ML_11-15

NOVEMBER 2015

www.megalink.ch

Interview mit ZVEI-Präsident Michael Ziesemer (S. 12) | Nachbrenner für MCU (S. 48) Marktübersichten «Panel-PC» (S. 26) und «Sensoren» (S. 40) | Vorschau zur SPS (S.18)

E D I TO R I A L

Business 4.0

«Das Internet ist der grösste nicht vorhandene Markt!» Diese kühne Behauptung stellte 1995 einer meiner journalistischen Ziehväter auf.

Er sollte, zumindest was das Verlagswesen betrifft, recht behalten. Unsummen investierter Gelder lösten sich hier einfach in Bits und Bytes auf. Und als sei das nicht Strafe genug, verschwanden mit dem Investment zugleich die Abonnenten in der digitalen Welt! Wieso eine Zeitung oder eine Zeitschrift kaufen, wenn es die Informationen andernorts kostenlos und vor allem in harter Echtzeit gibt?

Heute, zwanzig Jahre später, ist der nächste Meilenstein erreicht. Zum «Internet» kam «der Dinge» hinzu, und dieses IoT verspricht money, money, money … Wie sieht aber dieses Business 4.0 eigentlich aus?

Darüber gibt es, obwohl bereits erste Unternehmen die Zufahrt auf die Datenautobahn genommen haben, nur sehr vage Vorstellungen. Dies begründet Michael Ziesemer, COO der Endress+Hauser-Gruppe und Präsident des ZVEI, unter anderem mit rechtlichen und sicherheitstechnischen Fragen, die zunächst zu beantworten sind. Doch dass Industrie 4.0 und das Internet der Dinge neue Geschäftsmodelle bringen werden, davon zeigt er sich im Interview (ab Seite 12) überzeugt.

Selbst mein einstiger Lehrmeister hält sich mittlerweile mit skeptischen Prognosen zurück. Google, das bei seiner damaligen Einschätzung noch gar nicht existierte, belehrte ihn, was Geschäftsaussichten im Internet betrifft, eines Besseren.

Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

11.15 megalink

1

megalink 11.15

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

Bild:©istockphoto.com

2

12 Interview

34 Messtechnik&Sensorik 48 Bauelemente

«Wir müssen von Google lernen!»

Messgeräte generieren heute sehr viele Daten. Wer diese am Ende vermarktet, ist für Michael Ziesemer, COO bei Endress+Hauser und Präsident des ZVEI, aber noch lange nicht entschieden. Trotzdem ist er von den Chancen überzeugt, die «Industrie 4.0» und das «IoT» für hiesige Unternehmen bieten.

Mapping-Prozess für Messfühlerplatzierung Luftfeuchtigkeit und Temperatur haben wesentlichen Einfluss auf die Qualität eingelagerter Produkte. Deshalb entschied sich der Verpackungsdienstleister Proderma, diese Werte zukünftig mit einem Logger-System von Rotronic zu erfassen. Dessen Installation ging ein Mapping-Prozess voraus.

Schrittweise Konfiguration einer 8-Bit-MCU Wird ein Mikrocontroller aufgrund seiner Peripherie ausgewählt, ist deren Konfiguration für eine reibungslose Funktion der Applikation entscheidend. Mark Pallones von Microchip erklärt anhand einer 8-Bit-MCU, wie sich mit einer schrittweisen Konfiguration deren volle Leistungsfähigkeit nutzen lässt.

Themen 1 Editorial 4 «Im Cockpit kann ich mich entfalten» 6 Nachrichten

MESSTECHNIK & SENSORIK 34 Daten-Logger richtig platziert 36 Das Rauschen im All

INTERVIEW 13 «Ohne Cyber-Sicherheit gibt es keine ‹Industrie 4.0›»

40 Marktübersicht Sensoren 44 Blick auf die Daten 47 Leistungselektronik exakt erfasst

MESSEVORSCHAU 18 Elektrisiert und automatisiert

BAUELEMENTE 48 Nachbrenner für MCU

TITELSTORY

50 Ungestörte Verbindungen

20 XTS – Industrie 4.0 bereits integriert KOMMUNIKATION AUTOMATION

52 Schneller entwickeln

24 Modern und reduziert 26 Marktübersicht Panel-PCs 28 Tragarmpanels für jeden Einsatzfall

ANTRIEBSTECHNIK

PRODUKTMELDUNGEN 55 Diverse Produkte

62 Lieferanten

30 Leistungsstarke Antriebe für vernetzte Fabrik

63 Impressum, Vorschau

32 Produkteübersicht Schrittmotoren

64 «Zu guter Letzt» / Inserenten

52 Kommunikation Messnetzwerke schnell entwickelt Bei der Entwicklung verteilter und smarter Embedded-Systeme gilt es verschiedenste Herausforderungen zu bewältigen. Wie sich diese recht schnell und einfach mit NI LabView in den Griff bekommen lassen, schildert Marco Schmid an drei konkreten Beispielen von Messnetzwerken.

MNUDLADQ 1/04

vvv-ldf‘khmj-bg

Hmsdquhdv lhs YUDH,Oqârhcdms Lhbg‘dk Yhdrdldq ’R- 01( { M‘bgaqdmmdq eûq LBT ’R- 37( L‘qjsûadqrhbgsdm “O‘mdk,OB” ’R- 15( tmc “Rdmrnqdm” ’R- 3/( { Unqrbg‘t ytq ROR ’R-07(

ZUR TITELSEITE

Lineares Transportsystem Im linearen Transportsystem XTS vereint Beckhoff die Vorteile von Rotations- und Linearsystemen. Was für Anwendungen sich mit dem mechatronischen System, das für den Betrieb alle notwendigen Funktionen bereits enthält, realisieren lassen, zeigt der Automatisierungsspezialist vom 24. bis 26.

November 2015 während der SPS IPC Drives in Nürnberg. An Stand 406 in Halle 7 können sich die Besucher von der Leistungsfähigkeit von XTS an verschiedenen Demonstratoren überzeugen.

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

4

megalink 11.15

TE C H N I K & M Ä R K TE

SESSELRÜCKEN IN DER CHEFETAGE

«Im Cockpit kann ich mich entfalten» Die Beckhoff Automation AG Schweiz hat seit September 2015 mit René Zuberbühler einen neuen Geschäftsführer, der trotz zunehmender Digitalisierung weiterhin auf persönlichen Kundenkontakt Wert legt.

R

ené Zuberbühler trägt einen eleganten Anzug, dazu ein weisses Hemd mit roter Krawatte. Und er lächelt zufrieden. Der studierte Maschinenbauer verantwortet neu die Geschicke der Beckhoff Automation Schweiz AG, der Schweizer Tochter des Automatisierungskonzerns Beckhoff Automation. Die Geschäfte wurden ihm während einer Veranstaltung in Zürich Anfang September 2015 ganz offiziell übertragen.

Wenn zwei die gleiche Sprache sprechen Die Stabsübergabe wurde von langer Hand geplant. Während zweier Jahre hat sich Zuberbühler an der Seite vom damaligen Geschäftsführer Gerhard Meier mit den Technologien von Beckhoff vertraut gemacht, vernetzt und sehr gut auf die Aufgaben vorbereitet. Sein Augenmerk galt dabei insbesondere dem Vertrieb, für den er während 15 Jahren zuvor tätig war. Als Maschinenbauer ist er so mit der Kundenperspektive der Automatisierer vertraut. Und «erst, wenn man sie und die Anwendung richtig versteht, kann eine passende Lösung gefunden werden.» Demnach verlangen erfolgreiche Geschäfte nach einer gemeinsamen Sprache, ist er überzeugt. Für den neuen Geschäftsführer ist es essentiell, dass zum Beispiel der welsche Kunde in Französisch vor Ort beraten werden kann.

Die lokale Präsenz ist für das Unternehmen so matchentscheidend.

Zu Beckhoff gelangte René Zuberbühler nach seinem EMBA-Studium an der Universität St. Gallen, als er eine neue berufliche Herausforderung suchte. «Vorne im Cockpit, wo ich mich entfalten kann», sagt er. Dass er es fortan mit einem «Technologieunternehmen mit internationaler Ausstrahlung und dennoch familiären Strukturen» zu tun haben könnte, war für ihn eine wichtige Entscheidungsgrundlage.

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

René Zuberbühler (links) und Gerhard Meier.

Unterwegs im Namen der Technologie Er freut sich auf die neue Aufgabe: «Ich schlage zwei Fliegen mit einer Klappe.» In der Leitungsfunktion verzahnen sich seine Freude an Technologie und Verkauf gleichermassen. Als gelernter Maschinenmechaniker und studierter Maschinenbauer beschäftigte er sich nämlich von der Pike mit den zwei Disziplinen. Zuerst arbeitet er nach dem Studium in der Entwicklung, dann als Inbetriebnahme-Ingenieur, später auch als Projektleiter für allerlei Unternehmen. 2000 kam er dann in den Vertrieb, für den er gar eine Leidenschaft entwickelte. «Ich reiste durch die Welt und verkaufte Maschinen.»

Ab 2007 hatte er dann verschiedene Leitungsfunktionen als Geschäftsleitungsmitlied inne.

Für die kommenden Jahre hat Zuberbühler messbare Ziele skizziert: Der Unternehmensumsatz soll verdoppelt werden, indem die lokale Präsenz ausgebaut und so schneller auf Kundenwünsche reagiert werden kann. Daneben verlangen Schweizer Unternehmen auch nach neuen Technologien, um

Bild: Beckhoff

wettbewerbsfähig zu bleiben. «Und, gerade dafür sind Beckhoff-Produkte die richtige Wahl», ist er überzeugt.

Neben dem hektischen Alltag achtet René Zuberbühler auf sein Privatleben. Schon der Heimweg entlang dem Bodensee und den grünen Wiesen ist Erholung für ihn. Und beim Sport oder seiner Familie kann er seine Batterien wieder aufladen und findet so einen guten Ausgleich. Es ist ihm auch ein grosses Anliegen, dass alle Mitarbeiter diesen Ausgleich finden.

■

Von Anfang an: Gerhard Meier 1995 knüpfte Gerhard Meier erste Kontakte zur Beckhoff-Zentrale und vertrat den Automatisierungskonzern alsbald in der Schweiz. Anfang September 1999 wurde so die Beckhoff Automation AG Schweiz als erstes Tochterunternehmen überhaupt in Schaffhausen gegründet. Es folgten schweizweit Geschäftsstellen und Vertriebsbüros.

Auch nach seinem Rücktritt amtet Meier noch zwei Jahre als Verwaltungsratspräsident und betreut verschiedene Key-Account-Projekte. Daneben will er aber wandern oder seine Oldtimer ausfahren.

N A C H R I C H TE N

11.15 megalink

5

6

megalink 11.15

N A C H R I C H TE N

ABB erhält Grossauftrag in China

Arrow stellt Starter Kit vor

Energietechnikkonzern ABB liefert zentrale Energietechnologien, zum Beispiel Stromrichtertransformatoren, für zwei neue Ultrahochspannungs-Gleichstromübertragungsleitungen (UHGÜ) im Wert von über 300 Mio. US-Dollar nach China. Die beiden 800-Kilovolt-Leitungen werden jeweils 8000 Megawatt (MW) Elektrizität aus Wind- und Wärmekraft von Shanxi nach Nanjing und von Jiuquan nach Hunan übertragen. Ausgehend vom chinesischen Durchschnittsverbrauch reicht die Kapazität aus, um 26 Mio. Verbraucher mit Strom zu versorgen. www.abb.ch

Der Distributor Arrow Electronics hat auf der Amazon Web Services (AWS) User Konferenz «AWS re:Invent» in Las Vegas das DragonBoard 410c IoT Starter Kit vorgestellt. Es basiert auf dem Qualcomm Snapdragon 410 Prozessor und ist mit dem neuem IoT-Software Development Kit (SDK) von Amazon ausgestattet. Im Kit stecken alle Tools, die ein Entwickler oder Hersteller benötigt, um innerhalb von wenigen Minuten eine IoT-Anwendung in Gang zu setzen. Amazon setzt auf Arrow, um sein neues SDK zu unterstützen und bietet der Entwickler-Community somit auch IoT-Produkte mit AWS-Support, heisst es in der Pressemeldung. www.arrow.com

Ins rechte Licht gerückt Wer hätte das geglaubt: Forscher des Paul Scherrer Instituts (PSI) konnten mit handelsüblicher Kamera-Technologie Terahertzlicht visualisieren. Damit eröffnen sie nicht nur eine kostengünstige Alternative zum bisherigen Verfahren. Nein, auch die Bildauflösung konnten sie im Vergleich um das 25-Fache verbessern. Durch die besonderen Eigenschaften ist Terahertzlicht für viele Anwendungen in der Sicherheitstechnik oder in der medizinischen Diagnostik interessant. Auch für die Forschung ist es ein wichtiges Werkzeug.

Am PSI wird es wohl bei den Experimenten am Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL zum Einsatz kommen. Der entwickelte Terahertzlaser ist die zurzeit intensivste Terahertzquelle der Welt.

Die Ergebnisse darüber werden im arrivierten Wissenschaftsmagazin Nature Communications abgedruckt. www.psi.ch

Der PSI-Forscher Mostafa Shalaby mit dem Sensor. Seine Auflösung ist um das 25-Fache höher als jene der bisher für die Visualisierung von Terahertzlicht eingesetzten Sensoren.

Bild: PSI

N A C H R I C H TE N

11.15 megalink

7

Motek und Bondexpo verzeichnen Besucherrekord

Cypress und Glyn schliessen Vereinbarung

Vom 5. bis 8. Oktober fanden in Stuttgart die Motek – Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung und die Bondexpo – Internationale Fachmesse für Klebtechnologien – statt. Mit 908 Ausstellern aus 25 Nationen zur Motek plus 112 Ausstellern aus neun Nationen zur Bondexpo knackte das Fachmessen-Duo erneut die 1000er-Marke. Da viele Aussteller grössere Präsentationsstände buchten, gab es einen Flächenzuwachs auf insgesamt 68 000m2. Am Ende verzeichnete die Messe 38 568 Fachbesucher aus 99 Ländern. Dies entspricht einem Plus von rund acht Prozent. Damit erzielte die Messe einen neuen Besucherrekord. www.motek-messe.de

Der Idsteiner Distributor Glyn vertreibt die Produkte von Cypress Semiconductor – nun europaweit bei GLYN erhältlich. Die beiden unterzeichneten einen Distributionsvertrag für Europa. Im besonderen Fokus liegen die PSoC-Mikrocontroller- und die EmbeddedMemory- und USB-ASSP-Lösungen. Gerade im Bereich der stark supportintensiven Produkte sehen Hersteller und Distributor starke Wachstumsmöglichkeiten. www.glyn.ch

Schneider Electric ernennt neuen Vice President Industry

Zielstrebig, der Mann: Guillaume Duboisverfügt über einen Master Degree in Strategy &Management of International Business (ESSEC) und in Engineering und Environmental Sciences (Ecole des Mines).

Bild: Schneider

Guillaume Dubois übernimmt ab sofort die Leitung der Business Unit Industry von Schneider Electric Schweiz. In dieser Funktion verantwortet der 37-Jährige den Schweizer Geschäftsbereich Automatisierungs- und Steuerungstechnik des Spezialisten in Energiemanagement und Automation. Als ehemaliger Industry Offer Marketing Manager bei Schneider Electric Deutschland kennt er die Bereiche Automation, Motion, Drives & Contactors bereits gut. Der gebürtige Franzose tritt die Nachfolge von Beat Reber an, der das Unternehmen verlassen hat, wie das Unternehmen schreibt. www.schneider-electric.ch

8

megalink 11.15

N A C H R I C H TE N

Die schnellste Achterbahn Italiens

Bild: Siemens

Wer sich traut, auf der Achterbahn iSpeed im Vergnügungspark Mirabilandia mitzufahren, erlebt eine Beschleunigung von 0 auf 100 Stundenkilometer in 2,2 Sekunden. Der Körper wird mit Sicherheit Adrenalin ausschütten. Die Achterbahnzüge donnern mit einer Geschwindigkeit von bis zu 120 Kilometern pro Stunde über die einen Kilometer lange Strecke. Bis zu eintausend Gäste pro Stunde werden über die Bahn und durch die extremen Manöver geschickt. Da-

mit keine Kollisionen oder Unfälle passieren, muss die Sicherheit jederzeit hundertprozentig gewährleistet sein. Für die Sicherheit des Betriebs sorgen Ingenieure aus der Schweiz: In Wollerau entwickelt die Firma Inautec Steuerungen für Achterbahnen. Sie setzt dazu PC-basierte Steuerungen von Siemens ein. www.siemens.ch, www.inautec.com

Sind Dieselabgase ohne Stickoxide möglich?

Der VW-Skandal hat den Stickoxidausstoss von Dieselfahrzeugen wieder in den Fokus gerückt. Dieser ist aufgrund der unterschiedlichen Motorentechnik höher als bei Benzinautos. Dafür verbrauchen Dieselmotoren weniger Treibstoff. Gelänge es nun, Dieselabgase effizient zu «entsticken», hätte man einen sparsamen, sauberen Motor.

Empa-Forscher wollen die Katalysatortechnologie für Diesel optimieren. Dazu wird ein Verfahren eingesetzt, das ursprünglich zur Entstickung von Kraftwerksabgasen entwickelt wurde. Das Verfahren nutzt eine wäss-

rige Harnstofflösung mit dem Handelsnamen «AdBlue», um die Stickoxide über verschiedene chemische Reaktionen in einem speziellen für die NOx-Reduktion optimierten SCR-Katalysator (engl. «selective reduction catalyst») in harmlosen Stickstoff umzuwandeln. Vor knapp zehn Jahren kamen erstmals Lastwagen mit dieser neuen Technologie auf die Strasse. www.empa.ch Laseroptische Messverfahren im Empa-Motorenlabor erlauben es, moderne Stickoxidreduktionssysteme für Dieselmotoren zu optimieren.

Bild: Empa

N A C H R I C H TE N

11.15 megalink

9

Stabsübergabe bei Harting Nach fast 50 Jahren zieht sich Dietmar Harting aus dem operativen Geschäft der Technologiegruppe zurück. Anfang Oktober hat er dazu seinem Sohn Philip Harting den Stab als Vorstandsvorsitzender übergeben. Dietmar Harting gehört dem Vorstand der Unternehmensgruppe jedoch als persönlich haftender Gesellschafter noch weiterhin an. Philip Harting steht gemeinsam mit seiner Schwester Maresa Harting-Hertz für die 3. Generation des Familienunternehmens, das vor 70 Jahren von deren Grosseltern Wilhelm und Marie gegründet wurde. www.harting.ch

Technologie-Familienbande (v.l.n.r.): Maresa Harting-Hertz, Philip Harting, Dietmar Harting, Margrit Harting.

Bild: Harting

Smarte Eulachstadt

Bild: @istockphoto.com

Winterthur gilt als Pionierstadt für allerlei Innovationen, die heute auf der ganzen Welt eingesetzt werden. Diesen Geist will die Initiative «Smart City Winterthur» weitertragen. Ihr Ziel ist es, eine nachhaltige Energieversorgung und Stadtentwicklung zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und Forschung voranzutreiben. Die Website dazu bietet Informationen zu den laufenden Projekten in Winterthur und zu aktuellen Themen rund um Smart Cities. Ganz im Sinne einer gläsernen Werkstatt sollen die Bevölkerung und andere Städte teilhaben können am Pioniergeist Winterthurs, heisst es in der Pressemitteilung. Die Initiative Smart City Winterthur ist an der Schnittstelle der Stadt Winterthur, der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften sowie des Vereins energie bewegt winterthur entstanden. www.smartcitywinterthur.ch

unter der Leitung von Gordon Smith mit elf Mitarbeitern. Mittlerweile sind dort 80 Angestellte beschäftigt. Auch in Ungarn entwickelte sich das Unternehmen erfolgreich, wie es in der Pressemitteilung heisst. Stei-

gende Umsatz- und Mitarbeiterzahlen seien zu grossen Stücken István Szilágyi zu verdanken, der das Unternehmen seit seinem Bestehen im Land erfolgreich führte. www.wago.ch

Hier mittendrin werden Ideen geboren.

Wago feiert gleich zwei Jubiläen Die Wago Kontakttechnik feiert in diesem Jahr die Gründung zweier Landesgesellschaften, nämlich Wago England vor 25 Jahren und Wago Ungarn vor 10 Jahren. Der englische Ableger startete 1990 in Rugby

10

megalink 11.15

N A C H R I C H TE N

Reichelt verstärkt seine Marktpräsenz in der Schweiz Reichelt Elektronik verstärkt seine Präsenz im Schweizer Markt. Der Elektronik-Distributor hat dafür extra einen Online-Shop eröffnet. Neu steht Schweizer Kunden das ganze Sortiment in Schweizer Franken offen. Das sind über 50 000 Artikel, darunter etwa elektronische Bauelemente, PC-Technik, Messgeräte, Ausrüstungen für Labore und Werkstätten oder Unterhaltungselektronik.

Zur Markt-offensive gehören neben Franken-Prei-

sen ein neuer Lieferservice und im Preis enthaltene Zollgebühren. Das Unternehmen gehört seit 2010 zur Schweizer Dätwyler-Gruppe. Mit den Franken-Preisen und den vereinfachten Lieferbedingungen will Reichelt Elektronik Hürden abbauen und in der Schweiz Marktanteile gewinnen.

Der Distributor wickelt nach eigenen Angaben rund 90 Prozent der Geschäfte online ab. www.reichelt.com

Die Kehrseite von Industrie 4.0 Von der Digitalisierung der Produktion profitieren vor allem gut ausgebildete IT-Fachkräfte, Ingenieure und Naturwissenschaftler. Industrie 4.0 wird die Arbeitswelt akademisieren. Einfache Fabrikarbeiter müssen sich darum weiterbilden, damit sie für den Arbeitsmarkt attraktiv bleiben. Ansonsten droht ihnen der Jobverlust. Eine Analyse des Instituts für Arbeitsmarktund Berufsforschung (IAB) ergab, dass in Deutschland bis zu 60 000 solcher Jobs von intelligenten Maschinen ausgeführt werden. www.iab.ch

Automatisierer in Erwartung Der Automatisierungsanbieter Turck erwartet zum Ende des Geschäftsjahres 2015 einen Gruppenumsatz von rund 500 Mio. Euro, wie er schreibt. Das konsolidierte Gruppenwachstum betrug gegenüber dem Vorjahr mehr als 14 Prozent. Währungskursbereinigt entspricht es so einer Steigerung von über sechs Prozent. Die Zahl der Mitarbeiter ist weltweit von 3500 auf 4000 gestiegen. Laut Mitteilung ist das Wachstum auch darin begründet, dass Turck in Mexiko nun eine eigene Produktionsstätte eröffnet und die Mitarbeiter seiner ehemaligen Offshore-Produktion in Saltillo übernommen hat. Im Rahmen seiner Internationalisierungsstrategie 2020 setzt das Unternehmen auf regionale Nähe und weltweite Lösungskompetenz. Ein Fokus und weitere Investitionen im asiatischen Raum sollen die ambitionierten Ziele vorantreiben. So will das Unternehmen 2016 trotz instabiler wirtschaftlicher Rahmenbedingungen erneut um mindestens fünf Prozent wachsen. www.turck.de

N A C H R I C H TE N

11.15 megalink

11

B&R rechnet mit Wachstum

Top-Running-Netzteile sind schneller da

B&R bleibt weiterhin auf Erfolgskurs, wie der Automatisierungskonzern auf der Pressekonferenz im Oktober in Salzburg selber bekannt gibt. Für das laufende Jahr wird ein zweistelliges Umsatzwachstum erwartet. Neben soliden Zuwächsen in allen bisherigen Märkten habe der Einstieg in die Fabrikautomatisierung für einen kräftigen Umsatzschub gesorgt. Ausgehend vom bisherigen Jahresverlauf geht man von einem Wachstum von 11 bis 14 Prozent aus. Aufgrund allgemeiner wirtschaftlicher Unsicherheiten, unter anderem in China, sei der Umsatz für das laufende Kalenderjahr nicht so exakt vorherzusagen. Dennoch gibt es ausreichend Indikatoren, die den Automatisierer optimistisch stimmen. Etwa im Bereich Multitouch-Display soll es 2015 eine wesentliche Steigerung geben. www.br-automation.com

RS Components hat sein Programm von Traco Power um zusätzliche Produktlinien, wozu etwa Schaltnetzteile, DC/DC-Konverter oder Schaltregler gehören, ergänzt. Der Distributor will so die Lagerhaltung erweitern und dadurch die schnelle Lieferung zu günstigen Preisen sicherstellen, wie er schreibt. ch.rs-online.com

RS liefert Industrial Shields SPS und Panel-PCs Der Distributor RS Components führt jetzt die Produktpalette der SPS und Panel-PCs von Industrial Shields ab Lager. Diese Produkte vereinen die Vorteile von Open-Source-Hardware (OSH), Arduino, Raspberry Pi und Hummingboards, können auf die gleiche Art programmiert werden und bieten die Zuverlässigkeit von industriellen Standardprodukten. ch.rs-online.com

Europäische Vertragserweiterung Ab sofort erweitert Tianma NLT die europaweite Zusammenarbeit mit dem Idsteiner Distributor Glyn um die Display-Produkte des Herstellers Tianma. Seit April 2015 ist die Tianma NLT Europe GmbH (TNE) Vertriebskanal der Hersteller Tianma und NLT. Mit Hauptsitz in Düsseldorf ist TNE 100 Prozent verantwortlich für Vertrieb, Marketing, QS und Support für Tianma und NLT LCDs in Europa. www.glyn.ch

Heitec integriert Tech3D Das Technologie-Unternehmen Heitec mit Hauptsitz in Erlangen hat Anfang Oktober den Tech3D in Lauffen am Neckar übernommen.

Dadurch erweitert der Automatisierer sein Leistungsspektrum und seine Kompetenz im Bereich Mess- und Prüftechnik, heisst es in einem Pressecommunicé. www.heitec.de

12

megalink 11.15

F A C H B E I TR Ă„ G E

I N TE R V I E W

11.15 megalink

13

IM GESPRÄCH MIT COO MICHAEL ZIESEMER VON DER ENDRESS+HAUSER-GRUPPE

«Ohne Cyber-Sicherheit gibt es keine Industrie 4.0» Das «Internet der Dinge» und «Industrie 4.0» bergen grosses Potenzial.

Doch was ist überhaupt möglich und wo liegen die Grenzen, was sind die Chancen, was sind die Risiken? Über die Fragen spricht «Megalink» im Interview mit Michael Ziesemer, COO der Endress+Hauser-Gruppe und ZVEI-Präsident.

14

megalink 11.15

I N TE R V I E W

Intelligente und kommunizierende Systeme sind bereits seit vielen Jahren in der Automatisierungstechnik etabliert. Was ist also neu am Internet der Dinge?

Da haben Sie recht, die Digitalisierung in einer Anlage oder in einer Fabrik ist alles andere als neu! Steuerungen, Roboter, aber auch unsere Leitsysteme funktionieren digital, und dies alles gibt es schon seit dreissig und mehr Jahren. Was ist es aber dann? Es ist die Vernetzung über die Fabrik hinaus.

Die elektrische Automatisierung als Vorstufe brachte eine höhere Produktivität, war aber auch sehr starr und über die Firmengrenzen hinweg nicht machbar. Das Internet ermöglicht nun eine Vernetzung mit den Lieferanten, Kunden und Partnern und damit neue Fertigungsstrukturen.

Welchen Vorteil bringen diese neuen Fertigungsstrukturen?

Beispielsweise kann ich meine eigene Fertigung ins Verhältnis zu einer externen setzen oder aber meine Maschinenkapazitäten, die ich im Moment nicht benötige, anderen Fertigungsunternehmen anbieten. Diese Hersteller erhalten durch ‹Industrie 4.0› und das ‹Internet der Dinge› aber auch eine grössere Flexibilität und können kleinere Mengen bis Losgrösse 1 fertigen. Da nun jeder Antrieb und jeder Sensor ein Teil des ‹Internets der Dinge› wird, fallen

sehr viele Daten an. Ein Beispiel, bei dem heute schon sehr grosse Datenmengen anfallen, ist das Automobil. Pro Minute Fahrt produziert dieses drei bis vier Gigabyte Daten. Und aus all diesen Daten lässt sich ein grosser Nutzen schöpfen.

Lassen Sie mich kurz zusammenfassen.

Man wird schneller, man wird flexibler, es lassen sich kleinere Losgrössen realisieren!

Wo ist der Haken?

Die Vernetzung über die Firmengrenzen hinweg intensiviert den Wettbewerb, da man nun frei zwischen seinen Lieferanten wählen kann. In Zukunft heisst es vielleicht: «Ihr qualifizierten Lieferanten, ich schicke Euch meine Ausschreibung und Ihr nennt mir Euren Preis!» Diese sich neu ergebenden Wertschöpfungsstrukturen werden für die Lieferanten nicht immer angenehm sein.

Was wird sich sonst verändern? Hat man zukünftig andere Maschinen als bisher?

Garantiert. Zwar gibt es an den Maschinen schon lange digitale Schnittstellen, nun werden aber Antriebe und Sensoren einzeln oder im Kollektiv Teil des ‹Internets der Dinge› und erhalten eine eigene IP-Adresse. Dieser Wandel beschränkt sich aber nicht nur auf die Industrie, sondern hat ebenso Auswirkungen auf die Automobil-Industrie, die Energieverteilung oder das Gesundheitswesen, um nur einige Beispiele zu nennen.

Diese vernetzten Geräte generieren Unmengen von Daten. Nun besteht ja aber die Kunst darin, daraus Wissen zu ziehen, das einen Mehrwert schafft. Wie kann dieser aussehen?

Lassen Sie mich das an zwei Beispielen mit dem Auto erklären, weil dadurch das Abstrakte ein Gesicht bekommt. Sie suchen ein Parkhaus in Basel. Das können Sie zwar schon heute mit ihrem Navigationsgerät, Sie wissen aber nicht, ob in diesem überhaupt noch Plätze frei sind? Sobald Ihr Auto eine Internetverbindung hat, ist diese Information verfügbar. Jetzt wollen Sie ja aber nicht hinfahren, um dann festzustellen, dass der freie Parkplatz inzwischen belegt ist.

Also machen wir ein Geschäftsmodell daraus: Die Reservation von Parkplätzen! Noch spannender wird es dort, wo sich das Geschäft des Automobils verändert. Für die jungen Leute von heute ist das Auto kein Element der Freiheit mehr, sondern der Fortbewegung. Und damit wandelt es sich vom Produkt- zum Dienstleistungsgeschäft.

Ich miete mir das Auto, wenn ich es brauche! Aber wo steht es? Jetzt bedarf es einer Plattform wie zum Beispiel dem Smartphone, mit dem ich es finden, öffnen und auch abrechnen kann.

Nennen Sie bitte noch ein Beispiel aus der Industrie. Wo lässt sich dort mit den gewonnenen Daten ein Mehrwert generieren?

Ein Aufzug ist schlecht, wenn er steht. Und die stehen häufiger, als man denkt! Bisher versuchten die Hersteller, ihre Techniker so zu verteilen, dass diese bei Bedarf so schnell als möglich da sind. Nun werden die Aufzüge mit dem Internet verbunden und deren Betriebsparameter überwacht. Erreicht der Aufzug beispielsweise exakt die Position in jedem Stockwerk, wie ist die Stromaufnahme des Motors oder sein Drehmoment? Das erklärte Ziel ist es, dass der Wartungstechniker da ist, bevor der Aufzug ausfällt.

Wenn man nun einen Aufzug mit dem Internet verbindet, ist das schon einmal gut. Aber richtig Musik kommt ins Geschäft, wenn tausend oder zehntausend Aufzüge mit dem Internet verbunden sind. Über das Kollektiv

erhält der Hersteller ein perfektes Bild über das Ausfallverhalten seiner Aufzüge. Bei Aufzug siebenundvierzig-elf ging beispielsweise zwei Stunden vor dem Stillstand der Stromverbrauch hinauf oder dieser oder jener Sensor zeigte diesen oder jenen Zustand an. Das ist der Nutzen, der sich aus diesen gewonnenen Daten ableiten lässt.

Das geht ja fast schon in den Bereich ‹Schwarmintelligenz› …

Das ist so. Die Information wird qualitativ besser, je grösser das Kollektiv ist, das ich auswerten kann.

Das Geschäftsmodell gibt es bei uns schon heute. Allerdings handelt es sich dabei um vereinzelte Fälle, da es verschiedene Herausforderungen mit sich bringt. So sind in einer verfahrenstechnischen Anlage ja nicht nur Sensoren von Endress+Hauser verbaut, sondern auch von anderen Herstellern! Will der Kunde nun mit jedem einen separaten Vertrag abschliessen? Nein, das will er nicht! Dieses Modell wird zukünftig vielleicht häufiger als heute angefragt, aber der grosse Renner wird es wohl nicht werden.

Es gibt aber ein anderes Geschäftsmodell, bei dem es ebenfalls um Daten geht, das aber ein wenig anders gelagert ist: die In-

«Wir müssen von Google lernen und die Lücken, die wir heute haben, schliessen.»

Nun sammeln Ihre Messgeräte ja auch fleissig Daten. Wie wollen Sie verhindern, dass andere am Ende nicht mit diesen Geld verdienen?

Das ist ein guter Punkt und ich kann nur eines dazu sagen: Es ist noch lange nicht ausgemacht, wer am Ende damit Geld verdienen wird! Hier entsteht nämlich ein Wettbewerb in vollkommen neuen Dimensionen. Wir verstehen etwas von Sensorik und von deren Anwendung in den Prozessen unserer Kunden. Wie man mit den Daten umgeht und vor allem wie man daraus ein Business generiert, das weiss Google besser. Deshalb müssen wir Tempo machen, in Pilotierungen gehen und bei Kunden solche Dinge in Gang setzen. Wir hatten erst jetzt einen Kunden hier, bei dem wir prüften, wie an seiner Anlage solch ein Modell aussehen könnte. Was ist aber nun die Schlussfolgerung? Wir müssen zusammenarbeiten, wir müssen von Google lernen und die Lücken, die wir heute haben, schliessen.

Es gibt einen Hersteller, der keine Kompressoren mehr verkauft, sondern eine gleichbleibende Luftqualität. Wann sähen Sie bei Endress+ Hauser den Zeitpunkt gekommen, nicht mehr Messgeräte, sondern die von ihnen gesammelten Daten zu verkaufen?

Michael Ziesemer Der 64 Jahre alte Ingenieur der Elektrotechnik ist Chief Operating Officer bei Endress+Hauser und Stellvertreter des CEO. Er arbeitet seit 1981 im Unternehmen und gehört seit 2002 dem Executive Board an. Der deutsche Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) wählte Ziesemer 2014 zu seinem Präsidenten. Er vertritt den Verband nach aussen und kümmert sich im Innern um die Zusammenarbeit und Bündelung der Mitgliederinteressen.

standhaltung. Wir haben heute schon grosse Instandhaltungsverträge, bei denen wir die Sensoren in den Anlagen unserer Kunden in Ordnung halten. Bei diesem Geschäftsmodell verkaufen wir aber nicht die Daten, die unsere Messgeräte liefern, sondern Dienstleistungen, die auf diesen Daten basieren.

Ein 14-jähriger Teenager in den USA bastelte mit Elektronikbauteilen für 15 Dollar innerhalb eines einzigen Tages ein Gerät, mit dessen Hilfe er ein Auto aus der Ferne aufschliessen und den Motor starten konnte. Wie lässt sich vermeiden, dass Hacker bei der Vernetzung über Firmengrenzen hinweg nicht die Schnittstellen nutzen, um Sabotage zu betreiben?

Das ist eine entscheidende Frage, da ohne Cyber-Sicherheit das ‹Internet der Dinge› und ‹Industrie 4.0› nicht funktionieren. Deshalb müssen eine sichere Kommunikation und ein sicherer Betrieb in unsicheren Netzen gewährleistet sein. Mit bestimmten technischen Massnahmen, die über die von Firewalls in Büros hinausgehen, ist das möglich – allerdings müssen diese auch angewendet werden! Kern dieser Systeme ist dabei eine sichere Identifizierung, die garantiert, dass die Identität, die übergeben wird, auch zutreffend ist.

Und wie lässt sich diese sichere Identifizierung erreichen?

Gute Schutzkonzepte sind in aller Regel eine Verbindung aus Soft- und Hardware. Das ist deshalb so wichtig, weil Software alleine immer manipulierbar ist. Einen Chip zu manipulieren, in dem ein Code verankert ist, bedeutet dagegen schon einen deutlich höheren Aufwand. Mit den Chips alleine ist es aber nicht getan, es bedarf einer Policy mit Prozessen und Verantwortlichkeiten. Wir bei

16

megalink 11.15

I N TE R V I E W

Die grössere Herausforderung wird daher sein, alle Mitarbeiter bei dieser schnellen digitalen Entwicklung mitzunehmen. Ein sehr gutes Beispiel für diese ist die E-Mail! Vor zwanzig Jahren lernten wir, dass sie nun das neue Kommunikationsmittel sei. Doch inzwischen wurde bei uns die E-Mail durch ein Cloud-basiertes Social-Media-Systemen abgelöst, bei dem Sie nicht einmal mehr die Informationen selbst ablegen oder speichern müssen. Mit diesem schnellen Wandel, glaube ich, tun sich jüngere Leute wesentlich leichter als die ältere Generation.

Michael Ziesemer: «Über das Kollektiv erhält der Hersteller ein perfektes Bild über das Ausfallverhalten seiner Lifte.»

Endress+Hauser haben beispielsweise täglich einige Tausend Angriffe auf unsere Netzwerke. Diese müssen wir analysieren und Konzepte entwickeln, mit diesen Angriffen umzugehen. Übrigens ist es eine falsche Annahme, dass solche Angriffe ausschliesslich über das Internet erfolgen. Stuxnet richtete seinen Schaden über einen USB-Stick an, den ein Mitarbeiter auf dem Parkplatz gefunden hatte und achtlos in seinen Computer einsteckte. Daher ist es so wichtig, seine Mitarbeiter für das Thema ‹Sicherheit› zu sensibilisieren.

Können Sie das konkretisieren?

Denken Sie an ein autonom fahrendes Auto.

Wie soll dieses reagieren, wenn ein Kind plötzlich auf die Strasse springt und sich eine Kollision nur durch einen Frontalzusammenstoss mit dem Gegenverkehr vermeiden lässt? Über solche Themen sind die Juristen bereits intensiv am Diskutieren. Deshalb glaube ich auch nicht, dass so schnell das Auto kommen wird, in dem Sie den Sitz nach hinten klappen und bis zur Ankunft schlafen können. Was aber sehr schnell kommen wird, sind weitere Assistenzsysteme.

Welche Empfehlung lässt sich aus dem Fall Stuxnet ableiten? Sollten nun alle Mitarbeiter durchsucht werden, die in prozesskritischen Zonen arbeiten?

Eine wirksamere Methode wäre, ihnen erst gar keine Möglichkeit zu geben, irgendwo einen Memorystick einstecken zu können.

Es gibt inzwischen auch viele Firmen und Unternehmen, die das so handhaben. Doch mindestens ebenso wichtig wie die Datensicherheit ist der Datenschutz. Was darf ich eigentlich mit diesen Daten tun und wem gehören sie, insbesondere personenbezogene? Zudem ist zu klären, ob die rechtlichen Modelle, wie wir sie heute haben, den sich auftuenden Möglichkeiten genügen oder aber diese überarbeitet werden müssen?

Was bedeuten ‹Industrie 4.0› und das ‹Internet der Dinge› für die Rekrutierung von Mitarbeitern? Sollten Automatisierungshersteller für ihre F&E-Abteilungen zukünftig beispielsweise nur noch IT-Spezialisten einstellen?

Das wäre nicht gut! Wenn ich das so bei uns anschaue, sind die Berufsbilder nicht einmal so entscheidend. Der Umgang mit der digitalen Welt ist gerade für unsere jüngeren Mitarbeiter oder unsere Auszubildenden etwas vollkommen Normales. Da sind diese absolut sattelfest! Die viel grössere Herausforderung sind Mitarbeiter in meinem Alter, die das nicht an der Wiege gesungen bekommen haben. Bei ‹Industrie 4.0› und dem ‹Internet der Dinge› geht es nicht darum, dass jeder programmieren kann, sondern um Anwendungskompetenz.

Sind jüngere Anwender aber nicht oberflächlicher? Wer beispielsweise selbst einmal einen U-Stahl gefeilt hat, ordnet das Thema Metallbearbeitung doch ganz anders ein als nach dem Lesen eines Beitrags im Internet!

Diesen stärkeren Tiefgang und Hintergrund muss eine Ausbildung natürlich schon leisten. Dazu braucht es aber nicht unbedingt neue Berufsbilder, sondern mehr Interdisziplinarität als bislang. Die Trennung nach Software, Hardware und Mechanik wird so nicht weiter funktionieren, da in einem cyberphysikalischen System alle diese Dinge zusammenkommen. Und da ‹Industrie 4.0› nicht automatisch menschleere Fabriken bedeutet, müssen Mitarbeiter viel stärker als bisher in der Lage sein, sich in interdisziplinären Welten zu bewegen.

Menschenleere Fabriken, sagen Sie, wird es nicht geben. Wie werden sich ‹Industrie 4.0› und das ‹Internet der Dinge› generell auf den europäischen Arbeitsmarkt auswirken?

Das ist noch nicht endgültig ausgemacht!

Wenn wir das hier aber richtig angehen, sind es am Ende sicherlich mehr Arbeitsplätze als jetzt. Die europäischen Firmen rüsten ja schon heute die Anlagen der Welt aus. Wenn wir nun mit besseren Geschäftsmodellen, die zum Beispiel auf den Daten unserer Sensoren basieren, Anwendern zusätzlichen Nutzen schaffen, ist das nicht nur für die in Frankreich, Deutschland oder der Schweiz interessant, sondern weltweit. Wir müssen diese guten Lösungen aber schnell auf den Markt bringen, weil man andernorts sicherlich nicht auf uns warten wird.

■

AUTOREN Markus Back (Text) Damian Byland (Fotos) INFOS Endress+Hauser (Schweiz) AG CH-4153 Reinach BL Tel. +41 61 715 75 75 info@ch.endress.com www.ch.endress.com

#

11.15 megalink

17

18

megalink 11.15

M E S S E VO R S C H A U

Zuletzt werden Geschäft weiterhin per Handschlag abgeschlossen.

Bild: Mesago

SPS IPC DRIVES: 24. BIS 26. NOVEMBER 2015 IN NÜRNBERG

Elektrisiert und automatisiert Die SPS IPC Drives stellt auch diesem Jahr das Neuste aus der elektrischen Automatisierung den Fachmessebesuchern zur Schau. Daneben fokussiert die Veranstaltung Sonderthemen, wie etwa Industrie 4.0.

D

ie SPS IPC Drives als Fachmesse umfasst das vollständige Spektrum der elektrischen Automatisierung. Sie zeigt von Komponenten bis hin zu kompletten Systemen und integrierten Automatisierungslösungen. Die Vorzeichen für eine erfolgreiche Fachmesse stehen gut. Es präsentieren sich dem Fachpublikum über 1600 Aussteller aus dem In- und Ausland, auch alle Key Player der Branche. Ausgestellt werden Produkte und Lösungen sowie richtungsweisende Technologien der Zukunft.

Schweizer sind stark vertreten Bereits 36 Schweizer Unternehmen sind zur diesjährigen SPS IPC Drives angemeldet.

Somit ist das Land nach bisherigem Stand zum dritten Mal in Folge die drittstärkste

INFOS Mesago Messemanagement GmbH DE-70178 Stuttgart Tel. +49 711 619 465 2 info@mesago.de www.mesago.de

ausstellende Nation aus dem Ausland. Auch auf Besucherseite erreicht die Schweiz bislang einen Spitzenwert: Von den insgesamt 56 787 Besuchern in 2014 kamen 1071 (2013 : 1520) Besucher aus der Schweiz und belegen mit 8,1 % den vierten Platz bei den ausländischen Besuchern.

Eigene «Industrie 4.0 Area» Industrie 4.0 ist auf der diesjährigen Messe eines der Themen, das auf vielen Ausstellungsständen im Fokus steht. Erstmals bietet die SPS IPC Drives die «Industrie 4.0 Area». Der Besucher hat hier die Möglichkeit, umfassende Informationen über Industrie 4.0 – die vernetzte, durchgehend digitalisierte Produktion – zu erhalten. Dazu gehören:

Wichtiges in Kürze Messe: Datum: Zeit: Ort: Infos:

SPS IPC Drives 24 bis 26. November 2015 9.00 Uhr bis 18.00/17.00 Uhr Nürnberg, Messegelände www.mesago.de/sps

• Gemeinschaftsstand und Forum «Automation meets IT» präsentiert datenbasierte Geschäftsmodelle und IT-basierte Lösungen aus der Automatisierung auf dem Weg in die digitale Produktion der Zukunft.

• Gemeinschaftsstand «MES goes Automation» zeigt wie durch den Einsatz von MES Auftragsabwicklung und Fertigungsprozesse optimiert werden.

• Sonderschaufläche von SmartFactoryKL veranschaulicht die intelligente Fabrik.

Denkanstösse Daneben bieten die zwei grossen Industrieverbände ZVEI und VDMA auf den Foren sinnige Fachvorträge und Podiumsdiskussionen zu branchenaktuellen Themen. Die Gemeinschaftsstände «AMA Zentrum für Sensorik, Mess- und Prüftechnik» und «Industrielle Bilderverarbeitung» des VDMA in und «wireless in automation» informieren die Besucher umfassend. Im persönlichen Gespräch können Lösungen für die individuellen Automatisierungsaufgaben der Fachbesucher gefunden werden.

■

#

11.15 megalink

19

20

megalink 11.15

T I TE L S TO R Y

Bild 1: XTS lässt sich sehr vielseitig einsetzen. So ist das System beispielsweise bei einer Taktzeit von einer Sekunde ab einem Durchmesser von 70 cm bereits deutlich günstiger als ein konventioneller Rundtakttisch.

Bilder: Beckhoff Automation

EXTENDED TRANSPORT SYSTEM VON BECKHOFF ERSETZT AUFWENDIGE MECHANIK DURCH SOFTWAREFUNKTIONALITÄT

XTS – Industrie 4.0 bereits integriert Mit dem eXtended Transport System von Beckhoff lassen sich selbst mechanisch kaum oder nur sehr aufwendig lösbare Bewegungsaufgaben per Software realisieren.

Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten beschreibt dieser Beitrag und stellt sie anhand aktueller Messe-Exponate dar.

D

ie Innovationspotenziale des eXtended Transport System (XTS, Bild 1) sind keineswegs auf hochkomplexe Bewegungsabläufe beschränkt. Vielmehr bietet das System hinsichtlich Applikationsanforderungen, zum Beispiel an Geometrie, Mover-Anzahl und Funktionsumfang, fein skalierbare An-

AUTOR Uwe Prüssmeier PM Feldbussysteme, Antriebstechnik, XTS INFOS Beckhoff Automation AG CH-8200 Schaffhausen Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch/XTS

passungsmöglichkeiten. Dies beginnt bei einfachen Anwendungen, wie der rein linearen Bewegung eines Schlittenmovers und der Erweiterung durch einen zweiten Mover zum XY-Tisch. Mit dem Schliessen der modular aufgebauten Geometrie aus Motormodulen und Führungsschienen entsteht schliesslich ein Endlos-Linearsystem mit einer dem jeweiligen Bedarf anpassbaren Mover-Anzahl. Weiter steigern lässt sich die Komplexität durch die Kombination mehrerer XTS-Systeme, die Nutzung umfassender TwinCAT-Funktionsbausteine und die Integration der Robotik. Wird all das zusammen mit Condition Monitoring und objektorientierter Steuerungsprogrammierung genutzt, ergibt sich ein ganz im Sinne von Industrie 4.0 ein hochintelligentes Maschinen- beziehungsweise Produktionsmodul.

Einfacher Schlitten-Mover und XY-TischFunktionalität Bereits bei einfachen Linearbewegungen bietet XTS durch die dynamischen Bewegungsmöglichkeiten in Verbindung mit dem Ersetzen von Mechanikfunktionen durch Software Vorteile. Es übernimmt dabei die Aufgaben eines Linearmotors mit beweglichem Schlitten, allerdings mit deutlich besseren Anpassungsmöglichkeiten an die jeweilige Applikation: Mit einem oder mehreren Motormodulen lässt sich die Länge ohne grossen Aufwand geeignet wählen.

Ausserdem sind bei Bedarf mehrere der kabellosen Mover einsetzbar, was die Flexibilität in der Anwendung deutlich erhöht.

Ein Beispiel, wie mit minimalem mechanischem Aufwand die Bewegungskomplexität weiter erhöht werden kann, ist die Funktio-

nalität eines XY-Tisches . Hierfür wird der Schlitten-Mover mit einem konventionellen Linearlager ausgestattet und um einen zweiten Mover mit einer um 45°-verdrehten Linearführung ergänzt. Die gewünschte Bewegung in X-Richtung lässt sich nun durch gemeinsam und gleichartig bewegte Mover realisieren. Eine relative Bewegung der Mover zueinander erzeugt über die Linearführungen die passende Y-Bewegung, um beliebige Bewegungen, zum Beispiel für das Aufbringen von Klebstoff, zu erreichen.

Auch hierbei kommen die systembedingten Vorteile von XTS zum Tragen: Das Transportsystem ist sofort nach der Montage betriebsbereit. Da Leistungselektronik und Wegerfassung in den XTS-Motormodulen enthalten und die Mover vollkommen passiv sind, entfallen die Kalibrierung des Messsystems und die bei konventionellen XY-Tischen erforderlichen, verschleissbehafteten Schleppketten. Mit weiteren Movern und entsprechender Kinematik ist auf analoge Weise selbst eine XYZ-Bewegung problemlos realisierbar.

Endloser Linearantrieb mit modularer Geometrie Durch den modularen Aufbau von XTS lässt sich nicht nur die Streckenlänge an die jeweilige Applikation anpassen, sondern in Verbindung mit 180°-Kurvenmodulen eine geschlossene Strecke und damit ein Endlos-Linearsystem aufbauen. Hinzu kommen verschiedene gebogene Motormodule, 22,5° als Innen- und Aussenläufer sowie 45° als Aussenläufer, mit denen nahezu beliebige Streckenverläufe möglich werden.

Beispiele sind ein S-förmiger Verlauf (Bild 2) und ein Vollkreis (Bild 3).

Die Mover bleiben selbst bei den Kurvenfahrten unter Kontrolle des Steuerungsrechners, sodass in den Umlenkpunkten kontrollierte Bewegungen realisierbar sind. Auf diese Weise kann das Transportsystem entsprechend der Maschinenkonstruktion adaptiert werden. Auch das genannte Prinzip des XY-Tisches funktioniert in einem solchen Endloslauf. In diesem Fall ergeben sich bewegliche Positioniertische, die endlos von einer Bearbeitungsstation zur anderen fahren können, um beispielsweise Klebstoff aufzubringen oder Verpackungsdeckel aufzupressen.

Eine der vielen Anwendungsmöglichkeiten eines kreisförmigen XTS-Systems sind Rundtaktmaschinen. Mit den aktuellen Motormodulen lassen sich entweder ein circa 1600 mm durchmessender Vollkreis (22,5°Module) oder ein rund 700 mm durchmessender Kreis (45°-Module) realisieren. Dabei können wie in Bild 3 zu sehen mit einer alternativen Führungsschiene auch grössere Massen bewegt werden – schliesslich liefern die Motormodule ihre immense Dyna-

mik mit Kräften von bis zu 100 N. Hinzu kommt, dass XTS mit Führungsschienen von Drittanbietern erweitert, bei hohen Temperaturen, im Umfeld aggressiver Medien oder im Bereich starker Verschmutzungen einsetzen lässt.

Dabei ist XTS selbst bei recht einfachen Anwendungen wie einen Rundtakttisch keineswegs zu kostspielig oder zu komplex. Erfahrungswerte zeigen, dass der konventionelle Rundtakttisch bei einer Taktzeit von einer Sekunde bereits ab einem Durchmesser von 70 cm deutlich teurer ist. Hinzu kommen die geringeren zu bewegenden Massen, was zum einen Mechanik und zum anderen Energie einspart.

Komplexe Geometrien und Bewegungen Komplexe Maschinenaufgaben lassen sich durch die Kombination mehrerer Transportsysteme lösen, wobei die Einbaulage des jeweiligen XTS frei wählbar ist. Generell können bei allen XTS-Ausführungen die realisierten Bewegungsfunktionen weit über das einfache «Fahre von A nach B» hinausgehen. So kommen zur Kollisions- und Ruckvermeidung beispielsweise das automatische Aufstauen mehrerer Mover, das gegenseitige Aufsynchronisieren, zum Beispiel für Halte- oder Rüttelvorgänge beim Verpacken beziehungsweise für die genannte XY-Funktion, hinzu. All dies und weitere anwendungsspezifische Bewegungsfunktionen lassen sich mit TwinCAT über fertige Motion-Bausteine einfach umsetzen, ohne dass die Komplexität der Bewegung zu hoher Komplexität im Engineering führt. So ist quasi jeder Mover als objektorientierter Programmteil instanziert, was elementare Grundfunktionen wie «Dynamischer Stau mit Abstandskontrolle» auf reines Parametrieren reduziert und durch effiziente Programmabläufe zudem zu schnelleren Maschinenzyklen führt.

Robotik integraler Bestandteil Sind noch komplexere Bearbeitungsvorgänge gefordert, kann XTS nahtlos mit der Robotik verzahnt werden (Bild 4).. Die TwinCAT Kinematic Transformation bietet hierfür verschiedene Level, bis hin zu Level 4 mit serieller 6-Achs-Kinematik, Hexapod und 5D-Kinematiken. Über die mxAutomation-Bibliothek können zudem direkt aus der SPS heraus Befehle an einen Kuka-Roboter mit KR-C4Steuerung verschickt werden. Roboter von Stäubli lassen sich ebenfalls in TwinCAT einbinden. Erleichtert wird dies durch die skalierbare Rechenleistung der IPC von Beckhoff, die auf einer CPU sowohl die XTSBewegungen als auch die Roboterkinematiken abarbeiten können. Dies vereinfacht das Programmhandling und die Synchronisierung der Teilabläufe. Zudem entfallen die üblichen

22

megalink 11.15

T I TE L S TO R Y

Bild 2: Bei diesem S-förmigen XTS-Demonstrator wird als Condition-Monitoring-Beispiel über den Abstand der Geberfahne zum Motormodul erkannt, sobald beim Wettrennen der beiden Mover eine der Kugeln aus der Schale fällt.

Schnittstellen zwischen Standard- und Robotersteuerung, was den Variablenaustausch vereinfacht.

XTS als intelligentes Industrie-4.0-Modul XTS bietet viel Innovationspotenzial, um Produktionsabläufe effizient und vor allem flexibel zu gestalten. Alleine schon deshalb eignet es sich aus Sicht von Industrie 4.0 hervorragend als modernes Maschinenelement (Bild 5). Mit einem genaueren Blick wird dies noch deutlicher: Im traditionellen Verpackungs- oder Montageprozess wird das Produkt über ein Transportsystem weitergeführt und muss immer wieder erkannt, gegriffen und analysiert werden. Mit XTS wird das jeweilige Produkt hingegen in der Regel einmal aufgenommen und danach mit dem gleichen Mover durch den Prozess transportiert. Dementsprechend weiss das Steuerungsprogramm jederzeit, wo und in welchem Zustand es sich befindet.

Bild 3: Kombiniert zum Vollkreis lässt sich mit XTS auch die Applikation eines Rundtakttisches realisieren, bei dem mit einer angepassten Führungsschiene auch grössere Massen – wie hier mit Wasser gefüllte 5-l-Kanister – hochdynamisch bewegt werden können.

Unterstützt wird dies durch den objektorientierten Programmieransatz von TwinCAT, bei dem jeder Mover als Softwaremodul abgebildet wird. Mit dieser direkten Zuordnung von Mover-Abbild und Produkt wird bereits heute quasi das von Industrie 4.0 als Zukunftsvision definierte intelligente und selbstorganisierende Produkt erreicht.

So können mit jedem Mover als Softwareinstanz ohne grossen Aufwand nicht nur die aktuellen Prozessschritte mitgeführt und dokumentiert werden, sondern auch Qualitätsdaten und Fehlermeldungen. Nutzen lassen sich diese Informationen direkt im Produktionsablauf. Tritt beispielsweise beim Sterilisieren einer Lebensmittelverpackung ein Fehler auf, kann diese über den Mover fest definierte Verpackung durch den gesamten Prozess geschleust werden, ohne bedruckt und befüllt zu werden. Am Ende wird lediglich die leere Verpackung als Schlechtteil ausgeschleust und weder

Bild 4: TwinCAT sorgt mit der direkten Integration der Robotik in der Standardsteuerungstechnik für vereinfachtes Engineering und minimierte Bearbeitungszyklen.

Druckmaterial noch Befüllungsgut verschwendet.

Dabei bietet XTS systemintegriert bereits zahlreiche Systemdaten, die sich zusätzlich für eine effiziente Prozesssteuerung nutzen lassen. So überwacht der in Bild 2 gezeigte Speed-Control-Demonstrator kontinuierlich den Abstand der Geberfahne des Movers zum Motormodul. An diesem Wert erkennt die Software, ob sich das Mover-Gewicht geändert hat, das heisst, ob die Kugel bei zu schneller Fahrt aus der Schale gefallen ist.

Nutzen lässt sich dieser Wert in vielerlei Hinsicht: Ist das zu bearbeitende Produkt noch im Werkstückträger? Stimmt nach der Bearbeitung das Gewicht? Wurde zu viel oder zu wenig Klebemasse aufgebracht?

Aber auch das typische Condition Monitoring profitiert davon, indem sich Verschmutzungen der Führungsschiene oder Lager- beziehungsweise Rollenschäden erkennen lassen.

■

Bild 5: Das zu bearbeitende Produkt wird in der Regel mit dem gleichen Mover durch den gesamten Prozess transportiert und lässt sich so immer eindeutig identifizieren.

Das Grössenspektrum der ETT-Multitouch-Bedienpanels reicht aktuell von 8,4 bis 19 Zoll. Multitouch-Applikationen lassen sich mit dem Tool Lasal Screen komfortabel erstellen. Die Visualisierung ist skalierbar.

Bilder: Sigmatek

ETT-SERIE VON SIGMATEK FÜR ANSPRUCHSVOLLE HMI-AUFGABEN IM INDUSTRIELLEN UMFELD

Modern und reduziert

Firmenbeitrag – Mit der ETT-Serie launcht Sigmatek eine Multitouch-Panel-Serie, die multifunktionale Bedienkonzepte in Hard- und Software perfekt vereint. Zum Start gibt es diese Panels im 4:3-Format mit den Displaygrössen 8,4, 10,4, 12,1, 15 und 19 Zoll.

Für ihre hohe Langlebigkeit sorgt die Projective-Capacitive-Touch-Technologie.

A

usgestattet mit einem ARM-basierenden EDGE2-Technology-Dual-CoreProzessor liefern die ETT-Panels eine hohe Leistung (2 x 800 MHz) bei einem niedrigen Stromverbrauch. Ein 512 MByte DDR RAM interner Programm- und Daten-Speicher und ein 512 MByte Speicher (micro SD) für Rezept-, Alarmverwaltung, Datenlogging sind im Standard ebenso enthalten wie ein 2Dund 3D-Grafikbeschleuniger. Somit sind die Panels selbst bei grafisch komplexen Bedienoberflächen in ihrem Metier.

Die Schnittstellen sind so gewählt, dass die Panels in jede Maschinen- und Anlagenaus-

legung passen: 2 x Ethernet, 2 x USB 2.0, 1 x USB OTG (On-the-Go) und 1 x CAN-Bus. Zusätzlich sind je acht digitale Ein- und Ausgänge integriert, die für Befehls- und Meldegeräte wie beispielsweise Knebelschalter, Signalsäulen und Betriebsartenschalter genutzt werden können.

Hinterleuchtbares Logo Modern und reduziert präsentiert sich das Äussere der ETT-Multitouch-Panels. Durch das rahmenlose Design kommen die kapazitiven Bedienpanels preislich sehr nahe. Neben der Standardausführung sind kunden-

ETT-Multitouch-Panels in Kürze INFOS SIGMATEK Schweiz AG CH-8308 Illnau Tel. +41 52 354 50 50 office@sigmatek.ch www.sigmatek-automation.ch

• Projiziert kapazitive Mulitouches (PCT-Technologie) • Displays: 8,4/ 10,4 / 12,1 / 15 und 19 Zoll (SVGA bis SXGA) • EDGE2-Technology-Prozessoren (ARM-basierend, Dual-Core) • 2 x Ethernet / 2 x USB 2.0 / 1 x USB 1.1 OTG / 1 x CAN-Bus • 512 MByte DDR RAM interner Programm- und Daten-Speicher • Internes Speichergerät 512 MByte micro SD (erweiterbar) • Je acht digitale Ein- und Ausgänge für Befehls- und Meldegeräte

spezifische Designs mit Rahmen möglich.

Widescreen-Panels sind bereits in Planung.

Hier wird es in Richtung grösserer Displaydiagonalen bis 24 Zoll gehen.

Ein hinterleuchtbares Logo verleiht der Panel-Serie den besonderen Touch. Die einfarbige Logohintergrundbeleuchtung kann über die Applikation in einer beliebigen Farbe (RGB) angesteuert werden. So lässt sich das schlicht-edel anmutende HMI perfekt ins Corporate Design der Maschine- oder Anlage einbinden. Das Logo leuchtet selbst dann, wenn der Touchscreen in den RuheModus geht. Es wäre somit auch möglich, dass der Anwender softwaremässig einen Alarm programmiert und das hinterleuchtete Logo im Fehlerfall zu blinken beginnt.

Fugenfreier Glastouch in IP65 Die schlank gebauten Multitouch-Panels mit fugenfreiem Glastouch finden mit nur 48 mm Einbautiefe einfach Platz. Sie können direkt in die Maschine, ein Bedienpult oder im Schaltschrank integriert werden.

Somit eröffnen sich für die innovative

A U TO M A T I O N

Mensch-Maschinen-Schnittstelle die unterschiedlichsten Einsatzgebiete. Die ETT-Familie arbeitet ohne Lüfter und alle Anschlüsse sind nach unten ausgeführt. Das sorgt für eine einfache Installation und Wartung.

Die Panelreihe verfügt über Schutzgrad IP65.

Die durchgängige 4-mm-Glasoberfläche ist komplett staubdicht und leicht zu reinigen.

Bei der Entwicklung wurde darauf geachtet, dass alle Komponenten industriegerecht und langlebig sind. Die Sensorik für die Projective-Capacitive-Touch-Technologie (PCT) wurde unter der Glasoberfläche angebracht, wodurch sie besonderen Schutz erfährt.

Multifunktionale Bedienkonzepte Bedienkonzepte können durch die Gestensteuerung viel flexibler, übersichtlicher und intuitiver gestaltet werden. Durch die Mehrfinger- beziehungsweise Zweihandbedienung steigen die Bediensicherheit und das positive Bediengefühl. Bei kritischen Bedienfunktionen lassen sich Fehlbedienungen vermeiden, indem der Bediener zwingend zwei Schaltflächen gleichzeitig drücken muss. Beispiele dafür sind das Aktivieren von Funktionen oder das unbeabsichtigte Ändern von Werten. Auf der glatten Glasoberfläche der ETT-Reihe lassen sich die Bedienschritte leicht ausführen: bis zu Mehr-Finger-Eingaben sowie der Einsatz von Touchstiften und dünnen Handschuhen sind möglich.

Steuerung und Visualisierung sauber getrennt Die Multitouch-Panelreihe ist Teil des skalierbaren, modularen Systembaukastens von Sigmatek, der I/O- und Steuerungstechnik, Visualisierung, Antriebstechnik und Safety umfasst. Dabei wird speziell bei komplexen Anwendungen der Ansatz verteilter Intelligenzen verfolgt, der den Anwender

11.15 megalink

25

mit viel Freiheit ausstattet. Bei einer EinCPU-Lösung besteht die Gefahr, dass diese im Laufe des Lebenszyklus der Maschine überlastet wird. Durch eine saubere Trennung von Ablaufsteuerung und Visualisierung mit einer Zwei- oder Mehr-CPU-Lösung ist die Applikation für die Zukunft gut gerüstet. Durch die Verwendung ARM-basierter Prozessoren kann die ETT-Serie preislich mit einem Ein-CPU-System mithalten und ist diesen in punkto Flexibilität sogar überlegen.

Linux basiertes Echtzeit-Betriebssystem Das Betriebssystem und die Software müssen Multitouch-Funktionen unterstützen und projektierbar machen. Daher werden die Panels mit Linux-basierendem Echtzeit-Betriebssystem und der objektorientierten Entwicklungsumgebung LASAL geliefert, die für die Erstellung von intuitiven Multitouch-Applikationen gut gerüstet ist.

Software-gestaltete Bedienflächen lassen sich mit den Tools Lasal Class und Screen realisieren. Die HMI-Applikationsstrukturen sind modular aufgebaut und skalierbar, sodass sie für verschiedene Panelgrössen passen und einfach änder- und erweiterbar sind. Unterschiedliche Maschinengrössen beziehungsweise -typen können eine einheitliche Benutzeroberfläche mit identischem look-and-feel nutzen.

Die Objektorientierung vereinfacht die Modularisierung und Wiederverwendbarkeit der Software. Zudem sorgt sie für maximale Übersichtlichkeit, sodass der Aufwand für die Software-Erstellung und -Wartung minimiert wird. Dies ist ein wichtiger Faktor, da die Komplexität von Anwendungen laufend zunimmt und Produktionsmaschinen beziehungsweise weit über zehn Jahre im Einsatz sind.

■

Mit 48 mm Einbautiefe und nach unten aufgeführten Schnittstellen und Anschlüssen ist die Multitouch-Panelserie einfach einzubauen und zu warten.

26

megalink 11.15

A U TO M A T I O N

Marktübersicht Panel-PCs Touchscreen

Prozessoren B&R Industrie-Automation AG

www.br-automation.ch

Beckhoff Automation AG

www.beckhoff.ch

Glyn Schweiz

www.glyn.ch

HY-LINE AG

www.hy-line.ch

Ineltro AG

www.ineltro.ch

Jetter AG

www.jetter.de

Kontron AG

www.kontron.de

MPI AG

www.mpi.ch

Omni Ray AG

www.omniray.ch

Polyrack AG

www.polyrack.com

Rockwell Automation AG

www.rockwell.com

Schneider Electric (Schweiz) AG

www.schneider-electric.com

Siemens Schweiz AG

www.siemens.com

SIGMATEK Schweiz AG

www.sigmatek.ch

Simpex Electronic AG

www.simpex.ch

Spectra (Schweiz) AG

www.spectra.ch

Syslogic Datentechnik AG

www.syslogic.com

Trenew Electronic AG

www.trenew.ch

••••• •••• •••••• •• •••• • ••• ••• •• •••• •••• ••••• •• •••• ••• •••••• •••• • ••••

Displaydangonale in Zoll

••• ••• •• • •••

• • • • •

• •• • •

• • • • • • • • • • • •

• • • •• •• ••

• • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • • • • • •

Ausstattung

•••• • ••• • •• • •• • ••• • • • •• • •• • •• • ••• • •• • •• • •• • ••• • •• • •••••• ••• • ••• •

•• •• ••

• • •• •• ••

A U TO M A T I O N

Gehäuse

max.IP-Schutz

Ausstattung

• • • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • • •

• • • • •

•• • •

•

• • •• • •

11.15 megalink

•• • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • •

• • • • •

Bussysteme

65

65

67

67

65

20

66

66

65

20

65

20

66

66

65

65

67

65

67

65

65

65

69

20

67

66

65

40

• • • ••

•

• •

••• •

•

• • • •• ••••

• • • • • • • • • • • • • • • • • •

•

• • • • • •

• • • • • • • • • • • • • • •• • • • • •

Betriebssysteme

• •• •• • • •• ••

• • •

•• •••• • ••• ••• ••

• • • •

••••• • ••• ••••• • ••• •• ••• •• ••• •• •• • ••• •• • ••• ••• •••• •• ••••• ••••• •• • • ••••

• • • • • • • • • • • • • •

•

Aufbauart

•

••• •• •

• ••• • •• • •••• • • • •• •• •• • ••• • •• • • •••••• ••• •• • • • • •• •••••• • ••

• • • • • • • • • • •

27

28

megalink 11.15

A U TO M A T I O N

Die Automation Panel 5000 bietet für jeden Einsatzfall das richtige Tragarm-Bediengerät.

Bild: B&R

AUTOMATION PANEL 5000 VON B&R SETZT MASSSTÄBE IN SACHEN FLEXIBILITÄT UND MODULARITÄT

Tragarmpanels für jeden Einsatzfall Der oberösterreichische Automatisierungstechnikanbieter B&R hat sein Programm um eine neue Generation tragarmbasierter Bediengeräte erweitert. Die rundum geschlossenen Automation Panel 5000 stehen in zahlreichen Varianten zur Verfügung und entsprechen Schutzart IP 65.

D

ie B&R Automation Panels können wahlweise mit Tragarmabgang nach oben oder unten montiert werden, eine Änderung vor Ort ist möglich. Die Panels werden mit kostengünstigen Standardkabeln durch den Tragarm verkabelt. Da alle Elemente leicht zugänglich sind, ist dies selbst bei montierten Panels möglich. Wenn Smart Display Link 3 eingesetzt wird, geht die Verkabelung aufgrund der schlanken RJ45-Stecker besonders leicht. Die maximal überbrückbare Distanz liegt bei 100 Metern zwischen PC und Panel.

Komfortabel bedienen Die Tragarmgeräte sind mit Tastern, Wahlund Schlüsselschaltern sowie einem NotAus erhältlich. Mit einem integrierten RFID-

Reader können vom Service-Ingenieur bis zum Anlagenbediener individuelle Berechtigungsstufen vergeben werden. Um die Bedienung optimal auf die jeweilige Maschine abzustimmen, können Tasten und Schalter kundenspezifisch gefertigt und angeordnet werden. Mit einem speziellen Modul lassen sich Tasten sogar vor Ort individuell ergänzen.

Quad-Core-Leistung im Tragarm Die Multitouch-Widescreen-Panels der Serie Automation Panel 5000 sind mit Diagonalen von 15,6 bis 24 Zoll und Auflösungen von HD-Ready bis Full-HD verfügbar. Ebenfalls erhältlich ist eine 21,5-Zoll-Variante im Hochformat. Zudem stehen Gerätevarianten im 4:3-Seitenverhältnis mit analog-resisti-

vem Touchscreens zur Verfügung. Jedes Automation Panel 5000 lässt sich wahlweise als abgesetztes Terminal einsetzen oder zu einem vollwertigen Panel-PC mit QuadCore-Leistung ausbauen.

■

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

#

11.15 megalink

29

11.15 megalink

30

SYNCHRONMOTORGENERATION MS2N FÜR ZUKUNFTSGEWANDTE ANWENDUNGEN

Leistungsstarke Antriebe für vernetzte Fabrik Die Synchronservomotor-Baureihe MS2N deckt den Bereich von 4 bis 300 Nm Maximaldrehmoment mit erheblich gesteigerter Leistungsdichte und höherer Energieeffizienz ab. Im Verbund mit IndraDrive-Regelgeräten wird sie so zur Datenquelle für Aufgaben in der vernetzten Fabrik.

I

n der Baureihe MS2N tastet sich die Intelligenz bis zum Motor vor. Denn die individuellen Messwerte jedes einzelnen Motors sowie die Sättigungs- und Temperaturdaten

sind im jeweiligen Motordatenspeicher hinterlegt und werden von IndraDrive-Regelgeräten automatisch verarbeitet. Das steigert die Drehmomentgenauigkeit und reduziert

Die Baureihe MS2N bringt kürzere Zykluszeiten und mehr Flexibilität im Umfeld von Industrie 4.0.

Bild: Bosch Rexroth

den Toleranzbereich im laufenden Betrieb auf einen Bruchteil bisher üblicher Werte.

Erstmals kann der Servomotor sowohl als zuverlässiger Sensor als auch als Datenquelle genutzt werden. So lassen sich Anwendungen im Umfeld von Industrie 4.0, wie Condition Monitoring, kostengünstig und ohne Zusatzkomponenten realisieren.

Höhere Drehmomentdichte Die Motoren sind trotz höherer Performance kompakter. Durch die Motorkonstruktion und optimierte elektromagnetische Auslegung erreicht die neue Generation eine um bis zu 30 Prozent höhere Drehmomentdichte. Das hat für Maschinenhersteller zwei Effekte: In bestehenden Antriebsaufgaben können kleinere Motoren eingesetzt werden, während bei vorgegebenem Motoreinbauraum mehr Leistung zur Verfügung steht. Die bis zu fünffache Überlastfähigkeit bei durchgängig niedriger Rotorträgheit garantiert dabei höchste Beschleunigung und Dynamik in allen Baugrössen. Der im Antriebssystem mit IndraDrive-Regelgeräten verfügbare Feldschwächbetrieb erweitert den nutzbaren Drehmoment-Drehzahlbereich zusätzlich und ermöglicht neue Arbeitspunkte jenseits her-

kömmlicher Kennlinien. Das weiterentwickelte Temperaturmodell erlaubt durch dynamische Strombegrenzung eine sichere Ausnutzung bis in den Grenzbereich und verhindert zuverlässig eine thermische Überlastung bei maximaler Leistungsausbeute. Dank hochwertiger Materialien kann die Neuentwicklung auch in höheren Drehzahlbereichen in Dauerleistung genutzt werden. Zudem reduzieren sie zusammen mit der optimierten Wicklungstechnik die internen Verluste. Damit erzielt die neue Motorengeneration eine deutlich verbesserte Energieeffizienz und sorgt für nachhaltig reduzierte Betriebskosten.

Abgestufte Gebersysteme Die durchgängig hochdynamische Baureihe MS2N gibt es in sechs Baugrössen mit jeweils bis zu fünf Baulängen. Sie deckt das Leistungsspektrum von 4 bis 300 Nm Maximaldrehmoment und 0,8 bis 148 Nm Stillstandsdauerdrehmoment ab. Alternative Varianten mit höherer Rotorträgheit zur besseren Massenanpassung ergänzen das Programm und erlauben die exakte Abstimmung zwischen Aufgabenstellung und Motorauswahl. Dazu passend gibt es drei abgestufte Gebersysteme: Bei «Basic» handelt es sich um einen kostengünstigen analogen Geber nach Hiperface-Standard, während die Varianten «Advanced» und «High» über eine Safety4Wire-Schnittstelle für die Übertragung hochauflösender Gebersignale mit maximaler Genauigkeit verfügen. Alle Geber sind wahlweise in Single- oder Multiturn-Ausführung lieferbar und unterstützen eine einfache Inbetriebnahme über das elektronische Typenschild im Motordatenspeicher.

Bis zu 75 Meter mit einem Kabel Für den elektrischen Anschluss von Leistung und Gebersignal stellt Rexroth einen Einkabelanschluss sowie konventionelle Zweikabel-Lösungen mit hochflexiblen Kabelvarianten und praktischem Schnellverschluss bereit. Beide Optionen ermöglichen die volle Kabellänge nach IndraDrive-Standard, das heisst bis zu 75 Meter ohne Zusatzkomponenten. So können beide Anschlusstypen kostenoptimal miteinander kombiniert werden. Die Anlagenverkabelung unterliegt nicht mehr den Beschränkungen bisheriger Einkabelsysteme.

■

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

32

megalink 11.15

P R O D U K TE Ü B E R S I C H T S C H R I T T M O TO R E N

Anbieter Antrimon AG Homepage www.antrimon.ch

Produktname STP4247 Einsatzschwerpunkte Apparatebau / Maschinenbau Motorprinzip 2-Phasen-Hybrid-Schrittmotor Phasenstrom unipolar/bipolar (A) 2,0 ARMS/Phase Anschlussspannung (V) 9 bis 28 VDC Vollschritte pro Umdrehung 200 Schrittwinkel 1,8 Grad Haltemoment

44 Ncm

B&R Industrie-Automation AG www.br-automation.com

B&R Industrie-Automation AG www.br-automation.com

Beckhoff Automation AG www.beckhoff.ch

Schrittmotoren ohne Geber

Schrittmotorenmit Geber

AS1000

Maschinenbau, Automation

Maschinenbau, Automatisierungstechnik

Automatisierungstechnik Stell- und Hilfsantriebe

Hybrid-Schrittmotor

Hybrid-Schrittmotor

Permanentmagnetmotor

2,5 bis 10 A / 3 bis 10 A

2,5 bis 10 A / 3 bis 10 A

1,0 bis 5 A

24 bis 80 VDC

24 bis 80 VDC

24 bis 50 VDC

200

200

200

1,8 Grad

1,8 Grad

1,8 Grad

110 bis 1360 Ncm

80 bis 1360 Ncm

0,38 bis 5,0 Ncm

Absolut, Inkremental, SSI, Hiperface

Absolut, Inkremental, SSI, Hiperface

Absolut, Inkremental

56 – 8 6mm / Länge 45 – 180 mm

56 – 86 mm / Länge 66 – 220.5 mm

22 – 73 mm

0,52 bis 4,2 kg

0,55 bis 4,9 kg

0,31 kg bis 2,85 kg

Schutzart IP20

IP20, IP65

IP20, IP65

IP45

Sonstiges Integ. Elektronik mit Encoder, plug-and-play (Drezahlregelung 0-10 V analog, stop switch), kundenspez. Prog. möglich

Als Option: Bremse

Als Option: Bremse

Kompatibel zu den Enstufen/ Boxen: KL2541; EL7031; EL7041; EL7037; EL7047; EP7041-3002

Dietrich + Blum AG www.dietrichundblum.ch

FAULHABER MINIMOTOR SA www.faulhaber.com

Festo AG www.festo.ch

Moons

Schrittmotoren Serie FDM0620

EMMS-ST

Medizin-, Dental- Labor- & Messtechnik, Optik & Photonic

Handhabungstechnik, Automation

Motorfeedback-Systeme magnetischer Encoder Motor-ø/Flanschmass (mm) 42 x 42 mm Motorgewicht 0,50 kg

Anbieter BIBUS AG Homepage www.bibus.ch

Produktname BPS Pneumat. Schrittmotor

Einsatzschwerpunkte Positionieren, Verstellen, Zuführen, Medizin- & Automatisierungst., Verpackungs-, Werkzeugmasch.

Geräte- und Maschinenbau Hybrid-Schrittmotor

2-Phasen-Permanentmagnet

Hybrid-Schrittmotor

Phasenstrom unipolar/bipolar (A) –

Motorprinzip pneumatisch

0,4 bis 16 A

0,08 A, 2 Phasen bestromt

1,4 bis 9,5 A

Anschlussspannung (V) –

24 bis 120 V

3,0 bis 7,5 V

48 VDC

200

20

200

Schrittwinkel 3,0 Grad

1,8 Grad

18 Grad

1,8 Grad

Haltemoment

17 mNm bis 32 Nm

0,025 bis 0,04 Ncm

9 bis 930 Ncm

–

Auf Anfrage

Inkrementell

–

6 mm

28 bis 87

Vollschritte pro Umdrehung 120 2000 bis 6000 Ncm

Motorfeedback-Systeme Absolut, Encoder, Namur, Reed Motor-ø/Flanschmass (mm) 62 – 99 / – Motorgewicht 0,52 bis 2,7 kg

–

0,001 kg

0,32 bis 5 kg

Schutzart IP55

–

k.A.

IP54

Sonstiges ATEX - u. Tesla (ohne magnetische Teile), Welle-, Hohlwelle oder Spindel, Angeflanschter Ventileinheit, Kundenlösungen

–

Kombinierbar mit Planetengetriebe 06/1, Gewindespindel M1.2-M1.6

Motorbremse optional

P R O D U K TE Ü B E R S I C H T S C H R I T T M O TO R E N

11.15 megalink

33

Anbieter JVL, Motion King, Stögra Homepage www.omniray.ch

BOXdrive by Parkem AG www.boxdrive.ch

Phytron GmbH www.phytron.de

Schneider Electric AG www.schneider-electric.ch

Produktname MIS, 11HA-43HA, SM56-SM168

M1233041 Hightorque

VSS

3-Phasen-Schrittmotor

Hochwertige und kostengünstige Motion-Control-Lösungen

in-Vakuum-Anwendungen bis UHV 10⁻¹¹ hPa

Automatisierungstechnik

Hybrid-Schrittmotor

2-Phasen-Hybridmotor

Hybrid-Schrittmotor

bipolar 4,2 Arms

1,2 bis 2,5 A

0,9 bis 5,8 A

Einsatzschwerpunkte Industrie, Medizinaltechnik Motorprinzip Schrittmotor Phasenstrom unipolar/bipolar (A) 0,2 bis 12,5 A Anschlussspannung (V) 12 bis 240 V

24 bis 80 VDC

bis 70 V

24 bis 325 V

200

200

200-10000

Schrittwinkel 1,8 Grad/0,9 Grad/Microstep

1,8 Grad

1,8 Grad

1,8 bis 0,03⁶ Grad

Haltemoment

110 Ncm

84 Ncm

51 bis 1970 Ncm

keines; externer Geber kann angebaut werden

Resolver

Inkremental Encoder A; B; I

Flansch 5⁶ x 5⁶ mm

5⁶ mm

57,2 mm/85 mm/110 mm

0,⁶8 kg

0,99 kg

1,3 bis 11,2 kg

Schutzart IP42 bis IP⁶8

IP30

IP20

IP41 / IP5⁶

Sonstiges Integr. Bremse, Erweiterter Temperaturbereich, Integr. SPS, Schnittstellen: Profinet, CanOpen, Ethercat, Powerlink, Modbus,…

Kompakte, leistungsstarke Mikroschritt-Regler für DIN-Schiene erhältlich. Motoren NEMA17-42 und Regler ab Lager lieferbar (1AT).

Strahlung bis 10⁶J/kg; kompatibel zu Steuerung phyMOTION; Option: Planetengetriebe / Harmonic Drive Getriebe, Thermoelement

Optionen: Haltebremse und/oder Encoder

Vollschritte pro Umdrehung 200 / 400 1,4 Ncm bis 25 Nm

Motorfeedback-Systeme Absolut, Inkremental, SSI Motor-ø/Flanschmass (mm) 20 x 20 mm bis 110 x 110 mm Motorgewicht 40 g bis 12,2 kg

Kraftmessbolzen ATB-Z

- Messbereich von 1 bis 1000 KN - Wiederholgenauigkeit < 0,5% - Schutzklassen IP 54 oder IP 67 - Temperaturbereich bis 120°C möglich Interstar AG Alte Steinhauserstrasse 19, 6330 Cham Telefon 041 741 84 42, Fax 041 741 84 66 www.interstar.ch, info@interstar.ch

34

megalink 11.15

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

MAPPING – WICHTIGE GRUNDLAGE ZUR QUALITÄTSSICHERUNG BEI VERPACKUNGSPROZESSEN UND IN LAGERLOGISTIK

Daten-Logger richtig platziert

Proderma ist auf das Verpacken von Lebensmitteln, Kosmetika, chemisch-technischen sowie pharmazeutischen Produkten spezialisiert. Dabei spielt die Lagerung der Roh- und Endprodukte bei idealen klimatischen Verhältnissen eine wichtige Rolle. Ein Logger-System von Rotronic soll nun zukünftig Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit überwachen.

D

as in Schötz ansässige Unternehmen entschied sich Ende 2014, in seinem neuen Hochregallager und seinen Produktionsräumen die Temperaturen und Luftfeuchtigkeit zu erfassen. «Wir verfügen über vier Sektoren: Im 3 bis 8 °C-Lager werden vor allem verderbliche Lebensmittel eingelagert. Die 15 bis 25 °C warmen Räumlichkeiten sind ideal für das Aufbewahren von Arzneimittel oder Schokolade.

In unseren Wärmeschränken können wir beispielsweise Shampoo oder Honig bei rund 40 °C schonend erwärmen, um es verpacken zu können. Zudem haben wir noch einen unkontrollierten Sektor, bei dem bei normaler Umgebungstemperatur kostengünstig eingelagert werden kann», erklärt Adrian Meier, Chief Operating Officer von Proderma, die Raumaufteilung.

Für eine nutzbringende Installation eines Monitoringsystems schlug Marko Schulze, GxP-Berater bei Rotronic, zunächst ein Mapping vor. Bei diesem werden vor dem eigentlichen Projektstart Messdaten in verschiedenen Räumlichkeiten erhoben, um exponierte Stellen für die Logger zu finden.

Das können Eingänge und Dachluken sein, die stark von der Sonne bestrahlt werden, oder auch Raumecken, die von den Klimageräten nicht optimal erreicht werden. Total wurde das Mapping im Winter während zweier Wochen mit 64 Loggern durchgeführt, im Sommer waren 59 Geräte im Einsatz.

Aussentemperaturen als Referenzwerte Entscheidend bei den Mappings sind jeweils die Aussentemperaturverhältnisse.

Diese werden als Referenzwerte beigezo-

Gefrierpunkt liegen. Bei jeder Datenerfassung wird zudem an einem Referenzpunkt ausserhalb des Gebäudes gemessen, damit Vergleichswerte vorliegen.

Urs Gassmann, Leiter Qualitätskontrolle bei Proderma, und Marko Schulze (rechts), GxP-Berater bei Rotronic, bei der Abklärung, wo die Logger installiert werden sollen.

Bilder: Rotronic

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

gen und geben Aufschluss über die Klimastabilität in den Räumlichkeiten. Im Winter sollte in der kältesten Phase, im Sommer während der Hitzeperioden gemessen werden. Die Herausforderungen beim Mapping liegen daher auch in der Planbarkeit – die Temperaturen sollten im Sommer über 30 °C betragen und im Winter unter dem

«Mit unserem Partner im Bereich Kältetechnik setzen wir diese Resultate um: Sie realisieren die technische Berechnung und die Installation der Kälteanlage», sagt Urs Gassmann, Leiter Qualitätskontrolle bei Proderma, und ergänzt: «Beim Wintermapping stellte sich heraus, dass in den Lagerräumen nur geringe Temperaturschwankungen

Die Datenlogger zeichnen Temperatur und Luftfeuchtigkeit an verschiedenen Punkten im Raum auf. Spitzenwerte zeigen die Geräte Nummer 411 und 345, die direkt an der Eingangstür positioniert wurden, um den Einfluss des Ein- und Auslagerns zu sehen. Ausschliesslich diese beiden Logger haben den Grenzwert von 8 °C für maximal zehn Minuten überschritten; alle anderen blieben unter 7 °C, was sehr guten Klimaverhältnissen entspricht.

vorherrschten. Die Temperatur- und Feuchtewerte zeichnen wir daher nur alle 20 Minuten auf.»

Um von Anfang an hohe Qualität bei der Lagerung und Verpackung zu garantieren, ist es wichtig, schon vor der Anlieferung eine Bedarfsabklärung zu machen. So weiss der Lagerist bereits, welche Prüfungen durchgeführt werden müssen und in welches Lager die Ware eingelagert wird. Auch die maximale Verweildauer bei anderen als den definierten Lagertemperaturen wird mit dem Kunden vorab definiert.

Projektherausforderungen des Mappings Die Herausforderungen bei diesem Projekt lagen bei der schrittweisen Durchführung des Mappings. Dazu Urs Gassmann, Leiter Qualitätskontrolle: «Die Flexibilität von Rotronic war für mich ein wichtiges Kriterium.

Für das Mapping in den Wärmekammern musste beispielsweise zwei Mal angereist werden.» Die kontinuierliche Projektleitung durch Marko Schulze vereinfachte ihm zu-

dem die Zusammenarbeit. Für die bedarfsgerechte Erfüllung des Auftrags wurden zudem zukünftige Herausforderungen berücksichtigt. «Wir haben pro Jahr rund 15 Audits von Kunden, aber auch von Behörden, die prüfen, ob wir die Qualitätsstandards einhalten. Ausserdem haben wir durch das Mapping klare Entscheidungsgrundlagen und Aufschlüsse über unsere bauliche Infrastruktur sowie Luftströme erhalten», so Urs Gassmann. Weiter sagt er: «Zudem sind wir mit dem neuen Messsystem für mögliche neue Auflagen des Gesetzgebers gewappnet.» Adrian Meier, COO des Unternehmens, erläutert den juristischen Aspekt eines gut aufgestellten Messsystems: «Die Qualität unserer Produkteverarbeitung ist hoch. Damit wir dies im Bedarfsfall beweisen können, ist ein Monitoring zentral.» Das schreibt je nach Produkt auch der Gesetzgeber, wie beispielsweise Swissmedic, oder die aus der EU stammende Good Manufacturing Practice-Richtlinie (GMP) so vor.

■

Mapping-Prozess in Kürze Definition Soll Kriterien

Definition Messpunkte

Start Temp.

Mapping

Mapping kommt immer dann zum Einsatz, wenn ein komplexes Messsystem installiert wird, zu wenige Erfahrungswerte vorhanden sind oder es der Gesetzgeber vorschreibt. Um aussagefähige Daten zu generieren, ist eine richtige Einschätzung der Räume sowie die Platzierung der Logger entscheidend. Die Auswer-

Stop Temp.

Mapping

Auswertung Messdaten

Erstellung GxP konformer Bericht

tung der gewonnen Daten ist dann aufschlussreich, wenn die Platzierung der eingesetzten Fühler mit in die Bewertung einfliesst. Ein Mapping kann zudem auch bei bestehenden Messsystemen eingesetzt werden.

Es dient der Überprüfung, ob die Logger noch immer an den relevanten Messpunkten installiert sind.

36

megalink 11.15

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

ECHOSTAR TESTET SATELLITEN-TV-TUNER UND LNB MITHILFE VON DIGITALEN LASTPROFILEN

Das Rauschen im All

Das Prüfen von Sat-Tunern und Low-Noise-Blockconvertern war bisher eine Aufgabe klassischer HF-Messtechnik. Da aber auch hier die Digitalisierung zunehmend die analoge Schaltungstechnik ersetzt, testet der U.S.-amerikanische Satellitenbetreiber EchoStar seine Systeme nun mithilfe von Lastprofilen. Sehr effizient geht das mit digitalen Mehrkanal-Signalgeneratoren.

S

eit es Satellitenfernsehen gibt, waren zum Teil auch Frequenzen ab 250 MHz oder tet werden, die ein echtes Satellitensignal Low-Noise-Blockconverter (LNB) und bis 3000 MHz gebräuchlich. Die neuen so genau wie möglich nachbildet. Frühere Sat-Tuner als Superheterodyn-Empfänger Empfänger digitalisieren daraus einen brei- Methoden, bei denen ein Einzelträger mit aufgebaut. Der LNB setzt das Downlink-Sig- ten Teilbereich von zum Beispiel 1000 MHz simulierter Gesamtleistung einer vollständinal aus dem Ku-Band ins L-Band um. Der (Full-Band-Capture-Technologie). Die Selek- gen Belegung verwendet wurde, führen zu Sat-Tuner im Fernseher oder in der Set-Top- tion des zu dekodierenden Kanals erfolgt in abweichenden oder unerwünschten ErgebBox setzt das L-Band-Signal dann auf eine der digitalen Signalverarbeitung. Die Vorteile nissen in der A/D-Wandlerstufe. niedrige Zwischenfrequenz um, auf der einer solchen Architektur liegen auf der schliesslich der gewünschte Kanal selektiert Hand: Weniger analoge Schaltungstechnik Simulierte Transponderbelegungen und dekodiert wird. Zum Prüfen solcher bedeutet weniger Toleranzen, weniger Ab- Netzbetreiber verwenden eine grosse AnEmpfänger genügten HF-Messgeräte: Ein gleich und weniger Platzbedarf auf der Lei- zahl von Transponderbelegungen, die aufNetzwerkanalysator zur Messung von Ge- terplatte. Da schnelle A/D-Wandler heute grund der Spotbeams eine grosse Dynamik winn und Anpassung, ein Spektrumanalysa- kommerziell verfügbar sind, ist dieser An- aufweisen können. Im Empfangsgebiet eines grossen Sat-Netzbetreibers, wie zum tor zum Testen von Spiegelfrequenzunter- satz inzwischen auch kostengünstiger. drückung und Intermodulationsfestigkeit Diese direkt abtastenden Empfänger erfor- Beispiel EchoStar in den USA, können stark unterschiedsowie zum Aufspüren von Eigenliche Empfangsbedingungen herrempfangsstellen und schliesslich «Der Signalgenerator simuliert die Dämpfung schen.

EchoStar betreibt zunächst eine Rauschquelle zur Rauschzahldes Satellitensignals auf seinem eine Anzahl von Transpondern, die messung. Als Testsignale dienten 36 000 Kilometer langen Weg zur Erde.» das gesamte Empfangsgebiet verCW-Träger. Nur zum Prüfen des sorgen. Das betrifft das zusamDecoders wurde ein modulierter StaatsTräger aus einem Messsender eingesetzt. dern jedoch eine andere messtechnische menhängende Die Simulation eines voll belegten Bandes Herangehensweise. Die ZF-Signalverarbei- gebiet der USA, ohne Alaska, Hawaii und verbot sich aus Kostengründen, da dazu für tungskette ist für analoge Messtechnik nicht Puerto Rico (CONUS). Diese Transponder jeden Kanal ein eigener Modulator mit L- mehr zugänglich. So müssten Kennzahlen, haben konstanten Abstand und gleichen Pewie beispielsweise die Rauschzahl, aus an- gel. Im einfachsten Fall ergibt das ein EinBand-Upconverter nötig war. deren Messungen abgeleitet werden. Bei gangssignal für den Sat-Tuner wie in Bild 2 einem A/D-Wandler ist es entscheidend, dargestellt. In manchen Regionen des EmpSchneller A/D-Wandler ersetzt analogen Tuner Diese Situation ändert sich grundlegend. seine Funktion über den gesamten zu er- fangsgebiets bietet EchoStar zusätzlich loDenn in der nächsten Generation von Set- wartenden Dynamikbereich des Eingangssi- kale Programme an. Sie werden mit SpotTop-Boxen und ODUs (Outdoor Unit) wird gnals zu optimieren. Messungen mit einem beams übertragen, um welche die COdas Superhet-Frontend durch einen A/D- einzelnen CW-Signal oder einem im Ver- NUS-Transponder im Empfangsspektrum erWandler zur direkten Abtastung des Sat- gleich zur Empfangsbandbreite schmalban- weitert werden (Bild 3). Noch komplizierter ZF-Signals ersetzt. Das Sat-ZF-Signal liegt digen Träger sind dazu nicht ausreichend. wird die Situation, wenn zum Beispiel am üblicherweise zwischen 950 und 2150 MHz, Der Empfänger muss vielmehr mit einer Rand der Spotbeam-Zielregion, neben den also im L-Band. Ausserhalb Europas sind vollständigen Transponder-Belegung getes- CONUS-Transpondern und den gewünsch-

Bild 1: Mit dem Satellite Load Generator lassen sich digital die Störsignale im Weltraum nachbilden.

Bilder: Rohde & Schwarz

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

11.15 megalink

37

ponder-Signalen zu erzeugen. Bisher gab es dazu zwei Ansätze, die jedoch beide gewisse technische oder wirtschaftliche Nachteile haben: Zum einen gibt es die Möglichkeit, eine Anzahl von Sat-TVModulatoren zu verwenden, wie sie üblicherweise beim Uplink zum Einsatz kommen, und ihre Ausgangssignale zusammenzufassen. Eine solche Anordnung ist allerdings aufwendig zu konfigurieren und zu kalibrieren und braucht viel Platz und Strom. Aufgrund der Anzahl der Modulatoren ist sie zudem relativ teuer. Alternativ kann ein Arbitrary-Waveform-Generator mit ausreichender Bandbreite verwendet werden. Es ist allerdings keine leichte Aufgabe, ein geeignetes I/Q-Waveform-File für mehrere Sat-TV-Transponder zu erzeugen. Ausserdem erfordert jede noch so kleine Änderung der Konfiguration ein neues Waveform-File, was diesen Ansatz recht unflexibel macht. Der Mehrkanal-Signalgenerator R&S SLG

Bild 2: Lastprofile mit 16 Transpondern CONUS.

ten Spotbeams, weitere Spotbeams einer benachbarten Zielregion vorhanden sind. Diese muss die Set-Top-Box zwar nicht empfangen können, ihre Energie trägt aber zur Aussteuerung des A/D-Wandler-Front-ends bei und muss bei Messungen berücksichtigt werden (Bild 4). Zum Testen der LNB und Set-Top-Boxen hat EchoStar deshalb eine Teststrategie auf der Basis von simulierten Transponderbelegungen aufgestellt. Diese Tests werden mit einer Reihe von Lastprofilen gefahren, die verschiedene Transponderbelegungen eines realen Satelliten-TV-Netzes nachbilden. Diese Lastprofile sind so gewählt, dass sie den A/D-Wandler auf unterschiedliche Art belasten. Sie stellen dadurch sicher, dass die LNB und Set-Top-Boxen auch unter realen Bedingungen das Empfangssignal nicht verschlechtern und damit geringe Modulationsfehler und eine geringe Bitfehlerrate gewährleisten. EchoStar wendet diese Teststrategie bei der neuesten Generation von LNB und Set-Top-Boxen erstmals an.

Aus Sicht der Messtechnik ist die grösste Herausforderung bei dieser Teststrategie eine ausreichende Anzahl von modulierten Trans-

Bild 3: Lastprofil mit neun Transpondern CONUS und zwei Spotbeams.

38

megalink 11.15

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

Satellite Load Generator von Rohde & Schwarz vereinfacht diese Aufgabe wesentlich, da er bis zu 32 Satelliten-TransponderSignale gleichzeitig erzeugt. Für jeden Transponder sind Symbolrate, FEC, Frequenz und Pegel unabhängig einstellbar. Bis zu 16 Transponder können ein Live-Videosignal übertragen.

System mit 16 modulierten Transpondersignalen Im Testsystem von EchoStar erzeugt ein R&S SLG die modulierten Signale im Frequenzbereich von 250 bis 3000 MHz. Die unterschiedlichen Lastprofile sind als Konfigurationen auf dem Gerät gespeichert und werden nacheinander aufgerufen. Zum Testen einer Set-Top-Box gelangt das Ausgangssignal des Generators direkt auf den Eingang des DUT. Der R&S SLG simuliert sozusagen den Ausgang eines LNB. Als Messsignal liefert die Set-Top-Box das BER beziehungsweise die Anzahl nicht korrigierter FEC-Pakete pro Zeiteinheit. Alternativ liesse sich auch das HDMI-Ausgangssignal der Set-Top-Box einer Bildqualitätsanalyse zuführen, zum Beispiel einem mit einem R&S VTC Video Tester. Zum Testen eines LNB wird das Lastprofil des SLG zunächst mit einem Upconverter ins Ku-Band umgesetzt und gelangt dann auf den Eingang des DUT. Als Messsignal liefert das DUT ein Sat-ZF-Signal. Dieses wird entweder mit einem R&S FSW Vector Signal Analyzer gemessen oder mit einem Referenz-Empfänger decodiert. Der Referenz-Empfänger gibt die Bitfehlerrate und eine Reihe anderer Parameter des demodulierten Signals aus. Ein PC steuert die Geräte und speichert die Ergebnisse.

Definierte Verschlechterung der Signalqualität Der Mehrkanal-Signalgenerator R&S SLG ist eine vorteilhafte Signalquelle für dieses Testsystem, da er deutlich weniger Platz und Energie verbraucht sowie weniger Wärme und Lärm erzeugt als 16 einzelne Modulatoren. Er ist über eine Ethernet-Schnittstelle sowohl lokal als auch aus der Ferne zu steuern. Einmal gespeicherte Lastprofile können schnell wieder geladen werden. Zudem kann das Signal mit weissem Rauschen und Phasenrauschen gezielt verschlechtert werden. Die grösste Herausforderung bei der Übertragung von Satellitenfernsehen ist nämlich die enorme Dämpfung des Signals auf dem 36 000 km langen Weg vom Satelliten zum Empfänger. Aufgrund dieser starken Dämpfung und weil bei privaten Empfangsanlagen nur relative kleine Schüsseln verwendet werden können, hat das Empfangssignal einen sehr geringen SignalRauschabstand. Die nachfolgenden Verstärker und Umsetzer verschlechtern ihn zudem noch. Diese Situation simuliert ein Signalgenerator mittels einer AWGN-Funktion (Additive White Gaussian Noise), die dem Nutzsignal ein breitbandiges weisses Rauschen überlagert.

Neben weissem Rauschen beeinträchtigt Phasenrauschen die Empfangsqualität. Dieses entsteht im Wesentlichen im Lokaloszillator des LNB der Satellitenempfangsanlage, der für die Umsetzung vom Ku-Band ins L-Band zuständig ist. Der LNB ist einerseits Witterungseinflüssen ausgesetzt und muss mit Schwankungen der Versorgungs- und Steuerspannung zurechtkommen. Andererseits darf seine Schaltung aber nicht zu aufwendig sein, damit die gesamte Satelliten-

Bild 4: Lastprofil mit acht Transpondern CONUS und zwei übergeordneten Spotbeams für die Zielregion. Die untergeordneten Spotbeams zwischen den zwei übergeordneten Trägern kommen von einer benachbarten Zielregion.

empfangsanlage nicht zu teuer wird. Deshalb wird ein gewisses Mass an Phasenrauschen des LNB in Kauf genommen. Dieses bewirkt eine Verzerrung der Punkte des Konstellationsdiagramms zu Kreissegmenten, wodurch zusätzliche Bitfehler wahrscheinlicher werden.

Hochwertige Signalgeneratoren für Satellitenfernsehen haben einen Phasenrauschgenerator, der das Nutzsignal mit einem definierten Phasenrauschen verschlechtern kann. Im Spektrum äussert sich das Phasenrauschen durch einen verringerten Schulterabstand des Signals (Bild 5). Dabei wären die Schultern normalerweise durch den benachbarten Transponder verdeckt.

Um den Effekt sichtbar zu machen, wurde nur jeder dritte Transponder eingeschaltet.

Der Phasenrausch-Generator ist von besonderem Interesse für EchoStar, da sich ein tieferer Einblick in die Leistungsgrenzen der neuen, direkt abtastenden Tuner erhofft wird. In der Vergangenheit war es laut EchoStar fast unmöglich, eine Spezifikation für das Phasenrauschen festzulegen und zu überprüfen.

■

AUTOREN Ed Petruzelli EchoStar Peter Lampel Rohde & Schwarz INFOS Roschi Rohde & Schwarz AG CH-3063 Ittigen Tel. +41 31 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com www.roschi.rohde-schwarz.ch

Bild 5: Gezielte Verschlechterung der Signalqualität einer Transponderbelegung durch Phasenrauschen. Zur Verdeutlichung des Effektes wurde nur jeder dritte Transponder eingeschaltet.

40

megalink 11.15

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

Marktübersicht Sensoren

Optische Sensoren

ABB Schweiz AG

www.abb.com

ABM Elektronik GmbH

www.abm-elektronik.ch

AIP Wild AG

www.aip-wild.ch

A+P Komponenten AG

www.apkompo.ch

Arrow Electronics

www.arrowce.com

Avnet Memec – Silica

www.silica.com

Bachofen AG

www.bachofen.ch

Balluff AG

www.balluff.ch

Baumer Electric AG

www.baumer.com

Bibus AG

www.bibus.ch

Carl Geisser AG

www.carlgeisser.ch

Contrinex Schweiz AG

www.contrinex.ch

CSD Computer Solutions Device AG

www.csdag.ch

Dietrich + Blum AG

www.dietrichundblum.ch

Eaton Industries II GmbH

www.eaton.com

Endress+Hauser (Schweiz) AG

www.ch.endress.com

ERTECH Elektronik AG

www.ertech.ch

EVE GmbH

www.eve.de

Fabrimex Systems AG

www.fabrimex-systems.ch

Festo AG

www.festo.ch

GMC-Instruments AG

www.gmc-instruments.ch

Glyn Schweiz

www.glyn.ch

Hoffmann+Krippner Schweiz AG

www.tastatur.ch

Honeywell AG

www.honeywell.com

Hottinger Baldwin Messtechnik AG

www.hbm.com

ID-Systems AG

www.idsystems.ch

ifm electronic ag

www.ifm.com

Ineltro AG

www.ineltro.ch

Interstar AG

www.interstar.ch

• • • • • • • • • •

•• • • • • • • • •

•••

• ••• • ••• ••• •• •••

•• • •• •• •• ••

••••• • •

••

• • • •••• ••

••••••• ••••••• • ••

Positionssensoren

• •

• • • • • • •

• • • • • • • • •

• ••

Sensoren für physikalische Grössen

••••• • • • • •• •• •• • ••••••••••• ••••• •• • ••••• ••••• •••••• • •••••• •• • ••••• • •• •••• ••••• • ••••• ••• ••• •••••••

••••

•

• ••

•

••

• • • • ••

•

••• ••• • • • • •• •

•

•••

sonstige Sensoren

• ••

••

• • •• • •••• • •••••••• • • ••• •••• ••• ••• ••• • •• ••• • • • ••• • ••

••

•

•

1

2

• •

• • •• •• • ••••••••• • • • • ••••• • • •••• •••• • • •• ••• ••• • •• ••••••• ••••• • 1 2

Funksensoren CO2-Gassensor

42

megalink 11.15

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

Marktübersicht Sensoren Optische Sensoren

Ingenieurbüro Dollenmeier GmbH

www.ibdoll.ch

Karl Schupp AG

www.schupp.ch

KFG Level AG

www.ksr-kubler.com

Kistler AG

www.kistler.com

Kübler Group

www.kuebler.com

Leuze electronic AG

www.leuze.ch

LTN Precision Products GmbH

www.ltn.ch

Mattle Industrie-Produkte AG

www.mattle-ag.ch

MTS-Messtechnik Schaffhausen AG

www.mts.ch

Novisana AG

www.novasina.com

Omni Ray AG

www.omniray.ch

Pepperl + Fuchs AG

www.pepperl-fuchs.ch

PEWATRON AG

www.pewatron.ch

Pilz Industrieelektronik GmbH

www.pilz.ch

Rockwell Automation AG

www.rockwell.com

Rolf Muri AG

www.rolfmuri.ch

Rotronic AG

www.rotronic.ch

RS Components

www.rs-components.com

Schmersal Schweiz AG

www.schmersal.com

Schneider Electric (Schweiz) AG

www.tesensors.com

Schukat Electronic Vertriebs GmbH

www.schukat.com

Sensirion AG

www.sensirion.ch

Sibalco AG

www.sibalco.ch

Sick AG

www.sick.ch

Siemens Schweiz AG

www.siemens.com

s.m.k. GmbH

www.smk-technik.ch

SNT Sensortechnik AG

www.sntag.ch

Standex Meder GmbH

www.meder.com

Stemmer Imaging AG

www.stemmer-imaging.de

Stolz Electronics AG

www.stolzelectronics.ch

Transmetra AG

www.transmetra.ch

Trelco AG

www.trelco.ch

Wieland Electric AG

www.wieland-electric.ch

Ymatron AG

www.ymatron.ch

••••••• •

••

••••••• • • ••••• •••••

•

••••••• • • ••••• • • ••••••• ••••••• • •• • • • ••

• ••

Positionssensoren

• • • •• •• • •• • • •• •• •• • •• • • •

Sensoren für physikalische Grössen

•

sonstige Sensoren

••••••••• • •• • • •• •• • •••• ••••• •• •••• • • •• • • • • •• • • •• •• • •• •• •••••••• ••• • • ••••• •••• •••• • •• • ••••••• • ••••• •• • •• • •• ••••••• ••• • •• •• • •••••••••••••••••• •• • • •• ••••• • •• •• • •• • •• •• ••• • ••••• •• • • •• •••• • • •••••••• •• • • •• • • • • • • •• • • • • ••••• •• ••••••••• • •• •

•• • •• •• ••••••••••

•••••••••

44

megalink 11.15

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

NI-TUTORIUM «ERSTELLUNG EINES MESSSYSTEMS» – WAHL DER PASSENDEN DARSTELLUNGSTECHNIK

Blick auf die Daten

Die Erstellung eines Messsystems ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Diese erläutert eine zehnteilige Serie von National Instruments. Der neunte Teil befasst sich mit der passenden Darstellungstechnik für die ermittelten Daten.

D

ie Visualisierung und Aufbereitung von Messdaten gehört in der Regel zu fast allen Messsystemen. Die Möglichkeiten von Datenerfassungssystemen zur Darstellung sind umfangreich. So können damit zum Beispiel erfasste Signale grafisch dargestellt oder Messdaten zu Videos, Audioaufnahmen oder 3D-Modellen in Beziehung gesetzt werden. Die Auswahl der passenden Darstellungstechnik kann darüber entscheiden, ob relevante Informationen aus Rohda-

ten gewonnen werden oder wichtige Einblicke verwehrt bleiben.

Drei Darstellungsvarianten Die meisten Anwendungen benötigen eine gewisse Form der Darstellung. Eine wichtige Entscheidung in dem Zusammenhang betrifft allerdings eher, wo diese Verarbeitung stattfindet: inline, offline oder sowohl als auch.

• Inline: Der Begriff Inline-Darstellung impliziert, dass die Datendarstellung innerhalb

Wie die Daten zu visualisieren sind, hängt davon ab, was gesehen werden soll.

derselben Anwendung erfolgt wie die Datenerfassung. Erfasste Daten können zum Beispiel auf einem Computerbildschirm gezeigt werden, sodass ein Techniker das gerade gemessene Signal direkt sehen und sicherstellen kann, dass alle Anschlüsse richtig verbunden sind. Falls eine Inline-Analyse zusammen mit einer InlineDarstellung ausgeführt wird, kann ebenfalls eine gefilterte Version desselben Signals angezeigt werden.

Bilder: © istockphoto.com

lassen sich Benchmarks setzen, um festzuDiese Art Architektur liefert sofort Rückstellen, wie viel Zeit für die Erfassung, Anameldungen, da die erfassten Daten nahezu in Echtzeit dargestellt werden können. Sie lyse und Darstellung der Daten benötigt setzt aber voraus, dass die gewählte Anwird, und um sicherzugehen, dass keine wendungssoftware alle möglicherweise Datenpunkte übersehen werden. Eine weibenötigten Darstellungswerkzeuge umtere Option besteht darin, Programmfunktifasst. Wie schon onalität parallel zu bei der Durchfühimplementieren, so«Sofort einsetzbare Werkzeuge rung der Inlinedass ein Thread die schränken die Darstellungsvarianten Datenerfassung ausAnalyse besteht oftmals sehr stark ein.» die Schwierigkeit führt, während ein bei der Darstellung anderer die gesamte von Daten darin, dass für die Ausführung Signalverarbeitung und -darstellung mit eierforderlicher Berechnungen und das Darner geringeren Priorität bei Freiwerden von stellen der Daten zusätzliche VerarbeiCPU-Ressourcen übernimmt. Der Vorteil tungsleistung nötig ist. Das Aktualisieren liegt darin, dass in den meisten Rechnern der Benutzeroberfläche gehört zu den Promehrere CPUs vorhanden sind, die hierbei genutzt werden können. zessor intensiven Vorgängen, die eine CPU ausführen muss. Wenn also eine Erfas- • Offline: Die Inline-Darstellung ist zwar gängig, aber nicht immer die richtige Mesungsanwendung strikte Timing-Anfordethodik, wenn ein System implementiert rungen hat, ist sicherzustellen, dass die Visualisierung nicht zu einem Engpass wird wird. Sie ist bei manchen Anwendungen und dadurch Daten übersehen werden. Im sogar überhaupt nicht notwendig. Wenn Verlauf der Entwicklung einer Anwendung es nicht erforderlich ist, Daten während der Erfassung einsehen zu können, oder wenn der Prozessor nur für das Erfassen und Übertragen von Daten verwendet werden soll, kann eine Offline-Darstellung gewählt werden. Diese beinhaltet das Speichern von Daten zur späteren Prüfung und erfordert ein entsprechendes Speicherformat sowie die Auswahl eines speziellen Werkzeugs für die Offline-Darstellung. Eine Offline-Ansicht von Daten bietet jedoch unbegrenzte Flexibilität bei der Arbeit mit Daten, da Zugriff auf die ursprünglichen Rohdaten zum Zeitpunkt ihrer Erfassung besteht. Des Weiteren ist der Anwender nicht durch die Timing- und Speichereinschränkungen der Datenerfassung begrenzt und die Darstellung als Engpass während der unmittelbaren Erfassung spielt nicht länger eine Rolle, da die CPU keine rechenintensiven Grafikaktualisierungen mehr durchführen muss.

• Viele Anwendungen verbinden die Inlineund Offline-Darstellung von Daten. Für gewöhnlich ist die Inline-Darstellung auf die minimale Verarbeitung beschränkt, die zur Bestätigung des korrekten Verhaltens des Systems (z. B. durch Verlangsamen der Aktualisierungsrate eines Diagramms) erforderlich ist. Offline- und Inline-Darstellungen können gemeinsam genutzt werden, um Daten detailliert zu untersuchen und in Beziehung zu setzen, wenn diese Aufgaben keine Auswirkungen mehr auf die Erfassung selbst haben.

Darstellungswerkzeug Bei der Auswahl eines Werkzeugs für die Datendarstellung sind die Menge an Daten, die gezeigt werden kann, und das Format der eingehenden Daten zu berücksichtigen.

46

megalink 11.15

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

sich fundierte Entscheidungen treffen lassen. Dazu ist es notwendig, dass mehr Daten pro Kurve aufgenommen, mehr Kurven pro Diagramm aufgezeichnet und mehr Diagramme angesehen werden können. Auch können dafür einfache Werkzeuge zum Zoomen, Scrollen und Skalieren erforderlich sein, die viele Darstellungspakete nur eingeschränkt anbieten. Wenn davon ausgegangen wird, dass sich die Darstellungsanforderungen mit Ausweitung einer Anwendung erhöhen, muss sichergestellt sein, dass auch das gewählte Darstellungswerkzeug erweitert werden kann.

Oszilloskope ermöglichen eine Inline-Analyse. Das bedarf jedoch Rechenleistung.

Werden die Daten inline und mit der für die Erfassung gewählten Anwendungssoftware dargestellt, sollte die Formatierung kein Problem sein. Zu bedenken ist dabei, dass Datenraten die Menge an Daten beeinflusst, die dargestellt werden muss. Das wirkt sich schlussendlich auf die Grafikverarbeitungsleistung für die Ausgabe der Darstellung aus.

Arbeitet das Darstellungswerkzeug offline, dann spielt das Format eine Rolle. Das ausgewählte Werkzeug sollte in der Lage sein, das für die Datenspeicherung vorgesehene Datei- oder Datenbankformat zu interpretieren.

Allerdings sind auch Werkzeuge für die OfflineAnalyse von Daten durch die Menge an Speicher beschränkt, der ihnen vom Betriebssystem zugewiesen wird. Sie können daher nur einen bestimmten Ausschnitt grösserer Datensätze laden. Viele Darstellungswerkzeuge legen aufgrund dieser Begrenzung Einschränkungen fest und hindern den Anwender daran, mehr als eine zuvor bestimmte Menge an Daten zu laden und grafisch darzustellen. So liegt bei vielen Finanzwerkzeugen die Ladegrenze bei 1 048 576 (220) Datenpunkten pro Spalte und die Grenze für Grafiken bei 32 000 Punkten pro Diagramm. Wird ein Darstellungswerkzeug ausgewählt, das für die Abwicklung technischer Datensätze entworfen wurde, erleichtert dies den Zugang und die Darstellung. Häufig bietet es auch Techniken zur Datenreduktion, die die Arbeit mit aussergewöhnlichen Datensätzen vereinfachen.

Funktionalität des Darstellungswerkzeugs Für die Darstellung benötigen Anwender zumindest Grundfunktionen zur Tabellen- und

Diagrammerstellung. Fast jedes Werkzeug für die Datendarstellung kann einfache Diagramme und Kurven erzeugen. Spezielle Darstellungswerkzeuge stellen eine Reihe von Zusatzfunktionen bereit, mit denen weitere Informationen aus Daten gewonnen werden können.

Wenn vorauszusehen ist, dass verschiedene Kurven dargestellt werden sollen, die sehr unterschiedliche Y-Achsenskalierungen haben, muss sicher sein, dass das Werkzeug für die grafische Darstellung zwischen diesen Achsen unterscheiden kann. Viele Werkzeuge verfügen über diese Eigenschaft, haben jedoch eine begrenzte maximale Anzahl bei den Y-Achsen.

Des Weiteren sollten die Anforderungen an die Darstellung berücksichtigt werden, die über eine einfache 2D-Darstellung hinausgehen.

Sollen beispielsweise Daten in Polardiagrammen oder in Form eines 3D-Diagramms veranschaulicht werden, dann muss das Werkzeug diese Möglichkeiten unterstützen.

Anpassung der Darstellung Erweiterungs- und Anpassungsmöglichkeiten der Darstellung sind wichtige Punkte.

Da jede technische Messanwendung anders ist, sollte ein Darstellungswerkzeug ausreichend Flexibilität bieten, um sich an die Bedürfnisse der Anwendung anpassen zu lassen. Sofort einsatzbereite Werkzeuge, die die Datenerfassung und -darstellung gebündelt anbieten, schränken die angebotenen Darstellungsmöglichkeiten häufig stark ein. Das mag zwar anfangs ohne Belang sein, jedoch kann ein genauerer Einblick in die erfassten Daten erforderlich sein, damit

Synchronisation mit anderen Datenquellen Moderne Werkzeuge zur Nachbearbeitung technischer Daten beinhalten synchronisierte Darstellungsmöglichkeiten, die über einfache Tabellen und statische Diagramme hinausgehen. Ausser dem Zoomen und Scrollen von Diagrammachsen ist es möglich, Cursor zwischen Diagrammen zu synchronisieren, gewöhnlich über eine gemeinsame Zeitbasis, damit betrachtete Informationen zwischen Diagrammen abgestimmt werden können.

So erlauben es Cursor in einem Diagramm, den Beginn und das Ende eines x-Achsenausschnitts einer Kurve zu bestimmen, der für die dynamische Berechnung und Anzeige der schnellen Fourier-Transformation (FFT) der Daten im Ausgabebereich genutzt wird.

Der ausgewählte Bereich kann anschliessend entlang der gesamten Messdaten verschoben, erweitert oder reduziert werden, um den relevanten Bereich zu isolieren.

Neben der Synchronisation von Diagrammen mit Messdaten mithilfe anderer Datendiagramme oder Ergebnisberechnungen können erweiterte Werkzeuge Messdaten in Diagrammen mit Daten aus anderen Quellen wie Videos, Audioaufnahmen, 3DModelle oder GPS synchronisieren. Indem Messdaten mit Angaben aus diesen Quellen, die häufig einen grösseren technischen Kontext als nur Kurven auf Diagrammen bereitstellen, in Beziehung gesetzt werden, lassen sich Investitionen in Messungen besser ausschöpfen. Diese Synchronisierungswerkzeuge ermöglichen erweiterte Darstellungsfunktionen, mit denen mit einem Video verbundene Messdaten wiedergegeben werden können. So kann der Anwender sehen, was während der Messung geschieht, und dies auch hören. Über GPS kann zudem bestimmt werden, wo etwas passiert.

■

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

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

11.15 megalink

47

TELEDYNE LECROY ERWEITERT PROGRAMM UM 2-KV- UND 8,4-KV-HOCHSPANNUNGSDIFFERENTIAL-TASTKÖPFE

Leistungselektronik exakt erfasst Die Hochspannungsdifferential-Tastköpfe der HVD3000-Serie sind für Spannungen bis über 8 kV ausgelegt. Dabei zeichnen sich die beiden Modelle durch ihre Verstärkungsgenauigkeit, breite differentielle Spannungsbereiche, einen hohen Offsetbereich und eine aussergewöhnliche Gleichtaktunterdrückung aus.

D

er Differentialtastkopf HVD3605 ist spannungsfest bis 8485 V (DC + pk AC)/ 6000 Vrms und ist damit ideal für jede Art von Tests an elektrischen Geräten und Leistungselektronik der 5-kV-Klasse. Dabei zeichnet er sich durch eine 1-ProzentVerstärkungsgenauigkeit, eine exzellente Gleichtaktunterdrückung (CMRR) sowie einem differentiellen Spannungsbereich von 7000 V (DC + pk AC) bei einer maximalen differentiellen Spannung von 7600 V vor Verstärkersättigung aus. Darüber hinaus bietet er einen extrem hohen Offsetbereich von bis zu 6000 V zusammen mit 100 MHz

Bandbreite. Mit dem Differentialtastkopf HVD3605 lassen sich sowohl die Netzeingangsspannung, die Zwischenkreisspannung sowie die Ausgangsspannung eines Antriebs oder Inverters mit Nennspannungen bis 4160 V. Geliefert wird er serienmässig mit einem 6 m langen Kabel.

Der Differentialtastkopf HVD3206 ist bis 2000 V (DC + peak AC) spannungsfest und erfüllt darüber hinaus 1500 VDC nach IEC/EN-61010-031 : 2015-Standard. Er wurde speziell für Messanforderungen im Bereich von Solar-PV-Wechselrichter mit 1500-VDC-Eingangsspannung entwickelt.

Der Differentialtastkopf HVD3206 verfügt wie sein grösserer Bruder über eine 1Prozent-Verstärkungsgenauigkeit, einen 2000 Vpk Differential-Spannungsbereich, 120 MHz Bandbreite und der gleichen Gleichtaktunterdrückung wie das 1-kV■ Modell HVD3106.

INFOS Teledyne LeCroy SA CH-1217 Meyrin Tel. +41 62 897 64 64 contact.ch@lecroy.com www.lecroy.com

Die neuen Differentialtastköpfe sind spannungsfest bis 8,4 kV. Das 2-kV-Modell wurde dabei speziell für Messungen an SolarPV-Wechselrichtern entwickelt.

Bild: Teledyne LeCroy

48

megalink 11.15

B A U E L E M E N TE

LEISTUNGSSTARKE 8-BIT-MITTELKLASSE-MIKROCONTROLLER DURCH RICHTIGE KONFIGURATION UND INTEGRATION

Nachbrenner für MCU

Nur mit richtig konfigurierter Peripherie lässt sich aus modernen Mikrocontrollern die maximale Leistungsfähigkeit herausholen. Mitunter ist es jedoch erforderlich, jede Peripherie-Einheit einzeln zu konfigurieren, bevor alle Einheiten zusammengefasst werden. Auf was dabei zu achten ist, schildert dieser Beitrag am Beispiel der 8-BitMikrocontroller PIC16F7X- und PIC16C7X-Serien von Microchip.

D

as ADC-Modul wandelt analoge Eingangssignale in 8-Bit-Digitalsignale um.

Der Ausgang des internen Abtast- und Halteglieds ist der Eingang des Wandlers, der das Ergebnis über sukzessive Approximation ermittelt. Die Analog-Referenzspannung ist über Software einstellbar – entweder auf die positive Versorgungsspannung des Bausteins (VDD) oder auf den Spannungspegel am Vref-Anschluss. Der ADC arbeitet auch, wenn sich der Mikrocontroller (MCU) im Sleep-Modus befindet. Das Blockdiagramm des Schaltkreises ist in Bild 1 dargestellt.

Das Modul verfügt über drei Register: zwei Steuerregister ADcon0 und ADcon1 sowie ein Ergebnisregister ADres. ADcon0 steuert den Betrieb des ADC-Moduls und wählt die Wandlungstaktfrequenz sowie den Analogkanal aus. Hier werden der Beginn und das Ende der Wandlung festgelegt. ADcon1 konfiguriert die Funktionen der Port-Pins.

Die MCU verfügen entweder über fünf oder acht I/O-Pins, die sich als Analogeingänge konfigurieren lassen.

Nach der Konfiguration von ADcon0 und ADcon1 wird das Go/Done-Bit in ADcon0 auf 1 gesetzt, um die Wandlung zu starten.

Nach der überwachten A/D-Wandlung wird das Ergebnis in das Register ADres gela-

Bild 1: Blockdiagramm des integrierten A/D-Wandlers.

den, das Go/Done-Bit gelöscht und das A/D Interrupt Flag Bit (ADif) gesetzt.

Beispiel-Code liest das Register ADres und leitet es an die USART- und CCP-Module weiter. Das Schalten zwischen zwei analogen Eingangskanälen erfolgt über die Änderung des CHS2:CHS0-Bitwertes im Register ADcon0. Bild 1 zeigt nur AN1 und AN0, aber jeder der analogen Eingangskanäle lässt sich über CHS2:CHS0 auswählen.

Timer Die MCU bieten drei Timer-Module: Timer0, Timer1 und Timer2, von denen jedes einen Interrupt erzeugen kann, um ein Ereignis anzuzeigen. Timer0 ist ein einfacher 8-Bit-Timer-Counter. Timer1 ist ein 16-Bit-TimerCounter, bestehend aus zwei 8-BitRegistern, die lesbar und beschreibbar sind.

Timer2 ist ein 8-Bit-Timer mit einem PreScaler, Post-Scaler und Periodenregister.

Mit dem Pre-Scaler und Post-Scaler auf höchster Einstellung ist die Überlaufzeit die gleiche wie bei einem 16-Bit-Timer. Timer2 ist die PWM-Zeitbasis, wenn das CCP-Modul im PWM-Modus verwendet wird.

Für den PWM-Modus müssen das Timer2Periodenregister (PR2), Timer2-Steuerregister (T2con) und das PIR1-Register konfiguriert werden. Der PWM-Ausgang verfügt

Bilder: Microchip

über eine Zeitbasis (Periode) und eine Zeitdauer, in welcher der Ausgang auf 1 bleibt (Tastgrad). Die PWM-Frequenz ist der Kehrwert der Periode. Die PWM-Periode wird durch Schreiben in das PR2-Register festgelegt.

Capture-Compare PWM-Module Es gibt zwei CCP-Module, die jeweils mit einem 16-Bit-Register ausgestattet sind, das als 16-Bit-Capture -Register, 16-Bit-CompareRegister oder 10-Bit-PWM-Master-SlaveTastgrad-Register arbeiten kann. Die CCPModule sind ausser dem Special Event-Trigger identisch im Betrieb.

Das USART-Modul ist eines der beiden seriellen I/O-Module, das andere ist das SSPModul. Der USART ist auch als serielle Kommunikationsschnittstelle bekannt (SCI).

Er kann als asynchrones Vollduplex-System konfiguriert werden, das mit Peripherie wie CRT-Terminals und PCs kommunizieren kann. Auch eine Konfiguration als synchrones Halbduplex-System ist möglich, das mit Peripherie wie integrierten ADC und DAC sowie seriellen EEPROM kommuniziert. Im Beispielprogramm ist es als asynchrones Vollduplex-System konfiguriert, um mit einem PC zu kommunizieren. In dieser Anwendung wird der USART nur für die Über-

Bild 2: Firmware-Ablaufdiagramm.

B A U E L E M E N TE

tragung verwendet. Die einzurichtenden Register sind das Baudratengenerator-Register (SPBRG), das Transmit-Status- und Steuerregister (TXSTA), das Receive-Status- und Steuerregister (RCSTA) und das TransmitData-Register (TXreg).

Das spezielle 8-Bit-SPBRG steuert die Periode eines freilaufenden 8-Bit-Timers. Im asynchronen Modus steuert ein Bit auch die Baudrate. Im synchronen Modus kann dieses Bit ignoriert werden.

Im TXSTA werden der asynchrone Modus und die 8-Bit-Übertragung ausgewählt. Das Transmit Enable (TXen) Bit des TXSTA startet die Übertragung und das Transmit-ShiftRegister-Status-Bit (TRMT) ist ein ReadOnly-Bit, das den Status des Transmit-ShiftRegisters (TSR) anzeigt. Um die Übertragung zu starten, muss das Serial Port Enable Bit (SPen) im RCSTA-Register gesetzt werden. Das Schreiben in TXreg startet die Übertragung. Das Code-Beispiel kopiert das ADC-Ergebnis in TXreg. Der Wert wird automatisch in das TSR geschrieben und am RC6/TX-Pin ausgegeben.

Peripherie-Integration Nachdem jede Peripherie-Einheit konfiguriert wurde, müssen alle Einheiten integriert werden. Das Schleifencode-Segment im Beispielprogramm zeigt, wie jede Peripherie miteinander verbunden wird. Das Firmware-Ablaufdiagramm in Bild 2 vereint den Konfigurations- und Integrationsprozess.

Alle I/O-Ports werden zuerst initialisiert. Serielle Ports werden auch für die USARTÜbertragung freigegeben, gefolgt von der Konfiguration von Timer2, ADC, CCP und USART. Für den ADC wird während der Konfiguration nur ein analoger Eingangskanal gewählt. Timer2 wird aktiviert und das Programm beginnt mit der Abfrage des TMR2IF Flag-Bits. TMR2IF wird gesetzt, wenn die Register TMR2 und PR2 übereinstimmen. Anschliessend wird TMR2IF über Software gelöscht und die A/D-Wandlung beginnt.

Nach der A/D-Wandlung überwacht das Programm das Setzen des TRMT-Bits, was dem TSR-Register anzeigt, dass der USART leer und bereit zur Übertragung ist. Der A/D-Wert wird in die Register TXreg und CCPR2L geschrieben. Der nächste Analogkanal wird ausgewählt und der Prozess beginnt von neuem. Die USART- und CCP-Ausgänge werden empfangen und über externe Hardware verarbeitet.

Hardware Das Blockdiagramm der Hardware ist in Bild 3 dargestellt. Es ist Teil des PICDEM-2Plus-Schaltplans mit einigen zusätzlichen Bauelementen. Die Trimmpotis RP1 und RP2 dienen zur Demonstration des Schal-

11.15 megalink

49

Bild 3: PIC16F7X und PIC16C7X Demo-Schaltplan.

Bild 4: Blockdiagramm der seriellen Datenübertragung.

tens zwischen den analogen Eingangskanälen. Sie legen auch die Eingangsspannungspegel für den ADC fest. Die LED L1 ist mit dem PWM-Ausgang RC1/CCP2 verbunden, der in Serie zum Strombegrenzungswiderstand R1 ist. U2 ist ein RS232-Leitungstreiber, der die elektrische Schnittstelle zwischen dem USART und dem seriellen P1-Port-Anschluss darstellt.

Liegt die analoge Eingangsspannung am ADC an, wird diese in einen entsprechenden Digitalwert umgewandelt. Je nach konfiguriertem Eingangskanal kommt der Eingang von AN0 oder AN1. Das digitale Ergebnis wird an den USART und CCP geleitet. Der USART sendet diesen Wert an ein serielles Terminalprogramm, das einen Ausgangswert in einem bestimmten Format abhängig von der Terminal-Konfiguration darstellt. Ebenso variiert die PWM des CCP den Tastgrad des Ausgangspulses, um die LED-Helligkeit zu regeln.

Für die serielle Übertragung und Darstellung wird der USART-Ausgang an das serielle Terminal-Programm gesendet. Dafür wird der serielle USB-zu-UART-Wandler an den seriellen Port-Stecker des PICDEM 2 Plus DemoBoards und an den USB-Port eines PCs an-

geschlossen (Bild 4).

Der Microchip MCP2200 kann dabei als serieller USB-zuUART-Wandler verwendet werden.

Da der ADC zwei Analogkanäle verwendet, werden am PC-Monitor auch zwei Werte angezeigt. Ein serielles Terminal-Programm erfasst, steuert und debuggt binäre Datenströme. Dessen Einstellungen müssen lauten: 2400 Baud, acht Datenbits, ein StoppBit und keine Parität, um mit der USARTSoftwarekonfiguration übereinzustimmen.

Der angezeigte Wert kann je nach Funktion des seriellen Terminal-Programms als ASCII, ANSI, hexadezimal, binär oder anderer numerischer Wert dargestellt werden. ■

AUTOR Mark Pallones Team Leiter Microchip Technology INFOS Microchip Switzerland GmbH CH-5605 Dottikon Tel. +41 56 610 15 01 roland.ruetimann@microchip.com www.microchip.com

50

megalink 11.15

B A U E L E M E N TE

COMPONA VERTREIBT D-SUB-FILTERSTECKVERBINDER DER HERSTELLER FCT UND CONEC

Ungestörte Verbindungen

D-Sub-Filtersteckverbinder sind eine einfache und elegante Lösung, wenn es darum geht, Störfrequenzen zu filtern. Mit den Herstellern FCT und Conec hat Compona gleich zwei Hersteller im Programm, deren Lösungen eine störungsfreie Signalwiedergabe und -weiterleitung garantieren.

D

ie elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) kann gerade im Zusammenhang mit Steckverbindern ein heikles Thema sein.

Denn beim Einsatz in abgeschirmten Gehäusen stellen Steckverbinder normalerweise eine Unterbrechung der Abschirmung dar. Dies kommt daher, weil der Kunststoffisolierkörper des Steckers gewöhnlich keine abschirmende Wirkung auf Störsignale hat.

Hochfrequente Störsignale können somit in das System ein- und ausdringen. Die Stiftkontakte des Steckverbinders wirken dabei als Antennen, welche Störsignale aufnehmen beziehungsweise ausstrahlen können.

Die Einzelteile eines D-Sub-Filtersteckverbinders, von links: Gehäusefrontteil, Isolierfrontkörperteil, Signalkontakte, IsoBild: Compona lierkörperrückteil, Rohrkondensator, Kontaktblech, Gehäuserückteil und Vergussmasse.

Stecker mit integrierten Filtern Die Lösung sind Stecker mit integrierten Filtern, die keinen zusätzlichen Platz benötigen. Meistens kommen Filterschaltungen mit Tiefpassfilter zum Einsatz. Diese haben bei niedrigen Frequenzen ihren Durchlassbereich und sperren bei hohen Frequenzen.

Daneben werden weitere Filter, zum Beispiel Hochpässe, Bandpässe oder Bandsperren, eingesetzt.

Voll kompatibel ohne Layoutänderung Häufig machen sich EMV-Probleme erst während der Test- und Erprobungsphase bemerkbar, in manchen Fällen sogar erst bei Inbetriebnahme des Gerätes in der Applikation. Da zu diesem Zeitpunkt eine nachträgliche Layoutänderung auf der Leiterplatte nicht mehr möglich ist, bedarf es eines praktikablen und speditiven Lösungsansatzes.

Simulation des Schutzverhaltens eines D-Sub-Filtersteckverbinders.

Grafik: Compona

Ein solcher sind Filter-Steckverbinder, da ihre Anschlussmasse mit denen von ungefilterten Steckverbindern voll kompatibel sind.

Dadurch ist auch ein nachträglicher Austausch möglich.

Performance macht den Unterschied Je nach Problemstellung kommen verschiedene Filtervarianten zum Einsatz, die sich insbesondere in ihrer Leistung unterscheiden. Bei einem weiten Abstand von Nutzsignal- und Störfrequenz reicht oftmals ein einstufiger C-Filter. Wird der Abstand von Nutz- und Störsignalfrequenz kleiner, kommen mehrstufige Filterkonfigurationen zum Einsatz.

Mit den Lösungen der beiden Hersteller FCT und Conec hat Compona ein in der Breite und Tiefe umfangreiches Sortiment an hochwertigen D-Sub-Filtersteckverbindern in seinem Programm. Beide Anbieter verfügen über eine jahrelange Erfahrung in diesem Bereich und bieten, jeder für sich, ausgeklügelte Lösungen an, die sich in der Summe ideal miteinander ergänzen.

INFOS Compona AG CH-8320 Fehraltorf Tel. +41 848 840 100 info@compona.com www.compona.com/Filtersteckverbinder

Quersektion 200

«Networks & Communication»

Bild 1: Batteriebetriebene Rotationssensoren sind in jeder Radnabe montiert und übertragen die Raddrehzahlen drahtlos an ein Single-Board-RIO NI sbRIO-9636 von NI. Bilder: Schmid Elektronik AG

ERSTELLUNG VERTEILTER UND MOBILER MESSNETZWERKE MIT LABVIEW

Schneller entwickeln

Kommunikation, Timing und Komplexität sind drei Herausforderungen, die es bei der Entwicklung verteilter und smarter Embedded-Systeme zu meistern gilt.

Wie diese durch den Einsatz von NI LabView erleichtert wird, beschreibt dieser Beitrag an drei Beispielen von Messnetzwerken im Auto, dem Zug und im Gebäude.

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

D

ie Embedded-Hardware von Seriengeräten soll meistens völlig anders aussehen als der Versuchsaufbau im Labor: kompakt, individuell und doch günstig, eventuell tragbar und zugleich auf die Bedürfnisse des Anwenders zugeschnitten. In der Praxis bedeutet dies meistens die Neuentwicklung von Hard- und Software, verbunden mit erheblichen Initialkosten, die sich nicht immer rechnen. Bei den beschriebenen Beispielen wurden die Software-Investitionen aus den Vorarbeiten auf individueller Hardware weiter genutzt und so der Zeit- und Kostenaufwand reduziert.

Mobiles Wireless-Netzwerk am Auto Drahtlose Echtzeitkommunikation war der Dreh- und Angelpunkt eines telemetrischen, mobilen Messnetzwerks für dynamische Reifenanalyse (Bild 1). In dezentralen, batteriebetriebenen Messknoten direkt an jeder Radnabe wird die Drehzahl erfasst, über RF an eine lokal installierte Blackbox gesendet, dort auf einem Touchdisplay visualisiert, auf SD-Card abgespeichert und in Echtzeit zu einem entfernten Empfänger (Tower) geleitet.

Das Hirn der vier Messknoten ist eine LabView-Briefmarke. Die Blackbox wurde wegen des Bedarfs an hoher Rechenleistung

Dezentrales Regelungs-Netzwerk im Zug Bei den Schnellzügen in China läuft derzeit ein ehrgeiziges Projekt, um Sicherheit, Pünktlichkeit und Komfort des öffentlichen Verkehrs zu optimieren. Die Züge sollen flächendeckend mit Messintelligenz ausgestattet werden, die alle möglichen Daten erfasst, an einen Datenkonzentrator schickt, der sie drahtlos und in Echtzeit an einen zentralen Server weiterleitet. Dort überwachen intelligente Algorithmen die Messkurven und melden, wenn ein Signal gefährlich wird. Vor diesem Hintergrund installiert ein chinesischer Bahnbetreiber ein dezentrales Regelnetzwerk im Zug, bei dem ein zentraler CAN-Master von 32 bis zu 256 Knoten mit lokalem PID-Controller in Echtzeit steuert (Bild 2). Im 50-Hz-Takt sendet der Master die individuellen PID-Koeffizienten an die Controllerknoten und erhält im selben Zeitraster deren Istwerte zurück. Der Master wurde mit dem System-On-Module sbRIO9651 realisiert, die Knoten mit LabViewBriefmarkenrechnern auf individueller Hardware.

mit dem Single-Board-RIO sbRIO-9636 realisiert. Gegenwärtig bestimmt zwar noch der Testfahrer als Teil des Systems die Strategie. Es ist angedacht, diesen schliesslich durch ein X-by-Wire-Steuerungssystem zu ersetzen, um damit in Regressionstests reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten: Nasshaftung von Reifen, Extrembeschleunigungen in Kurven beim Motorsport, das Geschwindigkeitsverhalten von Fahrzeugen mit 600 und mehr PS oder blockierende Reifen beim Bremsen (ABS).

Meeting-Point für Embedded-Systems Seit bald zehn Jahren lässt sich die grafische Entwicklungsplattform LabView auf eigener Hardware für Serienprodukte einsetzen. LabView wurde zunehmend zu einem Meeting-Point für EmbeddedSysteme mit abgestimmter Hard- und Software und dem Vorteil messbarer Entwicklungsbeschleunigung. Die Hardware skaliert mittlerweile von Singleboard-Computern für Rapid Prototyping über Scheckkarten- und Briefmarkenrechner für Kleinserien bis zu Kompletthardware für Serienprodukte, die sich in Lizenz fertigen lassen. Dieses Drehmoment, gekoppelt mit integrierten Timing- und Kommunikationsfunktionen von LabView, lässt sich auch für dezentrale Netzwerke nutzen, von Modbus, CAN und Echtzeit-Ethernet bis zum WLAN, Cloud-Computing und Tablett-Interface.

Dezentrales Strukturmonitoring an Gebäuden In Singapur ist Bauland begrenzt, also werden ältere Gebäude abgerissen, um sie durch Hochhäuser zu ersetzen. Das Problem: Singapur ist auf Sand gebaut, also steht zu befürchten, dass sich die an Baustellen erzeugten Schwingungen zu angrenzenden Gebäuden ausbreiten und diese Schaden nehmen. Die Lösung ist ein über die ganze Stadt verteiltes Messnetzwerk (Bild 3). Es besteht aus autarken, batteriebetriebenen Messknoten, die an Gebäuden, Brücken und anderen kritischen Strukturen montiert werden und deren Lageveränderung und Vibrationen messen. Die Daten werden über ein integriertes GSM/GPRSModem direkt per FTP an einen zentralen Server geschickt und dort in Echtzeit ausgewertet. Hauptmerkmal der einzelnen Messknoten ist Low-Power-Batteriebetrieb. Je weniger Strom verbraucht wird, desto länger die Service-Intervalle zum Tausch der Batterien und umso niedriger die Wartungskosten. Derzeit liegt die maximale Betriebszeit dank den stromsparenden LabViewScheckkartenrechnern bei drei Monaten.

Grenzenlos netzwerkfähig In allen drei Beispielen profitierten die Entwickler vom unterlegten Echtzeit-Linux-Betriebssystem mit dazugehörigem Ökosystem, das bezüglich Netzwerkfähigkeit neue Möglichkeiten für ein smartes EmbeddedSystem eröffnet – sei es ein schlanker DHCP-Client der «Busybox», das Installieren eines Apache-Webservers mit dem Packagemanager «opkg» oder die Regelungen von Zugriffsrechten über die Secure Shell

54

megalink 11.15

KO M M U N I K A TI O N

Bild 2: Ein Regelnetzwerk in einem chinesischen Hochgeschwindigkeitszug besteht aus 32 dezentralen Mess-Regel-Knoten auf LabView-Briefmarken, die über CAN mit dem Master, einem System-On-Module sbRIO-9651 von NI, in Echtzeit kommunizieren.

«SSH». Die Netzwerkfunktionalität von Linux ist nahezu grenzenlos und steht damit in LabView eins zu eins zur Verfügung.

Ebenfalls zentrale Punkte sind etwa ein «Live»-Firmware-Update übers Netz oder die Nutzung von Webservices (Bild 4).

Timing ist alles Im Netzwerk smarter Embedded Systems sind Timing und Echtzeitsynchronisierung dezentraler Systeme die grösste Herausforderung. Beide sind bei LabView integraler Bestandteil der Sprache, weil diese schon immer Hand in Hand mit Mess-, Steuer- und Regeltechnikhardware ging. Multitasking und Multicore mit stufenlosen Timings vom Millisekunden- bis in den NanosekundenBereich lässt sich damit intuitiv und zügig programmieren. Das unterlegte Linux-Betriebssystem liefert weitere Timing orientierte Funktionen wie repetitive Tasks (cron) oder zeitunkritische Worktasks (CFS) vom Sekunden- bis Millisekunden-Bereich. Bei zeitkritischeren Tasks mit gefordertem Jitter zwischen 10 und 100 Mikrosekunden kommt der «PREEMPT_RT»-Patch vom Linux-Kernel ins Spiel. Harte Echtzeit im ein-

Bild 4: Miniaturisierte, grafisch programmierbare Briefmarkenrechner vernetzen sich mit dem Web und lesen von einem NIST-Zeitserver Datum und Uhrzeit aus.

Bild 3: Dezentrale, batteriebetriebene Messknoten mit LabView-Scheckkartenrechnern werden an Gebäuden, Brücken und anderen kritischen Strukturen montiert (rot) und messen deren Vibrationen und Lageverschiebungen.

stelligen Mikrosekunden-Bereich geschieht auf Betriebssystem- oder Treiberebene, bei Anwendungen im Nanosekundenbereich wird ein FPGA genutzt.

LabView auf eigener Hardware Derzeit stehen drei Gruppen von Embedded-Boardlevel-Hardware zur Verfügung, die LabView-Support bieten und sich im Netzwerk beliebig kombinieren lassen: • Singleboard-Computer mit CPU-Leistungsklassen von 500 MHz Fixed-PointDSP bis zum Dual-Core-ARM9 mit Floating-Point-Unit und FPGA und Formfaktoren vom Hutschienen- über PC-104 bis hin zum Europaformat. Dazu bieten sie skalierbare Funktionalität wie Analog- und Digital-I/O, PWM, Counter, Encoder oder Ethernet, Wireless und WLAN. Der Vorteil liegt klar auf der Hand: Die Single-boardComputer sind Off-The-Shelf betriebsbereit. Es müssen nur noch Sensoren, Aktoren und Kommunikationskabel angeschlossen und mit dem PC verbunden werden. Dadurch kann die Embedded-Applikationsentwicklung ohne weitere Vorarbeit gleich beginnen.

• Einsteckmodule umfassen Coremodule im Briefmarkenformat, COMs (Computer on Modules) und SOMs (System on Modules) im Scheckkartenformat. Im Vergleich zu Singleboard-Computern zeigen sich die Einsteckmodule beim Anbinden von kundenspezifischen Hardwarebausteinen flexibler. Aber es muss zwingend immer Hardware in Form eines Baseboards entwickelt werden. Dieser Aufwand ist bei Coremodulen gross, bei SOMs mittel und bei COMs klein. Der Mix aus Off-The-ShelfKomponente mit kundenspezifischem Baseboard ist eine gute Kompromisslösung aus Singleboard-Computer und Kompletthardware, denn die Komplexität des Baseboards ist gering und abgekündigte Bauteile rund um den Prozessor werden durch den Hersteller des Einsteckmoduls nach Form/Fit/Function kostenlos ersetzt.

• Kompletthardware ist integrierte Mikrocontrollerhardware mit individuellem Prozess-I/O, bei der das Einsteckmodul mit dem Baseboard verheiratet wird. Sie kann bei einem beliebigen EMS (Electronic Manufacturing Service) in Lizenz bestückt werden und eignet sich damit für mittlere bis grosse Stückzahlen. Dem Vorteil wirtschaftlicher Stückpreise steht der Nachteil von Entwicklungs- und Initialkosten gegenüber. Zudem hat die Abkündigung eines Bausteins ein Redesign zur Konsequenz.

■

AUTOR Marco Schmid Dipl. Ing. FH Systemtechnik INFOS Schmid Elektronik AG NI Electronic-Design-Specialty-Partner CH-9542 Münchwilen TG Tel. +41 71 969 35 80 info@schmid-elektronik.ch

PRODUKTMELDUNGEN

11.15 megalink

EtherCAT-I/O-Lösung für Serienanwendungen Die EtherCAT-Steckmodule basieren elektronisch auf dem EtherCAT-I/O-System und lassen sich durch ihre Bauform direkt auf eine Leiterkarte aufstecken. Die Karte als anwendungsspezifisches Distribution-Board verteilt Signale und Spannungsversorgung auf applikationsspezifische Steckverbinder. Die Feldseite kann vollständig konfektioniert an das Signal-Distribution-Board angeschlossen werden. Fehlerquellen im Rahmen der Einzeladerverdrahtung entfallen, wodurch sich Möglichkeiten für den Einsatz in der sicherheitskritischen Prozesstechnik eröffnen. Das Signal-Distribution-Board kann speziell entwickelt werden, wodurch auf spezifische Anforderungen Rücksicht genommen werden kann, um die optimale Leiterkarte zu erstellen. An einer Applikation im explosionsgefährdeten Bereich der Zone 1 werden die Vorteile des EJ-Systems deutlich. Druckfeste Gehäuse (Ex d) können durch den geringen Platzbedarf des Systems kleiner projektiert werden, um Kosten einzuspa-

Wer abonniert, ist immer informiert!

ren oder bei gleichem Volumen eine höhere Anzahl an I/O-Kanälen oder anderweitigen Komponenten aufnehmen. Das Risiko der Fehlverdrahtung im Austauschfall ist auf ein Minimum reduziert, da sowohl die EtherCAT-Steckmodule als auch die Kabelbaum-Steckverbinder Kodiermöglichkeiten bieten.

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

Flaches und grafikstarkes Motherboard

Die Thin Mini-ITX Motherboards sind industriegerecht, grafikstark und mit 14 nm Intel Pentium und Celeron Prozessoren und umfassendem Windows 10 Support ausgestattet. So bieten die Boards eine erhöhte Rechen- und

Grafikperformance und unterstützen bis zu drei 4k-Displays. Der Leistungsbedarf ist auf 3 Watt SDP gesunken, was energiesparende, lüfterlose Systemdesigns ermöglicht. Da sie 20 mm hoch sind, können Systemdesigns flach ausgelegt werden, sodass sie in schlanke Panel-PCs integriert werden können. Anwendungsfelder finden sich dort, wo konventionelle Boards versagen. Zielapplikationen sind etwa Kassensysteme, Waagen oder Verkaufs-Automaten. Kontinuierlicher Softwaresupport mit Sicherheitsupgrades für UEFI und Treiber runden das Serviceangebot ab. Die conga-IA4 Thin Mini-ITX Boards sind mit 14 nm Intel Pentium oder Celeron Prozessoren mit 3 bis 4 Watt SDP bzw. 4 bis 6 Watt TDP und bis zu 16 GB schnellem Dual Channel DDR3L 1600 RAM bestückt. Mit der integrierten Intel Gen 8 Grafik bieten sie Applikationen eine hochwertige Darstellungsqualität bis zur 3 x 4k Auflösung mit neuesten 3D-Features wie DirectX11.1 und OpenGL 4.2.

Die integrierte Videoengine decodiert H.265/ HEVC komprimierte Videos ruckelfrei bei maximaler CPU-Entlastung.

Congatec AG | DE-94469 Deggendorf | Tel. +49 991 270 00 | info@congatec.de | www.congatec.de

Megalink vermittelt

Fachwissen

von Profis – für Profis

Jetzt anrufen!

Tel. 058 200 55 64 www.megalink.ch

55

56

megalink 11.15

PRODUKTMELDUNGEN

Vorsicherungsfreier Geräteschutz

Protocol Exerciser für PCI Express 4.0

Der Typ-3-Überspannungsschutz Plugtrab PLT-SEC von Phoenix Contact zeichnet sich durch eine neu entwickelte Abtrennvorrichtung aus. Die Geräte bieten eine höhere Sicherheit bei elektrischer und thermischer Überlast unabhängig von der installierten Vorsicherung. Durch die Safe Energy Control Technology sind die Schutzgeräte besonders langlebig.

Die geschützten Endgeräte werden weniger belastet als bei herkömmlichen Installationen. Aufgrund der integrierten, stossstromfesten Sicherungen sind bei Installationen im Stich keine externen Ableitervorsicherungen notwendig. Die Überspannungsschutzgeräte werden bei Anwendungen mit Lastströmen bis zu 26 A eingesetzt.

Sie sind sowohl für AC- als auch DC-Anwendungen geeignet. Wie-

Der PCI-Express-Protocol-Exerciser/Analyzer Summit Z416 generiert bis zu 16 GT/s Datenströme auf bis zu 16 Spuren und ist damit die ideale Plattform für standardisierte Compliance-Test-Verfahren.

Zusätzlich können mit ihm mögliche Fehler injiziert werden, um Fehlerbehebungsroutinen zu tes-

derkehrende Prüfungen der Schutzgeräte werden schnell und einfach mit dem Prüfgerät Checkmaster 2 durchgeführt. Die gut erkennbare Statusanzeige und der potenzialfreie Fernmeldekontakt geben jederzeit Auskunft über den Status des Produkts.

ten, die für die Kompatibilität von PCIe-4.0-Produkten wichtig sind.

Mit diesen Fähigkeiten ermöglicht er es Anwendern, SoCs effizienter zu entwickeln, ihr Silizium umfassender zu testen sowie zu analysieren und damit ihre Lösungen schneller auf den Markt zu bringen.

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

Teledyne LeCroy SA | CH-1217 Meyrin | Tel. +41 62 897 64 64 contact.ch@lecroy.com | www.lecroy.com

Satte SOC-Grafik mit vollem HSA-1.0-Support

Berührungsloser IO-Link-Drehgeber

Die Conga-TR3-COM-Express-Module basieren auf EmbeddedSOC-Prozessoren von AMD und unterstützen bis zu 32 GByte schnellen DDR4-Speicher. Die Radeon-HD-GPU versorgt bis zu drei unabhängige 4k-Displays mit 60 Hz via eDP, DisplayPort 1.2 und HDMI 2.0.

Unterstützt wird zudem OpenGL 4.0 sowie DirectX 12 für schnellere, Windows 10 basierte 3D-Grafik.

Dank HSA-1.0- und OpenCL-2.0Unterstützung können Workloads unmittelbar der jeweils effektivsten Verarbeitungseinheit zugewiesen werden. In sicherheitskritischen Applikationen sorgt der AMD-Secure-Prozessor für eine hardwarebeschleunigte Ver- und

Der vollständig berührungslos arbeitende QR24-IOL ist eine kostengünstige Alternative zu Drehgebern mit Analogschnittstelle. Der Singleturn-Drehgeber wird über einen M12 x 1-Standard-Steckverbinder angeschlossen, wobei die Verwendung einfacher Dreidraht-Leitungen teure und geschirmte Leitungen erübrigt. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Kombination mit Turcks berührungslosem Messprinzip. Dabei kann der Nullpunkt des Drehgebers frei gewählt werden. Er wird einfach nach der Montage über IO-Link parametriert. Damit ist es nicht mehr erforderlich, Drehgeber auf ihren elektrischen Anschluss aus-

Entschlüsselung von RSA, SHA und AES. Die Computermodule unterstützen das COM-ExpressType-6-Pin-Out mit PEG 3.0 x 8, Gigabit Ethernet, 4 x USB 3.0/2.0,

4 x USB 2.0, SPI, LPC sowie I²C, SDIO und 2 x UART. Betriebssystem-Support wird für Linux und Microsoft Windows 10, 8.1 und optional Windows 7 angeboten.

Umfangreiches, das Design-In erleichterndes Zubehör rundet das Angebot ab.

Fabrimex Systems AG | CH-8603 Schwerzenbach | Tel. +41 44 908 13 60 kontakt@fabrimex-systems.ch | www.fabrimex-systems.ch

zurichten und mit Korrekturfaktoren für den Nullpunkt in der Steuerung zu arbeiten. Auch der Messbereich, die Auflösung und die Orientierung des Signals (CW/CCW) sind über IO-Link frei einstellbar.

Die absolute Auflösung des QR24-IOL beträgt 0,005 Grad.

Bachofen AG | CH-8610 Uster | Tel. +41 44 944 11 11 info@bachofen.ch | www.bachofen.ch

PRODUKTMELDUNGEN

11.15 megalink

Security-Router mit IPsec und OpenVPN

Modulare Reglerfamilie

Neben dem sicheren Verschlüsselungsstandard IPsec unterstützen die SecurityRouter FL MGuard von Phoenix Contact jetzt auch OpenVPN. Mit diesem Protokoll als Client unterstützen die Geräte jetzt zwei sichere Verschlüsselungsstandards, die jeweils ihre speziellen Merkmale bei annähernd identischem Security-Niveau haben. So ist jetzt ein Mischbetrieb mit beiden Standards parallel möglich, ebenso wie Hub-and-Spoke, bei dem Daten aus einem VPN-Tunnel in einen anderen überführt werden. Die Security-Router werden an die Fernwartungszentralen

Die Reglerfamilie i500 integriert aktuellste Technik und lässt sich bedarfsgerecht zusammenzustellen. Durch ihre höhere Leistungsdichte nimmt sie weniger Bauraum ein, wodurch die Geräte kompakter ausfallen und dank der geringeren Verlustwärme nebeneinander im Schaltschrank eingebaut werden können. Die i500Reihe passt bis 11 kW Leistung in einen 150er-Schaltschrank und erfüllt im Leistungsbereich von 0,25 bis 45 kW schon heute die Wirkungsgradklasse IE2 der kommenden Norm EN 50598-2. Für ein Plus bei der funktionalen Skalierbarkeit sorgt die vom Leistungsteil getrennte Control Unit. Diese wird aufs Leistungsteil geschnappt und beinhaltet unterschiedliche Möglichkeiten der Feldbuskommunikation bis hin zu Ethernet, I/OSchnittstellen sowie Aufsteckmöglichkeiten für ein Keypad, ein USB-Interface oder ein WLAN-

OpenVPN angebunden. Der Übertragungsstandard kann mit allen anderen Technologien der Security-Router, wie OPC-Inspector oder CIFS Integrity Monitoring, kombiniert werden. OpenVPN ist ab der Firmware 8.3 für die Geräte verfügbar.

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

Mit Fernwartungslösung auf Maschinen zugreifen Servicetechniker können von jedem Ort auf Maschinen zugreifen. Dazu wird eine zertifikatgesicherte und verschlüsselte VPNVerbindung zwischen dem SiteManager an der Maschine und einem Gateway hergestellt, die typischerweise im Service-Center des Maschinenbauers steht. Dort sind sämtliche Zugriffsberechtigungen für bis zu 10 000 Maschinen hinterlegt. Ein Maschinen - Pool - Management lässt sich einfach einrichten. Der Manager verfügt über integrierte digitale Ein- und Ausgänge, so kann zum Beispiel ein Schlüsselschalter angeschlossen werden, um Wartungszugriffe erst nach Betätigung des Schlüsselschalters zu ermöglichen. Vor unerwünschten Zugriffen von Dritten schützt eine integrierte Firewall. Um Sicherheitskonflikte mit werksseitigen

Firewalls zu vermeiden, läuft die Kommunikation in das Internet über verschlüsselte Web-Protokolle. Über die sichere VPN-Verbindung können alle Wartungs- und Diagnosefunktionen des B&R-Systems genutzt werden. Der SiteManager wird einfach über die Automatisierungssoftware Automation Studio parametriert und ist damit hervorragend für die Serienproduktion oder Nachrüstung von Maschinen geeignet. Wo eine Anbindung über LAN oder WLAN nicht möglich ist, kann die VPNVerbindung via GPRS- und UMTSMobilfunk aufgebaut werden.

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

57

Modul. Diese drei Interfaces stehen optional zur Inbetriebnahme, Parametrierung oder Diagnose zur Verfügung. Das WLAN-Modul kommuniziert mit dem PC oder alternativ mit der Lenze-Keypad-App auf dem Smartphone.

Lenze Bachofen AG | CH-8610 Uster | Tel. +41 43 399 14 14 info.ch@lenze.com | www.lenze.com/de-ch

58

megalink 11.15

PRODUKTMELDUNGEN

Hochgeschwindigkeits-Wärmebildkamera

Schnelle Montage unkonfektionierter Kabel

Mit ihrem gekühlten Strained-Layer-Superlattice-Detektor erzeugt die Flir A6750sc SLS gestochen scharfe LWIR-Wärmebilder im Wellenlängenbereich von 7,5 bis 9,5 µm (640 × 512 Pixel, hohe Empfindlichkeit: <30 mK).

Dabei gewährleisten Integrationszeiten mit Bildwiederholraten von bis zu 4,1 kHz im Teilbildmodus vollradiometrische Aufnahmen von dynamischen Szenen ohne Bewegungsunschärfe. Die GigE-Schnittstelle erfüllt GigE-Vision- und GenICam-Kompatibilität. Präzise Synchronisation und Triggerung ist gewährleistet sowie diverse Warm- und Kaltfilteroptio-

Neben dem Rahmen CES für vorkonfektionierte Kabel gibt es jetzt von Phoenix Contact mit CES Multigates auch eine Lösung für Kabel ohne Stecker. Mit den metallverstärkten Kabeldurchführungsplatten können bis zu 37 unkonfektionierte Leitungen schnell, kostengünstig und platzsparend durch die Wand geführt werden.

Durch die doppelte Membrandichtung, die Schutzart IP 66/67 und den Temperatureinsatzbereich von –40 bis 100 °C lassen sich die Kabeldurchführungsplatten auch im Aussenbereich einsetzen. Darüber hinaus sind sie nach UL 94 V-0 gelistet und ölbeständig. Sie eignen sich damit auch für robuste Anwendungen. Verwendbar ist das

nen zur Anpassung der spektralen Eigenschaften. Die FLIR A6750sc SLS kann über FLIR ResearchIR Max oder Dritthersteller-Software wie Matlab gesteuert und ausgelesen werden.

Kabeleinführungssystem für Kabel von 5 bis 60 mm Durchmesser. Dabei stellen verschiedene Modelle mit unterschiedlichen Kabelanordnungen sicher, dass die richtige Kombination von Kabeln schnell installiert ist und Zeit und Platz gespart werden. In Kombination mit Modulplatten werden die Kabeldurchführungsplatten direkt auf dem Boden eines Schaltschranks montiert.

FLIR Systems GmbH Germany | DE-60437 Frankfurt am Main Tel. +49 6995 00900 | info@flir.com | www.flir.com

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

Multitouch-HMI in neuen Displaygrössen

Spanabweisendes Kunststoff-Energierohr

Mit Control-Panel- und Panel-PC-Spektrum liegt ein Baukasten vor, um für komplette Maschinen oder Anlagen durchgängig, flexibel und im einheitlichen Look-and-feel alle Multitouch-HMI-Aufgaben zu lösen. Mit dem 11,6"Widescreen-Display hat sich die Skalierbarkeit im Bereich der Kompaktgeräte erhöht. Die Multitouch-Panel-Serien CP2xxx und CP3xxx werden durch die 11,6Zoll-Geräte im 16:9-Format vervollständigt. Das Displayspektrum umfasst damit neun Gerätevarianten: im Widescreen-Format 7", 11,6", 15,6", 18,5", 21,5" und 24" und als klassische 4:3-Ausführung 12", 15" und 19". Damit bieten die Serien auch im modernen Widescreen-Format die von konventionellen 4:3-HMI gewohnte feine Skalierbarkeit. Hinzu kommt ein weiterer Vorteil durch die hohe Auflösung des neuen 11,6"-Dis-

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

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

plays von 1366 x 768 Pixeln. Diese entspricht der Auflösung der 15,6"und 18,5"-Geräte, sodass sich eine vorhandene Visualisierung ohne Engineeringaufwand auf drei verschieden grossen HMI nutzen lässt. Hiervon profitieren Anwender, die für ihr Maschinenspektrum eine einheitliche Bedienoberfläche nutzen und auf einfache, kostengünstige Weise das Bedienpanel entsprechend der Maschinengrösse skalieren möchten. Verfügbar sind die Widescreen-Geräte als Einbau-PanelPC CP26xx und CP27xx und als Einbau- (CP29xx) und TragarmControl-Panel (CP39xx).

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

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

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

PRODUKTMELDUNGEN

11.15 megalink

59

Server für Konnektivität in der Luftfahrt Der COBALT 904 Avionik Server wurde für die Installation in beengten Räumen entwickelt und liefert zuverlässige Leistung in einer kompakten Form dank des Intel Dual Core i5-4422E Prozessor mit 1,8 GHz Prozessorleistung und 16 GB DRAM. Das System bietet zudem ECC, Intel Trusted Execution Technology (TXT), Intel Virtualization Technology (VT) oder TPM. Das System ist mit verschiedenen Ein- und Ausgängen ausgestattet, einschliesslich 7 x GbE Ports (2 x direkt und 5 x switched), 6 x ARINC 429 Kanäle, USB 2.0 / USB 3.0 oder HDMI

und Audio sowie mit speziellen Einund Ausgängen für Luftfahrt-Anwendungen. Er kann mit abnehmbaren oder festen internen SSDs mit Kapa-

zitäten bis zu 128, 512 oder 960 GB geliefert werden. Windows- oder Linux-Betriebssysteme und SoftwareSupport-Pakete sind ebenfalls erhält-

lich, einschliesslich validierter Treiber und Beispiels-API-Code für AvionikSchnittstellen wie ARINC 429 und spezielle Schnittstellen des Flugzeugs. Das lüfterlose Design des Systems ermöglicht den zuverlässigen Einsatz auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen wie etwa extremen Temperaturveränderungen, Erschütterungen, Vibrationen und elektromagnetischen Interferenzen (EMI). COBALT 904 wiegt weniger als sieben Pfund und überzeugt mit kompakten Abmessungen von 216 x 140 x 99 mm.

Kontron AG | DE-85386 Eching | Tel. +49 8165 77377 | sales@kontron.com | www.kontron.com

Netzteil-Serie für Industrie und Haushalt Um die Wettbewerbsfähigkeit für geschlossene Netzteile stetig zu verbessern und die Anforderungen des Endprodukts bezüglich Leerlaufstromverbrauch zu erfüllen, veröffentlicht Mean Well die Generation der LRS-Familie mit 35 bis 150 W Leistung. Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades konnten die Herstellungskosten massiv reduziert werden, zudem hat das moderne Layout-Design zu einer Reduktion der Komponenten geführt. Verglichen mit der Vorgänger-Serie RS, hat die

neue LRS-Serie einen höheren Wirkungsgrad und einen tiefen Leerlaufstromverbrauch von 0.2 bis 0.75 Watt. Zusätzlich erfüllt diese Produktefamilie folgende Sicherheitsnormen; IEC/EN/UL60950-1, IEC/EN61558-1, IEC/EN61558-216, IEC/ EN60335-1, GB4943 etc.

Durch die komplette Abdeckung der Normen kann die LRS-Familie sowohl in Industrie-, als auch in Haushaltsanwendungen eingesetzt werden.

Simpex Electronic AG | CH-8622 Wetzikon | Tel. +41 44 931 10 10 | contact@simpex.ch | www.simpex.ch

Ergonomisch bedienbares Tablet Das KeTop T200 ist ein mobiles Bediengerät mit der Leistung eines kleinen IPCs. Anwenderfreundliche Benutzeroberflächen werden dank der leistungsstarken Kombination von Intel Atom Prozessoren und MS Windows Embedded Standard 7 schnell dargestellt. Standard Tools für MS Windows können im industriellen Umfeld auch mobil verwendet werden. Die Modulbauweise ermöglicht ein einfaches Prozessor-Upgrade für Performance-Anpassungen, wodurch eine Steigerung der Rechenleistung bei künftigen Aufgaben mit erhöhten Software-Anforderungen gewährleistet ist. Dafür ist weder eine Adaption von Visualisierungslö-

sung und Software nötig, noch sind Eingriffe in das Maschinenkonzept erforderlich. Für die effiziente Bedienung grosser Maschinen sind

KEBA AG | A-4041 Linz | Tel. +43 732 709 022 610 | keba@keba.com | www.keba.com

oftmals mehrere stationäre Terminals an verschiedenen Stellen notwendig. Mit dem leistungsfähigem KeTop T200 können diese stationä-

ren Panels durch ein einziges mobiles ersetzt werden. Eine optionale Halterung ermöglicht eine Montage an jedem gewünschten Bedienpunkt der Maschine, wodurch sich diese wie mit einem herkömmlichen, fixen Panel bedienen lässt. Für Eingaben an weiteren Punkten der Maschine wird das KeTop T200 einfach direkt an den Ort des Geschehens mitgenommen. Bereits existierende, stationäre KeView Visualisierungen lassen sich wiederverwenden. Bei einem kombinierten Einsatz stationärer und mobiler Panels kann die Visualisierung in nur einem einzigen Arbeitsschritt für die universelle Verwendung erstellt werden.

60

megalink 11.15

PRODUKTMELDUNGEN

RFID-Auswerteeinheit und IO-Link-Master in einem Gerät

Motorensteuerungsplattform für Marineeinsatz

Die kompakte RFID-Auswerteeinheit BIS V ermöglicht den Anschluss von bis zu vier Schreib-/Leseköpfen. Sowohl HF (13.56 MHz) gemäss ISO 15693 und ISO 14443 als auch LF (125 kHz) Leseköpfe lassen sich zeitgleich frontseitig per Plug-andPlay anschliessen. Weiter können am RFID-Controller, IO-Link-fähige Sensoren oder Aktoren an einem integrierten IO-Link-Master angeschlossen werden. Damit genügt ein einziger Controller-Typ zum Aufbau einer durchgehenden RFIDStruktur innerhalb eines Unternehmens – von der Rohteilanlieferung über die Fertigung bis hin zum Versand. Der Anwender spart so Hardware und Installationen. Der Controller im kompakten Metallgehäuse mit Abmessungen von 168 x 62 x 48 mm ist einfach im Schaltschrank oder im Feld auf Hutschiene oder Profil zu montieren und erfüllt alle Anforderungen

Die Anzahl von Gasmotoren auf Schiffen wächst. Sie arbeiten emissionsärmer als vergleichbare Dieselaggregate. Die Regelung und die Überwachung der Betriebsparameter sind aber komplex. Zudem muss der Verbrennungsprozess selbst bei wechselnden Gasmischungen sicher im Griff gehalten oder Zündaussetzer oder klopfende Verbrennungen vermieden werden.

Das gelingt, wenn Motorsteuerungen, speziell auf die komplexen Verbrennungsprozesse eines Gasantriebs abgestimmt sind. Die erheblichen Fortschritte bei Leistung und Wirkungsgrad der Gasmotoren sind wegen der Weiterentwicklung der Steuerungen möglich. Mit Bachmann Electronic bietet Avat dafür eine neue Plattform von Motorsteuerungen auf Basis der M1 an. Dabei wird das bestehende Portfolio um

an eine industriegerechte Ausführung (IP65). Für den richtigen Überblick sorgt das integrierte Display.

Es zeigt bei den Ethernet-basierten Systemen neben der Geräte- und Software-Version alle relevanten Netzwerkeinstellungen an. Darüber hinaus visualisieren auch aus grösserer Entfernung gut sichtbare LEDs den Betriebszustand von jedem der Schreib-/Leseköpfe.

spezielle Motorsteuerungskomponenten im selben Formfaktor ergänzt. Erste Module umfassen eine Antiklopf-, Drehzahl-, Leistungsund Gemischregelung. Zudem ist eine Baugruppe zur Analyse von Zylinderdrucksignalen erhältlich, mit der ein zylinderdruckgeführter Motorbetrieb realisierbar ist. Alle Komponenten eignen sich für Umgebungen von –20bis +70 °C und sind für motortypische Vibrationen ausgelegt. Für die Marineklassifizierung erhält der Kunde die Dokumentation und FMEAs.

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

Bachmann electronic GmbH | CH-6800 Feldkirch | Tel. +43 552 23 49 70 info@bachmann.info | www.bachmann.info

Optical Receiver mit hoher Bandbreite

Verstellmotor kühlt ohne Zusatzventil

Die IQS Coherent Optical Receiver Serie erweitert Teledyne LeCroy’s Optical Modulation Analyse (O.M.A.) Portfolio und ermöglichen die Erstellung von modularen Analysesystemen bei einfacher Bedienung. Zusammen mit den LeCroy LabMaster 10Zi-A Oszilloskopen und integrierter Optical-LinQ Analyse-Software können die neuen IQS Produkte optische DP-QPSK und DP-16QAM Signale mit Geschwindigkeiten bis zu 130 GBaud testen.

Sie sind das Resultat einer engen Zusammenarbeit mit der Firma Coherent Solutions und erreichen eine Systembandbreite von 65 GHz und sind damit ideal für die Charakterisierung von 56-Gbaud Kommunikations-Systemen und erlauben die Erfassung bis zu 130 GBaud. Für Anwendungen mit etwas geringerer Geschwindigkeit ist die 42-GHz IQS42 Coherent Optical Receiver Lösung ideal für Messungen bis 32-Gbaud DP-16QAM oder DPQPSK mithilfe des 36-GHz LabMas-

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

ter 10-36Zi-A. Die O.M.A. Lösung im Markt ist voll in das Oszilloskop integriert und führt dort über die Bedienoberfläche alle notwendigen Messungen und Darstellungen von optisch modulierten Signalen durch.

Keine andere Lösung erlaubt eine so integrierte Steuerung von Oszilloskop und Coherent Receiver. Die Software Optical-LinQ beinhaltet eine vollautomatisierte Steuerung des IQS Receivers sowie der Phase Recovery Algorithmen, Polarization Demultiplexen sowie eine Vielzahl von Modulationsanalyse Darstellungen und Parametern.

Teledyne LeCroy SA | CH-1217 Meyrin | Tel. +41 62 897 64 64 contact.ch@lecroy.com | www.lecroy.com

den umgedrehten Luftstrom Schmutz, Staub oder Pflanzenteile von den Kühllamellen. So bleibt auch im rauen Alltagsbetrieb von Bau-, Land- und Forstmaschinen die volle Kühlleistung erhalten.

Der Verzicht auf ein zusätzliches Reversierventil steigert zusätzlich den Wirkungsgrad des hydrostatischen Lüfterantriebs und führt zu einer Kraftstoffeinsparung in der mobilen Arbeitsmaschine. Der A10VER in den Nenngrössen 30, 37 und 45 ccm ist um bis zu 16 Prozent kürzer als marktübliche Produkte.

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

PRODUKTMELDUNGEN

11.15 megalink

61

Energieeffizienz im Mini-ITX Format

Elektrozylinder mit integriertem Servomotor moduPRESS ist eine präzise Servopresse. Ihr Herzstück ist der leistungsstarke GSM-Elektrozylinder, bei dem der Servomotor direkt in der Planetenrollenspindel integriert ist. Dadurch wird die gesamte Motorbaulänge eingespart, was die Presse zu einem äusserst kompakten Modul macht. Für Genauigkeit sorgt das Präzisions-Seitenführungsmodul mit integriertem Kraftsensor, der EnDat MultiturnEncoder und die vorgespannte und spielfreie Planetenrollenspindel des GSM. Die multifunktionale Kraftmess-Steuerung comPRESS vereint Kraftregler und Servoregler in einer Steuerung. Dies reduziert den Platzbedarf und auch die Kommunikationszeit untereinander. comPRESS verfügt über die gängigen Feldbusse und lässt sich in nahezu jede Steuerungsumge-

Mit dem Mini-ITX Board MI808 liegt ein industrielles Mainboard mit Systems-on-Chip Technologie vor. Die Intel Chipsatz- und Prozessortechnologie aus der Braswell-Baureihe basiert auf den 14-Nanometer-Versionen der Atom-Celeron und -Pentium Prozessoren. Die Boards sind mit einem 1,6 GHz (max 2,4 GHz) Intel Pentium N3700 oder einem 1,04 GHz (max. 2.08 GHz) N3000 Celeron-Prozessor bestückt. Die Prozessoren zeichnen sich durch eine geringe Leistungsaufnahme bei beachtlicher Performance aus und sind gut für lüfterlose Anwendungen etwa im Transportwesen, im Mobile Bereich, am POS und in der industriellen Automation geeignet. Auf 170 x

170 mm bietet das MI808 einen PCIe( x 1)- und einen Mini-PCIeSteckplatz. Weiterhin werden 3 unabhängige Displays (DVI, VGA und 24-Bit Dual-Channel LVDS) unterstützt. Netzwerkkonnektivität und E/As werden in Form von Dual GLAN, 4 x COM, 1 x LPC, 2 x SATA-III, 4 x USB 3.0, 2 x USB 2.0 und 1 x mSATA für SSD-Geräte zur Verfügung gestellt. Bis zu 8 GB DDR3L SO-DIMM können auf dem Board installiert werden.

Weitere wichtige Merkmale sind digitale E/As, iSMART Stromspartechnik, TPM (2.0) und ein SIM-Kartensteckplatz. Das Board ist für zwei unterschiedliche DCEingangsspannungsbereiche von 12 V bis 24 V oder 18 V bis 24 V ausgelegt.

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

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

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

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

62

megalink 11.15

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

Dienstleistungen

Hier könnte Ihr Eintrag erscheinen!

Gerne berate ich Sie: Thorsten Krüger Tel. +41 (0)58 200 56 32 thorsten.krueger@azmedien.ch

Elektronikfertigung Systembau Kabelkonfektion www.hadimec.com

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

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

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

Alfred Imhof AG

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

Elektronikfertigung

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

www.silica.eu

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

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

Hier könnte Ihr Eintrag erscheinen!

Gerne berate ich Sie: Thorsten Krüger Tel. +41 (0)58 200 56 32 thorsten.krueger@azmedien.ch

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

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

Batterien und Ladegeräte

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

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

p•¥⁄¥‡·¶‡L T SNRN q£¤ƒ¶‹¡fi⁄ r¥‹LX NTP UPO RR VR „„„L›¡•‡¥‹›¡L£¤ d¡” NTP UPO RR VS q¶‡fl› ƒ‡ “¥⁄¥ q'¶•¡¶'flfi 'fiƒfl^›¡•‡¥‹›¡L£¤

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

Bauteile und Distribution

Leiterplattentechnik Hier könnte Ihr Eintrag erscheinen!

Gerne berate ich Sie:

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

CH-1010 Lausanne Av. des Boveresses 52 Tel. +41 (0)216 54 01 01 Fax +41 (0)216 54 01 00

Distribution is today. Tomorrow is EBV!

www.ebv.com

Thorsten Krüger Tel. +41 (0)58 200 56 32 thorsten.krueger@azmedien.ch

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

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

11.15 megalink

63

Impressum

Messen + Prüfen

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

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

Auflage / Verbreitung WEMF/SW-Beglaubigung 2014 Druckauflage* 10 500 Exemplare Total verbreitete Auflage 7457 Exemplare davon verkauft 1699 Exemplare *inkl. Probe- und Werbeexemplare, Veranstaltungen und Messen Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer Roland Kühne Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan Redaktion Megalink, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61 Chefredaktor: Markus Back, Tel. +41 (0)58 200 56 59 Redaktor: Daniel Wallimann, Tel. +41 (0)58 200 56 30

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

usv.ch

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

Leiter Werbemarkt Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04 Anzeigen Thorsten Krüger, Tel. +41 (0)58 200 56 32 Nicole Lüscher, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.megalink.ch Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin Aboverwaltung /-Bestellung www.fachtitel.ch, abo@megalink.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 64 Preise Abonnementspreis Fr. 85.–, Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren

Wickelgüter

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

www.azmedien.ch

Verleger: Peter Wanner, CEO: Axel Wüstmann

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

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

Hier könnte Ihr Eintrag erscheinen!

Gerne berate ich Sie: Thorsten Krüger Tel. +41 (0)58 200 56 32 thorsten.krueger@azmedien.ch

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

Vorschau Megalink 12-2015 erscheint am 15. Dezember 2015 Vorzugsthemen: Branchenfokus «Wasser/Abwasser» Messtechnik & Sensorik Automation mit Produktübersicht «Kompakte SPS-Systeme» Antriebstechnik & Fluidik Bauelemente Inserateschluss: 23. November 2015

64

megalink 11.15

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

Bestimmt mit Liebe gemacht.

Bild: ©istockphoto.com

Firmen in dieser Ausgabe Antrimon Holding AG AZ Fachverlage AG B&R Industrie-Automation AG Bachmann electronic GmbH Bachofen AG

25

FAULHABER MINIMOTOR SA

21

Pilz Industrieelektronik GmbH

US 3

FLIR Systems GmbH Germany

58

PowerParts AG

28, 51, 57 60 56

Balluff Sensortechnik AG

59, 60

Beckhoff Automation AG

3, 4, 20, 55, 58

Bibus AG Bosch Rexroth Schweiz AG

37 30, 60

Compona AG

1, 50

Congatec AG

55

Connectronic GmbH & Co.KG

41

Danfoss AG

27

Dunkermotoren GmbH

10

Eaton Industries II GmbH

35

Endress+Hauser (Schweiz) AG

14

EUROFORUM Schweiz AG Fabrimex Systems AG

US 4 56

HMS Industrial Networks GmbH igus Schweiz GmbH

43 33, 58

3 31

Precimation AG

6

Puls Electronic GmbH

11

Interstar AG

33

reichelt elektronik GmbH & Co. KG

29

KEBA AG

59

Roschi Rohde & Schwarz AG

36

59

Rotronic AG

34

Schmid Elektronik AG

52

Kontron AG Lenze Bachofen AG M+S Industrielle Automaton AG MathWorks GmbH Maxon Motor AG

19, 57 9 US 2

Schneider Electric IT Logistics Europe

39

SIGMATEK Schweiz AG

17, 24

7

Simpex Electronic AG

45, 59

Mesago Messemanagement GmbH

18

Spectra (Schweiz) AG

15, 61

Microchip Switzerland GmbH

48

Systronics AG

National Instrument Germany GmbH National Instruments Switzerland GmbH Parkem AG PHOENIX CONTACT AG

5 44 8, 61 56, 57, 58

61

Teledyne LeCroy SA

47, 56

Teledyne LeCroy

23, 60

Weidmüller Schweiz AG Titelbild

51 Beckhoff Automation AG

Wählen Sie Ihr Abo und profitieren Sie von einer regelmässigen Berichterstattung aus Ihrer Branche.

fachkompetent, fundiert, praxisnah

ht

hkg

et

Haustech

HK-Gebäudetechnik

Elektrotechnik ET

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 10  jährlich

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 12  jährlich

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 12  jährlich

Die Fachzeitschrift für Bauherren, Planer und Installateure.

Die Fachzeitschrift für Heizung, Lüftung, Klima, Kälte.

bat bâtitech

Die Fachzeitschrift für elektrische Energie und Installationstechnik.

ml

tec

chp

technique du bâtiment et énergie.

Megalink

Die Fachzeitschrift für industrielle Elektronik, Automation und Elektrotechnik.

technica

Chemie plus

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 10  jährlich

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 11 jährlich

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 11 jährlich

3 Ausgaben gratis Probe lesen Erscheint 10  jährlich

Die Fachzeitschrift für die Maschinen-, Elektround Metallindustrie.

Die Schweizer Fachzeitschrift für Chemie-, Pharmaund Biotechnologie.



Bestell-Coupon Ja, ich profitiere von diesen Schnupper-Angebote und bestelle folgendes Abo: (Bitte gewünschtes ankreuzen)

 3 Ausgaben Haustech gratis Probe lesen  3 Ausgaben HK-Gebäudetechnik gratis Probe lesen  3 Ausgaben Elektrotechnik ET gratis Probe lesen  3 Ausgaben bâtitech gratis Probe lesen  3 Ausgaben Megalink gratis Probe lesen  3 Ausgaben technica gratis Probe lesen  3 Ausgaben Chemie plus gratis Probe lesen

Bitte ausfüllen und noch heute einsenden an: AZ Fachverlage AG, Leser-Service, Postfach, 5001 Aarau Noch schneller geht es

Firma: Name: Strasse/Nr.: PLZ/Ort: Telefon: E-Mail: Aboangebot gilt nur für Neuabonnenten in der Schweiz.

Angebot gültig bis 31.12.2015. Auslandpreise/-angebote auf Anfrage.

per Internet: www.fachtitel.ch per sms an: 919 (CHF 0.20 /SMS) Code (beim gewünschten Titel ) + Adresse (Beispiel für technica: tec Hans Muster, Musterstr. 174, 3000 Bern)