russpartikel, die getrennt abgefangen und teilweise neutralisiert werden. Die Trennung erhöht den Platzbedarf für die Abgasnachbehandlung. Für die Fahrzeughersteller zählt jeder Kubikzentimeter, den sie einsparen können. Daher steht die Entwicklung solch seit Langem im Visier der Entwicklungsabteilungen vieler Fahrzeugbauer. Stickoxide werden bei der Abgasnachbehandlung durch katalytische Reduktion (SCR) in harmloses Stickstoffgas umgewandelt. Der Katalysator reduziert Stickoxide schneller, indem er mit Ammoniak interagiert. Ammoniak wird in einem Tank mit an Bord gespeichert und nur bei Bedarf in den Abgasstrom eingedüst. Soll nun am selben Ort Stickoxide reduziert und Russ gefiltert werden, darf Dieselruss die Katalyse der Stickoxid-Reduktion nicht stören. Wie sich die Ablagerung von Russ auf die Funktion des SCR-Katalysators unter realistischen Bedingungen auswirkt, hat der PSI-Doktorand Max Mehring untersucht. Anstelle eines Störfaktors stellte der Forscher die katalytische Umwandlung von Stickoxiden in harmlosen Stickstoff dar.

Bild: PSI

Mehring und seine Kollegen belegten dies mit Experimenten, in denen sie verschiedene Russproben untersuchten. Dazu zählten künstlich hergestellter und echter Russ, von Lastwagenmotoren produzierte Russproben. Die Forscher testeten die katalytische Wirkung von Russ bei Temperaturen und Gasfluss-Geschwindigkeiten, wie sie typischerweise im Teillast-Betrieb eines Fahrzeugs auftreten können. Hohe Temperaturen und langsame Gasströmungen befördern in der Regel die katalytische Reduktion von Stickoxiden, ein bekannter Zusammenhang, der hier wieder einmal Bestätigung fand. Die Wissenschaftler fanden, dass Russ nur dann die Reduktion der Stickoxide begünstigte, wenn in der Gasmischung Stickstoffdioxid vorhanden war. Stickstoffdioxid ist auch in der Praxis im Abgasstrom vorhanden: In der marktüblichen Gasnachbehandlungskette entsteht dieses Gas im Diesel-Oxidierungskatalysator, woraufhin es in den SCR-Katalysator gelangt. Nur, Stickstoffdioxid wird dort meist in unzureichenden Mengen produziert, und so bleibt es in der Praxis der limitierende Faktor. Ist das Stickstoffdioxid einmal verbraucht, hört der Russ sofort auf, bei der Reduktion der Stickoxide katalytisch zu wirken. www.psi.ch

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5.14 megalink

Zusammenschluss auf dem Schweizer IPC-Markt Mit Wirkung vom 10.04.2014 hat die Inovis Gruppe die Comsys AG aus Bachenbülach übernommen. Beide Unternehmen bieten unter anderem industrielle Computer in der Schweiz an. Die Unternehmensgruppe ihrerseits will sich mit dem Zukauf weiter im Markt stärken und Entwicklungs-Know-how Andreas Hösli (links), Inhaber und Geschäftsführer von Inovis, ist mit dem Unternehmerpaar Brigitte und Harald Hofmann zu einer Übereinkunft gekommen. Bild: Inovis

festigen. Mit dem Verkauf hat Comsys die Nachfolge und Weiterführung der eigenen Geschäftstätigkeiten regeln können. Comsys soll spezifische Produkte für Kunden mit Wünschen an die Optik, Mechanik oder zu Ein- und Ausgängen anbieten. Durch die Erfahrung als Distributor für industrielle Systeme und Komponenten mit Lieferantenbeziehungen, wird die Inovis der Comsys bei der Beschaffung behilflich sein. www.inovis.ch, www.comsys.ch

B&R-Steuerung erhält Gütesiegel Module des X20-Steuerungssystems von B&R sind für ATEX/Zone 2 und HazLoc/Division 2 zertifiziert. Damit ist der Einsatz der Module in Bereichen freigegeben, in denen im Fehlerfall kurzzeitig explosive Atmosphären auftreten können. Beispielsweise für die Verwendung in Abfüllanlagen von hochprozentigem Alkohol wie Reinigungsmitteln oder Spirituosen. Auch heizungs- oder klimatechnische Einrichtungen können unter die ATEX-Richtlinie der Europäischen Union, oder die ANSI/ISA-Norm 12.12.01:2007 in den USA fallen. www.br-automation.com

Seit wann bauen Erdlinge eigentlich Fahrzeuge, die 10 Jahre pannenfrei laufen?

Freundliche Übernahme Der Anbieter für industrielle Sicherheitstechnik Bartec expandiert. Das Hightech-Unternehmen mit Hauptsitz in Bad Mergentheim hat das in Chicago ansässige Unternehmen ORB, ein Hersteller von Prozessanalysentechnik, übernommen und will so sein Portfolio ergänzen. Die Akquisition soll ein weiterer Marker im Rahmen der Wachstumsstrategie der Gruppe symbolsieren, deren Produkte und Lösungen in allen Bereichen eingesetzt werden, in denen mit gefährlichen Stoffen wie brennbaren Flüssigkeiten, Gasen oder Stäuben gearbeitet wird. www.bartec.de, www.orbinstruments.com

Powered by maxon motor. Die Marsmenschen werden’s wissen: 38 km in 10 Jahren bei Temperaturen von bis zu –120°C. Das ist eine tolle Leistung für den NASA-Rover Opportunity – und für die 39 maxon DC-Motoren. www.maxonmotor.com

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Hoffmann + Krippners neuer Webauftritt

Dinosaurier-Ei in einem CT

Hoffmann + Krippner relaunchte seine Website und präsentiert sich im neuen Design. Die mit neuer Web-Technologie realisierten Internetseiten ermöglichen die Darstellung auf unterschiedlichsten Plattformen und mobilen Geräten. Dank modernem Content-Management-System (CMS) kann der Inhalt laufend angepasst und aktualisiert werden. Neben dem optischen Auftritt wurde auch der Inhalt komplett überarbeitet und mit den aktuellsten Informationen versehen. Die Produkte sind in fünf übersichtliche Rubriken eingeteilt, die direkt, über Untermenüs oder über eine jeweils eigene URL, angewählt werden können. Insbesondere die Touch-Technologie wurde stärker gewichtet, was mit der neuen Rubrik «Touchscreens» zum Ausdruck kommt. www.tastatur.ch

Vorsichtig legt Dr. Martin Kundrát den bräunlichen Stein auf das Kopfteil des CT-Patiententisches. Das rote Laserkreuz wird auf die Mitte des Steins eingestellt. Kundrát wirft noch einen letzten Blick auf den Computertomographen (CT) SOMATOM Definition Edge, lässt das Dinosaurier-Ei im Untersuchungsraum zurück und geht hinüber zur Arbeitsstation. Was hier gescannt werden soll, sieht nur aus wie ein Stein, ist jedoch das 70 Mio. Jahre alte Fossil eines Dinosaurier-Eis, das in der mongolischen Wüste Gobi gefunden wurde. Der Paläontologe Kundrát initiierte diese Untersuchung und Siemens organisierte die Nutzung des Scanners zum Zweck der wissenschaftlichen Forschung. Er ist überzeugt, dass die allgemein anerkannte Vorstellung, nach der Dinosaurier-Eier eine harte Schale hatten, nicht für alle Fälle gilt. Vor zehn Jahren analysierte er zwei Dinosaurier-Eier, die dauerhaft im slowakischen Nationalmuseum gelagert werden: Kundrát stellte fest, dass eines der versteinerten Eier an den Enden erheblich abgeflacht und zusammengedrückt war und von aussen keine nennenswerten sichtbaren Schäden an der Eischale zu erkennen waren. Die asymmetrische Form des Eis ist einzigartig. Da ein herkömmliches Dinosaurier-Ei eine typische eiförmige Gestalt besitzt, führte diese Beobachtung bei Kundrát zu der Hypothese, dass diese Eischale im Verhältnis zu den Eierschalen der heute lebenden Vögel und Krokodile weicher gewesen sein muss. Auf dem Display im Befundraum taucht nun das Fossil auf. Der Scan lässt erkennen, dass im Ei keine Embryoreste enthalten sind. Die wichtigere Erkenntnis ist jedoch – wenn auch nur vorläufig – die Tatsache, dass die Verformung der Eischale verdichtet und daher mit dem Konzept einer harten Eischale nicht vereinbar ist. www.siemens.ch

Hingehen: ZHAW-Dauerausstellung in Winterthur Bild: Hofmann + Krippner

Sensorik und Messtechnik soll mehr Umsatz bringen Das Umsatzwachstum für 2013 lag bei rund 3 Prozent im Vergleich zum Vorjahr, für 2014 prognostizieren die AMA-Mitglieder eine erneute Umsatzsteigerung von sieben Prozent. Die Exportquote der überwiegend mittelständisch geprägten Sensorik- und Messtechnik-Branche stabilisierte sich mit 40 Prozent auf Vorjahresniveau: Exporte ins europäische Ausland stiegen um drei Prozentpunkte auf 25 Prozent, die Exportquote ins nichteuropäische Ausland sank um zwei Prozentpunkte auf 17 Prozent. Die Investitionen der Mitgliedsunternehmen stiegen 2013 um drei Prozent, für das Geschäftsjahr 2014 rechnen die Mitglieder mit einem Investitionsanstieg von acht Prozent. Das Investment in Forschung und Entwicklung lag im vergangenen Jahr im Durchschnitt bei rund zehn Prozent des Umsatzes. Die positive Umsatzentwicklung machte sich 2013 auch in der Zahl der Mitarbeiter bemerkbar – sie lag zwei Prozent über dem Vorjahreswert. Bei der erwarteten Umsatzsteigerung sollte sich dies im 2014 nochmals erhöhen. www.ama-sensorik.de

Bild: ZHAW

Mit prämierten Bachelorarbeiten und zukunftsrelevanten Themen will sich die ZHAW School of Engineering als moderne technische Hochschule mit Geschichte vorstellen. Neu gibt eine permanente Ausstellung in den öffentlich zugänglichen Gebäuden interessante Einblicke in die Arbeit der School of Engineering und des ehemaligen Technikums. Sie stellt Fragen: «Wie ist das Technikum Winterthur entstanden? oder «Was hat es mit dem Frackumzug auf sich?» Mit zahlreichen Beispielen, Interviews und multimedialen Exponaten sollen Besucher allerlei Wissenswertes über die Bildungsstätte erfahren. www.engineering.zhaw.ch

N A C H R I C H TE N

5.14 megalink

Veranstaltungskalender Datum

Thema

Ort

23.05.2104

Die Fachtagung «Communication Conference» fokussiert Themen der Brugg-Windisch industriellen Datenkommunikation. Infos und Weiteres: www.swisstmeeting.ch

Veranstalter Swiss Technology Network 8604 Volketswil Tel. +41 44 947 50 90 info@swisst.net www.swissT.net

26. 5. 2014

26. internationales Europa Forum Luzern mit Thema Wachstum – Chancen und Risiken. Symposium: 12 bis 18 Uhr inkl. Lunch und Networking-Apéro, CHF 290.– (Studenten CHF 90.–); Öffentliche Veranstaltung: 18.45 bis 20.40 Uhr Eintritt frei, Anmeldung erforderlich.

Luzern

Europa Forum Luzern 6005 Luzern Tel. +41 (0)41 318 37 87 info@europa-forum-luzern.ch www.europa-forum-luzern.ch

26. – 28.5.2014 1. – 3.9.2014

Projektierung von Hydraulikanlagen, CHF 1750.– Basiswissen Elektrische Antriebstechnik, CHF 1680.–

Buttikon

Bosch Rexroth Schweiz AG 8863 Buttikon Tel. +41 55 464 63 79 walter.bhend@boschrexroth.ch www.boschrexroth.ch

3. – 6. 6. 2104

Die 6. Fachmesse für Automatisierung und Mechatronik «Automatica» München mit Ausstellung, Foren und diversen Expertenkongressen.

Infos, Tickets und Weiteres: automatica-munich.com 4. – 5. 6. 2104

VDI-Konferenz «Hybrid - Quo vadis?»: Spezialisten diskutieren über das Spannungsfeld Kosten und CO2-Reduktion, Batterien oder Thermomanagement:

Messe München GmbH Messegelände D-81823 München Tel. +49 89 949-20720 info@messe-muenchen.de www.messe-muenchen.de

Frankfurt am Main

VDI Wissensforum Kundenzentrum D-40002 Düsseldorf Tel. +49 211 6214-2 01 wissensdorum@vdi.de www.vdi.de

Dübendorf

Empa Akademie 8600 Dübendorf Tel. +41 58 765 45 62 empa.akademie@empa.ch www.empa-akademie.ch

Kosten: 1440 Euro / (1340 Euro für VDI-Mitglieder) Infos & Anmeldung: www.vdi.de/hybrid 17. 6. 2014

Lithium-Ionen Akkus: Zuverlässigkeit, Lebensdauer Sicherheit CHF 680.– (Studenten CHF 150.–); Infos und Weiteres: Marcel Held (Tel. +41 58 765 42 82, marcel.held@empa.ch) www.empa.ch/akkus

Diverse

Der Automatisierer bietet Schulungen in unterschiedlicher Länge und Schaffhausen Niveau rund um die TwinCAT-Technologie an: von den Grundlagen, der Theorie zu den Systemkenntnissen bis zur Antriebstechnik. Anmeldung, Termine, Information: d.mazzoccoli@beckhoff.ch oder Tel. 052 633 40 40

Diverse

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Boundary Scan Workshop: 3. Juni (München), 5. Juni (Zürich) www.flowcad.ch/de/Newsarea/XJTAGSeminar2014b.html Diverse

Standard-Trainings zu den Themen Funk- und Messtechnik oder speziell zugeschnittenen Trainings.

München

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Roschi Rohde&Schwarz AG 3063 Ittigen Tel. +41 (0)31 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com www.roschi.rohde-schwarz.ch SIGMATEK Schweiz AG 8308 Illnau-Effretikon Tel. +41 (0)52 354 50 50 office@sigmatek.ch www.sigmatek-automation.ch

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IM GESPRÄCH MIT DEM NEUEN CEO MATTHIAS ALTENDORF VON ENDRESS+HAUSER

«Wir bringen das Labor ins Feld» Matthias Altendorf arbeitete sich bei Endress+Hauser von der Lehrlingswerkstatt an die Unternehmensspitze, die er seit Anfang des Jahres innehat. Im Gespräch erzählt er von seiner Leidenschaft fürs Schachspiel und das Motorradfahren, schneidet Punkte an, bei denen er Verbesserungspotenzial sieht und erklärt, wieso die Laboranalyse bei der weiteren Ausrichtung des Unternehmens so von Bedeutung ist.

Sie sind ein leidenschaftlicher Schachspieler. Welches ist Ihre Lieblingsfigur, welche halten Sie für die wichtigste? Meine Lieblingsfigur ist der Bauer. Die Dame und Türme sind starke Figuren und sicher wichtig, aber ich finde die Springer interessanter. Sie sind schwieriger zu spielen, können aber in alle Richtungen eingesetzt werden. Deshalb wird ihre Gefährlichkeit gerne unterschätzt. Kann man das Schachspiel ein wenig mit Unternehmensführung vergleichen? Es hat ja beides viel mit Strategie zu tun? Da gibt es schon gewisse Gemeinsamkeiten! In beiden Fällen müssen Sie viele Züge vorausdenken und sich verschiedene Optionen überlegen. Ausserdem

gilt es, Geschwindigkeit mit Materialeinsatz zu kombinieren. Und man muss sehr analytisch vorgehen und seine Emotionen aussen vor lassen, da sie in aller Regel nicht alleine zum Erfolg führen. Um beim Bild des Schachspiels zu blei-

Sie derzeit den dringendsten Handlungsben: Sie dienten sich innerhalb von E+H bedarf? vom Bauer zum König hoch. Was für Zunächst einmal, das Unternehmen ist gut Ziele kann man da dann noch in Schuss. Das zeigen die Zahlen, die herhaben? vorragend sind. Dennoch gibt es natürlich Ich habe den Beruf auch bei uns Themen, bei denen wir uns nicht mit dem Ziel erverbessern und uns so von den übrigen lernt, irgendwann Anbietern abheben können. Da wäre einmal ein Unterbeispielsweise die Logistik, in der wir nehmen zu führen. unsere Kompetenz erweitern müssen, So etwas ergibt sich über oder die virtuelle Welt, in der noch bessedie Zeit und ich habe schliesslich re Angebote zu schaffen sind. Ein erster noch viele weitere Interessen. Für mich ist die Hierarchie oder so ein Titel nicht das Le- Schritt ist hier mit einem gründlich überarbeiteten Internet-Auftritt getan. Weitere bensziel, sondern ich mache das hier, weil Themen sind das untere Marktsegment, in es mir Freude bereitet, und ich hoffe natürdem es eines reichhaltigeren Portfolios belich, dass ich das gut mache. Wenn mir das nämlich gelingt, werden auch viele andere darf und die konsequentere Ausrichtung hin Menschen davon profitieren können. Und zum familienfreundlichen Unternehmen. Nur wenn sich Fadas ist etwas, was für mich dann abso- «Emotionen führen in aller Regel nicht milie und Arbeit besser in Einklang lut okay ist. alleine zum Erfolg.» bringen lassen, finMatthias Altendorf über Gemeinsamkeiten des Schachspiels und der Unternehmensführung den wir die benötigSie hatten einen ten Mitarbeiterinnen Lehrmeister vom alten und Mitarbeiter. Zu guter Letzt wäre da die Stil, der Ihr Potenzial erkannte und Sie entspreLaboranalyse, in der wir unseren Weg finchend förderte. Versuchen Sie das weiterzugeden wollen. An Aufgaben und Herausfordeben, indem Sie ebenfalls junge Talente gezielt rungen mangelt es uns also nicht. fördern? Das ist für mich sogar ein ganz wichtiger Aspekt meiner Arbeit. Es bereitet mir Freu- Meinten Sie bei der Logistik de, wenn ich jungen Menschen lange Reaktionszeiten? helfen kann, ihre berufliche Nein, da geht es mir um Reklamationen Bestimmung zu finden oder Complaints, wie es neudeutsch so und sie dabei zu un- schön heisst. Wir müssen es hinbekomterstützen. Ich habe men, dass auf Kundenerwartungen, die das von Anfang an nicht erfüllt wurden, schnell, flexibel und praktiziert und bin agil reagiert wird. Und da ist eigentlich jeder Mitarbeiter gefordert, seinen Beitrag dazu glücklich darüber, dass ich hierbei zu leisten. meistens das richtige Gespür Inwieweit ist dieser Umstand dem enormen hatte. Gleich ei- Mitarbeiterwachstum um 2000 auf jetzt 12 000 nige meiner Angestellte geschuldet? Ein solcher Zuwachs heutigen Ge- innerhalb eines Jahres hemmt doch sicherlich auch den Kommunikationsfluss? schäftsführerkollegen be- Ein gutes Beschwerdemanagement hat gleitete ich nicht unbedingt etwas mit der Grösse eines durch ihre Unternehmens zu tun. Vielmehr hängt diewichtigen be- ses von unserem Selbstverständnis und daruflichen Jah- von ab, was wir von unseren Mitarbeitern fordern, und wie wir das fördern. Da wir ein re. Netzwerk von Unternehmen sind und eine hohe Eigenständigkeit in den lokalen MärkDie Mitarbeiten und lokalen Einheiten haben, ist unsere terführung ist Ausgangslage gut. ein Punkt. In Ihrer Position AUTOR gilt es aber auch 1300 dieser neuen Markus Back Redaktion Megalink Dinge anzugehen, Stellen entfallen auf die zur Firmengruppe die nicht so INFOS hinzugekommene Analytik laufen. Wo sehen Endress+Hauser Jena. Wieso ist die LaborMetso AG 4153 Reinach BL analyse für E+H Tel. +41 61 715 75 75 interesinfo@ch.endress.com sant? www.ch.endress.com

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Unsere Kunden wollen heute jederzeit wissen, was in ihren verfahrenstechnischen Anlagen vor sich geht – und zwar nicht nur über die Bedingungen, die im Prozess herrschen, sondern auch über Inhalt, Eigenschaften und Qualität von Stoffen. Bisher geht das nicht ohne Umweg übers Labor. Der ist aber mit Zeitverlust und Kosten verbunden, weshalb wir mit unseren fortschrittlichen Analysatoren das Labor nun ins Feld bringen wollen. Das ist der eine Teil unserer Strategie. Der andere Teil zielt darauf ab, dass für unsere Kunden biotechnologische und synthetische Verfahren eine immer wichtigere Rolle spielen. Das bringt aber Messtechniken und Regularien mit sich, die ihren Ursprung im Entwicklungslabor haben. Mit Hilfe von Analytik Jena und Kaiser Optical Systems können wir bei diesen Prozessen sehr früh dabei sein. Ihr Vorgänger Klaus Endress verglich das Unternehmen immer ganz gerne mit einem Baum. Wie ist in diesem Gefüge die Laboranalyse zu bewerten? Ist sie ein Ableger, ein Trieb oder sogar ein neuer Baum, der da jetzt heranwächst? Die Laboranalyse ist sicherlich schon ein wenig mehr als nur ein Trieb. Sie ist ein neuer Hauptast, der aus dem Baum von Endress+Hauser wächst. Eine Veredlung trifft es wohl am besten. Der Baum soll auf lange Sicht neue Früchte tragen und dabei von

einem gesunden und starken Gefüge profitieren.

sen eingehen. Eine Ihrer Leidenschaften ist das Motorradfahren. In Ihrer Position fährt man bestimmt Harley-Davidson, oder? Ich fahre zwar eine Harley-Davidson, aber Was ist zu tun, dass die Laboranalyse am Ende nicht zur bösartigen Mutation im Baum wird, die meine Leidenschaft am Motorradfahren ist nicht von einer Marke abhängig. Meine Vores zu entfernen gilt? Wir werden ganz genau zuhören, was uns liebe gilt insbesondere Motorrädern aus den frühen 70er-Jahren, die Kunden und was «An Aufgaben und Herausforderungen die ich renoviere, uns auch die Mitarmangelt es uns nicht.» wieder fahrtüchtig beiter sagen. Uns mache und dann ist nämlich klar, Matthias Altendorf, CEO Endress+Hauser auch gerne fahre. dass wir nicht für das Anfangen, sondern für das Fertigmachen bezahlt werden. Von daher werden Ist es also mehr die Begeisterung am Basteln als das Fahren selbst? wir uns Stück für Stück in diesen Markt eindienen, uns vergrössern und breiter ma- Das Basteln gehört für mich einfach dazu! chen. Hierbei steht für uns nicht ein schnel- Aber natürlich fahre ich sehr gerne, zumal les, sondern ein gesundes Wachstum im es hier im Dreiländereck sehr schöne Strecken gibt. Der Schwarzwald, das Elsass und Vordergrund. der Jura sind reich davon. ■ Das Executive Board bei Endress+Hauser besteht ausschliesslich aus Männern. Woran liegt das? Gibt es keine geeigneten BewerbeMatthias Altendorf rinnen? Matthias Altendorf (46) ist seit Januar 2014 CEO der Das hat vor allem damit zu tun, dass in dieEndress+Hauser-Gruppe mit Sitz im schweizerisem sehr technischen Umfeld, in dem wir schen Reinach. Vorher war er Geschäftsführer des grössten Werks von Endress+Hauser im süddeutuns bewegen, zu wenige Frauen in den verschen Maulburg. Der passionierte Schachspieler gangen Generationen aufgewachsen sind. absolvierte seine gesamte berufliche Laufbahn bei Ich bin aber zuversichtlich, dass sich das änEndress+Hauser. Sie begann mit einer Ausbildung dern wird. In unserem Verwaltungsrat hat zum Mechaniker im Werk Maulburg, an die sich Studium und Weiterbildungen anschlossen. Bei Eninzwischen eine Frau Einzug gehalten und dress+Hauser Flowtec in Reinach übernahm Altenirgendwann wird das auch in unserem Exedorf auf unterschiedlichen Positionen mehr und cutive Board der Fall sein. Und da spreche mehr Verantwortung, bis er dort im Jahr 2000 als ich jetzt nicht von einer Juristin, einer FiMarketing-Direktor in die Geschäftsleitung aufrücknanzchefin oder einer Personalleiterin, sonte. 2005 kehrte Altendorf schliesslich als Geschäftsführer nach Maulburg zurück und zog 2009 in das dern von einer ausgebildeten NaturwissenExecutive Board der Firmengruppe ein. schaftlerin oder Ingenieurin. Abschliessend würde ich nochmals gerne auf die von Ihnen vorhin angesprochenen Interes-

Matthias Altendorf ist verheiratet und Vater eines Sohnes. Den Ausgleich zur Arbeit holt er sich beim Schachspielen, dem Mountainbiken und beim Bewirtschaften seines eigenen Stücks Land und Wald.

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Prozess- und Laboranalyse aus einer Hand Wie das Arbeitsgebiet Analyse unter dem Dach der Endress+Hauser-Gruppe künftig aussehen soll, skizzierte CEO Matthias Altendorf während der Bilanzmedienkonferenz in Basel. Im Wesentlichen soll diese auf zwei Pfeilern stehen: der Labor- (roter Teil der Grafik) und der Prozessanalyse (blauer Teil). Die Laboranalyse ist für E+H bisher unbekanntes Terrain. Da es bei dieser für Beratung, Verkauf und Service hoch spezialisierte Fachleute braucht, soll hier weiterhin unter der Marke Analytik Jena aufgetreten werden. Dieser will die Endress+Hauser-Gruppe den strukturellen und finanziellen Rahmen bieten, um die weltweite Präsenz ihres Laborvertriebs auszubauen und auch andere E+H-Produkte in Märkte zu tragen, die bislang nicht bedient werden. Die Prozessanalyse will das Familienunternehmen mit Sitz in Reinach weiter stärken. Da hinter den Analysatoren und Probenehmern komplexe Technik steckt, die ein tiefes Verständnis für die Anwendung und die Vorgänge im Prozess erfordert, entstehen derzeit spezia-

lisierte Vertriebs- und Servicestrukturen. Diese Fachleute sollen gemäss CEO Matthias Altendorf weltweit zur Stelle sein, wenn Analysatoren von SpectraSensors, Kaiser Optical Systems sowie E+H in verfahrenstechnischen Anlagen eingesetzt werden sollen. Intern sollen ebenfalls Synergien genutzt werden. Da SpectraSensors, Kaiser Optical Systems, E+H und auch Analytik Jena moderne optische Verfahren nutzen, sollen Technolo-

gien zusammen weiterentwickelt und gemeinsame technische Plattformen genutzt werden. Zudem ist Matthias Altendorf zuversichtlich, andere Teile des heutigen Portfolios im Labor einsetzen zu können. Im Augenblick, so Matthias Altendorf, sei man dabei, die Roadmap für die nächsten Jahre auszuarbeiten. Gerade das Einbinden von Analytik Jena in die Endress+Hauser-Gruppe sei dabei eine herausfordernde Aufgabe.

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MENSCH UND MASCHINE

Liebes Betriebssystem Die Romanze zwischen Mensch und künstlicher Intelligenz tönt wie eine krude Idee. Oder?

amantha spricht mit karamellfarbener Stimme. Sie ist ein OS, ein Betriebssystem, und auf Empathie programmiert. Er: Theodore Twombly, gespielt von Joaquin Phoenix, Hauptfigur in Spike Jonzes aktuellem Film «Her» (2013), hingegen fühlt sich einsam. Er lebt in Trennung. Anfangs reden die zwei über seine Verflossene und auch übers Wetter, bis spätabends. Obgleich sie weder Gesicht noch Körper hat.

komplizierter Prozess. Googles Chefvordenker Ray Kurzweil ist da jedoch optimistisch und prognostiziert, dass der Mensch in wenigen Jahren kaum noch von der Maschine zu unterscheiden sei. Eine Reihe von Youtube-Videos zeigen aber, wie ungelenk moderne Roboter noch menschliches Verhalten nachahmen.

Nähe. Kognitionspsychologe Tuch schmunzelt: «Es kommt daher auch vor, dass Menschen ihr sprechendes Navigationssystem im Auto anschreien, wenn sie von ihm fehlgeleitet wurden.»

Der scheinbare Makel Ähnlich intensiv fühlt wohl Nathanel in E. T. A. Hofmanns Gruselgeschichte «Der SandDie verdammt sexy Stimme mann» (1816). Der junge Mann stürzt sich OS Samantha, dem Schauspielerin Scarlett nach der Erkenntnis, eine kalte Roboterfrau Johansson ihre Stimmfarbe gibt, säuselt zu lieben, in den Tod. Theodore ins Ohr und gurrt. Sie kichern – Der zurückgezogene Journalist Theodore was Verliebte nun mal so tun. schreibt hingegen für andere Liebesbriefe. Der fiktive Plot ist In Liebesdingen Leib-Seele-Crux versponnen und bewirkt er selber unTechnik bedient keine feuchten Aber im Ernst: Liebe? Eine grosse Frage. dient keine feuchten beholfen, ein moIngenieursträume John Sullins etwa beschäftigt sich an der Ingenieursträume. derner Cyrano de kalifornischen Sonoma State University mit Viel mehr stellt sich zum Beispiel die Frage: Bergerac. Ein Meister seines Faches, denn den verschiedenen philosophischen Fragen, Verspricht die Technik Erlösung aus der Einin einer Zukunft, in der Roboter mühselige die künstliche Intelligenzen aufwerfen. In ei- samkeit? Antworten bleiben offen. Filmwis- Arbeit verrichten, wurde er nicht ersetzt. nem Interview sagte er unlängst, dass ih- senschafter Simon Spiegel erklärt: «Seit es Samantha lockt ihn zu Beginn mit ihren Franen die Fähigkeit, Emotionen zu erkennen Maschinen gibt, genauer seit der Industriali- gen und der nicht verebbenden Neugier aus und entsprechend sierung, setzt das Ki- der Isolation. Im Verlauf wird sie exponentidarauf zu reagieno diesen Konflikt in ell schlauer; wie es das Mooresche Gesetz Verspricht die Technik Erlösung aus ren, bislang fehle. Szene.» Als frühes besagt. Der Mann hinter der Faustregel der der Einsamkeit? Allerlei Firmen Beispiel nennt Spie- «digitalen Revolution», Gordon Moore, Mitscheinen die Lücken nun unter Hochdruck gel Fritz Langs epochalen Film «Metropolis» begründer von Intel, prognostizierte in den schliessen zu wollen. Sie sammeln Daten – (1927), in dem ein weiblicher Maschinen60er-Jahren, dass sich aktive Komponenten «Big Data» – die das menschlichen Verhal- mensch die Männer ins Verderben stürzt. eines Chips alle zwei Jahre verdoppeln. ten verstehbar machen. Zum Beispiel hat Ebenso zum Science Fiction-Genre gehört Gerade dieser Umstand wiederum limitiert Google für seine Brille eine App realisiert, «Blade Runner» (1982), in dem sich die Theodore auf seine menschlichen Grenzen, die Aufschluss über die Stimmung anderer Grenze zwischen Mensch und Maschinen lässt aber die Vermutung offen, dass er sich gibt, und aus der MIT-Technikschmiede zusehends verwischt. Der Voight-Kampff- anfangs im Grund nur in seinen eigenen Dastellt eine ähnliche Anwendung anhand der Test, der Empathie und Sprachmuster prüft, tenschatten verliebt hat. ■ Bewegungsmuster von Kriegsveteranen de- soll Replikanten dabei überführen helfen. Er pressive Leiden fest. hat unter anderem den nach dem Pionier Eckdaten von «Her» (2013) Und: Mimik und Gestik verraten nun mal so der künstlichen Intelligenz, Alan Turing, beFilmemacher Spike Jonze, bekannt auch durch einiges – häufig mehr, als einem lieb ist. nannten Turing-Test zum Vorbild. «Being John Malkovich» (1999) oder «Wo die wil«Lächle und hebe ich die Augenbraue zu- In unserem Alltag spielt die Stimme eine den Kerle wohnen» (2009), kam die Idee für die ungleich an, während ich spreche, weiss mein untergeordnete, unbewusste Rolle, wie die gewöhnlich Science-Fiction-Romanze nach dem Gegenüber: Der meint das vermutlich iro- Phonetikerin Vivien Zuta untersuchte. Tuch: Chat mit einem Avatar. Der Plot erzählt sich in Kürze nisch», bemerkt Alexandre Tuch. Der junge «Beim Klang von Vertrautem verspüren wir etwa so: Joaquin Phoenix schlittert als Theodore, Autor von Liebesbriefen für Wortlose, haltlos durch Kognitionspsychologe befasst sich an der jedoch Nähe.» Das lässt sich auch physiolosein Leben, nachdem seine langjährige Beziehung Universität Basel insbesondere mit der Ver- gisch nachweisen: Die Nebenniere schüttet mit Catherine scheiterte. Zu seinem Erstaunen entbindung zwischen Mensch und Maschine. nämlich das Bindungshormon Cortisol aus. wickelt er zur Computerstimme Samantha Gefühle, So ist das sinnige Verknüpfen von verbaler Soziologe Clifford Nass stellte ausserdem in die über eine blosse Schwärmerei hinausgehen. Der Film begeisterte Kritiker, mitunter dass die und nonverbaler Information ein durchaus einer Versuchsreihe fest, dass die Stimme Hauptdarstellerin nur durch ihre akustische Präsenz auch nicht zwingend natürlich klingen muss. überzeugte. Daneben wird der Film mit stimmungsEigene Charaktereigenschaften werden davoller Musik, «Arcad Fire» oder «Yeah Yeah Yeahs», Glaubt man hiesigen Technolgieenthusiasten, ist die Grenbei auf die synthetische Stimme projiziert. untermalt. Daher gewann das Drehbuch unlängst ze zwischen Mensch und Maschine bald verschwindend auch einen Golden Globe und Oscar. Menschen entwickeln auch ein Gefühl von klein. Text: Daniel Wallimann; Bild: Thinkstock

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MESSE

Fundierte Informationen aus erster Hand gibt es bei der Embedded Computing Conference.

Bilder: swissT.net

EMBEDDED COMPUTING CONFERENCE AM 1. JULI 2014 AN DER ZHAW WINTERTHUR

Internet of Things braucht Embedded Die siebte Auflage der Embedded Computing Conference findet am 1. Juli 2014 an der ZHAW in Winterthur statt. Ein Thema der Veranstaltung, zu der sich 29 Aussteller und drei Hochschulen angemeldet haben, ist das Internet of Things. Dieses greift auch Steve Wainwright, General Manager EMEA von Freescale Semiconductor, in der Keynote ‹Connected Intelligence – Bringing the IoT to Life› auf.

it knapp 400 Besuchern aus dem Inund Ausland verzeichnete die Embedded Computing Conference 2013 eine Rekordbeteiligung. Trotz der immer enger werdenden Verhältnisse an der ZHAW wollen die Organisatoren an diesem Standort festhalten. In dieser Entscheidung werden sie von den jährlich durchgeführten Besucherumfragen gestützt, die Winterthur als idealen Austragungsort sehen.

Dank eines zusätzlichen Raumes gleich neben der Cafeteria können erstmals mehr als 26 Aussteller teilnehmen. Auch dieses Jahr dürfen sich die Besucher auf aktuelle und hochwertige Technologiereferate mit einem breiten Themenspektrum freuen: Von Referaten über die neuesten Hardware-Plattformen über Hardware- und Software-Entwicklung bis zu Entwicklungstools und Applikationsbeispielen bietet die Conference für jeden Besucher Information.

31 Referate in vier Streams Dem vielgeäusserten Wunsch nach einem verkürzten Nachmittagsprogramm und vorgezogenem Apéro inklusive der traditionellen Preisverleihung wird in diesem Jahr Rechnung getragen. Der letzte Block am Nachmittag endet um 16.30 Uhr, die Conference um 17.30 Uhr. Die Besucher können ihren Tag individuell gestalten und aus den Referaten zu aktuellen Themen, Technologien und Trends ihr persönliches Programm

Embedded Computing Conference INFOS Swiss Technology Network 8604 Volketswil Tel. +41 44 947 50 90 info@swisst.net www.swissT.net

Veranstaltungsort: Datum: Zeit: Aussteller: Registration: Infos und Kontakt:

ZHAW, St.-Georgen-Platz 2, 8499 Winterthur (3 Min. vom Hauptbahnhof) Dienstag, 1. Juli 2014 08.30 bis 17.30 Uhr 32 Unternehmen und Hochschulen bis 27. Juni 2014 auf www.embeddedcomputingconference.ch Karin Beyeler, conference@embeddedcomputing.ch, swissT.net, +41 44 947 50 90, info@swisst.net, www.swisst.net

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zusammenstellen. Die Referate sind gegliedert in vier Streams: •Hardware •IoT & M2M / BLE / Kommunikation •Software-Entwicklung •Betriebssysteme & Tools Table-Top-Show fürs Networking Im Zentrum der Conference stehen Fachreferate, Informationsaustausch und Networking. Deshalb bildet die Table-Top-Show einen wichtigen Bestandteil der Veranstaltung. Sie bietet Raum und Zeit für intensives Networking und Informationsaustausch zwischen den Referaten von 08.30 bis 17.30 Uhr. Aktuelle Produkte lassen sich hier anfassen und Technologien und Dienstleistungen im Detail mit den Referenten und Ausstellern diskutieren. Ebenfalls sehr wichtig ist der Kontakt zu den anwesenden Hochschulen, die ihre aktuellen Projekte vorstellen und diese gerne mit den Besuchern diskutieren. Besucher aus allen Marktsegmenten Die Vergangenheit zeigt, dass die ECC für einen breiten Teilnehmerkreis von Interesse ist. Embedded Computing ist heute weitverbreitet in Märkten wie der Elektro- und Ma-

Wie funktioniert das? Bei der Tischmesse stellen 29 Hersteller ihre exklusiven Embedded-Lösungen vor.

schinenindustrie, Medizinaltechnik, dem Transportwesen, der Messtechnik, Textilindustrie, Lebensmittelindustrie, Gebäudeleittechnik, Verteidigung und anderen. Themen wie IoT werden die Verbreitung von Embedded Technologien weiter stark beschleuni-

gen und in neue Marktsegmente bringen. Die Embedded Computing Conference 2014 ist deshalb für Branchenangehörige die beste Möglichkeit, um neue Informationen für die Zukunft zu sammeln. ■

Können Sie noch mehr aus den Schützen herausholen?

Sicher. Mit den neuen Schützen der AF-Baureihe können Sie sparen: 80 % weniger Energieverbrauch. 90 % weniger Produktvarianten. 30 % weniger Baubreite. Die neue Technologie bietet Ihnen ein Maximum an Funktionalität bei höchster Effizienz in Bezug auf Energie, Sicherheit und Logistik. Unser Support unterstützt Sie weltweit, damit Sie von 100 % aller Vorteile profitieren können. www.abb.ch/gebaeudeautomation

ABB Schweiz AG, Niederspannungsprodukte Brown Boveri Platz 3 CH-5400 Baden Tel. +41 58 586 00 00 www.abb.ch/gebaeudeautomation

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GUIDED TOURS

Megalink führt Sie durch die Sindex Über 300 Unternehmen stellen sich an der Sindex vor. Damit der Überblick im regen Messegeschehen nicht verloren geht, bietet «Megalink» nun Guided Tours an. Verkaufsleiter Jürg Rykart führt Teilnehmer persönlich an ausgewählte Stände, an denen Experten ihre Technologien vorstellen.

index heisst die Schweizer Technologie-Messe und findet erneut in Bern statt. Vom 2. bis 4. September treffen sich dazu Branchen-Exponenten in der Bundeshauptstadt und zeigen mitunter Entwicklungen oder Produkte aus den Sparten Automation, Elektronik oder Elektrotechnik.

INFOS AZ Fachverlage, Redaktion Megalink 5001 Aarau Fax +41 58 200 56 61 redaktion@megalink.ch www.megalink.ch/sindex

Blick hinter der Kulisse Die Stimmung an Fachmessen ist meist geschäftig, es ist viel los. Damit Besucher auf der Sindex nicht den Überblick verlieren, bietet die Fachzeitschrift «Megalink» in Zusammenarbeit mit der Bernexpo an allen drei Veranstaltungstagen eine Besonderheit an: geführte Messerundgänge oder Guided Tours. Der Rundgang beginnt jeweils um 10.00 Uhr und dauert rund 90 Minuten. Der Verkaufsleiter vom Fachverlag der AZ Medien Jürg Rykart persönlich führt die Gruppe zu wichtigen Entwicklungen und Produkten

ausgewählter Aussteller. An den Messeständen lassen sich bislang Antrimon, Eplan, Phoenix Contact, Schneider Electric, Sigmatek, Wago, Bosch Rexroth oder Rockwell in die Karten schauen. Gewinnen, zum Schluss Die Teilnahme ist einfach und gratis (siehe Infobox). Mitmachen kann aber nur, wer sich vorgängig angemeldet hat. Und die Plätze sind begrenzt. Aus den Teilnehmern werden ausserdem ein schwarzes 16 GB iPad von Apple und fünf Voltcraft-Messgeräte verlost. ■

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Die Schweizer Messe für Technologie

Die Erfolgsgeschichte 2012 mit 300 Ausstellern und 11000 Besuchern findet 2014 ihre Fortsetzung. Sichern Sie sich jetzt Ihren Standplatz!

2.– 4. SEPTEMBER 2014

BERN Veranstalter:

Patronat:

swiss technology network

Partner:

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Hier geht’s zum Messevideo!

www.sindex.ch

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Für Anton Meindl, Business Manager Controls bei B&R, ist eines klar: Dezentrale Automatisierungssysteme mit Reaction Technology dringen in eine neue Dimension der Reaktionsgeschwindigkeit vor. Bilder: B&R

B&R SENKT MIT REACTION TECHNOLOGY DIE REAKTIONSZEIT VON STEUERUNGEN UM FAKTOR 1000

Ultraschnelle Automatisierung Reaction Technology senkt Reaktionszeiten in der Automatisierung auf 1 μs. B&R hat die neue ultraschnelle Steuerungstechnik mit Standardhardware realisiert, die sich IEC-61131-kompatibel programmieren lässt. Ohne Mehrkosten gelingt so eine immense Leistungssteigerung.

chnelligkeit hat in bestimmten Anwendungen einen direkten Einfluss auf die Qualität des Produktes. «Der Druck beim Formen von PET-Flaschen muss präzise geregelt sein», sagt Anton Meindl, Business Manager Controls bei B&R: «Je präziser die Druckregelung erfolgt, desto dünner kann die Wand der Flasche sein.» Weitere Beispiele aus dem Spritzgiessbereich sind eine

AUTOR Peter Kemptner, freier Journalist INFOS B&R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. +41 52 728 00 55 office.ch@br-automation.com www.br-automation.com

exakte Drehzahl- oder Positionsregelung. Die Reaktionszeit hing bislang von mehreAuch in der Druckindustrie sind schnelle ren Faktoren ab: der Netzwerk-PerforFunktionen nötig. mance, also der AnDas FPGA übernimmt bestimmte «Wenn Papier in eizahl der Knoten im ne Maschine läuft, Netzwerk und der Funktionen der Steuerung muss die Kante bei Netzwerklast sowie und entlastet so diese. einer sehr hohen der LeistungsfähigGeschwindigkeit erkannt werden», sagt Ankeit der Steuerung. Konkret verläuft die Siton Meindl. Die Anwendungsmöglichkeiten gnalverarbeitung so: Der Eingangstreiber für ultraschnelle Reaktionszeiten sind zahl- eines I/O-Moduls tastet das Eingangssignal reich. ab und wandelt es in ein Logiksignal um. Herkömmliche I/O-Technik arbeitet mit eiDieses Signal wird über das Netzwerk an ner minimalen Reaktionszeit von rund 1 ms. die zentrale Steuerung geschickt. Die SPS «Diese ist jedoch für bestimmte Anwen- verarbeitet das Signal und überträgt es dungen mittlerweile zu langsam», merkt der wieder zum Modul. Die Ausgangstreiber Business Manager an. «In Abfüllanlagen für wiederum setzen das Signal um und überGetränkeflaschen beispielsweise muss die tragen es an den Bestimmungsort. ReaktiSteuerungstechnik das Signal des Füllstand- onszeiten im Millisekundenbereich lassen sensors schneller verarbeiten, um ein opti- sich auf diese Art nicht wesentlich untermales Ergebnis zu erzielen.» schreiten.

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Reaktionszeit von 1 μs «Bei der Entwicklung von Reaction Technology haben wir uns das Ziel gesetzt, die Signalverarbeitungszeit massiv zu beschleunigen und weitestgehend in die I/O-Module selbst zu integrieren», sagt Anton Meindl: «Gleichzeitig wollten wir die Vorteile einer zentralen Software-Haltung beibehalten. Unsere Technologie verkürzt die Reaktionszeit zwischen Erfassung des Eingangssignals und Ausgabe des Steuerungssignals auf 1 μs.» Die B&R-Technologie beruht auf einem I/OModul mit integriertem FPGA. «Für einen FPGA-Chip haben wir uns entschieden, weil er Signale parallel und schnell verarbeiten kann», erklärt Anton Meindl. Bei rund zehn verschalteten Funktionsblöcken beträgt die Abarbeitungszeit im FPGA rund 0,8 μs.

erfolgt die Zuweisung der Softwarefunktion auf die ausführende Hardwarekomponente durch Anpassung der Hardwarekonfiguration in Automation Studio. «Unsere Technologie erlaubt es, mit gewohnt einfacher Softwareprogrammierung hinsichtlich der Geschwindigkeit eine neue Dimension zu erreichen», sagt Anton Meindl. Im Interesse einer möglichst universellen Verwendbarkeit lassen sich die Funktionsblöcke zur lokalen Ausführung dynamisch in die Module nachladen. Schneller mit Reaction Technology Da bei Reaction Technology die Signalverarbeitung direkt im Modul erfolgt, sind Reaktionszeiten nicht mehr vom vorhandenen Systembus oder der zentralen Steuerung abhängig. «Reaction Technology bietet immer die gleiche schnelle Performance», merkt Anton Meindl an: «Andere Lösungen am Markt erreichen entweder nicht dieselbe Geschwindigkeit oder schränken die Maschinenbauer bezüglich Flexibilität und Programmierung ein.» Die Signalverarbeitung mit Reaction Technology läuft wie folgt ab: Der Eingangstreiber tastet das Eingangssignal mit einer Auflösung von 20 ns ab und wandelt es in ein Logiksignal um. Anschliessend verarbeitet das FPGA das Signal mit Zykluszeiten von bis zu 1 μs. Das resultierende Ergebnis wird wieder an den Ausgangstreiber des I/O-Moduls übermittelt. Das Modul setzt diese Information um und gibt ein

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physikalisches Signal aus. Das FPGA übernimmt also bestimmte Steuerungsfunktionen der Steuerung und entlastet sie dadurch. «Da die Reaction Technology die Zentralsteuerung wesentlich entlastet, kann die SPS kleiner dimensioniert werden», sagt Anton Meindl. Das bedeutet, Maschinenbauer können mit einer Steuerung, die im Millisekundenbereich arbeitet, eine Reaktionszeit im Mikrosekundenbereich erreichen. «Für welche Prozessorgrösse der SPS sich der Anwender entscheidet, hängt also nicht mehr von Spitzengeschwindigkeiten in speziellen Funktionen ab, sondern allein von der durchschnittlichen Auslastung der Applikation», ergänzt er.

Ultraschnelle Module, ultraschnelle Steuerung Die Reaction Technology ist auf I/O-Modulen des X20- und X67-Systems sowie auf FPGA schnell und einfach programmieren den neuen X20-Kompaktsteuerungen verEiner Herausforderung mussten sich die fügbar. Drei Module mit unterschiedlicher B&R-Entwickler stellen: Bislang waren I/O-Konfiguration stehen bereit: zwei X20FPGA schwer zu programmieren. «Dieses Module (X20RT8001 und X20RT8201) und Problem haben wir gelöst», sagt der Busiein X67-Modul (X67BC81RT). ness Manager. Maschinenbauer können die Die X20-Module in IP20-Ausführung verfüFPGA wie gewohnt in der Automatisiegen über vier digitale Eingänge mit variarungssoftware Automation Studio handhablem Eingangsfilter und ben und programmieren. Sie erstellen Proweitere vier konfigurierbagramme samt Parameter in Form von re digitale I/O, deren physiFunktionsblöcken nach IEC 61131, auch die kalische Wandlungszeit unKommunikation zwischen I/O- und CPUter 2 μs liegt. Das Modul Tasks erfolgt über den Austausch der ProX20RT8201 hat zusätzlich zessvariablen. An logischen Operationen zwei Analog-Eingänge sind etwa AND, OR, XOR oder NOT mög(±10 V) mit 12 Bit Auflölich. Ebenso realisieren lassen sich arithmesung und 5 μs Wandlungstische Operationen wie ADD, SUB, MUL, zeit. Das X67-Modul in DIV sowie FlipFlop, PWM, Komparator und IP67-Ausführung stellt Zähler. Die per Funktionsblock erstellten zwei digitale Eingänge (24 Verschaltungen lassen sich wie klassischer VDC) und weitere drei EinSteuerungscode testen. Die Simulation ergänge (5 VDC) sowie vier folgt durch Ausführung der Module auf der konfigurierbare I/O bereit. Steuerung. Funktioniert alles einwandfrei, Neben zwei Analog-Eingängen wurde ein Analogausgang (±10 V) mit 12 Bit Auflösung integriert. An Kompaktsteuerungen mit Reaction Technology B&R bietet Reaction Technology sowohl für I/Obietet B&R zwei Modelle: Module der X20- wie der X67-Reihe (Foto) an. X20CP1381-RT und Zusätzlich verfügen Kompaktsteuerungen des X20CP1382-RT. Die KomX20-Systems über die neue Technologie. paktsteuerungen gibt es mit 200 MHz und 400 MHz Prozessor. Je nach Variante sind bis zu 256 MByte Arbeitsspeicher und 16 kByte nullspannungssicheres RAM verfügbar. Für Applikation und Datenablage steht ein fest eingebauter Flash Drive mit bis zu 4 GByte zur Verfügung. Die Steuerungen verfügen über Ethernet, USB und RS232-Schnittstelle. In beiden Leistungsklassen sind zusätzlich Powerlink und CAN als integrierte Schnittstelle Die Programmierung der FPGA erfolgt im Funktionsblock-Editor der Automatisierungssoftware Automation Studio. verfügbar. ■ Entsprechende Bibliotheken sind verfügbar.

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A U TO M A T I O N

Reihenklemmen

Digitale Busklemmen

Steckverbinder

Weg-/ Winkelmessung

Leistungsmessung

Druckmessung

Widerstandsensoren

Thermoelemente

Ampere

Volt

sichere Sigale

DC-Motor-Enstufen

Schrittmotoren

PWM

Binäre Signale

NAMUR

AC-Signale

DC-Signale

Push-In-Anschluss

Zugfederanschluss

Schnellanschluss

Schraubanschluss

Bolzenanschluss

Marktübersicht Automation

Analoge Busklemmen

Anschlusstechnik AMK Antriebs- und Regeltechnik AG www.amk-antriebe.ch Anatec AG

www.anatec.ch

Antrimon AG

www.antrimon.ch

Bachmann electronic GmbH

www.bachmann.info

Balluff AG

www.balluff.ch

Bartec Engineering + Services AG

www.bartec.ch

Baumer Electric AG

www.baumer.com

Beckhoff Automation AG

www.beckhoff.ch

Bibus AG

www.bibus.ch

Bosch Rexroth Schweiz AG

www.boschrexroth.ch

BOXdrive.ch

www.boxdrive.ch

B&R Industrie-Automation AG

www.br-automation.ch

CL-Electronics GmbH

www-cl-electronics.ch

Compona AG

www.compona.ch

Danfoss AG

www.danfoss.com

Dietrich + Blum AG

www.dietrichundblum.ch

Eaton Industries II GmbH

www.eaton.com

EME AG

www.eme.ch

Emerson Industrial Automation

www.emerson.com

Fabrimex Systems AG

www.fabrimex-systems.ch

FAULHABER MINIMOTOR SA

www.minimotor.ch

Future Electronics

www.futureelectronics.com

Harting AG

www.harting.com

ifm electronic ag

www.ifm.com

Ineltro AG

www.ineltro.ch

Interstar AG

www.interstar.ch

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Antriebstechnik

Verbindungselemente

Ventile / Ventilinseln

Pumpen / Vakuumpumpen

Kompressoren

pneumatische Komponeneten

hydraulische Komponenten

Getriebe

Bremsen

Motion Controller

Frequenzumrichter

Linearachsen

Antriebe / Motoren

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Fluidik

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Filter / Oszillatoren

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Baugruppen

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Anzeigen / Displays

Sonstige

Kompaktsteuerungen

Panel-basierte

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PC-basierte

Sicherheit

SPS-basierte

Lichtgitter

Laserscanner

Schalter für Türen

Mechanische

Ultraschall

Optische

Induktive

Nährungsschalter

Visionsysteme

Kraft-/Wegsensoren

Kapazitive

Drehgeber

Winkelsensoren

Wegaufnehmer

Kraftsensoren

Drehmoment

Beschleunigung

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Reihenklemmen

Digitale Busklemmen

Steckverbinder

Weg-/ Winkelmessung

Leistungsmessung

Druckmessung

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Thermoelemente

Ampere

Volt

sichere Sigale

DC-Motor-Enstufen

Schrittmotoren

PWM

Binäre Signale

NAMUR

AC-Signale

DC-Signale

Push-In-Anschluss

Zugfederanschluss

Schnellanschluss

Schraubanschluss

Bolzenanschluss

Marktübersicht Automation

Analoge Busklemmen

Anschlusstechnik Jenny Science AG

www.jennyservice.ch

Kistler

www.kistler.com

Leuze electronic AG

www.leuze.ch

Lütze AG

www.luetze.ch

Mattle Industrie-Produkte AG

www.mattle-ag.ch

Maxon Motor AG

www.maxonmotor.com

MPI AG

www.mpi.ch

Murrelektronik AG

www.murrelektronik.ch

Omni Ray AG

www.omniray.ch

Parkem AG

www.parkem.ch

Pepperl + Fuchs AG

www.pepperl-fuchs.ch

PHOENIX CONTACT AG

www.phoenixcontact.com

Phoenix Mecano Komponenten AG

www.phoenix-mecano.com

reichelt elektronik GmbH & Co. KG

www.reichelt.com

Rockwell Automation AG

www.rockwell.com

RS Components

www.rs-components.com

Schneider Electric (Schweiz) AG

www.schneider-electric.com

Siemens Schweiz AG

www.siemens.com

SIGMATEK Schweiz AG

www.sigmatek.ch

Spectra (Schweiz) AG

www.spectra.ch

Stemmer Imaging AG

www.stemmer-imaging.de

Transmetra AG

www.transmetra.ch

WAGO CONTACT SA

www.wago.com

Weidmüller Schweiz AG

www.weidmueller.ch

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Antriebstechnik

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KOMMUNIKATIONSSTANDARD OPC-UA ALS BASIS FÜR DAS ZUKUNFTSPROJEKT «INDUSTRIE 4.0»

CPS sollen es richten Der grösste Teil des Programm-Codes in Steuerungen hat heute nichts mit regelungstechnischen Aufgaben zu tun. Daher steht dieser Ansatz konträr zu zukünftigen Herausforderungen wie Flexibilität, Adaptivität oder Vernetzung. Industrie 4.0 möchte deshalb die Automatisierungstechnik mit neuen Verfahren auf Grundlagen des CPS optimieren. Dabei soll das Kommunikationsprotokoll OPC UA eine wichtige Rolle spielen.

Bild 1: Der interne Aufbau eines CPS mit den zentralen Komponenten Mensch, Maschine und Produkt zeigt seine Komplexität. Bilder: Phoenix Contact AG

ie heutige Automatisierung ist mittlerweile auf der Stufe von EmbeddedSystemen oder mechatronischen Einheiten angekommen. Ein Cyber Physical System (CPS) umfasst diese eingebetteten Systeme oder mechatronischen Einheiten, aber auch Steuerungselemente wie die SPS, zusätzliche interne Logistik-, Koordinations- und Management-Prozesse sowie externe Dienste. Der Mensch und das zu fertigende Produkt sind integraler Bestandteil dieses Systems (Bild 1). Ein CPS will Daten mit den in der Applikation verbauten Sensoren und Aktoren austauschen. Zudem kennt es den aktuellen Status des Prozesses oder der Umgebung, beinhaltet unter Umständen Subsysteme oder soll mit anderen CPS kommunizieren.

AUTOR Urs Thönen Product Manager Automation Phoenix Contact INFOS PHOENIX CONTACT AG 8317 Tagelswangen Tel. + 41 52 354 55 55 infoswiss@phoenixcontact.com www.phoenixcontact.ch

Bild 2: OPC-UA deckt die Schnittstellen-Anforderungen eines CPS ab oder stellt Mechanismen für die Lösung der Anforderung zur Verfügung.

Das alles sind Funktionen, die eine SPS bereits heute erfüllt. Damit bleibt die Steuerung weiterhin zentrales Element des CPS. Für die neue Sichtweise auf ein CPS als eigenständige Einheit muss also die Systemgrenze verschoben werden. Darüber hinaus sind die Anforderungen der neuen Schnittstellen zu adaptieren. Anpassungsfähige Schnittstellen als Grundlage Die Steuerung fungiert weiterhin als Platzhalter für kleinere Einheiten, die kein eigenständiges CPS werden. Hierbei handelt es sich um Einheiten, die als Embedded-System oder mechatronisches Modul konzipiert sind. Im CPS wird die SPS als Steuereinheit des Systems ferner zum Erbringer von Diensten. Diese lassen sich von Menschen oder anderen Systemen, wie einem Energiemanagement-System, abrufen. Zu den Zielen des CPS zählen: •die bessere Vernetzung mit weiteren CPS •eine einfachere, auch ortsunabhängige Nutzung anderer Dienste, beispielsweise eines Diagnose-Agenten über das Internet •der robustere Ablauf der Prozesse bei höherer, interner Adaptivität auf veränderte Randbedingungen •die Schonung der Ressourcen Energie und Material, selbst bei variierender Auslastung

Deshalb erfordert ein CPS die intensivere interdisziplinäre Zusammenarbeit der Gewerke Maschinenbau sowie Elektro-, Automatisierungs- und Informationstechnik. Genau das ist die wesentliche Absicht des Konzepts von Industrie 4.0. Ein Cyber Physical System gründet sich auf anpassungsfähige Schnittstellen zum Zweck interner Erweiterungen sowie der Kommunikation nach aussen. Die Schnittstellen benötigen neben einem zyklischen Datenaustausch azyklische Events, um andere Systeme zu informieren oder Methoden, sodass Dienste angeboten und abgerufen werden können. Grosse Bedeutung haben zudem Security-Funktionen, da mitunter Daten ortsunabhängig über das Internet weiterzuleiten sind. Die Schnittstellen müssen sich ausserdem kontextabhängig adaptieren lassen, damit das CPS langfristig in der heterogenen Automatisierungslandschaft flexibel erweiterbar bleibt. Hier kommt das Kommunikationsprotokoll OPCUA ins Spiel. OPC-UA schafft neue Kommunikationsmöglichkeiten OPC-UA deckt alle wichtigen funktionalen Anforderungen an die Schnittstelle des CPS ab (Bild 2). Der herstellerübergreifende

The power in relays and timers since 1954

im Adressraum suchen und verknüpfen. Die Schnittstelle ist somit flexibel erweiterbar (Bild 3). Die aktuelle Spezifikation des PLCopen-Profils ist um eine Funktion ergänzt worden, welche die Möglichkeiten der Kommunikation umdreht. Heute wird eine SPS immer über einen OPC-Server abgebildet. Wandert der OPC-UA-Stack nun auf die Steuerung, kann sie über Client-Funktionen aktiv Daten und Nachrichten an andere CPSSysteme verschicken oder von dort abgreifen. Dazu werden derzeit Bild 3: Das PLCopen-Profil von OPC-UA ist ein Vertreter eines auf den standardisierte Bausteine definiert, Basismechanismen DA, AC, HA, PRG basierten Collaboration-Modells. welche die Darstellung und Funktion einer solchen Steuerung-zuStandard wird bereits oder zukünftig von Steuerung-Kommunikation regeln. Securitysämtlichen Automatisierungsherstellern welt- Mechanismen sind ebenfalls im PLweit unterstützt. Dabei ist er ausserordent- Copen-Protokoll über etablierte Mechanislich skalierbar und plattformunabhängig, men gelöst. In der binären Implementierung weshalb OPC-UA von intelligenten Senso- liefern X.509-Zertifikate in Verbindung mit ren mit wenigen Datenpunkten ebenso wie einer User-Authentifizierung die notwendige von Leitsystemen mit 100 000 und mehr Sicherheit. Erfolgt der Datenaustausch über Datenpunkten verwendet werden kann. Web-Services, kommen die Methoden der Das Adressierungsmodell ist standardisiert WS Secure Conversation zur Anwendung. und lässt sich über darauf aufsetzende Pro- Ferner können Lese- und Schreibrechte bis file oder eigene Objekte ausbauen. Als Bei- auf die Gruppenebene für verschiedene spiel eines solchen Profils sei die Abbildung Nutzerkreise verwaltet werden. Auf diese von Steuerungsvariablen über den PLC Weise stellt OPC-UA selbst in vernetzten Landschaften mit vielen Nutzern und andeopen-Standard genannt. PLCopen für OPC-UA stellt in erster Linie ren Systemen einen umfassenden Zugriffsschutz sicher (Bild 4). die Variablen einer gemäss IEC 61131-3 programmierten Steuerung dar. Alle Steuerungen mit diesem Profil haben somit einen Fazit identischen Namensraum, sodass sich OPC-UA erweist sich als optimale Basis für mehrere Geräte unterschiedlicher Hersteller die Umsetzung der von Industrie 4.0 geforauf gleiche Weise in das CPS integrieren derten Funktionen. Denn das Protokoll ist lassen. Darüber hinaus enthält OPC-UA bereits verfügbar sowie in unzählige Geräte syntaktische Informationen zu Strukturen von der Sensorebene bis zu MES- und und Bausteinen mit ihren Ein- und Aus- ERP-Systemen integriert. Zudem wird es gangsvariablen. So können andere CPS be- von allen Automatisierungsanbietern unterkannte Informationsstrukturen automatisch stützt. Dabei deckt OPC-UA auch die interne Kommunikation innerhalb des CPS ab und fungiert teilweise als Feldbusersatz oder Middleware zwischen den im CPS interagierenden Modulen. Darüber hinaus bietet das Protokoll die Möglichkeit zur Vernetzung in herkömmliche Leitsysteme und andere CPS (Systems-of-Systems) bis hin zu Cloud-Applikationen. Andere Middleware-Ansätze aus dem IT-Umfeld wie COBRA- oder SOAP-basierende Verfahren gibt es zwar seit längerer Zeit, doch sie haben sich in der Feldebene der Automatisierung nie durchsetzen können. Vor diesem Hintergrund ist das aus diesem Bereich kommende OPC-UABild 4: In allen Kommunikationsverbindungen (Binary, Hybrid mit Protokoll der beste Ansatz für das HTTPS, Webservices) sind Security-Mechanismen fester Bestandteil der Kommunikation. neue industrielle Zeitalter. ■

Die neue Serie 22 Leistung für alle Bereiche 25A, 40A, 63A Beleuchtung Storen

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Die JD BoxR Tanabe faltet und klebt pro Stunde bis zu 30000 Kartons mit einer maximalen Länge von 1800 mm und einer maximalen Breite von 1700 mm. Dabei sind verschiedene Faltarten mit ihr möglich. Bilder: Sigmatek

DURCHGÄNGIGE AUTOMATISIERUNGSLÖSUNG VON SIGMATEK ERHÖHT PRÄZISION UM FAKTOR 10

Servomotoren sorgen für Flexibilität Die Faltschachtel-Klebemaschine JD BoxR Tanabe basiert auf einer durchgängigen Automatisierungslösung von Sigmatek. Diese verleiht der neuen Maschinengeneration nicht nur einen höheren Ausstoss, sondern garantiert eine bessere Qualität.

as niederländische Unternehmen JD Engineers entwickelte die JD BoxR Tanabe in Zusammenarbeit mit der japanischen Firma Tanabe. Sie faltet und klebt gestanzte Kartonblätter und stapelt diese abschliessend auf einem Auslaufband – und all dies mit hiher Geschwindigkeit.

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Modularer Aufbau reduziert Ausschuss Die JD BoxR Tanabe ist modular aufgebaut und verfügt über eine zentrale, offene Steuerungsplattform. Weitere Upgrades zum Vorgängermodell sind ein einfacher Zugang zu den Einheiten, Servomotoren in jedem Abschnitt, Sicherheitszellen, Status-LED, verbesserte Zufuhr sowie verkürzte Einrichtzeiten. Jasper Kruizinga, technischer Direktor bei JD Engineers, erklärt: «Zuvor wurde die Maschine mit einem Hauptmotor und einer Gelenkwellenkombination für die Längsbewegungen betrieben. Alle Abschnitte liefen in der gleichen Geschwindigkeit. Somit erwiesen sich Drehmoment und

Schlupf in den einzelnen Sektoren als unsichere Faktoren, da sie sich nicht richtig abstimmen liessen. Wenn etwas falsch lief, stoppte der ganze Prozess.» In der neuen Generation verfügt nun jeder Abschnitt über einen oder mehrere Servoantriebe, die sowohl die Geschwindigkeit der Maschine als auch die Position der Kartons steuern. «Im Fall der Fälle stoppt nur der betroffene Sektor. Die restlichen Abschnitte laufen leer weiter», erklärt Doeke Holtrop, Geschäftsführer JD Engineers: «Dank des modularen Aufbaus können wir den Produktionsprozess nun durch abschnittsweises Herunterfahren trennen. Bei

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der alten Konfiguration waren bei Problemen alle Schachteln im End-Faltabschnitt Ausschuss.» Präzision durch stabile Absolutwerte Abhängig vom zu verarbeitenden Produkt können bis zu 30000 Kartons pro Stunde gefaltet beziehungsweise geklebt werden. «Früher hatte man einen Hauptmotor, in dem Daten durch einen Geber ausgelesen wurden, und dann ins System gingen. Beim Starten und Stoppen kam es zum instabilen Lauf. In der neuen Konfiguration, mit Servomotoren in jedem Abschnitt, gibt es bei der Übergabe der Kartons keine Geschwindigkeitsunterschiede in den einzelnen Sektionen. Dadurch konnten wir die Präzision um das Zehnfache steigern und den Ausschuss um mehr als 70 Prozent reduzieren», erklärt Jasper Kruizinga die Vorzüge des jetzigen Aufbaus. JD-Geschäftsführer Doeke Holtrop ergänzt: «Bei einer Produktionsumstellung musste der Betreiber früher alles manuell erledigen. Jetzt gibt er einfach die Spezifikationen des zu faltenden Kartontyps ein und das System führt die Berechnungen automatisch durch.» Da selbst kleinste Anpassungen aufgezeichnet werden, lassen sich Wiederholaufträge schnell realisieren. Die Feinmessung der Träger in der Maschine, die früher durch einen Geber kontrolliert wurde, ist jetzt über ein Wegmesssystem an das Echtzeit-Ethernetnetzwerk Varan angeschlossen. Dadurch lassen sich stabile Absolutwerte innerhalb eines Zehntelmillimeters verwenden. Varan steuert Falt- und Klebeprozess Durch die Lösung von Sigmatek erhielt die Systemkonfiguration einen ordentlichen Ef-

In der Trombone-Einheit wird ein finaler, beidseitiger Druck auf die Kartons ausgeübt, damit die Leimung hält. Anschliessend werden die Kartons ausgerichtet und etwas versetzt auf das nachfolgende Förderband platziert, was das Zählen der Schachteln vereinfacht.

fizienzschub. Die zentrale Steuerung übernimmt nun der C-IPC, der über die schnellen C-Dias I/O bis zu 32 Leimköpfe steuert. Alle prozessbeteiligten Abschnitte sind über den Ethernet-basierten Varan-Bus miteinander vernetzt. Dessen harte Echtzeitfähigkeit stellt sicher, dass der Falt- und Klebeprozess optimal funktioniert und die Leimköpfe μs-genau angesprochen werden. Ausserdem ermöglicht dieser ein einfaches Zusammenfügen der einzelnen Anlagenmodule, von denen jedes über einen eigenen Schaltschrank verfügt, in dem der C-IPC als Manager fungiert. «Wir sind jetzt in der Lage, eine komplette Maschine innerhalb von eineinhalb Stunden zu verdrahten. Früher

waren dafür eineinhalb Tage nötig», so der Technische Direktor Jasper Kruizinga. Objektorientierte Programmierung Eine wichtige Rolle spielte bei der Entwicklung der JD BoxR Tanabe das objektorientierte Engineering-Paket Lasal. Dieses fasst Code und Daten in logische Einheiten zusammen. Da es diese Objekte kapselt, sind Eingriffe von aussen nicht möglich. Der tatsächliche Programmcode wird in den herkömmlichen Hochsprachen erstellt. Einmal erstellt, lassen sich die Objekte, die einzelnen Maschinenfunktionen entsprechen, im Baukastensystem beliebig kombinieren und durch den modularen Aufbau wiederverwenden. Neben der Prozesssteuerung wurden bei dieser Anwendung auch die Antriebstechnik und Visualisierung in Lasal programmiert. Sicherheitsbezogene Anwendungen wurden über den Safety-Designer konfiguriert. ■

Technik im Detail

Auf einem 19-Zoll-Farb-Touchscreen kann der Weg der Kartonblätter in Echtzeit eingesehen werden. Bei Bedarf lassen sich an den ETV Control Panels von Sigmatek Anpassungen direkt vornehmen, wie hier bei den Falthakeneinstellungen.

Die JD BoxR Tanabe verfügt über 500 Ein- und Ausgänge und 30 Motoren. In den einzelnen Abschnitten sind kompakte C-Dias-CPU sowie I/O-Standardund Safety-Module im Einsatz. Die Antriebsregelung erfolgt über Servodrives der Serien Dias-Drive 300, die für Mehrachsapplikationen im Leistungsbereich von 8 bis 14 kVA ausgelegt sind. Dabei sorgt die nahtlose Integration von SPS und Motion Control für eine verbesserte Synchronisation von Prozess- und Bewegungsabläufen in der Maschine. Als Mensch-Maschine-Schnittstelle fungieren 19 Zoll grosse ETV Control Panels mit Farbtouchscreen. Neben der Visualisierung des Ablaufes der verschiedenen Produktionsabschnitte werden hier die Echtzeit-Einstellungen durchgeführt.

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Nach dem Aufsetzen des Deckels wird der Rand gebördelt und zusammengepresst.

Bilder: Siemens

FERRUM PROGRAMMIERT S7-1200-STEUERUNG FÜR SEINE DOSENVERSCHLIESSANLAGEN MIT TIA PORTAL

Kein Deckel geht verloren Eingebettet in Konservendosen- und Getränkeabfüllanlagen sind die Verschliessmaschinen ein wichtiger Teil der Prozesskette. Deren Steuerungen müssen mit den übergeordneten Systemen kompatibel sein. Ferrum, ein Hersteller von Dosenverschliessern, arbeitet sich deshalb in die neue Welt des TIA Portals ein.

ro Sekunde 40 Dosen. Das ist die Geschwindigkeit, mit der heute Getränkedosen wie Energiedrinks oder Bierdosen verschlossen werden. Wer in einer Produktionshalle zuschaut, kann die einzelnen Dosen kaum mit dem Auge verfolgen. Während einem Blinzeln – rund 300 Millisekunden – verlassen zwölf weitere Dosen die Verschliessmaschine. Um die hohen Raten zu erreichen, arbeitet die Anlage mit 18 Stationen im Rundtakt.

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

Eine Getränkedose wird in zwei Schritten verschlossen. Zuerst wird ihr ein Deckel aufgesetzt und die Dose inklusive Deckel gebördelt: Wo Dose und Deckel übereinanderliegen, wird das Blech miteinander verbogen. Jetzt hält der Deckel, ist aber noch nicht dicht. Im zweiten Schritt presst die Maschine den Übergang zusammen. Nun ist das Bier oder der Energiedrink luftdicht verschlossen. Produktevielfalt reduzieren Einer der weltweit führenden Hersteller von Dosenverschliessanlagen ist die Firma Ferrum in Schafisheim bei Lenzburg. «Wir hatten bisher 16 verschiedene Maschinen, um die unterschiedlichen Anforderungen der Kunden zu erfüllen», erklärt Martin Schür-

mann, zuständiger Entwicklungsleiter Elektrotechnik und Automation in der Abteilung: «Es gibt kleine Getränkelieferanten, die weniger Dosen pro Tag abfüllen. Hier reichen vier Stationen im Rundtakt.» Ein weiteres Segment sind Kunden, die Dosen mit Essen abfüllen, beispielsweise Ravioli-Büchsen. Dabei unterscheiden sich nicht nur die Formate der Dosen. Damit das Essen oder die Getränke nicht verderben, muss der Sauerstoff aus der Büchse entfernt werden. Vor dem Verschliessen einer Ravioli-Dose spült deshalb heisser Wasserdampf den Sauerstoff weg. Danach kühlt der Dampf ab und erstellt ein Vakuum. In Getränkedosen wird der Sauerstoff hingegen meist mit CO2 herausgespült. Um nun die Logistik zu vereinfachen, reduzierten die Entwickler von Ferrum

AUTOMATION-PC KOMPLETTLÖSUNG

Das Touch Panel im Ferrum-Design: Die Folie wurde nach den Vorgaben von Ferrum hergestellt.

die Produktevielfalt in der neuen Generation auf sieben Maschinen.

sen. Je nach Typ Dose werden andere Falzrollen eingesetzt.

Erfahrungen mit TIA Portal sammeln In ihrer neuen Produktefamilie setzte Ferrum erstmals die S7-1200-Steuerung mit der TIA-Entwicklungsumgebung ein. Martin Schürmann wollte Erfahrungen mit dem TIA Portal sammeln: «Die Maschinen sind eingebettet in die Getränkeabfüllanlagen. Oft schreiben unsere Kunden vor, dass wir Siemens-Steuerungen verwenden müssen, damit die Verschliessanlage in die Produktion eingebunden werden kann. Deshalb ist es wichtig, dass wir die TIA-Software kennen.»

Grafiken leiten Benutzer Die Entwickler von Ferrum versuchen konsequent, den Aufwand während der Inbetriebnahme so gering wie möglich zu halten. Deshalb programmierten sie die Benutzerschnittstelle auf dem Touch Panel so, dass kein Text übersetzt werden musste – der Benutzer wird durch Grafiken und Zahlen geführt. «Die Gestaltung der HMI-Schnittstelle dauerte in der Entwicklungsphase zwar länger, nun haben wir jedoch den Vorteil, dass wir uns nicht mehr um Sprachversionen bei der Inbetriebnahme kümmern müssen», sagt Martin Schürmann: «Die Maschinen werden überall auf der Welt eingesetzt.» Ein Trend bei den Kunden sei zudem die Nachhaltigkeit: Wasser zur Reinigung der Anlage oder CO2 für das Ausspülen der Dosen dürfen nicht verschwendet werden – ebenso wenig wie die Energie. «Wir bieten als Option einen effizienteren Antrieb an, dessen Mehrkosten sich in kurzer Zeit amortisieren. Und spezielle Lamellen verteilen das CO2 so gezielt, dass nur noch wenig in die Atmosphäre gelangt.» ■

Lokale Kleinsteuerung Die S7-1200-Steuerung übernimmt nur wenige lokale Aufgaben in der Dosenverschliessanlage. Beispielsweise muss sie entscheiden, ob eine Dose da ist, auf die ein Deckel aufgesetzt werden muss – um zu verhindern, dass ein Deckel ins Leere fällt. Auf dem dazugehörigen Touch Panel können die Mitarbeitenden in der Getränkeproduktion zudem die Menge CO2 einstellen, mit der die Dose gespült wird. Um CO2 zu sparen und nicht zuletzt das Klima zu schonen, wird die Gasmenge an die Geschwindigkeit der Anlage angepasst – berechnet von der Kleinsteuerung. Alle anderen Steuerungsaufgaben inklusive Hauptantrieb und Sicherheitsfunktionen werden von einer separaten Steuerung im abgesetzten Schaltschrank durchgeführt. Über Profinet kommuniziert diese Steuerung mit den Ein- und Ausgabemodulen wie mit der S7-1200-Steuerung. Das eigentliche Bördeln und Falzen der Deckel wird rein mechanisch über mitdrehende Falzrollen gelöst, die ein entsprechendes Profil aufwei-

Die Automation-PC der NIFE-Serie vereinen in einem Gerät: • lüfterloser Mini-PC mit frontseitigen E/As • Feldbus-Interface (PROFIBUS, ProfiNet, EtherNet/IP, EtherCAT, DeviceNet) • CODESYS Control RTE Runtime (optional)

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Technik in Kürze Die Dosenverschliessanlage enthält eine S7-1200Kleinsteuerung, die in Echtzeit kontrolliert, ob eine Dose mit Deckel verschlossen werden muss. Zudem gibt sie den Sollwert vor, mit wie viel CO2 die Dose von der Verschliessen gespült wird. Das HMI Comfort Panel wurde im Express Design ausgeführt: Anstelle des Siemens-Logos ziert der Schriftzug von Ferrum das Panel. Dazu wird eine Abdeckfolie kundenspezifisch hergestellt. Programmiert wurden die Steuerung und die HMI-Schnittstelle mit dem TIA Portal.

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A U TO M A T I O N

FACTORYTALK VANTAGEPOINT ERMÖGLICHT MIT PARTNERPRODUKT KEY2ANALYZE DIREKTEN ZUGRIFF AUF SPC-DATEN

Jedem Mitarbeiter seinen Report ... Firmenbeitrag - Hoesch Hohenlimburg als Hersteller von warmgewalztem Spezialband begegnet den komplexen und wechselnden Kundenanforderungen mit FactoryTalk VantagePoint von Rockwell Automation. Durch den unmittelbaren Zugang zu SPCDaten lassen sich mit ihm die Analysekosten deutlich verringern.

Rund eine Million Tonnen Stahl verarbeitet Hoesch Hohenlimburg jedes Jahr …

m Automobilbau sind Stahlkomponenten immer höheren dynamischen Belastungen ausgesetzt. Rund 1 Million Tonnen Stahl verarbeitet Hoesch Hohenlimburg pro Jahr daher zu Hohenlimburger Mittelband, das sich ideal als Vormaterial eignet. Angeliefert in Brammen, entstehen in logistisch optimierten Produktionsprozessen die fertigen Coils. Die für die Qualitätssicherung erforderlichen Daten wurden in der Vergangenheit zeitauf-

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Prozesssicherheit als Herausforderung In Hohenlimburg müssen für die Fertigung des Mittelbandes komplexe Prozesse detailgenau eingestellt und verfolgt werden. «Die Fertigung in unserem Betrieb erfordert unzählige Prozessmessungen, gerade wenn man wie bei uns von einer kleinlosigen Fertigung spricht», verdeutlicht Dr. Andreas Tomitz, Teamleiter Qualitätssicherung bei der Hoesch Hohenlimburg GmbH. Jedes Coil wird nach Kundenspezifikation gewalzt, weshalb für jeden Auftrag Einstellung und Justage neu vorgenommen werden müssen. «Um hier die nötige Prozessstabilität zu garantieren, kommt man um die statistische Prozesskontrolle nicht herum», so Andreas Tomitz. Eine Aufgabe, die aufgrund gestiegener Kundenanforderungen automatisiert werden sollte. «Die Crux war, dass die klassische Regelkarte von einer Serienfertigung ausgeht, während wir einen Zusammenhang zwischen zeitlich versetzten Chargen herstellen mussten, um die geforderte Produktqualität zu gewährleisten», benennt Dipl.-Ing. Thomas Ewert, Teamleiter Technische Systeme/IT-Infrastruktur, die Anforderungen. 2007 begann daher die Suche nach einem benutzerfreundlichen, webbasierten Reporting-Tool, auf das theoretisch jedem Mitarbeiter Zugriff gewährt werden könnte.

wendig aus unterschiedlichen Quellen zu- Walzprozess minutengenau dokumentiert sammengestellt. Deshalb wollte Hoesch Die Wahl fiel auf die Manufacturing-IntelliHohenlimburg 2007 seinen kompletten Da- gence-Lösung FactoryTalk VantagePoint von tenbestand der Qualitätskontrolle auf ein Rockwell Automation. Ermöglicht durch die neues System übertragen und sämtliche strategische Allianz mit Microsoft, nutzt diese Produktionsparameter in einer Datenbank Software beim Anwender und der IT vorhanzusammenführen. dene und vertraute Heute sorgt das UnTechnologien wie Die Mitarbeiter können durch Interternehmen mit dem Excel und Internet pretation der Daten den Walzprozess Explorer sowie .NetQualitätssicherungsverbessern. system key2analyze Services, MS SQL dafür, dass die ProServer und Web Serduktion im Walzwerk nicht aus dem Ruder vices. Mit der Software können alle Daten läuft. key2analyze ist ein vom Encompass und Informationen aus den Regelkarten nach Product Partner advenco entwickeltes Add- Standards wie ISA-95 korreliert, analysiert On zum Manufacturing Intelligence System und über Webbrowser auf einem gemeinsaFactoryTalk VantagePoint von Rockwell men Reporting-Portal unternehmensweit zuAutomation. gänglich gemacht werden. Dabei lassen sich

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… zum warmgewalzten Stahlband. Die Qualität dokumentiert dabei FactoryTalk VantagePoint.

diese Reporte je nach Bedarf aus verschiedenen Daten zusammenstellen und liefern jedem Mitarbeiter genau die Informationen, die er in seinem Arbeitsumfeld benötigt und versteht. Die verschiedenen Datenquellen wie ERP, Messsysteme, lokale Datenbestände und externe Daten, sind über Standard-Konnektoren angebunden und werden wie die User-Verwaltung über FactoryTalk VantagePoint ausgewertet. Im Mai 2010 formulierten die IT- und Qualitätssicherungsteams ein Leistungsverzeichnis für die Weiterentwicklung und die damit verbundenen formellen Anforderungen an ein Portal. «Das 126-seitige Detailkonzept beinhaltete die komplexe Topologie bei uns in Hohenlimburg», erinnert sich Thomas Ewert. «Was uns zu diesem Zeitpunkt fehlte, war der datentechnische Zusammenhang zwischen den einzelnen Chargen», ergänzt Andreas Tomitz: «Zu jeder Einzelwalzung gibt es Daten und wir wollten in der Lage sein, Abweichungen früh festzustellen, um gegensteuern zu können.» Jede Minute des Walzprozesses ist dokumentiert, alle Daten werden aufbereitet und in der Datenbank hinterlegt. Weiterhin war gefordert, die Prozessregelkarten rückwirkend über vier Jahre zugänglich zu machen, und das Ganze bei respektablen Antwortzeiten. So sollte auch die Abweichung der Prozesse schnell angezeigt werden. Webbasierte Regelkarten Die Mitarbeiter der Qualitätssicherung sollten bei Hoesch Hohenlimburg aber keine Datenbankexperten werden, sondern durch

die Interpretation der Daten den Walzprozess verbessern. Hier kam advenco Consulting ins Spiel, ein Encompass Product-Partner von Rockwell Automation, der die Regelkarten für Hoesch Hohenlimburg neu programmierte. Das Unternehmen aus Giessen hatte sich mit seinem Produkt key2analyze in Verbindung mit FactoryTalk VantagePoint auf eine hochflexibel einsetzbare Standardregelkarte konzentriert. key2analyze, das auf Microsoft Silverlight basiert, errechnet statistische Grössen wie Mittelwert, Warngrenzen und Eingriffsgrenzen, aus deren Verlauf sich Rückschlüsse auf Unregelmässigkeiten im Prozessverlauf ziehen lassen. Sowohl die Anzeige als auch die Konfigurationsumgebung ist komplett webbasiert, alle Anpassungen können mittels Browser gemacht werden. Regelkarten lassen sich mit diesem Ansatz anlegen, verwalten, zu Gruppen zusammenfügen, Filter definieren und Standardprüfregeln anpassen. Ein automatischer Prüflauf meldet in individuell definierbaren Zeitabständen alle verletzten Kriterien, die in der Übersicht dargestellt werden. Der Nutzer kann in der grafischen Darstellung der Daten zwischen verschiedenen Ansichten wie zeitbasierte Ansicht, produktbasierte Ansicht, gleichmässige Verteilung oder Häufigkeitsverteilung umschalten. advenco-Geschäftsführer Michael Fatum: «Bei Hoesch erreichen wir damit ein standardisiertes Analysieren und ein besonders schnelles Erkennen von Trends und Qualitätsproblemen. Darüber hinaus gelingt der Nachweis der geforderten Produktqualität.» Das Grundprinzip da-

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Bilder: Rockwell Automation

bei: Die Messtechnik ermittelt nicht nur den zeitlichen Bezug, häufig interessiert auch die Meterposition des Mittelbandes, also die Meterverdichtung. Der am Ende der Anlage positionierte Mitarbeiter sieht auf einen Blick den Auszug mit allen Messparametern und Toleranzen und entscheidet dann über die Qualität. Aus diesen Daten werden schliesslich die Statistiken ermittelt. Höherer Kontrollrhythmus 2007 wurde FactoryTalk VantagePoint eingeführt, 2010 entwickelte der Encompass Product-Partner in acht Monaten die passende Anwendung, schickte sie in den Probebetrieb und verkündete im Februar 2011 das go live. Insgesamt 57 Qualitätsregelkarten gibt es aktuell im Bestand, woraus nun nur noch ein einziger qualifizierter Datenbestand automatisch bereitgestellt wird, der durchgehend in die Unternehmensprozesse integriert ist. Hat sich die Investition für das Hohenlimburger Walzwerk gerechnet? Die Antwort von Thomas Ewert ist eindeutig: «Im Sinne einer besseren Produktqualität sind wir heute eindeutig schneller bei Kontrollen. Was früher alle 14 Tage geschah, nämlich die Auswertung der Regelkarte, geschieht heute jede Nacht. Danach kann jeder Mitarbeiter morgens in wenigen Minuten sehen, ob die rund 10000 Prozesswerte stimmen.» Die tägliche Interpretation der Prüfergebnisse erfolgt dabei jeweils nach Verantwortungsbereich. ■

ANTRIEBE UND FLUIDIK

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ENERGIEEFFIZIENZ DURCH SINNVOLLE ANLAGENMODERNISIERUNG

Erst prüfen, dann sparen Gleichgültig, welche Massnahme der Anwender bei einer Anlagenmodernisierung einsetzen möchte, er sollte vorher auf jeden Fall in einer genauen Analyse seines Prozesses und seiner Anlage den wirtschaftlichen Nutzen prüfen. Sonst könnte diese teuer zu stehen kommen.

estehende Anlagen unterliegen stetigem Verschleiss. Selbst verschleissarme Komponenten laufen aus und dann ist Ersatz meist schwer zu beschaffen. Spätestens bei einer Häufung von Anlagenausfällen ziehen Betreiber eine Modernisierung der Anlage und damit eine Umrüstung auf den aktuellen Stand der Technik in Erwägung. Dazu kommt in Zeiten mit starkem Wettbewerb bei gleichzeitig schwacher Konjunkturlage, dass Anlagenbetreiber nach Lösungen suchen, die Kosten zu reduzieren, beispielsweise durch eine Maximierung der Energieeffizienz in der Anlage und gesenkten Energieverbrauch. Verlockend erscheinen dann die Versprechen der Hersteller: weniger Energieverbrauch durch hocheffiziente Motoren oder moderne Drehzahlregelung mit leistungsfähigen Frequenzumrichtern. Daneben verspricht auch eine Rückspeisung in Anlagen erzeugter generatorischer Energie eine drastische Kostenreduktion. Doch Vorsicht ist geboten. Ohne genaue Analyse könnte es zum kontraproduktiven Effekt kommen. Hocheffiziente Motoren Bereits seit 1998 sind in Europa energieeffiziente Motoren verfügbar. Daher sind in vielen Anlagen bereits solche Motoren im Betrieb. Neuere Motoren haben aber meist einen noch besseren Wirkungsgrad, vor allem, wenn sie zur Klasse der hocheffizienten Motoren gehören. So erscheint zunächst ein Austausch sinnvoll. Allerdings gilt es, dabei einige Rahmenbedingungen zu beachten. In der EN 60034-30 sind die Wirkungsgradklassen IE1 bis IE3 für Drehstromasynchronmotoren definiert. Je höher die Klasse desto höher der Wirkungsgrad. Für den Anwender problematisch ist, dass mit steigender Klasse oft das

Kommt ein Frequenzumrichter zum Einsatz, so sind gerade bei älteren Motoren zusätzliche Sinus- oder du/dt-Filter zum Schutz der Motoren erforderlich. Sie sind bei der Bewertung der Wirkungsgrade zu berücksichtigen. Bilder: Danfoss

Volumen des Motors steigt und sich womöglich die Anschlussmasse verändern. Das kann für den Anwender beim Retrofit zum Teil erhebliche Umbaumassnahmen bedeuten. Des Weiteren sind die Klassen für Motoren in Dauerbetrieb (S1) und Aussetzbetrieb mit einer Einschaltdauer (ED) > 80 Prozent (S3) definiert worden. Anwendungen mit niedrigeren ED und häufigen Starts und Stopps machen den Spareffekt dieser Motoren zunichte. Dazu kommt, dass sie heute meist noch teurer als Standardmotoren sind und daher per se erst einmal höhere Kosten verursachen. Nur wenn alle diese Rahmenbedingungen zutreffen und

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Je besser die Regelstrategie des Umrichters, desto genauer ist seine Regelung und umso höher sind die Einsparungen. Eine reine U/f-Kennlinie führt, gerade im Teillastbetrieb, zu wesentlich schlechteren Ergebnissen als eine Vektorregelung.

sowieso ein Austausch des Motors aufgrund eines Ausfalls oder der Gesamtmodernisierung ansteht, bringt diese Massnahme den gewünschten Erfolg. Drehzahlregelung Eine weitere Massnahme für eine verbesserte Energieeffizienz ist der Einsatz moderner Frequenzumrichter in der Anlage. Werden die Zahlen bedacht, die der ZVEI vor einigen Jahren veröffentlicht hatte, wonach nämlich nur jeder achte Motor drehzahlgeregelt ist, Tendenz bei Neuanlagen steigend, so stösst der Anwender bei der Anlagenmodernisierung auf ein erhebliches Potenzial. Doch auch hier gilt es, die Prozesse genau anzusehen. Sind wirklich alle Antriebe für eine elektronische Drehzahlregelung geeignet und bringt sie wirklich eine Einsparung? So macht es beispielsweise keinen Sinn, einen permanent unter Volllast laufenden Motor mit einem Frequenzumrichter auszustatten. Soll der Motor nur geführt auf die Nenndrehzahl gefahren werden, ist der Einsatz eines Softstarters sinnvoller. Ein weiterer Gesichtspunkt ist der Prozess selber. Lässt er ein (weiteres) Absenken der Drehzahl zu? Bei Pumpen, die mit Feststoffen versetzte Medien fördern, besteht beispielsweise die Gefahr einer Sedimentation. Diese verursacht dann zusätzlichen Aufwand für Reinigung und gegebenenfalls Wartung, was wiederum mehr Anlagenstillstände zur Folge hat.

In der Regel überschätzen Betreiber den Anteil der erzeugten Energie. Maximal kann generatorische Energie nur zu 50 Prozent der Betriebszeit entstehen, nämlich dann, wenn das System bremst. In normalen Anwendungen ist dies nur während 10 bis 20 Prozent der Laufzeit erfüllt.

Kommt ein Frequenzumrichter zum Einsatz, so gilt es, das richtige Gerät auszuwählen. Faktoren für eine hohe Energieeffizienz des Gerätes sind unter anderem die verwendete Regelstrategie, die einen nicht unerheblichen Einfluss hat, seine Verlustleistung oder auch, ob er integrierte EMV- und Motorfilter bereitstellt, oder diese zusätzliche Verluste in der Anlage verursachen. Gerade bei einem Retrofit können nämlich Sinus- oder du/dt-Filter notwendig werden, um ältere Motoren zu schützen. Energierückspeisung In der Regel überschätzen Betreiber den Anteil der erzeugten generatorischen Energie. Maximal kann generatorische Energie nur zu 50 Prozent der Betriebszeit entstehen (Ausnahme: Prüfstände). In normalen Anwendungen erfüllen nur 10 bis 20 Prozent der gesamten Laufzeit diese Bedingung. Abhängig von vielen Faktoren lässt sich die erzeugte Energie berechnen. Dabei nimmt diese mit der Drehzahl ab. Weiterhin steht nicht die komplette, an der Motorwelle eingespeiste Energie zur Abgabe ins Netz zur Verfügung. Verluste im Motor, auf den Kabeln und im Umrichter reduzieren sie. Um generatorische Energie zurück ins Netz speisen zu können, benötigen Umrichter auf der Netzseite einen Wechselrichter. Dessen Verluste können bis zu 25 Prozent höher sein als bei vergleichbaren Geräten mit ungesteuertem Gleichrichter und sind sowohl im motorischen als auch im generatorischen

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Betrieb wirksam. Allein um die zusätzlichen Verluste im motorischen Betrieb auszugleichen, muss der Antrieb zwischen 20 bis 30 Prozent der Zeit generatorisch arbeiten. Ausserdem müssen die aktiven Gleichrichter im Stillstand des Motors aktiv sein. Dies erfordert einen höheren Stand-by-Strom. Für eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung müssen abschliessend noch die höheren Kosten für rückspeisefähige Umrichter betrachtet werden. Durch Prozesskenntnisse zum Erfolg Wie aufgezeigt, ist bei einer Modernisierung einer vorhandenen Anlage eine gehörige Portion Anlagenwissen gefragt. Andernfalls läuft der Anwender Gefahr, seine gesteckten Ziele für mehr Energieeffizienz nicht zu erreichen. Da er aber meist nicht mehr alle Geräte, die eine hohe Komplexität besitzen, bis ins Detail erkennen kann, bietet sich die Einbindung externer Spezialisten an. Diese helfen mit ihrer Erfahrung dabei, dass das Projekt ein voller Erfolg wird und sich innerhalb kürzester Zeit rechnet. ■

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AUTOR Michael Burghardt, Produktmanager INFOS Danfoss AG 4402 Frenkendorf Tel. +41 61 906 11 11 info@danfoss.ch www.danfoss.ch

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Motoren für Medizin- und Zahnmedizin-Handstücke

Familienzuwachs: zwei neue Prozessormodule

Die neuen Motoren der Serie 2057…BHS wurden für Handstücke entwickelt, die in der Medizin und Zahnmedizin eingesetzt werden. Der spaltfrei aufgebaute Motor mit hohem Wirkungsgrad zeichnet sich durch ruhigen Gleichlauf aus, kann über einen weiten Drehzahlbereich bis 40000/min kontinuierlich geregelt werden und fühlt sich dennoch stets kühl an. Die Motoren halten intermittierenden Überlastbedingungen problemlos stand und können dynamische Bewegungen über kürzere Zykluszeiten hinweg ausführen. Die geringen Vibrationen verringern die Ermüdung des Anwenders als auch die Geräuschentwicklung. Damit eignen sich diese Motoren für den Langzeiteinsatz in sensiblen Umgebungen zur medizinischen und zahnmedizinischen Behandlung von Patienten. Sie sind serienmäs-

Die Prozessormodule CCP 611 und CCP 621 stehen für hohe Performance. Mit der integrierten EDGE-Technology (800 MHz, 32-BitArchitektur), einem Arbeitsspeicher von 128 MB DDR 2 RAM und einem internen Speicher mit einer 512 MB-microSD-Karte ist es möglich, ein hohes Datenvolumen zu managen. Da die Module Steuerungsprogramme ausführen, sind sie ein wichtiger Bestandteil des Automatisierungssystems. Mit dem integrierten DC/DC-Converter werden die gesamten Module des C-DIAS-Modulträgers versorgt. Als Online-Schnittstelle stehen: CAN-Bus, Ethernet sowie USB-Device bereit. Das CCP 621 besitzt darüber hinaus eine S-DVISchnittstelle für Terminals mit einer Auflösung von 1024 x 768 Pixel. Eine 7-Segment-Anzeige und 2 Status-LEDs geben Auskunft über den aktuellen CPU-Status. Für Programm-Updates kann die integrierte USB-Host-Schnittstelle

sig mit digitalen Hallsensoren ausgerüstet; Hallsensoren für analoges Feedback sind auf Anfrage lieferbar. Die Option ist ideal, wenn auf einen zusätzlichen Encoder verzichtet werden soll, um einen Betrieb bei niedrigeren Drehzahlen zu ermöglichen, was zugleich die Komplexität der Verkabelung im Handstück selbst beträchtlich verringert. Vorgespannte Kugellager stellen sicher, dass die Motoren den in einem Handstück auftretenden radialen (22 N) und axialen (75 N) Belastungen standhalten.

verwendet werden. Mithilfe der wechselbaren microSD-Karte ist es möglich, das komplette Steuerungsprogramm auf einfache Art und Weise auszutauschen. Mit dem integrierten VARAN-Manager bietet das CCP 611 und CCP 621 die Möglichkeit leistungsfähige VARAN-Systeme aufzubauen, um beispielsweise dezentrale E/A-Module, Antriebssysteme oder Kommunikationsmodule zu bedienen. Beide Module sind PC-kompatibel und arbeiten mit Standard PC-Bios und dem Betriebssystem LASAL.

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Frequenzumrichter mit einer Gerätevariante mehr

«driven» 1/14: Mensch und Maschine am Limit

Die Umrichtergeneration FR-A800 von Mitsubishi Electric ist für den klassischen Maschinen- und Anlagenbau entwickelt worden. Die Serie wird nun um eine Version in der Schutzklasse IP54/55 ergänzt. Das Leistungsspektrum reicht von 750 W bis zu maximal einem MW. Der Antrieb eignet sich für Standard-Asynchronmaschinen und IPMund SPM-Motorentechnologien. Über ein eingebautes Bedienfeld und Mehrtextdisplays sind die Komponenten intuitiv und einfach bedienbar. USB-Host- und USBDevice-Funktionen garantieren eine reibungslose Programmierung und Parametrisierung. Mithilfe der «Real Sensorless Vector Control»Regelung lassen sich eine maximale Drehzahl- und Drehmomentgüte bis zu einer Maximalfrequenz von 400 Hertz erzielen. Eine Überlastfähigkeit von 250 Prozent während

Das Magazin «driven» widmet sich in seiner neusten Ausgabe der Automobilindustrie. Darin ist zu lesen, wie die Piloten der Formel Renault 3.5 ans Limit gehen, um schnelle Rundenzeiten zu erreichen, und weshalb die Antriebstechnik von Maxon eine wichtige Rolle bei den 530 PS starken Motoren und bei der Sicherheit auf unseren Strassen spielt. Ausserdem geht «driven» der Frage nach, ob Passagierfahrzeuge bald mehrheitlich mit Strom angetrieben werden. Und der Schweizer Historiker Patrick J. Gyger schreibt in seinem Gastbeitrag über eine alte Faszination der Menschen – fliegende Au-

der Startphase sorgt unter schwierigen Betriebsbedingungen für ein zuverlässiges Startverhalten. Terminalzykluszeiten von unter 3 ms garantieren schnelle Ansprechverhalten. Drehzahlanregelzeiten von unter 80 ms tragen zu besserer Leistung und Produktivitätssteigerung bei. Überlastszenarien garantieren eine optimale Anlagenplanung. Drei zusätzliche Steckplätze erweitern die Anwendungsmöglichkeiten. Die funktionale Sicherheit bis zu PLe/SIL3 garantiert den Betrieb in einfachen Nothalt-Anwendungen bis hin zu komplexen Pressenansteuerungen.

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

tos. Darüber hinaus gibt das Heft Einblick in ein spektakuläres Projekt von maxon motor, bei dem es darum geht, bürstenlose DC-Motoren für den Einsatz auf der Venus zu kreieren, wo Temperaturen bis zu 470 Grad Celsius herrschen. Weitere Infos über das Heft unter: magazin.maxonmotor.ch.

Maxon Motor AG | 6072 Sachseln | Tel. +41 41 666 15 00 info@maxonmotor.com | www.maxonmotor.com

Positionssteuerung befeuert Dynamik und Langlebigkeit MAXPOS 50/5 ist die neue Generation von Positioniersteuerungen im High-Performance-Bereich. Der kompakte EtherCAT Slave schafft Möglichkeiten in puncto Präzision, Dynamik und Synchronisation. Die eisenlosen Maxon DC-Motoren und bürstenlosen EC-Motoren (BLDC) eignen sich durch ihren Aufbau für Anwendungen, in denen hohe Dynamik und Langlebigkeit gefordert sind. Typische Bereiche sind etwa die Robotik, Medizintechnik oder der Spezialmaschinenbau. Mit der Steuerung kann die Motorendynamik vollends ausgenutzt werden. Dank FPGA-Technologie lassen sich hohe Regeltaktraten bei gleichzeitig minimal kurzen Zykluszeiten erreichen. Anspruchsvolle Motion-Control-Aufgaben mit 100 kHz Stromreglertakt und 100 μs effektiver Zykluszeit für die Kommunikation werden so mit einem geeigneten

Ethercat Master zur Bahnplanung realisierbar. Die Unterstützung von Distributed Clocks und CoE (CAN Application Layer over EtherCAT) mit den «Cyclic Synchronous Modes» erlaubt zudem die präzise Synchronisation von beliebigen Mehrfachssystemen. Alternativ dazu stehen auch profilbasierte Betriebsarten für Position und Drehzahl zur Verfügung. Die hohe Rechenleistung erlaubt zudem eine feldorientierte Sinuskommutierung von EC-Motoren bis hin zu einer Drehzahl von 200 000 min-1.

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Schleppfehler erkennen und beheben Der Servoverstärker ACOPOS hat nun mehr Funktionsumfang. Mit Repetitive Control lässt sich die Genauigkeit in Fertigungsprozessen mit positionsfesten Störungen verbessern, da Schleppfehler kompensiert werden. Mittels Firmware-Update ist Repetitive Control für alle ACOPOS-Modelle verfügbar. Bei positionsgeregelten Antrieben mit konstanter Drehzahl können durch mechanische Gegebenheiten ortsfeste Störmomentschwankungen auftreten. Diese resultieren meist in einem ortsgebundenen Schleppfehler. Durch ein Parametrieren des Antriebsreglers kann dieser Schleppfehler minimiert, aber die Störung nicht vollständig vermieden werden. Eingebettet in den Standard-Drehzahlregelkreis der ACOPOS-Antriebsfamilie, adaptiert Repetitive Control das Soll-

moment des Antriebs so, dass die periodischen Anteile im Geschwindigkeits- sowie im Schleppfehler drastisch minimiert werden. Der Algorithmus lernt dabei ständig mit, sodass Veränderungen im Lastprofil, etwa durch Verschleiss, keinerlei Auswirkungen auf den Antrieb haben. Das Störmoment wird prädiktiv kompensiert. Die aktive Störungsunterdrückung, die als Add-on zur Standard-Regelung verwendet wird, ist einfach und intuitiv zu parametrieren.

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B A U E L E M E N TE

INDUSTRIAL ETHERNET IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

Auf den Stecker geschaut Industrial Ethernet ist als einheitliche Kommunikationsinfrastruktur von der Leitebene bis hin zu den Feldgeräten gedacht. Für den Anwender sind die Unterschiede durch die Vielzahl der Hersteller und der damit verbundenen Industrial-Ethernet-Derivate jedoch nur schwer zu überblicken.

utomatisierungstechnik ist ohne Industrial Ethernet nicht vorstellbar. Insbesondere die Anforderung, immer noch grössere Datenmengen in immer noch kürzerer Zeit zu übertragen, macht den Bus unverzichtbar. Hersteller und Konsortien lösen diese Aufgabe mit verschiedenen Protokollen, die diese Aufgabe alle mit Bravour meistern. Zu Beginn waren es vor allem die Echtzeitfähigkeit im Bereich kleiner 1 ms und die vertikale Integration, die Maschinen- und Anlagenbauer zum Einstieg bewogen. Denn kürzere Zykluszeiten bedeuten schnellere Reaktionszeiten, feinere Regelkreise, genauere Fertigungsresultate, weniger Vibrationen im Fertigungsprozess und letztlich ein grösserer Teiledurchsatz und weniger Ausschuss. Während die Vielzahl an Protokollen die gewünschte Vereinheitlichung eher in die Ferne rückt, herrscht zumindest beim Übertragungsmedium, den Kabeln und Steckverbindern, Konsens.

Registered Jack erobert Schaltschrank Der am weitesten verbreitete EthernetSteckverbinder ist der RJ45 (Bild 1). Dessen ausgeschriebener Name «Registered Jack genormte Buchse» dürfte vermutlich den wenigsten geläufig sein. Bekannt aus dem Office- und Gebäudebereich, findet er mittlerweile in industriellen Applikationen im Schaltschrank Platz. Er ist in insgesamt fünf Bauformen erhältlich, die es mit hochwertig angespritzten Kabeln gibt. Neben dem geraden Steckern sind die Bauformen 45° nach links/rechts oder unten/oben verfügbar. Diese Vielfalt ermöglicht eine zuverlässige und platzoptimierte Ankopplung von Geräten und Teilnehmern. Dabei sind die meisten

AUTOR Martin Lanz Leiter Verkauf und Systemtechnik INFOS Murrelektronik AG 8222 Beringen Tel. +41 52 687 27 27 murrelektronik@hallo.ch www.murrelektronik.ch

Bild 1: Der RJ45-Steckverbinder hat seinen Ursprung im Officebereich.

Bilder: Murrelektronik

Hersteller darauf bedacht, dem Wunsch wie Feuchtigkeit, aggressiven Medien, Vibder Industrie nach einer schnellen Konfekti- ration, EMV-Störeinflüssen und wechselnonierung bezieden Temperaturen, Der falsche Kabeltyp kann schon hungsweise Moneine zuverlässige tage gerecht zu und dichte Kontaktieinnerhalb kürzester Zeit zum werden. Der RJ45rung von IO-ModuMaschinenausfall führen. Professionell von len oder Ethernet fäMurrelektronik ist beispielsweise innerhalb hige Peripheriegeräte gewährleisten. von zwei Minuten montiert. Ein Kabelmes- Der M12-Steckverbinder ist diesen Herausser und ein Seitenschneider genügen für forderungen gewachsen und weltweit am seine Montage. meisten verbreitet. Damit es nicht zu Verwechslungen kommt, ist die genormte Lösung für dezentrale Ansätze Standard-Schnittstelle mit einer D-CodieDie fortschreitende Dezentralisierung erfor- rung versehen. Zu seinen positiven Eigendert feldtaugliche Steckverbinder. Diese solschaften zählen, neben der kompakten len unter harten Umgebungsbedingungen Bauform, seine Stabilität für bis zu 100

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Steckzyklen, seine Schockbeständigkeit von 50 g und seine hohe Schutzart bis IP69. Eine auffallende Eigenschaft von EthernetSteckverbindern ist, dass alle Kabel sowie Verbindungsleitungen beidseitig mit Steckern ausgestattet sind. Lediglich die IOModule/Switche verfügen über Buchsen. Diesem Umstand werden die Anbieter am Markt mit den verschiedensten Lösungen gerecht. Auch Murrelektronik hält dafür eine Vielzahl an Installationsvarianten bereit. Kleiner Bruder des M12-Rundsteckverbinders Darf es ein wenig kompakter sein? Dann ist der M8-Rundsteckverbinder das Mittel der Wahl. Zwar ist diese Installationsvariante wesentlich kompakter als der M12-Steckverbinder, diese Platzersparnis bezahlt der Anwender allerdings mit kleineren Anschlussquerschnitten. In der Praxis ist der M8-Rundsteckverbinder vornehmlich in Verbindung mit EtherCAT anzutreffen.

von den vier Signalkontakten. So ist es möglich, gleichzeitig 100 MBit/s-Ethernet (Cat. 5e) zu übertragen und 2 x 6 A zur Verfügung zu stellen. Der Vorteil in der Praxis liegt klar auf der Hand. Es halbieren sich nicht nur der Installationsaufwand und damit die Kosten, zugleich wird die Übersichtlichkeit der Anlage deutlich gesteigert. X-Codierung für Highspeed Ethernet Was ist aber das Mittel der Wahl, wenn die zu übertragenden Datenmengen zum Beispiel durch ein integriertes Kamerasys-

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tem immer grösser werden? Hier kommt die X-Codierung (Bild 3) gemäss DIN EN 61076-2-109 zum Tragen. Vier separat durch ein Kreuz in X-Form voneinander abgeschirmte Datenpaare sorgen selbst unter äusseren Störeinflüssen für eine fehlerfreie Übertragung von bis zu 10 GBit/s (Cat. 6a). Durch Kombination von RJ45 im Office-Bereich und M12 X-kodiert in der Feldebene ist es damit möglich, eine durchgängige Gigabit-Kommunikationsstruktur vom Bürotisch bis zur Werkbank im Unternehmen zu etablieren.

Hybridlösung Zukunftsgerichtet ist der M12-Rundsteckverbinder mit Y-Codierung (Bild 2). Dieser Hybrid ermöglicht es, 24 VDC und Industrial Ethernet mit nur einem Kabel beziehungsweise nur einem Steckverbinder ins Feld zu bringen. Die metallische Y-Codierung im Kontaktträger trennt die vier Powerkontakte

Bild 2: Die Y-Codierung erlaubt die Übertragung von Daten und Leistung.

Bild 3: Mit der X-Codierung sind bis zu 10 GBit/s selbst im rauesten Umfeld möglich.

Kombination von Steckertypen Ist sich der Anwender nicht ganz sicher, welchen Kabeltyp er in seiner Applikation verwenden soll, empfiehlt sich der Gang zum Experten. Die Hersteller sind mit den typischen Anwendungsfehlern vertraut und wissen genau, worauf es ankommt. Bei Verwendung des falschen Kabeltypen kann es schon innerhalb kürzester Zeit durch Aderbruch/Versprödung, einem Auflösen der Isolation oder mangelhafter Schirmung zum Totalausfall der Maschine/Anlage kommen. Da sich gängige Probleme unter Umständen bereits durch eine geschickte Kombination der im Beitrag vorgestellten Steckertypen beheben lassen, empfiehlt sich das Hinzuziehen eines Experten allemal. ■

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B A U E L E M E N TE

Anbieter B&R Industrie-Autmation AG Homepage www.br-automation.com

Produktname X67AC2E01 Stecker Übertragungsgeschwindigkeit – Baugrösse / Polzahl M12 Kodierung – Betriebsspannung – Betriebsstrom je Kontakt – Schutzart IP67/IP20 Temperaturbereich in °C Anschlussquerschnitt in

mm2

–25 bis 60°C –

Kabelklemmbereich in mm – Kabelanschluss – Anschlussart Kontakte – Standardisierung durch Nutzergruppen Powerlink

Zubehör / Sonstiges –

Anbieter Egli, Fischer & CO AG Homepage www.efco.ch

Produktname Metz Connect 130863-02-E Übertragungsgeschwindigkeit 10 GBit/s Baugrösse / Polzahl 8-polig Kodierung – Betriebsspannung 63 V Betriebsstrom je Kontakt 0,5 A bei 40°C Schutzart IP67 Temperaturbereich in °C

–40 bis 85°C

Anschlussquerschnitt in mm2 0,5 bis 0,76 Kabelklemmbereich in mm 5,0 bis 9,7 Kabelanschluss 180° Anschlussart Kontakte Schneidklemmen (IDC) Standardisierung durch Nutzergruppen geeignet u.a. für Profinet, EtherCAT, Sercos, etc. Zubehör / Sonstiges Feldkonfektionierbarer Verbinder Kl. FA Konfekt. ohne Spez. Werkzeuge für Verbindungen, Verlängerungen, Reparatur, Umverlegung

Balluff Sensortechnik AG www.balluff.com

Compona AG www.compona.ch

Dietrich + Blum AG www.dietrichundblum.ch

Bus-Steckverbinder

Serie 825

IE-WASCSX8S

–

10 Gbit/s

10 GBit/s

M12x1 / 4-polig

M12x1

M12x1 / 8-polig

D-codiert

X-kodiert

X-codiert

60 VDC

50 VAC, 60 VDC

60 VDC

max. 4 A

0,5 A

IP67

–25 bis 85°C

–40 bis 85°C

–25 bis 85°C

0,14 bis 0,75

AWG 27

AWG26, AWG22

5 bis 8

5,5 bis 9

5 bis 9,7

90° / 180°

180°

Schraubklemmen, Käfigzugfeder

Schneidklemm, THT löten

Schneidklemm

Profinet, Ethernet IP, EtherCAT

IEEE 802.3 CAT 6A Klasse EA / IEC 61076-2-109

Profinet

Durchführungen, Kupplungen Konfektionierung ohne Spezialwerkzeug möglich

Konfektionierbare Kabelsteckverbinder, fertig umspritzte Leitungen, Geräteteile

Flansche, Interfacelösungen, Kabelverbinder

EVE GmbH www.eve.de

HARTING AG www.HARTING.ch

Ineltro AG www.odu.de

Lumberg Serie RSC

har-speed M12

ODU (CAT.5)

–

Cat6A

bis zu 10 GBit/s

M12 / 3-, 4-, 5- und 8-polig

M12x1 / 8 Pol

Sondergrösse ø25

–

X-codiert

–

30 bis 240 VDC

48 V

>850 V

max. 4 A

0,5 A

>7,5 A

IP67

IP65/67

IP5x

–25 bis 90°C

–40 bis 85°C

–40 bis 100°C

max. 0,75 / 8-polig max. 0,50

0,08 bis 0,25

0,38 / 0,50 / 0,75 / 1 mm²

3,0 bis 8,0

4,5 bis 8,8

ø 6 bis 17 mm

180°

180°C

Schraubklemmen

Crimp

–

Profinet, Ethernet, IEC61076-1-101, IEC61076-1-109

Ethernet CAT5

Kupplungen, Befestigungsclips, Anschlussleitungen

Umspritzte Kabel Wanddurchführungen Einlöt Versionen

robuster High-Speed-Steckverbinder für Bahnanwendungen

Anbieter Ineltro AG Homepage www.odu.de

Lütze AG www.luetze.ch

Produktname ODU MINI-SNAP L, K, B

eschwindigkeit 10 GBit/s

CAT 5e

rösse / Polzahl 4- bis 8-polig,max. 30

M12x1 / 4-polig

Kodierung diverse Kodierungen

riebsspannung max. 450 VAC; abhängig v. Einsatz

max. 60 V 4A

urbereich in °C

rschnitt in

mm2

ABB www.abb.ch

COR200-i72600-W50-4-AC

text

ABB www.abb.ch

D-codiert

rom je Kontakt max. 14 A, abhängig v. Einsatz Schutzart IP 50 / IP 68

Eine Anschlusstechnik für alle!

IP67

–40 bis 125°C

–25 bis 85°C

0,15 bis 0,5 abhängig v. Einsatz

0,14 bis 0,75

mbereich in mm 4,0 bis 9,9

6 bis 8

Kabelanschluss 90° / 180 °

–

ssart Kontakte Print (180°), Löt, Crimp,Schneidklemmen

Schraubklemmen

Nutzergruppen Varan, Ethernet/IP, EtherCAT, Powerlink, Sercos, Profinet, Gigabit Ethernet, USB 2.0

–

hör / Sonstiges Vielfältig konfigurierbar: kompatible Buchsen 3 Baugrössen, 3 Anschlussarten (mit Federzuganschluss) und eine grosse Varianz an verschiedenen Bauformen

Anbieter Murrelektronik AG Homepage www.murrelektronik.ch

Murrelektronik AG www.murrelektronik.ch

Produktname M8x1 Ethernet

M12x1 Ethernet

COR200-i72600-W50-4-AC

eschwindigkeit 10/100 Mbit/s

10/100 Mbit/s

text

rösse / Polzahl M8x1 / 4-polig

M12x1/ 4-polig

Kodierung A-codiert

D-codiert

riebsspannung 30 VAC/DC

60 VAC/DC

rom je Kontakt 4 A

Schutzart IP65/IP67

urbereich in °C

–20 bis 80°C

rschnitt in mm2 1 x 4 x 0,15

–20 bis 80°C 2 x 2 x 34 6,7 mm

Kabelanschluss 90° / 180°

90° / 180°

ssart Kontakte Kabel angespritzt

Kabel angespritzt

Nutzergruppen EtherCAT

Profinet, EthernetIP, EtherCAT

hör / Sonstiges Umfangreiches Produkteprogramm

Flanschstecker /-buchse, Durchführungen M12-M12, M12-RJ45

Mit der Push-in-Anschlusstechnik von Phoenix Contact verdrahten Sie einfach und sicher Ihre gesamte Applikation. Durchgängig von der Feldverdrahtung bis zur Leistungs- und Steuerungsverdrahtung steht Ihnen ein komplettes Produktprogramm zur Verfügung. Ohne Werkzeug kontaktieren Sie einfach Sensoren und Aktoren, Reihenklemmen, Interface- und Automatisierungs-Komponenten. Push-in – das neue Steckerlebnis!

IP65/IP67

mbereich in mm 4,9 mm

Push-in-Anschlusstechnik – Durchgängig vom Feld bis zur Steuerung

Mehr Informationen unter Telefon 052 354 55 55 oder phoenixcontact.ch/push-in

IC 09-14.000.L1.2014 © PHOENIX CONTACT 2013

megalink 5.14

B A U E L E M E N TE

Anbieter Murrelektronik AG Homepage www.murrelektronik.ch

Produktname M8x1 Ethernet Übertragungsgeschwindigkeit 10/100 Mbit/s Baugrösse / Polzahl M8x1 / 4-polig Kodierung A-codiert Betriebsspannung 32 VAC/DC Betriebsstrom je Kontakt 4 A Schutzart IP65/IP67 Temperaturbereich in °C

–40 bis 85°C

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.ch

PLUSCON data

M23 - Hybrid

1 GBit/s, 100 Mbit/s

10 GBit/s

100 MBit/s

M12x1/8-polig, M12x1/4-polig

M12x1 / 8-polig

M23 / 13-polig (4+4+4+PE)

8-Pol A-codiert, 4-Pol D-codiert

X-codiert

Sondercodierung

8-Pol 30 VDC, 4-Pol 60 VDC

48 VDC

Power 630 VAC/850 VDC,

8-Pol 1,75 A, 4-Pol 1,75 A

max 0,5 A

Power 30 A, Daten 3,6 A Signal 8 A

IP67

–40 bis 85°C

–40 bis 130°C

0,14 bis 0,34

0,14

0,06 bis 4,0

Kabelklemmbereich in mm 5,5 bis 8,8

4,0 bis 8,0

7,5 bis 18,0

Kabelanschluss 90° / 180°

90° / 180°

Schraubklemmen, Schneidklemmen

Piercecon

Crimpausführung

Ethernet, EthernetIP, Profinet, EtherCAT, sercos III, VARAN

Ethernet

Konfektionierung ohne Spezialwerkzeug möglich, Schaltschrankdurchführungen, Einbausteckverbinder, konfektionierte Leitungen

Konfektionierung ohne Spezialwerkzeug möglich, Einbausteckverbinder, konfektionierte Leitungen

Steckverbinder, Kupplungssteckverbinder, Gerätesteckverbinder, Crimpkontakte und Crimpwerkzeug

Anbieter Rockwell Automation AG Homepage www.ab.com

Sibalco AG www.sibalco.ch

Siemens Schweiz AG www.siemens.ch/industry

Weidmüller AG www.weidmueller.ch

Produktname On-Machine Ethernet Media

Bulgin Serie 6000

IE FC M12 Plug PRO

M12 X-Type

10 GBit/s

10/100/1000/10000 MBIT/s

10 GBit/s

32 mm Durchmesser, 8pol.

M12x1/4-polig/8polig

M12 / 8-polig

D-Kodiert

D-codiert/X-codiert

X-Type

30 VAC / 42 VDC

–

48 VDC

1,5 A

–

0,5A bei 40°C

IP66 / IP68 / IP68K

IP65/67

IP67

Anschlussquerschnitt in mm2 AWG22 …24, 0,25..0,34

Anschlussart Kontakte Kabel angespritzt Standardisierung durch Nutzergruppen Profinet, EthernetIP, EtherCAT Zubehör / Sonstiges Umfangreiches Produkteprogramm

Übertragungsgeschwindigkeit 100 MBit/s Baugrösse / Polzahl M12 / 4-polig Kodierung D-codiert Betriebsspannung 32 V Betriebsstrom je Kontakt max. 4 A Schutzart IP67 Temperaturbereich in °C

–25 bis 85°C

Anschlussquerschnitt in mm2 0,25 bis 0,34 Kabelklemmbereich in mm 5,5 bis 7,2 Kabelanschluss 90° / 180° Anschlussart Kontakte Lötklemmen oder fertig konfektioniert Standardisierung durch Nutzergruppen ODVA EtherNet/IP, ISO IEC 24702, IEC 61918 Zubehör / Sonstiges Konfektionierung ohne Spezialwerkzeug möglich. M12 auf RJ45 Patchkabel erhältlich

–40 bis 70°C

–40 bis 85°C

–25 bis 85°C

AWG 24 bis 28

–

0,48 bis 0,76

3,5 bis 8

–

5 bis 9,7

180°

180 Grad Kabelabgang

180 °

Schneidklemme

integrierte Schneid-/ Klemmkontakte

Schneidklemmtechnik

Cat 5e

Profinet/Ethernet

Profinet, EthernetIP

Anschluss von PUR-unmanteltem Kabel möglich. Push&Pull 30° Drehschloss patentiert

Cat5/Cat6A, Zugentlastung

Adapter 90° auf RJ45 / Adapter 180° auf RJ45/ Leiterplattenbuchsen

B A U E L E M E N TE

5.14 megalink

Der HEC von Binder gibt es zum Verkaufsstart in einer Hybrid-Version mit 4 Signal- und 3+PE-Powerkontakten.

Bild: Binder

HARSH ENVIRONMENT CONNECTOR DER SERIE 696 VON BINDER TROTZT SELBSTREINIGUNG MIT DAMPFSTRAHLER

Fürs raue Umfeld gemacht Firmenbeitrag – Der Harsh Environment Connector der Serie 696 von Binder ist ein Steckverbinder für äusserst raue Umgebungsbedingungen. Er adressiert unter anderem Anwendungen in der Land- sowie in der Umwelt- und Verfahrenstechnik.

arsh Environment Connector, kurz HEC, ist für den Einsatz in rauem Umfeld gemacht. Er verrichtet in Traktoren sowie Aussaat- und Erntemaschinen ebenso gute Dienste wie in Klär- und Recyclinganlagen, Baumaschinen sowie in der Verkehrsund Signaltechnik. Das Ziel von Binder war es, für diese Einsatzbereiche eine Steckverbindung zu ent-

INFOS Compona AG 8320 Fehraltorf Tel.+41 848 840 100 info@compona.ch www.compona.ch

wickeln, die speziell auf extreme äussere Bedingungen zugeschnitten ist. Besondere Aufmerksamkeit wurde den hohen Anforderungen durch Umwelteinflüsse wie UV-Beständigkeit, Temperaturschwankungen, Beständigkeit gegen sauren Regen, Salznebel und Ozon gewidmet. Gleichfalls spiegeln sich die Anforderungen des Anwenders im Umgang mit Kälte oder die Kombination von Schmutz und Handschuhen in der einfachen Verriegelung sowie sicheren Codierung wider. Die mechanische Robustheit des HEC ist selbst beim Reinigen mit dem Dampfstrahler gegeben. Die HEC-Steckverbinder erfüllen mit diesen Merkmalen die im rauen Umfeld geforder-

ten Bedingungen und bieten so ein Optimum an Sicherheit: Die Verriegelung ist als 3-Punkt-Renkverschluss ausgeführt und ermöglicht ein sicheres und schnelles Verriegeln. Eine robuste Codierung verhindert zudem ein Fehlstecken. Eine sichere und vor allem schwingungsfeste Kontaktierung wird durch die Crimp-Anschlusstechnik erreicht. Das Polbild zum Verkaufsstart wird eine Hybrid-Version mit 4 Signal- und 3+PEPowerkontakten sein, die verschiedene Leitungsquerschnitte aufnehmen können. Die HEC-Steckverbinder erfüllen die Schutzklassen IP68 und IP69K nach IEC 60529 und trotzen im gesteckten Zustand selbst den schwierigsten Umgebungen. Schutzkappen sind als Zubehör erhältlich. ■

megalink 5.14

B A U E L E M E N TE

Reihenklemmen mit schraubenloser Anschlusstechnik

Steckverbinder-Ausführung im schmalen Raster

Die Produktserie SNK wird um Klemmen mit Push-In(PI-)Feder-Anschlusstechnik erweitert. Das patentierte Design ermöglicht das Anschliessen starrer Leiter und Litzenleitern mit Aderendhülse 50 Prozent schneller als bei Standardtechniken. Mit einem Schraubendreher können flexible Leiter ohne Aderendhülse mit wenig Kraft angeschlossen werden. Der Schraubendreher bleibt dabei in der Klemme stecken, und ermöglicht so weitere parallele Tätigkeiten. Die Vermeidung von Verkabelungsund Montagefehlern ist von Bedeutung. Um solche Fehler zu vermeiden, ermöglicht die asymmetrische Klemmen-Bauform eine direkte Sichtprüfung. Die kompakte Bauform erspart Platz im Schaltschrank. Die grosse Markierungs-

Fischer Elektronik hat ihr Fertigungsprogramm der Steckverbinderserie – niedrige Bauhöhe – im Raster 2,54 mm erweitert. Die platzsparende Ausführung «SL LP 7 SMD ...» ist als liegende 1-reihige Stiftleiste in den Polzahlen 2 bis 20 erhältlich. Die drei Kontaktlängen stehen in den Oberflächen selektiv vergoldet, vergoldet und verzinnt zur Verfügung. Verwendet werden für diesen Leiterkartensteckverbinder als Materialien eine CuSn-Legierung als Kontaktwerkstoff und ein Hochleistungskunststoff für den Isolierkörper. Der hochtemperaturbeständige Kunststoff (Brennbarkeitsklas-

fläche und die flache Oberfläche lassen eine Vormarkierung mit einem Markierungsstift zu, wodurch ein erneutes Drucken der Beschriftungen bei Modifikationen entfällt. Folglich können Schaltkreise schneller identifiziert werden. Die Zertifizierungen der Reihe ermöglichen Anwendungen in industriellen und gewerblichen Bereichen, etwa das Baugewerbe oder Solar- und Bahnanlagen, explosionsgefährdete Bereichen. Die Reihenklemmen sind widerstandsfähig gegenüber Vibrationen, Stössen und aggressiven Umgebungen. Die geringe Variantenanzahl bietet Vorteile bei der Logistik.

se: UL 94 V0) ist auch im bleifreien Reflow-Lötprozess dimensionsstabil und zeichnet sich durch gute mechanische Eigenschaften aus. Die eingesetzten Materialien entsprechen der EU-Richtlinie 2011/65/EU (RoHS) und der Anforderung der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH).

Astrel AG | 8808 Pfäffikon SZ | Tel. +41 55 415 66 15 astrel@swissonline.ch | www.astrel.ch

ABB Schweiz AG | 5401 Baden | Tel. +41 58 585 00 00 press.office@ch.abb.com | www.abb.ch

Netz- und Anlagenschutz mit Neutralleitererkennung

Embedded – kein Neustart nach der Kaffeepause. Erfahren Sie mehr am 1. Juli 2014 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Das Netzeinspeiseüberwachungsrelais CM-UFD.M31 überwacht Spannung und Frequenz in Drehstromnetzen ein- und dreiphasig. Das Relais entspricht in Verbindung mit Wechselrichtern mit integrierter Inselnetzerkennung den Bedingungen für den Netz- und Anlagenschutz nach VDE AR-N 4105. CM-UFD.M31 ist zweikanalig und so einfehlersicher aufgebaut. Eingangsbeschaltung und Auswertung und Ausgangsrelais sind doppelt vorhanden. Neben den beiden Prozessoren, die sich gegenseitig überwachen, wird mit Rückmeldekontakten die Funktion der Kuppelschalter überwacht. Erfolgt ein Alarm, schaltet das Gerät automatisch ab und die Ursache wird auf dem Display angezeigt. Ein drittes Ausgangsrelais zur Ansteuerung des Motorantriebs steht ebenfalls zur Verfügung. Werkseitig ist der Netz- und Anlagenschutz nach der VDE AR-N

4105 eingestellt. Er kann auch für abweichende Anwendungen angepasst werden. Zusätzlich steht eine Voreinstellung nach BDEW zur Verfügung. Die Schwellwerte sind gemäss der VDE AR-N 4105 relativ zur Nennspannung einstellbar. In einem Alarmspeicher werden die letzten 99 Abschaltursachen und der Zeitpunkt abgelegt. Des Weiteren ist eine ROCOF-Frequenzgradientenüberwachung und Vectorsprungerkennung einstellbar.

ABB Schweiz AG | 5401 Baden | Tel. +41 58 585 00 00 press.office@ch.abb.com | www.abb.ch

Stabiler Schwingquarz in kleiner Abmessung

Neu bei Telcona sind SMD Quarze mit Abmessungen von 1.2 x 1.0 x 0.3 mm typisch. Der Frequenzbereich deckt 36-80 MHz im Grundton ab. Trotz der kleinen Abmessungen sind Frequenztoleranzen von ±10ppm bei 25°C möglich. Die Stabilität über verschiedene Temperaturbereiche wird mit ±10 ppm von 0–50°C bis zu ± 30 ppm von –40 bis +85°C angegeben. Der maximale Serienwiderstand liegt bei 100 ohm von 36–50 MHz und 60 ohm von 51–80MHz. Die typische Lastka-

pazität ist mit 6 pF spezifiziert, andere Lastkapazitäten sind auf Anfrage möglich. Der Quarz eignet sich speziell für Funkmodule im Bereich W-LAN, M2M Module, GPS Module, Hörgeräte, Bluetooth und überall wo kleinste Abmessungen gefragt sind. Er wird auf Band und Rollen von 3000 Stück angeliefert, ist RoHS konform und reflow lötbar. Grössere Bauformen wie 2.0 x 1.6 mm und 2.5 x 2.0 mm bis zu den gängigen Grössen wie 3.2 x 2.5 mm sind ebenfalls lieferbar.

Telcona AG | 8154 Oberglatt ZH | Tel. +41 44 860 25 50 info@telcona.com | www.telcona.com

Steuerungssystem im Pocket-Format

S-DIAS ■ Super-kompakt: bis zu 20 I/Os bei einer Modulgrösse von nur 12,5 x 103,5 x 72 mm ■ Smart: Komplettmodullösung, Signal-LED direkt neben jedem Kanal, Push-in Verdrahtung ■ Schnell: 100 Mbit/s Busgeschwindigkeit

Runde Lamellenkühlkörper

LED hat sich in vielen Bereichen etabliert. Innovative Entwärmungskonzepte zur Kühlung sind gefordert, um die vorteilhaften Eigenschaften der LED effektiv und langlebig zu nutzen. Hierzu erweitert Fischer Elektronik sein Produktsortiment an LED-Kühlkörpern, um individuelle, gestaltbare Lammellenkühlkörper der Serie KTE R in runder Ausführung. Diese bestehen zur Aufnahme der LED aus einem Aluminiumvollkern

mit umlaufenden Nuten, in der über eine Press/Klebverbindung Aluminiumbleche zur Wärmeableitung eingebracht sind. Der Kerndurchmesser zur Aufnahme, die Blechanzahl, -dicke und -geometrie kann nach kundenspezifischen Vorgaben beliebig auf alle gängigen Module und Grössen angepasst werden. Aufgrund der gegebenen Designfreiheiten besteht ebenfalls die Integrationsmöglichkeit von kompletten LED-Systemen inklusive Reflektor und dem dazugehörigen LED-Halter, aber auch von Lüftermotoren zur aktiven Entwärmung. Verschiedene Oberflächen, mechanische Bearbeitungen sowie Aufnahmekerne zur Wärmespreizung aus Kupfer, sind gleichermassen umsetzbar.

■ Stabil: mechanisch robust und vibrationsfest ■ Sicher: Safety voll integriert, TÜV zertiﬁziert NEU: CP 111 - jetzt auch die CPU im Pocket-Format

Halle

Stand

308

Astrel AG | 8808 Pfäffikon SZ | Tel. +41 55 415 66 15 astrel@swissonline.ch | www.astrel.ch

www.sigmatek-automation.ch

Quersektion 200

«Networks & Communication» LABVIEW 2013 BIETET LESEZEICHENMANAGER UND OPTIMIERTE WEBDIENSTE

Springen im Code Zahlreiche neue Funktionen und Hilfsmittel in LabView 2013 sorgen für eine schnellere Ausführungsgeschwindigkeit und bessere Handhabbarkeit der Entwicklungsumgebung. Zudem eröffnen die überarbeiteten Webdienste neue Möglichkeiten.

LabView hat sich in den 27 Jahren seines Bestehens stetig weiterentwickelt.

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 (Berne Fachhochschule) Urs Thönen (Phoenix Contact AG) Adrian Frutig (Harting AG)

Bilder NI

it den Lesezeichen sowie dem Lese- Lesezeichenmanager. Von diesem aus kann zeichenmanager haben die LabView- mit einem Doppelklick auf das Lesezeichen Entwickler ein Werkzeug geschaffen, welches an die jeweilige Stelle im Code gesprungen vor allem Entwickwerden, an der es Die Version 2013 ermöglicht lerteams das Arbeisich befindet. Dieser erstmals einen Blick in die Blackbox Mechanismus ist auften an Projekten erder Ereignis-Queue. leichtert. Dies ist grund zwei neuer VIbesonders vor dem Server-Knoten mögHintergrund wichtig, dass sich immer grös- lich. Der komplette Lesezeichenmanager ist sere LabView-Projekte abzeichnen. Eines in LabView geschrieben und somit individuder aktuell grössten ist die Bodenstation ell anpassbar. von Space X. Ein Lesezeichen ist dabei ein Kommentar, dem ein #-Zeichen vorange- Überarbeitete Webservices stellt wird. An dieser Syntax erkennt Lab- Ausser dem Lesezeichenmanager weist View automatisch, dass es sich um ein Le- LabView 2013 viele weitere Features auf, sezeichen handelt und listet dieses im zum Beispiel anhängbare Kommentare, VI

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5.14 megalink

Der Lesezeichenmanager erlaubt eine gezielte Navigation im Code.

für schnelleren Zugriff auf die Werte von Frontpanelelementen, vereinfachte InstallerErstellung, optimierte bedingte Tunnel und vieles mehr. Eine vollständige Liste der Neuerungen findet sich in der LabView-Hilfe oder im Web. Neben den vielen Features wurde ein entscheidender Mechanismus in der LabViewVersion 2013 überarbeitet: die Web Services oder Webdienste. Dank dieser können Anwendungen über ein Netzwerk kommunizieren oder Anwender über ein Netzwerk auf Anwendungen zugreifen, ähnlich wie beispielsweise beim Router zu Hause. Der Vorteil von Webdiensten liegt darin, dass bei richtiger Konfiguration keine Probleme mit Firewalls auftreten und somit die vorhandene IT-Struktur genutzt werden kann. Die Erstellung und Integration eines Webdienstes in eine LabView-Anwendung gestaltet sich hierbei deutlich leichter als bisher. Ein Webdienst besteht zum einen aus dem eigentlichen Dienst und zum anderen aus einem Web-Server. Dieser wird nun in der Version 2013 mit in die Applikation integriert. So können gewohnte Strukturen wie benannte Queues, globale Variablen und funktionale globale Variablen zum Datenaus-

tausch zwischen Webdienst und LabViewApplikation genutzt werden. Methoden-VI, welche zum Umfang eines Webdienstes in LabView gehören, steuern dabei diesen Austausch. Neben den Methoden-VI können Webdienste statische Inhalte, beispielsweise Bilder, HTML-Seiten oder Dokumente, beinhalten. Auf diese können Anwender direkt oder über ein Methoden-VI zugreifen. Die ganze Kommunikation im Hintergrund erfolgt dabei mit HTTP-Anfragen über URL. Blick in Ereignis-Queue Eine weitere Neuerung stellt der Einblick in die Ereignis-Queue dar. Die Ereignisstruktur wurde mit LabView 6.1 eingeführt und löste die Programmierung von Benutzeroberflächen auf Basis von Polling ab. Damals konnte diese Struktur zunächst nur Benutzereingaben wie Mausklicks oder Tastendrücke abfangen. Im Hintergrund werden diese Ereignisse in eine Queue (Ereignis-Queue) geschrieben. Diese ist ähnlich wie ein First-InFirst-Out-Puffer (FIFO) aufgebaut. Seit der LabView-Version 7.0 (Express) lassen sich auch programmatische Ereignisse auslösen. In allen neuen Beispielprojekten, auch in solchen, die mit der Version 2013 neu hinzu-

gekommen sind, wird diese Struktur eingesetzt. Um diese komplexen Architekturen leichter verstehen und debuggen zu können, besteht nun mit dem Ereignisprüfungsfenster erstmals die Möglichkeit, einen Blick in die Blackbox der Ereignis-Queue zu werfen. Dabei loggt das Ereignisprüfungsfenster bereits bearbeitete Ereignisse mit und listet die noch ausstehenden auf. Zusätzlich besteht mit dem neuen VI «Ereignis-Queue leeren» nun auch die Möglichkeit, die Ereignis-Queue ganz oder gezielt zu löschen. ■

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

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FORTSCHRITTE IN DER MECHATRONIK BEEINFLUSSEN NUTZUNG VON MODELLIERUNG UND SIMULATION

Optimierung der Systemleistung Die zunehmende Komplexität integrierter Systeme verlangt von Ingenieuren in der Entwurfsphase die virtuelle Lösung von Problemen, die bei der physikalischen Verbindung unterschiedlicher Systeme auftreten können. Deutlich wird dies an drei von Steve Miller, Technical Marketing Manager für Werkzeuge zur Modellierung physikalischer Systeme, erklärten Beispielen.

s ist eine spannende Herausforderung für Ingenieure, unterschiedliche Technologien zusammenzuführen, um nützliche, zuverlässige und aufregende Geräte zu entwickeln. Diese Aufgabe erweist sich jedoch alles andere als einfach, insbesondere angesichts der Tatsache, dass die Anzahl und Komplexität der integrierten Systeme ständig zunehmen. Ein Mobiltelefon ist längst nicht mehr nur ein Telefon. Zur Ausstattung gehören inzwischen eine integrierte Kamera, Tastatur, Beschleunigungsmesser und vieles mehr. Ingenieure, die mit dem Entwurf eines solchen Systems beauftragt werden, benötigen umfangreiche Kenntnisse und reichlich Durchhaltevermögen, um sämtliche Probleme lösen zu können, die bei der Integration solch unterschiedlicher Systeme auftreten. Immer häufiger stützen sich Entwickler zum Aufdecken und Lösen von Integrationsproblemen auf Simulationen. Einzelkomponenten und Subsysteme werden zwar schon seit geraumer Zeit simuliert, aber der wahre Wert dieser Simulationen wird erst dann deutlich, wenn diese Einzelsysteme virtuell miteinander verbunden werden können. Wenn Probleme vor der Festlegung auf bestimmte Hardware behoben werden, ergeben sich bekanntermassen enorme Kostenersparnisse. Noch wichtiger ist jedoch, dass die Systemleistung optimiert werden kann. Dies ist nur durch Simulationen erreichbar, die es erlauben, jene unterschiedlichen Domänen mit ihren Reglern in einer einzigen Simulationsumgebung zu kombinieren.

Bild 1: Modell eines Hybrid-Elektrofahrzeugs in Simulink: In diesem Mechatronik-Systemmodell wurden zur Untersuchung des Kraftstoffverbrauchs Elektronik-, Mechanik-, Steuerungs- und Softwaresysteme zusammengeführt. Bilder: MathWorks

Deutlich wird das am Beispiel eines Hybridfahrzeugs (Bild 1). Einige Architekturen umfassen das komplette Zusammenspiel aus Batterie, Generator, Elektro-Motor, Kraftmaschine und Getriebe. Es ist zwar möglich, jede einzelne Komponente separat zu simulieren, doch für die Optimierung des Kraftstoffverbrauchs muss die Leistung des gesamten Fahrzeugs ausgewertet werden.

Nur dann ist wirklich eine Minimierung des Kraftstoffverbrauchs bei den Fahrzyklen zu erwarten, für die das Fahrzeug getestet wird. Erstklassige Verfahren Die erfolgreichsten technischen Unternehmen warten mit dem Einsatz von Simulationen nicht, bis alle Komponenten ausge-

AUTOR Steve Miller Technical Marketing Manager INFOS MathWorks 3008 Bern Tel. +41 31 950 60 20 info@mathworks.ch www.mathworks.ch

Bild 2: Modell einer Batteriezelle in Simulink: Das in der Sprache Simscape entwickelte Ersatzschaltbild der Entladung mit anwenderspezifischen Komponenten ermöglicht es Ingenieuren, neue Technologien in ihre mechatronischen Systeme einzubinden.

wählt wurden. Laut einer Studie der Aberdeen Group verwenden branchenführende Unternehmen 5,3-mal häufiger Simulationen zur Beurteilung des Systemverhaltens. Ihre Entwurfsprozesse beginnen mit Modellierung und Simulation. Aufbauend auf diesen virtuellen Tests werden dann die Systemvoraussetzungen bestimmt. Das Vergrössern oder Verkleinern von Motoren, Generatoren, Kraftmaschinen und anderen Komponenten in Simulationen ist kostengünstiger als der Einsatz von Hardwareprototypen und eröffnet den Entwurfsteams ganz andere Möglichkeiten zum Testen und Ausprobieren. Viele Lieferanten im Automobilsektor haben interne Bibliotheken angelegt, die ihnen die Modellierung, Simulation und domänenübergreifende Optimierung erleichtern. In diesen Fällen entwickelt eine

Branchenführende Unternehmen nutzen 5,3-mal häufiger Simulationen zur Beurteilung des Systemverhaltens Kerngruppe von Ingenieuren Modellbibliotheken für elektrische, mechanische und thermische Systeme, die sie anderen Teams bereitstellen. Diese Teams wiederum wählen aus den Bibliotheken die erforderlichen Komponenten aus, kombinieren sie mit Modellen der zu entwerfenden Systeme und simulieren das Gesamtsystem. Durch die Variation von Parameterwerten oder die Anwendung von Optimierungsalgorithmen finden diese Gruppen heraus, ob die Systeme die Konstruktionsvorgaben erfüllen. Die Ergebnisse der Simulationen werden in den Anforderungsprozess eingespeist und erlauben so eine optimale Dimensionierung der Komponenten. Erweiterung des Begriffs der Mechatronik Mit der Entwicklung neuer Technologien weitet sich das Feld der Mechatronik in hohem Tempo aus. Mithilfe von Simulationen in frühen Phasen des Entwurfsprozesses können Ingenieure neue Technologien ausprobieren und prüfen, ob sie zur Verbesserung des Entwurfs beitragen. Beispielsweise können die in mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) verwendeten piezoelektrischen Geräte mit Linearaktuatoren zu Grosshubantrieben kombiniert werden, die ausserdem eine präzise Steuerung (±0,1 mm) erlauben. Die Integration von brandneuen Technologien in den Entwicklungsprozess ist mitunter nicht einfach, da nur wenige (oder keine) Produkte auf dem Markt verfügbar sind, die einsatzbereite Modelle

Bild 3: Modell eines hybriden Aktuators in Simulink mit Gleichstrommotor und Leitspindel in Serienschaltung mit einem Piezostapel: Durch Kombination der zwei Antriebstechnologien entsteht ein Aktuator mit grossem Hub und Präzisionsregelung.

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SCS 097

megalink 5.14

KO M M U N I K A TI O N

enthalten und die relevanten Zusammenhänge mit der für die Anwendung erforderlichen Detailtreue aufweisen. Stehen keine geeigneten Produkte zur Verfügung, müssen Ingenieure ihre eigenen Modelle erzeugen, um die Vorteile der Simulation nutzen zu können. Ein weiteres Beispiel sind Batterien. Mit der Erfindung neuer Chemikalien, Materialien und Zellgeometrien findet sich hier ein äusserst dynamisches Forschungsfeld. Es kann vorkommen, dass für die neu verwendeten Chemikalien keine Modelle existieren. Zum Erstellen solcher Modelle stehen viele Techniken zur Verfügung. Die besten darun-

Halle 2.2 / Stand A12

ter ermöglichen es, wiederverwendbare Komponenten zu entwerfen und über Schnittstellen, die physische Verbindungen repräsentieren, zu verknüpfen. Durch die Möglichkeit, die komplexen Beziehungen zwischen Spannung und Strom für eine einzelne Komponente zu bestimmen und das neue Komponentenmodell anschliessend an jeder beliebigen Stelle in der Schaltung mit beliebigen Bauteilen zu verbinden (Bild 2), wird die Effizienz des Entwurfsteams deutlich gesteigert. Eine verbreitete Methode der Batteriemodellbestimmung besteht darin, ein Ersatzschaltbild der Batteriezellenentladung zu er-

stellen. Das Schaltbild beinhaltet zahlreiche Komponenten mit Eigenschaften, die von der Temperatur, dem Ladezustand, der Entladungstiefe und anderen Grössen abhängen. Indem sie diese impliziten Beziehungen auf Komponentenebene mit einer physikalischen Modelliersprache definieren und dann das Simulationswerkzeug die Gleichungen für das gesamte Netzwerk formulieren lassen, kommen Ingenieure in den Genuss der nötigen Flexibilität, mit der sie neue chemikalische Eigenschaften der Batterie schnell in ihren Entwurfsprozess einbinden können. Simulation von Präzisionsreglern Mechatronische Systeme beruhen auf mehreren Reglern, die häufig miteinander interagieren. Die Präzision, die solche Systeme erfordern, kann oft nur durch Regelungen mit geschlossener Rückführung erzielt werden. Hybride Aktuatoren, in denen zwei verschiedene Technologien sowie zwei verschiedene Regler wirken, stellen eine grosse Herausforderung für Ingenieure dar. So bieten beispielsweise pneumatische Antriebe mit einer Reihe piezoelektrischer Motoren sowohl einen grossen Hub als auch eine präzise Regelung. Damit jedoch die genaue Positionierung, welche die Anforderung vorsieht, erreicht werden kann, müssen die Regler jedes Systems zusammenarbeiten. Auch hier ist die Simulation (Bild 3) der Schlüssel zu einer Optimierung der Steuerungsstruktur und Parameter für den Entwurf. Drucksysteme sind ein weiteres hervorragendes Beispiel für mechatronische Systeme, die auf hohe Präzision nicht verzichten können. In Druckmaschinen wird das Druckmaterial von Schnittregistern unter Messerrollen positioniert, bevor es in einzelne Bögen geschnitten wird. Für hochwertige Zeitschriften muss der Schnitt bis auf 0,3 mm präzise ausfallen. Da das Druckmaterial mit Geschwindigkeiten von bis zu 15 m/s durch die Druckmaschine läuft, bleiben dem Regelungsalgorithmus nur 10 Millisekunden zum Positionieren der Schnittregister. Das für die Positionierung des Papiers zuständige mechatronische System muss also nicht nur äusserst genau, sondern auch sehr schnell arbeiten. ■

Begriff im Wandel Der Begriff «Mechatronik» bezeichnete ursprünglich Systeme, in denen Mechanik-, Elektronik-, Steuerungs- und Softwaresysteme vereint sind. Heute bezieht er sich auf eine grössere Bandbreite von Systemen. Der Wortteil «Mecha-» wurde auf Domänen ausserhalb der Mechanik ausgedehnt und unter «-tronik» fallen Software, Steuerungssysteme und andere Aspekte, welche die Grenzen der Elektronik weit überschreiten.

KO M M U N I K A TI O N

5.14 megalink

LEISTUNGSSTARKE AUTOROUTER VON CADENCE VERSCHAFFEN LAYOUTERN NEUE FREIHEITEN BEIM LEITERPLATTENDESIGN

Autorouter für Skeptiker Während die einen Layouter den Autorouter bei jeder Gelegenheit nutzen, wollen die anderen lieber alles von Hand machen, um nicht die Kontrolle zu verlieren. Diesen Umstand hat Cadence näher untersucht und daraus einen neuen Ansatz abgeleitet, der beide Lager mit kontrollierter Effizienz zufriedenstellen soll.

utomatisierte Funktionen werden nur dann akzeptiert, wenn sie berechenbare und vorhersagbare Ergebnisse liefern. Daher sieht der neue Ansatz für die OrCADund Allegro-PCB-Plattform von Cadence vor, viele kleine, leistungsstarke Autorouter für Teilaufgaben zu erstellen. Diese erlauben es dem Anwender, die Designabsicht schnell zu beschreiben und vorzugeben. Deutlich wird diese Funktionalität an einem Beispiel, in dem es darum geht, ein Fan Out eines BGA zu erstellen, das die Pins nicht orthogonal, sondern hexagonal anordnet. Während das Verlegen der Leitungen mit Bögen und schrägen Linien manuell sehr aufwendig ist, kann der Layouter mit dem interaktiven Snake Router genau bestimmen, wo die Leitung in Schlangenlinien verlaufen soll. Die detaillierte Umsetzung übernehmen dann der Computer und die Allegro-Software. Diese Methode wurde bei einer Kundenanalyse selbst von Layoutern, die Autoroutern am kritischsten gegenüberstanden, sofort adaptiert. Die einzelnen Routing-Funktionen im Detail. Snake Routing Die CPU von Intel für mobile Anwendungen waren die ersten, die statt einer orthogonalen Anordnung von Balls unter einem BGA eine hexagonale Anordnung verwendet haben. Diese hexagonale Anordnung der Anschlusspunkte des IC ermöglicht eine höhere Anzahl von Pins bei gleichem Formfaktor. Die Abstände und Leiterbahnbreiten unter dem BGA sind für differenzielle Paare mit sehr engen Toleranzen versehen. Ein manuelles Escape-Routing im 45-Grad-Modus ist sehr schwierig. Mithilfe des Snake Routers kann das Escape-Rou-

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ting im Bereich eines Hex-Pin-Felds realisiert werden. Durch einfaches Klicken auf die Punkte, an denen die Richtung geändert werden soll (Zwischenziele), wird die Leitung zwischen den angeklickten Punkten regelkonform verlegt.

AiDT – Auto-interactive Delay Tune Bei seriellen Schnittstellen wie DDR3 müssen mehrere Signale nebeneinander mit gleicher Länge verlegt werden. Die Längenanpassung wird durch Mäander-Strukturen umgesetzt. Mit der AiDT-Routing-Funktion

Bild 1: Beispiel des Snake Routers für HEX-Strukturen. Ein Video dazu kann unter http://youtu.be/ujMN-_Zc2eU angesehen werden. Bilder: Cadence

Bild 2: Delay Tune eines DDR3-Adressbusses. Das Beispiel-Video dazu ist unter http://youtu.be/XekUdvQ6hW4 zu sehen.

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sucht sich die Software die optimale Verbindung als Target und versucht alle anderen genauso lang zu routen wie das Target. Dabei darf der Algorithmus benachbarte Leitungen nur soweit nötig zur Seite schieben, um Platz für Mäander zu schaffen. Über Einstellungen kann der Anwender steuern, wo und wie die Mäander platziert werden sollen, um beispielsweise das Übersprechen oder andere unerwünschte Effekte zu vermeiden. Mit AiDT lassen sich Laufzeitverzögerungen automatisch im Layout ausgleichen.

Bild 3: Farblich gekennzeichneter Phasenunterschied. Siehe dazu http://youtu.be/-sFIy_AXiaQ.

Bild 4: Optimierung des Break Out bei zwei BGA. Siehe auch http://youtu.be/syJX8JcpnYc.

AiPT – Auto-interactive Phase Tune Das Prinzip eines differenziellen Signales beruht darauf, dass eine Information über zwei Leitungen (Plus/Minus) übertragen wird und die eigentliche Signalinformation aus der Differenz der beiden Werte besteht. Das hat den Vorteil, dass Störungen auf der Übertragungsstrecke auf beide Leitungen gleich einwirken, aber keinen Einfluss auf die Differenz am Empfänger haben. Dies setzt voraus, dass kein Phasenversatz zwischen dem positiven und negativen Signal besteht. Durch Richtungsänderungen im oder gegen den Uhrzeigersinn ändert sich die Leitungslänge der äusseren gegenüber der inneren Leitung. Bei Frequenzen ab 1 GB/s müssen nach der Kurve Bumps als Leitungsverlängerung auf der inneren Leitung eingefügt werden. Automatische Längenänderungen im Bereich des Gatherpoints sind ebenso möglich. Hierzu zählen die Verschiebung des Gatherpoints sowie das Verkürzen beziehungsweise Verlängern der Leitungsteilstücke vom Gatherpoint bis zum Pin zur Phasenkompensation. AiBT- Auto-interactive Break Out Technology Wenn komplexe BGA miteinander verbunden werden sollen, wird in zwei Schritten vorgegangen. Zuerst werden unter einem BGA alle Leitungen nach aussen geführt. Wenn alle Leitungen für dieses Design aus beiden BGA geroutet wurden, werden die offenen Enden an den BGA miteinander verbunden. Wenn beim Rausrouten eine spätere Kreuzung der Signale vermieden werden kann, so wird die Anzahl der Durchkontaktierungen verringert und die Signalqualität verbessert. Das Break Out beziehungsweise Fan Out bis zur Gehäusekante unter einem BGA bietet also viel Optimierungspotenzial. Mit AiBT können in einer Split-Ansicht beide Enden eines Busses betrachtet und gleichzeitig interaktiv optimiert werden, sodass es möglichst wenige Kreuzungen gibt. Die Split-Ansicht ist vorteilhaft, da zum Auflösen von Kreuzungen Änderungen von mehreren Signalen an beiden Break Outs betroffen sind. AiCC – Auto-interactive Convert Corner AiCC ermöglicht eine gezielte Bearbeitung der Ecken bereits verlegter Leitungen und differenzieller Paare. Wenn sich während der Design- oder Redesign-Phase Vorgaben ändern und ein bereits verlegtes Signal mit anderen Ecken verlegt werden muss, ist dies eine zeitraubende Aufgabe. Ohne diese Funktion muss entweder jede Ecke einzeln manuell bearbeitet werden, oder das Signal komplett gelöscht und neu verlegt werden. Mit AiCC können in bestehenden Layouts Signale angefasst und über Parameter alle Ecken, zum Beispiel von 45 Grad auf Bögen, mit einem speziellen Radius geändert werden. Dabei bleibt die Grundstruktur des Routings erhalten. Scribble Route Mit Scribble Routing wird eine neue Art des Autoroutings unterstützt. Der Anwender skizziert den Pfad lediglich grob durch Bewegung des Cursors. Erst nach dem Absetzen eines Klicks folgt Scribble Router der Vorgabe und beachtet dabei alle Einstellungen und Designregeln. Das Routing benachbarter Leitungen wird durch ein kontrolliertes push-and-shove bei Bedarf angepasst. Aus einer groben Skizze wird in Sekundenbruchteilen ein elektrisch richtiges Routing mit geraden Strecken und 45-Grad-Segmenten.

Bild 5: Nachträgliche Anpassung der Ecken eines Routings. Detailliertes dazu unter http://youtu.be/ZnKyiQwuVDA.

Timing Vision Timing Vision ist eine Arbeitsumgebung, die es gestattet, Timingund Phasen-Informationen direkt im Layout in Echtzeit zu visualisieren. Dabei wird eine neue Art der farblichen Kodierung verwendet. Es gibt grün für Leitungen mit der richtigen Länge, gelb und hellgelb für Leitungen die nur etwas zu lang beziehungsweise zu lang sind sowie rosa und rot für Leitungen, die nur etwas zu kurz und zu kurz sind.

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Bild 6: Scribble Routing wird durch einen Pfad vorgegeben. Siehe dazu http://youtu.be/qh7WmfFMmtA.

Grundsätzlich wird zwischen dem Timing-Modus, welcher den Fokus auf Min-, Max- beziehungsweise Matched-Delay legt und dem Phasen-Modus, bei dem der Phasenabgleich der differenziellen Signale im Mittelpunkt steht, unterschieden. Da differenzielle Signale ebenfalls Timing-Regeln unterworfen sind, ist es üblich, zunächst die Phase zu korrigieren, bevor das Routing durch Mäanderstrukturen den Timing-Regeln angepasst wird. Die Stärke von Timing Vision liegt darin, selbst komplexe Zusammenhänge wie verschachtelte Längenregeln bei DDR3-Applikationen zu visualisieren. ■

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Bild 7: Timing Vision zeigt zu lange (gelb) und zu kurze Leitungen (rot). Näheres hierzu unter http://youtu.be/s8ab_BEX46w.

Technik in Kürze Der Erfolg der Methodik beruht auf der Kombination von automatischem Routen von Teilaufgaben und der interaktiven Kontrolle durch den Layouter. Während der Designer weiterhin das Planen übernimmt, sorgt die Software für die detaillierte Umsetzung. Da der Zeitaufwand für das ausdetaillieren jetzt deutlich geringer ist, können mehrere Versuche in der Planung ausprobiert werden und so ein Optimum für die jeweilige Leiterplatte gefunden werden. Dies spart nicht nur Entwicklungszeit, sondern möglicherweise sogar Produktionskosten in Form von zusätzlichen Lagen und Durchkontaktierungen.

Planeten-, Stirnrad- und Winkelgetriebe

Antriebstechnik mit Synergieeffekten, die ihresgleichen sucht. Sie wünschen umfassende, moderne Antriebskonzepte für Ihre Anwendungen? Vielleicht leistungsstarke Bürstenmotoren für einfache Antriebsaufgaben? Oder hochdynamische, langlebige EC-Dauerläufer, die alle Ansprüche an die Regelbarkeit des Motors erfüllen? Dazu die passenden Systemkomponenten: von Getriebe über Sensorik und Bremsen bis hin zum Microprozessor-gesteuerten Motormanager? Und das so standardisiert wie möglich, so dass dank der Kompatibilität ein einfacher Austausch oder Technologiewechsel gewährleistet ist? Dann wünschen Sie sich das alles einfach von uns – und unseren Innenläufer-Systemlösungen. www.ebmpapst.ch · ebm-papst AG · Rütisbergstrasse 1 · 8156 Oberhasli

Die Wahl der Ingenieure

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Bild 1: Zieldimensionen der aktuellen Forschungsarbeiten.

Bilder: Fraunhofer IWU

FRAUNHOFER RMV ENTWICKELT VERFAHREN ZUR INTUITIVEN PROGRAMMIERUNG UND SIMULATION VON ANTRIEBSSTEUERUNGEN

Antriebe leichter programmieren Die Fraunhofer IWU-Projektgruppe für Ressourceneffiziente Mechatronische Verarbeitungs- maschinen arbeitet derzeit an einem Ansatz zur geometriebasierten, interaktiven Programmierung von Bewegungssteuerungen. Dieser soll die Software-Entwicklung im frühen Stadium durch ein erweitertes physikbasiertes Modell unterstützen.

er Entwurf systembestimmender Anlagenmodule und die Disziplin übergreifende Synchronisation der Entwicklungsergebnisse sind Herausforderungen bei der Entwicklung mechatronischer Systeme. Dies gilt vor allem bei der Programmierung komplexer Kinematiken, wie sie in Verarbeitungsmaschinen vorhanden sind. Im Ver-

gleich zu anderen Entwicklungsprozessen existieren nur eingeschränkte Möglichkeiten, die Qualität der Software bereits im Vorfeld sicherzustellen. Wird speziell die Antriebstechnik betrachtet, ist die wachsende Bedeutung informationstechnischer Einheiten erkennbar. Zur Umsetzung von Transportprozessen wurden die rein mecha-

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nischen Lösungen über Königswellen und Kurvenscheiben in vielen Bereichen sukzessive von dezentralen Antriebseinheiten und zugehörigen Bewegungssteuerungen abgelöst. Dadurch hat sich die Auslegung der Antriebe und Bewegungsprofile hin zur softwaretechnischen Problemstellung gewandelt. Die Programmierung dieser Einheiten

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Bild 2: Exemplarisches Szenario zur geometriebasierten Antriebsprogrammierung.

über Kurvenscheibeneditoren und deren Verknüpfung in der Anlagenlogik stellen einen aufwendigen Prozess dar, der Expertenwissen sowie eintiefes Verständnis für technische Anlagenprozesse erfordert. Ausgehend vom gewünschten Bewegungsverhalten werden dabei in digitalen Kurvenscheiben Positions-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofile definiert. Verglichen mit der mechanischen Konstruktion, in der 3D-CAD-Systeme längst zur Beherrschung der Komplexität beitragen, fehlen ähnliche interaktive Ansätze bei der Entwicklung von Bewegungssteuerungen, die Änderungen in den Entwicklungsdaten online widerspiegeln. Typische Herausforderungen Ein Ansatz, den Herausforderungen im Entwicklungsprozess zu begegnen, ist die simulationsgestützte Softwareentwicklung. Allerdings rechtfertigt die Aussagekraft der mechatronischen Modelle aufgrund des hohen Aufwands bei deren Erstellung und Pflege oftmals noch nicht den Einsatz in der industriellen Praxis. Die Synchronisation der benötigten Daten, die in vielen Fällen erst im fortgeschrittenen Entwicklungsstadium möglich ist, stellt zudem ein weiteres Hemmnis da. Dies wird zusätzlich durch die Tatsache verstärkt, dass die Rückspieglung des Erkenntnisgewinns aus der Simulation in die bestehenden Entwicklungswerkzeuge nur schwer automatisierbar ist.

Dem Trend der Modularisierung im Maschinen- und Anlagenbau folgend, ist die Erstellung der Motion-Programme über parametrierbare Standardbausteine ein weiterer Ansatz, die Softwareentwicklung zu vereinfachen. Jedoch ist die lösungsspezifische Anpassung der möglichen Maximalkonfiguration unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen zwischen den Anlagenkomponenten, beispielsweise bei überschneidenden Arbeitsbereichen, noch immer ein manueller Prozess. Dabei ist der Automatikbetrieb nur ein kleiner Bestandteil der Anlagenlogik. Wesentlich komplexer sind weitere Betriebsarten, wie Anfahrprozesse nach Fehlern im Produktionsbetrieb. Die Berücksichtigung der dabei möglichen Systemzustände stellt eine weitere Herausforderung dar und erfordert gemäss gegebener Richtlinien im Maschinen- und Anlagenbau, beispielsweise GAMP, umfangreiche Tests der diesbezüglichen Systemantwort. Zusammenfassend sehen sich die Entwickler auf dem Weg zur simulationsgestützten Entwicklung von Bewegungsteuerungen mit folgenden Herausforderungen konfrontiert: •Hohe Aufwände bei Modellbildung und Simulation sowie bei der Synchronisation der Entwicklungsergebnisse. •Einsatz der mechatronischen Simulation erst spät im Entwicklungsprozess möglich.

•Fehlende Interaktivität bei der Programmierung von Bewegungssteuerungen. •Simulation wird vielfach als reine Datensenke im Entwicklungsprozess empfunden. Ansätze zur Effizienzsteigerung in der Antriebsprogrammierung Ein wesentlicher Bestandteil des von der Fraunhofer IWU-Projektgruppe RMV verfolgten neuen Ansatzes ist ein erweitertes physikbasiertes Modell. Mit dessen Hilfe lassen sich sowohl Motion-Programme entwickeln als auch die verknüpfende Anlagenlogik geometriebasiert erstellen. Aus dem Gesamtziel lassen sich folgende Zieldimensionen (vergleiche Bild 1) ableiten, die in aktuellen Forschungsarbeiten untersucht werden: 1. Entwicklung einer Methode zur geometriebasierten, interaktiven Motion-Programmierung Dieses Teilziel stellt den methodischen Unterbau im Forschungsvorhaben dar. Dazu wird ein neuer Referenzprozess für die Entwicklung von Bewegungssteuerungen aufgesetzt. Dieser enthält neben einer übergreifenden Systemarchitektur eine Spezifikation der notwendigen Informations- und Interaktionsmodelle. Zudem sollen hierbei notwendige Schnittstellen in die bestehende System- und Prozesslandschaft aufgezeigt werden, deren Detaillierung im späteren Projektverlauf erfolgt.

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tiert abzusichern. Durch das Testframework wird dadurch einerseits der Aufwand zur Erstellung der Testfälle wie auch deren Durchführung reduziert, andererseits kann der Testdeckungsgrad kritischer Systemzustände besser überblickt werden.

Bild 3: Exemplarisches Anwendungsszenario im Bereich der Verpackungstechnik.

2. Erweiterung der Physiksimulation um ereignisorientierte Analysefunktionen Die Physiksimulation auf der Basis von Physik-Engines aus dem Bereich der Computergrafik stellt ein aufwandsarmes Verfahren für die Abbildung des kinematischen Verhaltens technischer Systeme dar. Daher sollen die eingesetzten Berechnungsverfahren der Kollisionsdetektion derart erweitert werden, dass Änderungen der Systemzustände, beispielsweise eine Interaktion eines Aktors mit einem Materialflussobjekt, aufwandsarm analysiert werden können. Die Basis ist dabei ein hochdetailliertes Kollisionsmodell der Werkstücke auf ihrem Weg durch das Produktionssystem. Interaktionen dieser Werkstücke mit der Systemtechnik der betrachteten Anlagen oder Maschinen stellen dabei Ereignisse dar, die eine Änderung der Systemzustände und damit einen Entscheidungspunkt in der Steuerungslogik zur Folge haben. Über die Kollisionsmodelle sollen diese Zustandsänderungen aufwandsarm ermittelt und dem Benutzer dargestellt werden können. 3. Teach-in-Funktionen für komplexe Bewegungsabläufe in Maschinen und Anlagen Teach-in-Verfahren sind vor allem aus dem Bereich der Robotik bekannt, bei denen Stützpunkte des Bewegungsverlaufes Schritt für Schritt im laufenden Betrieb eingelernt werden. Auch die Offline-Programmierung, unterstützt durch eine Simulation, hat sich in diesem Umfeld bereits als Standard in der Entwicklung etabliert. Eine vergleichbare Funktionalität für die Programmierung von Produktionssystemen, die

durch komplexe und gekoppelte Antriebssysteme charakterisiert sind, wird daher aktuell entwickelt. Wie in Bild 2 dargestellt, können auf Basis der erweiterten Physikmodelle die ermittelten Systemzustände aus der Simulation direkt in die Programmierung der Steuerung übernommen werden. Das Steuerungsverhalten wird sozusagen über die Simulation erlernt. Dies ist vor allem für die interdisziplinäre Entwicklung als wesentlicher Vorteil anzusehen, da die beteiligten Fachexperten an einem gemeinsamen Modell arbeiten. So müssen beispielsweise Steuerungsentwickler nicht mehr erneut das kinematische Verhalten der Anlage aufbereiten, um dem folgend die Logik des Systems festzulegen. 4. Disziplin übergreifendes Framework zur Testfallerstellung und Testdokumentation Dokumentierte Systemtests rücken immer mehr als entscheidendes Qualitätskriterium in den Vordergrund des Maschinen- und Anlagenbaus. In einigen Bereichen, beispielsweise der Pharmaindustrie, ist dies zudem Voraussetzung für die Zertifizierung der Anlagen oder Maschinen. Das geplante Testframework soll aus den ermittelten Systemzuständen und den zugeordneten Bestandteilen der Bewegungssteuerung die Testfälle automatisiert beziehungsweise teilautomatisiert erstellen und gleichzeitig als Basis für die Dokumentation der durchgeführten Tests dienen. Nach der Detaillierung der disziplinspezifischen Entwicklungsanteile werden die in der Entwurfsphase spezifizierten Szenarien erneut durchlaufen, um die Funktionserfüllung nochmals dokumen-

5. Integration der Lösungen in bestehende Entwicklungsprozesse und -werkzeuge Der Erfolg einer neuen Methode zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass der Transfer in die industrielle Anwendung gelingt. Im Falle des Maschinen- und Anlagenbaus ist dazu vor allem die Integration in die bestehende Systemlandschaft notwendig. Zum einen sollen dazu im Projektverlauf konkrete Prozessschritte definiert werden, wie die entwickelten Konzepte in das bestehende Tagesgeschäft eingebunden werden können. Zum anderen werden Datenformate, Schnittstellenbeschreibungen et cetera für unterschiedliche Systemlandschaften ausgearbeitet, die als Referenz für die technische Integration in beliebige Systemlandschaften von Entwicklungswerkzeugen dienen können. Validierung anhand repräsentativer Anwendungsszenarien Der Einsatz der entwickelten Methoden in industriellen Beispielen erfolgt in kontinuierlichen Zyklen, die dazu beitragen, die Qualität der erwarteten Forschungsergebnisse weiter zu steigern. Dazu werden bereits nach der Analysephase Beispielprojekte mit Projektpartnern aus dem Bereich der Verpackungstechnik und anderen repräsentativen Branchen definiert, die über den gesamten Projektverlauf verfolgt werden (vergleiche Bild 3). Die Forschungsarbeiten stellen die konsequente Erweiterung der simulationsgestützten Entwicklungsprozesse dar. Dadurch kann die mechatronische Simulation als Ausgangsbasis für weitere Schritte der Anlagenentwicklung genutzt werden. Dies wird bei den beteiligten Anwenderfirmen dazu beitragen, die Entwicklung von neuen Maschinen und Anlagen zu verbessern. Diese Veröffentlichung entstand im Rahmen des Forschungsprojekts GriP (FKZ: 01IS13012E), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. ■

AUTOR Dipl.-Ing. Univ. Peter Stich Abteilungsleiter Anlagen- und Steuerungstechnik INFOS Fraunhofer IWU Projektgruppe RMV DE-86153 Augsburg Peter.Stich@iwu.fraunhofer.de www.iwu.fraunhofer.de

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ZUM 30-JÄHRIGEN

Gross geworden 1984 begann Eplan, damals noch unter anderem Namen, mit drei Mitarbeitern; heute arbeiten 700 in über 50 Ländern für den Anbieter in CAE-Lösungen.

Zur diesjährigen Hannover Messe läutet das Unternehmen nun sein Firmenjubiläum ein.

In puncto CAE-Lösungen agieren wir Ein klares Bekenntnis nun weltweit», so Maximilian Brandl, Die Friedhelm Loh Group, zu Vorsitzender der Geschäftsführung und fügt dessen Unternehmensverbund hinzu: «Denn als Unternehmen hat sich Eplan gehört, investiert nachhalEplan hervorragend positioniert. Ich sehe tig in das Thema Software und darum grosse Chancen mit Blick auf die globalen «Mit Industrie 4.0-Konzepten erzielen wir Wachstumsmärkte». Der die gefragten Rationalisierungspotenziale» Spezialist für CAE-LösunFriedhelm Loh, Inhaber und Vorsitzender gen ist mittlerweile in über der Geschäftsführung der Friedhelm Loh Group 50 Ländern vertreten. USA, China, Indien und Japan sind Wachstums- Engineering. Seit September märkte, die ferner noch ausgebaut werden. 2013 ist nämlich der SAP-SysAber die frühzeitigen Investitionen in die temintegrator und Autodesk-ReBeratung sicherten das kontinuierlich seller Cideon mit an Bord. «Mewachsende Lösungsgeschäft. Die profeschanik und Elektrik verschmelzen sionellen Dienstleistungen, wozu Consul- zur Mechatronik. Industrie 4.0ting, Implementierung, Training und Sup- Szenarien benötigen in der Regel port gehören, machen heute einen grossen Elemente von Software über Teil des Umsatzes aus. Für 2014 ist die Schnittstellen bis zur AutomatiMesslatte hoch gelegt: Ein zweistelliges sierung», begründet Friedhelm Wachstum wird angestrebt und 100 zuLoh, Inhaber der Friedhelm Loh sätzliche Arbeitsplätze sollen geschaffen Group, sein Engagement. Bereits werden. 1986 investierte er daher in das Unternehmen, das damals unter Wiechers & Partner firmierte. Heute richtet er Eplan bewusst im Blick auf optimierte Wertschöpfungsketten aus. «Unsere Kunden – es sind über 40 000 – erwarten von uns Rationalisierungspotenziale. Die können wir mit Industrie 4.0Konzepten bieten», bemerkt Loh und fährt fort: «In diesem

Software begann, hat sich deutlich entwickelt: Eplan Software & Service optimiert weiterhin Engineeringprozesse. Mit dem Eplan Engineering Center und der automatischen Konfiguration von Maschinendokumentationen aus dem Baukasten haben die Monheimer Spezialisten eine raffinierte Technologie lanciert. Auch mit der durchgängigen Eplan-Plattform profitieren Kunden aus unterschiedlichen Bereichen, zum Beispiel dem Maschinen- und «Ich sehe grosse Chancen mit Blick Anlagenbau oder Automoauf die globalen Wachstumsmärkte» tive und Transportwesen, Maximilian Brandl, Vorsitzender der Geschäftsführung von Eplan von Effizienzsteigerungen im ProduktentstehungsKontext ist der starke Leis- prozess durch standardisierte Verfahren, autungsverbund von Eplan, Ci- tomatisierte Abläufe und durchgängige deon, Rittal und Kiesling eine Workflows. ideale Basis, der die Wertschöpfung unserer Kunden INFOS steigert. Innovationen am Stück Was 1984 mit dem Austausch von Tusche & Papier zu PC &

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INDUSTRIELLE FLASH-SPEICHER LAUFEN KONVENTIONELLEN HARDDISKS DEN RANG AB

Schüttelfest Firmenbeitrag – Flash-Speicher sind widerstandsfähig gegen Schocks oder extreme Temperaturen. Dadurch eignen sie sich gut für harte Industrieanwendungen, beispielsweise in Fahrzeugen. Bei ihrer Evaluation ist allerdings Vorsicht geboten.

s rüttelt und schüttelt. Der Dieselmotor lässt den Truck konstant in allen möglichen Frequenzen vibrieren. Schlaglöcher versetzen ihm starke Stösse. Daneben herrschen wegen der Sonne und der Motorabwärme Temperaturen oberhalb der 40 Grad-Marke. Denkbar schlechte Voraussetzungen für Speichermedien. Währendem sich das Baufahrzeug bewegt, fallen konventionelle Harddisks wegen des mechanischen Lesekopfs bei ständigen Vibrationen und Erschütterungen aus. Industrielle Flash-Speicher, SSD-Speicher (Solid State Drive) genannt, bieten bessere Haltbarkeit. Im Gegensatz zu den mechanischen Harddisks funktionieren sie statisch. Via Flash Control-

ler werden Daten in einer Matrix aus Zeilen und Spalten direkt auf NAND adressiert. Das verlangt echte Industriespeicher Während SSD-Speicher schock- und vibrationsresistent sind, stellen Industriekunden weitere Anforderungen an Speichermedien; insbesondere was die Lebensdauer und die Langzeitverfügbarkeit betrifft. Ein Unternehmen, das auf industrietaugliche Speicher spezialisiert ist, heisst Systronics. Das Unternehmen mit Sitz in Baden-Dättwil vertreibt insbesondere SSD-Speicher von Industriespezialisten. Vertriebsleiter Florian Egger dazu: «Die Lebensdauer und die Verfügbarkeit sind bei Speichern, die im Investitionsgütermarkt eingesetzt werden elemen-

tar.» Entsprechend vertreibe Systronics bei anspruchsvollen Anwendungen vorwiegend SLC-Flash-Speicher (Single Level Cell), so Egger. Die kleinste Einheit eines Flash-Speichers ist die Flash-Zelle. Bei SLC-Speichern wird nur ein Bit pro Zelle gespeichert, bei MLC-Speichern (Multi Level Cell) sind es bis zu drei. Durch die geringe Speicherdichte erreichen SLC-Speicher eine hohe Anzahl Schreib- und Lesezyklen pro Flash-Zelle (Write Endurance) und MTBF-Werte (Mean Time between Failure) von über zwei Mio. Stunden. Die Bauweise begünstigt ausserdem weitere Vorteile, etwa die schnellere Datenübertragung und der geringere Stromverbrauch im Vergleich zu MLC-Speichern.

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Kompromisslos Systronics vertreibt Cactus Technologies SLC-Speicher. Die sind robust gebaut und mit cleveren Sicherheits-Features versehen, die in der eigenen Firmware integriert sind. Dazu gehören das Write Abort Handling, das die Datenstruktur bei Speisungsschwankungen schützt oder der ECC (Error Correction Code), der Datenfehler automatisch erkennt und korrigiert. So werden korrupte Systeme erfolgreich verhindert. Weiter verfügen die Speicher über ein intelligentes Power Management, das die Leistungsaufnahme weiter senkt. Die fixed Bill of Material (BOM) soll sicherstellen, dass innerhalb einer Produktserie die gleiche Firmware und die gleichen Flash-Bausteine verwendet werden. Der Vorgang verhindert Kompatibilitätsschwierigkeiten. Werden doch Anpassungen notwendig, ändert Cactus die Artikelnummer und informiert seine Kunden frühzeitig. Dadurch sind sie in der Lage, die geänderten SSD-Speicher zu testen, bevor sie diese in ihren Geräten verbauen. Die Speicher-Verfügbarkeit ist ebenso bemerkenswert. Systronics Vertriebsleiter Egger sagt: «Cactus verkörpert den Industrieanspruch wie kaum ein zweiter SSD-Anbieter.» Entsprechend seien die Speicher über mehrere Jahre unverändert erhältlich. Die Cactus 203 Serie beispielsweise, werde seit 2005 fast unverändert angeboten, erklärt Egger. Daneben liegen Formfaktoren, darunter Compact Flash, CFast und neu auch SD und microSD, vor.

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In harter Industrieumgebung sind widerstandsfähige Flash-Speicher gefragt. Die Flash-Speicher der Cactus 900S Serie verbinden ein schnelles SATA-II-Interface mit den kompakten Abmessungen einer PATA-CF-Karte. Bilder: Systronics

SSD lösen Harddisks ab Die Eigenschaften von Industriespeichern führen dazu, dass Kunden aus verschiede-

nen Industriesektoren öfter auf SSD-Speicher anstelle der konventionellen Harddisks setzen. Egger wiegelt ab: «Viele Hersteller bieten Flash-Speicher, die den Anforderungen der Industrie nicht gewachsen sind.» Eine sorgfältige Evaluation ist bei FlashSpeichern zwingend. Das vor allem weil der Industriemarkt für die Flash-Hersteller im Vergleich zum Consumer-Markt sehr klein ist. Entsprechend schwappen Trends von den Consumer-Speichern oft zu den Industrie-Speichern über. Dazu zählen zum Beispiel immer günstigere Flash-Zellen, die gleichzeitig qualitativ schlechter werden. ■

AUTOR Patrik Hellmüller Marketing und Kommunikation Systronics AG

Bild: Thinkstock

INFOS Systronics AG 5405 Baden Tel. 056 200 93 40 info@systronics.ch www.systronics.ch

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Leistungsstarker und kompakter IPC 111

Profinet-IO-Koppler

Mit dem IPC 111 bringt Sigmatek einen neuen Industrie-PC auf den Markt. Durch den eingesetzten Intel Celeron M-Prozessor liefert der IPC hohe Rechenleistung bei geringer Stromaufnahme und minimaler Abwärme. Alle Anschlüsse und Schnittstellen wie Ethernet, VARAN, CAN, USB 2.0, DVI, S-DVI, COM sowie KTY-Temperaturmessung sind frontseitig und leicht zugänglich angebracht. Durch die seitliche Bus-Schnittstelle können S-DIAS I/O-Module direkt an den IPC angereiht werden. Aufgrund der werkzeuglosen Hutschienenmontage wird der IPC

Der Profinet-IO-Buskoppler EK9300 verbindet auf einfache Weise verschiedene Steuerungsnetzwerke. So ist ein ProfinetController in der Lage, Daten mit einem oder auch mit mehreren EtherCAT-, Profinet-, Profibus- und EtherNet/IP-Systemen auszutauschen. Damit erweist sich der EK9300 als flexibles Gateway für die echtzeitfähige Kommunikation zwischen den Netzwerken, mit allen Vorteilen des leistungsfähigen EtherCAT als unterlagertem I/O-System. Der Buskoppler setzt die Telegramme von Profinet IO auf die E-Bus-Signaldarstellung um. Eine Station besteht aus einem EK9300 und einer beliebigen Anzahl von EtherCAT-Klemmen. Der Koppler unterstützt das Profinet-RT-Protokoll

111 einfach im Schaltschrank oder an der Anlage montiert. Die 7-Segment-Anzeige und 3 Status-LEDs geben direkt am PC Auskunft über den aktuellen CPU-Status. Als Programmspeicher können zwei CompactFlash-Karten verwendet werden. Der kompakte Industrie-PC hat eine Abmessung von 218 x 110 x 74 mm.

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Erweiterte Leistungsschalterserie

und fügt sich damit nahtlos in Profinet-IO-Netzwerke ein. Mit seiner Firmware und den entsprechenden EtherCAT-Klemmen eignet sich der Buskoppler EK9300 als flexibles Gateway zwischen unterschiedlichen Steuerungen: von Profinet zu EtherCAT (mit EL6692-0000), von Profinet zu Profinet (mit EL6631-0010), von Profinet zu Profibus (mit EL67310010) und von Profinet zu EtherNet/IP (mit EL6652-0010).

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Safety Modul für SSI-Absolutwertgeber Die Allen-Bradley Kompakt-Leistungsschalter der Serie 140 G in acht Baugrössen decken Strombereiche von 10 bis 3000 A und Spannungsbereiche von 200 bis 690 V ab. Sie sind drei- und vierpolig verfügbar und bieten verbesserten Kurzschlussschutz und Koordination für Motoren von 0,1 bis 630 kW, Kurzschlussabschaltvermögen bis 150 kA und Betriebsspannungen bis zu 690 V. Damit lassen sich hohe Kurzschlussströme bei höherer Spannung schneller abschalten. Das modulare Design gibt mit seiner Palette von Antrieben zusätzliche Flexibilität hinsichtlich der Installation. Das Kurzschlussabschaltvermögen erlaubt den vielfachen Einsatz eines Gerätes. Die Reihe umfasst etwa Hilfsschalter, Unterspannungsauslöser oder Alarmkontakte. Die Familie von Miniatur-Leistungsschaltern bietet Leitungs- und Geräteschutz

und Fehlerstromschutzschalter. Das Angebot für den Steuerkreisund Lastschutz ist gemäss IP20 berührungssicher gebaut, umfasst Zubehörteile und vielseitige Doppelkäfigklemme. Die Leistungsschalter der Serien 1489-M (UL489) und 1492-SPM (UL 1077) sind für Nennströme von 0,5 bis 63 A ausgelegt. Alle bieten reversible Leitungs- und Lastanschlüsse. Für extreme Bedingungen eignet sich der Miniatur-Leistungsschalter 1489-M, der Abzweigschutz mit Strombegrenzung bietet. Durch eine schnelle Trennung schützt der Miniatur-Leistungsschalter 1492SPM-Geräte, System und Kabel. Indem der Miniatur-Leistungsschalter 1492-RCDA-Erdschluss erkennt und unterbricht, schützt er die Ausrüstung. Der Fehlerstromschutzschalter 1492-RCDA ist nach IEC sowohl für Personen- als auch Anlagenschutz erhältlich.

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Das S-DIAS Safety Modul SSI 021 kann zwei SSI-Absolutwertgeber sicher auswerten. Die zweikanalige Ausführung gewährleistet die sichere Erfassung und Verarbeitung der Positionswerte auf den SSISchnittstellen nach SIL 3 bzw. SIL CL 3 gemäss EN 62061 und PL e, Kat. 4 gemäss EN ISO 13849. Das Anschliessen von zwei Gebern am gemeinsamen Takt ermöglicht unter anderem das Auslesen mehrerer Sensoren, etwa von Wegmesssystemen, zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dies ist vor allem bei Applikationen mit Gleichlauffunktionen von Vorteil. Die Taktfrequenz ist mittels Software einstellbar, sodass die Übertragung den Leitungslängen einfach angepasst werden kann. Ebenfalls über die Software konfigurierbar ist die Datenbits-Anzahl, sodass die Flexibilität in Hinsicht

der Auflösung gegeben ist. Mit dem Modul können beispielsweise Sicherheitsfunktionen für Schräglauf und Geschwindigkeit realisiert werden. Für die Programmierung und Konfiguration steht dem Anwender mit dem LASAL Saftey Designer ein komfortables Tool zur Verfügung. Logische Verknüpfungen und I/O-Konfigurationen lassen sich einfach erstellen. Vordefinierte, zertifizierte Standard-Funktionsbausteine und Funktionsblöcke, angelehnt an den PLCopen-Standard, vereinfachen die Safety-Programmierung und Wartung.

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App macht Anlagen mobil ersichtlich Die Visualisierungs-App Visu+ mobile erweitert die Anlagenvisualisierung auf Smartphones oder Tablets. So sind flexible Bedien- und Beobachtungskonzepte möglich, bei denen zeit- und ortsunabhängig auf die Anlage zugegriffen werden kann. Die App deckt den Bedarf an Flexibilität in Bedien- und Beobachtungsaufgaben. Dazu kann der Anwender auf bekannte Geräte aus dem Consumer-Bereich wie Smartphones oder Tablets zurückgreifen. Auf mobilen Endgeräten werden damit klassische SCADA-Funktionalitäten wie Trenddarstellung oder AlarmHandling möglich. Die App ist die flexible Erweiterung zur Visualisierungs-Software Visu+. Der für die App notwendige Visu+-Webserver ist in zahlreichen Geräten wie den Touchpanels von Phoenix Contact vorinstalliert. Industrie-PCs müssen lediglich um die Visu+-Lizenzoption WEB erweitert werden, um

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NEU !!!! die App in Verbindung mit Visu+ nutzen zu können. In der maximalen Ausbaustufe können so bis zu zwei Clients mit einem Touchpanel bzw. bis zu 100 Clients mit einem Industrie-PC gleichzeitig bedient werden. Die HTML-Visualisierungsseiten für die App werden aus der Entwicklungsumgebung der Visualisierungs-Software Visu+ heraus generiert, was das Handling rund um die App weiter vereinfacht. So erfolgt auch die Installation gewohnt einfach über den Google Play Store oder den Apple App Store.

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

Lichtband identifiziert Teile und bestimmt Positionen

Das hochauflösende Lichtband mit 50 mm Breite und einer Reichweite von bis zu 2 Metern besteht aus einem Sender mit leistungsstarkem Rotlichtlaser und einem Empfänger. Das Gerät arbeitet so autark – ohne PC oder spezielle Software. Die Auflösung von 0,01 mm erschliesst verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Ausgewertet wird dabei Ort oder Po-

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sition innerhalb des Bandes. Sender und Empfänger im robusten Industriegehäuse sind über das grafische Live-Bild der integrierten Multifunktionsanzeige einfach und schnell auszurichten. Der Anwender kann bis zu sechs unterschiedliche Objekte über Tasten einlernen und störende Objekte im Messfeld ausblenden (Blanking). Damit lassen sich unterschiedliche Objekte anhand von kleinen Grössenunterschieden sicher identifizieren, vergleichen und sortieren. Andere Anwendungen sind Anwesenheits- und Höhenkontrollen. Das Ergebnis der Inspektion steht dann an zwei analogen und drei digitalen Ausgängen zur Verfügung.

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

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Beleuchtungsstärkemessgeräte

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Durchﬂussmesser

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Druckmesser

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Marktübersicht Messtechnik

Spekturm-Analysatoren

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Mixed-Signal-Analysatoren

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HF-Netzwerk-Analysatoren

Universelle Messgeräte

Licht, Luft, Wasser

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Parametrisierung Generatoren

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Quellen

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Analyse-SW

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Kalibrationsdienstleistungen

Simulation/CAE

Datenverarbeitung und -analyse

Messdaten-Erfassung/-Darstellung

Andere Feldbusse

Proﬁbus/Proﬁnet

Modbus (plus)

Interbus

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CANopen

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Labornetzgeräte

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Quellen mit hoher Empﬁndlichkeit

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Oberschwinungsmessgeräte

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Sleisser+Cleaver

Kupfernetz-Messgeräte

Lichtwellenleiter-Messgeräte (FTTH)

Waagen

Füllstandmessgeräte

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KELLER AG BRINGT SEINE MESSTECHNISCHE KOMPETENZ IN SYSTEMEM ZUR FERNÜBERWACHUNG VON TANKFÜLLSTÄNDEN EIN

Nie mehr leere Tanks Die AVIA Osterwalder St. Gallen AG betreibt über 120 Tankstellen in der Ostschweiz. Zugleich vertreibt sie Brenn- und Treibstoffe an Firmen- und Privatkunden. Für den Relaunch ihres EasyOil-Systems zur Fernüberwachung der Füllstände in Öl- und Benzintanks setzt sie nun auf die Kompetenz der Keller AG für Druckmesstechnik.

asyOil besteht im Kern aus einem den, die sonst wegen einer vergessenen Messsystem zur Ermittlung des Füll- Bestellung nach einem langen Arbeitstag in standes im Öltank und einem GSM-Mo- ein ungeheiztes Heim zurückkehren könndem, das die ermittelten Füllstände über ten. Grosse wirtschaftliche Vorteile bietet er das Mobilfunknetz überträgt. Eine von AVIA vor allem für Facility Manager von UnterOsterwalder St. Gallen AG in Zusammen- nehmen oder Immobilienverwalter, die die arbeit mit Fredell Brennstoffversorgung Der Nutzwert von EasyOil basiert auf in mehreren LiegenGmbH Informatiklöder Kombination von Messung und sungen aus Widnau schaften koordinieren Fernübertragung. entwickelte Software müssen. Aber auch ermöglicht es dem Tankstellenbetreiber Vertragskunden, jederzeit per Internet den und deren Zulieferer können von einem Füllstand seiner Anlage und seine bisheri- System wie EasyOil profitieren. gen Bestellungen abzurufen. Zudem wird er per SMS oder E-Mail benachrichtigt, wenn Direkte SMS-Kommunikation mit Verbraucher der Füllstand unter eine frei definierbare Bereits im Vorfeld der Neugestaltung wurde Grenze sinkt. Per Antwort auf diese Be- die Technologie des EasyOil-Systems einachrichtigung kann er sofort eine Bestel- nem Relaunch unterzogen. Auf der Suche lung auslösen. Die Möglichkeit, jederzeit nach einem geeigneten Anbieter, der sovon überall die Daten abzufragen, unter- wohl die Messsonden als auch das GSMstützt zudem eine effiziente Einkaufspla- Übertragungsmodul liefern konnte, wurde nung. So kann auf Vorrat getankt werden, AVIA Osterwalder St. Gallen AG auf die in wenn der Ölpreis niedrig oder der Tankwa- Winterthur ansässige Keller AG für Druckgen gerade in der Nähe ist. messtechnik aufmerksam. Das weltweit Der Service ist weit mehr als nur ein Kom- operierende Unternehmen macht rund zehn fort-Feature für vielbeschäftigte PrivatkunProzent seines Umsatzes mit Anwendun-

gen, in denen Drucksonden zur Messung von Füllständen eingesetzt werden. Technisch möglich ist dies, weil der Druck an einer bestimmten Stelle eines Tanks proportional zur Höhe des Füllstandes steigt. Aus dem gemessenen Druck kann auf elektronischem Wege sehr genau der entsprechende Füllstand errechnet werden. Entsprechend der Tankform kann der aktuelle Inhalt in Liter ermittelt werden. Der Nutzwert von EasyOil basiert auf der Kombination von Messung und Fernübertragung. Bei der Lösung, die Keller für die AVIA Osterwalder St. Gallen AG entwickelte, konnten die Druckmessspezialisten auf Erfahrungen mit Kunden aus der Wasserwirtschaft zurückgreifen, wo ähnliche Konzepte bei der Überwachung von Grund- und Flusswasserpegeln zum Einsatz kommen. Da Keller die zugrundeliegende Technologie selbst entwickelt, können solche Sonderlösungen sehr flexibel und schnell umgesetzt werden. So hatte Keller für Anwender aus der Wasserwirtschaft ein GSM-Modem entwickelt, das den Datenaustausch per EMail, SMS und FTP unterstützt. Für AVIA

AUTOR Marcel Gautschi Dipl. El.-Techniker TS INFOS Keller AG 8404 Winterthur Tel.+41 52 235 25 25 marketing@keller-druck.ch www.keller-druck.com

Zur effizienten Einkaufsplanung erlaubt die Software via Webportal die Visualisierung der aktuellen Tankfüllstände, der Verbrauchs- und Bestellungshistorie. Unterschiedliche grafische Darstellungsmöglichkeiten sorgen für eine transparente Gesamtübersicht.

Auf Vorrat tanken, wenn der Tankwagen gerade in der Nähe ist. Mit dem System kann AVIA Osterwalder St. Gallen AG seinen Kunden diesen Service bieten. Bilder: AVIA Osterwalder St. Gallen AG/Keller AG

Eigensicher und temperaturresistent für den Ex-Bereich Das GSM-3 besteht aus dem Modem selbst und der SB-Box, an die bis zu drei Keller-Drucktransmitter mit Spannungsausgang (0,5 bis 4,5 V) angeschlossen werden können. Die Box beinhaltet drei eingebaute Sicherheitsbarrieren. Diese Schaltungen ermöglichen die Verarbeitung des elektrischen Messsignals auch an Tankstellen. Deren gashaltige Atmosphäre könnte durch einen elektrischen Funken nämlich zur Explosion gebracht werden. Der Drucktransmitter, der in einer solchen Umgebung misst, muss deshalb eigensicher sein. Die Sicherheitsbarriere begrenzt

die abgegebene elektrische Leistung des Messsystems innerhalb der explosionsgefährdeten Zone (Ex-Zone). Das GSM-3 selbst darf nur ausserhalb des Ex-Bereichs installiert werden. Im Rahmen des Gesamtpakets liefert Keller auch die Pegelsondenkabel, die für die Übertragung des Messsignals eingesetzt werden. Für die EasyOil-Systeme setzt Keller seine eigensichere Pegelsonde 26 Y Ei ein. Bei Heizöltanks, die nicht unter dem Ex-Bereich eingestuft sind, findet die konventionelle Variante Verwendung. Wie alle Druckmessgeräte basieren die Transmitter auf der piezoresistiven Silizium-Messzelle, die von Unternehmensgründer und Geschäftsführer Hannes W. Keller Ende der 1960er-Jahre erfunden wurde. Die geringfügige mechanische Verformung, die der Druck auf ein piezoresistives Element im Sensor ausübt, erzeugt eine Widerstandsänderung, welche wiederum eine elektrische Spannung erzeugt, die als Messsignal dient. Der Temperaturfehler wird bei der Serie 26 Y, zu der die Pegelsonde gehört, elektronisch kompensiert.

Für die EasyOil-Systeme an Tankstellen setzt Keller seine eigensicheren, piezoresistiven Pegelsonden Serie 26 Y Ei ein, die für Anwendungen in stark explosionsgefährdeten Umgebungen geeignet sind.

Kompetenz aus einer Hand Aufgrund der langjährigen Erfahrung und der hohen Produktreife kann Keller die Drucktransmitter für das EasyOil-System mit einem sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnis realisieren. Für die Langlebigkeit der Produkte, auch in einem aggressiven Medium wie Benzin, bürgen das robuste Edelstahlgehäuse der Schutzart IP68 und die Tatsache, dass die Silizium-Messzelle durch eine Edelstahlmembrane vor dem Messmedium geschützt ist. Ursprünglich sollte Keller für das Projekt nur die Drucksonden liefern. Da der Anbieter aber auch über eine grosse Erfahrung bei der Fernübertragung von Messdaten verfügt, bekam er für das Projekt den Gesamtzuschlag. Somit bezieht AVIA Osterwalder

Osterwalder St. Gallen AG fertigt Keller nun die auf Kundenwunsch modifizierte Variante GSM-3, die zusätzlich die Option bietet, per SMS mit den Verbrauchern zu kommunizieren. SMS gewährleisten aus Sicht des Brenn- und Treibstoffanbieters eher als EMails eine zeitnahe Benachrichtigung des Kunden, sind spam-sicher und eindeutig personalisierbar.

Das GSM-3 besteht aus einem Modem und der SB-Box, an die bis zu drei Keller-Drucktransmitter mit Spannungsausgang angeschlossen werden können.

St. Gallen AG nunmehr je nach Einsatzort des jeweiligen EasyOil-Systems die konventionelle Pegelsonde 26 Y oder die eigensichere Variante 26 Y Ei, die Übertragungseinheit GSM-3 sowie die Kabel, deren Länge je nach Einsatzort variiert. Die Endmontage der Systeme bei seinen Kunden und die Konfigurierung der Software übernimmt das Handelsunternehmen selbst. ■

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Das Wago-I/O-System 750 XTR ist das Automatisierungssystem für extreme Umgebungsbedingungen.

Bilder: Wago

WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR ADRESSIERT ANWENDUNGEN IN EXTREM RAUEM UMFELD

Dezentralisierung leicht gemacht Firmenbeitrag – Das Wago-I/O-System 750 XTR ist speziell für anspruchsvolle Einsätze konzipiert worden. Es ist temperaturbeständig von –40 bis 70°C, spannungsfest, störsicher und vibrationsfest.

ahlreiche Anwendungen in der Industrie sowie Prozess- und Energietechnik stellen I/O-Systeme für die Hutschiene aufgrund rauer Umgebungsbedingungen vor beträchtliche Herausforderungen. Um die Produktivität der Anlagen sicherzustellen, müssen die Automatisierungssysteme dort

AUTOR Manfred Kühme Produktmanagement, Automation WAGO Kontakttechnik INFOS WAGO CONTACT SA 1564 Domdidier Tel. +41 26 676 75 86 info.switzerland@wago.com www.wago.com

unter härtesten Bedingungen sicher und zuverlässig arbeiten, zum Beispiel bei grossen Temperaturunterschieden, elektromagnetischen Störquellen oder starken Vibrationen. Federklemmtechnik erleichtert Handhabung Das Wago-I/O-System 750 XTR ist die robuste Ausführung des Wago-I/O-Systems 750 und bietet dieselben grundlegenden Vorteile: eine hohe Flexibilität und Modularität und damit vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Die XTR-Variante ist an den dunkelgrauen Modulen leicht zu erkennen. Aufgrund seines feinmodularen Designs und der grosse Komponentenvielfalt ist es eine skalierbare und damit kosteneffiziente Lösung für dezentrale Automatisierungsaufgaben. Mit bis zu 16 Kanälen auf 12 mm Baubreite sind

die Module zugleich sehr kompakt. Die anreihbaren Komponenten sind in Federklemmtechnik realisiert, was die Handhabung vereinfacht. Das Wago-I/O-System 750 XTR gewährleistet selbst unter extremen Umgebungsbedingungen einen sicheren und zuverlässigen Betrieb. Es ist dadurch für anspruchsvolle Anwendungen, wie sie bei Anlagen für erneuerbare Energien oder bei Ortsnetzstationen und Energieverteilungen zu finden sind, prädestiniert. Auch die Petrochemie sowie die Wasser- und Abwasserindustrie sind typische Einsatzgebiete. Beständig gegen Witterungseinflüsse Ein wichtiges Merkmal von XTR ist die hohe Beständigkeit gegenüber extrem tiefen und

Die Komponenten des XTR-Systems zeichnen sich durch hohe mechanische Belastbarkeit, Spannungsfestigkeit, Störsicherheit und Temperaturbeständigkeit aus.

sehr hohen Umgebungstemperaturen. Diese Eigenschaft kommt beispielsweise überall dort zu tragen, wo Anlagen im freien Feld aufgestellt sind und dadurch stark schwankende Aussentemperaturen durch Frost und direkte Sonneneinstrahlung fast unmittelbar auf die Automatisierungskomponenten einwirken. Die Komponenten des Wago-I/O-Systems 750 XTR sind in einem erweiterten Temperaturbereich von –40 bis 70°C einsetzbar. Ein störungsfreies Anlaufen des Automatisierungssystems, etwa nach einem Stromausfall, ist selbst bei sehr niedrigen Temperaturen ohne Vorerwärmung gewährleistet. Zusatzkomponenten zur Heizung beziehungsweise Kühlung werden für das XTRSystem nicht benötigt. Diese Tatsache sowie die geringe Baugrösse der Module sparen ohnehin knappen Schaltschrankplatz und begünstigen den Einsatz des Systems auf kleinstem Raum. Durch das Fehlen einer separaten Klimatisierung fallen zudem keine zusätzlichen Anschaffungs-, Energie- und Wartungskosten an. Aufgrund der maximalen Betriebshöhe von 5000 m ist selbst in der dünnen Luft einer hochgelegenen Bergstation ein sicherer Einsatz bei hoher Leistung und Verfügbarkeit gewährleistet. Dauerhaft ungestörte Kommunikation Das Wago-I/O-System 750 XTR ist gegen Spannungsspitzen abgesichert und erfüllt die erhöhten Anforderungen bezüglich Spannungsfestigkeit nach EN 60870-2-1. Die

erhöhte Stossspannungsfestigkeit von 1 kV (Klasse VW1 für Module mit Versorgungsspannungen <60 V) und 5 kV (Klasse VW3 für Module mit Versorgungsspannungen =60 V) stellt einen ungestörten Betrieb des Automatisierungssystems sicher, da die Elektronik vor Funktionsstörungen geschützt ist. Das optimierte EMV-Verhalten des XTRSystems vermeidet negative Störaussendungen und ermöglicht dadurch den Einsatz in direkter Nähe selbst sehr empfindlicher Fremdsysteme. Der Fernwirkcontroller unterstützt zusätzlich die Fernwirkprotokolle gemäss IEC 60870-5-101/-103/-104, IEC 61850-7 und IEC 61400-25 sowie Modbus. Vibrationsfest bis 5 g Das Wago-I/O-System bietet darüber hinaus eine erhöhte mechanische Belastbarkeit, die sich in einer erhöhten Vibrationsund Schockfestigkeit ausdrückt. Höhere Vibrationsfestigkeiten werden insbesondere dort gefordert, wo Module in unmittelbarer Nähe, zum Beispiel zu leistungsstarken Motoren oder Leistungsschutzschaltern, untergebracht sind. Das System weist eine hohe Vibrationsfestigkeit von 5 g nach DIN EN 60068-2-6 auf. Die Schockfestigkeit beträgt 15 g nach IEC 60068-2-27 beziehungsweise 25 g nach IEC 60068-2-29. Dies qualifiziert das System selbst für so anspruchsvolle Anwendungen wie den Einsatz in Tunnelbohrmaschinen, die extrem starken Vibrationen ausgesetzt sind. ■

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MODERNE RADARMESSTECHNIK EMPFIEHLT SICH FÜR VERSCHIEDENSTE AUFGABEN IN DER ABWASSERWIRTSCHAFT

Wind und Wetter trotzend Die Wasserwirtschaft setzt in vielen Anwendungen auf Ultraschallmesstechnik oder hydrostatische Druckmessumformer. Neue Entwicklungen in der Radartechnik haben jedoch das Potenzial, die bisher eingesetzten Geräte abzulösen, da sie dem Anwender vielfältige Vorteile bieten.

ine Vielzahl von Messgeräten überwacht die oft komplexen biologischen Vorgänge und bilden die Basis für eine sichere Abwasserreinigung in der Kläranlage. So erfassen Durchflussmessgeräte die Eintragsmenge der Abwässer. Diese Werte werden benötigt, um die Belüftung in den Belebungsbecken zu steuern, sind aber auch Grundlage für spätere Abrechnungen bei der Einleitung verschiedener Gemeinden. Aufgrund der hohen Schmutzfracht empfehlen sich hier berührungslos arbeitende Messgeräte. So sind in der Branche vorwiegend Ultraschallmessgeräte, aber auch hydrostatische Druckmessumformer, im Einsatz. Obwohl die Radarmesstechnik in der chemischen Industrie längst etabliert ist, haben die öffentlichen Versorger bislang oft wenig Erfahrung mit dieser Technologie. Dies ist zum einen mit den Kosten dieser Geräte begründet, die in der Vergangenheit deutlich höher waren, zum anderen mit dem Ruf der Technologie. Ihr haftet noch immer das Image einer komplizierten Technik an.

Robuste Radartechnologie Neue Entwicklungen positionieren die Radartechnologie mittlerweile als Alternative für die Abwasserbranche. Die Sensoren besitzen eine hohe Genauigkeit, sind einfach zu bedienen und können inzwischen auch preislich mit Ultraschallgeräten mithalten. Sie sind zwar in der Anschaffung immer noch teurer, allerdings lassen sich diese Mehr-

AUTOR Jürgen Skowaisa Produktmanagement Radar, Ultraschall j.skowaisa@vega.com INFOS VEGA Messtechnik AG 8330 Pfäffikon ZH Tel. +41 44 952 40 00 info@ch.vega.com www.vega.ch

Der Vegaplus erfüllt die Anforderungen der EN 302729, wodurch er sich für die Füllstandmessung im Freien ideal eignet. Bilder: Vega

kosten durch die Einsparungen bei der Wartung ausgleichen. Ein Vertreter dieser neuen Radargeneration ist beispielsweise der Vegaplus. Er bietet eine Genauigkeit von typisch 2 mm, einen Messbereich bis 15 m und durch seine hochbeständigen Kunststoffantennen (Durchmesser 80 mm) eine gute Fokussierung. Das fest eingegossene Kabel und sein robustes Gehäuse ermöglichen zudem eine hohe Schutzart von IP 66/68 (2 bar). Durch die verschiedenen Montagevarianten ist er einfach in bestehende Infrastrukturen zu integrieren, während verschiedene Parameter eine einfache Anpassung an die jeweilige Anwendung ermöglichen. Die Messdaten können direkt zum Leitsystem oder an ein Auswertgerät übertragen werden. Abwasser exakt erfasst Welche Vorteile Radarsensoren in der Praxis bieten, zeigen folgende Beispiele. Bei der Durchflussmessung in offenen Gerinnen können sich bei Sonneneinstrahlung auf den Schallwandler des Ultraschallsensors sehr schnell Messfehler von mehr als 20 Prozent ergeben. Kommunen berechnen die Kosten für die eingetragenen Abwassermengen auf Grundlage dieser Angaben. Mit der Radarmesstechnik erhalten sie unabhängig von Witterungseinflüssen viel genauere Messwerte. Vorfluter unter Kontrolle Um Kanalnetz und Kläranlage bei starkem Regen zu entlasten, werden die schnell ansteigenden Wassermassen in Vorflutern und Regenüberlaufbecken aufgefangen und

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im Einlaufschacht sorgt für einen reibungslosen und wirtschaftlichen Betrieb der Pumpen. Auch hier überzeugt die Radartechnik, da Pumpenschächte in der Regel sehr eng sind, viele Rohre und Einbauten aufweisen und sich die Pumpen teilweise direkt im Schacht befinden. Dank der guten Signalbündelung der Radarsensoren ist eine zuverlässige Messung sichergestellt. Pegelmessung von Flüssen Eine Anwendung etwas abseits der Abwasserreinigung findet sich bei der Pegelmessung von Flüssen. Extreme Regenfälle können zu starken Überschwemmungen führen. Ein Radarsensor lässt sich einfach unter Brücken oder aussen an Pegelrohren montieren. So informiert er frühzeitig über drohende Hochwasser.

Pumpenschächte bieten in aller Regel wenig Einbauraum. Durch die gute Signalbündelung der Radarsensoren kann der Pegel zuverlässig gemessen werden.

bei extremen Niederschlagsereignissen abgeschlagen. Diese Mengen werden erfasst und müssen dokumentiert werden. Hier profitiert der Anwender von der geringen Bauhöhe von modernen Radarsensoren. Es ist auch möglich, über einen metallischen Reflektor zu messen. Radartechnik hat keine Blockdistanz, das heisst es lässt sich auch bei sehr hohem Wasserstand bis an den Sensor messen. Selbst eine Überflu-

tung stellt durch die hohe Schutzart von IP 68, wie sie der Vegaplus aufweist, keine Einschränkung dar. Der exakte Messwert wird sicher angezeigt. Platz im engen Pumpenschacht Wenn das natürliche Gefälle von den Haushalten bis zur Kläranlage nicht ausreicht, wird es in Pumpstationen auf ein entsprechendes Niveau angehoben. Die Füllstandmessung

Ausblick Das Thema Abwasserreinigung wird weiterhin Herausforderungen an die Messtechnik stellen. Dabei unterscheiden sich die Märkte immens: Während es sich in der Schweiz vorwiegend um ein Ersatzteilgeschäft handelt, entstehen in China und Brasilien fast täglich neue Kläranlagen, deren Kommunikation oft bereits auf der Feldbustechnologie basiert. Auch die Zulassungen und Normen unterscheiden sich in den einzelnen Ländern beträchtlich. Mit einer gut funktionierenden Basistechnologie lassen sich künftige Anforderungen schnell umsetzen. Die Radarmesstechnik hat zumindest das Potenzial, eine herausragende Rolle zu übernehmen und sich im Abwasserbereich durchzusetzen. ■

Radarsensoren versus Ultraschallsensoren

Unabhängig von Regen, Schnee und starker Sonneneinstrahlung erfasst ein Radarsensor zuverlässig und genau die Einstauhöhe in einem Regenbecken.

Ein grosser Vorteil von Radarsensoren beim Ausseneinsatz ist die Unempfindlichkeit gegenüber wechselnden Witterungseinflüssen wie Nebel, Regen oder starke Erwärmung. Vor allem letztere kann die Laufzeitmessung von Ultraschallmessgeräten beeinträchtigen, da es pro 10 Kelvin Abweichung vom Referenzwert zu einer Ungenauigkeit von 1,6 Prozent kommt. Zwar kompensiert ein Temperatursensor im Schallwandler diesen Einfluss, allerdings ist dieser Ausgleich bei längerer Sonneneinstrahlung unzulänglich und ein Messfehler entsteht. Ein weiteres Argument für die Radarmesstechnik ist die Messgenauigkeit, die nicht durch Wellen oder Schaum an der Oberfläche beeinflusst wird. So kann Schaum je nach Dichte und Konsistenz die Schallsignale an der Oberfläche reflektieren oder sogar vollständig absorbieren. Was die Anschaffung betrifft, sind die Ultraschallsensoren nach wie vor günstiger als Radarsensoren, wobei sich diese in den vergangenen Jahren preislich immer weiter angenähert haben.

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WACKER POLYMERS SETZT AUF ELEKTRONISCHE DIFFERENZDRUCKMESSUNG MIT DELTABAR FMD 71/72 VON ENDRESS+HAUSER

Endlich reproduzierbare Ergebnisse Füllstandmessungen in Behältern, die über mehrere Stockwerke gehen, mögen von der Messung her einfach sein, aber die Montage und Handhabung kann eine Herausforderung darstellen. Die elektronische Differenzdruckmessung bietet nicht nur messtechnische Vorteile, sondern auch praktische, wie das Beispiel bei der Wacker Polymers GmbH & Co. KG zeigt.

ür die Füllstandmessung gibt es einige Messprinzipien, die infrage kommen: geführtes oder freiabstrahlendes Radar, Ultraschall, kapazitiv oder hydrostatisch mittels Druck oder Differenzdruck. Die Hydrostatik ist dabei nach wie vor eines der am häufigsten eingesetzten Messprinzipien, da die Messung einfach zu projektieren (1 m = circa 100 mbar) und problemlos in Betrieb zu nehmen ist. Zudem haben Oberflächenschaum und Behältereinbauten beziehungsweise Behältergeometrien keinen Einfluss auf diese. Ausserdem kann die Masse im Tank unabhängig von der Dichte gemessen werden. Ausgangslage Die Wacker Polymers produziert am Standort Köln Dispersionen auf Basis von Polyvinylacetat und Vinylacetat-Copolymeren. Diese Bindemittel und Additive kommen in Klebstoffen, Faserverbundstoffen und Lacken zum Einsatz. In einem Abscheidebehälter wird das Abgas aus der Produktion gesammelt und der Füllstand mittels Differenzdruck gemessen. Das gereinigte Abgas wird nach dem Abscheider zum Gasometer geführt. Der Behälter ist im Aussenbereich aufgestellt und unterliegt somit starken Temperaturschwankungen

AUTOR Dirk Dohse, Produktmanager Druckmesstechnik INFOS Endress+Hauser Metso AG 4153 Reinach BL Tel. +41 61 715 75 75 info@ch.endress.com www.ch.endress.com

durch Wettereinflüsse wie Sonneneinstrahlung. Eine Instrumentierung mit Wirkdruckleitung, klassischem Differenzdrucktransmitter und Ventilblock schied wegen Verstopfungsgefahr aufgrund klebriger Reststoffe im Medium aus. Deshalb kam bisher ein Differenzdrucktransmitter mit Kapillarleitungen und angeschweisstem Flanschdruckmittler zum Einsatz. Problembehebung Dipl. Ing.(FH) Thomas Moog, verantwortlich für die Mess-

und Regeltechnik bei Wacker Polymers, konnte zwar mit der Genauigkeit von der Messanordnung leben, die Reproduzierbarkeit, die Empfindlichkeit der Kapillardruckmittler und das Ersatzteilkonzept waren jedoch Aspekte, die ihn veranlassten, Alternativen zu suchen. Auch für andere Messstellen mit Kapillardruckmittler suchte er allein wegen der aufwendigen Montage (7 m Kapillare über drei Etagen) und der Gefahr einer Beschädigung beim Ausbau während der jährlichen Wartung nach Alternativen. Der Deltabar FMD71/72 von Endress+Hauser weckte seine Neugier. Dessen elektronische Differenzdruckmessung kombiniert bewährte Drucksensortechnologie wahlweise mit kapazitiver keramischer Messzelle oder piezoresistiver Messzelle auf innovative Weise: das System besteht aus einem Transmitter und zwei Sensormodulen. Der Transmitter berechnet die Druckdifferenz aus den Sensoren und leitet den Füllstand, das Volumen oder die Masse mittels 4...20-mA-Signal an die Steuerung. Über dieses können weitere Prozesswerte wie Kopfdruck oder Sensortemperatur ausgelesen werden. Der Transmitter kann dank der Separatinstrumentierung mit Standardkabel zum Ablesen der Anzeige oder Parametrierung der Messstelle an einem beliebigen Ort montiert werden. Thomas Moog erkannte gleich mehrere praktische Vorteile für seine Anwendung: •Die vorhandene Infrastruktur konnte weiter genutzt werden. Softwareanpassungen im Leitsystem waren nicht notwendig. •Weniger Ersatzteile. Es müssen nur Einzelkomponenten statt komplette Kapillarsysteme in unterschiedlichen Längen vorgehalten werden.

Bei der elektronischen Differenzdruckmessung ist ein Stutzenabstand bis 30 m und Transmittermontage an beliebiger Stelle möglich. Bilder: Endress+Hauser

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•Einzelsensoren sind deutlich unempfindlicher in der Montage und Handhabung als Kapillardruckmittler. •Gleiche intuitive Bedienphilosophie mittels drei Tasten. Diese war dem Betriebspersonal durch den Einsatz der Micropilot-Radarmessung und Coriolis-Massemesser bereits bekannt. Die Inbetriebnahme war somit innerhalb weniger Minuten durchgeführt. •Darüber hinaus ist die Messung in Sachen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der alten Messung deutlich überlegen.

Der Deltabar 71/72 reduziert die Lagerhaltung, da er aus drei Einzelkomponenten besteht.

Weitere Einsatzbereiche Die elektronische Differenzdruckmessung mit zwei Drucktransmittern ist heute schon weitverbreitet: Die Signale zweier Drucktransmitter werden im Leitsystem oder mit einem Prozesstransmitter mit Steuereinheit verrechnet. Auch zur Filterüberwachung wird diese Messanordnung gerne verwendet. Vor allem wenn der Kopfdruck in Füllstandanwendungen als zusätzlicher Messwert benötigt wird, ist diese Variante zu bevorzugen. Allerdings ist, im Gegensatz zur elektronischen Differenzdruckmessung mit einem Transmitter, eine zusätzliche Eingangskarte und ein weiterer Programmieraufwand notwendig. Eine zusätzliche Anzeige für den berechneten Füllstand ist ebenfalls erforderlich. Grundsätzlich gilt bei der elektronischen Differenzdruckmessung aber nach wie vor die Einschränkung: je höher der Kopfdruck in Relation zum Füllstand, desto ungenauer wird die Messung. Beispielsweise ist eine Füllstandmessung von 1 m (entspricht circa 100 mbar) bei einem statischen Kopfdruck von 2 bar mit klassischer Differenzdruckmessung deutlich genauer als mit der elektronischen. Um die Genauigkeit der Messanordnung unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen zu ermitteln und auszulegen, empfiehlt es sich, die Messstelle mit der kostenlosen Software Applicator (www.de.endress.com/applicator) zu prüfen. ■

Füllstandmessung in drucküberlagerten Behältern Es gibt verschiedene Methoden, in drucküberlagerten Behältern den Füllstand zu erfassen. Dieser kann mit zwei Druckaufnehmern, mit einem Differenzdrucktransmitter montiert über Impulsleitung oder über einem Differenzdrucktransmitter mit angebautem Druckmittler gemessen werden. Entscheidend für die optimale Auswahl sind verschiedene Aspekte: • Prozessmedium (z.B. korrosives Medium) • Totraumfreiheit wegen Reinigbarkeit (z.B. in Lebensmittelanwendungen) • Drucküberlagerung in Relation zum messenden Füllstand • Montagebedingungen (z.B. Aussenmontage mit schwankenden Umgebungsbedingungen) • Bauliche Gegebenheiten • Geforderte Genauigkeit der Füllstandmessung • Kosten der Messstelle • Kosten für Ersatzteile und Lagerhaltung

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RED DOT DESIGN AWARD PRÄMIERTE ID-BOX 16 VON ELMA AUF DEN MILLIMETER GENAU VERFÜGBAR

Frei von jeglichem Standard Firmenbeitrag – Mit der iD-Box 16 bringt Elma erstmals ein Gehäuse auf den Markt, das frei von jeglichen Standards auf den Millimeter genau gefertigt wird. Dies bringt Anwendern nicht nur mehr Flexibilität, sondern ermöglicht individuelle Designs.

Wettbewerbsfähig trotz Individualität Die Marktfähigkeit des Produktes erreicht Elma durch eine Reihe von Verbesserungen: Waren die Seitenwände bisher doppelt ausgeführt – eine dekorative Aussenseite und eine Innenwand, an der alles befestigt wurde – so kommt das neue Gehäuse nur mit einfachen Seitenwänden aus. Die Elektronik wird direkt auf dem Boden aufgebaut.

Die Gehäuse der neuen Plattform iD-Box 16 werden in alle drei Dimensionen auf den Millimeter genau gefertigt. Bild: Elma

bwohl Mess- und Testgeräte heute oftmals ohne Einschubkarten auskommen, werden viele Tischgehäuse noch immer in standardisierten Höheneinheiten und Teilungen angeboten. Dies veranlasste Elma zur Entwicklung der iD-Box 16, die frei von standardisierten Höhen und Breiten auf den Millimeter genau bestellt werden kann. Dadurch bietet das mit dem Red Dot Design Award prämierte Gehäuse die Möglichkeit, Geräte individuell zu präsentieren. Die Plattform erlaubt es, neben einigen Formvarianten die Farbe und Bedruckung frei zu wählen. Zusammen mit den ebenfalls wählbaren Bedienelementen entsteht damit ein eigenes Corporate Design.

INFOS Elma Electronic AG 8620 Wetzikon ZH Tel. +41 44 933 41 11 sales@elma.ch www.elma.ch

Funktionales Design Neben praktischen Überlegungen flossen ästhetische Ideen in die Konstruktion. Da die iD-Box 16 nicht durch Standards eingeschränkt wird, entstand in Kooperation mit Industriedesignern und Konstrukteuren ein Design, das einfacher herstellbar ist und gleichzeitig dem Anwender einen Mehrwert bietet. Die Front ist so abgeschrägt, dass die Bedienelemente immer gut sichtbar bleiben, egal ob der Bediener vor dem Gerät sitzt oder steht. Für denselben Bedienkomfort wurden Gehäuse bisher mit Füssen aufgestellt und besassen zusätzlich einen Griff für den Transport. Dies fasst das neue Gehäuse in einem Design-Element zusammen.

Das spart nicht nur Gewicht, Material und Kosten, sondern bietet einen besseren Zugang von oben. Weil alles von unten oder von hinten befestigt wird, sind am neuen Gehäuse von aussen keine Befestigungen sichtbar. Die neue Konstruktion ist einfacher aufgebaut und besteht aus weniger Teilen als konventionelle Gehäuse. Ausserdem wird nur ein Typ Schrauben verwendet, was die Stücklisten wie die Montagezeiten erheblich verkürzt. Die Gehäuseplattform wird komplett kundenspezifisch hergestellt, überflüssige Gewinde und Bohrungen entfallen. ■

PRODUKTMELDUNGEN

Differenzdrucktransmitter mit Doppelsensor Der Differenzdrucktransmitter PRD- 33 X mit Doppelsensor für unabhängige Differenz- und Basisdruckmessung liefert genaue Messwerte und hohe Überlastfestigkeit. Damit lassen sich Füllstände von Flüssiggastanks sicher und präzise messen. Die zwei unabhängigen Sensoren messen Differenz- und Basisdruck. Die Genauigkeit von bis zu ±0.05%FS erreicht der Transmitter durch die Kalibrierung über den gesamten Druck- und Temperaturbereich. Das berechnete mathematische Modell korrigiert alle reproduzierbaren Fehler. Der schwimmende Einbau der Sensoreinheit schützt diese vor äusserer Krafteinwirkung durch die Montage. Die zwei Sensoren erfassen den Füllstand in einem Messvorgang. Die Transmitterteile mit Mediumkontakt sind aus Edelstahl AISI 316L, Silikon, Gold und Silizium gefertigt. Dadurch eignet sich der PRD-33 X für den Einsatz mit (flüssigem) Sauerstoff, Argon, oder Stickstoff. Dank seiner Basisdruck-Kompensation von 0 bis 40 bar ist es während der Befüllung und Ventilmanipulation möglich, dass der

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‹‹‹A¢xzt¡|£~Av{ gesamte Tankdruck einseitig auf den Differenzdrucktransmitter trifft. Die daraus resultierende einseitige Überlast von 32 bar meistert der Transmitter mit einer Überlastfestigkeit von ±35 bar. Der PRD33 X ist mit verschiedenen elektrischen Anschlüssen lieferbar und besitzt eine digitale RS485-Schnittstelle. Diese liefert neben den Prozesswerten der beiden Drucksensoren weitere Informationen wie Druckbereiche, Filtereinstellungen und Seriennummer.

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Intelligente Schwingungsüberwachung Condition Monitoring gewinnt an Priorität. Die Kosten in Produktion und Instandhaltung müssen gesenkt und gleichzeitig die Qualität sicherer und besser zugänglich werden. Gerade für Nebenaggregate (wie Motoren oder Lüfter), die häufig nur per Hand oder gar nicht überwacht werden, liegt nun eine Alternative vor. Das entwickelte «VNB001» überwacht online den Gesamtschwingungszustand von Maschinen und Anlagen nach ISO 10816. Als zusätzlich anschliessbarer Prozesswert kann neben der Maschinenschwingung auch die Temperatur gemessen und überwacht werden. Für beide Prozesswerte verfügt der Sensor über einen integrierten Historienspeicher mit bis zu 800 000 Werten mit Zeitstempel. So ist die Trendbetrachtung bereits direkt an der Maschine einfach und sicher möglich. Der Sensor misst die Schwinggeschwindigkeit in mm/s oder in/s. Mess-

wert und Schaltzustand werden am LED-Display angezeigt und kritische Zustände über zwei Schaltausgänge oder einen Schalt- und einen Analogausgang signalisiert. Alternativ kann der Sensor über USB-Schnittstelle mit Spannung versorgt werden.

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PRODUKTMELDUNGEN

Kompaktes Redundanzmodul

Lasttrennschalter für DC-Bereich

Stromversorgungen werden redundant aufgebaut. Mindestens ein zusätzliches Netzteil läuft im Parallelverbund mit. So wird einerseits bei Spannungseinbrüchen die Performance sichergestellt und andererseits die Leistung im Regelbetrieb erweitert. Das 50 A Redundant-Modul bietet für die intelligente Stromaufteilung die notwendige elektronische Management-Unterstützung. Das Modul verfügt über zwei Eingänge an die jeweils zwei Netzteile angeschlossen werden können. So lassen sich mehrere Schaltnetzteile sicher voneinander entkoppeln und mit unterschiedlichen Ausgangsspannungen und Ausgangsströmen kombinieren. In Summe können unterschiedliche Leistungsklassen im Spannungsbereich von DC 12 bis DC 85 Volt bei maximal 50 Ampere Leistungsaufnahme konfiguriert werden. Über LED-Anzeigen wird der Status beider Eingänge und evtl. auftretende Redundanzfehler signalisiert. Zusätzlich

Der D200 von Sälzer schaltet Gleichstrom sicher und verlustarm und soll in Prozessen helfen, bei denen derzeitige Schalter für Gleichstrom und Wechselstrom an ihre Grenzen kommen. Er zeichnet sich durch eine punktgenaue Kontaktladung aus. Die selbstreinigenden Kontakte aus Silberlegierung stellen bei sehr geringem Kontaktverschleiss einen dauerhaft niedrigen Übergangswiderstand sicher. Eine Lichtbogenablenkung sorgt für eine gesteuerte Plasma-Reduzierung. Das neue System beinhaltet ein Zusatz-Lichtbogen-Löschsystem und erreicht bei einem geringen Stromwärmeverlust eine hohe thermische Stabilität. Weitere Produktmerkmale sind Doppelunterbrechung je Schaltzone, hohe Langzeitstabilität der Schaltparameter, bedienerunabhängige Schaltwirkung, zwangsweise Be-

zu den LED-Status-Anzeigen verfügt das Redundant-Modul über entsprechende Relaiskontakte. Das Redundanz-Modul verrichtet seinen Dienst sehr verlustarm: Der Spannungsabfall am Ausgang beträgt maximal 200 mV. Bei einem Ausgangsstrom von maximal 300 Ampere betragen die Verluste weniger als 6 W. Dank seiner kompakten Baubreite von 40 mm findet das Modul in jedem Schaltschrank auf der Hutschiene (TS 35) Platz.

tätigung der Kontakte bei Ein- und Ausschalten sowie kompakte Bauweise mit einheitlicher Bauhöhe für alle Leistungen. Der neue D200 entspricht der IEC 60947-3, VDE 0660. Vom D200 sind Typen mit bis zu 6 Strings lieferbar – Ausführungen mit Standard-Lichtbogen-Löschung mit einer Schaltleistung von 10 bis 50 A bei 250 bis 650 VDC und mit Zusatz-Lichtbogen-Löschsystem mit einer Schaltleistung von 20 bis 50 A bei 800 bis 1000 VDC.

Lütze AG | 8854 Siebnen | Tel. +41 55 450 23 23 info@luetze.ch | www.luetze.ch

EHS Elektrotechnik AG | 8604 Volketswil | Tel. +41 44 908 40 50 info@ehs.ch | www.ehs.ch

Mit Logikrelaissystem kompakt steuern und schalten

Allwetter-Steckverbinder

Das neue programmierbare Logikrelaissystem PLC logic ist insbesondere für kleinere Automatisierungsaufgaben geeignet. Es kombiniert die Stärken etablierter Relaistechnik und Logikfunktionen in einer Einheit. Der modulare Aufbau mit steckbaren Relais ermöglicht je nach Schaltanforderung eine flexible Bestückung. Da die steckbaren Schaltelemente im Servicefall schnell austauschbar sind, wird zusätzlich eine hohe Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit erreicht. Das System besteht aus den Logikmodulen, dem Relaissystem PLC-Interface und der Software Logic+. Zur Inbetriebnahme werden die Logikmodule auf acht Relaismodule gesteckt. Mit einem Logikmodul können 16

Eingangs-/Ausgangssignale auf nur 50 mm Baubreite verarbeitet werden. Für komplexere Aufgabenstellungen kann das Basismodul mit maximal zwei Erweiterungsmodulen ergänzt werden. Dies ermöglicht die Verarbeitung von bis zu 48 Eingangs-/Ausgangssignalen.

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

Switchcraft hat den Standard-HDMI-Verbinder erweitert. Der Allwetter-Steckverbinder ist nun zuverlässig, wenn es nicht ganz so trocken zu und her geht. Garantiert wird IP67, IP68 kann erreicht werden. Dicht gegen Feuchtigkeit und Salzkorrosion – getestet nach MIL-Standards. Anhand des Flansches ist eine Rackmontage schnell und einfach durchführbar. Der Stecker ist sogar feldkonfektionierbar. Die Kabel sollten dabei einen Aussendurchmesser von 5,0 bis 6,0 mm haben. Die Gehäusebuchse gibt es als «Feed-Thru»-Variante, mit einem 20-poligen Header oder mit einem kleinen PCB-Print und entsprechenden Löchern. Damit die Verbindung auch wirklich eine Verbindung bleibt, auch bei Vibrationen oder anderen Erschütterungen, sind die Steckverbinder mit einer Verriegelung ausgestattet.

Auch diese ist nach MIL-Standards gegen Vibrationen getestet. Es gibt zwei Ausführungen: Bajonettoder Schraubverriegelung. Einsatzgebiet ist insbesondere die Datenübertragung. Dies kann etwa für industrielle oder militärische GPSGeräte sein oder im medizinischen Bereich für die mobilen Data Carts mit den verschiedensten Diagnostikgeräten. Aber auch für die verschiedensten Geräte oder generell für Industrieapplikationen. Im Minimum 350 Steckzyklen werden garantiert.

Compona AG | 8320 Fehraltorf | Tel. +41 848 840 100 info@compona.ch | www.compona.ch

PRODUKTMELDUNGEN

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Maschinen- und Arbeitsplatzleuchten mit robusten LEDs Der Gesamtkatalog online und/ oder gedruckt bietet einen Überblick über LED-Maschinenleuchten in Bauformen für Decken-, Eck- oder Wandmontage, als Miniatur-LED-Leuchten für kleine Bauräume oder als abwaschbare LED-Werkstattleuchte und als punktgenau ausrichtbare Arbeitsplatzleuchte auch mit flexiblem Schwanenhals. Die LED-Technik reduziert die «Total Cost of Ownership». Durch die längere Lebensdauer, niedrigen Wartungskosten und einen geringeren Energieverbrauch ist der Einsatz von Leuchtdioden im Vergleich zu konventioneller Beleuchtung kostengünstig. Darüber hinaus ist eine Erhöhung der Robustheit und eine Verbesserung der Beleuchtung auch bei engen Platzverhältnissen wegen der kompakten Bauformen realisierbar. Durch eine geringe Wärme-

Embedded ist, wenn es funktioniert. entwicklung gibt es auch kein Einbrennen von Kühl-/ Schmiermitteln mehr. Mit der einfachen elektrischen Integration der 24 VDC Betriebsspannungen im Maschinenumfeld wird zudem nur Schutzkleinspannung im Maschinenraum geführt. Für ergonomisch angepasste Lichtverhältnisse lassen sich unsere LED-Leuchten leicht und (fast) leistungslos mit einer separaten Signalleitung und einem PWM-Signal dimmen.

Lösungen erhalten Sie am 1. Juli 2014 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

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

Überspannungsschutz für den eigensicheren Bereich Die Varianten PT-IQ Ex des sich selbst überwachenden Überspannungsschutzsystems Plugtrab PT-IQ sind für den eigensicheren Bereich entwickelt. Sie können direkt in die Ex-Zone 2 installiert werden. Die eigensicheren Signalkreise werden bis in Ex-Zone 0 geführt. Das Schutzsystem besteht immer aus einem Kontroller und den eigentlichen Schutzmodulen. Der Kontroller versorgt über Tragschienenverbinder bis zu zehn Überspannungsschutzgeräte mit Spannung und stellt den Kontakt zur mehrstufigen Sammelfernmeldung zur Verfügung. Dadurch wird der Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu einer herkömmlichen Installation deutlich minimiert. Die intelligente Überwachung jedes spannungsbegrenzenden Bauelementes in der Schutzschaltung erkennt Vorschädigungen und signalisiert diese mit

01 Juni 2 3. – 5. | 2 2 e F p d ro EC Eu 3, Stan MEDT art | Halle g Stutt

einem eigenen, gelben Status. Vorgeschädigte Ableiter können so bei einer routinemässigen Wartung ausgetauscht werden, bevor es zu einem Ausfall des Überspannungsschutzes kommt. Mit den neuen Plugtrab PT-IQ Ex-Produkten steht jetzt ein komplettes Produktportfolio an intelligenten Überspannungsschutzgeräten für die MSR- und Datentechnik zur Verfügung.

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IMPRESSUM

Impressum

Firmen in dieser Ausgabe ABB Schweiz AG

Megalink – Elektronik + Automation ISSN 1662-9558 21. Jahrgang «Megalink» 30. Jahrgang «EC Woche» 35. Jahrgang «Precision» 53. Jahrgang «Elektroniker» www.megalink.ch Auflage / Verbreitung WEMF/SW-Beglaubigung 2013 Druckauflage* 10 500 Exemplare Total verbreitete Auflage 6381 Exemplare davon verkauft 1872 Exemplare *inkl. Probe- und Werbeexemplare, Veranstaltungen und Messen

Astrel AG B&R Industrie-Automation AG Balluff Sensortechnik AG Baumer Electric AG Beckhoff Automation AG

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

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50 9, 38, 39

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34, 62

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51 32

Siemens Schweiz AG

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19, 46

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Fraunhofer Institut f. Werkzeugmaschinen 56

Syslogic Datentechnik AG

Anzeigen Thorsten Krüger, Tel. +41 (0)58 200 56 32 Verena Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.megalink.ch

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erscheint am 12. Juni 2014

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

Vorzugsthemen: Medizinalelektronik mit Marktübersicht «AC/DC-Wandler für Medizintechnik», Antriebstechnik mit Produktübersicht «Stromversorgungen», Industriebedarf mit Produktübersicht «Stromversorgungen»

Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Inserateschluss: 19. Mai 2014

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Alle Informationen in aller Ruhe – Das kann nur ein Inserat. Dieses Inserat macht Werbung für Werbung in Zeitungen und Zeitschriften. Der Verband SCHWEIZER MEDIEN schreibt dazu jedes Jahr einen Wettbewerb für junge Kreative aus. Dabei siegte auch diese Arbeit – kreiert wurde sie von Luca Schneider und Yannick Schaller, Havas Worldwide Zürich. www.das-kann-nur-ein-inserat.ch

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Niedriger Druckmessbereich 350 mbar Differenzdruckbereich, unabhängige Basisdruckmessung

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