PDF-Ausgabe herunterladen (46.5 MB)

SPEZIAL

Roboti

k + Han

dling

heute

unen

tbehrl

ich

Seite 9

7

Elektrische Automatisierung + Antriebstechnik

4/201519065 · 60. Jahrgang · Einzelpreis 19,00 € · www.iee-online.de

Hypervisor stählt Soft-SPSAlexander Grimm, Markus Lang, Siemens

Industrie 4.0Live-Demo: Fertigung in Losgröße 1Seite 20

Hannover MesseHot Spots: Die Neuheiten auf einen BlickSeite 24

Echtzeit-KommunikationTSN: Deep Impact oder Mission Impossible?Seite 68

TECHNIKRÄT

SEL

Mitmac

hen u

nd ei

n

Samsu

ng Gala

xy S5

gewinn

en

Seite 9

8

IEE_2015_4_0001_Titel.indd 1 20.03.2015 10:37:16

02 Anzeige Baby.indd 1 11.03.2015 15:03:16IEE_2015_4_02_U2.indd 2 18.03.2015 10:17:03

EDITORIAL

Eine neue Liebe

So mancher ITler und digitaler Interpreneur rümpfte die Nase ob der klassischen Industrie, der sogenannten Old Economy: Langsam sei sie

und verfahren in ihren Wegen, nicht kreativ geschweige denn innovativ. Dinge bauen! Wie langweilig! Aber lang-sam scheint die Industrie und damit auch der Maschi-nenbau hip zu werden. Denn Industrie 4.0 und Internet of Things werfen ein Schlaglicht auf die produzierende Industrie. Und plötzlich merken alle, da liegt eine Gold-ader brach.

Vor allem die Telekom hat eine neue Liebe gefunden. Auf der Cebit tat sich der Konzern doch tatsächlich mit drei Industrie-Unternehmen zusammen – Infineon Tech-nologies, Hirschmann und Wibu-Systems. Das Ziel: Zu zeigen, wie sich der Zugriff auf Hardware und Produkti-onssteuerungs-Software mit Verfahren zur Verschlüsse-lung und Authentifizierung absichern lässt. Das klingt nach einer sinnvollen Kooperation entlang der viel beschwo renen Wertschöpfungskette.

Nicht ganz so kooperativ starteten Telekom und SAP mit ihrem neuen Konsortium Industrie 4.0. Hier seien Gespräche mit der Industrie bereits aufgenommen, Mit-glied sei aber noch niemand. Erstmal groß ankündigen und dann hoffen, dass wer mitmacht, ist vielleicht nicht die richtige Strategie. Telekom-Vorstand und T-Systems CEO Reinhard Clemens erläutert die Ziele des Zusam-menschluss: „Einfach, pragmatisch und schnell wollen wir De-Facto-Standards schaffen.“ Klingt nach einem deutschen Industrial Internet Consortium (IIC). Mal sehen ob dabei mehr herumkommt als mit der Plattform Industrie 4.0 von Bitkom, VDMA und ZVEI.

Apropos Plattform Industrie 4.0: Deren Neustart ver-kündeten die Bundesminister Gabriel und Wanka eben-falls auf der Cebit. Details wird es aber erst zur Hanno-ver Messe geben. Wir sind gespannt!

Old und New Economy be-äugten sich in der Vergangen-heit mit diskre-ter Zurückhal-tung.

Eine neue Liebe ist wie ein neu-es Leben. Jetzt: der Maschinen-bau.

Plattformen, Konsortien, Cluster: Es wird viel geredet. Aber wird auch mal was getan?

www.micro-epsilon.de/indu

Tel. +49 8542 1680

Mehr als 250 verschiedene Sensoren mit Messbereichen von 1 - 630 mm

Hohe Genauigkeit

Integrierter oder separater Controller

Standardisierte und kundenspezifische Sensorbauformen, auch zur Integration im Hydraulikzylinder

Flexibel im Einbau durch speziell entwickelte Messverfahren mit Stößel, Messring, Hülse und Taster

SENSOREN INDUKTIVE

WEG, LÄNGEFÜR

& POSITION

HANNOVER MESSEHalle 9 / Stand D05

Ihre Melanie Feldmann

IEE_2015_4_03_Editorial.indd 3 19.03.2015 13:44:39

INHALT IEE 4-2015

4 IEE · 4 2015

[24]

[72]

In die Zukunft sehen Die vorausschauende Wartung von Feldgeräten ist schon heute möglich – mit einer Kombination aus eCl@ss und FDI.

Hannover Messe Die Hot Spots bündeln die Neuheiten aus ‚Digital Factory‘, ‚Industrial Auto mation‘ und ‚Motion, Drive & Automation‘.

TecHnIkMärkTe + UnTerneHMen

12 Hannover Messe 2015Im Netz der Industrie 4.0

16 Partnerland IndienEin Tigersprung über den Ganges

18 Digital EnterpriseDaten-Bohrtürme

20 Industrie 4.0 zum AnfassenFertigung in Lösgröße 1

22 FDIbasiertes GerätemanagementToolHenne-Ei-Blockade gelöst

24 Hot SpotsDigital Factory

26 Hot SpotsIndustrial Automation

32 Hot Spots Motion, Drive & Automation

rUBrIken

3 Editorial

6 Top Five

96 Impressum

97 Firmenverzeichnis

98 Technikrätsel

Leitebene

36 FernwirktechnikVom Fernwarten zum Internet of Things

40 ProduktdatenManagement (PDM)Die Mauern schleifen

43 Produkte

Prozessebene

44 TitelstoryInterview mit Markus Lang und Alexander Grimm, SiemensS7-1500 – die PC-basierte Variante

48 Technik zur TitelstoryPC-basierte Steuerung: Architekturwechsel bei Siemens

51 Produkte

52 PCbasierte AutomationDas Lastenheft einer Laser-CNC

55 Produkte

56 SicherheitssteuerungVerdrahten, parametrieren oder programmieren?

60 OPC UA als Sicherheitsstandard für den DatenaustauschAchtung, streng geheim!

62 Produkte

64 BefehlsgeräteModulare Tableaus en bloc

66 Produkte

TITel

Siemens macht seine PCbasierten Steuerungen mit einer eigenen Architektur unabhängig von PCBetriebssystemen. Die Fakten und Hintergründe im Interview. [44]

➜

➜

IEE_2015_4_04_Inhalt.indd 4 20.03.2015 09:30:49

[68]

Feldebene

68 Time Sensitive NetworkingDeep Impact oder Mission Impossible?

72 Vorausschauende InstandhaltungDie Glaskugel für Feldgeräte

74 Produkte

76 Auto-ID SpecificationsJeder versteht jeden!

79 Produkte

80 DrehgeberDie Achillesferse: Mechanik

83 Produkte

84 AntriebstechnikSchrittmotor mit Servo-Performance

87 Produkte

88 IO-Link-fähige StromverteilungKommunikativer Sicherungskasten

90 Online-Konfigurator für SteckergehäuseIn fünf Schritten zum Wunsch-Stecker

92 GebäudeautomationHalle an Maschine: Wir müssen reden

95 Produkte

Mission Impossible? Das große Manko von Ethernet: keine Echtzeitfähigkeit. Die IEEE- Arbeitsgruppe Time Sensitive Networking will das ändern. Aber ist das auch wirklich sinnvoll?

TechnIk

Leserservice infoDIREKT:Zusätzliche Informatio-nen zu eine Thema erhalten Sie über unse-rern infoDirekt-Service.Und so funktionierts:•www.all-electronics.

de aufrufen •Im Suchfeld Kennzif-

fer eingeben, die unter jedem Artikel steht

•Der Beitrag und wei-terführende Links er-scheinen

www.sigmatek-automation.com

■ Leistungsstark: 300 W Nennleistung, 6 A Dauer- und 15 A Spitzenstrom, +48 V DC

■ Super-kompakt: 12,5 x 103,5 x 72 mm (B x H x T)vollintegriert ins Steuerungssystem S-DIAS

■ Sicher: Haltebremse

■ Feedback: Resolver- oder Inkrementalgeber-Eingang integriert

■ Plus: Safe Torque off – TÜV zertifi ziert

Servoverstärker im Pocket-Format

IEE_MaxUp_102x297_DC061.indd 1 13.03.2015 11:22:40

➜

IEE_2015_4_04_Inhalt.indd 5 20.03.2015 09:30:57

MÄRKTE + UNTERNEHMEN Top 5

6 IEE · 4 2015

TOPHier präsentiert Ihnen die IEE jeden Monat die Top 5 Artikel, News und Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de.Unsere Leser haben diese Inhalte in den letzten vier Wochen am häufigsten gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf www.all-electronics.de und geben die infoDIREKT-Kennziffer (Beispiel: 788iee0210) in das Suchfeld ein. Übrigens finden Sie auf unserer Internetsei-te alle Ausgaben der IEE seit 1999. Um immer auf dem Laufenden zu sein, abonnieren Sie unseren Newsletter unter www.all-electronics.de.

ARTiKEl

IEC-61131-Programmierung auf dem Raspberry Pi788iee0214 KW-Software

1Globales Visum für Eusas-Motoren752iee1113 WEG2

Rotorblätter präzise regeln782iee0315 National Instruments 3

Geheimtipp: Ungeerdete IT-Systeme 757iee0614 Bender 4

Soft-SPS mit Safety785iee0215 B&R5

NEWS

Plattform Industrie 4.0gescheitert907iee0315 Redaktion IEE

1Lernende Systeme: die wahre Industrie 4.0905iee0415 Harting2

Geschäftsmodelle für die Industrie 4.0907iee0415 Fraunhofer-Institut IPA3

Industrie 4.0 schweißt zusammen809iee1213 AutomationML, OPC Foundation 4

Gesellschafter-Wechsel bei Lenze901iee0415 Lenze 5

PRODUKTE

Ganzheitliche M2M-Lösung706iee0415 MC Technologies

1Webtool ermittelt individuelle Greiferbacken454iee0315 Schunk2

Unterdruck-Sensor für viele Anwendungen550iee0313 Omron3

Softstarter mit dreiphasigem Leistungsteil453iee0315 RS Elektroniksysteme 4

Lichtgitter mit dreifacher Geschwindigkeit550iee0315 Sick5

5

IEE_2015_4_06_Top5.indd 6 17.03.2015 14:15:46

MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell

Das Fraunhofer IPA und die Unter-nehmensberatung Dr. Wieselhuber & Partner bieten in der Studie ‚Ge-schäftsmodellinnovationen durch Industrie 4.0 im Maschinen- und Anlagenbau‘ Ansätze, mit denen Unternehmen ihre Geschäftsmodel-le für die Industrie 4.0 gestalten können. „Künftig werden Hersteller daher ihre meist personalisierten Produkte auf ganz neue Art und Weise anbieten“, betont Prof. Dr. Thomas Bauernhansl, Leiter des Fraunhofer IPA und Herausgeber der Studie. Die Studie untersucht, welche Veränderungen sich für den Maschinenbau durch die zuneh-mende Durchdringung mit IT ab-zeichnen und welche Anforderun-gen sich daraus auf Geschäftsmo-delle ergeben. Des Weiteren entwirft sie zwei Szenarien, wie deren Ent-wicklung aussehen könnte: evoluti-onär oder disruptiv. Schließlich skizzieren die Wissenschaftler und Unternehmensberater Wege die Unternehmen beschreiten, wenn sie ihr Geschäftsmodell im Rahmen von Industrie 4.0 anpassen. Dazu der Mitherausgeber, Dr. Volkhard Emm-rich, Managing Partner bei W&P: „Die konsequente Service-orientie-rung steht dabei klar im Vorder-grund.“ Da die IT-Branche die Tech-nologien liefert, die der Maschinen- und Anlagenbau zur Umsetzung von Industrie 4.0 braucht, hat das For-scherteam Experten beider Bran-chen befragt. „Einerseits wollten wir herausfinden, inwiefern Unter-nehmen das Thema Industrie 4.0 überhaupt beachten. Andererseits möchten wir ihnen eine Richtschnur geben, wie sie zu einem Geschäfts-modell 4.0 kommen, das zu ihnen passt“, beschreibt der IPA-Instituts-leiter die Intention. „Aus der Pers-pektive des Maschinen- und Anla-genbaus steht die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle auf der Basis einer Lebenszyklus- und Ser-viceorientierung noch am Anfang. Im Fokus steht beim Maschinenbau nicht die übergreifende Vernetzung ganzer Produktionssysteme, son-

Studie

Geschäftsmodelle für die Industrie 4.0

Bild

quel

le: S

erge

y Ni

vens

– F

otol

ia.c

om

Hochauflösender KompaktencoderBaureihe COV36 und CEV36

Optischer Präzisionsdrehgeber im 36-mm-Kompaktgehäuse

_ CE_36 bis 15 bit / Umdrehung

_ CO_36 bis 18 bit / Umdrehung

_ Echte Multiturn-Abtastung bis 13 bit

_ Ausgabe über SSI, CAN oder DRIVECLiQ

_ Auflösung mit TR WinProg einstellbar

_ Weitbereichsnetzteil 4,5…30VDC

www.tr-electronic.de

Hannover Messe13. bis 17. 04. 2015Halle 9 Stand 9G18

dern die digitale Veredelung seiner jeweiligen Nischenprodukte“, fasst die stellvertretende Geschäftsfeld-leiterin Maschinen- und Anlagen-bau am Fraunhofer IPA, Anja Schatz, die wichtigsten Ergebnisse zusam-men. Außerdem würde das disrup-tive Potenzial von Geschäftsmodel-linnovationen vielfach unterschätzt.

Die IT hingegen versteht sich als systematischer Treiber der Ge-schäftsmodellentwicklung in Rich-tung produzierende Unternehmen. Sie unterschätzt jedoch die Vielfalt der Fertigungstechnologien, die ab-gedeckt werden müssen. (mf) Die Studie soll Maschinenbauern

dabei helfen, ihre Geschäftsmodelle fit für die Industrie 4.0 zu machen.

infoDIREKT 907iee0415

IEE_2015_4_007_News_01.indd 7 23.03.2015 07:56:04

8 IEE · 4 2015

MÄRKTE + UNTERENEHMEN Aktuell

Forschung & Entwicklung

Produktion und Planung verbinden mit Big Data

Industrial Data Space

Bundesregierung und Fraunhofer schmieden Daten-Pläne

und Produktionsprozesse zu opti-mieren und zu steuern. ‚I-Prodict‘ steht für Intelligent Process Predic-tion based on Big Data Analytics. Firmenpartner ist Saarstahl aus Völklingen, deren zur Produktions-überwachung eingesetztes Sensor-netzwerk jährlich über 100 TB Pro-zess- und Produktionsdaten aus Laser-, Ultraschall-, Video-, Schwin-gungs- und Temperatursensoren ansammelt. Dieses Netzwerk ver-binden die Projektpartner mit der betriebswirtschaftlichen Ebene, um Qualitätsschwankungen in der Stahlverarbeitung frühzeitig zu ent-decken und sie durch Anpassen der Produktions- sowie Geschäftspro-zesse zu antizipieren. (su)

für Wirtschaft und Energie BMWi, für Verkehr und digitale Infrastruk-tur (BMVI) sowie Inneres BMI). (su)

Das Deutsche Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI) hat zusammen mit Forschern und In-dustrievertretern das Forschungs-projekt ‚I-Prodict‘ gestartet: Im Projekt wollen die Beteiligten Big Data analysieren, um Geschäfts-

Die Fraunhofer-Gesellschaft plant gemeinsam mit Partnern aus der Industrie einen international offe-nen Datenraum für die Wirtschaft: den Industrial Data Space. Die Daten sollen alle Unternehmen frei nutzen können, die sich an die ge-meinsamen Standards halten. Ziel des Vorhabens ist es, sichere Lö-sungen für die Digitalisierung und den Wandel von industriellen Pro-duktions- und Geschäftsprozessen zu entwickeln, sodass möglichst viele Unternehmen daran teilhaben können. Der vernetzte Datenraum soll zu einer effizienteren Wert-schöpfung führen.Unterstützt werden die Gesellschaft und die Unternehmen von der Bun-desregierung (Bundesministerien für Bildung und Forschung BMBF,

Bild

quel

le: S

aars

tahl

Bild

quel

le: S

erge

j Kha

ckim

ullin

– F

otol

ia.c

omForschung & Entwicklung

Plattform Inudstrie 4.0 auf der Cebit (neu) gestartet

besetzt. Ein Strategiekreis mit Vertretern aus Bundesressorts, Unternehmen, Verbänden, Ge-werkschaften, Wissenschaft und Bundesländern wird die Aufgabe der politischen Steuerung sowie die Rolle von Multiplikatoren übernehmen. Ein Lenkungskreis, bestehend aus Unternehmern, den Leitungen der Arbeitsgruppen und unter Be-teiligung des Bundeswirtschaftsministeriums und Bundesforschungsministeriums, wird als Entscheidungsgremium für die Strategieentwick-lung, technische Koordinierung und Umsetzung verantwortlich sein.Die Plattform Industrie 4.0 hat ihre inhaltlichen Schwerpunkte zunächst in fünf Arbeitsgruppen aufgeteilt: Referenzarchitektur, Standardisierung und Normung, Forschung und Innovation, Sicher-heit vernetzter Systeme, Rechtliche Rahmenbe-dingungen und Arbeit, Aus-/Weiterbildung.Bei der Auftaktveranstaltung der Plattform Indus-trie 4.0 am 14. April 2015 auf der Hannover Mes-se werden die ersten Ergebnisse der bisherigen Verbändeplattform sowie Ausblick, Zielrichtung und Agenda der Plattform vorgestellt. Erste greif-bare Ergebnisse aus den Arbeitsgruppen sollen bis Ende des Jahres erarbeitet und auf dem IT-Gipfel vorgestellt werden. (mf)

Deutschland ist laut Wanka wichtig, dass gerade mittelständische Unternehmen stärker in die Lage versetzt werden, die Chancen von Industrie 4.0 zu nutzen. „Dafür müssen wir die Zuverläs-sigkeit und Sicherheit der Informationstechnik verbessern und haben gerade die Forschung in diesem Bereich verstärkt“, so Wanka.Das Leitungsgremium der Plattform wird neben Bundeswirtschaftsminister Gabriel und Bundes-forschungsministerin Wanka mit Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gewerkschaften

Bild

quel

le: R

ed15

0770

– F

otol

ia.c

om

Der Bundesminister für Wirtschaft und Energie, Sigmar Gabriel, und die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Johanna Wanka, haben auf der Cebit gemeinsam den Startschuss zur Gründung der neuen Plattform Industrie 4.0 ge-geben. Wie es konkret weitergeht, wird auf der Hannover Messe zu erfahren sein. Das Thema Industrie 4.0 soll in der Plattform auf eine breite-re politische und gesellschaftliche Basis gestellt und sowohl thematisch als auch strukturell neu ausgerichtet werden. Neue Themen wie Sicher-heit vernetzter Systeme, rechtliche Rahmenbe-dingungen, Arbeit sowie Aus- und Weiterbildung würden dies erfordern.Bundesminister Sigmar Gabriel: „Mit der Neuaus-richtung der Plattform wollen wir schnell zu ers-ten Ergebnissen kommen, damit diese in konkre-ten Anwendungsbeispielen von den Unternehmen getestet und anschließend in Geschäftsmodellen umgesetzt werden können. Unser Ziel ist es, In-dustrie 4.0 zu einer Erfolgsgeschichte für Deutschland zu machen und unser Land als Leitanbieter für cyber-physische Produktionssys-teme zu etablieren.“Bundesministerin Johanna Wanka sagte: „Als fortschrittliche Industrienation müssen wir den Anspruch haben, die digitale Revolution zu ge-stalten.“ Für die Umsetzung von Industrie 4.0 in

Die Industrie 4.0 muss schneller kommen. Die Politik macht Druck und nimmt die Organisation unter ihre Fittiche.


Die Projektteilnehmer analysieren die über ein Jahr gesammelte Daten masse, um damit Produkti-onsschritte zu optimieren.


Der Datenraum soll international und für alle die gemeinsamen Standards nutzen-den Unternehmen zugänglich gestaltet werden.


IEE_2015_4_008_News_07.indd 8 19.03.2015 11:34:40

MEHR TOUCH. MEHR PC.MEHR LEISTUNG.www.br-automation.com/multitouch

MEHR LEISTUNG.www.br-automation.com/multitouch

< Automation Panel | Panel PC | Automation PC< Multitouch | Singletouch< Widescreen | 4:3< Hochformat | Querformat< Tragarm | Einbau | Edelstahl< Beliebig kombinierbar< Smart Display Link 3 | 100m< Intel Core i3 | i5 | i7< Intel Atom Bay Trail

IEE_2015_4_xx_News_06.indd 9 10.03.2015 08:13:25

10 IEE · 4 2015


Pünktlich zum Jubiläum glänzen Profibus und Profinet International (PI) mit beeindru-ckenden Knotenzahlen: 10 Millionen Profinet-Geräte und 50 Millionen Profibus-Knoten. Für den PNO-Vorstand ist das kein Grund, sich entspannt zurückzulehnen. Herausfor-derungen wie das Profinet of Things warten.

D ie Wachstumskurve zeigt dabei weiterhin nach oben. „Das inte-grierte Gesamtkonzept über-

zeugt die Anwender“, nennt Karsten Schneider, Vorstandsvorsitzender der PNO und Chairman von Profibus & Pro-finet International (PI) einen wichtigen Aspekt für den Erfolg. Die Kombination aus Profisafe und Profinet ist insbesonde-re für die Automobilindustrie ein wesent-liches Entscheidungskriterium. Also alles bestens?

„Wo sich Profinet die Butter vom Brot nehmen lässt, ist die Antriebstechnik“, er-klärte ein Teilnehmer in einer Pause. Viele Anbieter von Servoantriebstechnik geben hier Ethercat den Vorzug und standardi-sieren ihre Lösungen zuerst auf dieses System. „Dabei ist Profinet absolut eben-bürtig“, so der Experte.Kein Grund für Existenzängste: Immer mehr Daten müssen an autonome oder überlagerte Systeme wie MOM (Manu-facturing Operation Management), MES

(Manufacturing Execution Systems) oder an andere Standorte per Cloud übertra-gen werden. Karsten Schneider und Frith-jof Klasen skizzierten die daraus resultie-renden Anforderungen an Profinet, letzt-lich ein ‚Profinet of things‘ das sowohl die Echtzeit- als auch die Internet-Kommuni-kation umfassend beherrscht. (sk)

➜

25 Jahre Profibus-Kommunikation

Gutes Timing

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Red

aktio

n IE

E Halle 9, Stand D68


www.all-electronics.de Link zum Verband

[1] PNO Vorstände in Feierlaune: Karsten Schneider, Frithjof Klasen und Klaus- Peter Lindner (vlnr).

[2] Karsten Schneider: „Auch nach 25 Jahren gibt es neue Aufgaben für uns, beispielsweise ein Profil, das Profibus und Profinet zusammenführt und auf beiden Übertragungsphysiken läuft.“

[3] Michael Ziesemer, ZVEI Präsident: „Wir müssen sicherstellen, dass in einem per se unsicheren System eine sichere Anwendung möglich ist.“

[4] Für die Zukunft gerüstet: Das Profi-net of things und dessen Anforderungen.

[1] [2] [3]

[4]

IEE_2015_4_010_780_PI-Konferenz.indd 10 20.03.2015 10:43:39


Auf der Hannover Messe heißt das Thema für Harting nicht nur Cloud Computing, sondern auch Fog Computing. Damit ist der Ansatz gemeint, Rechenkraft und Intelligenz im Feld verteilt auf-zubauen. Das Ziel: Selbstlernende Systeme, die Ausfälle vorhersagen und Prozesse optimieren. Die Daten einer kompletten, komplexen Produk-tion in die Cloud zu schieben, überlastet jedes Backend und erst recht jede Internetleitung – es sind einfach zu viele Daten. Deswegen stellt Har-ting eine modulare Embedded-Plattform vor, die direkt im Feld mit Sensoren, Aktoren und Steue-

Der Umsatz bei Lapp sank im vergangenen Geschäfts jahr (1. Oktober 2013 bis 30. Septem-ber 2014) um 1,2 % von 830 auf 820 Millionen Euro. Das Ergebnis vor Steuern verbesserte sich von 35,5 auf 37,1 Millionen Euro. „Wir haben in den vergangenen Jahren sehr viel investiert, auf unser Ergebnis hat sich das aber nicht so ausge-wirkt, wie wir erwartet hatten“, erklärte Andreas Lapp, Vorstandsvorsitzender der Stuttgarter Lapp Holding. Den größten Einfluss auf die Umsatzent-wicklung hatte der Rückgang des Kupferpreises, der im Jahresdurchschnitt um 10 % von 583 auf 525 Euro/100 kg sank. Da der tatsächliche Preis eines Kabels immer tagesaktuell auf Basis des

Harting

Selbstlernende Systeme sind die wahre Industrie 4.0

Lapp

Umsatz schwächelt leicht

Bild

quel

le: R

edak

tion

IEE

Bild

quel

le: L

app

rungen kommuniziert und genug Power für re-chenintensive Aufgaben bereitstellt. Doch der eigentlich Clou ist die integrierte Virtualisierung: das ‚Virtual Embedded Computing‘. Damit ist es möglich in einem virtualisierten System mehrere Anwendungen komplett unabhängig voneinander zu entwickeln und laufen zu lassen. Diese An-wendungen können zum Beispiel Daten herstel-lerunabhänig sammeln und vorverarbeiten, bevor sie in eine Cloud geschickt werden. (mf)

LÜTZE SUPERFLEX®

Schleppketten-leitungen• hohe Zyklenzahl• kleine Biegeradien• große Verfahrwege

Bewährte LÜTZESUPERFLEX®Qualität• breites Anwendungs-spektrum

• nachgewiesene Produkteigenschaften

• hervorragende Beständigkeit• Zulassungen UL, CSA

LÜTZE SUPERFLEX® Schleppketten-leitungen: Energie- und Daten-übertragung auch unter extremenBedingungen.

beweglichvielseitigzuverlässig

Friedrich Lütze GmbH • D-71384 [email protected] • www.luetze.de

Intelligentes

Produktportfolio,

verbesserte

Logistik, kurze

Lieferzeiten!

Mehr Infos online im LÜTZE-Produktkonfigurator unter www.luetze.deHannover Messe 2015:Halle 9 Stand D54 und Freigelände mit Roadshow

IEE_72x297_04_2015_Layout 1 12.03.15 10:09 Seite 1

Kupferkurses berechnet wird, sinken bei einem fallenden Kupferpreis automatisch die Umsätze. Hinzu kam die negative Währungsentwicklung außerhalb des Euroraums. Beide Faktoren haben zusammen zu einem Nettoumsatzverlust von fast 5 % gegenüber dem Vorjahr geführt. Der Umsatz an sich stieg jedoch im Vorjahresvergleich um 3,7 %. Außerdem wurde der Umsatz von der sich eintrübenden Konjunktur in wichtigen Absatz-märkten wie dem deutschen Maschinen- und Anlagenbau und der Ukraine-Krise beeinflusst. Positive Impulse gab es dagegen im Systemge-schäft wie zum Beispiel in der E-Mobility. Hier sind die Umsätze überproportional gewachsen. „Wir spüren, dass die Rahmenbedingungen welt-weit schwieriger geworden sind“, so Andreas Lapp. Ins Geschäftsjahr 2014/2015 ist Lapp gut gestartet. Abgesehen von den Risiken und Chan-cen bezüglich der Entwicklung der Wechsel- und Kupferpreiskurse geht das Unternehmen für das laufende Geschäftsjahr von einem leichten Um-satzwachstum aus. (mf)


„Wir hatten uns höhe-re Ziele gesetzt. Da haben wir unsere Hausaufgaben nicht richtig gemacht.“ Andre as Lapp, Vor-standsvorsitzender der Stuttgarter Lapp Holding, ist nicht zu-frieden mit dem Ge-schäftsjahr.

„Predictive Main-tenance ist das Thema bei Indust-rie 4.0, das wirk-lich läuft“, erklärt Claus Hilger, Ge-schäftsführer Har-ting IT Services.

Mehr zeigt Harting von seiner Virtual Em-bedded Plattform noch nicht.


Bild

quel

le: H

artin

g

IEE_2015_4_011_News_02.indd 11 19.03.2015 11:38:48

12 IEE · 4 2015


Die Hannover Messe, Deutschlands größte Industriemesse, wirft ihre Schatten voraus. In 27 Hallen und auf den Freiflächen zeigen die ausstellenden Unternehmen ihre Neu-heiten. Unter anderem ist die ‚MDA – Motion, Drive & Automation‘ turnusmäßig wieder dabei und lockt die Hersteller nach Hannover. Damit Sie nicht den Überblick verlieren, hat die Redaktion der IEE für Sie Hot Spots zu spannenden Produkten vorbereitet.

D ie digitale Vernetzung der Indus-trie ist vom 13. bis 17. April 2015 das Hauptthema in Han-

nover. Denn nur im Netzwerk sind die wesentlichen Herausforderungen der Indus trie 4.0 zu bewältigen: ob allge-meingültige Standards für die M2M-Kommunikation, die Datensicherheit

oder das Geschäftsmodell der Zukunft. Das diesjährige Motto der Hannover Messe, ‚Integrated Industry – Join the Network!‘, knüpft genau daran an – auf-bauend auf dem letztjährigen Leitthema ‚Integrated Industry – Next Steps‘ – und ist gleichzeitig ein Aufruf. Da viele Unter-nehmen keine ausreichenden oder gar

keine Konzepte entwickelt haben, bedarf es weiterer, umfangreicher Informatio-nen. Um aber wettbewerbsfähig zu blei-ben, ist eine Vernetzung in Zukunft zwin-gend nötig. Maschi nenbau, Elektrotech-nik und IT müssen sich austauschen und kooperieren – sich vernetzen: im Hinblick auf die Kommunikation, auf Geschäfts-

Hannover Messe 2015

Im Netz der Industrie 4.0

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Deu

tsch

e M

esse

Das Leitthema – zum wiederholten Male steht die In-tegrated Industry im Namen – lässt auf Neues aus der Industrie 4.0 hof-fen.

IEE_2015_4_xx_750_Hannover Messe Vorbericht.indd 12 17.03.2015 14:39:41

13IEE · 4 2015


modelle, vor allem aber auch mit Blick auf die Sicher heit – von Daten, von Mensch und Maschine.

Die Not der Vernetzung„Ist mein Unternehmen fit für die vierte industrielle Revolution? Das ist die Kern-frage, die sich Geschäftsführer und Fabri-kleiter aus der Industrie aktuell stellen“, sagt Dr. Jochen Köckler, Vorstand der Deutschen Messe. In Zukunft werden Kunden demnach weniger auf identische

Massenware zurückgreifen wollen, son-dern verstärkt individuell auf sie zuge-schnittene Ware zu niedrigen Kosten ver-langen. Wenn Maschinen und Bauteile untereinander kommunizieren, kann sich die Produktionsstraße schnell wechseln-den Anforderungen anpassen und sich eigen ständig für den schnellsten, güns-tigsten Weg entscheiden – so die Theorie. Die Hannover Messe setzt sich mit dem diesjährigen Motto zum Ziel, bisher unsi-chere Unternehmen auf dem Weg zur Indus trie 4.0 mitzunehmen und Fragen zu beantworten. Eine kleine Revolution wird es auf jeden Fall in diesem Jahr geben: Die 2013 von ZVEI, VDMA und Bitkom gestartete ‚Plattform Industrie 4.0‘ soll zur Messe komplett neu aufgestellt werden, um im internationalen Feld weiter mithalten zu können (siehe Kasten oder IEE 03/2015).Wie die Unternehmen aus der Automati-siererbranche auf die vierte industrielle Revolution reagieren, zeigt sich in diesem Jahr in rund der Hälfte der Messehallen. Für Besucher aus diesem Feld sind vor al-lem die Leitmessen Industrial Automati-on, MDA und Digital Factory interessant.

Automatisierung in der IndustrieAuf der Leitmesse Industrial Automation (Hallen 8, 9, 11 und 14 bis 17) erhalten die Besucher Informationen rund um Auto matisierungsprozesse, Robotik und industrielle Kommunikation – alles, was die intelligente, vernetze Fabrik braucht.Alles zur IT und zur Automationstechnik, und damit viele Infos zur Industrie 4.0 warten in den Hallen 8 und 9: Virtual Reality, Smart Factory, IT-Security, Steue-rungen und Sensorik sowie Mess- und Regeltechnik sind nur ein paar Beispiele. Spannendes zur Prozess- und Energieau-tomation zeigen die Aussteller in Halle 11: Prozessleitsysteme und Prozessauto-matisierung sowie Mess- und Regel-technik oder auch Instandhaltung und Dienstleistungen sind einige der Schwer-punkte. Die Hallen 14 und 15 stehen un-ter dem Motto Fertigungs- und Prozess-automation. Den Besucher erwarten Aus-steller aus den Bereichen Elektrische An-triebe, Pneumatik, Pumpen oder der Fördertechnik. Auch zur Energieeffizienz gibt es Neues. Außerdem findet in Halle 14 das Forum Industrial Automation statt. Täglich von 10:00 bis 18:00 Uhr

Hannover Messe

Messe im Detail

Veranstaltungsort:Messegelände Hannover

Adresse fürs Navi:Hermesallee30521 Hannover

Termin:13. bis 17. April 2015

Öffnungszeiten:Täglich 9 bis 18 Uhr

[1] [2]

[3]

[1] Nox, der Roboter war mit seiner Show im ver-gangenen Jahr eines der Highlights der Automation & IT Tour. Man darf gespannt sein, wer (oder was) in diesem Jahr über den roten Teppich durch die Automatisierer-Hallen läuft.

[2] Im Jahr 2015 ist die MDA – Motion, Drive and Automation – als Leitmesse wieder am Start. Hier finden Besucher alles, was sich bewegt und Ande-res antreibt.

[3] Die digitale, vernetzte, schlaue Fabrik bekommt mit der Digital Factory einen Schauplatz – in die-sem Jahr geht es vor allem um die Vernetzung.


14 IEE · 4 2015


gibt es hier Fachvorträge und News aus der Fertigungs- und Prozessautomation. In den Hallen 16 und 17 dreht sich alles um die Fertigungsautomation. Neben Robotik-Neuheiten gibt es Informationen zur Bildverarbeitung, Energieführung oder anderen einzelnen Komponenten für die Automatisierungstechnik. Der Appli-cation Park ‚Robotics, Automation & Vi-sion‘ in Halle 17 am Stand B15 bildet ein

Zentrum für Roboterhersteller, System-häuser und industrielle Bildverarbeitung. Auf einer Live-Demofläche zeigen Aus-steller ihre Applikationen in Aktion.

Für den nötigen AntriebNach einer Pause im vergangenen Jahr ist die MDA – die ‚Motion, Drive & Auto-mation‘ – wieder als Leitmesse vertreten (Hallen 19 bis 25 und 14 bis 17). Hier erwartet die Besucher ein Überblick über elektrische und mechanische Antriebs-technik sowie Hydraulik und Pneumatik. Wichtige Themen für die Aussteller sind vor allem die ressourcenschonende Pro-duktion und energieeffiziente Produkte. Im MDA-Forum in Halle 24 referieren Experten zu den Themen Antriebe, Fluid-technik, Pneumatik sowie Hydraulik und stehen den Besuchern zur Diskussion zur Verfügung. Einen Schwerpunkt bilden Condition-Monitoring-Systeme (CMS) als wichtiger Bestandteil von Industrie-4.0-Konzepten. Die Antriebs- und Fluidtechnik sind für

Hartmut Rauen, stellvertretendem VDMA- Hauptgeschäftsführer Schlüssel-komponenten: „Als intelligente Aktorein-heit oder auch CPS-Modul werden die Bewegungs- und Funktionsdaten, aber auch Verschleißparameter der Antriebs-einheit erfasst, verstanden und interpre-tiert. Im Condition Monitoring lassen sich somit bereits heute funktionierende Geschäftsmodelle aufbauen.“ Viele Aus-steller präsentieren auf der Messe neue oder weiterentwickelte CMS. So auch die Firma Schaeffler, die unter anderem ein neues Drehmoment-Messmodul für Wälzlager präsentiert, das die Grundlage zur Überwachung von Maschinenzustän-den schafft. Mit einem System, das Fakto-ren wie Verschleiß, Fehlausrichtung, Un-wucht, Raum- und Motorgehäuse-Tem-peratur erfasst, ebnet sich der Weg für sich selbst überwachende Maschinen.

Die vernetzte FabrikNeues zum Thema Digitale Fabrik finden Besucher in den Hallen 7 und 8. Die Aus-

Verfolgen Sie uns auf Twitter

Messe im Detail

Sie können nicht zur Messe kommen? Oder Sie sind auf der Messe, suchen aber nach interessan-ten neuen Produkten und wollen wissen, was in der Branche los ist? Dann folgen Sie uns unter twitter.com/aeaktuell. Wir berichten live von der Messe, den Veranstaltungen und den Pressekon-ferenzen. Zusätzlich erfahren Sie unter dem Hash-tag #hm15 sowohl spannende Kurznachrichten von uns, als auch von der Messegesellschaft und ausstellenden Firmen.

10/2014 ▪ Änderungen vorbehalten ▪ 141022

HANNOVER MESSE ▪ 13. – 17. April 2015

job and career(Halle/Hall 17)

Tec2You(Pavillon/Pavilion 11)

Industrial Automation Internationale Leitmesse für Fertigungs- und Prozess- automation, Systemlösungen und Industrial ITHallen 8, 9, 11, 14–17

Motion, Drive & Automation Internationale Leitmesse der Antriebs- und FluidtechnikHallen 14–17, 19–25

Energy Internationale Leitmesse der erneuerbaren und konventionellen Energieerzeugung, Energieversorgung, -übertragung, -verteilung und -speicherungHallen 11–13, 27, FG

WindInternationale Leitmesse der Anlagen, Komponenten und Services für die WindenergieHalle 27

MobiliTecInternationale Leitmesse für hybride & elektrische Antriebs-technologien, mobile Energiespeicher und alternative MobilitätstechnologienHalle 27, FG

Digital FactoryInternationale Leitmesse für integrierte Prozesse und IT-LösungenHallen 7, 8

ComVacInternationale Leitmesse der Druckluft- und VakuumtechnikHalle 26

Industrial SupplyInternationale Leitmesse für industrielle Zulieferlösungen und LeichtbauHallen 4 –6

SurfaceTechnologyInternationale Leitmesse der OberflächentechnikHalle 3

Research & TechnologyInternationale Leitmesse für Forschung, Entwicklung und TechnologietransferHalle 2

Eingang Entrance

Convention Center

Informations-Centrum Information Center

Presse-Centrum Press Center

Haus der Nationen House of Nations

Freigelände Open-air site

Robotation Academy (Pavillon/Pavilion 36)

Global Business & Markets (Halle/Hall 6)

Umwelttechnik und Ressourceneffizienz

Leichtbau / Solutions Area

Partnerland Indien Partner Country India

[4] Die Übersicht für Sie: Im Hallenplan sehen Sie, was Sie wo zu welchem Thema finden – damit Sie sich in Hannover nicht verlaufen.

10/2014 ▪ Änderungen vorbehalten ▪ 141022

HANNOVER MESSE ▪ 13. – 17. April 2015

job and career(Halle/Hall 17)

Tec2You(Pavillon/Pavilion 11)

Industrial Automation Internationale Leitmesse für Fertigungs- und Prozess- automation, Systemlösungen und Industrial ITHallen 8, 9, 11, 14–17

Motion, Drive & Automation Internationale Leitmesse der Antriebs- und FluidtechnikHallen 14–17, 19–25

Energy Internationale Leitmesse der erneuerbaren und konventionellen Energieerzeugung, Energieversorgung, -übertragung, -verteilung und -speicherungHallen 11–13, 27, FG

WindInternationale Leitmesse der Anlagen, Komponenten und Services für die WindenergieHalle 27

MobiliTecInternationale Leitmesse für hybride & elektrische Antriebs-technologien, mobile Energiespeicher und alternative MobilitätstechnologienHalle 27, FG

Digital FactoryInternationale Leitmesse für integrierte Prozesse und IT-LösungenHallen 7, 8

ComVacInternationale Leitmesse der Druckluft- und VakuumtechnikHalle 26

Industrial SupplyInternationale Leitmesse für industrielle Zulieferlösungen und LeichtbauHallen 4 –6

SurfaceTechnologyInternationale Leitmesse der OberflächentechnikHalle 3

Research & TechnologyInternationale Leitmesse für Forschung, Entwicklung und TechnologietransferHalle 2

Eingang Entrance

Convention Center

Informations-Centrum Information Center

Presse-Centrum Press Center

Haus der Nationen House of Nations

Freigelände Open-air site

Robotation Academy (Pavillon/Pavilion 36)

Global Business & Markets (Halle/Hall 6)

Umwelttechnik und Ressourceneffizienz

Leichtbau / Solutions Area

Partnerland Indien Partner Country India

[4]




www.all-electronics.de Link zur Messe Link zur Meldung über die Plattform Industrie 4.0

steller zeigen integrierte Prozesse und IT-Lösungen. Prozessintegration und inter-disziplinäre Produktentwicklung verbin-den sich hier stark mit dem diesjährigen Messemotto. Viele Besucher dürften sich sehr für die Kernthemen Manufacturing Execution (MES), Enterprise Resource Planning (ERP), Product Lifecycle Mana-gement (PLM) oder CAx interessieren, vor allem, da im Hinblick auf eine durch-gängige Vernetzung die Datenmenge rasant steigt. Die Anforderungen, die sich dazu an die Unternehmen stellen, sehen viele Geschäftsführer problematisch. Es stellt sich die Frage, wie sie diese vielen Daten am besten und sichersten aufberei-ten und nutzen können, um daraus im besten Fall neue Geschäftsmodelle abzu-leiten. Hier wiederum beginnt die Angst vieler Mitarbeiter, die fürchten in Zu-kunft für den Betrieb nicht mehr notwen-dig zu sein. Messevorstand Köckler dazu: „Wir brauchen eine breite Akzeptanz bei Gewerkschaften, Politik und Gesellschaft, um Industrie 4.0 zum Erfolg zu führen. Die Industrie wird auf der Hannover Messe zum Diskurs einladen.“ Eine neue Sonderschau in den Hallen der Digital Factory ist die ‚Additive Manu-facturing Plaza‘. Vom integrierten Prozess von 3D-Modellen über die Aufbereitung der Daten für die Fertigung bis hin zur Nachbehandlung werden hier die Mög-lichkeiten der Fertigungstechnik gezeigt.

Arburg stellt beispielsweise eine komplet-te Prozesskette vor. Passend dazu findet am 14. April 2015 die Tagung ‚Additive Manufacturing für den Maschinenbau‘ im Convention Center (CC) statt.Am 16. April 2015 startet – ebenfalls im CC – die nunmehr siebte MES-Tagung, die MES in der Praxis vorstellt. Zuhörer können sich über MES-Lösungen infor-mieren, die Produktions- und Fertigungs-prozesse effizienter gestalten. Die Tagung läuft unter dem Motto „flexibel, schnell, transparent“.

Hot Spots weisen den WegAuch in diesem Jahr leitet ein roter Tep-pich die Besucher durch die Messehallen: Der Weg führt durch die für Automati-sierung und Digital Factory wichtigen Hallen, vorbei an zahlreichen Unterneh-men aus diesen Bereichen. Wenn Sie sich freier bewegen wollen, können Sie ein-fach unsere Hot Spots nutzen. Auf den folgenden Seiten erhalten Sie im Vorfeld Infos zu interessanten Produkten aus der Automatisierung, der Digital Factory sowie zur Leitmesse MDA. (su)

➜

Der ZVEI hat bestätigt, dass zur Hannover Messe 2015 eine Umstrukturierung der Plattform Indust-rie 4.0 ins Haus steht. Unklar ist, ob dabei die vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) bereits im Juli 2014 angekündigte ‚Dialogplattform Industrie 4.0‘ eine Rolle spielt. Auch der Bitkom erklärte: „Die Plattform Industrie 4.0 wird künftig in die neue Plattform Industrie 4.0 beim Bundeswirt-schaftsministerium übergehen.“ Wolfgang Dorst, Bereichsleiter Industrie 4.0 beim Bitkom, kom-mentiert: „Jetzt geht es darum, die breitere Ge-sellschaft anzusprechen. Dafür kann eine neue Organisationsform sinnvoll sein. Um die Nutzung des Internets in der Industrie voranzutreiben, ist der enge Dialog mit der Politik wichtig.“ Dabei werde es vor allem darum gehen, Standards für die vernetzte digitalisierte Produktion zu definie-ren. 2013 ging die Plattform Industrie 4.0, getragen von Bitkom, VDMA und ZVEI, mit viel Tamtam an

den Start. Mit dem Auftreten des amerikanischen Pedants, dem Industrial Internet Consortium (IIC), wurden Stimmen laut, die der Plattform vorwar-fen, nichts Konkretes auf die Beine zu stellen. Reinhard Clemens, CEO von T-Systems, erklärte auf der VDI-Tagung Industrie 4.0 Ende Januar: „Die erste Halbzeit der Digitalisierung haben wir verloren.“Außerdem gibt es Gerüchte, dass auch das BMWi mit der Arbeit der Plattform nicht zufrieden sei. Formal hat das Ministerium keinen Einfluss auf die Verbände. Aber um eine gute Zusammenarbeit sind beide Seiten sicherlich bemüht. Immerhin gab der ehemalige Wirtschaftsminister Philipp Rösler auf der Hannover Messe 2013 auch den offiziellen Startschuss. Genauere Informationen zur Umstrukturierung und Neuausrichtung der In-dustrie-4.0-Initiative liegen zurzeit nicht vor.

Plattform Industrie 4.0 gescheitert

Technik im Detail



16 IEE · 4 2015

Wir treiben Ihre Motoren an. Optimiert in wenigen Sekunden.Danfoss Frequenzumrichter steuern alle gängigen Motortypen* und optimieren deren E�zienz in Sekunden. So steigern Sie mit unseren VLT® Frequenzumrichtern die Produktivität, Energiee�zienz und Geschwindigkeit in Ihren Anwendungen.

* Unterstützt Asynchron-, Permanentmagnet- und Synchron-Reluktanzmotoren

Weitere Informationen finden Sie unter: www.danfoss.de/vlt

Danfoss GmbH · VLT AntriebstechnikTelefon: +49 69 8902-0, E-Mail: [email protected]

Besuchen Sie uns auf der

HANNOVERMESSE 2015in Halle 14, Stand H30

Erleben Sie die sekunden-schnelle Inbetriebnahme für unterschiedliche Motortechnologien live.

Danfoss_AZ_VLT_210x102_iee_04_2015.indd 1 06.03.15 14:39


Indien gilt als aufstrebende Wirtschaftsmacht – und will die Erwartungen in den kom-menden Jahren festigen: Die Industrie soll boomen. Zeit für das Land, sich weiter ins Blickfeld internationaler Unternehmen zu begeben. Das diesjährige Partnerland der Hannover Messe im Profil.

M it der 2014 gestarteten Kam-pagne ‚Make in India‘ strebt Indien einen wirtschafts-

freundlichen Kurs an und öffnet sich mehr für ausländische Investoren. Insbe-sondere die Industrie will die Regierung um Ministerpräsident Narendra Modi fördern – und dabei die Infrastruktur weiter ausbauen sowie bestehende Fir-men modernisieren. Ziel ist es, die Wert-schöpfung lokaler Firmen im Inland zu erhöhen und gleichzeitig die Einfuhr in-ternationaler Waren zu senken. Stattdes-sen sollen mehr Fertigungsstätten in Indi-

en aufgebaut werden – auch von interna-tionalen Unternehmen, die das Land un-ter anderem auf der Hannover Messe ansprechen möchte. Ausländische Inves-toren sollen Indien als potenziellen Pro-duktionsstandort sehen. Ministerpräsi-dent Modi bezeichnet das produzierende Gewerbe als Rückgrat der indischen Volkswirtschaft. Unter anderem von deutscher Infrastruktur, Wissenschaft und Technik erhofft er sich einen Wachstums-schub. Ausschlaggebend für die Wahl zum Partnerland 2015 waren neben der weiterhin stark wachsenden indischen

Wirtschaft auch die guten Beziehungen zwischen indischen und deutschen Unter-nehmen. Auch die positiven Eindrücke, die das Partnerland bereits 2006 auf der Hannover Messe hinterlassen hat, nennt die Deutsche Messe als Grund. Damals strömten rund 5 700 indische Besucher nach Hannover. Als Aussteller waren 350 indische Unternehmen vertreten und in diesem Jahr soll es ähnlich aussehen.

Wirtschaft mit WachstumspotenzialMit jährlich im Durchschnitt rund 10 % Wachstum in den vergangenen zehn Jah-

Hannover Messe 2015 – Partnerland Indien

Ein Tigersprung über den Ganges

Bild

quel

le: D

euts

che

Mes

se

Die Kampagne ‚Make in India‘ ist auch in Hannover Thema: Um die Wirtschaft zu stär-ken, will das Land ausländische In-vestoren anspre-chen und den In-dustriestandort Indien bewerben.

IEE_2015_4_xx_751_Hannover Messe Indien.indd 16 17.03.2015 14:30:01


Wir treiben Ihre Motoren an. Optimiert in wenigen Sekunden.Danfoss Frequenzumrichter steuern alle gängigen Motortypen* und optimieren deren E�zienz in Sekunden. So steigern Sie mit unseren VLT® Frequenzumrichtern die Produktivität, Energiee�zienz und Geschwindigkeit in Ihren Anwendungen.

* Unterstützt Asynchron-, Permanentmagnet- und Synchron-Reluktanzmotoren

Weitere Informationen finden Sie unter: www.danfoss.de/vlt

Danfoss GmbH · VLT AntriebstechnikTelefon: +49 69 8902-0, E-Mail: [email protected]


HANNOVERMESSE 2015in Halle 14, Stand H30

Erleben Sie die sekunden-schnelle Inbetriebnahme für unterschiedliche Motortechnologien live.

Danfoss_AZ_VLT_210x102_iee_04_2015.indd 1 06.03.15 14:39

ren – aktuell rund 5 % – hat sich Indiens Wirtschaft mittlerweile zur zehntgrößten Volkswirtschaft der Welt gemausert. Grund dafür ist vor allem der IT-Sektor – bisher, wenn es nach Modi geht. In der Industrie hapert es dagegen auch heute noch. Aktuell (Stand Januar 2015) stam-men nur 25 % des BIP Indiens aus der Industrie, davon lediglich 13 % aus der verarbeitenden Industrie. Einzelne Fir-men sind entsprechend modern ausgerüs-tet, der Großteil produziert aber mit ein-fachen, veralteten Anlagen und ineffizi-ent. Auch in Forschung und Entwicklung hat das Land in den letzten Jahren zu wenig investiert, heißt es in einem Bericht des Germany Trade & Invest (GTAI), der

Gesellschaft der Bundesrepublik Deutsch-land für Außenwirtschaft und Standort-marketing. Vor allem die Maschinenbau-Branche gilt als stark zersplittert. Indische Maschinen-Hersteller bedienen haupt-sächlich das untere bis mittlere Preisseg-ment, stellen aber die gesamte Produkt-palette her – darunter besonders Werk-zeug- und Textilmaschinen. Bevor die Indus trie weiter wachsen kann, muss das Land erst einmal an seiner Infrastruktur arbeiten. Auch hier wird Indien auf die Hilfe von außerhalb angewiesen sein.

Handelsbeziehungen stärkenMit dem wirtschaftsfreundlichen Kurs und viel Werbung am internationalen

[1]


www.all-electronics.de Link zum Partnerland auf der Hannover Messe Link zu Indien beim GTAI

[1] Für den indischen Ministerpräsidenten Narendra Modi ist der Besuch auf der Messe gleichzeitig der erste Besuch in Deutsch-land. Er strebt mit sei-ner Regierung einen wirtschaftsfreundli-chen Kurs für Indien an und möchte dazu internationale Bezie-hungen stärken.Bi

ldqu

elle

: Pre

ss In

form

atio

n Bu

reau

, Gov

ernm

ent o

f Ind

ia

Markt schlägt die Regierung den Weg da-hin ein. Dass Deutschland wichtig für die indische Wirtschaft ist, zeigt sich an den aktuellen Handelszahlen: Deutschland ist mit einem Handelsvolumen von 16,1 Mil-liarden Euro Indiens größter Handels-partner innerhalb der EU. Indien hat im Jahr 2012/13 insbesondere Maschinen – ein Drittel der Gesamtexporte nach Indi-en – in Deutschland nachgefragt und war damit maßgeblich am deutschen Han-delsüberschuss von rund 3,4 Milliarden Euro beteiligt. Damit gilt das Land auch für Deutschland als wichtiger Handels-partner. Und die Beziehungen sollen wachsen. Die Bundesregierung hat Indien im vergangenen Jahr rund eine Milliarde Euro an Krediten zugesagt. Vor allem in die Bereiche Energieeffizienz, erneuerbare Energien und nachhaltige Nutzung natür-licher Ressourcen soll das Geld fließen.Für den seit Mai 2014 amtierenden indi-schen Ministerpräsidenten Modi ist der Besuch auf der Messe gleichzeitig der ers-te Besuch in Deutschland. Am Abend des 12. April 2015 wird er die Messe zusam-men mit Bundeskanzlerin Angela Merkel eröffnen und am 13. April zum Messe-rundgang starten. (su)

➜

IEE_2015_4_xx_751_Hannover Messe Indien.indd 17 17.03.2015 14:30:04

18 IEE · 4 2015



Daten gelten als das Öl des 21. Jahrhunderts. Gefördert wird es durch die Digitalisie-rung, die als zentraler Schlüssel zu mehr Produktivität, Effizienz und Flexibilität gilt. Daher stellt Siemens das Thema in den Mittelpunkt seines Messeauftritts und zeigt die passenden Raffinerien.

E ffizienzsprünge sind nur noch zu erreichen, wenn Systeme und Pro-zesse entlang des gesamten Pro-

dukt- und Produktionslebenszyklus eng verzahnt und optimiert werden. So das Credo von Anton Huber im Vorfeld der Hannover Messe. Der Enabler ist die Digi talisierung aller Daten und Prozesse, die Siemens schon seit Jahren mit Macht und Geld verfolgt, angefangen mit dem Kauf von UGS, deren Teamcenter die Plattform des digitalen Unternehmens bil-det, über Innotec und deren CAE-Land-schaft bis hin zu anderen Unternehmen aus dem MES-Umfeld. Im Prinzip hat Sie-mens alle Bestandteile der Prozesskette in einem digitalen Unternehmen beisam-men. „Wir sind noch bei weitem nicht so durchgängig wie wir es uns wünschen“, räumt Anton Huber, CEO der Division Digital Factory, ein. Damit der Prozess sauber funktioniert mussten beispielswei-se bereits vorhandene Funktionen noch-mals programmiert werden. „Bis Jahres-ende sind wir hier dann ein gutes Stück weiter“, so Huber.Unter dem Motto ‚On the way to Indust-rie 4.0 – Driving the Digital Enterprise‘ zeigt Siemens verschiedene Lösungen wie

Totally Integrated Automation (TIA), Inte grated Drive Systems (IDS), Industrie-Software sowie datenbasierte Services.Ein wichtiger Schritt zur digitalen Anlage ist die vereinfachte Verwaltung der Netz-werke. Einen Eindruck, wie das in Zu-kunft funktionieren könnte, gibt das Pro-jekt ‚Effortless Communication‘. Die Ver-gabe von Adressen wandert hier aus dem Engineering direkt in die Automatisie-rungsgeräte. Die Komponenten können sich selbst eindeutige Adressen automa-tisch zuweisen, ohne dass ein zentraler Adress-Server erforderlich ist. Darüber hinaus vereinfacht das System den Ein-satz von Fernwartungsservices und er-höht deren Sicherheit.

In einem ‚Digitalisierungsforum‘ präsen-tiert das Unternehmen außerdem konkre-te Anwendungsbeispiele für digitale Tech-nologien in der Fertigungs- und Prozess-industrie sowie für den Maschinenbau. Im Mittelpunkt steht dabei das Konzept des ‚Digital Enterprise‘. Siemens bietet dafür eine auf leistungsstarker Software basierende Plattform, mit der sich die An-forderungen von Industrie 4.0 in den kommenden Jahren erfüllen lassen kön-nen. Besonderen Stellenwert hat dabei die Verschmelzung der virtuellen mit der rea-len Welt: „Die digitale Fabrik ist keine Vision mehr,“ so Huber. (sk)

➜

Digital Enterprise

Daten-Bohrtürme

Halle 9, Stand D35

Wir können einen Produk-tions-Lifecycle komplett abbilden, aber die Definition von Industrie 4.0 fällt uns immer noch schwer. Anton Huber, Vorstandsvorsitzender der Division Digital Factory bei Siemens

Siemens stellt die Digitalisierung der Produkte und Prozesse in den Mittelpunkt.

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Sie

men

s

IEE_2015_4_018_789_Siemens-PK.indd 18 17.03.2015 14:47:21

IEE_2015_4_xx_News_03.indd 19 18.03.2015 10:15:20

20 IEE · 4 2015



Phoenix Contact, Rittal und dessen Tochterunternehmen Eplan haben sich für die Han-nover Messe zum Technologienetzwerk ‚Smart Engineering and Production 4.0‘ zu-sammengeschlossen. Gemeinsam skizzieren sie die Prozesskette im Engineering und in der Produktion für Losgröße 1.

Durchgängig virtuelles Engineering ist Voraussetzung für die Industrie 4.0: Dass das machbar

ist, zeigen Eplan, Rittal und Phoenix Contact, die als Lösungsanbieter die Prozesskette vom Engineering, über die Schaltschranksystemtechnik bis zur Automatisierung abdecken.Anhand von fünf Prozessschritten zeigt das Technologienetzwerk, den durchgängigen, automatisierten Prozess, beginnend beim digitalen Artikel über das Enginee

ring bis hin zur Produktion. Am Beispiel eines Schaltschranks ist zu sehen, wie aus einer umfassenden virtuellen Produktbeschreibung alle notwendigen Daten über standardisierte Schnittstellen wie eCl@ss und AutomationML aus der Entwicklung in die Herstellung fließen. Die digitale Produktbeschreibung wird dabei bis zur Inbetriebnahme, Anlagenbedienung und wartung entlang des gesamten Produktlebenszyklus weiter genutzt. Ein virtueller Prototyp und dessen durchgän

gig digitale Beschreibung all seiner Komponenten schafft die Voraussetzungen für eine Fertigung individueller Industrieprodukte, im Extremfall in Losgröße 1. Diese hochwertigen Produktdaten bilden den Nährboden für effizientere Wertschöpfungsprozesse in der Industrie. (sk)

Industrie 4.0 zum Anfassen

Fertigung in Lösgröße 1

Bild

quel

le: P

hoen

ix C

onta

ct

Jederzeit zu wissen, worauf man sich verlassen kann, ist ein gutes gefühl.

Sensoren. Systeme. Netzwerktechnik.

www.balluff.com

13.-17.04.2015Halle 9, Stand F53

IEE_Image_IO-Link_2015_210x146_DE.indd 1 3/9/2015 12:04:30 PM

Halle 8, Stand D28

Fünf Stationen zeigen exempla-risch, welche Möglichkeiten die digitale Beschreibung eines End-produkts im Produktionsprozess erschließt.

IEE_2015_4_020_783_Phoenix_i40.indd 20 17.03.2015 14:48:39


Losgröße 1 in fünf Etappen

Details zum Demonstrator

Station 1: MCAD und Produktdaten An Station 1 wird anhand von Automatisierungs-komponenten wie Reihenklemmen und I/O- Modulen sowie einem Sammelschienenadapter erklärt, warum die digitale Beschreibung dieser Artikel wichtig ist. Zum einen sind sie die Grundla-ge für die Verwendung und Planung von Anlagen in den Engineering-Tools (ECAD/MCAD); zum ande ren die Voraussetzung für deren automati-sierte Verarbeitung. Für eine automatisierte Ver-drahtung von Klemmenleisten werden die Koordi-naten und die Öffnungsrichtung der Leitungszu-führungen benötigt. An einem MCAD-Arbeitsplatz demonstrieren klassische Konstrukteure, wie ein-fach sich CAD-Modelle um eben diese Informatio-nen anreichern lassen – passende Schnittstellen wie eCl@ss vorausgesetzt.

Station 2: ECAD Fiktiv, das heißt per Animation, erfolgt zunächst der Import der eCl@ss-Artikelbeschreibungen der Reihen-Durchgangsklemmen in das Engineering-Tool. Auf Basis dieser Daten baut der Elektro-Kon-strukteur eine Schaltschrank im ECAD-System

Jederzeit zu wissen, worauf man sich verlassen kann, ist ein gutes gefühl.

Sensoren. Systeme. Netzwerktechnik.

www.balluff.com

13.-17.04.2015Halle 9, Stand F53

IEE_Image_IO-Link_2015_210x146_DE.indd 1 3/9/2015 12:04:30 PM

auf. Das Ergebnis dieses Engineering-Schritts ist ein virtueller Prototyp, der an die mechanische Bearbeitungsstation weitergegeben wird. Als Aus-gabeformat kommt wiederum eCl@ss in Kombi-nation mit Automation ML zum Einsatz.

Station 3: Mechanische Bearbeitung/Einbin-dung von Bestandsanlagen in die Industrie 4.0 Hier findet der Übergang zur realen Produktion statt: Das von Rittal gestellte Bearbeitungszent-rum extrahiert aus dem virtuellen Prototypen die für seine Aufgaben relevanten Informationen, etwa die Koordinaten und Größe der Bohrungen und Ausbrüche, und fertigt die Schalttafel. Verfü-gen Bestandsanlagen über ein Import-Tool, funkti-oniert auch mit ihnen die Datenextraktion aus dem virtuellen Modell, und damit die Integration in Industrie-4.0-Konzepte.

Station 4: Fertigungsanlage 4.0Auch die ClipX-Anlage von Phoenix Contact, die als Stand-alone-Lösung bereits im Vorjahr vorge-stellt wurde, zieht sich den virtuellen Prototyp (Klemmenleiste) auf die Anlage. Anhand der digi-

talen Beschreibung ermittelt dessen Leitsystem die notwendigen Fertigungsschritte und prüft, ob mit den an der Anlage angeschlossenen Zellen dieser Fertigungsablauf überhaupt durchgeführt werden kann. Da dies der Fall ist, wird die Klem-menleiste live gefertigt beginnend mit dem Ablän-gen der Schiene und Kennzeichnung per RFID, über die automatische Montage der Klemmen bis hin zur Einbindung eines Handarbeitsplatzes über einen Werker-Assistenzmonitor und die Kamera-gestützte Endkontrolle auf Basis der Daten des virtuellen Prototyps.

Station 5: ZukunftsthemenDemonstration weiterer Themen, die teilweise schon umgesetzt sind, darunter die vollautomati-sche Verdrahtung sowie eine Visualisierung der Bearbeitungsschritte bei manueller Bestückung und Verdrahtung.

Die Teilanlage ClipX und die Beispiele zeigen, wie Mitarbeiter in die Industrie 4.0 eingebunden wer-den können und die Qualitätsprüfung des Werk-stücks auf Basis digitaler Modelle möglich ist.

IEE_2015_4_020_783_Phoenix_i40.indd 21 17.03.2015 14:48:40

22 IEE · 4 2015


Neue Techniken leiden häufig unter dem Henne-Ei-Phänomen: „Wir kaufen noch nicht, weil das zu wenige Hersteller anbieten“, sagen die Anwender. Und die Hersteller: „Bie-ten wir noch nicht an, weil das zu wenige Anwender wollen“. Um diese Patt-Situation zu vermeiden, prescht ABB in Sachen Field Device Integration (FDI) vor.

Noch bevor es FDI-DTMs in der Breite gibt, bringt ABB ein pas-sendes Tool auf den Markt, das

sowohl die neue FDI-Gerätebeschreibun-gen nutzt, als auch die wichtigsten Para-meter vorhandener Geräte über ein gene-risches Hart-Device-Package einbindet. Dabei zielt das Werkzeug nicht nur auf die langfristige Geräteintegration, auch die Parametrierung soll das Tool beschleu-nigen. Denn in der Praxis beginnen die Probleme, wenn während des Anlagenbe-triebs Geräte getauscht oder neu parame-triert werden müssen. Sind die notwendi-gen Gerätetreiber alle vorhanden? Und ebenso wichtig: Passen die Versionen für Gerät und Leitsystem noch zusammen?Häufig ist die Suche nach den passenden Software-Werkzeugen und -versionen zeitaufwendiger als die Anpassung der Geräteparameter. „Wie benutzerfreund-

lich eine Software tatsächlich ist, zeigt sich erst im Betrieb“, weiß Stefan Boll-meyer, Produktmanager bei ABB.

Geräteparametrierung beschleunigenAuf Basis der 2014 verabschiedeten FDI-Spezifikation für gemeinsame Host-Kom-ponenten und der integrierten Entwick-lungsumgebung für FDI-Gerätepakete stellt ABB in Hannover ein FDI-gestütztes Gerätemanagement-Werkzeug vor. Dieses soll einerseits die Geräteparametrierung durch die Anwender vereinfachen; zum anderen die Grundlage für ein umfassen-des Asset-Management bilden. Auch will man damit weitere Gerätehersteller für die FDI-Technik begeistern. Ziel ist, Ak-zeptanz für die Einführung von FDI im Markt zu schaffen. „Wir wollen mit dem Tool, das in der Basisvariante Anwendern und Herstellern kostenlos zur Verfügung gestellt wird, den drohenden ‚Henne-Ei-Deadlock‘ verhindern,“ so Bollmeyer im Februar auf einer Pressekonferenz.Geräteanbieter sollen mit der Software einfach prüfen können, ob die Interopera-bilität ihrer FDI-Device-Packages auf Basis der Common Components gegeben ist. Anwender soll die Software schnell in die Lage versetzen, Geräte zu testen und zu parametrieren. „Die Installation von Software-Werkzeugen für das Gerätema-nagement dauert heute in der Regel zwi-schen 30 und 90 Minuten. Mit unserem Field Information Manager, kurz FIM, liegen zwischen dem ersten Installations-schritt und der Online-Kommunikation mit dem Gerät nur drei Minuten und rund 15 Mausklicks“, verdeutlicht Boll-

meyer. Die Windows-Software wird nicht nur für Desktop-PC, Server und Laptop angeboten, sondern kann auch mit Win-dows-Tablets vor Ort in der Anlage oder in der Werkstatt genutzt werden.Zum Vermarktungsstart sollen für die meistgekauften Geräte des Herstellers FDI-Device-Packages vorinstalliert sein. Daneben gibt es ein generisches Hart Device Package, das die wichtigsten Para-meter aller Hart-Geräte enthält. Dies ver-setzt Anwender in die Lage, die wichtigs-ten Geräte ihrer installierten Basis auf Anhieb via FDI-Gerätemanagement para-metrieren zu können.

Vereinfachte Benutzer-SchnittstelleDamit Anwender möglichst schnell zu den relevanten Parametern gelangen, wurde beim Aufbau der Benutzerschnitt-stelle nicht das klassische Menüsystem der Office-Tools verwendet, sondern die situationsbezogene Systematik des Pro-zessleitsystems 800xA. Ein ‚Device- Menü‘ vereinfacht den Zugriff auf Stan-dardmenüs wie ‚Operate‘, und ‚Diag-nostics‘ sowie weitere gerätespezifische Menüs. Anstatt in Kontextmenüs und Menübäumen nach der richtigen Funkti-on zu suchen, stehen diese intuitiv zur Verfügung. Dabei können Anwender zwi-schen allen geöffneten Gerätesichten wechseln oder ein anderes Gerät aufru-fen. Interessant ist auch die Unterstützung wiederkehrender, gleicher Aufgaben. Die Software merkt sich häufig genutzte Funktionen sowie verwendete Parameter und lernt kontinuierlich, wie Parameter

FDI-basiertes Gerätemanagement-Tool

Henne-Ei-Blockade gelöst

Mit WSCAD erstellen Sie Schaltpläne turboschnell. Elektrotechnik, Schaltschrankbau, Gebäudeautomation,Elektroinstallation, P&ID oder Fluid – diese Software lässt bei Projektierung und Entwicklung keine Wünsche offen. Sie ist überraschend günstig und bietet die größte Daten-bibliothek am Markt.

Interessiert? Rufen Sie uns an: +49 (0)8131-3627-98Besuchen Sie uns auf der HMI: 13.–17.4.2015, Halle 7, Stand F28.

E-CAD Projekte schneller planen.

On time, on budget.

www.wscad.com

WSC-ALL-15-1005 Anz_Tacho_216x149.indd 1 09.03.15 17:35

Halle 11, Stand A35

Wir wollen von Anfang an eine sehr große Gerätebasis per FDI managen.Stefan Bollmeyer, Produktmanager bei ABB

IEE_2015_4_22_ABB.indd 22 17.03.2015 13:26:33


und Funktionen der Geräte verwendet werden. Über die daraus generierte Liste lässt sich einfach auf einzelne Parameter zugreifen und als ‚Favorit‘ kennzeichnen.

Zur Hannover Messe wird FIM einge-führt und im Mai auf der Unternehmens-Webseite zum kostenlosen Download be-reitstehen. Zukünftige Editionen haben einen erweiterten Funktionsumfang und sollen kostenpflichtig sein. „Ziel ist es, künftige Versionen zu einem Komplett-system für das Field Asset Management zu entwickeln. Das schließt dann die Inte-gration in Leitsysteme sowie in ERP-Sys-teme ein“, ergänzt Bollmeyer. Hierin wird auch das FDI Device Model der OPC UA

Autor

Armin Scheuermann, ist Chefredakteur unserer Schwesterzeitschrift Chemietechnik.


www.all-electronics.de Link zum FIM Download

FDI-basiertes Gerätemanagement-Tool

Henne-Ei-Blockade gelöst

Mit WSCAD erstellen Sie Schaltpläne turboschnell. Elektrotechnik, Schaltschrankbau, Gebäudeautomation,Elektroinstallation, P&ID oder Fluid – diese Software lässt bei Projektierung und Entwicklung keine Wünsche offen. Sie ist überraschend günstig und bietet die größte Daten-bibliothek am Markt.

Interessiert? Rufen Sie uns an: +49 (0)8131-3627-98Besuchen Sie uns auf der HMI: 13.–17.4.2015, Halle 7, Stand F28.

E-CAD Projekte schneller planen.

On time, on budget.

www.wscad.com

WSC-ALL-15-1005 Anz_Tacho_216x149.indd 1 09.03.15 17:35

für den generellen Zugriff auf Geräte-informationen enthalten sein. (sk)

➜

[1] [2]

[1] Schluss mit den verästelten Konfigurations-bäumen: Entsprechend der Aufgaben sind die Einstellungsoptionen organisiert.

[2] FDI-basiertes Gerätemanagement kombiniert mit den Bedienphilosophien von Windows Tablet beschleunigt das Parametrieren im Feld und in der Warte.

Bild

quel

le: A

BB, R

edak

tion

Chem

iete

chni

k

IEE_2015_4_22_ABB.indd 23 17.03.2015 13:26:40

24 IEE · 4 2015

5

7

8

9111213

17

16

15

14

6

Hot Spots Digital FactoryDass ohne Software in der Automatisierung nichts mehr geht, ist ein alter Hut. Aber das heißt nicht, dass es nicht immer neue Möglichkeiten gibt Maschinen und Anlagen damit besser zu machen.

2

1

Harting : Ein standardisiertes Kommunikations-Interface zu Auto-ID-Geräten gestaltet die Ar-beit von Systemintegratoren effi-zienter. Dafür hat AIM Deutsch-land (Association for Automatic Identification and Mobility) zu-sammen mit der OPC Foundation auf Basis von OPC UA einen Stan-dard definiert: Companion Speci-fications führen unterschiedliche

Auto-ID-Technologien auf eine gemeinsame Kommunikations-Schnittstelle beziehungsweise ein gemeinsames Datenmodell zurück. Hersteller können eigene Änderungen vornehmen, aber trotzdem eine breite Kommunika-tionsbasis nutzen. Lesen Sie mehr auf Seite 76.


Halle 11, Stand C13Auto-ID und OPC UA

Barrierefreie Kommunikation

MC Technologies : Die komplette Abbildung der Prozesskette aus einer Hand erlaubt die Portal-lösung MC VPNGate, die das Produktprogramm an industriellen Routern, Industrie-PCs und Ter-minals zur M2M-Datenkommunikation abrundet. Die Lösung ermöglicht die Online-Anbindung von Maschinen und Anlagen für Fernwartung, Fern-wirken, Condition Monitoring oder Abrechnung über 2G, 3G, 4G oder LAN/Wlan-Schnittstellen. Dabei erlauben unterschiedliche Ausbaustufen das Verwalten von einigen wenigen bis hin zu zehntausenden dezentraler Einheiten.


Bild

quel

le: M

C Te

chno

logi

es

Halle 8, Stand C32Fernwartung

Ganzheitliche M2M-Lösung

SSV : Mithilfe zusätzlicher Sensoren, eines Message-Protokolls und virtueller Datenrepräsentanzen lassen sich bestehende VPN-Fern-wartungslösungen zu IoT-Plattformen weiterentwickeln. Denn so ist eine echtzeitfähige Verbindung zwischen den Sensoren in der Feldebene und einer Smartphone-App möglich. Diese lässt sich sowohl für die Zustandsvisualisierung als auch für Alarmierung nutzen. Lesen Sie mehr auf Seite 36.


Halle 8, Stand D37Fernwirktechnik

Vom Fernwarten zum Internet of Things

3

2

823

1

Mit dem QR-Code gelangen Sie auf die Online-Version der Hot Spots mit einer praktischen Messelaufliste und detaillierten Produktvorstellungen.

15

14Mit dem QR-Code gelangen Sie auf die Online-Version der Hot

Hot Spots download

757

2

766

4

IEE_2015_4_024 bis 25_HotSpots_DF.indd 24 17.03.2015 15:27:44

Halle 7, Stand F28CAD/CAE

Gebäudeautomation mehrsprachig planen

DEFINIEREN SIE IHRE GRENZENDOCH EINFACH SELBST!

NEXT GENERATION HMI

Die Produkte der VisiWin Familie machen mit einer perfekten Mischung aus totaler Offenheit und konfigurierbarer Funktion einfach alles möglich! Auch für Sie!

› HMI und SCADA Systeme von klein bis groß

› Multitouch & Gestensteuerung

› Mobile Applikationen mit HTML5 im Browser

› Perfekte Umsetzung professioneller UI Designs

› Großer Funktionsumfang (Alarme, Sprachen, Treiber, OPC, …)

› Modernste Technologien (.NET, WPF, HTML5)

› Integration von MS Visual Studio und Blend

› 2D und 3D Grafik

www.inosoft.com

Prozessvisualisierung

RZ_AZ_Inosoft_72x_297_IEE_04_2015.indd 1 09.03.15 11:02

Iconics: Die mobile Unternehmensapplikation Mobile-HMI ist auf Mobiltelefonen, Tablets, Browsern und webfähigen HDTV-Fernsehern einsatzfähig. Neben Visu-alisierung in Echtzeit zeigt die App auch Entwicklungstendenzen und Alarm-Benachrichtigungen ohne Sicherheitseinschränkungen an. Nach dem Download kann jedes Smart Device eine komplette operative Ansicht des Fertigungspro-zesses bereitstellen. Betreiber erhalten so jederzeit und von überall Zugang zu HMI/Scada- und Steuerelement-Funktionen. Qualitäts-, Produktions-, Energie- und OEE-Kennzahlen bieten Einblicke in wichtige KPIs und andere Fertigungs-trends. Die intuitive Oberfläche verkürzt mit Mobile-Ready-Funktionen die Im-plementierungszeit. Zugriff auf Grafiken, Alarme, Trends und Assets ermöglicht die Apphub-Schnittstelle, während Smart Tiles mittels direkter Ansicht auf KPIs und Drill-Down-Navigation die wichtigsten Informationen zur Verfügung stellen.

Halle 7, Stand C48Human Machine Interface

App liefert Produktionsdaten

4

Halle 7, Stand A10MES-Software

MES-Portal fit für Industrie 4.0sicherheit. Wie in einem Baukastensystem lassen sich auf dieser Plattform mit einstellbarer Be-dienoberfläche spezifische Portale aus einer Vielzahl von Bausteinen, sogenannten Portlets, zusammenstellen. Anwender können Listen, Zeichnungen, Bilder, Hallenmonitore, Diagramme oder Soll-Ist-Verläufe per Drag-and-drop in fle-xiblen Portalansichten kombinieren. Ergebnisse der operativen Business Intelligence finden so einen unkomplizierten, schnellen Weg auf die benutzerspezifischen Oberflächen. Beliebig viele Portale können strukturiert angelegt, individuell benannt und gruppiert werden, etwa nach Hallen, Rollen oder speziellen Situationen. Je Portlet las-sen sich Update-Intervalle festlegen.

Industrie Informatik: Die MES-Lösung Cronetwork schafft die Basis für horizontale und vertikale Integration ganz im Sinne von Industry 4.0 und bietet aufgrund der Unabhängigkeit von hard-ware-spezifischen Konstellationen Investitions-

5

Bild

quel

le: I

ndus

trie

Info

rmat

ik


6

WSCAD: Symbole, Funktionsbausteine und Ma-kros für die Planung und Dokumentation der Raumautomatisierung energieeffizienter Gebäu-de nach VDI-Richtlinie 3813 erweitern die E-CAD Suite Building Automation. Für die schnelle Plan-erstellung in großen Projekten sorgt der Project Wizard. Damit ist der Bezug zur DIN EN 15232 hergestellt, nach der bereits bei der Konzeption von Gebäuden die Raumfunktionen im Hinblick auf die Einsparung von Sekundärenergie zu pla-nen und zu definieren sind. Die erweiterten Gra-fik- und Makrobibliotheken der Planungs-Soft-ware umfassen Sensoren und Aktoren zum Re- infoDIREKT 703iee0415


geln und Steuern von Raumklima wie etwa Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität, Beleuchtung oder Sonnenschutz. Mit dem Project Wizard lassen sich Raum- und Anlagenschemas als Makros abspeichern und auf Knopfdruck be-liebig oft und schnell platzieren. Auch die Erstel-lung ganzer Projekte ist auf Knopfdruck möglich. Die Software ist außerdem mehrsprachig. Neben der Menüführung zählen dazu die Signal- und Datenpunktverwaltung und die Bezeichnungen von Symbolen.

IEE_2015_4_024 bis 25_HotSpots_DF.indd 25 17.03.2015 15:27:46

26 IEE · 4 2015

5

7

8

9111213

17

16

1514

6

Hot SpotsIndustrial AutomationSafety, HMI, Apps: Es tut sich eine Menge in der Automatisierung auf der Hannover Messe.

Finder : Statt über mechanische Knöpfe, Taster oder Einstellräder lassen sich die Zeitschaltuhren 12.51 und 12.81 mit Fingerges-ten über das Smartphone pro-grammieren. Als Schnittstelle für dieses zum Patent angemel-dete Verfahren kommt Near Field Communication (NFC) zum Einsatz. Die beiden Geräte für die Normschiene lassen sich mit einer App auf dem Smartphone komplett konfigurieren. Danach wird der Datensatz in die Uhren

übertragen, und zwar durch blo-ßes Auflegen des Smartphones auf das Gerätegehäuse. Die Daten übertragung funktioniert auch ohne Stromversorgung an den Zeitschaltuhren, weil das Smartphone selbst per Indukti-on dafür sorgt, dass der NFC-Chip auf Empfang geht. Folglich lässt sich eine Zeitschaltuhr nach dem Auspacken im Büro konfigurieren und dann gleich fertig programmiert in die Ver-teilung oder den Schaltschrank

einbauen. Über den üblichen Funktionsumfang hinaus bietet der Typ 12.51 frei einstellbare Tages- und Wochenprogramme sowie eine astronomische Zeit-schaltuhr. Datum, Zeit und Ortskoordinaten reichen aus, um die Schaltzeiten überall auf der Welt an die täglich veränder-ten Sonnenaufgänge und -un-tergänge anpassen.

Halle 12, Stand B66App

Zeitschaltuhren per Smartphone programmieren

B&R : Als reaktionsschnelle program-mierbare Sicherheitstechnik präsentiert sich die Reaction Technology. Für den Einsatz ist keine teure Spezial-Hard-ware nötig, die Programmierung ist ebenso einfach wie bei herkömmlichen Steuerungslösungen. Die Sicherheits-technik arbeitet zeitkritische Subpro-zesse direkt in den I/O-Modulen ab und verkürzt so die Reaktionszeit. Der Au-tomatisierungsspezialist erweitert da-mit den Einsatzbereich dieser Techno-logie auf sicherheitskritische Anwen-dungen.


Halle 9, Stand D28Safety & Security

Schnelle Sicherheit

Bild

quel

le: F

inde

r

54

113

12

17 6

125

7

81111

1

111192

9

5 110

2


9910

8


1514

Mit dem QR-Code gelangen Sie auf die Online-Version der Hot

Hot Spots download

1

IEE_2015_4_026 bis 30_HotSpots_IA.indd 26 17.03.2015 16:15:08

www.HARTING.de

HARTING eCon Switches. Vielfältige Formen. Einzigartige Leistung.

Mit Ha-VIS eCon Switches bietet HARTING nicht nur eine Lösung für den flexiblen Auf-bau von Ethernet-Infrastrukturen, sondern mit über 200 Varianten eine für unsere Kunden perfekt angepasste Lösung. Dank der kompakten Bauformen und der vielfältigen Port-Konfigurationen, lassen sie sich individu-ell in jede Anwendung integrieren. Und fügen sich so perfekt in bestehende Netzwerke und Schaltschränke ein.

Ha-VIS eCon Switches überzeugen auch durch starke Leistungen. Mit Übertragungs-raten von bis zu 1.000 Mbit/s, der Versor-gung von angeschlossenen Endgeräten über PoE+ und effizientem Energiemanagement erfüllen sie die komplexen Anforderungen moderner Ethernet-Netzwerke.

Mehr erfahren Sie unter 0571 8896-0 oder mailen Sie an [email protected]

Die flexible Lösung für starke Netzwerkinfrastrukturen.

Fraunhofer-IWU: Konventionelle Systeme zum maschinellen Sehen bestimmen zwar die Positi-onen einzelner Objekte, unterscheiden sie aller-dings nicht voneinander. Das IWU hat eine Soft-ware-Lösung zum 3D-maschinellen Sehen ent-wickelt, die der Funktionsweise des menschli-chen Auges nachempfunden ist. Das lernfähige System verzichtet auf Abtasttechnik mit Laser- oder Infrarotstrahlung und arbeitet stattdessen ausschließlich mit Stereofarbkameras. Aus den gewonnenen Daten werden 3D-Griffpositionen

Halle 5, Stand B133D-Software

3D-Software-Lösung und Aktor

4


und -lagen für Roboter generiert und in Echtzeit der Maschinensteuerung übergeben. So lassen sich Objekte durch die Fabrik verfolgen und Kol-lisionen vermeiden. Die Software erkennt dabei nicht nur die Position, sondern auch, um welches Objekt es sich handelt. Außerdem hat das Institut ein Konzept für Festkörperaktoren basierend auf FGL-Drähten (Formgedächtnislegierungen) ent-wickelt, die Antrieb und Führung in einem einfa-chen Draht zusammenfassen. Hierzu wurde ein Winkelversatz zwischen Draht und Bewegungs-richtung des Aktors genutzt. Die damit einherge-hende Aufteilung der Drahtkraft in eine Längs- und eine Querkomponente verleiht dem System die benötigte Steifigkeit in alle Raumrichtungen. Die räumliche Drahtanordnung ermöglicht es, auf Führungselemente zu verzichten und zusätzlich verschiedene Bewegungsgeometrien zu realisie-ren. So entstehen sowohl rotatorische als auch lineare Aktoren, die sich durch geringes Gewicht und hohe Energiedichten kennzeichnen. Ein Li-nearaktor kann etwa bei nur 42 g Eigengewicht eine Masse von 5 kg anheben.

Bild

quel

le: F

raun

hofe

r-IW

U

Halle 11, Stand C40Befehlsgeräte

Taster und Leuchten en bloc

3

Schlegel: Muss es immer gleich ein Grafik-Display oder Multitouch-Panel sein? Für viele Maschinen und Teilanlagen reichen nach wie vor einfache Bedientableaus mit Schalter, Taster und Leuchtmeldern vollkommen aus – wäre da nicht ein Wermutstropfen: Der enorme Verdrahtungsaufwand kompensiert die geringeren Materialkosten. Nicht so bei dem modularen Verdrahtungskonzept mit standardisierten Grundträgern. Lesen Sie mehr auf Seite 64.



28 IEE · 4 2015

Isra Vision: Der Area Profile Scanner 3D, kurz APS3D, kombiniert Stereo-metrie, Triangulation sowie hoch-auflösende Phase-Shift-Methoden und eignet sich damit für die lü-ckenlose Qualitätssicherung wäh-rend der automatisierten Montage oder bei robotergeführten 3D-Visi-on-Applikationen. Ausgestattet mit leistungsfähigen 3D-Sensoren er-möglicht das Gerät genaues Ver-messen von Freiformflächen und lässt sich in die Qualitätsprüfung des Eingangsmaterials, zum Bei-spiel von Blechteilen, oder zur pass-genauen Endmontage integrieren. Auch beim Vermessen großer Flä-chen liefert der Sensor schnelle Resultate mit einer Ge-nauigkeit im Bereich von wenigen Mikrometern. Die All-in-one-Lösung erfasst Oberflächeninfor-mationen schnell und zuver-

Hot SpotS Industrial Automation

Econ: Als Lösung für Prozessopti-mierungen und Energieeinsparun-gen ermöglicht das intelligente Energie Controlling System Econ ein Energiemanagement nach ISO 50001. Die Messdaten ermittelt der kompakte Stromsensor Sens+. Der misst detailliert die zentralen Para-meter der elektrischen Energie und lässt sich mithilfe flexibler Strom-Messspulen mit Klickverschluss innerhalb weniger Minuten auch bei laufendem Betrieb installieren. Schnittstellen ermöglichen den An-schluss weiterer Energiemessgerä-te und Sensoren unterschiedlicher Hersteller. Für die Definition wir-

kungsvoller Maßnahmen erstellt die webbasierende Software Econ 3.0 individualisierte, aufeinander auf-bauende Analysen sowie Berichte und liefert alle wichtigen Leistungs-kennzahlen. Das jüngste Release 3.0 der Econ App kennzeichnet sich durch mehr Leistung sowie neue Berichts- und Analysetypen wie Heatmaps und Sankeydiagramme. Das optimierte Design kommt mit Grafiken, die sich automatisch an verschiedene Endgeräte wie PC oder Laptop, Tablet-PC und Smart-phone anpassen.

Halle 17, Stand E41Qualitätssicherung

Vielseitiger 3D-Scanner

6

Halle 13, Stand F10Energiemanagement

Datenanalyse nach ISO 50001

7

Halle 9, Stand D35Steuerungstechnik

S7-1500 – die PC-based Variante

WindowsKernel & Drives

Windows

2003 2015

Windows

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

Windows real-time Kernel

WinAC RTXCPU 150xS (F)

PC Hardware PC Hardware

Siemens Hypervisor

Siemens: Das TIA-Portal ist für Siemens das zentrale Engineering-Framework und das Tor zur Digitalen Fabrik – auch für PC-basierte Steuerungen. Diese Anforderungen können allerdings nicht ohne neue Systemarchitektur erfüllt werden, weshalb der Simatic ET 200SP Open Controller einen sogenannten Bare Metal Hypervisor nutzt. Lesen Sie mehr auf Seite 48.

Bild

quel

le: E

con


lässig – von der automatischen 3D-Datengenerierung über 3D-Punktewolken und Data Meshing bis hin zum Abgleich mit CAD- Daten. Das macht den Scanner zum passenden Werkzeug für Applikati-onen wie Shape Measurement, Maßhaltigkeitsprüfung und geome-trische Inline-Messung. Erhältlich sind unterschiedliche Ausführun-gen für Messfelder bis zu 460 x 380 mm. Das Gerät wird vorkalib-riert ausgeliefert und lässt sich über intuitive Software einfach bedienen und steuern.


Bild

quel

le: I

sra

Visi

on

Alle

Pre

ise sin

d O

nlin

e-P

reise

-5,5

% zzg

l. 19%

Mw

St. u

nd

Ve

rsan

d.

Jetzt den neuen Katalog aufwww.autosen.com/katalog kostenlos anfordern.

Positionssensorik Made in Germany zu Internet-Niedrigpreisen:- Induktive Sensoren ab 9,98€ für Erkennungsaufgaben in Industrie- und Fabrikautomation

- Lichtschrankensysteme ab 26,99€ für Fördertechnik, Lebensmittel-, Holz-, und Automobilindustrie uvm.

- Sensorleitungen / Kabeldosen ab 5,40€ für nahezu jeden Einsatz – auch in Nassbereichen

Jetzt mit 5,5% Sofortrabatt für Onlinebesteller auf www.autosen.com

JEDE STÜCKZAHLAM NÄCHSTEN WERKTAGGELIEFERT!WWW.AUTOSEN.COM

autosen2015_X_216x303_gratissensor-notice.indd 4 23.02.15 09:25

Halle 9, Stand G06Funktechnik

Funkschaltgeräte erobern das Netzwerk

Steute: Erweitert um die Funktion Netzwerkbetrieb leisten Schalt geräte und Funk-Empfangseinheiten einen Beitrag zur Flexibilisierung und Dynamisierung der Fertigung und lassen sich künftig in den unterneh-mensweiten Datenaustausch einbinden. Dabei bildet ein Router die Hard- und Software-Schnittstelle zu kundenspezifischen IT-Systemen, etwa für das Enterprise Resource Planning oder die Lagerverwaltung. Das schafft Freiheiten bei der Zuweisung von Funktionen und der Bereit stellung von Informationen. Die Schnittstelle zwischen Funk-schaltgerät und kundenseitiger IT kann unterschiedlich ausgestaltet sein, sowohl hinsichtlich der Netzwerktopologie als auch des Kommu-nikationsprotokolls.

5


8


Bild

quel

le: S

iem

ens


Alle

Pre

ise sin

d O

nlin

e-P

reise

-5,5

% zzg

l. 19%

Mw

St. u

nd

Ve

rsan

d.

Jetzt den neuen Katalog aufwww.autosen.com/katalog kostenlos anfordern.

Positionssensorik Made in Germany zu Internet-Niedrigpreisen:- Induktive Sensoren ab 9,98€ für Erkennungsaufgaben in Industrie- und Fabrikautomation

- Lichtschrankensysteme ab 26,99€ für Fördertechnik, Lebensmittel-, Holz-, und Automobilindustrie uvm.

- Sensorleitungen / Kabeldosen ab 5,40€ für nahezu jeden Einsatz – auch in Nassbereichen

Jetzt mit 5,5% Sofortrabatt für Onlinebesteller auf www.autosen.com

JEDE STÜCKZAHLAM NÄCHSTEN WERKTAGGELIEFERT!WWW.AUTOSEN.COM

autosen2015_X_216x303_gratissensor-notice.indd 4 23.02.15 09:25IEE_2015_4_026 bis 30_HotSpots_IA.indd 29 17.03.2015 16:15:19

30 IEE · 4 2015

Bihl+Wiedemann: Eine Serie von 24-V-Gateways ergänzt das Sortiment an AS-i-Mastern. Ausgestattet mit Schnittstellen zu den gängigen Feldbussystemen eignen sich die Geräte vor allem für Klein- und

Kleinstanwendungen mit etwa drei bis 15 Slaves und einer Leitungslänge von bis zu 50 m. Die Gateways im Edelstahlge-häuse verfügen als Single-master für einen AS-i-Kreis über integrierte Datenentkop-pelspulen sowie selbst-zu-rücksetzende Sicherungen für

den Einsatz an 24-V-Standardnetzteilen. Konfigurationsdaten lassen sich auf der Chipkarte des Gateways speichern.

Hot SpotS Industrial Automation

Halle 9, Stand F06Human Machine Interface

Kompaktes IP65-Panel mit Multitouch

Weidmüller: Für Industrienetzwerke vorgesehen ist dieser Gigabit-Secu-rity-Router mit integrierter Firewall: Der IE-SR-2GT-LAN-FN ermöglicht sichere Kommunikation zwischen ethernetbasierten Maschinen und Anlagen sowie übergeordneten Netzwerken und verfügt dazu über zwei Gigabit-Ports (LAN/WAN). Da-mit bietet sich der Einsatz in Appli-kationen an, bei denen Netzwerksi-cherheit und Network Address Translation (NAT) im Vordergrund

stehen. Mithilfe der integrierten Stateful-Inspection-Firewall mit fle-xibler Zwei-Wege-Paketfilterung (WAN/LAN ein- und ausgehend) schützt der Firewall/NAT-Router industrielle IP-Netzwerke. Über die Funktionen 1:1-NAT und IP-Forwar-ding/Virtual-Mapping integrieren Anwender gleiche IP-Subnetze ein-fach in ein übergelagertes Produk-tionsnetzwerk. Die virtuelle Umset-zung von IP-Adressen erfolgt mittels 1:1-NAT. Das heißt, Serienmaschi-

nen mit identischem IP-Adressraum lassen sich parallel betreiben und in überlagerte Netzwerke einbinden – ohne jeder Maschine individuelle IP-Adressbereiche zuweisen zu müssen. Weitere Merkmale sind zwei RJ45-Ports, ein USB-Port, ein SCM-Kartenleser, diverse LED- Anzeigen für Zustandssignalisie-rungen sowie digitale Ein-/Ausgän-ge und ein Factory-Reset-Button.

Halle 11, Stand B60Kommunikation

Router integriert gleiche IP-Subnetze

9

Beckhoff: Mit der Baureihe CP37xx steht die Kombination von Multitouch und modernem Atom-Prozessor auch für den Ein-satz direkt im Feld zur Verfügung. Die Tragarmgeräte im ro-busten Aluminiumgehäuse sind rundum IP65-geschützt. Je nach Einsatzfall stehen Atom-Prozessoren mit einem, zwei oder vier Cores zur Wahl. Außerdem sind sieben Multitouch-TFT-Displays von 12 bis 24“ in den Formaten 4:3, 5:4 und 19:9 (Widescreen) verfügbar. Die Geräte arbeiten bei Umgebungs-temperaturen bis zu 45 °C, gekühlt über äußere Kühlrippen sowie über Lüfter zur gleichmäßigen Wärmeverteilung im Gehäuseinneren. Der Panel-PC lässt sich flexibel erweitern, etwa über PCI-Module und einen dritten Ethernet-Anschluss. Integriert ist zudem ein dreh- und neigbarer Tragarmadapter für ein Tragarmrohr mit 48 mm Durchmesser. Die Anschluss-kabelführung erfolgt durch den wahlweise von oben oder unten kommenden Tragarm. Die bis zu vier IPC-Anschlüsse sind mit IP65-Steckverbindern leicht zugänglich im Anschluss-raum angeordnet. Dazu kommen ein oder zwei CFast-Karten.

Bild

quel

le: B

eckh

off

10

Bild

quel

le: W

eidm

ülle

r

Halle 9, Stand D16Kommunikation

Dezentrale Verdrahtung im Feld

Halle 9, Stand H01Kommunikation

Gateways in Kleinanwendungen


12

11

Bild

quel

le: E

uchn

er

Euchner: Für die schnelle und einfache Reihenverdrahtung von Sicher-heitsschaltern im Feld sorgt dieser neue Passivverteiler, an den sich jeweils bis zu vier Produkte der Baureihen CES-AR, CET-AR und ESL-AR anschließen lassen. Darüber reduziert sich der Installationsaufwand. Mithilfe standardisierter Leitungen mit M12-Steckern lassen sich die Sicherheitsschalter einfach mit dem Passivverteiler verbinden. Eine spezifische Reihenfolge beim Anschließen ist nicht zu beachten, freie Ports lassen sich einfach mit Brückensteckern belegen. Die Sicherheits- und Meldesignale werden direkt im Feld eingesammelt und anschlie-ßend zentral an ein Auswertegerät weitergeleitet. Die jeweiligen Tür-meldesignale stehen am Passivverteiler bereit und sind zusätzlich für jeden Port per LED angezeigt.



Bild

quel

le:

Bihl

+W

iede

man

n



Besuchen Sie uns!

Halle 9, F 40

M23-Hybridsteckverbinder

Der durchgängige Anschluss von der

Steuerung bis zum Gerät: Nutzen Sie

die neuen M23-Hybridsteckverbinder

zur sicheren Übertragung von Signalen,

Daten und Leistung bis 30 A und

850 V DC / 630 V AC in nur einem

Steckverbinder.

Mit dem M23 HYBRID erweitern wir

das einzigartige Rundsteckverbinder-

Programm in den Baugrößen M5 bis

M58. Von klein bis groß, gerade oder

gewinkelt, für Signale, Daten oder

Leistung, umspritzt oder vor Ort kon-

fektionierbar – Sie haben die Wahl.

Mehr Informationen unter

Telefon (0 52 35) 3-1 20 00 oder

phoenixcontact.de

© PHOENIX CONTACT 2014

POWER: M12 bis M58

SIGNAL: M5 bis M23

Das 3-in-1 Multitalent

Daten

Signale

Leistung

IEE_2015_4_051_News_04.indd 31 20.03.2015 10:27:18

5

7

8

9111213

17

16

15

14

6Freigegebene Form, vec.

�

�

�

IEE_drittelSeite_quer_HMI.indd 2 18.02.2015 15:06:36

Hot SpotsMotion, Drive & Automation

2

141

Danfoss : Als Nachfolger des VLT 2800 wartet der Frequen-zumrichter VLT Midi Drive mit Unterstützung von PM-Moto-ren, integrierten Safety-Funkti-onen und Parametrierung via Speichermodul auf. Die Ablö-sung des VLT 2800 erfolgt schrittweise ab Ende 2015. Das neu konzipierte Gerät bietet alle wichtigen Feldbusse sowie verbesserte mechanische Ei-genschaften. So vereinfachen steckbare Steuerungs- und Leistungsklemmen das Ver-drahten im Feld. Dazu kommen eine serienmäßige Bremsan-steuerung und der integrierte STO. Bislang notwendige ex-terne Komponenten entfallen. Ein weiteres Highlight ist ein Speicherbaustein zum Kopie-ren von Parametersätzen von einem Umrichter zum anderen

oder zum Einspielen von Up-dates. Mechanisch ist Abwärts-kompatibilität zum Vorgänger sichergestellt, alle Leistungs-stufen sind gleich groß oder kleiner. Die Klemmenbelegung ist ebenfalls weitgehend gleich. Das Gerät lässt sich damit ein-fach in bestehende Anlagen-planungen übernehmen.

Halle 14, Stand H30Antriebstechnik

Frequenzumrichter rundum verbessert

32 IEE · 4 2015

Igus : Schnellere Beschleunigungen und Ge-schwindigkeiten bei Gassenfahrten ermöglicht das Kunststoff-Energieketten-Führungssystem Guidelok Slimline P, das sich durch geringes Ge-wicht und leichte Montage kennzeichnet. Das System für hängende Energieketten-Anwendun-gen benötigt keinen geschlossenen Rinnenkanal oder andere teure Einhausungen. Stattdessen sind alle zwei Meter leichte Kunststoffsegmente montiert, was bis zu 80 % Rinnenkosten und Gewicht gegenüber Metallvarianten spart. Außer-dem lassen sich Vibrationen besser absorbieren.


Halle 17, Stand H04Energieführung

Führungssystem aus Kunststoff

Bild

quel

le: D

anfo

ss


15Mit dem QR-Code gelangen Sie auf die Online-Version der Hot

Hot Spots download

1

116

15 download

3

17

2

44 5

97

Alle zwei Jahre ist die MDA zu Gast auf der Hannover Messe und zeigt wieder einmal wie effiziente Antriebstechnik aussehen kann. 2


IEE_2015_4_032 bis 34_HotSpots_MDA.indd 32 17.03.2015 16:09:21

Freigegebene Form, vec.

�

�

�

IEE_drittelSeite_quer_HMI.indd 2 18.02.2015 15:06:36

Schunk: Die für Servicerobotik-Anwendungen konzipierte mecha-

tronische Fünf-Finger-Greif-hand SVH hat den Schritt zur Serienreife geschafft. Nach einer intensiven Kon-zeptphase gehört die anthro pomorphe Greifhand

in das standardisierte Modul-programm für mobile Greifsyste-

me. Wahlweise als linke oder rech-te Hand erhältlich, gleicht das Gerät in Größe, Form und Beweglichkeit dem menschlichen Vorbild. Mithilfe

von insgesamt neun Antrieben kön-nen die fünf Finger viele unter-schiedliche Greifoperationen aus-führen. Elastische Flächen an den vorderen Fingergliedern sorgen dabei für zuverlässigen Halt der gegriffenen Objekte. Zudem lassen sich zahlreiche Gesten darstellen, was eine visuelle Kommunikation zwischen Mensch und Service-roboter erleichtert und die Akzep-tanz für den Einsatz im menschli-chen Umfeld erhöht. Da sich die Steuer-, Regel- und Leistungselek-

tronik komplett in der Handwurzel befindet, sind kompakte Lösungen möglich. Die Ansteuerung erfolgt wahlweise über Profibus oder CAN. Über definierte Schnittstellen lässt sich die Greifhand mit marktübli-chen Industrie- und Leichtbaurobo-tern verbinden. Für den Einsatz in mobilen Anwendungen ist die Ener-gieversorgung auf batteriegerechte 24 V DC ausgelegt.

Halle 17, Stand D26Servicerobotik

Fünf-Finger-Greifhand geht in Serie

4

Halle 15, Stand F11Ex-Bereich

Serienmotor für Hochspannungen

3

WEG: Eine IEC-Baugröße 800 für Mittel- und Hochspannungsan-wendungen erweitert die Baureihe W22X der explosi-onsgeschützten Motoren. Blickfang am Stand wird ein Messemodell des aktuell größ-ten Motors dieser Baureihe sein, mit Leistungen bis 5,6 MW und für Spannungen bis 11 kV. Der W22X 800 in vierpoliger Ausführung weist bei Volllast und einer Spannung von

Bildquelle: WEG

6,6 kV einen Wirkungsgrad von 97,4 % auf. Dafür sorgt eine spezi-elle Rohrkühlung aus rostfreiem

Stahl zum Optimieren des Luftstro-mes. Die Motoren sind in einem biegefesten Gehäuse aus Stahl ausgeführt und in zwei-, vier-, sechs- und achtpoliger Ausführung sowie auf Anfrage auch höherpolig bei Frequenzen von 50 und 60 Hz erhältlich. Ähnlich wie die Nieder-spannungsmotoren der Baureihe ist das Modell 800 als Serienmotor mit zahlreichen Optionsmodulen konzi-piert. Aktuell verfügt der Motor über

die Atex- und die IEC-Ex-Zertifizie-rungen für den Bereich Ex d(e) IIB T4 Gb; weitere folgen. Der Motor ist trotz seiner Größe effizient und ge-eignet für energieintensive Anwen-dungen mit anspruchsvollen Umge-bungsbedingungen, insbesondere im Öl- und Gasbereich sowie im Bergbau.

Bildquelle: Schunk




34 IEE · 4 2015

Phoenix Contact: Für den einfa-chen Motoranschluss sorgen die-se platzsparenden Vierstock-Rei-henklemmen für Nennquerschnit-te bis 4 mm², 32 A und 600 V UL mit Push-in-Anschlusstechnik. Eine einfache Potenzialverteilung über einen Funktionsschacht auf jeder Etage reduziert den Verdrah-tungsaufwand. Großflächige Be-schriftungsmöglichkeiten kenn-zeichnen jeden Motoranschluss eindeutig. Auch jede Klemmstelle lässt sich beschriften und ist mit einer leicht zu erreichenden Prüf-öffnung versehen. Durch 50 % geringere Steckkräfte werden starre und flexible Leiter mit Ader-endhülse ab 0,25 bis 6 mm² ohne

Werkzeug gesteckt. Der Betäti-gungsdrücker ermöglicht volliso-liertes Lösen mit jedem Werkzeug.

Die orange Farbe des Drückers kennzeichnet ihn als Betätigungs-element, was eine Fehlbedienung

der Klemme vermeidet. Ein An-schluss flexibler Leiter ohne Ader-endhülse ab 0,2 mm² ist möglich. Die Motoranschlussklemmen sind im Rahmen des Reihenklemmen-systems Clipline Complete für das Verwendung von systemübergrei-fendem Zubehör vorgesehen. So ist neben dem gleichen Brücken-system auch das komplette Zube-hör zum Beschriften und Prüfen identisch zur Push-in-, Schraub-, Zugfeder- und IDC-Schnellan-schlusstechnik.

Newport: Die Steuerung des NSA12-Aktuators übernimmt künftig der Controller Conex-PP. Die Kombination aus kompakter Schrittmotorsteu-erung und miniaturisiertem Linearaktuator ermöglicht Verstellwege bis zu 11 mm für Lasten bis 28 N. Damit eignet sich Conex-NSA12 zur

Motorisierung von Spiegelhaltern, Rotations- und Line-artischen sowie anderen manuel-

len Positionierern. Aufgrund der kom-pakten Bauweise empfiehlt sich die Antriebslösung für Anwendungen mit

nur wenig Bauraum. Außerdem ist eine vakuumtaugliche Version Conex-NSA12

12 V6 erhältlich. Um Schäden durch versehentliches Überfahren der Endposition zu verhindern, verfügt der Aktuator über einen fest einge-bauten Endschalter. Darüber hinaus lässt sich der Verfahrweg per Pro-grammierung limitieren. Eine nicht rotierende Antriebsspitze vermeidet Abnutzungen und periodische Bewegungsvariationen aufgrund unter-schiedlicher Kontaktpunkte zwischen einer rotierenden Spindel und der Aufsatzfläche. Darüber hinaus besitzt der Antrieb einen Federmecha-nismus, der jedes Umkehrspiel eliminiert. In der Kombination mit der Schrittmotorsteuerung benötigt der Antrieb keinerlei Setup, zur Inbe-triebnahme sind lediglich die Stromversorgung und ein USB-Kabel an-zuschließen.

Hot SpotS Motion, Drive & Automation

Halle 17, Stand D62Antriebstechnik

Kombi aus Aktuator und Controller

5

Bild

quel

le: K

och

Bildquelle: Newport

Halle 14, Stand J15Antriebstechnik

Dynamische Speicher für einphasige Umrichter

Koch: Eine maximale Spannung im Gleich-stromzwischenkreis von 600 V DC, 10 kW maxi-male Leistung sowie Energiemengen von gut 1,3 bzw. 1,6 kJ kenn-zeichnen die Energie-speicherfamilie KEx 2.0 für einphasige Drive Con-troller. Aufgabe der dynamischen Speicher ist die Pufferung der Bremsenergie der Maschine. Zum Erhöhen des Energiespeichervolu-mens ist ein Erweiterungsmodul erhältlich. Die kompakten Geräte sind unkompliziert zu bedienen und lassen sich einfach mit drei Kabeln am Drive Controller anschließen. Alle notwendigen Daten erlernt das Gerät selbstständig, weder Pro-grammierung noch Parametrierung sind notwendig, auch das Einschal-ten funktioniert automatisch. Als Energiezentrale für einphasige Um-richter und deren Peripherie arbei-tet die Kurzzeit-USV KEV 2.0, die mit

serienmäßigen 1,6 kJ Hilfe bei Spannungsschwankungen und Netzunterbrechungen leistet. Mit dem Erweiterungsmodul KEM 2.0 lässt sich ein Volumen von max. 4 kJ erreichen. Die Energiespei-cherkombination aus KES 2.0 und KEV 2.0 heißt KEK 2.0 und kann beide Funktionen: Mit mindestens der Hälfte des Speichervolumens arbeitet sie als Kurzzeit-USV, der Rest puffert die Bremsenergie der Maschine, um sie so dem System zu erhalten.

6

Halle 9, Stand F40Antriebstechnik

Motoren einfach und schnell anschließen



Bild

quel

le: P

hoen

ix C

onta

ct

7



Einfach anders.SQL4AUTOMATION � EINFACH. DIREKT. SMART.

www.sql4automation.com

SQL4AUTOMATION � die smarte Datenbankanbindung!Daten einfach, schnell und sicher zwischen SPS, Robotersteuerungen und Datenbanken auszutauschen war bisher ohne großen Aufwand, selbst programmierte Zwischentools sowie Performanceverlusten nicht möglich.Der smarte SQL4AUTOMATION Connector schafft das mit wenigen Clicks.

IEE_2015_4_xx_News_05.indd 35 11.03.2015 16:24:56

36 IEE · 4 2015

TECHNIK Leitebene

Mithilfe zusätzlicher Sensoren, eines Message-Protokolls und virtueller Datenrepräsen-tanzen lassen sich bestehende VPN-Fernwartungslösungen zu IoT-Plattformen weiter-entwickeln. Denn so ist eine echtzeitfähige Verbindung zwischen den Sensoren in der Feldebene und einer Smartphone-App möglich. Diese lässt sich sowohl für die Zustands visualisierung als auch für Alarmierung nutzen.

In vielen Maschinen und Anlagen ist lediglich die zentrale Steuerung über die angeschlossenen Sensoren in der

Lage, eine Störung sicher zu erkennen. Liegt die Störungsursache aber außerhalb des von der SPS gesteuerten Prozesses, wird der Störungsfall vermutlich erst dann erkannt, wenn ein Schaden bereits eingetreten ist. Typisches Beispiel dafür sind eine unsaubere Energieversorgung mit Spannungsschwankungen oder durch

fehlerhafte Frequenzumrichter verursach-te Netzstörungen. Die SPS kann in diesem Fall erst dann eine Störung erkennen, wenn ein an sie angeschlossener Aktor beschädigt wurde. Zusätzliche Sensoren, die nicht mit der SPS verbunden sind, weil sie ausschließlich zum Anlagen-Monito-ring und zur präventiven Wartungspla-nung genutzt werden, ermöglichen die frühzeitige Störungserkennung – bevor überhaupt ein Schaden und somit ein

unnö tiger Stillstand eintritt. Doch wie bekom men Anwender diese Daten in ein IoT- oder Fernwartungssystem? Anbieterneutrale Orientierungshilfen fin-det man zum Beispiel über das Förder-projekt Internet of Things Architecture (IoT-A) der Europäischen Union. In die-sem Projekt sollte ein möglichst univer-selles Referenzmodell für zukünftige IoT-Anwendungen entwickelt werden. Senso-ren, Aktoren und Devices – also die

Fernwirktechnik

Vom Fernwarten zum Internet of Things

Bild

quel

le: a

lle B

illder

SSV

Über einen Fernzugriff lässt sich mehr machen als nur warten. Da-mit aus Fernwartung das Internet of Things wird müssen nicht nur Wartungsdaten in die Cloud.

Wo immer mehr Prozesse automatisiert werden, muss auch die Technik dahinter automatisch gut sein. So wie die Verbindungs-lösungen von Lapp. Für Steuerungstechnik und industrielle Netzwerktechnik, Bustechnik und Lichtwellenleiter, vom Office-Bereich bis in die Sensor-/Aktor-Ebene: Lapp bietet heute schon komplette Lösungen für die intelligente Fabrik von morgen. www.lappkabel.de

AUTOMATION BRAUCHT INNOVATION.

U.I. Lapp GmbH · Schulze-Delitzsch-Str. 25 · D-70565 Stuttgart Tel.: 0711 7838-01 · Fax: 0711 7838-2640 · [email protected]


HANNOVER MESSE13.–17. April 2015, Halle 11, Stand C03

24 IEE_2015_HM_AnzLappKabel_Autom_210x149.indd 1 06.03.15 09:53

Halle 8, Stand D37

IEE_2015_4_036_778_SSV.indd 36 17.03.2015 13:38:39

TECHNIK Leitebene

Things des Internet of Things – bilden in diesem Modell die physischen Repräsen-tanzen. Zu jeder physischen Repräsen-tanz gehört eine virtuelle (Daten-)Reprä-sentanz, die zum Beispiel durch einen Cloud- oder IoT-Service im Internet reali-siert wird. Auf einer solchen IoT-Service-plattform wird der aktuelle Zustand der

Sensoren und Aktoren gespeichert und bei Bedarf erneuert, zum Beispiel bei jeder Zustandsänderung. Auf das jeweils aktu-elle Datenabbild können andere Systeme und Benutzer mit einem Application Pro-gramming Interface (API) zugreifen. Ein solches Cloud- oder IoT-Service-API muss in der Regel unterschiedliche IT-Protokol-

le sowie plattformunabhängige Datenfor-mate unterstützen und darüber hinaus geeignete Sicherheitsmechanismen anbie-ten.

Von real zu virtuellDie Daten der virtuellen Repräsentanzen und die dazugehörenden APIs bilden den eigentlichen Funktionskern einer IoT- Anwendung. Über die APIs sind alle exter nen Komponenten – von der Hard-ware eines Sensors oder Aktors bis zu den übergeordneten IT-Systemen (Scada, ERP, CRM, MES oder SQL) sowie Smartpho-ne-Apps und Webanwendungen in eine IoT-Applikation eingebunden. Mithilfe der IoT-Service-APIs lassen sich Daten-objekte anlegen, verwalten, die einzelnen Datenelemente lesen, mit neuen Werten versehen und – falls erforderlich – auch wieder löschen. Die Daten selbst werden in der Regel in einer speziellen Daten-bank gespeichert.Für die externe Benutzer- und Anwen-dungssicht kommen bei der IoT-Ser-

Wo immer mehr Prozesse automatisiert werden, muss auch die Technik dahinter automatisch gut sein. So wie die Verbindungs-lösungen von Lapp. Für Steuerungstechnik und industrielle Netzwerktechnik, Bustechnik und Lichtwellenleiter, vom Office-Bereich bis in die Sensor-/Aktor-Ebene: Lapp bietet heute schon komplette Lösungen für die intelligente Fabrik von morgen. www.lappkabel.de

AUTOMATION BRAUCHT INNOVATION.

U.I. Lapp GmbH · Schulze-Delitzsch-Str. 25 · D-70565 Stuttgart Tel.: 0711 7838-01 · Fax: 0711 7838-2640 · [email protected]


HANNOVER MESSE13.–17. April 2015, Halle 11, Stand C03

24 IEE_2015_HM_AnzLappKabel_Autom_210x149.indd 1 06.03.15 09:53

[1] In einer IoT-Anwen-dung soll eine Hardware mit ihren Sensoren und Aktoren als physische Re-präsentanz ein jeweils ak-tuelles Datenabbild an eine virtuelle Repräsentanz lie-fern.

[1]

�

IEE_2015_4_036_778_SSV.indd 37 17.03.2015 13:38:43

38 IEE · 4 2015

TECHNIK Leitebene

Autor

Jörg Neumannist im Bereich Vertrieb & Marketing für die SSV Soft-ware Systems GmbH in Hannover tätig.


www.all-electronics.deLink zum Unternehmen

viceplattform Real Time Data Channels von SSV Datenformate wie JSON (Javascript Object Notation) oder XML (Extensible Markup Language) zum Ein-satz. Auf der Plattform ist so jede einzelne IoT-Anwendung ein separates Datenpro-jekt mit einem individuellen Schlüssel-paar für die Zugriffsberechtigung per API. Ein solches Datenprojekt enthält belie big viele Datenobjekte, die sich wie-derum aus einzelnen Daten-Items zusam-mensetzen. Ein Datenobjekt ist zum Bei-spiel ein Lagesensor, die Positionswerte sind das Daten-Item. Die Anzahl der Daten projekte, -objekte und Items ist nicht begrenzt. Grenzen existieren ledig-lich durch die Hardware-Ressourcen der Server, auf denen die Serviceplattform läuft.

Mehr Sensordaten, mehr MöglichkeitenDurch die zentrale Datenhaltung auf Basis offener IT-Formate und die entspre-

chenden APIs existieren verschiedene Möglichkeiten, die Daten zu nutzen. Hierzu drei Beispiele:Schnittstellen für Scada, Monitoring und Apps: Visualisierungslösungen und Moni-toring-Anwendungen über das Simple Network Management Protocol (SNMP) können auf die Daten zugreifen, um den jeweils aktuellen Gesamtzustand darzu-stellen. Dabei stehen nicht nur die einzel-nen Datenbausteine einer Steuerung, son-dern auch alle weiteren Sensordaten-punkte für die weitere Nutzung zur Ver-fügung.Datenquelle für Enterprise-IT-Systeme: Die aktuellen Werte aller Datenpunkte können von der IoT-Serviceplattform aus an übergeordnete IT-Systeme weitergege-ben werden. SPS- und Prozessdaten aus der Feldebene lassen sich zum Beispiel direkt in SQL-Datenbanken einfügen. In der Unternehmens-IT sind so Prozessda-tenhistorien sowie Condition-Monito-ring-Anwendungen für die Maschinen- und Anlagendaten möglich, ohne zusätz-liche OPC-Server dazwischenzuschalten.Echtzeitdaten für Alarmmeldungen: Da die Steuerungs- und Sensordaten bei jeder Änderung mithilfe eines Echtzeit-Mes-sage-Protokolls unverzüglich von der Feldebene an die virtuelle Repräsentanz auf der IoT-Serviceplattform übergeben werden, kann der IoT-Service sie hinsicht-lich eventueller Alarmkonditionen prü-

fen. Wenn die Daten bei jeder Änderung auf die gleiche Art und Weise weitergelei-tet werden, sind diese Prüfungen und die eventuell erforderliche Alarmierung auch direkt beim Daten-Abonnenten (Subscri-ber) möglich, also beim Instandhalter oder Techniker.

Application Gateway statt VPN-RouterIn vielen Fernzugriffslösungen in der Auto matisierung kommen keine einfa-chen VPN-Router, sondern spezielle Appli cation Gateways zum Einsatz. Sol-che Systeme können neben den VPN-Funktionen zusätzlich auch SPS- und Sensordaten an eine IoT-Serviceplattform liefern, um eine virtuelle Repräsentanz mit aktuellen Zustandsdaten zu versor-gen. Auf diese Daten kann zum Beispiel eine Smartphone-App zugreifen, um Ser-vicemitarbeitern jederzeit den aktuellen Maschinenzustand anzuzeigen. Wenn für die Kommunikation zwischen IoT-Service und App ein Message-Protokoll mit ent-sprechendem Echtzeitverhalten wie Mes-sage Queue Telemetry Transport (MQTT) verwendet wird, kann die Smartphone-App auch die Alarmierung übernehmen. Möglich wird dies in erster Linie durch das ereignisgesteuerte MQTT-Publish/Subscribe-Verhalten. Wenn sich mindes-tens ein Sensorwert in der Anlage verän-dert hat, übermittelt das Fernzugriffs-Gateway neue Daten an den IoT-Service. Von dort werden die geänderten Daten sofort an alle Nutzer weitergeleitet. Und es wird geprüft, ob eine Alarmkondition vorliegt. Ist dies der Fall, erzeugt die App einen Klingelton oder löst den Vibrations-alarm aus. Die Alarmierung bleibt solan-ge bestehen, bis ein Mitarbeiter per VPN aus der Ferne auf die Maschine zugreift und die Ursache beseitigt. (mf)

�

[2]

[2] Ein IoT-Service dient als universelle Daten-schnittstelle für Smartphone-Apps, andere IT-Systeme (zum Beispiel ERP, CRM, MES, oder SQL) und zur Benachrichtigung der Servicemitarbeiter im Störungsfall.

[3] Eine Steuerung oder externe Sensoren liefern bei jeder Änderung aktuelle Daten über IoT-Ser-vice-APIs per Rest, MQTT oder Websocket an die virtuelle Repräsentanz. Von dort aus werden sie zum Beispiel bei jeder Änderung sofort an eine Smartphone-App weitergeleitet. Im Alarmfall be-nachrichtigt die App per Klingelton oder Vibrati-onsalarm den zuständigen Servicemitarbeiter.

[3]

IEE_2015_4_036_778_SSV.indd 38 17.03.2015 13:38:49

siemens.de/oem-solutions

Hannover Hydrogen+ Fuel, Cells+ Batteries 13. – 17.04.

Effiziente Maschinen haben SystemTotally Integrated Automation – einzigartige Durchgängigkeit mit echtem Mehrwert

Mit Totally Integrated Automation (TIA) automatisieren Sie Ihre Maschinen einfa-cher, schneller und flexibler. Auch Kampf Schneid- und Wickeltechnik baut damit zukunftssichere, hocheffiziente Qualitäts-maschinen für die Herstellung von Hoch-leistungsbatterien.

„Wir als Maschinenbauer produzieren schnell, reproduzierbar und qualitativ hochwertig – durch den Einsatz moder-ner, aufeinander abgestimmter Auto-matisierungs lösungen von Siemens.“Dipl.-Ing. Maik Krüger, Leiter Produktmanagement

Nutzen auch Sie die Vorteile einer Zusam-menarbeit mit uns – von der Planung bis hin zum weltweiten Service Ihrer Maschinen vor Ort.

• 30 % Engineering-Effizienz dank TIA Portal• Integrierte Sicherheitstechnik• Offene Kommunikation mit PROFINET• Energieeffiziente Antriebstechnik• Skalierbare Steuerung (modular/PC-basiert)• Leistungsstarke, robuste Industrie-PCs• Komfortable HMI (Hard- und Software)

Profitieren Sie mit System – von der Konzeptentwicklung bis hin zum produktiven Betrieb.

E200

01-F

170-

P200

DFFA_140976_OEM_KAMPF_IIE_Elektr_Autom_und_Antriebstechn_Stoerer_Hydrogen_210_297_3_DE.indd 1 05.03.15 11:20IEE_2015_4_xx_LE_PBs_01.indd 39 10.03.2015 08:14:41

40 IEE · 4 2015

TECHNIK Leitebene

Die Qualität von Produktdaten ist ein entscheidender Faktor für die Wettbewerbsfähig-keit und Produktivität eines Unternehmens. Gut gepflegte und gültige Produktdaten wirken sich positiv entlang der gesamten Prozesskette aus. Dazu müssen die Daten allerdings vollständig sein und ungehindert fließen. Das Problem ist dabei oft weniger die Technik als die mentalen und technischen Mauern zwischen den Abteilungen.

Hohe Mauern und tiefe Gräben ziehen sich erstaunlicherweise immer noch entlang der Gren-

zen zwischen den verschiedenen Entwick-lungsdisziplinen. Eindeutiger Beleg dafür ist das Ergebnis einer VDMA-Umfrage aus dem Jahr 2014: 80 % der Entwick-lungsingenieure sind danach mit den Schnittstellen zwischen den Systemen der Mechanik-Konstruktion (MCAD) und der Elektro-Entwicklung (ECAD) unzu-frieden.Der Hauptgrund: An den Schnittstellen zwischen MCAD und ECAD läuft vieles noch von Hand. Einbaudaten, Kabellän-gen, Steckerbelegungen und vieles mehr werden immer noch mithilfe von Excel-Tabellen ausgetauscht. Die Nachvollzieh-barkeit der Abstimmung bleibt dabei all-zu oft auf der Strecke.

Entwicklungsingenieure und vor allem die Unternehmen wünschen sich deshalb mehr Transparenz und Zuverlässigkeit. PLM-Lösungen leisten dazu einen wichti-gen Beitrag. Und sie kompensieren als zentrale Dateninstanz den Mangel an direk ten Schnittstellen. Sie synchronisie-ren die Arbeit der einzelnen Disziplinen und generieren durch die Integration ver-schiedener Entwicklungssysteme ganz-heitliche Stücklisten, die für den Export in ERP-Systeme zur Verfügung stehen. So werden nicht nur die Entwicklungsabtei-lungen untereinander, sondern auch mit dem Einkauf sowie Fertigung und In-standhaltung verbunden. Voraussetzung ist jedoch, dass die PLM-Lösung sowohl über Integrationen zu 3D-CAD-Systemen als auch über Schnittstellen zur EDA- und CAE-Applikationen verfügt.

Benötigt werden also PLM-Lösungen, die Multi-CAD-fähig sind. Dann können Mechanik-Konstrukteure bei der Gehäu-se-Konstruktion auf die Layoutpläne aus der Elektronik-Entwicklung zugreifen und umgekehrt. Diese Transparenz sollte bereits beim Start einer Entwicklung vor-handen sein, vor allem, wenn das Ent-wicklungsteam auch räumlich getrennt ist.Am Beispiel eines Änderungsprozesses für mechatronische Produkte lässt sich zei-gen, wie groß der Nutzen einer prozess-gesteuerten PLM-Lösung sein kann. In der Mechatronik lösen Änderungen in der Regel umfangreiche Prozesse aus, in der Elektroentwicklung, der mechani-schen Konstruktion bis hin zum Einkauf und Service. In jeder Disziplin sind Kon-troll- und Compliance-Anforderungen

Produktdaten-Management (PDM)

Die Mauern schleifen

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Pro

cad

Ein trügerisches Bild: In den Ent-wicklungsabtei-lungen gibt es noch weitaus mehr getrennte Datentöpfe, als es für Unternehmen gut ist.

IEE_2015_4_040_788_Procad.indd 40 17.03.2015 13:28:43

TECHNIK Leitebene

integriert, die bei der Freigabe einer Änder ung zu beachten sind. Die Einzel-Freigaben aus Elektrokonstruktion und Mechanik führen allerdings erst dann zur finalen Freigabe, wenn auch die Anforde-rungen an das gesamte System erfüllt sind. Wenn dieser Prozess diszipliniert eingehalten wird, lassen sich viele Iterati-onen vermeiden. Letztere sind es, die zwi-schen Elek trotechnik und Mechanik immer wieder zu Nacharbeiten führen und damit letztendlich zu Verzögerungen bei der Auslieferung von Maschinen und Anla gen.

Schüttet die alten Gräben endlich zuEine weitere klassische Mauer in Unter-nehmen ist die zwischen Entwicklung und Arbeitsvorbereitung sowie Fertigung. Noch immer werden Konstruktionsstück-listen durch Abtippen von Excel-Tabellen

in ERP-Systeme übertragen. Auch dort wo diese Excel-Tabellen mithilfe von Lade programmen ins ERP-System ge-hievt werden, entstehen bei Versionsände-rungen oder für weitere Maschinenvari-anten hohe Aufwände. PLM-Lösungen reißen an dieser Stelle im wahren Sinn des Wortes Mauern ein. Daten lassen sich über eine direkte Integration von CAD, PDM und ERP bidirektional synchroni-sieren. Dabei laufen in der Produktdaten-verwaltung die Artikelstammdaten aus der Mechanik und Elektrotechnik/Elekt-ronik in einer gemeinsamen Stückliste zu-sammen und werden über eine Schnitt-stelle zum ERP übertragen. Damit lässt sich ein Problem beseitigen, das mitunter viel Ärger bereitet. Motoren haben Eigen-schaften, die eindeutig zur Mechanik ge-hören aber auch solche, die eindeutig der Elektrotechnik zuzuordnen sind. Es darf aber nicht passieren, dass ein Motor in zwei Stücklisten oder in keinem der bei-den Gewerke auftaucht. Beide Fälle sind gleichermaßen fatal. Entweder werden die Motoren zweimal bestellt oder gar nicht. Bei den sogenannten Langläufern, also Teilen mit langen Lieferfristen, kann dies zu extremen Lieferverzögerungen bis hin zu Vertragsstrafen führen. Leistungsfähige Integrationen zwischen Entwicklung und Arbeitsvorbereitung er-möglichen den wechselseitigen Zugriff auf Daten und Dokumente. Entscheidun-gen können so schnell und auf Basis ver-lässlicher Daten getroffen werden. Am Konstruktionsarbeitsplatz gibt es einen Zugriff auf Lieferanteninformationen

Touch the new HMI generation.

Die ESAWARE HMI-Familie EW1Kommunikativ. Innovativ. Smart.

4,3“ 7“ 12,1“ 15,6“

• Leistungsfähig: 1 GHz ARM 8 Cortex Pro- zessor und 256 MB bzw. 512 MB RAM sowie 3 GB Flash für uneingeschränkte Rezept- und Alarmverwaltung sowie Datenlogging

• Vielseitig: Ausstattung nach Anwenderwunsch – reine HMI oder auf CODESYS basierende HMI-SPS mit EtherCAT distributed I/Os oder auf CODESYS basierende HMI-SPS mit eigenen Einsteckkarten

• Komplett: Softwarelizenzen für ESA CREW Editor und für ESA EVERYWARE Fernwar- tungsmodul inklusive

• Universell: Kommunikationstreiber für un- zählige SPSen, Frequenzumrichter, Servo- antriebe, Temperaturregler, Barcodeleser

• Displaygrößen:

www.esa-automation.com/de

ESA_Touch_the_new_72x297_IEE_04.2015.indd 1 10.03.15 09:18

Der Unterschied

Was ist PDM und PLM?

Produktdatenmanagement-Systeme (PDM) sind IT-Systeme, die eingesetzt werden, um alle pro-duktnahen Daten und Dokumente zu verwalten. Dazu gehören insbesondere Stücklisten und CAD-Unterlagen aus Mechanik, Elektrotechnik und Elektronik.Auf dieser Datenstrukturierung setzt Product Life-cycle Management (PLM) auf – eine Strategie für die Steuerung und Dokumentation der Prozesse im Produktlebenszyklus. Dazu gehören die Ent-wicklung der Produkte, Fertigungsplanung, Pro-duktion, Vertrieb, Service, und Instandhaltung. Voraus setzung für gutes PLM ist ein PDM-System.

[1] Die Freigabeprozesse im PDM-System sind erst abgeschlossen, wenn alle davon betroffenen Abtei-lungen die Änderungen annehmen.

[1]

➜

IEE_2015_4_040_788_Procad.indd 41 17.03.2015 13:28:45

42 IEE · 4 2015

TECHNIK Leitebene

Autor

Stefan Kühner ist Marketing Manager bei Procad GmbH in Karlsruhe.


www.all-electronics.deLink zum PDM/PLM-System

wie Leistungsdaten und Preise von Zu-kaufkomponenten, Lagerdaten für Roh-teile und Zukaufteile, bevorzugte Teile für spezielle Länder und Kunden. Mitar-beiter im Einkauf und der Fertigungsvor-bereitung können am ERP-Arbeitsplatz unmittelbar auf technische Zeichnungen und Stücklisten aus der PLM-Lösung zu-greifen, wenn erforderlich so früh, dass auch Langläufer rechtzeitig beschafft werden können oder die Fremdvergabe in der Detailentwicklung sowie Fertigung rechtzeitig eingesteuert werden kann.

Jedes Teil kostet GeldAuf den ersten Blick lassen sich die Kos-ten für die Entwicklung von Teilen und erst recht von Baugruppen gar nicht oder nur schwer kalkulieren. Schließlich steckt in diesen Elementen in der Regel Innova-tion. Aber leider eben nicht immer. Viel zu häufig wird das Rad neu erfunden. In der Mechanik gilt dies vor allem für so bana-le Teile wie Halterungen, Gehäuse, Wellen und Verbindungselemente. Findet man eine bestimmte Komponente in seinem Zeichnungs- oder Teilearchiv nicht auf die Schnelle, konstruiert man schnell ein neues. Größter Kostentreiber ist dabei nicht einmal die Konstruktionszeit, viel-mehr sind das die unscheinbaren Verwal-tungs- und Folgekosten außerhalb der Entwicklungsabteilung Durch ihre Fähigkeit, Teile anhand von Sachmerkmalsleisten nach DIN 4000 oder eCl@ss konsequent zu klassifizieren und dadurch schnell auffindbar zu machen, schaffen PLM-Lösungen die Voraus setzungen für eine hohe Wieder-verwendung von Bauteilen und Kompo-nenten. Dass dies tatsächlich machbar ist, belegen Untersuchungen von CIMdata: Bereits vor über zehn Jahren konnten deren PLM-Experten nachweisen, dass

sich bei der Entwicklung von Maschinen und Anlagen durch den Einsatz von PDM oder PLM der Anteil neu entwickelter Teile von 50 auf 30 % senken lässt. Im Gegenzug nahm die Wiederverwendung von Teilen von 30 auf 40 % zu und der Anteil von Baugruppen, die durch geringe Änderungen wiederverwendet werden konnten, stieg von 20 auf 30 %.Ähnliche Effekte lassen sich bei Zukauf-teilen erzielen. Vor allem in der Elektro- und Elektronikentwicklung stecken er-hebliche Einsparpotenziale – nicht nur bei elektronischen Bauteilen, sondern auch bei Komponenten für den Schalt-schrankbau, Motoren, Pumpen oder Steuerungseinheiten. Werden funktions-gleiche Komponenten bei verschiedenen Herstellern beschafft, treten nicht nur Kosten für die mehrfachen Bestellungen auf, hinzu kommen Wareneingangs-Akti-vitäten, Prüf- und Lagerkosten. Ebenso entstehen indirekte Kosten durch den Verlust von Mengenrabatten bei einer Volu menbündelung. Mit PLM-Lösungen, die mit ERP integriert sind, lassen sich in allen Konstruktionsbereichen Vorgaben für ‚bevorzugte’, ‚zulässige’ und ‚verbote-ne’ Zukaufteile machen. Diese Leitlinien für die Entwicklungsabteilungen liefert der technische Einkauf. Solche Vorgaben wirken außerdem standardisierend. Dies birgt weitere Einsparpotenziale, die bis in die Wartung und Instandhaltung Wir-kung zeigt.

Längs der Prozessketten denkenDie PLM-Lösung PRO.File verbindet die Produktdatenpflege in einem PLM-Back-bone mit dem Denken in Arbeitsabläufen und ermöglicht eine Steuerung von Pro-zessen im gesamten Lebenszyklus.Die Trennung zwischen Daten, Doku-menten und Abläufen ist vor dem Hinter-

grund von Industrie 4.0 auch gar nicht mehr möglich. Unternehmen, die in die-sem Kontext an der Verkettung von Ferti-gungsinfrastrukturen arbeiten oder an vorbeugende Wartung denken, brauchen eine detaillierte Beschreibung ihrer Pro-dukte bis hin zu Kennlinien für Stromauf-nahmen, Vibrationen oder Drücke.Auch diese Daten kommen aus dem PLM-Backbone und werden entlang der Prozesskette Schritt für Schritt angerei-chert. Sie stehen für alle Arbeitsbereiche im Unternehmen bereit und werden zukünf tig zusammen mit einem Produkt auch beim Kunden benötigt, um Service und Wartung und damit die Laufzeit von Anlagen zu optimieren.

Was bringt‘s wirklichWie gute Produktdaten in Verbindung mit PLM-Systemen unmittelbar zu einer Kostenreduzierung im Unternehmen füh-ren, zeigt ein Blick in die Praxis: Erfasst ein Servicetechniker beim Kunden Scha-densberichte in über mobile Geräte und versieht die Texte und Bilder mit den Kennzahlen einer Maschine aus dem letz-ten Wartungsintervall, können die Berich-te unmittelbar ins Qualitätsmanagement, Controlling und auch in die Entwicklung eingespeist werden. Wenn abweichende Verläufe von der Normkennlinie einer Maschinenkompo-nente automatisch und rechtzeitig von der Steuerung an die Serviceabteilung des Maschinenbauers gemeldet werden, las-sen sich Service-Einsätze effizienter pla-nen.Solche Beispiele zeigen: PLM-Lösungen erschließen Potenziale zur Verbesserung von Produkten und zur Effizienzsteige-rung, die kein Unternehmen angesichts des Kostendrucks ungenutzt liegen lassen sollte. (sk)

�

[2] Erst PLM, Product Lifecycle Management, stellt die Verbindung von Daten und Prozessen her

[2]

IEE_2015_4_040_788_Procad.indd 42 17.03.2015 13:28:47

TECHNIK Leitebene

Kommunikation

Vollwertige industrielle Router und Modems

Halle 11, Stand E06Schaltschränke

IT-Infrastruktur passgenau auswählen

ware in ihrer bevorzugten Program-miersprache schreiben. Ethernet-, RS232- und I²C-Schnittstellen er-füllen eine Vielzahl an Projektanfor-derungen. Ein weiteres Produkt-Highlight ist die modulare Router-serie MRX für die Montage auf DIN-Hutschiene. Durch den variab-len Aufbau lässt sich der Funktions-umfang der Router anpassen. So kann die MRXcard SI die Plattform mit USB-2.0-, RS232- und RS485-Schnittstellen ausrüsten.

Weiter geht es mit der passenden Kühllösung, sei es eine Rack-, Rei-hen- oder Raumkühlung. Für eine professionelle Stromversorgung im IT-Rack sorgen die Power Distribu-tion Units (PDU). Das Monitoring-System Computer Multi Control (CMC) III sowie Brandmelde- und Löschanlagen runden das IT-Kern-portfolio im Selektor ab. In einer Anfrageliste sind abschließend alle Produkte aufgeführt, bevor sie ei-nen Klick später bei Rittal ankommt. Innerhalb kurzer Zeit erhalten Kun-den dann ein individuelles Angebot.

Insys: Mit den programmierbaren Embedded-Industrieroutern und -modems der Baureihe QLM (Quick Line Module) für LAN-Netze, ADSL/SDSL und Mobilfunk erhalten Inte-gratoren vollwertige Embedded-Einplatinen-Router im 56-mal-56-mm-Format. Für Mobilfunkan-wendungen steht eine GPRS/Edge- oder eine UMTS/HSPA-Variante zur Verfügung. Alle Router-Versionen sind per Webbrowser konfigurier-bar, integrieren drei VPN-Arten so-wie eine Firewall und verfügen über eine linuxbasierte Sandbox. Damit können Anwender Applikationen abgetrennt von der Geräte-Firm-

Rittal: Der webbasierende IT-Infra-struktur-Selektor gewährt einen Überblick über die Komponenten eines Rechenzentrums und liefert detaillierte Produktinformationen. Mit wenigen Klicks lassen sich alle Elemente vom Rack bis zur Sicher-heitslösung inkl. Zubehör individuell auswählen. So entstehen schnell IT-Infrastrukturlösungen, fertig zur Angebotsanfrage. Mit dem Selektor können IT-Verantwortliche ihr Re-chenzentrum mit vielen Einzelpro-dukten vom Rack über Kühlung, Stromverteilung und Monitoring bis hin zur Brandmelde- und Lösch-anlage ganz nach Bedarf bestü-cken. Allein beim TS IT Rack um-fasst die Auswahl 144 Varianten.

Bild

quel

le: R

ittal

19. – 21. Mai 2015Design Center Linz

DIE ZUKUNFT LÄSST SICH

STEUERN

NEU NEU NEU im Maiim Maiim Mai

in Linzin Linzin Linz

Profi tieren Sie bei der Fachmesse fürindustrielle Automatisierung von:

www.smart-linz.at

190 Direktausstellern aus dem In- und Ausland auf 9.000m²

neuen Kontakten & Netzwerken

dem Branchentalk mit Markt- und Technologieführern

Informationen zu den Trends Ihrer Branche

dem Top-Wissenstransfer für sich und Ihr Unternehmen


www.all-electronics.de Link zum Produkt



IEE_2015_4_043_LE_PBs_02.indd 43 19.03.2015 11:39:36

44 IEE · 4 2015

TiTelsTory Prozessebene

S7-1500 – die PC-basierte Variante

Das TIA-Portal ist für Siemens das zentrale Engineering-Framework und das Tor zur digitalen Fabrik – auch für PC-basierte Steuerungen. Diese Anforderungen können allerdings nicht ohne eine neue Systemarchitektur erfüllt werden, die erstmals im

ET 200SP Open Controller zum Einsatz kommt. Produktmanager Markus Lang und Marketing manager Alexander Grimm erläutern die Hintergründe.

Herr Grimm, bislang lief die Soft-SPS von Siemens unter Windows. Folgt mit dem Software Controller S7-1500 eine Abkehr von dieser Technologie?Alexander Grimm: Nein, es ist keine Abkehr von Windows als PC-Betriebssystem. Aber wir trennen Windows und Software Cont-roller direkt über der Hardware voneinander.

Wie ist das realisiert?Alexander Grimm: Bislang haben wir unsere Soft-SPS WinAC RTX unter einer Echtzeiterweiterung in Windows betrieben. Neben bei bemerkt: wie auch andere Hersteller PC-basierter Auto matisierung. Dazu ist in Windows ein Echtzeit-Kernel ein-

gebettet. Dieser Aufbau hat einen ent-scheidenden Nachteil: Wenn in der Windows-Hülle Probleme auftreten, dann funktioniert auch der Echtzeit-Kernel nicht mehr. Auch beim Hoch-laufverhalten muss immer zuerst Windows vor dem Echtzeit-Kernel starten. Die von Siemens neu gewähl-te System architektur beseitigt diesen Nachteil und ermöglicht dadurch un-ter anderem auch deutlich schnellere Hochlaufzeiten.

Markus Lang: Und muss Windows neu gestartet werden, etwa nach einem Softwareupdate, dann ist in unserer alten Lösung der Echtzeit-Kernel und damit die komplette Steuerung vorüber-gehend nicht verfügbar – und mit ihr natürlich dann auch die Maschine nicht.

Und wie haben Sie das jetzt geändert?Alexander Grimm: Dieses grundsätzliche Problem lässt sich nur lösen, indem man einen komplett neuen Systemansatz fährt: mit-hilfe eines sogenannten Bare Metal Hypervisor. Der heißt so, weil er direkt über der Hardware sitzt und die Hardware-Res-sourcen wie Prozessor, Speicher, Schnittstellen und Arbeitsspei-cher zwischen dem Software Controller und Windows aufteilt.Konkret sorgt der Hypervisor bei unserem ET 200SP Open Con-troller dafür, dass dessen Dual-Core-Prozessor sowie die restli-

che PC-Hardware zwischen Windows und Software-Controller aufgeteilt wird.Markus Lang: Das hat viele Vorteile, vor allem auch hinsichtlich Security. Weil das Steuerungssystem nicht direkt in Windows inte griert ist, lässt sich nicht mehr ohne weiteres darauf zugrei-fen. Desweiteren wurde durch neue Know-How-Schutz-, Zugriffs schutz- und Manipulationsschutz-Mechanismen die Security des Software-Controllers erhöht.

Was war der Auslöser für diese Weiterentwicklung?Markus Lang: Uns war wichtig, dass wir in Bezug auf die Steue-rungs-Runtime nicht mehr unmittelbar von der Verfügbarkeit des Betriebssystems abhängig sind. Wir wollten die reinen Steue-rungsaufgaben von Windows entkoppeln. Der Vorteil ist, dass Windows parallel zur Steuerung für Applikationen wie Bildver-arbeitung oder HMI auf dem Controller genutzt werden kann.Alexander Grimm: Der Hypervisor bedeutet keine Abkehr von Windows. Unsere Systeme gibt es nach wie vor ausschließlich mit Windows. Wir wollen nur die Abhängigkeiten und Ein-schränkungen auf der Steuerungsseite reduzieren.

Warum erst jetzt dieser Schritt? Gab es bislang Einschränkungen?Alexander Grimm: Echtzeit-Kernel gibt es viele auf dem Markt. Wir haben uns in der Vergangenheit bei WinAC RTX auch eines Fremdanbieters bedient, das ist kein Geheimnis. Der neue Hyper visor ist nun eine hauseigene Entwicklung, in die direkt unser Kern-Know-how eingeflossen ist. Markus Lang: Als führender Anbieter von Automatisierungstech-nik ist dieser Schritt konsequent. Wir wollen auch bei der PC-basierten Automation alle Technologien im Griff haben, ohne Fremdanbieter. Das können wir jetzt, von der Hardware über den Hypervisor bis zum Software Controller. Parallel dazu kön-nen wir Windows betreiben, für offene Applikationen nutzen und diese dann aus dem Software Controller heraus ansprechen.

Herr Lang, Sie erwähnten gerade, dass Siemens die Abhängigkeit von Microsoft reduzieren will. Markus Lang: Uns hat die Überlegung getrieben, wie sich eine Multicore-Architektur am besten nutzen lässt. Nicht jedoch der

Interview mit Markus Lang und Alexander Grimm, Siemens

Hardware- und Soft-ware-Controller haben nun eine ein-heitliche Architektur.

Alexander Grimm

Halle 9, stand D35

IEE_2015_4_054_Titelstory_Interview.indd 44 17.03.2015 13:49:02

45IEE · 4 2015


Wunsch, das Microsoft-Betriebssystem weniger zu verwenden. Der Hypervisor schafft einfach die Basis, die Hardware-Res-sourcen einzeln zu nutzen. Beim Open Controller sind wir daher natürlich auch mit einem Dual-Core-Prozessor gestartet. Ein Kern bedient quasi die Windows-Seite, der andere Kern ist dem Software Controller zugeordnet. Der Hypervisor öffnet uns und unseren Anwendern die Türen in die Zukunft.

In Zukunft entscheidet also Siemens wann und welche Windowsversionen für den Hypervisor freigegeben sind?Alexander Grimm: Zur Lieferfreigabe des ET 200SP Open Cont-rollers steht Windows Embedded Standard 7 in der 32- und in der 64-bit-Variante zur Verfügung. Der Software Controller wird allerdings auch für unsere anderen Industrie-PCs freigege-ben; und hier dann natürlich auch mit Windows 7 Ultimate zum

Beispiel. Da wir jetzt unabhängig von Windows und dem bishe-rigen Anbieter der Echtzeiterweiterung sind, können wir auf künftige Betriebssystem-Entwicklungen sehr schnell reagieren.

Wie schützt Siemens das EcoSystem, damit der Hypervisor zusammen mit dem S71500 Software Controller nicht auf einer 08/15Hardware installiert wird?Markus Lang: Natürlich hat jeder Software Controller eine Lizenz nummer, die mit dem Open Controller verknüpft ist. Ziel ist es allerdings schon, den Software-Controller auf möglichst vielen PC-Plattformen anbieten zu können. Harte Echtzeit kön-nen wir allerdings nur auf Simatic-Produkten garantieren.Viel wichtiger für Maschinenbauer ist, dass sie ihr Know-how schützen und ihre Security-Vorgaben erfüllen können. In dem wir die Windows-Seite vom Software Controller trennen,

Wir haben alle Bestandteile einer PCbasierten Automatisierungslösung in der eigenen Hand.

Markus Lang (links), Alexander Grimm

Bild

quel

le: R

enat

e Sc

hild

heue

r, Re

dakt

ion

IEE


➜


46 IEE · 4 2015


Alexander Grimm: Der Performancesprung ist durch den Hypervi-sor gegeben, der dem Controller die CPU fest zuordnet. Hier wird dynamisch auch nichts mehr verschoben. Da die Ressour-cen des Software Controllers nicht mehr über Windows verge-ben werden, tangieren die manchmal nötigen Interrupts des Betriebs systems den Controller in keiner Weise.

Um Multicore-CPUs effektiv nutzen zu können, muss die Software entsprechend programmiert sein. Stichwort: Multithread-Fähigkeit. Spielt das beim Siemens-Hypervisor eine Rolle?Markus Lang: Wir haben eine Art Multiprocessing realisiert, weil wir zwei Kerne haben. Alexander Grimm: Für den Software-Controller reicht die Perfor-mance eines CPU-Kerns vollkommen aus. Echtes, symmetrisches Multiprocessing bringt vielleicht etwas mehr Performance bei der Abarbeitung. In Echtzeitanwendungen, und davon reden wir, zählen aber vor allem verlässliche und kalkulierbare Reak-tionszeiten, die wiederum aus den fest zugeteilten Hardware-Ressourcen resultieren.

PC-basierte Steuerungen werden gerne wegen ihrer Flexibilität bei der Programmierung eingesetzt. Geht die künftig verloren?Markus Lang: Nein, natürlich nicht. Offenheit und C-Program-mierung sind nach wie vor große Mehrwerte von PC-basierten Lösungen. Wir haben daher wieder ein ODK, Open Develop-ment Kit, entwickelt, mit dem man C-Funktionen in die Steue-rung laden kann. Aber wir haben die Implementierung um eini-ges erleichtert. Zusammen mit dem ODK liefern wir beispiels-weise auch Eclipse aus, womit C-Programme zum Ablauf in der Realtime-Umgebung erstellt werden können.Die in Eclipse geschriebenen C-Programme werden in eine Datei exportiert und über den Webserver oder das TIA-Portal in den Controller geladen. Im TIA-Portal sind die Programme dann in der Standardprogrammierung wie ein Baustein dargestellt. Das ist einfacher als früher.Alexander Grimm: Ein SPS-Programmierer, der es gewohnt ist, in KOP, FUP oder AWL zu programmieren, tut sich oftmals mit Hochsprachen schwer. Hochsprachen-Programmierer sind wie-derum die klassischen SPS-Programmiersprachen nicht gewohnt. Gerade kleinere Maschinenbauer haben die Hochsprachen-Kompetenz nicht immer im Haus und vergeben den Teil an exter ne Entwickler. Unser ODK schafft nun eine saubere Schnitt-stelle für die Aufgabenteilung und liefert einen fertigen Funkti-

bekommen wir nun technologisch sozusagen die Möglichkeit, einen starken Kopier- und Manipulationsschutz ähnlich dem einer Standard S7-1500 aufbauen zu können.Alexander Grimm: Das heißt, Zugriffsschutz über ein mehrstufiges Konzept, das ich fein einstellen kann: Wer darf auf das gesamte

System zugreifen? Wer nur auf das HMI? Ist der Zugriff von außen er-laubt? Hierüber lässt sich auch das Know-how des Anwenders schüt-zen, das im Anwenderprogramm steckt. Die Umsetzung erfolgt wie-derum wie bei allen Controllern über das TIA-Portal. Mit zwei, drei Mausklicks ist das Anwenderpro-gramm an die Seriennummer der Hardware gebunden und läuft auch nur genau auf dieser einzigen Hard-

ware. Eine wichtige Funktion für Maschinenbauer, die weltweit verkaufen. Letztlich ist der Controller ja eine S7-1500-Steue-rung. Das heißt, alles was bisher auf einer S7-1500 läuft, lässt sich direkt übernehmen und übersetzen.

Wie wird der ET 200SP Open Controller überhaupt ausgeliefert?Markus Lang: Unser Anspruch ist, das System weitgehend ein-schaltfertig zu übergeben. Der Anwender muss nur noch den Windows-Welcome kurz einrichten und den License Key, den er für die Software-Controller-Lizenzierung braucht, auf das Gerät aufspielen. Ansonsten ist der Controller komplett vorkonfigu-riert und vorinstalliert, optional auch mit einer WinCC Runtime Advanced. Hier haben wir verschiedene Bundles mit 128, 512 und 2 048 Power Tags definiert. Für die Bundles gibt es dann zusammen mit der Hardware unterschiedliche Bestellnummern. Konfiguriert wird der ET 200SP Open Controller ausschließlich über das TIA-Portal.

Bringt der Technologiewechsel auch einen Performancesprung gegenüber der bisherigen Lösung?Markus Lang: Bei PC-basierter Automatisierung definiert letzten Endes der Prozessor die Leistung. In der aktuellen Konstellation bedeutet dies eine Bit-Performance von etwa 10 ns. Für unsere Kunden sind andere Parameter ebenfalls wichtig, etwa ein schneller Hochlauf, wir liegen aktuell bei rund 30 s, und ein taktsynchroner Betrieb von derzeit bis zu 500 µs.


Der Software Con troller bietet die gleichen Schutz-mechanismen wie eine S7-1500 in Hardware.

Markus Lang


47IEE · 4 2015


von fünf bis sechs Jahren sicherstel-len plus weitere fünf Jahre Ersatzteil-Verfügbarkeit. Bei der Hardware-SPS sind das zehn Jahre. Das ist ein deutlicher Unterschied.

Gibt es den Software Controller auch für Panel-PCs?Alexander Grimm: Demnächst erfolgt die Freigabe für andere IPC-Baurei-hen. Damit stehen neben Panel- PCs auch weitere Bauformen wie Rack- und Box-PCs, die beispiels-weise einen Core-i7-Prozessor integriert haben, zur Verfügung.

Wie sieht es mit der Integration von Safety aus?Alexander Grimm: Wir bieten Safety generell für alle unsere Steue-rungen an und werden daher auch eine Failsafe-Variante des S7-1500 Software Controllers entwickeln.

Separat, in einem eigenen CPU-Kern?Alexander Grimm: Nein. Die Safety-Funktionalität ist integriert, das heißt Sicherheits- und Standardapplikationen laufen auf demselben CPU-Kern. So bleiben die anderen Kerne frei für Windows-Anwendungen.

Siemens-Philosophie ist, die komplette Projektierung im TIA-Portal abzubilden. Auch die des Hypervisors?Markus Lang: Das komplette Gerät wird im TIA-Portal konfigu-riert und projektiert. Bei WinAC RTX gab es den sogenannten Komponenten-Konfigurator, kurz: Koko. Mit diesem mussten auf der Windows-Seite ziemlich viele, teils komplexe Einstellun-gen vorgenommen werden. Das entfällt jetzt komplett. Die Kon-figuration ist wesentlich einfacher und komplett im TIA-Portal abgebildet. Um die Einstellungen des Hypervisors muss sich der Anwender nicht kümmern.

➜

Das Interview führte Stefan Kuppinger,Chefredakteur der IEE.

onsbaustein, den der SPS-Programmierer wie einen normalen Funktionsbaustein einbinden und verschalten kann.

Funktional gibt es also keine Unterschiede zur Hardware-Variante der S7-1500?Markus Lang: Wir haben den Kern einer S7-1500 auf den Open Controller gesetzt und bedienen auch dessen Mengengerüst und Funktionsumfang. Beispielsweise ist Motion für bis zu 30 Positi-onierachsen implementiert. Alexander Grimm: Es ist ein Derivat innerhalb der S7-1500-Cont-roller-Familie. Neben unserer neuen PC-basierten Plattform in Bauform der ET 200SP, dem ET 200SP Open Controller, werden wir den S7-1500 Software Controller natürlich auch für unsere IPCs anbieten. Der Software-Controller wird dabei auf DVD ausgeliefert und kann auf unseren IPCs installiert werden. In der kompakten Bauform des ET 200SP Open Controllers steht das

komplette Modulspektrum des ET-200SP-Systems zur Verfügung. Bis zu 64 Module lassen sich anreihen, von den digitalen und analogen Ein- und Ausgangsmodulen bis zu den Spezi-almodulen wie Energy Meter, Zäh-lermodul oder das Timer-Modul. Das ergibt eine hohe Kanaldichte und kompakte Abmessungen, die gerade für Serienmaschinenbauer zum Bei-spiel interessant sind. Entscheidend ist: Alle Derivate innerhalb der S7-

1500er Familie haben identische Eigenschaften, werden im TIA-Portal projektiert und bei einem Firmware-Update gleichzeitig gepflegt.Markus Lang: Durch die strikte Trennung zwischen Windows und dem Software-Controller ist es einfacher, die Funktionalität ei-ner S7-1500 ohne Kompromisse zu implementieren.

Ist das nur noch eine Geschmackssache vom Design, vom Aufbau, welche Bauform ich nehme, eine S7-1500 oder einen Open Controller?Alexander Grimm: So pauschal kann man das nicht sagen. Eine S7-1500 hat beispielsweise mehr Kommunikationsschnittstellen: Mehrere Profinet-Ports und Profibus sind integriert. Der Open Controller hat auch kein integriertes Display. Hinzu kommt die Langzeitverfügbarkeit. Bei der PC-Technologie können wir wie bei unseren restlichen Industrie-PCs eine aktive Vermarktung


www.all-electronic.de Link zum Controller


Software Controller und Hypervisor sind im TIA-Portal inte-griert.

Alexander Grimm

Im TIA-Portal gibt es keinen Unterschied zwischen Software Controller und Hard-ware-SPS.

Markus Lang


48 IEE · 4 2015


Windows

2003 2015

Windows

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.




Siemens Hypervisor


PC-basierte Steuerung: der Architekturwechsel

Die PC-basierte Automatisierung hat ihren Stellenwert manifestiert – trotz der Abhängigkeit vom PC-Betriebssystem. Damit können Soft-SPS aber niemals die

Verfüg barkeit einer SPS erreichen. Dieses Manko beseitigt Siemens mit einer von Grund auf neuen Architektur.

Technik zur Titelstory

Anbieter PC-basierter Steuerungen setzen fast immer auf Windows, um kompatibel zu Drittanbieter-Software zu bleiben. Die Echtzeitfähigkeit des Software-Controllers

wird bisher mithilfe eines Echtzeitkerns realisiert, der in das Betriebs system eingebettet ist. Das heißt: Windows startet stets vor dem Echtzeit-Kernel. Somit ist die Steuerungsfunktion nur bei einem korrekt laufenden Windows-Betriebssystem verfügbar. Die Konsequenz: Ein Neustart oder Absturz von Windows führt unweigerlich zum Ausfall der Steuerung und damit zu einem Stillstand der Maschine oder gesamten Anlage. Mögliche Stör-faktoren für einen Ausfall des Betriebssystems können schadhaf-te Software, Abstürze durch Überlast oder auch bewusst ausge-führte Neustarts nach der Installation von weiterer Software oder Updates sein. Kein Frage, dies ist im produktiven Einsatz immer mit hohen Kosten verbunden.

Halle 9, stand D35Bi

ldqu

elle

: alle

Bild

er S

iem

ens

Kontrolliert die Steuerung etwa Heiz- oder Klebeprozesse, ist ein Herunter- und wieder Hochfahren der Steuerung sehr zeitinten-siv. Bei solchen Anwendungen muss sichergestellt sein, dass der verwendete Kleber nicht aushärtet beziehungsweise Heizprozes-se sukzessive zurück und wieder angefahren werden.

Trennung erhöht SystemverfügbarkeitEine weitere Erhöhung der Verfügbarkeit eines Software-Con-trollers lässt sich allerdings nicht mehr innerhalb der Windows-Umgebung realisieren. Um dies zu ermöglichen, muss die Steue-rungsfunktion so weit wie möglich vom Betriebssystem des PCs abgekoppelt werden.Deshalb setzt Siemens beim Simatic ET 200SP Open Controller einen speziellen Software-Controller ein: den S7-1500 Software Controller. Dieser bietet die Funktionen einer S7-1500 Steue-

Anstatt eines in Windows einge-betteten Echtzeit-Kerns, sorgt bei der neuen Archi-tektur ein Hypervi-sor für den Paral-lelbetrieb der Soft-SPS und damit für hohe Verfügbarkeit.

IEE_2015_4_xx_Titelstory_App.indd 48 17.03.2015 13:59:44


49IEE · 4 2015


Windows

2003 2015

Windows

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.

WindowsAppl.




Siemens Hypervisor


SPS über mehrere Jahrzehnte nicht gefordert ist und somit auch vom Maschinenbauer und dessen Endkunden nicht bezahlt wer-den will.Seitens der Hardware kombiniert der Open Controller eine leis-tungsfähige PC-Plattform mit der Flexibilität des Peripheriesys-tems ET 200SP. Dessen Modulspektrum erstreckt sich von digi-talen und analogen Ein- und Ausgabebaugruppen über Zähler- und Energiemessmodule bis hin zu zeitgesteuerten Baugruppen für die Realisierung kürzester Reaktionszeiten. Die interne Kommunikation der bis zu 64 Modulen im einzeili-gen Aufbau erfolgt über einen performanten Rückwandbus.Zusammen mit dem in der Zentralbaugruppe integrierten Netz-teil und der hohen Kanaldichte der Ein- und Ausgangsmodule ergibt das ein eine Platzersparnis von über 30 % gegenüber ver-gleichbaren Systemen. Dies ermöglicht kleinere Schaltkästen direkt an der Maschine, was weitere Kosten und wertvollen Platz spart. Dies kommt gerade dem Serienmaschinenbau zugute, da hier Baugröße und Kosten der Steuerungstechnik einen höheren Anteil an den Gesamtaufwendungen haben als bei Anlagen.

Der Simatic ET 200SP Open Control-ler kombiniert die klassische PC-Infra-struktur mit der Steuerungsperiphe-rie ET 200SP und Profinet IRT.

➜

rung auf PC-Systemen; läuft jedoch nicht mehr wie bisher inner-halb von Windows, sondern parallel dazu. Verantwortlich dafür ist ein sogenannter Bare Metal Hypervisor, der die PC-Ressour-cen wie Schnittstellen, Prozessorkerne oder Speicher exklusiv Windows oder dem Software-Controller zuweist. Ein Neustart oder Absturz von Windows hat somit keinen Einfluss mehr auf den Ablauf des Steuerungsprogramms.Diese Architektur des Software Controllers bietet viele Möglich-keiten: Sollen auf der Windows-Seite neue Programme oder Updates installiert werden, ist anschließend meist ein Neustart erforderlich. Dies kann nun im laufenden Betrieb erfolgen, da die Steuerungsfunktion während des Neustarts weiterhin gege-ben ist.Mit Windows Embedded Standard 7 (WES7) läuft auf dem Open Controller ein vollwertiges Standard-Betriebssystem neben der Steuerung, das für jegliche Art von PC-Anwendungen genutzt werden kann, beispielsweise eine Visualisierungsappli-kation wie WinCC Advanced, andere HMI-Systeme oder Bild-verarbeitungsprogramme.

Ein Formfaktor für den SerienmaschinenbauBesonders im Serienmaschinenbau gewinnt die PC-basierte Automatisierung immer mehr an Bedeutung. Gründe hierfür sind zum einen die Möglichkeit, kompakte Systeme zu realisieren, da ein Gerät mehrere Applikationen ausführt. PC-basierte Lösungen sind außerdem eine kostengünstige Alternative im Serienmaschi-nenbau, wenn die Langzeitverfügbarkeit einer


50 IEE · 4 2015

TITELSTORY Prozessebene

Durchgängige SystemeigenschaftenDurch die Kombination der Bauform des ET-200SP-Peripherie-systems mit den Eigenschaften einer S7-1500 bietet der Open Controller einige für Serienmaschinenbauer interessante Eigen-schaften: Projektierung und Konfiguration erfolgen im TIA-Por-tal. Dies bedeutet: keine weiteren Einstellungen innerhalb von Windows. Auch der Know-how-Schutz lässt sich per Mausklick innerhalb der Entwicklungsumgebung aktivieren. Dadurch wird das Anwenderprogramm mit der Seriennummer der Hardware verknüpft und ist nur auf der explizit dafür ausgewiesenen Zen-tralbaugruppe lauffähig. Dies verhindert Raubkopien und sorgt dafür, dass auch das Ersatzteilgeschäft in der Wertschöpfungs-kette des Maschinenbauers bleibt. Ebenso interessant ist das Optionen-Handling im TIA-Portal. Dies erlaubt mehrere Aus-führungen einer Maschine mit nur einer Variante des Anwender-programms zu realisieren: Damit kann ein Maschinenbauer gezielt auf verschiedene Kundenwünsche eingehen, ohne zusätz-lichen Aufwand in die Projektierung zu stecken.

Offene Kommunikation zwischen Soft-SPS und WindowsTrotz der Unabhängigkeit des Software-Controllers von Win-dows, können Daten zwischen beiden Seiten ausgetauscht wer-den. S7-Bausteine unterstützen eine direkte TCP/IP-Kommuni-kation. Zudem können mit dem ODK 1500S (Open Develop-ment Kit) Hochsprachen in das Step-7-Anwenderprogramm eingebunden werden. Die Entwicklungsumgebung Ecplise für echtzeitfähige Programme ist ebenso im Lieferumfang enthalten. Alternativ lässt sich auch Visual Studio nutzen, etwa um speziel-le Reglerstrukturen oder andere Algorithmen einzubinden. Das Open Development Kit generiert aus den C/C++-Programmen eigenständig die benötigten S7-Bausteine, die dann ohne Hoch-sprachenkenntnisse im TIA-Portal in das Step-7-Programm inte-grierbar sind. Der Vorteil: Der Maschinenbauer kann weiterhin mit den gewohnten Step-7-Sprachen arbeiten. So kann zum ei-nen bereits erstellter Hochsprachencode einfach wiederverwen-det werden und zum anderen Daten mit Windows-Programmen wie einer Bildverarbeitungs-Software ausgetauscht werden.

HMI an BordDer Simatic ET 200SP Open Controller ist optional mit bereits installierter WinCC Advanced Runtime erhältlich. Diese Visuali-sierung wird mit der gleichen Engineering-Umgebung wie der Software-Controller, dem TIA-Portal, projektiert. Auch eine Bedie nung mit Multitouch-Gesten ist realisierbar.Über die integrierte DVI-Schnittstelle kann einfach ein Monitor als Ausgabe-Display angeschlossen werden, etwa Industrial Flat Panels. Die Signale der Touch-Bedienung (Single- und Multi-touch) werden über eine der drei integrierten USB-Schnittstellen übertragen. Im Servicefall lässt sich das Display rasch tauschen, da sich die gesamte HMI-Funktion geschützt im Schaltschrank auf dem ET 200SP Open Controller befindet. (sk)

�

Autor

Alexander Samuel Grimm ist Marketing Manager Simatic IPC/PC-based Automation in der Division Digital Factory bei der Siemens AG in Nürnberg.


www.all-electronics.deLink zum Controller


[2] Siemens ordnet den Simatic ET 200SP Open Controller als kompakte PC-basierte Steuerung in die S7-1500-Familie ein.

[1] Das integrierte 24-V-Netzteil spart Kosten und Platz im Schaltschrank, da die Stromversorgung ohne weitere Komponenten eingespeist werden kann.

[1]

[2]


51IEE · 4 2015

TECHNIK Prozessebene

Human Machine Interface

Touchscreens mit Köpfchen

Bild

quel

le: I

CP

Bild

quel

le: A

BB

Halle 11, Stand A35Robotik

Kompakte Robotersteuerung

ABB: Die aktuelle Version der Robo-tersteuerung IRC5 Compact benö-tigt ein Viertel weniger Platz beim Einbau in 19“-Racks, bietet ein optimiertes Bedienfeld sowie leicht zugängliche Anschlüsse. Ausgestat-tet mit dem Großteil der Funktionen und Eigenschaften des größeren

Pendants misst das Gerät 310 x 449 x 442 mm und ist damit 87 % klei-ner als die größeren Varianten. Das Bedienfeld wurde vereinfacht und die Kabelanschlüsse zur einfachen Handhabung verbessert. So ermög-lichen Steckverbindungen für alle Signale sowie ein integriertes, er-

www.euchner.deSicherheitstechnik für den Maschinenbau

CTPTranspondercodierter Sicherheitsschalter mit Zuhaltung

EUCHNER GMBH + CO. KG I 70771 LEINFELDEN-ECHTERDINGEN I 0711 7597-0 I [email protected]

Höchste Sicherheit,Kategorie 4 / PL e

Zuhaltekraft 2500 N

Manipulationssicher

Schmale Bauform mit Schutzart IP 69K

Robustes Gehäuse mitMetallkopf

Reihenschaltung von biszu 20 Geräten

NEU

Zuhaltekraft 2500 NZuhaltekraft 2500 NZuhaltekraft 2500 NZuhaltekraft 2500 N

ManipulationssicherManipulationssicherManipulationssicher

Schmale Bauform mit Schmale Bauform mit Schmale Bauform mit Schutzart IP 69KSchutzart IP 69KSchutzart IP 69KSchutzart IP 69K

Robustes Gehäuse mitRobustes Gehäuse mitRobustes Gehäuse mitMetallkopfMetallkopf

Reihenschaltung von bisReihenschaltung von biszu 20 Geräten

HANNOVER MESSE13. - 17. April 2015Halle 9 / Stand D16

CTP 142x200+HMI IEE.indd 1 09.03.15 12:07

weiterbares I/O-System mit je 16 Ein- und Ausgängen eine schnelle und einfache Installation.




www.all-electronics.de Datenblatt

ICP: Die AFL3-Serie besteht aus drei verschiedenen Touchscreens mit integriertem Computer. Im Angebot sind 7-, 12,1- und 15,6“-Touch-panel-PCs für den industriellen Einsatz und als All-in-one-Compu-ter für den professionellen Bereich. Wichtige Eckdaten sind die lüfterlo-se Ausführung, der weite Eingangs-spannungsbereich von 9 bis 30 V DC, der wahlweise AT- oder ATX-Betrieb und die IP65-geschützte Front. Dazu kommen zwei serielle Schnittstellen und der optionale RFID- oder Magnetkarten-Leser. Das nahtlose Design des Displays, die schlanke Bauform, die integrier-ten Lautsprecher und Kamera sowie die dunkle Gehäusefarbe sorgen für eine moderne Erscheinung. Die Re-chenleistung bezieht die 7“-Varian-te von einem Celeron Dual Core N2807 und die 12,1- sowie die 15,6“-Varianten von einem Quad-Core-J1900-Prozessor aus der Bay-Trail-Generation mit max. 8 GB DDR3L-Arbeitsspeicher.

IEE_2015_4_051_PE_PBs_01.indd 51 19.03.2015 11:41:46


52 IEE · 4 2015

Speziell der Einzug von faserverstärkten Kunststoffen, Leder oder Holz in die Großseri-enfertigung bedingt den Einsatz von Laserbearbeitungsmaschinen – erst recht, wenn Schnelligkeit, Flexibilität und Präzision im Fokus stehen. Hier setzt Wieser Automation mit einer neuen 3D-CNC-Maschine an, die von der Offenheit und Schnelligkeit der PC-basierten Automation profitiert.

Immer wieder erreichten Ronald Hot-ter, Verkaufsleiter bei Wieser Automa-tion, Anfragen nach Laserbearbei-

tungsmaschinen: „Es gibt einen eindeuti-gen Trend in Richtung Laserbearbeitung, das heißt Laserbeschriften, -schweißen oder -schneiden.“ Bei Nicht-Metallen – also Kunststoffe, faserverstärkte Kunst-stoffe, Leder oder Holz – gab es bis dato allerdings nur ein geringes Angebot. „Und diese Marktlücke schließt unsere Laserbearbeitungsmaschine W:Laser,“ betont Hotter. Konzipiert als Standard-

maschine lassen sich bei ihr dennoch viele Prozesse kundenspezifisch gestalten, zum Beispiel der Ein- und Austransport der zu bearbeitenden Teile, der für den zu bear-beitenden Werkstoff geeignete Laser-Typ sowie hinsichtlich ihrer Ausführung als Inline- oder dezentrale Anlage.Der Startschuss zum anspruchsvollen Projekt ‚Laserbearbeitung‘ fiel vor rund zwei Jahren – und gleichzeitig begann die Suche nach passenden Zulieferern. Keine einfache Sache, da sich bei der Laserbear-beitung die einzelnen Maschinenelemente

mit hoher Geschwindigkeit und Präzision bewegen. Dieses Tempo muss einerseits über eine stabile Mechanik und anderer-seits über eine spezifische Software reali-siert werden. Im Bereich der Automatisie-rungstechnik fand Wieser in Beckhoff den Systemlieferanten für die Steuerungs- und Antriebstechnik. Dazu Hotter: „Mit dem Einsatz der Automatisierungs-Software Twincat profitierten wir von einer einfa-chen Programmierung und Bedienung, einer kurzen Einarbeitungszeit sowie einer raschen Inbetriebnahme.

PC-basierte Automation

Lastenheft einer Laser-CNC

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Bec

khof

f Aut

omat

ion

Halle 9, Stand D18

Ronald Hotter, Wieser Automati-on, sieht einen wachsenden Be-darf an 3D-Laser-maschinen. Für die präzisen und schnellen Bewe-gungen setzt er auf PC-basierte Automatisierung.

IEE_2015_4_052_753_Beckhoff.indd 52 17.03.2015 14:18:38

53IEE · 4 2015


Twincat CNC erfüllt die Anforderungen der Lasermaschine hinsichtlich der viel-schichtigen Bewegungen und der Fünf-Achs-Kinematik. Die Toolbox stellt kom-plette CNC-Funktionen als Software- Lösung bereit. Deren Grundlage bildet eine ständig weiterentwickelte PC-Platt-form in Verbindung mit dem Twincat-Real-Time-Kernel. Schließlich erfordern gerade komplexe Maschinen-Kinemati-ken mit schwierigen Bearbeitungsaufga-ben Echtzeit-Transformationen in der CNC, um eine einfache und flexible Bedie nung und Programmierung zu gewähr leisten. Bei Twincat CNC lassen sich mehrere Koordinatensysteme inner-halb der Bearbeitung definieren oder auto matisch Ausgleichsbewegungen von Rundachsen erzeugen. Ein klassischer Anwendungsfall hierfür ist die Fünf-Achs-Bearbeitung, wie bei der 3D- Maschine von Wieser Automation.Ebenfalls wesentlich für den Salzburger Maschinenbauer: Unterschiedliche I/O-Baugruppen können über alle gängigen Feldbussysteme angeschlossen werden. Dies ist umso wichtiger, da die Laser-quelle als Zukaufteil über einen der Feld-bus-Systeme gesteuert wird. Da Wieser Automation den Laser abhängig von der spezifischen Kundenapplikation aus-wählt, ist die Offenheit zur I/O-Peripherie hin ein ausschlaggebendes Kriterium.

Offene Kommunikation ist das A und OIn der Bearbeitungsmaschine kommt standardmäßig Ethercat als Feldbus für die I/O-Kommunikation zum Einsatz.

Ronald Hotter betont vor allem die Of-fenheit des Protokolls: „Wir übertragen nicht nur viele Daten in kurzer Zeit. Zudem muss sich die Maschine reibungs-los in die Produktion beim Endanwender einfügen.“ Besonders wichtig ist ihm die Offenheit insbesondere gegenüber Profi-bus, da viele der Laser-Lieferanten diesen Feldbus unterstützen. Die Einbindung erfolgt über die Master-/Slave-Klemme EL 6731, die das Profibus-Protokoll und dessen Features beherrscht sowie im Ethercat-Klemmenverbund die Integration beliebiger Profibus-Geräte ermög licht. Für die Sicherheitsfunktionen wie die Antriebs- und Schutztür-Überwa-chung sorgt die Twinsafe-PLC EL6900 in Verbindung mit den Twinsafe-Klemmen EL1904 und EL2904 im Schaltschrank und zwei, in der Anlage verteilten Twin-safe-Box-Modulen EP1908. Ergänzend zu den sicherheitsrelevanten Daten wer-den zahlreiche analoge und digitale Stan-dardsignale über Ethercat-Klemmen im Schaltschrank sowie über die IP67-Box-Module EP2338 und EP3184 erfasst.„Wir waren bei unserer Entwicklung unab hängig von den Pflichtenheften un-serer Auftraggeber und konnten uns frei für ein Feldbussystem entscheiden, das uns maximale Flexibilität gewährleistet“, so Hotter.

Dynamische Antriebe als integraler BestandteilNeben den Einzelkomponenten sichert vor allem das effiziente Zusammenspiel von Twincat und Ethercat die schnelle und flexible Produktion mit der Laser-maschine. Die Deterministik mit geringen Zykluszeiten sowie die präzise Steuerung der Antriebstechnik sind nur einige Vor-teile „Wir setzen bei der Laserbearbei-tungsmaschine nicht auf einen Roboter, sondern auf einen Antrieb mit drei Line-ar- und optional zwei rotatorischen Ach-sen, die wir exakt und schnell steuern müssen.“ Ziel ist, vorwiegend diese 3D-Maschinen auch für komplizierte Bauteil-strukturen zu fertigen.Ergänzend zu Twincat CNC ist hier Twin-cat Kinematic Transformation das Mittel der Wahl. Damit lassen sich verschiedene Kinematiken realisieren. Die Program-

[1]

TQ-Group l Tel. 08153 9308-0 Mühlstraße 2 l 82229 Seefeld [email protected]/antriebe

Embedded Drives – Kundenspezifische Antriebslösungen

Leichtbau-Torque-Servomoto-ren mit RoboDrive Technologie

Hochintegrierbar durch Stator- und Rotor-Einbausätze

Projektierung und Anwendungsberatung

Komplettlösungen aus einer Hand

RD_Anz_IEE_56x257_100.indd 1 10.03.15 18:11

[1] Die fünf Servoverstärker (unten) belegen wie die Ethercat-Klemmen (links oben) nur wenig Platz im Schaltschrank.Bi

ldqu

elle

: Wie

ser

➜



ROBUSTE SCHALE CLEVERER KERNIndustrielle Panel Computer

ROBUSTE SCHALE ROBUSTE SCHALE ROBUSTE SCHALE Industrielle Panel Computer

ROBUSTE SCHALE Industrielle Panel Computer

ROBUSTE SCHALE Industrielle Panel Computer

• IP65 Rundumschutz und wasser-dichte M12 Steckverbindungen

• Unempfi ndlicher Screen aus Tempered Glas

• Komplett lüfterloses, wartungsfreies Design

• Kabelloser, schock- und vibrations-resistenter Aufbau für dauerhafte Zuverlässigkeit

• 16:9 Wide Screen Display mit Projected Capacitive Multi-Touchscreen

• AMD Dual-Core CPU mit 1,65 GHz für hohe Processing- und Grafi k-Performance

• Intelligente Remote-Management Funktionen

athletec® ist eine Marke der gbm mbH

gbm mbH · Lehmkuhlenweg 16 · 41065 Mönchengladbach · Fon: 02161 30899-0 · Fax: 02161 30899-1Vertrieb: [email protected] · Support: [email protected] · www.gbm.de

mierung der Bewegung erfolgt in kartesi-schen Koordinaten entweder mit DIN-66025-Befehlen oder mit den PLCopen-konformen Bausteinen der SPS. Eine inte-grierte Dynamikvorsteuerung sorgt auch bei hohen Beschleunigungen und Geschwin digkeiten für präzise Bewegun-gen. Verantwortlich dafür ist die einge-setzte Servo-Verstärker-Baureihe AX5000 mit Ethercat-Systemkommunikation. Hinzu kommen Servomotoren AM8000 mit One Cable Technology (OCT), bei der die Standard-Motorleitung sowohl die Leistung als auch das Motor-Feed-back-System zusammenfasst.Den Kern der Steuerungstechnik bildet ein Embedded-PC CX2030, mit Intel Core i7 CPU (Dual-Core) und 1,5 GHz Taktfrequenz. Bedient wird die Laserbe-

arbeitungsmaschine über ein Multitouch-Einbau-Control-Panel mit 15,6“-Diago-nale, das per DVI/USB-Extended an den Embedded-PC angebunden ist.

Dienstleistungsangebote als Entschei-dungskriteriumFür den Praxistest steht bei Wieser Auto-mation eine Lasermaschine zur Verfü-gung, auf der sich die Bearbeitbarkeit aller Materialien testen und bewerten lässt. Auf Wunsch sind zusätzliche Dienst-leistungsangebote erhältlich, etwa Pro-zessablauf-Animationen, Training, Pro-duktionssupport und Prozessoptimierung sowie Serviceeinsätze. Laut Vertriebsleiter Ronald Hotter sind dies genau die Leis-tungen, die die Salzburger auch selbst ger-ne in Anspruch nehmen, wenn neue Pro-

jekte ins Haus stehen: „Im Fall der Laser-bearbeitungsmaschine haben wir von Anfang an eng mit den Experten unserer Zulieferer zusammengearbeitet. Gerade bei der aufwändigen Automatisierungs-technik hat es viele Gespräche mit Beck-hoff gegeben. Auch heute greifen wir bei Bedarf gerne auf die Unterstützung vor Ort zurück.“

➜Autor

Stefan Ziegler ist im Marketing Communications der Beckhoff Auto-mation GmbH tätig.


www.all-electronics.de Link zum Produktprogramm

[2] [3]

[2] Das Control Panel im Widescreen-Format bietet Platz für die Visualisie-rung. Zudem steht für künftige Anforderungen auch Multitouch bereit.

[3] Control Panel und Embedded-PC sowie die zugehörige I/O-Ebene lassen sich gemeinsam direkt im Gehäuse des Bedienterminals unterbringen.


55IEE · 4 2015


Halle 8, Stand D19HMI-Software

Schnellzugriff auf Widgets

HMI-/Scada-Software

Dashboard als FrontendIndustriel-PC

PC im Buchformat

der löschen. Dazu kommen Fea-tures für moderne Oberflächen, die individualisierbare Cockpits oder Navigationsseiten ermöglichen, wie sie von Tablets oder Smartphones bekannt sind. Seiteninhalte oder Widgets können außerhalb eines Containers angezeigt oder Contai-nerinhalte abhängig von der Skalie-rungsstufe mit zusätzlichen Infor-mationen angereichert werden (Decluttering).

ist das Frontend von Webaccess 8.0. Über diese grafische Benutzer-oberfläche können Benutzer mit ihren Endgeräten Probleme über-wachen und untersuchen. Eine gro-ße Anzahl vorgefertigter Widgets ermöglicht die umgehende Verwen-dung der Lösung, ohne zusätzliche Funktionen zu programmieren. Mit drei offenen Schnittstellen wird die Software schnell zur Internet-of-Things-Plattform. So können Part-ner über das Web-Service-Interface Webaccess-Daten in Anwendungen und das Anwendungssystem integ-rieren.

verlustfrei zwischen PC im Schalt-schrank und Bedieneinheit übertra-gen (Full HD). Zur weiteren Ausstat-tung zählen 4 GB Arbeitsspeicher (DDR3-RAM) und eine Solid State Disk. Der Schaltschrank-PC ist für den 24/7-Dauerbetrieb bei voller CPU-Auslastung konzipiert und un-terstützt alle gängigen Betriebssys-teme. Mit dem integrierten Haswell-Grafikchip punktet der PC speziell bei komplexen Bedien- und Visua-lisierungsapplikationen. Zusätzlich zum HMI-Link sind viele Schnittstel-len vorhanden. Alle Anschlüsse und Steckplätze sind frontseitig ange-bracht.

GTI-Control: Eines der Highlights in Version 5.0 der webbasierten, por-tierbaren HMI-Oberfläche Procon-Web ist die Web-HMI für den Schnellzugriff auf Widgets. Dabei lassen sich dynamisierte Kacheln benutzerspezifisch auswählen und anordnen. Mit gedrückter Maustas-te öffnet sich ein Kontextmenü, in dem Anwender Widgets einzeln auswählen können, um sie an die Kacheloberfläche zu heften. Das gewünschte Widget erscheint we-nige Sekunden später auf dem Ka-chelbildschirm und lässt sich nun an die gewünschte Position ver-schieben, anordnen oder auch wie-

Advantech: Webaccess 8.0 ist nicht nur eine HMI-/Scada-Software, sondern gleichzeitig ein HTML5-basierendes Business-Intelligence-Dashboard, das sich an jedem be-liebigen Ort und mit jedem HTML5-kompatiblen Browser öffnen lässt. Das Dashboard analysiert Daten und unterstützt bei Entscheidungen über die nächsten Maßnahmen. Des Weiteren gibt die Software Entwick-lern die erforderlichen Tools an die Hand, um eigene Widgets und An-wendungen zu entwickeln sowie Excel-Berichte einzubinden. Über HTML5 kann eine unbegrenzte An-zahl an Benutzern mit unterschied-lichen Zugangsberechtigungen von jedem beliebigen Ort aus per Inter-net oder Intranet Informationen abrufen und ändern. Das Dashboard

Sigmatek: Der PC 400 im kompak-ten Buchformat ist mit einem 2,7- GHz-Celeron-Dual-Core-Prozessor und HMI-Link ausgestattet. Neben Standardbedieneinheiten sind so auch abgesetzte Panel-Lösungen in bis zu 100 m Distanz möglich. Über HMI-Link lassen sich mit einem Standard-Cat5e-Kabel Ethernet-, USB-, Video- und Audio-Signale

Bild

quel

le: G

TI-C

ontro

l

BESUCHEN SIE UNS 13. - 17. April 2015

Halle 7, Stand C48 (Partner am Stand von Microsoft)

Mit zenon kennzahlenorientiert arbeiten –

Verbesserungspotenziale identifi zieren, Ausfälle minimieren, Produktion optimieren!


www.all-electronics.de Link zur Produktübersicht

Bild

quel

le: S

igm

atek





IEE_2015_4_055_PE_PBs_02.indd 55 19.03.2015 11:42:34


56 IEE · 4 2015

Was tun, wenn sich der Einsatz herkömmlicher Sicherheitsschaltgeräte nicht mehr rechnet? Dieser Frage folgt oft Ratlosigkeit. Eine Option sind sichere Kleinsteuerungen, die in der Handhabung den gewohnten Geräten sehr ähneln, an Funktionalität aber deutlich zulegen.

Sicherheitssteuerung

Verdrahten, parametrieren oder programmieren?

Bei der Sicherheitssteuerung können zu den 16 Standard- Konfigurationen weitere, mit dem Maschinenbauer definierte Sicherheitsverschaltungen per SIM-Karte aufgespielt werden.

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Zan

der

IEE_2015_4_056_782_Zander.indd 56 23.03.2015 08:06:23


57IEE · 4 2015

E infaches Konfigurieren in Verbin-dung mit einer intuitiven Bedie-nung und Diagnose anstelle von

Programmieren – darin sieht die Firma Zander die Lösung, Anwender bei der Umstellung auf intelligente Sicherheits-technik zu unterstützen. Umgesetzt haben das die Aachener in der Sicherheitsteue-rung Talos TB-I14O3: 16 fertige Stan-dardkonfigurationen stehen zur Markt-einführung zur Verfügung, die sich indivi-duell auswählen lassen und die gängigs-ten Applikationen abdecken. Dadurch entfällt jeglicher Aufwand an Software-Entwicklung für den Kunden. Passt keine der Standardkonfigurationen, kann die Steuerung mit einer SIM-Karte um bis zu zehn individuell zugeschnittene Son-derapplikationen und -funktionen erwei-tert werden.

Hersteller erstellt Safety-Programm im Werk, Maschinenbauer parametriert vor OrtIn diesem Fall identifiziert und definiert Zander gemeinsam mit dem Anwender die Anforderungen an die Sicherheits-funktionen. Diese bilden die Grundlage für ein Logikhandbuch, auf dessen Basis die 14 sicheren Eingänge variabel – mit oder ohne Zeitfunktionen ‒ mit den drei sicheren Ausgängen der Safety-Steuerung logisch verknüpft werden. Diese individu-elle, maschinenspezifische Sicherheits-konfiguration kann anschließend mit der SIM-Karte schnell und einfach auf belie-

big viele Steuerungen gespielt werden. Bei der Talos-Baureihe sind weder aufwendi-gen Programmierarbeiten noch externe Hilfsmittel nötig.Für den Anwender bedeutet dies: Eine komfortable und fehlerfreie Konfigurati-on bei Einhaltung höchster normativer Sicherheitsanforderungen: Die Kleinsteu-erung inklusive ihrer individuell erstellten Konfigurationen erreicht Kat. 4/PLe ge-mäß EN ISO 13849-1, SIL(CL)3 gemäß IEC 62061, IEC 61508 und ist somit zur Absicherung von Werkzeugmaschinen und Anlagen geeignet. Zusätzlich ist die Steuerung nach EN 50156-1 zertifiziert und somit für den Einsatz in Feuerungs-anlagen im Dauerbetrieb zugelassen.

[1]

[1] Diagnose erfolgt klas-sisch über Fehler-Codes und Meldeausgänge.

Konfigurieren statt programmieren: Die Safety-Steuerung passt sich der Applikati-on an – ohne Programmierung. In der Steuerung hinterlegt sind 16 Standard-konfigurationen, die mittels Menü und Drehknopf ausgewählt und durch Para-metrierung, zum Beispiel der Zeitverzöge-rung einzelner Ausgänge, der Applikation angepasst werden. Erfüllt keine dieser Standardkonfigurationen die Applikati-onsanforderungen, lassen sich über die Speicherkarte weitere, von Zander erstellt Sonderkonfigurationen nachrüsten.Zudem bietet die SIM-Karte Vorteile bei der Serienfertigung: die individuellen Konfigurationen lassen sich bequem auf die Geräte aufspielen. Auch Wartung

Wir stellen aus: Hannover Messe Halle 11, Stand C40

➜

IEE_2015_4_056_782_Zander.indd 57 23.03.2015 08:06:26


58 IEE · 4 2015

Im Gespräch mit Marco Zander und Stefan Ruland

Programmierst du noch?

Wie aktiviert oder wählt man die Funktionen nun am Gerät aus?Marco Zander: Im Talos sind 16 vordefinierte Standardkonfigurationen hinterlegt, die jeweils mehrere Sicherheitsfunktionen in einem Gerät ermöglichen. Die Konfiguration 1 beinhaltet beispielsweise die Überwachung und Auswertung von drei Anlagenteilen mit jeweils zwei Schutztüren und einem übergeordneten NotAus. Eine andere Funktion enthält zusätzlich eine Freischaltung eines der drei Gefahrenbereiche durch einen Zustimmtaster. Werden nicht alle Eingänge dieser Konfigurationen benötigt, führt das nicht zu einer individuell zu erstellenden Konfiguration. In solchen Fällen werden die entsprechenden Eingänge einfach gebrückt.Die Auswahl einer Konfiguration erfolgt über den Druck/Drehtaster am Gerät – allerdings erst nach Eingabe der für den Manipulationsschutz notwendigen Passworteingabe. Mehr braucht es nicht, weder PC noch Programmierkenntnisse.

Was stellt der Anwender bei der Inbetriebnahme konkret ein?Stefan Ruland: Nach gleichem Muster wie die Konfigurationsauswahl passt der Anwender die Parameter wie Verzögerungszeiten seinen Anforderungen an. Zudem kann er den Status der Ein und Ausgänge über ein Menü abfragen. Klare Fehlermeldungen helfen, zum Beispiel Verdrahtungsfehler zu identifizieren. Das spart wertvolle Installations und Wartungszeit.

Es gibt also kein Konfigurations-Tool für die Safety-Steuerung?Stefan Ruland: Wir haben Talos bewusst so entwickelt, dass die gewünschte Funktionalität schnell am Gerät einzustellen ist.

Wie finde ich denn die passende Konfiguration?Marco Zander: Wir stellen eine übersichtliche Dokumentation in Form eines Logikhandbuchs zur Verfügung. Anhand einfacher Funktionspläne kann der Anwender dann seine Anforderungen mit den Standardkonfigurationen abgleichen, auswählen und am Gerät aktivieren.

Erspart der Anwender sich damit die Einarbeitung in die Normenwelt?Stefan Ruland: Das natürlich nicht. Die Berücksichtigung der Maschi nenrichtlinie ist obligatorisch. Was wegfällt sind die aufwendigen Programmier und Dokumentationsarbeiten, wie sie bei programmierbaren Sicherheitssteuerungen unerlässlich sind.

Was ist, wenn keine der Standardkonfigurationen passt?Stefan Ruland: Wir gehen nicht davon aus, alle möglichen Anwendungen mit unseren vorbereiteten Lösungen abdecken zu können. Deswegen hat unsere SafetySteuerung einen Slot für SIMKarten. Darüber können wir mit dem Maschinenbauer spezielle Vorgaben realisieren und über die Karte ins Gerät laden.

Die Zusatzfunktionen erstellt Zander. Können Sie ein Beispiel nennen, was individuell nachgerüstet wurde?Marco Zander: Eine Anforderung war die Festlegung der Verzögerungszeiten auf definierte Werte, um Änderungen beim Betreiber auszuschließen. Darüber hinaus ermöglichte die SIMKarte eine einfache Einbindung in die Serienfertigung des Kunden. Denn darüber kann die einmal von uns erstellte Konfiguration auf alle weiteren Steuerungen geladen werden.

Wem gehören die denn Rechte an den individuellen Erweiterungen?Stefan Ruland: Jede erstellte Kundenkonfiguration wird im Hause Zander mit einer eindeutigen Identifikationsnummer hinterlegt. Hierunter wird nur dieser Kunde beliefert.

Rechnet sich dieses Vorgehen auch bei Kleinserien?Marco Zander: Bereits ab etwa drei Geräten rechnet sich der Aufwand. Für Neuanwender bieten wir ein Starterkit, das neben dem Gerät auch eine Sonderkonfiguration umfasst.

Gibt es Migrationsmöglichkeiten auf ihre anderen Sicherheitssteue-rungen?Stefan Ruland: Wir haben das TalosSystem bewusst für kleine und mittlere Applikationen konzipiert. Bei Bedarf können mehrere Geräte über ein Gruppensignal beliebig miteinander verbunden werden. Hierdurch sind auch größere Applikationen mit verschiedenen Sicherheitszonen realisierbar.

Wie sehen die nächsten Schritte aus, sind Erweiterungen geplant?Stefan Ruland: Selbstverständlich. Das Basismodul TBI14O3 verfügt bereits über einen rückseitigen Busanschluss. Erweiterungen sind hierüber ohne Verdrahtung möglich. Konkret in Vorbereitung ist ein Ausgangsmodul mit Relaiskontakten. Weitere Module folgen.

Mit ihrer speziellen Methode bei der Konfiguration sticht die Safety-Steuerung Talos von Zander aus der Masse heraus. Vertriebsleiter Marco Zander (rechts) und Produkt-manager Safety Stefan Ruland erläutern den Ansatz.

E . D O L D & S Ö H N E K G • Po s t f a c h 1 2 5 1 • D - 7 8 1 1 4 F u r t w a n g e n • Te l e f o n 0 7 7 2 3 6 5 4 0 • F a x 0 7 7 2 3 6 5 4 3 5 6 • d o l d - r e l ay s @ d o l d . c o m • w w w. d o l d . c o m

Der vom TÜV zugelassene 3-stufige Funk-Zustimmtaster SAFEMASTER W sorgt im Einrichtbetrieb für die erforderliche Sicherheit. Er ermöglicht eine sichere Bedienung und Abschaltung von Anlagen in gefahrbringenden Situationen und sorgt für maximale Mobilität.

Kabelloser Zustimmtaster - Mit Sicherheit alles im Griff

Höchste Sicherheit:PL e/Kat 4 bzw. SIL CL 3, TÜV zertifiziertMaximale Flexibilität:Individuell konfigurierbare Bedientasten für bis zu 20 SteuerfunktionenHoher Komfort:Ergonomischer Zustimmtaster für ermüdungsfreies ArbeitenMaximale Bewegungsfreiheit: Keine durch Kabel bedingten Einschränkungen

SAFEMASTER W

Unsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.

Besuchen Sie uns !

13.-17.04.2015, HannoverHalle 11, Stand C36

IEE_2015_4_056_782_Zander.indd 58 23.03.2015 08:06:29


und Inbetriebnahme werden aufgrund der intuitiven und schnellen Funktionserweiterung erleichtert. Da die Steuerung eine Vielzahl herkömmlicher Sicherheitsrelais ersetzt, verringern sich Platz und Verdrahtungsaufwand im Schaltschrank. Dies reduziert zudem die Wahrscheinlichkeit, dass das System ausfällt.Angeschlossen werden kann die komplette Bandbreite an Sicherheitssensoren, vom herkömmlichen NotHaltTaster und Schaltmatten bis hin zu sicheren Sensoren wie Lichtschranken. Vergleichbar verhält es sich mit den sicheren Ausgängen. Die insgesamt drei sicheren Ausgänge können unabhängig voneinander den sicheren Eingängen zugeordnet werden und die daran angeschlossenen Aktoren sicher schalten. Anlauf und Rücklaufverzögerungen von bis zu 990 s, die zum Beispiel bei nachlaufenden Maschinen in Verbindung mit Zuhaltungen nötig sind, lassen sich vom Anwender mit einer Genau igkeit von 0,1 s unabhängig für alle drei Ausgänge parametrieren.

Diagnose ohne viele WorteÜber ein Diagnosemenü können die Statusinformationen aller Ein und Ausgänge oder die eingestellten Verzögerungszeiten abgerufen werden. Mögliche Fehler wie defekte Sensorik, Querschlüsse am Eingang oder fehlerhafte Verdrahtung erkennt das Gerät umgehend und signalisiert diese auf dem Display.Über das Display werden die einzelnen Menüpunkte mit verständlichen Abkürzungen angezeigt. Umständliche Sprachumschaltungen entfallen. Die Navigation durch die einzelnen Menüpunkte erfolgt per Druck/Drehknopf.

Einsatzszenarien en masseSichere Kleinsteuerungen finden dort Anwendung, wo der Einsatz herkömmlicher Sicherheitsschaltgeräte nicht mehr wirtschaftlich ist. Die Kombination von Sicher heitsfunktionen einzelner Sicherheitsschaltgeräte in einem Gerät ermöglicht eine flexible und kostenoptimierte Alternative. Typische Einsatzfelder der Kleinsteuerung im Maschinenbau sind Werkzeugbearbeitungszentren mit einem übergeordneten NotHaltTaster und diver sen Schutztüren. Aber auch größere Applikationen lassen sich über eine sichere Kaskadierung mehrerer Steuerungen realisieren. Aufgrund der vielfältigen, individuellen Konfigurationsmöglichkeiten ist die Steuerung auch für nicht sicherheitsgerichtete Applikationen eine Alternative, beispielsweise zur Steuerung von Solaranlagen.

Die Steuerung ist zudem für Feuerungsanlagen im Dauerbetrieb zertifiziert. Dies bedeutet weniger Stillstandzeiten aufgrund nicht notwendiger, weiterer ProofTests innerhalb der Produktlebensdauer gemäß EN 501561. Somit ist die SafetySPS für den Einsatz an kleinen und mittleren Maschinen wie auch in der Prozessindustrie geeignet. (sk)

➜

Autoren

Marco Zander ist Leiter technischer Vertrieb bei der H. Zander GmbH & Co. KG in Aachen. Stefan Ruland ist Produktmanagement Safety bei der H. Zander GmbH & Co. KG in Aachen.


www.all-electronics.de Link zur Steuerung

E . D O L D & S Ö H N E K G • Po s t f a c h 1 2 5 1 • D - 7 8 1 1 4 F u r t w a n g e n • Te l e f o n 0 7 7 2 3 6 5 4 0 • F a x 0 7 7 2 3 6 5 4 3 5 6 • d o l d - r e l ay s @ d o l d . c o m • w w w. d o l d . c o m

Der vom TÜV zugelassene 3-stufige Funk-Zustimmtaster SAFEMASTER W sorgt im Einrichtbetrieb für die erforderliche Sicherheit. Er ermöglicht eine sichere Bedienung und Abschaltung von Anlagen in gefahrbringenden Situationen und sorgt für maximale Mobilität.

Kabelloser Zustimmtaster - Mit Sicherheit alles im Griff

Höchste Sicherheit:PL e/Kat 4 bzw. SIL CL 3, TÜV zertifiziertMaximale Flexibilität:Individuell konfigurierbare Bedientasten für bis zu 20 SteuerfunktionenHoher Komfort:Ergonomischer Zustimmtaster für ermüdungsfreies ArbeitenMaximale Bewegungsfreiheit: Keine durch Kabel bedingten Einschränkungen

SAFEMASTER W

Unsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.

Besuchen Sie uns !

13.-17.04.2015, HannoverHalle 11, Stand C36

[2] Kundenspezifische Sicherheitskonfigurationen werden per SIM-Karte aufgespielt; sind aber erst nach einer Passworteingabe anwählbar und parametrierbar.

[2]

IEE_2015_4_056_782_Zander.indd 59 23.03.2015 08:06:32


60 IEE · 4 2015

Den Datenaustausch vereinfachen und gleichzeitig Daten schützen – das ist das Ziel des Kommunikations-Protokolls OPC UA. Dafür müssen Zertifikate und Schlüssel ver-teilt werden und in einem langlebigen und auf Dauer sicheren System untergebracht sein. Wibu-Systems und Ascolab haben sich eine praktikable Lösung überlegt.

Egal ob es sich um komplexe Ma-schinen, Anlagen und Automati-sierungssysteme oder um Steue-

rungen, einzelne Sensoren oder Aktoren handelt – jedes Gerät tauscht mit jedem beliebigen Teilnehmer Daten und Infor-mationen aus. Und zwar entlang aller Prozesse der gesamten Wertschöpfungs-kette. Dabei kann dieser Datenaustausch horizontal durch die komplette Automa-tisierungspyramide erfolgen. Außerdem kann sich ein ERP-System eine benötigte Information direkt vom Sensor auf der Feldebene holen – also vertikal durch die Pyramide. Beides funktioniert über den

Kommunikationsstandard OPC UA, der gleichzeitig für die in einem Kommunika-tions-Netzwerk notwendige Security sorgt. Als Basisschutz signiert das Proto-koll alle übertragenen Nachrichten digi-tal. Damit ist sowohl die Herkunft aus einer vertrauenswürdigen Quelle als auch die Integrität der Daten – zum Schutz vor Manipulation – gewährleistet. Alle OPC-Geräte und OPC-Anwendungen können sich über offene und etablierte Sicher-heitsstandards authentifizieren – bei-spielsweise über X.509-Zertifikate. Das sind Public-Key-Zertifikate, die die Iden-tität des Inhabers sowie weitere Eigen-

schaften eines offenen Schlüssels bestäti-gen. Damit schützen sie vertrauliche Infor mationen, Authentizität und Integri-tät von Daten. Bei Bedarf kann die Kom-munikation zwischen den Teilnehmern zusätzlich verschlüsselt werden.

Ausweis und Container für digitale SchlüsselDie Zertifikate spielen eine zentrale Rolle bei den Sicherheitsmechanismen von OPC UA. Sie dienen einerseits als eine Art Ausweis, um Geräte oder Anwendungen zu identifizieren, die über das Protokoll miteinander kommunizieren wollen. An-

OPC UA als Sicherheitsstandard im Datenaustausch

Achtung, streng geheim!

Bild

quel

le: F

otog

esto

eber

– F

otol

ia.c

om, J

RO-G

rafik

– F

otol

ia.c

om

Sicherheit über OPC UA: Codeme-ter arbeitet mit Zertifikaten sowie mit Schlüsseln und verteilt diese automatisiert an die Elemente einer Anlage.

IEE_2015_4_060_776_Wibu Systems.indd 60 19.03.2015 11:44:59


dererseits sind sie der Container für die Schlüssel, welche für die Absicherung der Kommunikation benötigt werden. Beim Verbindungsaufbau zwischen einem In-formationsanbieter (OPC-UA-Server) und einem Informationskonsumenten (OPC-UA-Client) tauschen beide Partner die Zertifikate aus und prüfen sie jeweils gegen eine Vertrauensliste: Nur dann kommt ein Verbindungsaufbau zustande. Für den Aufbau und die weitere Kommu-nikation signieren und verschlüsseln die öffentlichen Schlüssel in den Zertifikaten und die privaten Schlüssel der Kommuni-kationspartner die Nachrichten.Jeder Hersteller, der ein OPC-UA-fähiges Gerät oder eine OPC-UA-fähige Software anbietet, bekommt diese Sicherheitsme-chanismen über die Entwicklungstools frei Haus geliefert. Lediglich das Verwal-ten, Verteilen und Aktualisieren der Zerti-fikate muss ein Administrator lösen.

Ein sicherer Container schafft AbhilfeDer entscheidende Punkt bei der Nutzung von Zertifikaten ist die sichere Verwah-rung der privaten Schlüssel auf den Gerä-ten. Lässt sich der Schlüssel aus der Kom-

ponente auslesen, ist das Sicherheitssys-tem an dieser Stelle gebrochen. Verglichen mit dem IT-Sektor ist eine Industriekom-ponente ein sehr langlebiges Bauteil. So-mit muss auch der Keystore langfristig si-cher sein. Deshalb hat Wibu-Systems ihr Schutzsystem Codemeter erweitert und mit dem OPC-UA-Stack verbunden. Die Codemeter-Technologie zur Software-Absicherung für PCs, Embedded-Systeme und Steuerungen basiert unter anderem auf der Nutzung eines Dongles zum si-cheren Speichern von Schlüsseln. Die be-nötigten OPC-UA-Zertifikate und OPC-UA-Schlüssel werden im systemeigenen Cm-Container gespeichert. Dieser kann eine softwarebasierte Cm-Act-License sein – eine verschlüsselte Datei, die indivi-duell an verschiedene Umgebungspara-meter wie Chip-IDs, Seriennummern und Systemzustände gebunden ist: Lizenzen und Schlüssel befinden sich in einer ein-deutigen rechnergebundenen Lizenzdatei, die erstellt und aktiviert wird. Bequemer in der Handhabung ist allerdings ein Container in Form der hardwarebasier-ten Variante: eines Dongles, der alle Schlüssel und Lizenzen, in einem speziell gesicherten Chip ablegt. Dieser Cm-Dongle lässt sich über verschiedene [1] Die Codemeter-Speichergeräte gibt

es in verschiedenen Ausführungen – passend für verschiedene Anwendungs-fälle.

Bild

quel

le: W

ibu

Syst

ems[1]

Auf der Cebit 2015 hat Wibu-Systems zusammen mit der Telekom, Hirschmann und Infineon ein Si-cherheitssystem für die Industrie 4.0 vorgestellt, um verteilte Produktionsstätten mit einem siche-ren Netzwerk zu verbinden. Denn die Vernetzung auch über Standorte hinaus führt zu Veränderun-gen in Fabriken, Forschungslaboren und der Lo-gistik. Damit werden einerseits Leistungssteige-rung, höhere Qualitätsstandards sowie eine ver-besserte Marktposition angestrebt. Dabei entste-hen große Datenmengen, „Big Data“, die mittels Netzwerken übertragen und in der Cloud gespei-

chert werden. Hier ist die Sicherheit ein wesentli-cher Faktor. Die Partner planen eine Komplettlö-sung auf den Markt zu bringen, die sich leicht implementieren lässt. Jeder der Partner verfolgt dabei seinen Schwerpunkt: die Deutsche Telekom widmet sich der Vermarktung, Hirschmann liefert Router mit TPM-basierter Authentifizierung, Infi-neon steuert ihre auf Smartcard basierten Sicher-heitscontroller und Trusted-Platform-Module bei und Wibu-Systems kümmert sich mit Codemeter um Schutz und Security der Produktionsdaten so-wie die Authentifizierung.

Sicherheitssystem „Made in Germany“ – eine Kooperation

Messe im Detail


62 IEE · 4 2015

Webinhalte. Zunächst sind Bildschirmdiagonalen von 7 und 10,1“ erhältlich. Die entspiegelte und gehärtete Glasscheibe des Displays mit spalt- und kantenfreier Front lässt sich auch mit starken Reinigungsmitteln rückstandsfrei säubern. Damit eignen sich die Geräte für Standardanwendungen im Maschinenbau in nahezu allen Industriezwei-gen inkl. dem Lebensmittelbereich. Eine Variante für den Hintereinbau erlaubt zudem ein planes Einbetten in Schaltschranktüren oder Bedienkon-solen. Die Installation ist sowohl hochkant als auch im Querformat möglich. Diverse Schnittstel-len erleichtern die Vernetzung.


Schnittstellen wie USB, (Micro-)SD-Card, CFAST oder CF (Compact-Flash-Karten), aber auch direkt als ASIC (Anwendungs-spezifische integrierte Schaltung) in das System einbinden. Muss der Anwender im Servicefall eine Komponente tauschen, steckt er den Cm-Dongle in das Ersatz-gerät und die gesicherte Kommunikation läuft nahtlos weiter.

Zertifikate automatisiert verwaltenGibt es in einer Anlage oder Maschine viele Sensoren, Aktoren, Steuerungen und Anzeigesysteme bis hinauf zum ERP-Sys-tem, stellt die Verteilung und Aktualisie-rung der Zertifikate eine Herausforde-rung dar. Hierfür wurde OPC UA um eine Definition für ein zentrales Management von Zertifikaten und das sichere Verteilen der Zertifikate erweitert. Auf Basis dieser Erweiterung können sich OPC-UA-Anwen dungen am zentralen System regis-trieren, neue Zertifikate beantragen und von dort regelmäßig die Vertrauenslisten aktualisieren – ohne zusätzliche Proto-kolle. OPC UA stellt das Kommunikati-onsprotokoll zur Verfügung, die Codeme-ter License Central von Wibu-Systems übernimmt das Verwalten und Verteilen der Zertifikate. Diese Software-Lizensie-rung ist als Desktop-Programm oder In-ternetversion erhältlich. Mit ihr kann der Anwender lokal angeschlossene Cm-Dongles programmieren und CM-Act- Licenses erstellen. In der Inter netversion lässt sich das Erstellen der Lizenz außer-dem an ein ERP-System anbinden und das Ausliefern der Software-Lizenzen

Autor

Marco Blume ist Product Manager Embedded bei der Wibu Systems AG in Karlsruhe. Matthias Damm ist Executive Director bei Ascolab GmbH in Erlangen.


www.all-electronics.de Link zum Hersteller Link zum OPC UA-Testlabor

Schlüssel. #11 ist eine API, die eine gene-rische Schnittstelle zu kryptografischen Token spezifiziert. So kombiniert, kann der Systemintegrator die hardwaregebun-dene Schlüsselspeicherung mit Cm-Con-tainern in Verbindung mit den offenen Industriestandards nutzen. (su)

➜

[2] Die Codemeter License Central erstellt und verteilt Zertifikate für OCP-UA-Geräte. Bi

ldqu

elle

: Wib

u Sy

stem

s

[2]

durch eine Online-Aktivierung automati-sieren. Dabei kann der Anlagenbetreiber eigene Zertifikate oder die anderer Zerti-fizierungsstellen verwenden. Vor allem das Verteilen individueller Zertifikate an jeden Aktor oder Sensor ist komplex: die einzelnen Komponenten können sich auch in mehrere Kilometer weit verzweig-ten Anlagen oder an schwer erreichbaren Stellen befinden. Codemeter verteilt die Zertifikate in solchen Fällen über das Push-Model an jeden beteiligten OPC-UA-Server und -Client. Dabei erfolgt die Übertragung der Zertifikate wiederum verschlüsselt. Codemeter lässt sich mit der standardisierten PKCS#11-Schnitt-stelle mit verschiedenen Sicherheitsbiblio-theken verwenden. PKCS beschreibt Kryptographiestandards für öffentliche

Halle 11, Stand C63Human Machine Interface

Bediengerät auch mit integrierter SPS-Funktion

Eaton: Ausgestattet mit hochauflösenden kapa-zitiven Multitouch-Displays sowie leistungsstar-ker Embedded-Technologie lassen sich die Be-dien- und Steuereinheiten der Serie XV300 als HMI-Bedienpanels verbauen oder als HMI/PLC-Kombigeräte mit integrierter SPS-Funktion ver-wenden. Dabei ermöglichen die Gestensteue-rung und die hohe Touch-Genauigkeit eine intu-itive Bedienung. Die hohe Systemleistung mit performantem Grafikprozessor erlaubt zudem flexibles Gestalten der Bedieneroberflächen, schnelle Bildwechsel sowie die Integration mul-timedialer Elemente wie Video, PDF-Dateien oder

Bild

quel

le: E

aton





Energiemanagement

Smarte Heiz- ungssteuerung

Antriebstechnik

Servoantrieb mit integrierter Sicherheit

werk lassen sich sicherheitsrele-vante Signale über dieselbe Leitung und IP-Adresse übertragen, die auch zur Steuerung und für die Achssteuerung dient. Ein fest ver-drahtetes Sicherheitssystem ist damit überflüssig und der Verdrah-tungsaufwand reduziert sich. In Kombination mit der Entwicklungs-

Digitalstrom: Mit dieser intelligen-ten Heizungssteuerung lassen sich durch Einbinden der neuen blauen Heizungsklemme elektrische Hei-zungsventile in jedem Raum steu-ern, auf vorgegebene Temperaturen einregeln und absenken. Ebenfalls Teil der Steuerung ist der Raum-klimasensor DS iSens200, der den Regelkreis schließt. Die Heizung wird damit zum integralen Bestand-teil des Smart Homes. Durch Akti-vieren der Funktion ‚Gehen‘ beim Verlassen des Hauses werden nicht nur alle vorher festgelegten elektri-schen Geräte ausgeschaltet, son-dern auch die Raumtemperatur in Abwesenheit des Bewohners her-untergeregelt. Die an die elektri-schen Heizungsventile angeschlos-senen Klemmen kommunizieren über die bestehenden 230-V-Stromleitungen. Der Raumklima-sensor erfasst Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit. Die vollständi-ge Integration von Heizungssensor und -klemme in die übergeordnete Smart-Home-Steuerung und die frei konfigurierbare Verknüpfung mit beliebigen anderen Geräten ma-chen die Heizung zum Mitspieler in umfassenden Automatisierungs-szenarien. Zum Steuern der Hei-zungsfunktionen von unterwegs steht die dS Climate Control-App für iOS- und Android-Geräte bereit.

Rockwell: Durch Nutzung eines Ethernet/IP-Netzwerkes sowie einer einheitlichen Entwicklungs- und Designumgebung verkürzt der Ser-voantrieb Kinetix 5500 mit integ-rierter Sicherheit die Entwicklungs- und Installationszeit von Maschinen und erhöht gleichzeitig deren Flexi-bilität. Über das Ethernet/IP-Netz- Bi

ldqu

elle

: Roc

kwel

l





www.bachmann.info

Web Panels

HTML5

SVG

Pure Web HMI

User Experience

13. - 17.04.2015Halle: 27, Stand: M34

Bachmann punktet nicht nur in der bewährten Steuerungswelt mit Qualität und Leistung. Auch die perfekt aufeinander abgestimmte Kombination von Bediengerät und Web-Visualisierung direkt auf der Steuerung macht Bachmann zur ersten Wahl für Ihre Gesamtlösung. Bachmann bietet mit dem neuen Web-Terminal ein weitreichendes Portfolio für verschiedene Einsatzbereiche und Leistungsklassen in der Industrie.

Bedienen und Beobachten in reiner Webtechnik.

HMI_webMI_142x200mm_DE_Messe_Hannover.indd 1 17.03.2015 15:52:57

umgebung Studio 5000 und den Sicherheitssteuerungen Guardlogix können Maschinen- und Anlagen-bauer den Antrieb zügiger konfigu-rieren.

IEE_2015_4_063_PE_PBs_04.indd 63 19.03.2015 11:41:00


64 IEE · 4 2015

[1] Bei der Anlagenvariante (unten) sind Anzahl und maximale Entfernung zwischen den Modulen größer als beim Tableauaufbau.

[1]

Muss es immer gleich ein Grafik-Display oder Multitouch-Panel sein? Für viele Maschi-nen und Teilanlagen reichen nach wie vor einfache Bedientableaus mit Schalter, Taster und Leuchtmeldern – wäre da nicht der Verdrahtungsaufwand. Die Firma Schlegel hat sich dazu Gedanken gemacht.

Grundgedanke der Entwickler war, ein flexibles Bedienkon-zept für alle Einsatzbereiche zu

entwickeln, von Low Cost bis High End.Die Basis bildet ein Feldbus-spezifisches Grundmodul, das mit bis zu 15 busunab-hängigen I/O-Erweiterungsmodulen er-gänzt werden kann. Jedes Modul ist mit acht beleuchtbaren Kontaktgebern be-stückt, die sich mit Tastern und Leuchten der verschiedenen Baureihen bestücken lassen. Insgesamt können bis zu 128 Befehls stellen inklusive Meldeleuchten effi zient in die Automatisierungslösung eingebunden werden.

Befehlsgeräte

Modulare Tableaus en bloc

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Sch

lege

l Halle 11, Stand C40

Im Maximalausbau lassen sich 128 Taster und Meldeleuchten ohne großen Verdrahtungsaufwand in den Anlagen und an Maschinen verteilen.

IEE_2015_4_064_066_Schlegl.indd 64 20.03.2015 13:06:17


Tableau- und Anlagenbau: die UnterschiedeDas Bedienkonzept unterscheidet zwei Szenarien: Den Tableau-Aufbau, bei dem sich alle Befehlsstellen auf einen Bedien-bereich konzentrieren, und den Anlagen-bau mit mehreren Bedienstellen, die in ei-ner Anlage verteilt sind. Beim Tableaubau kann die Bedienstelle im Maximalausbau bis zu 64 Befehlsstellen mit 64 Melde-leuchten haben. Die insgesamt acht Module (Basismodul plus sieben Erweite-rungsmodule) werden mit einem Flach-bandkabel verbunden. Dabei dürfen die einzelnen Module maximal 250 mm von-einander entfernt sein.Anlagen verfügen dagegen über mehrere Bedienplätze – in der Regel ein Haupt-bedienfeld und verschiedene Nebenbe-dienfelder. Analog zum Tableaubau setzt

sich das Hauptfeld aus dem Basismodul mit integriertem Busknoten und weiteren Modulen zusammen. Die Nebendienst-stellen basieren auf den Erweiterungs-modulen. Die Unterschiede zum Tableau-bau liegen in der maximalen Anzahl an Befehlsstellen und Meldeleuchten, 128 verteilt auf das Basismodul und 15 Erwei-terungsmodule sind machbar, und im Ab-stand zwischen den Modulen. Leitungs-längen bis 5 m sind zulässig bei einer Ge-samtlänge von maximal 30 m.Bei dem Konzept entfällt die sonst übli-che Verkabelung der Befehlsstellen, was zum einen Zeit bei der Installation spart und zum anderen Verdrahtungsaufwand und Platzbedarf reduziert. Zudem behält ein Maschinenbauer langfristig die Flexi-bilität: Ändern sich die Anforderun-

[2]

[3]

[2] Die Basismodule haben den Busknoten für AS-Interface, CANopen, Profibus, Ether-cat, Profinet I/O oder Ethernet/IP an Bord ...

[3] …und werden per Flachband oder Lei-tung mit den bis zu sieben (Tableaubau) oder 15 (Anlagenbau) Erweiterungsmodu-len verbunden.

➜

KOMPAKT

EFFIZIENT

SICHERKOMPAKT

EFFIZIENT

SICHER

samos® PRO gehört seit Jahren zu den meist verkauften programmierbaren Sicherheits-lösungen. Jetzt bietet Wieland mit samos® PRO

COMPACT die Sicherheitssteuerung der nächsten Generation. Eine Vielzahl von Sicherheitsapplika-tionen können künftig mit nur einem Modul von gerade mal 45 mm Baubreite optimal abgedeckt werden. samos® PRO COMPACT zeichnet sich neben Diagnose- und Kommunikationsschnittstel-len durch softwareunterstützte Logikfunktionen aus und ist spielend leicht programmierbar mit der neuen, kostenlosen Programmierungssoftware samos® PLAN5+.

Kaum zu glauben, wie einfach Sicherheit sein kann!

Wenn Sie mehr erfahren wollen:www.wieland-electric.de

samos®PRO COMPACT

Power in safety.Die Sicherheitssteuerung der nächsten Generation.

Halle 9, Stand F69Halle 27, Stand M21

13. – 17. April 2015

IEE_2015_4_064_066_Schlegl.indd 65 20.03.2015 13:06:22


66 IEE · 4 2015

Tel. +49 (0) 711-91 96 97 -0Fax +49 (0) 711-91 96 97 -50info@fi essler.de

R

www.fi essler.de

innovative Sicherheitstechnik

weltweiter Kunden- und Vertriebsservice

individuelle Kundenlösungen

über 50 Jahre Erfahrung

für Ihre Sicherheit

· große Reichweite bis 60 m· integriertes Schaltgerät· programmierbare Ausblendfunktion· montagefreundlich, kompakte Bauform· Innovations-Annerkennungsträger des Landes Baden-Württemberg

Sicherheits-Lichtvorhänge

Fiessler_Sicherheits-Lichtvorhange_IEE_cb_for_mh.indd 1 18.05.2011 9:12:22 Uhr

gen, etwa weil weitere Betätiger notwen-dig sind, lassen sich die Tableaus jederzeit erweitern. Der Wechsel auf ein anderes Bussystem funktioniert genauso: Einfach das Basismodul tauschen. Die restliche Installation bleibt davon unberührt. Auf-grund des Aufbaus eignet sich das modu-lare Bedienkonzept für alle Einsatzgebie-te und erlaubt durch die Standardisierung kostenoptimierte Lösungen bereits ab etwa zehn Einheiten – ein Aspekt, der be-sonders für den Sondermaschinenbau mit kleinen Stückzahlen interessant ist.Die standardisierten Module gibt es im Raster von 25 mal 25, 27 mal 27 und 30 mal 30 mm und lassen sich anreihen. Aufgrund des Steckprinzips müssen in der Frontplatte keine zusätzlichen Dis-tanzbolzen zur Befestigung der Baugrup-

Autor

Wolfgang Zoll ist Vertriebsleiter bei der Georg Schlegel GmbH in Dürmentingen.


www.all-electronics.de Link zur Produktbeschreibung

pen angebracht werden. Elektrotechnisch braucht das Basismodul lediglich die Ver-sorgungsspannung von 24 V DC und die jeweilige Kommunikationsleitung. Schle-gel unterstützt die Bussysteme AS-Inter-face, CANopen, Profibus, Ethercat, Profi-net I/O und Ethernet/IP.Jedes Modul ist mit acht Eingängen auf Kontaktgebern mit Sprungfunktion und acht Ausgängen auf festbestückte oder optional steckbare Leuchtdioden be-stückt. Je nach Anwendungsgebiet kön-nen maximal 64 I/Os (Tableaubau) oder 128 I/Os (Anlagenbau) realisiert werden. Weitgehend standardisierte Module sen-ken dabei die Kosten. Individuelle Anfor-derungen sind aber ebenso integrierbar.Trotz der hohen Standardisierung ermög-licht das System auch kundenspezifische

Anpassungen. Lässt sich die Design-Vor-stellung nicht mit den Standardmodulen umsetzen, wird das individuelle Design mit Teilmodulen und einer spezifisch an-gepassten Trägerkarte realisiert. In Sum-me ist die Kombination von Standard- und Individualmodulen dabei immer noch kostengünstiger als komplett indivi-duelle Bedientafeln. (sk)

➜

TR-Electronic: Für alle sicherheits-gerichteten Produkte des Unterneh-mens stehen Sicherheitskennwerte künftig im VDMA-66413-Format zur Verfügung. Auch für nicht-sicher-heitsgerichtete Produkte sind die Kennwerte in diesem Format bereit-gestellt. Um die Ausfallwahrschein-lichkeiten sowie SIL bzw. PL von Sicherheitsfunktionen einer Ma-schine oder Anlage entsprechend den unter der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG harmonisierten Nor-men EN ISO 13849-1 und EN 62061 zu berechnen, gibt es unterschied-liche Berechnungswerkzeuge mit jeweils unterschiedlichen Daten-strukturen. Planer müssen also vor dem Durchführen der Berechnun-gen die verschiedenen Datenmo-delle zur Deckung bringen. Um

Pilz: Das konfigurierbare Steue-rungssystem Pnozmulti 2 verfügt über zwei neue Kommunikations-

Halle 9, Stand G18Antriebstechnik

Sicherheitsdaten nach VDMA 66413





Bild

quel

le: T

R-El

ectro

nic

Missverständnisse bei Berech-nungswegen und Bedeutung von Kennwerten zu vermeiden, ist auf Initiative des VDMA deshalb das XML-basierende Datenformat VD-MA-66413 entstanden. Als einer der ersten Hersteller von Drehgebern und Linearsensoren unterstützt TR-Electronic diese gemeinsame Da-tenbasis und bietet bereits eine ei-gene Datenbank zum Herunterla-den an. Außerdem stellt der VDMA eine Liste aller Firmen bereit, die Datenbanken mit Sicherheitskenn-werten nach VDMA 66413 zur Ver-fügung stellen.

Halle 9, Stand D17Steuerungstechnik

Steuerung mit Profinet und Ethernet/IP

module für den Anschluss an Ether-net-basierende Systeme. Damit lässt sich das Basisgerät linksseitig erweitern und an Profinet- oder Ethernet/IP-Netzwerke anbinden. Das offene Steuerungssystem ist, unabhängig von der übergeordne-ten Betriebssteuerung, flexibel und branchenweit einsetzbar.Bi

ldqu

elle

: Pilz

IEE_2015_4_064_066_Schlegl.indd 66 20.03.2015 13:06:27


Halle 17, Stand B15Bildverarbeitung

Einstellbare Polymer-Flüssiglinsen

Halle 9, Stand F17Kommunikation

Schnittstelle zwischen Profinet und CompactPCI

Safety & Security

Kompakter Not-Halt in Pilzform

machen diese elektrisch einstellba-ren Linsen mechanische Aktuatoren überflüssig. Damit reduzieren sich sowohl die Komplexität beim Anla-genaufbau als auch der Platzbedarf für die Optikinstallation. Darüber hinaus sorgen kurze Responsezei-ten im Millisekundenbereich für einen höheren Durchsatz bei Ins-pektionsaufgaben. Ähnlich wie

wie Simatic-S7 PLC aus. Auf Mas-terseite ist eine Konfiguration über die Standard-Profinet-Konfigura-tions-Tools wie den Simatic Mana-ger möglich. Die Prozessdaten bzw. die Prozessabbilder des Geräts lassen sich auf dem CompactPCI-Host über eine einfach zu benutzen-

Rafix 22 FS+. Die pilzartige Form des beleuchtbaren Tasters und die einrastende Kontaktierung schüt-zen vor Blockierung durch ver-klemmte Gegenstände oder Textili-en. Die Rückstellung des eingeras-teten Tasters erfolgt durch Drehung. Wie alle Bedienelemente der Bau-reihe lässt sich auch dieser Not-Halt mit Printkontakt-Schaltelementen (PCB) zur Leiterplattenmontage oder mit Steckkontakt-Schaltele-menten (QC) für den verdrahteten Direktanschluss kombinieren. Der

Bild

quel

le: S

tem

mer

Bild

quel

le: R

afi

beim menschlichen Auge bestehen die flexiblen Linsen aus einer dün-nen, elastischen Polymer-Memb-ran, in der sich eine optische Flüs-sigkeit befindet. Pumpt man zusätz-liche Flüssigkeit in die Membran hinein oder saugt Flüssigkeit ab, so lässt sich die Form der Linse und somit der Fokusbereich stufenlos verändern. Über einen Kreisrings kann zudem Druck auf die Mem-branmitte ausgeübt werden, was die Krümmung und die optischen Eigenschaften der weichen Poly-mer-Linse ebenfalls beeinflusst.

de C/C++-Bibliothek auslesen. Software-Support für QNX und Li-nux ist verfügbar. Weitere Betriebs-systeme sind auf Anfrage erhältlich.

Taster ist für Einbauöffnungen mit 22,3 mm Durchmesser ausgelegt und erreicht bei der Leiterplattenlö-sung eine Einbautiefe von 9,2 mm. Auf derselben Leiterplatte lassen sich Drucktaster-, Schlüssel- oder Wahlschalter in unterschiedlichen Abmessungen sowie verschiedenen taktilen Schaltkräften und Betäti-gungsflächen kombinieren.

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbHIndustriestraße 2-8 . 90518 ALTDORFDEUTSCHLANDTel. 09187 10-0 . Fax 09187 10-397E-Mail: [email protected] . www.e-t-a.de

Sie wollen die Ausfallzeiten Ihrer

Anlage so gering wie möglich halten?

Die intelligente Stromverteilung

ControlPlex® unterstützt Sie dabei.

Ab sofort ist ControlPlex® auch mit

IO-Link verfügbar. Damit haben Sie

die DC 24 V-Steuerspannung immer

im Blick und voll im Griff.

ControlPlex® IO-Link macht Ihre

Anlage noch wirtschaftlicher durch:

● Einfache Realisierung eines Energiemanagements

● Erhöhung der Maschinen- verfügbarkeit

● Geringeren Verdrahtungsaufwand

Haben Sie ein konkretes Projekt?

Sprechen Sie mit uns. Wir freuen uns

auf den Dialog mit Ihnen.

Mit IO-Linkabsichern.

DC 24 V intelligent


Hannover-Messe

vom 13.-17. April 2015

Halle 11, Stand A59

C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

Anzeige_IEE_03_2015.ai 1 09.03.15 17:16



Stemmer: Polymer-Flüssiglinsen des Schweizer Herstellers Optotune sind speziell für den Einsatz in in-dustriellen Bildverarbeitungsan-wendungen vorgesehen. Dort er-möglichen sie in Kombination mit der eingesetzten Optik eine schnel-lere Änderung des Fokusbereichs. Besonders wenn Objekte unter-schiedlicher Höhe zu messen sind,

ESD: Das Board CPCI-PN-DEV er-möglicht die Anbindung eines belie-bigen Profinet-IO-Controllers an ein CompactPCI-System. Dabei arbeitet das Schnittstellen-Board als Profi-net-Device innerhalb eines Profi-net-Netzwerkes und tauscht Pro-zessdaten mit dem Profibus-Master



Rafi: Ein kompakter Not-Halt- Taster mit einer Aufbauhöhe von 25,9 mm vor der Frontplatte erwei-tert die Befehlsgeräte-Baureihe



IEE_2015_4_067_PE_PBs_05.indd 67 19.03.2015 11:30:22

68 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Das große Manko von Ethernet: keine Echtzeitfähigkeit. Die IEEE-Arbeitsgruppe Time Sensitive Networking will das ändern. Echtzeit soll fester Bestandteil des Ethernet-Standards werden und nicht länger lediglich ein nicht normenkonformes Add-on sein. Aber ist das wirklich sinnvoll?

E thernet wird in den Arbeitskrei-sen des IEEE-802-Projekts spezi-fiziert und weiterentwickelt. Vor

zwei Jahren wurde dort auch die Task Group ‚Time Sensitive Networking‘ (TSN) etabliert. Ziel der Arbeitsgruppe: Ethernet für zeitkritische Anwendungen nutzbar machen. Allerdings bietet die IEEE 802 keine Komplettlösung an, son-dern liefert Standards auf der Datenüber-tragungsschicht, die eine Einbindung in ein Anwendungskonzept erfordern.Ursprünglich war geplant, diese Projekte der Task Group Time Sensitive Networ-king bis Ende 2016 zum Abschluss zu bringen. Doch zusätzlich zu den sechs bis-her vorgeschlagenen Erweiterungen des Ethernet-Standards (siehe Kasten) wer-den mittlerweile weitere Projekte disku-tiert, zum Beispiel ein Verfahren, bei dem die zeitkritischen Nachrichten pro Zyklus nur zum nächsten Nachbarn weitergelei-tet werden (IEEE 802.1Qch). Dies ist dann von Vorteil, wenn die Kaskadier-tiefe gering ist. Der Ansatz kann helfen, drahtlose Geräte oder andere Komponen-ten mit schwer bestimmbarer Latenz ein-zubinden und ist robuster als die Zeit-steuerung.Darüber hinaus diskutieren die Experten, wie man die Effekte von fehlerhaft agie-renden Knoten klein halten kann. Dazu muss die Eingangsseite (Ingress) der Netz-knoten die Partner überwachen. Auch in Ethernet selbst werden Veränderungen vorgenommen: hier ist vor allem die neue Zwe id rah t -Übe r t r agungs t e chn ik (100 Mbit/s: IEEE P802.3bw, 1 Gbit/s: IEEE P802.3bp) anzuführen, bei der unge schirmte Kabel zum Einsatz kom-men können. Treiber der neuen Projekte sind vor allem die Automobilbauer. Denn wenn die Prognosen von einer halben Milliarde Ethernet-Knoten im Fahrzeug

Time Sensitive Networking

Deep Impact oder Mission Impossible?

Bild

quel

le: S

deco

ret –

Fot

olia

.com

Werden die neuen Echtzeit-Stan-dards den gewünschten Einfluss haben und mit einem Schlag Echtzeit komplett regeln?

IEE_2015_4_068_779_ETG.indd 68 17.03.2015 10:33:07

TECHNIK Feldebene

bis 2022 zutreffen (‚Auto motive Ether-net: Market Growth Outlook‘, Ian Riches, Strategy Analytics) wird das auch andere Märkte nachhaltig beeinflussen – nicht nur die direkten Automotive-Zulie-ferer.

Hilft TSN den Automatisierern wirklich?Kleine Datenmengen lassen sich mit den in TSN definierten Verfahren nicht effizi-ent verteilen oder einsammeln. Im Ver-gleich zu einer Ethercat-Lösung würde man auch im optimalen Fall bei einem typischem Datenaufkommen von unter 10 Bytes je Teilnehmer bei TSN einen zehnfach höheren Protokolloverhead ha-ben. Der TSN-Ansatz mit seiner signifi-kant schlechteren Effizienz ist also nicht wirklich für den klassischen I/O- oder Antriebsbereich geeignet. Er kann aber Vorteile in einem heterogenen Umfeld mit Datenmengen von über 100 Bytes pro Transfer haben. Ein solches Umfeld findet sich beispielsweise bei der Vernetzung von Steuerungen, bei Robotern im Zel-lenbereich oder auch bei der Einbindung von Kamerasystemen.

TSN-Standards liefern keine maßgeschnei-derten LösungenDa Standards auf Einzelfälle und Sonder-wünsche keine Rücksicht nehmen kön-nen, können Funktionen entstehen, die für die spezifischen Anwendungsfälle der Automatisierung nicht gut passen. So werden in der IEEE802.1Qca zwar topo-logische Informationen verteilt, allerdings hat man so viel Funktionalität in dieses Protokoll gepackt, dass ein erheblicher Übertragungs- und Speicheraufwand an-fällt. Die mangelnde Skalierbarkeit schränkt die Nutzbarkeit für einfach aus-geprägte Knoten ein. Man könnte die wirklich wichtigen Informationen zur Topo logie mit einem deutlich geringeren Aufwand verteilen.Außerdem wurden Freiheitsgrade in der Synchronisation in der IEEE 802.1AS eingeschränkt. Aber das Verhalten der einzelnen Knoten kann zeitlich beliebig variieren, was sich auf die Regelung des Taktes negativ auswirken kann. So führt eine verzögerte Anpassung der Zeit in den einzelnen Knoten in kritischen Augenbli-cken zu einer erhöhten Ungenauigkeit.Mit einer Zeitsteuerung kann man zwar den Einfluss von anderen Protokollen auf zeitkritische Aktionen eliminieren, aber darüber hinaus müsste man den verblei-benden Echtzeitverkehr so regeln, dass der zyklische Datenaustausch ohne Ver-zögerungen realisiert werden kann. Das ist jedoch ein komplexes Optimierungs-problem und auch bei einer nicht so

Im Februar 2013 griff die IEE das Thema Time Sensitive Networ-king das erste Mal auf. Damals prägten die Ursprünge der TSN-Initiative, die Audio- und Video-übertragung, die Ideen rund um die neuen Echtzeit-Standards noch deutlich. Die Grundlagen der in die IEEE eingereichten Erwei terung der Norm 802 waren aber bereits gelegt.

Ebenso verfügbar: 1 SI CANopen – CANopen-Modul mit CAN-2.0A-Unterstützung für SIMATIC ET200S dezentrale Peripheriesysteme

CANopen-Erweiterung für SIMATIC® S7-1200

Mit dem CM CANopen bietet HMS unter der Marke IXXAT ein Modul für die einfache Integration von CANopen- und CAN-basierten E/A-Modulen, Antrieben oder Sensoren in SIMATIC S7-1200 Steuerungen sowie PROFIBUS- und PROFINET-Netz-werke an.

Umfangreiche CANopen-Funktionalität im Master- oder Slave-Modus

Transparente CAN-2.0A-Betriebsart zur Unterstützung alternativer Protokolle

Einfache SPS-Programmierung im TIA-Portal über vorprogrammierte Funktionsbausteine

Intuitive Microsoft Windows Anwendung zur Konfi guration des CANopen-Netzwerks im Lieferumfang

IXXAT

CM CANopenKommunikationsmodul für die Einbindung CAN-basierter Feldgeräte in die SIMATIC® S7-1200 Welt

SIMATIC, STEP 7, TIA Portal und Bilder der S7-1200 und ET200S sind geistiges Eigentum der Siemens AG Deutschland und Copyright-geschützt.

HMS Industrial Networks GmbHEmmy-Noether-Str. 17 · 76131 Karlsruhe

+49 721 989777-000 · [email protected] · www.ixxat.de · www.netbiter.de

Besuchen Sie uns auf der Hannover Messe · 13.-17. April 2015Sie fi nden uns in der Halle 8, Stand D35

CM-CANopen.indd 1 11.02.2015 10:58:54

➜


Technik im Detail

[1]

[1] Die Organisation von Datenströmen muss wie ein Fahrplan eines Schienennetzes organisiert werden, allerdings ist hier ein Umsteigen nicht vorgesehen.

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Bec

khof

f

IEE_2015_4_068_779_ETG.indd 69 17.03.2015 10:33:19

TECHNIK Feldebene

Die Echtzeit-StandardsDie Time-Sensitive-Networking-Gruppe der IEEE hat bis heute sechs Standardisierungsprojekte auf den Weg gebracht, die Echtzeit-Ethernet möglich machen sollen:

Verbessertes Synchronisationsverhalten (IEEE 802.1ASbt)Die Vorgängerversion IEEE802.1AS hatte bereits ein Synchronisationsprotokoll zum Abgleich der Zeitsteuerung von verteilten Uhren spezifiziert, das sich an den Standard IEEE 1588 anlehnte. Da-bei hatte man die Integration in eine Standard-Ethernet-Umgebung vorangetrieben. Die Kompa-tibilität zu anderen 1588-Ethernet-Profilen ging dabei verloren. Verbessert werden soll nun vor al-lem die Reaktion auf Fehlersituationen, wie den Ausfall einer Kommunikationsleitung oder des Masters. Auch verschiedene Zeitdomänen in ei-nem Gerät sollen mit der neuen Version möglich sein.

Unterbrechung (Preemption) langer Frames (IEEE 802.1Qbu)Ein Hauptproblem für die deterministische Über-tragung zeitkritischer Nachrichten sind die auf demselben Netzabschnitt vorhandenen zeit-un-kritischen Datenströme, wobei ein einzelnes Frame mehr als 1 500 Bytes lang sein kann. Da-durch können Verzögerungen von bis zu 125 µs pro Knotendurchlauf auftreten. Dies reduziert ein Frame-Unterbrechungsmechanismus (innerhalb der IEEE-Arbeitskreise im Ethernet-Projekt P802.3br spezifiziert). Letztendlich erfordert die-ser Mechanismus nicht nur neue Netzkomponen-ten, sondern auch neue Ethernet-Bausteine.

Zeitsteuerung der Übertragungseinrichtung (IEEE 802.1Qbv)Bei TSN spielt die Zeitsteuerung der Sendevor-gänge eine zentrale Rolle. Wie im realen Leben kann es auch auf Datenautobahnen zu Staus kommen, und auch bei hochprioren Echtzeitdaten und Preemption gibt es immer noch eine gewisse Variation in der Übertragungszeit. Da die zeitkriti-schen Ströme zyklisch übertragen werden, kann man durch Blockieren der nicht so zeitkritischen Daten eine weitgehend ungestörte Kommunikati-on realisieren. Man kann sich das wie eine Ampel-steuerung vorstellen.

Erfassung der Netztopologie und Pfadauswahl (IEEE 802.1Qca)Um möglichst schnell von A nach B zu kommen, braucht man eine Karte und einen Routenplaner. Genauso wie im täglichen Leben muss man in ei-nem Netz erfassen, wie die Komponenten ange-ordnet sind und wie man die Kommunikations-strecken am effizientesten auswählt. Als Proto-kollbasis wird das Konzept ‚Intermediate System to Intermediate System‘ (IS-IS) präferiert, das auch von Routern genutzt wird. Dabei werden alle Topologieinformationen der Nachbarknoten ge-sammelt und über weitere Kanäle verteilt. Nach mehreren Iterationsschritten haben dann alle Kno-ten alle Topologieinformationen aus dem gesam-ten Netz. Wenn es mehrere Wege zum Ziel gibt, kann man so den kürzesten finden. Auch redun-dante Wege lassen sich damit ermitteln.

Stoßfreie Redundanz (IEEE 802.1CB)Zwar gibt es bereits in der IEC spezifizierte Proto-kolle für stoßfreie Redundanz wie High-availabili-

ty, Seamless Redundancy (HSR) oder Parallel Red-undancy Protocol (PRP), aber diese erfordern es, den kompletten Datenaustausch zwischen Statio-nen redundant auszulegen. Das kann zu Proble-men führen, weil die Reihenfolge der Nachrichten im Fehlerfall nicht eingehalten wird. Auch die Dia-gnose von Fehlersituationen ist dabei recht kom-plex. Aus diesem Grund hat man sich in der IEEE 802.1 dafür entschieden, die stoßfreie Redundanz explizit nur für einzelne kritische Datenströme an-zuwenden. Damit lässt sich der Protokollaufwand verringern und die kritischen Stellen sind leichter zu identifizieren.

Bandbreitenreservierung (IEEE 802.1Qcc)Ein großes Problem bei Ethernet sind Überlastsitu-ationen, wenn etwa über zwei Kanäle Daten emp-fangen und über einen einzelnen Ausgang weiter-geleitet werden. Auch ein großer Speicher ist suboptimal, da mit dem Füllstand die Verweilzeit immer mehr ansteigt. In der Automatisierungs-technik lässt sich diese Verzögerung (Best Effort) nicht durch die erhöhte Reaktionszeit regulieren. Um dieses Verhalten zu eliminieren, werden Echt-zeitdatenströme bevorzugt behandelt. Damit läuft man jedoch Gefahr, dass sich die Überlastsituatio-nen noch weiter verstärken, wenn der Anteil der Echtzeitkommunikation zu groß wird. Aus diesem Grund wird hier genau bestimmt, welche Band-breite erforderlich ist. Diese wird dann fest reser-viert. Das Protokoll ermöglicht eine Echtzeitlast von bis zu 80 % der Bandbreite und ist eine Erwei-terung des bereits existierenden Reservierungs-protokolls.

Technik im Detail

Entdecken Sie Ihren Nutzen:Auf der Hannover Messe 2015.

World’s First. Die effizienteste Kühlgeräte-Serie der Welt. Blue e+ mit bis zu 75 % Energieeinsparung.

Industrie 4.0 – live.Beschleunigen Sie Ihre Prozesse vom Engineering bis zur fertigen Lösung.

Die effizienteste Kühlgeräte-Serie der Welt. Blue e+

Anz_IEE_4_2015_2x210x102.indd 2 16.03.15 12:07

13.–17. 04. 2015 Rittal: Halle 11, Stand E06Eplan: Halle 7, Stand D18

Unsere Kompetenz.Ihr Nutzen.

Anz_IEE_4_2015_2x210x102.indd 1 16.03.15 12:07IEE_2015_4_068_779_ETG.indd 70 17.03.2015 10:33:20

TECHNIK Feldebene

ren. Aber es gibt eine Reihe von Firmen, die ein starkes Interesse an einem stan-dardisierten Echtzeit-Ethernet haben. Aller dings gibt es auf der Feldebene heute bereits gute und an die Automatisierung angepasste Lösungen, sodass hier die Be-reitschaft nicht hoch sein wird, einen wei-teren Feldbus zu etablieren. Weiter oben in der Automatisierungspyramide könnte TSN jedoch eine wichtige Rolle spielen.Also macht es sehr wohl Sinn, sich mit TSN und den damit verknüpften Aktivi-täten auseinanderzusetzen, auch wenn noch einiges offen ist. Dabei müssen Au-tomatisierer und Automatisierungsanbie-ter auf das bisher Erreichte in der I/O-Ebene aufsetzen. Wenn TSN ein Erfolgs-modell für die Automatisierung in einer heterogenen Zelleninfrastruktur werden soll, muss man sich auf ein Anwendungs-protokoll einigen und die geeigneten Echtzeitmechanismen aus dem TSN-Fun-dus auswählen. (mf)

➜

hohen Zahl von Datenströmen lässt sich das Optimum nicht innerhalb einer ver-nünftigen Zeitspanne ermitteln.

Integration in die AnwendungenDie IEEE 802 kümmert sich nur um die Datenübertragung. Eine sogenannte Appli kations-Schicht ist zusätzlich erfor-derlich, um die Kommunikation in das operative Geschehen einzubinden. Auf Zellenebene dominieren aber heute die privaten Protokolle einzelner Steuerungs- hersteller. Es gibt Standards auf der I/O-Ebene, die in verschiedenen Systemen in ähnlicher Weise angeboten werden, aller-dings meist mit eingeschränkten Adres-siervolumen, die bei strukturierten Syste-men hinderlich sein können. CANopen-basierte Protokolle mit einigen Erweite-rungen, wie sie bei Ethercat zur Anwendung kommen, kämen als geeigne-

te Zwischenebene in Frage. Dies würde den Übergang zur I/O-Protokollwelt erleich tern und wäre sowohl im zykli-schen als auch azyklischen Bereich effizi-ent.

TSN ein Erfolgsmodell?Die industrielle Kommunikation hat dazu beigetragen, die Automatisierungstechnik entscheidend voranzutreiben. Sie hat aber auch eine ganze Reihe von Entwicklungs-gräbern produziert, wie etwa das Manu-facturing Automation Protokoll (MAP) oder auch den Versuch, mit .NET-Kom-ponenten zu vernetzen. Alle gescheiterten Ansätze zeichneten sich durch eine unnö-tig hohe Komplexität der Protokolle bei recht geringer Effizienz aus und hatten sich nicht an den Bedürfnissen der Auto-matisierer orientiert. TSN hat ebenfalls eine Tendenz hin zu komplexeren Verfah-

Autor

Dr. Karl Weber ist Industrial-Ethernet- und IEEE-Experte.


www.all-electronics.de

PDF zum Vortrag ‚Automotive Ethernet: Market Growth Outlook‘ von Ian Riches (Strategy Analytics) Link zur Task Group Time Sensitive Networking

[2] Die Datenströme werden so organisiert, dass keine Überlastsituationen auftreten können.

[2]

Entdecken Sie Ihren Nutzen:Auf der Hannover Messe 2015.

World’s First. Die effizienteste Kühlgeräte-Serie der Welt. Blue e+ mit bis zu 75 % Energieeinsparung.

Industrie 4.0 – live.Beschleunigen Sie Ihre Prozesse vom Engineering bis zur fertigen Lösung.

Die effizienteste Kühlgeräte-Serie der Welt. Blue e+

Anz_IEE_4_2015_2x210x102.indd 2 16.03.15 12:07

13.–17. 04. 2015 Rittal: Halle 11, Stand E06Eplan: Halle 7, Stand D18

Unsere Kompetenz.Ihr Nutzen.

Anz_IEE_4_2015_2x210x102.indd 1 16.03.15 12:07 IEE_2015_4_068_779_ETG.indd 71 17.03.2015 10:33:22

72 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Um Anlagenstillstände zu vermeiden, werden oft unnötige und teure Wartungen an Feldgeräten durchgeführt. Wünschenswert wäre eine vorausschauende Instandhal-tung, bei der die Lebensdauer eines Feldgeräts möglichst genau bekannt ist. Manuell geführte Listen und Wartungspläne sind keine Lösung. Automatisch soll es gehen. Das ist heute bereits möglich: mit einer Kombination aus eCl@ss und FDI.

Vorausschauende Instandhaltung

Die Glaskugel für Feldgeräte

Bild

quel

le: A

lsw

art –

Fot

olia

.com

/Pep

perl+

Fuch

s

Im Voraus wissen wann, welches Gerät ausfallen könnte und auto-matisch darüber informiert wer-den. Das sind die Zukunftsvisio-nen der Instandhalter.

Elektrode des Sensors handelt. Der War-tungsauftrag wird daraufhin im ERP an-gelegt. Hier zeigt sich auch, dass das Pro-blem bei der betreffenden Messstelle be-reits häufiger auftrat, denn das verwende-te Elektrodenmaterial wird vom Medium angegriffen. Die Lösung: ein anderes Elektrodenmaterial. Damit ist das Prob-lem für die betroffene Messstelle beho-ben. Es könnte aber noch weitere Mess-

Für eine vorausschauende Instand-haltung sind eine umfassende His-torie der Feldgerätedaten und

Infor mationen zum Kontext der Mess-stelle nötig. Dazu gehören Daten wie Sta-tusmeldungen, Diagnoseinformationen, Konfiguration und Parametrierung. Für die Umgebungsbedingungen können es Daten zu umgebenden Medien oder zur Temperatur sein. Diese Daten liegen teil-weise bereits heute vor, Anwender müs-sen sie aber manuell auswerten. Ein ent-sprechendes Szenario sieht so aus: Ein magnetisch-induktiver Durchfluss-messer meldet einen Wartungsbe-darf nach der Namur-Empfeh-lung NE107 an das Prozess-leitsystem. Nach dem Aus-lesen der Diagnoseinfor mationen aus dem Feld-gerät wird klar, dass es sich um eine korrodierte

stellen mit der gleichen Kombination Elektrodenmaterial/Medium in der Anla-ge geben. Mit den bisher vorhandenen Mitteln kann der Anwender diese aber nur manuell suchen und für einen Elekt-rodentausch einplanen – ein aufwendiger und damit teurer Prozess.

Maschinenlesbare Gerätedaten gibt es schon heuteDas Beispiel zeigt, dass vorausschauende Instandhaltung zwar möglich ist, aber einen hohen Konfigurationsaufwand

verursacht. Dabei lassen sich die notwendigen Informationen prin-

zipiell auch automatisiert ab-fragen. eCl@ss beispielsweise

definiert maschi nenlesbaren Gerätebeschreibungen in Form von Merkmalleis-ten, die ursprünglich für die Automatisierung von

Halle 9, Stand D76

IEE_2015_4_072_763_Pepperl+Fuchs.indd 72 17.03.2015 14:12:30

TECHNIK Feldebene

Abläufen im Beschaffungsprozess entwi-ckelt wurden. Die Version 9.0 Advanced beschreibt zum Beispiel in der sogenann-ten Betriebs-Merkmalleiste das Merkmal ‚Medienkennung‘. Darüber ist der auto-matisiert Zugriff auf die Information zum Medium möglich. In der Geräte- Merkmalleiste steht auch der Werkstoff der Elektrode im Merkmalsblock ‚Me-chanische und elektrische Konstruktion‘ zur Verfügung. Auf Basis dieser Infor-mationen lassen sich im Instandhaltungs-system weitere Messstellen automatisiert identifizieren.

eCl@ss und FDI: Zusammen für die automatisierte InstandhaltungGleichzeitig bietet das Informations-modell der Field Device Integration (FDI) Zugriff auf online Zustands- und Diag-noseinformationen der Feldgeräte. Die Zustands- und Diagnoseinformationen sind Bestandteil des FDI Device Packages, das der Hersteller zusammen mit seinem Gerät ausliefert. Das FDI Device Package enthält auch die eventuell notwendige gerä tespezifische Logik, um diese Infor-mation aus dem Feldgerät automatisch auszulesen. Damit lässt sich ein Condi-tion Monitoring Client so konfigurieren, dass er die betreffenden Messstellen über die Zustandsinformation live aus der Pro-duktion vorausschauend überwacht. Unter stützt durch eCl@ss und FDI ist also der folgende Workflow möglich:

■ Manuelle Identifikation von Wirk-zusammenhängen

■ Automatisierte Identifikation weiterer Messstellen

■ Vorausschauendes Condition Monito-ring der Messstellen

Das vorausschauende Condition Monito-ring kann dabei über FDI auch standort-

übergreifend erfolgen. Der gesamte Pro-zess lässt sich aber weiter verbessern.

Maschinelles Lernen ist die ZukunftDie Verknüpfung der Datenquellen aus Planung, Instandhaltungsmanagement und online Feldgerätedaten erlaubt es in Zukunft, alle anfallenden Daten über den Lebenszyklus von Feldgeräten, Anlagen und Standorten zu speichern. Durch Algo rithmen aus dem Umfeld des maschi-nellen Lernens sowie aus Big-Data-Syste-men werden Wirkzusammenhänge auf-grund von Korrelationen der verknüpften Daten teilautomatisch oder möglicher-weise auch automatisch erkannt. Das Sys-tem nutzt standortübergreifend Informa-tionen einzelner Messstellen und versucht dieses Wissen auf alle Messstellen anzu-wenden. Es erkennt die weiteren Mess-stellen, für die diese Wirkzusammenhän-ge zutreffen könnten, und die demnach überwacht werden müssen. Dazu wird ein Condition Monitoring so konfigu-riert, das es standortübergreifend Feldge-räte überwacht. Basis für dieses Condi-tion Monitoring sind dabei die online Feldgeräteinformationen. Ursachen, die in einer Anlage identifiziert wurden, wer-den dabei automatisch überwacht. Das gesamte System lernt also aus Fehlern und Problemen, die bei einzelnen Mess-stellen auftreten. (mf)

➜

Autor

Jürgen George ist Leiter Vertrieb Ost-Europa, Geschäftsbereich Pro-zessautomation, bei der Pepperl+Fuchs GmbH in Mannheim.


www.all-electroncis.de Link zum Unternehmen

Unübertro�en!Höchste Schaltabstände und Faktor 1

Neue Technologie ermöglicht höchste Schaltabstände aller induktiven Sensoren weltweit – Faktor 1 inklusive

Erstmals Faktor-1-Sensoren in ultrakompakten Bauformen Ø 4 mm Glattrohr sowie M5 verfügbar

Sicherer Betrieb durch vollbündigen Einbau, Schweißfestigkeit und Reichweiten bis zu 10 mm

www.turck.de/uprox3

Hannover MesseWir sind für Sie da!Halle 9, Stand H55

Your Global Automation Partner

Betriebs-Merkmalleiste von Durchflussmesser (magnetisch-induktiv) Prozessfall (spez. mag.-ind.)

Stoff (spez. mag.-ind.) Medienkennung Stoff (Bezeichnung) Stoffkomponenten (spez. mag.-ind.)

Stoffeigenschaften Stoffdaten Durchflussmessung (spez. mag.-ind-)

Einbauortinformationen Medienkennung

Umgebungsbedingungen

Betriebs-merkmal-

leiste

Mechanische und elektrische Konstruktion Konstruktiver Aufbau (spez. Durchflussmesser, magnetisch-induktiv)

Durchflussmesser (mag.-induk.) Konstruktiver Aufbau, Durchflussmesser (magnetisch-induktiv)

Werkstoff der Elektrode MID Ausführungsform der Elektrode MID Bauform der Elektrode MID

Geräte-merkmal-

leiste

[1] Für ein voraus-schauendes Condi-tion Monitoring müs-sen nicht nur Daten über das Gerät selbst, sondern auch über die Umgebung vorhanden sein.

Bildquelle: Pepperl+Fuchs

IEE_2015_4_072_763_Pepperl+Fuchs.indd 73 17.03.2015 14:12:32

TECHNIK Feldebene

74 IEE · 4 2015

igus® meine-kette ... chainflex® hält ... News ´15 ...

... chainflex® CAT7-Leitung für e-ketten®

Neueste Ethernettechnologie für Energieketten. Getestet mit uber 40 Mio. Hüben imgrößten Testlabor der Branche. Ohne Mindestbestellmenge ab Lager lieferbar, undwie bei allen chainflex®-Leitungen jetzt mit 36 Monaten Garantie. Diese und viele wei-tere motion plastics®-News erleben Sie live am igus®-Stand auf der Hannover Messe.

Halle 17 Stand H04 Online ab 13.04.2015: igus.de/neu Spicher Str. 1a 51147 Köln Tel. 02203-9649-800

40 Mio.

Weltneuheit für Industrie 4.0

plastics for longer life®

Hübe bereits getestet.

D-1061-CAT7 188x133M_D-1061-CAT7 188x133M 13.03.15 12:12 Seite 1


SSI-Interface für I/O-System

Halle 20, Stand B04Sensorik

Langzeitstabiler Drucksensor

terpaar für den Takt und ein Leiter-paar für die Daten. Das reduziert den Verkabelungsaufwand und die Schnittstellen-Hardware ist unab-hängig von der Geberauflösung. Hardware-seitig ist das Interface als Punkt-zu-Punkt-Verbindung gemäß RS422 ausgeführt. Um Erdschleifen zu vermeiden, findet eine komplet-te galvanische Trennung über Opto-koppler statt. Die synchrone und symmetrische Übertragung der Takt und Datensignale sorgt für eine ho-he Unempfindlichkeit gegen Stö-reinflüsse, was für Zuverlässigkeit und Robustheit im Einsatz sorgt.

Das 46 x 46 mm große LED-Display mit der Eingabeeinheit lässt sich um 270° drehen und bietet dadurch gute Ablese- und Bedienmöglich-keiten. Herzstück der Überwa-chungseinheit ist ein spezieller Keramiksensor mit korrosions-beständigen und langzeitstabilen Eigenschaften, der für eine gleich-bleibende Genauigkeit der Mess-werte sorgen soll. Das Sensorele-ment ist in einem robusten Gehäu-se untergebracht und arbeitet ver-schleiß- und wartungsfrei.

Helmholz: Als Schnittstelle für Ab-solutwertgeber, wie absolute Weg- oder Winkelmesssysteme, ermög-licht es das SSI-Geber-Interface für das I/O-System TB20 durch eine serielle Datenübertragung eine ab-solute Information über die Position zu erhalten. Dafür sind lediglich zwei Leitungspaare nötig – ein Lei-

Layher: Viele Funktionen und leich-te Bedienbarkeit kennzeichnen den Drucksensor Typ 930, der zwei pro-grammierbare Schaltpunkte mit zwei programmierbaren Rück-schaltpunkten (Hysterese) bereit stellt. Das Einstellen erfolgt menü-geführt über drei Tasten nach den Empfehlungen des VDMA 2457-1.

Bild

quel

le: H

elm

holz





Bild

quel

le: L

ayhe

r

IEE_2015_4_074_FE_PBs_04.indd 74 23.03.2015 08:16:18

www.bender.de

Bender setzt Maßstäbe in der Isolationsüberwachung mit der innovativen Serie von Isolationsüberwachungsgeräten.

Neben der Kern-Funktion, der Isolationsüberwachung, bieten die neuen Varianten der iso685-Familie viele zusätzliche Merkmale, die helfen, das Sicherheitsniveau noch weiter zu steigern und Kosten einzusparen.

Besuchen Sie uns auf der HANNOVER MESSE (13.4 - 17.4.2015), Halle 12, Stand D66.

Bender setzt Maßstäbe in der Isolationsüberwachung mit der innovativen Serie

Heute sehen, was morgen nicht passiert.©Heute sehen, was morgen nicht passiert.DAS ISOMETER® iso685

REINVENTING SAFETY.AGAIN.©

TECHNIK Feldebene

Halle 9, Stand D06Antriebstechnik

Energieeffiziente Standardmotoren

Halle 9 Stand H22Antriebstechnik

Software vereinfacht Drehgeber-Programmierung

Reglern zur Motormontage, Wandanbringung oder Schaltschrankinstallation präzise Positionieraufgaben, Sicherheitsanwendungen sowie Funktionen wie Gleichlauf, koordinierten Mehrachsbetrieb, Wickelrechner und Fliegende Säge. Dabei fallen die Kosten dieser

Lösungen geringer aus als die für herkömmliche Servoantriebe. Die Frequenzumrichter sind mit einem EchtzeitMikroprozessor ausgestattet, der eine freie Programmierung antriebsnaher Funktionen nach IEC 61131 unterstützt und dadurch Anlagensteuerungen entlasten

ren sich wiederholender Konfigurationen stellt die Software eine eigene Oberfläche mit Schnellprogrammierbuttons bereit. Ein Klick auf eine dieser Schaltflächen programmiert den Drehgeber ohne weitere Interaktion mit vorher abgespeicherten Parametersätzen. Eine Funktion für den Druck von Typenschildern vereinfacht die Serienprogrammierung.

Getriebebau Nord: In Kombination mit leistungsfähiger Elektronik und Logik können StandardAsynchronmotoren der aktuellen Effizienzklassen IE2 und IE3 sowie permanenterregte Synchronmotoren bis IE4 agile Bewegungsabläufe ausführen. Das Unternehmen realisiert mit

Baumer: Antriebshersteller profitieren von der jüngsten Version der EncoderSoftware für die programmierbaren Drehgeber. So verbessert die erweiterte Protokollfunktion die Produktrückverfolgbarkeit. Das Programm speichert automatisch Konfigurationsdaten sowie Seriennummer aller programmierten Drehgeber. Jeder Datensatz lässt sich mit individuellen Werten ergänzen. Die gespeicherten Daten können ausgelesen, exportiert oder über eine Schnittstelle vom ERPSystem verarbeitet werden. Zum Programmie

Bild

quel

le: G

etrie

beba

u No

rd

DIN Hutschienennetzteile

75-5000 W

DIN 10-960 W

LED Netzteile

PFC Schaltnetzteile

IP64-IP67

www.emtron.de

kann. Eine Überlastreserve von 200 % sorgt für hohe Betriebssicherheit. Das Spitzenmodell SK 540E der Umrichterbaureihe für die Unterbringung im Schaltschrank ermöglicht die Anbindung zahlreicher gängiger Gebersysteme über eine integrierte Universalgeberschnittstelle. Dezentrale Regelungstechnik deckt den Leistungsbereich bis 22 kW ab, die Schaltschrankgeräte bis 160 kW. Die Antriebssysteme kommen komplett mit Getriebemotoren, Regelungselektronik und Funktionen aus eigener Herstellung.


www.allelectronics.de zur Produktübersicht


www.allelectronics.de Link zur Produktübersicht

Steckverbinder

Hauben ohne Schrauben

Conec: In der SnaplockVariante sind diese DSUBHauben mit einem Verriegelungssystem ausgestattet, das kein aufwendiges Verschrauben der Haube zum Gegenstecker erfordert. Mit einem Klick stellen die Hauben eine dauerhafte

Verbindungen auch an schlecht einsehbaren Geräteschnittstellen schnell und sicher her.


www.allelectronics.de Link zum Produkt

IEE_2015_4_074_FE_PBs_04.indd 75 23.03.2015 08:16:21

76 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Auto-ID-Verfahren wie RFID sind Schlüsseltechnologien für die Umsetzung der Indus-trie-4.0-Philosophie. Umso wichtiger ist es, diese Technologien möglichst einfach in Gesamtlösungen zu integrieren. Dafür hat AIM Deutschland (Association for Automatic Identification and Mobility) auf Basis von OPC UA einen Standard definiert.

Getrieben von der Motivation, dass ein akzeptiertes, standardi-siertes Kommunikations-Inter-

face zu Auto-ID-Geräten die Arbeit von Systemintegratoren effizienter gestaltet, brachten Harting und Siemens das The-ma OPC UA vor gut einem Jahr in einen der Arbeitskreise des AIM Deutschland ein. Gemeinsam mit Vertretern der Bran-

che beschloss der Verband in Kooperati-on mit der OPC Foundation eine soge-nannte Companion Specification für Auto-I D-Geräte zu definieren.

Alles bündelnDiese Companion Specification führt die unterschiedlichen Auto-ID-Technologien auf eine gemeinsame Kommunikations-

Schnittstelle beziehungsweise ein gemein-sames Datenmodell zurück. Sprich: alle Methoden, Datenstrukturen und Event-Typen werden definiert. Auch die Spezifi-kationen lassen sich aufgrund des objekt-orientierten Ansatzes von OPC UA erwei-tern. So können Hersteller eigene Ände-rungen vornehmen und ihre Features beibehalten, aber trotzdem eine breite

Auto-ID Specifications

Jeder versteht jeden!

Bild

quel

le: V

asily

Mer

kush

ev –

Fot

olia

.com

Alle Geräte untereinander kom-munizieren lassen: Das ist das Ziel von OPC UA. Auch Auto-ID-Verfahren lassen sich mithilfe von Spezifikationen für den Anwender vereinfachen.

IEE_2015_4_076_775_Harting.indd 76 17.03.2015 16:03:27

77IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Kommunikationsbasis nutzen. Beispiels-weise beinhalten alle Auto-ID-Technolo-gien eine Scan-Methode, die neue Bar-codes oder RFID-Transponder identifi-ziert. Wie diese Daten dann im Einzelnen interpretiert werden, ist je nach Techno-logie unterschiedlich, lässt sich aber schnittstellentechnisch dennoch allge-meingültig beschreiben. Grundsätzlich werden die Ident-Geräte einen OPC-UA-Server bereitstellen, der als Datenquelle dient. Die erfassten IDs lassen sich entweder per Methodenaufruf von einem OPC-UA-Client anfordern (synchrone Kommunikation), oder per Event asynchron an den angemeldeten Client senden. Das Auto-ID-Objektmo-dell sieht eine Gerätehierarchie vor, deren Startpunkt ein abstraktes ‚Auto-ID- Device‘ bildet. Als Methoden und Eigen-schaften bietet dieses Objekt die synchro-ne Scan-Methode und die Steuerung der asynchronen Event-Schnittstelle mit ‚Scan-Start‘ oder ‚Scan-Stop‘. Hinzu kommen die Device-Management-Funk-tionen, wie die Abfrage von Gerätetyp, Versionsnummer, Hersteller oder Bezei-chnung sowie die Verwaltung der Geräte-konfiguration. Diese wird als Datei abge-bildet, sodass sie sich mit Lese- und Schreibbefehlen auf ein Gerät übertragen oder von diesem laden lässt. Das Format der Konfigurationsdatei wird nicht defi-niert und bleibt somit herstellerspezifisch.Von diesem abstrakten Gerätetyp lassen sich dann die einzelnen Spezialisierungen

ableiten. Vorgesehen sind bis-lang ein ‚Optical-Reader-De-vice‘, das 1D/2D-Coderea-der abbildet, ein ‚OCR-Rea-

der-Device‘ für Kameras zur Klarschrifterkennung, ein ‚RFID-Reader-Device‘, das alle RFID-Standards ge-meinsam abbilden kann, sowie ein RTLS-Device für Real Time Location Systems.

Je nach Ident-Technologie gibt es unterschiedliche Methoden oder Eigen-schaften. So liefert beispiels-

weise das ‚Optical-Reader-De-vice‘ als Ergebnis seines Scan-Vorgangs auch eine Koordinate, die die Position des 2D-Codes im Bildfeld angibt. RFID-Reader liefern stattdessen beispielsweise die Signalstärke der Tag-Antwort mit. Lokalisierungssysteme wiederum über-tragen mit den Scan-Ergebnissen auch ei-ne Geokoordinate. Bei den Methoden

In über 40 Ländern weltweit vertreten

Hartmann Codier GmbHIndustriestr. 3 91083 BaiersdorfTel.: +49 (0) 91 33 / 77 93-0Fax: +49 (0) 91 33 / 77 93-36E-Mail: [email protected]

W W W . H A R T M A N N - C O D I E R . D E

Sie können es drehen und wenden wie Sie wollen ...

► 3 verschiedene Baubreiten

► mit und ohne Bedienkranz

► ideal zum Einstellen von Parametern oder Addressen in schmalen Hutschienen- gehäusen ab 6,2mm

... für schmale Hutschienengehäuse kommen Sie an den Drehradschaltern von Hartmann Codier nicht vorbei!

DH1DH2

IEE #4 56x257.indd 1 04.03.2015 13:15:02

[1] Ob RFID, Real Time Location, optische Reader oder der klassische Barcode: OPC UA ermöglicht das Lesen und Kommunizieren aller Auto-ID-Gerä-te untereinander sowie mit der Leitebene.

Bild

quel

le: H

artin

g

➜

[1]

IEE_2015_4_076_775_Harting.indd 77 17.03.2015 16:03:30

78 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

stelle vereinfachen. Dies ist insbesondere für Systemintegratoren interessant, wel-che je nach Kundenanforderung das für diese Situation beste Gerät verwenden wollen. Sie müssen sich nicht aufwendig in eine andere gerätespezifische Schnitt-stelle einarbeiten und können bereits existierende Programme oder Schnittstel-len zu Backend-Systemen nutzen. Von der SPS-Anbindung bis zur SAP-Schnittstelle lässt sich eine einheitliche Technik ver-wenden, um mit Auto-ID-Geräten zu in-teragieren.

Spart Zeit und Geld Darüber hinaus können mit sogenannten Companion Specifications konkrete Daten modelle von Gerätegruppen oder artverwandten Anwendungen definiert werden. Hierdurch lässt sich die Verwen-dung von OPC UA weiter optimieren. Diese Spezifikationen beinhalten den we-sentlichen Funktionsumfang inklusive der Datentypbeschreibung der einzelnen Va-riablen, Übergabe- und Rückgabepara-meter. Der Vorteil einer Companion Specifica-tion: Je mehr Hersteller dieser Empfeh-lung folgen und ihre Kommunikations-Schnittstellen entsprechend umsetzen, desto schneller können verschiedene Ge-räte, auch unterschiedlicher Hersteller, in neue Anwendungen integriert werden. Das spart Zeit und erhöht den Investiti-onsschutz von Kunden. Auf der Hannover Messe 2015 präsentie-ren die OPC Foundation und AIM Deutschland einen ersten Entwurf der Companion Specification. Neben der rei-nen Vorstellung der Spezifikation ist auf dem OPC-Foundation-Messestand auch eine live Demo mit verschiedenen Auto-ID-Geräten – unter anderem mit UHF-RFID-Readern von Harting und Siemens – zu sehen. (su)

➜

unterstützt ein ‚RFID-Reader-Device‘ zu-sätzlich die verschiedenen Lese- und Schreiboperationen für RFID-Systeme über Methoden wie ‚Tag-Write‘, ‚Tag-Read‘ oder auch ‚Tag-Lock‘.Die Darstellung der Scan-Ergebnisse er-folgt über eine Struktur namens ‚Scan-Result‘. Diese stellt die gelesene ID zu-nächst nur als Byte-Stream dar – ohne zusätzliche Format-Informationen. Über eine Union kann aber auch eine interpre-tierte Darstellung erfolgen, so beispiels-weise für EPC-IDs oder EAN-Codes. Neue Nummernschemata oder -darstel-lungen werden aber nicht spezifiziert. Gleiche Sprache für alleFür den Systemintegrator oder den End-kunden bedeutet diese Vereinheitlichung der Kommunikations-Schnittstelle, dass er damit deutlich schneller unterschiedli-che Auto-ID-Geräte, verschiedene Tech-nologien von unterschiedlichen Herstel-lern, in eine Infrastruktur einbinden kann.

Die Schnittstelle hat also keinen Einfluss mehr auf die Wahl des Auto-ID-Gerätes. Egal ob eine Barcode-, eine RTLS- oder eine RFID-Lösung installiert werden soll, die Schnittstelle zum Gerät wird dem glei-chen Standard folgen – jedes Gerät spricht damit die gleiche Sprache. Auch eine Migration beispielsweise von Bar-code auf eine RFID-Anwendung oder aber eine Mischinstallation (RFID-Trans-ponder mit aufgedrucktem Barcode) lässt sich so vereinfachen. Gleichzeitig nimmt OPC UA jedoch nicht die Möglichkeit, gerätespezifische Funktionen anzuspre-chen. Die neue OPC-UA-basierte Schnitt-stelle beschränkt Auto-ID-Geräte also nicht auf den kleinsten gemeinsamen Funktionsumfang. Zusätzlich werden an-dere wichtige Aspekte von OPC UA, wie die erhöhte Sicherheit oder die Möglich-keit, Server und Client-Funktionalität in einem Gerät zu vereinen, mit integriert. Die passende Wahl der Geräte-Hardware lässt sich mit einer einheitlichen Schnitt-

Autor

Olaf Wilmsmeier ist Product Manager Software bei der Harting IT Soft-ware Development GmbH & Co. KG in Espelkamp.


www.all-electronics.de Link zum Unternehmen Link zu AIM Deutschland

Babylons Ende

Technik im Detail

Ein Ansatz, den direkten Austausch von Informati-onen zu vereinfachen, ist die OPC Unified Ar-chitecture (OPC UA). Das Kommunikations-Proto-koll gilt als De-facto-Standard in der Automatisie-rungsbranche. Es arbeitet gegenüber dem Vor-gänger OPC vor allem plattform- und programmiersprachenunabhängig sowie sicherer: Das Protokoll verfügt über eine integrierte 128- oder 256-Bit-Verschlüsselung und ermöglicht die Authentifizierung und Autorisierung sowie Daten-integrität durch Signaturen. Und es lässt sich ska-lieren: von der cloudbasierten Server- bis zu einer minimalistischen Chip-Implementierung. Mit dem Protokoll lassen sich RFID-Systeme mit wenigen Datenpunkten genauso vernetzen wie Leitsyste-me mit über 100.000 Datenpunkten. OPC UA folgt einer serviceorientierten Architektur (SOA). Damit

lassen sich Dienste zwischen IT-Systemen struk-turieren und nutzen. Das Protokoll arbeitet außer-dem objektorientiert. Daher bleiben die hersteller-spezifischen Eigenschaften der einzelnen Geräte erhalten, ohne den Standard zu verletzen. Sprich: OPC UA definiert, wie kommuniziert wird, aber nicht was. Daher funktioniert es anwendungs- und geräteneutral. Welche Funktionen und Variab-len ein Gerät zur Verfügung stellt, wird zur Laufzeit ermittelt, sofern nicht im Vorfeld bekannt. Der An-wender kann das komplette Datenmodell eines Kommunikationsteilnehmers abfragen. Hierbei werden nicht nur Funktionen und Variablen ermit-telt, sondern ebenso die verwendeten Datentypen (Metadaten). So lassen sich auch unbekannte Kommunikationsteilnehmer in die Infrastruktur integrieren.

Titel

© Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 1

Transport Webservice / OPC UA Binary

OPC UA Data Model Modellierungsregeln

OPC UA Base Services

Historical Access

Alarms & Conditions Data Access Programs

Hersteller-spezifische Ergänzungen

AIM AutoID Companion Standard

[2] Die OPC-UA-Architektur, erwei-tert um den Com-panion-Standard für Auto-ID.Bi

ldqu

elle

: Sie

men

s

IEE_2015_4_076_775_Harting.indd 78 17.03.2015 16:03:31

TECHNIK Feldebene

Halle 13, Stand C98Kabel und Leitungen

Für Washdown-Antriebstechnik

Halle 9, Stand H16Sensorik

Induktive Sensoren mit erweiter-tem Temperaturbereich

erfolgte für das Material des Kabe-laußenmantels. Das PUR-Material ist farbneutral und approbiert für hochdynamische Schleppketten. Das Ecolab-Zertifikat gilt auch für die Einkabellösung Tobserv-Hybrid.

1,5 bis 10 mm und bei den Senso-ren für den nicht bündigen Einbau von 3 bis 15 mm. Erhältlich sind fünf Bauformen: Durchmesser 6,5 mm, M8 x 1, M12 x 1, M18 x 1 und M30 x 1,5. Der Anschluss erfolgt über M8- oder M12-Stecker. Aufgrund des erweiterten Temperaturbe-reichs eignen sich die Sensoren für den Einsatz unter rauen Industrie-umgebungen, etwa zur Integration in Maschinenteilen für Robotikan-wendungen, in Kühlhäusern oder Klimazonen mit niedrigen Außen-temperaturen sowie zur Detektion heißer Werkstücke.

Helukabel: Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Kabeln und Leitun-gen für den Einsatz in der Wash-down-Antriebstechnik hat das Un-ternehmen zwei der gängigsten Mantelmaterialien mit Reinigungs- und Desinfektionsmitteln von Eco-lab nach einem vorgeschriebenen Testverfahren getestet. Der durch-geführte Materialbeständigkeitstest

IPF: Für Anwendungen mit Umge-bungstemperaturen von -40 bis 100 °C eignen sich diese induktiven Sensoren. Die Elektronik ist in ei-nem robusten Metallgehäuse unter-gebracht und durch einen speziel-len Verguss vor Erschütterungen geschützt. Die Schaltabstände der Geräte erstrecken sich bei den Ver-sionen für den bündigen Einbau von

Bild

quel

le: I

PF

Halle 14, Stand K17Antriebstechnik

Vernetzt für Industrie 4.0

technologiespezifischen Funktionen wurden ausgebaut. So können Ma-schinenbauer und Anwender von Servopressen zum Beispiel auf eine nutzerfreundliche Visualisierung, Funktionen wie frei definierbare Pendelpunkte und verschiedene Bedienoptionen zurückgreifen. Da-gegen ergänzt eine komplett neue Baureihe das Motorenportfolio: Die Synchronmotoren DSE sind entwe-der als Gehäuseversion oder als Einbaumotor erhältlich. Der Motor deckt den Drehzahlbereich bis 9 000 min1 ab, verfügt über vergra-bene Magnete und überzeugt mit hoher Leistungsdichte. Im Bereich der mobilen Antriebstechnik er-schließt der Hersteller neben Land-maschinen und Nutzfahrzeugen weitere Anwendungen, unter ande-rem auch im Schiffsbau.

Baumüller: Das Unternehmen stellt das Engineering Framework Pro-master mit einem Tool zum Pro-grammieren und Überwachen von Maschinen und zur intelligenten Datenspeicherung vor. Ein breites Angebot an Feldbussen von Ether-cat, CANopen und Profinet über Powerlink bis hin zu Varan sorgt für eine flexible und anpassungsfähige Kommunikation. Neue Funktionen und Ausführungen erweitern das Portfolio an Elektronikkomponen-ten. So ist das Anreihsystem B Maxx 5000 für Mehrachsanwendungen und anspruchsvolle Sicherheits-funktionen jetzt bis zu einer Leis-tung von ca. 150 kW im Angebot. Des Weiteren optimieren neue Reg-lerfunktionen für die Baureihen B Maxx 5000 und B Maxx 3000 die Gebersignale und verbessern so die Regelgüte um bis zu 70 %. Anwen-der profitieren außerdem von höhe-rer Dynamik und der gesteuerte Halt sorgt für mehr Sicherheit. Auch die

Bild

quel

le: B

aum

ülle

r

Max-Planck-Str. 14 ∙ 61381 Friedrichsdorf ∙ Tel. 06172 5917-0 ∙ www.michell.de

+ + + Hannover Messe • Halle 11 • Stand B62 + + + Hannover Messe • Halle 11 • Stand B62 + + +

TAUPUNKT • RELATIVE FEUCHTE • SAUERSTOFF

+ + + Hannover Messe • Halle 11 • Stand B62 + + + Hannover Messe • Halle 11 • Stand B62 + + +

Präzision in Taupunkt







100%

30%

optimiertZeit

nicht optimiert

Sign

al

IEE_2015_4_079_FE_PBs_01.indd 79 19.03.2015 11:50:56

80 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

An ihre Grenzen stoßen Drehgeber oft nicht aufgrund ihres Messprinzips oder elektro-magnetischer Störungen durch andere Geräte. Die Achillesferse ist meistens die Mecha nik. Beim Kartoffelverarbeiter Schaap Holland erfasst deswegen ein Drehgeber jetzt berührungslos die Geschwindigkeit eines Pufferbands. Das erspart dem techni-schen Personal aufwendige Montagelösungen und verringert den Wartungsaufwand.

C irca 300 Bauern beliefern den Kartoffelverarbeiter Schaap im niederländischen Biddinghuizen,

der Pro Jahr 45 000 t Kartoffeln liefert er an Handel und Gastronomie liefert. Der Betrieb bietet Kartoffeln in zwei Verarbeitungsformen an: gesäuberte Kartoffeln mit Schale oder geschälte, gekühlte Kartoffeln. Beide Produktgruppen unterteilen sich wieder in verschiedene Kartoffelsorten, Formen und Verpackungsgrößen. Dementsprechend gliedert sich auch der Betrieb in zwei Hauptbereiche. Einen hygie nischen Bereich für die geschälten Kartoffeln und einen Bereich, in dem die unge schälten Kartoffeln gewaschen, sortiert und verpackt werden.Das Sortieren der Kartoffeln sowie das Waschen und Schälen läuft größtenteils automatisch ab. Eine durchgehende Förderstrecke führt die Erdäpfel von der Wäsche bis in den Kühltunnel. Doch mit der vollständigen Kopplung des gesamten Prozesses kamen auch neue Probleme. Wenn beispielsweise die Verpackungsmaschine am Ende der Produktion unplanmäßig stoppt, steht die gesamte Linie. Um das zu vermeiden, setzt Schaap Pufferbänder vor der Waage der Verpackungsmaschine ein.Wenn Verpackungsmaterial nachgelegt werden muss, stoppt nicht der gesamte Prozess, da das Pufferband seine Geschwin digkeit verringert und die Verzögerung abfängt. So lassen sich bis zu 500 kg Kartoffeln im Prozess puffern. Die Bewegung des Motors, der das Band antreibt, erfasst dabei ein berührungslos arbei tender induktiver Drehgeber QR24 von Turck. „Wir messen mit Lasersensoren die Höhe der Kartoffeln auf dem Band, damit wir wissen, wie viele Kartoffeln darauf sind. Jeden Zentimeter brauchen wir einen Impuls von dem Encoder, um die Geschwindigkeit anpassen zu

Drehgeber

Die Achillesferse: Mechanik

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Turc

k Halle 9, Stand H55

Die Federmontage dieses Drehgebers war mechanisch anfällig. Eine ro-bustere Lösung musste her.

IEE_2015_4_080_764_Turck.indd 80 17.03.2015 13:18:05

Besuchen Sie uns in Hannover13. - 17. April 2015Halle 15, Stand F11

WEG Germany GmbH50169 Kerpen02237 [email protected]/de

Niederspannungsmotoren bis IE4 Frequenzumrichter Niederspannungsschaltgeräte Getriebemotoren Mittel- und Hochspannungsmotoren Generatoren

Erzielen Sie mehr Effi zienz mit

Produkten von WEG,die perfekt aufeinander

abgestimmt sind.

TECHNIK Feldebene

können“, sagt Henk van Raalte, Leiter Technik und Wartung bei Schaap.

Hohe mechanische BeanspruchungDa die Welle des Motors sich langsam dreht, ist der Drehgeber auf zwölf Impul-se pro Umdrehung parametriert. Die Line arbewegung des Kühlbands muss er lediglich mit einem Impuls pro 5 cm erfassen. Allerdings ist die mechanische Belas tung hoch. Der zuvor verwendete optisch messende Inkre mental-Encoder war mit zwei kleinen Federplatten am Gehäuse um die Welle montiert. „Die Sta-bilität und Präzision dieser Encoder war kein Thema, aber mechanisch brachte die vorherige Lösung Probleme mit sich“, er-klärt van Raalte. „Die Feder bewegt sich durch die Vibration des Motors immer, sodass sie nach zwei Jahren nicht mehr funktionierte.“Mit dem berührungslosen Turck-Encoder ist das kein Problem mehr. Federkupplun-gen sind nicht mehr nötig, da keine mecha nische Verbindung zwischen Welle und Sensoreinheit besteht. Lediglich das Positionselement wird direkt an der Welle befestigt. „Wir haben jahrelang nach einem solchen Encoder gesucht“, sagt van Raalte.

Bei allen QR24-Modellen sind Sensor und Positionsgeber komplett vergossen und als zwei unabhängige, dichte Einhei-ten konstruiert, denen Vibrationen oder Schläge der Welle nichts anhaben können. Verschleißanfällige Kugellager oder Dich-tungen, die Maschinenstillstände oder lange Wartungszeiten verursachen könn-ten, sind nicht erforderlich.Das Ausgangssignal des Drehgebers legt van Raalte auf einen Standardeingang der SPS, einer Siemens S7 1500. Parametriert hat er den Drehgeber über das Paramet-rierprogramm Pactware am PC. Über Turcks Easy-Teach-Aadapter können zwar auch an der Anlage neun vorein-gestellte Werte ausgewählt werden, aller-dings liegen diese häufig verwendeten Werte zwischen 360 und 5 000 Impulsen pro Umdrehung. Per Pactware können Anwender die Impulszahl frei von 1 bis 5 000 pro Umdrehung auswählen. Die Ausgabe von zwölf Impulsen pro Umdre-hung wählte Schaap, weil das folgende Förderband mit sechs Impulsen pro Umdreh ung erfasst wird – so lässt es sich leichter umrechnen.Der Drehgeber ist unter einer Schutzab-deckung aus Metall am Motor ange-bracht. Mit dem QR24 in Edelstahl

Die Stabilität und Präzision der Encoder war kein Thema, aber mechanisch brachte die vorhe-rige Lösung Probleme mit sich.

Henk van Raalte, Schaap Holland

[1] Am Bedienpanel der S7-Steuerung werden die beiden Bänder mit den Kar-toffeln (in weiß) visua-lisiert.

[1]

➜

IEE_2015_4_080_764_Turck.indd 81 17.03.2015 13:18:09

82 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

bietet Turck auch eine robustere Variante an, die sich in der Lebensmittelindustrie ohne Schutzmaßnahmen verbauen lässt. In der Kartoffelproduktion sprühen die Schaap-Mitarbeiter jede Woche die ge-samte Anlage mit einem Reinigungs-schaum ein, den sie nach einer Einwirk-zeit von 20 min mit 15 bar Druck absprit-zen. Anschließend wird die gesamte Anla-ge zusätzlich desinfiziert.

Drehgeberverschleiß vermeidenAuch in dem Anlagenbereich, wo die unge schälten Kartoffeln verarbeitet wer-den, sind Drehgeber im Einsatz. Probleme mit Vibrationen oder aufwendige Monta-

Autor

Michiel Kuijer ist Vertriebsspezialist bei der Turck B.V. in Zwolle (Niederlanden).


www.all-electronics.de Link zum Produkt Link zum Anwender

gekonstruktionen sind auch dort ein Thema. An einem Rollentrockner erfasst zum Beispiel ein optischer Drehgeber mit 4 096 Impulsen die Linearbewegung des Bands. Wenn es zum Chargenwechsel ent-leert werden soll, fährt ein Rechen darü-ber und schiebt alle Kartoffeln hinunter. Der Absolutgeber ist hier ebenfalls mit verschleißanfälligen Federelementen und einer Kupplung moniert. Die Folge: Auch der Drehgeber müssen die Techniker wegen mechanischer Defekte regelmäßig austauschen oder reparieren. Auch an einem weiteren stark vibrierenden För-derband erfasst ein optischer Inkremen-tal-Drehgeber die Linearbewegung des

Bands. Um die Vibrationen zu verringern, montierten die Techniker bislang eine doppelt gelagerte Achse. Auch diese zeit-aufwendige Konstruktion kann entfallen, wenn hier in Kürze der QR24 zum Ein-satz kommt. (mf)

➜

[2]

[2] Auf die aufwendige Montage mit Achse und doppelten Lagern möchten die Schaap-Techniker in Zukunft gern verzichten

[3]

[3] Bis zu 500 kg Kartoffeln puffern die beiden Bänder.

[4] Der Drehgeber erfasst die Drehzahl des Motors für das Pufferband, das die Kartoffelhälften zur Waage befördert.

[5] Doppelte Sicherheit: Die Edelstahlhaube deckt den gesamten Motor samt Drehgeber im Betrieb ab.

[4] [5]

IEE_2015_4_080_764_Turck.indd 82 17.03.2015 13:18:17

TECHNIK Feldebene

Deutschmann: Die aktuelle Versionen der UnigateCLProtokollkonverter sind optional mit acht integrierten, frei konfigurierbaren I/OSchnittstellen erhältlich. Dabei bleiben die Gehäuseabmessungen dieselben und die I/OAnschlüsse sind steckbar an der Gehäuseober


Protokollkonverter mit acht integrierten I/Os

Bild

quel

le: D

euts

chm

ann

Bild

quel

le: T

WK

Elek

troni

k

Halle 9, Stand D58Drehgeber

Mit Drehkranz- funktion Höchste

Sicherheit und Verfügbarkeit!

The Art of Measuring.www.knick.de/proline

Normsignal- trenner ohne

Hilfsenergie

ProLine P 22400

Galvanische Trennung von Normsignalen 0/4 ... 20 mA jetzt mit SIL 3 gemäß EN 61 508

• Geringer Übertragungsfehler 0,08 % v. E.

• Sichere Trennung bis 600 V AC/DC Arbeitsspannung

• Prüfspannung 5,4 kV AC

• ATEX Zone 2, UL und GL

• Minimale Verluste und geringer Installations- aufwand durch hilfsenergiefreien Betrieb

• Mittlere Ausfallrate MTBF: 965 Jahre

5 Jahre

Garantie!

GALVANISCHE TRENNUNG VON NORMSIGNALEN

JETZT MIT

SIL 3 EN 61 508

KNI_P22400_ANZ_JP_142x200_RZ2.indd 1 12.01.15 14:16


www.allelectronics.de Link zur Produktübersicht


www.allelectronics.de Link zum Produkt

seite angeordnet. Die Konverter zur Hutschienenmontage dienen der Einbindung von Bestandsgeräten in Feldbus oder EthernetUmgebungen. Mit den neuen Modellen lassen sich außerdem Aktoren, Sensoren, und Signalgeräte direkt und applikationsspezifisch ansteuern – ex

terne I/Os anderer Hersteller sind nicht erforderlich. Die integrierten I/Os werden mittels eines Skripts konfiguriert.

TWKElektronik: Bei Bedarf lassen sich die robusten Profinet und CANopenDrehgeber der Modellreihe TRT und NOCN mit Drehkranzfunktion ausstatten. Dies erlaubt direktes Einstellen der Zähnezahlen von Drehkranz und Drehgeberritzel im Drehgeber. Dadurch können alle denkbaren Übersetzungsverhältnisse realisiert und die Drehgeber vom Kunden genau an den jeweiligen Drehkranz angepasst werden. Als Ausgabewerte liefert der Drehgeber dann die Position des Drehkranzes in Grad (Auflösung einstellbar) sowie dessen Geschwindigkeit in Grad/Zeiteinheit (Zeiteinheit einstellbar). Seit dem 2. Quartal 2015 ist die Drehkranzfunktion auch für die SIL2zertifizierten ProfisafeüberProfinet bzw. CANopenSafetyDrehgeber lieferbar.

IEE_2015_4_083_FE_PBs_02.indd 83 19.03.2015 11:48:50

84 IEE · 4 2015

geregelt wie ein Servomotor: Ein Encoder erfasst die Rotorlage und es werden in den Motorwicklungen sinusförmige Pha-senströme erzeugt. Durch die Vektorrege-lung des Magnetfelds ist gewährleistet, dass das Stator-Magnetfeld immer senk-recht zum Rotor-Magnetfeld steht und die Feldstärke genau dem gewünschten Drehmoment entspricht. Ein Closed-Loop-Schrittmotor ist im Grunde also nichts anderes als ein hochpoliger, bürs-tenloser DC-Servomotor (BLDC). Alle traditionell mit der Schrittmotortechnik verbundenen Nachteile entfallen, zum Beispiel Resonanzen und übermäßige Wärmeentwicklung. Stattdessen erhält man ein System, das bei 20 bis 50 % der Nenndrehzahl eines Servomotors gleicher

Baugröße das zwei- bis dreifache Dreh-moment dauerhaft erreicht. Auch bei

Überlast verhält sich ein solcher hochpoliger Schrittmotor-Servo wie ein klassischer Servomotor. Das heißt: Bis zu der im Regler eingestellten Stromgrenze wird das Drehmoment entsprechend der Last erhöht. Allerdings geht

das im Vergleich zu niedrigpoli-gen Motoren hohe Dauerdrehmo-

ment mit einer entsprechend vermin-derten Überlastfähigkeit einher. Die meis-ten Motoren können dennoch etwa 30 % Spitzenmoment zusätzlich aufbringen. Zum Vergleich: Servomotoren erreichen normalerweise eine zwei- bis dreifache Überlastfähigkeit.

Encoder würden helfen, sind aber zu teuerVerbunden mit dem günstigeren Preis ei-nes Schrittmotorsystems stellen Closed-Loop-Schrittmotoren eine wirtschaftliche Alternative zu Servosystemen dar. Den-noch haben es Closed-Loop-Systeme nicht geschafft, Open-Loop-Systeme in

TECHNIK Feldebene

Schrittmotoren gelten als kostengünstige Alternative für Servomotoren, sofern keine hohe Performance gefordert ist. Ein Vorurteil, das dazu führte, dass immer mehr Hilfs-achsen auf Servoantriebe umgestellt wurden. Diese Entwicklung kehrt sich um, denn Schrittmotoren mit feldorientierter Regelung stehen kleinen Servos in Nichts nach.

Während der Schrittmotor in der Gerätetechnik aufgrund seines günstigen Preises und

des im Vergleich zu seiner Größe hohen Drehmoments immer seinen Platz behielt, wurden im Maschinenbau immer mehr Hilfsachsen auf Servosysteme umgestellt. Der Grund: Das mühsame Testen von Anfahr rampen bei Schrittmotoren, um Resonanzbänder zu vermeiden, sowie die durch das fehlende Feedback schwieri-

gere Dimensionierung. Dies machte die in der Anschaffung zwar teureren, aber in der Inbetriebnahme einfacheren Servos attraktiver, gerade für Kleinserien. Das Manko der Schrittmotoren eliminieren inzwischen feldorientiert geregelte, soge-nannte Closed-Loop-Schrittmotoren. Kern der Closed-Loop-Technologie sind eine leistungsangepasste Stromregelung und die Rückführung der Steuerungssig-nale. Der Schrittmotor wird also genauso

Antriebstechnik

Schrittmotor mit Servo-Performance

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Nan

otec

Beobachter inklusive: Mit der im Controller integrierten sensorlosen Regelung entfällt der Kostenblock Encoder.

IEE_2015_4_084_Nanotec.indd 84 17.03.2015 15:04:56

IB

IA

UB

UA

Beobachter-Regler

TECHNIK Feldebene

traditionellen Schrittmotor-Applikatio-nen abzulösen, etwa in der Laborautoma-tisierung oder bei kleinen CNC-Fräsen. Zwar bietet die Closed-Loop-Technolo-gie auch hier Vorteile, jedoch stehen die Kosten für den Drehgeber einer breiten Verwendung im Wege, die bei kleinen Motoren meist weit über dem Motorpreis liegen. Zudem reicht bei diesen Applikati-onen meist die Positioniergenauigkeit des Schrittmotors ohne Encoder aus.

Virtueller Drehgeber ersetzt realen EncoderUm auch bei preissensitiven Applikatio-nen die Vorteile einer feldorientierten Rege lung nutzen zu können, hat Nanotec eine sensorlose Regelung für Schrittmoto-ren entwickelt, bei der ein virtueller Enco-der im Controller die aktuelle Position und Geschwindigkeit des Rotors ermit-telt. Solche sensorlosen Systeme sind bei BLDC-Motoren schon seit einigen Jahren vor allem bei Lüftern und Pumpen im Einsatz, die keine Positionsregelung be-nötigen. Alle sensorlosen Systeme nutzen den Effekt, dass der Motor im Betrieb eine Gegenspannung (Gegen-EMK) indu-ziert, die direkt proportional zur Geschwin digkeit ist. Die einfachste sen-sorlose Ansteuerung ist die direkte Mes-sung der Gegen-EMK, wenn eine Spule im Kommutierungszyklus gerade nicht bestromt ist. Diese Methode erfordert im Vergleich zu einer Standard-Ansteuerung jedoch eine spezielle Hardware und funk-tioniert erst ab etwa 10 bis 20 % der Motor-Nenndrehzahl stabil. Darunter ist die induzierte Gegen-EMK als Mess-Sig-

nal zu niedrig. Deshalb haben sich in an-spruchsvolleren Anwendungen sogenann-te Beobachter etabliert. Grundlage eines Beobachters bildet ein möglichst exaktes Modell des Motors, das parallel zum rea-len Motor aus den bekannten Eingangs-größen wie der eingestellten PWM (Puls-weitenmodulation) die nicht direkt mess-baren Größen berechnet, wie Geschwin-digkeit oder Gegen-EMK sowie den idealen Wicklungsstrom. Die berechneten Wicklungsströme vergleicht der Control-ler mit den real gemessenen Strömen in jedem Zyklus mit 32 kHz. Anhand des so ermittelten Beobachterfehlers regelt der Controller die internen Größen des Motor modells permanent nach. Auf diese Weise erhält man auch für die nicht ge-messenen Größen – wie die Geschwindig-keit – eine korrekte Schätzung.Obwohl diese Methode nur funktioniert, weil sich die Reaktion der Wicklung durch die induzierte Spannung geschwin-digkeitsabhängig ändert, sind die direkt gemessenen Größen auch bei kleineren Geschwindigkeiten noch gut messbar. So erhält man einen virtuellen Drehgeber, der ab etwa 100 U/min die Positions- und Drehzahlinformation mit der gleichen Präzision wie ein realer optischer oder magnetischer Drehgeber liefert.Entscheidend für die Qualität des beob-achterbasierten Reglers ist ein möglichst adäquates Modell des Motors, sowohl was die mathematischen Formeln betrifft als auch die jeweiligen Motorkonstanten. Für die Nanotec-Entwickler galt es, ein ausreichend präzises mathematisches

[1]

FRIZLEN Leistungswiderstände

Belastbar Zuverlässig Made in Germany

FRIZLEN Bremswiderstände nehmen bei Maschinenstop zuverlässig höchste Energiemengen auf, auch bei Netzausfall.

Leistungen von 10 W bis 500 kW Bis IP67, mit UL / CE

Tel. +49 7144 8100-0www.frizlen.com

ENERGIE RAUS.

MASCHINE STOP!

[1] Die Genauigkeit des Beobachters ist geschwindigkeits- und motorabhängig: Bei 100 % Drehmoment ist sie exakt; bei 80 % Drehmoment geht der Winkelfehler von 20 % in die Schätzung mit ein.

➜

IEE_2015_4_084_Nanotec.indd 85 17.03.2015 15:04:59

86 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Modell des Motors zu finden, das auch in einem kleinen Mikroprozessor im Rege-lungszyklus von 32 kHz komplett berech-net werden kann. Prinzipiell ist der Schrittmotor dem BLDC-Motor mathe-matisch ähnlich, allerdings hat er nur zwei statt der bei BLDC-Motoren übli-chen drei Phasen und weist durch die hohe Polzahl bei höheren Geschwindig-keiten einige Besonderheiten im Modell auf: Schrittmotoren sind bei höheren Drehzahlen im Feldschwächebereich zu betreiben, das heißt der Motor wird nicht mehr mit 90° elektrisch kommutiert, son-dern mit einem Winkel bis knapp unter 180°. Ein ebenfalls wichtiges Kriterium für den praktischen Einsatz eines sensor-losen Reglers ist die Identifikation der Para meter für das Modells. BLDC-Regler benötigen viele motorabhängige Parame-ter, die oft nicht auf den üblichen Daten-blättern angegeben sind und daher müh-sam ermittelt werden müssen. Das gilt auch für Systeme, die keine richtige sen-sorlose Regelung implementieren, son-dern nur eine Blockade-Erkennung oder eine vereinfachte Regelung implementiert haben, die den Nennstrom des Motors lastabhängig reduziert. Auch in diesen Fällen sind immer motorabhängige Schwellenwerte zu konfigurieren. Das Sensorless-System kommt dagegen mit wenigen Parametern aus, die der Control-ler zudem per Autosetup ermittelt. Je nach Motortyp ergibt sich dann zwischen 100 und 250 U/min eine Drehzahl- und Positionsinformation, die genauso präzise ist wie die eines optischen Encoders mit 500 oder 1 000 Inkrementen. Ergo: Die Regelung erfolgt mit der gleichen Quali-tät und mit dem gleichen Drehmoment.

Auch unter diesem Schwellenwert funkti-oniert die sensorlose Regelung noch bis zu etwa 10 bis 25 U/min, jedoch mit gerin gerer Genauigkeit und damit gerin-gerem Drehmoment.Bei höheren Drehzahlen hingegen funkti-oniert das sensorlose System sogar besser als ein Drehgeber, dessen Rundlauf-Tole-ranz immer einen sinusförmigen Winkel-fehler verursacht. Bei Standard-Dreh-gebern ohne eigene Lagerung können diese Fehler bis zu ±1° betragen, was im Closed-Loop-Betrieb bei höheren Ge-schwindigkeiten zu Vibrationen führt. Der Fehler des virtuellen Encoders liegt bei höheren Geschwindigkeiten dagegen in derselben Größenordnung wie der Schrittwinkelfehler des Motors (±0,09°). Zudem liefern Encoder immer digitale, diskrete Positionswerte. Diese Stufung führt vor allem bei geringer Auflösung zu Gleichlaufschwankungen. Der virtuelle Encoderwert ist dagegen kontinuierlich und stetig. Durch die Regelung mittels Beobachter ist es nicht erforderlich, Motoren mit ho-her Induktivität und wegen der höheren Gegen-EMK schlechteren Dynamik zu verwenden. Im Gegenteil: Motoren mit niedriger Induktivität und niedrigem Wi-derstand – und dadurch hohem Nennstrom – funktionieren besser.

Open-Loop und Closed-Loop kombiniert Ihren besonderen Reiz erhält die sensor-lose Regelung beim Schrittmotor da-durch, dass sie nicht nur für Drehzahl-Applikationen verwendbar ist, sondern in Kombination mit der Open-Loop-An-steuerung auch für Positionierungen ein-gesetzt werden kann: Der Beobachter-Al-

gorithmus erkennt, mit welcher Genauig-keit er die Geschwindigkeit noch schätzt. Wird dieses Signal mit sinkender Ge-schwindigkeit zu unpräzise, wechselt er automatisch in den Open-Loop-Betrieb und kann dann auf 0,9 ° genau positio-nieren. Da im Open-Loop-Modus norma-lerweise nur noch wenige Schritte bei ge-ringer Geschwindigkeit gefahren werden, spielen Resonanzen dann keine Rolle mehr. Beim Wiederanfahren aus dem Stillstand reichen wenige Grad, um wie-der in den Closed-Loop-Betrieb zu wech-seln. So ermöglicht die Sensorless-Tech-nologie, in nahezu allen traditionellen Schrittmotor-Applikationen die Vorteile der feldorientierten Regelung zu nutzen.

Vorteile gegenüber Servo-Motoren Closed-Loop-Schrittmotoren stellen in vielen Fällen eine Alternative zu Servoan-trieben dar, etwa bei Aufwickel-Anwen-dungen oder Bandantrieben. Nicht nur die Drehzahl und die Position sind genau regelbar, sondern auch das Drehmoment (Torque Mode), wie es typischerweise bei Aufwickel-Anwendungen erforderlich ist. Closed-Loop- Schrittmotoren vereinen damit die Vorteile beider Welten. Im Drehmoment-Modus wirkt der Closed-Loop-Schrittmotor wie eine Feder, wobei die Federkraft-Kennlinie über ein Potenti-ometer eingestellt werden kann: Der Mo-tor liefert eine konstante Kraft, auch wenn der Motor im Stillstand gegen die Kraft arbeitet. Sobald die Kraft abnimmt, beginnt der Motor zu drehen proportio-nal zur abnehmenden Kraft bis zum ein-gestellten Strom- und Drehmoment- Wert. Der Closed-Loop-Schrittmotor eig-net sich damit für jede Art von Aufwi-ckel-, Spann- und Pressaufgaben. Closed-Loop-fähige Schrittmotoren sind für Servomotoren eine Alternative, wenn bei Drehzahlen bis 500 U/min ein hohes Drehmoment gefordert ist, eine kompak-te, günstige Lösung ohne Getriebe ge-sucht wird sowie die Last bei Stillstand in Position gehalten werden muss. (sk)

➜

Autor

Stefan Huber ist Geschäftsführer der Nanotec Electronic GmbH in Feldkirchen.


www.all-electronics.de Link zur sensorlosen Schrittmotorregelung

[2] Je nach Motortyp liefert die sensorlose Regelung ab etwa 100 U/min eine Drehzahl- und Positions-information, die genauso präzise ist wie die eines optischen Encoders.

[2]

IEE_2015_4_084_Nanotec.indd 86 17.03.2015 15:05:02

TECHNIK Feldebene

Halle 14, Stand H20Antriebstechnik

Intelligente Antriebspakete und modulare Software

Halle 11, Stand C03Leitungen

Witterungsbeständige Datenleitung

Halle 9, Stand G68Kommunikation

Module zum Anbinden von Sensoren und Aktoren

Wickler und bis hin zur Robotik aus einem Guss. Neuzugang sind kom-plette Module für die Robotik, mit denen die Integration der Kinema-tiken schnell und sicher gelingt. Des Weiteren gibt es Technologiemodu-le etwa für Pick-and-place-Applika-tionen sowie die entsprechende Koordinatentransformation. Mit Fast-Modulen kann beispielsweise ein Portalroboter innerhalb von sie-ben Minuten in Betrieb gehen. Ak-tuelles gibt es auch bei den intelli-

chemische Medien sowie Ozon-, UV- und witterungsbeständig ge-mäß EN 50396 und HD 605 S2. Damit bietet sich der Einsatz im Werkzeugmaschinenbau, der che-mischen Industrie, der Medizintech-nik, in Wäschereien, Autowaschan-

kundenspezifische Lösungen sind möglich. Die Variante IC RSX bietet applikationsseitig eine Modbus-RTU und eine Schieberegister-schnittstelle. Diese DIL32-Auf-steckplatine hat Außenmaße von 45 x 25 mm. Das Umschalten zwi-schen RS232, RS484 und RS422 erfolgt wahlweise über die Config-Debug-Schnittstelle, Modbus RTU oder Schieberegister. Das Gleiche gilt für das Einstellen der Node-Adresse und der Baudrate. Die gal-vanische Trennung zwischen Bus und Applikation liegt bei 1,5 kV, die Spannungsversorgung beträgt da-bei wahlweise 3,3 oder 5 V. Dage-gen besitzt die Variante COM RSX

Bildquelle: Lapp

Bild

quel

le: K

unbu

s

genten Antriebspaketen: Maßge-schneidert auf die horizontale För-dertechnik ist eine Kombination aus dem neuen Getriebe G500 und Smart-Motor. Lediglich drei Minuten dauert es, damit einen Rollenförde-rer in Bewegung zu setzen.

lagen, Kompostier- und Kläranlagen sowie für landwirtschaftliche Ma-schinen an.

zusätzlich eine Dual-Port-RAM-Schnittstelle, um einen Aktor oder Sensor einfach anzubinden. Hard-ware-technisch geschieht dies über einen 32-poligen SMC-Steckver-binder, der eine Verbindung zur Applikation durch einfaches Aufste-cken auf die Steuerungsplatine oder mit einem Kabel ermöglicht. Durch ein einheitliches PIN-Out lassen sich beide Varianten auch gegen andere Protokollvarianten wie CANopen, Ethernet/IP oder Profinet austauschen.

NEUHEITProgrammierbarerInkremental-Geber

> Inkrementaler Encoder

> programmierbare Auflösung

> bis 100-fache Multiplikation

> kompakte Bauweise

> Standard 58 mm

> kompakter Hohlwellengeberbis 30 mm Hohlwelle

> Windows basierend mit USB-Schnittstelle

> einfaches, intuitives Handlingund Programmieren

-

www.globalencoder.com

FlexScaleencoder

W+S Meßsysteme GmbH

Humboldtstraße 11D-78549 SpaichingenTel. +49 7424 502740Fax +49 7424 [email protected]: 0800-ENCODER

MeßsystemeW+S

Member of GESgroupLenze: Im Fokus des Messeauftritts stehen modulare und standardisier-te Software sowie intelligente Antriebs pakete, mit denen sich Maschi nenaufgaben einfach und sicher sowie mit weniger Enginee-ring-Aufwand umsetzen lassen. Ein Highlight ist die Application Soft-ware Toolbox Fast. Zu den modula-ren, standardisierten und wieder-verwendbaren Software-Baustei-nen gehören jede Menge Motion-Funktionen wie Querschneider oder

Kunbus: Bei den seriellen Kommu-nikationsmodulen RSX handelt es sich um eine industrielle Lösung zum Anbinden von Sensoren und Aktoren an verschiedene serielle Netzwerke. Einstellbare Modi sind RS232, RS422 und RS485. Auch





Lapp: Unitronic Robust ergänzt das Produktportfolio an niederfrequen-ten Datenleitungen um eine Leitung mit speziell widerstandsfähigem Mantelmaterial für den Einsatz in besonders rauen Umgebungen. Das Material ist beständig gegen viele



IEE_2015_4_087_FE_PBs_03.indd 87 23.03.2015 08:27:25

88 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Auf die Idee muss man erst mal kommen: Über das eigentlich für die Diagnose und Parametrierung von Sensoren und Aktoren entwickelte IO-Link, dockt ETA ihre intelligente Stromverteilung Control Plex an die Steuerungswelt an. Ohne viel Aufwand wird die 24-V-Ebene damit transparent und steuerbar.

D ie IO-Link-Anbindung des Stromverteilungs-Boards Con-trol Plex SVS201-CP schließt die

Lücke zwischen Steuerung, Sensorik, Akto rik und der Energieverteilung in der 24-V-DC-Steuerspannungsebene. Das Verteilsystem bietet damit einen durch-gängigen Datenkanal für alle zyklischen Prozessdaten (Ansteuerung, Status, Mess-werte) sowie für die azyklischen Daten für Parametrierung und Diagnose der 24-V-DC-Ebene.

KO-Kriterium Kommunikationsfähigkeit Diagnosefähigkeit und Fernwartbarkeit der gesamten Steuerungs- und Feldebene

spielen in Zukunft eine wichtige Rolle. Deshalb werden auf der 24-V-Ebene ver-stärkt intelligente Systeme wie Control Plex zum Einsatz kommen. Dessen Appli-cation-CPU auf dem Trägerboard über-trägt die Systemspannung, Lastströme und -spannungen, alle Grenzwerte und die Gerätetemperatur jedes einzelnen Lastkreises an die Steuerung – neben den Kommunikationssystemen Profinet (siehe IEE 12/2014, Seite 58), Profibus, Ether-net/IP und Modbus jetzt auch über IO-Link.Künftig reicht ein einziger Port des IO-Link-Master-Moduls, um der Steuerung Informationen bereitzustellen, etwa um

eine Überlast oder einen Kurzschluss in einem Schaltkreis zu signalisieren. Spezi-ell für das Energie management nach ISO 50001 sind die Fernsteuerbarkeit (On/Off/Reset) jedes Lastkreises sowie die Einstellung von verschiedenen Ein-schaltverzögerungen und Abschaltsequen-zen per Software wichtige Kriterien.

Ein IO-Link-Master reichtDie mitgelieferte Gerätebeschreibungs-Datei (IODD: IO-Link Device Descripti-on) enthält alle Informationen des IO-Link Controllers CPC10 IO. Über das Konfigurations-Tool des jeweiligen IO-Link-Masters, zum Beispiel das S7-PCT

IO-Link-fähige Stromverteilung

Kommunikativer Sicherungskasten

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

ETA

Halle 11, Stand A59

Das System besteht aus dem Power Board für maximal 16 Lastkreise, den elektronischen Sicherungsautomaten und dem IO-Link-Modul.

IEE_2015_4_088_796_ETA.indd 88 17.03.2015 15:26:48

TECHNIK Feldebene

(Port Configuration Tool) von Siemens, werden bis zu 16 Sicherungsautomaten konfiguriert ‒ von der Nennstromeinstel-lung über Modifikationen der Abschalt-zeiten bis zum Einschaltverhalten der ein-zelnen Kanäle nach Power-on. Sämtliche Statusmeldungen je Lastkreis sowie alle Messdaten (Systemspannung, Laststrom und Lastspannung) gehen über den inter-nen Gerätebus (ELBus) des Boards an den IO-Link-Controller.Ein IO-Link-Master nach Spezifikation V1.1 unterstützt alle drei definierten Übertragungsraten (COM 1: 4,8 kBd, COM 2: 38,4 kBd, COM 3: 230,4 kBd) und passt sich automatisch an die Daten-übertragungsrate des jeweiligen Geräts an. Der als V1.1 ausgelegte IO-Link-Con-troller CPC10 IO unterstützt COM 3. und überträgt die zyklischen Messwerte und Status informationen der 16 Lastkrei-se gebündelt innerhalb von 40 ms an den Port des IO-Link-Masters in einer Steue-rung oder einem Remote-I/O. Digitale I/O-Baugruppen oder zusätzliche Feld-buskoppler und die aufwendige I/O-Ver-drahtung entfallen.Wichtige Features für den Anwender sind die Fernsteuerbarkeit der einzelnen 24-V-

DC-Lastkreise sowie die Einstellung von Einschaltverzögerung und Abschalt-sequenzen per Software. Eine Überlas-tung der Stromversorgung wird ebenso vermieden, da das Wiedereinschalten der Verbraucher strombegrenzt und sequen-ziell erfolgt. Für das Energiemanagement von Maschinen und Anlagen ist bei Still-stand und Service ein gezieltes Abschalten der nicht benötigten Verbraucher und Anla genteile möglich. Zudem ist nun eine kontinuierliche Analyse der Lastströme und -spannungen möglich. Abweichun-gen vom Normalbetrieb eines 24-V- Motors lassen sich so frühzeitig detektie-ren und dann geplant instandsetzen.Die elektronischen Sicherungsautomaten sind mit einer einstellbaren Strombegren-zung und einer einzigen Abschaltkennli-nie für alle Lastarten geeignet. Dies sorgt für eine stabile 24-V-DC-Steuerspannung ohne Spannungseinbruch bei Kurzschluss oder Überlast in einem Lastkreis. Nur der fehlerhafte Stromkreis wird selektiv abge-schaltet; alle anderen Verbraucher laufen ohne Störung weiter. Die zwischen 1 und 10 A Nennstrom einstellbaren Automa-ten lassen sich ferngesteuert über IO-Link zurücksetzen.Dies reduziert die Anzahl unterschiedli-cher Sicherungsautomaten und spart Kosten bei Logistik und Ersatzteilhal-tung. Generell arbeiten die Geräte autark als Überstromschutz, auch ohne aktive IO-Link-Verbindung mit der SPS. (sk)

➜[1]

Autor

Erich Fischer leitet die Sparte Industry, Energy und Equipment bei der ETA GmbH in Altdorf.


www.all-electronics.de Link zum Sicherungsautomat

[1] Anstatt wie bisher über eine Feldbusanschaltung, kann die intelligente Stromverteilung jetzt auch direkt an den IO-Link-Master einer Steuerung angeschlossen werden.

[2] Die Konfiguration erfolgt wie bei anderen IO-Link-Devices über deren IODD im jeweiligen Konfigurations-Tool des Masters.

[2]

IEE_2015_4_088_796_ETA.indd 89 17.03.2015 15:26:53

90 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

Lapp hat einen Web-Konfigurator für Steckergehäuse vorgestellt, mit dem sich indivi-duelle Industriestecker-Gehäuse samt Verriegelungskonzept und Kabeleinführung zusammen stellen lassen. Insgesamt 138 Millionen unterschiedliche Konfigurationen sind so zurzeit möglich. In fünf einfachen Schritten kommt so jeder zu seinem Wunsch-Stecker.

Online-Konfigurator für Steckergehäuse

In fünf Schritten zum Wunsch-Stecker

Bild

quel

le: L

app

[1] Der Motor des Roboters braucht eine Energielei-tung mit großem Quer-schnitt, die Sensorleitung zur Signalübertragung hin-gegen braucht einen klei-neren Querschnitt. Wenn solche Eckdaten der Anwen dung feststehen, kann mit der Konfiguration des Steckergehäuses be-gonnen werden.

Bevor die eigentliche Konfiguration beginnt, muss der Nutzer seine Anwendung genau kennen.

Als Beispiel: Ein Roboter soll in einer Brauerei zum Einsatz kommen, wo er Bierflaschen vom Band nimmt und in die Bierkästen stellt. Dafür muss er die Flaschen mit einem Sensor erkennen und greifen, aber nicht zu fest, da sonst die Flaschen kaputt gehen. Dafür braucht der Motor des Roboters eine Energieleitung mit großem Querschnitt, für die Sensorleitung zur Signalübertragung hingegen wird eine Leitung mit kleinerem Querschnitt benötigt. Für die Sensorleitung eignet sich die Ölflex Robot 900 P mit

6,2 mm Durchmesser. Sie hält Biege und Torsionsbelastungen problemlos stand. Für die Energieversorgung wird es eine Ölflex Robust 200 mit einem Durchmesser von 19,4 mm. Passend zu den Leitungen kommen noch eine Zugentlastung und eine Abdichtung in Form einer SkintopVerschraubung MSRM mit M20Gewinde für die Sensorleitung hinzu; und für die Energieleitung eine Skintop MSM mit M32Gewinde.

Die BauformBei der Bauform der Stecker kann der Anwen der zwischen vier Grundgehäusen wählen, die auch mit Produktfotos zu

sehen sind: Oberteile sind Tüllengehäuse, Unterteile sind Anbaugehäuse, ein in sich geschlossenes Sockelgehäuse oder ein Kupplungsgehäuse für Verlängerungsleitungen. Auf der Seite, wo das Kabel in das Gehäuse eingeführt wird, bevorzugen Anwender in der Regel Tüllengehäuse. Hier schlägt der Konfigurator 302 Varianten mit unterschiedlichen Bauformen vor, die als Katalogware erhältlich sind – zum Beispiel hohe Bauform oder normale Bauform. Beim Button ‚Baugröße‘ geht es bei diesem Beispiel weiter mit der Variante ‚HB 24‘, für den der Konfigurator noch immer 61 mögliche Varianten aus dem Standardsortiment vorschlägt. „Im

[1]

Halle 11, Stand C03

IEE_2015_4_090_794_Lapp.indd 90 20.03.2015 13:30:35

91IEE · 4 2015

[2]

[2] Meistens bevorzugen Anwender Tüllengehäuse für ihre Stecker. Dazu schlägt der Konfigurator 302 Varianten vor. Grenzt der Anwender seine Suche über den Filter weiter an, zeigt der Konfigurator nur technische sinnvolle Varianten.

TECHNIK Feldebene

Konfigurator reduziert sich automatisch das Angebot. Für alle Schritte werden ausschließlich technisch sinnvolle und realisierbare Varianten angeboten“, erklärt Stefan Koch, Produktmanager Industriesteckverbinder bei Lapp.

Standard-BohrungenUnter dem Button ‚Gewünschte Kabeleingänge‘ lassen sich die Bohrungen festlegen. Als Gewindetyp wird die metrische Variante (alternativ PGPanzergewinde) ausgewählt. Unter dem Stichwort Bohrlöcher lässt sich eine Platzierung oben definieren. Möglich wären aber auch Bohrungen seitlich, vorne oder hinten. Für den Anwender ist eine obere Platzierung

aber meist praktischer. Als Gewindegröße für die Sensorleitung wird die Größe M20 festgelegt. Auch hier stellt der Konfigurator noch Standardware dar. Stefan Koch erläutert: „Sobald eine zusätzliche Bohrung für die weitere Energieleitung nötig wird, gibt es keine Standardware mehr. Das hat kein Anbieter auf Lager. Der Konfigurator zeigt deshalb dann statt eines Fotos eine Konstruktionszeichnung, denn dieses Teil wird extra auf Bestellung angefertigt.“ Die zusätzliche Bohrung oben bekommt die Gewindegröße M32 für die Energieleitung. Zusätzlich lässt sich auch ein Zwischenstutzen ergänzen, falls unterschiedliche Höhen bei den beiden Gewinden erwünscht sind.

Bild

quel

le: a

lle B

ilder

Lap

p/Re

dakt

ion

IEE

PDF für FertigungsauftragU.I. Lapp

GmbH PRODUKTKONFIGURATIONSeite 1/2 EPIC® H-B 24 T 02.03.2015

©2015 Lapp Group - Techn. Änderungen vorbehalten.Die Fotografien sind nicht maßstäblich und keine detailgetreuen Abbildungen der jeweiligen Produkte.

Fertigungsauftrag vom 02.03.2015 Firmenname:Ansprechpartner:Kundennummer:

Konfiguration

1. Gehäusebaugröße: EPIC® H-B 242. Gehäusebauform: Tülle 3. Variantenbauform: normale Bauform4. Verschlusssystem: Längs4.1. Material: Standard4.2. Art: Bügel5. Bohrungen: T0, Bohrung oben M20

T1, Bohrung oben M32 mit Zwischenstutzen

6. Dichtung: keine Profildichtung

Bestellmenge: 100Gesamtpreis: 1.040,84 EUR(Katalogpreis: 10,41 EUR / Stück)

[3]

[3] Zur Kontrolle kann sich der Nutzer seine Kon-figuration als PDF herunterladen. Nach der Be-stellung wartet er fünf Tage auf seine Gehäuse.

Vormontierte TeileUnter dem Stichwort ‚Vormontierte Teile‘ kommt noch das Verschlusssystem hinzu. Es stehen Längs, Quer und Zentralbügel zur Verfügung. Als Beispiel ist hier der Längsbügel ausgewählt. Dieser wird genommen, wenn für die Montage ausreichend Platz ist. Der Vorteil: Er lässt sich mit einer Hand bedienen. Am Bildschirm sind zunächst nur die entsprechenden Bolzen zu sehen. Wenn dann der Haken für den Bügel gesetzt ist, erscheint die komplette Konstruktionszeichnung für das Steckergehäuse.

Prüfen und BestellenKlickt man dann auf den Button ‚PDF Produktkonfiguration‘, öffnet sich ein PDF, das das individuell zusammengestellte Gehäuse als Zeichnung und die technischen Daten noch einmal zusammenfasst. „So kann der Anwender eine Schlusskontrolle machen, ob alle Angaben auch stimmen“, erläutert Stefan Koch. Wer bereits im Shop von Lapp registriert ist, braucht jetzt nur noch auf den Button ‚Bestellen‘ zu klicken. Die Mindestbestellmenge beträgt vier Stück und für die Herstellung dieser individuellen Steckergehäuse sind fünf Arbeitstage nötig. (mf)

➜

Um auch kleine Stückzahlen schnell fertigen und liefern zu können, hat Lapp am Standort in Stutt-gart ein vollautomatisches Metallbearbeitungs-zentrum aufgebaut. Vier Handling-Roboter, zwei autarke Metallbearbeitungszentren, eine Wasch-straße sowie eine vollautomatische Nietstation mit Lade- und Entladestation sind rund um die Uhr im Einsatz, um aus fast 100 verschiedenen Roh-gehäusen die gewünschten Rechtecksteckverbin-der zu fertigen. Stefan Koch erklärt: „Bereits jetzt werden im Metallbearbeitungszentrum speziell auf Kundenwunsch tausende Industrievarianten gefertigt. Tatsächlich sind 138 Millionen Varianten möglich. Das heißt, wir können auch die ausgefal-lensten Wünsche erfüllen.“ Die neue Produktions-

anlage erreicht nicht nur höhere Stückzahlen, sie ist auch in der Lage, sämtliche Varianten der Pro-duktpalette flexibel und ohne nennenswerte Vor-laufzeiten herzustellen. Lieferant und Hersteller dieser Anlage ist die Firma Chiron Werke aus Tutt-lingen. Eine Besonderheit der Anlage ist die Gewin deherstellung mithilfe von Bohrgewindefrä-sen – ein System, das bei Lapp entwickelt wurde. Diese Fräsen erreichen Spindeldrehzahlen von bis zu 20 000 min-1. Das Gewinde ist dadurch nach der Bearbeitung wie poliert und gratfrei. Zudem können mit nur einem Werkzeug verschiedene Kernloch- und Gewindedurchmesser mit gleicher Steigung hergestellt werden. Auch die Qualitäts-kontrolle erfolgt vollautomatisch.

Die individuelle Steckerproduktion

Technik im Detail


www.all-electronics.de Link zum Konfigurator

IEE_2015_4_090_794_Lapp.indd 91 20.03.2015 13:30:37

92 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

In der Gebäudetechnik sind Technik und Abläufe noch nicht so lange vernetzt, wie es in der Automatisierung von Industrieanlagen der Fall ist. Eine Verknüpfung beider Wel-ten bringt Vorteile – bezüglich der Kosten, aber auch der Sicherheit. Einen Ansatz zum Gedankenaustausch zwischen Halle und Produktionsanlagen stellt Peaknx vor.

D ie Gebäudeautomation der Zukunft muss viele neue Anfor-derungen erfüllen. Immer stren-

gere gesetzliche Vorschriften gehen einher mit steigenden Komfortansprüchen und dem Wunsch nach möglichst niedrigen Betriebskosten. Der technologische Vor-sprung der Automatisierungstechnik in der Produktion gegenüber der Gebäu-deautomation ist enorm. Warum dreht sich die Welt der Feldbustechnik heute noch fast ausschließlich um Produktion

und zunehmend Verwaltungs- sowie Qualitätssicherungsaufgaben und lässt die sie beherbergende Gebäudeinfrastruk-tur völlig außen vor?

Möglichkeiten einer VernetzungKonventionelle Gebäudetechnik arbeitet zwar schon mit diskreten, automatisier-ten Einheiten wie Heizung, Klimaanlage oder Lichtsteuerung – doch jede benötigt eigene Steuerungen, Sensoren, oder eine Vor-Ort-Bedienung. Die Gebäudeauto-

matisierung hat noch mit Anlaufhürden zu kämpfen. Andererseits: Die Kontrolle und Sicherheit der Produktion beschränkt sich heute in fast allen Fällen auf die ei-gentliche Anlage und ihre Infrastruktur – allerdings nur innerhalb eines Gebäudes.Schon die ersten Fabriken hatten nicht ohne Grund Hausmeister und Pförtner zur Kontrolle und Weitergabe wichtiger Geschehnisse rund um die Fabrik wie Lie-ferantenbesuch, Wetterdaten oder unvor-hergesehene Ereignisse außerhalb der Ge-

Gebäudeautomation

Halle an Maschine: Wir müssen reden

Bild

quel

le: P

eakn

x/Sc

ienc

e Ph

oto

– Fo

tolia

.com

Die Gebäudetechnik mit der Pro-zess- und Produktionsautomati-sierung zu verknüpfen ist eine Möglichkeit, die den Betreiber Geld und Zeit spart und die Gebäude-Sicherheit erhöht.

IEE_2015_4_092_776_Peak.indd 92 19.03.2015 12:49:28

TECHNIK Feldebene

bäude. Ein automatisiertes Gebäude, wel-ches mit der Fabrik im Inneren kommuni-ziert, eröffnet neue Möglichkeiten: Gesetzliche Vorgaben zu Energiemanage-ment oder Brandschutz lassen sich schnel-ler umsetzen. Aber auch die Produktqua-lität und Fertigungssicherheit können er-höht werden: Wer kommt wann in die Produktion und was ist dabei zu beach-ten? Ohne anwesende Personen ist ein wesentlich geringerer Sicherheitsaufwand in der Fertigung nötig. Ein ‚Achtung Mensch‘ vom Gebäude ausgegeben, fährt die Produktion in Sicherheitsstellung – das spart Kosten.Ebenso lassen sich Heizung, Kühlung oder Brandschutz anpassen. Überhitzt ei-ne Komponente im Feld, erfährt das Ge-bäude davon, schließt Türen und schaltet eine punktgenaue Brandbekämpfung ein. Das minimiert Produktionsausfall durch Folgeschäden. Parallele Systeme, um die Abluft aus Gebäuden und Produktions-zellen zu führen, können entfallen. Hei-zung und Abwärmemenge aus der Pro-duktion lassen sich gezielt einstellen und verteilen. Erneuerbare Energie, gewonnen über Solar oder Wind auf Flächen oder in Anbauten am Gebäude, kann bei guter Kommunikation Spitzenlasten am Strom-netz abbauen. Das spart Kosten, ohne die Effizienz zu beeinflussen.

Bus-„gesellschaft“In der Fabrik- und Prozessautomatisie-rung kommunizieren Geräte und Systeme bereits länger miteinander: Seit in den 1980er Jahren die erste Generation der Feldbustechnik die bis dahin übliche Par-allelverdrahtung binärer Signale sowie die analoge Signalübertragung durch di-gitale Übertragungstechnik abgelöst hat, ist die busgestützte Anlagentechnik das

Rückgrat der modernen Produktion. Ver-schiedene Feldbusse vernetzen Aktoren und Sensoren mit einem Steuerungsgerät und arbeiten dabei mit genormten Proto-kollen. Deren Hauptunterschied liegt in der Spezialisierung: Je nach Anwendung sollen sie einfach und günstig sein, sicher arbeiten oder schnelle Übertragungsraten in Echtzeit erreichen. Verschiedene Anfor-derungen haben großen Einfluss auf Pro-tokollgestaltung und Hardware-Ausfüh-rung. Ein Vorteil, der sowohl die Industrie- als auch die Gebäudeautomatisierung voran-treibt, ist der wesentlich geringere Verka-belungsaufwand bei komplexen Anlagen, die Flexibilität bei Änderungen an Ein- und Ausgabepunkten und nicht zuletzt Zeit und Kosteneinsparungen bei Betrieb und Wartung. Ganze Leitungsbündel werden durch ein einziges Buskabel in unterschiedlicher Topologie ersetzt, das alle Ebenen verbindet, von der Feld- bis zur Leitebene. Das meistverbreitete Automatisierungs-konzept für Gebäude beruht zurzeit auf dem weltweit standardisierten KNX-Bus. Ein solches Bussystem ermöglicht es, über 61 000 unterschiedliche Busteilnehmer gezielt anzusprechen und miteinander kommunizieren zu lassen. Das bietet ge-nug Kapazität für zukünftige Erweiterun-gen und Modernisierung im Gebäude selbst und im Hinblick auf die zunehmen-de Interaktion zu Produktionsanlagen. Dabei sind am Anfang naturgemäß kleine Schritte nötig; wie in den Anfängen der Feldbusanlagentechnik müssen die beste-henden Aktoren und Sensoren für die Hausinfrastruktur eingebunden werden. Ein weltweiter, offener Standard bietet dafür eine ständig wachsende Modulviel-falt ohne Kompatibilitätsprobleme

KNX-Bus

Technik im Detail

Bis zu 50 sogenannte Telegramme lassen sich mit dem KNX-Bus pro Sekunde zu einer Steuerzentra-le übertragen. Lüfter, Klappen oder Sensoren sen-den dabei ebenso über eine Zweidrahtleitung wie die Alarm- oder Solaranlage. Das reduziert Kosten und den Aufwand für Planer und Architekten: Rund 100 m Buskabel kosten um die 30 Euro – und es reichen etwa 200 m Buskabel, um ein ganzes Haus zu verkabeln. Im Gegenzug spart der Anwen-der sich damit hunderte Meter normale 1,5-mm2-Kabel, die unter anderem für Lichtwechselschal-

tungen bei konventioneller Verdrahtung nötig wä-ren. Ein wesentlicher Vorteil dieses Bussystems ist außerdem der einfache Aufbau: Für Verkabelung und Betrieb sind keine tieferen Kenntnisse nötig. Rund 360 Teilnehmer lassen sich galvanisch an eine gegen Störungen verdrillte Zwei-Drahtleitung (Twisted Pair) als Linie anschließen. Das Kabel wird dabei wie bei herkömmlichen Gegensprech-anlagen beliebig in Stern-, Baum- oder Serien-Struktur verlegt und verzweigt.

➜

KabeleinführungssystemeEMV Innovationen

bis

© 2015 . icotek gmbh . germany

IEE_2015_4_092_776_Peak.indd 93 19.03.2015 12:49:30

94 IEE · 4 2015

TECHNIK Feldebene

und eine zukunftssichere Versorgung mit Komponenten. Gerade Letzteres ist für langlebige Investitionen in Immobilien und Produktionsanlagen besonders wich-tig.

Concierge der ModerneDie Lösung für eine organische Verbin-dung aus Gebäudemanagement und Pro-duktionsanlagen muss genügend Reser-ven besitzen, um beiden Welten gerecht zu werden. Basierend auf dem KNX-Bus hat Peaknx eine kompakte Steuerungs- Lösung für die Gebäude- und Heimauto-matisierung im Portfolio. Der als Dual-Core-Prozessor ausgelegte Rechner der Hausmeisterzentrale Controlpro fungiert

dazu einerseits als Gebäudesteuerung, beispielsweise für die Heizung. Zum an-deren kommuniziert er über CAN, LIN oder den KNX-Bus mit den üblichen An-lagensteuerungen aus der Produktion. Das System läuft unter Windows 8, 64 Bit. Bei Bedarf kann das bis dato unter Windows 8, 64 Bit laufende System mit nachfolgenden Betriebssystemen upgeda-tet werden. Das Gerät arbeitet durch Konvektion lüfterlos sowie leise und be-sitzt eine robuste SSD-Festplatte. 4 bis 16 GB Arbeitsspeicher, optionales Wlan, RFID-Kartenleser, HD-Webcam und 18,5“ LED LCD Panel gepaart mit Breit-bandstereo-Lautsprechern und optimier-ten Mikrofonen ermöglichen den Einsatz

Autor

Axel Dohmann ist Geschäftsführer der Peak-Firmengruppe.


www.all-electronics.de Link zum Unternehmen

[1] [2]

[1] Ob Fertigungszelle oder Gebäude, ein Bus-Kabel kann beliebig in Stern-, Baum- oder Serienverdrahtung verlegt und verzweigt werden.

[2] Der Hausmeister für den Wandeinbau bietet genügend Leistungsreserven für zukünftige Aufgaben und erlaubt den schnellen Überblick über den Gebäu dezustand.

Bild

quel

le: a

lle P

eakn

x

beispielsweise von Sprachsteuerung. Die Weitspannungs-Stromversorgung von 110 bis 230 V mit 5 W Standby-Aufnah-me, USB 2.0 und 3.0 beziehungsweise Gigabit-LAN- und HDMI-Anschlüssen, sowie optionale KNX, CAN und LIN Ports stehen als Schnittstellen zur Außen-welt und Produktionsebene zur Verfü-gung. Weitere sind in Planung. (su)

➜

IEE_2015_4_092_776_Peak.indd 94 19.03.2015 12:49:35

TECHNIK Feldebene

Halle 12, Stand E30Messtechnik

Multimeter mit grafischem Farbdisplay

Halle 9, Stand D80Datendiagnose

Inspektor überprüft Datenaustausch

fik-Display decken alle Anwendun-gen ab: genaue Spannungsmessun-gen bis 1 000 V, Strommessungen bis 20 A, Widerstand bis 50 MΩ, Frequenzen bis 50 MHz und Tem-peraturen von -200 bis 1 200 °C. Alle Messarten sind über Symbole auf dem elektronischen Funktions-wahlschalter mit LED-Anzeige di-rekt zugänglich. Weitere Funktionen wie Relativmessungen, Überwa-chungsmodus mit Zeitangabe, To-leranzvorgaben und programmier-bare Math-Funktionen erweitern die Mess- und Analysemöglichkeiten. Das Farb-Display zeigt den Kurven-verlauf und die digitalen Messwer-te der letzten zehn Messfolgen an.

bus-Netzwerk überwacht. Dazu analysiert, bewertet und speichert der Inspektor teilnehmerbezogen qualitätsrelevante Ereignisse wie Fehlertelegramme, Telegrammwie-derholungen, Geräteausfälle, Gerä-teneuanläufe und Buszykluszeiten. Komplett neu ist die Topologiefunk-tion, die jederzeit einen Überblick über das Netzwerk und den Zustand der einzelnen Teilnehmer gibt.

Chauvin Arnoux: Asyc IV sind trag-bare Multimeter. Eine Klappstütze dient zum geneigten Aufstellen und mit dem patentierten Multifix-Sys-tem lassen sich die Geräte an Schaltschränken aufhängen oder mit Magneten befestigen. Die Gerä-te sind handlich, robust sowie was-ser- und staubdicht gemäß IP67. Die vier Modelle MTX 3290, 3291, 3292 und 3293 mit LCD bzw. Gra-

Indu-Sol: Der Profibus-Inspektor NT ist sowohl Diagnosegerät als auch passiver Datensammler, der den logischen Datenverkehr im Profi-

Bild

quel

le: C

hauv

in A

rnou

xBi

ldqu

elle

: Ind

u-So

l

MINI-TRIPLE-SENSOR

www.amsys.de

AMSYS + + + Sensor + Test • Halle 12 • Stand 523 + + +

DRUCK | FEUCHTE | TEMPERATUR

Genaue Füllstandsmessung für alle Medien

Das Füllstandsmessgerät MFP des

Sensorspezialisten EGE misst den

Füllstand verschiedenster Flüssig-

keiten von Wasser bis Öl mit

hoher Genauigkeit unabhängig

von Schaumbildung, Dichte,

Temperatur und Druck.

EGE-Elektronik Spezial-Sensoren GmbHRavensberg 34 • D-24214 Gettorfwww.ege-elektronik.com • Tel. 04346 - 41580

• Neu: Metallfrei / beschichtet für aggressive Medien• Hohe Genauigkeit• Analog- oder Schaltausgänge

Hannover Messe

Hannover 2015

Halle 9, Stand H08

Issue_Hammond_102x146.indd 1 03.03.2015 08:21:55





IEE_2015_4_095_FE_PBs_05.indd 95 23.03.2015 08:33:10

Technik Feldebene

96 IEE · 4 2015

druck von Abbildungen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Han-delsnamen, Warenbezeichnungen und dgl. in dieser Zeitschrift be-rechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jeder-mann benutzt werden dürfen. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung über-nommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Es gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.

AUSLANDSVERTETUNGEN

Großbritannien, Irland, Kanada, USA: Marion Taylor-Hauser, Max-Böhm-Ring 3 D-95488 Eckersdorf Tel.: +49/921/31663, Fax: +49/921/32875 E-Mail: [email protected]

Schweiz, Liechtenstein: Holger Wald, Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69221 Heidelberg Tel.: +49 (0) 6221 489 206, Fax: +49 (0) 6221 489482 E-Mail: [email protected]

Impressum

www.all-electronics.de 60. Jahrgang ISSN 1434-2898

IHRE KONTAKTE: Abonnement- und Leserservice: Telefon: +49 (0) 8191/125-777, Fax: -799 Redaktion: Telefon: 062 21/489–308, Fax:–482 Anzeigen: Telefon: 06221/489–326, Fax:–482

REDAKTION Dipl.-Ing. (FH) Stefan Kuppinger (sk), Chefredakteur (v. i. S. d. P.), Tel. +49 (0) 6221489-308, Fax +49 (0) 6221489-482 E-Mail: [email protected]

Dipl.-Journalistin (FH) Melanie Feldmann (mf) Tel. -463 E-Mail: [email protected]

B.Sc., B.A. Sonja Utsch (su) Tel. -483 E-Mail: [email protected]

Klaus Heyer (Assistenz), Tel. -345 E-Mail: [email protected]

REDAKTION all-electronics Andrea Hackbarth (ah), Tel.: +49 (0) 8191 125-243 Hans Jaschinski (jj), Tel.: +49 (0) 6221 489-260 Dr. Achim Leitner (lei), Tel.: +49 (0) 8191 125-403 Ina Susanne Rao (rao), Tel.: +49 (0) 8191 125-494 Alfred Vollmer (av), Tel.: +49 (0) 89 60 66 85 79

Datenschutzhinweis:Ihre Angaben werden von uns für die Vertragsabwicklung und für interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt und um von uns und per Post von unseren Ko-operationspartnern über Produkte und Dienstleistungen in-formiert zu werden. Wenn Sie dies nicht mehr wünschen können Sie dem jederzeit mit Wirkung für die Zukunft un-ter [email protected] widersprechen.

Kündigungsfrist: Jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende.

Abonnement- und Leserservice: E-Mail: [email protected] Tel.: +49 (0) 8191/125-777, Fax: +49 (0) 8191/125-799

Erscheinungsweise: 11 x jährlich

VERLAG

Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, Tel.: 06221/489–0, Fax: 06221/489–481, www.huethig.de Handelsregister-Nr. 703044

Geschäftsführung: Fabian Müller

Verlagsleitung: Rainer Simon

Produktmanager Online: Philip Fischer

Leitung Herstellung: Horst Althammer

Art Director: Jürgen Claus

Layout: Karin Köhler

Druck: westermann druck GmbH Georg-Westermann-Allee 66, 38104 Braunschweig

Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern (IVW), (Printed in Germany)

© Copyright Hüthig GmbH 2015, Heidelberg. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion, vom Verleger und Herausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Ab-bildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außer-halb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustim-mung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Mit der Annahme des Manuskriptes und seiner Veröffentlichung in die-ser Zeitschrift geht das volle Verlagsrecht für alle Sprachen und Län-der einschließlich des Rechts zur Übersetzung, zur Vergabe von Nachdruckrechten, zur Einspeicherung und Bearbeitung in elektroni-schen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Daten-trägern jedweder Art, namentlich der Darstellung im Rahmen von In-ternet- und Online-Dienstleistungen, zur Herstellung von Sonderdru-cken, Vervielfältigungen und Mikroverfilmungen an den Verlag über. Dies gilt auch für die auszugsweise Wiedergabe sowie den Nach-

VERTRIEb Vertriebsleitung: Hermann Weixler

Abonnement: http://www.iee-online.de/abo/ Jahresabonnement (inkl. Versandkosten) Inland € 189,39 Ausland € 203,30; Einzelheft € 19,00 zzgl. Versandkosten. Der Studentenrabatt beträgt 35% Alle Preise verstehen sich inkl. MwSt.

ANZEIGEN Anzeigenleitung: Anja Breuer, Tel.: +49 (0) 6221489-326 E-Mail: [email protected]

Sonderdruckservice: Klaus Heyer, Tel. -345 E-Mail: [email protected]

Anzeigendisposition: Martina Probst, Tel. -248 E-Mail: [email protected]

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 53 vom 01.10.2014

Parker Hannifin: Der Hersteller prä-sentiert Servoregler der PSD-Reihe und eine multifunktionale Steue-rungsplattform. Bei dieser handelt es sich um einen Programmable Automation Controller (PAC), der eine SPS mit einer Visualisierung und Motion Control verbindet. Er

Halle 23, Stand A50Antriebstechnik

Steuern und überwachen in Echtzeit

Bild

quel

le: P

arke

r Han

nifin

dient so als zentraler Steuerungs-knotenpunkt für alle relevanten Prozessdaten einer Maschine. Der PAC stellt die gesammelten An-triebsdaten per Ethernet oder über integriertes Web Publishing auf dem Tablet oder Smartphone bereit und ermöglicht Änderungen oder Pro-



zesseingriffe in Echtzeit. Daten-übertragung in Echtzeit ermögli-chen die modular einsetzbaren Servoregler der PSD-Baureihe für den Einsatz in zentralen Steue-rungskonzepten, die sich auch für dynamische Produktionsmaschinen eignen. Im Zusammenspiel mit dem Einkabel-Servomotor oder dem Elektrozylinder ETH mit integriertem Kraftsensor lassen sich Prozesse präzise überwachen und Daten genau erfassen. So erfolgt neben einer gleichbleibend hohen Qualität auch eine flexible und vollautoma-tische Anpassung der Produktions-prozesse.

Halle 11, Stand B43Steckverbinder

Frei kombinieren



Multi-Contact: Im Mittelpunkt der Messepräsentation steht das modu-lare und flexible Steckverbindersys-tem Combitac, die eine Stromtrag-fähigkeit von bis zu 300 A aufwei-sen. Anwender können Hochstrom- und Signalverbindungen, Druckluft und Industrievakuum, Thermoele-mente, Lichtleiter, Ethernet und in einem Rahmen kombinieren. Mit dem Combitac-Configurator lassen sich Kombinationen aus den Kata-log-Modulen zusammenstellen. Zur Auswahl stehen sowohl Aufbauver-sionen mit fliegender Kupplung als auch schwimmende Ausführungen.

IEE_2015_4_096_Impressum.indd 96 19.03.2015 12:52:21

TECHNIK Feldebene

97IEE · 4 2015

Inserenten

Unternehmen

AMA 89AMK 33Amsys 95Autosen 29B&R 9Bachmann 63Balluff 21Beckhoff 19Bender 75Copa-Data 55Danfoss 17Dold 59EGE 95Emba-Protec 2.US

Emtron 75ESA 41E-T-A 67Euchner 51Fiessler 66Frizlen 85GBM 54Hammond 95Harting 27Hartmann 77Helukabel 61HMS 69Icotek 93Igus 74

Inasoft 35Inducoder 94Inosoft 25Knick 83Lapp 37Lütze 11Michell 79Micro-Epsilon 3Oelsch 15Pepperl+Fuchs 98Phoenix Contact 31Profibus BeilageReed 43Rittal 70, 71

Rockwell 3.USSchlegel 57Schunk 4.USSiemens 39Sigmatek 5TQ-Systems 53TR-Electronic 7Turck 73W+S 87WEG 81Wieland 65WSCAD 23

ABB 22, 51Advantech 55Arburg 12Ascolab 60B&R 26Baumer 75Baumüller 79Beckhoff 30, 52Bihl+Wiedemann 30Conec 75Danfoss 32Deutsche Messe 12Deutschmann 83DFKI 8Chauvin Arnoux 95Digitalstrom 63Eaton 62Econ 28Eplan 20ESD 67

E-T-A 88ETG 68Euchner 30Finder 26Fraunhofer-IDW 8Fraunhofer-IPA 7Fraunhofer-IWU 27Getriebebau Nord 75GTI-Control 55Harting 24, 76Helmholz 74Helukabel 79IBH Software 97Iconics 25ICP 51IEEE 68Igus 32Indu-Sol 95Industrie Informatik 25Insys 43

IPF 79Isra Vision 28Koch 34Kunbus 87Lapp 87, 90Layher 74Lenze 87MC Technologies 24Multi-Contact 96Nanotec Electronic 84Newport 34Parker Hannifin 96Peaknx 92Pepperl+Fuchs 72Phoenix Contact 20, 34Physik Instrumente 97Pilz 66Procad 40Profinet & Profibus International 10Rafi 67

Rittal 20, 43Rockwell 63Schaeffler 12Schlegel 27, 64Schunk 33Siemens 18, 28, 44, 48, 76Sigmatek 55SSV Software Systems 24, 36Stemmer 67Steute 28TR-Electronic 66Turck 80TWK-Elektronik 83WEG 33Weidmüller 30Wibu-Systems 60Wiesenhuber&Partner 7WSCAD 25Zander 56

IBH Link UA

Halle 17, Stand C03Antriebstechnik

Hexapod mit magnetischen Direktantrieben

Halle 9, Stand H10Kommunikation

Server/Client-Baugruppe für OPC-Kommunikation

Auch die Voice-Coil-Aktoren arbei-ten geräuschlos und ohne Ver-schleiß. Ein integrierter Linearenco-der sorgt für zuverlässige Positions-regelung und wiederholbare Genau-igkeit. Aufgrund der Leichtbauweise, bestehend aus steifen Carbon-Frästeilen mit geringen bewegten Massen, lassen sich zudem schnel-le und präzise Bewegungen sowie hohe Beschleunigungen realisieren. Das bedeutet Betriebsfrequenzen von mehr als 100 Hz für kleine Hübe. Die Hexapoden erreichen Geschwindigkeiten mit mehreren Hundert mm/s und Beschleunigun-gen von bis zu 4 g.

quelle beliebigen OPC-UA-konfor-men Anwendungen wie SAP-, MES- und ERP-Systemen zur Verfügung. Während OPC Data Access Zugriff auf Daten in Echtzeit ermöglicht, unterstützt OPC Historical Access, auch OPC HDA, den Zugriff auf be-reits gespeicherte Daten. Von ein-fachen Datalogging-Systemen bis zu komplexen Scada-Systemen können historische Daten genormt abgefragt werden. Die Aktivierung der Daten erfolgt über die Webober-fläche. Der Link UA verfügt über eine Zertifikatsverwaltung zur si-cheren Kommunikation.

Physik Instrumente : Basis der dy-namischen Hexapoden H-860KMAG sind die Pimag Voice-Coil-Magnet-antriebe. Das Design mit Festkör-pergelenken und kontaktlosem magnetischen Antriebsprinzip hat weder reibende noch rollende Teile für Führungen oder Gelenke und ermöglicht spielfreies Positionieren ohne mechanisches Rauschen.

IBH Softec : Der Link UA mit Firewall kann Steuerungen der Step5- und Step7-Reihe, die standardmäßig nicht mit OPC-Schnittstellen ausge-rüstet sind, in die OPC-UA-Kommu-nikation einbinden. Jetzt erweitern neue Features die Server/Client-Baugruppe. So lässt sich das Gerät von mehreren OPC-UA-Clients an-sprechen. Damit steht eine Daten-

Bild

quel

le: P

hysi

k In

stru

men

te

Bild

quel

le: I

BH S

ofte

c


www.all-electronics.deLink zum Produkt


www.all-electronics.deLink zum Produkt

IEE_2015_4_097_Firmen.indd 97 20.03.2015 08:30:46

98 IEE · 4 2015

Teilnahmebedingungen: Die Kontaktdaten aller Technikrätsel-Teilnehmer werden von uns für interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt. Sie erklären sich damit einverstanden, von uns und unseren Kooperationspartnern Fachinformationen per Post und/oder E-Mail zu erhalten. Wünschen Sie dies nicht mehr, können Sie dem jederzeit mit Wirkung für die Zukunft unter [email protected] widersprechen. Mitarbeiter des Verlags, des Gewinnspiel-Partners sowie deren Angehörige und unvollständig ausgefüllte Adressen sind von der Teilnahme ausgeschlossen.

9

4 12

15

3 8

1 7

14

13

11

2

6 10

5

Frage 5 (s. unten)

Frage 4 (s. unten)

eine der Großen Sunda-inseln

Einzel-vortragin derMusik

prüfen,erproben

Zeit-messer

Staat imBaltikum

Ge-bühren-liste

hoheTempe-ratur

enthalt-sam le-benderMensch

Frage 3 (s. unten)

Abk.: In-ternatio-nal SpaceStation

häufi gStadt imwestl.Ruhr-gebiet

alter-tümlich

großeTür,Einfahrt

Sing-stimme

Empfeh-lung

besitz-anzei-gendesFürwort

ganz,voll-ständig

franz.Kompo-nist(Jacques)

Vogel-weib-chen,Huhn

FaserdesEsparto-grases

Kurortin Süd-tirol

asiati-scherBambus-bär

römi-scherKaiser

vermutenHoch-schule(Kurz-wort)

Stan-dardpro-tokoll für E-Mails

Kalifen-name

Cape,Pelerine

Aus-spritz-mund-stück

bekla-gens-wert,schlimm

portugie-sischerSeefahrer(Vasco da)

italie-nisch:Liebe

Liste der Funktionen eines EDV-Programms

fort;ver-schwun-den

anfäng-lich

Ansturmauf etwasBegehrtes(englisch)

Gabe,Spende

Frage 2 (s. unten)

un-gekocht

luftleerer Kolben (Elektro-technik)

englisch:Computer-schnitt-stelle

Geheim-dienstder USA(Abk.)

Frage 1 (s. unten)

SchwurAbk. fürGlobalPositioningSystem

austra-lischerLauf-vogel

EDV:lokalesNetzwerk(Abk.)

feier-lichesGedicht

sichbalgen,prügeln

Abkür-zung fürNummer

OpervonVerdi

Schiffs-besitzer,Reeder

veraltet:jungesMädchen

Kos-metik-artikel;Salbe

engli-scherAdels-titel

Platt-fi sch

5

1

2

341. Preis: Samsung Galaxy S5

2. Preis: Tablet Asus Nexus 7

3. Preis: Sony Smartwatch 3

4. bis 6. Preis: je ein 50 Euro Amazon-Gutschein

1 Auf welchem Sensorprinzip basiert der Singleturn?

2 Welches Verfahren kommt beim Drehgeber für die Multiturn-Funktion zum Einsatz?

3 Was ist neben der hohen Genauigkeit von <0,1° ein weiteres Highlight?

4 Welche Technologie verwenden handelsübliche Drehgeber?

5 Welche Schnittstelle ist neben Ethercat, Profibus, SSI sowie Analog beim ENA58IL verfügbar?

Und so nehmen Sie an der Verlosung teil: Tragen Sie unterall-electronics.de/iee-technikraetsel das Lösungswort und Ihre Kontaktdaten für die Teilnahme an der Verlosung ein. Hin-weise zum Lösen des Rätsels finden Sie im untenstehenden Text.

Annahmeschluss: 04.05.2015

DER RECHTSWEG IST AUSGESCHLOSSEN.

Viel Erfolg! Ihre IEE-Redaktion

Rätsel auf Reisen Mobile-Version unter:

Gewinnen Sie mit IEE und Pepperl+Fuchs

zeitig sorgt die Magnetfeld-Technologie für mechanische Robustheit. Selbst 200 g Schock- und bis zu 30 g Vibrati-onseinwirkung können dem Drehgeber nichts anhaben.Als erstes Gerät wurde der ENA58IL mit der neuen Technologie ausgestattet, der alle gängi-gen elektrischen und mechanischen Schnittstel-len mit einer kompakten und robusten Bauweise kombiniert. Damit sind erstmals magnetische Drehgeber in allen Applikationsfeldern einsetzbar und können selbst bei Positionieraufgaben die bisher bevorzugten optischen Drehgeber erset-

Mit dem ENA58IL will Pepperl+Fuchs einen neu-en Maßstab bei Drehgebern setzen. Die Baureihe kombiniert einen zweiachsigen Hall-Sensor für den Singleturn-Bereich mit einem Wiegand-Sensor, der den Drehgeber zum Multiturn macht. Aus den Signalen beider Sensoren berechnet ein interner Prozessor den Ausgabewert, der dem von optischen Absolutwertgebern gleicht. Einzigartig im Markt sind Auflösung, Genauigkeit und Dyna-mik der magnetischen Abtastung: Messgenauig-keiten von <0,1°, eine Multiturn-Auflösung von bis zu 39 bit und eine Dynamik, bezogen auf die Zykluszeit unter 80 µs, sprechen für sich. Gleich-

Bildquelle: Pepperl+Fuchs

Konkurrenzlos präzise

1 7 952 8 10 12 1411 13 1563 4

Powered by Pepperl+Fuchs

zen. Dementspre-chend werden di-verse Feldbussys-

teme und Ethernet-Varianten unterstützt:

Aktuell verfügbar sind Profinet, Ethercat, Profibus, SSI

sowie analoge Schnittstellen. Weitere sind in Vorbereitung. Die Einsatzgebiete liegen nicht nur im allgemeinen Maschinenbau, sondern auch in hochanspruchsvollen Applikationen wie Druck-maschinen, Getränkeabfüllanlagen, Robotern oder Verpackungsmaschinen.

Bild

quel

le: S

amsu

ng

Bild

quel

le: A

sus

Bildquelle: Sony

IEE Technikrätsel

IEE_2015_4_098_Technikrätsel.indd 98 20.03.2015 11:34:09

www.rockwellautomation.com /connectedenterprise

Laden Sie das Connected Enterprise Whitepaper herunter auf

Copyright © 2015 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. * Manufacturing Metrics that really Matter, 2014 LNS Research and MESA International.

AD2014-43-US

Vernetzen Sie Ihr Unternehmen. Verbessern Sie Ihre Performance. Die welweit führenden Fertigungs- und Industrieunternehmen setzen Manufacturing Intelligence Tools ein, nutzen so ihre Ressourcen effizienter und erreichen damit ihre Ziele. Die Tools unterstützen eine höhere Zuverlässigkeit und Qualität, mit denen die

Spitzenreiter eine Gesamtanlageneffektivität von 80 % und mehr erzielen.

The Connected Enterprise

im Fokus

80% und mehr erzielen Spitzenreiter bei der Gesamtanlageneffektivität

IEE_2015_4_83_U3.indd 3 20.03.2015 10:21:26

Günter Weiß, Meister Bereich Greifsystemlösungen

www.de.schunk.com/mechatronik3

Meistermacher. Made in Germany.

Elektrischer Kleinteilegreifer EGPDer leistungsstärkste elektronische Kleinteilegreifer mit integrierter Elektronik.

180 % besseres Grei� ra� - Masse-Verhältnis

SCHUNK 2-Finger-Parallel-greifer WSG.Extrem schnell konfiguriert.

SCHUNK 2-Finger-Großhubgreifer EGA.Adaptierbarer Motor.

Elektrisches Drehmodul ERS.Extrem � ache Bauweise.

Spindel-auslegerachse ELS.Mit feststehendem Motor.

Kleinteilegreifer EGPDer leistungsstärkste elektronische Kleinteilegreifer mit integrierter

besseres Grei� ra� - Masse-Verhältnis

SCHUNK Alternativ. Intelligent. Adaptierbar.

SCHUNK Mechatronik³. Das mit 300 mechatronischen Standard-Komponenten umfangreichste Produktportfolio für eine schnelle und e� iziente Mechatronisierung von Handhabungs- und Montageprozessen aus einer Hand. Für eine höhere Produktivität bei Ihren automatisierten Produktionsprozessen.

© 2

015

SCH

UNK

Gm

bH &

Co.

KG

Jens Lehmann, deutsche Torwartlegende, seit 2012 SCHUNK-Markenbotscha� er für präzises Greifen und sicheres Halten.www.de.schunk.com/Lehmann

Deutscher Meister mit Borussia Dortmund 2002

Englischer Meister mit Arsenal London 2004

13. - 17.04.2015 | Hannover | Halle 17 | Stand D26Jens Lehmann live am 13.04.2015 Fotoshooting, Meet and Greet, „Technik-Torwart-Talk“

IEE_2015_4_84_U4.indd 4 18.03.2015 10:12:00

Documents

PDF-Ausgabe herunterladen (46.5 MB)